揚(yáng)州大學(xué)水力學(xué)一流本科課程建設(shè)探索與實(shí)踐

李 潔，許仁義

（揚(yáng)州大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225009）

2019 年，《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》[1]明確提出：必須把教學(xué)改革成果落實(shí)到課程建設(shè)上。全國(guó)高校在教育部文件的指導(dǎo)下開(kāi)始建設(shè)一流本科課程[2-3]，在新形勢(shì)下我們快速響應(yīng)并在水力學(xué)課程的教學(xué)改革和一流課程建設(shè)方面進(jìn)行了積極探索。

水力學(xué)是研究液體平衡和機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的一門學(xué)科基礎(chǔ)課，不僅涵蓋較多理論知識(shí)，還包括實(shí)驗(yàn)方法和工程應(yīng)用，水力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到相關(guān)專業(yè)人才的綜合素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)，影響到國(guó)家水利建設(shè)事業(yè)的發(fā)展[4-6]。本文以揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院水力學(xué)課程為例，介紹建設(shè)水力學(xué)一流本科課程的探索與實(shí)踐。

1 課程目標(biāo)

水力學(xué)是揚(yáng)州大學(xué)水利類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能應(yīng)用液體平衡和液流運(yùn)動(dòng)的基本理論與計(jì)算方法，解決水利工程中的有關(guān)水力學(xué)問(wèn)題，并在實(shí)驗(yàn)中掌握利用常規(guī)儀器設(shè)備量測(cè)水位、壓強(qiáng)、流速、流量等水力要素的操作技能，讓學(xué)生鍛煉分析實(shí)驗(yàn)資料和整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力，學(xué)會(huì)觀察和分析液流現(xiàn)象、建立實(shí)驗(yàn)研究模型，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、獨(dú)立工作和創(chuàng)造性能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課和將來(lái)從事專業(yè)工作打牢基礎(chǔ)。同時(shí)，堅(jiān)持立德樹(shù)人，將專業(yè)知識(shí)與課程思政相結(jié)合，挖掘課程內(nèi)容背后的思政元素[7-8]，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)自豪感，為中國(guó)水利事業(yè)培養(yǎng)合格的接班人。

2 課程建設(shè)及應(yīng)用情況

2.1 教學(xué)改革要解決的重點(diǎn)問(wèn)題

根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和能力素質(zhì)要求，目前水力學(xué)課程進(jìn)行教學(xué)改革，需要解決三大重點(diǎn)問(wèn)題，主要包括：

（1）提升教學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量，改進(jìn)教學(xué)方法。采用啟發(fā)式和引導(dǎo)-探究式教學(xué)方法，做到師生互動(dòng)，理論聯(lián)系實(shí)際。啟發(fā)式和引導(dǎo)-探究式教學(xué)法是在講解基本理論和方法的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，大膽設(shè)題，做到融會(huì)貫通，舉一反三。使教學(xué)由灌輸式、啟發(fā)式向探索性、研究型轉(zhuǎn)化，挖掘?qū)W生的潛力，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（2）改革教學(xué)模式，將理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合。經(jīng)常將學(xué)生帶到科研現(xiàn)場(chǎng)參觀、學(xué)習(xí)，科研完成后將模型留作教學(xué)演示和實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷豐富，如南水北調(diào)進(jìn)、出水流道系列模型、淮河入江水道整治水工試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?，培養(yǎng)專業(yè)型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。

（3）將課程內(nèi)容與教學(xué)思政相結(jié)合。收集水力學(xué)課程的思政素材，挖掘課程中的思政元素和切入點(diǎn)，利用圖書(shū)資料、文獻(xiàn)資料以及視頻資料等，解讀相關(guān)案例背后的水力學(xué)知識(shí)和思政內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和專業(yè)自豪感，建設(shè)相關(guān)的思政案例素材庫(kù)，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與思政元素的融合。

2.2 課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施情況

下面主要從水力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、組織形式以及教學(xué)模式方面，介紹其主要內(nèi)容及組織實(shí)施情況。

（1）課程教學(xué)內(nèi)容。按照教學(xué)大綱要求，水力學(xué)課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)分為兩大部分，水靜力學(xué)部分和水動(dòng)力學(xué)部分。水靜力學(xué)部分主要包括液體的主要物理性質(zhì)，靜水壓強(qiáng)及其特性，液體平衡方程，等壓面，壓強(qiáng)分布規(guī)律，液體相對(duì)平衡和作用在曲面上的靜水總壓力等。水動(dòng)力學(xué)部分主要介紹液體運(yùn)動(dòng)的流束理論，包括液體運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性方程、能量方程和動(dòng)量方程；液流型態(tài)和水頭損失，包括液流型態(tài)和水頭損失的關(guān)系，沿程阻力系數(shù)變化規(guī)律，局部阻力系數(shù)等；明渠均勻流和明渠非均勻流，水頭，堰閘出流及消能，有壓管道恒定流和非恒定流，明渠非恒定流，液體運(yùn)動(dòng)流場(chǎng)理論，恒定平面勢(shì)流及滲流等。其中靜力學(xué)和液流運(yùn)動(dòng)基本方程為水力學(xué)基本內(nèi)容，各專業(yè)均要重點(diǎn)掌握，其他內(nèi)容視各專業(yè)具體情況有所側(cè)重。

（2）組織方式?；靖拍睿纠碚摵突痉匠讨攸c(diǎn)介紹，要求學(xué)生全面掌握，徹底理解并消化，其目的是要求學(xué)生掌握液體運(yùn)動(dòng)的基本概念和液體運(yùn)動(dòng)的流束理論和流場(chǎng)理論，能利用所學(xué)理論對(duì)常見(jiàn)的水力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算。對(duì)水力學(xué)中的基礎(chǔ)應(yīng)用和實(shí)際工程問(wèn)題，要求學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、判斷和計(jì)算，目的是培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為后續(xù)專業(yè)課打好基礎(chǔ)。同時(shí)，增加相關(guān)實(shí)際工程案例，在合適的節(jié)點(diǎn)融入思政元素，實(shí)現(xiàn)課程講授與教學(xué)思政的完美融合。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是水力學(xué)課程教學(xué)的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)思想是理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)加深對(duì)水力學(xué)基本理論的理解和掌握，具體設(shè)想為：根據(jù)教學(xué)進(jìn)程，適時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，加深對(duì)基本理論的理解。除此之外，經(jīng)常帶學(xué)生參觀和學(xué)習(xí)南水北調(diào)進(jìn)、出水流道系列模型、淮河入江水道整治水工試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?，將?shí)際工程與理論知識(shí)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，從而達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。

（3）教學(xué)模式。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，充分利用水力學(xué)課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)課前課后自學(xué)與課堂教學(xué)的緊密結(jié)合。在課堂教學(xué)中，使用“ADDIE 教學(xué)”“5E 教學(xué)”等新型教學(xué)模式，加強(qiáng)師生之間的交流互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課程討論中，培養(yǎng)其解決實(shí)際水利工程問(wèn)題的能力。在課前，讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，做好水力學(xué)課程的預(yù)習(xí)工作，在課后通過(guò)形象記憶圖、思維導(dǎo)圖等形式串聯(lián)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并布置相關(guān)習(xí)題作業(yè)，使學(xué)生對(duì)課程的重難點(diǎn)部分有更好的理解，形成“課前-課堂-課后”階段性持續(xù)教學(xué)模式。這樣，既可以使學(xué)生提前對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行概覽，又可以通過(guò)做習(xí)題等方式對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行梳理和鞏固，使整個(gè)課程的教學(xué)效果得到提升。

2.3 課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式

根據(jù)水力學(xué)課程的特點(diǎn)，將本課程考核分為三部分：一是平時(shí)作業(yè)和平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的考核；二是理論課（包括基本理論部分和工程應(yīng)用部分）的考核，采用閉卷筆試；三是實(shí)驗(yàn)課考查。其中，平時(shí)成績(jī)主要由課堂考勤、課外閱讀、書(shū)面作業(yè)、討論匯報(bào)和小測(cè)驗(yàn)這五部分考核進(jìn)行評(píng)定，實(shí)驗(yàn)成績(jī)采用平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)面試方式進(jìn)行評(píng)定。具體成績(jī)考核細(xì)則見(jiàn)表1。

表1 水力學(xué)課程成績(jī)考核細(xì)則

2.4 課程評(píng)價(jià)及改革成效

本課程教學(xué)改革實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，形成了“課前-課堂-課后”階段性持續(xù)教學(xué)模式，任課教師課前精心備課，課堂認(rèn)真講課，課后細(xì)心批改作業(yè)，教學(xué)上采用靈活多變的教學(xué)方法，教學(xué)設(shè)計(jì)新穎，采用先進(jìn)教學(xué)手段和新型教學(xué)模式，在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)發(fā)揮育人作用，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育、素質(zhì)教育以及思想政治教育的全面結(jié)合。通過(guò)不斷探索與實(shí)踐，水力學(xué)課程教學(xué)課堂氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃，教學(xué)效果好，近3 年學(xué)生對(duì)本課程開(kāi)設(shè)質(zhì)量的反映良好，學(xué)生評(píng)教分?jǐn)?shù)達(dá)到95 分，遠(yuǎn)高于學(xué)校評(píng)教的平均分?jǐn)?shù)。

3 課程特色與創(chuàng)新

3.1 課程特色

水力學(xué)課程為水利類專業(yè)基礎(chǔ)課，也是水利類等專業(yè)碩士研究生必考課程，在整個(gè)課程體系中起承上啟下的關(guān)鍵作用。本課程建設(shè)的主要特色為：

（1）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與自制儀器設(shè)備在國(guó)內(nèi)同行處于領(lǐng)先地位，經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備先進(jìn)、功能齊全，并自制大量實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)課件，多次獲省教育廳獎(jiǎng)，國(guó)內(nèi)多所院校多次來(lái)本實(shí)驗(yàn)室參觀、學(xué)習(xí)。

（2）以科研促教學(xué)，本課程教師承擔(dān)了多項(xiàng)與水力學(xué)相關(guān)的科研項(xiàng)目，并取得多項(xiàng)科研成果。教學(xué)中將理論教學(xué)和工程實(shí)際緊密相結(jié)合，將科研成果及時(shí)反映到教學(xué)中，經(jīng)常將學(xué)生直接帶到科研現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀、學(xué)習(xí)，科研完成后將模型留作教學(xué)演示和實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷豐富，如南水北調(diào)進(jìn)、出水流道系列模型、淮河入江水道整治水工試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、引江?jì)淮鳳凰徑泵站水利樞紐模型、江都水利樞紐整體模型等。

（3）深度挖掘教學(xué)內(nèi)容的思政元素，運(yùn)用多個(gè)典型案例講解專業(yè)知識(shí)背后的思政內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和專業(yè)自豪感，建立思政內(nèi)容素材庫(kù)，采用優(yōu)勝劣汰的原則，不斷進(jìn)行創(chuàng)新和動(dòng)態(tài)調(diào)整，使課程內(nèi)容與思政教學(xué)緊密結(jié)合。

3.2 教學(xué)改革創(chuàng)新點(diǎn)

本課程教學(xué)改革的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）以學(xué)生為中心，育人與育才相結(jié)合。采用多種新型教學(xué)方法啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，使學(xué)生掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)。與此同時(shí)，將課程思政與專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義熱情、專業(yè)自豪感和文化自信心。

（2）創(chuàng)立了較為完善的理論-項(xiàng)目式應(yīng)用教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了水力學(xué)課程的理論、實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐相結(jié)合。這種教學(xué)模式，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又提高了學(xué)生的動(dòng)手能力以及解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，為培養(yǎng)專業(yè)型、應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

（3）教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)多元化，教與學(xué)的持續(xù)反饋。每學(xué)期開(kāi)展教師教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)（包括：學(xué)生評(píng)價(jià)、院領(lǐng)導(dǎo)及督導(dǎo)組評(píng)價(jià)及同行評(píng)價(jià)），對(duì)聽(tīng)課學(xué)生進(jìn)行本課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)調(diào)查和召開(kāi)學(xué)生代表座談會(huì)，了解學(xué)生反應(yīng)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。加強(qiáng)新媒體手段的應(yīng)用，不斷聽(tīng)取學(xué)生課堂內(nèi)外反饋意見(jiàn)，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容與模式。

4 結(jié)語(yǔ)

在全國(guó)開(kāi)展一流本科課程建設(shè)的新形勢(shì)下，水力學(xué)課程應(yīng)該樹(shù)立新的課程建設(shè)理念，不斷學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)新的教學(xué)模式，進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)課程思政建設(shè)。同時(shí)，在今后的課程建設(shè)中還應(yīng)注重?cái)?shù)字化教材建設(shè)和虛擬仿真平臺(tái)的建設(shè)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、全能型水利人才奠定基礎(chǔ)。