高等院校“水力学”课程的教学改革与探讨
刘晶茹 郭海娟 李婷婷 刘海燕 吴英海 刘恒明 牟瑛娜 张宏伟
【摘要】? 教师的教学目的是培养具有较高的专业水平和较强的实践能力的应用型本科教育人才。而“水力学”作为很多专业的专业基础课,它的作用不容小觑。根据多年的实践教学经验,结合当前学生的学习情况和“水力学”这门课的课程特性,提出了一些建议和想法。
【关键词】? 高等教育 水力学 专业基础课 改革
一、现状分析
1.课程特点
“水力学”是研究水的平衡与运动规律及其在个工程中应用的一门科学。“水力学”课程作为高等院校水利水电工程、土木工程等相关专业重要的主干专业基础课,有着承上启下、举足轻重的作用。学生对“水力学”的掌握程度直接影响到后面专业课的学习成效,所以,如何保证“水力学”这门课程的教学效果,使其充分发挥衔接基础课与专业课的作用,成为很多任课教师持之以恒研究的课题。
2.存在的问题
“水力学”这门课理论性强,涉及的知识面广,需要高数、物理、力学等课程作为先导课程,加之其概念多、公示多,推导多的特殊性,学生们在学习过程中容易知难而退,学习效果差强人意。
由于“水力学”这门课内容多,覆盖范围大,教师在讲授的过程中通常会一味地投入到知识的讲授和灌输中,易于陷入传统教学的误区,导致学生机械性地学习,致使教学效率与效果受到很大的影响。
多媒体教学手段的引进,极大地提高了授课效率。多媒体课件图文并茂、音频、视频等的全方位使用,是板书望尘莫及的优势所在。然而,“水力学”这门课程有其固有的特点,那就是要求学生们在理解透彻的基础上去应用公式,最后得以解决各种问题,所以,推导、讲解的过程需要辅助板书才能达到印象深刻的效果。多年的实践教学中证明,完全抛弃板书仅使用多媒体教学的方式,是过分地推陈出新,结果是过犹不及。
面向不同专业的“水力学”课程在讲授过程中,力求着眼于本专业,分析和解决与“水力学”相关的内容,所以,如果任课教师对专业方向了解得不够全面,只局限于泛泛地讲授水力学的课程内容,容易将理论知识与实践工程环节脱离。造成本门课程独立于专业存在,失去其专业基础的属性。
作为很重要的一门考试课,很多专业的“水力学”课程期末考试成绩占总成绩的权重比很高,导致很多学生临阵磨枪,考试前夕,突击复习,以求用最少的时间通过考试,学习效果极大地受到影响,使得对本门课程知识的掌握不扎实,导致知其然不知其所以然,为后续的学习甚至将来的工作埋下隐患。
二、课程教学改革与创新
1.教学内容的改革
碍于“水力学”这门课程内容多、难理解这些特点,建议教师在讲授的过程中,简化推导过程,对基本内容做整合和简化,用精炼的讲解引导学生们牢牢抓住知识要点,结合生活实际或工程的案例分析加深对重点知识的理解,理论知识力求提纲挈领,突出重点,“删旧增新”,与专业相关的内容详细讲解,对于无关紧要的内容则可以简单地一带而过。适当适时地引进后续专业课的知识,在授课过程中实现专业基础课到专业课的渐进过渡。
对于重要的章节,如水静力学、水动力学及有压管路计算等章节,需要做章节小结,便于学生们在学完该章节后梳理知识点,理清思路,温故而知新。同时,对相似知识进行比较区别以加深记忆。例如,在以往的学习过程中,学生们对各种不同章节不同知识点中的形心经常混淆,本门课程前前后后出现过三次形心问题:第一次在通过图解法确定作用在矩形平面上静水总压力的位置上;第二次在用分析法求解作用在平面上静水总压力的大小上;第三次在求解作用在曲面静水总压力的铅垂分力的计算上。类似的问题通过章小结就可以清晰整理归纳,做到条理分明,学生在复习的过程中就不会出现混淆。
除了章节小结之外,我们经常在介绍新知识后,引申出大量之前学过的与其相关的知识,以便学生们在学习过程中尽可能地融会贯通,同时列举一些工程相关的实例,这就需要任课教师对知识的框架结构做到全面了解掌握,对专业具有丰富的经验。
安排学生课下自习,指导学生通过网络媒体扩展本门课程的相关知识,以便投入更多的注意力于相关专业的知识应用及扩展中。
2.教学方法的改革
水力学课程作为应用性极强的专业基础课,在课程讲授的过程中,一定要适当地结合生活实例和工程实践案例。例如,关于水压、关于虹吸这些现象,我们在日常生活中都常见,通过生活实例能让学生们更容易地了解,再举一些虹吸管、虹吸滤池等工程实例能使学生对未来要学的专业课充满期待,希望了解得更多。这样,既利于本门课程的学习,又能激发学生们对未来专业课学习的兴趣,一举多得。
在整个教学过程中,还可以穿插一定的课堂讨论,对于与水力学相关的主题可以布置学生通过完成相关的PPT,利用课下时间,由班长组织大家进行讨论,可作为平时成绩的一部分。利用这种方式能活跃教学过程,让学生们具有更大的参与度,极大地调动学生们的学习热情。
3.教学手段的改革
课程讲授过程中,建议将板书与多媒体教学手段合理地相结合。通过板书,学生们能紧跟教师的思路,切身地体会到公示的推导及计算过程,更全面详细地掌握知识的细节,对知识领悟得更扎实。但是板书也有自身缺陷,那就是会放慢教学进度,实现不了多媒体教学将图、文、音、动画等形象地展现出来的效果。所以,为达到更優化的教学效果,有必要将板书与多媒体有机地结合起来共同完成教学。这要求教师要合理地分配板书和多媒体的时间,有条不紊地组织教学内容,力求各个环节做到精益求精。
板书能更好地增强学生们对知识的领悟程度,印象深刻,在授课教师一笔一捺之间,能更多地理解掌握新知识,同时要求学生们必须手写记笔记。“水力学”这门课程比较特殊,需要了解、掌握、吸收、消化,然后才能灵活运用,每一个步骤缺一不可,所以只是局限于看懂听懂并不是真正地掌握知识,要经过吸收消化的过程,才能把知识彻底变成自己的。
所以,通过板书讲解,通过多媒体更大程度高效地辅助理解并记忆知识。这两点缺一不可。
同时,我 们通过数字化教学手段,将授课视频上传于网上,学生课下可以自行查漏补缺,遇到不懂的问题,可以随时通过微信或者QQ等通讯工具与老师沟通,做到及时解决各种问题。
随着过程考核力度的加大,本门课程增加了期中考试,占总成绩的百分之四十,通过这一改革,可以更大程度地分散期末考试的权重比,改变以往学生们孤注一掷应付期末考试的现象。引导学生们把精力更多地放在学习的过程中。
三、结语
“水力学”的学习是基础理论与专业课的联系环节,具有承上启下的作用。在高等院校很多专业的学习中,具有举足轻重的作用。基于“水力学”自身特点和现今高校学生的学习现状,结合多年的教学实践经验,对水力学的教学工作做出一些总结,提出一些建议,希望在今后的教学中,更好地提高“水力学”的教学质量和效果。
参考文献:
[1] 向文英,程光均.水力学教学方法探讨.高等建筑教育,200l,(2) :47.
[2]肖佐庭.深水力学教学过程改革探讨.清华大学教育研究,1994,(5):22.
[3]薛红琴,林子增.提高水力学教学质量的研究探讨.科技资讯,2010,(01):196.