“水工建筑物”課程教學(xué)模式研究

摘要：以培養(yǎng)應(yīng)用性水利類人才，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率為目的，分析了“水工建筑物”課程中存在的問題，探討了“水工建筑物”教學(xué)模式改革的方法，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和學(xué)生成績評定等方面系統(tǒng)地研究了“水工建筑物”教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：水工建筑物；教學(xué)模式；評價模型

作者簡介：曹邱林（1965-），男，江蘇南通人，揚州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院，副教授。（江蘇 揚州 225009）

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0137-02

“水工建筑物”是水利水電工程、農(nóng)業(yè)水利工程等水利類專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，是綜合性很強的課程，它需要在學(xué)習(xí)“三大力學(xué)”、“水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)”、“水工鋼結(jié)構(gòu)”、“水力學(xué)”、“土力學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地掌握水工建筑物布置型式選擇和體型選擇、各種水工建筑物工作特點、工作原理、計算方法和設(shè)計方法。該課程涉及內(nèi)容廣、專業(yè)性很強，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不能很好地融會貫通，難以把握知識要點，感覺枯燥，因此教師在教學(xué)過程中如何穿插其他課程的內(nèi)容，系統(tǒng)地講授本課程的知識，突出教學(xué)重點，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和獨立工作的創(chuàng)新能力，直接關(guān)系到學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成以及在工作崗位上適應(yīng)實際工程的能力。因此，對該課程教學(xué)模式探索具有十分重要的意義。

一、“水工建筑物”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“水工建筑物”課程教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)時間短

隨著教學(xué)改革的進展，專業(yè)課教學(xué)學(xué)時越來越短，就揚州大學(xué)教學(xué)實踐來看，“水工建筑物”教學(xué)學(xué)時從開始的90學(xué)時減為75學(xué)時，再減為60學(xué)時，到現(xiàn)在只有48學(xué)時，而新型建筑物越來越多，這就造成了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時間的矛盾，教師無法將各種建筑物的主要內(nèi)容完整地介紹給學(xué)生。

2.教學(xué)模式陳舊

傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，阻礙了學(xué)生獨立思考問題、分析問題的能力，從而影響了學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.教學(xué)環(huán)節(jié)存在問題

主要表現(xiàn)在課程體系與教學(xué)要求不相適應(yīng)，有的專業(yè)培養(yǎng)方案安排的課程教學(xué)體系無法與教學(xué)要求相匹配，如水工建筑物中水工閘門目前工程上大多數(shù)是應(yīng)用鋼閘門，這就要求學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間利用“水工建筑物”這門課掌握水工鋼閘門的設(shè)計計算，而水工鋼閘門設(shè)計必須掌握鋼結(jié)構(gòu)的基本理論、計算方法。而有的專業(yè)課程體系有“水工鋼結(jié)構(gòu)”，但教學(xué)課時很少，甚至就不開設(shè)這門專業(yè)基礎(chǔ)課，這就使專業(yè)課教師無法對水工鋼閘門進行較為系統(tǒng)地講解。還有課程體系安排時沒有與課程教學(xué)融為一體，教學(xué)內(nèi)容缺乏整體優(yōu)化，課程間部分內(nèi)容要么脫節(jié)，要么重復(fù)過多，學(xué)生綜合運用科學(xué)知識、分析問題、解決問題的能力無法得到提高。

4.學(xué)生對水利專業(yè)發(fā)展歷史和前沿動態(tài)缺乏了解

學(xué)生的學(xué)習(xí)往往是被動接受，不知道自己要學(xué)什么、學(xué)了有何用處、如何去學(xué)，這樣無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，學(xué)習(xí)效果不佳。

二、“水工建筑物”教學(xué)模式改革措施

1.教學(xué)內(nèi)容的改革

由于培養(yǎng)計劃對“水工建筑物”課程教學(xué)學(xué)時的壓縮必須對教學(xué)內(nèi)容進行改革，水工建筑物包括的建筑物類型很多，如：各類大壩、各類水閘、地下洞室、船閘、渠系建筑物等等。通過“水工建筑物”這一門課程的學(xué)習(xí)，無法要求學(xué)生掌握各種建筑物的設(shè)計計算方法，必須根據(jù)學(xué)生就業(yè)趨勢和當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況有側(cè)重地講解相關(guān)建筑物。揚州大學(xué)的經(jīng)驗是根據(jù)江蘇等地水網(wǎng)發(fā)達(dá)的特點，較多地講解水閘、土壩等建筑物的內(nèi)容，而對適用于高山峽谷地帶的建筑物只介紹一些基本相關(guān)概念和基本原理。

改革教學(xué)內(nèi)容不單純考慮“水工建筑物”這一門課程，而應(yīng)從課程體系中課程安排上系統(tǒng)地考慮，各課程相互銜接，不必過多地重復(fù)。如“水工建筑物”中閘孔計算、消能設(shè)計、滲流計算的算法盡可能放到“水力學(xué)”中講解，同樣可將邊坡穩(wěn)定這部分內(nèi)容與“土力學(xué)”課程相協(xié)調(diào)，盡量減少重復(fù)。總之作為專業(yè)課必須與專業(yè)基礎(chǔ)課程相協(xié)調(diào)，優(yōu)化課程體系，充分利用有限的教學(xué)時間，給學(xué)生介紹較多的內(nèi)容，讓學(xué)生盡量掌握較為全面、前沿的水工建筑物知識，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

2.改革教學(xué)方法

隨著信息化的發(fā)展，“水工建筑物”教學(xué)不應(yīng)再采取過去那套填鴨式教學(xué)辦法，而應(yīng)積極利用現(xiàn)代化教學(xué)方法提高教學(xué)效果。

（1）采用多媒體教學(xué)，豐富教學(xué)內(nèi)容。“水工建筑物”有別于其他土木工程建筑物，它的特點是工作條件復(fù)雜、施工建造艱巨、設(shè)計造型獨特、工程興建影響巨大。針對這些特點，在教學(xué)過程中應(yīng)給學(xué)生足夠的感性認(rèn)識，單靠在黑板上講解往往是不夠的，而且水工建筑物是一個空間結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)容抽象，要掌握各種水工建筑物的工作原理、工作特點、設(shè)計原理和設(shè)計方法，學(xué)生必須有豐富的空間想象能力。如何去培養(yǎng)學(xué)生這方面能力，課程教學(xué)過程中，有必要充分利用多媒體教學(xué)，通過圖片、動畫、音像等手段，直觀地展示各種建筑物的設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)形式、受力過程、破壞機理，給學(xué)生以感性認(rèn)識，化抽象為具體，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時建立課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將授課的課件、教學(xué)大綱、教學(xué)圖片、動畫、視頻、習(xí)題和思考題等列于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可以隨時閱讀觀看，大大提高教學(xué)質(zhì)量。

多媒體教學(xué)可以提高教學(xué)效率，增強學(xué)生的感性認(rèn)識，但課堂教學(xué)不能一味地依賴多媒體，而忽視基本原理的講解、計算公式地推導(dǎo)，從作者的教學(xué)經(jīng)驗來看，“水工建筑物”中相關(guān)公式必須在黑板上一步步推導(dǎo)，學(xué)生才能很好地掌握，否則用多媒體一帶而過，學(xué)生不能掌握其實質(zhì)。

（2）運用大型計算軟件教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。“水工建筑物”教學(xué)內(nèi)容多、計算量大，很多問題靠手工計算解決不了，教學(xué)過程中可通過大型計算軟件教學(xué)建立仿真模型，直觀顯示建筑物在荷載作用下結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)、破壞過程，使學(xué)生直觀地認(rèn)識水工建筑物，提高學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生學(xué)會大型計算軟件的應(yīng)用，可以大大減小計算工作量，為今后工作特別是從事設(shè)計工作打下良好基礎(chǔ)。

（3）開展專題講座，培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。“水工建筑物”內(nèi)容繁多，有的內(nèi)容比較專業(yè)又比較重要，而課時有限。教師可以結(jié)合自己的科研成果，利用講座的形式，不占教學(xué)學(xué)時，注意聯(lián)系學(xué)術(shù)前沿的新成果、新業(yè)績、新觀點、新突破，向?qū)W生傳授最先進的知識、最前衛(wèi)的觀點、最科學(xué)的方法，引導(dǎo)學(xué)生盡快進入學(xué)科前沿。“水工建筑物”課程知識更新速度迅速，講解過程中可以結(jié)合工程向?qū)W生講述，以拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)其綜合創(chuàng)新能力。

3.實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革

（1）實習(xí)與課程教學(xué)的整和。水工建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大型水工建筑物施工工期長，短時間的現(xiàn)場實踐效果不佳，現(xiàn)場實習(xí)應(yīng)與課程教學(xué)有機地結(jié)合起來才能得到較好的教學(xué)效果。筆者的經(jīng)驗是利用教學(xué)錄像給學(xué)生介紹建筑物的施工全過程和相關(guān)組成部分的作用，再利用實體教學(xué)模型給學(xué)生予以講解，讓學(xué)生結(jié)合認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)感受工程現(xiàn)場實習(xí)氣氛，增加學(xué)生的感性認(rèn)識。如“水工建筑物”中很重要的一個組成部分“止水”，課程中介紹止水的形式、作用以及在圖紙上的表達(dá)方式，然后利用模型介紹止水如何施工、如何工作，到現(xiàn)場實習(xí)時要求學(xué)生自己去搞清楚止水部位，止水是如何施工、如何工作的。

（2）課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的改革。“水工建筑物”課程設(shè)計時間比較短，不能對水工建筑物進行全面的設(shè)計，只是對水工建筑物一部分進行計算分析，對總體布置進行分析，而較為全面地對水工建筑物進行設(shè)計只有依靠畢業(yè)設(shè)計，筆者認(rèn)為作為水利類專業(yè)學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計應(yīng)安排一個學(xué)期進行，這樣可以參與建筑物從規(guī)模設(shè)計、消能設(shè)計、滲流分析到結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程，從而對水工建筑物設(shè)計有個全面的了解。畢業(yè)設(shè)計過程中要求學(xué)生學(xué)會搜索資料、查閱規(guī)范，掌握分析問題解決問題的方法，充分利用所學(xué)知識和計算軟件對水工建筑物進行全過程計算分析，學(xué)會工程圖的繪制，設(shè)計使學(xué)生對水工建筑物的認(rèn)識在深度和廣度上得到擴展。

4.構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)成績的評價系統(tǒng)

改革學(xué)生學(xué)習(xí)成績評定方法，突出綜合能力考核，建立形式多樣反映學(xué)生綜合素質(zhì)的考核方式，替代以往單一的考試成績評定課程學(xué)習(xí)成績的方法，多方面全方位地評價學(xué)生。“水工建筑物”課程學(xué)生成績評價系統(tǒng)，可以考慮多層次的評價模型，除學(xué)習(xí)成績外還可考慮兩個方向因素“基礎(chǔ)能力”和“實踐性能力”，而“基礎(chǔ)能力”又可以考慮課堂表現(xiàn)、考試成績和平時作業(yè)三個因素，而“實踐性能力”主要考慮課程設(shè)計和教學(xué)實驗中的“計算分析能力”、“繪圖能力”和“實驗或課程設(shè)計報告寫作能力”三個因素，各因素的權(quán)重選擇根據(jù)實際情況采取一定的方法進行確定，最后根據(jù)層次分析法計算每一學(xué)生的最終成績。

三、結(jié)語

“水工建筑物”是一門實踐性很強的課程，利用多媒體結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)的方法可提高教學(xué)效果，理論教學(xué)同時必須與工程相結(jié)合，增加實踐性環(huán)節(jié)，加大實踐性環(huán)節(jié)教學(xué)力度以提高學(xué)生對水工建筑物的感性認(rèn)識水平，提高其學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性，從而提高“水工建筑物”課程教學(xué)質(zhì)量。

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（責(zé)任編輯：宋秀麗）