吳 灝操信春
(1.揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225100;2.河海大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 210098)
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快,國(guó)家建設(shè)事業(yè)對(duì)水利水電規(guī)劃工作提出了更高的要求,致使水利水電規(guī)劃工作愈加復(fù)雜。2018年國(guó)務(wù)院實(shí)施的《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃》提出了“構(gòu)建大中小微結(jié)合、骨干和田間銜接、長(zhǎng)期發(fā)揮效益的農(nóng)村水利基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),著力提高節(jié)水、供水和防洪減災(zāi)能力”。2021年國(guó)務(wù)院實(shí)施的“十四五”規(guī)劃工作方案明確提出,提升改造城市蓄滯洪空間、堤防、護(hù)岸、河道、防洪工程、排水管網(wǎng)等防洪排澇設(shè)施;推進(jìn)農(nóng)村供水保障工程建設(shè)。在此背景下,為了適應(yīng)新時(shí)期水利水電建設(shè)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的形勢(shì),水利高等教育及教育教學(xué)改革不斷深入,課程體系、教學(xué)內(nèi)容需要不斷完善,教師教學(xué)水平、教學(xué)方式和教學(xué)質(zhì)量需要不斷提高。
水資源規(guī)劃及利用是水利水電工程專業(yè)一門重要的核心課程,在本科生培養(yǎng)體系中占有重要的地位。課程內(nèi)容包括水資源評(píng)價(jià)、綜合利用水庫(kù)、防洪減災(zāi)規(guī)劃、水能利用規(guī)劃、河流綜合利用規(guī)劃、水庫(kù)調(diào)度與水資源管理及水資源系統(tǒng)分析等。本課程實(shí)用性較強(qiáng),主要目標(biāo)為通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解當(dāng)前世界性水資源問(wèn)題以及我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中在水資源開發(fā)利用方面所面臨的壓力等概念,熟悉水資源規(guī)劃與利用中的水資源量的計(jì)算、水資源評(píng)價(jià)方法,掌握水資源綜合規(guī)劃的原理及主要步驟,掌握綜合利用水庫(kù)及調(diào)節(jié)計(jì)算、河流綜合利用規(guī)劃的主要原理等。筆者采用的是顧圣平編著的《水資源規(guī)劃及利用》第二版,在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題,并針對(duì)這些問(wèn)題提出了改進(jìn)方法,在實(shí)踐中取得了較好的效果。
在教學(xué)方面,延續(xù)師“講”生“聽”的教學(xué)模式,尤其是對(duì)基本理論的講解,學(xué)生大部分時(shí)間通過(guò)板書、課件或語(yǔ)言來(lái)接受知識(shí),一直處于被動(dòng)接受狀態(tài),忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性。學(xué)生解決問(wèn)題的能力、自我表現(xiàn)的愿望被不同程度抑制,不利于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考的能力。此外,教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)量有限、教學(xué)進(jìn)度快,部分學(xué)生跟不上進(jìn)度、不能及時(shí)消化掌握課堂內(nèi)容,致使問(wèn)題越積越多,最終可能對(duì)該課程喪失信心、放棄學(xué)習(xí),甚至掛科或重修。
在教材內(nèi)容方面,水文學(xué)原理、水力學(xué)及工程水文學(xué)等的基礎(chǔ)知識(shí)不足,并且缺乏最新研究成果及對(duì)研究熱點(diǎn)相關(guān)內(nèi)容的介紹,致使教學(xué)過(guò)程略顯生澀。在教學(xué)過(guò)程中大多以幻燈片、課本等資料為主,缺乏工程實(shí)物及具體案例的介紹,不利于師生之間的交流與討論。
水資源規(guī)劃及利用的課程內(nèi)容以解決實(shí)際水利工程問(wèn)題為研究背景,主要探討如何經(jīng)濟(jì)合理的實(shí)現(xiàn)水庫(kù)綜合利用、水資源開發(fā)利用,擬定水利水電工程合適的運(yùn)用方式及水資源系統(tǒng)分析等。該課程每一部分內(nèi)容均涉及生產(chǎn)規(guī)劃問(wèn)題,比如第二章水資源評(píng)價(jià)涉及行政區(qū)或流域的地表水及地下水資源評(píng)價(jià)的規(guī)劃問(wèn)題;第四章綜合利用水庫(kù)涉及水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算、調(diào)洪演算等水庫(kù)綜合利用的相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容;第五章防洪減災(zāi)規(guī)劃涉及行政區(qū)或流域防洪規(guī)劃、治澇規(guī)劃、承泄區(qū)規(guī)劃、河道疏浚、活水工程等相關(guān)規(guī)劃問(wèn)題;第六章水能水利規(guī)劃涉及各種類型水電站的規(guī)劃設(shè)計(jì);第七章河流綜合利用規(guī)劃涉及流域的綜合利用規(guī)劃問(wèn)題。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,由于缺乏參加實(shí)際工程實(shí)踐的機(jī)會(huì),學(xué)生對(duì)相關(guān)水利工程及規(guī)劃缺乏感性直觀的認(rèn)識(shí),難以通過(guò)教師講授及介紹對(duì)相關(guān)的水工建筑物、水利工程等建立印象,對(duì)知識(shí)不能夠深入的理解和靈活運(yùn)用。
水資源規(guī)劃及利用的內(nèi)容有些計(jì)算方法已不常用或被新的方法所替代,抑或一些觀點(diǎn)跟不上時(shí)代發(fā)展需求。比如,在陸面蒸發(fā)方面,課程內(nèi)容認(rèn)為陸面蒸發(fā)難以進(jìn)行監(jiān)測(cè),而在實(shí)際生產(chǎn)及科學(xué)研究中對(duì)于不同下墊面的蒸發(fā)量開展了大量的研究,其計(jì)算方法包括水量平衡法、渦動(dòng)相關(guān)法、波文比能量平衡法等。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水環(huán)境、水生態(tài)等問(wèn)題日益突出,受到廣泛關(guān)注。全社會(huì)防治水污染、保護(hù)水環(huán)境的意愿更加強(qiáng)烈。課程在內(nèi)容設(shè)計(jì)方面,缺乏水資源保護(hù)規(guī)劃、水資源論證等相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)講解及介紹,使知識(shí)實(shí)用性較差,難以滿足社會(huì)發(fā)展的需求。此外,本教材沒(méi)有習(xí)題,不利于教學(xué)工作的順利開展。
目前水資源規(guī)劃與利用課程考核主要由期末卷面成績(jī)和平時(shí)成績(jī)兩部分構(gòu)成。其中卷面成績(jī)一般占50%,由于課時(shí)一般為32學(xué)時(shí)且知識(shí)點(diǎn)較多,致使學(xué)生學(xué)習(xí)的深度不夠,考試的試題只能降低難度,難以引起學(xué)生的重視。此外,該課程缺乏實(shí)踐方面的考核,即缺乏課程設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,致使無(wú)法系統(tǒng)全面掌握學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。這種考核方式已經(jīng)不能全面綜合地反映教學(xué)模式的效果。
解決實(shí)際工程問(wèn)題是該課程的主要目的,然而該課程的理論學(xué)習(xí)較為枯燥。比如在河流綜合利用規(guī)劃章節(jié),對(duì)于水土保持規(guī)劃、河道整治規(guī)劃、水生態(tài)修復(fù)規(guī)劃等僅僅進(jìn)行了相關(guān)文字描述,講解起來(lái)較乏味。如果能以實(shí)際水利工程問(wèn)題為引導(dǎo),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行理論講解,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣,便于學(xué)生掌握基本理論。比如,以具體水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)的案例為基礎(chǔ),講解水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)、水庫(kù)的特性、特征水位、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。將知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐結(jié)合,讓學(xué)生明白理論如何指導(dǎo)實(shí)踐,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在講授基本理論的同時(shí),充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)課件等教學(xué)手段,通過(guò)展示與課程相關(guān)的新聞、報(bào)道、圖片、案例等豐富教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及積極性。涉及水庫(kù)綜合利用、防洪排澇規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃內(nèi)容時(shí),可通過(guò)使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等手段,還原水利工程實(shí)體模型,使學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)工程及規(guī)劃問(wèn)題有直觀的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性,提高學(xué)生的動(dòng)手能力。此外,要注意總結(jié)概括與分析,將前后知識(shí)串聯(lián)起來(lái)。比如水資源供需平衡分析與配置、水資源系統(tǒng)分析是兩個(gè)獨(dú)立的章節(jié),在講授這兩部分知識(shí)點(diǎn)以后,可通過(guò)對(duì)比分析兩者在水資源開發(fā)利用中的作用,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)兩部分內(nèi)容的理解。結(jié)合某一典型案例布置作業(yè),幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。此外,加強(qiáng)課后輔導(dǎo),在與學(xué)生的交流中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)掌握的薄弱環(huán)節(jié),總結(jié)學(xué)生認(rèn)為的難點(diǎn)并在后續(xù)教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)講解。
課堂思政教育是水資源規(guī)劃及利用課程的重要內(nèi)容之一。在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)介紹我國(guó)已建設(shè)的水利水電工程案例,展示在水利建設(shè)方面中國(guó)所取得成就,闡明水利水電工程在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中的推動(dòng)作用。在此基礎(chǔ)上,宣揚(yáng)我國(guó)集中力量辦大事的能力及社會(huì)主義制度的優(yōu)越性,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感及制度認(rèn)同感。通過(guò)介紹老一輩水利工作者的先進(jìn)事跡,激發(fā)學(xué)生無(wú)私奉獻(xiàn)、勇于創(chuàng)新及開拓進(jìn)取的精神,培養(yǎng)學(xué)生高尚的愛(ài)國(guó)主義情操。
在教學(xué)設(shè)計(jì)中,緒論中可以通過(guò)增加水資源和可持續(xù)發(fā)展相關(guān)知識(shí)的介紹,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的理解。水資源供需平衡分析中可以設(shè)置水資源開發(fā)利用的矛盾及其協(xié)調(diào)的課內(nèi)討論,幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)水資源利用與保護(hù)的關(guān)系、水利建設(shè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。綜合利用水庫(kù)章節(jié)可以從興利與防洪之間的矛盾分析入手,幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)興利與防治水患的矛盾,培養(yǎng)學(xué)生新時(shí)期水利建設(shè)理念。
課程考核對(duì)教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)生的學(xué)習(xí)行動(dòng)起著重要的導(dǎo)向和激勵(lì)作用。目前的課程考核主要包括考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)兩部分。在以上考核內(nèi)容的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同的章節(jié)增加課程設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,比如針對(duì)水資源評(píng)價(jià)、綜合利用水庫(kù)、防洪減災(zāi)規(guī)劃、水能利用規(guī)劃、水庫(kù)調(diào)度、水資源系統(tǒng)分析等章節(jié),可以設(shè)置不同的典型案例,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組開展課程設(shè)計(jì),以檢查學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握程度及運(yùn)用能力并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)程度進(jìn)行評(píng)價(jià),計(jì)入最終考核成績(jī)(見表1)。在課程設(shè)計(jì)中,讓學(xué)生從最基本的水文氣象、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等資料收集開始,并對(duì)資料進(jìn)行整理分析,在此基礎(chǔ)上開展規(guī)劃、設(shè)計(jì)及研究等工作,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開拓了學(xué)習(xí)思路,又能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,為以后的工作或?qū)W習(xí)提供幫助。
表1 教學(xué)考核參數(shù)表
當(dāng)下新冠肺炎疫情多點(diǎn)暴發(fā),致使線上教學(xué)模式推到了教學(xué)最前線。截至目前,所有高校均開展了線上教學(xué)模式,主要通過(guò)騰訊會(huì)議、騰訊課堂、QQ直播等開展教學(xué)活動(dòng)。教師在家里通過(guò)電腦完成備課、教學(xué)等教學(xué)活動(dòng),學(xué)生通過(guò)智能手機(jī)或電腦完成聽課和課堂作業(yè)等學(xué)習(xí)任務(wù),教師與學(xué)生之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源和交流平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)。然而線上教學(xué)同樣是以講授為主,且?guī)熒g無(wú)法有效進(jìn)行面對(duì)面的交流,缺乏對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的有效管理,無(wú)法通過(guò)肢體語(yǔ)言進(jìn)行信息傳遞,線上教學(xué)質(zhì)量難以得到保證。水資源規(guī)劃及利用課程應(yīng)通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)等方式加強(qiáng)線上教學(xué)方法的改革。通過(guò)設(shè)置靈活的教學(xué)環(huán)節(jié)、生動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容等,如針對(duì)如何緩解水資源短缺問(wèn)題設(shè)置案例等,組織學(xué)生對(duì)基準(zhǔn)年、近期水平年、中期水平年及遠(yuǎn)期水平年水資源組成要素、來(lái)水量、各用水部門用水量等進(jìn)行分析,探討解決水資源短缺的工程及非工程措施,將學(xué)生的注意力高度集中于課堂,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
水資源規(guī)劃及利用知識(shí)點(diǎn)較多,理論與工程實(shí)際聯(lián)系密切,為了使學(xué)生更好地掌握本課程的知識(shí),本文從水資源規(guī)劃及利用課程教學(xué)實(shí)際出發(fā),總結(jié)了教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,探討了課程改革和實(shí)踐舉措。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐與基本理論知識(shí)結(jié)合,構(gòu)建學(xué)生完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì),應(yīng)用專業(yè)知識(shí)和技能解決水資源規(guī)劃及利用領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。