灌溉排水工程學實踐教學改革研究

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摘要:在“新工科”背景下，以復合型、應用型、創新型人才為培養目標，突破傳統的教學模式，從教學理念、教學內容與方法及教學模式角度展開，研究灌溉排水工程學實踐教學改革方案，經三年實踐驗證效果良好。

關鍵詞:灌溉排水工程學;實踐教改;創新;效果

“灌溉排水工程學”是水利水電工程專業的選修課之一，為從事農田水利工程規劃設計與施工等工作者的必備知識。當前，市場經濟由高速增長向高質量發展階段轉變，企業對于人才的要求也在提高[1]。大眾化教育培養的應屆畢業生存在專業技能不足、崗位輪換頻繁、社會經驗缺乏、無創新意識等問題，導致部分崗位競爭激烈，另一方面“人才短缺”現象突出。為適應市場人才需求變化的新趨勢，急需與之相適應的新型工程技術人才，為此，國家提出“建設一支宏大的知識型、技能型、創新型勞動者大軍”的“新工科”的教育理念。分析目前灌溉排水工程學實踐教學常規模式及不足之處，以復合型、應用型、創新型人才培養模式為宗旨，對灌溉排水工程學實踐教學進行改革探析，進一步加強和完善課程建設，旨在培養符合新時代社會發展需求的工程技術人才。

1課程特點

“灌溉排水工程學”是用人工手段克服自然降水不足或過多而給農業生產帶來不利影響的一門學科，包括調節區域水資源和土壤水分狀況，防治旱、澇、漬、和鹽堿等災害，以促進農業高產、優質、穩產。通過學習使學生掌握灌溉與排水的基本理論及主要技術，有能進行灌排系統的規劃和設計，勝任灌溉工程管理與運行，并可進行本學科研究的能力。目前，本課程總課時因專業及地域水土資源分布不同存在差異，但教學環節基本一致，教學環節分理論與實踐兩部分，其中實踐教學包括實驗課程和課程設計。理論講授使學生了解本課程的研究任務及發展趨勢，掌握農田水分狀況、灌溉制度確定、灌水方法，渠道及管道規劃設計、水源工程、田間排水及排水溝道規劃設計等內容；實踐教學環節中，先安排學生對灌排建筑物有初步認識，授課期間學生動手做實驗，學會觀察、發現規律，加深對理論知識的理解。理論教學后進行2周的課程設計，依照設計指導書中的案例[2]，設計2-3組參數，完成設計書及規劃圖，教師根據學生提交的成果，綜合評定給出成績。實踐教學環節在課程中學時及分值比例低，且課程設計涉及知識面廣，需要前期輔助課程知識，教學中存在以下問題：①在教學過程中，教師實踐經驗不足，重理論輕實踐，學生實踐能力差。②認知實習領隊教師不穩，講解過程偏重點不同，實習地點因學生人數、安全、配備資金等問題一般就近選擇，對灌溉排水工程系統認識不全面；實驗指導教師偏少。③實驗報告及課程設計若每人一份，資料多，批改任務重；以小組形式則有部分學生不參與學習。④要求具備水力學、水文學、工程地質與水文地質、水資源規劃與管理等理論知識，若前期知識儲備不足，課程設計進展慢，規定時間內完成設計質量不高或有抄襲現象。⑤課程設計批改基本依據設計成果，對其中知識點掌握程度不詳，考核體系不完善。

2實踐教改措施

2.1轉變實踐教學理念。實踐教學是使學生自己實際動手做實驗以及系統地完成課程設計，理解消化課堂理論知識，培養學生觀察力和獨立思考問題的能力，達到理論與實踐相結合的教學目的。傳統的教學模式為學生預習實驗指導書，明確實驗目的等問題，實驗教師指導實驗過程，學生觀摩，整理數據。過程中存在學生積極性差、部分學生不參與實驗及考核方式不明確等問題，因此實踐教學的改革應重在培養學生興趣，變被動為主動去學習、觀察、思考，秉承“重理論、強應用”的原則，培養應用型技術人才。傳統的地面灌溉不符合水資源高效利用要求，近幾年高效節水灌溉面積不斷擴大，因而課程設計的內容，要根據灌區規劃設計發展方向調整。同時，不同地域的灌溉模式也存在差異，選擇成熟典型的工程實例，算水文———制定灌溉制度——推算渠道（管道）設計流量———計算工程量———經濟概預算，綜合考慮多方面因素，形成一套完整的系統化教學體系。實踐教學的改革鼓勵學生不斷探索“新技術、新產品、新工藝、新材料”的應用，進而制定科學合理、節能環保的規劃設計方案，培養學生實踐創新能力。2.2改革實踐教學內容與方法。①實驗課。對于基礎性和綜合性實驗課按常規模式進行，鼓勵學生自行組織進行探索性創新實驗，設置開放性實驗，由指導教師審核實驗報告書及實驗過程，根據課前準備、課中實驗和課后數據整理綜合評定給出成績，成績合格者可獲得0.5學分，且不同實驗學分可疊加，總學分算入畢業要求中的專業選修課模塊。新教學模式提高學生自主學習的積極性，在走訪詢問灌排器材價格過程中，增加了社會閱歷。②課程設計。課程設計指導書是一份綱領性文件，要明確教學目的、教學任務、教學進度、考核方式及格式要求等問題。時間為2周，2-3人一組，明確分工，每兩天檢查一次學生的設計進度，并給分值，若有抄襲現象及時返工。借鑒當地規劃設計院的灌排工程設計方案，挑選符合課程教學特點的內容展開。不同班級可選擇不同的設計方式，如使用范圍最廣的地面灌溉，蓬勃發展的高效節水管灌，或是當下火熱的土地整理旱改水方案。設計過程中注意知識點承前啟后的關系，前一個數值錯誤后面相差甚大。細節要求較高，如典型水文年的選擇、滿足作物灌水要求且管理科學的灌溉制度、符合灌水率修正原則確定的q設、因地制宜的渠系（管網）規劃設計方案、建材的選擇及防滲措施等，要有明確的說明。③細化考核評分原則。考核是對學生參與課程設計及理論知識掌握和運用程度的重要監測手段。考核方式分四部分，分別為進度計劃、CAD繪圖、設計書、答辯，總分100分，占灌溉排水工程學課程總分的20%。具體為：進度計劃包括水文計算、確定灌溉制度、渠系規劃、設計流量推算、工程量及概預算，每點2分；CAD繪圖分繪圖技術及文本規范，各5分；設計書按設計能力、灌區灌溉制度設計、渠系（管網）系統規劃布置、防滲及工程概預算、報告書排版格式5部分，每點10分；答辯為答辯狀態（6分）和三個答辯問題（每點8分）。2.3改革實踐教學模式。灌溉排水工程學是一門實踐性與綜合性較強的課程，課程內容涉及知識面廣，且熟悉課程內在的系統性與科學性，故而對承擔課程的授課教師有一定要求。①加強“雙師”型師資隊伍建設，培養應用型人才。“授課解惑者”的人，必須有真才實學。鼓勵教師進企業學習，參與工程項目的規劃設計，對教師自身專業技能有所提高，還能發現在授課過程中自己的不足之處。同時，可聘請企業工程師來學校指導教學。增加教師與企業互動，促進產教融合，加強校企合作。②以科研項目為載體，提高學生學習興趣，培養創新性人才。引導、誘惑學生大膽創新設計，激發學生去探索學習的興趣。一是鼓勵學生自行組織開放性實驗，查閱實驗資料、設計實驗目的及內容、選擇實驗材料以及動手操作和數據處理，讓學生提前感受獨立做實驗的過程，培養學生溝通協作能力。二是依托教師科研項目，鼓勵學生積極申報大學生創新創業項目，結題可獲得相應創新創業實踐學分。科研過程中，小組成員內就文獻查找的方法、項目的技術路線、論文寫作技巧等展開討論，營造學習氛圍。不僅提高學生的理論指導實踐的運用能力，也為畢業設計奠定了基礎。三是鼓勵學生積極參與大學生創新創業大賽、技能大賽，這是提高學生職業技能一項重要途徑。通過課外實踐，使學生增強對社會的認識，培養社會責任感，激發學習興趣和創新激情，更好地掌握專業知識和技能[3]。

3教改效果分析

實踐教學改革模式探索從2013級水利水電工程專業開始，以2012級常規教學模式考核成績為參考，2013級課程先進行理論知識考核，后進行課程設計2014-2016級啟用新實踐教學模式，對5年的考核成績進行分析。2013級不經過課程設計實踐環節學生成績明顯偏低，分析試卷發現計算題和綜合能力應用題丟分率高，對各知識點的連貫性掌握較差，所以該課程在授課過程中非常有必要設置實踐教學環節。2014級實施新的實踐教學方案，探索教學方法，調整在規定時間內學生可完成的灌排工程規模及設計內容。結果表明，2014級60.9%的學生成績分布在60-69分之間，2015級開始學生成績分布在70-79分之間最多，2016級成績更接近于正態分布，實踐教學改革效果良好。通過有針對性的專項訓練，學生的專業技能得到顯著提高。

4結語

實踐教學是課程教學的重要組成部分，針對實踐教學態度不認真、傳統教學模式單一、教學內容滯后、教師實踐能力有限等問題，應及時轉變教學思維，探索教學方法與手段，提升教師自身專業能力，培養學生獨立學習能力，激發學生大膽創新意識，培養符合新時代社會發展需要的合格人才。本方案在北方地方應用型高校實施，研究存在局限性，有待進一步完善。

參考文獻

[1]趙中敏.探索“卓越工程師教育培養計劃”的工程實踐人才培養模式[J].中國教育技術裝置,2011(26):25-27.

[2]孫三民,安巧霞.“灌溉排水工程學”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2014(6):90-91.

[3]龔萍,劉洪光,何新林.灌溉排水工程學實驗教學改革探索[J].高校實驗室工作研究,2015(3):36-37.

作者:王振芬 孔凡丹 李浩宇 藺宏巖 單位:綏化學院農業與水利工程學院