艾叢芳

摘? 要 分析水力學課程的特點、任務和作用，結(jié)合工程案例的特點，制定出水力學案例教學的步驟;并結(jié)合教學實踐，以民生熱點南水北調(diào)工程為例，講解工程案例教學在水力學課程教學中的實施過程。借助工程案例對實驗教學的導向作用，可有效地向?qū)W生傳遞專業(yè)知識并提高學生的學習興趣。

關鍵詞 專業(yè)工程案例教學;水力學;南水北調(diào)工程

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）04-0121-03

Application of Engineering Case in Course of Hydraulics//AI Congfang

Abstract Analyze the characteristics， tasks and functions of the course of Hydraulics， combine the characteristics of engineering cases， and formulate the steps of hydraulics case teaching. Examp-lify with the case of South-to-North Water Diversion Project to ex-plain engineering case teaching in the course of Hydraulics. Through the engineering case teaching， the teacher can transfer professional knowledge effectively to students and improve students’ learning interest， which will provide favorable guidance for further study in the future.

Key words professional engineering case teaching; hydraulics; South-to-North Water Diversion Project

1 工程教學案例分析法在教學中的作用

案例教學法由古希臘哲學家蘇格拉底最早開創(chuàng)，原是一種討論問題的方式，即從意見對立中尋求矛盾，在矛盾中尋找新的意見，在歸納的基礎上形成對真理的表述，也就是在教師的指導下根據(jù)教學目標和內(nèi)容的需要，利用案例組織學生進行學習、研究，以鍛煉學生的分析、歸納、總結(jié)的能力。現(xiàn)代案例教學方法由美國哈佛法學院前院長克里斯托弗·哥倫布·朗代爾于1870年首創(chuàng)，后經(jīng)哈佛企管研究所所長鄭漢姆推廣，并從美國迅速傳播到世界許多地方。20世紀80年代，案例教學引入我國。實踐證明，案例教學對推進教學改革、實現(xiàn)素質(zhì)教育等具有深遠的意義[1-2]。

大連理工大學土木水利學科前沿實驗課是面向一年級本科生，以引導學生對不同的學科有所認識，并對高年級選擇專業(yè)起到引導作用的引導型實驗課。該課程采用基礎理論結(jié)合專業(yè)工程案例的教學方式進行教學講解。專業(yè)工程案例教學是指根據(jù)工程專業(yè)課程系統(tǒng)的要求，從學生特點出發(fā)，采用具有典型性、專業(yè)性、代表性的工程實例作為水利專業(yè)的教學內(nèi)容，通過研討、交流的方式，加深學生對土木工程專業(yè)的理解，提高學生分析問題和解決問題的能力，提升學生思維的能力，加速理論知識的掌握，建立對水利專業(yè)的興趣，整體上實現(xiàn)學生綜合素質(zhì)和能力的發(fā)展[3-4]。

2 專業(yè)工程案例教學的主要方法

結(jié)合水利前沿實驗課的教學目的，為了充分發(fā)揮課程的特點和作用，教學過程中以討論法為主，具體步驟如圖1所示。

選擇案例? 一個好案例描述的應該是近年發(fā)生的事情，與時間間隔較長的案例相比，學生更愿意接觸時效性強的案例。同時，一個好案例需要對面臨的疑難問題提出解決方法，并針對教學對象考慮難度水平，考慮學生是否能夠在原有的知識與能力基礎上加以接受[1]。

講解討論案例? 在對學生進行案例講解與討論的過程中，要準確找到案例中所包含的疑難問題或做出具體的決定，所以案例的講解討論可分成四個不同的階段：教師講解案例、討論疑難問題、提供備選方案、討論如何實施。在案例討論時，教師要確保討論按預期的軌道進行，避免討論變成侃大山式的泛泛而談，盡量把討論引導到問題的解決上去，并引導出與教學內(nèi)容相關的理論知識，使討論緊扣教學核心。并且，教師要有意識地激發(fā)學生的討論激情，鼓勵學生積極發(fā)言，開拓他們的思路，激發(fā)他們的潛能，培養(yǎng)他們思考問題和解決問題的能力[4-5]。

案例實現(xiàn)? 針對水力學課程的特點，通過細分小組——2～3名學生與一名研究生助教一組，結(jié)合之前討論的方案，在助教的引導下實現(xiàn)案例。在案例實現(xiàn)的過程中，教師將針對每組不同情況進行針對性指導。

教學評價? 在教學結(jié)束時，教師會非正式地收集一些學生反饋，針對學生反饋的內(nèi)容來考查教學中使用的案例是否激發(fā)了與教學目標相應的討論，是否能夠使學生通過討論以及參與掌握案例有關的概念和技能，能否對水利專業(yè)有一個系統(tǒng)而整體的認識，從而對未來的學習和專業(yè)方向提供幫助。

3 案例教學示例

案例選擇的合適度關系到案例教學能否成功，因此，授課前教師都會選擇實際的前沿工程項目為例。本文以南水北調(diào)工程北京段為例進行詳細的示例講解，如圖2所示。

案例背景? 南水北調(diào)工程是我國的戰(zhàn)略性工程，是把長江流域水資源自其上游、中游、下游，結(jié)合我國疆土地域特點，分東、中、西三線抽調(diào)部分送至水資源短缺的華北、淮海平原和西北地區(qū)。南水北調(diào)工程主要解決我國北方地區(qū)尤其是黃淮海流域的水資源短缺問題，規(guī)劃區(qū)人口4.38億人，通過三條調(diào)水線路與長江、黃河、淮河和海河四大江河聯(lián)系，構(gòu)成以“四橫三縱”為主體的總體布局，以利于實現(xiàn)我國水資源南北調(diào)配、東西互濟的合理配置格局。北京作為最為重要的受水地，其調(diào)度情況復雜多變，是南水北調(diào)工程中的難點。

分析討論? 分析討論所選工程案例是案例教學的重要環(huán)節(jié)。分析案例的關鍵是師生互動，教師要引導學生進入案例情境，分析案例中揭示的有關問題，引導學生積極思考，在充分分析案例的基礎上組織學生進行討論，提出解決問題的方法。結(jié)合本文所給出的實際工程案例，教師要引導學生用學過的有關知識提出幾種不同的調(diào)度方案，并讓學生了解問題的初邊值條件以及影響方案的若干因素的重要性。

方案一：自流方案。該方案為南水北調(diào)總干渠向北京市供水，供水量為15 m3/s。方案特點為環(huán)線供水，只有六個分水口供水，且保證大寧水庫水位為50.5 m，團城湖水位維持在49 m，如圖3所示。

方案二：雙向輸水方案。該方案由總干渠和密云水庫共同向北京調(diào)水，方案特點為沿線18個分水口需要分水，難點為雙向調(diào)水的調(diào)度過程，如圖4所示。

方案實施? 將學生分為四組，每組2～3人，在研究生助教的帶領下，每兩組選定一個方案進行驗證。在方案實施的過程中找到討論時所提出問題的答案，并結(jié)合自身所學知識找出方案中仍存在的不足之處。

評價教學? 待所有小組結(jié)束方案模擬之后，各小組將模擬結(jié)果進行匯報，教師針對每小組是否了解案例中的主要內(nèi)容、所選案例是否對學生起到了幫助等實際情況進行總結(jié)評價。

4 結(jié)語

水力學課程是面向低年級本科生的專業(yè)基礎課，引導學生認識不同的水力學問題，為高年級選擇專業(yè)奠定基礎。本文通過南水北調(diào)工程案例介紹了案例教學在本課程中的實施過程，教學實踐表明，工程案例教學有效縮短了理論教學與生活實際的差距，將抽象的理論具體化，有助于增強學生理論聯(lián)系實踐的能力，同時可有效提高學生分析、解決問題的能力?！?/p>

參考文獻

[1]鄭金洲.案例教學指南[M].上海：華東師范大學出版社，2000.

[2]Palm L，Olofsson J， Ivarsson I， et al. No diffe-rence in migration or wear between cemented low-pro-file cups and standard cups： A randomized radioste-reographic study of 53 patients over 3 years[J].Acta Orthopaedica，2007（4）：479-484.

[3]蓋曉連，邰連河.工程案例教學在土木工程專業(yè)的應用研究[J].神州教育，2013（9）：79.

[4]于克強，陳國輝，劉秀蓮.工程案例教學在機械設計教學中的應用[J].中國電力教育，2013（19）：80-81.

[5]喻梅，周水興.案例教學法在橋梁工程教學中的運用[J].重慶與世界，2011（17）：38-39.

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