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1、水力学课程的特点及教学改革的思考 摘 要:水力学是水利类专业重要的一门职业基础课程,本文笔者以自己的实际教学阅历,总结了高职高专水力学课程的一些特点,这样对老师便于教学、学生易于驾驭该门课程供应一些有益的帮助。同时对该课程的教学改革总结了几个主要问题。 关键词:水力学 课程 特点 教学改革 水力学是探讨液体机械运动规律及其应用的一门科学。广泛应用于水利、土木、环保、化工、机械等很多工程部门。驾驭水力学学问是从事这些行业的工程技术人员必备的基本要求。对于水利专业来说,水力学是一门重要的职业基础课程,是工程技术人员的“必备本事”,有着举足轻重的地位。 一、水力学课程的一些基本特点 在高职教学中,水
2、力学课程教学以培育高等技术应用性人才为根本任务,以适应社会就业为导向,以培育技术应用实力和职业素养为主线。教学改革要做到正确处理理论与实践、学问与实力的关系,突出实力培育、强化基本技能的训练。要使老师便于施教、学生易于驾驭,总结其一些特点,找到突破口,有的放矢,是非常必要的。依据本人的教学阅历,我认为本课程有以下几个突出特点: (一)“水力学”的真正含义 水利工程专业力学学问共涉及五门:理论力学、结构力学、材料力学、土力学和水力学。前面四门力学符合学生对“力学”的基本相识,即对物体分析探讨受力,是以物理力学为基础发展起来的。由于学生在中学阶段有肯定基础,这样学习起来就不会有生疏感。而水力学则不
3、然,它探讨水的作用力的内容相对较少,而更多的内容是关于水的机械运动规律,主要培育学生具有挡水建筑物、输水建筑物、泄水建筑物设计,进行水力计算的基本技能和实力。如能量问题、流速、流量问题等。因而从这个意义上来说,水力学涉及内容更多,范围更广,它完全不同于以前的力学的思维方法和教学方式,也可以说它与其他力学联系较少,具有更大的独立性。 可以形象地说,水力学是一门“水物理学”。对这一点,我们老师应在思想上加深相识,探讨相宜于水力学的新教法,真正做到对症下药。 (二)抽象、阅历公式多 学生学习时普遍反映水力学太抽象,难于理解。我认为有以下几点缘由: 1、它不同于以前的力学思维。水力学更多象是一种“水物
4、理学”,由“静”到“动”;由“力”到“能量”;由“水流特点”到“过水实力”;由“自然条件”到“人为因素”,内容庞杂。 2、理论公式条件多。水的运动规律受地形、地质、地势等自然界条件以及人为条件的影响。而这些条件又是千变万化,纷繁困难的,因而理论公式中含有的参数多,且有肯定的适用范围。例如水的沿程能量损失hf的计算公式,要分四种状况,考虑参数十一个,查阅三个表格,每个参数又要依据不怜悯况选取、计算。这样无疑大大增加了学习难度。 3、阅历公式多。这是水力学有别于其他力学的最大特点。由于影响水的运动规律的因素太多,人们依据实践总结的许多公式理论尚不成熟,只能作为一种阅历公式应用,因而没有严格的理论推
5、导,“拿来就用”这也不适于学生的习惯思维。如计算沿程水头损失hf,对于工业用的各种管道,用摩迪图查得的沿程水头损失系数值所计算的成果与实际状况较为符合,而水利工程中常见和各种管道和自然河道,目前还没有较完善的表面粗糙匀称化的当量粗糙度资料,所以只能用阅历公式来确定沿程水头损失hf。其中较闻名的就有谢才公式。这些公式的得来,其中最主要的就是通过做试验,从中总结出规律,得出解决相像问题的阅历公式。这即是人们所说的“试验水力学”。 (三)工程实践性强 人类的发展史,也是一部治理洪水、防洪兴利的历史。千一百零一年来,人们对水流运动规律的探究经验了实践-理论-实践的过程。水力学的学问是人们在生产生活实践
6、中探究总结出来的,它是一门专业理论性和实践性都较强的技术基础课。学好水力学学问要为水利程的各类水工建筑物设计、进行水力计算打下坚实的理论基础,要使学生具备理论联系实际、解决实际问题的动手操作实力,这样必需经过详细的理论联系实际的系统训练。因此,在进行水力学课程理论教学的同时,加强水力学课程的实践教学,将各类水流运动的基本规律和实际工程及相关学科有机地联系起来,真正做到将所学学问精确地运用到实际当中去。 二、水力学教学改革中应重点抓住的几个方面 依据对高职高专学生培育目标和实际要求,当前各水利高职院校对水力学课程的设置方法及教学内容不断进行了大量有益的探究和改革。我们的总的目标是进一步加强实践性
7、教学环节和强化对高职技术人才实际动手实力培育,结合我院近年来在水力学课程教学中取得的一些胜利阅历,我认为应重点抓住几下几个方面: (一)精简理论性教学内容 前几年高职院校所用水力学教材多是因循本科教材,沿用本科教学模式,特殊是教材中存在大量公式的理论推导。重理论轻实践,过多而繁琐的公式推导不仅对学生的基础学问提出了更高要求,在高职教化的改革为增加实践课时而压缩理论课时的时候冲突更加突出。因此围绕“必需、够用”的原则,我们对水力学教材组织骨干老师重新编写,在教学中精简理论性教学内容,对一些公式做到让学生主要“会用、能用”。例如在新的水力学教材中,对静水压强的分布规律由简洁的力学分析得出,删除了本
8、科中 “三元- 二元- 一元”的基础理论模式;对水动力学的三大方程干脆从物理学的基本定理和定律入手推导:从质量守恒原理推导连续性方程;从动能定理推导能量方程;从动量定律推导动量方程。实践证明,这种模式既节约课时,又符合当前教学改革的目标,教学效果良好。 (二)注意实践性教学改革探究 水利高职人才培育目标是从事各种水利工程的勘测、规划、设计、施工、管理等工作的高技术应用型人才。用人单位对毕业生的要求往往是走出校门即能上岗,胜任岗位工作。因此,有较强的实践实力和过硬的动手本事是高职毕业生在人才市场竞争中取胜的关键。水力学实践性教学改革应重点抓好以下几个方面: 1、上好试验课。水力学试验可以起到理论
9、教学无法替代的作用:直观演示水力现象,如层流和紊流;验证抽象的理论,如水头损失大小。这样变抽象为直观,变困难为简洁,激发学生学习爱好。 我们的目的是要让学生通过水力学试验课的学习和实践,在验证基本理论、基本方法、试验数据的采集和处理、试验误差分析、基本仪器的原理及运用等各方面都得到更为系统的培育和训练。同时在试验中紧密联系水利工程和生产实践,以加深对水利工程实际的了解和理论学问的理解。 改善试验条件,提高试验水平和试验实力,探究建立开放水力学试验室的新思路。尽可能多地开设试验项目,实行开放式管理,配备特地试验员,便利学生试验,让学生在课外多走进试验室,学到有益的学问。 2、加强实训综合练习。综
10、合实训教学是优化组合学问、实力、技能的重要教学环节。我们支配学生在学习完水力学理论课后进行一周的综合实训。重点强调在选题上细心组织、内容上紧贴实际工程、形式上创建现场氛围、考核上敏捷多样。 在选题上,如:水静力学部分结合某水利枢纽的详细资料,计算水工建筑物在各种水位状况下所受到的静水总压力的大小,合力作用点,为坝体稳定计算打下基础;水动力学部分对恒定匀称流,设计某渠道纵横断面;明渠恒定非匀称流中,对水利枢的纽溢洪道进行水力计算;堰流、闸孔出流部分,设计渠首工程的水力计算及消能防冲设施的尺寸:对泄水建筑物下游的水流连接与消能设施进行设计。 在形式上,为创建工程的现场氛围,我们带领学生参观实际的各
11、种水工建筑物,如水闸、消力池、堰、渠道,增加感性相识,变抽象为实际,让学生在做课题时觉得是在解决工程实际问题,而不是纯理论的练习和演算。这样大大激发了学生的热忱和创建性。 在考核上,做到不拘一格。我们不只简洁要求学生上交一份报告,而是由老师提出多个题目,让学生自已选题,自已解决问题,有的进行现场考核。这样可以避开抄袭和雷同,熬炼学生独立思索实力。 总之,水力学是一门特点突出,强调理论紧密联系工程实际的课程,我们只有认清其特点,结合职业教化改革的思路,不断探究和实践,才能更好地“因材施教”, 取得好的效果。 参考文献: (1)佟欣,加强水力学课程实践教学的探究、辽宁高职学报、2004、6(1) (2)郭维东、李文果、杨丽萍、梁岳,浅谈水力学课程改革思路、农业与技术,2004,24(1) 作者简介:余周武(11011-),男,湖北罗田人,湖北水利水电职业技术学院水利工程系讲师,从事水利工程专业教学与探讨。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页