高職院校“工程水力計算”課程教學改革研究

馬己安 韓紅亮 張春娟

摘?要：“工程水力計算”作為高等職業院校水利類相關專業的專業基礎課，具有知識理論性強、學生學習難度大、教學內容相對枯燥等特點。為滿足新時代就業市場對水利類人才的需求，任課教師在教學過程中必須認真分析課程特點，了解課程教學面臨的困難，在教學內容和教學手段上進行必要的改進，多措并舉，提高教學質量，以滿足人才培養要求。

關鍵詞：工程水力計算；教學改革；職業院校

Abstract："Engineering?Hydraulic?Calculation"，as?a?professional?basic?course?for?water?conservancy?related?majors?in?higher?vocational?colleges，has?the?characteristics?of?strong?theoretical?knowledge，difficult?learning?for?students，and?relatively?boring?teaching?content.In?order?to?meet?the?demand?for?water?conservancy?talents?in?the?job?market?in?the?new?era，teachers?must?carefully?analyze?the?characteristics?of?the?course?during?the?teaching?process，understand?the?difficulties?faced?by?the?course?teaching，make?necessary?improvements?in?the?teaching?content?and?teaching?methods，and?take?multiple?measures?to?improve?the?teaching?quality，to?meet?the?requirements?of?personnel?training.

Keywords：Engineering?hydraulic?calculation；Teaching?reform；Vocational?colleges

“工程水力計算”課程面向高職院校水利類學生，立足于實際工作職業能力的培養，以實際工程水力計算任務為切入點，以水利建筑行業職業資格標準為依據，構建課程內容和知識體系。課程內容和知識的選取緊緊圍繞工作任務完成的需要，同時充分考慮高等職業教育對理論知識學習的需要，并融合相關職業資格證書對知識、技能和素質的要求。融入“課程思政”理念，旨在為水利類專業提供一門符合人才培養方案要求、實用性強、特色鮮明的課程。通過本課程學習，學生可以了解工程水力計算課程的基本內涵和知識，會用工程水力計算基本原理和方法分析解決實際工程問題，還要初步培養水利工程作業現場基本的管理與控制能力，培養“忠誠、干凈、擔當、科學、求實、創新”的新時代水利精神，從而從整體上提升大學生的培養質量。

1?課程特點

“工程水力計算”是高等職業院校水利工程專業的一門專業基礎課，本門課程的學習為后續專業課程的學習奠定學習基礎，同時也為學生學習水利知識打開了大門，是學生專業能力形成及今后進入工作崗位職業能力發展的依托。課程內容與工程實際結合緊密，同時本門課程與很多專業知識相互滲透，對學生后續學習其他專業課知識起著鋪墊作用。

“工程水力計算”課程是研究液體的平衡規律和機械運動規律及其應用技術的一門課程，是力學知識的一個分支。故該課程理論知識多、知識點概念較為抽象、計算公式多，又因其與工程實際結合緊密，故各種計算系數較多，學生學習難度大，對各個公式的推導及應用理解困難。因此，本門課程對高職院校學生來說是具備一定的學習難度的。又因高職院校學生高等數學基礎較為薄弱，力學知識儲備不足，加之學生課前預習不充分，課后作業獨立完成能力較弱，故本門課程存在課堂教學效果不佳等問題。

鑒于“工程水力計算”課程的特點以及高等職業院校學生的學習習慣等，現階段的課程教學方式難以匹配。在學校“雙高”建設背景下，為提高課程教學質量，增強學生學習的積極性，鍛煉學生實訓實操能力，本文擬對“工程水力計算”課程教學過程中存在的問題進行分析，就如何提高教學質量進行研究［13］。

2?“工程水力計算”教學中存在的問題

2.1?課程教學難度高

“工程水力計算”是高職院校水利工程專業、水利水電建筑工程專業、水利水電工程技術專業、給排水工程專業等工科專業的專業基礎課程，其屬力學分支，理論知識多，計算公式推導過程復雜，研究對象抽象。課程理論公式包括恒定總流連續性方程、能量方程、水靜力學基本方程等計算的基本方程均涉及高等數學知識及其他力學知識，公式推導過程復雜，學生基礎知識薄弱，導致課堂教學效果不明顯，課程教學難度較高。

2.2?課程基礎課時較少

為滿足新時代社會發展對人才的需求，學校對專業課程進行了較大的改革。以市場就業為導向的人才培養機制對新時代學生培養的綜合素質要求較高，為適應社會需求，學校在專業課程的教學改革中不斷增設新的專業課程，擴大學科口徑，這使得“工程水力計算”這類專業基礎課的課時被壓縮。該課程在教學過程中不但有理論知識講授，還有部分實驗以及配套的實訓課程，因為基礎課時的壓縮導致部分學生課堂練習的內容無法滿足練習要求，課程章節較多，部分課時甚至需要到配套的實訓課程中才能完成知識講授，課程對應的實驗課時也隨之被壓縮，導致學生對部分實驗現象的理解只能停留在課堂講授過程中，無法滿足對學生動手能力培養的要求。該課程屬于與工程實際結合緊密的課程，因學生缺少工程實踐經驗，如何培養學生緊密聯系工程實際以解決現實問題的能力，也是任課教師不得不面對的問題［46］。

2.3?學生主觀能動性較差

高等職業教育最終的培養目標是針對性較強的就業準備教育，其受教育對象因其自身學習基礎薄弱、自我約束能力較差的特性，導致學生進入大學之后學習態度不積極、欠缺主動學習的主觀能動性。部分學生不良的生活習慣導致其學習過程中從眾心理較強，獨立完成作業和實驗實訓任務能力較差，加之現今互聯網高度發達，部分學生課上課下花費大量時間在網絡當中，不能用正確的態度對待學習。高等職業院校學生學習缺乏主觀能動性已成為全國高等職業教育事業中不可忽視的問題，只有將該現象進行深入剖析，建立健全高職院校學生學習能力培養機制，正面引導學生主動進行學習，才能提高課程教學質量，從而進一步提高學校人才培養質量。

2.4?成績考核機制有待改進

“工程水力計算”課程期末考核以閉卷考試為主，分線上線下兩種考核方式，線上考試主要以客觀題為主，線下考試以計算題為主，結合學生考試表現來看，僅僅依靠期末考試并不能準確判斷出學生對該課程的掌握程度。因課程結束后還有一周的實訓課，結合學生實訓課表現來看，部分學生在期末考試中表現得并不理想，但因實訓課程任務較為綜合，涵蓋課程大部分內容知識點，其實訓任務的完成效果好過期末考試成績反映的知識點掌握程度。其原因在于，實訓課程知識點串聯，實訓任務要求對知識點全面掌握，學生存在融會貫通的現象。同時由于實訓過程中學生允許自行查閱教材及各類工程規范，不存在因公式沒記牢而不會算的現象。結合以上分析，“工程水力計算”課程的期末考核機制可進一步探討，以多元考核形式達到考核目的。

2.5?課程思政建設相對落后

目前，思政育人已不僅僅依靠于學校開展的各種思想政治課，龐大的專業課程體系已被列入思政育人的主陣地。在以往的授課過程中，因“工程水力計算”課程內容多，為適應新的人才培養政策，課程基礎課時被壓縮較多，加之課程理論及計算實例難度較大，課程講授過程中主要以課本專業知識為主，課程思政建設相對落后。“工程水力計算”作為高職院校水利類專業的專業基礎課，課程學時相對較多，又因課程本身與工程實際結合緊密，授課對象面向工科類學生，故可以工匠精神及奉獻精神為主題，結合國內外古今重大水利工程項目開展課程思政育人。

3?課程教學改革模式與實踐

3.1?豐富教學手段

在以往的教學過程中，尤其是涉及力學推導內容較多的課程中，教學手段往往比較單一，以板書講解為主，占據了課堂教學的大部分時間。課程中涉及的諸多水力學現象往往需要依靠教師進行口頭描述，增加教學難度的同時也不利于學生理解。而今教學資源豐富，多媒體技術已大量應用于教學過程中，教師在進行備課時可準備大量的圖像資料、視頻資料進行案例講解。例如，孔口出流和管嘴出流這兩個水流運動現象差別較小，教師可提前準備好視頻資料供學生課前預習，課上教師再進行演示和總結，以提高學生對知識點的掌握能力。這里需要任課教師注意的是，“工程水力計算”課程涉及公式推導部分內容較多，在講解公式計算部分內容時全部采用多媒體進行教學速度太快，學生缺少理解時間，效果反而不好，故需各位教師把握多媒體教學時間，傳統板書和多媒體教學適當結合，進一步提升教學效果。

3.2?課程理論體系改革

針對基礎課時減少這一問題，更加凸顯基礎理論的重要性，任課教師必須選擇合適的教材，同時對教學內容進行優化。將課程內容分為基本理論和應用型計算兩大部分，保證“三大方程”等水力計算過程中最基本的知識點有充足的講授學時，對應用型計算部分的內容分專業進行優化，以水利工程專業為例，因其人才培養目標偏向節水灌溉方向，故可對渠道水力計算部分進行重點講解，對管流等進行一般介紹即可。而針對給排水專業，應重點講解管流部分內容，對渠道及消能部分進行一般介紹即可。同時，針對“工程水力計算”中繁雜的迭代計算和消能計算等內容，可引導學生采用計算機進行計算，以適應新時代人才培養需求，同時還可節省時間成本。

3.3?提高學生課程參與積極性

針對職業院校學生學習主觀能動性差的特點，要提高學生課程參與積極性，必須改革教學模式和授課方式，其中第一節課對學生的吸引力尤為重要。在“工程水力計算”課程教學過程中，第一節課要少講理論知識，可以工匠精神及大國工程為引導，精心設計課件，吸引學生的注意力，讓學生主動參與第一節課的教學過程。在后續課時的教學過程中注重加入思政元素，從水靜力學計算部分開始，設置實際工程案例，把國家重點水利工程應用到課堂教學中，在不同章節開展案例教學。以南水北調工程為例，在靜水壓力計算部分可引導學生計算陶岔渠首閘門承受的靜水壓力；在渠道部分知識講解過程中可引導學生學習其全線自流的特點，計算其渠道坡度及沿程水頭損失；在管流部分知識講解過程中可帶領學生計算其穿黃工程倒虹吸的過流能力等。在進行課堂練習的同時講授國家重點水利工程，以吸引學生的注意力，同時結合實際工程案例完成課程教學任務。除此之外，還應注重整合實驗室資源，優化實驗內容，針對學生動手能力強的特點，增設綜合性實驗項目，以小組為單位，鍛煉學生團隊協作完成實驗的能力，引導學生實現理論與實踐的有機結合［78］。

3.4?優化成績考核機制

課程期末考核對學生有著激勵作用，同時也起著督促學生認真學習的作用。傳統的考核模式是以閉卷考試為主，缺少對學生綜合素質及處理實際問題能力的考查機制。因此在今后的教學過程中，可以采用多元的、全時段的考評模式。主要表現在以下幾方面：第一，考評機制貫穿教學始終，在平時的教學過程中，可將隨堂例題練習、實驗操作能力、包括實訓課程中表現的綜合能力納入課程考評機制中，全時段全方位地進行考核。第二，考評方式多樣化，不再僅僅依賴于日常考勤、作業完成情況以及期末閉卷考試，注重考查學生解決問題能力，包括獨立解題能力和團隊協作能力，以課堂上的分組問題討論調動學生參與課程的積極性，賦分形式不再拘泥于個人。第三，考評主體多樣化，考評主體不再僅僅依賴于任課教師，也可讓學生進行小組互評，允許學生自評，最后賦予不同的權重，作為課程成績的一部分。

3.5?增加課程思政元素

教育的本質是培養人，把思想政治教育融入教育全過程，全面推進高校課程思政建設，是落實“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”這一教育根本問題的重要舉措。立德樹人這一根本任務要求教育過程中必須將價值塑造、知識傳授、能力培養融為一體，不可割裂。新時代就業市場對學校人才培養的要求已不僅僅局限于專業知識的培養，對學生整體素質有著更高的要求，在“工程水力計算”課程中應增加更多的思政元素，巧妙地結合“工程水力計算”課程的不同內容，有機地將不同的思維方法、價值理念和思政元素融入教學過程，以達到潤物細無聲的育人效果。

結語

“工程水力計算”是高職院校水利類專業一門重要的專業基礎課，本文從“工程水力計算”課程內容特點及教學改革背景下教學過程中存在的系列問題出發，分析了課程教學目前存在的問題，提出通過豐富教學手段、改革課程理論體系、提高學生參與積極性及優化成績考核機制等方面入手，加強實驗實訓教學環節，采用多元化教學方法，全面提高教學質量，以滿足新時代背景下對水利人才培養的質量要求［912］。

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項目基金：楊凌職業技術學院人文社會科學項目SK2201：“秦人治水”文化內涵與譜系構建研究；楊凌職業技術學院教育教學改革研究項目JG22001：基于“三全育人”的水利工程專業課程思政一體化設計研究；楊凌職業技術學院教育教學改革研究項目JG22007：基于東莊公司校企合作平臺的“雙師型”教師工程實踐能力提升研究與實踐

作者簡介：馬己安（1995—?），男，漢族，陜西漢中人，碩士，助教，研究方向：節水灌溉理論與技術。