新時代水資源規劃及利用課程教學改革和實踐舉措

吳 灝操信春

（1.揚州大學水利科學與工程學院，江蘇 揚州 225100；2.河海大學農業科學與工程學院，江蘇 南京 210098）

0 引言

隨著我國社會經濟的快速發展、城市化進程的加快，國家建設事業對水利水電規劃工作提出了更高的要求，致使水利水電規劃工作愈加復雜。2018年國務院實施的《鄉村振興戰略規劃》提出了“構建大中小微結合、骨干和田間銜接、長期發揮效益的農村水利基礎設施網絡，著力提高節水、供水和防洪減災能力”。2021年國務院實施的“十四五”規劃工作方案明確提出，提升改造城市蓄滯洪空間、堤防、護岸、河道、防洪工程、排水管網等防洪排澇設施；推進農村供水保障工程建設。在此背景下，為了適應新時期水利水電建設及整個國民經濟和社會發展的形勢，水利高等教育及教育教學改革不斷深入，課程體系、教學內容需要不斷完善，教師教學水平、教學方式和教學質量需要不斷提高。

水資源規劃及利用是水利水電工程專業一門重要的核心課程，在本科生培養體系中占有重要的地位。課程內容包括水資源評價、綜合利用水庫、防洪減災規劃、水能利用規劃、河流綜合利用規劃、水庫調度與水資源管理及水資源系統分析等。本課程實用性較強，主要目標為通過本課程的學習，使學生了解當前世界性水資源問題以及我國社會經濟發展過程中在水資源開發利用方面所面臨的壓力等概念，熟悉水資源規劃與利用中的水資源量的計算、水資源評價方法，掌握水資源綜合規劃的原理及主要步驟，掌握綜合利用水庫及調節計算、河流綜合利用規劃的主要原理等。筆者采用的是顧圣平編著的《水資源規劃及利用》第二版，在教學過程中發現存在以下問題，并針對這些問題提出了改進方法，在實踐中取得了較好的效果。

1 教學中存在的問題

1.1 傳統教學難以適應當今形勢

在教學方面，延續師“講”生“聽”的教學模式，尤其是對基本理論的講解，學生大部分時間通過板書、課件或語言來接受知識，一直處于被動接受狀態，忽視了學生學習的主動性和能動性。學生解決問題的能力、自我表現的愿望被不同程度抑制，不利于激發學生自主學習、主動思考的能力。此外，教學內容多、課時量有限、教學進度快，部分學生跟不上進度、不能及時消化掌握課堂內容，致使問題越積越多，最終可能對該課程喪失信心、放棄學習，甚至掛科或重修。

在教材內容方面，水文學原理、水力學及工程水文學等的基礎知識不足，并且缺乏最新研究成果及對研究熱點相關內容的介紹，致使教學過程略顯生澀。在教學過程中大多以幻燈片、課本等資料為主，缺乏工程實物及具體案例的介紹，不利于師生之間的交流與討論。

1.2 學生缺乏工程實踐，對知識理解深度不夠

水資源規劃及利用的課程內容以解決實際水利工程問題為研究背景，主要探討如何經濟合理的實現水庫綜合利用、水資源開發利用，擬定水利水電工程合適的運用方式及水資源系統分析等。該課程每一部分內容均涉及生產規劃問題，比如第二章水資源評價涉及行政區或流域的地表水及地下水資源評價的規劃問題；第四章綜合利用水庫涉及水庫興利調節計算、調洪演算等水庫綜合利用的相關規劃設計內容；第五章防洪減災規劃涉及行政區或流域防洪規劃、治澇規劃、承泄區規劃、河道疏浚、活水工程等相關規劃問題；第六章水能水利規劃涉及各種類型水電站的規劃設計；第七章河流綜合利用規劃涉及流域的綜合利用規劃問題。在整個教學過程中，由于缺乏參加實際工程實踐的機會，學生對相關水利工程及規劃缺乏感性直觀的認識，難以通過教師講授及介紹對相關的水工建筑物、水利工程等建立印象，對知識不能夠深入的理解和靈活運用。

1.3 課程內容有待優化

水資源規劃及利用的內容有些計算方法已不常用或被新的方法所替代，抑或一些觀點跟不上時代發展需求。比如，在陸面蒸發方面，課程內容認為陸面蒸發難以進行監測，而在實際生產及科學研究中對于不同下墊面的蒸發量開展了大量的研究，其計算方法包括水量平衡法、渦動相關法、波文比能量平衡法等。隨著經濟的發展，水環境、水生態等問題日益突出，受到廣泛關注。全社會防治水污染、保護水環境的意愿更加強烈。課程在內容設計方面，缺乏水資源保護規劃、水資源論證等相關內容的詳細講解及介紹，使知識實用性較差，難以滿足社會發展的需求。此外，本教材沒有習題，不利于教學工作的順利開展。

1.4 課程考核難以起到實質性作用

目前水資源規劃與利用課程考核主要由期末卷面成績和平時成績兩部分構成。其中卷面成績一般占50%，由于課時一般為32學時且知識點較多，致使學生學習的深度不夠，考試的試題只能降低難度，難以引起學生的重視。此外，該課程缺乏實踐方面的考核，即缺乏課程設計的相關內容，致使無法系統全面掌握學生實際應用能力。這種考核方式已經不能全面綜合地反映教學模式的效果。

2 優化教學內容和教學方法

2.1 基本理論講解中要聯系實際水利工程問題

解決實際工程問題是該課程的主要目的，然而該課程的理論學習較為枯燥。比如在河流綜合利用規劃章節，對于水土保持規劃、河道整治規劃、水生態修復規劃等僅僅進行了相關文字描述，講解起來較乏味。如果能以實際水利工程問題為引導，在此基礎上進行理論講解，可以激發學生學習的積極性和興趣，便于學生掌握基本理論。比如，以具體水庫洪水調節的案例為基礎，講解水庫的防洪標準、水庫的特性、特征水位、設計標準等。將知識點和實踐結合，讓學生明白理論如何指導實踐，提高學生的學習興趣。

2.2 完善教學方法

在講授基本理論的同時，充分利用多媒體、網絡課件等教學手段，通過展示與課程相關的新聞、報道、圖片、案例等豐富教學內容，提高學生學習的興趣及積極性。涉及水庫綜合利用、防洪排澇規劃等相關規劃內容時，可通過使用虛擬仿真實驗室等手段，還原水利工程實體模型，使學生對現實工程及規劃問題有直觀的認識，增強學生學習的積極性和主觀能動性，提高學生的動手能力。此外，要注意總結概括與分析，將前后知識串聯起來。比如水資源供需平衡分析與配置、水資源系統分析是兩個獨立的章節，在講授這兩部分知識點以后，可通過對比分析兩者在水資源開發利用中的作用，增強學生對兩部分內容的理解。結合某一典型案例布置作業，幫助學生構建完整的知識結構體系。此外，加強課后輔導，在與學生的交流中，發現學生知識掌握的薄弱環節，總結學生認為的難點并在后續教學過程中加強講解。

2.3 加強課程思政教育

課堂思政教育是水資源規劃及利用課程的重要內容之一。在教學過程中，通過介紹我國已建設的水利水電工程案例，展示在水利建設方面中國所取得成就，闡明水利水電工程在我國社會主義現代化建設過程中的推動作用。在此基礎上，宣揚我國集中力量辦大事的能力及社會主義制度的優越性，培養學生的民族自豪感及制度認同感。通過介紹老一輩水利工作者的先進事跡，激發學生無私奉獻、勇于創新及開拓進取的精神，培養學生高尚的愛國主義情操。

在教學設計中，緒論中可以通過增加水資源和可持續發展相關知識的介紹，增強學生對可持續發展理念的理解。水資源供需平衡分析中可以設置水資源開發利用的矛盾及其協調的課內討論，幫助學生正確認識水資源利用與保護的關系、水利建設與社會經濟和生態環境的關系，培養學生的社會責任感。綜合利用水庫章節可以從興利與防洪之間的矛盾分析入手，幫助學生正確認識興利與防治水患的矛盾，培養學生新時期水利建設理念。

2.4 改進課程考核模式

課程考核對教師的教學設計和學生的學習行動起著重要的導向和激勵作用。目前的課程考核主要包括考試成績和平時成績兩部分。在以上考核內容的基礎上，針對不同的章節增加課程設計的相關內容，比如針對水資源評價、綜合利用水庫、防洪減災規劃、水能利用規劃、水庫調度、水資源系統分析等章節，可以設置不同的典型案例，對學生進行分組開展課程設計，以檢查學生對于知識的掌握程度及運用能力并對學生學習程度進行評價，計入最終考核成績（見表1）。在課程設計中，讓學生從最基本的水文氣象、社會經濟等資料收集開始，并對資料進行整理分析，在此基礎上開展規劃、設計及研究等工作，這樣既培養了學生的學習興趣，開拓了學習思路，又能培養學生的動手能力，為以后的工作或學習提供幫助。

表1 教學考核參數表

2.5 加強線上教學方法改革

當下新冠肺炎疫情多點暴發，致使線上教學模式推到了教學最前線。截至目前，所有高校均開展了線上教學模式，主要通過騰訊會議、騰訊課堂、QQ直播等開展教學活動。教師在家里通過電腦完成備課、教學等教學活動，學生通過智能手機或電腦完成聽課和課堂作業等學習任務，教師與學生之間通過網絡資源和交流平臺進行教學互動。然而線上教學同樣是以講授為主，且師生之間無法有效進行面對面的交流，缺乏對學習活動的有效管理，無法通過肢體語言進行信息傳遞，線上教學質量難以得到保證。水資源規劃及利用課程應通過啟發式教學、互動式教學等方式加強線上教學方法的改革。通過設置靈活的教學環節、生動的教學內容等，如針對如何緩解水資源短缺問題設置案例等，組織學生對基準年、近期水平年、中期水平年及遠期水平年水資源組成要素、來水量、各用水部門用水量等進行分析，探討解決水資源短缺的工程及非工程措施，將學生的注意力高度集中于課堂，激發學生學習的主觀能動性。

3 結語

水資源規劃及利用知識點較多，理論與工程實際聯系密切，為了使學生更好地掌握本課程的知識，本文從水資源規劃及利用課程教學實際出發，總結了教學過程中存在的問題，探討了課程改革和實踐舉措。通過生產實踐與基本理論知識結合，構建學生完整的知識結構體系，調動學生學習積極性，有利于培養學生的工程素質，應用專業知識和技能解決水資源規劃及利用領域復雜工程問題的能力。