高校水力学实验教学方法改革探索

刘楠 刘伟

（山东交通学院 交通土建工程学院，山东 济南 250357）

摘要：水力学实验教学可以培养学生的实践能力。改善实验仪器设备条件，精选实验项目，优化实验教学体系，增加设计性、综合性实验，培养学生科研能力和动手能力，提高学生的工程技术能力，也提高了实验教学的质量。

关键词：水力学实验；教学方法；教学改革；实验仪器

中图法分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：

当今社会随着经济结构的深入调整，对大学生综合素质，如创新能力、探索能力、自主能力等提出了更高的要求。而要培养具有创新意识的高素质人才，就需要改革过去缺乏创新力培养的教学体系和教学方法，使学生在学习过程中变被动学习为主动学习，逐渐提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，增强对困难和失败的承受力，并增进团队精神和协作能力，适应社会发展需要及教育体制改革需求。本文通过对新工科的人才能力要求分析，结合行业规范对于人才培养的要求，以及已有经验提出相对完整的水力学能量方程教学方法改革，以实现工程教育认证下本校学生实践能力的提升。

目前，关于《水力学》课程研究性教学的改革取得了很多成果，但实验教学改革较少。目前课程实验多仍局限于传统的教学模式，内容单一，大部分是演示性、对比性、验证性，学生主动参与的积极性难以发挥，不利于学生能力的培养。另一方面，由于实验成绩包含在水力学课程成绩考核中，总体考核目前多依附于传统的纸笔测验，一般没有完善的评价指标，多数以学生出勤和期末考试确定最终成绩，这就导致学生被动学习，对考试应付了事，无法与行业规范有机结合。所以，传统的教学模式不能满足当前人才培养的需要，为了更好地激发学生学习兴趣，培养其主动探究、独立思考和科研实践能力，有必要对现有教学模式进行改革，有效提升学生的应用分析能力，以提高教学质量。

本文总结了多年的教学经验，发现了所在高校港航专业的水力学实验课程教学中出现的问题，在教学内容、教学方式和考核方式等方面进行改革研究，并初步探讨了提高教学质量的改革措施。

1 教学现状与存在问题

1）学生动手能力有待提高

水力学课程知识点较多，理论性和实践性都很强，理论方面，学生在学习这门课之前，需要掌握高等数学、理论力学、材料力学等基本知识，但实验教学不同，水力学的所有实验要求每个学生动手操作，对实验原理、仪器、步骤、注意事项等都要熟悉，否则无法开展实验。在做实验之前，要求学生掌握每个实验的原理，所以理论方面必须要掌握很好，如能量方程的基本形式，方程中参数的物理意义、几何意义等都要理解透彻，但很多学生理论没有掌握好，所以动手能力也很差，看到实验仪器后无法下手，不理解基本原理。

2）教学方法单一

水力学涉及内容广泛，教师上课时，理论知识一般采用多媒体教学，实验教学采用现场教学形式，开课前教师先到实验室检查仪器，仪器正常使用即可开展实验，一般是8-10人一组，每组派一名动手能力强的学生跟着老师一起操作，其余同学一起处理实验数据。对于能量方程来说，学生需掌握能量方程的意义，教师一般先将理论写在黑板上，再讲解怎样验证实验原理，教学方式比较单一。

3. 考核方式

现有考核方式较单一，实验成绩是加入到平时成绩里面，再和期末考试成绩一起按比例计入总成绩，并没有单独对实验进行考核，这就使得小组内有的学生不认真做实验，直接抄写其他同学的实验数据，处理数据也不认真，应付了事。

2 教学改革措施

针对教学过程中出现的上述问题，本文结合水力学实验教学经验与体会，提出以下几项改革措施，以获得更好的教学效果。

1）提高学生学习兴趣

本校学生在大二就开设水力学课程。开课时，学生同时在学习材料力学课程，虽然两者关系不是很密切，但材料力学上有些知识点在水力学中也有应用，所以有的同学跟不上进度，针对这种情况，教师可以上课时以动画形式简单描述材料力学基本知识点，是学生先理解，再讲新内容，另外，对于水力学实验，在让学生实操之前，教师可以先播放实验视频，在课堂上将理论知识和实验视频讲解清楚再去做实验，效果较好。学生了解了实验都是来源于生活，学习兴趣也会提高，再做实验时也会认真对待。

2）改革教学方法

对于水力学实验，传统的教学方法使学生没有兴趣学习，而且都敷衍了事。针对这种情况，教师将现有的学生重新分组，如设置5人一组，选出组长，由组长负责分配实验任务：动手操作、计时、调整试验仪器、处理数据、答辩等。这样每人都有不同的分工，最后打分时，可以让组内成员互相平分，既能保证公平性，又完成了实验。

3）改革考核方式

课程实验的考核方式历来单一，不妨打破常规的考核方式，改为实验单独考核，分开计分。原水力学课程平时成绩包括课堂出勤、实验、作业和课堂表现，各占7.5%，期末考试应知应会内容占70%，相对来说，实验占比较小。将实验单独计分后，比例上调为20%，即单独评分，这就加重了水力学实验的比重，学生也会认真对待实验。另外，以答辩形式考核实验也是一种改革，类似课程设计，学生现场答辩，重点考核实验原理、操作及数据处理过程，引起学生高度重视。

3 实践效果

经过上述改进，课堂气氛活跃，学生的学习积极性有了很大的提高。

学生一致反映：该课程的教学组织很好，授课教师教导有方，要求严格；该课程的教学很好地激发了自己的学习兴趣并调动了学习枳极性；课程的成绩评定方法中所包含的考核项目，如考试等，可以很好地引导自己学习，特别是激励自己在整个学期中都努力学习。

在师生互动方面，教师做到了尊重每位学生。在课堂上，教师转变了角色，尊重每位学生，师生之间平等对话，与学生一起分享，共同学习。师生之间、生生之间达到了情感的沟通、心灵的交流和思维的碰撞。教师注重运用委婉的语气、温和的语言，如“你还有什么问题吗?”“你还想说什么呢?”“没关系，坐下来再想一想。”等等。让学生感受到民主与平等，从而树立对话的信心。另外，多鼓励少批评，有些同学平时胆小怯懦，教师多鼓励少批评。表扬敢于大胆发言、愿意发表不同意见的同学。让每个学生都敢于表达自己的想法，大胆表达自己的真实感受，从而促进了学生之间、师生之间产生更广泛、更深刻的互动。

4 结语

本文对水力学实验在学生基础、教学方法和课程考核等三个方面进行了改革探索，并提出了相应的改革方法和措施。实践证明：在进行了教学改进之后，学生对水力学实验的学习产生了浓厚的兴趣，教师在上课播放实验视频时，学生也会认真、仔细的观看，也能提出问题，共同讨论，教学效果得到了明显提升。

参考文献

[1] 郑美玉，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

[2] 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

收稿日期：2020– , 修回日期：2020– –

基金项目：山东交通学院本科教学改革研究项目

作者简介：刘楠(1984–)，女，博士、讲师，研究方向为海洋工程结构动力分析与断裂机理研究，E-mail：[e-mail]