“水資源利用與保護”課程教學提質路徑探析

［摘 要］ 水資源短缺、水污染嚴重和水環境惡化已成為制約我國經濟和社會可持續發展的突出問題。“水資源利用與保護”是給排水工程的一門專業核心課程，旨在培養學生具備堅實的水資源利用與保護方面的專業能力，從而能夠勝任新時代水資源利用與保護的工作。文章針對本課程教材內容滯后、學時數偏少、實踐環節缺乏、學生學習主動性不足等問題，以常州大學給排水科學與工程專業為例，從教學內容、方法、考核方式等方面進行了一些教學改革，以期進一步提高該課程的教學質量，培養這方面基礎扎實的專業人才。

［關鍵詞］ 水資源利用與保護；給排水；教學改革

［基金項目］ 2022年度國家自然科學基金項目“高性能印跡MOFs納米酶的構筑及其選擇性識別催化有機磷農藥殘留機制研究”（22278042）

［作者簡介］ 王少莽（1980—），男，江蘇淮安人，博士，常州大學城市建設學院副教授，主要從事給排水專業教學與科研工作研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）47-0021-04 ［收稿日期］ 2023-07-14

“水資源利用與保護”是高校給排水科學與工程專業的一門專業必修課。通過本課程的學習，旨在使學生了解水資源的基本含義與特性，了解全球水資源開發利用狀況，學會水資源形成、評價、供需平衡分析的基本概念、理論與方法，掌握取水工程的基本概念、理論、構筑物形式與設計方法，熟悉現代節水理論與技術措施，以及與水資源保護有關的理論、技術方法與工程措施。加強“水資源利用與保護”課程教學質量建設，培養素質過硬的專業人才，是實現我國社會經濟可持續發展和生態環境改善的重要保證。

一、“水資源利用與保護”課程存在的問題

本課程在高校教學過程中普遍存在以下幾方面問題：（1）學時偏少。目前本課程學時數多為24學時，而這門課程在《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》中，屬于支撐本專業核心知識領域的課程，教材內容充實，24授課學時偏少，對教師和學生來說都是挑戰。如何合理分配教學內容，保證學生的學習效果是值得思考的問題。（2）教材部分內容陳舊。水資源利用與保護的理論和工程實踐在不斷發展，現有教材部分內容陳舊，不能滿足學生的需求，此外教材部分內容還存在與其他課程內容重復的現象。（3）理論脫離實踐，部分章節，如《取水工程》，工程應用性強，僅憑課堂講授，學生很難深入掌握取水構筑物的結構與設計。（4）學生學習的積極性不高，本課程開課學期為大三學年春季學期，此學期多數學生處在考研準備階段，而該課程不是給排水專業研究生入學考試的專業課，這在一定程度上影響了學生的學習積極性。因此，存在課堂上學生被動接受、互動少，考前突擊等現象，教學效果不佳，學生很難真正掌握知識以及具備解決實際問題的能力。

針對這些問題，結合常州大學給排水專業“水資源利用與保護”課程的教學實踐，本文從教材內容、教學方法、考核環節等方面，探討本課程教學質量提升的方法及改進的方向。

二、“水資源利用與保護”課程教學內容的改進

我校給排水專業“水資源利用與保護”課程學時為24學時，教材一直使用的是李廣賀主編的《水資源利用與保護》［1］。該教材內容涉及知識面廣，需要水文、地質、水泵站、施工、水分析化學、環境監測與評價等多學科理論與技術支撐，教材中《取水工程》章節涉及構筑物設計方面的內容，而相關的工程實例很少，學生學習起來難度較大，扎實掌握較為不易。此外，隨著社會經濟的快速發展，人們生活水平的不斷提高，水資源利用與保護理論與技術發展十分迅速，關于水的新法律法規、新標準與規范、新技術等不斷涌現，但是教材中這方面內容更新較慢。如《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002），目前這些標準參數已有新的變化。

針對教材內容多、雜，重點不突出，部分內容更新不及時等問題，結合給排水專業實際需要，在規定的24學時的前提下，對教材內容進行濃縮與優化，使整個教學內容精簡、連貫、實用、重點突出。如表1所示，將第1章緒論與第2章《水循環與水資源開發利用狀況》合并，分配2學時，重點講解水資源廣義與狹義定義、特性，地球水循環，中國水資源開發利用狀況。教材中第3章《水資源量的評價》與第5章《水資源供需平衡分析》這兩章內容與本專業“水文學”課程內容重疊，因此學時數適當減少，共分配4學時，重點講授河流徑流計算、分區地表水資源量計算、地下水資源存儲量和補給量計算、水資源供需平衡分析典型方法。第4章《供水資源水質評價》，分配2學時，重點介紹水質指標，生活飲用水與工農業用水水質標準。第6—7章《取水工程》為本課程重點內容，分配10學時，重點講授地表水與地下水取水構筑物的形式、結構與設計。第8章《節水理論與技術》也是本課程重點內容，其中污水再生利用這方面內容，在“水質工程學”和“工業水處理”課程中已有涉及，因此分配4學時，重點講解城市節水指標體系，工業用水量分類及節水指標體系。第9章《水資源保護》，分配2學時，重點介紹水環境質量監測指標。

授課內容使用新資料、新標準與規范、新的研究與工程應用成果，使學生掌握最新的國內外水資源利用現狀、與水有關的標準規范以及政策法規、新的理論與技術。例如，在介紹全球水資源危機、水資源及其開發利用現狀時，引用最新的文獻［2-4］。介紹國內水資源現狀，引用水利部發布的2021年度《中國水資源公報》。水質標準如《生活飲用水衛生標準》執行GB 5749-2022最新標準、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》執行GB 18918-2002修改版等。法律和規范如采用《中華人民共和國水污染防治法》2017年修訂版、《地表水環境質量監測技術規范》2022版等。

三、“水資源利用與保護”課程教學方法的革新

高校課堂教學過程中普遍存在的問題是以教師講—學生聽這種單向傳授知識為主的模式，師生之間、學生之間的雙向互動缺乏，學生學習主動性不足。有研究顯示，單向傳授的課堂上20分鐘以后，近一半學生注意力不再集中；到35分鐘之后，幾乎沒有學生能集中注意力了［5］。因此，必須改進傳統的教學方法，調動學生學習的積極性。教學方法上的改變，首先可以將我校給排水專業60名學生分成10個小組，上課時要求學生按小組就座，根據課堂教學目標，每節課用10分鐘進行教學討論，教師提出問題，要求學生小組成員回答，或者要求學生小組成員之間互相問答，將小組成員每次回答的成績，作為本小組全體成員每次問答的平時成績，從而營造學生小組間相互競爭、團隊內部相互促進的學習氛圍，進而激發學生學習的積極性，使學生從被動學習轉變為主動學習。

在教學方式上采用傳統板書與現代多媒體課件相結合的方式進行，板書記錄授課重點內容，在課件中穿插圖表、視頻，使課堂教學更加生動形象，促進學生更好地掌握專業知識，縮短學生從理論知識到實踐認知的過程。例如在課件中添加各種不同類型的取水構筑物、節水設備等圖片，取水與節水視頻，水質檢測視頻，水環境監測視頻等，學生可以直觀地看出不同構筑物、設備的結構與功能，對于解決日后遇到的實際工程問題起到積極作用。此外，案例教學是培養學生實踐能力的重要教學手段［6］。在本課程教學過程中多穿插實例，如在《取水工程》章節，引入最新的工程案例，如臨江大型取水泵站工程設計及施工［7］、淮河流域取水工程設計優化分析［8］、板橋水庫大型取水工程設計實例分析［9］、赤壁市長江取水工程取水設計［10］等講解，同時將一些典型的工程實例設計作為課外大作業留給學生，通過實際工程案例學習，引導學生掌握扎實的專業知識與較強的工程應用能力。

四、“水資源利用與保護”課程考核方式優化及教學改革成效

（一）課程考核方式的優化

采用過程考核與期末考試成績相結合的考核方法，即學生的總評成績按平時成績30%和期末考試成績70%的比例計算。平時成績以小組為單位打分，小組所有成員獲得的平時成績的平均值作為本組全體成員的最終平時成績。平時成績包括課堂表現、隨堂小測試、課后作業、出勤率等。課后作業內容除涵蓋各章節的重點知識外，重點章節，如《取水工程》，還要求學生手工繪制常用取水構筑物的結構圖，鍛煉學生的繪圖技能，提高學生的工程實踐能力。

期末考試試卷內容按課程目標出題。本課程設計了5個教學目標，包括：（1）要求學生掌握水循環與水資源開發利用狀況；（2）培養學生具備水資源評價與分析的能力；（3）培養學生初步具備取水構筑物設計的能力；（4）要求學生掌握現代節水理論、技術與措施；（5）要求學生熟悉水資源保護任務、內容、技術，了解我國的水文化和水利工程，激發學生從事給排水專業的自豪感，培養學生積極創新、敬業奉獻的工匠精神。試卷分值按課程目標1（10分）、課程目標2（20分）、課程目標3（35分）、課程目標4（25分）、課程目標5（10分）比例設置，通過課程目標分解，讓學生明確學習方向，知識點掌握得更加牢固。

（二）課程教學改革成效

經統計分析我校近三年180多名學生的課程總評成績，結果如圖1所示。學生成績總體呈正態分布，優良率占比達60%，中等占35%，及格為3%，僅有2%的學生總評成績為不及格。根據學生對本課程的知識點掌握和工程應用能力培養情況調查結果顯示，專業知識點掌握很好的學生占19.8%，好的學生占38.4%，較好的學生占37.1%，一般和差的學生占4.7%；工程應用能力培養得到明顯增強的學生占26.3%，增強的學生占43%，一般的學生占28.2%，較差和差的學生占2.5%。由統計和調查的結果可知，經過多年的努力，學生對本課程的知識點掌握程度比較扎實，工程應用能力也得到了增強。

結語

本文對“水資源利用與保護”課程教學改革進行了實踐嘗試，取得了一些教學成效。然而本課程重點章節《取水工程》涉及取水構筑物的結構與設計、施工方面的專業知識，由于取水工程許多構筑物位于地下、河床，而這方面的工程實例又非常少，教學過程中學生在這方面的實習機會較少，從而導致教與學陷入困境，為了避免這種尷尬的局面，將來可以采用仿真實習的方式進行。此外，新知識與新技術不斷更新，在教學改革中，教師要注重課程內容的前沿性，及時反映當前技術發展的潮流，鼓勵學生自主學習，注重理論聯系實際，為今后走上工作崗位夯實基礎。

參考文獻

［1］李廣賀，張旭，張思聰，等.水資源利用與保護［M］.4版.

北京：中國建筑工業出版社，2020：7-11.

［2］馬寶強，王瀟，湯超，等.全球地下水資源開發利用特點及主要環境問題概述［J］.自然資源情報，2022（8）：1-6.

［3］閆素杰.水資源開發利用中的生態環境保護研究［J］.技術與市場，2022，29（2）：186-187.

［4］馬濤，劉九夫，彭安幫，等.中國非常規水資源開發利用進展［J］.水科學進展，2020，31（6）：960-969.

［5］崔澤艷，胡文武.水資源利用與保護課程教學改革的探索與實踐［J］.實驗室科學，2014，17（1）：98-100+103.

［6］張荔.“水資源利用與保護”課程新型案例教學模式探討［J］.西安建筑科技大學學報（社會科學版），2011，30（3）：90-93.

［7］黃海軍.臨江大型取水泵站工程設計及施工［J］.中國給水排水，2022，38（8）：114-120.

［8］吳偉，周晨，吳昊，等.淮河流域取水工程設計優化分析［J］.中國給水排水，2022，38（4）：82-87.

［9］劉美，蘇君博，師永健，等.板橋水庫大型取水工程設計實例分析［J］.給水排水，2022，58（1）：69-75.

［10］封威，羅波，齊艷杰，等.赤壁市長江取水工程取水設計［J］.凈水技術，2022，41（2）：144-149.

Exploration of the Path to Improve the Quality of Teaching in the Course of Water Resources Utilization and Protection

WANG Shao-mang

（School of Urban Construction， Changzhou University， Changzhou， Jiangsu 213164， China）

Abstract： The shortage of water resources， serious water pollution and the deterioration of the water environment have become prominent problems constraining the sustainable development of China’s economy and society. Water resources utilization and protection is a core course of water supply and drainage engineering. The main objective of this course is to train students with solid professional competence in water resources utilization and protection， so that they can be competent in the new era of water resources utilization and protection. This article addresses the problems of lagging content of the course material， small number of credit hours， lack of practical links， insufficient students’ learning initiative， etc. Taking the major of water supply and drainage science and engineering of Changzhou University as an example， some teaching reforms are carried out from the aspects of teaching content， methods and assessment methods， so as to further improve the teaching quality of this course and cultivate professionals with a solid foundation in this field.

Key words： Utilization and Protection of Water Resources; water supply and drainage; teaching reform