基于信息化應用型模式下《工程水力學》教學探討

張 琨，張殿光，高 興，田興旺，李 叢，孫 丹

（大連海洋大學 海洋與土木工程學院 遼寧 大連 116023）

1 課程教學改革的背景

國家教育中長期發展規劃指出：要把教學作為教師考核的首要內容，深化教學改革[1]。我校提出實施英才教育，強調“以人為本”的教育理念，構建藍色海洋學科的培養模式。在現實社會的信息化和大數據背景下，高等教育中作為基礎教育和專業教育連接點的專業任選課，對于拓寬學生視野和思維的重要性不言而喻，工程類課程的教學工作質量優劣直接關系到學生培養質量的好壞。

水利工程類專業課程的典型特點是既有很強的理論性又涉及很多工程應用背景。《工程水力學》課程緊密結合水利工程實際基礎概念和公式繁多理論推導復雜，教學難度較大[2-4]。針對本課程特點和教學中出現的問題，培養學生的應用實踐能力和創新能力，對《工程水力學》課程進行教學改革十分必要。

按照學校推行研究型教學模式的指導思想，結合兄弟院校和單位教學改革的經驗[5-7]，通過深入解析研究型教學法的內涵，作者認為課程教學的重點應放在基于豐富信息條件和大數據資源的軟環境建設上，即豐富課件、實際算例、測試軟件、網絡平臺等信息化資源同時，構建與其相匹配的工程應用型教學軟環境。

2 課程教學改革的內容與方法

《工程水力學》是經典理論和工程實踐相結合的一門科學，主要研究水的平衡和運動規律及其在工程實際中的應用。教學過程需注重經典理論與工程實際問題相結合，通過基于大數據的案例，給學生提供解決實際問題的方法和空間。

本課程重點考慮在以下方面實施教學方法的改革：

2.1 信息化交互式教學

基于網絡和大數據平臺，融合多種教學資源，實現信息化教學。具體包括教材、多媒體課件、網絡平臺、視頻錄像、工程案例，習題軟件、網絡資源等多個方面，構建多種類多樣式的綜合信息化教學資源體系，形成具有藍色學科特色的課程資源。

（1）利用泛雅平臺構建交互式網絡學習

基于泛雅平臺建立《工程水力學》網站，開展教師與學生線上線下的專題討論和交流。教師可以上傳教學大綱、課程簡介、教學日歷、授課視頻、電子課件、作業題、討論題、以及習題答案等多種教學資源；也可提供教師情況介紹、教改項目、教材編著、教學方法等課程建設的資源。基于網絡平臺，學生和老師可以加深交流，靈活討論，實現交互式教學。

效仿國外教學的做法，針對重要知識點布置課后作業并通過網絡提交，增加對學生課后自學內容的要求。讓學生利用大量的課后時間去查找資料、自主學習完成作業，作為平時考核的一項依據。要求學生撰寫課程論文，描述某一與水力學相關的工程現象，用工程水力學的知識加以解釋，并嚴格按照科研論文的形式撰寫報告，以引導鍛煉學生自主學習、認識、書寫文獻的能力。

（2）豐富網絡微課形式，形成藍色教學資源

微課是一種新的授課方式，形式新穎、教學簡單，成為學生和老師溝通的新渠道，同時也為教師中間共享和研究提供了便利。微課是一種非正式的泛在學習方式，是對正式學習方式的有益補充和輔助。

構建本課程的微課網絡課堂并實現共享，內容涵蓋理論與實驗講解部分，以便于學生利用移動客戶端根據自己的時間，隨時隨地的自主學習，最大限度的利用學生的碎片時間，溫習和鞏固課堂教學成果。突出實驗教學視頻優勢，可以改善實驗室教學的時間和空間有限的缺點，方便學生深入理解和自主學習。

2.2 工程應用型教學模式

在課堂上除了強調理論基礎的重要性和扎實性，也要結合課程特點和就業需求，引導學生自發地積極思考理論聯系實際的必要性和緊迫性。重點推進落實“教與學”，“學與用”的思想連貫性，為專業向工程實際類轉型和招生單位對學生素質需求服務，從而構建工程應用型教學模式。

（1）豐富課堂教學，實現教與學的有機結合

對于任何一種教學模式，課堂教學都是教學活動中最重要的環節。課堂環節需要老師發揮人格魅力和淵博知識，充分調動學生的積極性，做到引人入勝的聽講，實現“教與學”的有機結合。

教學模式上，充分利用多媒體教學的生動和形象等優點，借助網絡素材和視頻、動畫，更好的幫助學生熟悉、理解、掌握陌生的理論和不易達到的工程現場；對教學內容適當調整，減少理想流體的復雜理論知識，增加實際流體的講解，側重解決實際工程問題，適當拓寬知識面，為后續的專業課程打好基礎。

（2）基于Fluent軟件，創新案例教學

課堂上簡單介紹計算流體力學（CFD）軟件Fluent的思想和用途，并通過簡單的算例演示劃分網格、選擇模型、設定邊界、分析結果等環節，使學生對軟件有所了解，增加學習興趣，提高學生工程實際問題的分析能力。可嘗試在水力計算一節中引入一個實際的工程問題——管網的水利計算，同時引入較通用的水力計算小軟件，讓學生開拓視野，增長見識。

3 結語

教學實踐表明， 基于信息化網絡和大數據基礎的《工程水力學》教學改革，使學生們不僅掌握了分析問題和解決問題的方法，而且開闊了學生的視野和思維；同時也要求老師熟練應用新型的、多樣化的教學方法，在實踐中不斷完善和提高自身素質。

[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）.中華人民共和國教育部，2010.

[2]李琳，趙濤，譚義海，邱秀云，效振偉.以能力培養為導向的水力學課程教學改革[J].教育教學論壇，2014，8(32)：57-59.

[3]楊向龍.土木工程學科《水力學》課程教學改革研究[J].中國科教創新導刊，2012(23)：37.

[4]王黎軍.《水力學》課程教學改革的實踐與探討[J].中國科教創新導刊，2014，4：74-75.

[5]靳娟娟.水力學教學現狀及教學改革初探[J].教育教學論壇，2016，26：32-33.

[6]李占松，師冰雪.研究生素質教育與計算水力學課程教學[J].高教學刊，2017，2：103-105.

[7]彭楊.微課教學在《水力學》課程中的應用淺析[J].教育教學論壇，2017，6(24)：70-71.