前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇水利规划与设计论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
工程教育专业认证有利于构建我国工程教育质量监控体系,推进工程教育改革,进一步提高工程教育质量;农业水利工程专业结合培养目标、毕业要求,从课程设置、实践环节、实践平台、教学管理和质量保障体系等四个方面,结合专业认证要求,进一步完善专业教学体系。
【关键词】
工程教育专业认证;教育质量;农业水利工程;教学体系
【基金项目】
本文系石河子大学校级教学项目“农业水利工程特色专业建设”的研究成果。
目前石河子大学农业水利工程专业的办学条件、师资队伍、教学水平和科研实力得到了整合和提高,整体实力显著增强;形成了以博士研究生教育、硕士研究生教育、本科教育和成人教育多层次、多渠道、多形式的办学模式;形成了一支专业水平较高、师资结构合理、发展趋势良好的教师队伍;人才培养理念先进、目标明确、规范合理、操作性强;办学特色鲜明,优势明显,专业建设与教学改革成绩显著。为专业的可持续发展奠定坚实基础,同时也为培养高素质专业性新型人才提供了平台。结合教育部工程教育认证标准,农业水利工程专业教学体系也进一步完善。
一、农业水利工程专业认证培养目标
按照石河子大学要求,每四年一次进行培养目标的达成度评价,同时对培养目标进行全面修订,在四年的实施过程中可进行微调,评价与修订过程由学院、大学两级机构组织专家评审,同时着重邀请行业和企业专家参与。经对照工程教育认证标准,农业水利工程专业学生主要学习农业水利工程基本理论和基本技能,掌握水利工程设计方法、科学研究方法及施工管理的基本能力,具备农业水利工程的勘测、规划、设计、施工、管理等基本技能。
二、结合认证标准,完善专业课程体系
1.课程设置
农业水利工程专业课程由学校根据培养目标与办学特色自主设置,能支持培养目标的达成,课程体系设计由农业水利工程专业资深教师完成,有企业和行业专家参与,包括人文社会科学类课程、数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程等课程计60余门课。其中,人文社会科学类通识教育课程占总学分的16.7%,学生在从事农业水利工程设计时能够考虑法律、伦理、经济、环境等各种制约因素;符合本专业培养目标的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程占总学分的29.8%,工程基础类课程和专业基础类课程应能体现数学和自然科学在本专业应用能力培养,专业类课程应能体现系统设计和实现能力的培养。
2.实践环节
实践环节包括课程实验与实习、课程设计、专业认识实习、专业生产实习、毕业设计(论文)及其他实践环节等,其中毕业设计(论文)不少于12周,课程实验8~16学时,课程设计一般安排1~2周。实践教学体系结构包含课程实践教学、专业实践教学和毕业实践教学三部分。课程实验包括物理实验、水力学实验、土力学实验、测量学实验、电工学实验、材料力学实验、建筑材料实验、灌溉排水工程学实验、水工模型实验、节水灌溉实验、水工钢筋混凝土结构实验等;课程实习包括测量实习、水文实习、水文地质实习;课程设计包括水文学及水利计算课程设计、灌溉排水工程学课程设计、水工混凝土结构课程设计、水土保持学课程设计、节水灌溉技术课程设计、水工建筑物课程设计等;专业实习包括认识实习、生产实习。还包括其他实践环节,如:工程技能训练、科技方法训练、科技创新活动、公益劳动、社会实践,结构模型制作大赛、全国周培源大学生力学竞赛、大学生创新创业实验计划等。
3.毕业设计(论文)
工程实践与毕业设计(论文)占总学分的16.7%,毕业设计(论文)选题90%以上结合本专业的工程实际问题,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。
(1)选题。
毕业设计或毕业论文题目以所学农业水利工程知识为基础,同时结合生产科研项目开展,进行综合训练;也进行涉及本专业的有关研究热点进行专题研究,主要分为5个方向:农业水利工程规划与设计、节水灌溉技术设计、灌区水利工程设计、灌区水利工程管理与施工组织设计、专业相关热点问题研究(论文)。
(2)内容。
由水利工程系负责组织毕业设计的选题论证、文献调查、技术调查、设计或实验、结果分析、写作、绘图、结题答辩等,使学生各方面得到全面锻炼,并培养学生的工程意识和创新意识。
(3)指导与评价。
毕业设计(论文)的相关材料,包括设计选题指南、设计任务书、设计开题报告,反映指导教师指导与管理过程的材料:指导教师、评阅教师、答辩记录等齐全。结合生产项目进行的毕业设计(论文),由教师与新疆天业节水有限公司、兵团设计院一分院、石河子市天兴设计院等企业专家共同指导,答辩时有兵团设计院一分院、石河子市天兴设计院、新疆天业节水有限公司等企业专家参加。
三、农业水利工程专业实践平台建设
为了满足农业水利工程专业实践教学的需要,学院在校内及校外相关企业建立了专门的专业教学实习、实践教学基地,先后与新疆天业节水灌溉股份有限公司、中国长江三峡集团公司三峡培训中心、新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院、新疆兵团建设工程(集团)有限责任公司等设计、施工、监理单位签订了长期的合作协议。目前形成了灌溉工程实习基地、水文实习教学基地、蓄水引水工程实习基地、科研试验实习基地、水管单位实习基地、设计单位实习基地等10多个实习基地,每年可容纳200人左右学生进行课程实习、认识实习、生产实习、毕业实习等。
四、教学管理和质量保障体系
按照“以人为本、全程保障、以评促建、提升内涵”的原则,农业水利工程专业建立教学过程质量监控机制,学院主管教学领导负责,由水利工程系进行课程的教学大纲、考试大纲、教材、教案、讲稿审定,同时对课堂理论教学、课程实验、实践等环节进行质量考核。农业水利工程专业课程体系设置每4年进行一次调整,每年进行微调;教学质量评价由大学教务处和学院组织实施,分为学生评教、大学督导评教和教师同行评教,每学期评教1次。统筹协调教学管理,抓标准、抓评估、抓建设,构建了教学评价与管理并行的质量保障运行机制。
1.教学质量体系
科学构建了目标与过程并重的本科教学质量监控体系,该体系由目标、组织、管理、评价反馈、保障五个子系统组成闭环,通过校院两级管理、两级督导、校院系三级保障模式有效运行,形成良性循环,对各教学环节提供了全面质量监控和质量保障。建立年度考核制度,形成保障本科教学质量的长效机制。学校实行二级教学管理模式以来,坚持对各院系本科教学工作实施年度考评,形成了保障本科教学质量的长效机制。
2.教学评估体系
学校和学院构建了学生、教师、领导、督导“四位一体”的教师教学评价体系,实施常态化教学质量评估。采用督导专家、领导听课检查、教师互评、学生评教、学生座谈会、问卷调查等多种手段和途径,及时广泛地收集教学质量信息,实施公开、公平、公正的教学评估,全面监控教学质量状况。农业水利工程专业在对教学质量有重要影响的一些关键点上给予了重点监控。例如,在严把教师教学关方面,严格执行教师开新课和新开课的试讲制度,始终坚持对青年教师实行助课、听课和试讲制度,有效促进了新教师教学水平的提高。在课堂授课方面,建立了学院领导、专业带头人、督导组成员听课制度,严格规范教师的课堂授课行为,并利用课堂教学检查、专家听课、学生评教等手段及时监控教师的授课情况。
作者:吕廷波 李明思 何新林 单位:石河子大学水利建筑工程学院
参考文献:
[1]倪福全,李昌文,马荣朝,等.农业水利工程专业人才培养实践教学体系研究[J].安徽农学通报,2011,17(1):164-166.
[2]陈元芳,李贵宝,姜弘道.我国水利类本科专业认证试点工作的实践与思考[J].科教导刊,2013,(2):25-27.
论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
参考文献:
[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.
[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.
[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.
[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.
[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.
[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.
[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.
关键词:小型农田水利工程建设问题
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
一、新疆伊犁地形地貌
新疆伊犁自治州有可耕地3000多万亩,现已耕种1100多万亩;有天然草场3亿多亩。地形复杂,土壤种类不一。山巅终年积雪,是冰沼土;雪线以下系山地潮土,生长各种牧草,是优良的夏季牧场;山地森林带内是褐色森林土,有着丰富的森林资源;山麓缓坡地带为栗钙土和黑钙土,是优良的春秋季牧场。在准噶尔盆地的北部和东北部,是砾质戈壁,戈壁下面蕴藏着石油等宝藏,著名的克拉玛依油田和乌尔禾油田即在这里;盆地中部为古尔班通古特沙漠;盆地南部为灰棕色的荒漠土,除部分沼泽地、盐碱地外,都可以耕种。
二、小型农田水利工程建设中的问题
小型农田水利工程主要是为解决农民日常生产和引用水而修建的田间水利工程,这些工程与农民的日常生活和农业生产工具都是相关连的,但是,近年来农村小型农田水利工程建设中大都容易出现各种各样的问题,给农民的生产和经营生活带来诸多的不便和损失。其主要问题表现在:(1)工程质量差,不能达标。小型农田水利工程属农民自建、自管工程,虽然在灌、涝区规划或区域性水利工程规划中规定了建设和维修养护标准,但缺少必要的施工组织、监督检查、验收等建设和维修养护的管理措施,再加上施工人员多为农民自己,施工单位本身没有质量意识,相关的建设标准落实不到位,没有专门从事质量监察的部门和人员,工程建设质量和维修养护难以达到标准要求。(2)工程目的不明,重复建设隐患多。以前小型农田水利工程建设大部分小区域农民自己建设,工程建设的目的性不是很明确,其后果会导致在合理开发和社会经济效益等诸多方面不能互相兼顾。
多数工程都是小区域范围内农民自己根据目前最急需的情况,仓促开工,不从工程项目的整体规划和效益去思考.这样修建成功后,就容易造成重复、工程管理不善,又容易造成质量隐患,晟后一些工程不得不废弃。(3)资金投入少,设施建设标准低。小型农田水利工程建设除应急的抗旱打井和“农办公助”等少量投资由政府投资外,几乎没有其他的政府投入,所需建设和维修养护资金基本上由项目受益人自筹。近年来,虽然农民收入有所增加,但由于自身的经济基础薄弱,自筹难度较大,对小型农田水利工程建设资金很难按时筹集到位。所以导致一些工程由于资金短缺或是工程建设单位的违规建设,最后放低标准建设,只要保证工程能完工就行,所以容易导致水利工程建设标准过低,过早地失去了其真正的使用价值
三、解决农田水利基础设施建设、管理的对策研究
笔者针对伊犁的地形地貌,结合问题出现的情况,对伊犁的小型农田水利工程状况提出相应的解决方案。
加强质量监管.建立监督体系任何工程的成功与否最根本的是质量,小型农田水利工程也一样。要确保修建的工程是一个样板工程,就必须具备一套健全合理的建设监督管理体制。当然,工程项目的后期管理也相当重要,需要做到在工程建设中不出纰漏和事故,使项目能够充分发挥其实际的效益,确保为农业生产带来好处。建立一套完善的质量监督体系,应做好以下几个方面:第一,工程设计和招投标过程需要严管理。根据审批工程的规模,完善工程资质认证制度,保证聘请的人员具有相应的资质,严禁无资质的单位和个人通过不正当渠道从事水利工程设计,工程施工的设计图纸必须加盏资质证章才可使用;任何水利工程的建设都必须经行政主管部门进行招标。招标至少要组织建设单位和有施工准入证的家以上企业或单位,引入竞争机制.依据设计工程项目进行投标。第二,工程实行施工准入制和监理制度。施工企业所聘请的技术人员、施工人员等都必须持施工准入证持证上岗,施工准入证由行政主管部门发放并检审;在工程一进入施工阶段,建设单位就需要配备具有资质的质监员对工程各部分进行检测,详细填写检测记录,尤其是那些容易影响工程质量的主要材料,必要时还需到有关权威部门傲鉴定,才能作为工程使用材料。填写的检测记录可为验收和今后工程管理检验提供参考依据。
健全管理机制。建立审批流程,存建设小型农田水利工程项目时,规范项目建设管理程序,使施工过程合理、项目规划符合实际需求,最大化项目的投资收益,就必须实行严格管理和规范化的审批。农村中小型农田水利工程所包含的工程内容广泛,应该实行统一管理,合理地规划布局。一律根据先申请规划审批。再建设施工,最后验收交付使用的原则进行,加强宣传,科学管理,才能使各地农田中小型水利工程建设不断往规范有序的方向发展。与此同时,相应地需要建立农田水利建设规划审批制度。规划是水利工程建设的必要前提,也是搞好工程建设,使工程合理利用资源、发挥最大效益的基础依据,必须建立严格的农田水利建设规划,防止和杜绝水利工程项目的盲目和重复建设。
多元化投资,提高建设标准,小型农田水利工程建设的资金投入过少,使得建设标准降低,造成恶性循环,为了解决这一困境,应该遵循投资主体多元化、投入形式多样化原则,按照谁投资、谁管理、谁受益原则,采取多种形式,放宽政策条件,积极鼓励和引导农民资金的投入。同时,深化水利工程供水价格改革,实行计量收费,加大水费征收力度,增加水费征收额度,提高水费投入小型农田水利工程的能力,并推进水权制度改革,建立政府引导、市场运作、社会筹资的水利投入新机制;增加政府投入,各级财政设立小型农田水利工程建设资金项目,专项用于小型农田水利工程的建设和维护。有了充裕的建设资金,才可对工程项目进行全面的高标准设计和建设。
参考文献:
关键词:水资源评价与管理;课程建设;实践教学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)45-0095-03
一、概述
华北电力大学水文与水资源工程专业是继水利水电工程专业之后兴办的第二个水利专业,2006年经教育部审批,于2007年招收第一届本科生。2007级水文与水资源工程专业按照2006版人才培养方案设置专业课程,《水资源评价与管理》是这些专业课程中的一门必修课,这版培养计划安排是56学时(3.5学分),没有课程设计和实习等实践教学环节,2006版培养计划应用一年后,到2008年开始对2006版培养计划进行修订,制订2008版本科人才培养方案,根据《水资源评价与管理》这门课程的时代性、实践性和知识更新性都较强的特点,将2008版的《水资源评价与管理》的课程调整为48学时(3学分),另外增设了1周(1学分)的课程设计。依据新修订的2008版本科人才培养方案,华北电力大学2009年开始实施433核心课程建设计划,433核心课程包括4门公共基础课、3门专业基础课和3门专业课。其中,《水资源评价与管理》成为水文与水资源工程专业的433核心课程之一,经过2年的建设,该课程顺利地通过了学校433核心课程的验收,目前该课程的建设和教学改革正逐步进入优化完善阶段。
《水资源评价与管理》课程是水文与水资源工程专业本科学生完成了基础知识学习后接触的主要专业课之一,是水文学及水资源研究领域中不可或缺的重要组成部分。
二、课程建设
《水资源评价与管理》课程建设包括教学大纲、教材、课程设计任务书、教师队伍建设等内容。
1.教学大纲的制定。根据2008版本科人才培养方案的基本要求,以电力学科为主的“大电力”特色,水文与水资源工程专业要为“水电”做基础性工作的宗旨,在2006版培养方案的基础上重新编制了水资源评价与管理的教学大纲,对课程的性质、教学目的和任务、教学的基本要求和课程的内容进行了细化和规定。要求掌握水资源评价的概念、方法等,其中主要包括地表水资源量的计算和评价、地下水资源量的分析和评价、区域的水资源及水质评价等,掌握国民经济生产、居民生活和生态环境的需水预测,以及水资源供需分析方法,初步了解水资源分配及优化配置的模型和方法,掌握现代水资源管理的相关基本理论、经验和制度方法等。
2.教材的选择。目前,国内正式出版的水资源评价与管理方面的教材主要有:(1)朱岐武主编,由黄河水利出版社出版的《水资源评价与管理》,该教材主要是按照国家对高职高专人才培养的要求和特点编写完成的。(2)高桂霞主编,由中国水利水电出版社出版的教材《水资源评价与管理》,该教材适合于中等专业学校的学生。(3)李彦彬等编写,由中国水利水电出版社出版的教材《水资源评价与管理》,该教材涵盖了水资源评价与管理以及水资源利用方面的主要内容。
在水资源规划与管理方面的教材中也包含水资源评价与管理方面的内容,这方面的教材主要有:(1)左其亭等编著,由中国水利水电出版社出版的《水资源规划与管理》,该教材包含了水资源评价、社会经济发展预测、水资源系统分析方法、水资源规划以及水资源管理方面的内容。(2)董增川主编,由中国水利水电出版社出版的《水资源规划与管理》,该教材包含了水资源的概念及分类、特点,水资源评价的概念及方法,水资源需水预测、供需平衡分析,水资源优化配置,水资源系统运行调度、综合规划、管理及水资源科持续利用等内容。(3)水利部水利水电规划设计总院编制的《全国水资源综合规划技术细则》是一本很好的指导水资源评价与规划工作的工具书[1]。这些教材涉及的面较广,基本涵盖了水资源评价与管理方面的相关内容,但是作为本科生的教材,内容上既要有一定的广度,而且还要有一定的深度,更关键的是内容一定能反映最新的相关理论或技术方法,鉴于此,笔者主编了华北电力大学《水资源评价与管理》校内教材,该教材突出了《水资源评价与管理》这门课程的时代性和实用性,强调了《水资源评价与管理》是一门不断丰富和发展的课程,内容方面包含了水资源的数量和质量评价、水资源开发利用对环境的影响、水资源综合评价等,着重介绍评价的数据资料准备、评价的程序,评价的新方法中包括物元分析法、模糊综合评判法属性识别方法、主成分分析法、改进的灰色关联分析法和信息熵法等6种方法;水资源管理的内容增加了目前我国最新的水资源最严格管理以及“三条红线”制度等方面,而且随着科学技术的进步、经济社会的发展以及人们生活水平的提高,尤其是全球气候变化及人类活动对水资源的影响,新的水资源评价方法及水资源管理的理念将不断出现。
3.课程设计任务书。根据华北电力大学强化“重实践,强能力”的办学特色,依据一周5天的设计周期编制了水资源评价与管理的课程设计任务书,其内容包含课程设计的目的和意义、基本数据资料、课程设计要求以及时间安排等设计内容,具体包括水文数据资料的收集、整理及处理、不同保证率下水资源量的计算、可利用地表(地下)水资源量的计算、国民经济各部门的需水量的计算及预测、供水需水平衡分析、水资源管理对策和措施的制定等内容。
4.教师队伍建设。经过6年多的发展,已经形成了由3~4名副教授以上的中青年教师组成的水资源评价与管理教学的教师团队,由水文学及水资源、水力学及河流动力学以及管理科学与工程等专业背景的具有博士学位的年轻老师投入到一线教学的工作中来,可以充分利用具有不同专业背景的教师对该课程的不同的理解方面,使课程教学能够集思广益,使课程设计等实践教学效果更为显著。
三、教学过程中存在问题
1.课程学时数较少。我国高等学校在“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的培养目标要求下,基本都压缩了专业课的学时数[2]。一般3学分都是48学时,要想把水资源评价的基本理论、评价方法、评价程序以及水资源管理的基本理论等全面详细地教授给学生,难度比较大,而且学生在学习过程中,还需要补充很多课外的基础知识,比如补充经济学方面的知识,以满足水价理论方面的教学要求;补充优化原理与方法的知识,以满足水资源优化配置方面的学习等;补充工程水文及水利计算方面的知识,以满足水资源数量评价方面的学习等。
2..教学内容相对滞后。由于水资源规划与管理方面不断涌现出新理论、新方法、新技术、新规范等,但高校的专业课教材一旦选定就要使用几年,难免出现教学内容相对滞后的情况发生,其教学内容还偏重于传统的水资源评价与管理的基本原理及技术方法的讲解,而对诸如水安全评价、水资源管理信息系统研发以及制度建设等新理论、新技术的介绍较少,造成学生在校所掌握的知识滞后于当前学科发展进程[1]。
3.学科交叉性较强。随着水资源的紧缺,水资源问题的日益突出,水资源开发利用程度的不断提高,使水资源评价与管理越来越成为一门理论内容交叉性强、应用面广的课程,涉及到水与资源、水与环境、水与生态、水与经济、水与社会等诸多方面,另外,随着科学技术的发展,应用技术尤其是电子计算机技术、地理信息系统等“3S”技术的发展,水资源评价与管理的任务越来越复杂和多样。
4.学生主动学习的愿望较低。从日常教学的过程中发现,学生在听课中只是去记一些基本概念、基本原理、基本方程,而不是针对具体的水资源问题去寻求和思考具有针对性的对策或措施,主要是为了期末考试的试题而去听课,这样就使得学生没有主动学习的愿望,而是为了考出好的成绩而去学习,缺少对目前水资源、水环境、水生态出现的问题,以及如何将水资源管好、用好提出自己的、具有原创性的想法和建议。
四、教学改革
针对课程教学中出现的以上几方面问题,笔者逐渐从教材的改革、教学手段的多样化、考试方式的改革和鼓励学生申报创新创业项目等几方面进行了尝试。
1.教材改革。如前所述,笔者编制了一本校内教材,将水资源评价与管理的新理论和新方法引入到教材中来,比如在需水预测中,对于河道内生态需水量的计算方法,加入了改进的湿周法、Tennan法、以及流量历时曲线法等[3];对于水资源管理中的加入了水权理论以及我们国家从2011年开始实施的最严格水资源管理理论的“三条红线”制度等,以尽量减少教材与实际工作的滞后性。
2.教学手段的多样化。随着现代计算机技术以及图形图像技术的发展,尤其是多媒体技术的出现使现代教学逐步摆脱了传统的“粉笔+黑板”的教学模式。因此,在教学过程中积极开发和利用电子讲义、电子课件、水资源水工程方面的录像、图片、以及多媒体PPT课件等,尽量将比较抽象的基本概念、基本原理、难以理解的技术方法等用形象的多媒体形式表达出来,使学生更便于理解和明白,以提高学生学习专业知识的兴趣,并唤起学生的求知欲,从而使学生由被动的“听”变为主动的“学”。多媒体教学在一定程度上,弥补了现有课时的不足[2]。
3.考试方式的改革。为了防止学生只是死记硬背一些概念、原理和公式,以应付期末考试的试题,我校改革了传统的闭卷考试的方式,采取老师统一命题或自命题的方式撰写课程论文,课程论文要有统一的格式和内容,内容要包括摘要、英文摘要、正文、参考文献,其中摘要必须在200~300字之内,而且要有研究意义目的、研究方法、研究结果和结论四部分,参考文献在20~30篇以上,而且英文文献要占一半左右,通过这样的训练,可以使学生掌握撰写学术论文的基本要求,为撰写毕业学位论文打下扎实的基础,也为本科生参加各种竞赛、发表学术论文提供必要的支撑。
4.鼓励学生申报创新创业项目。由于水资源问题的复杂性、多样性和交叉性,在教学过程中,我们鼓励学生勤于思考,多发现跟水有关的问题,先后指导10多名学生根据水与环境、水与生态等方面的知识,申请了大学生创新创业项目,其中2项获得国家级优秀的好成绩,而且以这些创新创业项目为依托发表的SCI或EI收录学术论文3篇,增强了学生学习水资源评价与管理的兴趣。
五、结语
根据华北电力大学水文与水资源工程专业《水资源评价与管理》的课程教学经验,本文对这门433核心课程包括教学大纲的制定、教材的选择、教学手段、考试方式以及如何鼓励大学生申报创新创业项目等方面进行了一些改革探索。按照《水资源评价与管理》课程建设的基本要求,对教学内容进行了丰富、拓展和必要补充,逐渐培养学生对水资源专业领域的了解和把握,通过撰写课程论文逐步实现本科生独立完成学术文献的总结和综述、完成研究方法的实现、研究结果的阐述以及研究结论的得出的能力,真正培养本科生的实际能力。
参考文献:
[1]窦明,左其亭,李桂秋.水资源规划与管理课程建设与教学研究[J].高等建筑教育,2009,18(6):91-94.
[2]黄健,潘法康.《水资源利用与保护》课程教学改革与探讨[J].中国科教创新导报,2009,(11):162.
第一,采取“引进来,走出去”的师资培养方式,全面提高教师教学能力及国际化水平。在教学过程中,教师是知识的传播者和创造者,对学生的学习起着引导和监督的作用,教师的教学能力决定着大学教学的质量。(1)加强对青年教师的培养,发扬“传、帮、带”的优良传统,倡导资深教师无私地指导、帮助中青年教师,使之尽快成长为教学骨干和教学核心力量。在学校及教学指导委员会带领下开展“老、青教师结对子活动”“青年教师再提高工程”“青年教师讲课竞赛”等,提升青年教师的教学水平。(2)重视优秀人才引进工作,严把人才引进质量关。按照专业办学规模与教学需求,根据人才引进规划,加强优秀人才引进工作。对拟聘用人员,由教学指导委员会对其教学、科研及其他方面的能力进行综合考核。考核主要由试讲和面试两部分组成,试讲需采用板书和多媒体相结合的授课方式,考查其语言表达能力、沟通能力以及对所学专业的熟悉程度;面试主要考查其专业知识面、外语能力以及性格等方面。(3)鼓励青年教师承担实践性教学任务,成为各专业实验室和实训基地的兼职教师。提高教师的工程意识和工程能力,并将这种意识和能力贯穿到教学的每一个层面,以保证教学质量稳步提高。(4)适应现代农业水利工程建设国际竞争的新要求,加强学生国际交流能力的培养,提高教育国际化水平,培养具有国际视野的教师队伍。目前主要是利用国家各种出国政策提供的契机,建立多种国际合作模式,与国外高等院校密切合作。通过举办国际学术会议,选派优秀中青年教师出国进修,引进高水平外籍教师来校等方式,为年轻教师创造条件,为学生创造国际化的教学环境,力争在学生交流和联合学位项目中取得新进展,在吸引留学生和建立联合研究项目等方面取得更大的突破。第二,加强教学团队建设,以核心课程为单元,组建农业水利工程国家特色专业主干专业课程群教学团队。组建以“农田水利学”“水土资源规划与管理”“水工建筑物”“水土保持工程学”“设施农业工程学”“水泵及水泵站”“小型水电站”“工程施工”等专业核心课程为单元的教学团队,设立课程负责人,责任到人,落实到位。努力建设一个开放、和谐的教学工作环境,特别是为青年教师在教学和科研等方面提供良好的工作环境和广阔的发展空间,使人才在此教学团队的大环境中,在教学、科研上都能够充分发挥自己的聪明才智,与教学团队共同成长,营造出既敢于争论,又善于合作的学术氛围。
二、不断改善教学条件,加强课程与教学资源条件建设
第一,以专业课程教材建设为重点,促进专业核心课程群的建设。瞄准专业发展前沿,响应新农村建设和现代农业发展的农业水利工程专业人才需求,在原有教材建设基础上进一步完善各核心课程的质量保证体系,明确各章节教学内容,找出各章节专业技术的重点、难点和关键点。根据新制订的2012版本科人才培养方案,通过有关课程内容的整合与重组,组织编写核心课程和有关选修课教材;并与成熟的教材相匹配,发挥团队的作用,制作图文并茂、反映教学要求与规范的多媒体课件。第二,建设一流的全方位、立体化农业水利工程专业类教学资源库。整合课程建设成果,创建以多媒介、多形态、多用途、多层次的教学资源。(1)按课程体系建立素材资源库,包括该课程的教材与多媒体课件、教学案例、影视图片、教具、习题库、试题库等。每门课程资源库由专人负责,设定建设时间,划分建设经费,并由专业建设指导委员会组织验收;(2)建设农业水利工程专业教学网站,反映专业建设最为重要的、基础的以及动态的教学信息,包括学科介绍、精品课程、主讲教师简介、培养方案、教学大纲、教学实践环节、视频集锦、国际交流、创新平台、师生论坛等栏目,供教师与学生“享用”公共资源;(3)进一步完善和补充教学实验设备,在确保现有实验设备满足教学需求的前提下,开发、研制和购买与专业发展相适应的实验设备,满足专业发展的需要。
三、鼓励教学创新,加快教学方式方法改革
第一,树立科学的教学观念,从教学方式、教学内容、教学要求等多方面转变传统的教学理念,建立现代化教学方法体系。构建教与学的和谐关系,以学生为教学过程中的主体,关注个体差异与不同需求,确保每个学生受益。同时,调动以教师为主,师生共同参与教学改革的积极性。推进以新生研讨课、专业研讨课为核心的研究性教学体系建设,以探索和研究为指向,强调师生互动和学生自主学习。教师是组织者、指导者和参与者,围绕老师选定的专题,在老师—学生、学生—学生间进行平等的互动与交流,对学生在掌握知识、开阔视野、合作精神、批判思考、交流表达、写作技能等诸多方面进行整体上的培养与训练。学院鼓励教师积极申报各类教改项目及精品课程建设项目,并根据学院的实际情况出台了多项鼓励政策:(1)从特色专业建设经费中拨出专款鼓励教师积极进行教学改革、发表教改论文、参加精品课程建设、教材建设等;(2)加强课程建设,对课程体系和课程内容进行改革,以适应大类招生和专业人才培养的要求;(3)鼓励教师积极申报各级各类教学成果。第二,改革教学方法,综合运用启发式、研讨式、开放式等教学方法,拓展学生思维空间,培养学生创新意识。教学方法的改革和创新应从学生、教师、教材内容等多方位考虑,树立科学、先进的教学观,真正建立起启发式、研讨式的方法体系[4]。针对学生的实际情况,教师根据新形势对人才培养的要求认真研究和创新教学方法和手段,及时更新教学内容[5-6]。鼓励教师采用现代教学方法和手段,开展启发式教学、研讨式教学。实行“教学与科研、课程与学术、学科与专业”相结合的教学模式,提高教学团队综合教学水平,鼓励教师把科研成果融入到课堂教学内容中,让学生了解本专业的最新研究成果和进展,激发学生的学习热情和兴趣。此外,还通过加强课堂教学的拓展在一定范围和深度上将外部相关的内容密切联系起来,挖掘资料,实现课内向课外拓展,本学科向其他学科拓展,在深度和广度上培养学生的探究意识和兴趣,使学生在认识问题和解决问题的能力上得到提高。