摘 要：針對高校水力學實驗教學上存在實驗器材功能單一、教學內(nèi)容單調(diào)、教學理念陳舊、師生重理論輕實驗等一系列問題，提出水力學綜合實驗教學改革建議和措施。高校通過改善實驗室條件，改進實驗教學內(nèi)容和教學方法，完善水力學實驗教程。同時通過結(jié)合仿真水力學實驗平臺教學開展線上線下水力學實驗教學等一系列措施方法，從而提高學生分析、解決問題以及創(chuàng)新的能力，增強學生自身的綜合素質(zhì)，進一步提升教學質(zhì)量，為國家培養(yǎng)更多的知識素養(yǎng)儲備豐富的新型水利類人才提供便利。

　　關鍵詞：水力學實驗 教學改革 教學方法 創(chuàng)新能力

　　水力學是水利類專業(yè)一門重要必修專業(yè)基礎課程，水力學課程包括理論教學和實驗教學兩個部分[1-2]，這兩部分都是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的兩個不可缺少的重要方面，而其中水力學實驗是整個理論教學不可替代環(huán)節(jié)。水力學實驗課程對培養(yǎng)水利類的學生掌握本專業(yè)的經(jīng)典理論、基本技能，激發(fā)學生的科研潛能和創(chuàng)新思維有著重要作用，水力學實驗作為一門獨立的水利類專業(yè)基礎實驗，而實驗是學生把理論與實踐相結(jié)合重要環(huán)節(jié)，實驗課程的開展將大大增強學生的動手能力和運用水力學知識解決工程實際問題的能力。

　　現(xiàn)針對水力學實驗課程現(xiàn)狀、實驗室儀器等方面，對水力學綜合實驗教學改革進行探討，給出具體的解決措施和方法，為了更好地讓學生加深對課本理論知識的理解，對知識消化吸收，可以逐漸培養(yǎng)學生的動手能力，使得理論與實踐更好地結(jié)合起來[3-4]。

　　1 目前水力學實驗課程現(xiàn)狀

　　1.1 實驗儀器功能單一

　　高校的實驗器材功能單一，在基礎實驗室建設中，其基礎實驗儀器的購買，大都是以單一的驗證性實驗為目的。實驗儀器一旦配套固定，只能進行預定的實驗[5-6]，同時實驗儀器需要占用很大一部分空間，并存在維護構(gòu)件復雜等缺陷。

　　1.2 實驗室器材較少

　　高校水力學實驗室每個實驗購置的實驗器材數(shù)量較少，學生分組合作完成實驗，每組人數(shù)在5～7人左右，有些學生沒有真正參與到實驗中去，真正做實驗的也就是極少部分學生，其他學生只是復制一下實驗數(shù)據(jù)，沒有起到水力學課程開設實驗課的真正目的，這會出現(xiàn)學生理論和實踐沒有更好地結(jié)合在一起的問題[7-8]。

　　1.3 實驗教材內(nèi)容單調(diào)

　　水力學實驗教材僅是介紹了實驗操作步驟、數(shù)據(jù)的記錄、數(shù)據(jù)的計算及實驗的注意事項等內(nèi)容，而沒有更好地引導學生去對實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及整理等方面去改進去優(yōu)化，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，同時水力學實驗教材演示性和驗證性的實驗居多，導致學生缺乏創(chuàng)新意識，且創(chuàng)新能力的缺失尤為嚴重，與開展實驗課教程的初衷相違背[9]。

　　1.4 教學理念陳舊

　　傳統(tǒng)的水力學實驗課程教學模式一般是“老師怎么教，學生怎么學”被動式的學習方式，即在學生分組進入實驗室時，老師會先在教室給同學們講明白本次實驗的目的、實驗原理、實驗步驟、實驗處理數(shù)據(jù)和方法及實驗的注意事項。逐項講解后，學生們在進入實驗室做實驗，這樣使得學生處于被動的學習狀態(tài)，無法激發(fā)學生的創(chuàng)新能力、積極性，不利于對學生的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)[10]。

　　1.5 各高校實驗改革參差不齊

　　在南京大學召開全國高等學校實驗室工作研究會組織的“第二次全國實驗教學改革研討會”中提到，各大高校都在加大實驗室的建設，但各大高校實驗室發(fā)展不平衡，且在高校改革中存在一些問題，有如下幾點：(1)學校在教學觀念上還是重理論輕實踐;(2)有些高校沒有一個完整的實驗教學大綱、教學計劃，沒有完整的教學體系;(3)現(xiàn)有的實驗內(nèi)容比較陳舊，實驗方法、手段比較落后。

　　2 水力學實驗課程教學改革

　　2.1 改善實驗室設備和條件

　　學生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)離不開現(xiàn)代化的實驗教學條件，從各大高校開展實驗情況來看，引進先進的實驗設備是可以促進高校更新實驗思想，掌握新的實驗技術、方法以達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力的目的[11]，因此高校應該加大實驗室的建設投資力度，引進先進的實驗設備及優(yōu)秀的仿真實驗平臺，或在高校中以合作形式自主研發(fā)虛擬仿真實驗平臺。虛擬仿真實驗有其優(yōu)勢，學生操作方便，特別是在記錄實驗數(shù)據(jù)以及計算上更為簡化，并且做實驗的時間上更為靈活。學生可以多次進入平臺進行實驗操作，獲得多組實驗數(shù)據(jù)。能夠節(jié)省了實驗準備工作，提高實驗的可靠性、精準度、可操作性，同時加大了學生自主操作能力，增強學生的實驗興趣，并留下更多的時間給學生答疑[12-13]。

　　傳統(tǒng)進行水力學實驗每組5～7人，實驗中每人并沒有全部參與到實驗中去，有的同學在認真做實驗，同時也會出現(xiàn)部分同學玩手機、聊天等現(xiàn)狀，傳統(tǒng)實驗分組呈現(xiàn)出一種不合理的情況，對于這種狀況的出現(xiàn)，適當減少每組實驗人數(shù)，同時通過增加水力學實驗設備臺數(shù)，盡可能讓更多學生參與到實驗中的每個環(huán)節(jié)中去，使得學生更好地把理論與實踐相結(jié)合。從而達到開設實驗課程的目的，同時調(diào)動學生主動性、觀察實驗現(xiàn)象能力和動手能力。

　　2.2 教學手段與內(nèi)容的改革

　　2.2.1 教學手段

　　傳統(tǒng)的水力學實驗課程一般模式是“老師怎么教，學生照著做”，在一定程度上限制學生創(chuàng)造性思維發(fā)展，為了更好地改進課堂，可以“反轉(zhuǎn)”把課堂交給學生，學生才是學習的主體，老師的工作就是啟發(fā)學生的思維，將學生引向善于綜合和創(chuàng)新的軌道上和解決學生無法解決的難題，例如使用比較先進的水力學實驗儀器、尚未接觸的領域等[14]，一般情況下，老師不具體參與學生實驗過程。

　　在進行水力學實驗課程前可以讓學生根據(jù)實驗原理自主設計實驗，并說明自己設計實驗的可行性理由、說明自己設計實驗的操作步驟、說明自己設計實驗的優(yōu)缺點哪里需要改進，這樣做的目的是為了培養(yǎng)學生獨立思考問題的能力、培養(yǎng)學生分析解決問題的能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，真正讓學生參與到實驗中去，達到開設實驗課程的目的，從而讓學生更好的把理論知識與實踐結(jié)合起來，同時提高了學生分析問題，解決問題的能力。

　　2.2.2 教學內(nèi)容

　　水力學實驗通常可分為演示性、驗證性實驗兩種，這類實驗創(chuàng)新性小且實驗的操作步驟固定單一，限制了學生的思考沒有達到實驗的目的。實驗是一種發(fā)現(xiàn)問題、解決問題實驗，而不是一種告知實驗結(jié)果的實驗，在這種的教育模式下實驗室課題組老師可以優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，改進教學內(nèi)容方法。其主要目的是進行學生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為了達到實驗的目的，學校可以開設一些創(chuàng)新型的水力學實驗，鼓勵同學們參加水利類創(chuàng)新比賽。同時根據(jù)水利類專業(yè)的不同特點，合理地設置實驗目的和內(nèi)容。讓學生根據(jù)實驗原理，設計一些實驗教材上沒有的實驗方法，這樣會給學生一定程度上的“動力”，激勵他們?nèi)ゲ殚喆罅康南嚓P書籍和文獻來完成實驗。最后通過匯報該實驗的可行性，運用到了哪些實驗方法和原理，從而達到實驗的要求。通過這樣的方法一定程度上能夠培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力，將理論和實踐更好地結(jié)合在一起[15-16]。

　　水力學課程包括理論教學和實驗教學兩部分，傳統(tǒng)的考核方式是兩部分結(jié)合起來，現(xiàn)通過把水力學理論、水力學實驗兩部分獨立考核，目的是為了避免學生重理論而輕實踐，其中水力學實驗成績評定內(nèi)容包括實驗的參與度與積極性，實驗中觀察操作，實驗后分析總結(jié)的全過程。通過這種考核方法，有助于調(diào)動學生的積極性和學習興趣，更好地把理論用于實踐中去。

　　2.3 開展線上線下水力學實驗

　　現(xiàn)如今線上的教學工具非常豐富，例如，雨課堂、學習通、課堂派等線上教學APP，實驗室教師可圍繞水力學綜合實驗課程的教學目標和教學內(nèi)容，通過在線上教學講解網(wǎng)絡實驗操作步驟、記錄、計算及注意事項等內(nèi)容。老師講解后，學生通過實驗室提供的仿真水力學實驗網(wǎng)絡教學平臺進行線上實驗，該平臺可以更改儀器原始參數(shù)的數(shù)據(jù)，每位同學都有不同參數(shù)的實驗設備，這也是現(xiàn)場實驗較難做到的，通過這樣的模式實現(xiàn)了線上實驗教學更大的可操作空間，最大限度地激發(fā)了學生學習的主動性和積極性。同時在線下實驗中，同學們進入實驗室實際操作，通過自己親自實際操作，更好地將理論結(jié)合在一起，在實驗儀器、實驗方法、實驗步驟中，學生們可以有機會進行更多的思考，這樣可以激發(fā)學生創(chuàng)新能力，分析解決問題能力。

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