“双一流”背景下水利水电工程专业理论力学教学新模式探索与实践

卢龙彬 桑国庆 王 海 徐 晶

（济南大学水利与环境学院 山东·济南 250022）

“千秋基业，人才为本”。一直以来，习近平总书记高度重视人才工作，多次在不同场合发表重要讲话，他强调“要充分发挥高校人才荟萃、学科齐全、思想活跃、基础雄厚的优势，要大兴识才爱才敬才用才之风，在创新实践中发现人才、在创新活动中培育人才、在创新事业中凝聚人才，培养一大批勇于创新、善于创新的高技能人才”。理论力学基础课程教学是水利专业的创新育人与内涵式发展的关键，围绕国务院印发的“双一流”建设文件《总体方案》、《实施办法》、《指导意见》，国内近两百所高校相继开展教学改革与探索实践，启发式教学、小班授课和“说课”研讨以及智慧教学平台等教学方式逐步融入理论力学的基础课教学。济南大学入选山东省“冲一流”建设高校，是学校近年来高质量发展的最好验证，标志着济南大学乘势而上开启了新征程。学校不断推进落实“学科振兴计划”，强化学科内涵建设，坚持多元、分类发展战略，逐步构筑了高峰高原、优势特色、新兴交叉协调发展模式，形成“高峰辐射高原、高原支撑高峰”的学科生态。水利工程学科作为济南大学五个一级学科博士授权点之一，是学校建设高水平大学、推进高质量发展的重要组成部分。理论力学作为水利专业创新型人才培养的战略支撑，如何抓住建设高水平大学的契机，把握机遇，找准定位，深化理论力学基础课程教学改革，为水利工程专业培养基础扎实、创新意识强的优质生源是我们长期面临的挑战。

本研究以一流学科建设为导向，以提高水利工程学科理论力学课程的教学效果为目标，制定理论力学基础课程分层教学改革的实施方案，构建有理论力学基础课程创新型教学资源库，并探索、试行、评价与推广“兴趣导向—思维拓展—自主协作学习”三位一体的新型教学模式，提升创新型人才培养质量，提升创新型人才培养质量，为奋力推进济南大学学科建设和高质量发展提供有效支撑，为同类专业学科相关院校理论力学课程教学改革与实践提供参考，流程如图1所示。

图1：理论力学基础课程教学改革流程图

1 理论力学基础课实施性教学方案制定

理论力学是水利专业三大力学中的一门课程，也是一门相当重要的专业基础课，主要集中于“基本概念”、“基本原理”、“基本方法”三大传统内容，学好理论力学是学好后续课程的前提。紧密联系学校、企业、学生对理论力学基础课程教学的实际需求，以一流学科建设为导向，突出水利应用需求特色，制定满足创新和就业需求的不同教学层次理论力学基础课程的实施性教学方案。不同地区教育发展的不均衡，导致理论力学授课对象力学基础参差不齐，知识结构以及能力水平均存在较大差异。如果一味地采取“步调一致”的教学模式，坚持统一的教学目标和进度，难免会造成部分学生跟不上教学进度、达不到教学要求，而基础较好、学习能力较强的同学觉得教学进度慢、目标要求低而“无用武之地”。为了克服这些弊端，探索采取在不改变原有班级建制的情况下实施分层教学的教学模式。

1.1 做好调研工作，科学合理分层

实施分层教学的前提是科学合理地对学生结构进行分层。在理论力学基础课程开课一周后进行一次物理基础知识摸底考试，并对学生以问卷形式进行调查，调查内容包括但不限于授课对象初高中物理基础、学习习惯和学习能力、对本课程的理解、是否适应老师授课方式等方面。基于考试和问卷调查结果对学生进行分层：A层（物理基础较好，学习能力较强，有考研深造的计划）；B层（物理基础一般，有学好这门课的主观愿望)；C层(物理基础差，仅以能通过这门课为目标）。

1.2 根据教学大纲，明确层次化教学目标

根据教学大纲、培养方案和理论力学教材，以学生为教学主体，着眼于学生实际情况，按不同层次制定相应的分层教学目标。针对A层授课对象，应进一步拓展其思路与视野，培养他们的探究精神和综合运用能力，而不仅是局限于教学大纲的基本要求；针对B层授课对象，除了要达到教学大纲的基本要求，还应酌情扩充其知识面，帮助他们养成良好的学习习惯，提高学习能力；针对C层授课对象，保证其顺利完成教学大纲基本要求的同时，重在培养他们的学习兴趣，增强学习信心。

1.3 实施分层授课，兼顾全体学生

在课堂上分层授课是实施分层教学的关键环节。合理安排授课时间，完成基本教学目标优先，优先讲授全体学生必备知识点，剩余时间用来进行培优补差，以优促劣。针对不同层次的授课对象，结合其基础知识掌握情况、学习能力情况、学习要求等，采取不同的教学方式与方法。同时，尽可能为学生提供一些在合作学习小组内进行讨论学习的机会。加强交流、互帮互学、互惠互利、取长补短，营造一种愉悦、和谐、积极的学习氛围，达到事半功倍的学习效果。

1.4 注重学习效果，健全分层考核评价体系

科学合理的课程考核评价模式是教学实践的催化剂，是激发学生的学习潜能、引导学生积极、主动地参与教学的有效手段。通过采取过程评价与结果评价相结合的方式，实现教学效果客观、真实地评价和反馈。过程评价主要包括学习态度、课堂练习、课堂问答、随堂测验、课后作业、组内互动等方面，结果评价主要通过课程结束后的期末考试来评价。以注重评价对学生的激励和导向功能为前提，对不同层次的学生采取不同的评价方法，让每个层次的学生都能通过自己的努力收获成功的体验。

2 理论力学基础课创新性教学资源库建设

理论力学课程知识体系复杂，在信息量爆炸的时代，梳理、分类整合课程资源，有助于帮助学生多角度全方位认识理论力学知识。而以工程案例为主从实践应用角度重新梳理理论力学知识，才能保证学生真正的做到学有所用，学以致用。以满足水利类各专业学科的应用需求为导向，组织充足、高质量又能与不同水利专业实践紧密结合的教学内容循序渐进且系统地对学生进行创新原理、方法、思维及能力的培养，并实时更新。以原有理论力学课程资源为基础，通过教学实践的不断推进，积极拓展教学资源，结合教学团队科研成果，分别建立多媒体素材库、文本资料库、网络课程、文献资料、软件资料和工程案例库。分层次、分阶段更新理论力学多媒体教学课件以及课程习题库，同时利用网络教学资源补充现有教学内容，逐渐丰富并形成涵盖视频、文本、软件、工程案例等多种知识模块于一体的创新性课程资源库，有效支撑水利工程学科建设。

3 “兴趣导向—思维拓展—自主协作学习”三位一体的新型教学模式构建

3.1 兴趣导向

兴趣是一种行为动机，强烈的学习兴趣和求知欲，是人才成长的共同点，而兴趣的培养与形成较为复杂。充分协调和利用好课间生活和课堂教学关系，从学生中来到学生中去。变教师的单向传授为师生共同进行学习和双向交流，建立融洽的师生关系，创造和谐的教学环境。这样不仅能更有效地调动学生的学习兴趣，还能做到言传身教，感染学生。课堂上注重知识的衔接处理，由简至繁，分散难点，由浅入深，通过将抽象思维直观化、形象化、生动化以降低认知难度，进而激发学习兴趣。通过组织与生活实践、生产实践和不同专业学科实践相结合的水利素材与案例，有的放矢地进行教学过程设计与更新，激发学习动机。

3.2 思维拓展

习近平总数据近几年多次在不同场合提及“创新思维”，理论探索与技术创新的思想源泉便是创新思维。问题是创新的起点，也是创新的动力源，在教学活动中应以学生为本，以解决问题为导向，将学术前沿和水利发展需求与传统理论力学知识有机融合，将水利工程中与理论力学相关的教学案例融入教学实践，实现课堂教学知识贴近生活、生产和科研实际，接轨水利发展需求。以理论知识和一流学科创新实践为源泉，以解决问题为导向启发学生创新思维，掌握分析、归纳、总结和得出正确结论的方法，同时构建利于创新思维培养的考评体系，从而保证教学内容的高阶性和创新性。

3.3 自主协作学习

随着科学技术的发展，信息技术日新月异，新媒体时代扑面而至，日趋完备的新型网络资源平台为自主协作学习模式的开展、辅助和课程教学的提升奠定了坚实基础。以能力培养为主线，建立基于项目引领、任务驱动的学习型课堂模式，根据教学内容有针对性地设计一些问题与任务，让学生带着问题与任务去学习，激起学生探究和解决问题的欲望，利用网络资源搜集检索，思考探究、自主学习、协作讨论，拓展教学内容和提升学生信息素养，让学生体会到数学知识来源于生活中，可以解决生活中遇到的问题，促进水利工程专业学生创新思维开发。

4 结语

理论力学基础课程教学在水利工程学科覆盖面广，为适应知识经济对创新人才培养的要求，合理进行课程教学改革及提高教学质量势在必行。本文通过探索制定满足创新和就业需求的不同教学层次的实施性教学计划；对标一流大学理论力学精品课程建设成果，不断积累，丰富并形成涵盖视频、文本、软件、工程案例等多种知识模块于一体的创新性课程资源库；提出以学生为中心的“兴趣导向—思维拓展—自主协作学习”三位一体新型教学模式，逐步融入水利工程学科创新型人才培养的教学实践，通过强化基础教学、突出创新能力培养、拓展水利工程学科应用，为保障济南大学“冲一流”高校建设期内学科建设和高质量发展提供有效支撑。本研究可为同类水利学科高校理论力学基础课教学提供参考。