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智慧農業是指通過應用現代信息技術及專家智慧與知識，實現農業遠程診斷、遠程控制、災害預警等智能管理決策的現代化農業管理模式[1]。隨著物聯網技術、大數據手段、人工智能方法等新一代信息技術成果與農業農村的不斷融合，我國農業邁向了新的時代。“十四五”期間，農業農村部、國家發展改革委、科技部等十部門聯合印發了《數字鄉村發展行動計劃（2022—2025年）》，提出“智慧農業創新發展行動”，以推動智慧農業的快速發展，為全面推進國家鄉村振興戰略提供有力支撐[2-3]。在農業生產中，灌溉一直都是一項重要工程。當前，我國農業用水方面存在用水量大、用水效率總體較低，種植結構仍不合理，節水灌溉總面積不夠，渠系建筑物老化、毀損嚴重等問題，灌溉排水系統的智能化、智慧化可以很大程度上改善這些問題，從而提升現代灌溉農業的效益。黨的十九屆五中全會提出，加快推進農業現代化，就是要強化現代農業科技和物質裝備支撐，實施大中型灌區續建配套和現代化改造。這就要求高校在教育教學中對農業技術方面的課程進行系統的規劃與改革，隨著形勢的發展建立起適應我國市場經濟體制的學習體系，日益完善教育教學體系改革。《灌溉排水工程學》作為農業水利工程專業的主干必修專業課，是了解掌握現代灌溉農業技術的重要課程，應充分注意反映該學科最新研究動態和發展前景，總結國內外灌溉排水的經驗與研究成果，凝練專業特色，明確專業定位，使學生掌握先進的科學技術和管理方法。因此，該文針對筆者學校《灌溉排水工程學》專業課程改革和研究問題進行探討，提出以適應時代發展、人才需求以及促進學校建設和學科發展的方法[4-5]。
1《灌溉排水工程學》課程改革中的問題
隨著我國科技的快速發展，灌溉排水系統相關技術也在不斷更新，但是高新技術的發展并沒有與相關教材實現同步更新，導致《灌溉排水工程學》部分課程內容陳舊，難以反映該學科的最新研究成果和發展現狀[6]。由于教材陳舊，導致大學生學習過程中出現“知識脫節”問題，教材中內容難以滿足實踐學習過程中的知識點需求，導致學生不愿訂購教材，降低了學生學習的積極性。同時，教材陳舊引起的“知識脫節”問題還導致教師在實踐環節講授新的相關知識點時，增加了實踐教學環節的授課時間，減緩了實踐教學進度，不能有效提高學生的實踐能力。在教學過程中，《灌溉排水工程學》課程涉及的知識點較多，對教師的知識儲備和授課水平都有很高的要求。雖然有部分教師受科研工作和方向的影響，對個人科研方向相關的知識點掌握較好，但對科研方向不相關的知識點涉獵較少，難以系統掌握相關內容，在授課過程中就會出現“重研究方向相關內容，輕研究不相關內容”的問題，導致學生不能系統地了解灌溉排水各個環節的先進技術和知識，這對學生的未來發展有一定的限制作用。在課程學習過程中，《灌溉排水工程學》不僅需要注重理論知識的積累，還需要將實踐與學習有機統一，但是受限于院校地域性，以及自然地理特征的制約，學生對灌溉排水系統的了解局限于課本和本地實踐基地設施，不能實現全部課程知識的實踐學習。在課后學習過程中，學生缺少專業教師和學者的指導，難以進行自主學習、探究式學習，學術水平和實踐能力難以有效提升，這就降低了學生學習的積極性，且實踐能力和創新精神得不到有效培養，與實現農業現代化、強化科技和物質裝備的需求對接困難。
2《灌溉排水工程學》課程改革與探索
鄉村振興戰略的目標就是推進農村農業現代化進程，為鄉村振興提供智力服務，這也是高校的責任與擔當。農業水利工程專業就是為農業水利工程培養高質量人才，高校通過專業課程改革與探索，提高人才培養的質量和數量，是響應國家號召的重要行動之一，也是實現鄉村振興戰略人才高質量培養的重要途徑之一。灌溉排水工程學的課程目標是使學生掌握灌溉排水的基本理論和灌溉技術、灌溉系統規劃設計方法、水利規劃的基本知識和方法等，使學生畢業后能獨立擔當灌區的規劃設計及灌溉管理工作，為實現鄉村振興提供人才支持。灌溉排水工程學的課程的核心就是節水，提高農業用水利用效率，也是國家“大力發展節水農業”戰略實施的重要途徑方法，該文立足于鄉村振興戰略需求、經濟社會發展需求、高質量節水人才培養需求，提出農業水利工程專業課程改革思路，可以從以下5個方面對《灌溉排水工程學》專業課程進行改革和創新研究[7]。
2.1教育教學理念改革創新
改進教育教學理念就是要根據農業水利工程專業及《灌溉排水工程學》專業課程特點，提出《灌溉排水工程學》課程教育教學新理念。筆者學校在教育教學過程中進一步提出了以學生發展為中心，根據學生個人情況確定教學方式和方法，注重學生綜合素質、自學能力和實踐動手能力的培養，力求課程教育教學過程中課程理論知識充分、教學案例與理論知識契合度高、實踐內容豐富、學生學習積極性高、教學方法實用可靠等特色，以此構建具有學科特色的教學體系。為解決《灌溉排水工程學》課程知識內容多，教師科研方向不一，“重研究方向相關內容，輕研究不相關內容”的問題。筆者學校積極建設《灌溉排水工程學》教學團隊，選擇科研方向相關教師組建教學團隊，根據教師科研方向劃分課程教學章節，根據每一章節具體內容的不同，由相關教師靈活制定教學方法，同時引入教學名師，增加團隊內部交流，提升團隊教師教學能力，強化教學研究。教學手段要結合實際闡述灌溉排水的基礎理論和原理，將理論知識落地，并根據現代灌排技術的發展為學生補充當前的研究進展與科技發展現狀，與時俱進，將理論知識與科學研究前沿動態相結合，帶動學生學習的主動性和積極性，培養學生良好的自學習慣，為國家農業現代化發展培養基礎扎實、理論知識豐富、走在科技發展前端的優秀人才。在教學環節中，堅持教育和國家發展相結合，把思想政治教育貫穿人才培養的全過程。在教學過程中為學生普及國家方針政策，表明國家立場，指出國家態度，讓學生在學習課程知識的基礎上了解課題研究對國家的意義。農業水利工程專業學科在短期內往往難以做出一定的研究成果，學生在了解國家政策的同時可以明確農業發展對我國的戰略意義，教師應引導學生開拓眼界，做出具有前瞻性的研究，向科技前沿靠攏，為國家農業現代化發展培養有責任、有擔當、有能力的創新型、復合型、應用型綜合性人才。
2.2教育教學方法改革創新
改進教育教學方法就必須要立足于培養學生綜合運用基礎學科知識來解決復雜的生產實際問題的能力。結合實際教學需求，充分發揮當前電子化教學的優勢，積極發展“互聯網+課程”，利用網絡優質資源豐富授課內容，積極打造具有農業水利工程專業特色的優質開放課程，實現資源利用最大化，杜絕線上授課簡單化、形式化。為提高課堂趣味，培養學生的實踐操作能力，使學生從枯燥無味的理論課程中解脫出來，筆者學校教師團隊利用網絡資源——《灌溉排水工程學》虛擬仿真教學資料，通過虛擬環境和相關模擬操作剖析農業水利工程專業中的一些現實案例，加強師生互動，生生互動，引導學生自行歸納問題，提出解決方案，構建以學生為主體，教師為導向的“翻轉課堂”，全面提高學生的自學能力、教師授課效率和教學服務平臺利用率。同時，加強教學環節中教學方法監督制度，促進教師在教學過程中深入了解教學大綱，組織好講課體系，掌握每個章節的重難點問題，有的放矢地組織教學活動，并密切關注農業水利工程專業灌排專業課相關的發展動態，在不斷實踐和調整中改進教學內容。教師應結合線上線下教學，擴大學生知識面，不斷開拓學生的眼界和思路，提高課程學習的廣度；加強探究型學習在授課中占比，制定匯報式、論文式、答辯等多種評級制度，提升課程學習深度，從多個角度強化學生對授課內容的理解，提高授課質量。同時，加強教學環節中學生學習監督制度，加強學風建設，提升學業挑戰度，提高課程質量，強化人才培養方案，科學合理地改進教學體系，細化培養目標和畢業要求，引導學生自主學習，自覺投入更多的學習時間，培養學生養成多看書、多思考、多提問、多實踐的習慣。
2.3教育教學內容整合改革創新
在“雙一流”建設背景下，學科建設成效直接關系到高校的改革與發展，因此對專業核心課程教學提出更加高水平、高層次的要求是“雙一流”建設的需要，也是高校改革發展的必由之路。多學科融合是當代教育發展的主流趨勢，也是高校課程建設的重要方向，高校在學科建設過程中要把握好交叉學科教育教學的關鍵。《灌溉排水工程學》具有很強的學科交叉性，與植物生理學、氣象水文學、土壤學等多個學科具有相關性，是農業水利工程的專業核心課程。《灌溉排水工程學》教學內容較多，可整合為農田水分管理技術、灌溉系統規劃設計方法、水利規劃知識與方法三大部分。該校以農田水分管理技術相關知識講授為主，水利規劃知識與方法相關知識講授為輔，灌溉系統規劃設計方法相關知識實踐設計為突破，提高教育教學水平。同時根據最新發展動向改進教學內容，分清主次，調整布局，補充其他學科的相關理論。通過不斷充實教學內容來開拓學生的眼界，注重對學生學習思維的教導，引導、啟發學生自主學習和獨立思考，在教學過程中逐漸培養學生的自學能力和解決問題的創新能力。
2.4課程教學內容應用性提高的探索
農業水利工程專業課程大多具有較強的應用性，可以應用于現實生活中農業生產的方方面面。《灌溉排水工程學》作為農業水利工程專業的基礎和主干課程，課程建設應與實際應用和科學研究緊密結合，根據實踐需要和科學進展不斷充實和深化學科內容，完善教學體系，優化教學內容，實現理論、實踐和科學研究的有機融合。《灌溉排水工程學》課程在實際應用的過程中會有較強的地域性差異，需要因地制宜，根據地區地形的不同制定不同的灌溉制度，具有很強的靈活性。在專業課教授的過程中應注意到課程理論與實際生活的相關性，圍繞專業知識和實際問題進行授課，使學生通過課程學習可以從更加專業的視角去觀察該領域的一些社會問題，引導學生通過科研角度去發現實際應用中可進行深入研究的問題，培養學生的問題意識和科研精神。同時，引入虛擬仿真教學資源，增加實踐教學內容，爭取做到實踐教學環節不受院校地域性，以及自然地理特征的制約。推動科研反哺教學，強化科研育人功能。該校針對《灌溉排水工程學》課程，將相關專業教師最新科研成果進行合理改編，使之轉變為教學內容的一部分，同時根據學生的反饋對教學內容進行調整，使教學內容更加全面化、系統化、完善化，用真正的科研成果去激發學生的科研熱情，同時在實踐環節增加教師科研試驗內容，引導學生參加教學科研試驗環節，推動省部級科研實驗室和儀器的開放共享。同時，在課程之外開放校內實驗室、重點實驗室、科研基地等科研平臺，積極引入社會資源，支持學生參與科研團隊的學習，讓高水平的科研人員帶動學生進行科研工作，提高學生的科研實踐能力。
2.5高水平教材的編寫和使用的探索
教材是人才培養的關鍵，是教師授課和學生學習的主要憑借，是教師教書育人的具體依據，是學生系統學習知識的重要工具，因此加強高校教材建設也是實施教學改革的重要內容之一。我國農田水利發展歷史悠久，很多方法加以改進后沿用至今，同時也有許多新的設備和方法投入使用，時間跨度較長，空間跨度較大，涉及方向較多，這就使得灌排方向的教材編寫具有一定的難度，存在教材更新過慢，與現代化發展技術部分脫節的問題。高校有關部門要重視教材建設，落實高校在教材建設中的主體責任，健全教材編寫管理體制機制，明確教材工作部門。鼓勵支持高水平專家學者編寫既符合國家需要和當前研究進展，又體現個人學術所長的高水平教材，充分發揮教材育人的功能。
3結語
農業水利工程專業自開設以來一直在不斷摸索前進。通過教學實踐以及畢業生的反饋信息，能深刻感受到農業水利工程人才的教學成效還落后于社會的實際需要。因此，要嚴格遵循“邊研究、邊改革、邊實踐”的原則，探索《灌溉排水工程學》課程改革，探索農業水利工程專業的教學模式，加大教學改革的力度，提高該專業的人才培養質量，實現農業現代化和鄉村振興。
參考文獻
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[3]侯建斌.發揮信息化對鄉村振興驅動引領作用[N].法治日報,2022-02-25(5).[4]陳哲.田間灌溉多水源實時優化配置研究[D].鄭州:華北水利水電大學,2018.
[5]吳可清.管渠灌溉水流運動及灌溉特性研究[D].泰安:山東農業大學,2021.
[6]牛蔓.灌溉排水工程技術課程思政教育探索與改革:評《灌溉排水工程學》[J].灌溉排水學報,2021,40(4):151.
[7]范文波,江煜,王海娟,等.項目教學與混合教學法在灌溉排水工程學課程中的探索[J].教育教學論壇,2020(36):272-273.
作者:趙龍 崔寧博 李秀珍 單位:河南科技大學農業裝備工程學院 四川大學水利水電學院;南科技大學園藝與植物保護學院
