基于項目式教學(xué)模式在水力學(xué)課程中的探索與應(yīng)用

1、    基于項目式教學(xué)模式在水力學(xué)課程中的探索與應(yīng)用    李方紅+李鐸+燕良東摘要：水力學(xué)課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門技術(shù)型的課程。為了提高教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，本文將項目式教學(xué)模式在恒定液體的能量方程部分進行了探索與應(yīng)用；闡述了項目教學(xué)模式在本課程中應(yīng)用的特點，結(jié)果證明項目式教學(xué)模式是可取的。關(guān)鍵詞：項目式教學(xué)；水力學(xué)；能量方程；噴灌：g642.4 文獻標志碼：a ：1674-9324（2017）41-0178-02水力學(xué)課程是一門基礎(chǔ)課，也是一門技術(shù)性課程，是本校水文與水資源工程專業(yè)、地下水科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程在整個專業(yè)學(xué)習(xí)環(huán)

2、節(jié)中具重要性。水力學(xué)是研究以水為代表的液體的宏觀機械運動規(guī)律，及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用，有很強的實踐性，在工程中（修筑水壩、輸水管道、修建橋梁、地下鐵道等）有廣泛的應(yīng)用。水資源緊缺的情況下，推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)中的滴灌、微噴灌、滲灌、噴灌等灌水技術(shù)中也需要解決一系列的水力學(xué)問題，要計算水管路中的流量、流速、水壓和水頭損失，同時要選擇合適的水泵、合理的水源等一系列的水力計算的問題，本文利用所學(xué)知識把噴灌工程的應(yīng)用引入到課程中來。傳統(tǒng)授課過程中，教師基本上都是按照教材的目錄章節(jié)將知識點一點一點地分塊講解，沒有注重知識點的系統(tǒng)性和周密性，學(xué)生們的運用能力和實際技能的掌握程度將無法體現(xiàn)，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)就是“

3、我講你聽，滿堂灌”，甚至填鴨式的課堂講授，而學(xué)生采取全盤機械接受，甚至死記硬背的學(xué)習(xí)方式?？荚嚦煽儙缀跏俏ㄒ缓饬繉W(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效依據(jù)，這樣的教學(xué)環(huán)節(jié)只適合應(yīng)試而不適合專業(yè)人才的培養(yǎng)。為了將所學(xué)知識活學(xué)活用，將項目式教學(xué)模式引入到水力學(xué)課程教學(xué)過程中非常必要，這種教學(xué)模式有助于提高教學(xué)質(zhì)量。一、概述項目教學(xué)是一種行為引導(dǎo)式的教學(xué)模式，是在教學(xué)過程中教師、學(xué)生一起實施具體的項目工作，其教學(xué)目標、教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目的是與具體項目相結(jié)合的一種教學(xué)方法，是以培養(yǎng)實用性人才為目的教學(xué)模式，主張學(xué)生進行自主的學(xué)習(xí)，通過自己的探索找到學(xué)習(xí)樂趣和解決問題的方法與思路。隨著社會的發(fā)展，對技能型人才的需求迅速擴大，

4、為了使學(xué)生在離開校園后更適應(yīng)社會，教師急需改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。項目教學(xué)法中，教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計出知識比較系統(tǒng)，學(xué)生可討論、查閱的問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際工程中，從而對理論知識獲取到新的認知和體會，同時也增強了學(xué)生的自信心，實施項目教學(xué)法對學(xué)生在社會實踐中具有指導(dǎo)意義。二、研究內(nèi)容結(jié)合本校水文與水資源工程專業(yè)，通過對水力學(xué)教學(xué)大綱分析得出：水靜力學(xué)（大氣壓強、相對壓強、絕對壓強、重力作用下靜水壓強的基本公式、測壓管水頭為常數(shù)）、水動力學(xué)中的基本概念（歐拉法、拉格朗日法、恒定流、非恒定流、均勻流、非均勻流、漸變流、急變流、過水斷面、流量、斷面平均流速等），連續(xù)性方程（a1v1

5、=a2v2，a代表過水斷面，v代表斷面平均流速）、伯努利方程（在不可壓縮理想流體恒定流情況下，微小流束內(nèi)不同的過水斷面上，單位重量液體具有的機械能保持守恒）和動量方程（單位時間內(nèi)，所研究六段通過下游斷面流出的動量和通過上有斷面流入的動量之差等于作用于總流流段上的所有外力的矢量和）等三大方程的適用條件（流動必須是恒定流，并且流體是不可壓縮的、作用于流體上的質(zhì)量力只有重力、所取的上下游兩個斷面應(yīng)在漸變流段中，以符合斷面上測壓管水頭等于常數(shù)這一條件、在所取的兩個過水斷面之間，流量保持不變，其間沒有流量的匯入與分出）及其實際應(yīng)用，是該課程要掌握的核心內(nèi)容。本次教學(xué)中將實際液體能量方程的內(nèi)容用項目教學(xué)模

6、式的思路融入教學(xué)環(huán)節(jié)，通過教師的講解、引導(dǎo)，學(xué)生們通過分析、討論來掌握這部分知識點。三、實例研究1.教學(xué)基礎(chǔ)。對伯努利方程中的水力要素：位置水頭、壓強水頭、測壓管水頭、流速水頭、沿程水頭損失、局部水頭損失等以及水泵的揚程、流量、有效功率、允許真空值等概念已進行了基礎(chǔ)性的講解，學(xué)生對實際項目中擬解決的參數(shù)已熟練掌握。2.項目的引出及教學(xué)思路。通過實際生活中的一些圖片、視頻來啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去思考、發(fā)現(xiàn)與該部分所授內(nèi)容緊密相關(guān)的實際工程，課下需要學(xué)生查閱資料、相互討論來列出一部分相關(guān)項目以及哪些方面可通過水力學(xué)知識解決。課堂上教師根據(jù)課程的授課計劃及教學(xué)安排來確定一類項目，學(xué)生再分析需要考慮的問題，環(huán)

7、環(huán)相扣，課堂氣氛活躍，通過分析討論，理論聯(lián)系實際，使學(xué)生對所學(xué)知識點能系統(tǒng)地消化，達到教學(xué)的目的。本次授課以校園草坪的噴灌工程設(shè)計為例，學(xué)生通過查閱資料會發(fā)現(xiàn)：草坪每次需要噴多少水、每次噴多少時間、一年需要噴灑多少次、管網(wǎng)如何布設(shè)、每個噴頭正常工作需要多大的壓力，整個系統(tǒng)的水頭損失如何計算、需要多大功率的水泵才能保證整個系統(tǒng)的正常運行、對水質(zhì)有哪些要求、這項工程要花多少錢、大概工期等等一系列的問題都會出來，要解決這些問題需要對實際液體的能量方程以及水泵水力計算進行系統(tǒng)講解，并聯(lián)系到了農(nóng)田水利學(xué)、工程經(jīng)濟學(xué)等相關(guān)課程的專業(yè)課程，既體現(xiàn)了水力學(xué)課程是一門基礎(chǔ)課，又體現(xiàn)了水力學(xué)課程是一門技術(shù)性的課程

8、。教學(xué)思路及課程安排見圖1。3.教學(xué)效果。項目教學(xué)法，在教學(xué)方法和教學(xué)效果上都具有很多特點。項目教學(xué)模式注重培養(yǎng)學(xué)生的知識運用能力，要求學(xué)生們不僅要掌握基礎(chǔ)知識還要應(yīng)用到實際問題中，解決實際問題；項目教學(xué)模式，要求教師在教學(xué)過程中必須注意結(jié)合內(nèi)容與實際，通過學(xué)生獨立思考、小組討論、教師引導(dǎo)等方式達到其教學(xué)效果；項目教學(xué)模式通過教師的引導(dǎo)、學(xué)生的討論，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，避免在日后的學(xué)習(xí)、應(yīng)用中犯同樣的錯誤。通過該噴灌工程的介紹，學(xué)生明白了知識點的有效性和實用性，同時也了解到項目的實施有可行性研究、項目設(shè)計、施工、管理運行等階段，通過該項目教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生的積極性、主動

9、性和創(chuàng)新性，使學(xué)生對實際工程的具體實施有了較具體、系統(tǒng)的了解。4.項目教學(xué)模式的教學(xué)反思。教學(xué)改革的環(huán)節(jié)要進行不斷的反思和評價，才能保證改革的成效。本次授課存在以下不足：項目教學(xué)模式是從課程第二章的中間引入的，可能有一部分同學(xué)對這種教學(xué)模式有點不適應(yīng)，影響總體成效；部分同學(xué)思維還停留在部分專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)方法上。今后的教學(xué)全過程中急需加強和調(diào)動“以學(xué)生為主”的課堂氛圍，讓學(xué)生積極主動參與分析討論；本次成績主要是學(xué)生課堂表現(xiàn)和考試成績兩部分綜合評價的，但有些同學(xué)在進行小組分析討論時不善于發(fā)表意見，但課下付出多。因此，今后成績的綜合評定需加入小組成員的自評和互評部分的成績；由于受教學(xué)大綱和課程實際學(xué)時的限制，還需要將授課內(nèi)容進行提煉和總結(jié)。每一種教學(xué)改革的進行，都需要不斷的探索、實踐和反思，因此在教學(xué)中要不斷摸索實踐，努力使項目教學(xué)模式在水力學(xué)課程中能取得顯著的成效。四、結(jié)束語隨著社會對人才的要求越來越高，項目教學(xué)法在水力學(xué)課程中的應(yīng)用，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，而且能加深對該課程重點內(nèi)容與實際相結(jié)合的理解，明白了所學(xué)知識必有所用之地，也能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。項目教學(xué)法對工科教學(xué)有著重要作用和深遠影響，在今后的課程教學(xué)中，應(yīng)積極應(yīng)用項目教學(xué)法到其他專業(yè)課程