陳華 梅亞東 吳云芳 艾學山 高仕春
摘要:水資源問題也是國內外研究的熱點問題,《水資源規劃與管理》是解決水資源問題的一門重要課程,筆者在總結國內《水資源規劃與管理》課程教學內容和課程組織形式的基礎上,分析和比較歐洲荷蘭代爾夫特理工大學和丹麥科技大學兩所名校的該課程的內容、教材和課程模式,以期借鑒國外的經驗,對于《水資源規劃與管理》的課程建設提出建議。
關鍵詞:水資源規劃與管理;課程建設;水利類
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)05-0192-03
一、引言
水是人類及一切生物賴以生存不可替代的重要自然資源。隨著社會經濟發展,呈現出的水資源危機地下水過度開采,引起地面沉降和地下水量減少,水污染問題越來越嚴重,工農業生產和日常生活中水資源浪費現象嚴重,如何科學合理地規劃水資源利用,以及加強對水資源的管理,是我們當前乃至以后很長的一段時間都要面臨的緊迫問題。
《水資源規劃與管理》是水利類及相關專業的一門專業核心課程。該課程的教學目標主要是為學生今后從事水資源開發、利用、配置、節約、治理、保護工作提供必要的專業知識。目前國內外已有較多的學者對該課程的教學內容、教學模式以及專業的課程體系展開研究[1-5]。筆者結合當前水資源開發利用現狀,以及水環境保護現狀,對水資源規劃與管理的課程教學內容和設計展開分析和研究,并將其與歐洲的丹麥科技大學和荷蘭代爾夫特理工大學的相關課程進行對比研究。
二、課程現狀比較研究
為了更好地分析課程之間的差異性,特從教材、課程內容、教學方式等方面來展開分析和討論。
1.教材內容比較。目前,國內高校主要使用的教材有左其亭、竇明等主編的普通高等教育“十二五”規劃教材《水資源規劃與管理》、董增川主編的普通高等教育“十一五”精品規劃教材《水資源規劃與管理》、何俊仕和粟曉玲主編全國高等教育農業部“十二五”規劃和全國高等農林院校“十二五”規劃的《水資源規劃及管理》等。
概括來看,上述幾本教材的主要特點在于“重計算,輕規劃”。其中水資源評價、水資源需求預測、供需分析以及配置和管理是課程教學中的主要內容,但是對于農業用水規劃、城鎮供水規劃、流域水電開發規劃以及流域航運規劃等教學內容的設計和編排篇幅過少,甚至沒有。
國外很多高校目前采用的水資源規劃與管理類的參考教材主要是由聯合國教科文組織出版,由康奈爾大學Daniel P.Loucks和荷蘭特溫特大學Eelco van Beek主編的《Water Resources Systems Planning and Management—An Introduction to Methods,Models and Applications》一書。較之國內目前使用的教材,該教材更具理論性和科學性。從規劃管理的原因、作用,到規劃管理的模型、優化、模擬的不確定性,以及流域、水環境和城鎮供水規劃與模擬等內容都有涉及,且課程內容的組織形式依據學生的學習和成長規律,根據學科本身的系統和內在的聯系來組織課程內容和設計課堂教學,照顧到了學生在專業知識學習的發展階段性問題,更為科學和合理。從教材內容的對比來看,國外高校使用的教材在內容上更具科學性和可讀性,而國內教材更像一本技術手冊。
2.課程內容比較。目前國內農業和水利高校普遍都開設了《水資源規劃與管理》這門課程,或者是與之相關的課程。比如武漢大學的《水資源規劃與管理》、河海大學的《水資源利用》和鄭州大學的《水資源規劃與利用》等。各高校根據自己的學科定位和特色,對這門課的課程教學內容設置也有較大的差異。
武漢大學《水資源規劃與管理》是武漢大學水文與水資源工程及相關專業的專業核心課程之一。該門課程使用的教材是武漢大學水資源規劃與管理教學團隊自編的《水資源規劃與管理》講義。該門課程的教學重點和特色在于在教學內容和課時的編排上,規劃、灌溉、供水、梯級水電、排水排澇以及航運等規劃方面的專業知識內容占了總學時的75%,而水資源評價及配置管理相關知識只占25%的總學時。該課程主要強調要求學生能夠運用所學的專業知識來對流域水資源利用進行綜合規劃。
河海大學開設的同類課程是《水資源利用》。該門課程所采用的教材是由董增川教授主編的國家普通高等教育“十一五”精品規劃教材《水資源規劃與管理》。該門課程的核心內容是區域水資源評價與供需平衡分析計算,具體包括水資源量分析計算、需水計算與預測、可供水量計算以及水資源供需平衡分析。其主要特色在于課程的編排更強調水資源評價和水量的供需平衡計算。
鄭州大學開設的同類課程是《水資源規劃與利用》,所采用的教材是顧圣平教授等主編的《水資源規劃及利用》和周之豪教授等主編的《水利水能計算》。課程內容主要包括水資源評價與規劃、水庫興利調節、防洪減災、水能利用、河流綜合規劃和水資源管理與保護等內容。較之國內同類課程,該門課程的教學內容比較全面,其重點主要在水利和水能計算方面。
與國內高校的同類課程的開設對象主要針對本科生不同,國外高校《水資源規劃與管理》的課程主要是針對研究生開設。所以在課程教學內容的編排上更多地是采用問題啟發式進行設置。筆者以歐洲兩大在本領域較為有影響力的高校為例,具體情況做一對比。Technical University of Denmark開設的水資源規劃與管理課程,參考教材是Daniel P.Loucks和Eelco van Beek主編的《Water Resources Systems Planning and Management—An Introduction to Methods,Models and Applications》。但在具體的授課內容上卻并不完全按照教材內容組織編排,其中穿插了流域水文模型、地理信息系統和優化理論等內容。具體包括世界水問題和水資源綜合管理、水資源系統、流域規劃模型、水資源利用、環境需水、歐洲水管理、水資源經濟、水資源管理制度和法律體系、跨界水資源系統和優化決策方法等。教學組織更多是采用問題啟發式教學方法來進行展開,強調激勵學生獨立思考和培養學生如何去解決實際的水資源規劃與管理的問題。
Technische Universiteit Delft同樣開設《水資源規劃與管理》這門課程,課程對象也主要以研究生為主,所參考的教材也是《Water Resources Systems Planning and Management—An Introduction to Methods,Models and Applications》一書。課程教學內容主要以西非Volta流域和歐洲萊茵河流域水資源管理問題為主線,通過課程介紹、上機模型計算和小組課程設計等環節來授課。課程內容主要包括水資源管理問題的提出、水資源規劃與管理的模型和工具、跨界水資源管理、管理機制和利益群體分析、水—糧食—能源關系、新形勢下水資源綜合管理的再思考等。
綜上內容,國內《水資源規劃與管理》課程內容更偏向于工程師模式的培養,著重強調應從學生綜合素質和分析與解決問題能力的提高方面來加以培養;而歐洲兩所高校的水資源規劃與管理課程在教學內容上更為寬泛和松散,著重強調的是學生專業思維和意識的培養和鍛煉。
3.課堂教學方式。目前國內《水資源規劃與管理》本科教育把水資源規劃與管理主要歸類工程教育范疇。課堂教學重點更多地是強調培養學生掌握專業的知識和技能。部分學校還結合課程設計,讓學生融會貫通和運用課堂上所學的知識來解決實際生產的規劃與管理問題。在課堂環節更多地是沿用傳統的灌輸式的授課方式,而通過問題誘導和啟發式的方式滲入教學實際的較少。大部分學生也都是較為被動地接受知識,缺乏學習的主動性。從課堂授課環節來看,課堂上師生互動較少,課堂教學氣氛不活躍,教師很難為學生營造一個較為輕松和宜學的教學氛圍。
歐洲主要高校所開設的《水資源規劃與管理》課程則將水資源綜合管理歸類到自然科學和社會發展范疇。在教學模式上,注重圍繞將水資源問題的相關研究作為一個自然和社會共同作用的有機整體。在課堂教學上更多是通過啟發式教學和問題誘導式來向學生介紹和分析水資源管理的問題,而在具體采用何種學習方法和專業知識的介紹上所占的學時比較少。因此在授課過程中師生的互動環節非常多。學生經常會問些很奇怪的問題,即使有些看上去非常簡單的問題,老師也愿意組織學生一起花費較長的時間去研究討論,強調去啟發學生發現問題、分析問題,在發現和分析的過程中將專業知識的學習融入其中,而透過自身的研究、探討去找尋解決問題的辦法。而在水資源管理的問題的教學上國內高校更關注的是學生是否會運用正確的方法去計算、去分析和去評估已存在的問題,而往往忽略了如何引導學生發現問題、如何分析問題。
國內高校在《水資源規劃與管理》教學過程中,課程訓練主要通過布置課后作業的方式加以訓練。這種訓練方式最大的問題在于沒有將學生的學習訓練和反饋環節安排在正常的教學過程中,而是占用學生休息和娛樂時間。上述所提及的歐洲兩大高校,在《水資源規劃與管理》這門課上,課堂講授和課程訓練都規定在正常的教學時間內,兩者在時間分配上基本上是1∶1持平,有時課堂訓練時間甚至比重更大。而且在課堂的隨堂練習上一般規定教師從旁指導,或有助教在課堂上幫助學生解決在學習過程中產生的疑難問題。其課程練習主要結合具體的流域水資源管理問題,既強調要求個人獨立完成相應部分內容,同時也要求團隊合作,最后通過撰寫項目報告和課堂演示的形式來提交課程作業。從這點上看,國外知名高校對課堂教學的要求遠高于國內高校。
三、課程建設建議
基于上述的分析和討論,筆者認為可以從以下三個方面來加強《水資源規劃與管理》的課程建設。
1.教材內容統一。目前國內水利相關高校大部分都編寫了《水資源規劃與管理》的教材,但是大部分高校都是根據本校的特點出發來編寫的,水利類教學指導委員會應該通過頂層設計,組織國內相關高校和行業領域的專家、學者成立專門的編委會,結合不同行業的需求來制定教材編寫計劃和內容。應綜合考慮自然科學、行業發展和社會需求,來闡釋規劃和管理其內涵;同時對于行業規范中已有的內容是否有必要在教材中重復出現還值得再研究,而教材的內容則應該強調與專業的技術操作手冊有所區別。
2.課程內容的革新。課堂教學內容應結合學科最前沿的科學問題,如變化環境下水資源適應性和韌性管理問題,不同的時空尺度上水資源問題,如全球、國家、流域和區域的水資源問題的關聯和異同,從宏觀和微觀的角度來剖析問題,并引導出相應的解決方法和理論技術支撐。課程內容要源于教材,但是又不能完全等同于教材,在實際的課程教學中可以考慮以實際流域的水資源管理問題為導向,建立科學規劃和管理來實現水資源可持續、適應性和韌性管理的思維。
3.改革傳統教學方式。中國的水資源管理問題本身就是一本值得研究和探索的“教科書”,在課程教學中應將啟發式教學、問題誘導式教學與知識傳授相結合,在整個課程教學環節,都應該突出專業特點,合理設計課程教學環節,可以考慮將整個課程教學作為一個完整的水資源規劃與管理的系統問題,通過課程內容設計項目化的形式有機聯系專業知識和實際問題的分析與解決,通過啟發式、探究式的方式引導學生主動學習,主動構建專業知識體系。合理設計課程作業的表現形式,加強學生的實踐能力,并將其納入到正常的教學環節,使教學更具針對性。同時也應注重個人獨立作業和團隊合作能力的培養,以及采用靈活多樣的考試和考核方式。
參考文獻:
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