如何提高《水力學》課程理論教學的質量

摘 要:《水力學》是水利類各專業的一門重要技術基礎課，它以水為主要對象研究流體運動的規律以及流體與邊界的相互作用，是高等院校許多理工科專業的必修課。本文根據《水力學》課程自身的特點，針對目前水力學理論教學過程中存在的問題及自身在理論教學過程中的感受和經驗，分析提出了提高《水力學》課程理論教學質量的對策和措施。

關鍵詞:水力學 教學質量 教學方法 教學手段

中圖分類號:G612 文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)04(a)-0123-02

隨著我國高等院校素質教育的全面實施，提高教學質量已受到越來越多的重視，是當前教學改革的重要任務之一。《水力學》是高等院校工科類非力學專業特別是作為水利水電工程、農田水利、水文水資源、港口航道及海岸工程四個專業的一門重要技術基礎課程，同時也是許多學校考研的必考科目，在整個課程體系里占據著重要的地位。因此提高水力學教學質量，尤其是水力學理論教學質量，增強學生解決實際問題的能力在教學體系中是個重要環節，也是理論聯系實踐，學以致用的關鍵[1]。

1 水力學理論課程特點

《水力學》是一門技術科學，是力學的一個分支，也是不少專業，特別是水利類專業的一門重要的專業基礎課。它通過研究液體(主要是水)的平衡和機械運動規律及其實際應用，獲得分析計算能力和實驗技能的基本訓練，為解決實際工程問題和科學研究奠定必要的理論基礎[2]。《水力學》理論課程主要有以下基本特點。

1.1 預備知識涉及面較廣

水力學理論課程中許多知識要求具有一定的預備知識，其中主要涉及高等數學、物理學、理論力學、材料力學等知識。例如:在水靜力學中推導作用在曲面上靜水總壓力時，用到了形心、面積矩、慣性矩以及達朗伯原理等理論力學知識;又如:水動力學三大運動方程則是基于物理學中的質量守恒定律、牛頓第二定律以及動量定理為依據進行推導。因此，學生必須很好的掌握這些課程相關的預備知識，才能更好地學習水力學理論課程。

1.2 概念與公式較多

水力學理論課程涉及概念較多，并且許多概念相互聯系但又有區別，給學生的理解帶來了困難，如:恒定流、非恒定流、均勻流、非均勻流、層流、紊流、緩流、臨界流等。同時，該課程還包含了大量的公式及其推導過程，并且許多理論及公式在應用于過程實際中又引出了大量的半經驗、半理論公式、系數公式或經驗常數，如謝才公式、動能修正系數、動量修正系數等，這就造成在運用公式計算解決實際工程問題時帶來了很多不便。

1.3 工程應用性較強

水力學知識應用范圍廣泛，與工程實際問題密切相關，在工農業生產的許多部門，如農田水利、水力發電、航運、交通、建筑、石油、化工、采礦、冶金等部門，都要碰到大量與液體運動規律有關的生產技術問題，要解決這些問題必須具備水力學知識。

2 水力學課程理論教學存在的問題

作者在水力學課程的學習和理論教學過程中，對水力學課程理論教學中存在的問題進行了總結，主要有以下兩個方面。

2.1 教學手段失當

傳統的教學手段主要是黑板和粉筆，教師憑一本教案和一塊黑板即可完成教學過程。這種教學手段相對比較單調、枯燥，由于學生對各種水流現象缺乏感性認識，使得教學內容變得抽象、難以理解，從而一定程度上降低了課堂的教學效果;隨著現代教學手段的改進，現階段借助電子技術的現代教育媒體逐漸被越來越多的課程采用，教師把多媒體課件引入課堂，增加了教學的形象性、直觀性和趣味性，激發了學生的學習興趣，加深了學生對水流運動規律的理解。但同時，過分依賴以畫面直觀生動、顯示速度快、單位教學容量大為顯著特點的多媒體課件，導致學生忙于記筆記，無暇思考，使學生始終處于被動接受的位置，極大地影響教學效果，尤其是在講授公式推導過程時，對于學生，多媒體課件顯然沒有傳統板書那樣更有利于學生邏輯推理、論證能力的提高及抽象思維能力的培養。因此，如何把傳統教學手段和多媒體課件很好的結合起來，充分發揮各自優勢，已經成為改進教學手段的當務之急。

2.2 教學方法單調，師生溝通不夠

在長期的實際教學過程中，一方面，教學方法單調，教師與學生往往習慣于“灌輸式”的單一教學方法，在這種教學活動中，教師是是教學的主體，學生是教學的客體，學生完全是“被上課”，嚴重制約了學生自身的主動性、積極性和創造性，十分不利于學生發散性思維和創新能力的培養。因而，這是一種被動的教學方法;另一方面，教師在授課過程中，與學生缺少交流，只顧悶頭講課，完全不顧學生的親身感受，長此以往，嚴重挫傷學生的學習興趣和對授課教師教學能力的懷疑，最后發展到學生上課不聽講，單靠自學，甚至于逃課的境地。這勢必導致極差的教學效果。因此采取怎樣靈活多變的教學方法，如何加強師生之間的溝通和交流，使學生變被動為主動，已成為提高教學效果和教學質量過程中關鍵的一環。

3 提高水力學理論教學質量措施

3.1 革新教學手段，改進教學方法[3～4]

為了更好地組織水力學課堂教學，根據章節和內容特點，運用多種教學手段可以有效提高教學質量，尤其是采用多媒體教學與傳統的授課方法相結合的手段。多媒體教學把文字、聲音、圖像等多種媒體信息有機地結合起來，以形象、生動、具體、直觀、易于理解的形式來表現教學內容，具有方便、快捷、信息容量大、課堂效率高等的特點，已迅速進入了各大高校課堂、滲透到各個學科并為廣大師生所接受。作者基于水力學課程的特點，提出在運用多媒體課件教學的同時，不搞千篇一律，充分考慮到水力學課程中理論公式的推導過程給學生學習帶來的困難，堅持采用多媒體課件與傳統板書教學同時進行的教學手段。譬如:對于復雜的圖片、層流和紊流的雷諾試驗、描述液體運動的拉格朗日法和歐拉法、以及那些很難用語言描述的物理概念等，如果采用傳統的教學方式會浪費大量的繪圖時間，同時也會因某些過程晦澀難懂而大大降低教學效果，從而扼殺了學生個性的發揮和創意的產生。而采用實景、動畫、實驗演示等多種形式，化復雜為簡單，通俗易懂，生動活潑，具體形象地展示流體的一些流動現象，營造一個圖文結合、視聽并舉的學習氛圍，可以活躍課堂氣氛，讓學生建立清晰的物理概念，縮短認識過程，從而激發學生的學習興趣，提高教學效果及教學效率，從而為教學質量的提高和穩定提供了保障;但是，另一方面，在推導一些關鍵理論公式以及重點和難點內容的闡述時，如果單一采用多媒體課件手段進行教學，可能導致學生出現思考不足、理解不透、學習困難、興趣下降等現象，因此對于此種情況，則應采用傳統的板書教學方式授課，留給學生充足的時間思考、琢磨和消化，促進學生積極參與并積極思考，從而開拓學生的思維，并且方便教師通過自己生動的語言、表情、動作來表達推導思路，有助于學生理解掌握公式的推導過程，在不知不覺中教會學生做題的思路和方法。總之，教師應盡可能地將傳統教學和多媒體教學有機地結合起來，使兩者相互支持、相互補益、相互促進，相得益彰，切實達到提高水力學課程理論教學質量的效果。

在課堂教學過程中，教師應采用靈活多樣的課堂教學方式，營造緊張有序、生動活潑的教學氛圍，使教與學在融洽和諧的氣氛中進行。在課堂教學中能否增強學生的參與意識和發揮學生的主觀能動性直接關系到教學的成敗。教師要根據學生聽課的表情、神態，判斷出學生接受的情況，隨時控制教學進度，調整講課方式，靈活地處理難點內容。另一方面，教師要在傳授知識的同時注重學生綜合能力的培養，充分調動學生的積極性、主動性和創造性。譬如:在推導三元流連續性方程過程中，教師可以講解x方向的推導過程，讓學生當堂完成y方向和z的推導過程，這樣既可以調動學生積極參與教學的主動性，使學生更好理解公式的推導思路，又可以培養學生的邏輯思緒能力和推理能力。同時，針對水力學課程具體章節的內容，可以適時的采用啟發式、討論式、設問式等教學方法，以發揮學生在課程教學活動中的主體作用，同時提倡學生利用課間休息時間大膽提出問題，教師則可以給予學生適當的引導和啟發，盡量調動學生主動思考問題的積極性，最后達到即解決了問題又增強來學生獨立思考問題的能力。另外，在課堂教學過程中，教師可利用每次課的最后幾分鐘總結本次課的重點和難點內容，利用下次課的前幾分鐘回顧上節課的內容，適時提問一些關鍵問題，這樣可督促學生課下復習，加深對所學內容的掌握和理解，也方便與新內容更好地銜接。教師還可以根據學生提問所反饋信息，即時改進教學方法，總結教學過程中的經驗和教訓。

3.2 加強師生溝通與交流，激發學生學習的興趣

教師應主動加強與學生的溝通與交流，積極構建師生和諧的課堂教學環境。一方面，教師可以通過自身的修養、豐富的學識、靈活的教學方法改變課堂學習環境來調動學生積極性，主動改變課堂教學環境，以便更加有利于學生的心、腦并用，加深師生交流，提高學生的學習積極性和效率。譬如:在課程教學過程中，教師可以從生活中的實際工程出發，提出實際工程中所需解決的問題或者某種水力學現象，激發學生的興趣和思考，引導學生主動參與到解決問題的討論中，使學生既能在主動思考中學到知識，又能對工程的實際問題有初步的了解，同時也無意間拉近了師生之間的距離。另一方面，應該使學生從被動地接受知識轉化為主動自覺地學習知識，著重培養自己的獨立思考、分析問題和解決實際問題的能力[5]。

4 結語

現階段水力學課程的理論教學過程中還存在許多不足和適當之處。隨著教學改革的深化及實際情況的不斷變化，必須基于水力學理論課程的特點，針對當前水力學理論教學過程中存在的問題，與時俱進，不斷更新理論教學理念，革新教學手段，改進教學方法，切實加強師生之間的溝通與交流，激發學生學習的興趣，調動學生的主動能動性和創造性，提高學生運用水力學知識解決實際工程問題的能力，提高水力學課程理論教學的質量和教學效果。

參考文獻

[1] 向文英，程光均.水力學教學方法探討[J].高等建筑教育，2001，39(2):47～48．

[2] 肖佐庭.深化水力學教學過程改革探討[J].清華大學教育研究，1994，5:22～25，29．

[3] 薛紅琴，林子增.提高水力學教學質量的研究探討[J].科技資訊，2010，1:196．

[4] 梁素韜，韓會玲，郝艷敏．淺談水力學課程教學改革[J].河北農業大學學報(農林教育版)，2003，5(4):32～33．

[5] 嚴麗君.水力學教學中如何提高學生的學習興趣[J].中國科技創新導刊，2008，6:165～166．