王振芬 周利軍 孔凡丹 李浩宇
(綏化學院農業與水利工程學院 黑龍江綏化 152061)
在地方高校轉型發展背景下培養適應社會發展,符合崗位技能的新型水利行業技術人才,是地方高校義不容辭的責任和義務。基于我國“普通高等學校本科專業類教學質量國家標準”教學要求,結合東北地區經濟發展新常態,優化《灌溉排水工程學》實踐教學體系,有利于提升應用型人才培養質量。
學生系統地完成實踐課,理解消化課堂理論知識,可培養學生觀察力和獨立思考問題的能力,從而達到理論與實踐相結合的教學目的。借鑒牛最榮提出“夯實基礎、綜合提高與應用創新”三層次和“實驗、實訓、綜合、實踐、創新”五模塊的工科類復合型人才實踐教學體系設計思路[1]。打破傳統教學模式,開放思想,深化李振武提出的“以學生為主體,以項目為載體,任務驅動,自主實踐,重在過程”的專業實踐教學體系[2],結合姜寧等人基于CDIO教育理念下“灌溉排水工程學”案例教學經驗[3],構建“講一練二考三”的實踐教學體系,即以一個完整的水利工程建設項目實例為教學內容,練習大田灌區渠系規劃設計與高效節水灌溉軟件DLand應用,依據設計成果、上級操作和答辯對學生進行考核。重在培養學生興趣,變被動為主動去學習、觀察、思考,秉承“重基礎、強應用”的原則,培養應用型技術人才。同時,創新意識、思維及情感與人格的培養,貫穿在整個授課過程中。
傳統的地面灌溉不符合水資源高效利用要求,近幾年高效節水灌溉面積不斷擴大,因而實踐教學內容要根據灌區規劃設計發展方向調整。同時,不同地域的灌溉模式也存在差異,選擇成熟典型的工程實例,綜合考慮多方面因素,形成一套完整的系統化教學體系。灌溉排水工程學與節水灌溉技術均是水利水電工程專業的專業選修課,兩門課程相同之處是通過對農田的輸水,達到改善土壤環境,提高作物產量的效果,且都有實踐教學環節;不同點在前者是理論基礎后者是部分內容擴展,且選擇的灌溉方式不同,前者為土渠輸水和地表漫灌針對大田作物,后者為噴灌、微灌、滴灌等針對經濟作物。將兩門課程的理論知識與實踐環節分別整合,開設農田水利設計實訓課,36學時。
實訓課指導書中明確教學目的、教學任務、教學進度、考核方式及設計書格式要求等問題。3~4 人一組,明確分工,每4 學時檢查學生的設計進度,并評分,若有抄襲現象及時返工。借鑒當地規劃設計院的灌排工程設計方案,挑選符合課程教學特點的案例,如使用范圍最廣的地面灌溉,蓬勃發展的高效節水管灌。通過工程實例突出實訓課程的重點與難點,設計過程中注意知識點連貫性。大田灌區設計重點熟悉灌區的基本資料、灌溉的設計標準、灌區選擇與水土資源平衡、灌溉用水量與灌溉制度確定、灌溉水源計算、灌溉渠系規劃及灌溉渠道流量與水位推算,運用word、excel 計算,16 學時;高效節水軟件運用主要流程為設置灌區設計環境、確定灌溉及工作制度、管網設計與布置、工程優化設計及設備選型5 部分,上機操作DLand 軟件,20 學時。學習過程中細節要求較高,如典型水文年的選擇、滿足作物灌水要求且管理科學的灌溉制度、按灌水率圖修正原則確定的q設、因地制宜的渠系(管網)規劃設計方案、渠系建筑物尺寸設計、建材的選擇及防滲措施等,設計成果中應有明確說明。
實踐教學的改革鼓勵學生不斷探索“新技術、新產品、新工藝、新材料”的應用,進而制定科學合理、節能環保的規劃設計方案,培養學生實踐創新能力。
灌溉排水工程學是一門實踐性與綜合性較強的課程,課程內容涉及知識面廣,且熟悉課程內在的系統性與科學性,故而對承擔課程的授課教師有一定要求。
(一)加強“雙師”型師資隊伍建設,培養應用型人才。鼓勵教師進企業學習,參與工程項目的規劃設計,可提高教師自身專業技能,還能發現在授課過程中自己的不足之處。同時,可聘請企業經驗豐富的工程師來學校指導教學。增加教師與企業互動,促進產教融合,加強校企合作。
(二)以科研項目為載體,提高學生學習興趣,培養創新性人才。引導學生大膽創新設計,激發學生去探索學習的興趣。一是依托教師科研項目,鼓勵學生積極申報大學生創新創業項目,結題可獲得相應創新創業實踐學分。科研過程中,小組成員就文獻查找方法、項目的技術路線、論文寫作技巧等展開討論,營造學習氛圍。不僅提高學生的理論指導實踐的運用能力,也為畢業設計奠定了基礎。二是鼓勵學生積極參與大學生創新創業大賽、技能大賽[4],這是提高學生職業技能一項重要途徑。通過課外實踐,使學生增強對社會的認識,培養社會責任感,激發學習興趣和創新激情,更好地掌握專業知識和技能。
考核是對學生理論知識掌握和運用程度及參與實踐的重要監測手段。實踐教學課程考核=出勤(10分)+設計成果(50分)+上機操作(15分)+答辯(25分)。出勤遲到兩次或曠課一次扣1 分;設計成果中地面灌溉與高效節水灌溉各25分,重點考核學生設計標準的選擇、公式的運用、計算數據準確,渠系(管網)規劃的合理性、設備及材料(防滲或管材)的選擇,每點5分;上機操作提供一組數據,學生上機操作,時間為100 分鐘,考核學生對軟件及設計流程的熟悉度,根據軟件輸出成果中的設計方案報告、“三圖一表”及報告附圖集的完成情況評分,每點5分;答辯考察學生參與度及實踐重點、難點和軟件關鍵技術,如作物播前土壤含水率、灌水次數及總灌溉水量、渠道斷面尺寸計算、壓力調節范圍、輪灌組劃分、水泵選型依據等。每人2個問題,各10分,思路清晰,陳述問題時語言流暢,準確,重點突出,聲音洪亮,5分。設計成果送外聘教師(企業人員)批閱,其余考核由授課教師完成。
實踐教學是課程教學的重要組成部分,尤其對工科類專業效果明顯。當前,針對企業需求與人才培養不匹配、畢業生實踐能力差、傳統教學模式單一、教學內容滯后、教師實踐能力有限等問題,灌溉排水工程學的實踐教學應積極進行教改研究,開展項目式案例教學,探索“講一練二考三”灌排實踐教學,加強校企合作密度,提升教師自身專業技能,引導學生培養獨立學習能力,激發學生的敢于探索精神,鼓勵大膽創新,培養符合社會經濟發展需求的新型應用型人才。