段小月，楊春維，滕洪輝，孫玉偉，高秀紅

(吉林師范大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 , 吉林 四平 136000)

水力學(xué)是高等工科院校中給水排水工程、水文水資源、環(huán)境工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，主要研究液體平衡和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)用，可以用來(lái)解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中碰到的許多與液體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題。作為一門(mén)具有較強(qiáng)實(shí)踐性的課程，水力學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在提高學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力方面具有理論教學(xué)不可替代的重要作用。然而，在長(zhǎng)期的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法都還存在一些問(wèn)題亟待解決。本文將針對(duì)這些問(wèn)題，結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法進(jìn)行探討。

1 水力學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)內(nèi)容驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)題目過(guò)多

目前，水力學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括水靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、能量方程實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)等十多個(gè)實(shí)驗(yàn)，大部分屬于基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣不高，沒(méi)有自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，從而抑制了學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的教學(xué)目的。

1.2 教學(xué)方法單一

在水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中個(gè)，大部分院校還是采用“填鴨式”教學(xué)，即實(shí)驗(yàn)前教師先將儀器設(shè)備準(zhǔn)備并調(diào)試好，上課時(shí)教師向?qū)W生詳細(xì)講述實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方法后，學(xué)生即按照教師要求的實(shí)驗(yàn)步驟，按部就班地打開(kāi)閥門(mén)、觀測(cè)水流現(xiàn)象，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，僅僅是按照老師的"意愿"進(jìn)行操作，很少有學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中用到的各種儀器設(shè)備作用和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與原理，枯燥無(wú)味，不能培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[1]。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量少

由于水力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器一般較大，需占用較大空間，所以水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)儀器套數(shù)一般2～3套，即使學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，每組人數(shù)一般也達(dá)到8～10人。這樣有相當(dāng)一部分學(xué)生，尤其是那些不愛(ài)動(dòng)手的學(xué)生認(rèn)為只要同組同學(xué)做實(shí)驗(yàn)就行，不用親自操作儀器，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將同組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)抄上即可，所以實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。

1.4 考核方式過(guò)于單一

由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性，目前大部分相關(guān)高校將水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程性質(zhì)定位考察課。成績(jī)?cè)u(píng)定主要依據(jù)平時(shí)課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不設(shè)考試環(huán)節(jié)，所以學(xué)生對(duì)該門(mén)課程沒(méi)有任何壓力，不同程度上存在重視理論學(xué)習(xí)，忽視實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課投入的精力不足，動(dòng)手能力弱等問(wèn)題。這直接影響到學(xué)生對(duì)該門(mén)課程知識(shí)的總體應(yīng)用能力的提高。

2 教學(xué)方法的改革

2.1 增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，大膽改進(jìn)，把乏味的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容逐步改變?yōu)榫C合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，給學(xué)生自由拓展的空間，讓學(xué)生自己研究和擬定實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行比對(duì)和優(yōu)化，研究解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。如流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)本是一個(gè)基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師在學(xué)生掌握液式測(cè)壓計(jì)的使用技能的基礎(chǔ)之上，讓他們利用流體靜力學(xué)基本方程獨(dú)立設(shè)計(jì)某種未知液體密度的實(shí)驗(yàn)方案，并討論方案的合理性。通過(guò)設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，學(xué)生在解決問(wèn)題和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中自然而然地掌握了水力學(xué)的基本原理和分析與計(jì)算方法，從而大大提高了教學(xué)效果和教學(xué)方法，也有效地提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.2 教學(xué)方法改革

教師應(yīng)在適時(shí)地向?qū)W生介紹一些課程的新動(dòng)態(tài)的同時(shí)，主要發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性。通過(guò)轉(zhuǎn)換教師和學(xué)生的角色，實(shí)現(xiàn)“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變。如每次實(shí)驗(yàn)課前要求學(xué)生預(yù)習(xí)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，上課時(shí)先讓學(xué)生講述實(shí)驗(yàn)原理和自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案[2]，教師引導(dǎo)大家討論實(shí)驗(yàn)方案的合理性，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化。學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的講解和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用課堂所學(xué)理論知識(shí)，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、參與性，有效地提高實(shí)踐能力。但教師要保證教師指導(dǎo)的有效性，能對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案和操作方法給予適時(shí)的指導(dǎo)，起到對(duì)學(xué)生啟發(fā)和點(diǎn)撥的作用。同時(shí)，教師還要盡量為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)際工程實(shí)踐教學(xué)的機(jī)會(huì)，盡可能利用一切條件，讓學(xué)生到水利工程現(xiàn)場(chǎng)去了解實(shí)際工程中的水力現(xiàn)象，要求學(xué)生對(duì)實(shí)際工程實(shí)例進(jìn)行分析，并用所學(xué)知識(shí)解決遇到的問(wèn)題，從而大幅度地提高學(xué)生探究、分析解決問(wèn)題的能力。

2.3 更新實(shí)驗(yàn)儀器，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)條件的改善對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣起到至關(guān)重要的作用。引進(jìn)或研制先進(jìn)的多功能儀器設(shè)備，可以將計(jì)算機(jī)科學(xué)、模擬技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引進(jìn)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，借助軟件系統(tǒng)，構(gòu)建先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成多種水流現(xiàn)象的動(dòng)畫(huà)模擬和數(shù)據(jù)處理，有利于學(xué)生理解課堂所學(xué)理論知識(shí)[3]，同時(shí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中接觸并使用最先進(jìn)的量測(cè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。另外，引進(jìn)設(shè)備、增加實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量，還能使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)人數(shù)減少，給學(xué)生創(chuàng)造人人動(dòng)手的機(jī)會(huì)，改變學(xué)生只看不動(dòng)手的現(xiàn)象。還可結(jié)合實(shí)際工程，“把工程搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室”，在教學(xué)中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)[4]，為了給學(xué)生充分的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和自由的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，還應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，同學(xué)們可以通過(guò)預(yù)約隨時(shí)來(lái)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。

2.4 改革考核方法

建立合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核制度和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量起到舉足輕重的作用。針對(duì)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方法單一的問(wèn)題，筆者認(rèn)為應(yīng)將實(shí)驗(yàn)考試加入到水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核環(huán)節(jié)中，

實(shí)驗(yàn)過(guò)程不一定要進(jìn)行卷面答題，可以隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行操作考核。根據(jù)期末考核、平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合評(píng)定，客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。為了加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核還是應(yīng)把學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)放在第一位。平時(shí)表現(xiàn)主要考核學(xué)生平時(shí)預(yù)習(xí)情況，實(shí)驗(yàn)態(tài)度、以及基本操作能力、分析解決問(wèn)題能力、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；?shí)驗(yàn)報(bào)告主要考察學(xué)生量測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度和數(shù)據(jù)處理能力。一般可以按平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末考試分別占40%、30%、30%進(jìn)行分配，有利于學(xué)生課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極動(dòng)手，避免實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象的發(fā)生，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3 結(jié)語(yǔ)

水力學(xué)實(shí)驗(yàn)在水力學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。本文針對(duì)當(dāng)前水力學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出幾點(diǎn)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革方法，包括增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、改革教學(xué)方法、更新實(shí)驗(yàn)儀器、改革考核方法、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，以實(shí)現(xiàn)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)向著培養(yǎng)學(xué)生多方位創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)的方向發(fā)展。然而筆者提出的水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革僅僅是一項(xiàng)教學(xué)探索，其改革效果還有待于在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中不斷地完善和發(fā)展。

[1] 管 瑤,賀興宏,韓 越.提高水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的探討[J].塔里木大學(xué)學(xué)報(bào),2008,20(1):96-98.

[2] 趙明登,曾玉紅,槐文信,等.水力學(xué)綜合性設(shè)計(jì)性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].2010(6):115-117.

[3] 陳正壽,孫 孟.水力學(xué)多元化教學(xué)模式改革與探索[J].中國(guó)水運(yùn),2011,11(12):57-59.

[4] 吳凌壹,劉 建.結(jié)合工程教育的水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2016,35(12):209-211.

(本文文獻(xiàn)格式：段小月，楊春維，滕洪輝，等.水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的初探[J].山東化工，2018，47(02)：123，125.)