扬州大学水力学一流本科课程建设探索与实践

李 洁，许仁义

（扬州大学，江苏 扬州 225009）

2019 年，《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》[1]明确提出：必须把教学改革成果落实到课程建设上。全国高校在教育部文件的指导下开始建设一流本科课程[2-3]，在新形势下我们快速响应并在水力学课程的教学改革和一流课程建设方面进行了积极探索。

水力学是研究液体平衡和机械运动规律及其应用的一门学科基础课，不仅涵盖较多理论知识，还包括实验方法和工程应用，水力学课程的教学质量直接关系到相关专业人才的综合素质和综合能力的培养，影响到国家水利建设事业的发展[4-6]。本文以扬州大学水利科学与工程学院水力学课程为例，介绍建设水力学一流本科课程的探索与实践。

1 课程目标

水力学是扬州大学水利类专业的专业基础课，通过本课程的学习使学生能应用液体平衡和液流运动的基本理论与计算方法，解决水利工程中的有关水力学问题，并在实验中掌握利用常规仪器设备量测水位、压强、流速、流量等水力要素的操作技能，让学生锻炼分析实验资料和整理实验报告的能力，学会观察和分析液流现象、建立实验研究模型，培养实验团队协作、独立工作和创造性能力，为学习后续相关专业课和将来从事专业工作打牢基础。同时，坚持立德树人，将专业知识与课程思政相结合，挖掘课程内容背后的思政元素[7-8]，培养学生的爱国主义精神，激发学生的专业自豪感，为中国水利事业培养合格的接班人。

2 课程建设及应用情况

2.1 教学改革要解决的重点问题

根据人才培养目标和能力素质要求，目前水力学课程进行教学改革，需要解决三大重点问题，主要包括：

（1）提升教学设计质量，改进教学方法。采用启发式和引导-探究式教学方法，做到师生互动，理论联系实际。启发式和引导-探究式教学法是在讲解基本理论和方法的基础上，启发学生进行独立思考，大胆设题，做到融会贯通，举一反三。使教学由灌输式、启发式向探索性、研究型转化，挖掘学生的潜力，提升学生的创新能力。

（2）改革教学模式，将理论教学、实验教学与工程实践相结合。经常将学生带到科研现场参观、学习，科研完成后将模型留作教学演示和实验，使实验内容不断丰富，如南水北调进、出水流道系列模型、淮河入江水道整治水工试验模型等，培养专业型、创新型、应用型人才。

（3）将课程内容与教学思政相结合。收集水力学课程的思政素材，挖掘课程中的思政元素和切入点，利用图书资料、文献资料以及视频资料等，解读相关案例背后的水力学知识和思政内容，激发学生的爱国热情和专业自豪感，建设相关的思政案例素材库，实现课程内容与思政元素的融合。

2.2 课程教学内容及组织实施情况

下面主要从水力学课程的教学内容、组织形式以及教学模式方面，介绍其主要内容及组织实施情况。

（1）课程教学内容。按照教学大纲要求，水力学课程内容体系结构分为两大部分，水静力学部分和水动力学部分。水静力学部分主要包括液体的主要物理性质，静水压强及其特性，液体平衡方程，等压面，压强分布规律，液体相对平衡和作用在曲面上的静水总压力等。水动力学部分主要介绍液体运动的流束理论，包括液体运动的连续性方程、能量方程和动量方程；液流型态和水头损失，包括液流型态和水头损失的关系，沿程阻力系数变化规律，局部阻力系数等；明渠均匀流和明渠非均匀流，水头，堰闸出流及消能，有压管道恒定流和非恒定流，明渠非恒定流，液体运动流场理论，恒定平面势流及渗流等。其中静力学和液流运动基本方程为水力学基本内容，各专业均要重点掌握，其他内容视各专业具体情况有所侧重。

（2）组织方式。基本概念，基本理论和基本方程重点介绍，要求学生全面掌握，彻底理解并消化，其目的是要求学生掌握液体运动的基本概念和液体运动的流束理论和流场理论，能利用所学理论对常见的水力学问题进行分析计算。对水力学中的基础应用和实际工程问题，要求学生在理解的基础上进行分析、判断和计算，目的是培养学生利用理论知识分析问题和解决问题的能力，为后续专业课打好基础。同时，增加相关实际工程案例，在合适的节点融入思政元素，实现课程讲授与教学思政的完美融合。

实验教学是水力学课程教学的重要组成部分。实验教学的指导思想是理论联系实际，通过实验教学环节加深对水力学基本理论的理解和掌握，具体设想为：根据教学进程，适时进行实验教学，实验中充分发挥学生的主观能动性，启发学生进行思考，加深对基本理论的理解。除此之外，经常带学生参观和学习南水北调进、出水流道系列模型、淮河入江水道整治水工试验模型等，将实际工程与理论知识相结合，激发学生学习兴趣，培养学生利用所学知识解决实际工程问题的能力，从而达到学以致用的目标。

（3）教学模式。随着网络的发展，充分利用水力学课程相关的网络教学资源，实现课前课后自学与课堂教学的紧密结合。在课堂教学中，使用“ADDIE 教学”“5E 教学”等新型教学模式，加强师生之间的交流互动，激发学生的学习兴趣和学习积极性，启发学生思考问题，引导学生积极参与到课程讨论中，培养其解决实际水利工程问题的能力。在课前，让学生通过网络教学平台，做好水力学课程的预习工作，在课后通过形象记忆图、思维导图等形式串联相关知识点，并布置相关习题作业，使学生对课程的重难点部分有更好的理解，形成“课前-课堂-课后”阶段性持续教学模式。这样，既可以使学生提前对课堂内容进行概览，又可以通过做习题等方式对重点和难点进行梳理和巩固，使整个课程的教学效果得到提升。

2.3 课程成绩评定方式

根据水力学课程的特点，将本课程考核分为三部分：一是平时作业和平时实验报告的考核；二是理论课（包括基本理论部分和工程应用部分）的考核，采用闭卷笔试；三是实验课考查。其中，平时成绩主要由课堂考勤、课外阅读、书面作业、讨论汇报和小测验这五部分考核进行评定，实验成绩采用平时实验报告成绩和实验室现场面试方式进行评定。具体成绩考核细则见表1。

表1 水力学课程成绩考核细则

2.4 课程评价及改革成效

本课程教学改革实现了基础理论、实验教学与工程实践相结合，形成了“课前-课堂-课后”阶段性持续教学模式，任课教师课前精心备课，课堂认真讲课，课后细心批改作业，教学上采用灵活多变的教学方法，教学设计新颖，采用先进教学手段和新型教学模式，在传授专业知识的同时发挥育人作用，实现专业教育、素质教育以及思想政治教育的全面结合。通过不断探索与实践，水力学课程教学课堂气氛活跃，学生学习兴趣浓，教学效果好，近3 年学生对本课程开设质量的反映良好，学生评教分数达到95 分，远高于学校评教的平均分数。

3 课程特色与创新

3.1 课程特色

水力学课程为水利类专业基础课，也是水利类等专业硕士研究生必考课程，在整个课程体系中起承上启下的关键作用。本课程建设的主要特色为：

（1）实验室建设与自制仪器设备在国内同行处于领先地位，经过多年的建设，水力学实验室设备先进、功能齐全，并自制大量实验仪器设备和实验课件，多次获省教育厅奖，国内多所院校多次来本实验室参观、学习。

（2）以科研促教学，本课程教师承担了多项与水力学相关的科研项目，并取得多项科研成果。教学中将理论教学和工程实际紧密相结合，将科研成果及时反映到教学中，经常将学生直接带到科研现场进行参观、学习，科研完成后将模型留作教学演示和实验，使实验内容不断丰富，如南水北调进、出水流道系列模型、淮河入江水道整治水工试验模型、引江济淮凤凰径泵站水利枢纽模型、江都水利枢纽整体模型等。

（3）深度挖掘教学内容的思政元素，运用多个典型案例讲解专业知识背后的思政内容，激发了学生的爱国热情和专业自豪感，建立思政内容素材库，采用优胜劣汰的原则，不断进行创新和动态调整，使课程内容与思政教学紧密结合。

3.2 教学改革创新点

本课程教学改革的主要创新点主要体现在以下方面：

（1）以学生为中心，育人与育才相结合。采用多种新型教学方法启发引导学生发现问题、解决问题，使学生掌握相关专业知识。与此同时，将课程思政与专业知识有机结合，培养学生的爱国主义热情、专业自豪感和文化自信心。

（2）创立了较为完善的理论-项目式应用教学模式，实现了水力学课程的理论、实验与工程实践相结合。这种教学模式，既激发了学生的学习兴趣，又提高了学生的动手能力以及解决实际工程问题的能力，为培养专业型、应用型人才奠定基础。

（3）教学质量评价多元化，教与学的持续反馈。每学期开展教师教学质量评价（包括：学生评价、院领导及督导组评价及同行评价），对听课学生进行本课程教学效果评价调查和召开学生代表座谈会，了解学生反应，及时调整教学方案。加强新媒体手段的应用，不断听取学生课堂内外反馈意见，改进教学内容与模式。

4 结语

在全国开展一流本科课程建设的新形势下，水力学课程应该树立新的课程建设理念，不断学习和开发新的教学模式，进一步提升教学质量，加强课程思政建设。同时，在今后的课程建设中还应注重数字化教材建设和虚拟仿真平台的建设，为培养创新型、应用型、全能型水利人才奠定基础。