《水资源利用与保护》课程建设探讨
钟丹 冯玉杰 马文成
摘要：《水资源利用与保护》是哈尔滨工业大学给排水科学与工程专业本科生的主干必修课程。文章探讨了哈尔滨工业大学《水资源利用与保护》课程建设的经验与体会，以设计实践教学、案例分析、累加式考核等作为辅助，取得了較好的教学效果。此外，在工程认证的背景下，对该门课程的建设提出新的构想。
关键词：水资源利用与保护；给排水科学与工程专业；课程建设
国民经济的发展和人类生活水平的提高受水资源状态的制约。水资源的合理利用、有效保护与管理是维持水资源可持续利用的重要保证，也是维持社会进步、国民经济可持续发展的关键所在。《水资源利用与保护》课程作为高等学校给排水科学与工程专业的专业课，全面介绍了水资源利用与保护的现代理论、方法和工程要素。通过课程学习，使学生了解水资源概况、水源分类、选择、防护，掌握地面水和地下水取水构筑物形式、构造、设计、计算、布置、施工、防护和运行管理等方面的知识。
近年来，许多高校对这门课程进行了教学改革方面的探讨。哈尔滨工业大学经过多年的课程建设，形成了较有成效的《水资源利用与保护》课程体系，以设计实践教学、案例分析、累加式考核方式等环节作为辅助，可大大提高教学效果和学生应用理论知识及解决实际问题的能力。此外，在工程认证的背景下，基于“以学生为中心、目标为导向、持续改进”的新思想，拟构建更为完善的考核体系。同时，注重课程内容方面的充实完善及本课程与其他课程内容的协调。
1 课程基本情况
我校《水资源利用与保护》课程的发展分为二个阶段：2004年前该课程名称为《取水工程》，主要讲授取水工程相关内容；1999年召开的高等学校给水排水工程学科专业指导委员会三届二次会议确定了新的培养方案，确定了包括《水资源利用与保护》在内的10门专业主干课程，并组织编写了《水资源利用与保护》教材。为了响应专业指导委员会新的培养方案，我校2004年之后将《取水工程》更名为《水资源利用与保护》，并按课程要求提升和充实了教学内容，包括：地表水/地下水资源量评价、供水资源水质评价与水资源供需平衡分析、地表水/地下水取水工程等。
目前，课程学时由最初的32学时调整为28学时，课程学分由2.0学分调整为1.5学分。在评估认证的背景下，本科生培养方案随之修订，为了让学生有更多的时间接受通识教育，进行个性化培养，学时还将进一步被压缩至24学时。教学内容的充实，授课学时的压缩，对老师和学生们来说都是挑战，如何将教学内容合理分配，保证学生的学习效果将是值得思考的问题。
本门课程开课学期为大三学年春季学期；先修课程包括：水力学、水文学、泵与泵站、土木工程制图基础；使用教材为：李广贺等主编，水资源利用与保护（第三版），中国建筑工业出版社，2016；参考书目为：严煦世、范瑾初主编，给水工程（第四版），中国建筑工业出版社，2016。
2 课程建设经验与成果
2.1完善课堂教学方法
2.1.1 启发式教学
采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动自学获得自己想学到的知识。
例1：在讲述管井施工问题时，首先介绍正循环钻进法，在正循环钻进过程中，容易产生部分塌方，导致泥浆流速下降，影响钻井速度。针对此问题，提问学生如何解决，并引出反循环钻进法。
例2：针对枯水期与洪水期水位差较大的问题，提问学生如何保证取水水量与水质，并引出设置双层进水口。
2.1.2案例教学
采用案例教学：理论教学与工程案例相结合，培养学生应用所学专业知识，解决复杂工程问题的能力，强化工程思维方法和经济意识。
例1：“工程水资源”是指狭义水资源中，通过一定的技术经济手段，可以为人类所利用的水资源，也是我们的主要研究对象。在讲述工程水资源概念时，引入南水北调的例子，从长江引水缓解北方水资源短缺的问题，2000年以后，在国家经济技术条件都能满足要求的前提下，启动南水北调工程，以此来诠释工程水资源这一概念。
例2：在讲述地下水与地表水的特点时，地下水水温恒定，且水温较低，适宜作为冷却水，但南方某钢板厂由于冷却水需求量较大，最终未使用地下水作为冷却用水，而使用地表水。以此来说明实际工程应用中水源的选择原则不是绝对的。
例3：引入某地区水厂的两个取水头露出江面的事件，引导学生如何应对突发事件。此事件中将取水头向江心延伸1.2米，供水得以恢复。
2.1.3 多媒体教学与传统板书教学相结合
采用多媒体教学与传统板书教学相结合的方式，增加课堂教学信息量，增强教学的直观性，突出课程的重点、难点。
例1：使用传统板书对横向环流进行绘制和推导，使学生准确透彻的理解横向环流的作用，进而更好地掌握泥沙的运动状况、河床演变规律及常见河道类型等知识。
例2：使用传统板书绘制管井的构造，使学生清晰地了解所钻的井孔、下的井管、填砾等各部分关系，避免混淆。
2.1.4 互动式教学
采用互动式教学，课内讨论和课外答疑相结合。借助微信群等平台，学生们集中提问，老师定期解答，共享、存储学生所提问题的信息。
2.2考试方法改革
采取累加式考核模式，课程考核以检验课程目标的达成度为手段，进而评价学生学习成果的达成度。考核的环节包括课后作业、期末考试和实例分析及研究，总评成绩以百分计，满分100分，各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调。
2.3课程设计与实践教学改革
2.3.1课程设计
我校《取水工程课程设计》与《水资源利用与保护》课程设置在同一学期，课程设计在课程结束后进行，时间为1.5周，主要进行地表水取水构筑物的设计计算。课程设计任务书的已知技术参数包括：工程所在地区，河流平、断面，河流水位、流量、流速，冰冻情况，河流含沙量及漂浮物情况。设计工作量包括：设计计算说明书一份，取水构筑物和取水泵站工艺设计图（1：50～1：200）1号图一张，格栅或格网构造图（1：50～1：200）2号图一张。课设结束后组织学生答辩。课设成绩以图纸绘制、说明书设计计算及答辩情况综合核定。
2.3.2毕业设计
取水工程作为给水工程毕业设计的一部分。在毕业设计的取水工程部分，除了完成取水工程的设计计算，还涉及取水工程与其他构筑物的关系及影响，包括方案的选择及技术经济比较、净水厂的设计、二泵站的设计、工程总概算与成本估计等内容。
通过课程设计及毕业设计，使学生巩固所学的取水工程相关理论知识，掌握取水工程设计的基本内容，加强工程设计能力训练，提高学生综合运用课堂知识解决实际问题的能力。
2.3.3生产实习
參观实习紧随《水资源利用与保护》课程结束后进行，实习期间，组织学生参观哈尔滨七水厂岸边式取水构筑物、磨盘山水源地及取水构筑物等地。参观实习使学生们对水源地选择、评价及取水构筑物结构建立直观认识，进一步巩固夯实理论知识。
3课程建设的构想
3.1基于评估认证的考核体系的完善
细化课程目标，制定课程目标的考核细则，明确课程目标对学生的能力要求，并进行课程目标达成度计算分析，全方位、多角度、持续考察教学效果。
3.2课程建设的完善
基于我校工科专业的背景，一直立足于工程应用，因此，《水资源利用与保护》这门课的教学内容仍以取水工程为主，在未来的教学中，如何进一步充实水资源部分的内容，如何与其他课程相协调，仍是值得思考的问题。
4 结语
本文探讨了我校《水资源利用与保护》课程建设的经验与体会，以设计实践教学、案例分析、累加式考核等作为辅助，可以培养学生应用所学专业知识，解决复杂工程问题的能力，强化工程思维方法和经济意识。此外，在工程认证的背景下，基于以学生为中心、目标导向、持续改进的新思想，将构建更为完善的考核体系。同时，注重课程内容方面的充实完善及本课程与其他课程内容的协调。
参考文献：
[1]张荔.“水资源利用与保护”课程新型案例教学模式探讨[J].西安建筑科技大学学报（社会科学版）.2011，30（3）：90-93.
[2]李占玲，武雄，沈晔.基于大作业的“水资源开发利用与保护”课程教学探索[J].中国地质教育.2017，1：34-36.
[3]陈淑芬，刘静，伏苓.《水资源利用与保护》课程教学方法改革研究[J].山东建筑大学学报.2016，31（2）：200-204.
[4]黄天寅，沈耀良，张天月.《水资源利用与保护》课程教学合作团队学习模式探索[J].南通大学学报（教育科学版）2010，26（1）：88-90.
[5]苏馈足，胡真虎，王 伟，袁守军. 能力导向一体化教学体系下水资源利用与保护课程教学改革探索[J].教育教学论坛.2016（31）： 94-95.
编辑∕姜雯
摘要：《水资源利用与保护》是哈尔滨工业大学给排水科学与工程专业本科生的主干必修课程。文章探讨了哈尔滨工业大学《水资源利用与保护》课程建设的经验与体会，以设计实践教学、案例分析、累加式考核等作为辅助，取得了較好的教学效果。此外，在工程认证的背景下，对该门课程的建设提出新的构想。
关键词：水资源利用与保护；给排水科学与工程专业；课程建设
国民经济的发展和人类生活水平的提高受水资源状态的制约。水资源的合理利用、有效保护与管理是维持水资源可持续利用的重要保证，也是维持社会进步、国民经济可持续发展的关键所在。《水资源利用与保护》课程作为高等学校给排水科学与工程专业的专业课，全面介绍了水资源利用与保护的现代理论、方法和工程要素。通过课程学习，使学生了解水资源概况、水源分类、选择、防护，掌握地面水和地下水取水构筑物形式、构造、设计、计算、布置、施工、防护和运行管理等方面的知识。
近年来，许多高校对这门课程进行了教学改革方面的探讨。哈尔滨工业大学经过多年的课程建设，形成了较有成效的《水资源利用与保护》课程体系，以设计实践教学、案例分析、累加式考核方式等环节作为辅助，可大大提高教学效果和学生应用理论知识及解决实际问题的能力。此外，在工程认证的背景下，基于“以学生为中心、目标为导向、持续改进”的新思想，拟构建更为完善的考核体系。同时，注重课程内容方面的充实完善及本课程与其他课程内容的协调。
1 课程基本情况
我校《水资源利用与保护》课程的发展分为二个阶段：2004年前该课程名称为《取水工程》，主要讲授取水工程相关内容；1999年召开的高等学校给水排水工程学科专业指导委员会三届二次会议确定了新的培养方案，确定了包括《水资源利用与保护》在内的10门专业主干课程，并组织编写了《水资源利用与保护》教材。为了响应专业指导委员会新的培养方案，我校2004年之后将《取水工程》更名为《水资源利用与保护》，并按课程要求提升和充实了教学内容，包括：地表水/地下水资源量评价、供水资源水质评价与水资源供需平衡分析、地表水/地下水取水工程等。
目前，课程学时由最初的32学时调整为28学时，课程学分由2.0学分调整为1.5学分。在评估认证的背景下，本科生培养方案随之修订，为了让学生有更多的时间接受通识教育，进行个性化培养，学时还将进一步被压缩至24学时。教学内容的充实，授课学时的压缩，对老师和学生们来说都是挑战，如何将教学内容合理分配，保证学生的学习效果将是值得思考的问题。
本门课程开课学期为大三学年春季学期；先修课程包括：水力学、水文学、泵与泵站、土木工程制图基础；使用教材为：李广贺等主编，水资源利用与保护（第三版），中国建筑工业出版社，2016；参考书目为：严煦世、范瑾初主编，给水工程（第四版），中国建筑工业出版社，2016。
2 课程建设经验与成果
2.1完善课堂教学方法
2.1.1 启发式教学
采用启发式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动自学获得自己想学到的知识。
例1：在讲述管井施工问题时，首先介绍正循环钻进法，在正循环钻进过程中，容易产生部分塌方，导致泥浆流速下降，影响钻井速度。针对此问题，提问学生如何解决，并引出反循环钻进法。
例2：针对枯水期与洪水期水位差较大的问题，提问学生如何保证取水水量与水质，并引出设置双层进水口。
2.1.2案例教学
采用案例教学：理论教学与工程案例相结合，培养学生应用所学专业知识，解决复杂工程问题的能力，强化工程思维方法和经济意识。
例1：“工程水资源”是指狭义水资源中，通过一定的技术经济手段，可以为人类所利用的水资源，也是我们的主要研究对象。在讲述工程水资源概念时，引入南水北调的例子，从长江引水缓解北方水资源短缺的问题，2000年以后，在国家经济技术条件都能满足要求的前提下，启动南水北调工程，以此来诠释工程水资源这一概念。
例2：在讲述地下水与地表水的特点时，地下水水温恒定，且水温较低，适宜作为冷却水，但南方某钢板厂由于冷却水需求量较大，最终未使用地下水作为冷却用水，而使用地表水。以此来说明实际工程应用中水源的选择原则不是绝对的。
例3：引入某地区水厂的两个取水头露出江面的事件，引导学生如何应对突发事件。此事件中将取水头向江心延伸1.2米，供水得以恢复。
2.1.3 多媒体教学与传统板书教学相结合
采用多媒体教学与传统板书教学相结合的方式，增加课堂教学信息量，增强教学的直观性，突出课程的重点、难点。
例1：使用传统板书对横向环流进行绘制和推导，使学生准确透彻的理解横向环流的作用，进而更好地掌握泥沙的运动状况、河床演变规律及常见河道类型等知识。
例2：使用传统板书绘制管井的构造，使学生清晰地了解所钻的井孔、下的井管、填砾等各部分关系，避免混淆。
2.1.4 互动式教学
采用互动式教学，课内讨论和课外答疑相结合。借助微信群等平台，学生们集中提问，老师定期解答，共享、存储学生所提问题的信息。
2.2考试方法改革
采取累加式考核模式，课程考核以检验课程目标的达成度为手段，进而评价学生学习成果的达成度。考核的环节包括课后作业、期末考试和实例分析及研究，总评成绩以百分计，满分100分，各考核环节所占分值比例可根据具体情况进行微调。
2.3课程设计与实践教学改革
2.3.1课程设计
我校《取水工程课程设计》与《水资源利用与保护》课程设置在同一学期，课程设计在课程结束后进行，时间为1.5周，主要进行地表水取水构筑物的设计计算。课程设计任务书的已知技术参数包括：工程所在地区，河流平、断面，河流水位、流量、流速，冰冻情况，河流含沙量及漂浮物情况。设计工作量包括：设计计算说明书一份，取水构筑物和取水泵站工艺设计图（1：50～1：200）1号图一张，格栅或格网构造图（1：50～1：200）2号图一张。课设结束后组织学生答辩。课设成绩以图纸绘制、说明书设计计算及答辩情况综合核定。
2.3.2毕业设计
取水工程作为给水工程毕业设计的一部分。在毕业设计的取水工程部分，除了完成取水工程的设计计算，还涉及取水工程与其他构筑物的关系及影响，包括方案的选择及技术经济比较、净水厂的设计、二泵站的设计、工程总概算与成本估计等内容。
通过课程设计及毕业设计，使学生巩固所学的取水工程相关理论知识，掌握取水工程设计的基本内容，加强工程设计能力训练，提高学生综合运用课堂知识解决实际问题的能力。
2.3.3生产实习
參观实习紧随《水资源利用与保护》课程结束后进行，实习期间，组织学生参观哈尔滨七水厂岸边式取水构筑物、磨盘山水源地及取水构筑物等地。参观实习使学生们对水源地选择、评价及取水构筑物结构建立直观认识，进一步巩固夯实理论知识。
3课程建设的构想
3.1基于评估认证的考核体系的完善
细化课程目标，制定课程目标的考核细则，明确课程目标对学生的能力要求，并进行课程目标达成度计算分析，全方位、多角度、持续考察教学效果。
3.2课程建设的完善
基于我校工科专业的背景，一直立足于工程应用，因此，《水资源利用与保护》这门课的教学内容仍以取水工程为主，在未来的教学中，如何进一步充实水资源部分的内容，如何与其他课程相协调，仍是值得思考的问题。
4 结语
本文探讨了我校《水资源利用与保护》课程建设的经验与体会，以设计实践教学、案例分析、累加式考核等作为辅助，可以培养学生应用所学专业知识，解决复杂工程问题的能力，强化工程思维方法和经济意识。此外，在工程认证的背景下，基于以学生为中心、目标导向、持续改进的新思想，将构建更为完善的考核体系。同时，注重课程内容方面的充实完善及本课程与其他课程内容的协调。
参考文献：
[1]张荔.“水资源利用与保护”课程新型案例教学模式探讨[J].西安建筑科技大学学报（社会科学版）.2011，30（3）：90-93.
[2]李占玲，武雄，沈晔.基于大作业的“水资源开发利用与保护”课程教学探索[J].中国地质教育.2017，1：34-36.
[3]陈淑芬，刘静，伏苓.《水资源利用与保护》课程教学方法改革研究[J].山东建筑大学学报.2016，31（2）：200-204.
[4]黄天寅，沈耀良，张天月.《水资源利用与保护》课程教学合作团队学习模式探索[J].南通大学学报（教育科学版）2010，26（1）：88-90.
[5]苏馈足，胡真虎，王 伟，袁守军. 能力导向一体化教学体系下水资源利用与保护课程教学改革探索[J].教育教学论坛.2016（31）： 94-95.
编辑∕姜雯
