基于能力导向的水力学教学创新探索

朱国成，王闯，张鹏，任伯帜

(湖南科技大学 土木工程学院，湖南 湘潭 411201)



基于能力导向的水力学教学创新探索

朱国成，王闯，张鹏，任伯帜

(湖南科技大学 土木工程学院，湖南 湘潭 411201)

水力学是土建类学科重要的课程内容之一，也是给水排水科学与工程的核心课程，其课程内容掌握的扎实程度将影响后续课程的学习。结合当前水力学的教学现状，提出以能力培养为导向的创新教学体系，从教材教案精选、激发兴趣与转换角色、构建多元教学体系、完善立体考核体系4个方面进行教学创新的探索，以期能够获得提高水力学教学水平的新方法与新途径。

水力学；能力导向；教学创新；考核体系

水力学教学本身抽象性和理论性较强，有较多计算方程及其附属的方程运用条件，再加之实际环境类型差异及水质条件参数的变化，使水力学讲解授课和学习掌握存在一定的难度。课程培养要求掌握主要教学内容、典型生活生产实际运用和常规动手实验操作方法，具备一定实际工程运用与案例水力分析、数值模拟和水力计算的能力。结合教学实践，显著提升教学效果的关键是以能力培养为导向的“教”与“学”联合互动，即由教师和学生两方共同努力携手完成，通过相互之间的共同努力才能显著提高教学质量。鉴于学分制的大学教育模式，全面合理的立体考核体系也较大程度影响教学效果。如何更进一步提升水力学教学效果，以培养出能力优秀的专业人才，一直是高校水力学教学研究热点和重点，其中，以能力培养为导向的水力学教学创新显得尤为重要和迫切。

1　适合专业需求的教材教案精选

适合专业需求的水力学教材至关重要。一本恰倒好处的水力学教材，再配以完备的教学备课体系，包括教学教案、课堂例题、课后习题、实验讲义、实验习题等，会使整个教学过程有序进行，对于首次接触水力学的初学者，使其受益匪浅。目前，国内现用的多种版本水力学教材，在相当程度上过于重视学科的完整性和系统性，注重推算演绎和详尽的公式推导[1-2]，而结合具体工程实际的实例分析在典型工科专业中得到较少体现，教材内容与专业实际联系往往欠缺，这种“重理论，轻运用”的教材与应用型本科人才培养要求相偏离[2]。

此外，水力学教学课时相对紧张，结合专业培养需求各专业对水力学教学有所侧重。水力学教学的理论重点集中在静水力学与动水力学。这两章理论知识学习的好坏关系到整个水力学教学课程学习的成败。在重点理论知识掌握的基础之上，可针对给排水科学与工程培养计划来量体裁衣，有别于土木工程、水利水电工程等专业水力学教学，重点突出水动力学中“水头损失”“有压管道”和“明渠”相关分析计算，促使学生通过本课程要掌握与管道、明渠相关的水头损失及水流型态判断确定及分析计算，而堰流、闸坝水力消能计算多是水利水电工程的主要教学内容，渗流多是岩土工程岩土水力学所主要研究的或是地质工程、地下水科学等专业的教学重点。符合实情的对教学内容的“筛选”有利于按时按量完成教学任务，提高教学效果。

2　激发学习兴趣与转换学习角色

与大学生丰富多彩的课外活动相比，对于水力学这种理论性较强课程内容的学习，学生往往感到枯燥无味，这实际上反映了大学生本应作为大学教育的活动的主角逐渐成了学习被动的角色。因此大学教育需要扭转这种被动教育的局面，树立伟大的理想与努力成才的人生观。

兴趣是最好的老师。几乎所有课程，引导激发并不断培养兴趣，对牢固掌握课程具有显著效果。对于初学者，需要突出水力学课程在整个专业领域的核心地位，尽可能促使学生理解水力学的重要性和必要性。当前水力学课程的重要作用表现为：1)后续很多专业课程都依托水力学延展开来，不牢靠掌握水力学知识，专业课程会消耗大量宝贵的时间；2)水力学是许多高等院校研究生初试时的重要考试课程，如果希望在本专业继续深造，努力学好水力学是重要的前提条件；3)毕业后参加工作，无论单位性质和工作地域差别，从事与土建类相关的工作，水力学知识在解决相关水力问题方面都起到一定的理论指导作用。因此水力学的学习对我们日常的学习、工作均起到重要的作用。

转变学生学习角色是大学教育的必然要求。在大学教育过程中发现，学生会过多地依赖课堂、教材，主观能动性较差。教师教授一点，学生接受一点，学生不能够自主完成相关课程内容的学习，将过多精力集中于课外活动，同时很难提出具有建设性的问题。这集中表现在：学生除了课后完成作业，几乎不进行自主学习活动；很多学生面对超出自己认知的问题，不能够虚心请教；学生不向身边会的同学或教师请教从而集思广益，不通过计算机、图书馆进行查阅。因此课堂教学需要让学生理解“他山之石，可以攻玉”与“三人行，必有我师”的道理。颠覆传统学生被动学习的角色，面对难题调动学生采取有针对性的方法克服困难，这样可逐渐增加学生学习的信心，而且会充分让学生感受到挑战困难获得成功的成就感，从而增强学生学习的主观能动性。

3　构建自主互动的多元教学体系

水力学课程理论性较强，等式方程计算颇为复杂，在公式理论分析方面，板书教学讲解速度较慢、推导过程清晰，使学生能够紧跟教师思路而不落后，较为容易掌握；在水力学作用效果及实验现象描述方面，多媒体教学更加直观深刻形象，使学生能够迅速洞察其中含义、明白变化流程，板书教学与多媒体教学结合，教学效果显著。还可考虑将教学内容按教师分块教学，按“静”与“动”将水力学教学内容分成不同板块[3]，课前自主预习，课中例题分析与小组讨论结合，例题与习题讲解，是强化理论知识掌握的方法[4]，小组讨论便容易发现知识体系中的新问题并进行探讨归纳。结合具体工程实例、生产实际讲授知识点，将水力学理论分析结合于具体工程，分析产生效果的水力学因素。例如，水力作用下大坝的建设施工问题分析；自主学习课堂教学，教师定期设置教学内容，让学生自主探讨完成，并及时给予答疑讲解；构建师生互动的启发式课堂教学，教师提出问题，或给出部分引导条件，激发学生自主性探索思考。针对个别基础薄弱的学生，制定符合实际的有效学习计划，帮助巩固提高。

4　完善全面合理的立体考核体系

基于能力培养的水力学教学评价考核应当是全面的[5]，应当是过程性评价(平时成绩)和终结性评价(期末考试)有机结合、理论性评价和实验性评价协同的立体考核体系。考核体系与学生自主性学习热情激发是紧密相连的，将学生的课堂表现、知识掌握程度、实验操作展示、作业完成情况等均作为考核的重要部分，而不完全取决于终结性评价(期末考试)，采用综合性评价方式进行，以避免学生考前临时抱佛脚的现象，促使学生能够自始至终地认真学习。过程性评价考核的占比增加能够让师生互动更加密切有效，极大地激发学生主动思考问题。例如，可以指导学生举出与水力学知识相关的一些日常生活问题，活跃课堂气氛；反复地向不同的学生提出问题(尤其需要记住每位学生的姓名)，这样的提问形式坚持下来会得到很好的教学效果，学生学习的积极性会提高很多，这样的教学方式让学生感受到自己受到重视，这也是我们所期许的；在教育的过程中，给学生一点压力是需要的，例如在黑板上让学生现场绘制各种水力学水流突变(转弯、突然放大、突然缩小等)因素下的测压管水头线和总水头线，并附一定的讲解，也许答案并不是你需要的，但是学生感受到一点小小的压力，学习的自尊心便会增强，后续学习的质量就有了保障。教学过程长期坚持必将提升学生知识理解的能力和保障整体教学效果的提升，同时体现“学在平时，功在平时”，培养学生积极向上的学习心态，教书更育人。

水力学是土建、水利类学科专业必修课程，对后期专业领域知识的掌握至关重要。结合水力学教学现状，提出以能力培养为导向的创新教学体系，从适合专业需求的教材教案精选、激发学习兴趣与转换学习角色、构建自主互动的多元教学体系、完善全面合理的立体考核体系四个方面进行教学创新探索，将其内在的教学规律与专业化人才培养需求相结合，以能力素质培养为导向，培养更多专业化人才。

[1] 司春棣，韩会玲，齐清兰，等.水力学教学中多媒体课件与板书的使用模式优化研究[J].河北农业大学学报:农林教育版，2009(3):351-357.

[2] 龙北生，吕萍，高金花，等．应用型本科水力学课程建设与改革实践[J].长春工程学院学报(社会科学版)，2012(2):99-102.

[3] 程浩亮，张庆文.基于多元化教学模式的水力学教学改革探究[J].科技创新导报，2015(20):114-115.

[4] 张同柏.认知负荷理论观照下的“教学案与多媒体合一”教学模式[J].教育理论与实践,2015(11):7-9.

[5] 荣冠,周创兵,陈益峰.水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索[J].高等建筑教育,2013(5):110-116.

(责任校对朱正余)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.013

20151224

国家自然科学基金项目(51408215)

朱国成(1979-)，男，安徽淮南人，讲师，博士，主要从事水质保障教育与技术研究。

G642.0

A

1674-5884(2016)07-0040-03