基于實踐能力提高的“水電站”課程教學改革研究

王海娟 陳伏龍 趙以琴 王春霞

[摘 要] 實踐教學在高校工科專業人才培養中有著至關重要的地位，是鞏固理論知識、提高理論教學質量的重要組成部分，是培養應用、創新型人才的必由之路，是為社會服務的重要途徑。實踐教學在高校工科專業人才培養中發揮著重要的作用，可以增強學生的合作、創新意識，不斷提高學生的動手能力，有效增長學生的實際才干。較高的實踐能力為學生從事工作提供了強有力的保證。以石河子大學水建學院水電專業水電站課程為例，研究提高其實踐教學能力的方法。

[關 鍵 詞] 實踐能力；水電站；改革研究

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）19-0070-02

實踐教學在高校工科專業人才培養中有著至關重要的地位，然而，長期以來多數高校實踐教學往往是比較薄弱的環節，很難滿足用人單位對畢業生動手能力及創新能力的要求。隨著高校大幅度擴招，就業市場競爭日益激烈，研究如何提高實踐能力的教學方法顯得尤為重要，本文以石河子大學水建學院水電站課程為例，以改革課程理論教學為基礎，強化實踐教學為根本，提出從根本上增強學生實踐能力的教學方法。

水電站課程是水利水電工程專業的核心專業主干課，其主要內容包括：水力機械、水電站輸水建筑物和水電站廠房三大部分。本課程的主要教學任務是：通過理論和實踐的教學使學生理解水力發電的原理；熟知水輪機工作原理和選型設計；掌握水電站各類輸水建筑物的作用、要求、布置形式和水電站廠房布置、組成、基本結構和輪廓尺寸的確定，進而提高學生理論聯系實際的能力，培養學生專業工程意識及技能。筆者針對水電站課程理論教學內容、課程體系及實踐教學方法三方面進行整體優化改革。

一、理論教學改革

（一）革新課程體系，豐富課堂教學內容

水電站是一門包含流體、機械、電氣設備及制圖等基本理論知識和工程實踐相結合的一門綜合性課程。筆者結合多年的授課經驗和水電站課程特點，建立了“理論教學+實驗、實踐教學+知識拓展”等模塊式課程新體系。

（二）針對不同內容，采用不同教學方法，提高學習興趣

水電站課程具有知識面寬、實踐性強且知識更新快的特點。要想有效提高實踐教學效果，首先應根據不同的教學內容優化教學方法，具體措施包括以下幾點。

1.合理應用多媒體技術授課法。多媒體技術授課法給水電站課程教學方法帶來了重要的變革，采用動畫、音頻、圖片等多媒體技術不僅可以增強學生的感性認識，而且可以使課堂教學顯得生動活潑，有助于提高學生的學習興趣和積極性。例如，講解水利機械部分水輪機的類型及構造時，僅僅依靠書上的理論講解，學生很難理解，教師可以利用多媒體播放反擊式和沖擊式水輪機的二維圖片以及水輪機引水部件、導水部件、轉輪部分和泄水部件的動畫視頻給學生，通過多種教學方法的優化，學生對水輪機的構造有了一個立體的、動態的、感性的認識，使抽象、枯燥、難懂的理論知識變得形象、直觀，易于學生理解和掌握。

2.理論結合工程案例授課法。根據教學內容的需要，注重理論與實際工程案例結合講解，學習理論的同時分析工程案例，不僅可以幫助學生掌握理論知識，而且可以拓寬學生的知識面。最后將理論所學應用到工程實踐中去，指導工程實踐。例如，在講解水電站廠房的類型時，針對壩后式（包括溢流式、挑越式）廠房、河床式廠房、壩內式廠房、引水式地面廠房等內容，可以對應列舉，結合三峽水電站（新安江、烏江渡水電站）、葛洲壩水電站、鳳灘水電站及紅山嘴水電站等進行講解，有效提高了學生的學習興趣，提高了教學效果。

3.翻轉課堂授課法。在實際教學過程中，學生的參與、師生間的互動也是提高教學效果的有效途徑。傳統教學往往都是采用“滿堂灌、填鴨式”的教學方法。實際上，學生不僅可以作為學習的主體，有時候也可以成為教學的主體，采用課程翻轉式的教學方法，可以有效激發學生學習的自覺性、主動性。例如，在學習水電站有壓進水口的類型時，教師在講解完閘門豎井式進水口的構造特點、適用條件后，可以提出問題：“岸坡式、塔式、壩式進水口與閘門豎井式進水口構造上有什么不同？”把這個問題擺在學生面前，引導學生積極、主動地思考、參與并闡述各自的見解。讓學生在討論、辯論中，將問題搞清楚，在無形中學到了知識，同時，有效提高了學生分析問題、解決問題的能力。

4.傳統板書講授法。多媒體授課技術引入課堂教學后，很多老師過于依賴這種方式。然而，對水電站課程中的部分內容，采用多媒體授課很難達到預期的教學效果，例如，在講解水輪機相似定律和水擊計算內容時，這部分內容具有公式多，注重推理計算的特點，如果采用多媒體講授，學生思考的時間很少，也缺乏思維連貫性。因此，教師在講解此類問題時，采用板書進行一步步的推導，引導學生跟著教師的思路學習，學生掌握起來會很輕松自如。

二、實踐教學改革

（一）注重課程間的銜接，為實踐教學奠定基礎

本課程的課堂教學中，將本課程與水工建筑物、水力學、水工鋼筋混凝土、工程制圖等相關理論課程的知識點進行合理銜接，增強學生對該課程體系的系統性認識，為實踐教學奠定堅實的理論基礎。

（二）實驗教學多樣化，強化實踐動手能力

課程組結合最新人才培養方案中實踐教學的具體需要，重新修訂了水電站課程實驗教學大綱，學院在原有水電站模型、原型實驗設備的基礎上，新購置了相關實驗設備，并建設了專門的水電站實驗室。完善了水輪機能量實驗、壓力管道水擊實驗、調壓室水位波動實驗、引水式水電站模型實驗、壩后式水電站廠房發電仿真演示等實驗。具體實驗類型如下表：

（三）嚴把課程、畢業設計關，實現理論用于實踐

水電站課程設計是理論學習用于實踐的一個重要環節，通過課程設計可以有效訓練學生搜集、應用參考資料的能力；增強學生對水電站引水渠道、壓力管道、壓力前池、廠房等設計規范的應用意識；設計計算書的編寫，可以訓練學生寫作能力和信息組織能力；有效提高學生分析、解決問題的能力。畢業設計是學生鞏固、加深、提高和擴大所學相關專業課程理論知識和實踐技能的一個重要的綜合性環節。我院水電站畢業設計選題是結合新疆實際水電站工程進行。設計中盡可能保證學生人手一題，對設計過程、內容、答辯嚴格把關，很大程度上提高了設計質量，有效增強了學生獨立思考問題、解決問題的能力。

（四）豐富實習基地，擴大、深化所學基礎理論知識

認識和畢業實習是鞏固專業理論知識和提高實踐教學質量的一個重要環節。新疆石河子水利建筑工程院先后建立了三峽、葛洲壩、紅山嘴、尼勒克、溫泉、薩里克特等多個固定實習基地。學生通過到實習基地系統的學習，對水電站的規劃、設計與運行認識更清晰，從而將理論學習真正運用到實踐中去。

（五）通過知識拓展，增強實踐創新意識

筆者在水電站實際授課中充分利用課程組教師從事科研和社會咨詢服務的成果，結合新疆水電站建設的特殊環境，將教師參與、主持設計的實際工程案例展開給學生講解，并組織學生組成教學團隊進行集體討論學習，不僅可以增強學生自我思考的能力，還可以培養學生的團隊協作精神。此外，課程組教師大多從事關于水電站設計方面的科研工作，因此，應在教學過程中不斷引導學生積極參與課程組老師的科研課題，鼓勵、幫助學生積極申報大學生實踐創新能力訓練（SRP）和國家創新訓練計劃，借助認識實習和畢業實習帶領學生參加大學生暑期社會實踐活動和“三下鄉”活動，整個授課過程不斷為學生提供更多的工程實踐鍛煉機會，提高學生的實踐能力和科技創新能力。

三、結論

水電站實踐教學歷來是高等學校水利水電工程專業教學中的薄弱環節。然而工科學生實踐能力的強弱直接反映學生畢業后能否將理論應用于實際工程設計中，針對這個實際問題，筆者結合多年的授課經驗，以改革理論教學為基礎，強化實踐教學為根本，對我院水利水電工程專業水電站課程教學給出新的建議，希望有助于問題的解決。

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