產教融合賦能水力學一流課程教學改革實踐

0 引言

2017年印發的《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》提出，發揮企業重要主體作用，促進人才培養供給側和產業需求側結構要素全方位融合，培養大批高素質創新人才和技術技能人才。產教融合是當前工科本科院校教育高質量發展的一條主線，是建設新工科、協同育人的重要內容，能夠促進教育鏈、人才鏈、產業鏈與創新鏈有機銜接，對提升工程師人才培養質量具有重要的現實意義[]。

隨著高校產教融合的深化，課程教學改革成為新時代深化產教融合的核心和切入點，人才培養質量的提升需要課程體系建設來推動。課程的產教融合建設有利于打通產教融合壁壘，實現人才培養類型的根本改變，應充分發揮課程在培養理論基礎實、實踐能力強、綜合素質高的復合型應用人才方面的積極作用[2。2019年，教育部發布《關于一流本科課程建設的實施意見》，引導不同類型高校因地制宜、因校制宜、因課制宜建設一批創新型、復合型、應用型人才培養需要的一流本科課程。顯然，應用型本科高校的產教融合與一流課程建設息息相關。

水力學課程是以水為主要對象研究液體運動規律以及應用這些規律解決實際工程問題的學科[3]，可以為給排水科學與工程專業學生后續學習泵及泵站、給水排水管網系統、水質工程學、建筑給水排水工程等課程打下堅實的專業基礎。水力學作為溝通自然科學理論與工程技術實踐的橋梁，是一門兼具抽象思維與具體應用的學科，具有較強的實踐性。本文根據國家一流課程建設要求，在深化產教融合背景下，將產業需求全面融入教學各環節，從課程內容重構、教學模式創新、評價體系構建等方面推進課程教學改革創新，擴展教學深度和廣度，以培養與給排水行業接軌的專業素養高、社會責任感強的創新型應用人才。

1 課程定位與目標

圍繞學校復合型應用人才培養定位，堅持產教融合，立足培養德智體美勞全面發展的給水排水行業創新型應用人才，制定以下課程目標。

1.1 知識目標

系統掌握水靜力學和水動力學的基本概念與原理，解析水力計算的基本方法和規律，建構工程實際流動問題的行為與特點。

1.2 能力目標

熟練運用水力學基本理論與方法發現、分析和解決實際工程中的液體流動相關問題，并能利用工程語言予以詮釋，具備創新思維與團隊協作精神。

1.3 價值目標

培養學生服務地方的價值觀和職業素養，弘揚實事求是的科學態度，堅定文化自信，培養工匠精神，激發科技報國的家國情懷。

2課程教學中存在的問題

2.1產教融合深度淺，人才培養不匹配

校企合作的深度不足，企業融入教學環節比例較少，未充分發揮企業資源對學生工程實踐能力培養的提升作用。傳統教學脫離產業實際，課程內容、實踐體系、師資隊伍等與產業發展不同步，這些不足造成學生的實踐應用和創新能力相對薄弱，人才培養與產業需求不匹配[4]。

2.2理論實踐融合難，課堂互動參與少

水力學課程內容和工程實踐與應用的聯系極為緊密。該課程在第三學期開設，此時學生尚未形成對專業知識的系統認知和深入理解，導致課程學習與后續課程的導向關系不明[5。水力學課程內容大多數是公式、證明、推導等理論知識，抽象復雜，而該階段學生尚未開展相關的工程實踐與認識實習，因此學習難度較大，將具體知識點與工程實踐相結合更是難上加難[，從而對課程有畏懼感，學習興趣和積極性不高。

2.3能力目標考核弱，學習動力難持續

水力學課程傳統以期末考試為主確定學生課程成績的做法使學生不重視平時學習，過分依賴課堂教學和考前突擊復習，不能深刻理解和靈活運用課程內容，這在一定程度上磨滅了學生自主學習和主動探究的動力[3]。另外，考試的重點落在學生對知識掌握的扎實性上，未能對學生綜合素質和教學培養的學習過程進行量化考核。

3課程教學改革與實踐

3.1抱緊行業，打造課程的“兩性一度”

3.1.1 重構能力導向、注重工程的課程內容

遵循一線工程師成長規律和工程教育規律，以“兩性一度”為標準，以培養工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，基于課程知識點，結合工程應用和學科前沿，圍繞分析解決實際工程問題能力和創新思維建構這一主線，將工程案例（如后續專業課程案例、實際工程應用案例、企業真問題等）、思政案例和專創融合案例分解到各個知識點的教學內容中，增強學生的感性認識，進一步引導學生明確學習與練習的工程目標，形成專業知識與課程思政、理論知識與實踐應用、基礎知識與前沿研究深度融合，提高課程內容的高階性、創新性與挑戰度。圖1為“兩性一度”教學案例。

1）將案例搬進課堂，強化工程思維、增強價 值認同、激發創新思維，體現高階性。

2）根據產業發展情況，校企及時優化和更新教學案例，在教學過程中強化專業標準與行業標準，以保持課程為企業培養最新技術人才的能力，體現創新性。

3）以企業技術開發、生產實踐中的真問題牽引教學，融教育于生產、融生產于教育；面向企業需求組織學生設計作品參與學科競賽，培養解決實際問題的思維和能力，體現挑戰度。

通過以上措施，可以實現產教融合與一流課程建設的有效統一。

3.1.2 融合企業文化元素的課程思政教學探索

產教融合背景下，將先進企業文化潛移默化地融入教學過程，將課程思政的切入點落在學生服務地方的價值觀和基本職業操守、職業素養等方面。比如，校企教師在課堂或現場教學過程中引導學生向廣大工程技術人員學習，逐漸養成求實創新、積極進取的職業素養。如圖2所示，企業文化、文明發展、科技強國和大師精神是水力學四大思政主題，可以較好地回答“為誰培養人、培養什么人、怎樣培養人”這個教育的根本問題。

3.2產出導向，創新教學模式

3.2.1拓展時空，實施“三聯動”循環混合數字化教學

利用現代信息技術推動課堂教學與新媒體技術有機融合，通過課內課外融合、線上線下聯合、理論實踐貫通，使各個教學環節高效對接，使自學、導學、講授、測試、評價等環節形成循環有機整體，有效拓展教學時空。教學實施過程如圖3所示。

1）課前導學：在雨課堂中發布學習任務單，包括學習目標、課前問題和思政視頻等，讓學生以問題為切入點，進行獨立思考、自主探究性學習，真正“動起來”。

2）課中研學：以案例為教學載體，設計問題鏈，采用“剖析問題一解決問題一遷移問題一總結問題”，以及發送彈幕、隨機提問、隨堂測試等多元化手段激發學生的學習興趣，破解問題鏈，通過思考、學究、領悟、實踐的連貫路徑實現理論學習、思維提升，讓課堂“活起來”。

3）課后延學：學生利用微課（如教學重難點與公式推導等內容）鞏固重難點，教學資源配有專題練習題庫和研究生入學考試真題題庫，供學生練習和復習；同時引導學生完成思辨討論和工程項目化作業，讓學生“忙起來”。

4）課外踐學：聘請企業教師進課堂講座，帶領學生進入企業實踐，校企教師指導學生完成競賽作品，使效果“實起來”。

3.2.2問題驅動，打造案例創境式教學方法

1）引入專業特色案例，實現與后續專業課程的緊密銜接。以伯努利方程的應用講授為例，采用給排水行業常用的水泵進行案例引入，引導學生利用基礎理論推導出水泵吸水管的安裝高度，在講解離心泵的吸水原理時引申到虹吸管的工作原理，并聯系實際，介紹建筑中的屋面虹吸雨水系統和虹吸馬桶，培養學生的創新思維，提高課程學習的針對性和延伸性。課下讓學生完成魚缸抽水的虹吸體系設計，培養其創新能力。

將企業真問題引入課堂，提升課程與工程實際的結合度。企業教師提出企業真問題：地下循環水泵房由于膨脹節破裂，發生透水事故，事故背后的原因是什么？以該案例引出“有壓管道中的水擊”知識點的教授，形成“企業出題一師生解題一能力培養”三層遞進互融構架，豐富工程能力和素質養成內容，提升課程與工程實際的結合度。課后讓學生完成以“南水北調有壓輸水管道中水錘的防護措施”為主題的大作業，提高學生的工程素質和創新能力。

2）融合案例與思政元素，實施課程思政。例如，在講授靜水壓強基本方程時，播放“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底的視頻，讓學生計算“奮斗者”號下潛處10909米的壓強，接著由學生分享課前學習任務一“奮斗者”號的高科技，點晴思政觀點引起共鳴，將思政教育貫穿整個教學過程，達到“潤物細無聲”的效果。

3.2.3多堂聯動，創設教學環境

校企合作，通過“請進來”和“走出去”，打破教學時空限制，搭建教學一課堂、網絡二課堂、實踐三課堂的立體化教學環境，“內外交匯，理實互促”，發揮育人合力。立足教室主課堂教學，采用現代化信息手段，以雨課堂為基礎教學平臺開展教學，在課堂上引入虛擬仿真系統、云端現場互聯現代化教學手段，將工程實踐在課堂重現；聘請經驗豐富的企業專家進行授課與講座，將專家的實踐經驗融入課程，同時分享行業的最新動態和趨勢。利用M00C、學堂在線等教學資源補充教學內容，錄制微課視頻（如教學重難點、公式推導、企業生產過程等），拓展網絡教學空間。教師帶領學生進入企業實踐，現場教學，讓學生在實踐過程中深化對知識的理解并掌握靈活應用的技巧；面向企業需求，校企教師指導學生參與學科競賽，實現創新教育與實踐能力的協同育人。

3.3多維評定，優化課程考核

如圖4所示，圍繞學生自學能力、課堂表現、知識應用、價值情感四個維度，構建注重過程的“四位一體”多元化評價體系來評估育人效果，成績構成為“綜合評價（ 60% ）（閉卷考試） + 過程評價（ 40% ）”

圖4水力學課程“四位一體”多元化評價體系

課程設置四個思辨討論專題（包括中華水文化、大國重器、源遠流長和科學家精神），以小組為單元，學生根據各自任務共同協作完成題目，通過微信小程序投票進行教師評價、生生互評和小組評價。另外，課程還設置四項工程項目化作業（包括南水北調有壓輸水管道中水錘的防護措施、搜尋水廠中存在的堰流、結合節能減排搜尋生活生產中降低能量損失的案例、設計測量方法測定水塔水位），每位學生選取其中兩項完成，由企業教師進行評分。

4結束語

水力學課程堅持“產教融合·案例創境·知行合一·德業兼修”的課程建設思路，圍繞學校復合型應用人才的培養定位，針對課程教學痛點，重構能力導向、注重工程的課程內容；拓展時空，實施“三聯動”循環混合數字化教學；問題驅動，以工程案例、思政案例和專創融合案例作為教學載體，打造案例創境式教學方法；通過“請進來”和“走出去”，打破教學時空限制，創設教學一課堂、網絡二課堂、實踐三課堂的立體化教學環境；采用注重過程的多元化評價體系來評估育人效果，實現人才培養與評價的全員、全程、全方位育人格局，最終實現一流課程建設與行業發展同步。

5 參考文獻

[1]王莉瑋，高仁金，薛涵與，等.新工科背景下產教融合課程建設探索與實踐：以高分子材料基礎（雙語）課程為例[J].高教學刊，2024，10（1）：99-102.

[2] 楊梓櫻，鄧宏寶.基于產教融合的應用型高校課程改革探究［J].職教論壇，2020（1）：56-62.

[3]吳玉帥，甘永德，顧聲龍.基于“以學生為中心”教學理念的水力學“翻轉課堂”課程改革［J].大學，2023（5）：128-131.

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[5] 范偉，林山杉，霍明昕.水力學課程專創融合教學思考[J].新課程研究，2021（27）：40-41.

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