水力学能力导向的一体化教学方式探讨

徐 翘 童子林

(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)



水力学能力导向的一体化教学方式探讨

徐 翘 童子林

(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

介绍了水力学课程的主要内容与教学目标，针对目前水力学教学过程中存在的问题，从考核方式、教学方法、引入CFD等方面，提出了水力学能力导向的一体化教学方式，从而提高学生学习该课程的积极主动性，培养学生的创新能力。

水力学，教学方法，考核方式，创新能力

0 引言

教育质量是对教育水平高低和效果优劣的评价，最终体现在培养对象的质量上，衡量标准是教育目的和各级各类学校的培养目标。规定受培养者的具体质量要求,衡量人才是否合格的质量规格[1]。在制订专业培养目的和目标时，合肥工业大学以“工程基础厚、工作作风实、创业能力强”的人才培养特色为指导原则，制定了能力导向的一体化教学体系。

《水力学》给水排水工程学科专业基础课，理论性和运用性强。在水力学课程授课前，学生通过专业导论和认识实习，对给排水专业有一定认识，但是总体还是比较陌生，《水力学》是给排水专业主干课程给水排水管网工程、水质工程学、建筑给排水工程、水泵与水泵站等学习的前期基础，其教学效果直接影响给排水专业学生对后续课程的学习。因此在教授水力学基本知识理论的同时，帮助学生将水力学学习与给排水专业知识联系起来是非常重要的。基于对我国给排水科学与工程专业进入规范化办学新阶段的认识，水力学学科也在不断发展、为了更好的实现给排水科学与工程专业人才培养，加强培养学生的工程素质和实践创新能力，能力一体化为导向的人才培养目标，课程教学方式和考核体系都进行了改革，加强了过程化监控和创新能力的培养，笔者就能力导向的一体化教学体系下的水力学教学方式改进进行一些探讨。

1 改革考核方式

传统的以期末考试为主的考核方式，大学生中出现突击式学习方式，前松后紧，期末考试前压力过大，课程知识掌握不扎实。能力导向的一体化教学模式注重过程化管理，强调既考查知识又考查能力。在新教学模式下期末考试成绩占40%，期中测试成绩占30%，实验成绩占15%，课堂测试占15%。在考试成绩中大幅度提高了期中考试成绩占比，改变学生学习习惯，让学生从一开始就有紧迫感，提高学生学习的积极性和主动性。除了集中考核方式，新的教学模式下的考核方式应该贯穿整个教学过程，考核指标包括量化指标和非量化指标，课堂测试占比15%，包括课堂习题练习、随堂提问、课堂分组讨论和学生出勤情况，量化指标包括学生课堂练习正确率、随堂提问准确性，非量化指标包括课堂练习和提问的主动性，课堂小组讨论参与的积极性和创新性。实验成绩的评定，实验数据的质量和实验报告的完成情况是重要组成部分，实验过程中的表现也是重要的评分标准，水力学实验是以小组为单位完成，教师要注重观察学生在完成实验的时候的协作能力，分组实验每个同学的主动性和认真程度进行成绩评定。新的考核方式注重过程化管理，有效的提高教学效果。

2 丰富教学方法

水力学又是一门理论性和工程实际意义都较强的课程，理论抽象，且学生在之前接触的都是固体力学，初学水力学相对比较困难，不易掌握[2]。在进行水力学教学时应注意多种教学方法应用，帮助学生更好的学习。

2.1 多种教学手段运用

对于流线迹线比较抽象的概念，借助录像和计算机仿真动画演示，变抽象为直观，以飞机飞行表演为例，飞机拉出的彩色运行轨迹就是迹线，如果拍一张照片，照片上的飞机表演队组成的图案就可以看成是流线。如果每架飞机运行轨迹不随时间变化，飞机顺序通过空间固定位置，则单架飞机的流线就是整个空间的迹线，故恒定流的流线与迹线重合[2]。这样的例子可以帮助学生加深对流线和迹线的理解。讲解明渠非均匀流章节，通过实际河流中的水流现象和动画演示配合讲解急流、缓流和临界流，将枯燥抽象的定义与实际水流现象相联系，真正理解本次讲授的课程内容和知识点。还有包括表面张力、层流紊流。水跃水跌等都可以用类似的方法进行讲解。

2.2 自学式教学

在孔口管嘴等推导较简单的章节，在讲解孔口管嘴的基本概念后，指导学生进行自学，由学生自己进行能量方程建立和求解，加强学生对教学过程的参与性，做课堂的主人，鼓励学生自学后给同学讲解，并予以加分奖励。

2.3 讨论式教学

在讲授局部水头损失部分，教师教授产生局部水头损失的原理，鼓励并指导学生思考并独立分析如何减少局部水头损失，并分组进行讨论，利用水力学流体力学知识点，分析在给排水专业和日常生活中，减少或者增加局部水头损失的原因和方法，最后由教师进行点评。课堂分组讨论效果良好，讨论积极，理论联系实际，学生表现出浓厚的学习兴趣，也激发了学生学习的热情和竞争意识。

2.4 案例教学

案例教学法首创于哈佛大学，最早被运用于19世纪后半叶的法律教学中。工程实例教学法是将工程实例应用于教学，激发学生的学习兴趣，改善学生的学习效果。帮助学生将理论知识和专业实际工程紧密联系起来。在进行明渠恒定均匀流水力计算讲解时，结合城市排水管网水力计算实例以及实际工程概况、设计要求及设计者的设计思路引导学生主动完成思考，确定相关参数，一步步完成城市排水管网水力计算，最终完成对所学知识的掌握，一方面帮助学生学习明渠恒定均匀流的水力计算基本原理，一方面联系给排水专业实践，极大的提高了学生的学习兴趣，同时与后续城市管网工程建立紧密联系[3]。

3 将CFD引入水力学课程

能力导向的一体化教学体系，鼓励培养学生的创新能力，激发学生学习和创造的热情，教学过程中引入流体力学模拟软件，通过直观的实例模拟和实验课中让学生上机模拟流动现象，同时鼓励学生申报创新实验，应用软件对给排水专业后续的水处理设备和城市管网工程进行水力条件模拟，让学生认识到水力学流体力学应用的广泛性，帮助学生培养自己研究问题解决问题的能力，增强学生积极性主动性，为日后从事工程和科研工作打下坚实的基础[4]。

4 加强学科最新发展动态和成果

教师自身应该不断学习，了解和掌握水力学最新发展动态和研究成果，不断更新教学内容，将学科前沿内容和最新研究成果融入教学中，同时邀请国内外水力学专家学者给学生做讲座了解国内外水力学研究最新动态，帮助学生了解水力学发展动态和前景方向，有助于学生把握未来升学和工作方向。

5 结语

能力导向的一体化教育体系下旨在提高学生的学习主动性和积极性，培养学生的创新能力、实践能力和解决问题的能力，通过上述教学方式和考核方式改革，水力学教学质量有了较大提高，学生的综合素质也有提高，取得了良好的教学效果，有助于培养学生成为基础扎实，知识面宽，有创新意识的新时代工程师[5]。

[1] 顾明远.教育大辞典[M].上海：上海教育出版社，1992.

[2] 王玉敏，余 冉.对土木专业《流体力学》教学的几点体会[J].高教学刊，2016(2)：69-70.

[3] 张西平，吴金华，梁素韬，等.工程实例教学法在水力学课程教学中的应用[J].河北农业大学学报，2014，16(2):94-97.

[4] 秦 浩，宋文武，史广泰.流体力学理论与实验课教学改革探讨[J].课程教育研究，2016(4)：136.

[5] 吴 鹏，徐乐中，费忠民，等.“三注重”教学模式在《水质工程学》课程教学中的应用[J].中国给水排水，2015,31(22)：37-40.

Inquiry on ability-oriented integrated teaching model ofHydraulics

Xu Qiao Tong Zilin

(CollegeofCivil&HydrologyEngineering,HefeiUniversityofIndustry,Hefei230009,China)

The paper introduces major contents and teaching targets ofHydraulics. In light of currentHydraulicsteaching problems, starting from aspects of examination method, teaching method and introducing CFD, it puts forward ability-oriented integrated teaching model ofHydraulics, so as to improve students’ learning initiative and creating their innovative capacities as well.

hydraulics, teaching method, examination methods, innovative capacity

1009-6825(2016)32-0249-02

2016-09-05

徐 翘(1981- )，女，讲师

G642.0

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