張升堂

摘要：水力學是水利類工科專業(yè)重要的專業(yè)基礎課。近年來隨水利類專業(yè)培養(yǎng)模式不斷調(diào)整變化，水力學課程教學各環(huán)節(jié)也相應做出調(diào)整。目前面對工程教育專業(yè)認證欲接軌世界同類課程教育，結(jié)合課程特點及專業(yè)要求，分析水力學課程教學過程中存在問題，提出了進行水力學課程教學改革的思路與理念。

關鍵詞：工程教育專業(yè)認證；水力學；課程改革；水利類專業(yè)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）52-0085-02

一、前言

工程教育專業(yè)認證體系是遵從《華盛頓協(xié)議》多邊互認工程教育本科專業(yè)學位，認可工程教育資格，推動工程學位互認和工程技術人員的國際范圍流動[1]。工程教育專業(yè)認證體系通用標準對要通過其認證專業(yè)的課程體系進行了規(guī)范。水力學為技術基礎課，注重于工程實際水流現(xiàn)象的分析和計算，有很強的專業(yè)技術性[2]。為適應工程教育專業(yè)認證，水力學課程應做出改革調(diào)整。

水利類專業(yè)專門培養(yǎng)在地表水和地下水資源的勘探、評價、開發(fā)、管理及其工程設計、施工等方面的工程技術人才。目前我國在水利類專業(yè)學科體系齊全，教育水平在世界范圍內(nèi)名列前茅，為國家培養(yǎng)了大批的人才。但是隨著經(jīng)濟社會的進步，各種新興媒體技術的沖擊，以及綜合素質(zhì)人才培養(yǎng)要求等的需求，原有的學科培養(yǎng)系統(tǒng)不能滿足要求，所以近年來對課程體系進行了改革，現(xiàn)正處于改革調(diào)整期后的適應階段。筆者有幸從事水力學教學多年，為水文與水資源工程、水力工程、水力電力設備、給水與排水等工程類專業(yè)講授水力學課程，同時又留學美國亞利桑那大學做博士后參與水文與水資源工程學院、土木工程學院水力學課程的實驗實踐環(huán)節(jié)，審視近年來水力學課程的教學改革，分析面臨水利類專業(yè)進行工程教育專業(yè)認證時水力學課程存在問題，并為以后的改革提出發(fā)展思路。

二、存在問題

工程教育專業(yè)認證要求符合本專業(yè)培養(yǎng)目標的工程基礎類課程、專業(yè)基礎類課程與專業(yè)類課程的課時量至少占總學分的30%，專業(yè)基礎類課程應能體現(xiàn)數(shù)學和自然科學在本專業(yè)應用能力培養(yǎng)，并實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。對比這些要求目前水利類專業(yè)的《水力學》課程教學存在以下問題：

1.學時一再壓縮。目前高校在課程設置時，為提高學生基礎課的能力培養(yǎng)，側(cè)重基礎課程學習，壓縮專業(yè)基礎課的教學時間。目前許多院校水力學學時由原來的100多個學時，減到80多個學時，有部分學校甚至壓縮為40多個學時，學時的大量壓縮，使學生對水力學知識的運用能力、實驗動手能力都有所下降[4]。

2.學生興趣的轉(zhuǎn)移。學生在水力學課程學習中多對工程應用方面的知識有較大興趣，而對水流本身的問題探究即純水力學理論問題較少關注，因而在學習中對水流現(xiàn)象的學習僅局限于膚淺的表層，而未涉及水流現(xiàn)象的理論實質(zhì)探索與學習，這對以后的更深層次的學習十分不利。

3.傳統(tǒng)教學手段受到挑戰(zhàn)。1998年學科專業(yè)目錄調(diào)整后，要求強化基礎、深化專業(yè)、提高素質(zhì)，各門課程學時大幅減少，方向課增多。教學質(zhì)量要求提高，要求學生對基本概念的理解、理論方法的應用、實驗技能的提高均比過去嚴格許多。傳統(tǒng)的教學手段難以達到上述要求。

4.公式及推導冗繁。水力學有許多理論及公式，在工程實際中又衍生出大量的半經(jīng)驗、半理論公式、系數(shù)公式或經(jīng)驗常數(shù)等等[5]。而目前各種版本的水力學教材盡管做了一些修改，但由于其強調(diào)學科的系統(tǒng)性、整體性，都按部就班詳細推導，強調(diào)技術基礎為專業(yè)服務等特點，所以水力學課程與其他專業(yè)課程相比公式多、概念多、系數(shù)多[6]。因而水力計算的內(nèi)容很多，而且計算復雜，很多問題無解析算，只能用試算法，所有這些都使學生感到不習慣，從而導致學習困難。

5.實驗條件有待改善。工程教育專業(yè)認證要求工程實踐與設計至少占到總學分的20%，同時應設置完善的實踐教學體系，并應該與企業(yè)合作，開展實驗實訓，進一步培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力[7]。部分水利類專業(yè)建設中還有一些實驗設備沒有到位，不能進行正常的教學實驗，因此實驗教學條件還有待于進一步完善。

三、課程教學改革思路

基于以上面臨工程教育專業(yè)認證時存在的問題，欲實現(xiàn)水利類專業(yè)多邊互認、技術人員的國際范圍流動，筆者認為應從以下方面著手進行水力學課程改革：

1.明確主線重組教學內(nèi)容。由于水力學課程學時的壓縮，且需要保證教學質(zhì)量不下降，同時教學內(nèi)容不能縮水的情況下，應采取的改革措施是：對專業(yè)基礎內(nèi)容進行重新整合，使重點更加突出，且使課程精練，更符合工程教育專業(yè)認證要求。

2.選用適當?shù)慕滩?。教材建設是課程的核心，是教師實現(xiàn)教學之本，為實現(xiàn)工程教育專業(yè)認證，應結(jié)合和參考國外優(yōu)秀教材內(nèi)容適當選取。由于水利類專業(yè)都開設水力學或流體力學課程，不同專業(yè)對水力學知識深度、廣度要求也不一樣。而目前流行的水力學教材版本不同、難易程度不同、內(nèi)容側(cè)重不同，因此各有所長，在綜合考慮對比情況下，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)與實現(xiàn)工程教育專業(yè)認證目標認證選擇。

3.改革課堂教學方法。積極實施啟發(fā)式教學。堅持采用教師主講與課堂討論相結(jié)合的方法，或者有講有問，每節(jié)課的最后幾分鐘留作討論，使學生增強了敢想、敢問的信心和勇氣，以期達到雙向交流，保證教學相長，為將來的工程技術人員的力學問題有效溝通解決進行能力培養(yǎng)[8]。傳統(tǒng)的水力學教學學生的能動性、個性發(fā)揮不夠，影響教學效果，被稱為一塊黑板、一支筆的呆板教學方式[9]。因此制作多媒體課件，演示水力軟件于授課過程中，以有利于學生對水利工程中的水力學現(xiàn)象和基本理論的認識與理解，以提高教學效果。

4.加強學生計算能力培養(yǎng)。計算機技術的應用為水力計算提供了條件，學生對計算機學習一般興趣濃厚，這為水力學課程結(jié)合計算機教學創(chuàng)造了良好條件。學生計算能力不僅是指一般常規(guī)非線性方程的解算及其程序編制能力，而且還應該包括偏微方程的某些部分及其算法，強調(diào)計算機及算法應用[10]。因此，在水力學需要試算內(nèi)容講授時應啟發(fā)學生動手編程的熱情，這樣既加深了學生對解題過程的理解，又提高了程序設計水平，同時滿足了工程教育專業(yè)認證中有關學生綜合應用所學知識解決實際問題能力培養(yǎng)的要求[11]，使學生計算能力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，以適合水利類專業(yè)工程教育專業(yè)認證的需要，為以后參加工作打下了堅實的基礎。

四、結(jié)語

面對工程教育專業(yè)認證，水力學課程教學質(zhì)量的提高，需要有一套不斷適應新形勢的課程體系改革和課程內(nèi)容更新為之保障，而課程體系改革和課程內(nèi)容更新是一個復雜的系統(tǒng)工程，也是一個不斷優(yōu)化的過程，需要從業(yè)者不斷地進行探索、改革、實踐與提高。

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