吳慧芳 楊曼婷 陳薇 肖智興 杜海霞

摘 要 水力學(xué)是給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，理論性強(qiáng)，學(xué)時(shí)多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定的難度。為了改變以往過(guò)于注重傳授知識(shí)的傾向，引入情境式案例教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，將知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三位一體地融合在具體學(xué)習(xí)活動(dòng)中，實(shí)現(xiàn)易學(xué)、愿學(xué)及樂(lè)學(xué)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 情境式 案例 啟發(fā) 水力學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.02.051

Application of Situational Cases in the Course of Hydraulics

WU Huifang， YANG Manting， CHEN Wei， XIAO Zhixing， DU Haixia

（College of Urban Construction， Nanjing Tech University， Nanjing， Jiangsu 211816）

Abstract Hydraulics is a very important professional basic course for water supply and drainage science and engineering. It is theoretically strong and has a lot of learning time. It is difficult for students to learn. In order to change the tendency of too much emphasis on imparting knowledge in the past， the situational case teaching mode is introduced to mobilize the enthusiasm of students， so that students learn to learn， integrate knowledge and skills， processes and methods， and emotional attitudes into the specific learning activities to achieve the goal of easy learning and willing to learn.

Keywords situational； case； inspire； Hydraulics

1 傳統(tǒng)課堂的特點(diǎn)

一般情況下，課堂上老師是滿(mǎn)堂灌注、個(gè)別學(xué)生是有回復(fù)，大部分學(xué)生是觀眾、聽(tīng)眾的教學(xué)模式。教師們也想努力改變這種“老師講，學(xué)生聽(tīng)”的傳統(tǒng)模式，在課堂內(nèi)通過(guò)設(shè)問(wèn)、談?wù)摰刃问絹?lái)提高學(xué)生的積極性，但是沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的教學(xué)試驗(yàn)研究，以及沒(méi)有配套的經(jīng)費(fèi)的支持，難于大幅度提高課堂效果。又由于教師們不僅要忙于繁重的教學(xué)任務(wù)，而且要完成艱巨的科研任務(wù)。因此，課堂內(nèi)的教學(xué)探索，往往是淺嘗則止，不能深入的進(jìn)行系統(tǒng)地研究。

而教學(xué)的研究，其實(shí)我們不必象科學(xué)試驗(yàn)研究，需要進(jìn)入試驗(yàn)室才能有“用武之地”。課堂就是很好的試驗(yàn)場(chǎng)所，但是需要我們教師做一個(gè)有心人，充分地利用好課堂內(nèi)的45分鐘，就可以順利地開(kāi)展教學(xué)試驗(yàn)研究。因此，我們不必把教改看成是個(gè)負(fù)擔(dān)，而是充滿(mǎn)興趣的，熱情的投入到教學(xué)改革與探索的實(shí)踐中去。

2 課堂教學(xué)的趨勢(shì)

“水力學(xué)”是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課或技術(shù)基礎(chǔ)課，高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)是它的基礎(chǔ)課，它為許多工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課奠定了基礎(chǔ)，它也可直接用于解決工程實(shí)際問(wèn)題。主要內(nèi)容包括流體的性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)及其基本方程、量綱分析和相似原理、流動(dòng)阻力和能量損失、有壓管流、明渠流及滲流等章節(jié)。它是一門(mén)非常重要的通用的理工科課程。為了更好地滿(mǎn)足目前新形勢(shì)下的教學(xué)要求，培養(yǎng)適合當(dāng)前社會(huì)需求的新工科人才，很有必要對(duì)該門(mén)課程的課堂教學(xué)開(kāi)展研究與實(shí)踐。

探究式教學(xué)是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)合作討論為前提，在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行理解掌握的教學(xué)形式，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，積極探求新知識(shí)，重視大學(xué)生思考和探究的過(guò)程，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。探究式教學(xué)，轉(zhuǎn)變了教師的角色，使教師由傳統(tǒng)的單一知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生共同學(xué)習(xí)的合作者與指導(dǎo)者，在課堂上營(yíng)造了一種平等、民主、信任、尊重、友好合作的師生關(guān)系。探究式教學(xué)營(yíng)造了學(xué)生積極參與、主動(dòng)學(xué)習(xí)的課堂氛圍，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程由以教為主向以學(xué)為主過(guò)渡，保留學(xué)生的思維空間，尊重學(xué)生的興趣愛(ài)好，形成有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的寬松學(xué)習(xí)環(huán)境。讓學(xué)生獲得自由、寬松、活躍的心理感受，讓學(xué)生的思想進(jìn)入一個(gè)自由馳騁的空間。在開(kāi)展探究式教學(xué)的同時(shí)，積極組織情境模擬教學(xué)活動(dòng)，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。

情境式案例教學(xué)是將情境教學(xué)法與案例教學(xué)法有機(jī)結(jié)合的一種教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容情境創(chuàng)設(shè)形象、生動(dòng)、典型，其目的是在抽象思維與形象思維、理性認(rèn)識(shí)與感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變過(guò)程中搭建一座橋梁，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在情境式教學(xué)中，學(xué)科性是教學(xué)情境的本質(zhì)屬性。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的具體要求是：一是應(yīng)該選擇看得見(jiàn)的、摸得著的東西，通過(guò)教學(xué)能有效地豐富感性認(rèn)識(shí)，并能夠促進(jìn)感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)化和升華；二是教學(xué)內(nèi)容要求是形象的、具體的，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想和想象，使學(xué)生能夠突破自身時(shí)間與空間的限制，突破自身有限的經(jīng)驗(yàn)范圍，從而使學(xué)生獲得更多的知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生抽象思維與形象思維互動(dòng)發(fā)展。情境創(chuàng)設(shè)注重體現(xiàn)“水力學(xué)”課程的特色，結(jié)合水力學(xué)在日常生活在的應(yīng)用，緊扣教學(xué)重難點(diǎn)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，在體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)在日常生活中的意義與價(jià)值的同時(shí)，嚴(yán)格遵循發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)認(rèn)識(shí)問(wèn)題的順序，幫助學(xué)生深入準(zhǔn)確地理解學(xué)科知識(shí)的內(nèi)涵，激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和熱情。

3 “水力學(xué)”課程情境式案例教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題

（1）解決水力學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

（2）剖析教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題。把抽象的概念與內(nèi)容具體化及形象化。書(shū)本上的理論性很強(qiáng)的內(nèi)容，盡量與同學(xué)們?nèi)粘Ｉ罴皩?lái)專(zhuān)業(yè)工作，進(jìn)行有機(jī)的聯(lián)系與有效的結(jié)合。

（3）何時(shí)引出問(wèn)題？怎樣引出問(wèn)題？怎樣啟發(fā)學(xué)生？怎樣點(diǎn)評(píng)學(xué)生的回答結(jié)果？

（4）掌握了知識(shí)后，如何應(yīng)用？培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。

4 教學(xué)方案設(shè)計(jì)

第一階段 創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題。與新情況及新問(wèn)題相結(jié)合，尤其是找出日常生活或在專(zhuān)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域容易想當(dāng)然的問(wèn)題。比如，創(chuàng)設(shè)如下案例。

案例a： 流線的特點(diǎn)： “海豚的頭部與高鐵的頭部有著驚人的相似，請(qǐng)尋找它們的共性與原因?！?/p>

案例b：并聯(lián)管道的特點(diǎn)：創(chuàng)設(shè)情境，新開(kāi)發(fā)的小區(qū)要從市政原有給水管道連接另一管道供水，管道的末端還是連到原有管道，試分析會(huì)不會(huì)影響原來(lái)管道的供水。

案例c： 物體表面越光滑，阻力越小。而高爾夫球做成有凹坑；海豚游泳時(shí)，全身皺縮。

案例d： 重力流管道設(shè)計(jì)，下游速度與上游流速有關(guān)聯(lián)嗎？

第二階段 每一個(gè)案例進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的開(kāi)展與實(shí)踐，圖1為探究式學(xué)習(xí)過(guò)程圖。

第三階段 根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋，對(duì)情境設(shè)置及案例實(shí)施過(guò)程進(jìn)行調(diào)整。

從圖中也可以發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)處于積極主動(dòng)的狀態(tài)。

5 創(chuàng)新點(diǎn)及實(shí)踐意義

5.1 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）探究式學(xué)習(xí)的問(wèn)題設(shè)置，內(nèi)容上創(chuàng)新。除 “靜力奇象”、“儒可夫斯基疑題”等經(jīng)典的問(wèn)題外，結(jié)合目前新形勢(shì)及學(xué)科前沿的問(wèn)題的進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，并且要有趣味性、啟發(fā)性，同時(shí)注意難易程度。如“為何高鐵的頭部與海豚的頭部有著驚人的相似？”（流線、阻力及生態(tài)水力學(xué)）；“大型屋面雨水如何才能快速地排走？”（虹吸雨水排放）；“在游泳時(shí)，怎樣才能減小阻力，提高速度？（繞流阻力及迎流面積）”；“手槍打水下的西瓜會(huì)是怎樣的現(xiàn)象出現(xiàn)？”（黏性與阻力）；“小兵張嘎電影中，跳入水中，能逃避鬼子手槍的射擊嗎？”（黏性與阻力）；“人們出現(xiàn)高血糖、高血脂及高血壓后，與流體力學(xué)的相關(guān)性”（粘性及阻力）。

（2）形式上創(chuàng)新。創(chuàng)設(shè)情境，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。改變傳統(tǒng)式教師講、學(xué)生聽(tīng)，這種填鴨式教學(xué)模式，讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，讓老師和學(xué)生成為很好的合作伙伴，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，興趣才是最好的老師，發(fā)揮了兩者的合作精神，共同圓滿(mǎn)把學(xué)習(xí)任務(wù)完成，真正做到教學(xué)相長(zhǎng)。

5.2 實(shí)踐意義

提高課堂的教學(xué)效果，改變學(xué)生的畏難情緒，使得一門(mén)理論性較強(qiáng)的學(xué)科基礎(chǔ)課，變成同學(xué)們?cè)笇W(xué)、樂(lè)學(xué)、易學(xué)的課程。課題研究成果可以在水力學(xué)、流體力學(xué)、工程流體力學(xué)等課程的中文及雙語(yǔ)教學(xué)中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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