给排水科学与工程专业水力学核心课程建设及实践研究

杨国丽 马立山 任 佳 董一凡

河北建筑工程学院 河北张家口 075024

1 绪论

众所周知，21世纪是高等教育教学改革不断深入推进的关键时期，随着素质教育的不断完善，按照知识、能力、素质三者协调发展的培养模式，来培养人才成为高校的主要导向。高等院校的专业教学，更为侧重对大学生创新能力和实践能力的培养。本文以我校水力学课程为例，就如何进行课程建设及实践研究展开论述。水力学课程的特点是在内容上注重基础与理论的联系，侧重实践性与应用性知识的学习，也就是内容注重基础性，强调先进性，将经典理论与现代关系恰当处理，并将其与相关课程内容关系处理得当。同时注重不断更新教学内容，反映本学科前沿研究成果，充分联系实际，融知识传播、能力培养、素质教育于一体，即注重课内知识与课外实践的有机结合。尤其在实践教学环节的内容与方法上，需要别出心裁、独树一帜地设计各类实践活动，以更好地满足培养优秀学生的要求[1]，全面贯彻落实《教育部关于深化本科教育教学改革 全面提高人才培养质量的意见》。

我校水力学课程的建设多年来一直贯彻落实关于教育的重要论述和全国教育大会精神，坚持立德树人根本任务，深化高等教育教学改革，提高教学质量的重要行动。尤其自2019年中华人民共和国教育部发布《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8号)以来[2]，教学团队成员深刻领会文件精神，全面推动课程结构、课程内容和教学方式方法改革，根据课程的性质积极申报线下一流课程，树立课程建设新理念，推进课程改革创新，努力建设适应时代要求的一流本科课程。

2 课程建设及实践方案

我校给排水科学与工程专业于1982年正式招收本科生。我校立足河北，辐射京津，面向全国，培养适应社会主义现代化建设需要、掌握专业理论知识、拥有较强实践能力、满足相关行业对高级技术人才的需求、在施工与管理方面能力突出、富有创新精神的高素质应用型人才。水力学是给排水科学与工程的重要专业基础课，也是专业认证的核心骨干课程。由于水力学这门课程在专业教学体系中处于承上启下的重要位置，因此，团队成员对课程教学内容、教学资源、教学形式、教学团队及课程思政方面的建设进行了大量的探索研究，具体情况如下。

2.1 教学内容建设

水力学课程以课堂面授和实验教学为主，可分为基本理论、基本应用与专门课题三大模块。以水静力学基本方程、连续性方程、能量方程、动量方程等基本理论为一条线(课程结构体系如表1所示)[3]，把基本理论与实际工程联系起来。在实际的教学过程中将课程的基本概念、重点、难点逐一讲授给学生，使学生循着教师讲授的前后关系消化课程内容。在教学过程中，遵循从易到难的认知规律，先用学生容易接受的方法讲基本定律，再用水力学一般的思路讲解这一定律的简化过程，让学生领会数学的奥妙及在科学研究及工程应用中的作用，提升学生的理论水平与分析问题能力及工程应用能力；通过类比的方法讲明水力学与物理学中机械运动规律描述方法的差异；通过日常生活的例子讲清新概念；通过工程实例讲清基本原理，树立工程观念；用实验验证运动规律，培养学生严谨的科学态度；通过习题研讨掌握解题技巧和解决问题的能力。

表1 课程结构体系

在实际的教学过程中，教学团队成员强化注重实践环节在创新能力培养中的地位。实践环节是培养学生应用型能力的重要手段，结合本校培养应用型人才的目标，教学团队重点改革了实践环节。改革后实践环节体系包括实验、综合训练等环节，其中实验分为基础性、综合性、工程应用拓展性三个层次。对于原有的实践环节，增加综合性、工程应用拓展性实验(具体实验内容见表2)、综合训练等。按照给排水专业指导委员会的要求，实验共计14个学时，通过改革加强了学生的综合创新能力、工程应用能力。

表2 专业各类实验

2.2 教学资源建设

经过多年的建设，该课程具有符合教学要求的完备的课程教学大纲、实验教学大纲、教学日历、课件、课程教案(表格形式内容见表3)等，教学业务档案齐全，且执行严格。

表3 课程教案内容

教学团队成员按照教学管理要求认真安排辅导答疑，充分利用现代信息技术，借助网络多媒体与学生课下交流。考试利用试题库随机抽取考题，并根据实际情况对学生的成绩进行分析评定和达成度的计算，做到发现问题及时解决，并提出改进措施。另外教材作为课程建设的重要内容之一，是课程体系、教学内容、教改成果的重要载体。在教材的建设中以人才培养目标和本课程在人才培养中的地位和作用为依据，坚持理论联系实际、重点突出、详略得当、先进性和现代化的原则，本课程多年来一直坚持使用各专业指导委员会推荐的教材或国家推荐的优秀教材，有教材选用的规章制度和审批制度，执行效果良好。

2.3 教学形式创新性建设

水力学课程既体现了基础科学的严谨性，又体现了工程观念。由此可见，该课程是一门基础理论与工程实际联系非常密切的课程。特别对于液体(具有流动性和黏性)不同于固体的运动特性，需采用工科学生不熟悉的场论和多元微积分来描述，其教学难度体现在学生对于新概念、新的基本理论的理解与掌握都很困难，加之学生还未进入专业课程的学习阶段，要求其将基本理论应用于工程实际就更加困难。针对上述的问题结合该课程的特点，在教学实施过程教学团队成员主要从以下方面进行创新性的教学：

(1)在实际的教学过程中充分利用信息技术，利用雨课堂发布课前课后作业，辅以微信群来保证师生课下的辅导交流，在传统板书授课的基础上，发挥智慧教室的作用，课上采用智慧黑板、翻转课堂、多屏幕互动的方式，将枯燥的学习内容转化成形象生动的内容，极大地增加了学生的学习兴趣，为学生提供良好的互动平台，培养了学生获取信息、分析信息的能力。

(2)用贴近生活的例子或现象讲解难理解的概念，用基本理论解释日常生活中、实际工程中的流动现象，驳斥生活常识中的谬论，激发学生的好奇心。

(3)突出以学生为中心，采用多种方式来鼓励学生多学科思维融合，聘请相关企业的专家为学生讲解产业技术与学科理论的融合，达到深入开展师生、生生互动交流，焕发课堂生机活力的目的。

2.4 教学团队建设

从课程长远发展考虑，积极引进人才，充实教学团队力量，充分体现出教学团队传帮带的优良传统，新加入成员均需先担任助教工作，在积累了一定的教学经验后，再独立承担教学任务，注重创新型人才培养；加强教学团队成员与兄弟院校建立良好的合作关系，通过彼此学习、探讨和启发式教学方式，以促进教学团队整体能力的提升。

2.5 课程思政建设

在实际的教学过程中，教学团队成员始终本着立德树人、三全育人的教育理念，贯彻以学生为中心，以目标为导向的教学理念，注重培养学生严谨的科学态度，诠释了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一根本性问题。充分挖掘与课程有关的思政元素，并将课程的知识点与民族发展史、国家重大工程、重大事件、英雄事迹等相联系，树立学生的民族自豪感、国家安全观、水资源安全观、能源安全观。

结语

在国家“一流本科课程建设”的战略背景下，加强高等院校的课程建设，是保证教学质量的重要环节，在今后的课程建设过程中，团队成员将始终围绕学生为中心，为使学生毕业后能在不同岗位中最大限度地发挥技能，努力把好教学的每一个环节，并紧扣社会应用这一主题，牢牢地将理论与实践教学结合在一起，全面提高教学效果，从而为学校的发展提供智力与人才上的保障，不断深化人才培养模式改革[4]。