焦朋朋 王滿堂 郭雙禎

【摘 要】水力學(xué)是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容具有概念多、公式多、推導(dǎo)多、計算難的特點。通過分析水力學(xué)課程教學(xué)的存在的問題，結(jié)合水力學(xué)課程授課對象的特點，需要在教學(xué)中不斷提升教師的專業(yè)素養(yǎng)，增強課堂教學(xué)的形式與方法的多樣性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，優(yōu)化課程考核方式，加強過程考核，督促學(xué)生學(xué)好水力學(xué)課程，為后續(xù)其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】給排水科學(xué)與工程;水力學(xué);教學(xué)改革

【中圖分類號】G642.4??? ???【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）23-0019-01

《水力學(xué)》是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程之一[1]。該課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握流體運動的一般規(guī)律和有關(guān)的基本概念、基本原理、基本方法和一定的數(shù)值計算及實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生能夠較好地分析和解決本專業(yè)中涉及水力學(xué)問題的能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)課程、從事專業(yè)技術(shù)工作或進行科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》的要求，給排水科學(xué)與工程專業(yè)本科學(xué)生需要學(xué)習(xí)水靜力學(xué)、水動力學(xué)、水頭損失、有壓流動、明渠流動及滲流這六大部分的知識內(nèi)容，共有28個知識點，其中需要掌握的知識點有18個，需要熟悉的知識點有8個，剩余為需要了解的知識點，核心學(xué)時為40個學(xué)時[2]。對于水力學(xué)實驗要求的知識技能點共有7個，其中需要掌握的有4個，熟悉的有2個，了解的有1個。從對知識點與知識技能點的要求上不難看出《水力學(xué)》課程在給排水科學(xué)與工程專業(yè)的重要性。

《水力學(xué)》課程具有概念多、公式多、推導(dǎo)多、計算難等特點[3，4]。作為應(yīng)用型本科高校給排水與工程專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后多在生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線工作，因此需要具備識別和判斷復(fù)雜給排水工程問題并能運用基本原理證實解決復(fù)雜給排水工程問題方案的能力。而通過《水力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的問題分析與研究的相關(guān)能力。但是鑒于《水力學(xué)》課程的特點，學(xué)生普遍反映比較難學(xué);又由于實習(xí)實驗課時安排得比較少，學(xué)生對一些內(nèi)容也覺得抽象難以理解。對于給排水與工程專業(yè)的專任教師與學(xué)生來講，如何講授與學(xué)習(xí)好《水力學(xué)》課程是一個值得認真思考的問題。

一、《水力學(xué)》教學(xué)存在的問題

1.《水力學(xué)》課程軟硬件不足。

給排水科學(xué)與工程專業(yè)相較于土木類其他專業(yè)屬于小專業(yè)，具有給排水專業(yè)教育背景的老師數(shù)量不足;以棗莊學(xué)院為例給排水專業(yè)共有專任教師14名，其中具有給排水專業(yè)背景的老師有4名，比例為28.6%。具有工程經(jīng)驗的老師僅有1名，比例為7.14%。在這樣的師資條件下，實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)難度非常大。對于《水力學(xué)》課程來講，非專業(yè)背景的老師講授，很難有效的結(jié)合給排水科學(xué)與工程的專業(yè)特點及實際工程案例進行教學(xué)。另外，水力學(xué)課程設(shè)置有實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》的要求，水力學(xué)實驗至少要設(shè)置7個實驗，其中學(xué)生掌握的有4個，熟悉的有2個，了解的有1個。但是由于實驗室的條件的限制，能夠開起來的實驗與《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》要求開設(shè)的實驗有較大的差異。即便能夠開設(shè)的實驗，也因?qū)嶒炘O(shè)備數(shù)量的限制，學(xué)生只能5-7人一組共用同臺儀器，這也造成了學(xué)生動手實踐能力不足，阻礙了《水力學(xué)》課程目標(biāo)的達成。

2.授課內(nèi)容多，形式單一。

《水力學(xué)》課程有28個知識點需要向?qū)W生講授，而對應(yīng)的課時只有40課時，也就是說每個知識點需要1.43個課時，但是《水力學(xué)》課程的每個知識點基本都需要從基本概念開始講起，需要向?qū)W生講授關(guān)于公式的推導(dǎo)及應(yīng)用條件，并且需要講解例題以加深對課堂知識的理解與掌握，這都使得課堂授課內(nèi)容變的冗長，學(xué)生難以消化掌握。另外，《水力學(xué)》課程老師強調(diào)理論講解，多采用課堂講授的教學(xué)形式，形式過于單一，導(dǎo)致學(xué)生對水力學(xué)興趣不大。

3.學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，主動性不足。

對于地方應(yīng)用型高校來講，學(xué)生生源質(zhì)量難以與重點高校的生源相媲美，學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱，學(xué)習(xí)的主動性不足。以流體平衡微分方程的推導(dǎo)為例，學(xué)生普遍反映聽不懂，究其原因不難發(fā)現(xiàn)學(xué)生的高等數(shù)學(xué)知識掌握不牢，對于微分的基本原理及運算過程不清楚，導(dǎo)致對流體平衡微分方程難以理解。學(xué)生明知自己基礎(chǔ)薄弱，而課外不主動學(xué)習(xí)自我提高，僅靠課堂的時間與老師的講解把所有的問題弄清楚、學(xué)明白非常不現(xiàn)實。《水力學(xué)》課程前后知識點相關(guān)性非常強，前期基礎(chǔ)不扎實，后續(xù)章節(jié)知識點的掌握也就無從談起了。另外，學(xué)生很少做筆記，多數(shù)學(xué)生不參與課堂互動，老師拋出的問題學(xué)生不主動回答。每節(jié)課上老師都會問“是否有不明白的地方”、“自己課下學(xué)習(xí)時，有問題隨時與老師溝通”，但是很少有學(xué)生會反饋，整個學(xué)習(xí)過程，學(xué)生在被動的學(xué)習(xí)，缺少學(xué)習(xí)的熱情。

4.考核方式靈活性不足。

《水力學(xué)》課程考核制度不完善，期末考試在總成績中所占的比重過大，學(xué)生只注重期末的考試成績。平時成績占比過低造成學(xué)生普遍不重視平時成績，導(dǎo)致學(xué)生主動思考、質(zhì)疑和探索知識的動力不足。經(jīng)常逃課的學(xué)生考前突擊，往往也有機可乘，蒙混過關(guān)。這更加降低了學(xué)生上課的積極性，也極大地挫傷了教師講課的熱情，嚴重影響了教學(xué)效果。

二、課程教學(xué)改革思路

基于以上水力學(xué)課程教與學(xué)存在的問題，欲實現(xiàn)給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，筆者認為應(yīng)從以下方面著手進行水力學(xué)課程改革：

1.提升軟件質(zhì)量，補充硬件數(shù)量。

針對專業(yè)背景老師數(shù)量不足的情況，加快非給排水科學(xué)與工程專業(yè)背景老師的培養(yǎng)，組織相關(guān)老師到設(shè)計院或施工單位進行交流學(xué)習(xí)，著重提高老師理論實踐相結(jié)合的能力，以便于老師在講課過程中向?qū)W生傳授《水力學(xué)》課程的精髓，以加強學(xué)生對《水力學(xué)》的學(xué)習(xí)。針對實驗儀器設(shè)備不足及與《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》的要求存在偏差的問題，加強水力學(xué)實驗室建設(shè)，有序購置或更新必需的實驗設(shè)備，以滿足《水力學(xué)》課程實驗的需求，從而為提高學(xué)生動手能力和對《水力學(xué)》理論知識的理解奠定基礎(chǔ)。

2.合理優(yōu)化授課內(nèi)容，豐富課堂教學(xué)形式。

在滿足《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》的要求知識點的前提下，對學(xué)生需要掌握的知識點進行重點講解，對于要求學(xué)生了解的知識點，如孔口與管嘴與明渠非均勻流的基本概念與水面曲線分析，不再在課堂上講解，而作為自學(xué)的內(nèi)容讓學(xué)生自學(xué)。對于需要學(xué)生熟悉的知識點，例如壓強的計算標(biāo)準和度量單位、液柱式測壓計，液體的相對平衡，紊流的脈動值與時均法值、圓管中的紊流運動，梯形斷面渠道的水力最優(yōu)斷面等內(nèi)容，在水力學(xué)課程第一次上課時，將學(xué)生分成若干小組，每一小組分配一個知識點，由小組全體成員共同學(xué)習(xí)、討論并制作相關(guān)內(nèi)容的課件，待到教學(xué)內(nèi)容講解到該知識點時，從相關(guān)小組隨機抽取一名學(xué)生向全體同學(xué)講解，并根據(jù)其講解情況，進行無記名評分。通過這種翻轉(zhuǎn)課堂的形式豐富課堂教學(xué)形式。充分利用多媒體豐富教學(xué)，進一步優(yōu)化制作多媒體課件、做到圖文并茂，適當(dāng)穿插圖片、錄像等影像資料，吸引學(xué)生的注意力。例如在介紹層流與紊流的流態(tài)時，通過讓學(xué)生觀察錄像實驗中水的流動變化，直觀感受分層流和紊流，以加深對相關(guān)知識點的理解掌握。另外，可以充分借助中國大學(xué)MOOC平臺上的資源，在課堂上引入線上學(xué)習(xí)的形式，與學(xué)生共同聆聽名師授課，提升學(xué)生的新鮮感，促進學(xué)生對《水力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)。

3.引導(dǎo)督促學(xué)生主動學(xué)習(xí)，打牢基礎(chǔ)。

對于給排水科學(xué)與工程專業(yè)，《水力學(xué)》課程的授課對象為大學(xué)二年級的學(xué)生，多數(shù)為個性張揚、風(fēng)格迥異的00后，他們成長在互聯(lián)網(wǎng)時代，多數(shù)人對于游戲的熱情高于學(xué)習(xí)的熱情，加之《水力學(xué)》課程的難度，容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的念頭，因此非常有必要引導(dǎo)督促學(xué)生主動學(xué)習(xí)，從基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。強調(diào)《水力學(xué)》課程對于給排水科學(xué)與工程專業(yè)的重要性。同時，強調(diào)《水力學(xué)》是學(xué)生將來考研繼續(xù)深造學(xué)習(xí)的一門重要專業(yè)課。另外，強調(diào)習(xí)題對于掌握知識的重要性，通過習(xí)題力學(xué)、練習(xí)不僅幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識、打牢基礎(chǔ)，并且培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。

4.加強過程考核，規(guī)避“突擊通過”。

完善《水力學(xué)》課程考核制度，降低期末考試在總成績中所占比重，從而規(guī)避學(xué)生通過考前突擊的方式通過考試。加強過程考核，將學(xué)習(xí)態(tài)度、道德修養(yǎng)、課堂參與度、作業(yè)完成情況、習(xí)題練習(xí)情況、實驗和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行量化考核并一并計入總成績，提高學(xué)生的參與積極性和創(chuàng)新性。設(shè)置期中考試，并將期中考試成績按一定比例計入總成績，從而進一步督促學(xué)生加強《水力學(xué)》課程的學(xué)習(xí)。

三、結(jié)語

《水力學(xué)》課程對與給排水專業(yè)學(xué)生來講，是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在理論教學(xué)過程中，應(yīng)以給排水科學(xué)與工程專業(yè)國家質(zhì)量標(biāo)準和高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范的基本要求為指導(dǎo)，以教學(xué)研究與教學(xué)改革為引領(lǐng)，針對教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)代大學(xué)生的性格特點設(shè)計多樣的授課方式，采用靈活多變的教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不斷提高教師素養(yǎng)，自身做到對給排水科學(xué)與工程專業(yè)知識的真懂真會，努力提升自身工程實踐能力水平，以便向?qū)W生傳授《水力學(xué)》課程的精髓。老師以身作則，主動引導(dǎo)并督促學(xué)生對《水力學(xué)》的學(xué)習(xí)，真正提高學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

[1]教育部.《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準》，2019年.

[2]高等學(xué)校給水排水工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會編，《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》[M].中國建筑工業(yè)出版社出版，2012年.

[3]朱永英，凌晨，崔春東，孟憲浩，李智.基于能力培養(yǎng)的水力學(xué)教學(xué)方式改革探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，（31）：139-140.

[4]陳弘，馬玉瑩，郭小英，王麗珍，郭鳳清.基于MOOC的混合式水力學(xué)課程評價方法研究[J].科技視界，2018，20：80-81.

通訊作者簡介：焦朋朋（1985-），男，漢族，山東德州人，博士研究生，講師，研究方向：水污染治理。

資助項目：山東省本科教學(xué)改革項目“以區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為導(dǎo)向的地方應(yīng)用型高校新工科人才培養(yǎng)模式改革探索——以土木工程專業(yè)為例”（編號：10904201803）;教育部高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)指導(dǎo)分委員會項目“工科視閾下基于OBE理念的給排水科學(xué)與工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探索與實踐”（項目編號GPSJZW2019-37）;棗莊學(xué)院“棗莊學(xué)院土木工程專業(yè)群建設(shè)經(jīng)費”（編號：2018ZJUZYJS004）;棗莊學(xué)院水質(zhì)工程教學(xué)團隊建設(shè)經(jīng)費。