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水力学教育论文范文

水力学教育论文

水力学教育论文范文第1篇

通过多年的教学实践,水力学在土木大类专业教学中起到了非常重要的作用,但也存在着严重的不足。一是课程教学理念出现偏差。存在重技术技巧、轻学生能力的培养、重理论知识传授轻实践指导、工程意识淡薄等倾向。导致学生感觉水力学知识与实际工程脱节,在实际工作工程中用不上。二是课时量相对短少,教学内容固化,教学方法单一。土木工程水力学只有32学时或24学时,对于在实验基础上发展起来的水力学课程而言,必须让学生在实验和实际工程中学习、运用理论知识,但课时短少的局限使实践活动无法深入,实际教学基本没开设实验课。三是水力学课程与其他力学课程区别大。水力学是流体力学的一部分,研究的是液体的力学性质、运用欧拉法进行研究,其他基础力学课程研究的都是刚体或固体、运用质点系法,研究对象和研究方法本质上不同,受惯性思维的影响,学生学习难度大、理解困难、学习兴趣不高、重修率居高不下。四是院校之间缺少课程教学的交流与借鉴。

2课程教学改革与创新

2.1教学内容对水力学知识结构和课程体系结合现状进行整体优化,采取“删、减、并、增”的思路,对于一些落后的、趋于淘汰的课程内容予以删除;对于仍有部分保留价值的课程内容通过改造、予以吸收;对于保证课程质量、体现专业特色的课程内容,通过进一步充实和创新后予以保留整合,总之,要学术化、科学化、动态化地优化教学内容。如:教材中流体静力学一章中关于静水压强的内容几乎千篇一律,但个人觉得龙北生老师在《关于工科水力学教材中静水压强特性问题的讨论》一文中的观点值得推荐,建议予以相应修正。再如:边界层理论,虽然该理论发现晚,但发展很快,已成为流体力学的重要领域、工程应用非常广泛,是水力学中粘性不可压缩流体动力学绕流的重要内容。但是目前大部分教学中没有提到,个人建议予以相应补充边界层理论内容。为优化教学内容需突出解决这两个矛盾。其一,水力学教学实践中,需在教学大纲基础上,按理论和实验内容并重进行讲授。否则,理论是无本之木,而这正是现在水力学教学中最薄弱的地方。教学内容要结合各学校实际情况进行本土化建设,突出教学内容的先进性、实践性、综合性,构建多样化教学平台,完善数字化资源建设。其二,水力学教学实践中,结合实际生产项目、科技项目、施工等实践性强的内容进行讲授。在当前课时很难增加的条件下,新增这部分内容可采用制成仿真软件或多媒体课件等合适的手段转入课堂或作为网络资源共享与现有教学内容很好的进行组织、协调。把对理论性很强的水力学基本原理的认识上升到产生感性、立体、具体的认识,达到对基本原理的深化和培养学生创造性思维。还可以把学生的优秀作业、独到见解编成教学成果参考资料引入课堂,积极大胆尝试,最大限度延伸教学的时间与空间。

2.2教学方法水力学是工程力学的一部分,宜对在传统教学的实施中出现的两种倾向进行改革。一是传统教学的严重地重技术、重技巧,轻视对学生创造力的培养倾向进行改革。在教学中将理论讲授、作业制作、讨论讲评、课程总结等方面构成综合与多样的教学方法,体现出课程的知识性与创造性。在传授知识的过程中,让学生成为课堂的主体,培养学生的能力。二是改变传统教学的重理论、轻实践的倾向。将把实验课和理论课结合起来,在实验的基础上结合实际工程进行理论课的讲授,把“工程搬进课堂”,在教学中潜移默化地培养学生的工程意识。如学习完水力学中水静力学和水动力学这两章的内容后,指导学生运用这两章的知识解析赵世明教授在《给排水工程中的静水压和动水压探究》论文中提出的工程问题。带领学生体会《浅谈都江堰工程中流体力学原理的运用》中明渠流量计算实现都江堰鱼嘴四六分水所表现出的古人智慧。

2.3教学手段水力学可采用传统讲授和运用现代教育技术相结合的方式实现教育过程的优化。一方面系统的理论知识的传授以传统讲授为主,充分发挥传统讲授在理论推导、计算过程演示、教与学互动等方面的优势。另一方面,辅以现代教育技术如多媒体课件进行具有实践性较强、涉及的知识面广量多、设计性、技术性、创新性的实验和实际工程等教学内容的动态演示。以扩展灵活变通的思维,将构想直观化;把单一的书本阅读方式扩展为融图像、声音、三维动画等视听一体的动态仿真阅读。将刻板计算变得直观生动具有立体感,改变传统教学方式中方法繁琐、难以叙述清楚的局面,达到最佳的教学效果。传统教学方法不可偏废,现代教育技术不可盲从。根据教学内容灵活选用,扬长避短,优势互补,使原理理论、实验过程、施工工艺等内容得以有机组合与巧妙编排,使教师的思路、教学程序与组织、教案编写与表达更为清晰。

2.4教学考核考核是手段,多途径、多方面的综合考核,不断加大和强化能力考核的内容,真实反映教学效果。如:可以针对性的开出综合性高的题作为章节的总结和平时成绩的考核。可以把讲授、作业、实验、工程项目讨论讲评、课程总结等方面构成综合与多样的考核内容。

3结语

水力学教育论文范文第2篇

(一)随堂测验考核为了随时检验课堂教学效果,并巩固之前所学的知识,教学中笔者采取了多种方式的随堂测验考核形式。首先,在每一章结束之后,尤其是学习水力学理论知识后,专门安排一堂课的时间进行笔试。为防止学生之间的相互抄袭,考题形式因学号不同而不同。考试内容则多种多样,有概念题、绘图题、计算题等。学生当堂完成并上交,考核结果作为平时成绩的一部分。其次,水力学中有需要手绘的内容,例如静力学中静水压强分布图以及压力体图的绘制,压管流部分有总水头线以及测压管水头线的绘制,明渠水流中的水面线的绘制等等。讲解这些绘图知识后,采取在黑板上出题,要求部分学生在黑板上现场绘制,之后再提问其他学生绘制结果正确与否,并让发现错误的学生现场改错。这样做的结果不仅可以考核学生是否掌握绘制方法,还可以帮助学生了解容易出现错误的知识点,并学习如何避免犯错误。第三,每堂课上课之前,教师就上一堂课的讲授内容进行提问。提问的内容可以是基本概念,也可以是教材上的思考题。这样不仅可以帮助学生巩固温习学过的内容,还可以了解学生对上一堂课内容的掌握程度,同时也增强了学生学习的自觉性,提高了学生的课堂听课质量。本科水利水电工程及农田水利专业课程考核的试点改革,其结果表明,上述随堂测验的考核方式效果总的来说比较理想。虽然刚开始学生普遍不太适应,测验成绩不甚理想,但学生慢慢适应这种平时不断复习课堂内容的方式后,测验成绩逐渐好转。实践表明,随堂测验的考核方式,改变了学生过去不重视平时学习的积累,只在学期末考试前突击复习、临阵磨枪以应付考试的不良学习习惯,现在学生更注重日常的学习,做到课堂知识当堂消化吸收,这样有利于知识的掌握和巩固。

(二)重视实际动手能力的考核课堂教学的目的在于给学生讲解理论原理、描述实验现象、枚举工程实例,以帮助学生更好地掌握书本知识。对于水力学来说,实验课是非常重要的基础环节,实验的目的是让学生通过实际动手操作,切身领会理论知识和实验现象。此外,通过实验不仅能检验学生对理论知识的掌握程度和融会贯通的运用能力,而且还能增加学生对水力学课程的兴趣。因此,课堂讲授与实验操作二者是相辅相成缺一不可的。结合学校水力学开放实验室条件,笔者随机抽取一个学生小组,单独进行全程提问讨论的水力学实验考核。例如,在管道突然扩大局部水头损失系数测定实验中,实验管路系统上安置了多根测压管,实验过程中随机提问学生,应该读取哪些测压管的读数才能正确计算出对应的水头损失,并说明原因;在雷诺试验中结合紊流形成的原因,提问学生水箱中的水如果静置一段时间和不静置立即进行雷诺试验,结果会有什么区别并加以解释;在实用堰流实验中,结合下游尾门的调节,提问学生水跃的移动与下游渠道水深的关系,等等。除此之外,实验指导书中每一个水力学实验之后都有若干相关思考题,有的思考题需要学生实际动手操作才能给出答案。因此在实验过程中,教师应通过与学生的互动,引导学生自己通过实验给出思考题的答案,这样既可以考查他们的课堂理解能力,也可以考核其动手能力。通过上述方法,使学生不再仅仅是机械重复实验指导书中的实验步骤,而是真正理解实验所蕴含的水力学原理,并且能结合之前学过的水力学知识,让课本中的知识点不再孤立,从而达到将前后知识相联系并灵活运用的目的。

(三)专题学习及查阅文献能力的考核针对水力学课程的理论应用部分,有针对性地引导学生自行查阅包括期刊在内的各类专业文献。例如下游建筑物的消能与衔接这一章,主要介绍的是水利工程中主要的消能方式及其计算。目前在工程中实际应用的消能衔接方式远不止教材介绍的那几种,而且随着时间的推移和研究的深入,还会出现新型消能工,例如孔板式、宽尾墩、阶梯式、竖井旋流消能等等。针对不同的专题引导学生进行广泛的课外阅读并撰写报告,然后随机抽取若干学生进行PPT汇报和共同讨论。实践表明,这样做不仅可以加深学生对这一章知识的理解和学习,还能开拓学生思维,使其不受书本的禁锢,培养学生自我学习新知识、新技术的能力。同时,在汇报和讨论过程中,还能培养学生的语言组织与表达能力,为今后的毕业答辩甚至工作打下基础。

(四)结合生产项目进行案例式教学水力学是一门实践性很强的学科,很多理论都来源于物理实验,尤其是重要的水利工程大多数都需要进行物理模型试验。教师们除教学工作外,一般还承担多项实际工程的物理模型试验工作。因此,可结合各类水工及水力学模型试验开展案例式教学,为学生真正接触水力学实际问题提供机会。例如结合倒虹吸管水工模型试验,可以让学生分辨正虹吸与倒虹吸的区别,了解实际工程中有压管道的计算和模拟等;通过引水枢纽模型试验,可以让学生了解弯道水流现象、工程泥沙的初步知识以及闸孔出流的计算等;通过泄水陡坡模型试验,可以让学生了解明渠水流的特征、泄水建筑物下游的消能衔接与计算。在案例式教学中,书本上抽象的专业术语和概念变得形象和生动,学生更容易学习和掌握。教学与实际工程的有机结合,有利于培养学生的工程素养,也为后续专业课程的学习奠定基础。

二、水力学课程考核及教学方式改革的成效

课程考核方式的改革,使学生从过去的被动学习变为主动学习。对学生来说,每一章的知识点可以在短时间内得到巩固和强化,而对教师来说,则可以通过这种方式检验教学效果,及时发现课堂讲授的疏忽,或者学生容易困惑和出错的知识点,并及时纠正,因此,课程考核方式的改革对学生和教师都是有益的。教学改革之初,学生课堂测验和随堂提问考核的及格率只有30%—40%,到第二学期,及格率已升至80%左右。案例式教学和组织学生课外撰写小论文等教学方式的改革,学生学习积极性和求知欲明显提高,以往学生在进行水力学实验时,基本上是按照教师布置的实验任务来操作,学生就完成什么,学习上很被动;而现在学生对实验室内的各种水工模型,以及教师正在进行的水利工程方面的科研工作都表现出相当的兴趣,并愿意动手去做,这充分说明授课形式的改革是成功的。

三、结语

水力学教育论文范文第3篇

1.教学方法相对模式化

传统的水力学实验课程中,教师采用的多数是相对固定的教学方法,比如首先和同学们申明我们要准备进行的实验内容,其次是向同学们讲述具体的实验步骤及注意事项,然后就是监督同学们在实验环节中出现的疏漏及错误之处等。这一套流程看上去并没有什么问题,也是很多教师经常采用的实验教学方式,但实际上,它却具有鲜明的指定性和灌输性特点。当这个过程被不断重复乃至模式化之后,学生往往会下意识地等待教师的指令,下意识地放弃或减弱个人的独立思考,实际上是对创造性的一种慢性扼杀。

2.教学手段相对陈旧

进行实验教学难免要涉及到实验仪器和实验设备问题,仪器和设备对实验效果具有的重要影响是不可忽视的,它们不仅能够限制实验结果的准确性,也会影响到学生的实验兴趣,乃至人身安全。但目前很多学校的水力学实验器材都比较陈旧,不仅存在一定的破损比例,而且也跟不上不断发展的技术形式,并不利于实验教学的充分开展。当然,其中固然有部分学校经费支持不足等问题,但不论是怎样的原因,这一客观事实都影响到了水力学这门课程的实验教学效果。

二、水力学实验教学的改革策略

1.创新实验内容

对于以验证书本知识为主的实验目的,教师应大胆改进,积极完善,如可以结合本班实际将实验目的定位于验证书本知识与学生自由拓展相结合。在此基础上积极创新实验内容,比如增加一些设计性和综合性的教学内容,这样一来,学生的学习兴趣一定会随之提升。而且,人的创造力从来都不会消失,它只是在潜藏着等待激发,当教师能够通过设计性的教学调动起学生大脑的思维后,很多原本没有运转的创造因子都会迸发出闪亮的星光。教师也会发现,原来学生竟然有这么多奇思妙想,即使适用范围小而不足道,也是对他们创造能力的肯定和证明,并非非常有益于日后的深入探索,甚至能够在学生间彼此启发,制造出头脑风暴的神奇效果,相信很多教师也会收益不少,出现教学相长的良好局面。

2.丰富教学手段