《水利水电工程概论》课程教学改革的思考

张宪雷

摘  要：具有知识点宽泛、概念抽象等特点的《水利水电工程概论》课程是我校低年级工科学生的专业基础课程，近年来教研组为提高教学质量，课程教学改革探索工作从未间断。作者梳理了目前该课程教学改革阶段性成果，针对现阶段存在的教学问题，分别从强化重难点教学、融合传统与现代教学方式、课程考核、理论教学与水工实验模型观摩相结合等方面提出了改善性探讨方案，有针对性提高教学质量。

关键词：《水利水电工程概论》;教学改革;教学模式

中图分类号：G642 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）32-0134-04

Abstract： The course of introduction to water conservancy and hydropower engineering with the characteristics of broad knowledge and abstract concept is the professional basic course for junior engineering students in our school， in order to improve the quality of teaching， the exploration of teaching reform has never been interrupted in recent years. The author combed the phase achievements on teaching reform of the course at present， the improving scheme for addressing the problems of teaching at present was put forward from the aspects of strengthening teaching on difficulties， the integration of traditional and modern teaching methods， curriculum evaluation， theory teaching combined with hydraulic experiment model ， the teaching quality was improved specifically.

Keywords： "Introduction to Water Conservancy and Hydropower Engineering"; teaching reform; teaching mode

水利工程专业是华北水利水电大学的特色学科之一，学校开设的《水利水电工程概论》课程不仅是水利工程学科的专业必修课，也是其它如地质工程、环境工程、土木工程等相关专业的一门必选课。根据专业培养计划和目标，课程安排在第一学年的上或下学期，一般16或32学时，课程主要结合最新的水利工程设计、水力发电设计、农业水利设计、水利工程施工、防洪治河和项目管理规范等技术要求，主要講解水利工程包含的主要水工建筑物类型、结构特征、工作原理、基本设计理论、主要施工方法、运行管理办法等内容，并简单介绍目前水利工程设计、施工等方面的新技术、新材料，新方法的应用情况。课程的主要目的：一是培养水利水电工程专业学生认识水利工程建设、管理的重要性，水利工程在国民经济发展中的重要地位，了解自己所学专业在水利工程中起到的作用，提高学习专业知识的积极性;二是为了让非水利水电类学生和水利水电类专业刚入学的学生学习和了解水利水电工程建设的相关知识，使学生通过本课程的学习，能够更好地在水利水电工程建设中发挥更大的作用。

对于刚接受高等教育院校的大学新生来讲，《水利水电工程概论》在学生入学第一学年所学诸多课程中是一门理论性和实践性均相对较强的课程。由于学生刚接受高等教育，尚未形成专业的概念意识，学习这门课程往往感到枯燥乏味，加之课程知识点比较宽泛、概念抽象、教学课时少等因素，课堂上教师要把知识点讲透，达到让学生对水利工程有整体认识和获得水利学科知识储备的教学目的难以实现。水工建筑物的结构一般比较复杂，特别是水电站地下厂房结构，对学生的立体空间感的要求高，现场实践教学是帮助学生清晰了解空间结构布置的主要办法，但因实践性强、教学时间限制，可行性难度较大。

作者通过梳理目前课堂教学存在的主要问题，在国内研究学者和教师在此门课程教学研究中取得的教学改革成果基础上，以华北水利水电大学水利水电工程概论教学为研究对象，针对如何改善课堂教学质量，激发学生学习兴趣，认识所学专业的重要性，达到良好的教学效果进行以下几点探讨。

一、水利水电工程概论教改及课程现状

针对如何提高水利水电工程概论教学质量和教学效果，国内水利水电工程概论教师根据多年教学实践，总结教学经验并提出了一些教学改革的方法。如：黄耀英[1]提出以经典工程案例和大胆工程设想的方式激发新生学习兴趣，收到良好的教学效果;包耘[2]通过教学实践探索了翻转课堂教学模式的可操作性和普及性，并提出翻转课堂实施的四大保证措施;徐波[3]以扬州大学水利工程概论课程教学为研究对象，针对课程教学中存在的学生学习兴趣低、教学方法传统等问题提出了相应的教学改革建议;李峰平[4]指出开展智慧课堂教学不仅可以提高教师的教学效率而且能够更好地提高学生吸收知识的效率;钟鸣[5]从教学目标及规划制定、课堂组织和目标达成构建翻转课堂，对主题式教学在课程中的教改思路和主题式教学设计的实施要点进行了探讨。

作者结合本校的教学资源和授课学生的实际情况，对上述教改方法进行了大胆的尝试，虽取得一定的成效，但课程现状仍存在一些亟待解决的问题。

（一）学生学习兴趣稍有激发，知识存储效果不佳

课堂充分利用多媒体和动画视频演示经典工程案例，并引导学生互相交流，积极主动提问问题，激发学生的学习兴趣。动画演示提升了学生课堂学习兴趣，但在演示影片中仍有大量比较专业的术语，而学生并不具备这些专业术语的基本概念，对视频内容了解的并不仔细。特别是下一次课，回顾上一节课程教学主要知识点时，大部分学生对于一些专业用词和基本概念含糊不清，甚至出现张冠李戴现象，仅停留在“有印象”层面。学生全部注意力都集中在视频动画演示上，对基本概念了解不深刻，仅获得了基本的感性认知，存储有效知识的效果不佳。

课程结束后的结课论文成绩占课程考核主导地位，平时成绩占比例少，这种考核方式长期以来被视为检验学生成绩的主要方式[7]。为能够通过考试，学生对日常的授课过程重视度低，课堂学习的自觉性和积极性缺乏使课程学习流于形式，结课论文临时找些资料拼凑成文，这种考核方式不能使学生形成完整的知识框架。

（二）知识点繁杂，大纲要求高，教学难度仍然较大

水利水电工程概论几乎涵盖了水利工程学科的全部知识点，涉及到水工各类建筑物、河道整治、水资源、水力发电、水利工程施工等专业知识，基本理论又包含了土力学、结构力学、材料力学、水力学、河流动力学等专业基础课程的相关内容。大纲对教学要求高，有限的课时内难以完成详尽的讲解，比如大纲要求熟练掌握水利水电工程等级划分、水库特征参数;深刻理解重力坝、拱坝、水工隧洞等建筑物的工作原理及工作条件;了解水利枢纽中各种水工建筑物在布置上的要求，当地的地形、地质、水文、施工、运用等条件对水利枢纽布置的影响，初步掌握进行水利枢纽布置的方法与步骤;对水利工程中的专业术语、基本概念、工作原理及设计内容等充分理解，重点知识点在理解上基础上进行记忆和掌握等。可见若把各知识点讲透，16或32学时内完成难度大。

为解决学时短、教学难度大的问题，作者尝试了翻转课堂教学模式。翻转课堂的教学模式取得了一定的效果，但有效范围小。主要原因是翻转课堂要求学生课下主动学习、预习课本知识，对学生学习主动性要求高，大部分学生因基础课程作业多、课余时间校内实践活动丰富等，只有少部分学生能够有效完成翻转课堂。绝大部分学生上课前准备不充分，导致翻转课堂效果有效作用范围有限。

另外学生对专业术语理解难度大，为解释一个概念要补充相关专业基础知识的现象经常发生，限定课时内难以保证将知识点按大纲要求讲透，授课略显苦涩，一定程度上降低了学生的学习兴趣。

（三）实践与理论教学脱节

水利水电工程是实践性很强的一门学科，因水利工程一般修建在城市偏远区域，学生在日常生活中很少能见到大型的水工建筑物，即便有参观旅游水库大坝的经历，但因缺少专业的讲解，很难对结构复杂的建筑物有深刻的印象。此门课程一般安排在大一学年，学生主要完成基础理论课程的学习，教学安排难以增加实践教学环节，实践大部分安排在大三或大四学年，理论教学与实践时间跨度大，理论与实践教学严重脱节。

为了增强学生实践感性认知的缺失，水利水电工程概论教学改革的步伐不断深入进行，如教学设备和教学资源日益丰富，传统的“满堂灌”灌输式授课方式退出历史舞台，课堂讨论互动带动课堂氛围、现代化教学手段提高课堂效率、拓展作业培养创新意识成为主要的教学方式。

虽然现行教学方式活跃了课堂气氛，培养了学生的学习兴趣，但学生课后学习不足，知识获取不深刻、不牢靠，仅依靠改进的课堂教学方式难以达到弥补实践认知学习的缺失，难以达到教学大纲要求。

二、教学改进措施

（一）強化重点、难点教学和考核，提高知识存储效率

首先充分利用多媒体、动画视频教学和工程实例引导学生课堂互动，活跃课堂氛围，培养学生对水利工程建设浓厚兴趣，并借此切入教学知识点详细讲解;其次，在知识点详解过程中与多媒体动画教学相结合，激发学生学习热情，在互动中能够主动提出感兴趣的问题，教师依据问题的突出点进一步详细阐述对应知识点;最后对一些相对专业的术语，特别是专业性强而又难以短时间内讲明白的重点、难点知识，采用预留课程作业或作为下次课问答考核内容形式，迫使学生课下主动记忆并揣摩其内涵。

突出强调重点、难点的讲解，可以抓住章节的侧重点，充分利用有限的课堂时间把知识讲透彻，让学生从根本上学习知识，提高理解能力。预留课程作业，并将课程作业成绩作为课程最终考核的主要依据（建议课程考核提高课堂作业分数的占有比重，减少课程考核论文占有分量），提高课程作业完成质量。

学生普遍关心课程成绩考核办法，取得优良的课程成绩往往是学生努力学习、认真听讲的原始动力，科学合理的考核办法不仅能驱动这股动力，而且可以提高学生对该课程的学习效果。课堂考勤和结课论文综合成绩多为课程考核办法，且结课论文成绩占综合成绩比重较大，这种考核方式容易让学生产生作弊心理，并且可能出现成绩不公平的现象。一是学生为了考勤而去课堂，课堂上不认真听讲，独自玩手机游戏等;二是网络教学资源丰富，易滋生惰性学习环境，结课论文可以通过网络资源等其它媒介抄录文章以应付考核，而教师对学生论文的独创性缺少必要的判断依据，成绩不公平大概率会发生，学生学习的积极性会受到较大打击。因此，建议将考核方式修改为平时作业成绩加笔试考试形式，诚然作为一门考查课，学校一般不统一组织笔试考试，教师可根据学生的课程学习/考试安排情况与学生商议考试时间节点和考试地点，考试内容主要是课堂讲述的重点、难点知识点的理解，以及相关的基本概念。这种考核方式不仅能够维持考核的公平性，而且强化了学生重点知识的储备效率。

（二）知识点化繁为简，提高教学大纲针对性

学校除水利水电工程专业开设水利水电工程概论课程外，水文水资源、农田水利工程、工程管理工程、港口与航运工程、地质工程、土木工程等专业同样安排课程学习。依据教学大纲的重点难点，结合教学专业的特点进一步提炼重点难点，并详细讲述。如水利水电工程专业可重点讲述挡、泄水建筑物的结构类型、功用和布置形式以及河道整治主要建筑物;工程地质专业学生可将水工建筑物工程地质、水文地质的要求，不同建筑物基础处理方法等知识点作为重点教学内容;港口与航运专业可重点讲述船闸、河道整治、河道演变等内容。将繁杂的知识点对口精简化，不仅为不同专业学生专业可学习打下坚实基础，而且利于教师在有限课时条件下更合理安排教学。实践证明翻转课堂能够促进教学，提升教学质量，针对专业知识课前准备不充足问题，可通过大学生慕课、课程线上精品课程等辅助预习知识点。

知识点讲解不全面是化繁为简的主要缺陷。在不降低教学大纲要求的条件下，应要求学校适当增加课程的教学课时，因为依靠学生自身的独立学习主动性推动教学速度与质量，其可靠性难以保证，延长课时保证教学质量是比较可行的途径之一。另外，针对不同的非水利水电类学生修订教学大纲，在不改变教学课时前提条件下，根据不同专业对水利水电的需求制定不同的教学重点和难点，适当降低需求度低的知识点的要求，不仅可以降低教师教学的课时压力，而且针对性详细讲解有利于提高教学质量和学生的学习效率。

（三）融合传统与现代教学方式，加强教师的教学水平

传统的教学模式是以教师为主体，强调教材作用，以板书为主、视频为辅的教学方式[6]。现代教学改革多批判传统教学模式弊端，但传统教学并非无可取之处。教学板书能够搭建教学结构框架，不仅有助于教学思路展开，而且能够帮助学生厘清诸多知识点之间的逻辑关系，避免概念混淆、偷梁换柱，如土石坝类型种类繁多，仅依靠幻灯片或教学视频难以表达诸多分类之间的逻辑关系，或幻灯片版面有限，难以将逻辑导图全部展现，通过板书思维导图便可使分类清晰明了。

加强教师教学水平以提高课程的教学任务完成质量，主讲教师应熟练掌握工程测量学、工程制图、水力学、土力学、岩石力学、理论力学、材料力学和结构力学等基础课程知识，掌握水利工程施工技术、水电站、工程水文学、水利水能规划和农业水利工程学等专业课程知识。教师要高质量完成教学任务，必须储备大量的专业知识，同时在教学过程中总结教学经验，不断提高教学水平。

（四）理論教学与水工实验模型观摩相结合

理论教学与课程实践脱节是水利水电工程概论教学的弊端，实践一般滞后于理论学习，所以实践难以达到辅助消化吸收理论知识的作用。推后理论课程学习或提前实践教学进而避免脱节现象是最优解决办法，但限于教学资源、教学课程安排等限制，可是实施性难度大，另外实践教学耗费大量人力、物力和时间，教学质量可提升性有待商榷。

为加深学生对水工建筑物、水电站的认识，可设置水工实验模型观摩教学环节，增强感性认识，促使理论知识的消化吸收。教学充分利用科研试验模型或设备加强理论教学与实践模拟现场的融合，能够帮助学生提高理论知识的理解能力，加深获得知识的印象，培养浓厚的学习兴趣，利于课堂良好氛围的培养。

三、结束语

水利水电工程概论作为一门专业概述性课程，为提高课程教学质量，教师教学效率、学生学习兴趣、获取知识存储效果、课程成绩考核等方面的教学改革持续进行。作者在总结《水利水电工程概论》课程教学改革初见成效的基础上，就改进教学改革进行了几点思考，通过教学实践改革重点让学生掌握课程的知识框架和重、难点，有效提高学生学习主动性和积极性。教学改革应立足实际，不断创新，充分利用有效教学资源，汲取传统教学精髓，拓宽思路，在教学实践中不断摸索经验，形成优质的现代化课程教育。

参考文献：

[1]黄耀英，周宜红.关于水利工程概论课程教学改革的一个商榷[J].大众科技，2011（12）：177-178.

[2]包耘.基于翻转课堂的高校理工科概论类课程教学模式实证研究[J].高教学刊，2016（19）：98-100.

[3]徐波，刘鹏程.水利工程概论课程教学改革思考[J].高教学刊，2017（10）：88-89.

[4]李峰平.《水利水电工程概论》课程教学反思[J].科技创新导报，2018，15（18）：211+213.

[5]钟鸣，江涛.基于主题式教学的“水利水电工程概论”翻转课堂构建[J].新课程研究（中旬刊），2018（01）：46-48.

[6]明华军.实践性课程教学改革探讨——以“水利工程施工”课程改革为例[J].三峡大学学报（人文社会科学版），2013，35（S2）：124-125.

[7]刘丹，姜薇，司俊岭.水利工程导论课程教学及考核方法改革的探索与实践[J].科技风，2018（28）：185.