一流本科课程的建设探索

黎媛萍 陈耀宁

摘 要：在一流本科课程建设大潮中，水力学教学团队通过总结课程建设与实施情况，评价了课程建设成效和改革亮点，阐述了以一流本科课程为目标的建设思路和实施路径，包括构建立体化教学模式，进一步优化教学设计和改革教学方法，深化课程思政教学改革等方面，以期为高素质人才培养奠定基础。

关键词：水力学;教学改革;一流本科课程

中图分类号：G4     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.20.077

教育部在关于一流本科课程建设的实施意见中提出：让课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来、效果实起来，形成中国特色、世界水平的一流本科课程体系，构建更高水平人才培养体系。

水力学是给排水科学与工程、环境科学与工程、水利水电工程等的专业基础课，是研究液体平衡和机械运动规律及其实际应用的一门技术科学，为学生学习后续专业课程、从事专业技术工作奠定基础，理论性很强，内容大多抽象而复杂。本课程应立足新型城镇化建设和区域经济社会发展需求，学习本课程后应达到的知识水平包括：（1）具有一定的理论知识，如理解水力学基本概念，掌握水力学基本理论和水流运动的分析方法等;（2）对工程中的一般水流问题具有分析与计算的能力;（3）掌握测量水位、压强、流量、流速的基本方法和操作技能。要实现课程目标并通过改革建设成为一流课程，应主要解决五个问题：（1）学时压缩、内容繁多;（2）课程有一定难度，导致学生学习兴趣不够高;（3）传统教学模式难以调动学生学习的积极性;（4）实验教学模式单一;（5）课程考核方法欠灵活。

1 本课程建设与实施情况

1.1 修订教学大纲，完善教学内容

通过走访调研市政及相关行业，根据行业反馈和人才培养方案要求，修订教学大纲，整合教学内容。精简传统教材中繁琐公式推导过程，重点讲解知识应用，通过巧妙的教学设计增强学生对实际生活生产中水力学知识的融会贯通。

1.2 構建存疑-探究-释疑的教学过程，课堂教学多样化

采用启发式、切入式、引导式、随机分组讨论式的教学方法，利用多媒体等辅助教学手段，促进学生思维深度与广度发展，实现课堂教学多样化。

例如在讲解伯努利方程的意义和应用时，在上课开始向学生提出启发性问题：目前，云贵部分地区设施型缺水，虽已建水源工程，但由于不配套，设施功能没有充分发挥作用所造成的缺水。解决设施性缺水跟本节知识有没有关系？先把设施性缺水与本小节知识的关联问题抛给学生。再通过实例切入——举例授课教师在设计院参加实践能力培训时，与总工关于实际工程中水力计算的对话交流引出伯努利方程在水力学中的重要性。以上教学设计可激发学生带着疑问去学习探究的兴趣，自然切入伯努利方程的应用让学生的疑问得到解答，建立科学思考观。同时在相关4个核心知识点后面都设置了问题，学生带着好奇心将该节知识学完，然后再回到问题，最后自己解决问题。

采用切入式提问和讨论的方法对前述内容进行深入复习和引申，比如引导学生思考伯努利方程中的7项之间可以互相转化吗？在水力计算中各项转化的意义是什么？引导学生练习伯努利方程在水力计算中的应用，特别是加深对“三选”原则的印象，思考在不同应用中的不同计算技巧和共同点。把各方面能力综合起来，构筑多样灵活的教学方法，启发学生的创造性。同时注重学生实践能力的培养，把“工程搬进课堂”，在教学过程中插入工程实际，培养学生工程意识和对所学知识的消化吸收。通过精讲多练，双向互动，在活跃宽松的课堂氛围中激励学生思考，激发他们的学习兴趣。

1.3 加强配套实验教学改革

打破以验证性实验为主的单一教学模式，大幅提高综合性、创新性实验比例，实现实验教学多元化。通过空置实验室预约平台，学生可以根据自身兴趣和时间，在老师的指导下灵活地开展实验。同时依托省级工程技术研究中心平台和产学协同育人模式，更新水力学实验设备和虚拟仿真软件，鼓励学生参与生产与科研相结合的实验，不断提高把课本理论知识应用于生产实践的综合能力。

1.4 构建灵活的课程考核方法

实行试题库每年更新两次。降低课程考试分数在总评中的比例，采用随堂测试、课堂讨论、回答问题、实验报告、工程案例分析和期末考试相结合的灵活考核方法。

2 本课程评价及改革成效

通过不断加强课程建设和教学改革，应用灵活多样的教学方法，科学组织教学内容，学生平均成绩逐年得到提高，挂科率降低，达到了持续改进的效果，形成一套适应新形势的水力学课程体系，激发学生学习积极性和主动性，提高教学质量和改善教学效果。

3 本课程教学改革亮点

课程团队运用信息化技术在教学内容和方法方面的改革做过有益尝试，对于较难理解的知识点，采用课堂教学+微课相结合的方式。比如，选择一个难点知识制作名为“非恒定有压管流——水击”的专题微课，获得2017年湖南省第二届微课大赛高等教育组二等奖。在此基础上，课程团队拟进一步开发精品在线开放课程，旨在运用信息化技术促进《水力学》在课程体系、教学内容和教学方法等方面均取得改革新成果，目前已立项校级精品在线开放课程。信息化课程资源有利于一流本科课程建设。

4 以一流本科课程为目标的建设思路和实施路径

以一流本科课程为目标，课程团队进一步与企业深度合作和充分交流，紧密围绕给排水热点领域共同开展《水力学》课程建设和改革理论研究，建设思路和实施路径包括三个方面。

4.1 构建立体化教学模式

建设多维立体化教学资源，一是立体化教材建设，包括主教材、电子教案、精品在线开放课程、试题库等。二是立体化教学内容建设，引入前沿知识和教师科研课题，启发学生创新思维。更新教学内容，改革教学模式，为学生提供多种类自主学习资源。