楊 揚(yáng)，劉海蘋，丁劍霆

(黑龍江工程學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

基于能力培養(yǎng)的水力學(xué)課程教學(xué)方式方法改革與實(shí)踐

楊 揚(yáng)，劉海蘋，丁劍霆

(黑龍江工程學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

以強(qiáng)化學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，圍繞土木工程專業(yè)水力學(xué)課程開展教學(xué)方式方法改革與研究。分析傳統(tǒng)教學(xué)方式方法與新時期人才培養(yǎng)要求的不適應(yīng)，介紹改革的實(shí)踐過程：制定改革實(shí)施計(jì)劃；采用學(xué)生授課、項(xiàng)目案例式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、換班交流等教學(xué)方式方法，并采用與之相適應(yīng)的“發(fā)散式”考試形式；通過問卷調(diào)查及“學(xué)生評選課系統(tǒng)”分析了改革效果。改革后學(xué)生學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)，綜合能力得到鍛煉和提高。

能力培養(yǎng)；水力學(xué)；教學(xué)方式；方法；改革

堅(jiān)持能力為重，強(qiáng)化能力培養(yǎng)已經(jīng)成為目前高等教育人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。能力培養(yǎng)是提高學(xué)生綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生社會核心競爭力的重要途徑。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中指出：著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，教育學(xué)生學(xué)會知識技能，學(xué)會動手動腦，學(xué)會生存生活，學(xué)會做人做事，促進(jìn)學(xué)生主動適應(yīng)社會[1]。2016年6月，我國正式加入了《華盛頓協(xié)議》[2]，在工程教育專業(yè)認(rèn)證的研究中，重新審視國外工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)，是以“能力”作為專業(yè)評估的基本要求和評價指標(biāo)的。

專業(yè)課程的教學(xué)包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，大多數(shù)人認(rèn)為能力培養(yǎng)依存于實(shí)踐教學(xué)，忽略了理論教學(xué)對學(xué)生能力培養(yǎng)的作用，加之傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式是以教師為中心，“教”“學(xué)”分離[3]與新時期人才培養(yǎng)的要求存在著諸多的不適應(yīng)，所以課程教學(xué)方式方法改革成為高等教育綜合改革的重要組成部分，是更好地培養(yǎng)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的有效舉措[4]。

水力學(xué)課程是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是研究液體的平衡和機(jī)械運(yùn)動規(guī)律，及這些規(guī)律在工程中的應(yīng)用。通過課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握液體運(yùn)動的基本概念、基本理論、分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。黑龍江工程學(xué)院水力學(xué)課程于2014年被學(xué)校遴選為首批教學(xué)方式方法改革課程。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方式方法的不適應(yīng)

科技日益發(fā)展的今天，新時代的大學(xué)生有新的特征，互聯(lián)網(wǎng)成為他們獲取知識的重要途徑，學(xué)生思想活躍，見多識廣。單一的口授板書授課方式和簡單的課件教學(xué)已經(jīng)不能滿足課堂的需要，諸多的不適應(yīng)體現(xiàn)在如下幾個方面：

1)教學(xué)方式方法單一，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，是在教師的督促下聽講和完成作業(yè)，主動學(xué)習(xí)能力差；學(xué)習(xí)方法因循守舊，創(chuàng)造力差，或者說學(xué)生的創(chuàng)造力沒有得到鍛煉，學(xué)生的創(chuàng)新成果少。

2)學(xué)生的工程特長少，沒能掌握扎實(shí)的專業(yè)基本功，不能熟練地完成一項(xiàng)較復(fù)雜的專業(yè)任務(wù)；在工作崗位對業(yè)務(wù)上手慢，對工程環(huán)境適應(yīng)慢，諸多的不適應(yīng)導(dǎo)致用人單位對所錄用學(xué)生工作表現(xiàn)不滿意。

3)學(xué)生的語言表達(dá)能力沒能得到鍛煉，導(dǎo)致在正式場合緊張、思路不清晰，不能自信地來展示自我。職業(yè)道德、誠信、職業(yè)素質(zhì)未能經(jīng)過專業(yè)的培養(yǎng)，導(dǎo)致沒有對所從事的土木工程事業(yè)懷有強(qiáng)烈的熱愛和榮譽(yù)感；對土木工程文化知識儲備少。

4)水力學(xué)課程考核方式為考查，學(xué)生對考查課的學(xué)習(xí)重視程度不夠；力學(xué)知識偏理論，學(xué)習(xí)起來枯燥乏味難理解，學(xué)習(xí)效果不好。

2 課程教學(xué)方式方法改革實(shí)施計(jì)劃

為了克服傳統(tǒng)教學(xué)方式方法的弊端，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在課堂中主體地位的轉(zhuǎn)變和能力培養(yǎng)的目標(biāo)，于學(xué)期初在原有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，制定了初步的課程改革實(shí)施計(jì)劃，如表1所示。

表1 水力學(xué)課程改革實(shí)施計(jì)劃

3 課程教學(xué)方式方法改革的實(shí)踐

3.1 發(fā)放課程學(xué)習(xí)要點(diǎn)并探討改革思路

第一次課堂教學(xué)，給學(xué)生發(fā)放水力學(xué)課程學(xué)習(xí)要點(diǎn)。要點(diǎn)是根據(jù)大綱精簡整理的，是學(xué)生學(xué)習(xí)的總攬性、指導(dǎo)性文件，能夠讓學(xué)生抓住學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)，課前了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，課后知道復(fù)習(xí)要點(diǎn)。

第二次課堂教學(xué)，利用20分鐘時間與學(xué)生探討改革思路，普及改革的背景目的和重要性，讓學(xué)生提出學(xué)習(xí)計(jì)劃，了解學(xué)生喜愛的學(xué)習(xí)方式，提出教師的改革設(shè)想，了解學(xué)生的反應(yīng)情況。

3.2 課堂講授嘗試學(xué)生授課方式

課程全過程多次采用學(xué)生授課方式，時間控制在10分鐘左右，并留5分鐘時間討論，如第一、二周壓力體的概念及浮力阿基米德定律等。授課內(nèi)容盡量選擇在學(xué)生較易理解的專業(yè)范疇。學(xué)生授課方式的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生在課下認(rèn)真查找資料，認(rèn)真準(zhǔn)備課件，培養(yǎng)自學(xué)能力和動手能力；在課堂講解的過程中，鍛煉語言表達(dá)能力；在討論中，鍛煉遇到疑難問題的應(yīng)變能力；對其他同學(xué)而言，學(xué)生有興趣了解同學(xué)講的如何，吸引學(xué)習(xí)注意力，擴(kuò)大工程視野，豐富工程文化內(nèi)涵。

3.3 項(xiàng)目及案例式教學(xué)

在每節(jié)課、每部分內(nèi)容講授之前，盡量引入工程項(xiàng)目或工程案例，引出即將學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)。工程項(xiàng)目或?qū)嶋H案例極大地吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并留下懸念，求知欲使得學(xué)生要知道到底這個問題如何解決。如講到滲流這一章前，布置學(xué)生回去查找與滲流相關(guān)的工程實(shí)例，并做課件在下一次課堂上講給大家聽。學(xué)生踴躍地到講臺上來講述，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。

3.4 翻轉(zhuǎn)課堂

第九周明渠水流這一章采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式[5]。在第八周，布置學(xué)生課下自學(xué)，由于我校慕課網(wǎng)站上沒有該課程，所以提供給學(xué)生一些水力學(xué)精品課程網(wǎng)站，要求學(xué)生課下網(wǎng)上學(xué)習(xí)。第九周有部分同學(xué)根本沒有學(xué)，說明學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性差，或是對課程的重視程度不夠，所以只能在課堂和學(xué)生交流探討階段要求學(xué)會的同學(xué)給不會的同學(xué)講，然后再討論。該方式提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、自覺性和語言表達(dá)能力。但適用性還有一些問題，有待進(jìn)一步探討。

3.5 學(xué)生換班交流

對學(xué)生制作的較好的教學(xué)內(nèi)容和采用的方法共同分享。如土木12-2班胡東升同學(xué)制作了三峽大壩水利工程PPT課件，做工精美，專業(yè)性強(qiáng)，信息量大，并在課堂上給同學(xué)們進(jìn)行了講授。講課中語言流利、幽默詼諧，與同學(xué)交流互動，侃侃而談。所以這樣一個好作品，一段好的學(xué)生授課典范，就請他到其他的班級來進(jìn)行講解，讓學(xué)生都能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)他的精華。這樣的交流學(xué)習(xí)方式，可以拉近不同班級同學(xué)之間的距離，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和潛能，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和創(chuàng)造力。

3.6 工程文化教育

工程文化教育是現(xiàn)階段教育較為缺失的部分，將工程文化教育與科學(xué)文化教育融為一體，有利于學(xué)生工程意識和工程素養(yǎng)的形成，有利于學(xué)生綜合能力和素質(zhì)的提高[6]。本次課程中加入了大量的工程文化教育內(nèi)容，如都江堰水利工程、三峽大壩水利工程、小浪底水利工程、古代建筑防水措施等，并且這一部分內(nèi)容是由學(xué)生完成的，學(xué)生課下準(zhǔn)備、制作PPT課上講給同學(xué)聽。將工程文化引入課堂，擴(kuò)大了學(xué)生的視野和知識儲備，提高了學(xué)生的工程素養(yǎng)。

3.7 多媒體技術(shù)的運(yùn)用

課程采用多媒體教學(xué)方式。制作精良的多媒體課件，力求吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生的感性認(rèn)識。特別是在涉及水力學(xué)試驗(yàn)而沒有試驗(yàn)條件的情況下，網(wǎng)上下載試驗(yàn)錄像資源，使學(xué)生得到感性認(rèn)識。如較為著名的尼古拉茲試驗(yàn)、達(dá)西試驗(yàn)。書本上的知識很難理解，實(shí)驗(yàn)室又不具備實(shí)驗(yàn)條件，到網(wǎng)上尋找并優(yōu)選試驗(yàn)錄像，課堂上播放給學(xué)生看，學(xué)生感覺豁然開朗，知識點(diǎn)一下子就消化吸收了。

3.8 考試方式改革

水力學(xué)課程是考查課，以往的考核過程是平時出勤成績+期末考試。課改后采用與教學(xué)改革相對應(yīng)的考核方式，推行多階段、多類別的考核方式，采用答辯、提交成果、實(shí)驗(yàn)操作、筆試等多元的考核方法；以知識掌握、應(yīng)用能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、道德修養(yǎng)等方面綜合評定學(xué)生成績[7]。

具體為平時成績60%(出勤30%+講課準(zhǔn)備及表現(xiàn)20%+實(shí)驗(yàn)及報(bào)告10%)+期中測評10%+道德修養(yǎng)10%+期末測評20%。平時成績出勤嚴(yán)格點(diǎn)名，講課準(zhǔn)備及表現(xiàn)主要依據(jù)學(xué)生課下PPT制作情況及課堂表現(xiàn)確定，實(shí)驗(yàn)及報(bào)告依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程認(rèn)真態(tài)度及報(bào)告的準(zhǔn)確性確定，期中測評是期中階段對學(xué)生進(jìn)行一次測驗(yàn)，道德修養(yǎng)依據(jù)課堂表現(xiàn)、課下交流情況確定，期末測評為期末考試。

3.9 “發(fā)散式”期末考試

傳統(tǒng)的考試方式有開卷、閉卷形式，題型以名詞解釋、選擇、判斷、問答、計(jì)算為主[8]。這樣的考試方式是考前集中復(fù)習(xí)，死記硬背，知識掌握的周期短，記得快、忘得快，不利于學(xué)生獨(dú)立思考能力和知識綜合運(yùn)用能力的提高。

本次課程考試采用“發(fā)散式”考試方法?？荚囬_始放了一段視頻，是小浪底水利工程，大約18分鐘，要求學(xué)生結(jié)合視頻，對本課程所學(xué)知識進(jìn)行高度的概括和整理，提出該視頻中與水力學(xué)相關(guān)的知識點(diǎn)。學(xué)生需要思考，需要結(jié)合平時所學(xué)，而不是盲目的死記硬背和簡單的套用例題。學(xué)生反映這種考試方式太靈活了，每個人的答案都不一樣，必須動腦，難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于答一張?jiān)嚲怼慕簧蟻淼脑嚲砜?，有些學(xué)生寫的很多，但是抄襲教材或手機(jī)下載，成績很低；有些學(xué)生寫的很少，確是自己提煉出來的內(nèi)容，看得出真正思考了，成績就會很高。這樣的考試方式鍛煉學(xué)生的思考能力和知識綜合運(yùn)用能力。

4 改革效果分析

4.1 學(xué)生問卷調(diào)查

在期中對學(xué)生進(jìn)行課程改革問卷調(diào)查，部分同學(xué)對課改提出了心得、意見和期望。同學(xué)反映通過改革課堂氣氛活躍了，大家的注意力提高了，對考查課也重視了，特別是同學(xué)授課的過程非常好，調(diào)動了大家的積極性，工程案例的引入提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，工程文化教育的開展擴(kuò)大了大家的視野，綜合能力得到了全面的鍛煉和提高；同學(xué)們也提出要少講枯燥冗長的公式，多講工程實(shí)際，希望課程改革持續(xù)下去。

4.2 “學(xué)生評選課系統(tǒng)”分析

以土木12-3、4班為例，全班共57人均參與了課評，評價結(jié)果為：課程整體評價97%，課程材料的有效性98%，課程難度77%，課程目標(biāo)的評價98%。對教師的評價均在97%以上，主觀評價中學(xué)生提到較多的是學(xué)生授課對能力培養(yǎng)的重要意義，及對反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式的看法，說明大家對反轉(zhuǎn)課堂印象深刻，頗有興趣。學(xué)生的評價反映課改是成功的。

5 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，教育經(jīng)費(fèi)的投入逐年增多，高等教育事業(yè)迎來了蓬勃發(fā)展。要結(jié)合社會發(fā)展和新時代大學(xué)生的特點(diǎn)，圍繞學(xué)生在課堂中的主體地位，積極開展課程改革，使學(xué)生的被動聽講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。在對學(xué)生進(jìn)行知識教育的同時，更要注重綜合能力的培養(yǎng)，使學(xué)生具有較強(qiáng)的解決實(shí)際問題的能力，更快更好地適應(yīng)社會、融入社會。

[1] 中華人民共和國教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)[Z]，2010.7.

[2] 中國工程教育認(rèn)證協(xié)會.工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[Z]，2012.7.

[3] 武鶴，孫凌，葛琪，等.構(gòu)建適應(yīng)社會需求的“大土木”專業(yè)教育平臺[J].中國冶金教育，2014(2)：18-19.

[4] 黑龍江工程學(xué)院.深化課程教學(xué)方式方法改革方案(試行)[Z]，2013.5.

[5] 李立. 慕課及翻轉(zhuǎn)課堂在“工程地質(zhì)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，30(6):71-75.

[6] 張家平，郭雷，何巖，等.道橋工程文化研究與實(shí)踐[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，30(1):62-65.

[7] 劉海蘋，楊揚(yáng)，王麗榮，等.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高?？荚噧?nèi)容與方法的改革與探索[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，28(5):74-76.

[8] 徐翹，童子林.水力學(xué)能力導(dǎo)向的一體化教學(xué)方式探討[J].山西建筑，2016，42(32):249-250.

[責(zé)任編輯：陳 克]

Reform and practice of teaching way and method in the hydraulics based on ability training

YANG Yang,LIU Haiping,DING Jianting

(College of Civil and Architectural Engineering,Heilongjiang Institute of Technology,Harbin 150050,China)

In this paper, as the core of the students’ ability training, the teaching way and method in the hydraulics of civil engineering are reformed and researched. Analysis is made on the traditional teaching way and method laying behind the cultivation of talents in the new period. The paper presents the practice of the teaching way and method reform process including the implementation plan of reform, student-teaching, project case teaching, flipped classroom, class rotation communication and “spread form” of the test. At last, the reform effect is analyzed through the questionnaire and student selection class system. The result shows that the reform has obviously increased students' learning interest and comprehensive ability.

ability training; hydraulics; teaching way; method; reform

2017-01-19

楊 揚(yáng)(1975-)，男，副教授，碩士研究生，研究方向：土木工程方法教學(xué)。

G642.4

A

1671-4679(2017)03-0068-04