關(guān)于水輪機課程教學(xué)改革的研究與探索

1、<p>　　關(guān)于水輪機課程教學(xué)改革的研究與探索</p><p>　　論文摘要：水輪機是能源動力學(xué)科的核心專業(yè)課程。為了適應(yīng)水電設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，針對水輪機課程專業(yè)性、實踐性、系統(tǒng)性較強的特點和目前教學(xué)中存在的問題，文章從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)行為等教學(xué)環(huán)節(jié)提出了教學(xué)改革的構(gòu)想與措施，并運用到教學(xué)實踐中，對夯實學(xué)生理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)工程素養(yǎng)起到了積極的促進作用。 </p><p>　　論文

2、關(guān)鍵詞：水輪機；網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué)；教學(xué)改革 </p><p>　　水輪機是培養(yǎng)水電站動力設(shè)備與管理、機電設(shè)備運行與管理等高素質(zhì)技能人才的一門主要專業(yè)課程。我國水電事業(yè)進入大電網(wǎng)、高電壓、大機組、高參數(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展時期，水電站新技術(shù)、新設(shè)備的不斷應(yīng)用也對水輪機的課程教學(xué)提出了更高的要求。由于水輪機課程具備較強的專業(yè)性、實踐性和系統(tǒng)性，在教學(xué)環(huán)節(jié)中更加注重理論與實踐的結(jié)合，對教師和學(xué)生都提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。本文結(jié)合

3、近年來的教學(xué)實踐，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)行為方式等環(huán)節(jié)進行了認識和思考，以期提高教學(xué)效果，增強教學(xué)實效。 </p><p>　　一、課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題 </p><p>　　1.教學(xué)內(nèi)容的問題 </p><p>　　教學(xué)內(nèi)容是課程體系的基石，教師首先要對教學(xué)內(nèi)容準確定位。近年來能源動力類專業(yè)培養(yǎng)方案進行了調(diào)整，水輪機課程的學(xué)分也由原來的多學(xué)分（4～5個學(xué)分）

4、減為2.5個學(xué)分。在較短時間內(nèi)，掌握課程的全部內(nèi)容顯然是不可能的，因此對教材內(nèi)容進行調(diào)整成為教學(xué)的重要任務(wù)。 </p><p>　?。?）根據(jù)培養(yǎng)要求的改變適時調(diào)整了教材，將原來的中國水利水電出版社出版的《水輪機》教材改為2003年中國科學(xué)文化出版社出版的《水輪機》教材，并同時配套了2004年中國水利水電出版社的《水電站動力設(shè)備》作為輔導(dǎo)書。 </p><p>　?。?）教師決不能局限

5、于對照教材“照本宣科”，要明確教學(xué)的重點和難點，有的放矢。水輪機課程的教學(xué)內(nèi)容重點在于介紹水輪機的工作參數(shù)、工作原理、相似理論、各種不同類型水輪機的基本結(jié)構(gòu)和水輪機的特性曲線與選型設(shè)計。其中由于工作原理和相似理論數(shù)學(xué)推導(dǎo)比較復(fù)雜，物理概念和工程概念之間的聯(lián)系過于客觀，學(xué)生在理解上通常存在瓶頸。因此，對這兩部分的教學(xué)尤其需要合理分配教學(xué)時間，采用多種教學(xué)方法組織教學(xué)，才能取得較好的教學(xué)效果。 </p><p>　

6、　（3）隨著水電事業(yè)的發(fā)展，水輪機制造水平的提高，即便新版的教材，其中也有很多內(nèi)容與實際情況存在出入，教師需要緊密聯(lián)系工程實際，及時更新教學(xué)內(nèi)容。例如，水輪機單機容量明顯增大，如三峽單機容量70萬千瓦的混流式水輪機、廣西橋鞏水電站單機容量5.7萬千瓦的燈泡貫流式水輪機等。 </p><p>　　2.教學(xué)行為的問題 </p><p>　　教學(xué)行為由兩方面組成：教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”。

7、教師的“教”主要由教學(xué)理念、教學(xué)方法組成，他們的先進與否直接影響了教學(xué)的效果。 </p><p>　　（1）建立熱情、負責的教學(xué)理念。教學(xué)理念決定了教學(xué)行為。首先，教師本身必須熱愛所教授的專業(yè)知識，對教學(xué)充滿熱情，這樣才能更好地引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習課程。其次，教學(xué)過程不僅是對水輪機課程的知識傳授，同時也是幫助同學(xué)建立工程概念，培養(yǎng)專業(yè)責任感和自豪感的一個過程。水輪機課程是能源動力類專業(yè)的核心專業(yè)課程，這個專業(yè)的大部

8、分學(xué)生將來都會被分配到水電部門從事設(shè)計、施工、制造、管理、科研等工作，是水電基礎(chǔ)行業(yè)的主干力量。然而很多學(xué)生在選擇大學(xué)專業(yè)的時候，對于專業(yè)的了解其實是比較單薄的，甚至有部分同學(xué)是被調(diào)劑到所在專業(yè)的。因此，作為專業(yè)課的教師，充分利用教學(xué)環(huán)節(jié)多介紹些專業(yè)未來的工作領(lǐng)域，幫助學(xué)生增強工程意識，培養(yǎng)工程素養(yǎng)，提高適應(yīng)能力。第三，教學(xué)過程中千萬要避免“家長制”的作風，要建立和諧的師生關(guān)系，允許學(xué)生提出質(zhì)疑，提倡學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的思維

9、。 </p><p>　　（2）合理運用多樣的教學(xué)方法。教學(xué)方法的合理使用可以使學(xué)生從簡單的被動接收知識變成主動參與和探索知識，在激發(fā)教師主導(dǎo)作用的同時，體現(xiàn)學(xué)生的主動地位。先進的教學(xué)方法能夠調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習的主動性和積極性，激發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)造力，使學(xué)生在不知不覺中接受教育。 </p><p>　　總結(jié)了幾年來的教學(xué)經(jīng)驗，筆者認為教學(xué)方法中要注意以下幾點： </p>

10、<p>　　1）要避免教師“一言堂”的教學(xué)模式。這種教學(xué)方法使得學(xué)生只能硬性地接受知識，沒能夠參與課程的討論過程。尤其水輪機課程是一門對于數(shù)學(xué)要求非常高的課程，其中包含了大量的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)的推導(dǎo)公式，容易讓學(xué)生產(chǎn)生枯燥難懂的感覺，因此，為了更好地實現(xiàn)課程教學(xué)，應(yīng)多采用啟發(fā)式、討論式、互動式等教學(xué)方法組織教學(xué)，鼓勵同學(xué)提問和質(zhì)疑，活躍課堂氣氛。 </p><p>　　2）要避免只強調(diào)理論基礎(chǔ)，忽視

11、工程實際的教學(xué)方法。水輪機課程的實踐性和專業(yè)性很強，包括很多的實踐環(huán)節(jié)，如水輪機實驗、水輪機實習（含認識實習、生產(chǎn)實習）和水輪機設(shè)計（含課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計）。要充分利用這些教學(xué)實踐環(huán)節(jié)幫助學(xué)生熟悉水電站及水輪機的結(jié)構(gòu)布置。理論學(xué)習結(jié)束時要求學(xué)生了解水電機組的平面布置，仿真機和水電站現(xiàn)場的實際演練，將書本中的結(jié)構(gòu)與實際設(shè)備一一對號，把腦子里的“平面圖”變“立體圖”，弄清設(shè)備的結(jié)構(gòu)、布置、連接、操作點實際位置。除此之外，在教學(xué)的過程中還可以

12、收集國內(nèi)外豐富的水電工程資料、圖片和視頻，給學(xué)生增加工程概念，便于更好地理解基本原理，同時又可以為實踐環(huán)節(jié)奠定良好的基礎(chǔ)。 </p><p>　　3）合理使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。隨著計算機的發(fā)展，多媒體技術(shù)被大量引入日常教學(xué)，而且取得了很好的效果?，F(xiàn)在的教學(xué)手段已經(jīng)不是簡單利用Powerpoint等多媒體制作軟件制作二維的教學(xué)課件，隨著計算機仿真、三維動畫、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的發(fā)展，三維AutoCAD、3Dmax、P

13、ro-E、Solidworks，Authorware等三維制作軟件和以可計算信息為基礎(chǔ)的虛擬現(xiàn)實（VR）系統(tǒng)被大量引入到專業(yè)課程的教學(xué)中，目前在電氣、機械、物流等專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。將課程內(nèi)容做成融文字、聲音、圖像、視頻、3D動畫為一體的演示材料，具有表現(xiàn)力強、信息量大、交互性強等特點。將原本靜止的平面和單調(diào)的語言、文字用有聲有色、有動有靜的動畫形式表現(xiàn)出來，使學(xué)生更有興趣，也更易理解課程內(nèi)容?，F(xiàn)代化的教學(xué)手段在信息量、視覺效

14、果等方面確實比傳統(tǒng)的粉筆加黑板更具有優(yōu)勢，尤其在介紹實際工程案例的內(nèi)容時。但是，黑板教學(xué)仍然需要合理利用。如果教師在課堂上用鼠標等現(xiàn)代化的教學(xué)媒介源源不斷地向?qū)W生輸出各種各樣的畫面或大量信息，學(xué)生忙于接受知識，反而沒有思考和理解的空間，教學(xué)效果肯定會大打折扣。 </p><p>　?。?）鼓勵研究性的學(xué)習方式。學(xué)生的學(xué)習方式主要體現(xiàn)在學(xué)生是否真正參與了教學(xué)活動當中，學(xué)生是否合作學(xué)習和主動探索知識?，F(xiàn)在教學(xué)要求已

15、經(jīng)提升到了研究性教學(xué)的高度，針對水輪機這種專業(yè)課程，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在掌握基本理論的同時，組織學(xué)生參加創(chuàng)新競賽或加入教師的科研項目等方式進行課題開發(fā)和項目設(shè)計等科學(xué)研究，在提高學(xué)生人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)的同時，注重理論和工程實踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。 </p><p>　　二、提高專業(yè)課程教學(xué)效果的實施途徑 </p><p>　　1.擴充資料建設(shè)，豐富教學(xué)方法 </p>

16、<p>　　專業(yè)課程往往內(nèi)容繁多，知識面廣，具有綜合性、實踐性都很強的特點。因此，在教學(xué)過程中，更加需要補充工程實踐內(nèi)容，幫助學(xué)生建立工程感觀認識。水輪機課程可以在教學(xué)過程中多引入水電站現(xiàn)場的影像資料，或者通過建立教學(xué)模型或三維動畫演示的方法幫助學(xué)生直觀了解水輪機的知識要點，此外，可以收集國內(nèi)大中型電站的具體資料作為輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)電站實際情況比較學(xué)習水輪機，提前建立工程設(shè)計理念。 </p><p&

17、gt;　　教學(xué)過程中應(yīng)多為學(xué)生的積極參與創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生去思考，改變過去講細、講透的教學(xué)方法；鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑、發(fā)表自己的見解；采用啟發(fā)式、討論式、互動式和研究性等多種教學(xué)方法組織教學(xué)。比如教材中主要以混流式、軸流式機組為研究對象，但是隨著電網(wǎng)要求的轉(zhuǎn)變，抽水蓄能機組和大型的貫流式（燈泡式）機組在電網(wǎng)中應(yīng)用的比例越來越大，可以引導(dǎo)學(xué)生收集目前我國在建和擬建的上述特殊機組類型，并分析選擇該種水輪機的原因。 </p>&l

18、t;p>　　2.提升教師能力，加強校企合作 </p><p>　　教學(xué)環(huán)節(jié)的主要完成人是教師，教師自身的科研素質(zhì)和教學(xué)能力對于教學(xué)效果的影響是至關(guān)重要的。教師作為“傳道、授業(yè)、解惑”者，除了理論教學(xué)外，對自我知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)能力、教學(xué)效果也需要做出客觀的評價和改進，要多和比自己經(jīng)驗豐富的教師進行交流，深入觀察、審視、評價自身在教學(xué)觀念、教學(xué)方法中存在的問題，取長補短。 </p><p&

19、gt;　　此外，教學(xué)與學(xué)生就業(yè)后的工作任務(wù)和能力要求是直接掛鉤的。因此，教師在教學(xué)過程中必須隨時反思教學(xué)執(zhí)行現(xiàn)狀與工作實踐之間是否吻合。這就要求教師要及時和用人單位進行溝通，了解意見反饋，調(diào)研市場經(jīng)濟下人才要求的知識技能，進而調(diào)整授課重點，總結(jié)教學(xué)得失；盡可能創(chuàng)造條件安排教師到水電和水輪機生產(chǎn)制造單位進行鍛煉，與水電生產(chǎn)廠家加強溝通交流；同時可以邀請水電生產(chǎn)一線的專家和高級工程師擔任兼職教師或舉辦講座，使學(xué)生能夠及時追蹤水電站生產(chǎn)實際發(fā)

20、展動態(tài)，增加學(xué)生的市場就業(yè)競爭能力。 </p><p>　　3.建立電子教案，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué) </p><p>　　電子教案可以幫助教師總結(jié)教學(xué)成果，修正不足之處，并能將經(jīng)驗反映到后期的再教學(xué)過程中去，有益于教學(xué)經(jīng)驗的交流和保存。對于擔任專業(yè)課程教學(xué)的年輕教師來說，可以極大地幫助其解決任教初期由于缺乏工程實際經(jīng)驗和教學(xué)經(jīng)驗帶來的教學(xué)問題。 </p><p>

21、　　此外，網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué)將是教學(xué)過程的發(fā)展趨勢。水輪機是一門實踐性很強的基礎(chǔ)課，除了課堂教學(xué)之外，學(xué)生利用課余時間自主學(xué)習，充分利用網(wǎng)絡(luò)進行知識補充就顯得非常重要。水輪機課程網(wǎng)站在為學(xué)生提供了豐富的教學(xué)資源之余，還有效解決了水輪機課程學(xué)時少、內(nèi)容多的矛盾，提高了教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習興趣與積極性。目前，水輪機課程的教學(xué)更加注重理論、實踐和工程的結(jié)合，注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在引導(dǎo)學(xué)生夯實理論基礎(chǔ)、拓寬知識面的同時，也要培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和工程素