灌溉排水工程学实践教学改革研究

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摘要:在“新工科”背景下，以复合型、应用型、创新型人才为培养目标，突破传统的教学模式，从教学理念、教学内容与方法及教学模式角度展开，研究灌溉排水工程学实践教学改革方案，经三年实践验证效果良好。

关键词:灌溉排水工程学;实践教改;创新;效果

“灌溉排水工程学”是水利水电工程专业的选修课之一，为从事农田水利工程规划设计与施工等工作者的必备知识。当前，市场经济由高速增长向高质量发展阶段转变，企业对于人才的要求也在提高[1]。大众化教育培养的应届毕业生存在专业技能不足、岗位轮换频繁、社会经验缺乏、无创新意识等问题，导致部分岗位竞争激烈，另一方面“人才短缺”现象突出。为适应市场人才需求变化的新趋势，急需与之相适应的新型工程技术人才，为此，国家提出“建设一支宏大的知识型、技能型、创新型劳动者大军”的“新工科”的教育理念。分析目前灌溉排水工程学实践教学常规模式及不足之处，以复合型、应用型、创新型人才培养模式为宗旨，对灌溉排水工程学实践教学进行改革探析，进一步加强和完善课程建设，旨在培养符合新时代社会发展需求的工程技术人才。

1课程特点

“灌溉排水工程学”是用人工手段克服自然降水不足或过多而给农业生产带来不利影响的一门学科，包括调节区域水资源和土壤水分状况，防治旱、涝、渍、和盐碱等灾害，以促进农业高产、优质、稳产。通过学习使学生掌握灌溉与排水的基本理论及主要技术，有能进行灌排系统的规划和设计，胜任灌溉工程管理与运行，并可进行本学科研究的能力。目前，本课程总课时因专业及地域水土资源分布不同存在差异，但教学环节基本一致，教学环节分理论与实践两部分，其中实践教学包括实验课程和课程设计。理论讲授使学生了解本课程的研究任务及发展趋势，掌握农田水分状况、灌溉制度确定、灌水方法，渠道及管道规划设计、水源工程、田间排水及排水沟道规划设计等内容；实践教学环节中，先安排学生对灌排建筑物有初步认识，授课期间学生动手做实验，学会观察、发现规律，加深对理论知识的理解。理论教学后进行2周的课程设计，依照设计指导书中的案例[2]，设计2-3组参数，完成设计书及规划图，教师根据学生提交的成果，综合评定给出成绩。实践教学环节在课程中学时及分值比例低，且课程设计涉及知识面广，需要前期辅助课程知识，教学中存在以下问题：①在教学过程中，教师实践经验不足，重理论轻实践，学生实践能力差。②认知实习领队教师不稳，讲解过程偏重点不同，实习地点因学生人数、安全、配备资金等问题一般就近选择，对灌溉排水工程系统认识不全面；实验指导教师偏少。③实验报告及课程设计若每人一份，资料多，批改任务重；以小组形式则有部分学生不参与学习。④要求具备水力学、水文学、工程地质与水文地质、水资源规划与管理等理论知识，若前期知识储备不足，课程设计进展慢，规定时间内完成设计质量不高或有抄袭现象。⑤课程设计批改基本依据设计成果，对其中知识点掌握程度不详，考核体系不完善。

2实践教改措施

2.1转变实践教学理念。实践教学是使学生自己实际动手做实验以及系统地完成课程设计，理解消化课堂理论知识，培养学生观察力和独立思考问题的能力，达到理论与实践相结合的教学目的。传统的教学模式为学生预习实验指导书，明确实验目的等问题，实验教师指导实验过程，学生观摩，整理数据。过程中存在学生积极性差、部分学生不参与实验及考核方式不明确等问题，因此实践教学的改革应重在培养学生兴趣，变被动为主动去学习、观察、思考，秉承“重理论、强应用”的原则，培养应用型技术人才。传统的地面灌溉不符合水资源高效利用要求，近几年高效节水灌溉面积不断扩大，因而课程设计的内容，要根据灌区规划设计发展方向调整。同时，不同地域的灌溉模式也存在差异，选择成熟典型的工程实例，算水文———制定灌溉制度——推算渠道（管道）设计流量———计算工程量———经济概预算，综合考虑多方面因素，形成一套完整的系统化教学体系。实践教学的改革鼓励学生不断探索“新技术、新产品、新工艺、新材料”的应用，进而制定科学合理、节能环保的规划设计方案，培养学生实践创新能力。2.2改革实践教学内容与方法。①实验课。对于基础性和综合性实验课按常规模式进行，鼓励学生自行组织进行探索性创新实验，设置开放性实验，由指导教师审核实验报告书及实验过程，根据课前准备、课中实验和课后数据整理综合评定给出成绩，成绩合格者可获得0.5学分，且不同实验学分可叠加，总学分算入毕业要求中的专业选修课模块。新教学模式提高学生自主学习的积极性，在走访询问灌排器材价格过程中，增加了社会阅历。②课程设计。课程设计指导书是一份纲领性文件，要明确教学目的、教学任务、教学进度、考核方式及格式要求等问题。时间为2周，2-3人一组，明确分工，每两天检查一次学生的设计进度，并给分值，若有抄袭现象及时返工。借鉴当地规划设计院的灌排工程设计方案，挑选符合课程教学特点的内容展开。不同班级可选择不同的设计方式，如使用范围最广的地面灌溉，蓬勃发展的高效节水管灌，或是当下火热的土地整理旱改水方案。设计过程中注意知识点承前启后的关系，前一个数值错误后面相差甚大。细节要求较高，如典型水文年的选择、满足作物灌水要求且管理科学的灌溉制度、符合灌水率修正原则确定的q设、因地制宜的渠系（管网）规划设计方案、建材的选择及防渗措施等，要有明确的说明。③细化考核评分原则。考核是对学生参与课程设计及理论知识掌握和运用程度的重要监测手段。考核方式分四部分，分别为进度计划、CAD绘图、设计书、答辩，总分100分，占灌溉排水工程学课程总分的20%。具体为：进度计划包括水文计算、确定灌溉制度、渠系规划、设计流量推算、工程量及概预算，每点2分；CAD绘图分绘图技术及文本规范，各5分；设计书按设计能力、灌区灌溉制度设计、渠系（管网）系统规划布置、防渗及工程概预算、报告书排版格式5部分，每点10分；答辩为答辩状态（6分）和三个答辩问题（每点8分）。2.3改革实践教学模式。灌溉排水工程学是一门实践性与综合性较强的课程，课程内容涉及知识面广，且熟悉课程内在的系统性与科学性，故而对承担课程的授课教师有一定要求。①加强“双师”型师资队伍建设，培养应用型人才。“授课解惑者”的人，必须有真才实学。鼓励教师进企业学习，参与工程项目的规划设计，对教师自身专业技能有所提高，还能发现在授课过程中自己的不足之处。同时，可聘请企业工程师来学校指导教学。增加教师与企业互动，促进产教融合，加强校企合作。②以科研项目为载体，提高学生学习兴趣，培养创新性人才。引导、诱惑学生大胆创新设计，激发学生去探索学习的兴趣。一是鼓励学生自行组织开放性实验，查阅实验资料、设计实验目的及内容、选择实验材料以及动手操作和数据处理，让学生提前感受独立做实验的过程，培养学生沟通协作能力。二是依托教师科研项目，鼓励学生积极申报大学生创新创业项目，结题可获得相应创新创业实践学分。科研过程中，小组成员内就文献查找的方法、项目的技术路线、论文写作技巧等展开讨论，营造学习氛围。不仅提高学生的理论指导实践的运用能力，也为毕业设计奠定了基础。三是鼓励学生积极参与大学生创新创业大赛、技能大赛，这是提高学生职业技能一项重要途径。通过课外实践，使学生增强对社会的认识，培养社会责任感，激发学习兴趣和创新激情，更好地掌握专业知识和技能[3]。

3教改效果分析

实践教学改革模式探索从2013级水利水电工程专业开始，以2012级常规教学模式考核成绩为参考，2013级课程先进行理论知识考核，后进行课程设计2014-2016级启用新实践教学模式，对5年的考核成绩进行分析。2013级不经过课程设计实践环节学生成绩明显偏低，分析试卷发现计算题和综合能力应用题丢分率高，对各知识点的连贯性掌握较差，所以该课程在授课过程中非常有必要设置实践教学环节。2014级实施新的实践教学方案，探索教学方法，调整在规定时间内学生可完成的灌排工程规模及设计内容。结果表明，2014级60.9%的学生成绩分布在60-69分之间，2015级开始学生成绩分布在70-79分之间最多，2016级成绩更接近于正态分布，实践教学改革效果良好。通过有针对性的专项训练，学生的专业技能得到显著提高。

4结语

实践教学是课程教学的重要组成部分，针对实践教学态度不认真、传统教学模式单一、教学内容滞后、教师实践能力有限等问题，应及时转变教学思维，探索教学方法与手段，提升教师自身专业能力，培养学生独立学习能力，激发学生大胆创新意识，培养符合新时代社会发展需要的合格人才。本方案在北方地方应用型高校实施，研究存在局限性，有待进一步完善。

参考文献

[1]赵中敏.探索“卓越工程师教育培养计划”的工程实践人才培养模式[J].中国教育技术装置,2011(26):25-27.

[2]孙三民,安巧霞.“灌溉排水工程学”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2014(6):90-91.

[3]龚萍,刘洪光,何新林.灌溉排水工程学实验教学改革探索[J].高校实验室工作研究,2015(3):36-37.

作者:王振芬 孔凡丹 李浩宇 蔺宏岩 单位:绥化学院农业与水利工程学院