水利类专业水力学课程教学改革与实践

荆海晓，王雯，左娟莉，王义民

水力学是以水为主要对象研究液体运动规律以及应用这些规律解决实际工程问题的科学[1]，是水利水电工程、水文与水资源工程、农业水利工程、能源与动力工程、环境工程、给排水科学与工程等水利类专业的一门重要的专业基础课，也是水利类专业学生进行后续相关专业课程学习的先修课程[2]。但由于该课程概念性强、基本原理多且比较抽象，数学公式多，面向的工程应用范围广，导致教师在教学内容、方法选择中差别大，学生在学习过程中感觉枯燥、吃力，甚至有学生出现厌学情绪，直接影响了该课程的教学效果[3,4]。

2018年第11届中国大学教学论坛上，提出了消灭水课，打造金课的要求。所谓水课就是低阶性、陈旧性的课，是教师不用心上的课。而金课是指具有高阶性、创新性和挑战度的课[5]。打造水力学金课将对水利类专业人才培养具有重要的支撑作用，也为水力学课程教学提出了新的挑战。本文作者结合所在单位在水利类专业水力学课程多年教学、管理方面的经验和体会，对水力学教和学过程中存在的问题、采取的针对性的解决方法以及取得的教学效果进行了深入分析。

教学过程是教师和学生双方互动共同完成的一项工作，进行水力学课程教学改革需从教和学两方面进行问题分析，提出有效的改进措施，提高教学效果。

一 “教”方面存在问题及改进措施

（一）教学态度——教师教学投入不足

任何一门课程要达到较好的教学效果，都要求授课教师及其团队投入大量的时间和精力，包括课程内容设计、备课、课堂讲课及互动技巧、课程实验设计、课后 辅导答疑等。在每一次上课前，教师需要对教学内容和方法进行精心设计，否则就成了所谓的“水课”，即低阶性、陈旧性的课。因此，教师投入在教学上的时间和精力是保证课堂教学效果的关键。但近些年，在水力学的教学中，我们发现教师在水力学课程教学中的时间投入明显减少，通过对水力学课程教师进行调查，分析原因主要为教师年终考核及职称晋升政策导向问题，如教学考核在教师年终考核指标中占比较小，且对教学效果考核评价指标单一，例如只要求教学课时达到一定数量，这导致课程教师不愿花时间进行课程教学效果的提高。此外，相关教学研究经费支持偏少，教学为主型的教师职称晋升机会少等也导致教师投入教学研究活动的积极性和主动性不高。

针对以上问题，西安理工大学水力学研究所加强教师回归本分思想教育，鼓励教师潜心教书育人，做到“德高”“学高”“艺高”。同时，学院及系所鼓励教师主持或参与教学改革项目，经费支持教师进行教学研究、讲课比赛等提高教学技能的活动，对教学投入大、效果好的教师进行年终奖励等，提高教师从事教学活动的积极性和主动性。

（二）教学能力——青年教师教学技能、工程经验缺乏

水力学是一门具有广泛工程应用的专业基础课，其每一章的教学内容都有对应的工程应用背景。青年教师的工程实践经验偏少，在水力学教学过程中存在照本宣科，无法很好地联系实际工程问题，特别是涉及经验系数较多的明渠水流、堰流和闸孔出流部分。另一方面，根据学校教学督导专家反馈意见，青年教师在课堂教学 过程中，对课堂纪律、教学内容组织及提高课堂效率、把控讲课进度、师生互动等方面均存在一定问题。

针对上述问题，学院和系所制定了如下的改进措施。1. 制定了青年教师赴大企锻炼计划，该计划要求所有青年教师结合所讲授专业课程选择相关的企业、研究所进行锻炼，促进青年教师对专业相关工程问题、需求的了解，提高青年教师的专业水平。2. 青年教师入职后1年内不能独立讲授课程，指定一名老教师进行传帮带，包括听课、批改作业、讲解习题课、辅导答疑、批改试卷等，提高青年教师的教学技能水平。3. 组织教师讲课比赛、教学名师讲课观摩、教学督导听课指导，进一步提高青年教师的教学能力，保证教学效果。

（三）教学内容和方法——内容陈旧、缺乏吸引力

水力学是一门传统的学科，从目前所采用的教材来看，仍沿用上个世纪80年代的课程体系和内容进行教学，针对不同的水利工程专业，课程教学内容的设置侧重点有所不同，但对近些年水力学的新问题、新进展很少反映[2]。水力学实验教学方面，大多实验仍为验证性实验，缺乏创新性的设计类实验，很难吸引学生对实验课的兴趣。此外，教学方法上大多仍采用传统的教师讲、学生听的方式，师生互动缺乏，课堂教学效果一般。

西安理工大学水力学研究所提出以下几方面的改进措施：1. 每周定期组织教学法活动，针对教学内容、教学方法进行交流。鼓励教师结合科研项目或生产课题凝练水力学新问题，如环境水力学、生态水力学问题等。2. 组织水力学专业教师参加新教学方式研讨会，鼓励教师采用新的教学方式，如费曼教学法、翻转课堂等。3. 实验教学方面，对本科生开放科研实验室，培养学生对水力学的兴趣，在实践中培养学生的创新意识和能力。

二 “学”方面存在问题及改进措施

（一）学习态度——缺乏主观能动性

通过与不同水利类专业学生进行交流，并结合考试效果进行分析发现，学生的学习态度直接决定学习效果。影响学生学习态度的原因主要包括：1. 班级整体学风。具体表现为同一专业不同班级上课效果差别大。 2. 课程性质。水力学课程性质为专业基础课（必修）与院级选修课对学习效果影响较大。3. 大量复杂理论公式推导和经验公式对学生的逻辑思维能力等要求较高，直接影响学生对课程的兴趣。4. 学生个人因素。部分学生自律性不强，不按时上课、课堂看手机、睡觉等。

针对学生学习态度的问题，我们采取以下几种措施：加强管理，建立教学考勤系统，保证课程到课率；以问题为导向的授课方式，在课堂教学中，从水利工程实际问题出发，进行知识点讲授；小班上课（每班不超过60人），保证课堂教学效果；增强师生交流了解，培养学生兴趣，如开展教授接待日活动，建立师生学习交流网络群等。

（二）课程考核方式——缺乏灵活性

课程考核是对学生学习效果进行检验的重要手段，与大多课程一样，水力学课程的考核也存在着考核方式单一的问题[6]。以期末考试为主的考核方法导致学生不重视平时的学习过程，只依赖课堂教学，课下投入时间不够，考前突击复习，对课程内容没有深刻地理解及灵活的运用[7]。针对这一问题，我们提出在课程考核中加强学习过程考核的权重，让学生重视平时学习过程，提高课堂教学效果。

三 效果评价分析

为了对以上针对性的改革措施效果进行分析，我们对近三年我校水利类专业的水力学课程考试效果、学生满意度及督导专家评价进行了分析，具体如下。

（一）考试效果

图1为我校水利类专业水力学课程近三年平均通过率及优秀率（不包括补考和重修）。整体来看，除工程管理专业外，其他相关专业的一次及格比例均在80%以上，及格比例最高为水文水资源专业，超过90%。各专业的优秀比例（85分以上）均在10%—20%之间，达到了较好的水力学教学效果。

图1 西安理工大学水利类各专业水力学课程考试情况（2017-2019春三年平均值）

（二）学生满意度

学生对水力学教学过程的满意度也是评价课程改革的重要标准。我校教务处开通了学生评教系统，在每次课程结束后，要求学生及时对课程教学进行评价，并从以下6个指标进行打分。指标1：政治立场坚定，依法依规执教，言行引导积极向上，学术态度严谨，关爱学生，廉洁从教，为人师表。指标2：严格管理，按时上下课，课堂纪律好，认真批改作业和辅导答疑。指标3：讲课热情，精神饱满，讲述内容充实，课程内容娴熟，运用自如。指标4：采用启发性教学，阐述问题深入浅出，重点突出，能理论联系实际或联系学科发展的最新成果。指标5：采用合理的教学方式，如传统教学方式，多媒体教学方式，或多媒体教学方式与传统教学方式结合。指标6：对传统教学，板书设计合理，数学工整规范；或者对于多媒体教学，课件版面精美、清晰。

图2为近三年水力学课程6个指标的平均满意度。可以看出，学生对水力学教学过程整体满意度较高，均在85%以上，但在授课方式的结合、板书的规范性等方面（指标5、6）仍有待改进。

图2 西安理工大学水利类专业水力学课程学生满意度（2017-2019春三年平均值）

（三）专家评价

在水力学教学过程中，学校和学院也安排教学督导专家对课程进行随机听课并提出意见及建议，我们对近三年督导专家对水力学课程的反馈意见进行了总结，结果显示，在水力学教学过程中，教师在教学态度、启发式教学、课堂纪律管理、授课内容准备等方面均有明显的改进，得到了督导专家的肯定。下面是部分专家反馈意见节选。

“备课充分，……讲述精神饱满，声音洪亮，有引力。对问题的阐述简练，条理清楚，层次分明，重点突出，思路清晰。注重联系工程实际，有启发性教学意识，与学生互动良好，课堂气氛活跃。……板书设计合理，工整清楚。建议：图的表达勿拘于节省版面”。“课程内容熟练，讲课认真；讲课声音洪亮，语速适中，师生互动，课堂气氛好。多媒体课件设计合理，表达清晰。学生听讲认真，课堂纪律好。”

总之，通过一系列相关的改革措施，我校水力学课程“教”和“学”两方面都取得了明显的改进，保证了较好的教学效果，为专业课的学习打下了良好的基础。

四 结束语

水力学课程作为水利类专业的一门专业基础课，其重要性不言而喻。本文以西安理工大学水利类专业水力学课程教学为研究对象，对教学过程中教和学两方面存在的问题进行了分析，并提出了针对性的改进措施，通过近三年的水力学课程教学效果进行分析，证明了我校水力学课程的改革效果，为进一步建设水力学金课提供支撑，为我校水利工程一流专业的建设提供保证。此外，本文研究也可为国内相关院校的水力学课程教学改革提供参考借鉴。