《節水灌溉技術》課程線上教學現狀與思考

李豐琇 洪明 付秋萍 劉彥平

摘? 要：《節水灌溉技術》是新疆農業大學水利與土木工程學院農業水利工程專業的專業核心課程，隨著科技的發展與進步，同時受新冠疫情影響導致授課形式的重大變革，運用互聯網絡進行線上授課已成為教學方式之一，與此同時也帶來了許多問題。因此，該文就該課程在線上教學過程中遇到的問題進行歸納總結，并提出相應建議，并對該課程改革進行初探，以期激發學生學習興趣。

關鍵詞：節水灌溉技術? ?線上教學? ?教學方式? ?課程改革

中圖分類號：S274.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）06（a）-0160-04

The Present Situation and Thinking of Water-saving Irrigation Technology Online Teaching

—A Case Study of Xinjiang Agricultural University

LI Fengxiu? ?HONG Ming? ?FU Qiuping? ?LIU Yanping

（College of Hydraulic and Civil Engineering of Xinjiang Agricultural University， Urumqi，Xinjiang Uygur Autonomous Region， 830052? China ）

Abstract：Water-saving Irrigation Technology is the core course of the major of Agricultural Water Conservancy Engineering in the College of Hydraulic and Civil Engineering of Xinjiang Agricultural University. With the development and progress of science and technology， online teaching by Internet has become one of the teaching methods， but at the same time， it also brings many problems. Therefore， this paper summarized the teaching problems existing in the online teaching process of this course， and put forward corresponding suggestions， and made a preliminary discussion on the reform of the course in our school， in order to stimulate students' interest in learning.

Key Words：Water-saving irrigation technology; Online teaching issues; Teaching methods; Curriculum reform

我國的水資源總量雖然豐富，但是各地區分布不均，尤其在干旱區可供開發的水資源量非常有限，且降雨稀少蒸發強烈，因此提高農業用水效率并建立相關的用水節水機制至關重要[1-3]。在新疆，95%以上的水資源用于農業生產，若能將農業生產中所節約的水資源用以工業發展[4]，將會給新疆的工業帶來新的生機。因此，對于農業水利工程專業的學生來說，掌握節水灌溉技術，對今后的工作將起到重要的作用。

目前，新疆微灌工程覆蓋面積已居全國首位，在新疆特殊生態環境下掌握節水灌溉技術尤為重要。截至2017年底，新疆節水灌溉面積達5 140萬畝，約占總灌溉面積的55%，滴灌面積占98%，是全國高效節水面積最大的省區。但是南疆滴灌面積比例較低不超過20%，因此在南疆推廣并應用節水灌溉技術非常重要。雖然北疆地區對不同大田作物的灌溉制度等方面的研究相對較多并應用廣泛，但是由于南、北疆氣候、作物種植結構、土壤質地等存在較大差異，造成作物種植時間、灌溉制度及田間管理措施均與北疆有所區別，因此不能將北疆節水灌溉技術“生搬硬套”至南疆田間。從目前該校農業水利工程專業生源情況來看，接近一半的學生來自南疆地區，結合南北疆節水灌溉面積分布不均情況，讓這部分學生熟練掌握節水灌溉技術不僅對他們未來就業具有積極意義，同時對節水灌溉技術在新疆的推廣與應用還能起到促進作用。

《節水灌溉技術》是新疆農業大學農業水利工程專業的專業核心課程，是在系統學習《土壤學與農作學》《灌溉排水工程學》課程基礎上，進一步對農業節水灌溉原理與技術進行講解。該課程具有課時相對較少、課程內容多、涉及到的相關知識廣泛（水力學、工程制圖等）[5-6]、多學科融合、內容多、知識點跨度比較大等特點。對于學生來說，需要花費更多的精力，才能夠將知識融會貫通;對教師來說，更需要對各學科知識點進行高度凝練與總結。

與內地高校《節水灌溉技術》課程教學情況相比，該校更注重培養學生在新疆極端干旱地區條件下，微灌工程規劃設計與運行方面的能力。通過對《節水灌溉技術》課程的講授及課程設計，強化訓練該校農業水利工程專業學生微灌工程規劃設計與運行的能力，以期在未來工作過程中能迅速應用，這部分學生既了解本地實際生產和微灌工程狀況，同時對微灌工程設計過程還有所了解。因此，與內地高校畢業來新疆就業的畢業生相比，該校農業水利工程專業畢業生更具就業競爭力。

結合《節水灌溉技術》課程在該院農業水利工程專業的重要地位及其多學科融合的特性，在受新冠疫情影響導致授課形式的重大變革和互聯網盛行的時代背景下，該文對《節水灌溉技術》課程線上教學過程中存在的問題及教學方法等進行歸納總結，并提出若干改進建議，以期激發學生的學習興趣，促進該校《節水灌溉技術》課程改革。

1? 現行課程體系、教學現狀及存在的問題

1.1 《節水灌溉技術》課程體系

《節水灌溉技術》課程主要包括理論教學及課程設計兩個部分，主要內容包括（1）理論教學（26個學時）：在系統學習《土壤學與農作學》《灌溉排水工程學》課程基礎上，進一步對農業節水灌溉原理與技術進行介紹，重點介紹微灌工程規劃與設計、微灌系統水處理、微灌系統施肥裝置、微灌系統施工、運行管理等方面的知識;（2）課程設計（2周）：根據課程內容，以具有新疆特殊地理環境特征的實際滴灌工程為例，圍繞書本知識對該微灌工程的規劃設計進行劃分及調整后形成課程設計內容。通過該課程的理論學習及課程設計，為學生今后從事節水灌溉工程規劃設計、施工及運行管理等工作打下堅實的理論基礎。

1.2 《節水灌溉技術》課程教學現狀及存在的問題

1.2.1 學生整體學習“步調”不一致

為促進各民族師生交流、交往和交融，新疆農業大學以不同方式開展各民族學生共同生活、共同交流的活動，同時近幾年嘗試以民漢合班的方式進行授課。從新疆農業大學水利與土木工程學院農業水利工程專業招生生源情況來看，民漢學生比例約為5∶4。在授課過程中，部分學生認為，由于語言環境的差異導致學習新知識時稍感吃力，需要老師在上課的過程中多提示與引導，需要更多的時間鋪墊并引入知識點。對于其他學生而言，不需要老師運用過多的時間復習和重復知識點，長此以往該部分學生不夠重視本課程，導致學生整體學習“步調”不一致。

1.2.2 線上教學無法實現師生實時交流

目前，雖然多媒體教學已經應用于課堂[7]，但是多媒體教學，很容易造成“照屏宣科”的現象，導致部分學生不愿意聽課，容易失去學習興趣，且由于網絡授課以線上教學形式為主，教師與學生隔著屏幕進行課程講授，必將帶來無法實現面對面授課、無法保證實時進行師生交流，在講授的過程中，學生是否完全理解知識點并不能第一時間反饋給教師，教師也無法監管到每一位學生的學習情況。部分學生認為網上交流不能清晰描述自己所遇到的問題，導致部分知識點無法理解透徹。由此可見，多媒體教學的優勢還沒有完全發揮出來。

1.2.3 學生缺乏主動學習熱情

課本上的知識屬于較為成熟的理論知識，內容相對局限，隨著國家和社會的發展，在實際生產過程中卻有越來越多新技術、新方法，但是這些內容在課本中介紹較少。此外，在傳統課堂中，以教師講授專業知識學生聆聽為主，然而在實際微灌工程中學生變成主要參與對象，且不同工況存在不同復雜程度的工程問題，但在教學過程中學生很少主動與教師交流此類問題，如果不是以作業和任務的方式布置下去，學生不會主動應用網絡資源了解學科前沿動態，缺乏主動思考和了解該學科前沿動態的學習熱情。

2? 節水灌溉技術課程教學模式改革的思考

《節水灌溉技術》課程的教學目標是讓學生通過對該課程的學習，在知識和能力等方面達到以下要求：（1）理論、知識目標。掌握農業節水技術原理與技術體系。熟悉微灌系統的系統組成及主要設備;熟練掌握微灌工程的規劃設計方法;熟悉微灌系統的主要過濾設備及設備選型方法，熟練掌握沉砂池的設計方法;了解微灌自動控制系統的原理與主要設備;掌握微灌工程施工的主要程序及方法。（2）能力目標。培養學生依據所學的理論知識分析種植作物、土壤、氣象等工程基礎資料，合理地進行系統選型，并在此基礎上完成微灌工程的規劃設計，并以工程圖紙和設計說明書等工程語言對設計成果進行描述。（3）達成目標。該課程對應人才培養方案中畢業要求的工程知識、問題分析、設計開發解決方案、使用現代工具、個人和團隊及溝通等方面的能力。圍繞以上教學目標，進行教學改革初探，具體如下。

2.1 做好課前準備，整合教學內容

課堂是學生學習行為和教師教學行為互動構成的一種情境，因此教師需要提前翻閱與《節水灌溉技術》課程相關書籍，細化書本知識，并對課本章節內容進行整合，完善教學過程，具體見表1。

根據農業水利工程專業人才培養的要求和實際需要，改革《節水灌溉技術》教學體系，整合并及時更新相關的教學內容。結合教學+科研的實踐經驗，融合現代微灌工程設計要求和應用特點，緊扣教學大綱，突出重點、難點，對《節水灌溉技術》課程，有針對性地按微灌工程基本體系進行分類教學。具體分6個部分：即節水灌溉技術緒論、微灌工程理論基礎、微灌工程規劃與設計、微灌系統水肥處理、微灌工程施工與運行管理及實踐與應用，詳情見表1。第一部分節水灌溉技術緒論主要對該課程內容、特點、學習方法及考核標準進行節水，講授我國水資源現狀、農業節水的意義、物理節水灌溉技術、作物生長發育與水分的關系、土壤學原理及發微灌水灌溉工程的意義。第二部分主要講授微灌工程理論基礎，以實際工程為案例，結合生產實習過程中學習到的微灌工程中常用的灌水器，帶著學生進一步學習微灌工程中常用管材、灌水器、微灌系統常用附屬設備及其工作原理。第三部分主要講授微灌工程規劃與設計，此部分為該課程的重點與難點章節，需要結合線上課前預習、課中講解及課后作業進行重點學習，該部分需要學生重點掌握微灌工程灌溉保證率的確定方法及作物需水量與濕潤比的計算、規劃原則與內容、微灌系統的總體布置、灌水器的選擇與管網設計。第四部分微灌系統水肥處理，該部分內容主要講解微灌系統對水質的基本要求、過濾器選型與基本原理及施肥設備選擇與基本工作原理。第五部分微灌工程施工與運行管理，從微灌工程各部分灌溉設備的利用、施工方法、竣工驗收的流程與方法等方面闡述微灌系統正常的運行與管理工作的密切關系，使學生切身感受工程管理的重要性。第六部分實踐教學環節，主要結合實際工程案例，拆卸和組裝節水灌溉系統工程結合已落地的科研項目講解微灌工程的節水、增產效果，同時通過實際案例讓學生進一步熟悉微灌工程設計的主要步驟與方法。

2.2 分段布置學習任務，調整學生學習進度

在課程開課之前，利用云班課等學習軟件在線上發布學習任務，針對不同學生確定不同學習目標和主要內容，利用手機端隨時學習基本知識、欣賞名師講解，讓學生對課程有一個初步的了解，讓其結合自己的實際情況確定合適的學習目標，打破課上課下時間限制。此外，結合新疆農業水利人才的需求以及不同學生的學習能力，對課程任務進行總體規劃。例如：依據課程設計涉及到的書本知識，對章節內容進行劃分，在線上發布課前預習任務，線上任務結束后，對每位同學的完成度和效果進行評估，這樣就可以在平常的預習任務中第一時間了解學生遇到的問題并在課堂上幫助解決，保證師生實時互動。在預習的過程中，學生會自行發現問題及難點，然后再回到課堂進行面授，此時大家會帶著疑問聆聽教師對該章節新內容的引入及講解，待精講結束后，教師對該章節重點及難點知識進行高度凝練，突出教學任務，回答并總結多數同學出現的問題，完成該章節的教學內容，協調大部分學生的學習“步調”。

2.3 完善教學內容，優化多媒體教學課件

由于《節水灌溉技術》課程涉及多門學科知識，因此做好課前引導，課前、課后作業布置，復習水力學、灌溉排水工程學、土壤學與農作學等知識是極其重要的。為激發學生們學習熱情并提供學習指導，需要結合線上學習資源對多媒體課件進一步優化，使課堂內容更加生動的呈現在網絡課堂上。例如：在講解管道及附屬設備時，可在學前通過云班課在線上傳學習資源及名師講課視頻，讓學生們對部分重要管件及設備初步了解，在課堂講授環節中，將往年該專業工程實踐實習過程中拍攝的實際工程工作視頻及圖片放入多媒體課件中，引導學生對知識有一個系統的了解，并講解不同設備的工作原理，針對不同工程這些管件的用途及優缺點，并啟發學生針對實際工程中遇到的問題主動查閱文獻，這樣可以使學生在今后思考工程問題時更具條理性。

2.4 加強案例教學力度，推進學生主導教學

在課堂教學過程中，運用項目教學法[8]，增加案例教學部分，引入新疆實際工程案例，并將項目分解，依據工程中典型技術問題在線上發布課后任務。例如：在講解規劃設計參數時，以南疆某實際微灌工程為例，將規劃設計參數的計算過程與課本章節相結合并進行拆分，在學前根據該章節的學習重點，發布課前學習資源，引導學生對該章節的重點內容有初步了解;課后依據該章節難點及學生需要掌握的重點對章節進行細化，按細化章節在線上發布課后“小作業”，最后將該章節所有“小作業”內容串聯起來，引導學生完成一套較完整的規劃設計參數作業，這樣以來學生已完成實際工程設計中的部分核心內容。這樣不僅可以提升后續課程設計的工作效率，也可以在較短時間內提升學生的工程素質。

2.5 課程考核體系

課程教學效果考核評價體系主要由3部分組成，分別為考勤、基礎能力和應用能力考核3個部分。其中，出勤情況是保證教學活動正常進行的首先條件，只有讓學生走進課堂，才可以傳遞教學內容，因此出勤情況是考核評價的內容之一。基礎能力考核主要依據學生上課過程中課堂表現（回答問題情況）、作業（課前預習及課后作業）及閉卷考試成績（期末卷面成績）。應用能力考核主要通過課程設計考察學生對理論知識的消化能力，通過學生對某實際工程微灌工程的規劃與設計考察學生對課程知識靈活應用的能力。三者按考勤10%+基礎能力70%+應用能力20%的比例計入課程學習總成績。

綜上所述，課堂是學生學習行為和教師教學行為互動構成的一種情境，學生對教育活動的參與程度在一定意義上決定了教育活動成效的大小。因此，良好的教學效果應著手于良好的教學過程，在教學實施過程中激發學生的學習熱情和興趣，讓學生完成從“聽課者”的身份轉變為“參與者”的身份，增強學生在教學活動中的“參與感”尤為重要。

3? 結語

應用型本科院校著重于培養應用型人才，《節水灌溉技術》作為農業水利工程專業的專業核心課程，對于學生未來的就業以及工作是非常重要的。該文以新疆農業大學水利與土木工程學院農業水利工程專業《節水灌溉技術》課程為例，就線上教學過程中出現的問題進行了簡要的闡述，結合當前應用型人才的培養標準，對該課程教學模式和方法等方面進行改革初探并給出建議，以期激發學生學習興趣，增強學生在教學活動中的“參與感”。利用線上線下相結合的教學模式，實現“課上課下、校內校外、書內書外”學習，促進該課程的理論與實踐教學改革，滿足農林復合型人才市場需求。

參考文獻

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[7] 董玉云.“節水灌溉原理與技術”課程教學方法探討與實踐[J].教育現代化，2018，5（17）：47-48.

[8] 羅春艷.項目教學法在節水灌溉理論與技術課程教學中的應用[J].教育教學論壇，2016（17）：175-176.