高職水力學(xué)課程多元化教學(xué)模式構(gòu)建研究

遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 羅 巖

水力學(xué)是高職院校給排水工程技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是后續(xù)專業(yè)課如水泵與水泵站、給水排水管道工程、建筑給排水工程、水處理工程等課程的基礎(chǔ)，該課程所涉及的基本原理和基礎(chǔ)理論對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及在工作中解決工程實(shí)際問題等起著重要的指導(dǎo)作用。

水力學(xué)理論性較強(qiáng)、概念抽象、公式繁多、計(jì)算量大，加之學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，使得學(xué)生普遍反映比較難學(xué)。由于該課程需要大量應(yīng)用計(jì)算，不便于全部采用多媒體教學(xué)，一直以來的教學(xué)模式主要是傳統(tǒng)的板書教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分，學(xué)生的評價(jià)模式以期末考試成績?yōu)橹饕u判內(nèi)容，同時(shí)考慮平時(shí)作業(yè)情況和實(shí)驗(yàn)成績。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，教學(xué)手段的單一，造成一定數(shù)量學(xué)生學(xué)習(xí)中渾水摸魚，抄襲作業(yè)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況比較普遍，教學(xué)效果不佳，對今后學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事工作都是不利的。

為了提高水力學(xué)教學(xué)質(zhì)量，對該課程的改革提出設(shè)想，根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和高職培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合實(shí)際重新整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，采用多種教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式多元化，提升教學(xué)效果。

一、板書與多媒體相結(jié)合的理論教學(xué)模式

根據(jù)課程性質(zhì)和學(xué)生特點(diǎn)，教學(xué)上以理論教學(xué)模式為主，具體采取板書和多媒體相結(jié)合的教學(xué)方式。

板書是傳統(tǒng)的教學(xué)方法，該方法在不同層次的教學(xué)活動中發(fā)揮了積極的作用。教師可以通過生動、形象的描述和肢體語言吸引學(xué)生的注意，式有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮。板書教學(xué)方式比較靈活，可以根據(jù)不同基礎(chǔ)的學(xué)生調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。

什么是多媒體教學(xué)？多媒體教學(xué)模式是文字、圖形圖像、聲音、等多種元素為一體的教學(xué)模式，給學(xué)生提供全方位、多維的信息。如將雷諾實(shí)驗(yàn)過程以視頻的形式展示在學(xué)生面前，將復(fù)雜的變化過程變得易于理解。直觀的水力學(xué)現(xiàn)象能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其學(xué)習(xí)積極性。此外，利用多媒體能節(jié)約許多在黑板上作圖和書寫的時(shí)間，將節(jié)約出來的時(shí)間用來講解習(xí)題，提高了教學(xué)效率。多媒體在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用，可使抽象、難懂的問題變得直觀，加深學(xué)生對知識的理解，并為其親自動手做實(shí)驗(yàn)提供初步認(rèn)識[3]。

多媒體教學(xué)具備單獨(dú)板書教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢，但也應(yīng)有選擇地加以利用，將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合。要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的差別而采用不通的教學(xué)方法。例如水力學(xué)的基本概念、基本原理及應(yīng)用情況等內(nèi)容采用多媒體教學(xué)，利用圖片、視頻、動畫等使抽象問題直觀化，使學(xué)生有更深刻的感性認(rèn)識。對于較重要的公式及一些重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容還是要采用板書教學(xué)，如在公式推導(dǎo)過程、解題過程中，使用板書教學(xué)，留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，便于學(xué)生集中注意力看清步驟、方法和解題思路，逐步理解、掌握演算過程，從而獲得良好的教學(xué)效果。

二、課堂討論式教學(xué)模式

為提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，突出學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，理論課堂中加入討論式教學(xué)模式，圍繞教師指定或?qū)W生自選的專題進(jìn)行課件制作及講解，帶動全班討論。

國內(nèi)外很多高校的水力學(xué)或流體力學(xué)課程都引入過這種討論時(shí)教學(xué)模式，并取得了較好的效果。哈佛大學(xué)率采用專門的新生研討課的形式至今已有50余年的歷史。清華大學(xué)從2003年起就開始由流體力學(xué)的知名學(xué)者為新生開設(shè)了“智能流體及應(yīng)用”的研討課，得到了新生的普遍歡迎和好評。麻省理工學(xué)院從 1986年開始嘗試，在大一、大二學(xué)生中進(jìn)行研討課。加州伯克利分校的流體力學(xué)新生研討課則著眼于生活，具有鮮明的特色。中國科學(xué)院力學(xué)研究所面向碩士和博士研究生開展流體力學(xué)史和經(jīng)典流體力學(xué)問題的課前討論。以上各高校或科研機(jī)構(gòu)的嘗試都取得了較好的效果，較大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

根據(jù)高職人才培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生特點(diǎn)，目前已擬定了10份討論題目，內(nèi)容主要圍繞水力學(xué)發(fā)展史、自然界水力學(xué)現(xiàn)象、工程中的水力學(xué)原理等方面。計(jì)劃在實(shí)施過程中按學(xué)號分組的方法組建討論小組，每個(gè)組員分工負(fù)責(zé)資料收集、PPT 制作和講解工作等。學(xué)生課前準(zhǔn)備好演示所需的PPT 課件，課件演示和講解時(shí)間安排在課前5～15分鐘，學(xué)生講解后回答其他同學(xué)提出相關(guān)問題。內(nèi)容豐富的多媒體課件可以使別的同學(xué)更好的理解所講的內(nèi)容，這樣不僅可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能了還可以為他們提供一個(gè)展示自我的機(jī)會。解答其他同學(xué)提出的問題是互相學(xué)習(xí)的過程。教師在討論結(jié)束后對論題及講解情況進(jìn)行點(diǎn)評，并依據(jù)專題討論的總體情況評定成績。

三、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是水力學(xué)課程教學(xué)的重要組成部分，但目前水力學(xué)實(shí)驗(yàn)中由教師講授實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟，這種模式不利于學(xué)生對知識的理解，忽略學(xué)生的積極性和主動性。因此嘗試將部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目調(diào)整成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是指在給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)設(shè)備下，學(xué)生根據(jù)水力學(xué)原理自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟并自行完成的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康男枰鲃铀伎肌Ｒ虼诉@種教學(xué)模式有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和探索性，打破了實(shí)驗(yàn)依附理論的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)知識和提高能力的有效途徑，更適應(yīng)于高職高技能人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

目前擬定的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有《管路局部阻力實(shí)驗(yàn)》和《閥門不同開啟度阻力系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)》。在實(shí)驗(yàn)課之前，教師將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行說明，必要時(shí)通過視頻或圖片介紹相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備及實(shí)驗(yàn)過程。之后，教師布置實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備題目，學(xué)生則需要在課后根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瓿蓪?shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，制定實(shí)驗(yàn)步驟，擬定實(shí)驗(yàn)測定參數(shù)。在完成實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)生主動思考，有利于提高學(xué)生的動手能力，開發(fā)思維能力和創(chuàng)新能力。

水力學(xué)是給排水工程技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的理論性、抽象性和實(shí)踐性，掌握好這門課程有重要的工程意義。教師應(yīng)在人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)下，根據(jù)課程特點(diǎn)采取合適的教學(xué)模式，構(gòu)建有高職特色的水力學(xué)課程教學(xué)體系。為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

[1]王 燁，李亞寧.流體力學(xué)課程多視角教學(xué)方法的探索與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2013.04

[2]司春槺，韓會玲，齊清蘭.水力學(xué)教學(xué)中多媒體課件與板書的使用模式優(yōu)化研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)林教育版），2009.03

[3]敬雙怡，殷震育，李衛(wèi)平.運(yùn)用多元化教學(xué)模式提高“水力學(xué)”教學(xué)質(zhì)量[J].科技信息，2013.03

[4]崔海航，張鴻雁，張志政.流體力學(xué)小專題討論提升課堂教學(xué)效果的研究[J].大學(xué)教育，2013.05

[5]史文海，李校兵.水力學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].溫州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007.05