提高水力学教学质量的研究探讨论文
时间：2021-08-31关键词：教学质量教学手段实验教学
摘要：本文主要从水力学课程教学和实脸教学两个方面探讨了提高水力学教学质的方法。
1水力学课程特点
水力学是给排水等非力学专业的一门重要的技术基础课，是一门理论性、实践性、运用性均较强的课程。水力学课程中的基本概念和理论推导比较多，在学习中需要对基本概念、基本公式及其运用条件有比较清楚的了解，才能对整个课程的知识有系统而连贯的认识；实验是学习本课程的重要环节，其对培养学生的动手能力以及对理论知识的进一步认识起到至关重要的作用；水力学课程与《排水工程》、《水泵与泵站》等后续专业课程联系紧密，在实际工程运用中许多环节都需要《水力学》知识，这些对该课程的实际运用提出了较高的要求。
在水力学教学过程中，发现水力学教学中还存在一些问题：水力学研究的是以水为代表的液体，由于水流运动多变，研究边界条件复杂，水力学基本理论通常借助许多假定来简化复杂的问题，因此公式中往往有许多系数待定，这给水力学教学带来许多学生难以理解、感到疑惑的地方；水力学课程内容安排中实践性教学内容不太突出，习题和例题与工程实际联系不十分紧密，章节中相应的工程实例应用问题较少，也没有专门的课程设计或综合练习，对培养学生的综合分析能力及向工程设计过渡起不到积极作用；目前开设的实验多为验证性实验和演示型实验，限制了学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，不利于学生素质和能力的培养，也不适应工程实际对工程技术人员的培养要求。
培养学生解决实际问题的能力是当前水力学教学改革的重要任务之一。基于水力学教学的以上特点，本文就如何提高水力学教学质量进行了研究分析，并且在实际教学过程中进行了实施，认为采取多样化的教学方法、加强课程与实际工程的联系以及重视实验教学的改革是切实可行的措施，可以取得较好的教学效果。
2理论教学改革
2.1采取多样化的教学方法
在教学过程中采用多种教学方法相结合的方式，不同的内容采用不同的教学方法。对不涉及难以理解的基本概念，主要是公式推导的教学内容，例如能量方程、动量方程等的推导和应用，采用传统板书和讲授的方式进行教学，这样有利于学生跟随教师思路，逐渐理解掌握方程的推导过程，同时也可根据推导过程锻炼其分析问题和解决问题的能力。
对于某些抽象的概念，仅仅依靠板书和教师的口头解释是难以让学生顺利理解的，如真空的概念、气穴的现象、急流与缓流的区别等，则采取多媒体辅助教学进行相应的动画演示。
在实验条件允许的条件下，让学生自己进行一些流动演示实验，如边界层分离，漩涡，射流紊乱扩散等，这样使得非常抽象的流动概念变得十分具体而容易接受。
课堂教学中，积极实施启发式、互动式教学，为使学生注意听讲和主动思考问题，常采用教师主讲与课堂讨论相结合的方法，并将每节课的最后几分钟留作专题讨论，增强学生敢想、敢问及敢于动手实践的信心和勇气。
课后结合实际生活中碰到的水力学问题布置思考题，增加学生学习的主观能动性，同时也加深学生对课堂知识的理解。例如在讲解伯努利方程时，让同学思考为什么足球运动中高速飞行的`球能够在水平方向做曲线运动，即所谓的香蕉球；在讲解气穴的时候让学生思考为什么潜水员每次深潜上岸后，需要在减压舱内呆几个小时以防止潜水病；在讲解层流紊流的时候考虑心血管疾病的成因及其防治等。通过这些与生活紧密相关的水力学问题的思考，学生学习水力学的兴趣大为增加。
2.2充实教学内容与专业课程相结合
学生上水力学课前没有参加过工程实习，缺乏对工程的感性认识，对抽象的理论在理解土有一些困难，为此在授课的过程中经常为学生补上这部分的内容。在学生进行一段时间的课程学习、有了一定的基本概念后，组织学生观看水力学原型水流录像片，并进行详细的讲解，画面中的水流现象真实可信，并清楚的展示了实际水流现象与理论描述的差异，让学生对实际水流现象有直观的认识，利于其对基本概念的理解。对常用的一些工程应用问题，着重在原理上进行深人讲解，如能量方程的应用，让学生能够灵活运用。
将水力学课程的知识点与专业课相结合，并在教学中结合专业课的特点深化和丰富水力学课程的内涵，使教学内容更加充实，更加结合工程实际，从而提高学生学习的兴趣，提高教学质量。例如结合隧洞、涵管、给水管道讲授管流的水力计算；结合渠道、排水管道等的水力计算讲授明渠均匀流；结合闸门、挡土墙的设计讲静水压强及其分布规律及静水总压力的计算等。
3实验教学的改革
实验教学是水力学教学的重要组成部分，它独立于理论教学体系又和理论教学密切相关，在理论知识的验证和理解方面有着理论课程无法替代的作用，是实现知识与能力，理论与实践相结合的关键环节。国内外经验证明，要培养高质量人才，必须加强基础理论、基础技能和基本知识的教育，重视能力的培养。学生主动深入的钻研理论，认真深入实验，是提高自己动手能力和创新能力的重要途径。如何充分发挥学生在实验中的主动性和创造性、提高学生的实验技能，是实验教学的首要问题。
在实验教学中，安排形式多样的实验项目，包括验证实验、设计性实验、综合性实验等，使学生在水流现象的观察、理论的验证和量测水位、流量、流速、压强等基本技能上获得足够多的经验，提高动手能力。对于验证性试验，实验过程中不直接回答学生提出的问题，只是多引导、多启发、提出分析问题的方法，指出解决问题的方向，并强调学生对实验数据的整理分析；设计性实验则以培养学生独立思考能力和自主设计能力为目标；综合性实验在于培养学生的创造思维，如水面曲线实验、堰流实验等，把实验任务布置给学生后，在老师的指导下，各个实验小组根据实验方案进行可行化分析，研究和解决在实验过程中出现的各种问题。
在实验教学过程中，通过定期组织实验竞赛等活动来激发学生的实验兴趣和动手能力。
这样的实验模式从基本实验知识的学习，基本实验方法和技能的训练，再到设计性、综合性实验的研究，分层次、多样化构成科学的实验模式，达到系统地传授知识理论和完善地训练实验技能，使实验教学真正成为以素质教育为中心，以能力培养为基础，以综合实践、创新能力培养为目标的实验课程。
通过这样的课程教学和实验教学的改革，近年来，学生对水力学的学习兴趣有了很大的提高，实验的动手能力也得到了极大的增强。
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