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1、给排水科学与工程专业水力学课程教与学的思考 【摘 要】水力学是给排水科学与工程专业的一门专业基础课,课程内容具有概念多、公式多、推导多、计算难的特点。通过分析水力学课程教学的存在的问题,结合水力学课程授课对象的特点,须要在教学中不断提升老师的专业素养,增加课堂教学的形式与方法的多样性,提高学生学习的爱好,引导学生自主学习,优化课程考核方式,加强过程考核,督促学生学好水力学课程,为后续其他专业课程的学习奠定良好的基础。 【关键词】给排水科学与工程;水力学;教学改革 【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章編号】2095-308923-0019-01 水力学是给排水科学与工程专业的核心
2、课程之一1。该课程的主要任务是使学生驾驭流体运动的一般规律和有关的基本概念、基本原理、基本方法和肯定的数值计算及试验技能,培育学生能够较好地分析和解决本专业中涉及水力学问题的实力,为学习专业课程、从事专业技术工作或进行科学探讨打下坚实的基础。依据高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范的要求,给排水科学与工程专业本科学生须要学习水静力学、水动力学、水头损失、有压流淌、明渠流淌及渗流这六大部分的学问内容,共有28个学问点,其中须要驾驭的学问点有18个,须要熟识的学问点有8个,剩余为须要了解的学问点,核心学时为40个学时2。对于水力学试验要求的学问技能点共有7个,其中须要驾驭的有4个,熟识的有2
3、个,了解的有1个。从对学问点与学问技能点的要求上不难看出水力学课程在给排水科学与工程专业的重要性。 水力学课程具有概念多、公式多、推导多、计算难等特点3,4。作为应用型本科高校给排水与工程专业的学生,毕业后多在生产、建设、管理和服务第一线工作,因此须要具备识别和推断困难给排水工程问题并能运用基本原理证明解决困难给排水工程问题方案的实力。而通过水力学课程的学习能够培育学生的问题分析与探讨的相关实力。但是鉴于水力学课程的特点,学生普遍反映比较难学;又由于实习试验课时支配得比较少,学生对一些内容也觉得抽象难以理解。对于给排水与工程专业的专任老师与学生来讲,如何讲授与学习好水力学课程是一个值得仔细思索
4、的问题。 一、水力学教学存在的问题 1.水力学课程软硬件不足。 给排水科学与工程专业相较于土木类其他专业属于小专业,具有给排水专业教化背景的老师数量不足;以枣庄学院为例给排水专业共有专任老师14名,其中具有给排水专业背景的老师有4名,比例为28.6%。具有工程阅历的老师仅有1名,比例为7.14%。在这样的师资条件下,实现应用型人才的培育目标难度特别大。对于水力学课程来讲,非专业背景的老师讲授,很难有效的结合给排水科学与工程的专业特点及实际工程案例进行教学。另外,水力学课程设置有实践教学环节,依据高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范的要求,水力学试验至少要设置7个试验,其中学生驾驭的有4个
5、,熟识的有2个,了解的有1个。但是由于试验室的条件的限制,能够开起来的试验与高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范要求开设的试验有较大的差异。即便能够开设的试验,也因试验设备数量的限制,学生只能5-7人一组共用同台仪器,这也造成了学生动手实践实力不足,阻碍了水力学课程目标的达成。 2.授课内容多,形式单一。 水力学课程有28个学问点须要向学生讲授,而对应的课时只有40课时,也就是说每个学问点须要1.43个课时,但是水力学课程的每个学问点基本都须要从基本概念起先讲起,须要向学生讲授关于公式的推导及应用条件,并且须要讲解例题以加深对课堂学问的理解与驾驭,这都使得课堂授课内容变的冗长,学生难以消
6、化驾驭。另外,水力学课程老师强调理论讲解,多采纳课堂讲授的教学形式,形式过于单一,导致学生对水力学爱好不大。 3.学生基础薄弱,主动性不足。 对于地方应用型高校来讲,学生生源质量难以与重点高校的生源相媲美,学生基础相对薄弱,学习的主动性不足。以流体平衡微分方程的推导为例,学生普遍反映听不懂,究其缘由不难发觉学生的高等数学学问驾驭不牢,对于微分的基本原理及运算过程不清晰,导致对流体平衡微分方程难以理解。学生明知自己基础薄弱,而课外不主动学习自我提高,仅靠课堂的时间与老师的讲解把全部的问题弄清晰、学明白特别不现实。水力学课程前后学问点相关性特别强,前期基础不扎实,后续章节学问点的驾驭也就无从谈起了
7、。另外,学生很少做笔记,多数学生不参加课堂互动,老师抛出的问题学生不主动回答。每节课上老师都会问“是否有不明白的地方”、“自己课下学习时,有问题随时与老师沟通”,但是很少有学生会反馈,整个学习过程,学生在被动的学习,缺少学习的热忱。 4.考核方式敏捷性不足。 水力学课程考核制度不完善,期末考试在总成果中所占的比重过大,学生只注意期末的考试成果。平常成果占比过低造成学生普遍不重视平常成果,导致学生主动思索、质疑和探究学问的动力不足。常常逃课的学生考前突击,往往也有机可乘,蒙混过关。这更加降低了学生上课的主动性,也极大地挫伤了老师讲课的热忱,严峻影响了教学效果。 二、课程教学改革思路 基于以上水力
8、学课程教与学存在的问题,欲实现给排水科学与工程专业人才培育目标的实现,笔者认为应从以下方面着手进行水力学课程改革: 1.提升软件质量,补充硬件数量。 针对专业背景老师数量不足的状况,加快非给排水科学与工程专业背景老师的培育,组织相关老师到设计院或施工单位进行沟通学习,着重提高老师理论实践相结合的实力,以便于老师在讲课过程中向学生传授水力学课程的精髓,以加强学生对水力学的学习。针对试验仪器设备不足及与高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范的要求存在偏差的问题,加强水力学试验室建设,有序购置或更新必需的试验设备,以满意水力学课程试验的需求,从而为提高学生动手实力和对水力学理论学问的理解奠定基础
9、。 2.合理优化授课内容,丰富课堂教学形式。 在满意高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范的要求学问点的前提下,对学生须要驾驭的学问点进行重点讲解,对于要求学生了解的学问点,如孔口与管嘴与明渠非匀称流的基本概念与水面曲线分析,不再在课堂上讲解,而作为自学的内容让学生自学。对于须要学生熟识的学问点,例如压强的计算标准和度量单位、液柱式测压计,液体的相对平衡,紊流的脉动值与时均法值、圆管中的紊流运动,梯形断面渠道的水力最优断面等内容,在水力学课程第一次上课时,将学生分成若干小组,每一小组安排一个学问点,由小组全体成员共同学习、探讨并制作相关内容的课件,待到教学内容讲解到该学问点时,从相关小组随
10、机抽取一名学生向全体同学讲解,并依据其讲解状况,进行无记名评分。通过这种翻转课堂的形式丰富课堂教学形式。充分利用多媒体丰富教学,进一步优化制作多媒体课件、做到图文并茂,适当穿插图片、录像等影像资料,吸引学生的留意力。例如在介绍层流与紊流的流态时,通过让学生视察录像试验中水的流淌改变,直观感受分层流和紊流,以加深对相关学问点的理解驾驭。另外,可以充分借助中国高校MOOC平台上的资源,在课堂上引入线上学习的形式,与学生共同倾听名师授课,提升学生的簇新感,促进学生对水力学课程的学习。 3.引导督促学生主动学习,打牢基础。 对于给排水科学与工程专业,水力学课程的授课对象为高校二年级的学生,多数为特性张
11、扬、风格迥异的00后,他们成长在互联网时代,多数人对于嬉戏的热忱高于学习的热忱,加之水力学课程的难度,简单让学生产生厌学的念头,因此特别有必要引导督促学生主动学习,从基础学习。强调水力学课程对于给排水科学与工程专业的重要性。同时,强调水力学是学生将来考研接着深造学习的一门重要专业课。另外,强调习题对于驾驭学问的重要性,通过习题力学、练习不仅帮助学生复习巩固所学学问、打牢基础,并且培育学生分析、解决问题的实力。 4.加强过程考核,规避“突击通过”。 完善水力学课程考核制度,降低期末考试在总成果中所占比重,从而规避学生通过考前突击的方式通过考试。加强过程考核,将学习看法、道德修养、课堂参加度、作业
12、完成状况、习题练习状况、试验和实践教学环节进行量化考核并一并计入总成果,提高学生的参加主动性和创新性。设置期中考试,并将期中考试成果按肯定比例计入总成果,从而进一步督促学生加强水力学课程的学习。 三、结语 水力学课程对与给排水专业学生来讲,是一门特别重要的专业基础课。在理论教学过程中,应以给排水科学与工程专业国家质量标准和高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范的基本要求为指导,以教学探讨与教学改革为引领,针对教学内容与当代高校生的性格特点设计多样的授课方式,采纳敏捷多变的教学方法来激发学生的学习爱好。不断提高老师素养,自身做到对给排水科学与工程专业学问的真懂真会,努力提升自身工程实践实力水
13、平,以便向学生传授水力学课程的精髓。老师以身作则,主动引导并督促学生对水力学的学习,真正提高学生视察问题、分析问题和解决问题的实力。 参考文献 1教化部.一般高等学校本科专业类教学质量国家标准,2022年. 2高等学校给水排水工程学科专业指导委员会编,高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范M.中国建筑工业出版社出版,2022年. 3朱永英,凌晨,崔春东,孟宪浩,李智.基于实力培育的水力学教学方式改革探讨J.科技创新导报,2022,:139-140. 4陈弘,马玉莹,郭小英,王丽珍,郭凤清.基于MOOC的混合式水力学课程评价方法探讨J.科技视界,2022,20:80-81. 通讯作者简介:焦
14、朋朋,男,汉族,山东德州人,博士探讨生,讲师,探讨方向:水污染治理。 资助项目:山东省本科教学改革项目“以区域经济发展为导向的地方应用型高校新工科人才培育模式改革探究以土木工程专业为例”;教化部高等学校给排水科学与工程专业指导分委员会项目“工科视阈下基于OBE理念的给排水科学与工程应用型人才培育模式探究与实践”;枣庄学院“枣庄学院土木工程专业群建设经费”;枣庄学院水质工程教学团队建设经费。 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页