《水力学》课程教学改革的实践与探讨

摘要：文章根据本人多年的教学实践以及我校水力学课程教学的实际情况，结合水力学课程的特点从水力学理论体系、教学方法和教学手段、实验教学等方面的教学改革实践，进行了探讨，提出了一些自己的看法。

关键词：水力学

教学改革

实验教学

中图分类号：G420　文献标识码：A　文章编号：1673-9795(2012)02(a)-9074-01

《水力学》课程是水利水电工程、土木工程、给水排水工程等相关专业的专业基础课，介于专业课和基础课之间，具有承上启下的作用，主要是研究水在静止和运动状态下的机械运动规律及其在工程技术领域的应用。

1　水力学课程的特点

我校水力学课程教学起始于建校之初，当时只有农田水利学一个专业，招生人数很少，每年只招一个班。80年代初为适应青海经济建设发展的需要，将农田水利学专业改为水利水电工程专业，90年代末招生人数增加。学校也逐渐开设了给水排水工程、环境工程、土木工程(交通土建方向)等专业，近年又增设了水文与水资源工程和农业水利工程专业，目前每年约有280名左右的学生学习水力学课程。

就水利水电工程专业来说，水力学不同于理论力学、材料力学、结构力学和土力学课程，水力学中包含大量的理论公式及其推导过程，同时，其许多理论及公式应用于工程实际中又引出了大量的半经验、半理论公式、系数公式或经验常数等等，具有三个显著特点：公式多、概念多、系数多。水力学课程更多象是一门“水物理学”，由“静”到“动”；由“力”到“能量”；由“水流特点”到“过水能力”；由“自然条件”到“人为因素”内容庞杂。它完全不同于其他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。

水力学课程具有很强的工程实践性，主要是培养学生具有挡水建筑物、输水建筑物和泄水建筑物设计、进行水力计算的基本技能和能力。要使学生具备理论联系实际、解决实际问题的动手操作能力，必须经过具体的理论联系实际的系统训练。

2　水力学课程教学改革中应注意的几个问题

根据对高校学生的培养目标和实际要求，各高校对《水力学》课程的设置方法和教学内容等方面进行了许多有益的探索和改革。结合我校教师近年来在《水力学》课程教学中取得的一些成绩，我认为在水力学课程教学改革中应注意的几个问题。

2.1　水力学理论体系的改革

针对我校新教学大纲修订后学时进一步减少的问题，更加突出基础理论的重要性，选择适合各专业要求的水力学教材。我们对教学内容采用“模块化”，分基本理论、基本应用两大部分，重视学生对基本理论的掌握，保证“三元流”及“三大方程”等水力学最基本的内容有足够的讲授学时；对基本应用部分结合各专业要求，进行重新整合，如水利水电工程专业重点讲授明渠水流、管流、堰流，在讲“消能”时，只重点讲授“底流消能”，而对“挑流消能”等只作一般介绍。给水排水专业重点介绍管流(包括恒定流和非恒定流部分)、明渠水流中的均匀流部分，对“堰流”等只作一般介绍。同时注重把水力学最新成果引进课堂内容。

为适应时代发展对人才的需求，对水力学中繁而杂的部分，如水面曲线、复杂管网的水力计算、消能计算等采用计算机进行计算，这样既能使计算方法具有新意，计算速度加快，又能培养学生应用现代科学解决实际应用的思维习惯。

2.2　教学方法和教学手段的改革

目前课程教学几乎全部由教师讲授，学生缺乏主动的创造思维。因此，要逐步将教师讲课与学生的分析研究或课堂讨论相结合，积极实施启发式、互动式教学，并经常听取学生的意见，达到双向交流，保证教学相长。

水力学课程相对于其他力学课程而言，学生还是比较感兴趣的。教师在教学过程中应充分利用这一优势，如在上第一节课绪论时，在介绍水力学的发展简史、研究内容和研究方法时，结合各专业的就业方向，多举实例，使学生对该课程有较全面地了解，同时增强学生对该课程的学习热情。在讲解理论公式时，适当略去繁难的公式推导，做到重点突出，重视习题课的教学，注意讲练结合，每次讲新课之前，应对学生作业中存在的问题进行集中评讲，引起学生的注意和思考，提高学生学习的主动性和积极性，真正做到教学互动。

《水力学》是一门知识逻辑性非常严密的理工类课程，采用以板书为主题，多媒体课件为辅助的教学模式，教师可根据教学重点内容的内在联系和教学设计程序，运用分析、综合等思维方式，按照一定顺序用板书反映大部分教学主要内容，用多媒体课件呈现教学辅助材料的方式。这样有利于展示教师思维过程和知识的形成过程，有利于学生感受教师鲜活灵动的思想、智慧和丰富的情感，使学生不会产生。“思维惰性”。从课堂实践上看，把多媒体课件技术应用在水力学教学中，可大大缩短信息传播的时间和路径，使一些难以用单一语言、文字、图像来讲解的概念能够较快、较透彻的理解，但也出现了一些弊端，不少学生反映跟不上教师课堂教学的节奏，时间一长，积累的问题越来越多，影响了学生的学习兴趣。总之，将多媒体技术和板书相结合，充分利用各自的优势，取长补短，可以收到最佳教学效果。

2.3　水力学实验教学改革

水力学作为一门实践性较强的技术基础课，实验教学在整个教学过程中具有不可代替的作用。我校水力学实验室使用面积为350平方米，在清华大学的大力帮助下现有水力学实验设备52台，开设教学型实验项目19项，已基本满足教学的需要。为提高实验教学质量，在加大实验学时的同时，我校编写了《水力学实验指导书》。根据教学大纲的要求科学安排多种多样的实验项目，包括验证性实验、设计性实验、综合性实验等，使学生在水流现象的观察、理论的验证和量测水位、流量、流速、压强等基本技能上获得足够多的经验，提高动手能力。

我校虽然在水力学实验教学改革方面取得了一些成绩，但今后还需在培养学生创新能力上下功夫，逐渐将验证性实验改为设计性实验，在开放实验室的基础上，为学生创新个性的发展提供平台。通过设计性实验，使学生不再是单纯的知识接受者，而是知识的探索者。在实验过程中改变单向传授，采用双向交流的教学方法。教师采用启发式进行指导，学生通过独立思考和自学能力的提高，减少对教师的依赖，充分调动学生的主观能动性，加快学生对新知识、新技术、新设备的掌握和运用，提高实验教学的质量。

3　结语

水力学是一门特点突出，强调理论联系实际的课程，我们只有认清其特点，结合高等教育教学改革的思路，在教学过程中不断探索和实践，加强实践教学环节，激发学生的学习兴趣，才能从根本上保证水力学的教学效果，提高水力学课程的教学质量。

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