水力学课程教学方法改革探索

摘要：水力学是水利工程等相关专业的一门专业基础课，该课程具有理论性强、教学枯燥、学生掌握起来难度大等特点。因此，在具体的教学过程中应结合水力学课程内容特点，将生活常识融入水力学理论教学，采用多样化的教学手段，加强实践环节，在教学内容及教学方法上进行有益的改革和实践，以全面提高学生的学习兴趣，提高教学效果。

关键词：水力学；教学方法；改革

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）04-0031-02

水力学是水利工程等相关专业的一门专业技术基础课[1]，在基础课和专业课中起着承前启后的桥梁作用，具有很强的理论性和实践性。作为水利学科的经典课程，水力学教学中存在课程理论内容多、概念抽象等问题，学生常处于应付作业、考试的被动学习状态。面对日新月异的社会发展现状，应把学生培养成为适应社会发展的基础扎实、知识面宽、能力强的复合型人才，这也是高校教学改革的中心任务。如何通过各教学环节的改革，让理论性强的教学变得生动、容易理解，全面培养学生的兴趣，变被动学习为主动学习，成为教学过程中经常探讨的问题。

一、水力学课程特点

水力学是物理学的一个分支，课程理论性强，涉及范围广，实践性和应用性也很强。从有记载的阿基米得发现浮体定律之前，人类就一直在探索日常生活中最常见的物质——水的静止与运动过程中的规律，在科学探索与生产实践中发现和总结了大量定律及规律，为利用水资源及消除水患提供了理论基础及应用方法。通过本课程的学习，可以使学生掌握水流运动的基本概念、理论与分析方法，学会常见水利工程中的水力计算，并具备初步的试验量测技能，为后续课程学习和从事专业技术工作打下基础。水力学课程在水利学本科、专科生的学习中起着承上启下的作用，具有以下特点。

（一）理论性、逻辑性强

课程中的基本概念、基本公式、经验公式、半经验公式比较多，与理论力学、材料力学等力学课程类似，水力学中有大量的理论公式及其推导过程，同时还有大量的经验公式，在授课过程中需要介绍这些公式中包含的理论以及推导过程，理论性、逻辑性强，学生在学习中需要对基本概念有比较清楚的了解，紧跟教材内容及教师的讲解思路，循序渐进，才能系统、连贯地掌握整个课程知识。

（二）实践性强

水力学实验教学与理论教学并重，实验是学习本课程的重要组成部分，可以巩固课堂教学知识，丰富实践操作知识，对培养学生的动手能力及加深理论知识的理解起到至关重要的作用。

（三）应用性强

水力学课程中的很多理论公式及经验公式都是从日常生活或工程中的实际水流现象总结、抽象得到的，针对实践中各种不同工程类型建立各种不同的物理、力学模型，并提出解决问题的办法。除了在该课程中涉及的典型水力学问题外，在水工建筑物、灌溉排水工程学、水电站等后续专业课程中都有大量应用。

二、教学中存在的问题

（一）课程学习难度大，内容枯燥

水力学课程理论性很强，大量的数学公式及高等数学理论知识的应用使得课程学习难度大、学习过程枯燥，在课堂教学中学生容易走神，一旦某个环节没有跟上则后续推导很难理解。在学生调查中普遍反映水力学理论很难理解，公式太多而且很难记忆。对高等数学基础薄弱的学生，在听课过程中就更难跟上课程进度。因此，该课程学习难度大、内容枯燥是影响课程教学效果的重要因素。

（二）实践环节薄弱

实验教学是水力学课程学习中的重要环节，通过实验，学生可以加强对理论知识的理解，培养学生的动手能力、独立工作能力、分析问题、解决问题的能力。但是水力学实验教学基本要求仍然偏低。目前开设的实验，实验开始前负责实验课的教师已把实验仪器、设备等准备完好，学生的动手操作仅仅是打开阀门、观测水流现象、记录相关数据，很少有学生思考实验中用到的各种仪器、设备的作用，是否有更好的实验设计方法。在教学中重视理论学习、轻视实验技能培养的传统学习方法，影响到学生实际动手能力的提高和严谨认真科学态度的培养，很难达到培养学生创新意识的目的。

（三）学生缺乏积极性

水力学课程教学内容多、理论知识深，学生的自学能力也有限，因此课堂主要是教师讲、学生听，受传统教学方法的影响，学生已经习惯于“填鸭式”的课堂教学，缺乏学习的积极性、主动性；学习的动力主要是应付考试，加之学习内容难度大，很多学生产生厌烦心理。

以上是在平时教学中遇到的最常见的问题。如何使枯燥的理论教学生动起来，加强实践环节，调动学生的学习积极性，达到提高教学质量和效果，我们在教学过程中采取一些方法和手段，进行教学改革尝试。

三、教学方法改革探索

（一）教学手段多样化

在传统教学中，由于教学条件的限制，教学手段单一，以黑板讲述为主，绘图、板书占了课堂讲授的很多时间，而与课程内容紧密相关的实际工程只能依靠口头表达，许多工程中的水流现象学生很难想象，对其中包含的水力学问题更是难以理解，学生的思维局限于课本上的理论知识。目前，多媒体技术大量应用于教学中，图片、录像、动画等资料丰富了教学资源和教学手段[2-3]，可以让枯燥的课程内容变得生动，让课堂气氛活泼、轻松一些。但水力学课程由于自身的特点，全部使用多媒体并不能达到较好的教学效果。使用幻灯片等多媒体教学方法推导理论公式速度太快，学生缺少反应时间，效果常常不如板书，在板书的过程中学生可以跟着教师的思路，结合已有的数学、物理知识逐步推导得到公式。把多媒体技术引入课堂，采用多媒体和板书结合的授课方式，克服了单纯板书信息量不足和幻灯片变换过快、学生不能及时记笔记的缺点，教学效果得到进一步改善。

（二）日常生活现象融入理论教学

水力学理论课程教学枯燥、难懂，但理论源于实践、源于生活，水是人类日常生活天天都要接触到的物质，在理论教学中融入生活常识，使抽象的概念、理论变成看得见、摸得着的日常生活现象，学生既容易理解也印象深刻，同时也有利于激发学生的学习兴趣。例如，在解释毛细现象时，一方面使用试验图片显示不同管径的玻璃管中水柱上升的高度不同，让学生有主观上的感受，另一方面介绍春季土壤的反墒现象以及灌溉后耕翻、松土等保墒措施，让学生了解抽象的名词实际来自于日常生活，而且生活中也在利用这些理论。在介绍表面张力时通过荷叶上的水珠自动形成球形，硬币可以浮在水面上等现象，帮助学生理解课本上的概念和名词。在介绍能量方程时，使用俗语“人往高处走，水往低处流”引发学生思考，同时让学生思考日常生活中水管中的水流方向、提水灌溉时管道中的水流方向，使学生理解能量方程中每一项的物理意义，加深对理论的理解。

（三）增加实践环节，培养学生的学习兴趣

增加实践环节学时，提高学生的动手能力，对水力学课程学习具有非常重要的意义。增加实验内容，加强实践教学。充分利用学校对实验室大力投入的优势，增加实验内容，提高学生的动手能力。针对大学生普遍存在的动手能力差的特点，特别强调实验环节，理论课教师为学生讲授实验，要求学生实验前预习、实验过程中每个学生对每个实验都要亲手操作、实验结束后及时完成实验报告，发现问题进行进一步讲解。如果有实验结果不符合规律的，要求重新做实验。无实验课时，实验室也对学生开放，支持学生进行创新性实验研究。部分学生在试验中还能够提出新的实验设计方案，有助于创新能力的培养。

（四）开阔眼界，培养学生的创新意识

水力学作为一门传统的应用学科，一直是科学研究的热点，随着信息技术和试验监测手段的发展以及科研的进一步深入，不断有新的计算方法和新的科研成果涌现，由于选用教材的内容相对稳定，无法反映最新科研成果，也由于教材体系的限制，没有很好地将水力学理论内容与生产实践紧密结合。把水力学最新科研成果补充到教学内容，并把理论讲解和生产时间中的应用结合起来，激发学生的学习热情，培养学生科研思维的习惯。水力学的研究历史悠久，而且已经取得了大量的研究成果，形成了非常经典的理论体系。国内的各种水力学教材内容基本一致，但由于教科书受出版周期的影响，很难将最新的科研成果包含在内，因此，在教学过程中将最新的研究成果介绍给学生，有利于开阔学生视野、开拓思路、紧跟科学研究的发展前沿。如在水力学最新教材中，没有介绍水力学的数值模拟方法，而计算水力学在近二十年发展迅猛，许多高校、科研单位都在进行这方面研究，在授课过程中将这方面的知识及研究成果展示给学生，学生非常感兴趣。另外，对部分研究生的学习内容，如边界层理论、紊流力学等，也对本科生进行初步的介绍。素质教育的根本目的是为了培养创新人才，因此，在本科生教学中，将最新、最前沿的科研成果展现给学生，能够激发学生的科研兴趣，培养学生的创新意识。

水力学是水利工程相关专业一门重要的专业基础课，本文根据水力学课程内容特点及在教学过程中存在的课程理论性强、教学枯燥、学生掌握难度大等问题出发，结合教学经验，提出从教学方法、教学手段、实践环节等多方面入手，采用多样化的教学手段，加强实践环节，将生活常识融入水力学理论教学，在教学内容及教学方法上进行有益的改革和实践，全面提高学生的学习兴趣，从而提高教学效果。

参考文献：

[1]吕宏兴，裴国霞，杨玲霞.水力学[M].北京：中国农业出

版社，2002.

[2]彭俊文.浅谈新形势下的基础力学教学[J].高等教育研

究，2005，（3）.

[3]秦玉友，张亚平.现代教学方法发展趋势[J].大连教育

学院学报，1999，（4）.

推荐访问:水力学 教学方法 探索 课程 改革