“水工建筑物”課程教學模式研究

摘要：以培養應用性水利類人才，提高學生學習效率為目的，分析了“水工建筑物”課程中存在的問題，探討了“水工建筑物”教學模式改革的方法，從教學內容、教學方法、實踐性教學環節和學生成績評定等方面系統地研究了“水工建筑物”教學模式。

關鍵詞：水工建筑物；教學模式；評價模型

作者簡介：曹邱林（1965-），男，江蘇南通人，揚州大學水利科學與工程學院，副教授。（江蘇 揚州 225009）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0137-02

“水工建筑物”是水利水電工程、農業水利工程等水利類專業的一門專業必修課程，是綜合性很強的課程，它需要在學習“三大力學”、“水工鋼筋混凝土結構學”、“水工鋼結構”、“水力學”、“土力學”等專業基礎課程的基礎上，系統地掌握水工建筑物布置型式選擇和體型選擇、各種水工建筑物工作特點、工作原理、計算方法和設計方法。該課程涉及內容廣、專業性很強，很多學生在學習過程中不能很好地融會貫通，難以把握知識要點，感覺枯燥，因此教師在教學過程中如何穿插其他課程的內容，系統地講授本課程的知識，突出教學重點，提高學生的學習興趣，培養學生綜合運用知識的能力和獨立工作的創新能力，直接關系到學生專業素質的養成以及在工作崗位上適應實際工程的能力。因此，對該課程教學模式探索具有十分重要的意義。

一、“水工建筑物”課程教學現狀

“水工建筑物”課程教學中存在的問題主要表現在以下幾個方面。

1.教學內容多，教學時間短

隨著教學改革的進展，專業課教學學時越來越短，就揚州大學教學實踐來看，“水工建筑物”教學學時從開始的90學時減為75學時，再減為60學時，到現在只有48學時，而新型建筑物越來越多，這就造成了教學內容和教學時間的矛盾，教師無法將各種建筑物的主要內容完整地介紹給學生。

2.教學模式陳舊

傳統的填鴨式教學模式抑制了學生學習的積極性、主動性，阻礙了學生獨立思考問題、分析問題的能力，從而影響了學生實踐創新能力的培養。

3.教學環節存在問題

主要表現在課程體系與教學要求不相適應，有的專業培養方案安排的課程教學體系無法與教學要求相匹配，如水工建筑物中水工閘門目前工程上大多數是應用鋼閘門，這就要求學生在校學習期間利用“水工建筑物”這門課掌握水工鋼閘門的設計計算，而水工鋼閘門設計必須掌握鋼結構的基本理論、計算方法。而有的專業課程體系有“水工鋼結構”，但教學課時很少，甚至就不開設這門專業基礎課，這就使專業課教師無法對水工鋼閘門進行較為系統地講解。還有課程體系安排時沒有與課程教學融為一體，教學內容缺乏整體優化，課程間部分內容要么脫節，要么重復過多，學生綜合運用科學知識、分析問題、解決問題的能力無法得到提高。

4.學生對水利專業發展歷史和前沿動態缺乏了解

學生的學習往往是被動接受，不知道自己要學什么、學了有何用處、如何去學，這樣無法發揮學生的主觀能動性，學習效果不佳。

二、“水工建筑物”教學模式改革措施

1.教學內容的改革

由于培養計劃對“水工建筑物”課程教學學時的壓縮必須對教學內容進行改革，水工建筑物包括的建筑物類型很多，如：各類大壩、各類水閘、地下洞室、船閘、渠系建筑物等等。通過“水工建筑物”這一門課程的學習，無法要求學生掌握各種建筑物的設計計算方法，必須根據學生就業趨勢和當地的實際情況有側重地講解相關建筑物。揚州大學的經驗是根據江蘇等地水網發達的特點，較多地講解水閘、土壩等建筑物的內容，而對適用于高山峽谷地帶的建筑物只介紹一些基本相關概念和基本原理。

改革教學內容不單純考慮“水工建筑物”這一門課程，而應從課程體系中課程安排上系統地考慮，各課程相互銜接，不必過多地重復。如“水工建筑物”中閘孔計算、消能設計、滲流計算的算法盡可能放到“水力學”中講解，同樣可將邊坡穩定這部分內容與“土力學”課程相協調，盡量減少重復?？傊鳛閷I課必須與專業基礎課程相協調，優化課程體系，充分利用有限的教學時間，給學生介紹較多的內容，讓學生盡量掌握較為全面、前沿的水工建筑物知識，為今后的工作打下良好的基礎。

2.改革教學方法

隨著信息化的發展，“水工建筑物”教學不應再采取過去那套填鴨式教學辦法，而應積極利用現代化教學方法提高教學效果。

（1）采用多媒體教學，豐富教學內容。“水工建筑物”有別于其他土木工程建筑物，它的特點是工作條件復雜、施工建造艱巨、設計造型獨特、工程興建影響巨大。針對這些特點，在教學過程中應給學生足夠的感性認識，單靠在黑板上講解往往是不夠的，而且水工建筑物是一個空間結構，結構復雜，內容抽象，要掌握各種水工建筑物的工作原理、工作特點、設計原理和設計方法，學生必須有豐富的空間想象能力。如何去培養學生這方面能力，課程教學過程中，有必要充分利用多媒體教學，通過圖片、動畫、音像等手段，直觀地展示各種建筑物的設計原理、結構形式、受力過程、破壞機理，給學生以感性認識，化抽象為具體，提高學生的學習積極性。同時建立課程網絡教學平臺，將授課的課件、教學大綱、教學圖片、動畫、視頻、習題和思考題等列于網絡教學平臺，學生可以隨時閱讀觀看，大大提高教學質量。

多媒體教學可以提高教學效率，增強學生的感性認識，但課堂教學不能一味地依賴多媒體，而忽視基本原理的講解、計算公式地推導，從作者的教學經驗來看，“水工建筑物”中相關公式必須在黑板上一步步推導，學生才能很好地掌握，否則用多媒體一帶而過，學生不能掌握其實質。

（2）運用大型計算軟件教學，提高學生學習積極性?！八そㄖ铩苯虒W內容多、計算量大，很多問題靠手工計算解決不了，教學過程中可通過大型計算軟件教學建立仿真模型，直觀顯示建筑物在荷載作用下結構變形狀態、破壞過程，使學生直觀地認識水工建筑物，提高學習的積極性，學生學會大型計算軟件的應用，可以大大減小計算工作量，為今后工作特別是從事設計工作打下良好基礎。

（3）開展專題講座，培養學生的綜合創新能力?！八そㄖ铩眱热莘倍啵械膬热荼容^專業又比較重要，而課時有限。教師可以結合自己的科研成果，利用講座的形式，不占教學學時，注意聯系學術前沿的新成果、新業績、新觀點、新突破，向學生傳授最先進的知識、最前衛的觀點、最科學的方法，引導學生盡快進入學科前沿。“水工建筑物”課程知識更新速度迅速，講解過程中可以結合工程向學生講述，以拓寬學生視野，培養其綜合創新能力。

3.實踐性教學環節的改革

（1）實習與課程教學的整和。水工建筑物結構復雜，大型水工建筑物施工工期長，短時間的現場實踐效果不佳，現場實習應與課程教學有機地結合起來才能得到較好的教學效果。筆者的經驗是利用教學錄像給學生介紹建筑物的施工全過程和相關組成部分的作用，再利用實體教學模型給學生予以講解，讓學生結合認識實習、生產實習等環節感受工程現場實習氣氛，增加學生的感性認識。如“水工建筑物”中很重要的一個組成部分“止水”，課程中介紹止水的形式、作用以及在圖紙上的表達方式，然后利用模型介紹止水如何施工、如何工作，到現場實習時要求學生自己去搞清楚止水部位，止水是如何施工、如何工作的。

（2）課程設計與畢業設計的改革?！八そㄖ铩闭n程設計時間比較短，不能對水工建筑物進行全面的設計，只是對水工建筑物一部分進行計算分析，對總體布置進行分析，而較為全面地對水工建筑物進行設計只有依靠畢業設計，筆者認為作為水利類專業學生，畢業設計應安排一個學期進行，這樣可以參與建筑物從規模設計、消能設計、滲流分析到結構設計的整個過程，從而對水工建筑物設計有個全面的了解。畢業設計過程中要求學生學會搜索資料、查閱規范，掌握分析問題解決問題的方法，充分利用所學知識和計算軟件對水工建筑物進行全過程計算分析，學會工程圖的繪制，設計使學生對水工建筑物的認識在深度和廣度上得到擴展。

4.構建學生學習成績的評價系統

改革學生學習成績評定方法，突出綜合能力考核，建立形式多樣反映學生綜合素質的考核方式，替代以往單一的考試成績評定課程學習成績的方法，多方面全方位地評價學生?！八そㄖ铩闭n程學生成績評價系統，可以考慮多層次的評價模型，除學習成績外還可考慮兩個方向因素“基礎能力”和“實踐性能力”，而“基礎能力”又可以考慮課堂表現、考試成績和平時作業三個因素，而“實踐性能力”主要考慮課程設計和教學實驗中的“計算分析能力”、“繪圖能力”和“實驗或課程設計報告寫作能力”三個因素，各因素的權重選擇根據實際情況采取一定的方法進行確定，最后根據層次分析法計算每一學生的最終成績。

三、結語

“水工建筑物”是一門實踐性很強的課程，利用多媒體結合傳統教學的方法可提高教學效果，理論教學同時必須與工程相結合，增加實踐性環節，加大實踐性環節教學力度以提高學生對水工建筑物的感性認識水平，提高其學習的積極性、主動性和創造性，從而提高“水工建筑物”課程教學質量。

參考文獻：

[1]曹邱林.水利水電工程專業畢業設計質量控制與成績評定方法研究[J].中國電力教育，2010，（30）.

[2]曹邱林.在畢業設計中提高學生計算分析能力的探討——儀水利水電工程專業為例[J].高等建筑教育，2011，（4）.

[3]李海濤.橋梁工程系統化新型教學模式研究[J].高等建筑教育，

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（責任編輯：宋秀麗）