基于实践能力提高的“水电站”课程教学改革研究

王海娟 陈伏龙 赵以琴 王春霞

[摘 要] 实践教学在高校工科专业人才培养中有着至关重要的地位，是巩固理论知识、提高理论教学质量的重要组成部分，是培养应用、创新型人才的必由之路，是为社会服务的重要途径。实践教学在高校工科专业人才培养中发挥着重要的作用，可以增强学生的合作、创新意识，不断提高学生的动手能力，有效增长学生的实际才干。较高的实践能力为学生从事工作提供了强有力的保证。以石河子大学水建学院水电专业水电站课程为例，研究提高其实践教学能力的方法。

[关 键 词] 实践能力；水电站；改革研究

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）19-0070-02

实践教学在高校工科专业人才培养中有着至关重要的地位，然而，长期以来多数高校实践教学往往是比较薄弱的环节，很难满足用人单位对毕业生动手能力及创新能力的要求。随着高校大幅度扩招，就业市场竞争日益激烈，研究如何提高实践能力的教学方法显得尤为重要，本文以石河子大学水建学院水电站课程为例，以改革课程理论教学为基础，强化实践教学为根本，提出从根本上增强学生实践能力的教学方法。

水电站课程是水利水电工程专业的核心专业主干课，其主要内容包括：水力机械、水电站输水建筑物和水电站厂房三大部分。本课程的主要教学任务是：通过理论和实践的教学使学生理解水力发电的原理；熟知水轮机工作原理和选型设计；掌握水电站各类输水建筑物的作用、要求、布置形式和水电站厂房布置、组成、基本结构和轮廓尺寸的确定，进而提高学生理论联系实际的能力，培养学生专业工程意识及技能。笔者针对水电站课程理论教学内容、课程体系及实践教学方法三方面进行整体优化改革。

一、理论教学改革

（一）革新课程体系，丰富课堂教学内容

水电站是一门包含流体、机械、电气设备及制图等基本理论知识和工程实践相结合的一门综合性课程。笔者结合多年的授课经验和水电站课程特点，建立了“理论教学+实验、实践教学+知识拓展”等模块式课程新体系。

（二）针对不同内容，采用不同教学方法，提高学习兴趣

水电站课程具有知识面宽、实践性强且知识更新快的特点。要想有效提高实践教学效果，首先应根据不同的教学内容优化教学方法，具体措施包括以下几点。

1.合理应用多媒体技术授课法。多媒體技术授课法给水电站课程教学方法带来了重要的变革，采用动画、音频、图片等多媒体技术不仅可以增强学生的感性认识，而且可以使课堂教学显得生动活泼，有助于提高学生的学习兴趣和积极性。例如，讲解水利机械部分水轮机的类型及构造时，仅仅依靠书上的理论讲解，学生很难理解，教师可以利用多媒体播放反击式和冲击式水轮机的二维图片以及水轮机引水部件、导水部件、转轮部分和泄水部件的动画视频给学生，通过多种教学方法的优化，学生对水轮机的构造有了一个立体的、动态的、感性的认识，使抽象、枯燥、难懂的理论知识变得形象、直观，易于学生理解和掌握。

2.理论结合工程案例授课法。根据教学内容的需要，注重理论与实际工程案例结合讲解，学习理论的同时分析工程案例，不仅可以帮助学生掌握理论知识，而且可以拓宽学生的知识面。最后将理论所学应用到工程实践中去，指导工程实践。例如，在讲解水电站厂房的类型时，针对坝后式（包括溢流式、挑越式）厂房、河床式厂房、坝内式厂房、引水式地面厂房等内容，可以对应列举，结合三峡水电站（新安江、乌江渡水电站）、葛洲坝水电站、凤滩水电站及红山嘴水电站等进行讲解，有效提高了学生的学习兴趣，提高了教学效果。

3.翻转课堂授课法。在实际教学过程中，学生的参与、师生间的互动也是提高教学效果的有效途径。传统教学往往都是采用“满堂灌、填鸭式”的教学方法。实际上，学生不仅可以作为学习的主体，有时候也可以成为教学的主体，采用课程翻转式的教学方法，可以有效激发学生学习的自觉性、主动性。例如，在学习水电站有压进水口的类型时，教师在讲解完闸门竖井式进水口的构造特点、适用条件后，可以提出问题：“岸坡式、塔式、坝式进水口与闸门竖井式进水口构造上有什么不同？”把这个问题摆在学生面前，引导学生积极、主动地思考、参与并阐述各自的见解。让学生在讨论、辩论中，将问题搞清楚，在无形中学到了知识，同时，有效提高了学生分析问题、解决问题的能力。

4.传统板书讲授法。多媒体授课技术引入课堂教学后，很多老师过于依赖这种方式。然而，对水电站课程中的部分内容，采用多媒体授课很难达到预期的教学效果，例如，在讲解水轮机相似定律和水击计算内容时，这部分内容具有公式多，注重推理计算的特点，如果采用多媒体讲授，学生思考的时间很少，也缺乏思维连贯性。因此，教师在讲解此类问题时，采用板书进行一步步的推导，引导学生跟着教师的思路学习，学生掌握起来会很轻松自如。

二、实践教学改革

（一）注重课程间的衔接，为实践教学奠定基础

本课程的课堂教学中，将本课程与水工建筑物、水力学、水工钢筋混凝土、工程制图等相关理论课程的知识点进行合理衔接，增强学生对该课程体系的系统性认识，为实践教学奠定坚实的理论基础。

（二）实验教学多样化，强化实践动手能力

课程组结合最新人才培养方案中实践教学的具体需要，重新修订了水电站课程实验教学大纲，学院在原有水电站模型、原型实验设备的基础上，新购置了相关实验设备，并建设了专门的水电站实验室。完善了水轮机能量实验、压力管道水击实验、调压室水位波动实验、引水式水电站模型实验、坝后式水电站厂房发电仿真演示等实验。具体实验类型如下表：

（三）严把课程、毕业设计关，实现理论用于实践

水电站课程设计是理论学习用于实践的一个重要环节，通过课程设计可以有效训练学生搜集、应用参考资料的能力；增强学生对水电站引水渠道、压力管道、压力前池、厂房等设计规范的应用意识；设计计算书的编写，可以训练学生写作能力和信息组织能力；有效提高学生分析、解决问题的能力。毕业设计是学生巩固、加深、提高和扩大所学相关专业课程理论知识和实践技能的一个重要的综合性环节。我院水电站毕业设计选题是结合新疆实际水电站工程进行。设计中尽可能保证学生人手一题，对设计过程、内容、答辩严格把关，很大程度上提高了设计质量，有效增强了学生独立思考问题、解决问题的能力。

（四）丰富实习基地，扩大、深化所学基础理论知识

认识和毕业实习是巩固专业理论知识和提高实践教学质量的一个重要环节。新疆石河子水利建筑工程院先后建立了三峡、葛洲坝、红山嘴、尼勒克、温泉、萨里克特等多个固定实习基地。学生通过到实习基地系统的学习，对水电站的规划、设计与运行认识更清晰，从而将理论学习真正运用到实践中去。

（五）通过知识拓展，增强实践创新意识

笔者在水电站实际授课中充分利用课程组教师从事科研和社会咨询服务的成果，结合新疆水电站建设的特殊环境，将教师参与、主持设计的实际工程案例展开给学生讲解，并组织学生组成教学团队进行集体讨论学习，不仅可以增强学生自我思考的能力，还可以培养学生的团队协作精神。此外，课程组教师大多从事关于水电站设计方面的科研工作，因此，应在教学过程中不断引导学生积极参与课程组老师的科研课题，鼓励、帮助学生积极申报大学生实践创新能力训练（SRP）和国家创新训练计划，借助认识实习和毕业实习带领学生参加大学生暑期社會实践活动和“三下乡”活动，整个授课过程不断为学生提供更多的工程实践锻炼机会，提高学生的实践能力和科技创新能力。

三、结论

水电站实践教学历来是高等学校水利水电工程专业教学中的薄弱环节。然而工科学生实践能力的强弱直接反映学生毕业后能否将理论应用于实际工程设计中，针对这个实际问题，笔者结合多年的授课经验，以改革理论教学为基础，强化实践教学为根本，对我院水利水电工程专业水电站课程教学给出新的建议，希望有助于问题的解决。

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