楊帆 周濟人 嚴文群
摘要:為了提高水利工程管理課程的教學效果和教學質量,文章在分析水利工程管理課程教學現狀及存在問題的基礎上,對該課程的教學內容、方法和手段等方面進行了一些探討,提出了水利工程管理課程教學改革的建議,包括注重教材內容與工程實際的聯系、恰當選擇教學方法和教學手段、拓寬教師知識面和加強實踐能力以及增加實踐教學環節等。
關鍵詞:水利工程管理;教學改革;課程教學
中圖分類號:G6420;TV 文獻標志碼:A 文章編號:10052909(2015)04010305
水利工程是現代農業建設不可或缺的首要條件,是經濟社會發展不可替代的基礎支撐,是生態環境改善不可分割的保障系統。中國水利工程長期存在著“重建設,輕管理”的現象,以致不少水利工程在后期的運行和維護中出現問題,因此,水利工程管理工作是工程技術人員用好和維護好水利工程的基本保障。工程技術人員掌握的理論知識一方面來源于工程實踐經驗的積累;另一方面來源于所學專業知識。水利工程管理課程內容與水利工程管理的技術工作有著緊密的聯系,當前水利工程管理課程本科教學還存在諸多問題,甚至不少教師和學生認為水利工程管理就是水工建筑物課程的再學習,以致有些教師認為在水利水電工程課程本科教學計劃中可以取消該門課。為什么會出現這些現象以及如何解決這些問題值得我們深思。不同的本科專業均設置有工程管理課程,說明工程管理課程對各專業的重要性,工程管理課程教學改革也在不斷的探索之中[1-4]。本文以揚州大學水利水電工程專業水利工程管理課程教學為研究對象,結合該課程教學中存在的一些問題,就如何進行課堂教學改革,提高教學效率和教學效果進行探討分析,為同行提供借鑒。
一、水利工程管理課程特點及重要性
水利工程管理是水利水電工程專業本科生的專業課,該課程被高等學校水利學科教學指導委員會指定為農業水利工程專業的核心課程,是一門綜合性、實踐性都很強的專業技術課程。水利工程管理涵蓋了經濟管理和技術管理兩個層面,從水利水電工程專業本科生的培養角度考慮,該課程應偏重于技術管理層面。僅就水利工程技術管理層面而言,水利工程管理課程包含的內容也很多,如:土壩的維護與除險加固、混凝土壩和漿砌石壩的維護與修理、輸水建筑物的維護與管理、水閘的維護與管理等。該課程內容較多而學時又較少,教師該如何取舍值得思考。
在較長一段時期內,很多教師和學生都把水利工程管理這門課看作是水工建筑物課程的再學習,之所以出現這樣的情況,原因在于任課教師沒有把握水利工程管理的核心內容。水利工程管理重在技術管理,解決的問題是水利工程的病害險情,水工建筑物課程重在水利工程建筑物的結構設計,兩門課程既相互獨立又相互聯系。該課程教學旨在幫助學生掌握水利工程管理的基本知識和技能,讓學生明確水利工程管理的目的,樹立管理促安全、促效益的思想,更主要的是通過該課程的學習讓學生熟悉水工建筑物的常見病害及預防措施,掌握其產生的原因及相應的處理技術措施。
水利水電工程專業的培養目標是培養能從事水利工程勘測、規劃、設計、施工、管理及科研、教學等工作的高級專業人才。從水利水電工程本科專業的培養目標,不難看出水利工程管理人才培養的重中之重是水利工程管理課程內容,業務培養目標也間接明確了水利工程管理這門專業課的重要性。
二、水利工程管理課程現狀及存在問題分析
水利工程管理課程內容具有寬泛性、枯燥性、多邊性及問題龐雜性等特點。這些特點使水利工程管理這門專業課存在與其他專業課不一樣的問題,歸納總結起來有如下幾個方面:
(一)教師專業知識結構的寬廣問題
水利工程管理課程特點要求任課教師具備寬廣且扎實的專業知識和豐富的工程實踐經驗。然而現實情況卻相反,不少任課教師自身的專業知識面較窄,且工程實踐經驗不豐富,這常常使得任課教師在授課時將本身含有大量水利工程管理技術信息的內容僅用兩三句話就輕描淡寫地講述過去,面對教材內容,教師按部就班地進行灌輸式教學
根本未能進行知識的有效拓展,更不必說教學內容與工程實際相聯系的教學要求。水利工程管理課程內容廣,任課教師最好是實踐工程經驗豐富的教師,青年教師雖具有博士學位,但博士學位僅代表其在某領域的研究較為深入,并不能代表該青年教師專業知識面的寬廣,且所研究的內容有的與水利工程管理課程內容無法進行很好的銜接,這也間接導致水利工程管理課程教學的枯燥性和教學內容的單調性。在目前校院系三級體制均強調科研重要性的前提下,青年教師也根本無心進行本科專業教學所需知識的補充學習,有經驗的教師也不愿花更多時間去補充新技術新工藝等新信息,教學內容是年復一年的雷同,以致教師不了解當今工程實際中的新技術新方法,仍在課堂上講授已淘汰的工程技術,這樣不僅影響了學生的學習興趣和學習質量,也影響了教師自身的發展。
(二)教師教學方法的選擇問題
在水利工程管理課程教學過程中,大多數教師使用的教學方法為講授法。講授法可讓學生直接、快速、精煉地掌握重要的理論知識。但在水利工程管理這門實踐性很強的課程教學中,若僅采用講授法,課程中的眾多信息如何處理是個問題;此外,講授法容易造成學生的聽覺疲勞,若教師制作的PPT含有大量的文字,又會進一步造成學生的視覺疲勞,這樣的課堂教學,學生感覺困乏,課堂失去生機,變得暗淡。當前,素質教學的大力推廣,也對水利工程管理課程教師提出了更高的要求。那么面對內容寬泛且工程實踐性強的水利工程管理課程,任課教師采用何種教學方法才能達到理想的教學效果是值得思考的問題。
(三)課程涉及其他相關內容較多
水利工程管理課程包括經營管理和技術管理兩方面的內容,筆者所在學校水利水電工程本科專業教學大綱重點強調
技術管理層面的內容,水利工程技術管理涉及的相關課程較多,既有水工建筑物、泵站工程等專業課,也有如測量學、土力學、水力學和建筑材料等基礎課。例如,當講授土壩的滑坡問題時,必然涉及到土壩滑坡的類型,土壩滑坡的類型取決于筑壩土料的性質,土料的性質屬于土力學和建筑材料里面的內容,土壩的滑坡原因里面有管理因素,在水庫運行管理時,水庫的水位驟降會導致上游壩坡發生滑動,其滑動的原因分析涉及到土力學和水工建筑物中土壩的設計兩方面內容。
水利工程管理課程內容不僅多,且很多內容建立在學生前期學習內容的基礎上,在本科教學計劃中,水利工程管理課程被安排在大三下學期開課,其原因也在于此。該專業課程的信息量大,工程實踐性強,如何在有限的學時內將規定的內容講授完,且做到講授內容能聯系工程實際,需要作進一步的研究和探索。
(四)學生對課程的認識不夠
水利工程管理是水利水電工程專業本科生的一門重要專業課程,學生對水利工程宏觀認識的不足和水利工程技術管理的生產實踐經驗缺乏,造成學生普遍認為該課程就是記憶性課程,僅需數天的強行記憶即可通過考試,這直接導致學生對水利工程管理課程的不重視。
另外,因教師自身的專業知識面較窄且缺乏工程實踐經驗,授課時僅就書論書,無法拓展到工程實踐,時間一長,教師授課無激情,學生上課無表情,這也間接導致學生在思想上對水利工程管理課程不重視。在校院的教務管理制度下,教師和學生均需面對考試,且教師需控制考試的通過率,在這種外界因素的干預下,教師只能考書本中固化的知識點,而學生則只能通過背誦記憶以應對考試,這種考試方法無法理論聯系實際,更談不上培養學生的探索精神和激發學生的求知欲了,
三、水利工程管理課程教學改革
(一)教材內容要緊密聯系實際工程案例
水利工程管理中技術管理方面的很多內容來源于實際工程的總結歸納,收集實際工程案例資料,有利于教材內容與實際工程的緊密結合,提高學生的學習興趣,幫助學生了解水利工程技術管理的重要性,強化水利工程管理的思想意識,做到預防優先的原則。課本內容聯系實際工程案例可從兩方面著手,一是教學內容,二是考試內容。首先,為改變教學過程的枯燥乏味,在開始講授水利工程管理課程時,教師可播放“758駐馬店水庫潰壩事件”等相關視頻,讓學生掌握水利工程失事危害的嚴重性,明白一名水利工作者肩上的責任。教師可通過該事件,分析土石壩潰壩的原因及預防土石壩潰壩可采取哪些工程技術措施,以激發學生學習的主動性。如混凝土壩的裂縫處理可結合三峽大壩裂縫的預防措施進行講授,水閘的病害處理可結合水閘的安全鑒定科研項目進行講授等等。將課本內容緊密聯系工程實際,可達到事半功倍的教學效果,讓學生明白今后的很多工作都與水利工程管理課程內容緊密相關,引導學生在有所思和有所問中去聽課,從而提高課堂的教學效果。其次,水利工程管理課程考試內容也可采用工程案例題,即給出某個實際工程案例,讓學生運用所學知識進行病害分析,并給出可行的維護預防的工程技術策略,以及緊急搶險的工程技術措施,從而改變以往水利工程管理課程識記型的考試模式,從思想上改變學生對水利工程管理課程的錯誤認識。
(二)恰當選擇教學方法,培養學生創新意識
在教學設計中,教學策略一般包括三個方面:教學組織策略、教學內容傳遞策略和教學資源管理策略,其中教學內容傳遞策略則是教師選擇教學方法的問題。以教師為中心,教師講授,學生聽記,“滿堂灌、注入式”的教學方法并不能充分調動學生的學習主動性,也不能很好地培養學生的學習能力和發展學生的個性品質。根據水利工程管理課程實踐性強的特點,教師可采用案例教學和情境對話的教學方法,將教學內容與實際工程案例相結合,通過實際工程案例分析闡述,論述各種工程技術方案在該工程中應用的可行性,該方案的采用應建立在學生掌握了必要的基本理論和基本知識的基礎上。根據水利水電工程本科專業的教學計劃,水利工程管理課程開設于大三下學期,這時候學生已經具備了較多的專業知識和專業基礎知識,教師采用案例教學是可行的。采用情境對話教學方式,可通過設置一定的工程實際案例,將學生作為實際的工程管理技術人員,在面對水利工程出現險情時,該采取哪些措施進行搶險并給出合理解釋。在此過程中學生可充分發揮主體性,調動已學的知識進行思考,這樣才能培養自身的探索精神和創新意識。
教師選擇恰當的教學方法,可提高學生的學習興趣,激發學生的學習熱情。通過案例教學和情境對話教學可培養學生分析問題和解決問題的能力,在師生討論過程中不僅將知識傳授給學生,更主要的是通過每個具體的水利工程實際案例的討論與思考,誘發學生的創造潛能,培養學生的創造力,這符合當代素質教育的核心要求。選擇案例教學和情境教學方法,也要求教師自身具備一定的工程實踐經驗,至少應具備解決部分水利工程實際問題的能力。教師在科研過程中應注意積累和收集水利工程的案例,并建立工程案例庫,為開展案例教學和情境對話式教學提供條件和奠定基礎。
(三)合理運用現代化教學手段,提高教學效果
隨著時代的進步與發展,現代化的教學手段已廣泛運用于課堂教學中,以實現教學優化的目的。采用現代化的教學手段需把握好教與學的過程、以及教與學資源的設計、利用和管理工作。目前,在水利工程管理課程教學中,教師常采用的現代化教學手段主要包括電腦、視頻剪接、PPT、投影和音響等。教師運用這些現代化教學設備,通過視覺和聽覺兩方面刺激學生的學習神經,喚醒學生內在的求知欲。除了這些教學設備,是否還有其他教學設備可供教師選擇,以提高水利工程管理的教學效果值得進一步探索。
水利工程管理內容多,實踐性強,采用PPT可增加每節課的信息量,在單位時間內可讓學生學習更多的知識。但僅通過PPT圖片的展示、視頻的播放,在長時間的教學過程中也會讓學生慢慢失去興趣。為避免該問題的出現,教師可采用虛擬現實三維仿真平臺和數值模擬等技術,如:Converse 3D、DVS 3D(Design & Virtual Reality & Simulation)等三維仿真軟件、ANSYS有限元軟件等。教師可將水利工程具體案例通過三維仿真軟件制作成交互式的虛擬現實系統,教學過程中可在虛擬的水利工程案例系統中,引導學生面對虛擬現實的水利工程病害采取工程措施進行治理,并對虛擬現實的判斷程序按實際工程情況明確該方案是否可行,讓學生在操作過程中明白哪些工程技術措施是可行的,哪些是不可行的。若采取不可行的工程措施會造成何種結果。也可讓學生通過交互式虛擬現實系統認識到,因采取不可行的工程措施所造成的危害有多大,即不僅會造成水工建筑物的進一步破壞甚至可能會危害人民群眾的生命財產安全,讓學生掌握在以后工作中既要有強烈的責任心和憂患意識,更需要掌握扎實的專業知識,才能避免在實際工作中產生技術失誤。教師可將水利工程中不同水工建筑物的病害通過ANSYS等數值模擬軟件進行三維建模計算分析,將直觀的數值計算結果和數模動畫呈現給學生,讓學生掌握水工建筑物病害產生的機理并如何從機理上進行預防。這樣的教學方式也正是科研反哺教學的體現,讓教學過程科研化,科研過程教學化,可激發學生作進一步的思考。 虛擬現實和數值模擬技術將枯燥的水利工程管理課堂內容講解得生動、形象、具體,提高了課堂的教學效果和課堂的學習氛圍,能激發學生內在求知的欲望,增加學生的感性認知,強化學生對工程技術措施概念的理解,從而改變學生對水利工程管理課程只是文字類記憶性教學的印象。水利工程管理課程內容多且信息量大,教師僅進行文字描述性講授,無疑會將一門含有大量工程實踐經驗的專業課變成一門冰冷的文字敘述課。
(四)努力拓寬知識面,補充新信息
教學課本的內容應代表工程技術發展的最新和最高水平。伴隨著科技的發展,新的工程問題不斷出現,隨之而來的工程技術措施也在不斷出新,這就要求教師要不斷閱讀最新的學術期刊,了解當前的工程技術發展態勢,并將新技術、新方法補充到教學內容中,避免課堂上講授在工程實際中已淘汰的技術,保持課本內容與工程實際先進技術的同步,讓學生了解當前水利工程技術管理的最新發展水平。水利工程管理專業課要求任課教師具備寬廣的知識面,至少需了解水工建筑物的類型及各自結構特點、水工建筑物的一般施工工藝、水工建筑物常用建筑材料及各自屬性、水工建筑物病害的各種預防方法和水工建筑物的病害處理采用新工藝新材料等五個方面的內容,教師既要了解自己研究領域內的知識,又要了解非自己研究領域內的知識。因此要完成好水利工程管理課程的教學任務,教師應不斷學習新知識,拓寬自己的知識面。為此,教師需閱讀本專業的相關書籍,多參加本專業的學術活動,以增加自身對專業知識的了解。同時在科研過程中應不斷積累工程實踐經驗,以便更好地適應當前高質量教學的要求。教師自身知識面的拓寬和加深對培養學生的實踐能力和創新能力將起到至關重要的作用。
(五)重視實踐教學環節,加強與水利工程管理單位的聯系
水利工程管理課程實踐性很強,學習技術管理的目的是為了更好地服務水利工程的實際生產,這需要增加相應的實踐教學環節和加強本專業與水利工程管理單位的聯系。在水利工程管理課程教學計劃中,可適當增加一些實踐教學環節,讓學生學完相應章節的理論知識后再進行實踐教學,到實際工程中去了解所學知識在實際工程中的應用,培養學生的探索精神和創造力,引導學生將知識與工程實際緊密聯系在一起。實踐教學的關鍵在于教師如何選擇合適的實踐教學地點。院系通過與水利工程管理單位建立科技服務關系,或設立研究生培養基地等形式,加強院系與水利工程管理單位的聯系,實行專業教師在水利工程管理單位定期咨詢服務機制,讓專業教師真正進入水利工程管理單位進行實際的生產實踐服務,這將有助于任課教師及時了解水利工程管理單位在技術管理中所遇到的實際問題,這些問題也是任課教師授課時需要解決的問題,學生也能從中及時了解工作后可能面對的實際問題。加強與工程管理單位的聯系還有利于水利工程管理課程內容的具體化和目標化,學生通過該課程的學習可更好地為工程管理單位提供智力支持,成為水利工程管理單位需要的優質技術管理人才。
四、結語
教學改革的根本目的是提高教學質量。在教學過程中,應充分發揮學生的主體作用,調動學生學習的積極性和探索精神,重點培養學生的創造性。本文對水利工程管理課程寬泛性、枯燥性、多邊性及問題龐雜性等特點進行了總結分析,指出當前水利工程管理課程教學過程中出現的一些問題,針對這些問題從五個方面提出了教學改革的思路,為水利工程管理課程教學改革帶來新的思考。參考文獻:
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