“雙一流”背景下水利水電工程專業理論力學教學新模式探索與實踐

盧龍彬 桑國慶 王 海 徐 晶

（濟南大學水利與環境學院 山東·濟南 250022）

“千秋基業，人才為本”。一直以來，習近平總書記高度重視人才工作，多次在不同場合發表重要講話，他強調“要充分發揮高校人才薈萃、學科齊全、思想活躍、基礎雄厚的優勢，要大興識才愛才敬才用才之風，在創新實踐中發現人才、在創新活動中培育人才、在創新事業中凝聚人才，培養一大批勇于創新、善于創新的高技能人才”。理論力學基礎課程教學是水利專業的創新育人與內涵式發展的關鍵，圍繞國務院印發的“雙一流”建設文件《總體方案》、《實施辦法》、《指導意見》，國內近兩百所高校相繼開展教學改革與探索實踐，啟發式教學、小班授課和“說課”研討以及智慧教學平臺等教學方式逐步融入理論力學的基礎課教學。濟南大學入選山東省“沖一流”建設高校，是學校近年來高質量發展的最好驗證，標志著濟南大學乘勢而上開啟了新征程。學校不斷推進落實“學科振興計劃”，強化學科內涵建設，堅持多元、分類發展戰略，逐步構筑了高峰高原、優勢特色、新興交叉協調發展模式，形成“高峰輻射高原、高原支撐高峰”的學科生態。水利工程學科作為濟南大學五個一級學科博士授權點之一，是學校建設高水平大學、推進高質量發展的重要組成部分。理論力學作為水利專業創新型人才培養的戰略支撐，如何抓住建設高水平大學的契機，把握機遇，找準定位，深化理論力學基礎課程教學改革，為水利工程專業培養基礎扎實、創新意識強的優質生源是我們長期面臨的挑戰。

本研究以一流學科建設為導向，以提高水利工程學科理論力學課程的教學效果為目標，制定理論力學基礎課程分層教學改革的實施方案，構建有理論力學基礎課程創新型教學資源庫，并探索、試行、評價與推廣“興趣導向—思維拓展—自主協作學習”三位一體的新型教學模式，提升創新型人才培養質量，提升創新型人才培養質量，為奮力推進濟南大學學科建設和高質量發展提供有效支撐，為同類專業學科相關院校理論力學課程教學改革與實踐提供參考，流程如圖1所示。

圖1：理論力學基礎課程教學改革流程圖

1 理論力學基礎課實施性教學方案制定

理論力學是水利專業三大力學中的一門課程，也是一門相當重要的專業基礎課，主要集中于“基本概念”、“基本原理”、“基本方法”三大傳統內容，學好理論力學是學好后續課程的前提。緊密聯系學校、企業、學生對理論力學基礎課程教學的實際需求，以一流學科建設為導向，突出水利應用需求特色，制定滿足創新和就業需求的不同教學層次理論力學基礎課程的實施性教學方案。不同地區教育發展的不均衡，導致理論力學授課對象力學基礎參差不齊，知識結構以及能力水平均存在較大差異。如果一味地采取“步調一致”的教學模式，堅持統一的教學目標和進度，難免會造成部分學生跟不上教學進度、達不到教學要求，而基礎較好、學習能力較強的同學覺得教學進度慢、目標要求低而“無用武之地”。為了克服這些弊端，探索采取在不改變原有班級建制的情況下實施分層教學的教學模式。

1.1 做好調研工作，科學合理分層

實施分層教學的前提是科學合理地對學生結構進行分層。在理論力學基礎課程開課一周后進行一次物理基礎知識摸底考試，并對學生以問卷形式進行調查，調查內容包括但不限于授課對象初高中物理基礎、學習習慣和學習能力、對本課程的理解、是否適應老師授課方式等方面?；诳荚嚭蛦柧碚{查結果對學生進行分層：A層（物理基礎較好，學習能力較強，有考研深造的計劃）；B層（物理基礎一般，有學好這門課的主觀愿望)；C層(物理基礎差，僅以能通過這門課為目標）。

1.2 根據教學大綱，明確層次化教學目標

根據教學大綱、培養方案和理論力學教材，以學生為教學主體，著眼于學生實際情況，按不同層次制定相應的分層教學目標。針對A層授課對象，應進一步拓展其思路與視野，培養他們的探究精神和綜合運用能力，而不僅是局限于教學大綱的基本要求；針對B層授課對象，除了要達到教學大綱的基本要求，還應酌情擴充其知識面，幫助他們養成良好的學習習慣，提高學習能力；針對C層授課對象，保證其順利完成教學大綱基本要求的同時，重在培養他們的學習興趣，增強學習信心。

1.3 實施分層授課，兼顧全體學生

在課堂上分層授課是實施分層教學的關鍵環節。合理安排授課時間，完成基本教學目標優先，優先講授全體學生必備知識點，剩余時間用來進行培優補差，以優促劣。針對不同層次的授課對象，結合其基礎知識掌握情況、學習能力情況、學習要求等，采取不同的教學方式與方法。同時，盡可能為學生提供一些在合作學習小組內進行討論學習的機會。加強交流、互幫互學、互惠互利、取長補短，營造一種愉悅、和諧、積極的學習氛圍，達到事半功倍的學習效果。

1.4 注重學習效果，健全分層考核評價體系

科學合理的課程考核評價模式是教學實踐的催化劑，是激發學生的學習潛能、引導學生積極、主動地參與教學的有效手段。通過采取過程評價與結果評價相結合的方式，實現教學效果客觀、真實地評價和反饋。過程評價主要包括學習態度、課堂練習、課堂問答、隨堂測驗、課后作業、組內互動等方面，結果評價主要通過課程結束后的期末考試來評價。以注重評價對學生的激勵和導向功能為前提，對不同層次的學生采取不同的評價方法，讓每個層次的學生都能通過自己的努力收獲成功的體驗。

2 理論力學基礎課創新性教學資源庫建設

理論力學課程知識體系復雜，在信息量爆炸的時代，梳理、分類整合課程資源，有助于幫助學生多角度全方位認識理論力學知識。而以工程案例為主從實踐應用角度重新梳理理論力學知識，才能保證學生真正的做到學有所用，學以致用。以滿足水利類各專業學科的應用需求為導向，組織充足、高質量又能與不同水利專業實踐緊密結合的教學內容循序漸進且系統地對學生進行創新原理、方法、思維及能力的培養，并實時更新。以原有理論力學課程資源為基礎，通過教學實踐的不斷推進，積極拓展教學資源，結合教學團隊科研成果，分別建立多媒體素材庫、文本資料庫、網絡課程、文獻資料、軟件資料和工程案例庫。分層次、分階段更新理論力學多媒體教學課件以及課程習題庫，同時利用網絡教學資源補充現有教學內容，逐漸豐富并形成涵蓋視頻、文本、軟件、工程案例等多種知識模塊于一體的創新性課程資源庫，有效支撐水利工程學科建設。

3 “興趣導向—思維拓展—自主協作學習”三位一體的新型教學模式構建

3.1 興趣導向

興趣是一種行為動機，強烈的學習興趣和求知欲，是人才成長的共同點，而興趣的培養與形成較為復雜。充分協調和利用好課間生活和課堂教學關系，從學生中來到學生中去。變教師的單向傳授為師生共同進行學習和雙向交流，建立融洽的師生關系，創造和諧的教學環境。這樣不僅能更有效地調動學生的學習興趣，還能做到言傳身教，感染學生。課堂上注重知識的銜接處理，由簡至繁，分散難點，由淺入深，通過將抽象思維直觀化、形象化、生動化以降低認知難度，進而激發學習興趣。通過組織與生活實踐、生產實踐和不同專業學科實踐相結合的水利素材與案例，有的放矢地進行教學過程設計與更新，激發學習動機。

3.2 思維拓展

習近平總數據近幾年多次在不同場合提及“創新思維”，理論探索與技術創新的思想源泉便是創新思維。問題是創新的起點，也是創新的動力源，在教學活動中應以學生為本，以解決問題為導向，將學術前沿和水利發展需求與傳統理論力學知識有機融合，將水利工程中與理論力學相關的教學案例融入教學實踐，實現課堂教學知識貼近生活、生產和科研實際，接軌水利發展需求。以理論知識和一流學科創新實踐為源泉，以解決問題為導向啟發學生創新思維，掌握分析、歸納、總結和得出正確結論的方法，同時構建利于創新思維培養的考評體系，從而保證教學內容的高階性和創新性。

3.3 自主協作學習

隨著科學技術的發展，信息技術日新月異，新媒體時代撲面而至，日趨完備的新型網絡資源平臺為自主協作學習模式的開展、輔助和課程教學的提升奠定了堅實基礎。以能力培養為主線，建立基于項目引領、任務驅動的學習型課堂模式，根據教學內容有針對性地設計一些問題與任務，讓學生帶著問題與任務去學習，激起學生探究和解決問題的欲望，利用網絡資源搜集檢索，思考探究、自主學習、協作討論，拓展教學內容和提升學生信息素養，讓學生體會到數學知識來源于生活中，可以解決生活中遇到的問題，促進水利工程專業學生創新思維開發。

4 結語

理論力學基礎課程教學在水利工程學科覆蓋面廣，為適應知識經濟對創新人才培養的要求，合理進行課程教學改革及提高教學質量勢在必行。本文通過探索制定滿足創新和就業需求的不同教學層次的實施性教學計劃；對標一流大學理論力學精品課程建設成果，不斷積累，豐富并形成涵蓋視頻、文本、軟件、工程案例等多種知識模塊于一體的創新性課程資源庫；提出以學生為中心的“興趣導向—思維拓展—自主協作學習”三位一體新型教學模式，逐步融入水利工程學科創新型人才培養的教學實踐，通過強化基礎教學、突出創新能力培養、拓展水利工程學科應用，為保障濟南大學“沖一流”高校建設期內學科建設和高質量發展提供有效支撐。本研究可為同類水利學科高校理論力學基礎課教學提供參考。