轉(zhuǎn)型形勢下高?！端娬尽氛n程教學(xué)改革與研究

劉喜峰　張瑞　崔德芹

摘 要：以吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院為例，結(jié)合教育部關(guān)于地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導(dǎo)意見，分析、研究了水利水電工程專業(yè)的《水電站》課程，根據(jù)該課程的特點(diǎn)提出了新形勢下吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院課程教學(xué)應(yīng)滿足的要求。針對《水電站》教學(xué)中存在的問題，分別從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式三方面展開論述，并提出了相關(guān)的教學(xué)改革措施，使其與現(xiàn)行執(zhí)業(yè)資格考試和行業(yè)需求接軌，以期為其他高校同類專業(yè)的課程建設(shè)提供參考，同時，也為培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才作準(zhǔn)備。

關(guān)鍵詞：《水電站》課程；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；轉(zhuǎn)型改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.123

教育部2014年工作要點(diǎn)的提出意味著我國高等教育將進(jìn)入新的調(diào)整期，推進(jìn)地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展會對我國高等教育改革發(fā)展的全局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院積極響應(yīng)、深入貫徹落實(shí)高教強(qiáng)省戰(zhàn)略，全面實(shí)施轉(zhuǎn)型發(fā)展，努力將自己建設(shè)成為特色鮮明的應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)。學(xué)校的基本定位會涉及到眾學(xué)科和專業(yè)，甚至是課程的轉(zhuǎn)變和調(diào)整。在此形勢下，結(jié)合各用人單位對水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)的意見和建議，將《水電站》課程納入先期教學(xué)改革目標(biāo)，對該課程的理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和課程考核方式等進(jìn)行一系列改革和創(chuàng)新，形成一套完整、系統(tǒng)的教學(xué)模式。

《水電站》是水利水電工程專業(yè)的核心課程，也是主要專業(yè)課之一。該課程包含的內(nèi)容多，學(xué)習(xí)過程中會涉及很多專業(yè)基礎(chǔ)課的知識，比如《水力學(xué)》《材料力學(xué)》《結(jié)構(gòu)力學(xué)》等，還有專業(yè)課《水工建筑物》和《水利工程施工》，知識面很廣，實(shí)踐性強(qiáng)，并且具有一定的交叉性。另外，在水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)方案中，該課程是僅有的一門將水利與水電結(jié)合在一起的課程，其他課程都只重視水利方面的知識講解。所以，在牢固掌握其他課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，為了讓學(xué)生更好地運(yùn)用水電知識，不與實(shí)際情況脫軌，為將來從事水電站運(yùn)行管理、施工和調(diào)度等工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，該課程的教學(xué)改革顯得尤為重要。

1 《水電站》課程特點(diǎn)和轉(zhuǎn)型要求

《水電站》是一門與工程實(shí)際情況貼合度較高的課程。該課程對學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握度和綜合應(yīng)用能力有很高的要求。學(xué)習(xí)這門課程，學(xué)生不僅要掌握水輪機(jī)和水電站建筑物的基本概念、原理特點(diǎn)，還要熟知相關(guān)規(guī)范，能夠著手各建筑物的設(shè)計(jì)，并將各設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)合理、規(guī)范地反映到工程圖紙上。而在學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的形勢下，對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)更加重要。

1.1 課程特點(diǎn)

水電站是水、機(jī)、電的綜合體，是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備和建筑物的總體。因此，這門課程教學(xué)包括三大部分內(nèi)容，即水電站輸水系統(tǒng)、水輪機(jī)和廠房。在輸水系統(tǒng)中，主要介紹進(jìn)水建筑物、輸水建筑物、平水建筑物等的構(gòu)造和特點(diǎn)，尤其是壓力管道和調(diào)壓室中的水力計(jì)算和設(shè)計(jì)，各建筑物的設(shè)計(jì)均需嚴(yán)格遵守有關(guān)的水利規(guī)范；在水輪機(jī)部分將介紹水輪機(jī)的類型、構(gòu)造和工作原理，重點(diǎn)講解水輪機(jī)的特性和選型方面的內(nèi)容；廠房部分主要講述各類廠房的布置設(shè)計(jì)。在水電站初步設(shè)計(jì)中，這三部分內(nèi)容缺一不可，應(yīng)繪制出與各部分相對應(yīng)的工程圖紙?；谏鲜鼋虒W(xué)內(nèi)容，《水電站》課程具有知識點(diǎn)多、實(shí)物圖片多、設(shè)計(jì)計(jì)算公式多、規(guī)范復(fù)雜、涉及眾多基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)難度大、對學(xué)生綜合能力要求高的特點(diǎn)。

1.2 轉(zhuǎn)型要求

《水電站》作為一門專業(yè)課，結(jié)合課程特點(diǎn)和學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑，為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，如何設(shè)置授課內(nèi)容，采取什么樣的授課方式可以讓學(xué)生掌握更多內(nèi)容，讓學(xué)生有光明的就業(yè)前景，畢業(yè)后在該行業(yè)中迅速適應(yīng)并發(fā)揮重要作用，是亟待解決的問題。因此，在學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展期間，針對專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程教學(xué)應(yīng)側(cè)重以下幾方面。

1.2.1 教學(xué)內(nèi)容與執(zhí)業(yè)資格考試掛鉤

學(xué)生作為未來的水利水電工程從業(yè)人員，勢必會有一種學(xué)習(xí)方向，就是考取建造師執(zhí)業(yè)資格證和注冊土木工程師（水利水電工程）執(zhí)業(yè)資格證等。盡管在校期間不滿足考試條件，但學(xué)生可以提前學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，一旦條件滿足，便可取得相應(yīng)證書，為個人從事工程活動和在企業(yè)提升資質(zhì)提供依據(jù)。但是，多數(shù)高校并不重視此類資格考試。水利水電行業(yè)執(zhí)業(yè)資格考試的試題會涉及水電站方面的知識，而且偏重于實(shí)踐，以實(shí)際工程為案例，考核的就是學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。目前，各大高?！端娬尽方虒W(xué)方式也僅僅是按照教材講解分節(jié)知識點(diǎn)，尚未開啟系統(tǒng)的專業(yè)知識案例部分。因此，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)多注意知識點(diǎn)的偏移，做好行業(yè)儲備人才的培養(yǎng)工作。在轉(zhuǎn)型形勢下，各高校陸續(xù)引進(jìn)、任用“雙師型”教師，有此類教師的參與，會使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果事半功倍。

1.2.2 注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)

《水電站》是一門綜合性課程，其實(shí)踐教學(xué)主要是培養(yǎng)、提高學(xué)生的實(shí)踐能力，具體表現(xiàn)為幫助學(xué)生通過工程師的基本技能和專業(yè)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)工程思維能力、工程設(shè)計(jì)能力和解決工程實(shí)際問題的能力，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范完成水輪機(jī)和水電站建筑物的初步設(shè)計(jì)，并繪制工程圖紙，為學(xué)生將來從事水利行業(yè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理和科研方面的工作奠定基礎(chǔ)。但是，以往的教學(xué)內(nèi)容過于偏重理論知識，不重視實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)為“學(xué)”與“做”無關(guān)，所以，學(xué)生畢業(yè)后適應(yīng)工作的能力差，與行業(yè)用人單位的要求脫節(jié)。在轉(zhuǎn)型形勢下，學(xué)校必須要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，讓他們能夠?qū)W以致用。

1.2.3 與其他課程的交叉教學(xué)

一個水電站樞紐包括樞紐建筑物、發(fā)電建筑物和發(fā)電設(shè)備等。樞紐建筑物在《水工建筑物》課程中講授，發(fā)電建筑物和發(fā)電設(shè)備的水利機(jī)械部分在《水電站》課程中講授，而發(fā)電設(shè)備的電氣部分在機(jī)電工程類專業(yè)開設(shè)的課程中講授。鑒于此，為了使學(xué)生能夠連貫學(xué)習(xí)，不影響課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，電氣部分知識不應(yīng)與教學(xué)內(nèi)容徹底脫節(jié)，所以，要盡量聘請機(jī)電類有經(jīng)驗(yàn)的教師講授若干學(xué)時。另外，在介紹各發(fā)電建筑物部件時，教師可以結(jié)合英語教學(xué)，為下學(xué)期的專業(yè)英語教學(xué)作鋪墊，也為從事科研工作的學(xué)生查閱外文文獻(xiàn)打下基礎(chǔ)。

1.2.4 引入先進(jìn)技術(shù)

部分學(xué)生畢業(yè)后將從事水電站運(yùn)行管理方面的工作，所以，為了確保水電站能夠長期穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，減少水電站運(yùn)行管理值班人員的數(shù)量，改善勞動條件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時管理，很多水電站已經(jīng)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。因此，教師在講解《水電站》課程時，可以利用2～4學(xué)時或以開展講座的形式為學(xué)生介紹先進(jìn)的水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，讓他們了解水電站的信息化和自動化程度。

2 教學(xué)中存在的問題

過去《水電站》課程多采用傳統(tǒng)的“以教材為中心，以課堂為中心，以教師為中心”的教學(xué)模式。當(dāng)前，《水電站》教學(xué)中主要存在以下問題：①理論教學(xué)方面存在學(xué)時不足的問題。因?yàn)檎n程內(nèi)容多，在轉(zhuǎn)型形勢下，理論學(xué)時一再被壓縮，所以，教師要想在有限的學(xué)時內(nèi)講完內(nèi)容并讓學(xué)生聽懂是有一定難度的，而且學(xué)生學(xué)起來也比較難，不易掌握。另外，不管教學(xué)所選用的《水電站》教材是哪一版，都存在內(nèi)容老化的問題，缺少水電站建設(shè)的發(fā)展動態(tài)。從當(dāng)前水電站的發(fā)展情況來看，建設(shè)的中小型水電站比較多，但教材中少有介紹。同時，課堂上多以教師講為主，學(xué)生聽為輔，教學(xué)方法不能隨著教學(xué)內(nèi)容而調(diào)整；教學(xué)內(nèi)容的凝練度和精講度不到位；多媒體課件中動畫效果較少也是學(xué)生提不起學(xué)習(xí)興趣的原因之一。②課程實(shí)踐環(huán)節(jié)重復(fù)性大，缺乏創(chuàng)新?！端娬尽氛n程的實(shí)踐環(huán)節(jié)采用課程設(shè)計(jì)結(jié)合參觀實(shí)習(xí)的方式。課程設(shè)計(jì)集中安排在1周內(nèi)，相關(guān)內(nèi)容在教材中并未涉及，課程設(shè)計(jì)題目大多也不是真實(shí)的案例，而且并非一人一題，重復(fù)性極大。在設(shè)計(jì)過程中也存在許多問題，比如圖紙繪制不規(guī)范，圖紙中的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)計(jì)算部分無法準(zhǔn)確對應(yīng)，各種理論概念混淆，廠區(qū)布置方案不合理等；而在參觀實(shí)習(xí)中，大多時候?qū)W生也僅僅是參觀，聽聽電站負(fù)責(zé)人的介紹，參觀完畢后寫的實(shí)習(xí)報(bào)告雷同度極高，報(bào)告內(nèi)容描述工程概況居多，而自身領(lǐng)悟與課程教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系比較少。③考核方式太單一。通常情況下，都是以試卷形式來考核學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，導(dǎo)致學(xué)生只注重考前復(fù)習(xí)，死記硬背，這考的是他們的記憶力，反映不出他們的理解力和解決實(shí)際問題的能力。另外，現(xiàn)存考試模式與執(zhí)業(yè)資格考試模式脫軌，執(zhí)業(yè)資格考試中考的是對知識的理解和運(yùn)用，涉及到公式、規(guī)范類的題目居多，而教師在出題時，因?yàn)樾枰紤]及格率或卷面成績正態(tài)分布等問題，反倒會避開一些公式復(fù)雜的題目，這樣會在先期給學(xué)生產(chǎn)生錯誤導(dǎo)向，讓他們認(rèn)為這部分知識不重要，造成知識點(diǎn)的缺失。

3 適應(yīng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的教學(xué)改革措施

針對學(xué)生在學(xué)習(xí)《水電站》課程中存在的問題，結(jié)合學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，現(xiàn)有針對性地從以下3個方面提出改革措施。

3.1 理論教學(xué)

理論教學(xué)分別從教材、多媒體課件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段4個方面展開。

3.1.1 教材

教學(xué)內(nèi)容的安排依賴于教材，它是以教材為中心展開的。針對教材內(nèi)容老化的情況，學(xué)校可以自編教材，或在現(xiàn)用教材（劉啟釗，胡明，著，《水電站》，中國水利水電出版社，2014）的基礎(chǔ)上及時為學(xué)生補(bǔ)充學(xué)習(xí)資料，尤其是執(zhí)業(yè)資格考試中涉及到的內(nèi)容、目前水電站的發(fā)展動態(tài)及趨向、水資源開發(fā)規(guī)劃相關(guān)的國家政策、設(shè)計(jì)規(guī)范及手冊等，目的就是讓學(xué)生學(xué)習(xí)到更新、更實(shí)用的知識。

3.1.2 多媒體課件

《水電站》課程中包括各類建筑物和水利機(jī)械的內(nèi)容，教師要想向?qū)W生介紹各部件的組成及其細(xì)部構(gòu)造，就要采用一些有效的教學(xué)輔助工具來幫助學(xué)生形成空間概念。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以使CAI課件成為多媒體教學(xué)的熱點(diǎn)。CAI課件可以直觀地對比、展示二維、三維圖像，使學(xué)生對空洞的教學(xué)內(nèi)容有更形象的認(rèn)識，同時，也可在PPT中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過鼠標(biāo)操作從不同視角展示各部件，加深學(xué)生的印象。因?yàn)閷W(xué)生覺得圖片、動畫等比較新穎、有趣，所以，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段——CAI課件，可以優(yōu)化課堂教學(xué)效果。

3.1.3 教學(xué)內(nèi)容

《水電站》課程的教學(xué)內(nèi)容豐富，但是，理論學(xué)時被壓縮。教師要想在有限的學(xué)時內(nèi)教懂、教會、教好學(xué)生，就要凝練和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容——精講重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，對于學(xué)生容易領(lǐng)悟的部分，以作業(yè)的形式要求學(xué)生自學(xué)完成，同時，教師還要在授課過程中適當(dāng)增加一些具有地域特色的知識。比如，我校學(xué)生多為吉林省內(nèi)的，因此，在授課過程中，可以將省內(nèi)水電站，比如豐滿、紅石、白山電站作為典型工程案例，實(shí)行案例教學(xué)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)給出重要專業(yè)名詞和專業(yè)術(shù)語的英文名稱，適當(dāng)添加發(fā)電設(shè)備電氣部分和計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的內(nèi)容，適時邀請校外知名專家或高級工程師來校作專題報(bào)告，為學(xué)生普及最新工程建設(shè)動態(tài)，水電站設(shè)計(jì)的新理論、新技術(shù)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的前沿成果等。

3.1.4 教學(xué)方法和手段

課程的教學(xué)方法不是一成不變的，應(yīng)隨著教學(xué)內(nèi)容的不同而及時調(diào)整。在緒論部分，可以多引入課程發(fā)展趨勢和教師自己的科學(xué)研究工作進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生查文獻(xiàn)，追蹤國內(nèi)外最新研究動向，并要求學(xué)生將其研究成果以PPT形式匯報(bào)給大家，鼓勵學(xué)生嘗試寫綜述類小論文；在水輪機(jī)部分，可采用SOLIDWORKS等軟件制作三維模型；在水電站輸水系統(tǒng)部分，可以結(jié)合水工建筑物方面的知識點(diǎn)，對比講授，啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)他們?nèi)跁炌ǖ哪芰Γ粚τ趶S房部分，可制作3D MAX動畫，并錄制現(xiàn)場實(shí)習(xí)的影像，使教學(xué)內(nèi)容更加形象、生動，從而取得較好的效果。 3.2 實(shí)踐教學(xué)

過去，實(shí)踐教學(xué)一直不被重視，在轉(zhuǎn)型發(fā)展形勢下，高校積極轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，致力于增加實(shí)踐學(xué)時數(shù)，使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相輔相成。因?yàn)槲倚Ｋご髲d尚未建成，學(xué)生沒有親身體驗(yàn)、參與相關(guān)課程試驗(yàn)——水力發(fā)電模擬試驗(yàn)、水擊試驗(yàn)、調(diào)壓室水位波動試驗(yàn)等。鑒于此，在條件允許的情況下，學(xué)生可以先通過CAI網(wǎng)上教學(xué)實(shí)驗(yàn)課件預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，寫試驗(yàn)報(bào)告。課程設(shè)計(jì)部分是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中很重要的一部分，所以，教師應(yīng)對學(xué)生進(jìn)行分組，每一組有自己的設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)書和設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，教師要給出學(xué)生每天完成的工作量，同時，要在當(dāng)天課程設(shè)計(jì)結(jié)束前做好檢查工作。同一組成員可共同探討，互相合作，但是，必須保證有自己獨(dú)立完成的部分。設(shè)計(jì)后安排答辯，教師要及時指出學(xué)生設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題和CAD圖紙中不合理的地方。現(xiàn)場實(shí)習(xí)部分不僅可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，還有助于鞏固理論知識。在此過程中，可以聘請工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師、實(shí)習(xí)基地的工程技術(shù)人員聯(lián)合任課教師一起帶隊(duì)，每位帶隊(duì)人員負(fù)責(zé)若干名學(xué)生。在實(shí)習(xí)開始前，要做好動員工作，為學(xué)生安排好任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)在參觀時邊思考邊提問。實(shí)習(xí)結(jié)束后，實(shí)習(xí)報(bào)告中務(wù)必要寫出心得體會和自己對水利工程建設(shè)的領(lǐng)悟。

3.3 考核方式

《水電站》課程的傳統(tǒng)考核題目（名詞解釋、填空、選擇、判斷、簡答、論述和計(jì)算）應(yīng)結(jié)合課程設(shè)計(jì)和現(xiàn)場實(shí)習(xí)遇到的問題來檢驗(yàn)學(xué)生是否真正掌握相應(yīng)的實(shí)踐內(nèi)容知識點(diǎn)，同時，課程考核可以模仿執(zhí)業(yè)資格考試，在傳統(tǒng)出題模式的基礎(chǔ)上，增加一種題型，即案例分析。從實(shí)際工程案例或執(zhí)業(yè)資格考試試題庫中抽出一道題，配以一系列的問題來考察學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握度和他們學(xué)以致用的能力。這種考核方式符合學(xué)校的教育目標(biāo)，并且與國家考試形式掛鉤，可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生在答卷中學(xué)會分析問題，并能有效解決問題，為他們畢業(yè)后的工作奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

本文結(jié)合《水電站》課程的特點(diǎn)，指出轉(zhuǎn)型期高?！端娬尽氛n程教學(xué)應(yīng)滿足的要求，針對現(xiàn)階段教學(xué)中存在的問題提出相關(guān)改革措施，使學(xué)生獲得水電站的設(shè)計(jì)原理、方法和運(yùn)行管理等理論知識，培養(yǎng)他們解決實(shí)際工程問題的能力。這樣做，經(jīng)過相關(guān)考核后，他們就能與執(zhí)業(yè)資格人員接軌，畢業(yè)后便可成為動手能力強(qiáng)、適應(yīng)能力快的應(yīng)用技術(shù)型人才。

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〔編輯：白潔〕