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面向应用能力提升的“水泵及水泵站”教学策略研究

2024-10-06 138 上传者：管理员

摘要：文章从“水泵及水泵站”课堂教学、实践环节的教学现状和存在的教学问题入手，以提高学生对水泵及泵站知识的应用能力为导向，结合西藏农牧学院农业水利工程专业“水泵及水泵站”课程教学目标、生源特点和学情，从“课程知识体系划分”“实践融入理论”“课堂内外互补”“丰富教学手段”四个方面构建了以提升实践能力为导向的理论教学策略，旨在培养学生自学能力、调动学习积极性和提升学生解决专业实践问题的能力。

关键词：
应用能力
教学策略
核心技术
水泵及水泵站课程
自学能力
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2022年10月，中国共产党第二十次全国代表大会中指出：要坚持教育优先发展，科技自立自强，人才引领驱动；加快实施创新驱动发展战略，加快实现高水平科技自立自强，以国家战略需求为导向，积聚力量进行原创性、引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战，加快实施一批具有战略性、全局性、前瞻性的国家重大科技项目，增强自主创新能力。这为我国高校全面实施全程育人、全方位育人的举措提供了纲领性指导[1-2]。对此，作为高等教育者要深感责任之重、使命之光荣，面对当下高等教育所出现的挑战，要敢于突破传统的教育理念，积极思考和探索有利于全方位、全过程地提升学生专业知识应用能力的教学策略，为培养出满足社会实际需要且具备厚基础、强应用能力的高素质人才贡献力量[3]。

“水泵及水泵站”课程是各高校农业水利工程、给水排水工程专业必修课程，课程内容具有涉及面广、实践性强、专业综合知识要求高的特点。通过学习该课程，学生能达到运用所学知识设计出满足实际需要的泵站及解决相关技术问题的目标，这就要求“水泵及水泵站”教学要突出实践性，教学过程应更注重理论知识的系统性传授与实践能力培养的并行发展。鉴于水泵及泵站在国民经济发展中的重要地位，学者围绕“水泵及水泵站”课程教学改革开展了大量的研究工作，总体上相关研究正在从传统的只注重学生专业知识培养的教学模式向重视学习能力和综合素质全面提升的教学模式转变[4]。例如，朱燕琴等[5]以甘肃农业大学开设的“水泵及水泵站”课程为例，对理论与实践相结合的教学方法进行了优化，并构建出了以培养学生实践能力为导向的实践教学体系。朱红耕等[6]针对扬州大学开设的“水泵及水泵站”课程，探讨了如何在学分制和教学计划调整背景下提高课堂教学效率的具体路径。康晓蓉[7]基于南京工程学院开设的“水泵及水泵站”课程，提出了强化该课程应用能力的思路，并强调案例式教学更有利于学生进入“角色”和培养学生的工程意识。程骞等[8]基于安阳工学院开设的“水泵及水泵站”课程教学现状，探讨了如何在工程教育认证标准下构建出面向“工程教育认证+未来工程师”双目标下的教学思路。由此可见，关于提升学生应用能力的“水泵及水泵站”教学策略的研究明显不足。然而，对开设该课程的西藏本土高等院校而言，相关研究迄今鲜见报道。

对此，本文针对西藏农牧学院(以下简称我校)农业水利工程专业开设的“水泵及水泵站”课堂教学和实践环节，结合专业人才培养目标、课程特点与课程定位，对该课程教学现状进行分析与研究，以期探索出一种适合我校的以提升实践能力为导向的理论教学策略。

1、“水泵及水泵站”课程教学现状概况

“水泵及水泵站”是我校农业水利工程专业的核心课，其教学目标是通过理论及实践教学，提高学生运用理论知识解决实践问题的能力。自本专业设置以来，经多次人才培养方案的调整，该课程教学课时仅剩48学时(理论42学时、实验6学时)。针对学校的办校宗旨和服务于西藏农业、工业及社会生产的使命，新修订的“水泵及水泵站”教学大纲涉及的知识点面广、内容丰富、实践性强，对学生理论联系实践、发现问题、解决问题及创新能力的培养提出了更高要求。因此，“水泵及水泵站”的教学过程应更注重理论知识的系统性传授与实践能力培养相结合、课堂教学与实践教学相结合。在教学安排上突出实践内容对学生能力培养的重要性，突破仅仅通过实验验证理论的层面，支持学生自主动手进行科学研究，使学生的成长由“他人塑造”变为“自我塑造”。

然而，现有教学课时无法讲授完教材中13章全部内容，某些提升学生实践能力的拓展理念因学时的限制得不到有效实施。此外，“水泵及水泵站”实验教学内容单一，理论拓展不够，缺乏开设探索性和创新性实验。特别是在课程设计的安排上，存在选题实践性不强、教师指导薄弱、考核方式单一的问题[9]。

2、“水泵及水泵站”课程教学策略构建

2.1 课程知识体系划分

“水泵及水泵站”课程涉及的知识点涵盖机械、电气、水利等专业，具有面广、实践性和理论性强的特点，以电气设备、工程制图、水力学等课程知识为支撑。教师要在有限时间内循序渐进地将课程知识讲授给学生，需提前梳理所选教材中的知识体系，并对标课程教学大纲制订授课计划，以有效地推进教学进度和最大化实现既定的教学目标。

目前，我校农业水利工程专业新修订的“水泵及水泵站”课程教学大纲内容可划分为“水泵”理论和“泵站”工程两部分，其中“水泵”理论部分主要介绍水泵类型、构造和基本理论、基本性能及调节方法；“泵站”工程部分主要介绍水泵选型与配套、泵房及其他建筑物相关知识。在综合分析了我校农业水利工程专业生源特点(基础薄弱、动手能力不足、自学能力不强)、学情及就业趋向后，本研究将该课程知识体系细划为“水泵理论”“水泵设计”和“泵站工程”三大模块，以便于我校学生在教师讲授中能更好地理清课程脉络和把握重点。

2.2 实践融入理论

“水泵及水泵站”教学不仅要确保学生掌握扎实的专业理论知识，还要注重学生专业实践能力的培养。为强化实践环节、提升学生实践能力，本研究拟通过两种途径来实现“水泵理论”“水泵设计”和“泵站工程”三大模块的融合，以最大程度上解决学生“学不会”“学了不会用”的难题。具体实施流程如下：

(1)将实际泵站工程案例根据新划分的课程体系进行模块化拆分，并依据每学期的周学时将其有序地编入教学计划中，同时在“课前预习”“授课计划”“课后习题”三个环节中安排相关内容。通过课前、课中和课后三个环节的强化，以实现课程知识的高效消化与吸收。

(2)将课程设计中的知识体系进行系统性的梳理，并对标教学计划将其有序地穿插于课堂教学中。考虑到学生在设计思路、步骤以及资料搜集整理与分析能力方面的不足，本研究采取“化整为零”的思路，将课程设计分解成多个子任务，如“流量与扬程计算”“机组选型”“管道的布置”“水泵安装高程确定”“水泵工况校核”“水锤计算”等，并将这些子任务有序地融入课堂教学中进行深入讲解。同时，为了帮助学生更好地应用所学知识，可针对性地布置“设计习题”让学生在课后完成。这种教学方法不仅保证了课程设计工作的连贯性，还解决了“时间紧、任务重”与“高质量、强能力”间的矛盾，实现了理论教学与课程实践的完美融合。

2.3 课堂内外互补

课后学习是学生养成“自我学习”习惯的关键环节，也是巩固、消化与再吸收课堂知识的有效途径。为实现这一目标，本研究制定了“水泵及水泵站”课堂内外互补的教学思路，具体实施途径如下：

(1)任课教师根据教学周安排分别对“水泵理论”“水泵设计”与“泵站工程”三大模块进行知识点的细化，并制订出详细的课前预习计划(包括预习指导内容、预习任务),然后将其发放给学生。为确保学生能够按计划进行预习工作，教师应将预习情况纳入平时成绩的量化，以激励学生积极参与课程预习活动。

(2)教师积极带领学生发展科研训练，以提升其应用能力。例如，教师积极动员学生申报与水泵或泵站相关的大学生创新类实验项目，以此进行基础的科学研究训练。通过此途径不仅能培养学生的科研兴趣，还能改变传统教学中被动的教学手段，助力学生的培养由“他人塑造”变为“自我塑造”。

2.4 丰富教学手段

教师的“教”和学生的“学”所形成的教学活动是一个双边的过程，同时也是学生与教师间思想交流的过程。教学手段是教学过程的“调味剂”,恰当的教学手段不仅能提升学生的学习兴趣，还能活跃课堂气氛和提高知识的传递效率。然而，传统的教学手段(照本宣科、满堂灌)往往不利于调动学生学习思维的活跃性，影响知识的高效传递。因此，探索有利于调动学习积极性、激发学习兴趣、提升知识传递效率的教学手段是每位教师值得深入研究的课题。

本研究通过分析以往“水泵及水泵站”教学模式及学情、生源特点，将“以问题为导向的目标教学”“以数字化为亮点的信息技术运用”和“以提升创新能力为导向的互动教学”手段引入我校“水泵及水泵站”教学中。具体实施思路如下：

(1)运用“以问题为导向的目标教学”手段。

首先，教师围绕实际泵站工程进行设计小任务的制定。然后，教师将设计的小任务以“工程项目”的名义下发给各设计团队，倡导团队成员间相互讨论与交流，使团队成员处于“设计者”的角色中，运用共有的知识来提出“设计方案”。最后，教师通过解读不同设计团队的设计方案，来引导学生学习和思考，从而进一步明确理论知识的“用武之地”。此外，学生在一个个小任务的驱动下，能逐层深入地理解知识和把握设计脉络，同时也为其他课程、毕业设计积累经验。

(2)运用“以提升创新能力为导向的互动教学”手段。

在课堂教学中引入全国大学生“水利创新大赛”中与水泵相关的作品，并将其作为创新素材供学生学习和借鉴。通过教师的专业解读，让学生感受水泵类创新作品之魅力和引导学生对水泵理论知识进行创新性运用。

(3)运用“数字化信息技术”助力课堂教学。

教师借助现代化的信息技术手段(如数字仿真、CFD模拟技术等)将抽象的水泵知识进行直观展现，通过大脑中“形”或“图像”的建立，使学生能够直观地理解和学习抽象的理论知识。

2.5 构建“水泵及水泵站”理论教学策略

根据2.1～2.4部分的介绍，本研究制定了如下图所示的“水泵及水泵站”教学策略。该教学策略以提升学生“实践能力”为导向，强调教学过程应该注重理论知识的系统性传授与实践能力培养相结合、课堂教学与实践教学相结合。在教学活动中，教师除根据教学计划讲授课程理论知识外，还将培养学生勇于探索的创新精神和解决问题的实践能力作为教学目标进行延展。在教学安排上，该教学策略突出了理论指导实践的重要性，突破了仅仅通过实验验证理论的传统观念，增强了实验的创新性，并通过搭建的实践教学平台，鼓励和支持学生进行独立科学研究，对提升学生实践和动手能力具有促进作用。

以实践能力为导向的“水泵及水泵站”教学策略实施思路图

3、结论

新形势下的高等教育面临机遇与挑战，高校教育工作者应投身教育教学工作的改革研究中，积极探寻能高效服务社会需求的教学模式。对此，教师在“传道、授业、解惑”过程中不仅要探索教学新思路，更要关注课程知识前沿和就业动向，从而更好地为地方建设培养具有实践能力和创新能力的“双强”型高素质型人才。

本研究所制定的理论教学策略以提高学生实践能力为目标，由“改进教学手段”“知识体系划分”“课堂内外互补”和“理论融入实践”四部分组成，其亮点为理论与实践的结合贯穿于整个教学活动。此外，该教学策略在教学安排上突出了实践性，并相应地提出了在课堂教学、实践教学环节中实施实践活动的具体思路。该教学策略的提出对提高“水泵及水泵站”教学质量和培养新一代具有创新意识的复合型人才具有积极的促进作用。

参考文献:

[1]武力.高质量发展是实现中国式现代化的关键[J].马克思主义与现实,2022(06):25-28.

[2]王寿林.党的二十大的重大使命､突出贡献与实践要求[J].观察与思考,2022(10):5-13.

[3]郭振军,曾利,王如月,等.面向工程应用能力的物联网工程专业人才培养探索[J].西部素质教育,2023,9(19):78-81.

[4]李小周,费良军,张言禾,等.新工科背景下教学模式改革探索与实践——以《水泵及水泵站》课程教学为例[J].科技风,2020(35):108-110.

[5]朱燕琴,许健,康燕霞,等.水泵与水泵站课程实践教学体系的构建[J].甘肃农业,2012(11):96-97.

[6]朱红耕,周济人,成立.《水泵及水泵站》课程教学改革及实践研究[J].科技资讯,2016,14(27):120-121.

[7]康晓荣.基于应用型人才培养的水泵与水泵站课程教学方法改革[J].高等建筑教育,2018,27(04):92-94.

[8]程骞,文杰,王立波.基于工程教育认证的泵与泵站课程建设研究与实践[J].河南教育(高等教育),2023(05):91-92.

[9]蒙强,刘静霞,周永东,等.“水泵及水泵站”课程设计改革初探[J].科技风,2023(17):119-121.

基金资助:西藏农牧学院青年科研基金资助(NYQN KY2023-07);西藏自治区高等教育教学改革研究项目(JG2021-58)资助;

文章来源:蒙强,刘静霞,曹志翔,等.面向应用能力提升的“水泵及水泵站”教学策略研究[J].科技风,2024,(28):92-94.