高职院校“工程水力计算”课程教学改革研究

马己安 韩红亮 张春娟

摘 要：“工程水力计算”作为高等职业院校水利类相关专业的专业基础课，具有知识理论性强、学生学习难度大、教学内容相对枯燥等特点。为满足新时代就业市场对水利类人才的需求，任课教师在教学过程中必须认真分析课程特点，了解课程教学面临的困难，在教学内容和教学手段上进行必要的改进，多措并举，提高教学质量，以满足人才培养要求。

关键词：工程水力计算；教学改革；职业院校

Abstract："Engineering Hydraulic Calculation"，as a professional basic course for water conservancy related majors in higher vocational colleges，has the characteristics of strong theoretical knowledge，difficult learning for students，and relatively boring teaching content.In order to meet the demand for water conservancy talents in the job market in the new era，teachers must carefully analyze the characteristics of the course during the teaching process，understand the difficulties faced by the course teaching，make necessary improvements in the teaching content and teaching methods，and take multiple measures to improve the teaching quality，to meet the requirements of personnel training.

Keywords：Engineering hydraulic calculation；Teaching reform；Vocational colleges

“工程水力計算”课程面向高职院校水利类学生，立足于实际工作职业能力的培养，以实际工程水力计算任务为切入点，以水利建筑行业职业资格标准为依据，构建课程内容和知识体系。课程内容和知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要，同时充分考虑高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合相关职业资格证书对知识、技能和素质的要求。融入“课程思政”理念，旨在为水利类专业提供一门符合人才培养方案要求、实用性强、特色鲜明的课程。通过本课程学习，学生可以了解工程水力计算课程的基本内涵和知识，会用工程水力计算基本原理和方法分析解决实际工程问题，还要初步培养水利工程作业现场基本的管理与控制能力，培养“忠诚、干净、担当、科学、求实、创新”的新时代水利精神，从而从整体上提升大学生的培养质量。

1 课程特点

“工程水力计算”是高等职业院校水利工程专业的一门专业基础课，本门课程的学习为后续专业课程的学习奠定学习基础，同时也为学生学习水利知识打开了大门，是学生专业能力形成及今后进入工作岗位职业能力发展的依托。课程内容与工程实际结合紧密，同时本门课程与很多专业知识相互渗透，对学生后续学习其他专业课知识起着铺垫作用。

“工程水力计算”课程是研究液体的平衡规律和机械运动规律及其应用技术的一门课程，是力学知识的一个分支。故该课程理论知识多、知识点概念较为抽象、计算公式多，又因其与工程实际结合紧密，故各种计算系数较多，学生学习难度大，对各个公式的推导及应用理解困难。因此，本门课程对高职院校学生来说是具备一定的学习难度的。又因高职院校学生高等数学基础较为薄弱，力学知识储备不足，加之学生课前预习不充分，课后作业独立完成能力较弱，故本门课程存在课堂教学效果不佳等问题。

鉴于“工程水力计算”课程的特点以及高等职业院校学生的学习习惯等，现阶段的课程教学方式难以匹配。在学校“双高”建设背景下，为提高课程教学质量，增强学生学习的积极性，锻炼学生实训实操能力，本文拟对“工程水力计算”课程教学过程中存在的问题进行分析，就如何提高教学质量进行研究［13］。

2 “工程水力计算”教学中存在的问题

2.1 课程教学难度高

“工程水力计算”是高职院校水利工程专业、水利水电建筑工程专业、水利水电工程技术专业、给排水工程专业等工科专业的专业基础课程，其属力学分支，理论知识多，计算公式推导过程复杂，研究对象抽象。课程理论公式包括恒定总流连续性方程、能量方程、水静力学基本方程等计算的基本方程均涉及高等数学知识及其他力学知识，公式推导过程复杂，学生基础知识薄弱，导致课堂教学效果不明显，课程教学难度较高。

2.2 课程基础课时较少

为满足新时代社会发展对人才的需求，学校对专业课程进行了较大的改革。以市场就业为导向的人才培养机制对新时代学生培养的综合素质要求较高，为适应社会需求，学校在专业课程的教学改革中不断增设新的专业课程，扩大学科口径，这使得“工程水力计算”这类专业基础课的课时被压缩。该课程在教学过程中不但有理论知识讲授，还有部分实验以及配套的实训课程，因为基础课时的压缩导致部分学生课堂练习的内容无法满足练习要求，课程章节较多，部分课时甚至需要到配套的实训课程中才能完成知识讲授，课程对应的实验课时也随之被压缩，导致学生对部分实验现象的理解只能停留在课堂讲授过程中，无法满足对学生动手能力培养的要求。该课程属于与工程实际结合紧密的课程，因学生缺少工程实践经验，如何培养学生紧密联系工程实际以解决现实问题的能力，也是任课教师不得不面对的问题［46］。

2.3 学生主观能动性较差

高等职业教育最终的培养目标是针对性较强的就业准备教育，其受教育对象因其自身学习基础薄弱、自我约束能力较差的特性，导致学生进入大学之后学习态度不积极、欠缺主动学习的主观能动性。部分学生不良的生活习惯导致其学习过程中从众心理较强，独立完成作业和实验实训任务能力较差，加之现今互联网高度发达，部分学生课上课下花费大量时间在网络当中，不能用正确的态度对待学习。高等职业院校学生学习缺乏主观能动性已成为全国高等职业教育事业中不可忽视的问题，只有将该现象进行深入剖析，建立健全高职院校学生学习能力培养机制，正面引导学生主动进行学习，才能提高课程教学质量，从而进一步提高学校人才培養质量。

2.4 成绩考核机制有待改进

“工程水力计算”课程期末考核以闭卷考试为主，分线上线下两种考核方式，线上考试主要以客观题为主，线下考试以计算题为主，结合学生考试表现来看，仅仅依靠期末考试并不能准确判断出学生对该课程的掌握程度。因课程结束后还有一周的实训课，结合学生实训课表现来看，部分学生在期末考试中表现得并不理想，但因实训课程任务较为综合，涵盖课程大部分内容知识点，其实训任务的完成效果好过期末考试成绩反映的知识点掌握程度。其原因在于，实训课程知识点串联，实训任务要求对知识点全面掌握，学生存在融会贯通的现象。同时由于实训过程中学生允许自行查阅教材及各类工程规范，不存在因公式没记牢而不会算的现象。结合以上分析，“工程水力计算”课程的期末考核机制可进一步探讨，以多元考核形式达到考核目的。

2.5 课程思政建设相对落后

目前，思政育人已不仅仅依靠于学校开展的各种思想政治课，庞大的专业课程体系已被列入思政育人的主阵地。在以往的授课过程中，因“工程水力计算”课程内容多，为适应新的人才培养政策，课程基础课时被压缩较多，加之课程理论及计算实例难度较大，课程讲授过程中主要以课本专业知识为主，课程思政建设相对落后。“工程水力计算”作为高职院校水利类专业的专业基础课，课程学时相对较多，又因课程本身与工程实际结合紧密，授课对象面向工科类学生，故可以工匠精神及奉献精神为主题，结合国内外古今重大水利工程项目开展课程思政育人。

3 课程教学改革模式与实践

3.1 丰富教学手段

在以往的教学过程中，尤其是涉及力学推导内容较多的课程中，教学手段往往比较单一，以板书讲解为主，占据了课堂教学的大部分时间。课程中涉及的诸多水力学现象往往需要依靠教师进行口头描述，增加教学难度的同时也不利于学生理解。而今教学资源丰富，多媒体技术已大量应用于教学过程中，教师在进行备课时可准备大量的图像资料、视频资料进行案例讲解。例如，孔口出流和管嘴出流这两个水流运动现象差别较小，教师可提前准备好视频资料供学生课前预习，课上教师再进行演示和总结，以提高学生对知识点的掌握能力。这里需要任课教师注意的是，“工程水力计算”课程涉及公式推导部分内容较多，在讲解公式计算部分内容时全部采用多媒体进行教学速度太快，学生缺少理解时间，效果反而不好，故需各位教师把握多媒体教学时间，传统板书和多媒体教学适当结合，进一步提升教学效果。

3.2 课程理论体系改革

针对基础课时减少这一问题，更加凸显基础理论的重要性，任课教师必须选择合适的教材，同时对教学内容进行优化。将课程内容分为基本理论和应用型计算两大部分，保证“三大方程”等水力计算过程中最基本的知识点有充足的讲授学时，对应用型计算部分的内容分专业进行优化，以水利工程专业为例，因其人才培养目标偏向节水灌溉方向，故可对渠道水力计算部分进行重点讲解，对管流等进行一般介绍即可。而针对给排水专业，应重点讲解管流部分内容，对渠道及消能部分进行一般介绍即可。同时，针对“工程水力计算”中繁杂的迭代计算和消能计算等内容，可引导学生采用计算机进行计算，以适应新时代人才培养需求，同时还可节省时间成本。

3.3 提高学生课程参与积极性

针对职业院校学生学习主观能动性差的特点，要提高学生课程参与积极性，必须改革教学模式和授课方式，其中第一节课对学生的吸引力尤为重要。在“工程水力计算”课程教学过程中，第一节课要少讲理论知识，可以工匠精神及大国工程为引导，精心设计课件，吸引学生的注意力，让学生主动参与第一节课的教学过程。在后续课时的教学过程中注重加入思政元素，从水静力学计算部分开始，设置实际工程案例，把国家重点水利工程应用到课堂教学中，在不同章节开展案例教学。以南水北调工程为例，在静水压力计算部分可引导学生计算陶岔渠首闸门承受的静水压力；在渠道部分知识讲解过程中可引导学生学习其全线自流的特点，计算其渠道坡度及沿程水头损失；在管流部分知识讲解过程中可带领学生计算其穿黄工程倒虹吸的过流能力等。在进行课堂练习的同时讲授国家重点水利工程，以吸引学生的注意力，同时结合实际工程案例完成课程教学任务。除此之外，还应注重整合实验室资源，优化实验内容，针对学生动手能力强的特点，增设综合性实验项目，以小组为单位，锻炼学生团队协作完成实验的能力，引导学生实现理论与实践的有机结合［78］。

3.4 优化成绩考核机制

课程期末考核对学生有着激励作用，同时也起着督促学生认真学习的作用。传统的考核模式是以闭卷考试为主，缺少对学生综合素质及处理实际问题能力的考查机制。因此在今后的教学过程中，可以采用多元的、全时段的考评模式。主要表现在以下几方面：第一，考评机制贯穿教学始终，在平时的教学过程中，可将随堂例题练习、实验操作能力、包括实训课程中表现的综合能力纳入课程考评机制中，全时段全方位地进行考核。第二，考評方式多样化，不再仅仅依赖于日常考勤、作业完成情况以及期末闭卷考试，注重考查学生解决问题能力，包括独立解题能力和团队协作能力，以课堂上的分组问题讨论调动学生参与课程的积极性，赋分形式不再拘泥于个人。第三，考评主体多样化，考评主体不再仅仅依赖于任课教师，也可让学生进行小组互评，允许学生自评，最后赋予不同的权重，作为课程成绩的一部分。

3.5 增加课程思政元素

教育的本质是培养人，把思想政治教育融入教育全过程，全面推进高校课程思政建设，是落实“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育根本问题的重要举措。立德树人这一根本任务要求教育过程中必须将价值塑造、知识传授、能力培养融为一体，不可割裂。新时代就业市场对学校人才培养的要求已不仅仅局限于专业知识的培养，对学生整体素质有着更高的要求，在“工程水力计算”课程中应增加更多的思政元素，巧妙地结合“工程水力计算”课程的不同内容，有机地将不同的思维方法、价值理念和思政元素融入教学过程，以达到润物细无声的育人效果。

结语

“工程水力计算”是高职院校水利类专业一门重要的专业基础课，本文从“工程水力计算”课程内容特点及教学改革背景下教学过程中存在的系列问题出发，分析了课程教学目前存在的问题，提出通过丰富教学手段、改革课程理论体系、提高学生参与积极性及优化成绩考核机制等方面入手，加强实验实训教学环节，采用多元化教学方法，全面提高教学质量，以满足新时代背景下对水利人才培养的质量要求［912］。

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项目基金：杨凌职业技术学院人文社会科学项目SK2201：“秦人治水”文化内涵与谱系构建研究；杨凌职业技术学院教育教学改革研究项目JG22001：基于“三全育人”的水利工程专业课程思政一体化设计研究；杨凌职业技术学院教育教学改革研究项目JG22007：基于东庄公司校企合作平台的“双师型”教师工程实践能力提升研究与实践

作者简介：马己安（1995— ），男，汉族，陕西汉中人，硕士，助教，研究方向：节水灌溉理论与技术。