基于“移動(dòng)平臺(tái)”技術(shù)下水泵及水泵站課程教學(xué)改革研究

柏濤 嚴(yán)新軍 張磊 李曉慶 王相峰

[摘? ? ? ? ? ?要]? 水泵及水泵站課程是農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)的核心課，課程包含大量水力機(jī)械與水利工程的理論知識(shí)。在水利行業(yè)中，該課程知識(shí)內(nèi)容廣泛，具有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和實(shí)踐性，學(xué)習(xí)難度較大，將信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”植入傳統(tǒng)的水泵及水泵站課程授課過(guò)程中，可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，提升課程教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到一定的教學(xué)效果。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? “移動(dòng)平臺(tái)”;水泵及水泵站;教學(xué)模式

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2022）10-0058-03

高等教育發(fā)展歷史已久，中國(guó)有1200多所本科高校，2000多所大專(zhuān)院校，為我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了大量各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才，有的從事一線生產(chǎn)工作，有的從事管理工作，有的從事規(guī)劃工作，還有的從事科研探究工作等，即便同一行業(yè)，也有多種從業(yè)方向。這就要求我們高等教育培養(yǎng)的人才要符合社會(huì)發(fā)展的需要，因此高校要培養(yǎng)什么樣的人就成為學(xué)校的定位。清華、北大會(huì)培養(yǎng)出更多的科研人員，高職院校會(huì)提供生產(chǎn)一線需要的技術(shù)人員。而位于祖國(guó)西北地區(qū)的高校，應(yīng)當(dāng)怎樣定位培養(yǎng)哪種層次的行業(yè)人才呢，這同樣需要立足西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，培養(yǎng)與之緊密聯(lián)系的專(zhuān)業(yè)人才。西北地區(qū)遠(yuǎn)離我國(guó)東部發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)人才的吸引力不足，更多本地行業(yè)發(fā)展需要的專(zhuān)業(yè)人才的需要自己培養(yǎng)。

水泵及水泵站是農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)的核心課程之一[1]。隨著現(xiàn)代水利工程的不斷發(fā)展，為滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，解決干旱與洪澇的矛盾，必須大力依靠發(fā)展機(jī)電提水排灌事業(yè)。此外，水泵樞紐工程也是建設(shè)調(diào)水工程的重要一環(huán)，發(fā)揮著重要的作用，在南水北調(diào)工程中應(yīng)用廣泛，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)了重要力量。這門(mén)課程分為水力機(jī)械與水工建筑物兩大部分，課程專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，涉及內(nèi)容廣，知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)習(xí)困難指數(shù)較大[2]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)為我國(guó)農(nóng)業(yè)水利事業(yè)培養(yǎng)了大量的專(zhuān)業(yè)人員，是值得肯定的，必須繼承好[3]。然而隨著信息技術(shù)[4]的快速發(fā)展，課程教學(xué)方法有了更多的可能?？梢栽诎l(fā)揚(yáng)好傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，為更好的課程授課探究可行方案。本項(xiàng)目依托水泵及水泵站課程的重要章節(jié)，以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)2017級(jí)172班與173班兩個(gè)教學(xué)班級(jí)為實(shí)施對(duì)象，其中農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)173班采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)172班采用新的教學(xué)模式，旨在探究將信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”更好地植入專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，提升教學(xué)效果，為水泵及水泵站課程教學(xué)提供新的教學(xué)模式參考。

一、教學(xué)改革發(fā)展與實(shí)踐

傳統(tǒng)教學(xué)模式，從古至今一直在傳承沿用，發(fā)展至今主要有講授法、演示法、實(shí)踐指導(dǎo)法等。講授法是指教學(xué)以教師為主導(dǎo)，對(duì)學(xué)生教授課程知識(shí)，可以短時(shí)間高效講授大量的知識(shí)內(nèi)容，但在實(shí)踐過(guò)程中，常常忽略授課對(duì)象的消化吸收情況，造成被動(dòng)學(xué)習(xí)的問(wèn)題，有時(shí)這種授課方法也被稱(chēng)為填鴨式教學(xué)[5];演示法，顧名思義，通過(guò)展示教具物品或者示范操作等直觀地講授相關(guān)知識(shí)，可使學(xué)生得以更好地理解，但應(yīng)用范圍小，有著顯著的局限性;實(shí)踐指導(dǎo)法，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)常常會(huì)被用到，以教師演示[6]為主，學(xué)生重復(fù)操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)教學(xué)硬件要求較高。這些傳統(tǒng)的教學(xué)模式有著鮮明的優(yōu)勢(shì)，也有著明顯的缺點(diǎn)和局限，在繼承和發(fā)揚(yáng)的過(guò)程中，應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短，與時(shí)俱進(jìn)，充分吸收新事物的優(yōu)勢(shì)，探究教學(xué)模式的新可行方案。對(duì)于教學(xué)改革的實(shí)踐，從教學(xué)模式形成起，就沒(méi)有停止過(guò)。教育部也制定了教育改革發(fā)展的總體方向，明確了教育發(fā)展的主攻方向和重要著力點(diǎn)。

二、信息技術(shù)與課程教學(xué)的融合

21世紀(jì)是信息技術(shù)的時(shí)代，快速發(fā)展的信息技術(shù)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的活力，可以更高效地進(jìn)行社會(huì)資源優(yōu)化配置，成為高效工作的好助手，也為萬(wàn)物互聯(lián)創(chuàng)造了可能。

信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用發(fā)展迅速，引起了大家廣泛關(guān)注。首先，信息技術(shù)作為一種媒介，可以有效加強(qiáng)教師與學(xué)生的聯(lián)系，使得教學(xué)過(guò)程盡可能地?cái)[脫場(chǎng)地和時(shí)間的束縛，學(xué)習(xí)效率得以提升，學(xué)習(xí)場(chǎng)景得以變化，例如目前面對(duì)復(fù)雜突變的形勢(shì)，高校實(shí)施線上課堂。其次，信息技術(shù)包含多種多樣的移動(dòng)終端[7]，可以使教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)，更加變化多樣，使得學(xué)生課堂教學(xué)的參與度得以提升，如微信小程序的使用可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再者，互聯(lián)網(wǎng)包含豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與學(xué)習(xí)平臺(tái)，這為教學(xué)內(nèi)容提供了更好的理解平臺(tái)，為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)提供更好的支持，同時(shí)也為課程之外的專(zhuān)業(yè)繼續(xù)學(xué)習(xí)提供了途徑。

三、信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”在水泵及水泵站課程中的應(yīng)用

信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”在水泵及水泵站課程授課過(guò)程中，充當(dāng)著課程知識(shí)的智能化載體，可以及時(shí)高效地將課程主干知識(shí)點(diǎn)和詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)[8]傳送至學(xué)生處，解決課前不知老師要講什么的問(wèn)題、哪些知識(shí)是重點(diǎn)問(wèn)題以及如何快速構(gòu)造課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，可以很好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能動(dòng)性，強(qiáng)化知識(shí)的理解與記憶。這就要求授課教師將課程章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系厘清，把知識(shí)點(diǎn)的難易程度與掌握標(biāo)準(zhǔn)分析清楚，以解決學(xué)生想學(xué)無(wú)從下手、看書(shū)全是重點(diǎn)的問(wèn)題。水泵及水泵站課程包含兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：一個(gè)是理論課堂授課，另一個(gè)是實(shí)踐教學(xué)課程設(shè)計(jì)。因此，將信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”植入水泵及水泵站課程授課過(guò)程中，將有著很好的適用，教學(xué)實(shí)踐模式見(jiàn)圖1。

（一）教學(xué)模式設(shè)計(jì)

水泵及水泵站課程，整個(gè)教學(xué)過(guò)程分為五個(gè)部分。在第一部分“課程解讀”模塊，邀請(qǐng)農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人，為學(xué)生詳細(xì)介紹課程在培養(yǎng)體系中的作用和地位;邀請(qǐng)課程負(fù)責(zé)人為學(xué)生做課程整體框架的解讀。在第二部分“課前自學(xué)”模塊，發(fā)揮移動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，做到精準(zhǔn)高效推送，讓學(xué)生提前了解課堂內(nèi)容，掌握自學(xué)知識(shí)點(diǎn)，提出學(xué)習(xí)疑問(wèn)。在第三部分“課堂講授”模塊，將傳統(tǒng)課堂與移動(dòng)平臺(tái)相互結(jié)合，更好地開(kāi)展師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，課堂測(cè)試環(huán)節(jié)以及知識(shí)延伸環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與到課堂中。在第四部分“課后評(píng)價(jià)”模塊，對(duì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)對(duì)課堂教學(xué)的方式和內(nèi)容做出調(diào)整，做到每周一次。在第五部分“課程總結(jié)”模塊，通過(guò)課程期末測(cè)試和教學(xué)整體過(guò)程師生互評(píng)，為后續(xù)更好地開(kāi)展課程教學(xué)提供寶貴依據(jù)。

（二）教學(xué)內(nèi)容梳理——以第六章為例

本課程選用教材為水利水電出版社出版，揚(yáng)州大學(xué)劉超老師主編的《水泵及水泵站》，教材第六章為水泵汽蝕性能。本章的核心內(nèi)容主要講述水泵汽蝕及安裝過(guò)程的確定，具體分為：①汽蝕現(xiàn)象過(guò)程;②發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的關(guān)鍵;③汽蝕現(xiàn)象危害;④水泵汽蝕的類(lèi)型;⑤水泵的汽蝕基本方程;⑥汽蝕余量：有效汽蝕余量、必須汽蝕余量;⑦水泵的吸上真空高度;⑧汽蝕相似律和汽蝕比轉(zhuǎn)速;⑨水泵安裝高度;⑩汽蝕的防護(hù)措施十個(gè)主干知識(shí)點(diǎn)，這些主干知識(shí)點(diǎn)的要求標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了劃分。主干知識(shí)點(diǎn)可以幫助學(xué)生在課前快速了解這一章的主要內(nèi)容有哪些，本章知識(shí)的主線是什么，知識(shí)結(jié)構(gòu)如何，為課上的交流互動(dòng)與知識(shí)點(diǎn)的思考做好鋪墊。

本章內(nèi)容學(xué)習(xí)完成后，帶有更加詳細(xì)知識(shí)要點(diǎn)的內(nèi)容會(huì)被推送，形成完整的本章知識(shí)結(jié)構(gòu)，在此以知識(shí)點(diǎn)“汽蝕現(xiàn)象過(guò)程”為例說(shuō)明，具體如下：

汽蝕現(xiàn)象過(guò)程：汽蝕現(xiàn)象有空化、空蝕，是液體的特殊物理現(xiàn)象，具體描述為：①過(guò)流部位的局部區(qū)域的絕對(duì)壓力下降到當(dāng)時(shí)溫度下的汽化壓力時(shí)，水體便在該處開(kāi)始汽化，產(chǎn)生蒸汽，形成氣泡;②氣泡隨著水流向前流動(dòng)，至高壓區(qū)時(shí)，氣泡周?chē)母邏阂后w，致使氣泡急驟縮小以致破裂（凝結(jié)）;③氣泡凝結(jié)的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)將以高速?zèng)_擊空穴中心，這些質(zhì)點(diǎn)互相撞擊而產(chǎn)生局部高壓，同時(shí)伴有爆裂的聲響;④如果氣泡破滅的位置恰好在固體的表面處，這種沖擊將會(huì)直接作用于固體表面。⑤由于接觸面積極小，壓強(qiáng)值極大，加之空泡潰滅的頻率極高，對(duì)固體表面沖擊極大，致使固體表面發(fā)生疲勞剝落，出現(xiàn)蜂窩狀凹坑，進(jìn)而脫落、擊穿、破壞固體邊壁[9]。

四、教學(xué)模式效果評(píng)價(jià)

（一）教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)分析

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，教學(xué)評(píng)價(jià)分析是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)之一[10]，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和不足，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升;同時(shí)也有助于加強(qiáng)學(xué)生與教師的溝通與交流，避免出現(xiàn)老師教老師的、學(xué)生學(xué)學(xué)生的不良局面，發(fā)揮不出教育教學(xué)應(yīng)有的效果。對(duì)農(nóng)業(yè)水利工程172班學(xué)生，在授課過(guò)程中，針對(duì)教學(xué)的四個(gè)方面開(kāi)展三次匿名教學(xué)評(píng)價(jià)，共發(fā)放教學(xué)評(píng)價(jià)表累計(jì)108份，累計(jì)回收108份，具體見(jiàn)表1。

由表1可知，對(duì)于“移動(dòng)平臺(tái)”評(píng)價(jià)，有81%的學(xué)生對(duì)“移動(dòng)平臺(tái)”的應(yīng)用表示歡迎，認(rèn)為其在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮了較好的作用;對(duì)于知識(shí)結(jié)構(gòu)建立，有73%的學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式達(dá)到了效果;對(duì)于知識(shí)點(diǎn)講解，有76%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)模式有助于理解知識(shí)點(diǎn);對(duì)于教學(xué)互動(dòng)效果，有88%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)互動(dòng)效果較好。

（二）期末考核成績(jī)分析

課程考核是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)[11]。本項(xiàng)目實(shí)施期間正值疫情高發(fā)期，按學(xué)校要求分階段實(shí)施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與線下教學(xué)，經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的教學(xué)改革，兩個(gè)教學(xué)班級(jí)的期末成績(jī)見(jiàn)表2。

由表2可知，農(nóng)業(yè)水利工程172班的期末成績(jī)，明顯優(yōu)于農(nóng)業(yè)水利工程173班的成績(jī)。具體表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)水利工程172班的最高分為92分，高出農(nóng)業(yè)水利工程173班最高分11分;農(nóng)業(yè)水利工程172班的最低分為63分，高出農(nóng)業(yè)水利工程173班的最低分47分;農(nóng)業(yè)水利工程172班的平均分為81.2分，遠(yuǎn)高于農(nóng)業(yè)水利工程173班的班級(jí)，平均分62.8分。通過(guò)兩個(gè)班級(jí)的平均分，我們可以了解到兩個(gè)班級(jí)學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的整體學(xué)習(xí)情況，農(nóng)業(yè)水利工程172班要優(yōu)于農(nóng)業(yè)水利工程173班;兩個(gè)班級(jí)的極差值相接近，而方差[12]值差異較大，說(shuō)明農(nóng)業(yè)水利工程172班的班級(jí)分?jǐn)?shù)分布范圍比農(nóng)業(yè)水利工程173班更廣，偏離班級(jí)平均分更劇烈，班級(jí)內(nèi)課程學(xué)習(xí)情況兩極差異較大。

五、結(jié)論

通過(guò)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方式，探究基于信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”下新型教學(xué)模式的可行性，經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程發(fā)現(xiàn)，將信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”植入傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程的新型模式在水泵及水泵站課程教學(xué)過(guò)程中，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，提升了教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了一定的教學(xué)效果，特別是在課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的建立上、知識(shí)點(diǎn)的講解上以及教學(xué)互動(dòng)上都起到了很好的效果。但是由于特殊因素影響，教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中有一段時(shí)間為網(wǎng)絡(luò)授課，因此可能對(duì)實(shí)踐教學(xué)改革的效果起到了一定的影響。此外，教學(xué)模式的考核指標(biāo)只設(shè)置了期末成績(jī)這一項(xiàng)主要指標(biāo)，下一步會(huì)增加教學(xué)過(guò)程的量化，進(jìn)一步分析基于信息技術(shù)“移動(dòng)平臺(tái)”下新型教學(xué)模式的教學(xué)效果。

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◎編輯 魯翠紅

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