[摘 要]“水力学”课程的属于专业基础课，具有理论性、实践性和应用性等特点，课时量大、课程内容多，对于汉语水平参差不齐的民族班的学生来说，按汉族班的模式授课教学效果不佳。因此，需要对“水力学”课程在以下几个方面进行教学改革：优选教材，完善教学内容；改革考核方式和授课形式；充分运用现代信息技术，发挥网络和多媒体教学优势。经过教学改革，学生的学习方法也有所改变，而且激发了学生的学习兴趣，使学生能牢固掌握水力学知识，提高了学习成绩。
[关键词]民族班；水力学；授课形式；教学改革
[中图分类号]G642
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712（2014）28-0056-03
[基金项目]本文系新疆农业大学教学改革项目“民族班水力学课程授课形式改革试点”（2014SKXS02）的研究成果。
[作者简介]阿不都外力·扎依尔（1964—），男，维吾尔族，新疆伊宁人，新疆农业大学水利与土木工程学院副教授，研究方向：水力学教学与研究。
前言
水力学是一门技术科学，是力学的一个分支，它的任务是研究液体（主要是水）的平衡和机械运动的规律及其实际应用。“水力学”课程属于专业基础课，具有理论性、实践性和运用性等特点，广泛应用于农田水利、水力发电、航运、交通、建筑、石油、化工、采矿、冶金等部门。[1-2]该门课程对民族班开设104学时，其中课堂教学88学时，实验教学16学时，设8个实验。在民族班和汉族班均计6个学分，共分两个学期讲授，成绩每年报一次。由于少数民族学生在我院学生中占有相当的比例，他们思维敏捷，具有刻苦钻研精神和勤奋好学的品质。但是少数民族学生的文化基础程度不一、基础知识薄弱，在汉语学习和表达能力方面存在一定障碍，这是他们与汉族学生的不同之处。[3]目前民族班的“水力学”课程与汉族班一样分两个学期讲授，并在两个学期末分别进行一次期末考试。按这一模式进行教学，由于教学内容松散，学生经过一个假期之后，第一学期所学的内容已遗忘了很多，第二学期的教学效果就很差；如果一个学期内完成所有教学内容，最后再进行考试，那么少数民族学生的负担过重，教学效果也很差。另外，每学期只在期末进行一次考试，学生往往不注重平时的学习，在期末考试前临阵磨枪、突击复习，也无法保证教学效果。为改变目前的教学模式带来的问题，课题组经过研究对“水力学”课程的教材选用、考核方式和授课形式进行改革。
一、课程改革的实施情况
2014年3月至11月，本课题组成员根据项目申报要求，结合水利与土木工程学院农业水利工程2011级民族本科农水111班的“水力学”课程教学，开展水力学课程授课形式改革试点项目研究，现将课程改革实施情况及效果分析如下：
（一）优选教材，完善教学内容
教材的选取直接影响理论教学效果，是理论教学之前最重要的准备工作，但真正要选择一本完全适合某一特定专业的教材并非易事，最合适的教材应该兼顾本专业的理论知识和实践经验。从新疆本校本专业的实际情况，我们选用了2008年由邱秀云主编、课题组成员参编的《水力学》教材。邱秀云主编的《水力学》立足新疆实际，坚持少而精的原则，从学生的实际需要出发，循序渐进，层层提高，重视理论与实践的结合，文字通顺，可读性强，是一本优秀的教材，适合本课程的教学。
该教材把《水力学》分为《基础水力学》和《专业水力学》两个部分。《基础水力学》包括第一章《绪论》、第二章《水静力学》、第三章《液体一元恒定总流的基本原理》、第四章《量纲分析与相似原理》、第五章《液流形态与水头损失》和第六章《流场理论基础》等内容，《专业水力学》包括第七章《有压管流》、第八章《明渠恒定流动》、第九章《堰流和闸孔出流》、第十章《泄水建筑物下游水流消能与衔接》、第十一章《渗流》等内容。以这本教材为基础，教师在教学过程中根据教学实际补充一些最新的研究成果，例如针对农业水利工程专业加强管道水力学部分，多讲管网水力计算。另外，配合教材的容量，这门课程的学时也从原来的6学时增加到10学时。
（二）改革考核方式
按照课题组成员使用的《水力学》教材的内容安排，我们把“水力学”课程分为“基础水力学”和“专业水力学”两个部分，分两个学期上。“基础水力学”部分讲授除第一章《绪论》之外的五个章节的内容，“专业水力学”讲授另外六个章节的内容。在每一章结束之后分别进行1学时的随堂小测验。随堂小测验的内容和形式多样化，试卷格式与期末考试格式一致。同时还采用课前提问思考题，增设习题课、讨论课、随堂测验、水力计算，让学生在黑板上绘图等方式加深学生对知识点的记忆与理解。随堂测验效果总的来说比较理想，但往往3月份“水力学”课程刚开始的时候，学生普遍不适应随时进行测验的教学方式，测验成绩较差。但随着课程的不断进行，学生慢慢能够适应，平时不断复习本课程的学习内容，测验成绩越来越好。可还是有相当一部分学生不能适应将学习时间均匀分配至平时，喜欢或者习惯利用学期末的时间突击复习。事实证明这种突击学习方法是不能够牢固掌握学习内容的，因此利用平时进行多次小测验并将成绩计入最终的总评成绩，无疑是一种督促学生改变学习习惯并调动学生学习兴趣的方法。
课程结束后平时成绩（包括小测验成绩、课堂提问、文献综述和考勤成绩）占最终总评成绩的40%，期末考试成绩占最终总评成绩的40%，实验成绩占20%。“基础水力学”部分和“专业水力学”部分每学期期末单独报送总评成绩。这样将“水力学”课程分为单独的两门课，分别报送成绩，更加科学、合理。
（三）改革授课形式
根据“水力学”课程的专业基础课性质，第一学期的“基础水力学”课程内容侧重于理论基础，所以第一学期的授课形式以课堂讲授和课程实验为主，以习题课、双语讨论课、例题分析和认识实习为辅。与传统的授课形式相比，改革后的授课形式更加注重体现学生的主体地位。每一章节的课堂授课学时比原先的减少1～2个学时，多出来的学时用来安排习题课、案例分析、课堂答疑。除此之外，教师还要求所有学生去图书馆查阅水利方面的文献资料，写一篇关于“水静力学在水利水电工程中的应用”或“科研中的数据处理、量纲分析与π定理”的总结和评述。教师要求学生在暑假参观调查自己所在地的水利水电工程、节水灌溉设施，了解本地的水利事业发展状况，这对第二学期“专业水力学”的学习打下了很好的基础。
2014年6月28日至29日，利用“水工建筑物”课程实习的机会，笔者随教授这门课程的教师一起去实习地给学生讲解“水力学”在水利水电工程中的应用，让学生了解了乌鲁木齐周边的大西沟渠首、青年渠首、三屯河水库、头屯河渡槽、排沙漏斗、头屯河渠首、头屯河水库等水利工程。通过实习使学生形成感性认识，这对他们下学期学习“专业水力学”有很大的帮助。事实证明，这种教学方法可以及时巩固所学内容，并将讲授内容融会贯通。
“专业水力学”课程内容侧重于理论应用部分，经过基础水力学的学习，第二学期可以适当加快教学进度，比如在第二学期的授课过程中，一些简单的理论推导可以不必在课堂讲授中进行，可以让学生通过课余时间自行学习，而将节省下来的课堂时间用于工程应用实例介绍和讨论。如在第九章《堰流和闸孔出流流动》及第十章《水流消能与衔接》的讲授中，将学生带入水工实验室，让他们亲自见识水利工程中常见的堰闸及消能衔接建筑物在实验室中是什么样的。除此之外，教师还在课堂上给学生播放新疆山口电站水工模型试验录像片段，通过观看录像学生明白了什么是堰闸流动、什么是水跃，以及为什么要修建消力池，消力池内产生什么样的水跃是我们最期望的，等等。这比仅仅列举书本上枯燥的图表生动得多。结合“水力学”课程和自己感兴趣的水力学问题，安排学生查阅文献，总结目前水利工程中典型的水力学问题及其相应的工程措施。如第十章中的消能衔接方式有底流式、挑流式和面流式三种，而事实上随着水利工程科研和建设的日益发展，目前产生了许多更新、更好的消能方式，并大量应用于我国高坝大库的建设上。而由于地理位置以及条件限制，新疆很少有这些方面的工程实例，学生也很难看到。教师可以让学生去图书馆查阅近年来的水利方面的文献资料，让学生写一篇关于目前比较新的消能方式的总结和评述，通过这种方式可以开阔学生的眼界。教师不必把思维禁锢在陈旧的书本内容中，让学生自行学习新知识，接受学科前沿信息，不仅可以增加学生对水力学乃至水工专业的学习兴趣，还可以为学生将来进行毕业设计甚至是走向工作岗位打下基础，让学生把学科前沿信息应用到水利工程的设计、运行、管理当中。
（四）充分运用现代信息技术，发挥网络和多媒体教学优势
传统教学模式课堂容量有限，而利用《水力学》课件教学则正好弥补了这一不足。在传统“水力学”课程教学模式中，让教师最为头痛的莫过于需要书写大量文字、图形、习题，甚至还要提前在黑板上画好图形以避免在课堂上因为板书占用大量授课时间。利用《水力学》课件教学可以很方便地把相关内容制作成精美的多媒体课件，用于显示大量文字、公式和图形信息，使教师获得较为充裕的课堂教学时间。从课堂实践上来看，把多媒体课件技术应用在“水力学”课程教学中，无疑可以大大缩短信息传播的时间和路径，删繁就简，使一些难以用单一的语言、文字、图像讲解的概念能够被较快、较透彻地理解。[3]这对解决目前“水力学”课程的学时日益减少而导致教师课堂板书时间锐减的问题具有积极的意义。
二、课程改革实施效果分析
通过课程改革，学生由被动学习变为主动学习，对“水力学”课程的学习兴趣也增加了，对内容的理解也在短时间内得到巩固和强化。对于教师来说，可以通过这种方式检验教学效果，发现课堂讲授可能存在的缺漏或学生容易出错和难以理解的知识点，并及时纠正和讲解，这对学生和教师都不失为一种良性循环。课程改革之前，学生课堂测验以及随堂提问的及格率只有40%～50%，到课程改革进行到学期末，学生及格率已升至80%左右。通过案例分析及课后小论文的撰写，学生学习的积极性及求知欲明显提高。以往学生在进行水力学实验时，基本属于教师布置什么实验任务，学生就完成什么；现在学生来到实验室，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相当感兴趣并积极提问，走路也观察周围的水利工程说起它们的名字。这充分说明了本次授课形式的改革是成功的。
三、课程改革存在的问题及展望
由于这是第一次进行民族班“水力学”课程改革，尽管取得了较好的效果，但是也存在一些问题，需要在今后的教学工作中予以改进和完善。
1.“水力学”课程是一门实践性很强的学科，课程实验应该是这门课程教学中必不可少的教学内容和重要的教学手段，课程实验也应该成为课程考核的重要组成部分。重视课程实验的教学和考核可以使“水力学”课程教学体系更加完善。
2.近年来“水力学”课程已经全部改为多媒体授课，但有些章节内容的课件呈现依旧按以往多学时及一次性考核的模式编写，不能适应当前少学时及多重考核的模式，必须适当增删，加入更多工程实例以及水力学专业的一些前沿内容，以适应当前的学科发展和教学需要。
3.“专业水力学”课程上完后可以安排大作业或课程设计，让学生能将理论应用于实际，为专业课课程设计和毕业设计乃至最终工作上轻松设计工程打下基础。
参考文献：
[1] 邱秀云.水力学[M].乌鲁木齐：新疆电子出版社，2008.
[2] 吴持恭.水力学[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3] 李琳.水力学课件教学的利弊与建议[J].中国电力教育，2008（24）：43-44.
[4] 雷程红，余佳琳，郭庆勇.大力推行考试制度改革，全面提高教学质量——由《动物免疫学》课程考核时段改革引发的思考[J].畜牧与饲料科学，2014（2）：13-15.