“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下水電站實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革

劉喜峰 殷飛 胡宇祥

摘 要：《水電站》課程為水利水電工程專業(yè)的核心課程，培養(yǎng)水利專業(yè)應(yīng)用型高素質(zhì)人才就需要尤為重視其實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)。針對《水電站》課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐部分，分別從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式提出改革措施，旨在使學(xué)生在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下有所作為，與時(shí)代接軌，切實(shí)提高創(chuàng)新精神和綜合素養(yǎng)，真正學(xué)以致用，成為新時(shí)代的水利優(yōu)秀人才。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+;項(xiàng)目化教學(xué);3D打印;網(wǎng)絡(luò)平臺

1 緒論

《水電站》課程是水利類專業(yè)的專業(yè)課，隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式已無法適應(yīng)新形勢下水利人才的培養(yǎng)。《水電站》實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是理論的延伸，為使學(xué)生學(xué)做結(jié)合，知行合一，能深入領(lǐng)悟水電站建筑物設(shè)計(jì)、布置、水力計(jì)算要求及廠房組成，同時(shí)潛移默化中滲透工匠精神及職業(yè)素養(yǎng)，文章借鑒“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，以彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)模式的不足，培養(yǎng)應(yīng)用型高素質(zhì)人才。

2 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題

《水電站》實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)因循守舊，學(xué)生只是依葫蘆畫瓢在實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)廠房，未能融合新時(shí)代下的現(xiàn)代化資源，內(nèi)容也未能體現(xiàn)工匠精神培養(yǎng)元素及思政元素、缺乏核心技能考核。

3 改革措施

3.1 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容

3.1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容依托于理論部分，分成四項(xiàng)內(nèi)容：水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)、壓力管道設(shè)計(jì)、水錘計(jì)算及調(diào)壓室計(jì)算（另有一項(xiàng)備選實(shí)驗(yàn)：能量試驗(yàn)演示），每學(xué)完理論基礎(chǔ)，隨后著手該部分實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生知識脈絡(luò)清晰。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)流程分為“三步走”：第一步是學(xué)生課前在網(wǎng)絡(luò)平臺上了解實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及注意事項(xiàng);第二步是赴水工大廳參觀模型演示或動(dòng)手操作（需錄制講解視頻），與理論內(nèi)容融會(huì)貫通;第三步是結(jié)合模型演示的成果數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。

3.1.2 實(shí)踐內(nèi)容

實(shí)踐采用項(xiàng)目化教學(xué)，以典型完整的流域工程項(xiàng)目為載體，將學(xué)生分組并通過網(wǎng)絡(luò)平臺派發(fā)各組設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)題目為**水電站設(shè)計(jì)，包括水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)、蝸殼及尾水管尺寸確定、輸水系統(tǒng)的水力計(jì)算及設(shè)計(jì)（進(jìn)水口、引水道、調(diào)壓室或壓力前池、壓力管道）、主廠房平面及剖面尺寸、副廠房的布置等內(nèi)容。結(jié)束后需提交設(shè)計(jì)計(jì)算書及設(shè)計(jì)圖紙。

與此同時(shí)，各組可從自己設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容中任意選取部分，采用現(xiàn)代數(shù)字化資源（主要為三維建模軟件），利用3D打印技術(shù)，進(jìn)行3D模型打印制作，最終提交作品并由大賽展示評比。

在實(shí)踐教學(xué)中及時(shí)融入思政教育，在設(shè)計(jì)計(jì)算中體會(huì)水利設(shè)計(jì)師的嚴(yán)謹(jǐn)及不易，在模型制作中感嘆工程師的卓越智慧，以此培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感及榮譽(yù)感。

3.2 教學(xué)方式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課前主要借助超星學(xué)習(xí)通，將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及相關(guān)資料（包括行業(yè)規(guī)范）上傳供學(xué)生提前查閱，課上教師面向各個(gè)組，各組負(fù)責(zé)實(shí)際操作及動(dòng)手設(shè)計(jì)，教師負(fù)責(zé)答疑解惑。

實(shí)踐教學(xué)采取核心技能比賽。通過項(xiàng)目化案例及3D模型打印，培養(yǎng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生目標(biāo)明確有成就感，教學(xué)中會(huì)邀請專家進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生最終提交實(shí)習(xí)報(bào)告（包括設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖紙）和3D打印作品。

3.3 考核方式

實(shí)驗(yàn)考核：實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)包括動(dòng)手操作大賽和實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩部分，動(dòng)手操作所占比例高，為使成績有據(jù)可循，主要呈現(xiàn)形式為錄制好的操作視頻。考核評比包括自評、互評及教師評價(jià)。

實(shí)踐考核：通過核心技能比賽的方式加以考核（設(shè)計(jì)計(jì)算能力考核、繪圖識圖能力考核、3D作品考核）

設(shè)計(jì)計(jì)算能力考核內(nèi)容及要求：

根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算書的中水輪機(jī)的蝸殼、尾水管、廠房各尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)際完成情況及現(xiàn)場競賽匯報(bào)答辯情況，由班級其他同學(xué)給分，匯總得出一個(gè)分值，同時(shí)由指導(dǎo)教師給定一個(gè)分值，按照權(quán)重（同學(xué)給分占50%，指導(dǎo)教師占50%）得出最終設(shè)計(jì)計(jì)算書的成績。

繪圖識圖能力考核內(nèi)容及要求：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中廠房橫剖面圖、廠房發(fā)電機(jī)層平面圖的實(shí)際完成情況及現(xiàn)場競賽匯報(bào)答辯情況，由班級其他同學(xué)給分，匯總得出一個(gè)分值，同時(shí)由指導(dǎo)教師給定一個(gè)分值，按照權(quán)重（同學(xué)給分占50%，指導(dǎo)教師占50%）得出最終設(shè)計(jì)圖紙的成績。

3D作品考核內(nèi)容及要求：

在初期教學(xué)改革中，3D作品作為加分項(xiàng)，要求作品完整，且與設(shè)計(jì)部分保持一致，同時(shí)提交數(shù)字化建模及制作過程的圖片，如下圖所示。在隨后的教學(xué)改革中會(huì)制作專業(yè)打分表進(jìn)行3D作品評比，流程將逐漸規(guī)范。

4 結(jié)論

本文針對《水電站》實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)及存在問題，依托于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景，為使學(xué)生立足并緊跟社會(huì)風(fēng)向，具備新時(shí)代“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，提出三方面的改革措施，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中真正獲得相應(yīng)能力與技術(shù)，畢業(yè)后更具有競爭力和行業(yè)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉喜峰.轉(zhuǎn)型形勢下高校《水電站》課程教學(xué)改革與研究[J].科技與創(chuàng)新，2015.12.

[2]吳偉民.“互聯(lián)網(wǎng)+”對水利類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的影響研究[J].楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016.03.

[3]劉喜峰.《水電站》課程教學(xué)質(zhì)量評價(jià)的分析與研究[J].科技與創(chuàng)新，2015.12.

[4]劉喜峰.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”理念的《水電站》課程教學(xué)改革[J].科技風(fēng)，2019.01.

基金項(xiàng)目：吉林省高等教育學(xué)會(huì)2017 年度高教科研課題（課題批準(zhǔn)號：JGJX2017D235）

作者簡介：劉喜峰（1988-），女，山西忻州人，碩士研究生，講師，研究方向?yàn)樗姽こ虄?yōu)化決策與技術(shù)。