孙三民 安巧霞
摘要:针对“灌溉排水工程学”教学的特点,结合我国高等教育改革的形势,从理论教学、基础实践教学和创新实践教学三个方面提出了具体的改革意见,旨在为培养农田水利专业合格的人才,以适应21世纪社会发展的需求。
关键词:灌溉排水工程学;教学改革;实践教学
作者简介:孙三民(1977-),男,甘肃陇西人,塔里木大学水利与建筑工程学院,副教授。(新疆 阿拉尔 843300)
基金项目:本文系塔里木大学本科教学质量与教学改革工程项目“农业水利工程特色专业建设项目”(项目编号:TDZGZY09022)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0090-02
“灌溉排水工程学”是农业水土工程专业主修课程之一,是研究农田水分状况、地区水情变化规律、调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学,[1]农业水利工程专业的一门核心专业课,可以从事农田水利工程规划设计与施工等工作。
在塔里木大学(以下简称“我校”)该课程一般安排在第六学期即大学三年级的下学期,64学时共4学分,教学环节由理论讲授、实验教学和课程设计等3部分组成。其中讲课58个学时,通过讲授使学生对该课程有一个系统的认识和了解,掌握基本概念原理和灌溉与排水系统的规划设计方法;实验8个学时,学生通过自己动手操作仪器设备对该课程涉及到的一些规律进行验证,从而加深理解和认识;课程设计2周是课程学习后的一个综合性实践教学环节,对加强课程理论的理解和应用具有重要意义。
水利与建筑工程学院(以下简称“我院”)以往教学中形成了一套完善的教学体系,在教学中采取较好的教学方法和手段。但随着时代和水利事业的发展,其教学体系还需进一步更新与完善。本论文旨在培养农田水利专业合格的人才,对我校“灌溉排水工程学”课程从理论教学层面、基础实践教学层面和创新实践教学层面三个方面进行了改革。
一、理论教学方面
1.加强理论教学改革
随着我国农田水利事业的快速发展对灌溉排水原理的认识不断深化节水灌溉技术与工程措施有了新的发展节水灌溉设备不断更新相应的工程管理方法也不断改进,面对新形势、新技术。“灌溉排水工程学”的教学内容需要不断调整调整教学内容,培养社会需求的优秀专业人才。
首先,在讲授“灌溉排水工程学”课程时应突出了其内在的系统性与科学性,如强调灌溉与排水并重,尤其强调在新疆次生盐渍化地区排水沟的重要性,排水不只是简单降低地下水位,还有淋洗盐分,防止次生盐渍化的问题;强调农田水利设施建设和后期工程管理并重,介绍管理的重要性,及当前国内外新的管理模式与方法,充分认识不同管理模式的适用条件及优缺点。
其次,“灌溉排水工程学”课程内容涉及土壤、植物、工程、数学、力学、环境及经济等多个学科。[2]其中,在讲授作物需水量和节水灌溉技术时涉及农业中植物、土壤等内容,由于农业水利工程专业学生为工科专业,很少了解农学专业知识,不能很好地理解灌水时间和灌水量与作物生理生态之间的关系,以为灌水就是浇地,不知道灌水的目的是为了满足作物正常生长所需,很少考虑作物不同生育期、不同种类等因素对灌水时间和灌水量的要求不同,而造成对灌水时间、灌水次数的确定不清晰;另外,由于缺乏土壤对作物生长影响的相关知识,因而对不同灌溉方式影响到土地板结、土壤通气性、生长环境温湿度等因素,进而影响到作物生长、产量不能理解,因此,应加强学生在此方面的学习。
最后,结合实际,适当地增加渠道防渗新型材料管材管件灌水器等新设备和施工技术的介绍。如微润管,一种新型的地下灌水装置,在温室中有较好的应用。这样不但提高学生听课的兴趣,而且使学生在今后的工作生产中优先选用质量可靠性能稳定的新产品设备和施工方法,提高农田水利工程质量。
2.选择合理的教材
教材是老师教学的主要参考工具,是学生学习的范本。目前我校使用的教材是内蒙古农业大学史海滨等合编的《灌溉排水工程学》(高等学校精品规划教材)教材,[3]内容覆盖面广。但为了进一步完善学生知识,并在以后的工作实践中尽快进入角色,应结合本地区的特点,增加一些教学内容。如在节水灌溉技术方面,新疆大部地处干旱荒漠区,耕地面积大,日照充分,人口相对较少,单位面积水资源短缺,使得当地的节水灌溉技术相对发达,且有一定的地域特性。因此,在講授节水灌溉技术时应着重介绍本地区技术成熟、大面积推广的灌溉技术,如棉花膜下滴灌、林果业的地表滴灌等灌溉技术,让学生了解新疆现有的节水灌溉技术;同时介绍适合干旱地区正在研究的一些新的灌溉技术,如间接地下滴灌、深层坑渗灌、根部加压注水灌溉等前沿灌溉技术,有利于拓展学生知识面。在盐分治理方面,由于大面积土壤次生盐渍化问题,采用秋季浇水压盐等灌溉制度也应加入教学内容。另外,还应针对新疆灌溉中出现的问题,如近些年大面积采用滴灌灌溉作物并治理盐碱,而减少了排水沟的使用,没有起到改良盐碱的目的,给学生从机理上解释原因,进一步加深了解排水沟治理盐碱的作用。
3.运用多样化的教学手段,丰富教学形式
多媒体技术集音像、图形、文本等诸多媒体的优点于一身,并能灵活、动态、有机地将各种媒体综合连接起来,因此在课程教学中采用多媒体技术能形象地展示作物灌溉制度设计示意图、各种灌溉技术工作原理、渠系设计等教学内容,避免了传统教学中现场作图费时费力、难以精确、缺少实物演示、原理抽象不易懂等缺点,增加了单位教学时间内传达的信息量并使教师将精力与时间更多地集中在知识难点、重点与分析方法的讲解上。
二、基础实践教学方面
1.强化实习环节,提高感性认识
教学实习环节作为教学活动的重要组成部分,其目的是为了培养学生理论联系实践的能力,我校水利与建筑工程学院现共有校内外实习基地4个,其中校内实习基地1个,校外实习基地3个。校内实习基地设置有农业水土工程实验演示室、日光温室、自动气象站、田间灌溉系统、水工建筑物演示试验区等。同时,学院与新疆克孜尔水库管理局、新疆兵团农一师水土保持监测分站、新疆青松塔里木建筑安装工程有限公司3个单位签订了教学实习协议,为学生创造良好的认识实习的机会和条件。每年在上专业课之前,通常由带队教师或现场的管理技术人员到实习基地给学生们介绍各种灌排工程,如水库、水利枢纽的组成部分和运行管理,田间灌溉系统的组成和工作原理等,使学生们对灌溉排水系统有一个初步印象。
2.重视课程设计,加强技能培养
课程设计是“灌溉排水工程学”课程的另一重要的教学环节,通过课程设计,使学生对该课程有全面深入的再认识,并初步具备利用理论知识解决简单实际问题的能力,为本专业的毕业设计打下坚实基础。目前,国内“灌溉排水工程学”课程设计主要模式为:教师依照《灌溉排水工程学习题集与课程设计指导书》中给学生定1~2个课程设计题目,学生按照课程设计指导书进行设计,在2周时间内完成相应的规划图和设计书,教师根据学生设计成果和平時表现,综合评定给出评价结果。但由于课程设计题目单一陈旧、设计内容老化、不能与现实工作需求紧密联系等弊端,致使部分学生做课程设计的积极性不高,也不能达到课程设计的目的。近年来水利与建筑工程学院(以下简称“我院”)教师在“灌溉排水工程学”课程设计方面做了以下一些尝试。
第一,课程设计题目具有实用性和针对性。由于我院教师经常带学生到当地进行渠系规划、低改田等服务社会等活动,掌握有周边团场、乡村等地的地形图和水文等基本资料,因而可以让学生结合实际需求做课程设计。如我院教师带领农水专业的学生对224团进行了地形图测绘、渠系规划等工作,当本届和下几届学生做“灌溉排水工程学”课程设计的时候,让他们以224团的基本资料为依据,划分几个灌区分别做渠系规划、土地规划。由于是学生自己参与测绘的,对地形、水源等情况熟悉,结合实际工程要求,再对其进行设计时就有相当的兴趣和成就感,会积极利用理论知识完成设计,从而达到课程设计的目的。
第二,优化设计手段和加强规范的使用。由于农水专业学生毕业后有相当数量的学生到设计院从事设计的工作,而设计院对设计手段和规范的使用有严格的要求,因此,在要求学生掌握课程设计中原理部分的基础上,结合设计院所用的先进设计手段和规范要求,适当引导学生积极掌握先进的设计手段,如规划网络图、框图[4]的使用;同时养成严格使用相关规范的意识,如设计规范《灌溉与排水工程设计规范GB50288-99》需要教师引导学生熟练掌握和应用,使学生学习更有针对性。
三、创新实践教学方面
针对不同学生不同的特长,作为教师要善于观察了解和引导,通过创新实践教学,如参加各种大学生科技竞赛、科技创新等活动施展他们的特长,开阔他们的眼界。近年来学校进一步加大对大学生各类竞赛工作的重视程度和支持力度,并组织学生参加“全国大学生力学竞赛(周培源力学竞赛)”、“全国大学生数学建模竞赛”等各类竞赛,在师生的共同努力下,取得一系列突破性成果。如第八届全国周培源大学生力学竞赛,获国家三等奖4名,优秀奖17名;2011年全国大学生数学建模竞赛获国家二等奖4项;第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛获国家二等奖1项,三等奖2项;2012年全国大学生数学建模竞赛,荣获国家一等奖1项(新疆唯一),国家二等奖4项。此外,近几年,随着学院教师国家、兵团各类科研项目的增多,使我院学生有机会参与教师的科研项目。教师利用这样的机会,引导学生将课堂理论知识与科研实践有机联系在一起,不但使课堂教学得到补充和延伸,还能够激发大学生科技创新的意识,提高他们科技创新的能力,提升综合素质。
四、结语
“灌溉排水工程学”是农田水利工程专业一门重要的核心专业课,对于该课程的掌握程度,对于学生在以后从事农田水利工程规划设计与施工等工作有着十分重要的意义。本文结合我国高等教育改革的形势,从理论教学、基础实践教学和创新实践教学三个方面提出了具体的改革意见,旨在增强学生学习兴趣,提高学习效率,更深层次获取理论实践知识,培养出合格的农田水利专业人才。
参考文献:
[1]王盂雪,于立红.“农田水利学课程”教学改革与探讨[J].安徽农业科学,2011,39(34):21558-21559.
[2]汪志农.灌溉排水工程学[M].北京:中国农业出版社,1999.
[3]史海滨.灌溉排水工程学[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[4]仇锦先,陈平.“框图”教学模式在“工程水文学”教学中的应用[J].中国电力教育,2009,(2):54-55.
(责任编辑:王意琴)