龔萍 劉洪光 何新林 李玉芳 李小龍
[摘 要] 提高學生的實踐能力是高校人才培養的重要部分,實驗教學是理論課程的重要支撐。結合幾年來的實踐與探索,該文論述了農業水利工程專業綜合實驗課程的建立、實驗教學內容、考核的探索,以期對學生的實踐創新能力提高和創新人才培養提供借鑒。
[關鍵詞] 農業水利工程;實驗;實踐能力
[作者簡介] 龔 萍,劉洪光,何新林,李玉芳,李小龍,石河子大學水利建筑工程學院。
[中圖分類號] G642.3 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324(2020)17-0391-02 ? ?[收稿日期] 2019-08-28
隨著水資源日益緊缺,發展節水農業已成為世界性的課題。近年來,我國不斷加大節水農業的研究與推廣,急需掌握相關知識體系和實踐技能的高層次人才。能夠從事農業水利工程、水土保持工程等專業領域工程勘測、規劃、設計、施工、管理及科學研究是農業水利工程專業的培養目標之一,農業水利工程專業是理論和實踐相結合、突出技能的專業,培養的是具備工程技術方面創新實踐能力的,能在專業領域從事工程勘測、規劃、設計、施工、管理及科學研究等方面工作的高素質應用型復合型人才,而應用型復合型人才的培養必須依托一定數量和質量的實驗教學平臺,因此,課堂教學與實驗教學緊密結合對學生的培養就顯得十分重要。本專業開設灌溉排水工程學、節水灌溉技術、土壤農作學、地下水利用、水泵等課程已相當普遍。那如何組織這些課程的實驗教學對于本專業學生實踐能力的培養至關重要。
一、農業水利工程專業綜合實驗課程的建立
農業水利工程專業涉及的專業實驗課程包含了灌溉排水工程學、節水灌溉技術、土壤農作學、地下水利用、水泵5門專業課程,每門課程的實驗學時為4~16個學時不等,高校一般將這些專業課程設置在第5、6學期開設,由于各個課程的實驗學時較少,且相互間會有交叉重復,學生對實驗內容和實際操作能力的掌握是間斷性的,知識銜接不能連續,不便于學生對工程實踐及創新能力的培養,因此考慮將上述課程涉及的實驗綜合到一起單獨開設農業水利工程專業綜合實驗課程,總學時32。綜合實驗課程在第六學期開設,上述課程均已修讀完并且掌握了相關的理論知識基礎,將上述課程內實驗集中開設后,對授課教師而言,實驗教學集中到一位教師,教學過程更系統完整,同時也避免了各個課程實驗間的重復,實驗準備也相對會簡單一些,且不用分散其他教師的教學時間;對學生來說,單獨設課的課程也會引起學生的重視,學生通過系統的實驗課程學習后,對專業實驗體系的了解及實踐能力的掌握程度更好,學生通過這門課程學習將會系統地掌握農水專業相關的實驗內容和方法,對實驗結果能夠利用合適的工具進行分析綜合,得到有效的結論,對實踐能力的培養起到一定的支持作用。
二、農業水利工程專業綜合實驗內容的探索
根據課程特點和實際實驗條件,將農業水利工程專業的實驗體系劃分為三個功能部分:基礎性實驗、綜合性實驗、創新性實驗。依據不同層次學生的需求,因材施教,以基礎和專業特點為模式、以必做實驗加自選實驗為特色的實驗教學培養新體系。
1.驗證性實驗教學項目。注重以理解課程相關理論知識為基礎,以學生為主體,獨立自主的進行相關知識的學習與操作,強調讓學生熟悉灌溉工程系統、不同灌溉條件下土壤水分運移的基本過程,掌握相關儀器、設備的使用方法。基礎性實驗教學項目為上述5門課程中要求學生必須掌握的知識內容,灌溉排水工程學課程中包含:土壤滲吸實驗、土壤水分擴散率測定實驗、溝灌條件下土壤水分運動規律實驗、土壤負壓測定實驗、土壤可溶性鹽分含量測定實驗、微噴灌系統演示實驗、土壤顆粒分析實驗、排水滲流模擬實驗;節水灌溉技術課程中包含:滴灌實驗、噴灌實驗、節水灌溉器材配件認識實驗、大學校園節水技術認識實驗;土壤農作學課程中包含:土壤剖面形狀觀察實驗、土壤水分常數的測定實驗、土壤水分運動參數的測定實驗、土壤熱通量測定實驗;地下水利用課程中包含:達西滲流實驗、潛水模擬實驗、潛水完整井模擬抽水實驗、承壓水模擬演示實驗;水泵課程中包含:離心泵性能試驗、水泵變頻實驗、水泵拆裝及結構認識實驗、管道水錘實驗。
2.綜合性實驗教學項目。根據專業培養目標應該達到的最基本要求,讓學生驗證相關理論與方法,學習一些實際操作技能,通過聯系各種具體的實際問題進行實用的訓練,達到鞏固所學基礎知識理論,掌握相關基本操作技能和方法,培養學生觀察、分析、解決問題的能力。灌溉排水工程學課程中包含:野外入滲實驗、土壤水分擴散率測定實驗、排水滲流模擬實驗、室內簡易蒸發、入滲實驗;節水灌溉技術課程中包含:灌區灌溉水有效利用系數的測算分析、大學校園節水技術認識實驗;土壤農作學課程中包含:土壤水分運動參數的測定實驗;地下水利用課程中包含:潛水模擬實驗、潛水完整井模擬抽水實驗。
3.創新性實驗教學項目。這類實驗項目和選題主要來自教師的研究課題或學生自己的想法,采取學生自主實驗的方式進行,實驗的內容、方案、進度等全部由學生自主安排,實驗教學中心提供必要的場所、課題、設備、經費,配備相應的指導教師,注重于培養學生的創新意識和應用所學專業知識開展科研活動的能力。
三、實驗考核體系的建立
實驗教學是教學過程中一個重要教學環節。通過實驗教學能夠培養學生的基本實驗能力、創造能力以及提高學生分析問題和解決問題的能力,以達到基本技能訓練和提高綜合素質的要求。為充分利用實驗教學資源,進一步規范實驗教學各環節,加強實驗教學過程監控,制定實驗課程考核標準。
1.成績考核方式。綜合實驗課成績采用平時成績與實驗報告平均成績相結合的原則,以實驗平均成績為主,平時成績占30%,實驗報告平均成績占70%,其中實驗報告平均成績是在本門實驗課的全部實驗項目結束后,由各實驗項目的成績評定出實驗報告平均成績;平時成績由出勤(10%)+實驗表現(20%)構成;綜合成績(100%)=平時成績(30%)+實驗報告成績(70%)是作為本門課程實驗成績。
2.實驗報告平均成績考核。是否符合實驗報告要求的格式,敘述是否清楚;數據處理中的有效數字、單位、作圖、思考題回答是否正確。指導教師對學生實驗能力、學習態度是否認真,給予綜合評定。
3.實驗表現及評分要求。(1)預習情況20%:從提問討論中,看學生對實驗原理的理解及對實驗內容的掌握。(2)實驗操作70%:①要嚴格按照實驗規范要求操作;②正確使用實驗儀器;③實驗過程中要仔細觀察實驗現象,并及時清晰、如實的做好實驗記錄,尤其是特殊的實驗現象;④遵守實驗室規定,本實驗使用的儀器洗滌干凈后放在實驗臺上,所使用設備放到指定位置,把實驗臺面擦洗干凈,值日生打掃好衛生;維護好實驗室安全,做到關水、關電、關窗、關門。(3)實驗討論10%:學生可對實驗原理、測量方法、誤差來源、實驗結果的分析等諸方面及自己感興趣的問題進入深入討論。
四、結語
農業水利工程專業綜合實驗綜合了專業主干課程的實驗內容,是本專業的主要實踐環節。通過幾年來的教學實踐與探索,農業水利工程專業實驗教學已成為培養學生實踐能力和創新能力的重要手段,對于創新人才的培養起到了至關重要的作用。近年來,教學改革不斷深入,在教學方法、手段、課程建設等方面取得了較大的成績,實驗學時有一定的增加,增加了綜合性、設計性實驗,提高了實驗教學的比重。但是實驗教學的改革較慢且成效不夠顯著,要實現素質教育,必須改革實驗教學體系,以人才培養為主線,以學生為主體,加強實踐創新能力培養,進而提高學生的綜合素質,使高等教育適應培養創新性人才的需要。
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Abstract:Improving students' practical ability is an important part of the cultivation of talents in colleges and universities.Experimental teaching is an important support for theoretical courses.Combining the practice and exploration in the past few years,this paper discusses the establishment of the comprehensive experimental course of agricultural water conservancy engineering,the exploration of experimental teaching content and the examination,in order to provide reference for the improvement of students' practical innovation ability and the cultivation of innovative talents.
Key words:agricultural water conservancy project;experiment;practical ability