基于“移动平台”技术下水泵及水泵站课程教学改革研究

柏涛 严新军 张磊 李晓庆 王相峰

[摘           要]  水泵及水泵站课程是农业水利工程专业的核心课，课程包含大量水力机械与水利工程的理论知识。在水利行业中，该课程知识内容广泛，具有很强的专业性和实践性，学习难度较大，将信息技术“移动平台”植入传统的水泵及水泵站课程授课过程中，可增强学生学习的能动性，提升课程教学质量，达到一定的教学效果。

[关    键   词]  “移动平台”;水泵及水泵站;教学模式

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2022）10-0058-03

高等教育发展历史已久，中国有1200多所本科高校，2000多所大专院校，为我们国家经济社会发展提供了大量各个领域的专业人才，有的从事一线生产工作，有的从事管理工作，有的从事规划工作，还有的从事科研探究工作等，即便同一行业，也有多种从业方向。这就要求我们高等教育培养的人才要符合社会发展的需要，因此高校要培养什么样的人就成为学校的定位。清华、北大会培养出更多的科研人员，高职院校会提供生产一线需要的技术人员。而位于祖国西北地区的高校，应当怎样定位培养哪种层次的行业人才呢，这同样需要立足西北地区经济发展需要，培养与之紧密联系的专业人才。西北地区远离我国东部发达地区，对人才的吸引力不足，更多本地行业发展需要的专业人才的需要自己培养。

水泵及水泵站是农业水利工程专业的核心课程之一[1]。随着现代水利工程的不断发展，为满足农业生产的需要，解决干旱与洪涝的矛盾，必须大力依靠发展机电提水排灌事业。此外，水泵枢纽工程也是建设调水工程的重要一环，发挥着重要的作用，在南水北调工程中应用广泛，为区域经济发展贡献了重要力量。这门课程分为水力机械与水工建筑物两大部分，课程专业性强，涉及内容广，知识点多，学习困难指数较大[2]。传统的教学方法已经为我国农业水利事业培养了大量的专业人员，是值得肯定的，必须继承好[3]。然而随着信息技术[4]的快速发展，课程教学方法有了更多的可能。可以在发扬好传统教学的基础上，借助现代信息技术，为更好的课程授课探究可行方案。本项目依托水泵及水泵站课程的重要章节，以新疆农业大学农业水利工程专业2017级172班与173班两个教学班级为实施对象，其中农业水利工程专业173班采用传统教学模式，农业水利工程专业172班采用新的教学模式，旨在探究将信息技术“移动平台”更好地植入专业教学中，提升教学效果，为水泵及水泵站课程教学提供新的教学模式参考。

一、教学改革发展与实践

传统教学模式，从古至今一直在传承沿用，发展至今主要有讲授法、演示法、实践指导法等。讲授法是指教学以教师为主导，对学生教授课程知识，可以短时间高效讲授大量的知识内容，但在实践过程中，常常忽略授课对象的消化吸收情况，造成被动学习的问题，有时这种授课方法也被称为填鸭式教学[5];演示法，顾名思义，通过展示教具物品或者示范操作等直观地讲授相关知识，可使学生得以更好地理解，但应用范围小，有着显著的局限性;实践指导法，在进行实验教学时常常会被用到，以教师演示[6]为主，学生重复操作实验过程，对教学硬件要求较高。这些传统的教学模式有着鲜明的优势，也有着明显的缺点和局限，在继承和发扬的过程中，应扬长避短，与时俱进，充分吸收新事物的优势，探究教学模式的新可行方案。对于教学改革的实践，从教学模式形成起，就没有停止过。教育部也制定了教育改革发展的总体方向，明确了教育发展的主攻方向和重要着力点。

二、信息技术与课程教学的融合

21世纪是信息技术的时代，快速发展的信息技术，为社会经济发展注入了新的活力，可以更高效地进行社会资源优化配置，成为高效工作的好助手，也为万物互联创造了可能。

信息技术在教学过程中的应用发展迅速，引起了大家广泛关注。首先，信息技术作为一种媒介，可以有效加强教师与学生的联系，使得教学过程尽可能地摆脱场地和时间的束缚，学习效率得以提升，学习场景得以变化，例如目前面对复杂突变的形势，高校实施线上课堂。其次，信息技术包含多种多样的移动终端[7]，可以使教学过程更加生动，更加变化多样，使得学生课堂教学的参与度得以提升，如微信小程序的使用可以激发学生的学习兴趣。再者，互联网包含丰富的网络教学资源与学习平台，这为教学内容提供了更好的理解平台，为学生主动学习提供更好的支持，同时也为课程之外的专业继续学习提供了途径。

三、信息技术“移动平台”在水泵及水泵站课程中的应用

信息技术“移动平台”在水泵及水泵站课程授课过程中，充当着课程知识的智能化载体，可以及时高效地将课程主干知识点和详细知识点[8]传送至学生处，解决课前不知老师要讲什么的问题、哪些知识是重点问题以及如何快速构造课程知识结构的问题，可以很好地提升学生的学习兴趣和学习能动性，强化知识的理解与记忆。这就要求授课教师将课程章节的知识结构体系厘清，把知识点的难易程度与掌握标准分析清楚，以解决学生想学无从下手、看书全是重点的问题。水泵及水泵站课程包含两个教学环节：一个是理论课堂授课，另一个是实践教学课程设计。因此，将信息技术“移动平台”植入水泵及水泵站课程授课过程中，将有着很好的适用，教学实践模式见图1。

（一）教学模式设计

水泵及水泵站課程，整个教学过程分为五个部分。在第一部分“课程解读”模块，邀请农业水利工程专业负责人，为学生详细介绍课程在培养体系中的作用和地位;邀请课程负责人为学生做课程整体框架的解读。在第二部分“课前自学”模块，发挥移动平台的优势，做到精准高效推送，让学生提前了解课堂内容，掌握自学知识点，提出学习疑问。在第三部分“课堂讲授”模块，将传统课堂与移动平台相互结合，更好地开展师生互动环节，课堂测试环节以及知识延伸环节，让学生参与到课堂中。在第四部分“课后评价”模块，对课堂教学环节和教学效果进行评价，及时对课堂教学的方式和内容做出调整，做到每周一次。在第五部分“课程总结”模块，通过课程期末测试和教学整体过程师生互评，为后续更好地开展课程教学提供宝贵依据。

（二）教学内容梳理——以第六章为例

本课程选用教材为水利水电出版社出版，扬州大学刘超老师主编的《水泵及水泵站》，教材第六章为水泵汽蚀性能。本章的核心内容主要讲述水泵汽蚀及安装过程的确定，具体分为：①汽蚀现象过程;②发生汽蚀现象的关键;③汽蚀现象危害;④水泵汽蚀的类型;⑤水泵的汽蚀基本方程;⑥汽蚀余量：有效汽蚀余量、必须汽蚀余量;⑦水泵的吸上真空高度;⑧汽蚀相似律和汽蚀比转速;⑨水泵安装高度;⑩汽蚀的防护措施十个主干知识点，这些主干知识点的要求标准也进行了划分。主干知识点可以帮助学生在课前快速了解这一章的主要内容有哪些，本章知识的主线是什么，知识结构如何，为课上的交流互动与知识点的思考做好铺垫。

本章内容学习完成后，带有更加详细知识要点的内容会被推送，形成完整的本章知识结构，在此以知识点“汽蚀现象过程”为例说明，具体如下：

汽蚀现象过程：汽蚀现象有空化、空蚀，是液体的特殊物理现象，具体描述为：①过流部位的局部区域的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时，水体便在该处开始汽化，产生蒸汽，形成气泡;②气泡随着水流向前流动，至高压区时，气泡周围的高压液体，致使气泡急骤缩小以致破裂（凝结）;③气泡凝结的同时，液体质点将以高速冲击空穴中心，这些质点互相撞击而产生局部高压，同时伴有爆裂的声响;④如果气泡破灭的位置恰好在固体的表面处，这种冲击将会直接作用于固体表面。⑤由于接触面积极小，压强值极大，加之空泡溃灭的频率极高，对固体表面冲击极大，致使固体表面发生疲劳剥落，出现蜂窝状凹坑，进而脱落、击穿、破坏固体边壁[9]。

四、教学模式效果评价

（一）教学过程评价分析

在教学实践过程中，教学评价分析是一项非常重要的环节之一[10]，有助于及时发现教学过程中出现的问题和不足，促进教学质量的提升;同时也有助于加强学生与教师的沟通与交流，避免出现老师教老师的、学生学学生的不良局面，发挥不出教育教学应有的效果。对农业水利工程172班学生，在授课过程中，针对教学的四个方面开展三次匿名教学评价，共发放教学评价表累计108份，累计回收108份，具体见表1。

由表1可知，对于“移动平台”评价，有81%的学生对“移动平台”的应用表示欢迎，认为其在课程学习过程中发挥了较好的作用;对于知识结构建立，有73%的学生认为该教学模式达到了效果;对于知识点讲解，有76%的学生认为教学模式有助于理解知识点;对于教学互动效果，有88%的学生认为教学互动效果较好。

（二）期末考核成绩分析

课程考核是检验教学质量的重要指标[11]。本项目实施期间正值疫情高发期，按学校要求分阶段实施网络教学与线下教学，经过一个学期的教学改革，两个教学班级的期末成绩见表2。

由表2可知，农业水利工程172班的期末成绩，明显优于农业水利工程173班的成绩。具体表现为农业水利工程172班的最高分为92分，高出农业水利工程173班最高分11分;农业水利工程172班的最低分为63分，高出农业水利工程173班的最低分47分;农业水利工程172班的平均分为81.2分，远高于农业水利工程173班的班级，平均分62.8分。通过两个班级的平均分，我们可以了解到两个班级学生对这门课程的整体学习情况，农业水利工程172班要优于农业水利工程173班;两个班级的极差值相接近，而方差[12]值差异较大，说明农业水利工程172班的班级分数分布范围比农业水利工程173班更广，偏离班级平均分更剧烈，班级内课程学习情况两极差异较大。

五、结论

通过设置对照实验的方式，探究基于信息技术“移动平台”下新型教学模式的可行性，经过教学实践过程发现，将信息技术“移动平台”植入传统教学过程的新型模式在水泵及水泵站课程教学过程中，可以提高学生的学习能动性，提升了教学质量，达到了一定的教学效果，特别是在课程知识结构的建立上、知识点的讲解上以及教学互动上都起到了很好的效果。但是由于特殊因素影响，教学实践过程中有一段时间为网络授课，因此可能对实践教学改革的效果起到了一定的影响。此外，教学模式的考核指标只设置了期末成绩这一项主要指标，下一步会增加教学过程的量化，进一步分析基于信息技术“移动平台”下新型教学模式的教学效果。

参考文献：

[1]杨蕊.“项目导入任务驱动”教学法在“水泵与水泵站”教学中的应用[J].科教导刊（下旬），2019（27）：127-128.

[2]朱燕琴.基于OBE教育理念的“水泵及水泵站”课程改革[J].淮阴师范学院学报（自然科学版），2021，20（2）：171-173.

[3]罗春艳.《水泵与水泵站》课程教学改革初探[J].时代农机，2017，44（7）：221.

[4]周瑞青.新课程改革对信息技术课堂教学的改变研究[J].现代职业教育，2021（48）：120-121.

[5]张锐，张佳，郭宇刚.创新思维下高校教学改革研究[J].品位·经典，2021（11）：151-153，156.

[6]秦哲，杨广武，胡雪兰，等.基于便携式课堂演示实验的大学物理教学探索与实践[J].大学物理，2021， 40（11）：26-30.

[7]李晶.基于移动终端数字化学习在旅游专业课堂教学中的应用研究[J].黑龙江教师发展学院学报，2021， 40（11）：55-57.

[8]李铁.高职院校机器人专业网状项目教学法研究[J].黑龍江科学，2021，12（7）：29-31.

[9]刘超.水泵及水泵站[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

[10]段春毅，田海涛，陈红.分层次教学模式下《水泵与水泵站》课程动态评价体系的应用实践[J].文化创新比较研究，2019，3（25）：149-150.

[11]成立，刘超，周济人.国家精品课程“水泵及水泵站”研究性教学改革与实践探索[J].中国电力教育，2012（28）：67-71.

[12]朱晶，李欣.大数据时代高校线上教学影响因素研究：以铜陵学院为例[J].贵州师范学院学报，2021， 37（10）：36-43.

◎编辑 鲁翠红

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