“自助式”水力学实验教学模式

刘贞姬 金瑾 汤骅 李强 李淼

摘  要：实验教学是教学体系中的重要环节，是联系理论与实践的关键。为了有效地解决传统水力学实验教学中存在的内容陈旧和“照方抓药”问题，在水力学实验教学中采用“自助式”的实验教学模式，通过开放式的水力学实验环境和自主设计课题、开展实验的教学方式，转变教师的职责，加强学生的主体作用，有利于进一步培养和提高学生的科研思维和自主创新能力。

關键词：水力学实验  自助式  自主实验  教学模式

中图分类号：G642                                文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2020）08（b）-0234-03

Abstract： Experimental teaching is an important link in the practical teaching system and the key to link theory with practice. In order to effectively solve the problems of old content and"taking medicine according to prescription"  in traditional hydraulics experiment and teaching， this article adopts a "self-help" experimental teaching mode in hydraulics experiment teaching. Through the open environment of hydraulics experiment， the independent design of subjects and the teaching method of carrying out experiments， the change of teachers' responsibilities and the strengthening of students' main role are conducive to the further cultivation and improvement of students' scientific thinking and independent innovation ability.

Key Words： Hydraulics experiment;Self-help; Autonomous experiment; Teaching mode

水力学实验教学作为一门具有较强实践性的课程，是理论知识联系实践操作的关键环节，在对学生动手实践与自主创新能力的培养方面有理论教学不可替代的重要作用[1]。结合十多年的水力学实验教学经验和通过分析传统水力学实验教学上存在的问题，研究建立了“自助式”的水力学实验教学模式，学生可以通过自主设立实验课题，自助实验等方式来提高学生的独立动手的能力，以及培养学生的自主创新能力和科研思维。

1  传统的水力学实验教学

实验教学是对理论教学的一个重要补充，它能够极大地加深学生对理论知识的感性认识以及对基本概念和基础理论的理解和掌握[2]。但是传统的水力学实验教学模式已经固化，在上水力学实验课之前，一般教师会要求学生预习水力学相关实验，其主要目的是让学生提前熟悉水力学实验的目的、过程和了解其实验原理;在实验课程中，教师先是讲解相关实验的水力学原理，再带领学生将实验的操作过程演示一遍，详细讲解实验操作过程中采用的实验方法、使用的实验仪器以及实验中应该注意的细节和事项;而在学生动手实验操作过程中，学生一般只会按照教师的演示和要求，“照葫芦画瓢”地进行实验，并仓促完成实验报告，由于小组人数较多，还会存在抄袭实验结果的现象。这种传统的水力学实验教学模式主要是以教师的讲解和指导为主导，学生独立思考为辅，而且只重视实验数据的合理性和实验报告的完成情况，完全轻视了学生对实验的思考和对实验的操作过程，使得学生缺乏自主性，同样也降低了对学生的自我启发和积极参与实验的主动性。另外，水力学的实验多为验证性的实验，在学生已知实验过程和结果的情况下，很难激发学生对水力学实验的兴趣，而且完全依靠老师上课时临时指导，学生得不到锻炼，难以满足社会对创新型人才的要求，也很难培养出具有真正创新能力和科研思维的水力学人才。

2  “自助式”实验教学模式

2.1 “自助式”实验教学原理

在总结传统的水力学实验教学方法的基础上，本文提出了以下“自助式”的水力学实验教学模式新思路，并拟就了新模式的理论构架与可操作程式，完善了教学配置。

实验室为教学实验配置了必做、选做、分析演示、传统、现代技术实验等实验装备，以更好地满足不同专业的同学对水力学实验的要求;另外实验室还给学生提供了自选的“营养配餐”，包括必做实验、选做实验、分析演示实验、传统实验以及现代技术实验;还有可以给学生自主选择的水力学实验教学录像、实验CAI、实验虚拟仿真等软硬件设备的“消化辅助剂”，学生可以根据自己对水力学实验的理解程度，选择立刻进行相关实验，也可以选择先观看实验员提前录制好的实验指导视频，或先尝试利用计算机仿真进行虚拟实验，再完成实际的水力学实验。在学生自选、自主的实验教学过程中，学生之间需要互助教学，即要求学生与学生之间要建立互相帮助、互相答疑、互教互学的联系链，这样既可以有效地帮助学生自己去解决实验中可能遇到的各种实际问题，更重要的是又有利于培养学生的团队协作精神。当实验员同时兼教师职责时，在没有学生来实验室做实验时，要履行实验员之责，主要服务于“营养套餐”和“消化辅助剂”;当有学生做实验时，要履行教师之责，与学生讨论实验方案，解决存在的问题以及检查学生的实验进度。当学生在实验操作结束后，也可以再通过实验录像、实验仿真软件等进行查漏补缺，自主消化。图1是自助式实验教学模式的程式框图。