《水利水電工程概論》課程教學改革的思考

張憲雷

摘 ?要：具有知識點寬泛、概念抽象等特點的《水利水電工程概論》課程是我校低年級工科學生的專業基礎課程，近年來教研組為提高教學質量，課程教學改革探索工作從未間斷。作者梳理了目前該課程教學改革階段性成果，針對現階段存在的教學問題，分別從強化重難點教學、融合傳統與現代教學方式、課程考核、理論教學與水工實驗模型觀摩相結合等方面提出了改善性探討方案，有針對性提高教學質量。

關鍵詞：《水利水電工程概論》;教學改革;教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）32-0134-04

Abstract： The course of introduction to water conservancy and hydropower engineering with the characteristics of broad knowledge and abstract concept is the professional basic course for junior engineering students in our school， in order to improve the quality of teaching， the exploration of teaching reform has never been interrupted in recent years. The author combed the phase achievements on teaching reform of the course at present， the improving scheme for addressing the problems of teaching at present was put forward from the aspects of strengthening teaching on difficulties， the integration of traditional and modern teaching methods， curriculum evaluation， theory teaching combined with hydraulic experiment model ， the teaching quality was improved specifically.

Keywords： "Introduction to Water Conservancy and Hydropower Engineering"; teaching reform; teaching mode

水利工程專業是華北水利水電大學的特色學科之一，學校開設的《水利水電工程概論》課程不僅是水利工程學科的專業必修課，也是其它如地質工程、環境工程、土木工程等相關專業的一門必選課。根據專業培養計劃和目標，課程安排在第一學年的上或下學期，一般16或32學時，課程主要結合最新的水利工程設計、水力發電設計、農業水利設計、水利工程施工、防洪治河和項目管理規范等技術要求，主要講解水利工程包含的主要水工建筑物類型、結構特征、工作原理、基本設計理論、主要施工方法、運行管理辦法等內容，并簡單介紹目前水利工程設計、施工等方面的新技術、新材料，新方法的應用情況。課程的主要目的：一是培養水利水電工程專業學生認識水利工程建設、管理的重要性，水利工程在國民經濟發展中的重要地位，了解自己所學專業在水利工程中起到的作用，提高學習專業知識的積極性;二是為了讓非水利水電類學生和水利水電類專業剛入學的學生學習和了解水利水電工程建設的相關知識，使學生通過本課程的學習，能夠更好地在水利水電工程建設中發揮更大的作用。

對于剛接受高等教育院校的大學新生來講，《水利水電工程概論》在學生入學第一學年所學諸多課程中是一門理論性和實踐性均相對較強的課程。由于學生剛接受高等教育，尚未形成專業的概念意識，學習這門課程往往感到枯燥乏味，加之課程知識點比較寬泛、概念抽象、教學課時少等因素，課堂上教師要把知識點講透，達到讓學生對水利工程有整體認識和獲得水利學科知識儲備的教學目的難以實現。水工建筑物的結構一般比較復雜，特別是水電站地下廠房結構，對學生的立體空間感的要求高，現場實踐教學是幫助學生清晰了解空間結構布置的主要辦法，但因實踐性強、教學時間限制，可行性難度較大。

作者通過梳理目前課堂教學存在的主要問題，在國內研究學者和教師在此門課程教學研究中取得的教學改革成果基礎上，以華北水利水電大學水利水電工程概論教學為研究對象，針對如何改善課堂教學質量，激發學生學習興趣，認識所學專業的重要性，達到良好的教學效果進行以下幾點探討。

一、水利水電工程概論教改及課程現狀

針對如何提高水利水電工程概論教學質量和教學效果，國內水利水電工程概論教師根據多年教學實踐，總結教學經驗并提出了一些教學改革的方法。如：黃耀英[1]提出以經典工程案例和大膽工程設想的方式激發新生學習興趣，收到良好的教學效果;包耘[2]通過教學實踐探索了翻轉課堂教學模式的可操作性和普及性，并提出翻轉課堂實施的四大保證措施;徐波[3]以揚州大學水利工程概論課程教學為研究對象，針對課程教學中存在的學生學習興趣低、教學方法傳統等問題提出了相應的教學改革建議;李峰平[4]指出開展智慧課堂教學不僅可以提高教師的教學效率而且能夠更好地提高學生吸收知識的效率;鐘鳴[5]從教學目標及規劃制定、課堂組織和目標達成構建翻轉課堂，對主題式教學在課程中的教改思路和主題式教學設計的實施要點進行了探討。

作者結合本校的教學資源和授課學生的實際情況，對上述教改方法進行了大膽的嘗試，雖取得一定的成效，但課程現狀仍存在一些亟待解決的問題。

（一）學生學習興趣稍有激發，知識存儲效果不佳

課堂充分利用多媒體和動畫視頻演示經典工程案例，并引導學生互相交流，積極主動提問問題，激發學生的學習興趣。動畫演示提升了學生課堂學習興趣，但在演示影片中仍有大量比較專業的術語，而學生并不具備這些專業術語的基本概念，對視頻內容了解的并不仔細。特別是下一次課，回顧上一節課程教學主要知識點時，大部分學生對于一些專業用詞和基本概念含糊不清，甚至出現張冠李戴現象，僅停留在“有印象”層面。學生全部注意力都集中在視頻動畫演示上，對基本概念了解不深刻，僅獲得了基本的感性認知，存儲有效知識的效果不佳。

課程結束后的結課論文成績占課程考核主導地位，平時成績占比例少，這種考核方式長期以來被視為檢驗學生成績的主要方式[7]。為能夠通過考試，學生對日常的授課過程重視度低，課堂學習的自覺性和積極性缺乏使課程學習流于形式，結課論文臨時找些資料拼湊成文，這種考核方式不能使學生形成完整的知識框架。

（二）知識點繁雜，大綱要求高，教學難度仍然較大

水利水電工程概論幾乎涵蓋了水利工程學科的全部知識點，涉及到水工各類建筑物、河道整治、水資源、水力發電、水利工程施工等專業知識，基本理論又包含了土力學、結構力學、材料力學、水力學、河流動力學等專業基礎課程的相關內容。大綱對教學要求高，有限的課時內難以完成詳盡的講解，比如大綱要求熟練掌握水利水電工程等級劃分、水庫特征參數;深刻理解重力壩、拱壩、水工隧洞等建筑物的工作原理及工作條件;了解水利樞紐中各種水工建筑物在布置上的要求，當地的地形、地質、水文、施工、運用等條件對水利樞紐布置的影響，初步掌握進行水利樞紐布置的方法與步驟;對水利工程中的專業術語、基本概念、工作原理及設計內容等充分理解，重點知識點在理解上基礎上進行記憶和掌握等。可見若把各知識點講透，16或32學時內完成難度大。

為解決學時短、教學難度大的問題，作者嘗試了翻轉課堂教學模式。翻轉課堂的教學模式取得了一定的效果，但有效范圍小。主要原因是翻轉課堂要求學生課下主動學習、預習課本知識，對學生學習主動性要求高，大部分學生因基礎課程作業多、課余時間校內實踐活動豐富等，只有少部分學生能夠有效完成翻轉課堂。絕大部分學生上課前準備不充分，導致翻轉課堂效果有效作用范圍有限。

另外學生對專業術語理解難度大，為解釋一個概念要補充相關專業基礎知識的現象經常發生，限定課時內難以保證將知識點按大綱要求講透，授課略顯苦澀，一定程度上降低了學生的學習興趣。

（三）實踐與理論教學脫節

水利水電工程是實踐性很強的一門學科，因水利工程一般修建在城市偏遠區域，學生在日常生活中很少能見到大型的水工建筑物，即便有參觀旅游水庫大壩的經歷，但因缺少專業的講解，很難對結構復雜的建筑物有深刻的印象。此門課程一般安排在大一學年，學生主要完成基礎理論課程的學習，教學安排難以增加實踐教學環節，實踐大部分安排在大三或大四學年，理論教學與實踐時間跨度大，理論與實踐教學嚴重脫節。

為了增強學生實踐感性認知的缺失，水利水電工程概論教學改革的步伐不斷深入進行，如教學設備和教學資源日益豐富，傳統的“滿堂灌”灌輸式授課方式退出歷史舞臺，課堂討論互動帶動課堂氛圍、現代化教學手段提高課堂效率、拓展作業培養創新意識成為主要的教學方式。

雖然現行教學方式活躍了課堂氣氛，培養了學生的學習興趣，但學生課后學習不足，知識獲取不深刻、不牢靠，僅依靠改進的課堂教學方式難以達到彌補實踐認知學習的缺失，難以達到教學大綱要求。

二、教學改進措施

（一）強化重點、難點教學和考核，提高知識存儲效率

首先充分利用多媒體、動畫視頻教學和工程實例引導學生課堂互動，活躍課堂氛圍，培養學生對水利工程建設濃厚興趣，并借此切入教學知識點詳細講解;其次，在知識點詳解過程中與多媒體動畫教學相結合，激發學生學習熱情，在互動中能夠主動提出感興趣的問題，教師依據問題的突出點進一步詳細闡述對應知識點;最后對一些相對專業的術語，特別是專業性強而又難以短時間內講明白的重點、難點知識，采用預留課程作業或作為下次課問答考核內容形式，迫使學生課下主動記憶并揣摩其內涵。

突出強調重點、難點的講解，可以抓住章節的側重點，充分利用有限的課堂時間把知識講透徹，讓學生從根本上學習知識，提高理解能力。預留課程作業，并將課程作業成績作為課程最終考核的主要依據（建議課程考核提高課堂作業分數的占有比重，減少課程考核論文占有分量），提高課程作業完成質量。

學生普遍關心課程成績考核辦法，取得優良的課程成績往往是學生努力學習、認真聽講的原始動力，科學合理的考核辦法不僅能驅動這股動力，而且可以提高學生對該課程的學習效果。課堂考勤和結課論文綜合成績多為課程考核辦法，且結課論文成績占綜合成績比重較大，這種考核方式容易讓學生產生作弊心理，并且可能出現成績不公平的現象。一是學生為了考勤而去課堂，課堂上不認真聽講，獨自玩手機游戲等;二是網絡教學資源豐富，易滋生惰性學習環境，結課論文可以通過網絡資源等其它媒介抄錄文章以應付考核，而教師對學生論文的獨創性缺少必要的判斷依據，成績不公平大概率會發生，學生學習的積極性會受到較大打擊。因此，建議將考核方式修改為平時作業成績加筆試考試形式，誠然作為一門考查課，學校一般不統一組織筆試考試，教師可根據學生的課程學習/考試安排情況與學生商議考試時間節點和考試地點，考試內容主要是課堂講述的重點、難點知識點的理解，以及相關的基本概念。這種考核方式不僅能夠維持考核的公平性，而且強化了學生重點知識的儲備效率。

（二）知識點化繁為簡，提高教學大綱針對性

學校除水利水電工程專業開設水利水電工程概論課程外，水文水資源、農田水利工程、工程管理工程、港口與航運工程、地質工程、土木工程等專業同樣安排課程學習。依據教學大綱的重點難點，結合教學專業的特點進一步提煉重點難點，并詳細講述。如水利水電工程專業可重點講述擋、泄水建筑物的結構類型、功用和布置形式以及河道整治主要建筑物;工程地質專業學生可將水工建筑物工程地質、水文地質的要求，不同建筑物基礎處理方法等知識點作為重點教學內容;港口與航運專業可重點講述船閘、河道整治、河道演變等內容。將繁雜的知識點對口精簡化，不僅為不同專業學生專業可學習打下堅實基礎，而且利于教師在有限課時條件下更合理安排教學。實踐證明翻轉課堂能夠促進教學，提升教學質量，針對專業知識課前準備不充足問題，可通過大學生慕課、課程線上精品課程等輔助預習知識點。

知識點講解不全面是化繁為簡的主要缺陷。在不降低教學大綱要求的條件下，應要求學校適當增加課程的教學課時，因為依靠學生自身的獨立學習主動性推動教學速度與質量，其可靠性難以保證，延長課時保證教學質量是比較可行的途徑之一。另外，針對不同的非水利水電類學生修訂教學大綱，在不改變教學課時前提條件下，根據不同專業對水利水電的需求制定不同的教學重點和難點，適當降低需求度低的知識點的要求，不僅可以降低教師教學的課時壓力，而且針對性詳細講解有利于提高教學質量和學生的學習效率。

（三）融合傳統與現代教學方式，加強教師的教學水平

傳統的教學模式是以教師為主體，強調教材作用，以板書為主、視頻為輔的教學方式[6]。現代教學改革多批判傳統教學模式弊端，但傳統教學并非無可取之處。教學板書能夠搭建教學結構框架，不僅有助于教學思路展開，而且能夠幫助學生厘清諸多知識點之間的邏輯關系，避免概念混淆、偷梁換柱，如土石壩類型種類繁多，僅依靠幻燈片或教學視頻難以表達諸多分類之間的邏輯關系，或幻燈片版面有限，難以將邏輯導圖全部展現，通過板書思維導圖便可使分類清晰明了。

加強教師教學水平以提高課程的教學任務完成質量，主講教師應熟練掌握工程測量學、工程制圖、水力學、土力學、巖石力學、理論力學、材料力學和結構力學等基礎課程知識，掌握水利工程施工技術、水電站、工程水文學、水利水能規劃和農業水利工程學等專業課程知識。教師要高質量完成教學任務，必須儲備大量的專業知識，同時在教學過程中總結教學經驗，不斷提高教學水平。

（四）理論教學與水工實驗模型觀摩相結合

理論教學與課程實踐脫節是水利水電工程概論教學的弊端，實踐一般滯后于理論學習，所以實踐難以達到輔助消化吸收理論知識的作用。推后理論課程學習或提前實踐教學進而避免脫節現象是最優解決辦法，但限于教學資源、教學課程安排等限制，可是實施性難度大，另外實踐教學耗費大量人力、物力和時間，教學質量可提升性有待商榷。

為加深學生對水工建筑物、水電站的認識，可設置水工實驗模型觀摩教學環節，增強感性認識，促使理論知識的消化吸收。教學充分利用科研試驗模型或設備加強理論教學與實踐模擬現場的融合，能夠幫助學生提高理論知識的理解能力，加深獲得知識的印象，培養濃厚的學習興趣，利于課堂良好氛圍的培養。

三、結束語

水利水電工程概論作為一門專業概述性課程，為提高課程教學質量，教師教學效率、學生學習興趣、獲取知識存儲效果、課程成績考核等方面的教學改革持續進行。作者在總結《水利水電工程概論》課程教學改革初見成效的基礎上，就改進教學改革進行了幾點思考，通過教學實踐改革重點讓學生掌握課程的知識框架和重、難點，有效提高學生學習主動性和積極性。教學改革應立足實際，不斷創新，充分利用有效教學資源，汲取傳統教學精髓，拓寬思路，在教學實踐中不斷摸索經驗，形成優質的現代化課程教育。

參考文獻：

[1]黃耀英，周宜紅.關于水利工程概論課程教學改革的一個商榷[J].大眾科技，2011（12）：177-178.

[2]包耘.基于翻轉課堂的高校理工科概論類課程教學模式實證研究[J].高教學刊，2016（19）：98-100.

[3]徐波，劉鵬程.水利工程概論課程教學改革思考[J].高教學刊，2017（10）：88-89.

[4]李峰平.《水利水電工程概論》課程教學反思[J].科技創新導報，2018，15（18）：211+213.

[5]鐘鳴，江濤.基于主題式教學的“水利水電工程概論”翻轉課堂構建[J].新課程研究（中旬刊），2018（01）：46-48.

[6]明華軍.實踐性課程教學改革探討——以“水利工程施工”課程改革為例[J].三峽大學學報（人文社會科學版），2013，35（S2）：124-125.

[7]劉丹，姜薇，司俊嶺.水利工程導論課程教學及考核方法改革的探索與實踐[J].科技風，2018（28）：185.