試論高等學(xué)校水力學(xué)課程教學(xué)淺探
論文關(guān)鍵詞： 水力學(xué)課程 教學(xué)方式 教學(xué)手段 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)踐環(huán)節(jié)
論文摘 要： 基于水力學(xué)課程特點(diǎn)，作者結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從如何做好水力學(xué)課程的教學(xué)入手，闡述了水力學(xué)的教學(xué)要以課堂教學(xué)為主，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而提高教學(xué)效益。
水力學(xué)是、土木、等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，它研究以水為代表的液體的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用。水力學(xué)課程包含大量的理論公式及其推導(dǎo)過(guò)程，理論應(yīng)用于工程實(shí)際時(shí)又有大量的經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)常數(shù)和系數(shù)公式，許多經(jīng)驗(yàn)公式與系數(shù)是靠模型試驗(yàn)得到的，如何準(zhǔn)確地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中常常感到困惑的問(wèn)題；水力學(xué)課程的實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容不太突出，章節(jié)中相應(yīng)的工程實(shí)例應(yīng)用問(wèn)題較少，使學(xué)生感到內(nèi)容苦澀、千頭萬(wàn)緒、難以理解，這些都給教學(xué)增加了難度；水力學(xué)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，也不適應(yīng)工程實(shí)際對(duì)技術(shù)人員的培養(yǎng)要求�；谒W(xué)教學(xué)的以上特點(diǎn)，我就如何提高水力學(xué)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了研究分析，并在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了實(shí)施，認(rèn)為采取多樣化的教學(xué)方法、教學(xué)手段，加強(qiáng)課程與實(shí)際工程的聯(lián)系，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是切實(shí)可行的措施，可以取得較好的教學(xué)效果。
1.采用靈活的教學(xué)方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性
課堂教學(xué)是學(xué)校教學(xué)的基本形式，在課堂教學(xué)中，教師要在傳授知識(shí)的同時(shí)注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，采用靈活多樣的課堂教學(xué)方式，營(yíng)造緊張有序、生動(dòng)活潑的教學(xué)氛圍，使教與學(xué)在融洽和諧的氣氛中進(jìn)行。在課堂教學(xué)中能否增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性直接關(guān)系到教學(xué)的成敗。教師要根據(jù)學(xué)生聽課的表情、神態(tài)，判斷出學(xué)生接受的情況，隨時(shí)控制教學(xué)進(jìn)度，調(diào)整講課方式，靈活地處理難點(diǎn)內(nèi)容。
水力學(xué)課程中的公式推導(dǎo)較多，對(duì)于液體平衡微分方程、液體運(yùn)動(dòng)微分方程等的推導(dǎo)，教師可以講解x方向的推導(dǎo)過(guò)程，讓學(xué)生當(dāng)堂完成y方向的推導(dǎo)過(guò)程，作為一次作業(yè)計(jì)入平時(shí)成績(jī)，這樣既可以讓學(xué)生積極參與課堂，更好解公式的推導(dǎo)思路，又可以培養(yǎng)學(xué)生的思緒能力和推理能力。
水力學(xué)課程涉及的、知識(shí)較多，在課堂教學(xué)中，教師可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)一些問(wèn)題，通過(guò)學(xué)生討論或啟發(fā)的方式增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。例如，在明渠流動(dòng)這一章中，其研究?jī)?nèi)容及范圍與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)，學(xué)生有一定的感性認(rèn)識(shí)，適合采用討論的課堂教學(xué)方式。
在課堂教學(xué)中，教師可利用每次課的最后幾分鐘重點(diǎn)內(nèi)容，利用下次課的前幾分鐘提問(wèn)一些問(wèn)題，這樣可督促學(xué)生課下復(fù)習(xí)，加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握和理解，也方便與新內(nèi)容更好地銜接。教師還可以根據(jù)學(xué)生提問(wèn)所反饋信息，即時(shí)改進(jìn)教學(xué)方法，總結(jié)教學(xué)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
水力學(xué)的工程應(yīng)用性較強(qiáng)，在教學(xué)過(guò)程中將理論與水利工程實(shí)例結(jié)合，可以增強(qiáng)課堂的趣味性。例如，講解明渠水流、堰流、閘孔出流時(shí)，可以結(jié)合學(xué)生身邊的水利工程實(shí)例開展教學(xué)。
2.運(yùn)用多種教學(xué)手段，提高課堂的教學(xué)質(zhì)量
為了更好地組織水力學(xué)課堂教學(xué)，根據(jù)章節(jié)和內(nèi)容特點(diǎn)，運(yùn)用多種教學(xué)手段可以有效提高教學(xué)質(zhì)量。
水力學(xué)課程中理論公式多，采用傳統(tǒng)的板書詳細(xì)講解，教師方便通過(guò)自己生動(dòng)的、表情、動(dòng)作來(lái)表達(dá)推導(dǎo)思路，有助于學(xué)生理解掌握公式的推導(dǎo)過(guò)程。
對(duì)于一些抽象概念和水流現(xiàn)象，學(xué)生缺乏對(duì)水利工程的感性認(rèn)識(shí)，腦海中沒有建立起工程的'基本框架，更沒有宏觀及整體輪廓。如講到水躍和水跌、堰流和閘孔出流、消力池和消力坎、水擊波過(guò)程、明渠漸變流水面曲線的變化、挑流消能和底流消能等時(shí)，學(xué)生往往因?qū)こ虥]有感性認(rèn)識(shí)而顯得茫然，只能機(jī)械地接受，更談不上進(jìn)行深入理解。采用多媒體視頻和圖像演示，可以幫助學(xué)生理解、消化抽象的水流現(xiàn)象和工程設(shè)施，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
水力學(xué)中有關(guān)水力計(jì)算問(wèn)題較多，而且計(jì)算復(fù)雜。例如，沿程阻力系數(shù)的分析計(jì)算與比較、明渠均勻流水深計(jì)算、臨界水深計(jì)算、共軛水深計(jì)算、收縮斷面水深計(jì)算、管網(wǎng)水力計(jì)算、漸變流水面曲線計(jì)算、底流消能水力計(jì)算、管道非恒定流的水力計(jì)算等。目前，作為大學(xué)生的學(xué)習(xí)工具已經(jīng)十分普遍，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)興趣濃厚，這就為計(jì)算機(jī)輔助水力學(xué)課程的教學(xué)創(chuàng)造了良好條件。課堂上給學(xué)生講解一些基本的計(jì)算方法及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)程序塊，既可加深學(xué)生對(duì)解題過(guò)程的理解，又可提高程序設(shè)計(jì)水平，還能為以后參加工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教學(xué)體系的重要組成部分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以鞏固課堂知識(shí)，豐富實(shí)踐操作知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。水力學(xué)實(shí)驗(yàn)分演示性實(shí)驗(yàn)、操作性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。演示性實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解抽象的概念和多種水流現(xiàn)象，如直觀演示層流、紊流現(xiàn)象。操作性實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證理論公式、基本方法，如水頭損失大小，讓學(xué)生熟悉測(cè)量水位、流量、流速、壓強(qiáng)等水力要素的儀器原理及使用步驟，同時(shí)加深對(duì)理論知識(shí)的理解和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。綜合性實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生根據(jù)水力學(xué)中的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)或多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能和方法的綜合訓(xùn)練，建立綜合性常規(guī)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供水循環(huán)系統(tǒng)及測(cè)量系統(tǒng)，讓學(xué)生在此裝置上進(jìn)行簡(jiǎn)單改裝完成多種常規(guī)性演示實(shí)驗(yàn)和測(cè)量實(shí)驗(yàn)，如文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)、管道局部阻力測(cè)量實(shí)驗(yàn)、沿程阻力測(cè)量實(shí)驗(yàn)、側(cè)收縮系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)等。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生經(jīng)過(guò)了常規(guī)實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練后開設(shè)的高層次實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)的具體方案、擬定實(shí)驗(yàn)步驟、選定儀器設(shè)備、獨(dú)立完成操作，船閘過(guò)流充放水實(shí)驗(yàn)、動(dòng)水過(guò)船靜水沖沙實(shí)驗(yàn)、底流消能池和消能墻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、挑流消能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、溢流壩剖面形狀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、底孔排沙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。
4.重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生的能力培養(yǎng)
隨著我國(guó)教育體制的深化改革，教師更應(yīng)該重視實(shí)踐環(huán)節(jié)。水力學(xué)課程的理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用尚有一定差距，學(xué)生課堂上學(xué)的知識(shí)不能在實(shí)際中很快得以運(yùn)用，實(shí)踐環(huán)節(jié)是對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用與鞏固。在水力學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)要選擇適當(dāng)?shù)乃こ趟憷约耙恍┬⌒退O(shè)施的綜合設(shè)計(jì)，在分析、計(jì)算過(guò)程中將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
5.結(jié)語(yǔ)
探討教學(xué)方法的目的是促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)有效開展，取得更好的效果。教與學(xué)的主體在于學(xué)，學(xué)的方法在于引導(dǎo)，關(guān)于如何提水力學(xué)教學(xué)效益已有許多前輩和同行教師進(jìn)行了深入的研究，得到了許多寶貴的成果。“教學(xué)有法，但無(wú)定法，貴在得法”。我主要就采用靈活的教學(xué)方式、運(yùn)用多種教學(xué)手段、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和重視實(shí)踐環(huán)節(jié)幾個(gè)方面問(wèn)題進(jìn)行了探討，希望廣大教師共同努力，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，豐富教學(xué)方法。
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