新工科背景下水利类专业智慧水利协同育人课程教学改革探索——评《灌溉排水工程学》

高晓瑜

（内蒙古农业大学，呼和浩特 010018）

新工科背景下水利类专业智慧水利协同育人课程教学改革探索——评《灌溉排水工程学》

高晓瑜

（内蒙古农业大学，呼和浩特 010018）

“新工科”是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的一项重大发展战略，是地方高校协同育人发展的必然趋势。水利类专业具有技术性高、实践性强的特点，当前社会经济快速发展，行业企业根据发展需要提出所需人才应具备的专业技能，而高校传统课程内容、教材体系、学习方式等因更新周期等原因尚未跟上时代节奏。“智慧水利”是利用物联网技术，自动、实时地感知水资源、水环境、用水过程及各种水利工程的关键数据；通过通信网络将感知数据传送到数据库和云存储中，利用云计算、数据挖掘、智能决策等技术进行数据处理、建模和推演，能自主或辅助做出科学优化的判断和决策，并反馈给人或设备。在灌溉排水工程学的学习过程中，构建“产-学-研-用”一体化融合的实践教学体系，基于智慧水利，提升“新工科”形势下水利人才培养标准。基于灌溉排水工程学理论知识，将理论联系实际，借助物联网技术，探索新工科背景下的智慧水利协同育人模式，旨在促进学科交叉融合，实现各类资源共享，进而有效提高学生认识及创新能力，满足新工科和行业发展需求。为后期灌区信息化、数字化及智慧化的建设培养人才。

《灌溉排水工程学》是高等学校精品规划教材，是一门利用灌溉排水工程措施，消除水旱灾害，为发展农业生产服务的科学。全书共11 章，重点介绍了灌溉与排水工程的规划设计、科学试验和运行管理，注重理论与生产实际的结合。第一章介绍了我国灌溉排水的发展历史、现状与研究发展趋势，不同区域灌溉排水事业及灌溉排水工程学的研究对象、任务与主要内容；第二章讲述了农田水分存在形式及作物生长对其要求，重点介绍了入渗和蒸发条件下的非饱和土壤水分运动和SPAC 系统水分运动；第三章从机理出发讲述了作物需水量、作物的灌溉制度及灌溉用水量；第四章介绍了不同类型的灌溉方法与技术，并对其优缺点和适用条件进行了分析；第五章讲述了田间工程规划和低压管道灌水系统；第六章介绍了灌溉渠系规划、灌溉渠道流量推算、纵横断面设计以及渠道防渗及渠系建筑物；第七章为灌溉水源、取水方式的选择以及地下水利用方式；第八章和第九章讲述了农田排水的种类、任务及技术，并对排水沟道的规划设计、水位推算和断面设计进行了详细介绍；第十章介绍了雨水集蓄工程的规划与配套管理；第十一章讲述了灌排系统管理知识，包括用水管理、量水技术及灌区的信息化管理，与我们的主题智慧水利相呼应。该书以理论传授为主线，以“从机理研究到实际生产，从农田到灌区”为思路，全面介绍了灌溉排水的相关专业知识，可供高等学校农业水利工程、水利水电工程和水文学与水资源工程等专业教学教材，同时也可供同类专业工程技术人员参考。

我国的水资源短缺严重，而粮食需求日益增加，习近平总书记提出“粮食的根本在耕地，命脉在水利，出路在科技”，所以利用灌溉排水相关知识解决目前存在的问题成为使命所在，而我国灌区存在各种各样的问题，所以不断发展的、多学科交叉的灌溉排水工程学的学习和运用，可以为我国的水资源和粮食安全提供理论支撑。高水平科研成果的积累是推动实践教学发展的动力，通常教师的科研项目是学科的前沿，或是针对某一具体工程或应用，是对某项专业问题的创新性研究。为了提高实践教学的时效性与应用性，可将以科研项目为基础的智慧水利平台资源融入教学研究。教师在完成自身科研任务的同时，依托智慧水利平台，设计课堂教学中的实践教学部分使实践教学内容具有前沿性、系统性、真实性，这将对学生工程实践和创新能力的培养起到积极作用。基于科研监测灌区土壤、水文、渠系等数据，借助互联网、大数据、云平台等技术，搭建促进水利类专业协同育人的智慧水利平台，用于水利类专业学生的可视化实践教学。在完成以上目标的基础上，探索智慧水利平台与水利类专业学生灌溉排水工程学的实践内容的有机融合模式，理论指导实践，使学生将理论知识与实际灌区相结合，进行教材之外的实践学习，完成灌溉制度制定、渠道流量推算、渠系建筑物设计等设计类习题。同时基于物联网技术下的智慧水利平台与灌溉排水工程学相结合的授课模式可以激发学生大胆探索与敢于创新的意识和精神，达到探索新工科背景下水利类专业智慧水利协同育人的目标。