論高等學校水力學課程教學
論文關鍵詞： 水力學課程 教學方式 教學手段 實驗教學 實踐環節
論文摘 要： 基于水力學課程特點，作者結合實際教學經驗，從如何做好水力學課程的教學入手，闡述了水力學的教學要以課堂教學為主，根據教學內容特點運用多種教學方法和教學手段，加強實驗教學和實踐環節，激發學生的學習熱情，從而提高教學效益。
水力學是水利、土木、機械等專業的一門重要基礎課，它研究以水為代表的液體的宏觀機械運動規律及其在工程技術中的應用。水力學課程包含大量的理論公式及其推導過程，理論應用于工程實際時又有大量的經驗公式、經驗常數和系數公式，許多經驗公式與系數是靠模型試驗得到的，如何準確地應用于生產實踐是學生在學習過程中常常感到困惑的問題；水力學課程的實踐性教學內容不太突出，章節中相應的工程實例應用問題較少，使學生感到內容苦澀、千頭萬緒、難以理解，這些都給教學增加了難度；水力學實驗大多數為驗證性實驗和演示性實驗，不利于學生綜合能力的培養，也不適應工程實際對技術人員的培養要求。基于水力學教學的以上特點，我就如何提高水力學教學質量進行了研究分析，并在實際教學過程中進行了實施，認為采取多樣化的教學方法、教學手段，加強課程與實際工程的聯系，重視實驗教學的改革是切實可行的措施，可以取得較好的教學效果。
1.采用靈活的教學方式，調動學生的積極性
課堂教學是學校教學的基本形式，在課堂教學中，教師要在傳授知識的同時注重學生綜合能力的培養，充分調動學生的積極性、主動性和創造性，采用靈活多樣的課堂教學方式，營造緊張有序、生動活潑的教學氛圍，使教與學在融洽和諧的氣氛中進行。在課堂教學中能否增強學生的參與意識和發揮學生的主觀能動性直接關系到教學的成敗。教師要根據學生聽課的表情、神態，判斷出學生接受的情況，隨時控制教學進度，調整講課方式，靈活地處理難點內容。
水力學課程中的公式推導較多，對于液體平衡微分方程、液體運動微分方程等的推導，教師可以講解x方向的推導過程，讓學生當堂完成y方向的推導過程，作為一次作業計入平時成績，這樣既可以讓學生積極參與課堂，更好地理解公式的推導思路，又可以培養學生的邏輯思緒能力和推理能力。
水力學課程涉及的物理、數學知識較多，在課堂教學中，教師可以有針對性地設計一些問題，通過學生討論或啟發的方式增強學生的參與意識，活躍課堂氣氛，提高學生分析問題和解決問題的能力。例如，在明渠流動這一章中，其研究內容及范圍與我們日常生活密切相關，學生有一定的感性認識，適合采用討論的課堂教學方式。
在課堂教學中，教師可利用每次課的最后幾分鐘總結重點內容，利用下次課的前幾分鐘提問一些問題，這樣可督促學生課下復習，加深對所學內容的掌握和理解，也方便與新內容更好地銜接。教師還可以根據學生提問所反饋信息，即時改進教學方法，總結教學過程中的經驗和教訓。
水力學的工程應用性較強，在教學過程中將理論與水利工程實例結合，可以增強課堂的趣味性。例如，講解明渠水流、堰流、閘孔出流時，可以結合學生身邊的水利工程實例開展教學。
2.運用多種教學手段，提高課堂的教學質量
為了更好地組織水力學課堂教學，根據章節和內容特點，運用多種教學手段可以有效提高教學質量。
水力學課程中理論公式多，采用傳統的板書詳細講解，教師方便通過自己生動的語言、表情、動作來表達推導思路，有助于學生理解掌握公式的推導過程。
對于一些抽象概念和水流現象，學生缺乏對水利工程的感性認識，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、水擊波傳播過程、明渠漸變流水面曲線的變化、挑流消能和底流消能等時，學生往往因對工程沒有感性認識而顯得茫然，只能機械地接受，更談不上進行深入理解。采用多媒體視頻和圖像演示，可以幫助學生理解、消化抽象的水流現象和工程設施，還可以激發學生的學習興趣。
水力學中有關水力計算問題較多，而且計算復雜。例如，沿程阻力系數的分析計算與比較、明渠均勻流水深計算、臨界水深計算、共軛水深計算、收縮斷面水深計算、管網水力計算、漸變流水面曲線計算、底流消能水力計算、管道非恒定流的水力計算等。目前，計算機作為大學生的學習工具已經十分普遍，學生對計算機教學興趣濃厚，這就為計算機輔助水力學課程的教學創造了良好條件。課堂上給學生講解一些基本的計算方法及相應的標準程序塊，既可加深學生對解題過程的理解，又可提高程序設計水平，還能為以后參加工作打下堅實的基礎。
3.加強實驗教學，提高學生的動手能力
實驗教學是高等教育教學體系的重要組成部分，通過實驗可以鞏固課堂知識，豐富實踐操作知識，加強對理論知識的理解。水力學實驗分演示性實驗、操作性實驗和綜合性實驗和設計性實驗。演示性實驗可以幫助學生理解抽象的概念和多種水流現象，如直觀演示層流、紊流現象。操作性實驗可以驗證理論公式、基本方法，如水頭損失大小，讓學生熟悉測量水位、流量、流速、壓強等水力要素的儀器原理及使用步驟，同時加深對理論知識的理解和培養學生的動手能力。綜合性實驗可以讓學生根據水力學中的多個知識點或多項實驗內容進行實驗技能和方法的綜合訓練，建立綜合性常規水力學實驗平臺提供水循環系統及測量系統，讓學生在此裝置上進行簡單改裝完成多種常規性演示實驗和測量實驗，如文丘里流量計實驗、管道局部阻力測量實驗、沿程阻力測量實驗、側收縮系數測定實驗等。設計性實驗是在學生經過了常規實驗的基本訓練后開設的高層次實驗，由學生提出實驗的具體方案、擬定實驗步驟、選定儀器設備、獨立完成操作，船閘過流充放水實驗、動水過船靜水沖沙實驗、底流消能池和消能墻設計實驗、挑流消能設計實驗、溢流壩剖面形狀設計實驗、底孔排沙設計實驗等。
4.重視實踐環節，加強學生的能力培養
隨著我國教育體制的深化改革，教師更應該重視實踐環節。水力學課程的理論學習與實際應用尚有一定差距，學生課堂上學的知識不能在實際中很快得以運用，實踐環節是對所學專業知識的運用與鞏固。在水力學的實踐環節要選擇適當的水利工程算例，以及一些小型水利設施的綜合設計，在分析、計算過程中將理論知識應用于實踐，充分激發學生的學習興趣，培養學生分析問題和解決問題的能力。
5.結語
探討教學方法的目的是促進教學活動有效開展，取得更好的效果。教與學的主體在于學，學的方法在于引導，關于如何提水力學教學效益已有許多前輩和同行教師進行了深入的研究，得到了許多寶貴的成果。“教學有法，但無定法，貴在得法”。我主要就采用靈活的教學方式、運用多種教學手段、加強實驗教學和重視實踐環節幾個方面問題進行了探討，希望廣大教師共同努力，不斷總結經驗，豐富教學方法。
參考文獻：
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