新工科背景下水利類專業(yè)智慧水利協(xié)同育人課程教學(xué)改革探索——評《灌溉排水工程學(xué)》

高曉瑜

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010018）

新工科背景下水利類專業(yè)智慧水利協(xié)同育人課程教學(xué)改革探索——評《灌溉排水工程學(xué)》

高曉瑜

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010018）

“新工科”是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的一項重大發(fā)展戰(zhàn)略，是地方高校協(xié)同育人發(fā)展的必然趨勢。水利類專業(yè)具有技術(shù)性高、實踐性強(qiáng)的特點，當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，行業(yè)企業(yè)根據(jù)發(fā)展需要提出所需人才應(yīng)具備的專業(yè)技能，而高校傳統(tǒng)課程內(nèi)容、教材體系、學(xué)習(xí)方式等因更新周期等原因尚未跟上時代節(jié)奏?！爸腔鬯笔抢梦锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，自動、實時地感知水資源、水環(huán)境、用水過程及各種水利工程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)；通過通信網(wǎng)絡(luò)將感知數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫和云存儲中，利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、智能決策等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、建模和推演，能自主或輔助做出科學(xué)優(yōu)化的判斷和決策，并反饋給人或設(shè)備。在灌溉排水工程學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，構(gòu)建“產(chǎn)-學(xué)-研-用”一體化融合的實踐教學(xué)體系，基于智慧水利，提升“新工科”形勢下水利人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)?；诠喔扰潘こ虒W(xué)理論知識，將理論聯(lián)系實際，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，探索新工科背景下的智慧水利協(xié)同育人模式，旨在促進(jìn)學(xué)科交叉融合，實現(xiàn)各類資源共享，進(jìn)而有效提高學(xué)生認(rèn)識及創(chuàng)新能力，滿足新工科和行業(yè)發(fā)展需求。為后期灌區(qū)信息化、數(shù)字化及智慧化的建設(shè)培養(yǎng)人才。

《灌溉排水工程學(xué)》是高等學(xué)校精品規(guī)劃教材，是一門利用灌溉排水工程措施，消除水旱災(zāi)害，為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的科學(xué)。全書共11 章，重點介紹了灌溉與排水工程的規(guī)劃設(shè)計、科學(xué)試驗和運(yùn)行管理，注重理論與生產(chǎn)實際的結(jié)合。第一章介紹了我國灌溉排水的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與研究發(fā)展趨勢，不同區(qū)域灌溉排水事業(yè)及灌溉排水工程學(xué)的研究對象、任務(wù)與主要內(nèi)容；第二章講述了農(nóng)田水分存在形式及作物生長對其要求，重點介紹了入滲和蒸發(fā)條件下的非飽和土壤水分運(yùn)動和SPAC 系統(tǒng)水分運(yùn)動；第三章從機(jī)理出發(fā)講述了作物需水量、作物的灌溉制度及灌溉用水量；第四章介紹了不同類型的灌溉方法與技術(shù)，并對其優(yōu)缺點和適用條件進(jìn)行了分析；第五章講述了田間工程規(guī)劃和低壓管道灌水系統(tǒng)；第六章介紹了灌溉渠系規(guī)劃、灌溉渠道流量推算、縱橫斷面設(shè)計以及渠道防滲及渠系建筑物；第七章為灌溉水源、取水方式的選擇以及地下水利用方式；第八章和第九章講述了農(nóng)田排水的種類、任務(wù)及技術(shù)，并對排水溝道的規(guī)劃設(shè)計、水位推算和斷面設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)介紹；第十章介紹了雨水集蓄工程的規(guī)劃與配套管理；第十一章講述了灌排系統(tǒng)管理知識，包括用水管理、量水技術(shù)及灌區(qū)的信息化管理，與我們的主題智慧水利相呼應(yīng)。該書以理論傳授為主線，以“從機(jī)理研究到實際生產(chǎn)，從農(nóng)田到灌區(qū)”為思路，全面介紹了灌溉排水的相關(guān)專業(yè)知識，可供高等學(xué)校農(nóng)業(yè)水利工程、水利水電工程和水文學(xué)與水資源工程等專業(yè)教學(xué)教材，同時也可供同類專業(yè)工程技術(shù)人員參考。

我國的水資源短缺嚴(yán)重，而糧食需求日益增加，習(xí)近平總書記提出“糧食的根本在耕地，命脈在水利，出路在科技”，所以利用灌溉排水相關(guān)知識解決目前存在的問題成為使命所在，而我國灌區(qū)存在各種各樣的問題，所以不斷發(fā)展的、多學(xué)科交叉的灌溉排水工程學(xué)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，可以為我國的水資源和糧食安全提供理論支撐。高水平科研成果的積累是推動實踐教學(xué)發(fā)展的動力，通常教師的科研項目是學(xué)科的前沿，或是針對某一具體工程或應(yīng)用，是對某項專業(yè)問題的創(chuàng)新性研究。為了提高實踐教學(xué)的時效性與應(yīng)用性，可將以科研項目為基礎(chǔ)的智慧水利平臺資源融入教學(xué)研究。教師在完成自身科研任務(wù)的同時，依托智慧水利平臺，設(shè)計課堂教學(xué)中的實踐教學(xué)部分使實踐教學(xué)內(nèi)容具有前沿性、系統(tǒng)性、真實性，這將對學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用?；诳蒲斜O(jiān)測灌區(qū)土壤、水文、渠系等數(shù)據(jù)，借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等技術(shù)，搭建促進(jìn)水利類專業(yè)協(xié)同育人的智慧水利平臺，用于水利類專業(yè)學(xué)生的可視化實踐教學(xué)。在完成以上目標(biāo)的基礎(chǔ)上，探索智慧水利平臺與水利類專業(yè)學(xué)生灌溉排水工程學(xué)的實踐內(nèi)容的有機(jī)融合模式，理論指導(dǎo)實踐，使學(xué)生將理論知識與實際灌區(qū)相結(jié)合，進(jìn)行教材之外的實踐學(xué)習(xí)，完成灌溉制度制定、渠道流量推算、渠系建筑物設(shè)計等設(shè)計類習(xí)題。同時基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧水利平臺與灌溉排水工程學(xué)相結(jié)合的授課模式可以激發(fā)學(xué)生大膽探索與敢于創(chuàng)新的意識和精神，達(dá)到探索新工科背景下水利類專業(yè)智慧水利協(xié)同育人的目標(biāo)。