齐昕
摘 要：水力学是水利工程等相关专业的一门专业基础课，课程内容具有理论性强、教学枯燥、应用性强等特点，通过分析水力学课程教学的实际情况，结合水力学课程的特点，在具体的教学中将生活常识融入水力学教学中，采用多样化的教学手段，加强实践环节，对水力学课程改革与实践进行了探讨，为水力学课程建设与改革提供可以借鉴的经验与示范。
关键词：水力学 教学改革 问题导向
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（c）-0241-02
1 《水力学》课程特点
水力学广泛应用于水利、土木、环保、化工、机械等许多行业，掌握水力学知识是从事这些行业的工程技术人员必备的基本要求。《水力学》课程是水利类专业学生必修的一门专业基础课，有着举足轻重的地位。水力学课程的主要内容是水流运动的基本概念、基本理论和分析方法、静止状态下水流规律、运动状态下水流运动规律，并且能运用水力学规律对常见的水力设计进行计算，为水力工程的勘测、规划、设计、施工以及运行管理提供科学依据[1-2]。
水力学是一门技术科学，它是理论性、实践性、运用性均较强的课程，基本概念多、经验公式多、综合性强、工程实践性强。
2 《水力学》课程教学存在的问题
2.1 课时压缩成为趋势
我校水利类专业《水力学》课程当前虽采用的是高职专门教材，但教材多因循本科教材，沿用本科教学模式，特别是教材中存在大量公式的理论推导，过多而繁琐的公式推导对学生的基础知识提出了较高的要求。但是随着高职教育的改革与发展，课程设置和学时分配发生了重大的变化，该课程的课时不断地被压缩，从原来的72学时变成现在的48学时，甚至有些专业只有32课时，但是教学内容仍然追求大而全，这就要求老师在较少的学时数下讲授较多的内容，课堂信息量过大，学生短时间内很难接受，更谈不上对所学知识的应用了，使得难于实现教学目标。
2.2 缺少实验实训环境
水力学实验对于掌握水力学知识来说是非常重要的一个环节，但是由于原有的水力学实验设备在搬迁新校区的过程中全部损毁，新设备也没有购置，因此这几年都没有再开设水力学相关实验，使得不论是教师还是学生都存在重視理论学习而忽视水力学实验，对动手不重视，严重影响学习效果。水力学的学习离不开各种各样的水工建筑物，但是受到各种因素的限制，学生很难有机会能直接看到水工建筑物的过流情况，缺少感性认识。
2.3 教学内容没有针对性
教学过程中，不同的专业对教学内容千篇一律，没有进行针对性的选择教学内容，不能很好地结合专业特点及实际工程特点进行教学。而学生进入大学的学习目标和任务不够明确，还依然习惯于高中的“填鸭式、老师后面催着”的教育模式，学生的学习很被动，甚至有的学生到大三还不知道自己的专业方向，更何况一门两门专业课的重要性。没有明确的学习目标，就不会有主动的学习劲头，教学效果很难提高。
2.4 学生没有学习主动性
学生在学的过程中，以教材为纲，课后学生很少积极主动地去学，课堂上教师也是照本宣科，学生很少做笔记，教师很卖力地讲，而台下的学生甚至听得很痛苦，学生没有真正地参与到课堂中来，整个学习的过程很被动，缺少学习的激情[3-4]。
3 课程改革与实践
3.1 以问题为导向设计教学案例
水力学知识中有很多公式和现象都是从日常生活或工程中总结、抽象得到的。打破学科界限，对教学内容进行重组和优化，以问题为导向设计水力案例，将日常生活和工程实例紧密联系。水力学的知识既能解决水利工程中的水力问题，同时也跟日常生活紧密相关，运用水力学的知识能够解释很多生活中常见的现象[4]。
通过收集整理各种生活中与水力学有关的案例，将原来教材上比较难懂的工程案例转变为生活案例。例如，教材中讲到计算水泵安装高度的例题，同学们对题目的应用场景比较难理解，如果将题目改成是学生自己家里要修一口井抽水到屋顶水箱，问水泵应该安装在哪个位置，这样学生有了比较感性的应用场景，也很好奇为什么水泵不能随意安装，由此使学生能将所学的知识用于解决身边的问题，学生获得成就感。在讲解虹吸管原理的时候，现场演示如何将杯子的水用一根软管引流到杯外，能够吸引学生的注意力，学生都愿意自己亲自动手试验。
3.2 量身定制实验项目，开展现场教学
充分利用校内即将建成的水利工程管理仿真实训中心，量身定制实验项目，开展现场教学、项目教学，并开展水力试验，增加课外辅导环节。
学生可以自由参观水工模型的放水实验，让学生自己测量各种尺寸，测量流速、流量，并通过理论计算进行对照，从中理解水力学各种公式的运用场景。
3.3 建设虚拟三维水力学应用场景
水力学教材中的各种图形均是平面二维的线条组成，对水和周围环境的表达不形象，在教学中学生有时甚至不知道水在哪里，为了克服这些问题，课程组开发了三维虚拟水力学应用模型，将教材中的各种图形、例题都通过三维形式展示出来，学生能看到水流和周围环境，通过对照，使学生能感受到水力学知识所解决的水力学问题场景，由原来的二维场景变成形象的三维场景，学生的感性认识增强了，反过来对水力学的规律更好理解。
3.4 改变传统的大班教学模式
水力学课程一般都是在第二、第三学期开设，教务处为了排课、班级管理等原因，通常是安排大班教学。对于水力学课程来说，学生人数多，部分班级可能到达90人以上，将影响课堂管理和教学效果，尤其是实验、讨论的时候。
3.5 改革教学内容组织方式
水力学的概念多、公式多，如果按照教材的编写顺序进行教学，学生容易学了后面的忘了前面的，因此对教学内容进行重组和优化。除了可以按照水流的运动状态分为水静力学和水动力学这种分类外，还可以分为理论和应用两部分。因此在讲授时要特别强调刚学习的知识点的应用性，而不是等所有的规律讲完了再去讲应用。endprint
例如：在讲完了平面壁静水总压力公式的时候，马上举出与之密切相关应用案例，而不是接着讲曲面壁的静水总压力。对于一些由经验公式演变而来的水力学规律，要注重归纳总结公式的相通之处，例如沿程水头损失的公式和明渠均匀流的流量公式都是从谢才公式推导演变而来，所以在讲解沿程水头损失公式的时候就可以融合一定的明渠的知识点。对于堰流、闸孔出流等较为复杂的水力计算，不能拘泥于教材上的几个公式，应该结合《水力计算手册》等工程中常用的工具书进行介绍，让学生懂得利用工具书查找相关内容。
3.6 健全循序渐进的“问、学、训”的教学模式
改革教学方法、手段，打破以往的结论式的教学模式，以“问题导向”作为切入点，健全循序渐进的“问、学、训”的教学模式。
“问、学、训”的教学模式，“问”是在课前先提出各种与所需知识点相关的日常生活问题，让学生在课外自己收集资料、根据已有知识提出解决问题的方法，让学生对生活有更多思考，了解自身的不足；“学”是学生带着疑问学习各种知识点，对照自己的想法，进一步理解各种知识；“训”是在学完对应的知识点后，根据提供的应用场景，利用水力学知识解决身边的问题，同时结合水力学实验归纳总结知识。
“问、学、训”的教学模式，符合人由感性到理性、由现象到本质的认识过程。增强学生利用所学知识解释现实、分析问题、解决问题的能力，培养学生主动思考和实践能力，提高教学效果。
3.7 加强计算机辅助计算
水力学的公式多，各种参数嵌套在一起，传统课堂中碰到具体计算的时候通常都是以符号代替，没有最终计算出结果，或者是直接告诉学生得数，学生缺少自己动手计算的过程，这样给学生的一个印象就是以为结果数量不重要，因此在解题时常常懂得写公式，但是却不会计算，缺少对计算结果的分析判断[5-7]。
加强学生学习使用计算机辅助计算，在教学中，让学生直接利用计算机编写计算公式、带入数据进行计算，通过计算结果分析判断各种参数的选取是否合理，加强了学生对各种计算方法的理解。对一些对编写程序有兴趣的学生，安排学生自己编写计算程序，还能形成你追我赶的学习氛围。
4 结语
通过近几年的教学实践表明，通过教学内容、方法和手段创新，健全循序渐进的“问、学、训”的教学模式，在学时总量减少的情况下，使教学更有针对性和实践性，提升学生学习目的性、主动性，有效提高学生的工程实践素质，激发学生的创新能力，增强学生的专业技术能力。
参考文献
[1]王黎军.《水力学》课程教学改革的实践与探讨[J].中国科教创新导刊，2012（4）：74.
[2]鄭美玉，赵小宇.应用型本科院校水力学课程教学改革探讨[J].教育教学论坛，2017（13）：107-108.
[3]李方红，王维早，李铎.提高水力学教学质量的改革措施[J].教育教学论坛，2015（28）：107-108.
[4]李琳，赵涛，谭义海.以能力培养为导向的水力学课程教学改革[J].教育教学论坛，2014（32）：57-58.
[5]张少雄，李强，霍倩.高等学校“水力学”教学体制改革创新研究[J].教育教学论坛，2013（5）：127-128.
[6]齐清兰，刘凤华.高职高专水力学课程教学改革的理论与实践[J].河北工程技术高等专科学校学报，2003（4）：56-57.
[7]程浩亮，张庆文.基于多元化教学模式的水力学教学改革探究[J].科技创新导报，2015，12（20）：114-115.endprint
