基于校企合作的“水工建筑物”教学改革探索

梁丽青,严学刚,唐中得

（1.吉林农业科技学院,吉林 吉林 132000; 2.吉林市水利水电勘测设计研究院,吉林 吉林 132000）

0 引言

本科教育中课程改革与创新是持续发展的，是新时代教育的任务。2018年6月21日陈宝生部长在新时代全国高等学校本科教育工作会议上发表讲话，提出教育要在内涵上下功夫，提升课程质量，“金课”“水课”成为热词。高校教育建设更注重课程内容的更新、课堂质量的变化、课程方法的融合和创新。因此，我校对于课程改革付诸行动，尤其对专业核心课程的打造非常重视。“水工建筑物”是水利水电工程的一门专业核心课程，课程具有非常明显的专业特色，内容分块化，对其他课程融合性高，实践性高。但因课程对基础课程的融合性高，要求学生基础扎实，按照传统授课较为枯燥，没有充分发挥实践能力，基础薄弱的同学听课效果不佳。因此，对“水工建筑物”进行改革十分必要，改革的整体目标是课程内容的更新：增加实践环节、增加校企联合授课、增加仿真内容；改变传统的课堂讲授方式，形成线上线下教学相结合的教学方式。通过改革，按照应用人才培养要求，改善学生枯燥的上课感受，知识深入浅出，锻炼学生的创新思维、提升学生实践能力，强化学生自主思考能力。

1 “水工建筑物”课程设计思路

通过对水利水电建筑工程专业的岗位核心能力进行分析，发现水工建筑物课程在专业学习领域中占有重要地位，是其他学习领域的基础。通过对水利水电工程建设岗位群的典型工作任务的分析，结合该课程讲述的涵盖水利工程设计、施工、运行管理的主要知识点与技能要求，因此教学的职业岗位主要定位为“设计员”“施工员”“运行管理员”等几个方向。根据“设计员”“施工员”“运行管理员”等职业标准来制定课程教学大纲，明确教学内容，并依据认知及职业成长规律，按照“从简单到复杂，从新手到专家”的方式以及知识、技能的先后次序，引入相关职业技能标准，设计专业学习领域。基于“设计员”“施工员”“运行管理员”的职业能力分析，水工建筑物课程的任务是培养思想素质过硬的“会识图、会绘图、重设计、懂管理”的一线高技能工程勘测设计人才[1]。

1.1 课程内容设计思路

经过多轮改革，课程进行模块化教学，知识点设为问题驱动式。将理论课程与实验课程紧密结合，学完设计理论，立即进入实验。与企业合作，学习相关设计案例，从设计案例中提取实验项目，实验模拟实践的设计类工作，给出实例项目资料，让学生充当设计师，学生根据理论知识整理设计思路，参考网络平台给出的资料，独立或者分组，并在最后选人进行简单阐述，实现理实一体化教学。具体设计如表1。

1.2 训练项目设计

理实一体教学中，实践教学设计结合模块化教学，融入仿真教学和校企合作案例。具体设计见表2。

表2 理实一体教学实验课教学设计

目前培养方案实训为2周，实训设计主要如下：

和企业教师合作，开发企业真实案例，获得基础资料，为学生提供重力坝、土石坝两种坝型的基础资料，学生选择一种，结合其施工、管理等方面设计该水工建筑物，包括设计说明书和图纸绘制。

1.3 课程思政设计

挖掘课程思政包括三个方面：工程案例、经典故事、著名人物。

课程负责人对课程思政有一定的经验，且积累一定素材。建设过程中根据随实事和新政策更新案例、故事、任务等。

绪论部分引入我国水资源概况和未来发展趋势，引入节水的理念，并递进到可持续发展对“自强不息、薪火相传”的社会主义核心价值观的体现。我国水利水电工程的建设可以介绍古代的都江堰和京杭运河，现代的大国重器三峡工程和南水北调工程，增强民族自豪感和爱国意义情怀；在此基础上介绍郑守仁院士为三峡工程和祖国的水利事业奉献一生的事迹，号召学生们学习他兢兢业业、勤勤恳恳的工作态度，筚路蓝缕、开拓进取的奋斗精神[2]。

蓄水枢纽的水工建筑物在介绍三峡工程的多个“世界之最”和“世界最高拱坝”的同时，也介绍了建筑物的稳定、应力和可靠度的计算方法和评价标准，并联系绪论中水工建筑物失事后果严重的特点，在增强民族自豪感的同时，强调水利设计工作的创新和责任担当，引导同学们要严谨认真，以“杜微慎防”的思维从事水利工作。

引水枢纽的水工建筑物水闸部分可以通过水闸的功能引入濛洼蓄洪区人民的王家坝精神，这是一种舍小家、为大家的顾全大局精神；不畏艰险、不怕困难的自强不息精神；军民团结、干群同心的同舟共济精神；尊重规律、综合防治的科学治水精神。

通航建筑物部分结合水利实训大厅模型介绍三峡双线五级船闸和升船机的建设难度和创新过鱼建筑物引入生态水利、生态鱼道建设、人与自然和谐相处等生态文明建设理念，对加强生态文明教育具有重要意义，有助于引导学生树立保护和建设美好生态环境的观念[2]。

1.4 教学方法设计

（1）探究式教学：教学内容以问题形式抛出，引导学生明确学习目标，探索问题知识。学生自主探索实验设计方法，每个人选择参数不一样，结果不一样。

（2）项目驱动式教学：实验和实习均来自企业或者工程案例，经过开发成为适合学生的教学项目，下发任务，驱动学生主动探索项目设计。

（3）仿真演练：包括水工建筑物模型仿真和土石坝渗流破坏仿真两方面。

1）水工建筑物模型仿真演示：利用实训大厅五级枢纽，模拟重力坝、土石坝、水闸等过水建筑物的地形地质条件、工程布置、设计重点。

2）土石坝渗流破坏仿真演练：采用视频或者实操的形式，制作土石坝模型，并注水直到土石坝溃坝，让学生观察土石坝溃坝过程，总结土石坝失稳的特点，从而分析稳定分析方法。

1.5 教学手段设计

教学手段主要采用线上+线下混合式教学。

（1）线上教学：主要采用农苑在线和学习通，目前已创建水工建筑物课程，提供章节ppt、拓展规范等，并实行3轮。过去教学重线下轻线上，线上今后建设方向：

1）优化章节资源，包括章节细化，资源多样化。

2）录制知识点小视频放到线上自学：如难理解的应力分析推导。

3）拓展关联课程知识点：如土石坝渗流分析用到土力学实验，团队教土力学知识的教师建设该部分教学资源作为拓展知识点。

（2）线下教学：主要采用多媒体授课。初步计划邀请企业教师共同带实习或者讲授2学时实践技术，邀请团队其他教师将前修课程融合到水工建筑物，讲授该部分知识点，如设计水力学部分的消能措施。

1.6 课程考核设计

考核改革设计点：主要集中在期末考核。

（1）期末考试引入工程实例试题：以论述方式出现，以工程实例为基础，分析该工程知识点，培养学生应用能力。

（2）期末成绩引入非标准答案考试和应用考试：以综合题的形式推行非标准答案考试，让学生根据自身积累，融合课程内容和前修考试，启发学生思维、激发智慧、培养创新能力。试卷在论述题中加入与实践结合紧密的题目，题目紧密结合水利行业发展，学生答题自由，如“说出你熟悉的1座国内大坝和1座国外大坝（重力坝、拱坝、土石坝中任意选择一个），并根据所学简述该坝型的工作原理及优缺点”，让学生结合实际和自己所学课程答题。

2 课程特色

特色1：理实一体项目化教学：打破理论与实践脱节的现象，将理论和实践结合起来，每学完部分理论，随之进入该部分实践设计。在理论教学中多引入典型水工建筑物实例，以启发教学为主，逻辑教学为辅。与企业教师合作，结合企业工程案例设计实践项目，在实习过程中引入小型工程项目基础资料，学生分组模拟设计类工作。

特色2：模块化教学：将课程整体分为三个模块（混凝土重力坝模块、土石坝模块、水闸模块）每学完一个模块，对应一个实验教学环节，使课程教学更为紧凑，使学生在知识体系上更为清晰。

特色3：结合网络平台进行线上+线下混合式教学。水工建筑物已经在网上建课，逐步完善教学，利用网络平台将不能够在课堂呈现的部分或者知识难点教学转化为网络教学，并通过网络平台发布mooc小视频、学习任务、参考资料等，方便学生课下学习。

特色4：仿真教学。采用实训大厅五级模型进行仿真模拟，利用三维建模仿真结构或者实验、实训建模仿真建筑物运行过程。

3 课程实践评价总结

从课程内容实践改革分析：

学生对于企业老师讲解的土石坝渗流分析软件应用印象深刻，大大提升了实习设计的效率。另外同学们普遍反映课程学时少，缺少练习。通过问卷调查发现，学生对课堂评价基本满意，尤其对于互动情况，评价较好，但也有部分同学表示上课内容偏枯燥。

从期末考试改革分析：

通过卷面成绩可以看出，学生成绩基本成正态分布，集中在七八十分较多，九十分以上同学占总数约四分之一，成绩分布较为合理。不排除因疫情线上授课的影响。

4 结语

在当前新工科背景下[3]，课程改革有校企合作、学科融合、“互联网+”、虚拟仿真等方向。水利水电工程专业核心课程“水工建筑物”要从理论向应用类课程转变，首先优化校企合作方式和内容。针对当前时间和内容的冲突、实践教学和理论教学的冲突，课程采用模块化教学，每个模块配以实验，实验融入仿真教学、模型教学等方式增加教学直观性和实践性。同时邀请企业教师授课，建设校企合作的教学团队，从而提升学生的专业技术水平和专业素养，为学生毕业后从事相关工作打下基础。