一流本科課程的建設探索

黎媛萍 陳耀寧

摘 要：在一流本科課程建設大潮中，水力學教學團隊通過總結課程建設與實施情況，評價了課程建設成效和改革亮點，闡述了以一流本科課程為目標的建設思路和實施路徑，包括構建立體化教學模式，進一步優化教學設計和改革教學方法，深化課程思政教學改革等方面，以期為高素質人才培養奠定基礎。

關鍵詞：水力學;教學改革;一流本科課程

中圖分類號：G4 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.20.077

教育部在關于一流本科課程建設的實施意見中提出：讓課程優起來、教師強起來、學生忙起來、管理嚴起來、效果實起來，形成中國特色、世界水平的一流本科課程體系，構建更高水平人才培養體系。

水力學是給排水科學與工程、環境科學與工程、水利水電工程等的專業基礎課，是研究液體平衡和機械運動規律及其實際應用的一門技術科學，為學生學習后續專業課程、從事專業技術工作奠定基礎，理論性很強，內容大多抽象而復雜。本課程應立足新型城鎮化建設和區域經濟社會發展需求，學習本課程后應達到的知識水平包括：（1）具有一定的理論知識，如理解水力學基本概念，掌握水力學基本理論和水流運動的分析方法等;（2）對工程中的一般水流問題具有分析與計算的能力;（3）掌握測量水位、壓強、流量、流速的基本方法和操作技能。要實現課程目標并通過改革建設成為一流課程，應主要解決五個問題：（1）學時壓縮、內容繁多;（2）課程有一定難度，導致學生學習興趣不夠高;（3）傳統教學模式難以調動學生學習的積極性;（4）實驗教學模式單一;（5）課程考核方法欠靈活。

1 本課程建設與實施情況

1.1 修訂教學大綱，完善教學內容

通過走訪調研市政及相關行業，根據行業反饋和人才培養方案要求，修訂教學大綱，整合教學內容。精簡傳統教材中繁瑣公式推導過程，重點講解知識應用，通過巧妙的教學設計增強學生對實際生活生產中水力學知識的融會貫通。

1.2 構建存疑-探究-釋疑的教學過程，課堂教學多樣化

采用啟發式、切入式、引導式、隨機分組討論式的教學方法，利用多媒體等輔助教學手段，促進學生思維深度與廣度發展，實現課堂教學多樣化。

例如在講解伯努利方程的意義和應用時，在上課開始向學生提出啟發性問題：目前，云貴部分地區設施型缺水，雖已建水源工程，但由于不配套，設施功能沒有充分發揮作用所造成的缺水。解決設施性缺水跟本節知識有沒有關系？先把設施性缺水與本小節知識的關聯問題拋給學生。再通過實例切入——舉例授課教師在設計院參加實踐能力培訓時，與總工關于實際工程中水力計算的對話交流引出伯努利方程在水力學中的重要性。以上教學設計可激發學生帶著疑問去學習探究的興趣，自然切入伯努利方程的應用讓學生的疑問得到解答，建立科學思考觀。同時在相關4個核心知識點后面都設置了問題，學生帶著好奇心將該節知識學完，然后再回到問題，最后自己解決問題。

采用切入式提問和討論的方法對前述內容進行深入復習和引申，比如引導學生思考伯努利方程中的7項之間可以互相轉化嗎？在水力計算中各項轉化的意義是什么？引導學生練習伯努利方程在水力計算中的應用，特別是加深對“三選”原則的印象，思考在不同應用中的不同計算技巧和共同點。把各方面能力綜合起來，構筑多樣靈活的教學方法，啟發學生的創造性。同時注重學生實踐能力的培養，把“工程搬進課堂”，在教學過程中插入工程實際，培養學生工程意識和對所學知識的消化吸收。通過精講多練，雙向互動，在活躍寬松的課堂氛圍中激勵學生思考，激發他們的學習興趣。

1.3 加強配套實驗教學改革

打破以驗證性實驗為主的單一教學模式，大幅提高綜合性、創新性實驗比例，實現實驗教學多元化。通過空置實驗室預約平臺，學生可以根據自身興趣和時間，在老師的指導下靈活地開展實驗。同時依托省級工程技術研究中心平臺和產學協同育人模式，更新水力學實驗設備和虛擬仿真軟件，鼓勵學生參與生產與科研相結合的實驗，不斷提高把課本理論知識應用于生產實踐的綜合能力。

1.4 構建靈活的課程考核方法

實行試題庫每年更新兩次。降低課程考試分數在總評中的比例，采用隨堂測試、課堂討論、回答問題、實驗報告、工程案例分析和期末考試相結合的靈活考核方法。

2 本課程評價及改革成效

通過不斷加強課程建設和教學改革，應用靈活多樣的教學方法，科學組織教學內容，學生平均成績逐年得到提高，掛科率降低，達到了持續改進的效果，形成一套適應新形勢的水力學課程體系，激發學生學習積極性和主動性，提高教學質量和改善教學效果。

3 本課程教學改革亮點

課程團隊運用信息化技術在教學內容和方法方面的改革做過有益嘗試，對于較難理解的知識點，采用課堂教學+微課相結合的方式。比如，選擇一個難點知識制作名為“非恒定有壓管流——水擊”的專題微課，獲得2017年湖南省第二屆微課大賽高等教育組二等獎。在此基礎上，課程團隊擬進一步開發精品在線開放課程，旨在運用信息化技術促進《水力學》在課程體系、教學內容和教學方法等方面均取得改革新成果，目前已立項校級精品在線開放課程。信息化課程資源有利于一流本科課程建設。

4 以一流本科課程為目標的建設思路和實施路徑

以一流本科課程為目標，課程團隊進一步與企業深度合作和充分交流，緊密圍繞給排水熱點領域共同開展《水力學》課程建設和改革理論研究，建設思路和實施路徑包括三個方面。

4.1 構建立體化教學模式

建設多維立體化教學資源，一是立體化教材建設，包括主教材、電子教案、精品在線開放課程、試題庫等。二是立體化教學內容建設，引入前沿知識和教師科研課題，啟發學生創新思維。更新教學內容，改革教學模式，為學生提供多種類自主學習資源。