水力学教学方法的探讨

段小月，杨春维，汤 茜，高秀红，迟 赫，孙玉伟

（吉林师范大学 环境科学与工程学院，吉林 四平 136000）

1 引言

水力学是高等工科院校水利水电工程、土木工程、给排水工程、环境工程等专业的一门骨干专业基础课，即介于基础课与专业课之间的一门课程，具有承上启下的作用.该课程主要研究液体（主要是水）的平衡和机械运动的规律及其实际应用[1].在工农业生产的许多部门，如水利、水力发电、航运、交通、建筑、石油、采矿、冶金等部门，都会碰到大量与水力学有关的生产技术问题.因此，长期以来，各高校越来越重视该课程的教学，为了提高教学效果，各高校都在优化该课程的教学手段.关于如何对教学方法进行改革，提高教学效果，已有很多同行教师进行研究，并取得了许多值得借鉴的宝贵成果.笔者主要是根据多年的教学经验对水力学课程特点、目前教学现状及适合水力学的教学手段进行探讨.

2 水力学课程特点

2.1 综合性强

水力学研究对象具有复杂性，在该课程的研究过程中，理论性比较强，课程涉及到高等数学中积分、求导等计算方法，以及物理学和理论力学中相关的运动规律和原理，因此该课程的综合性很强，学习水力学要有一定的数学、物理和理论力学知识基础，且需要学生具有分析问题和综合运用知识的能力.

2.2 概念多、公式多、推导多

在水力学学习过程中，学生对该课程的评价是“概念多，公式多，推导多”，这也是这门课程的三个显著特点.水力学的研究内容包括“水静力学”和“水动力学”；研究方法是利用“普通物理公式”推导“水力学公式”，利用“基本原理”解决“各种水利现象”.总的来说水力学内容庞杂，学生普遍感到该课程较难.因此如何让学生轻松地理解这些概念，记住并准确运用这些公式，充分理解这些公式的推导过程是该门课程的教学重点.

2.3 工程实践性强

水力学课程涉及到很多实际水利工程问题，如各种输水管道、明渠的水力计算，挡水建筑物、输水建筑物及泄水建筑物的计算与设计等，具有很强的工程实践性.因此，教学过程中应注意学生理论联系实际能力、设计能力、解决实际问题能力的培养.

3 水力学教学方法存在的问题

教学方法或手段是教师向学生表达教学内容、传授课程知识的途径[2].长期以来，大量教师对水力学的教学方法进行研究，但最终归结起来主要就是“板书”教学和“多媒体”教学，笔者对目前水力学教学现状中存在的问题总结如下：

3.1 过分强调“多媒体教学”的地位

根据对各高校教学方法的调查，目前水力学教学中多采用多媒体教学.多媒体教学能将图、文、声、像集中于一身，为教学提供了丰富的视听环境，具有传递信息量大、节约课时的优点，可激发学生学习兴趣，提高学习效率[3]，多媒体还可以将水力学中很多教师很难用语言表述清楚或学生很难理解的水力现象展示给大家，这样就使抽象、难懂的问题变得直观、易懂了.因此随着多媒体技术的推广，水力学的多媒体教学现在已经在各高校普及，可以说是教师教学过程中有力助手之一.但在多媒体教学具有如此诸多优点的同时，在水力学的多媒体教学中也体现出诸多不足之处.教学反馈表明，水力学课程的多媒体教学效果并不十分理想.这主要是因为教师在教学过程中过分依赖多媒体，而忽视了“板书”这一传统教学方法在水力学教学中的重要作用.有些教师将所有概念、图示、公式、甚至公式的推导过程和一些例题、习题的解答过程，全部用多媒体展示给大家，殊不知多媒体教学过程较快，学生很难在幻灯片的放映过程将这些公式和解题方法和步骤掌握.相反，如果教师能用粉笔在黑板上将公式一步一步的推导和将例题从头至尾分析并解答，对学生以后分析问题和解决问题的能力的提升非常重要.

3.2 多媒体课件质量有待提高

多媒体课件是多媒体教学的核心，课件的质量关系到多媒体教学效果的好坏.因此，教师在课前应精心准备多媒体课件，以实现多媒体在教学中的作用.但目前部分水力学课件存在以下几方面问题：（1）文字繁琐冗长.教师在制作课件之前，应对课程的主要内容进行整体把握，教学内容要做到准确，符合教学大纲，课件上的内容应对教学起到引导作用.但有的老师过分依赖课件，在制作课件时将所有文字都打到课件中，讲授时则“照屏宣科”，教学效果很差.（2）缺少图片、动画和工程视频.水力学的每一部分内容的学习都离不开图、动画或者视频.而限于教师对各种课件制作技术的使用程度，在课件制作过程中缺少各种水流现象的动画，仅有的少数视频也是从网上搜集的部分实验视频，播放速度较快，教师无法在视频播放过程中对水力现象进行充分讲解.（3）色彩搭配不得当.有些幻灯片制作的非常花哨，色彩搭配不和谐；也有些幻灯片制作过程中并没考虑到在幻灯片在教室放映时的效果，背景色与字体颜色对比不鲜明，学生看起来不清晰.

4 在选用教学方法中的几点建议

4.1 以板书教学为主，多媒体教学为辅

虽然多媒体教学是现代教学手段中的主流，但板书教学却是水力学教学中任何一种教学手段不可替代的、最有效的教学方法.“黑板+粉笔”教学具有即时性、灵活性、生动性、有针对性和停留时间长、方便随意的优点，可以充分展示教师的主导作用，在公式推导过程中具有无可替代的优势.因为水力学公式应用时有很多使用条件和注意事项，而这些条件都是在推导过程产生的，只有了解这些推导过程，学生才能熟练并正确运用这些公式.另外，推导公式的过程实质上是教师交给学生如何分析并解决问题的过程，只有学会分析问题，才能真正解决问题.所以板书教学在水力学教学中是占有优势的.虽然笔者提倡在水力学教学过程中使用板书教学，但不能忽视多媒体在教学中的作用.因为水力学课程针对的是“无形”的水，在教学中会遇到各种水流现象和水力工程.可以运用现代化教学手段，让学生直接看到各种水力现象，学生可以看见实际的水流，这样既生动，又有助于学生理解，是传统板书教学无法达到的境界.已有研究表明，影响教学质量的并非多媒体技术本身，而是低水平的多媒体课件与尚未成熟的“水力学”多媒体教学方法造成的[3].因此，我们教学中，根据教学内容的不同，将两者结合使用，扬长避短，充分发挥两种教学手段的作用，有效地提高了教学效果和教学质量.尤其对于水力学这门工程性很强的课程，如果有条件的话，应增加多媒体课件中的工程图片的量，以及一些典型工程的运行情况的录像片，在讲授相关知识的过程中介绍给同学们，会收到更好的教学效果.

4.2 合理安排教学进度

现在水力学课在大部分高校的相关专业的培养计划中所占学时非常少，而该课程理论性强、难度大，所以对课程教师来说是一项巨大的挑战.大部分老师为了赶进度，将教学进度安排的很紧，致使学生上课跟不上老师的速度，学起来很吃力，久而久之就对水力学失去了兴趣.笔者认为在水力学课程学习初期，教师应放慢速度，让学生有个适应过程；另外，贯穿水力学教材的两大理论（流束理论和流场理论）和三大方程（连续性方程、能量方程和动量方程）的大部分相关内容也都在课本的前几章给予介绍.所以教师的首要任务是将这些基本理论让学生吃透.只有让学生真正掌握这些理论和方程，才能利用这些方程解决课程中的各章节的各种水力问题.然后，教师可以根据相关专业的需要对以后各章节的特殊的水力问题的讲授速度进行合理调节.

4.3 采取多种考核方式

考核是考察教师教学水平和学生对知识掌握程度的有效手段，也是学生最关注的环节，所以教师也要重视对学生的考核.为了获得较好的教学效果，教师应将平时考核与期末考核相结合.明确平时考核和期末考试成绩在总成绩中所占的比例.为了提高学生平时学习的积极性，可以适当提高平时成绩的比例.一般平时成绩可以占10-30%，期末考试成绩占70-90%.平时考核主要包括出勤、作业、提问、小测验和期中考试等.笔者建议每章结束后都要进行一次随堂小测试，这样的目的是让学生及时复习所学内容，也可清楚地认识到每章的重、难点以及自己对知识的掌握情况.教师通过平时考核可以随时掌握学生对知识的掌握情况，从而根据实际情况随时对教学进度进行调节.期末考试采用试题库出题，并要做到教考分离，学院统一命题、统一考试、统一阅卷，使命题更科学，成绩更公正.

4.4 课后答疑

由于水力学中概念和公式多，又涉及大量数学和物理知识，学生对该课程的普遍反映是“难”，仅仅利用课上的时间将教师讲授的内容完全掌握更是有难度，所以笔者认为该课程设置课后答疑是非常有必要的.笔者在几年的水力学教学中每周都选取一到两个小时的时间在固定地点对学生进行答疑.结果也表明每次都会有同学带着问题来问，学生也表示老师的课后答疑对他们的学习很有帮助.

5 结语

水力学是一门专业基础课，“概念多、公式多、推导多、综合性强”是其显著特点.我们根据该课程的课程特点和教学现状，合理地选择教学方法，灵活地将板书和多媒体教学相结合，根据专业和学生情况，合理调整教学进度，采取多种考核方式、课后答疑等辅助教学手段，提高水力学课程的教学效果，为专业课奠定扎实的基础.

〔1〕吴持恭.水力学[M].北京：高等教育出版社,2008.

〔2〕王文海,赵静野,冯翠敏.水力学课程教学手段探讨[J].高等建筑教育,2012,21(1):48-50.

〔3〕霍倩,金丽华,李强.“水力学”课程多媒体教学的探索与实践[J].内蒙古工业大学学报,2011,20(2):110-113.