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關(guān)鍵詞:流體力學(xué);教學(xué)改革;探討
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
流體力學(xué)是一門研究流體運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律以及流體與物體之間的相互作用力的學(xué)科,它作為一門嚴(yán)密的且應(yīng)用面很廣的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科,是以數(shù)學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,也是土木、機(jī)械、動(dòng)力、水利、環(huán)境等學(xué)科的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。改革開放以來,雖然各院校在該課程教學(xué)實(shí)踐中都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)并取得了不少成果,但是在該課程建設(shè)中仍存在著許多問題。論文結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀,從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革以及師資隊(duì)伍建設(shè)三方面探討提高流體力學(xué)教學(xué)水平的方法。
一、 流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
流體力學(xué)是一門主要研究流體平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)科學(xué),具有理論性強(qiáng)、工程實(shí)際應(yīng)用廣、概念和方程較多且易混淆、對學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識及綜合分析和處理問題能力要求較高等特點(diǎn)。流體力學(xué)建立在理論、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)三大技術(shù)手段之上,是化工、土木、機(jī)械等眾多學(xué)科或?qū)I(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科。另外,流體力學(xué)在環(huán)境工程設(shè)計(jì)和實(shí)際工程中也有著廣泛的應(yīng)用,是水處理設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用的必備知識,以及生態(tài)分析的重要理論基礎(chǔ)。同時(shí),流體力學(xué)是環(huán)境工程與其他學(xué)科體系溝通的橋梁,這個(gè)橋梁作用是其他基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課無法替代的,直接影響到環(huán)境工程學(xué)科體系的完善性。因此,提高流體力學(xué)課教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生學(xué)好本門課程,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和創(chuàng)新能力,對流體力學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展顯得十分必要。
目前國內(nèi)院校的流體力學(xué)課程教學(xué)過程大體可歸納為“課前預(yù)習(xí)、課堂教師講授、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、課后教師評閱”的四段串行模式。實(shí)踐證明,這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式在強(qiáng)化理論教學(xué)成果以及動(dòng)手能力的培養(yǎng)方面效果比較顯著,然而在創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面卻收效甚微。原因在于:①理論教學(xué)中注重經(jīng)驗(yàn)理論與公式的講解,而公式多且乏味,導(dǎo)致教師難教,學(xué)生難懂,課堂教學(xué)缺乏生動(dòng)性。另外,本科流體力學(xué)理論教學(xué)模式多為填鴨式教育,對學(xué)生而言,流體力學(xué)課缺少客觀體驗(yàn),理論抽象,不易理解,而由此帶來了一系列的問題是現(xiàn)在流體力學(xué)課程教學(xué)的主要障礙;②目前,大部分院校的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采用傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),每一學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)完全相同,教師由實(shí)驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)評定實(shí)驗(yàn)成績。雖然實(shí)驗(yàn)有利于增進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解,但此手段不能激發(fā)學(xué)生的積極性,無法體現(xiàn)學(xué)生的主體性,也不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性[1]。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),在按既定的理論知識和實(shí)驗(yàn)方案實(shí)踐的過程中,學(xué)生所得到的主要是從理論知識到實(shí)踐成果的收獲,而教師的作用主要是理論知識的傳授,具體實(shí)驗(yàn)的演示、引導(dǎo)與糾錯(cuò),甚至有時(shí)會耳提面命,因此學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的創(chuàng)造性很難有機(jī)會得到展示。
因此,采用一種有效的教學(xué)方法進(jìn)行流體力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,以提高流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量,并對相關(guān)專業(yè)產(chǎn)生積極的影響,從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)非常有必要。
二、 培養(yǎng)學(xué)生對邏輯思維的興趣
學(xué)生對任何概念和公式的形成、理解有一個(gè)過程,而在流體力學(xué)中,這些概念、公式又較為抽象,要求學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力,因此,根據(jù)學(xué)生掌握知識的快慢,耐心引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維,培養(yǎng)學(xué)生對邏輯思維的興趣,使他們產(chǎn)生對邏輯推理的愛好,就成為教學(xué)中的關(guān)鍵。例如,流體力學(xué)中的三大方程――連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程需通過輸運(yùn)公式逐步推導(dǎo)而來,如此的教學(xué)安排便使知識較為系統(tǒng)、連貫、緊湊,并有利于認(rèn)識各個(gè)方程的物理意義。而輸運(yùn)公式的推導(dǎo)由于邏輯性較強(qiáng),講授時(shí)就需要花費(fèi)較多的學(xué)時(shí)和精力來理清邏輯思路,理解每一步推導(dǎo)中的物理含義和數(shù)學(xué)要領(lǐng),使學(xué)生對輸運(yùn)公式有一個(gè)清晰準(zhǔn)確地理解。最后,將輸運(yùn)公式中的物理量換成質(zhì)量、動(dòng)量、能量即可得出連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程,如此便形成了較為完整的邏輯演繹體系。此種方式不僅使理論教學(xué)更加清晰明了,而且會使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的知識接受產(chǎn)生極大興趣,具有更加強(qiáng)烈的探索感和求知欲。
三、 教學(xué)方法探討
教學(xué)方法作為聯(lián)結(jié)教師和學(xué)生的重要紐帶,在提高教學(xué)質(zhì)量方面起著重要的保證作用。為了更好地適應(yīng)學(xué)科發(fā)展要求,工科“流體力學(xué)”課程方法的改革勢在必行,作者結(jié)合自身多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對該課程特點(diǎn),認(rèn)為應(yīng)該在以下幾個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)方法改革。
(1)重視緒論課的作用
部分教師認(rèn)為緒論課僅是對流體力學(xué)的簡單介紹,作用不大,所以對緒論的授課過程照本宣科、枯燥無味。其實(shí)緒論課對整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的成功與否起了至關(guān)重要的作用,它不僅是學(xué)生了解流體力學(xué)課程的窗口,也是教師教學(xué)水平的第一次展示。
講授緒論課的較好方法是介紹流體力學(xué)的成就、發(fā)展方向、廣闊前景及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用等。教師要注重講解流體力學(xué)知識在工程中的應(yīng)用,特別是教師自己承擔(dān)的科研項(xiàng)目,以展示流體力學(xué)在科學(xué)和工程技術(shù)中所取得的輝煌成就[2]。例如,通過介紹流體力學(xué)理論在“神舟號”系列飛船上的廣泛應(yīng)用,使學(xué)生明白流體力學(xué)這門相對古老的學(xué)科還具有旺盛的生命力;通過介紹美國華盛頓州的塔科馬懸索橋在1940年秋天的大風(fēng)中倒塌的例子,說明在實(shí)際工程中忽視流體力學(xué)會造成巨大的災(zāi)難[3]。另外,流體力學(xué)的發(fā)展史對于激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也有著非常重要的作用。在上課的同時(shí),要善于借助互聯(lián)網(wǎng),及時(shí)的將一些重要理論的發(fā)展過程、重要研究成果展現(xiàn)在學(xué)生的面前[4]。
(2)從實(shí)例中引出教學(xué)內(nèi)容
流體力學(xué)雖有概念多、邏輯性強(qiáng)、理論上較難理解的特點(diǎn),但卻與生活和生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)。在具體教學(xué)內(nèi)容的講解過程中,穿插一些生活中的現(xiàn)象,并結(jié)合課本中的理論“雙管齊下”,利用學(xué)生求趣、求新、求知的心理,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握教學(xué)內(nèi)容。例如,在講流體粘性時(shí),比較水的粘性和油的粘性;在講流體靜力學(xué)知識時(shí),可講一些水庫垮壩事件,主要是設(shè)計(jì)時(shí)有缺陷和施工存在著質(zhì)量問題,不能承受水對壁面的靜壓力。另外,還可以進(jìn)行一些相關(guān)事例的延伸,如是否建設(shè)三峽工程時(shí)流體力學(xué)專家的爭論,通過分析得到的建設(shè)三峽工程必要性的結(jié)論等,使學(xué)生切實(shí)體會到學(xué)好流體力學(xué)的重要性[5]。利用這些鮮活的事例,使課堂教學(xué)更生動(dòng)、更有意義。
(3)師生互動(dòng),培養(yǎng)良好學(xué)風(fēng)
調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng),提高學(xué)生綜合素質(zhì),是加強(qiáng)流體力學(xué)教學(xué)效果的重要條件。作者在每次講課后都會對本次課程的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),然后下次課隨機(jī)抽取部分學(xué)生回顧上次課的內(nèi)容,并讓其他學(xué)生作出補(bǔ)充和建議。在課堂上,多為學(xué)生提供隨堂練習(xí)的機(jī)會,師生互相之間進(jìn)行探討和思考,針對練習(xí)中的問題講解做題思路和方法,給予糾正和補(bǔ)充。這種授課模式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,課堂氣氛活躍,有利于拓寬學(xué)生的思維深度,查漏補(bǔ)缺。學(xué)風(fēng)對于任何一門課程教學(xué)的成功與否都起到了非常關(guān)鍵的作用,所以從第一堂課、第一次作業(yè)就要嚴(yán)格要求學(xué)生,對作業(yè)的批改做到一絲不茍,指出其作業(yè)中的各種問題并要求其修改。例如,要求學(xué)生對作業(yè)中的每道題,在解答時(shí)必須寫出已知、求解,并畫出相應(yīng)圖示,這些小細(xì)節(jié)可以幫助學(xué)生以簡明的方式加深理解題意,取得了較好的效果。
(4)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
流體力學(xué)按研究方法可以分為理論流體力學(xué)、實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)。實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)是理論流體力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ),是計(jì)算流體力學(xué)的檢驗(yàn)依據(jù)。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在流體力學(xué)教學(xué)中有著極其重要的地位。流體力學(xué)中的公式繁多,難以記憶,難以理解,通過實(shí)驗(yàn)可以加強(qiáng)學(xué)生對公式的感性認(rèn)識,有助于學(xué)生深刻理解公式和概念的物理意義。例如,在講解伯努利方程意義的時(shí)候,單從公式上講解并不形象,通過能量方程實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生非常直觀的理解伯努利方程中每一項(xiàng)對應(yīng)的意義。對于沒有開的實(shí)驗(yàn)課,通過在網(wǎng)絡(luò)上收集照片、視頻等展示給學(xué)生,也可提高學(xué)生對理論知識的理解[6]。
(5)傳統(tǒng)教學(xué)方式和多媒體技術(shù)互補(bǔ)
過去,流體力學(xué)課程在教學(xué)手段上采用板書教學(xué),這種方式能夠在教師的書寫和同步的講解中促進(jìn)學(xué)生的積極思維與參與意識,但對教學(xué)內(nèi)容中比較抽象的概念、復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象和流動(dòng)規(guī)律,很難用語言和文字準(zhǔn)確、形象地描述。多媒體教學(xué)最大的優(yōu)點(diǎn)是形象、生動(dòng)、具體、直觀、易于理解且信息量大,但也有不能突出推導(dǎo)過程和思維、學(xué)生對知識的掌握比較膚淺的一些弊端。將傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用于教學(xué)過程是一種很好的方法,在講授偏重于推導(dǎo)過程的內(nèi)容時(shí)采用傳統(tǒng)授課方式,而講授直觀形象的內(nèi)容時(shí)采用多媒體教學(xué)方法,做到取長補(bǔ)短、優(yōu)化組合,會獲得較好的教學(xué)效果[7]。
四、師資隊(duì)伍的建設(shè)
為適應(yīng)素質(zhì)教育的需要,教師不僅要掌握先進(jìn)的教學(xué)手段,而且要努力研究實(shí)施素質(zhì)教育的教學(xué)方法。在實(shí)際教學(xué)過程中,要靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法,并且要善于歸納總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),虛心向有經(jīng)驗(yàn)的教師請教,同時(shí)要高度重視學(xué)生的反饋信息,不斷調(diào)整自己的教學(xué)思路,只有這樣才能逐步提高自己的教學(xué)水平。社會發(fā)展對教師的自身素質(zhì)提出了更高的要求,教師要明確教學(xué)水平的提高和發(fā)展是一個(gè)畢生的過程,教師應(yīng)該不斷開闊視野,更新知識體系,才能形成對流體力學(xué)更深層次的理解和認(rèn)識。
五、 結(jié)論
論文結(jié)合流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革及師資隊(duì)伍建設(shè)三方面論述的教學(xué)方法,將教與學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,使枯燥的流體力學(xué)課堂變得生動(dòng)活潑,多方面激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性及創(chuàng)造性。將上述方法運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐后發(fā)現(xiàn),該方法能夠有效的提高流體力學(xué)課程的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]流體力學(xué) 教學(xué)方法 生活常識
一、前言
《工程流體力學(xué)》是機(jī)械類各專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課,該課程主要講述流體力學(xué)的基本原理及其在工程中的應(yīng)用。它是為學(xué)生后面專業(yè)課的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),對學(xué)生的要求較高,但由于該課程對學(xué)生的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)以及綜合分析和處理問題的能力的要求較高,因此學(xué)生普遍反映是一門難學(xué)的課程。為了讓學(xué)生較好地學(xué)習(xí)這門課程,任課應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)。
二、方法
1.上好緒論課
緒論課不僅僅是指《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)的開始,同時(shí)也應(yīng)該是每一章的前言介紹。
在緒論課的教學(xué)上,教師應(yīng)該把握以下三點(diǎn):(1)樹立學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的信心。由于上新課的學(xué)生可能從各種渠道了解的流體力學(xué)是一門難學(xué)的課程,從而對該課程產(chǎn)生畏懼感,學(xué)生就會帶著一種逃避心理去學(xué)習(xí),僅僅接受課堂上的知識,而自己不去鉆研思考,這樣是學(xué)不好該課程的。教師要讓學(xué)生感覺到,這門課程并不難學(xué),其實(shí)我們在中學(xué)的時(shí)候已經(jīng)接觸到了其中的很多內(nèi)容,只是現(xiàn)在表述發(fā)生了變化或者增添了新的內(nèi)容,使該學(xué)科體系更加完善、合理;(2)教師需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是學(xué)習(xí)的最大動(dòng)力,教師應(yīng)該讓學(xué)生直觀形象地了解工程流體力學(xué)的廣泛應(yīng)用性以及內(nèi)容的趣味性,將一些學(xué)生感興趣的與日常生活或生產(chǎn)實(shí)際有關(guān)的例子介紹給學(xué)生;(3)突出課程的重要意義和實(shí)踐價(jià)值。教師應(yīng)在緒論課中做到精心組織策劃,讓學(xué)生了解該學(xué)科體系的研究對象和研究方法,讓學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)該課程,在今后的學(xué)習(xí)中應(yīng)該用什么樣的方法去學(xué)習(xí)。
在大多數(shù)的教材中,在每一章之前,都會有一段比較簡短的文字介紹,告訴學(xué)生本章的知識點(diǎn)以及相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法,這是比較重要的一個(gè)部分,能夠使學(xué)生站在一定的高度把握整章的內(nèi)容,知道各知識體系之間的相互結(jié)構(gòu),但是學(xué)生在閱讀的時(shí)候往往會忽略的,以至于學(xué)完課程之后,只能對簡單的問題進(jìn)行分析處理,遇到復(fù)雜的問題就不知道從哪個(gè)地方著手,因此需要教師在講課時(shí)加以強(qiáng)調(diào)。
2.及時(shí)對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)
工程流體力學(xué)是以流體作為研究對象的,所涉及的概念比較多,容易讓學(xué)生產(chǎn)生混淆。如果及時(shí)的對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),就會加深學(xué)生對概念的理解和記憶。例如,流體力學(xué)中有幾個(gè)比較重要概念,理想流體、定常流動(dòng)、不可壓縮、平面流動(dòng)、無旋運(yùn)動(dòng)等等,在任何一本教材中,這些概念都不是同時(shí)出現(xiàn)的,學(xué)生可能會對某些概念產(chǎn)生遺忘,或者是知道概念,但不知道具體該如何去應(yīng)用,因此在相關(guān)概念介紹完之后,可以建立如下的表1,使個(gè)概念的物理含義,數(shù)學(xué)表達(dá)式一目了然。由于目前流體力學(xué)教材大多按照由淺入深的原則編寫,即先講靜力學(xué)后講動(dòng)力學(xué);先講一元流動(dòng)后講平面流動(dòng);先講理想流體后講粘性流體。各章的內(nèi)容分得比較細(xì),每一章都有許多公式和理論,各公式的得出也分別采取了不同的方法,給人以流體力學(xué)的理論模型和公式非常之多難于掌握的感覺。實(shí)際上,這些理論和公式大多是交叉重復(fù)的,因此對于教材中出現(xiàn)的流體靜止的微分方程、理想流體的運(yùn)動(dòng)方程以及N-S方程也可以放在一起加以總結(jié)。
另外,在有些時(shí)候,學(xué)生學(xué)完了一章的內(nèi)容,卻不清楚這一章到底在研究一個(gè)什么問題,這就更需要教師在上課時(shí)進(jìn)行總結(jié)。以文獻(xiàn)[1]的第四章為例,在前面的及格小節(jié)中介紹了流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、紊流的分布狀況等等,學(xué)生學(xué)完之后往往會產(chǎn)生疑惑:為什么要研究這些東西?其中哪些是重點(diǎn)?作為教師應(yīng)該及時(shí)告訴學(xué)生,這一章研究的是如何計(jì)算粘性流體的流動(dòng)損失,其中關(guān)鍵的是沿程阻力系數(shù)的計(jì)算,而沿程阻力系數(shù)與流體流動(dòng)的狀態(tài)有關(guān),層流可以有定解,而紊流中影響沿程阻力系數(shù)的因素過多,大多數(shù)用半理論半試驗(yàn)的方法求解,前面的內(nèi)容是為后面做鋪墊的,主要講述了研究流體的一種思路,這樣學(xué)生才能夠站在一定的高度去學(xué)習(xí)和思考。
表1 物理概念和表達(dá)式的對應(yīng)關(guān)系表
3.將流體力學(xué)知識與中學(xué)知識和生活聯(lián)系起來
學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候,往往會把自己新學(xué)到的知識和原有知識進(jìn)行聯(lián)系,同時(shí)做出比較。教師應(yīng)該掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)心理,積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如在講解伯努力方程時(shí),為了加深學(xué)生對公式的記憶和理解,可以將方程兩邊同乘以mg,所得到的結(jié)果類似于中學(xué)所學(xué)到的機(jī)械能守衡,首先使學(xué)生了解到伯努力方程的實(shí)質(zhì)是能量守衡;但是與機(jī)械能守衡相比多出來pm/ρ=pV一項(xiàng),可以解釋成因?yàn)榱黧w的流動(dòng)性,整個(gè)流體不是一個(gè)整體,流體之間還存在壓力能的作用,讓學(xué)生進(jìn)一步理解的流體的流動(dòng)性所產(chǎn)生的影響;最后可以使學(xué)生清楚地理解每一項(xiàng)的含義:位置水頭、速度水頭以及壓力水頭。同樣的,在學(xué)習(xí)靜止液體的壓強(qiáng)分布是可以和中學(xué)的壓強(qiáng)計(jì)算公式聯(lián)系起來,學(xué)習(xí)動(dòng)量方程的時(shí)候可以和中學(xué)的沖量定律聯(lián)系起來等等。
流體力學(xué)的理論性較強(qiáng),公式較多,學(xué)生的理解比較困難,也缺乏相應(yīng)的學(xué)習(xí)興趣,需要教師在講課過程中不斷和生活相聯(lián)系。需要教師在課程的講解過程中,多穿插一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象,與課本中的理論結(jié)合起來講,可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講流體的粘性時(shí),可以讓學(xué)生比較水的粘性和糖漿的粘性;在講解流體流動(dòng)的兩種狀態(tài)的時(shí)候,可以讓學(xué)生回想輕輕打開水龍頭時(shí)的現(xiàn)象:開始水流是一非常細(xì)的層流細(xì)流,隨著水流下降,在重力加速度作用下,速度逐漸加快,水滴開始飄動(dòng),水流由層流轉(zhuǎn)化為紊流;在在講解因邊界層分離而產(chǎn)生的壓差阻力,可以談?wù)劕F(xiàn)實(shí)中的克服壓差阻力的方法,一是將物體表面做成流線型(如汽車),二是增大物體表面的粗糙度,增大紊流度(如壘球),從而推遲邊界層的分離。
4.注重對學(xué)生學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)
“授人以魚,不如授人以漁”?!豆こ塘黧w力學(xué)》不同于其它力學(xué),所用的研究方法――歐拉法――是學(xué)生首次遇到的,讓學(xué)生掌握方法顯得尤為重要。另外,由于課堂教學(xué)時(shí)間的限制,教師不可能把每一個(gè)問題都講透徹,就需要學(xué)生自己課后去領(lǐng)悟。例如,在講解水擊的形成、音速以及激波的時(shí)候,為了滿足定常的條件,都用到了相同的坐標(biāo)建立方法和分析方法,教師在課程上只需要講清楚一個(gè)問題,剩下的只需要強(qiáng)調(diào)幾個(gè)物理現(xiàn)象之間的區(qū)別以及由此產(chǎn)生不同的結(jié)論就可以了,這樣既提高了了學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)方法的能力,又節(jié)約了課堂教學(xué)時(shí)間。同樣的還有流體運(yùn)動(dòng)方程的推導(dǎo)、相似準(zhǔn)則數(shù)表達(dá)式的推導(dǎo)等等。
三、結(jié)束語
綜上所述,上好緒論課、及時(shí)對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、將流體力學(xué)知識與中學(xué)知識和生活聯(lián)系起來以及讓學(xué)生注重對學(xué)習(xí)方法的學(xué)習(xí)是教師在講授《工程流體力學(xué)》課程中需要注意的幾個(gè)方面,這四個(gè)方面在實(shí)際講課中并沒有明顯的界線,是相互聯(lián)系的:上好緒論課是課程前的準(zhǔn)備,及時(shí)對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)是課程后的復(fù)習(xí),而將流體力學(xué)知識與中學(xué)知識和生活聯(lián)系起來以及讓學(xué)生注重對學(xué)習(xí)方法的學(xué)習(xí)是方法和手段。如何提高《工程流體力學(xué)》課程的教學(xué)水平是一個(gè)十分廣泛而復(fù)雜的課題,以上只是筆者在教學(xué)改革中的一些體會和認(rèn)識,其中許多問題尚需進(jìn)一步探索和研究。
參考文獻(xiàn):
[1]莫乃榕. 工程流體力學(xué)[M].華中科技大學(xué)出版社,2000.
[2]高殿榮,吳曉明.工程流體力學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1999.
[3]W.F.休斯, J.A.布賴頓.流體動(dòng)力學(xué)[M].科學(xué)出版社,2002.
[4]李文科.流體力學(xué)與流體機(jī)械課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版).
關(guān)鍵詞:工程流體力學(xué);教學(xué)研究;改革探索
作者簡介:李小川(1976-),男,河南焦作人,揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,講師;田萌(1977-),女,陜西安康人,揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,講師。(江蘇?揚(yáng)州?225127)
中圖分類號:G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)23-0047-01
“工程流體力學(xué)”課程在能源動(dòng)力類工科專業(yè)中占有非常重要的地位,主要研究流體(液體和氣體)的平衡、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其實(shí)際工程應(yīng)用的技術(shù)科學(xué),是力學(xué)的一個(gè)重要的分支學(xué)科。通過本課程流體力學(xué)的基本概念和基本原理的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握分析和解決本專業(yè)中涉及流體力學(xué)問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),然而當(dāng)前的教學(xué)效果并不理想。自然界和人類生活中,以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各行各業(yè)中均廣泛存在流體流動(dòng)現(xiàn)象,但是由于缺乏對生活的觀察,學(xué)生很難做到對課本講授內(nèi)容形成直觀映像。此外,自然界中的流動(dòng)現(xiàn)象往往包含多種流動(dòng)方式,在理論分析與公式推導(dǎo)中涉及許多復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論與方法,經(jīng)驗(yàn)公式多,且不易理解記憶,給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來很大困難,導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難學(xué),實(shí)踐與應(yīng)用起來更是難上加難,教學(xué)效果不理想,教學(xué)目的難以實(shí)現(xiàn)。還對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)造成很大影響,進(jìn)而影響本科教學(xué)的整體質(zhì)量。因此,“工程流體力學(xué)”教學(xué)改革勢在必行。
一、“工程流體力學(xué)”教學(xué)調(diào)查研究
“工程流體力學(xué)”課程通常是開設(shè)于熱能動(dòng)力工程專業(yè)二年級階段。對揚(yáng)州大學(xué)的學(xué)生的問卷調(diào)查顯示,多數(shù)學(xué)生對“工程流體力學(xué)”課程的評價(jià)是“難學(xué)”。為何會有這樣的評價(jià),通過分析發(fā)現(xiàn),存在幾個(gè)方面的原因。
1.研究對象比較抽象
“工程流體力學(xué)”課程本身研究對象是流體,沒有一定的形狀和具有流動(dòng)性,這是流體區(qū)別于固體的本質(zhì)特征。這一特征決定了流體力學(xué)研究理論比較抽象、經(jīng)驗(yàn)公式繁多且推導(dǎo)過程復(fù)雜不易理解、易混淆,進(jìn)而導(dǎo)致了本課程教師難教、學(xué)生難學(xué),教學(xué)效果不夠理想。因此,能否將前面學(xué)習(xí)過的對“固體”平衡和運(yùn)動(dòng)物理規(guī)律的分析方法通過比擬的方式移植到“流體”上,并使其形成正向的學(xué)習(xí)遷移是學(xué)生能否很快的掌握本門課程學(xué)習(xí)方法、學(xué)好本課程的一個(gè)很重要的方面。[1]
2.教師與學(xué)生
“教學(xué)”包括“教”與“學(xué)”兩個(gè)方面的內(nèi)容,忽視任何一個(gè)方面都有可能造成教學(xué)效果的不理想。理論課教學(xué)是工程流體力學(xué)課程教學(xué)的主要方面,是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和應(yīng)用于工程實(shí)踐的基礎(chǔ)。某些任課教師為了自己的方便省事,教材和教學(xué)內(nèi)容仍然是多年前的老教材,對現(xiàn)階段流體力學(xué)的發(fā)展方向和研究成果,以及本學(xué)科的最新科技前沿理論及工程應(yīng)用進(jìn)展不能做到及時(shí)更新,教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)。
教學(xué)方法單一呆板,無法吸引學(xué)生的興趣。經(jīng)??吹竭@樣一種現(xiàn)象:教師在講臺上只顧著自己滔滔不絕地講,忽視了課堂教學(xué)的互動(dòng)性和學(xué)生的主觀能動(dòng)性,學(xué)生了無興趣的在座位上睡覺、開小差、玩手機(jī),基本上是教師在向?qū)W生單方面地傳授知識,這樣的教學(xué)效果是很低的。[2]
本專業(yè)本科生新的培養(yǎng)方案中課程設(shè)置有這樣一個(gè)特點(diǎn):課程增加,課時(shí)壓縮,總學(xué)分保持不變?!肮こ塘黧w力學(xué)”課程理論課學(xué)時(shí)從64壓縮到48學(xué)時(shí),在教學(xué)內(nèi)容總量不變的情況下,每堂課教授的內(nèi)容,即學(xué)生需要接受的信息量就大大增加了,嚴(yán)重增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。“浮躁”是當(dāng)代很多大學(xué)生所普遍具有的心理特征,導(dǎo)致的直接結(jié)果是學(xué)生自制力差、怕吃苦,上課前不預(yù)習(xí)、課后不認(rèn)真復(fù)習(xí)、作業(yè)普遍抄襲。
二、教學(xué)改革的目標(biāo)
圍繞當(dāng)前“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)中存在的問題,以提高課程教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)為目的,進(jìn)行了如下方面的改革:改變教育理念,以課程改革與教學(xué)適應(yīng)新時(shí)代的要求為目的;加強(qiáng)教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革,提高“教”的質(zhì)量;加強(qiáng)課程的應(yīng)用性,解決基礎(chǔ)理論課程的知識教育、應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì);加強(qiáng)課程教學(xué)評價(jià)與考核體系改革,引入全程教學(xué)評價(jià)與考核機(jī)制。[3]
三、“工程流體力學(xué)”教學(xué)改革探索
從上面的分析可知,“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)效果不理想存在很多方面的原因,因此,教學(xué)改革也要同時(shí)從多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是筆者在揚(yáng)州大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)本科生課程教學(xué)中進(jìn)行的探索與嘗試,取得了較好的效果。
1.教學(xué)方法的探索與實(shí)踐
論文摘要:通過工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐,探討多媒體教學(xué)在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。
一、前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體教學(xué)已被高等院校廣泛采用,并深受廣大師生的歡迎。因此,利用多媒體教學(xué)手段開發(fā)學(xué)習(xí)資源,構(gòu)建新的教學(xué)模式,達(dá)到最佳教學(xué)效果,成為國內(nèi)外提高教學(xué)質(zhì)量、改革教學(xué)方式的重要手段。
本文通過工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐,探討多媒體教學(xué)在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。
二、傳統(tǒng)教學(xué)模式的利與弊
傳統(tǒng)教學(xué)模式歷史悠久,教育理論成熟,已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中,通過教師的形象、生動(dòng)的講述,學(xué)生易于接受,師生之間可以面對面地探討疑難問題。對于工程流體力學(xué)而言,教學(xué)內(nèi)容不可避免地會涉及到數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式即可以留給學(xué)生更多的思考時(shí)間,同時(shí)又可以加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解,加強(qiáng)記憶。然而傳統(tǒng)式教學(xué)主要依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件,是以教師為主體的教學(xué)模式,從而大大降低了教學(xué)效率,也扼殺了學(xué)生個(gè)性的發(fā)揮和創(chuàng)意的產(chǎn)生。
三、多媒體教學(xué)的特點(diǎn)
多媒體教學(xué)以其鮮明的教學(xué)特點(diǎn),豐富的教學(xué)內(nèi)容,形象生動(dòng)的教學(xué)情景,在教學(xué)過程中發(fā)揮了重要的作用:
第一,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,有利于提高課堂效率。興趣是學(xué)生獲取知識、拓寬視野、豐富心理活動(dòng)最主要的推動(dòng)力。多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用文字、圖片、動(dòng)畫和視頻等資料來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式的單調(diào)性。而且多媒體教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生聽覺、視覺等器官對信息的接收,對學(xué)生的眼、耳等器官進(jìn)行多重刺激,從而活躍學(xué)生的思維,增強(qiáng)學(xué)生記憶力,提高課堂效率。第二,直觀、易懂,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。流體力學(xué)是從力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā),主要研究流體所遵循的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué),在日常生活和各種工程實(shí)際中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,是動(dòng)力工程和流體機(jī)械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。與固體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相比,流體在運(yùn)動(dòng)過程中存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復(fù)雜現(xiàn)象。
多媒體教學(xué)手段能夠通過圖片、動(dòng)畫和視頻資料等直觀、清晰地觀看復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象,使學(xué)生較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。第三,增加教學(xué)容量,節(jié)約空間和時(shí)間。工程流體力學(xué)研究內(nèi)容較多,涉及范圍較廣,在有限的課時(shí)內(nèi)傳授給學(xué)生的信息量較大。傳統(tǒng)教學(xué)中知識的傳播主要靠教師的口授與黑板板書,在一定程度上限制了課堂信息的含量,多媒體教學(xué)充分地利用了電腦能夠存貯大量信息的優(yōu)勢,授課的信息量明顯增多,教學(xué)內(nèi)容更加豐富,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收更多的知識,開闊了學(xué)生視野,增加課堂知識的容量,提高了教學(xué)的效率。
四、多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合
多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著摒棄一切傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,而是將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合,揚(yáng)長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,更好地服務(wù)于教學(xué)工作。
工程流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括兩大部分,理論教學(xué)和流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
工程流體力學(xué)理論教學(xué)部分包含大量流體力學(xué)的基本概念、基本方程和一些復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象。例如在教學(xué)過程中,流體靜力學(xué)基本方程的推導(dǎo)過程依然使用傳統(tǒng)教學(xué)中的板書,這樣既可以留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間,又可以加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解,加強(qiáng)學(xué)生的記憶能力。而對于某些基本概念和特定的流動(dòng)現(xiàn)象,可以通過多媒體教學(xué)手段,加深學(xué)生對基本概念和流動(dòng)現(xiàn)象的理解。
流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是流體力學(xué)教學(xué)中的重要組成部分之一,貫穿于課程始終?,F(xiàn)行流體力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法單一,同時(shí),還受實(shí)驗(yàn)老師較少、實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限以及設(shè)備等多種因素的影響,學(xué)生選擇的范圍極小,在很大程度上制約了學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力,不能很好地達(dá)到流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。然而引入多媒體教學(xué)手段以后,學(xué)生可以靈活地改變實(shí)驗(yàn)條件,演示各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞 工程流體力學(xué) 教學(xué)效果 教學(xué)手段
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
To Investigate the Effect of Improving the
Teaching of Engineering Fluid Mechanics
GUO Liping
(School of Petroleum Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing, Heilongjiang 163318)
Abstract The characteristics and teaching practical engineering fluid mechanics courses, combining the current teaching problems arise on how to improve teaching effectiveness programs were studied. Can take advantage of advanced research tools aided teaching to enhance students 'interest in learning, using a combination of multimedia and traditional teaching methods to improve classroom teaching through innovative practices to improve students' ability to apply knowledge and innovation.
Key words engineering fluid mechanics; teaching effects; teaching approach
1 工程流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 課程難于學(xué)習(xí)
工程流體力學(xué)以高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、大學(xué)物理、工程力學(xué)、工程熱力學(xué)等多門課程為基礎(chǔ),通過本課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生具有初步對工程問題的簡化能力,具備一定的分析與計(jì)算能力,是學(xué)習(xí)有關(guān)后繼課程和從事專業(yè)技術(shù)工作的基礎(chǔ)。由于該課程中的理論推導(dǎo)部分應(yīng)用了較多微積分、微分方程等數(shù)學(xué)知識,再加上大多數(shù)學(xué)生沒有實(shí)際的工程概念,在實(shí)際教學(xué)過程中,大部分學(xué)生反映:該課程的理論知識抽象、難于理解,概念和方程占的比例較多,對高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)知識要求較高,理論知識與工程實(shí)踐結(jié)合難度較大。①總而言之,在傳統(tǒng)的注入式教學(xué)模式下,對大部分學(xué)生來說,“工程流體力學(xué)”是一門非常不好學(xué)的課程。
1.2 理論知識與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)
在大部分工科院校的工程流體力學(xué)課程教學(xué)中,課題主要教給學(xué)生講授本課程的基本概念、基本理論及公式推導(dǎo),這些在教學(xué)實(shí)際過程及考核時(shí)基本都可以完成。這種指導(dǎo)思想下完成的教學(xué)效果是,學(xué)生可能只會對考核中出現(xiàn)的知識點(diǎn)做機(jī)械的符號記憶,如果在后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)時(shí)或工程生產(chǎn)實(shí)際中,涉及到工程流體力學(xué)的相關(guān)知識,學(xué)生們會無從下手,找不到合適的解決問題的方法。
1.3 傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺陷
傳統(tǒng)的板書教學(xué)模式已有悠久歷史,教學(xué)理論非常成熟,已經(jīng)積累了大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,一般是通過教師的生動(dòng)、形象的講述,學(xué)生相對易于接受,老師與學(xué)生之間也可以面對面地探討一些疑難問題。而對于工程流體力學(xué)這門課程而言,教學(xué)內(nèi)容不可避免地會涉及到一些類似數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式能夠留給學(xué)生更多的思考時(shí)間,同時(shí),也能夠加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解,加強(qiáng)記憶。由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件,教師是教學(xué)模式的主體,教師表達(dá)能力的好壞、知識的豐富程度嚴(yán)重影響教學(xué)效果,與此同時(shí),教學(xué)效率也非常低下,在有限的學(xué)時(shí),很難使教學(xué)內(nèi)容豐富,由此也扼殺了學(xué)生創(chuàng)意的產(chǎn)生和個(gè)性的發(fā)揮。②
1.4 多媒體應(yīng)用的弊端
多媒體是一種把文本、圖像、視頻、動(dòng)畫和聲音等信息的媒體集成在一起,并通過計(jì)算機(jī)綜合處理和控制的一種信息技術(shù)。多媒體教學(xué)具有教學(xué)形象、生動(dòng)、具體、信息量大、易于理解的優(yōu)點(diǎn)。在各高等院校專業(yè)課的教學(xué)過程中得到了廣泛應(yīng)用,給教學(xué)工作帶來了極大的方便。一方面,借助于多媒體教學(xué)不僅可以在一定程度上吸引學(xué)生的注意力,減輕教師板書的勞動(dòng)量,另一方面是可以將一些復(fù)雜的、難于形象描述的流體流動(dòng)現(xiàn)象和工程實(shí)際的圖像資料清晰地展現(xiàn)給學(xué)生,使教學(xué)內(nèi)容直觀明了。同時(shí),課堂氣氛動(dòng)靜結(jié)合、增強(qiáng)互動(dòng)性。與此同時(shí)也存在一些弊端:③由于大學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程快,信息容量大,一環(huán)緊扣一環(huán),即使是傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,在中、小學(xué)課堂上出現(xiàn)的活潑、互動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)場面,在大學(xué)課堂教學(xué)時(shí)很難出現(xiàn)。
2 如何提高工程流體力學(xué)課程教學(xué)效果
2.1 充分利用先進(jìn)的科研手段輔助教學(xué)
工程流體力學(xué)這一課程中涉及到的流場描述等知識點(diǎn)理論抽象、方程較多,僅借助于多媒體演示等手段教學(xué),效果并不很好。如果將先進(jìn)的科研手段輔助教學(xué),例如將先進(jìn)的激光粒子測速技術(shù)(PIV)應(yīng)用到“工程流體力學(xué)”的教學(xué)過程中,④比如可應(yīng)用拉格朗日描述流體流動(dòng)和歐拉描述流體流動(dòng)、紊流和層流流動(dòng)的特點(diǎn)、圓管中流體紊流和層流軸向速度分布特征等相關(guān)章節(jié)中,借助于先進(jìn)流體流動(dòng)測試技術(shù),能夠使學(xué)生對抽象的理論進(jìn)行深刻的理解,同時(shí)可激發(fā)學(xué)生對課程內(nèi)容進(jìn)行深入探索、從事科學(xué)研究的興趣。
2.2 傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合
多媒體教學(xué)技術(shù)的發(fā)展并不意味著必須摒棄一切傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法,如果將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合,揚(yáng)長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,提高課堂教學(xué)效果。對于工程流體力學(xué)這門工科專業(yè)基礎(chǔ)課程,在進(jìn)行復(fù)雜的理論公式推導(dǎo)教學(xué)時(shí),經(jīng)驗(yàn)證明:如果教師使用板書的教學(xué)方式,在黑板上一步一步推導(dǎo),而不是使用多媒體,打出一系列的數(shù)學(xué)符號,這樣既可以給學(xué)生更多的思考時(shí)間,又能夠使學(xué)生理解公式推導(dǎo)過程,使學(xué)生的記憶加強(qiáng)。而對于一些基本概念和特定的流體流動(dòng)現(xiàn)象,可以借助于多媒體教學(xué)手段,加深學(xué)生對基本概念和流體流動(dòng)現(xiàn)象的理解與認(rèn)識。
2.3 構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐操作平臺
工程流體力學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的學(xué)科,也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。很多流體力學(xué)理論都是通過實(shí)驗(yàn)研究建立起來的,一些理論分析得出的結(jié)論也需要實(shí)驗(yàn)來證實(shí),而實(shí)驗(yàn)又必須在理論分析所得出結(jié)論的指導(dǎo)下進(jìn)行。因此實(shí)驗(yàn)是工程流體力學(xué)課程的必不可少部分,是非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。它不但可以驗(yàn)證理論研究結(jié)果,同時(shí),在幫助學(xué)生學(xué)好工程流體力學(xué)這門課程的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索、創(chuàng)新能力和獨(dú)立工作重要環(huán)節(jié)。雖然目前大多數(shù)高校都把實(shí)驗(yàn)教學(xué)列為工程流體力學(xué)課程教學(xué)的一部分,貫穿于課程始終。但大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單調(diào),又有師資力量、實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等多種因素的制約,學(xué)生實(shí)際可選擇的范圍很小,在很大程度上限制了學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力,不能很好實(shí)現(xiàn)工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。因此,建立學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐操作平臺,在完成課程基礎(chǔ)理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生知識體系和將要從事的領(lǐng)域,開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
3 結(jié)束語
為提高工程流體力學(xué)課程的教學(xué)效果,可以通過利用先進(jìn)的科研手段輔助教學(xué)來提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,采用傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合方式進(jìn)行“教”,通過學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐來提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
注釋
① 黃芬霞.石油工程專業(yè)流體力學(xué)課程的教學(xué)改革探討與實(shí)踐[J].考索?探微,2013.12(1):231-232.
② 陳曉珊,洪文鵬等.工程流體力學(xué)課程改革的思考[J].東北電力大學(xué)學(xué)報(bào),2003.6(3):54-56.
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