基于能力導向的水力學教學創新探索

朱國成，王闖，張鵬，任伯幟

(湖南科技大學 土木工程學院，湖南 湘潭 411201)

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基于能力導向的水力學教學創新探索

朱國成，王闖，張鵬，任伯幟

(湖南科技大學 土木工程學院，湖南 湘潭 411201)

水力學是土建類學科重要的課程內容之一，也是給水排水科學與工程的核心課程，其課程內容掌握的扎實程度將影響后續課程的學習。結合當前水力學的教學現狀，提出以能力培養為導向的創新教學體系，從教材教案精選、激發興趣與轉換角色、構建多元教學體系、完善立體考核體系4個方面進行教學創新的探索，以期能夠獲得提高水力學教學水平的新方法與新途徑。

水力學；能力導向；教學創新；考核體系

水力學教學本身抽象性和理論性較強，有較多計算方程及其附屬的方程運用條件，再加之實際環境類型差異及水質條件參數的變化，使水力學講解授課和學習掌握存在一定的難度。課程培養要求掌握主要教學內容、典型生活生產實際運用和常規動手實驗操作方法，具備一定實際工程運用與案例水力分析、數值模擬和水力計算的能力。結合教學實踐，顯著提升教學效果的關鍵是以能力培養為導向的“教”與“學”聯合互動，即由教師和學生兩方共同努力攜手完成，通過相互之間的共同努力才能顯著提高教學質量。鑒于學分制的大學教育模式，全面合理的立體考核體系也較大程度影響教學效果。如何更進一步提升水力學教學效果，以培養出能力優秀的專業人才，一直是高校水力學教學研究熱點和重點，其中，以能力培養為導向的水力學教學創新顯得尤為重要和迫切。

1　適合專業需求的教材教案精選

適合專業需求的水力學教材至關重要。一本恰倒好處的水力學教材，再配以完備的教學備課體系，包括教學教案、課堂例題、課后習題、實驗講義、實驗習題等，會使整個教學過程有序進行，對于首次接觸水力學的初學者，使其受益匪淺。目前，國內現用的多種版本水力學教材，在相當程度上過于重視學科的完整性和系統性，注重推算演繹和詳盡的公式推導[1-2]，而結合具體工程實際的實例分析在典型工科專業中得到較少體現，教材內容與專業實際聯系往往欠缺，這種“重理論，輕運用”的教材與應用型本科人才培養要求相偏離[2]。

此外，水力學教學課時相對緊張，結合專業培養需求各專業對水力學教學有所側重。水力學教學的理論重點集中在靜水力學與動水力學。這兩章理論知識學習的好壞關系到整個水力學教學課程學習的成敗。在重點理論知識掌握的基礎之上，可針對給排水科學與工程培養計劃來量體裁衣，有別于土木工程、水利水電工程等專業水力學教學，重點突出水動力學中“水頭損失”“有壓管道”和“明渠”相關分析計算，促使學生通過本課程要掌握與管道、明渠相關的水頭損失及水流型態判斷確定及分析計算，而堰流、閘壩水力消能計算多是水利水電工程的主要教學內容，滲流多是巖土工程巖土水力學所主要研究的或是地質工程、地下水科學等專業的教學重點。符合實情的對教學內容的“篩選”有利于按時按量完成教學任務，提高教學效果。

2　激發學習興趣與轉換學習角色

與大學生豐富多彩的課外活動相比，對于水力學這種理論性較強課程內容的學習，學生往往感到枯燥無味，這實際上反映了大學生本應作為大學教育的活動的主角逐漸成了學習被動的角色。因此大學教育需要扭轉這種被動教育的局面，樹立偉大的理想與努力成才的人生觀。

興趣是最好的老師。幾乎所有課程，引導激發并不斷培養興趣，對牢固掌握課程具有顯著效果。對于初學者，需要突出水力學課程在整個專業領域的核心地位，盡可能促使學生理解水力學的重要性和必要性。當前水力學課程的重要作用表現為：1)后續很多專業課程都依托水力學延展開來，不牢靠掌握水力學知識，專業課程會消耗大量寶貴的時間；2)水力學是許多高等院校研究生初試時的重要考試課程，如果希望在本專業繼續深造，努力學好水力學是重要的前提條件；3)畢業后參加工作，無論單位性質和工作地域差別，從事與土建類相關的工作，水力學知識在解決相關水力問題方面都起到一定的理論指導作用。因此水力學的學習對我們日常的學習、工作均起到重要的作用。

轉變學生學習角色是大學教育的必然要求。在大學教育過程中發現，學生會過多地依賴課堂、教材，主觀能動性較差。教師教授一點，學生接受一點，學生不能夠自主完成相關課程內容的學習，將過多精力集中于課外活動，同時很難提出具有建設性的問題。這集中表現在：學生除了課后完成作業，幾乎不進行自主學習活動；很多學生面對超出自己認知的問題，不能夠虛心請教；學生不向身邊會的同學或教師請教從而集思廣益，不通過計算機、圖書館進行查閱。因此課堂教學需要讓學生理解“他山之石，可以攻玉”與“三人行，必有我師”的道理。顛覆傳統學生被動學習的角色，面對難題調動學生采取有針對性的方法克服困難，這樣可逐漸增加學生學習的信心，而且會充分讓學生感受到挑戰困難獲得成功的成就感，從而增強學生學習的主觀能動性。

3　構建自主互動的多元教學體系

水力學課程理論性較強，等式方程計算頗為復雜，在公式理論分析方面，板書教學講解速度較慢、推導過程清晰，使學生能夠緊跟教師思路而不落后，較為容易掌握；在水力學作用效果及實驗現象描述方面，多媒體教學更加直觀深刻形象，使學生能夠迅速洞察其中含義、明白變化流程，板書教學與多媒體教學結合，教學效果顯著。還可考慮將教學內容按教師分塊教學，按“靜”與“動”將水力學教學內容分成不同板塊[3]，課前自主預習，課中例題分析與小組討論結合，例題與習題講解，是強化理論知識掌握的方法[4]，小組討論便容易發現知識體系中的新問題并進行探討歸納。結合具體工程實例、生產實際講授知識點，將水力學理論分析結合于具體工程，分析產生效果的水力學因素。例如，水力作用下大壩的建設施工問題分析；自主學習課堂教學，教師定期設置教學內容，讓學生自主探討完成，并及時給予答疑講解；構建師生互動的啟發式課堂教學，教師提出問題，或給出部分引導條件，激發學生自主性探索思考。針對個別基礎薄弱的學生，制定符合實際的有效學習計劃，幫助鞏固提高。

4　完善全面合理的立體考核體系

基于能力培養的水力學教學評價考核應當是全面的[5]，應當是過程性評價(平時成績)和終結性評價(期末考試)有機結合、理論性評價和實驗性評價協同的立體考核體系。考核體系與學生自主性學習熱情激發是緊密相連的，將學生的課堂表現、知識掌握程度、實驗操作展示、作業完成情況等均作為考核的重要部分，而不完全取決于終結性評價(期末考試)，采用綜合性評價方式進行，以避免學生考前臨時抱佛腳的現象，促使學生能夠自始至終地認真學習。過程性評價考核的占比增加能夠讓師生互動更加密切有效，極大地激發學生主動思考問題。例如，可以指導學生舉出與水力學知識相關的一些日常生活問題，活躍課堂氣氛；反復地向不同的學生提出問題(尤其需要記住每位學生的姓名)，這樣的提問形式堅持下來會得到很好的教學效果，學生學習的積極性會提高很多，這樣的教學方式讓學生感受到自己受到重視，這也是我們所期許的；在教育的過程中，給學生一點壓力是需要的，例如在黑板上讓學生現場繪制各種水力學水流突變(轉彎、突然放大、突然縮小等)因素下的測壓管水頭線和總水頭線，并附一定的講解，也許答案并不是你需要的，但是學生感受到一點小小的壓力，學習的自尊心便會增強，后續學習的質量就有了保障。教學過程長期堅持必將提升學生知識理解的能力和保障整體教學效果的提升，同時體現“學在平時，功在平時”，培養學生積極向上的學習心態，教書更育人。

水力學是土建、水利類學科專業必修課程，對后期專業領域知識的掌握至關重要。結合水力學教學現狀，提出以能力培養為導向的創新教學體系，從適合專業需求的教材教案精選、激發學習興趣與轉換學習角色、構建自主互動的多元教學體系、完善全面合理的立體考核體系四個方面進行教學創新探索，將其內在的教學規律與專業化人才培養需求相結合，以能力素質培養為導向，培養更多專業化人才。

[1] 司春棣，韓會玲，齊清蘭，等.水力學教學中多媒體課件與板書的使用模式優化研究[J].河北農業大學學報:農林教育版，2009(3):351-357.

[2] 龍北生，呂萍，高金花，等．應用型本科水力學課程建設與改革實踐[J].長春工程學院學報(社會科學版)，2012(2):99-102.

[3] 程浩亮，張慶文.基于多元化教學模式的水力學教學改革探究[J].科技創新導報，2015(20):114-115.

[4] 張同柏.認知負荷理論觀照下的“教學案與多媒體合一”教學模式[J].教育理論與實踐,2015(11):7-9.

[5] 榮冠,周創兵,陳益峰.水利類專業工程地質課程教學研究與改革探索[J].高等建筑教育,2013(5):110-116.

(責任校對朱正余)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.013

20151224

國家自然科學基金項目(51408215)

朱國成(1979-)，男，安徽淮南人，講師，博士，主要從事水質保障教育與技術研究。

G642.0

A

1674-5884(2016)07-0040-03