“水力学”线上教学实践论文

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　　摘要：为了提升“水力学”线上教学效果，文章首先阐述了“水力学”线上教学设计，然后论述了“水力学”线上教学过程，接着构建了“水力学”线上教学考核体系，最后对“水力学”线上教学实践进行了反思。

　　关键词：“水力学”课程；线上教学；考核体系

　　教育信息化时代的到来大力推动了线上教学模式的发展，为“互联网+”线上教学提供了先机与资源[1]。“水力学”主要研究液体的平衡和运动规律，以及在工程技术和生产实际中的应用[2]。“水力学”主要包括水静力学和水动力学两大部分内容。“水力学”课程的设置对水土保持与荒漠化防治、水利水电工程、给水排水工程、水资源等专业人才培养具有重要的作用。因此，“水力学”常作为上述专业课程学习中的一门重要专业必修课。“水力学”课程要求学生掌握液体运动的一般规律和基本理论，学会必要的分析计算方法和一定的实验操作技术。因此，本门课程需要学生花费较长时间理解和记忆，同时需要学生拥有一定的计算能力。传统的“水力学”教学模式较为枯燥，教师教学多以课堂讲授式为主，导致学生学习的积极性不高。而采用线上教学模式后，“水力学”课程教师打破了原有的传统教学思路，运用多种教学平台交互的方式，对教学模式及评价体系等方面进行了创新与尝试，并取得了较好的教学效果，为进一步推进线上线下相结合的混合式教学模式提供了参考与借鉴。

　　一、“水力学”线上教学设计

　　(一)基于多种教学平台的教学模式

　　利用互联网可改变传统教学模式，即教师可运用线上多种教学手段，设计一种全新的教学模式。目前，互联网上存在多种多样的线上教学平台，各个教学平台都具有丰富的教学资源。但如何在众多线上教学平台中找到适合本门课程教师讲授、学生学习的平台，就需要教师仔细了解各个线上教学平台的优缺点，将其进行优化、整合，从而达到最佳的教学效果。“水力学”课程线上教学实施方案如图1所示。为保证“水力学”线上教学的顺利开展，并取得较好的教学效果，本课程采用多种教学平台，以期打造出多样化、系统化和个性化的教学模式。例如，利用腾讯课堂线上教学软件进行在线授课。腾讯课堂具有签到功能，也可以通过举手、屏幕书写和打字等功能实现实时的、可演示的教学活动。同时，腾讯课堂还具有课程录屏功能、回放功能，能方便学生课后进行回看，随时复习，学生的学习体验更好。又如，利用中国大学MOOC平台上的慕课资源，引入河海大学、四川大学和南京大学精品课中的“水力学”教学视频，作为课堂教学的有益补充，可供学生进行课前预习和课后的查缺补漏。再如，利用甘肃农业大学在线教育综合平台发布教学辅助活动，包括讨论、作业和测试等。通过对线上教学平台的混合利用，可以对“水力学”课程教学过程中学生的学习过程和行为进行数据化统计和监控，进而使教师及时掌握所讲课程的教学效果，形成较好的长效反馈机制。另外，教师在“水力学”课程教学过程中可将课程思政等内容融入其中，引导学生树立正确的人生观和价值观。

　　(二)以学生为中心的课堂教学体系

　　传统的课堂教学多数以教师讲授为主，教师在课堂教学中多注重理论教学，教学手段多为PPT放映加黑板板书。此种教学模式下，教师通常直接给出结果，而没有引导学生思考“为什么”，没有留给学生独立思考的空间，学生只能被动接受知识，这样学生注意力容易分散，学习动机不强，应付心理较重。“水力学”课程教学中，学生除了需要掌握基本理论，还需要具备一定的分析计算和实验操作能力。因此，如何调动学生的兴趣，推动教学从“教得好”向“学得好”转变显得尤为重要。以学生为中心的课堂教学体系强调以学生为主体，教师不再仅仅是客观知识的传递者，更多的是以鼓励者的身份鼓励学生独立自主学习。在“水力学”课程教学活动中，教师通过设置提问和讨论等环节，可激发学生主动探究知识的欲望，更好地将教学活动从“教师—教材—讲授”的传统模式向“学生—网络—自主学习”的新模式转变，使学生的知识、能力和素质获得全方位提升，实现师生共同管控课堂。

　　(三)专业知识与课程思政的融合

　　根据人才培养目标要求，要在“水力学”课程中科学地融入思政教育内容，即教师应重视利用专业课程的育人功能，实现从思想政治理论课单一育人到思政课程与课程思政协同育人转变，实现思想政治理论课与专业课程同向同行[3]。思政环节的引入不能刻板，不能生硬，要经过精心设计，自然而然地融入教学活动，做到与专业课的内容浑然一体。对于“水力学”课程而言，教师在教学设计中可将历史人物、国内外典型水利工程，以及国家最新的科技动态，与“水力学”基本理论和计算方法结合起来，让学生在获取专业知识的同时，感受到国家的富强和科技的进步，增强学生的道路自信、理论自信、制度自信和文化自信，进而全面提高思想道德素质[4-6]。例如，在讲解水力学的发展史时，教师可以为学生讲解大禹治水的案例。大禹在治水过程中，坚持科学治水，不畏艰苦，克服重重困难，最终取得了成功。由此，以科学创新、公而忘私、民族至上等为内涵的大禹治水精神得以形成。通过此案例的讲述，可以让学生感受到古人的智慧，增强情感体验，传递出大禹治水精神是中华民族精神的源头和象征这一理念。又如，被誉为秦代三大水利工程的都江堰、灵渠和郑国渠凝聚着中国古代劳动人民的勤劳、勇敢和智慧。这三项水利灌溉工程不仅为当时的经济发展奠定了基础，同时对明渠和堰流流动规律等理论研究起到了重要作用。再如，南水北调工程是我国的战略性工程，主要解决了我国北方地区水资源短缺的问题，实现了我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。长江三峡水利枢纽工程是迄今为止世界上综合效益最大的水利枢纽工程，在防洪和航运等方面都发挥出了巨大的效益。三峡大坝建成后，形成长达600公里的水库，采取分期蓄水的方式，成为世界罕见的新景观。三峡工程的许多工程设计指标都突破了世界水利工程的纪录。通过对以上工程的认知和学习，可促使学生树立文化自信，坚定为实现中华民族伟大复兴而努力的目标。

　　二、“水力学”线上教学过程

　　(一)课前准备

　　第一，组建学生QQ教学群，并在开课前一周告知学生熟悉各教学平台，确定以腾讯课堂线上教学软件直播为主，以甘肃农业大学在线教育综合平台和中国大学MOOC平台为辅的教学方式，打造全方位、立体化的在线教学模式。“水力学”课程教材、课件及相关学习资料可通过甘肃农业大学在线教育综合平台上传到云端，以方便学生随时下载查看。

　　第二，课前预习。“水力学”课程的理论性较强、公式较多，同时又与工程实际结合紧密，学生在学习过程中会感觉有些吃力。因此，这门课程要求学生对于前期课程，如普通物理学、高等数学和工程力学等非常熟悉。为了帮助学生更好地理解课程内容，教师会将每节课的知识点分解为具体的教学任务点，并提前一周将相关任务发送给学生，要求学生登录各教学平台，进行课程相关任务点的预习。学生可根据自己的时间完成相应的课前学习任务，并在预习过程中将遇到的问题发布到讨论区。

　　(二)直播授课

　　第一，课堂教学。教师结合课程教学需求，采用BOPPPS教学模式进行授课，即将课堂教学过程分为六个阶段，依次为B—Bridge-in(导言)、O—Objective(学习目标)、P—Pre-assessment(前测)、P—Participatory Learning(参与式学习)、P—Post-assessment(后测)、和S—Summary(总结)[7-8]。具体实施时，教师首先用腾讯课堂的分享屏幕功能进行案例展示或问题呈现，带领学生走进该节课。接着进行课堂前测，即教师结合平台数据、提问、课堂小测等对学生自学内容进行前测，了解学生的预习情况。然后教师根据学生预习情况，结合三维学习目标调整教学重点、设计教学内容，并“以学生为中心”开展教学活动。在开展教学活动的过程中，教师可通过PPT演示经典案例，或者播放与课程相关的视频资料，引导学生主动思考、积极参与，使学生领会和掌握所学知识[9-10]。同时，教师要着重利用QQ群与学生进行在线互动，有针对性地释疑。之后由教师进行课后小测，帮助学生查漏补缺。最后由教师带领学生通过列表或制作思维导图的方式对本节知识点进行回顾，以完成总结。例如，在绪论中介绍实际工程中的水力学问题时，教师可引用国内外著名的水利枢纽工程作为案例，供学生学习。教师可以先抛出一个问题：“我们国家著名的水利工程有哪些？”通过提问引起学生兴趣。学生回答后，教师再进行补充回答。教师通过介绍中国十大水利工程建造的意义，可激发学生的民族自豪感。教师在完成授课的同时，也可将目前国家提倡的思政理念引入本科生课堂，增强学生的爱国情怀，实现一举两得的理想效果。

　　第二，仿真实验。实验教学是“水力学”教学过程中非常重要的环节，是揭示水流运动规律和帮助学生深化理解、掌握课程内容的必要环节，也是培养和提高学生观察、动手及分析能力的关键环节。因此，实验教学必须得到足够的重视。“水力学”实验线上教学中，教师可引入北京润尼尔网络科技有限公司开发的虚拟仿真实验平台中的部分实验，使学生在网上通过虚拟仿真实验平台进行实验操作。首先，教师对实验内容进行讲解与演示；其次，根据教师布置的实验任务，学生进行线上模拟操作；最后，学生整理实验数据，完成实验报告。例如，在雷诺实验中，学生可以通过转动管道阀门来制流速大小，观察有色液体进入玻璃管后的形态变化，最后观测出三种水流状态。虚拟仿真实验平台满足了“水力学”实验教学的基本要求，可加深学生对教学内容的理解。

　　(三)课后反债

　　学生的学习情况反馈主要是通过课后讨论、在线作业、章节测验等环节来实现。教师可通过开课初建立的QQ教学群和甘肃农业大学在线教育综合平台的讨论区进行答疑和组织学生讨论，另外，教师要及时地在教学平台上浏览学生笔记、批改课后作业和在线测验试卷。通过此环节，教师能够及时发现学生在学习过程中存在的共性问题，并在后续的教学中进一步强化相关知识点的讲解，同时也能够发现每个学生存在的个性化问题，并针对不同学生的情况进行个性化的答疑与指导。

　　在整个教学过程中，教师充分发挥线上平台的作用，通过多种教学形式与学生进行互动，培养学生自主学习的能力，引导学生开展线上讨论，创造积极、轻松的学习环境，让学生成为线上教学的主导者[11]。

　　三、“水力学”线上教学考核体系

　　与传统的考核方式不同，新型的考核方式不仅要关注学生的学习结果，还要关注学生的学习过程。因此，为使在线教学的考核体系更加完善，教师要将学生参与课程所有活动的表现纳入考核评价体系。综合性考核评价体系既注重对理论知识的考核，又注重对实践能力的考核。

　　“水力学”课程综合成绩构成比例具体如下：过程性考核成绩占50%、实验成绩占20%、期末考试成绩占30%。其中，过程性考核成绩包括课堂签到、在线讨论、课后作业、小测验、在线学习时长和课程笔记等部分。教师要以公平、公正为准则，合理设置各部分的权重，对学生的学习进行多维度、多形式，全面、客观、系统的考核。“水力学”线上考核评价细则如表1所示。

　　四、“水力学”线上教学实践反思

　　首先，在线教学要求教师通过网络直播平台和各种教学平台进行授课，但部分学生存在网络使用不便利或计算机操作不熟练等问题，同时直播授课也受到网络稳定性等方面的影响。对此，学校应该派专人做好网络系统维保工作，并定期检查。同时，学校要围绕计算机操作技能训练组织专项培训，以提升“水力学”课程教师的专业教学能力，并在培训后开展研讨活动，使教师就“水力学”课程在线教学中遇到的问题进行反馈和解决，为“水力学”课程在线教学提供保障。其次，区别于传统教学模式，在线直播教学中，教师无法通过学生的神态、表情等掌握学生的学习情况，而学生也只能看到教师的上半身，注意力容易分散[12]。因此，教师应及时与学生进行沟通，关注学生发送的弹幕或留言，并针对弹幕或留言内容进行总结，重复或重点讲授关键知识点。同时，教师良好的语言组织能力也是抓住学生注意力的关键。再次，在线教学需要给学生留出足够的时间，针对某些过于复杂的知识点，让学生自行思考消化，接着利用弹幕和在线小测试等方式进行教学反馈，发挥多种在线教育平台的作用，培养学生自主学习的能力。在线教学中，教师切忌一讲到底。最后，在线教学流程应区别于传统教学，可以对教学设计进行重构，突出教学重点。对此，教师可先确定教学任务、目标和结论，再分析原因和应用方法，以学生习惯的思维方式开展线上教学活动[13]。

　　学生在进行“水力学”课程学习过程中使用甘肃农业大学在线教育综合平台的情况如图2、图3所示。从学生对平台课程的访问时长和人数可以看出，学生对线上平台的使用频率非常高，该平台较好地起到了辅助教学的目的，有助于实现良好的教学效果。

　　五、结语

　　“水力学”是水土保持与荒漠化防治、水利水电工、给水排水工程、水资源程等专业课程体系中不可缺少的一门重要专业基础课，也是专业必修课。经过师生的共同努力，“水利学”课程线上教学取得了较好的效果，但仍有提升的空间。目前，在校的本科生多为’00后，基于此，教师如何转变传统观念，更新教学理念；如何调动每一位学生的学习积极性；如何进一步加强师生之间的教学互动等问题成为取得良好课堂教学效果的关键因素。此外，如何在课程教学中吸引学生的兴趣，更是取得良好课堂教学效果的关键因素。因此，在今后的教学工作中，传统知识讲授的方法应根据学生的特点进行适当的调整，而采用经典案例分析、实时新闻或视频共享等方法，可使课堂教学更加具体化、生动化。

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