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【開課單位】環境科學與工程學院【課程模塊】學科基礎
【課程編號】【課程類別】必修
【學時數】48（理論48實踐0）【學分數】3
一、課程描述
本課程大綱根據20**年本科人才培養方案進行修訂。
（一）教學對象：環境工程專業本科生
（二）教學目標及修讀要求
1、教學目標
掌握基本概念。包括：流體的主要物理性質及作用于流體的力，靜水壓強及其特性，壓強的測量與表示方法，恒定一元流，理想液體，微小流束，均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流，水頭損失，液體運動的兩種型態，管道的基本概念，明渠的類型，明渠均勻流，水力最佳斷面，允許流速，明渠水流的三種流態，斷面比能與臨界水深，臨界底坡、緩坡與陡坡，明渠恒定非均勻漸變流，水躍，共軛水深，堰流的類型，閘孔出流。
掌握基本理論。包括：靜水壓強的基本公式，幾種質量力同時作用下的液體平衡，實際液體恒定總流的能量方程及應用，恒定總流的動量方程及應用，量綱分析與π定理，液流型態及水頭損失液體運動的兩種型態，謝才公式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析，棱柱體水平明渠的水躍方程，水躍的能量損失，堰流與閘孔出流。
掌握基本計算。一是建筑物所受的水力荷載，即所承受的靜水壓力、動水總作用力等的計算；二是建筑物的過水能力計算；三是水流的流動形態及水頭損失計算；四是水流的能量消耗計算。
2、修讀要求
水力學是力學的一個分支，通過課程學習和訓練，使學生掌握水力學基本概念、基本原理、基本技能和方法；培養學生分析解決問題的能力和實驗技能，并為學習專業課程和處理工程實際中的技術問題打下基礎。通過課堂講授和討論、課后輔導、習題和練習、實驗和實踐教學等教學環節，運用多媒體或實驗等直觀教學手段，完成教學大綱要求的基本內容。由于水力學是一門技術基礎課，應當理論聯系實際，但應以分析水流現象，揭示水流運動規律，加強水力學的基本概念和基本原理的講解為主，不過分強調專業需要，以致削弱水力學基礎理論的講解。
（三）先修課程：高等數學
二、教學內容
（一）緒論
1、主要內容：力學的"基本任務及發展簡史，流體的主要物理性質及作用于流體的力，水力學的研究方法。
2、教學要求：掌握流體主要物理力學性質；理解連續介質與劉翔液體的概念；了解水力學研究任務與研究對象以及水力學發展簡史。
3、重點、難點：液體主要物理力學性質。
4、其它教學環節：緒論習題課。
（二）第一章水靜力學
1、主要內容：水靜力學的基本原理及其應用，主要有靜水壓強及其特性、液體的平衡微分方程及其積分、等壓面重力作用下的靜水壓強的基本公式，幾種質量力同時作用下的液體平衡、壓強的測量與表示方法、作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力。
2、教學要求：掌握重力作用下的靜水壓強的基本公式，作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力；理解靜水壓強及其特性液體的平衡微分方程及其積分、等壓面概念；了解幾種質量力同時作用下的液體平衡、壓強的測量與表示方法。
3、重點、難點：重力作用下靜水壓強的計算，作用于平面上的靜水總壓力、作用于曲面及物體上的靜水總壓力。
4、其它教學環節：第一章習題及講解。
（三）第二章液體運動的流束理論
1、主要內容：從流束流輪出發，討論液體運動所遵循的普遍規律并建立相應的方程式，主要內容有恒定一元流的連續性方程，液體恒定流微小流束的能量方程式，均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流，實際液體恒定總流的能量方程，恒定總流的動量方程，量綱分析與π定理。
2、教學要求：掌握水動力學三大基本方程及其物理意義，理解流體運動的分類及基本概念；了解量綱分析與π定理。
3、重點、難點：恒定總流的連續性方程、能量方程及動量方程
4、其它教學環節：第二章習題及講解。
（四）第三章液流型態及水頭損失
1、主要內容：水頭損失的物理概念，從液體運動的兩種型態出發，研究水頭損失的變化規律及其計算方法。
2、教學要求：掌握液體運動的兩種液流型態，水頭損失的變化規律及其計算方法；理解水頭損失的物理概念，液流邊界幾何條件對水頭損失的影響，均勻流沿程水頭損失與切應力的關系。
3、重點、難點：沿程水頭和局部水頭損失的計算方法，謝才公式。
4、其它教學環節：第三章習題及講解。
（五）第四章有壓管中的恒定流
1、主要內容：管道的分類，虹吸管及水泵裝置的水力計算，簡單管道、串聯管道、并聯管道、分叉管道的水力計算，沿程均勻泄流管道的水力計算。
2、教學要求：掌握簡單管道、串聯管道、并聯管道、分叉管道的水力計算、沿程均勻泄流管道的水力計算；理解管道的基本概念和理論；了解虹吸管及水泵裝置的水力計算。
3、重點、難點：簡單管道及復雜管道的水力計算。
4、其它教學環節：第四章習題及講解。
（六）第五章明渠恒定均勻流
1、主要內容：明渠的類型及其對水流運動的影響，明渠均勻流的特性及其產生條件，明渠均勻流的計算，水力最佳斷面及允許流速，粗糙度不同的明渠及復式斷面明渠的水力計算。
2、教學要求：掌握明渠均勻流的水力計算；理解水利最佳斷面及允許流速；了解粗糙度不同的明渠及復式斷面明渠的水力計算。
3、重點、難點：明渠恒定均勻流的水力計算。
4、其它教學環節：第五章習題及講解。
（七）第六章明渠恒定非均勻流
1、主要內容：明渠水流的三種流態，斷面比能與臨界水深，臨界底坡、緩坡與陡坡等概念，明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析。
2、教學要求：掌握明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析。理解明渠水流的三種流態，斷面比能與臨界水深，臨界底坡、緩坡與陡坡等基本概念。
3、重點、難點：明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式，棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析。
4、其它教學環節：第六章習題及講解。
（八）第七章水躍
1、主要內容：棱柱體水平明渠的水躍方程推導，棱柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算，水躍的能量損失和躍長計算，非棱柱體明渠中的水躍計算。
2、教學要求：掌握棱柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算，水躍的能量損失和躍長的計算；理解棱柱體水平明渠的水躍方程推導過程，了解非棱柱體明渠中的水躍。
3、重點、難點：柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算。
4、其它教學環節：第七章習題及講解。
（九）第八章堰流及閘孔出流
1、主要內容：堰流的類型及計算公式，薄壁堰流的水力計算，實用堰流的水力計算，寬頂堰流的水力計算，窄深堰流的水力計算，閘孔出流的水力計算。
2、教學要求：掌握堰流的類型及基本計算、閘孔出流的水力計算；了解薄壁堰流的水力計算，實用堰流的水力計算，寬頂堰流的水力計算，窄深堰流的水力計算。
3、重點、難點：堰流的類型及基本計算。
4、其它教學環節：第八章習題及講解。
在網絡課程這樣綜合的平臺上近一個月的學習，對《土力學》這門課有新的認識，也感受到了學科帶頭人李廣信教授的授課魅力，現將本人學習李廣信教授《土力學》課程的的幾點體會分享一下。 因而充滿了風險與挑戰，也就包含豐富的哲學命題。從哲學的高度認識巖土、學習巖土、進行巖土工程實踐具有新時代的意義和實踐價值。 哲學的核心是“求真”和“求知”，它的特點是思辨性、解釋性和概括性。大師在講課的時候就像在談人生，李廣信教授用哲學觀點來分析解釋和闡明土力學原理，對土力學學科中復雜的本質特征和核心內容進行形象化的解說，極大的啟發了我的思路，引導我從哲學角度思考土力學的科學問題，就像李老師授課時所講，我們現在研究或看待問題時要整體宏觀的把握問題，即是很難，但是為我們的學習和研究是非常有幫助的。學會運用哲學思想考慮科學問題的方法，不僅有助于我們提高教學水平，更有益于我們的啟迪我們的科研思路。 人類要想在大自然中生存，就必須順應自然，它是一個和諧體，會排斥一切不符合和諧發展的因素。回歸到土力學中，任何一項與土有關的工程，不論是邊坡還是地基，不論是大型工程還是微型工程，在設計和施工研究時都要遵循土的三大基本特性，這樣才能真正做到與自然和諧相處，才能保證我們工程的穩定性和存在性。在工程中出現的許多錯誤與事故就是違反了土力學基本原理才發生的。聽李老師土力學的闡述，深入細致的講解，在不知不覺中學習到的不僅僅是有關《土力學》的純粹的知識，更多的是力學的研究方法與一些思考。也使我越來越堅信，《土力學》在工程中的重要性，從而對土產生了濃厚的興趣。 另外，李廣信教授在對《土力學》課程內容把控上很有針對性和總結性，總能把較為復雜的內容轉化成易懂的知識點教予聽課者，在知識點處都有整體性的把握，并能很直觀，清晰的抓住主要矛盾。比如：巖 土工程在地基承載力問題上是一個模糊的概念，是一個綜合的整體的概念，不是精準的數值;應變與強度問題是量變到質變的過程;巖土工程中的加固與減弱，應遵循：無為而治，順乎自然，兵強則滅，木強則折的思想;土在加載變形過程中似乎是有生命的，有不同的發展階段等等。 對于《土力學》課程的主要內容，李廣信教授也有自己的一套總結，包括三個方面，首先是土的三大特性，其次是經典土力學的三大定律，最后是土的三類巖土工程問題。三個方面內容環環相扣，土的特點決定土的受力情況和發展定律，工程巖土問題需要遵循定律來達到設計目的，這樣使土力學整門課程的`內容結合成面的形式，而不是成知識點的形式。
在聽課過程中對李廣信教授講解印象深刻的還有他提出了趣味土力學的說法。他認為在課堂教學中，適當地穿插一些類比、比喻和故事等，會使課堂氣氛更活躍，也能夠加強對概念的理解和記憶，但是課堂授課畢竟不是脫口秀，避免過多的“包袱”沖淡了課程的主要內容的講解與理解。大師的課程資料上不乏生動形象的代表，比如：沙灘上的觀察、地震液化等動態的表現形式，不僅使我產生了濃厚的興趣，還對知識有了更深更直觀的認識。 說實話，以前總感覺土力學課程，對學生來說難度很大，同時也很枯燥，作為經驗不足的年輕教師，很難將這些課程講解的形象生動，讓這些枯燥的力學理論變得生動起來，讓學生易于樂于接受。自我深省還是專業功底、學術素養不足，無法將現有的專業理論知識和技能提高到一個新的講解層面。李廣信教授的講解讓我更加深了對土力學課程的認 識。 總之，李廣信教授的講課，讓我受益匪淺，不僅增加了對難度較大的《土力學》課程講解和學習的信心，還對李廣信教授的嚴謹豐富的治學理念和態度深深欽佩。
此次學習能夠指導我在今后的教學過程中要注重哲學思想的培養，并且也嘗試著在日常教學中運用哲學思想，采用李廣信教授的授課思路和方法，抓住重點內容，努力找到提高學生學習興趣的竅門。這經過一個學期的水力學學習，我對于水工水力學有了一個較為清晰的認識。經歷了不知水力學為何物到對水力學有一個系統全面的了解的過程。我們水工專業所學的水力學總共就分了兩個大的部分，即是以水力學三大方程為代表的基礎知識部分和工程實際應用部分。在基礎知識部分的學習過程中，我們見到了很多修正系數，比如動量修正系數、流量修正系數等等，所以有時我發現我們所學的水力學其實是一門“不精確”的學科，不禁會慨嘆“學此水力學何用？”但是，當學習6到工程實際應用部分的時候，就開始感覺到它的用處了。雖然存在很多修正系數，不甚精確，但是用它來處理實際工程問題卻是相當有用。到了工程實際應用部分的時候，我又發現“天吶，怎么這么多經驗系數、經驗公式？微分方程、偏微分方程都看不懂。”可當我靜下心來品讀水力學課本時，發現所謂的經驗系數經驗公式都是通過大量的實驗及計算得到的，而當我們需要應用的時候還是要具體問題具體分析才行。那些“嚇人”的微分方程、偏微分方程也其實并不可怕，要說可怕，可怕的是不會巧妙的學習，對于這些方程完全可以一笑而過。
我所說的并不是不重視水力學的學習，只是覺得學習這樣一門“不精確”的學科，重點在基礎知識的學習了解，而知識的合理應用完全在于個人的方法。就比如說我們所學的《水利工程地質》，如果考試就考什么名詞解釋，填空，簡答之類的毫無意義，讓學生去死記硬背不會有好結果。而這次的考試就不需要去死記硬背，只要把課本的知識理解了就可以去考試了，這是一種很好的方法。
所以“教育最本質的東西是把所學的知識忘掉后留下來的東西。”我們要學的是學習的方法。
經過八個星期的學習與實驗，我學到了很多相關的知識，也對水力學實驗部分有了自認為較為清醒的體會與感悟。
因為之前有做過大學物理實驗，明白在實驗過程的注意事項和實驗結束后的數據處理在實驗的整個過程尤為重要，于是在水力學實驗開課之前我仔細閱讀了水力學實驗課本第十一章和第十二章量誤差及精度分析與實驗數據的處理的內容，從中學到了很多需要在實驗時與實驗后處理時特別注意的方面，這對我后續所有實驗的進行起了很好的指導作用。
在每一次實驗前，老師都會向我們講解實驗的大概原理與操作步驟，因為有兩個班和很多組的關系，老師的講解我們也不是能聽的很清楚，這就要求我們在實驗準備階段仔細的弄清實驗原理與可能得出的實驗結果，以便我們在做實驗的過程中及時判斷實驗數據的準確性，從而避免因錯誤的實驗操作導致的錯誤結果。當然在這一部分我們做的相對并不是很好，有時甚至在上課前并未對實驗原理及過程進行很好的預習。在做實驗的過程中，我們不能簡單的按照實驗步驟來操作，在實驗的過程中應仔細分析每一次得出的結果（當然，太固執與每一次的結果是無益的。），及時驗算并發現錯誤，以便后續實驗步驟的進行。
實驗中要注意的事項有很多，一個小小的疏忽就很有可能導致整個實驗的失敗。我們也吃了這方面的虧，做第一個實驗靜水壓強實驗時沒有很好的理解裝置的原理與應該特別注意的細節，得出來的實驗結果也不是特別的令人滿意，在后續處理數據的時候發現有一個實驗結果得出的誤差很大，效果很不好。開始時我們打算舍棄所有的數據等到第二周重做，可是后來我們在分析思考題時發現在用實驗數據來計算油的密度來驗算結果時，有一項結果是具有前后聯系的，因而它的變化范圍也是具有一定區間的，所以我們發現實驗的誤差來源于我們數據讀數的估讀位的誤差，然后我們將這一數據的估讀位做了一小幅度的調整，得出的結果便相對十分準確了。從中我們便明白了一個實驗并不是說實驗結束了，數據處理完了，它就結束了，相反，在一個實驗結束后對它的結果的思考與理解卻是整個實驗中最關鍵的一環。
而對于我來說，對一個實驗最好的理解無益于在處理實驗數據的時候了，有時候通過對計算公式的理解，對結果的分析，對思考題的解讀，確實促進了我對水力學每一相關部分的認識。相對于以前需要無數次死記硬背的部分，難以理解的公式，通過對水力學實驗這一階段的學習，我發現再去理解與記憶他們變得容易多了，這確實是一份難得的收獲與體會。
當然，在處理實驗數據與得出結果的過程中，也并不總是一帆風順的，我們也遇到了很多難題，最讓我印象深刻的是水電比擬實驗中流網的繪制與計算。因為實驗時儀器總是并不能滿足中線附近不能滿足電壓等于5V的緣故，我們5V的等勢線偏向左邊0。9厘米左右，這就造成了我們的等勢線的左右不對稱，給我們在流線的繪制時增加了難度。當我們在左邊區域還能保持網格為曲邊正方形的時候，在滲流的出口處卻很明顯的難以達到曲邊正方形的形狀，這也是我認為的我們做過的試驗中最失敗的地方。但是，通過這個實驗，也讓我對水力學滲流部分進行了充分的理解，之前上課迷迷糊糊讓人難以理解的部分自己也能理清了，想必這才是這個實驗所給我的最大收獲吧。總之，在實驗處理與結果分析的過程中，我收獲了很多意想不到的東西，更是對水力學起到了很好的復習作用，對每一數據的認識，每一公式的理解，都理解的非常到位。
總之，在整個水力學實驗的過程中，我們收獲了很多。當然，這些也離不開老師的殷勤指導與幫助，我始終感激在畢托管測流速實驗時一位實驗室老師認真的為我們講解哪些區域密測，哪些地方可以疏松一點，以及這樣做的原因，我們都為老師這樣的認真、負責與關懷十分感動。
我相信，通過學習水力學實驗這一門課，對我們大家學習與復習水力學起到了很大的幫助，也對我們的實驗與數據處理能力起到了很大的鍛煉作用，受益匪淺！
選擇了土木工程就是選擇了學習力學，因為力學是我們土木人的看家之本。其中除了理論力學，材料力學，結構力學三大主體力學之外，我們本期學習的水力學也是不可小覷的一門看家本領。很榮幸我們本學期能和我們很喜歡的韓老師一起度過水力學的學習。
通過本學期的水力學習，我收獲頗多，略說如下：
先從學習到的水力學知識來說吧。通過韓老師的教導，我們對水的一些力學性質有了比以前深一層的理解，以前可以說之知道人掉到水里，如果不會游泳的話會淹死，其他方面的知道可以說是一個零，于是乎有人曰：欺山莫欺水也。從此覺得水很神奇，以為水中有蛟龍，有水怪，所以我從小就不敢下河下塘洗澡，結果變成了現在這個旱鴨子模樣，要是我早點接觸學習水力學的話我可能對水不是那么的陌生，也許也就不是旱鴨子啦，可以戲水取樂。
為何我會有此感呢？因為我們從水的靜力學和水的動力學做了初步的學習和了解，很多的“神奇現像”是可以用水力學知識來解釋的。記得曾經我掉到比較深的溪水里，越往下沉就越覺得有什么東西在壓著我，讓我無法呼吸。現在知道啦，那不是什么妖怪，而是我們的靜水壓強的分布決定的。由靜水壓強的基本公式：p=p+rh，其中h為液面上的表面壓強，r為容重，h為液體質點的水深，由此可見，
一：靜止液體中，靜水壓強隨深度按線性規律增加。
二：液體內任一點的靜水壓強由兩部分組成一方面是自由液面上的表面壓強，另一部分是單位面積上的垂直液柱質量。
學習了水力學后，不僅可以解釋一些疑問，而且可以用來解決一些生活問題。比如說，由于我在農村長大，種田放水是習以為常的事情，記得以前由于天旱缺水，本來可以放水用來灌溉農田的.水塘也被放干了，但是塘底還有一些放不出來，所以爸媽要我去把那些水抽出來，要怎么抽呢，又沒有電的，求神來幫助啊！于是我就拿一根長長的水管一頭放再水塘的水中，自己在另一條用最大的力氣來吸，結果吸了好久，累得精疲力竭之后一個猛吸水吸出了，結果自己也喝了一口高有機的水，使得接下來的一周都只想吐。現在想來我當時是那么的傻，真的是傻的可愛，其實也沒有什么，只是吃了沒有文化的虧。要是我早日學習了水力學中的虹吸的話，我就不要那樣勞命啦。要是懂虹吸原理再利用虹吸就很簡單啦，只要把水管注滿水，然后把一頭放進水中，跨過塘圍，另一條垂下，很快管中的水就會流出，管中就會有真空出現，于是又產生了壓強差，就把塘中的水又會吸上來，于是目的就達到啦，啊，真神奇吧，水可以往上流啦！
通過本學期在韓老師的教導下，不僅學到了一些專業方面的知識，更要的是學到了做人處事的一些方法。韓老師不僅教了書而且育了人，是一個難得的好老師。
我身為班長，所以學對老師的看法評價還是相當的清楚的。很多都說，我們的水力學課，老師雖然曾來沒有點過名，但是我還是愿意去上課，只是有時候起來遲了點會遲到，他們的理由如下：一上課很開心的，老師經常會穿插一些搞笑的片段來吸引我們，讓我們再快樂中學習。二老師經常會和我們講一些個人或者是他同學的一些事跡，這會啟發我們，會喚起我們的危機感，讓我們發現，優秀的比我們更加勤奮，我們沒有理由墮落。三老師還會引導似的教我們怎樣讀大學怎樣規劃人生等等，所以我們不是被—逼的來，而是樂意來。
總的來說，這一期的水力學學習沒有白學，可能考試的成績沒有達到我的期望，學習是自己的事，考試只是一種檢驗的方式，分數只是檢驗的一種形式，關鍵是學到了東西沒有，而我只想說，通過本課程的學習基本上達到了老師和我自己設定的的目標，所以我要衷心的感謝韓老師，謝謝你的教導，謝謝！
此次學習能夠指導我在今后的教學過程中要注重哲學思想的培養，并且也嘗試著在日常教學中運用哲學思想，采用李廣信教授的授課思路和方法，抓住重點內容，努力找到提高學生學習興趣的竅門。這經過一個學期的水力學學習，我對于水工水力學有了一個較為清晰的認識。經歷了不知水力學為何物到對水力學有一個系統全面的了解的過程。我們水工專業所學的水力學總共就分了兩個大的部分，即是以水力學三大方程為代表的基礎知識部分和工程實際應用部分。在基礎知識部分的學習過程中，我們見到了很多修正系數，比如動量修正系數、流量修正系數等等，所以有時我發現我們所學的水力學其實是一門“不精確”的學科，不禁會慨嘆“學此水力學何用？”但是，當學習6到工程實際應用部分的時候，就開始感覺到它的用處了。雖然存在很多修正系數，不甚精確，但是用它來處理實際工程問題卻是相當有用。到了工程實際應用部分的時候，我又發現“天吶，怎么這么多經驗系數、經驗公式？微分方程、偏微分方程都看不懂。”可當我靜下心來品讀水力學課本時，發現所謂的經驗系數經驗公式都是通過大量的實驗及計算得到的，而當我們需要應用的時候還是要具體問題具體分析才行。那些“嚇人”的微分方程、偏微分方程也其實并不可怕，要說可怕，可怕的是不會巧妙的學習，對于這些方程完全可以一笑而過。
我所說的并不是不重視水力學的學習，只是覺得學習這樣一門“不精確”的學科，重點在基礎知識的學習了解，而知識的合理應用完全在于個人的方法。就比如說我們所學的《水利工程地質》，如果考試就考什么名詞解釋，填空，簡答之類的毫無意義，讓學生去死記硬背不會有好結果。而這次的考試就不需要去死記硬背，只要把課本的知識理解了就可以去考試了，這是一種很好的方法。
所以“教育最本質的東西是把所學的知識忘掉后留下來的東西。”我們要學的是學習的方法。
本學期我們進行了七周的水力學實驗，從這些實驗中我學到了很多。例如，所有實驗都是需要耐心地去測量一組一組的數據，還需要在實驗后認真處理核對每一組數據。這些實驗加強了我的動手能力，并且培養了我的獨立思考能力。特別是在做實驗報告時，因為在做數據處理時出現很多問題，如果不解決的話，將會很難的繼續下去。例如：數據處理時，遇到要進行數據獲取，插入圖表命令，這些就要求懂得excel軟件一些基本操作。通過這幾次的實驗，我不僅學會了如何正確使用實驗儀器，還學習到了認真嚴肅的科研精神，并且激發了我學習新事物的興趣，這些我個人覺得都是極為可貴的。
在實驗開始之前，我認為最為重要的就是提前預習實驗內容：包括實驗儀器、實驗原理、實驗步驟以及實驗分析總結。我認為這里面需要我們花費很多心思去思考體會，想出自己對什么有疑問，以便上課時向老師提問尋求解答。以我們的電擬實驗為例：當時我們做這個實驗時反復做了很多遍，也向老師提出了一些疑問。在開始時，儀器需要校準。因為上下游電勢差不是10V，僅僅這一點我們就搞了很長時間。最終我們得出的誤差原因是因為電筆接觸不好影響實驗進行，所以我們更換了其他不可使用儀器的完好的電筆，實驗才得以進行。
其次，實驗分析階段是培養我們自己獨立思考、分析問題和解決問題的能力的階段。我認為培養這種能力的前題是你對每次實驗的態度。如果我們每次對待實驗都是隨隨便便的態度，抱著等老師教你怎么做，拿同學的報告去抄，必然會導致我們對待實驗過程的懈怠。盡管可能也會的到好的成績，但這對將來工作態度的養成是極為不利的。
最后，也是最為重要的就是驗的思考問題：哪些實驗儀器能改進，哪些數據需要重新獲取等都是我們要考慮的。像堰流實驗，以為我們分析的實驗誤差很大，所以我和同組的王琦瑋同學就去做了3遍才最終確定的數據，局部水頭損失也是如此。量方程實驗儀器，做實驗中砝碼的固定和加載都是一項難題，同時這也對實驗精確性產生了極大影響，對此，我想到是不是可以采用電磁體來代替人工加載。雖然沒有對實驗儀器改進產生正面意義，但是這促進了我深入思考，我想這便是讓學生做實驗的最終目的吧。
水力學的實驗報告
本學期我們進行了七周的水力學實驗，從這些實驗中我學到了很多。
例如，所有實驗都是需要耐心地去測量一組一組的數據，還需要在實驗后認真處理核對每一組數據。這些實驗加強了我的動手能力，并且培養了我的獨立思考能力。特別是在做實驗報告時，因為在做數據處理時出現很多問題，如果不解決的話，將會很難的繼續下去。
例如：數據處理時，遇到要進行數據獲取，插入圖表命令，這些就要求懂得excel軟件一些基本操作。通過這幾次的實驗，我不僅學會了如何正確使用實驗儀器，還學習到了認真嚴肅的科研精神，并且激發了我學習新事物的興趣，這些我個人覺得都是極為可貴的。
在實驗開始之前，我認為最為重要的就是提前預習實驗內容：包括實驗儀器、實驗原理、實驗步驟以及實驗分析總結。我認為這里面需要我們花費很多心思去思考體會，想出自己對什么有疑問，以便上課時向老師提問尋求解答。
以我們的電擬實驗為例：當時我們做這個實驗時反復做了很多遍，也向老師提出了一些疑問。在開始時，儀器需要校準。因為上下游電勢差不是10V，僅僅這一點我們就搞了很長時間。最終我們得出的誤差原因是因為電筆接觸不好影響實驗進行，所以我們更換了其他不可使用儀器的完好的電筆，實驗才得以進行。其次，實驗分析階段是培養我們自己獨立思考、分析問題和解決問題的能力的階段。
我認為培養這種能力的前題是你對每次實驗的態度。如果我們每次對待實驗都是隨隨便便的態度，抱著等老師教你怎么做，拿同學的報告去抄，必然會導致我們對待實驗過程的`懈怠。盡管可能也會的到好的成績，但這對將來工作態度的養成是極為不利的。
最后，也是最為重要的就是驗的思考問題：哪些實驗儀器能改進，哪些數據需要重新獲取等都是我們要考慮的。像堰流實驗，以為我們分析的實驗誤差很大，所以我和同組的王琦瑋同學就去做了3遍才最終確定的數據，局部水頭損失也是如此。量方程實驗儀器，做實驗中砝碼的固定和加載都是一項難題，同時這也對實驗精確性產生了極大影響，對此，我想到是不是可以采用電磁體來代替人工加載（不知可不可行）。雖然沒有對實驗儀器改進產生正面意義，但是這促進了我深入思考，我想這便是讓學生做實驗的最終目的吧。
《水力學》課件在教學中使用的利弊研究論文
摘要：文章對目前《水力學》教學中多媒體課件使用的優勢和不足做了比較說明，并就如何克服課件教學的缺陷提出了意見和建議，認為只有揚長避短，《水力學》教學才能克服許多傳統教學中的缺陷和不足，充分發揮多媒體教學應有的潛能和作用。
關鍵詞：水力學；課件教學；傳統教學；教學方法；建議
在目前的《水力學》教學中，運用多媒體教學不僅克服了許多傳統教學中的缺陷和不足，而且在培養學生創新能力、個性發展方面取得了顯著的效果。但多媒體教學并不是萬能的，它有自身的缺點和不足，還有很多潛能有待于發掘和利用。只有通過揚長避短，才能真正發揮多媒體輔助教學的先進作用。
課件教學在《水力學》教學過程中的優點
提高效率，突破傳統教學中的難點作為一種先進的教學方式，多媒體課件利用計算機的人機交互和多媒體技術以生動的圖像、動畫對課程中的知識點作了形象動態的描繪，教學過程直觀、生動，使學生能夠深入理解教學內容，提高學習效率和教學效果。比如在講解水流從陡坡流動到緩坡時，會發生水躍現象。由于上、下游水位的對比關系不同，既可能形成遠離式水躍，也可能形成臨界水躍或是淹沒水躍。對此學生較難理解。針對此類問題，利用多媒體制作一些動畫，使上、下游水位改變，來形象演示水位變化而導致水躍形式的變化，這樣就使抽象、難懂的問題變得直觀、易懂，加深學生的印象，突破了教學中的難點。
刪繁就簡，節約課時，增加課堂教學信息量使用多媒體教學，只需將事先準備好的課件在課堂上進行演示，省去了在黑板上書寫的時間，節約了課時，從而可以加大教學信息量。在傳統教學中，對理論基礎知識的學習基本上采用“介紹—原理引用—結論”三段式教學思路，粗線條的教學，缺乏創新。從實踐來看，把多媒體技術應用在《水力學》教學中，一方面大大縮短了信息傳播的時間和路徑，刪繁就簡，使一些難以用單一語言、文字、圖像來講解的概念能夠被較快、較透徹地理解；另一方面，《水力學》中有些概念文字描述較多，公式也較枯燥，利用flash對這些文字、公式進行動畫演示，有化枯燥為有趣、化抽象為形象的功效，這對目前學時日益減少而導致課堂板書時間銳減無疑具有積極的意義。
模擬實驗《水力學》是理論與實踐并重的課程，實驗是《水力學》教學的重要環節。在《水力學》實驗教學中，可用多媒體課件簡要介紹水流的特點、常用的術語、演示實驗操作過程，為學生親自動手做實驗提供初步認識。如在講解紊流的形成過程時，由于涉及水流內部流層的變化和運動，學生往往難以理解。可將紊流的形成過程制作成動畫，對流層受到擾動后產生的波動過程進行模擬：在兩對力偶的共同作用下，波動幅度將越來越大，最后導致波峰與波谷重合形成渦體。整個過程直觀生動，不僅激發了學生的學習興趣，增強了教學效果，還完整體現了該課程的特點，形象演示了《水力學》的教學內容。
減少粉塵污染，營造清潔衛生的教學環境多媒體教學的另一個較大優勢是能夠創造清潔衛生的教學環境，減少粉塵污染。粉塵污染對教師和前排學生的影響很大。多媒體教學省去了板書，既節約了時間、減輕了教師的負擔，又減少了粉塵污染、創造了清潔衛生的教學環境。
課件教學在《水力學》教學過程中的弊端
在研究和總結運用多媒體教學時，發現也存在著一些問題必須注意克服。
學生思維少，不便記憶，影響教學效果課件教學以其容量大、速度快、易操作、課堂教學效率高而自豪，但由于多媒體的顯示速度比傳統的板書速度快，其單位教學容量比傳統的單位教學容量大，因此學生沒有充分的時間考慮有關課堂設問，記筆記也有相當難度。隨著近年的連續擴招，學生的基礎知識普遍下降，若畫面切換太快，沒有充分考慮學生的思維水平和思維速度，將極大地影響整體教學效果。
影響師生互動，不一定達到預期目標在使用課件教學時，沒有情感的大屏幕成了教學的“主角”，師生間的情感交流以及教師的主導作用和學生的主體地位都有一定程度的削弱，互動性差，很難達到預期目標。《水力學》作為一門與實踐結合緊密的專業基礎課，具有概念多、公式多等特點，對于公式推導制作的課件，只能是教材內容的照搬，大部分公式的物理意義、各種假定及推導方法，僅給出結論，或只是簡單地給出一些推導步驟，對于具體的演算過程等細節問題的演繹缺乏板書。這樣，課件的表達就往往不盡如人意，學生難以理解，而黑板是課堂教學中師生之間交流知識、經驗和體會一個不可缺少的工具，它是師生互動、考查學生對知識點掌握情況的重要教具，板書也恰恰能根據學生基礎的不同和各種隨機情況，靈活地為學生推導、演算教學中難以理解的公式和例題。
不利于學生邏輯推理、論證能力的提高及抽象思維能力的培養《水力學》課程中定理的證明、公式的推導以及例題的演算，往往需要學生深入地思考、慢慢地品味與細細地咀嚼，需要教師積極地引導，與學生進行有效溝通與交流，在師生的溝通與交流中使學生的思路得到啟發，并逐漸深入下去，融會貫通。多媒體教學可以將抽象的概念、定理、公式變成直觀、具體的內容，有助于學生對抽象內容的掌握與理解，但這些不能代替抽象思維，教師應積極引導學生對形象、直觀思維的有效思考整理變成抽象思維。抽象思維能力的培養是學生能力培養中的重要內容之一。
課件教學在《水力學》教學過程中的改進措施
有條不紊，留給學生充足的思考時間多媒體教學要做到有理有節，有條不紊，節奏不宜太快。在《水力學》課件教學中要給學生留有足夠的思考時間，充分發揮學生的.主觀能動性，確保學生理解和掌握相關的知識內容。多媒體教學軟件應適應《水力學》教學特點，并滿足著重培養學生對基本概念的掌握和對基本原理的運用等方面的需要，既不能是教材的翻版也不能只提供信息，而應通過動畫形象的展現引導學生思考、深刻理解和體會相關知識點，同時結合討論，通過一些實際問題啟發式地培養學生的創新思維。
與傳統教學緊密結合，按教學內容分別采用不同的授課方式多媒體教學可以理解為傳統教學基礎上增加了多媒體這一特殊工具，它不可能拋棄所有的傳統教學手段。因此在設計多媒體教程時，要把握好多媒體的使用時機，將傳統的優秀教學理念以一定形式融入多媒體教學中，正確處理多媒體和粉筆、黑板、普通教具、語言表達之間的關系，處理好多媒體教學時間（主要指操作時間）與適時的課堂講解、板書、交互、反思時間的關系。實際上，傳統教學有著悠久的歷史和豐富的經驗，尤其是以人為本的教學理念恰好可以彌補現代機器的盲點，真正實現兩者教學理念的結合、優勢的結合。《水力學》按內容可分為基本原理和應用兩大部分。針對不同階段和不同內容，多媒體教學的過程、形式、內容、時間安排都應有所不同。在原理部分，可將教學內容制作成多媒體課件，使抽象問題直觀化，以加深印象。在應用部分，可稍微淡化課件的使用，增加板書的分量，針對具體問題，有側重地給學生演算，使學生熟練理解和掌握基本知識點，解決實際問題，提高邏輯推理的能力。
以人為本，注重師生交流，提高教學質量使用多媒體教學，要以人為本，明確教學主體與多媒體輔助教學的關系，明確教育教學是“以學生為中心、以教師為主導”的教學思想，計算機課件只能起輔助作用，不能喧賓奪主。教師應靈活地調節課堂進度，在牢牢掌握教學過程主動權的同時，成為學生獲取知識、培養能力、人格發展的幫助者、促進者；引導學生觀察、思考、分析理解問題，通過師生間面對面的人際交往，幫助學生情、意、志等非智力因素及其人格因素的提高和養成。而計算機教學課件為實現輔助作用，其功能應確定為提供感性材料，加深學生的感知深度；呈現動態板書，增強學生的理解記憶；創設問題情境，激發學生的學習動機和積極思維；演示擴展視野，使學生實現探索發現、創造性地自主學習等。在教學中，教師要善于根據學生情緒的變化發現問題，及時調整教學方法，正確判斷教學效果，在發揮主導作用的同時，要十分注重學生的主體地位，講解時要求學生跟著教師的思路走，及時回答教師提出的問題，師生互動，提高教育教學質量。
精心設計，合理呈現，不斷完善《水力學》教學模式自適應性探索一門課程的質量和效果是從設計階段開始的，沒有高水平、高質量的設計和要求，就不可能產生預期的高水平的課堂教學。嚴密的教學組織是一門課程成功的關鍵之一，只有對每個環節和細節都做到高要求和精心準備，才能有整個課程的高質量和好效果。因此在設計《水力學》課件時應精選內容，準確定位，突出各章節的重點內容，把握好教學重難點，在充分掌握基本內容的基礎上進行重組，自成體系，精心設計出符合學生的認知結構、思維特點、情感特征和興趣的呈現方式，盡量使設計的課件與教學目標、教師、學生等構成相互作用的有機整體，并不斷探索多媒體在《水力學》教學中應用的新領域和新方法。
多媒體教學已經進入發展與提高的應用階段，全面提高多媒體教學質量，需要從課件開發和教學藝術兩方面雙管齊下，努力做到課件運用適度、適量、適時，在課堂教學實踐中不斷優化，使之精益求精。只有每位教師都認真去研究多媒體教學藝術，提高講授水平，才能用好多媒體資源，真正提高教學效果。
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水力學課程教學改革思路論文
摘要：水力學是水利類工科專業重要的專業基礎課。近年來隨水利類專業培養模式不斷調整變化，水力學課程教學各環節也相應做出調整。目前面對工程教育專業認證欲接軌世界同類課程教育，結合課程特點及專業要求，分析水力學課程教學過程中存在問題，提出了進行水力學課程教學改革的思路與理念。
關鍵詞：工程教育專業認證；水力學；課程改革；水利類專業
一、前言
工程教育專業認證體系是遵從《華盛頓協議》多邊互認工程教育本科專業學位，認可工程教育資格，推動工程學位互認和工程技術人員的國際范圍流動[1]。工程教育專業認證體系通用標準對要通過其認證專業的課程體系進行了規范。水力學為技術基礎課，注重于工程實際水流現象的分析和計算，有很強的專業技術性[2]。為適應工程教育專業認證，水力學課程應做出改革調整。水利類專業專門培養在地表水和地下水資源的勘探、評價、開發、管理及其工程設計、施工等方面的工程技術人才。目前我國在水利類專業學科體系齊全，教育水平在世界范圍內名列前茅，為國家培養了大批的人才。但是隨著經濟社會的進步，各種新興媒體技術的沖擊，以及綜合素質人才培養要求等的需求，原有的學科培養系統不能滿足要求，所以近年來對課程體系進行了改革，現正處于改革調整期后的適應階段。筆者有幸從事水力學教學多年，為水文與水資源工程、水力工程、水力電力設備、給水與排水等工程類專業講授水力學課程，同時又留學美國亞利桑那大學做博士后參與水文與水資源工程學院、土木工程學院水力學課程的實驗實踐環節，審視近年來水力學課程的教學改革，分析面臨水利類專業進行工程教育專業認證時水力學課程存在問題，并為以后的改革提出發展思路。
二、存在問題
工程教育專業認證要求符合本專業培養目標的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程的課時量至少占總學分的30%，專業基礎類課程應能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養，并實現創新能力的培養[3]。對比這些要求目前水利類專業的《水力學》課程教學存在以下問題：1.學時一再壓縮。目前高校在課程設置時，為提高學生基礎課的能力培養，側重基礎課程學習，壓縮專業基礎課的教學時間。目前許多院校水力學學時由原來的100多個學時，減到80多個學時，有部分學校甚至壓縮為40多個學時，學時的大量壓縮，使學生對水力學知識的運用能力、實驗動手能力都有所下降[4]。2.學生興趣的轉移。學生在水力學課程學習中多對工程應用方面的知識有較大興趣，而對水流本身的問題探究即純水力學理論問題較少關注，因而在學習中對水流現象的學習僅局限于膚淺的表層，而未涉及水流現象的理論實質探索與學習，這對以后的更深層次的學習十分不利。3.傳統教學手段受到挑戰。學科專業目錄調整后，要求強化基礎、深化專業、提高素質，各門課程學時大幅減少，方向課增多。教學質量要求提高，要求學生對基本概念的理解、理論方法的應用、實驗技能的提高均比過去嚴格許多。傳統的教學手段難以達到上述要求。4.公式及推導冗繁。水力學有許多理論及公式，在工程實際中又衍生出大量的半經驗、半理論公式、系數公式或經驗常數等等[5]。而目前各種版本的水力學教材盡管做了一些修改，但由于其強調學科的系統性、整體性，都按部就班詳細推導，強調技術基礎為專業服務等特點，所以水力學課程與其他專業課程相比公式多、概念多、系數多[6]。因而水力計算的內容很多，而且計算復雜，很多問題無解析算，只能用試算法，所有這些都使學生感到不習慣，從而導致學習困難。5.實驗條件有待改善。工程教育專業認證要求工程實踐與設計至少占到總學分的20%，同時應設置完善的實踐教學體系，并應該與企業合作，開展實驗實訓，進一步培養學生的動手能力和創新能力[7]。部分水利類專業建設中還有一些實驗設備沒有到位，不能進行正常的教學實驗，因此實驗教學條件還有待于進一步完善。
三、課程教學改革思路
基于以上面臨工程教育專業認證時存在的問題，欲實現水利類專業多邊互認、技術人員的國際范圍流動，筆者認為應從以下方面著手進行水力學課程改革：1.明確主線重組教學內容。由于水力學課程學時的壓縮，且需要保證教學質量不下降，同時教學內容不能縮水的情況下，應采取的改革措施是：對專業基礎內容進行重新整合，使重點更加突出，且使課程精練，更符合工程教育專業認證要求。2.選用適當的教材。教材建設是課程的核心，是教師實現教學之本，為實現工程教育專業認證，應結合和參考國外優秀教材內容適當選取。由于水利類專業都開設水力學或流體力學課程，不同專業對水力學知識深度、廣度要求也不一樣。而目前流行的水力學教材版本不同、難易程度不同、內容側重不同，因此各有所長，在綜合考慮對比情況下，結合專業培養與實現工程教育專業認證目標認證選擇。3.改革課堂教學方法。積極實施啟發式教學。堅持采用教師主講與課堂討論相結合的方法，或者有講有問，每節課的`最后幾分鐘留作討論，使學生增強了敢想、敢問的信心和勇氣，以期達到雙向交流，保證教學相長，為將來的工程技術人員的力學問題有效溝通解決進行能力培養[8]。傳統的水力學教學學生的能動性、個性發揮不夠，影響教學效果，被稱為一塊黑板、一支筆的呆板教學方式[9]。因此制作多媒體課件，演示水力軟件于授課過程中，以有利于學生對水利工程中的水力學現象和基本理論的認識與理解，以提高教學效果。4.加強學生計算能力培養。計算機技術的應用為水力計算提供了條件，學生對計算機學習一般興趣濃厚，這為水力學課程結合計算機教學創造了良好條件。學生計算能力不僅是指一般常規非線性方程的解算及其程序編制能力，而且還應該包括偏微方程的某些部分及其算法，強調計算機及算法應用[10]。因此，在水力學需要試算內容講授時應啟發學生動手編程的熱情，這樣既加深了學生對解題過程的理解，又提高了程序設計水平，同時滿足了工程教育專業認證中有關學生綜合應用所學知識解決實際問題能力培養的要求[11]，使學生計算能力實現質的飛躍，以適合水利類專業工程教育專業認證的需要，為以后參加工作打下了堅實的基礎。
四、結語
面對工程教育專業認證，水力學課程教學質量的提高，需要有一套不斷適應新形勢的課程體系改革和課程內容更新為之保障，而課程體系改革和課程內容更新是一個復雜的系統工程，也是一個不斷優化的過程，需要從業者不斷地進行探索、改革、實踐與提高。
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基于教育哲學創新水力學教學改革論文
哲學是研究世界觀和方法論的學科，是研究人怎樣生活得更有智慧的科學；哲學是智慧之學，其英文釋義“philosophy”的詞源之義即“愛智慧”.一直以來，哲學和學習有著密不可分的聯系，教學和學習是一對息息相關的共生體。教育哲學是幫助教師研究教學中的方法論及其背后的哲學原理。所以，教師理應充分認識到運用教育哲學進行教學改革創新的必要性，重視依據哲學原理解釋教學過程問題的重要性。這對系統科學地、循序漸進地改進教學方法尤為重要。學習的直接目的是掌握知識，而掌握一項知識的標志是在知識理解的基礎上運用這項知識，并根據這項知識進行拓展分析。環境工程是一門工程學科，水力學是其專業基礎課程，能夠將水力學的知識技能遷移應用于工程設計中尤其重要。本文以環境工程專業水力學教學為例，針對筆者在教學過程中的心得體會，從教育哲學的角度來探討如何進行教學創新，以達到利于學生理解記憶并遷移運用水力學知識技能的目的。
一、教育哲學觀點簡介
教育哲學是綜合教育學、教育史、心理學及其他教育學科的知識，對教育中的基本問題，用哲學觀點予以理論上的闡明。教育哲學可以以哲學的體系為框架論述教育問題，也可以教育基本問題為出發點進行哲學分析。本文側重應用后者，即從水力學教學中遇到的問題出發，思考其哲學本質，遷移運用到教學方法中。基于哲學思維的教育哲學是溯本式沉思，從而使原理與實踐因果呼應，相得益彰。
以研究教育基本問題為主的教育哲學體系，主要以杜威的《民主主義與教育》為代表，提出“教育即生長”、“教育即生活”、“學校即社會”和“教育即經驗的改組和改造”等主要觀點，全面剖析教育、社會與受教育個體發展三者之間的內在聯系，提出“從做中學”的教學原則，并根據科學思維方式提出教學五步驟，探討道德教育問題，從而構建起龐大的教育理論體系。
當然，杜威的觀點存在時代的局限，本文則以其被高度認可的主要哲學觀點分析一些教學問題案例，嘗試提出解決方法。
二、水力學教學改革創新途徑舉例
（一）注重培養新型友好的師生關系
杜威認為，教育是通過個人參與人類的社會意識進行的。人是社會性動物，具有賴以相互維系的精神因素，而教育是有效聯系和溝通的渠道。他把教育看作社會的功能，看作社會生活延續的工具，而一切教育都是通過個人參與人類的社會意識而進行的。教師和學生的關系有其社會關系的一般屬性，即師生關系需要交往、聯系，建立心理安全距離，并且互相交流、信息互換。同時，師生關系也有社會關系的特殊性，一直以來傳統師生關系強調“唯師獨尊”、講臺界限分明等，難以實質性地突破束縛，因此，建立和諧友好的師生關系必將對教學產生意義深遠的影響。
筆者在課程教學一開始就考慮到課余時間的師生互動問題，于是在第一堂課時就說明將會安排固定的答疑時間，解答學生課下理解課堂內容時產生的新問題，更多地了解學生，與學生建立良好的溝通關系。
但隨著時間的推移，筆者發現結果并不理想。探究原因，通過與學生的溝通了解到，大家的課程較為充實，學習活動占據他們的大部分時間，但在時間與精力上可能存在沖突。同時，隨著多媒體技術的發展，學生交流的主場早已轉移至相對便捷省時的網絡。因此，要做出調整，基于建立良好溝通師生關系的目標，結合面對面交互式與網絡交互式的優缺點，同時為充分發揮學生的自主性，最后擬定以網絡-實地結合的沙龍方式，建立拉近師生距離的溝通渠道。
這種沙龍方式主要是在網絡上建立群組，討論普通性的問題，安排負責人整理未解決或在網絡上不便解決的問題，協調大家的時間，不定期地進行沙龍座談，或就某一前沿問題組織free talk,甚至鼓勵學生用英語表達，煅煉其表達能力和專業英語運用能力。例如，其中的一期沙龍是嘴出流問題的討論，一部分學生難以理解流體在管嘴中會出現c-c收縮斷面，即在此處主流與壁面脫離，形成旋渦區的問題。還有部分學生提到，孔口變水頭出流章節中，變水頭出流容器的放空時間等于在起始水頭H作用下，流出同體積水所需時間的兩倍，這個結論推導會用到微積分的知識，雖嚴謹但步驟煩瑣，難以記憶。于是，師生在群組展開熱烈討論，但采用文字和貼圖等手段效果均不明顯。考慮到運用教學手段中的形象直觀法可以幫助學生理解記憶，于是筆者組織了圍繞上述兩個主題的水力學沙龍，讓學生分為演示組、推導組、道具組，分工協作，采用墨水標記，借助攝影等手段，清晰地觀察到收縮斷面。此外，對變水頭和等水頭出流情境進行計時，把現象和結論生動簡明地演示出來。在沙龍中，學生不僅饒有興趣地展示自己的杰作，而且就日常生活中的一些水力學現象展開熱烈的討論。教師不僅是指導者和評價者，更是參與者，既能幫助學生解決課程難題，又可以增進與學生的友好關系。因而，嚴肅的科學問題在這一輕松愉快的氛圍中得到生動詮釋。師生之間的互動不再限于課堂點名提問的方式，師生關系日益融洽，進一步增強教學成效。由此可見，注重新型師生關系的培養，在協助教學的過程中發揮了重要的促進作用。
（二）呈現直觀性、整體性和社會性的知識體系
杜威曾說，課程與教材的內容往往缺乏整體性和社會性，以這個觀點衡量現在教學也不失為一個明智的選擇。因為大多數教材存在局限性和滯后性的問題，從水力學課程體系來看，目前使用的各種版本的水力學教材基本上采用蘇聯20世紀50年代的水力學課程體系，盡管做出修正補充，但仍無法跳出洛強斯基的課程體系框架。由于教材的局限和滯后，水力學的教學與學習難以實現理論聯系實際，不利于了解當今學科進展，不便于形成完整的知識框架，不明確學科在哪些產業中發揮作用等。例如，在課堂上講述閘門靜水壓力、水流銜接及消能、寬頂堰溢流水力計算時，學生往往會因缺乏對實際工程的感性認識而難以吸收知識，更難以理解基礎理論的分析推導。所以，如何為學生呈現直觀性、整體性和社會性的知識體系，將成為幫助學生建立科學與生產、公理與假設之間關系的重要環節。
筆者針對上述教學過程中產生的問題，部分章節采用實例教學法。工程實例教學法是將工程實例應用于教學，通過教師講授與演示相結合，激發學生的學習興趣，改善學習效果，提高解決實際問題能力的新型教學方法。具體教學過程如下：首先，由教師提前選取目標知識點，將其分配學生查找工程資料，途徑可以多樣化，如咨詢相關企業、往屆在職畢業生、文獻專著等。其次，組織學生分組講解，提出問題，做出結論。
再次，由教師匯總各組問題，重新分配到不同組別繼續查閱資料解決問題。最后，由教師演示講解備課教案的工程案例，統一對學生的案例講解情況進行評價和總結，選取有代表性的案例輸入教學資料數據庫。
通過工程案例的教授分析，不但可以將水力學上下游的知識進行延伸串聯，促進體系的完整性；同時又將知識在工程中的運用充分展現，增強知識的社會性。研究表明，人類通過語言形式從聽覺獲取的知識能記憶15%,通過視覺獲取的知識則能記憶25%,將各種形式結合起來，記憶的知識則可高達65%.由于案例教學中使用大量的視覺直觀手段，能夠幫助學生更完整地構建知識體系，幫助學生形成清晰的記憶。通過對學生的階段測評，可以看出案例教學在很大程度上會增強學生的學習效果。
（三）為學生創造動手實踐的情境
杜威的教育思想是以實用主義哲學為基礎的，人類應當“從做事里面求學問”,強調以學生的現實生活為依附，即從現實生活出發。杜威指出，“學校相互聯系的樞紐不是科學，不是文學，而是學生本身的社會活動”,這樣的社會活動是“從做中學”.“從做中學”充分體現學與做的結合，也就是知與行的結合。基于上述理論，我們可以發現，水力學是服務于工程的專業基礎學科，就應該注重學生動手實踐能力的培養，以利于學生進入社會工作，充分發揮本學科的優勢。
傳統的水力學教學在動手實踐方面主要集中在實驗課程中，實驗裝置和條件相對固定，學生所提交的實驗報告相對單一，缺乏對實驗現象背后原理的挖掘。水力學的實驗條件應適當地開放，讓學生可以進行綜合性實驗。在實驗類別的分配上，逐漸將驗證性實驗改為設計性實驗。經過設計性實驗的鍛煉，學生不是被動地接受知識，而是主動地尋求知識。而且，教師應突破傳統的灌輸式教學，注重啟發式和開放式的教學方式，充分發揮學生設計實驗和完成實驗的能力，在實踐的過程中靈活運用知識，使學生通過思考與實踐的結合對水力學知識和實驗設備展開良好的掌握和運用，從而實現“從做中學”的哲學思想的.外化。另外，學生應該走出校門，到真正應用水力學學科的單位參觀實習，將在實際工程中觀察的水力學現象還原到對課堂知識喚醒，經過吸收、觀察、反思的途徑，完成知行合一的教學過程。如果實習經費不充足，到實地考察有一定困難，教師可以組織收集制作相關的工程圖片、視頻及多種直觀化的教具模型，使學生在課堂上仍能最大程度地體會理論與實踐的聯系。
（四）提高學生主動思維的可能性
“好的教學必須喚起思維”是杜威學法的又一個根本性指導思想。持久地改進教學方法和學習方法的唯一直接途徑，在于把注意力集中在嚴格要求思維、促進思維和檢驗思維的條件上。凡是可能阻礙學生思維的因素都具有改革創新的空間。例如，教師的教授內容、教學時間、教學地點以及教學順序安排等。主動思維是創造力的核心，特指積極而具有創造性的思維，通過思維不僅能揭示客觀事物的本質和內在聯系，而且能夠指引學生獲得新知或未知問題的新解釋，從而產生新穎的、前所未有的思維成果。只有學生對課程產生主動思維的意愿和動作，這時才是傳授一切知識和技能，甚至是教學相長的最佳時機。
杜威認為，思維的過程分為五個步驟：疑難的境地、指出疑難點所在的位置、提出解決問題的假設、推斷哪種假設能解決問題及在行動中檢驗假設[4].下面以水力學中動阻力和能量損失的教學為例，說明如何幫助學生完成主動思維的五個步驟。
“為學患無疑，疑則有進。”“疑”在最大限度地發揮學習者學習的主動性和積極性，啟迪學習者積極思維，以使學習者萌發積極主動探索新知的欲望，起到至關重要的作用。第一步，教師應注重對知識導入進行教學設計，思考如何展示知識能引發學生處于疑問的情境，也就是激發學生內部的學習動機。筆者采用極限思路導引的方法，在上課開始向學生提出問題：假設一根水平管很長，中間又有很多閥門和變徑，但沒有支管接出，在水管的始端有固定流量的水（非連續），請大家思考水管末端的流量可能是多少？對于這個問題，學生的答案大致有兩種：一種是與起始狀態一樣，因為沒有水從中間流出；另一種是比起始的流量小，因為過程中會有蒸發。這兩種答案都是基于物質守恒的角度，大家思考得都有道理，不過根據這節課所涉及的新知識來解釋的話，末端流量有可能是零！課堂中會出現些許驚訝的聲音，此時引發好奇及疑問的目的已經達成。
第二步，確定疑難所在，也就是將產生疑難涉及的知識盲點定位。為什么流量是零？這個答案從感觀上很難理解，因為這畢竟是一個極限問題。現實生活中很難用一根幾乎無限長的水管來驗證，但如果找到理論依據，這件問題就會演變成一個生動有趣的現象，需要學生更多地從物質守恒來直觀地考慮這個問題。此時，教師可以建議學生從能量守恒的角度再次思考，對今天所學課程就會有一個比較合理的解釋。
至此，可以定位疑難背后存在的主要原因。
第三步，提出解決問題的假設，即嘗試尋找解決問題的方法。心理學把問題解決的途徑分為：嘗試錯誤、探試搜索、爬山法、手段目的分析法和反推法[11].這一過程對應于水力學的教學中就體現在教師課件的準備，應結合學生認知順序合理地呈現課件，運用多種手段，不同途徑地演繹講解方案，包括知識架構的梳理、公式推導、動畫演示等，重點將流動阻力產生的原因和能量損失產生的不同情境做出充分合理的解釋和說明，留有提問的時間。
第四步，推斷哪種假設能解決問題，優化解決疑難的方法。通過對學生的課堂回應，以及課后與學生的溝通，進一步了解教學中哪種方式更加使學生受益，從而對本章知識的教授方式進行擇優深化。對于流動阻力和能量損失的學習，學生反應動畫演示和例題講解的方式更加利于理解，教師則可針對學生的反饋進一步優化這兩種教學方法。
第五步，在行動中檢驗假設，檢驗學生的學習效果。通過隨堂測驗效果、課堂上對學生和課堂中思維活躍程度的觀察，以及期末考試結果，在采用深度優化后的動畫演示和例題講解方式后，將學生在涉及流動阻力和能量損失部分的錯答率由25%降至8%.由此發現，動畫演示和例題講解的教學模式在流動阻力和能量損失的教學中會發揮積極的作用。
三、結論
在水力學的教學改革中，教師應重視從教育哲學的視角出發，不斷反思自身教學的創新途徑。首先，注重培養新型友好的師生關系，與學生進行有效的溝通。其次，在課堂上呈現直觀性、整體性和社會性的知識體系，在課下為學生創造動手實踐的情境。最后，在備課中通過各種方式提高學生主動思維的可能性，基于思維過程的本質幫助學生掌握水力學的知識體系。
參考文獻：
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[2]伊萬·A·斯諾克。終身教育：杜威的觀點[J].開放教育研究，2013,19（04）。
[3]李娜。隨“網”潛入夜，潤“心”細無聲[J].內蒙古教育，2015,（02）。
[4]裴國霞。水力學課程教學模式的改革與實踐[J].內蒙古農業大學學報（社會科學版），2000,2（3）。
[5]張西平，吳金華，梁素韜。工程實例教學法在水力學課程教學中的應用與實踐 [J]. 河北農業大學學報（農林教育版），2014,16（2）。
★ 提高水力學教學質量的改革措施
★ 學課件
★ 成本會計課件
★ 電磁鐵課件
★ 生命科學課件
★ 空城計課件
★ 太陽系課件
★ 法國號課件
★ 勾股定理課件
★ 課件教案
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