鐘丹　馮玉杰　馬文成

摘要：《水資源利用與保護(hù)》是哈爾濱工業(yè)大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)本科生的主干必修課程。文章探討了哈爾濱工業(yè)大學(xué)《水資源利用與保護(hù)》課程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，以設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)、案例分析、累加式考核等作為輔助，取得了較好的教學(xué)效果。此外，在工程認(rèn)證的背景下，對(duì)該門課程的建設(shè)提出新的構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：水資源利用與保護(hù)；給排水科學(xué)與工程專業(yè)；課程建設(shè)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類生活水平的提高受水資源狀態(tài)的制約。水資源的合理利用、有效保護(hù)與管理是維持水資源可持續(xù)利用的重要保證，也是維持社會(huì)進(jìn)步、國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。《水資源利用與保護(hù)》課程作為高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)課，全面介紹了水資源利用與保護(hù)的現(xiàn)代理論、方法和工程要素。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解水資源概況、水源分類、選擇、防護(hù)，掌握地面水和地下水取水構(gòu)筑物形式、構(gòu)造、設(shè)計(jì)、計(jì)算、布置、施工、防護(hù)和運(yùn)行管理等方面的知識(shí)。

近年來(lái)，許多高校對(duì)這門課程進(jìn)行了教學(xué)改革方面的探討。哈爾濱工業(yè)大學(xué)經(jīng)過(guò)多年的課程建設(shè)，形成了較有成效的《水資源利用與保護(hù)》課程體系，以設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)、案例分析、累加式考核方式等環(huán)節(jié)作為輔助，可大大提高教學(xué)效果和學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。此外，在工程認(rèn)證的背景下，基于“以學(xué)生為中心、目標(biāo)為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的新思想，擬構(gòu)建更為完善的考核體系。同時(shí)，注重課程內(nèi)容方面的充實(shí)完善及本課程與其他課程內(nèi)容的協(xié)調(diào)。

1 課程基本情況

我?！端Y源利用與保護(hù)》課程的發(fā)展分為二個(gè)階段：2004年前該課程名稱為《取水工程》，主要講授取水工程相關(guān)內(nèi)容；1999年召開(kāi)的高等學(xué)校給水排水工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)三屆二次會(huì)議確定了新的培養(yǎng)方案，確定了包括《水資源利用與保護(hù)》在內(nèi)的10門專業(yè)主干課程，并組織編寫了《水資源利用與保護(hù)》教材。為了響應(yīng)專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)新的培養(yǎng)方案，我校2004年之后將《取水工程》更名為《水資源利用與保護(hù)》，并按課程要求提升和充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容，包括：地表水/地下水資源量評(píng)價(jià)、供水資源水質(zhì)評(píng)價(jià)與水資源供需平衡分析、地表水/地下水取水工程等。

目前，課程學(xué)時(shí)由最初的32學(xué)時(shí)調(diào)整為28學(xué)時(shí)，課程學(xué)分由2.0學(xué)分調(diào)整為1.5學(xué)分。在評(píng)估認(rèn)證的背景下，本科生培養(yǎng)方案隨之修訂，為了讓學(xué)生有更多的時(shí)間接受通識(shí)教育，進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng)，學(xué)時(shí)還將進(jìn)一步被壓縮至24學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容的充實(shí)，授課學(xué)時(shí)的壓縮，對(duì)老師和學(xué)生們來(lái)說(shuō)都是挑戰(zhàn)，如何將教學(xué)內(nèi)容合理分配，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果將是值得思考的問(wèn)題。

本門課程開(kāi)課學(xué)期為大三學(xué)年春季學(xué)期；先修課程包括：水力學(xué)、水文學(xué)、泵與泵站、土木工程制圖基礎(chǔ)；使用教材為：李廣賀等主編，水資源利用與保護(hù)（第三版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2016；參考書目為：嚴(yán)煦世、范瑾初主編，給水工程（第四版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2016。

2 課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與成果

2.1完善課堂教學(xué)方法

2.1.1 啟發(fā)式教學(xué)

采用啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)自學(xué)獲得自己想學(xué)到的知識(shí)。

例1：在講述管井施工問(wèn)題時(shí)，首先介紹正循環(huán)鉆進(jìn)法，在正循環(huán)鉆進(jìn)過(guò)程中，容易產(chǎn)生部分塌方，導(dǎo)致泥漿流速下降，影響鉆井速度。針對(duì)此問(wèn)題，提問(wèn)學(xué)生如何解決，并引出反循環(huán)鉆進(jìn)法。

例2：針對(duì)枯水期與洪水期水位差較大的問(wèn)題，提問(wèn)學(xué)生如何保證取水水量與水質(zhì)，并引出設(shè)置雙層進(jìn)水口。

2.1.2案例教學(xué)

采用案例教學(xué)：理論教學(xué)與工程案例相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，強(qiáng)化工程思維方法和經(jīng)濟(jì)意識(shí)。

例1：“工程水資源”是指狹義水資源中，通過(guò)一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)手段，可以為人類所利用的水資源，也是我們的主要研究對(duì)象。在講述工程水資源概念時(shí)，引入南水北調(diào)的例子，從長(zhǎng)江引水緩解北方水資源短缺的問(wèn)題，2000年以后，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件都能滿足要求的前提下，啟動(dòng)南水北調(diào)工程，以此來(lái)詮釋工程水資源這一概念。

例2：在講述地下水與地表水的特點(diǎn)時(shí)，地下水水溫恒定，且水溫較低，適宜作為冷卻水，但南方某鋼板廠由于冷卻水需求量較大，最終未使用地下水作為冷卻用水，而使用地表水。以此來(lái)說(shuō)明實(shí)際工程應(yīng)用中水源的選擇原則不是絕對(duì)的。

例3：引入某地區(qū)水廠的兩個(gè)取水頭露出江面的事件，引導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。此事件中將取水頭向江心延伸1.2米，供水得以恢復(fù)。

2.1.3 多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)相結(jié)合

采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)相結(jié)合的方式，增加課堂教學(xué)信息量，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，突出課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)。

例1：使用傳統(tǒng)板書對(duì)橫向環(huán)流進(jìn)行繪制和推導(dǎo)，使學(xué)生準(zhǔn)確透徹的理解橫向環(huán)流的作用，進(jìn)而更好地掌握泥沙的運(yùn)動(dòng)狀況、河床演變規(guī)律及常見(jiàn)河道類型等知識(shí)。

例2：使用傳統(tǒng)板書繪制管井的構(gòu)造，使學(xué)生清晰地了解所鉆的井孔、下的井管、填礫等各部分關(guān)系，避免混淆。

2.1.4 互動(dòng)式教學(xué)

采用互動(dòng)式教學(xué)，課內(nèi)討論和課外答疑相結(jié)合。借助微信群等平臺(tái)，學(xué)生們集中提問(wèn)，老師定期解答，共享、存儲(chǔ)學(xué)生所提問(wèn)題的信息。

2.2考試方法改革

采取累加式考核模式，課程考核以檢驗(yàn)課程目標(biāo)的達(dá)成度為手段，進(jìn)而評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度?？己说沫h(huán)節(jié)包括課后作業(yè)、期末考試和實(shí)例分析及研究，總評(píng)成績(jī)以百分計(jì)，滿分100分，各考核環(huán)節(jié)所占分值比例可根據(jù)具體情況進(jìn)行微調(diào)。

2.3課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐教學(xué)改革

2.3.1課程設(shè)計(jì)

我?！度∷こ陶n程設(shè)計(jì)》與《水資源利用與保護(hù)》課程設(shè)置在同一學(xué)期，課程設(shè)計(jì)在課程結(jié)束后進(jìn)行，時(shí)間為1.5周，主要進(jìn)行地表水取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的已知技術(shù)參數(shù)包括：工程所在地區(qū)，河流平、斷面，河流水位、流量、流速，冰凍情況，河流含沙量及漂浮物情況。設(shè)計(jì)工作量包括：設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，取水構(gòu)筑物和取水泵站工藝設(shè)計(jì)圖（1：50～1：200）1號(hào)圖一張，格柵或格網(wǎng)構(gòu)造圖（1：50～1：200）2號(hào)圖一張。課設(shè)結(jié)束后組織學(xué)生答辯。課設(shè)成績(jī)以圖紙繪制、說(shuō)明書設(shè)計(jì)計(jì)算及答辯情況綜合核定。

2.3.2畢業(yè)設(shè)計(jì)

取水工程作為給水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的一部分。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的取水工程部分，除了完成取水工程的設(shè)計(jì)計(jì)算，還涉及取水工程與其他構(gòu)筑物的關(guān)系及影響，包括方案的選擇及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、凈水廠的設(shè)計(jì)、二泵站的設(shè)計(jì)、工程總概算與成本估計(jì)等內(nèi)容。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生鞏固所學(xué)的取水工程相關(guān)理論知識(shí)，掌握取水工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，提高學(xué)生綜合運(yùn)用課堂知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.3.3生產(chǎn)實(shí)習(xí)

參觀實(shí)習(xí)緊隨《水資源利用與保護(hù)》課程結(jié)束后進(jìn)行，實(shí)習(xí)期間，組織學(xué)生參觀哈爾濱七水廠岸邊式取水構(gòu)筑物、磨盤山水源地及取水構(gòu)筑物等地。參觀實(shí)習(xí)使學(xué)生們對(duì)水源地選擇、評(píng)價(jià)及取水構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)建立直觀認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步鞏固夯實(shí)理論知識(shí)。

3課程建設(shè)的構(gòu)想

3.1基于評(píng)估認(rèn)證的考核體系的完善

細(xì)化課程目標(biāo)，制定課程目標(biāo)的考核細(xì)則，明確課程目標(biāo)對(duì)學(xué)生的能力要求，并進(jìn)行課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算分析，全方位、多角度、持續(xù)考察教學(xué)效果。

3.2課程建設(shè)的完善

基于我校工科專業(yè)的背景，一直立足于工程應(yīng)用，因此，《水資源利用與保護(hù)》這門課的教學(xué)內(nèi)容仍以取水工程為主，在未來(lái)的教學(xué)中，如何進(jìn)一步充實(shí)水資源部分的內(nèi)容，如何與其他課程相協(xié)調(diào)，仍是值得思考的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

本文探討了我校《水資源利用與保護(hù)》課程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，以設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)、案例分析、累加式考核等作為輔助，可以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，強(qiáng)化工程思維方法和經(jīng)濟(jì)意識(shí)。此外，在工程認(rèn)證的背景下，基于以學(xué)生為中心、目標(biāo)導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的新思想，將構(gòu)建更為完善的考核體系。同時(shí)，注重課程內(nèi)容方面的充實(shí)完善及本課程與其他課程內(nèi)容的協(xié)調(diào)。

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編輯∕姜雯