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(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
摘要:?jiǎn)l(fā)式教學(xué)是現(xiàn)代教育研究當(dāng)中的一個(gè)重要課題,尤其是在高等教育全面改革的大背景下,通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),勇于創(chuàng)新,讓學(xué)生的個(gè)性自由發(fā)揮,充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和熱情,促進(jìn)學(xué)生身心的健康發(fā)展。本文主要探討的是啟發(fā)式教學(xué)在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中的運(yùn)用,徹底摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,讓學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體,通過(guò)教師的啟發(fā)引導(dǎo),讓學(xué)生更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞 :工程流體力學(xué);啟發(fā)式教學(xué);教學(xué)實(shí)踐;運(yùn)用
中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-2596(2015)03-0274-02
一、引言
《工程流體力學(xué)》是我國(guó)普通高等學(xué)校工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程,是一門(mén)研究液體和氣體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及應(yīng)用的學(xué)科。工程流體力學(xué)在土木工程、能源、動(dòng)力、環(huán)境、設(shè)備、化工、航空以及國(guó)防等領(lǐng)域都有很重要的應(yīng)用,尤其是熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要掌握系統(tǒng)、全面的《工程流體力學(xué)》理論知識(shí),通過(guò)學(xué)習(xí)本課程,確保學(xué)生能夠熟練地掌握流體力學(xué)的基本概念和原理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作能夠?qū)⒗碚撝R(shí)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中,為日后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鑒于此,本文主要探討啟發(fā)式教學(xué)在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中的運(yùn)用。
二、《工程流體力學(xué)》傳統(tǒng)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變
《工程流體力學(xué)》是工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科,是力學(xué)的一個(gè)重要分支,主要目的是為了將流體力學(xué)知識(shí)充分運(yùn)用到生產(chǎn)生活當(dāng)中。工程流體力學(xué)的研究方法主要包括實(shí)驗(yàn)研究、理論分析以及數(shù)值計(jì)算等。其中實(shí)驗(yàn)研究主要是利用各種實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)流體現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)分析,總結(jié)出流體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測(cè),通常采用模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析;理論分析主要是根據(jù)質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒以及能量守恒等定律,加以數(shù)學(xué)分析的手段,對(duì)流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析研究;數(shù)值計(jì)算則是利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將流體運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律表達(dá)出來(lái),從而獲得質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒以及能量守恒的計(jì)算方程,這些方程組合在一起成為流體力學(xué)基本方程組。《工程流體力學(xué)》課程設(shè)置的根本目的是為了讓學(xué)生熟練地掌握流體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律,將其運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中,以此來(lái)解決各種與流體力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題,但是長(zhǎng)久以來(lái)我們?cè)谡n堂教學(xué)中所強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)點(diǎn)的灌輸,學(xué)生進(jìn)行機(jī)械化的記憶,缺乏創(chuàng)新,因此需要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)理念進(jìn)行徹底改變。
(一)幫助學(xué)生建立流體力學(xué)的思維方式
《工程流體力學(xué)》的教學(xué)大綱要求學(xué)生能夠了解及應(yīng)用流體力學(xué)的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律,掌握流體力學(xué)的理論研究方法。在傳統(tǒng)教學(xué)理念中,課堂教學(xué)過(guò)分注重基本概念、基本理論和計(jì)算方法的學(xué)習(xí),學(xué)生在應(yīng)試教育的環(huán)境中對(duì)書(shū)本上的知識(shí)進(jìn)行機(jī)械化的記憶,很大一部分學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的記憶僅僅是為了完成考核任務(wù),因此無(wú)法形成系統(tǒng)的知識(shí)體系,也無(wú)助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的思維方式,使其在日后工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到關(guān)于流體力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題時(shí),無(wú)從下手。鑒于此,在現(xiàn)代教育理念下需要教師引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的流體力學(xué)知識(shí)體系,并學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的思維方式對(duì)流體力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行分析研究。①
(二)提高學(xué)生綜合分析應(yīng)用能力
《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)不僅要求學(xué)生建立科學(xué)的思維方式,還需要具備對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的綜合分析和應(yīng)用能力。在傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響下,學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí),嚴(yán)重缺乏學(xué)習(xí)的積極性和熱情,對(duì)知識(shí)和計(jì)算公式的機(jī)械化記憶,無(wú)助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。②因此需要在《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行自主總結(jié),通過(guò)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié),形成鮮明形象的記憶;與此同時(shí)在課后練習(xí)中需要增加綜合性,促進(jìn)學(xué)生對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用。
(三)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力
實(shí)驗(yàn)是《工程流體力學(xué)》教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分,通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)檢驗(yàn)一個(gè)理論或證實(shí)一種假設(shè)而進(jìn)行的一系列操作或活動(dòng),從而更加清晰地理解和認(rèn)識(shí)流體力學(xué)規(guī)律。通常實(shí)驗(yàn)要預(yù)設(shè)“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹薄ⅰ皩?shí)驗(yàn)環(huán)境”,進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)操作”,最終以“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的新聞形式發(fā)表“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。③在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生只能在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,根本無(wú)法鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力,因此需要學(xué)生自主獨(dú)立的進(jìn)行試驗(yàn)操作,讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,確定實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)踐中不斷提高自己的操作和知識(shí)的運(yùn)用能力。
(四)充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位
傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)理念嚴(yán)重背離之處在于課堂教學(xué)活動(dòng)中,教師往往處于主導(dǎo)地位,而作為教學(xué)活動(dòng)關(guān)鍵核心的學(xué)生群體則成為了知識(shí)的被動(dòng)接受者,單方面機(jī)械地完成課堂教學(xué)任務(wù),無(wú)法真正達(dá)到教學(xué)的目的。這就要求,在課堂教學(xué)過(guò)程中,教師必須時(shí)刻關(guān)注教學(xué)同步,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情,通過(guò)討論、提問(wèn)等方式,讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)當(dāng)中,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的方法。④
三、啟發(fā)式教學(xué)的具體應(yīng)用
(一)啟發(fā)式教學(xué)的實(shí)質(zhì)
啟發(fā)式教學(xué)源遠(yuǎn)流長(zhǎng),歷久彌新,“啟發(fā)”一詞最早源于古代教育家孔丘的“不憤不啟,不悱不發(fā)”。朱熹解釋說(shuō):“憤者,心求通而未得之意;悱者,口欲言而未能之貌。啟,謂開(kāi)其意;發(fā),謂達(dá)其辭?!睉嵟c悱是內(nèi)在心理狀態(tài)在外部容色言辭上的表現(xiàn)。就是說(shuō)在教學(xué)前務(wù)必先讓學(xué)生認(rèn)真思考,已經(jīng)思考相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間但還想不通,然后可以去啟發(fā)他;雖經(jīng)思考并已有所領(lǐng)會(huì),但未能以適當(dāng)?shù)难赞o表達(dá)出來(lái),此時(shí)可以去開(kāi)導(dǎo)他。在現(xiàn)代教育理念當(dāng)中,啟發(fā)式教學(xué)主要是指教學(xué)活動(dòng)中教師依據(jù)課程學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)自覺(jué)地掌握知識(shí)的教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)可以很好地詮釋教育學(xué)之間的關(guān)系,通過(guò)設(shè)置問(wèn)題情境,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性和主動(dòng)性,啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力,并且通過(guò)教師的適當(dāng)引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。⑤
(二)設(shè)置問(wèn)題情境
啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問(wèn)題情境,同時(shí)也是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的一種有效方式。這就要求教師在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中有目的、有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)各種情境,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,讓學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行探索分析。在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生遇到任何疑問(wèn)都應(yīng)該及時(shí)提出,向同學(xué)和老師進(jìn)行探討。大量的教學(xué)實(shí)踐表明,提問(wèn)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)的積極性,通過(guò)提問(wèn)鍛煉學(xué)生的探索欲和邏輯思維能力。⑥學(xué)生在啟發(fā)式教學(xué)模式下還應(yīng)該增加主動(dòng)性,尋找自己的興趣點(diǎn),去鉆研。這樣學(xué)生才會(huì)有問(wèn)題意識(shí),可以提出問(wèn)題,而不是在別人背后去解答問(wèn)題。另外,設(shè)置問(wèn)題情境要與實(shí)際生活相融合??梢酝ㄟ^(guò)創(chuàng)設(shè)生活或工作式的教學(xué)情境,讓學(xué)生真正感受到《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)的多樣性以及前瞻性,通過(guò)不斷探索激發(fā)出學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)興趣以及好奇心。
(三)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性
在啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程中,需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,讓學(xué)生真正意義上成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主導(dǎo)者。《工程流體力學(xué)》課程需要打破傳統(tǒng)應(yīng)試教育的束縛,讓學(xué)生的積極性和主動(dòng)性得到充分釋放。教師組織學(xué)生進(jìn)行討論時(shí),要注意學(xué)生的反映,激發(fā)起學(xué)生發(fā)的求知欲望,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)收集資料了解流體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律以及這些規(guī)律在工程實(shí)際中的應(yīng)用,幫助他們對(duì)問(wèn)題的獨(dú)立思考。例如教師可以列舉一些流體力學(xué)在生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的實(shí)例,使學(xué)生了解流體處于平衡及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律,加強(qiáng)理論概念與現(xiàn)實(shí)生活的相互聯(lián)系。總之,只有主動(dòng)參與其中,學(xué)生才能對(duì)問(wèn)題有一個(gè)深入的了解,并且能夠切身地投入自身全部的精力想方設(shè)法去解決當(dāng)前所面臨的問(wèn)題,而教師則完全不用花費(fèi)大量的精力進(jìn)行講解,只需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹敢ぷ鳎箤W(xué)生的自學(xué)能力能夠充分發(fā)揮。⑦
實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手操作以及對(duì)知識(shí)運(yùn)用的最佳方式,借助實(shí)驗(yàn)也可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在問(wèn)題情境環(huán)節(jié)中,學(xué)生大膽假設(shè)和創(chuàng)新提問(wèn)以后,就需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行模擬分析,并得到結(jié)論。在安全的保障下,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,在教師的引導(dǎo)下,自己動(dòng)手去做,積極探索。這樣會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)更有幫助,而這一過(guò)程會(huì)提高學(xué)生的研究熱情,也可以提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力。此外,在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生還可以自由組合進(jìn)行某一問(wèn)題的研究,當(dāng)假設(shè)足夠成立的情況下,通過(guò)查詢(xún)相關(guān)的文獻(xiàn)資料,并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室去尋找答案。這樣一來(lái),學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)或者工作中,如果遇到問(wèn)題,就可以真正獨(dú)立地進(jìn)行思考和研究。⑧
(四)建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍
建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍是啟發(fā)式教學(xué)實(shí)現(xiàn)的前提。而長(zhǎng)久以的來(lái)灌輸式教學(xué),讓教師成為課堂教學(xué)的主體,其高高在上的形象,讓不少學(xué)生產(chǎn)生畏懼感,這也使得學(xué)習(xí)氛圍過(guò)于凝重、刻板甚至拘束。因此在教學(xué)方式上需要打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛,改掉以往死氣乏味的課堂教學(xué),教師應(yīng)該是教學(xué)活動(dòng)的組織者和設(shè)計(jì)者,通過(guò)營(yíng)造出民主、和諧、愉悅的課堂氣氛等方式更好地幫助學(xué)生調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性和積極性,鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手,并且給學(xué)生提供更多的進(jìn)行流體力學(xué)討論研究的空間和機(jī)會(huì),讓學(xué)生在獨(dú)立思考、互相討論以及動(dòng)手操作中完成問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決過(guò)程。此外,教師還需要引導(dǎo)學(xué)生相互尊重、相互理解,課堂氣氛做到張弛有度。讓學(xué)生在合作交流中真正理解和掌握《工程流體力學(xué)》的理論知識(shí)和基本技能,使他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。⑨
綜上所述,啟發(fā)式課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位。只有充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性,才能夠提高《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)的質(zhì)量。為此,本文總結(jié)了傳統(tǒng)教學(xué)模式下《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)的種種弊端,然后在此基礎(chǔ)上對(duì)啟發(fā)式教學(xué)的有效途徑進(jìn)行了深入研究。通過(guò)營(yíng)造和諧的學(xué)習(xí)氛圍以及建立良好的師生關(guān)系,使《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)變得更加生動(dòng)、形象。
注釋?zhuān)?/p>
①?gòu)垥院?高校研究型教學(xué)范式之探究——啟發(fā)式教學(xué)[J].教育探索,2007(3).
②朱昌流.論啟發(fā)式教學(xué)的有效實(shí)施[J].教育與職業(yè),2007(18).
③李小川.工程流體力學(xué)教學(xué)改革模式的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2012(10).
④吳翊.啟發(fā)式教學(xué)再認(rèn)識(shí)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2011(1).
⑤劉全忠.關(guān)于工程專(zhuān)業(yè)流體力學(xué)課程教學(xué)改革的探討[J].教育教學(xué),2014(1).
⑥Wuhan University、scientific Research Publishing.The Heuristic Teaching Practice Based on Innovative Thinking [A].Proceedings of Conference on Creative Education(CCE2012).2012(5).
⑦朱輝,陳洪杰,劉飛.CDIO教育模式下工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2013(12).
⑧劉瑩.解立平.基于“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃的工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革初探[J].時(shí)代教育,2014(2).
【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué) 石油教學(xué) 學(xué)習(xí) 改革
【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)12-0231-02
近幾年隨著后備儲(chǔ)量持續(xù)增長(zhǎng),我國(guó)的石油工業(yè)以前所未有的速度向前發(fā)展,這就要求石油工程技術(shù)人員必須掌握扎實(shí)先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。石油工程專(zhuān)業(yè)有其自身濃郁的行業(yè)特點(diǎn),其目標(biāo)是培養(yǎng)能在石油工程領(lǐng)域從事油氣鉆井工程、采油工程、油藏工程、油氣儲(chǔ)運(yùn)等方面人才。在油氣勘探開(kāi)發(fā)儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中,存在廣泛而復(fù)雜的流體流動(dòng)現(xiàn)象,所以工程流體力學(xué)一直以來(lái)都是石油工程專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課。
一、上好“緒論”課
“緒論”是教材的開(kāi)篇之言,通常對(duì)全書(shū)有一個(gè)概括性的介紹。包括內(nèi)容的設(shè)置、該學(xué)科的發(fā)展簡(jiǎn)史、與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系和今后的發(fā)展方向及動(dòng)態(tài)。在教學(xué)過(guò)程中,充分備課,形象生動(dòng)地上好緒論課,使教師在后繼的教學(xué)工作中事半而功倍。總結(jié)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),講好“緒論”可從以下幾個(gè)方面對(duì)教學(xué)產(chǎn)生積極的作用和影響:1.可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。知之者不如好之者,好之者不如樂(lè)知者,三個(gè)層次呈遞進(jìn)狀態(tài),樂(lè)學(xué)是最高層次的學(xué)習(xí)熱情,濃厚的興趣能推動(dòng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行探索性的學(xué)習(xí),而且在學(xué)習(xí)中主動(dòng)克服困難,排除干擾;2.可促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中將流體知識(shí)運(yùn)用到專(zhuān)業(yè)課中,使知識(shí)融會(huì)貫通,有利于加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解;3.可幫助學(xué)生了解學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài),吸收最新知識(shí),有利于學(xué)生對(duì)個(gè)人求學(xué)生涯的整體規(guī)劃,優(yōu)化職業(yè)生涯。
二、定位教材,擴(kuò)展內(nèi)容
很多工科院校都開(kāi)設(shè)了工程流體力學(xué),針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè),流體力學(xué)的學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)肯定不一樣,那么對(duì)于石油工程專(zhuān)業(yè)而言,流體力學(xué)知識(shí)服務(wù)于鉆井、采油,偏重于工程運(yùn)用,所以在講授過(guò)程中不必要求學(xué)生熟練掌握每一個(gè)公式的推導(dǎo)過(guò)程,只需了解就可以,更多講解與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的實(shí)際運(yùn)用,那么教材的選擇就很重要了。廣泛閱讀流體教材,選擇與專(zhuān)業(yè)最匹配的教材是首要任務(wù)。目前市面上有很多版本內(nèi)容不同的教材,在定位教材后,難免教材在編排上不是盡善盡美,那么就要對(duì)選定教材的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展,可以加深加寬知識(shí)體系,更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
三、講究課堂內(nèi)教學(xué)方法和手段
自工作來(lái),對(duì)于教學(xué)方法和手段進(jìn)行了不斷的摸索完善,工程流體力學(xué)側(cè)重于應(yīng)用流體力學(xué)的基本原理、理論與方法研究,解決工程實(shí)際問(wèn)題。研究方法也遵循“實(shí)踐-理論-實(shí)踐”的基本規(guī)律。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生最大的問(wèn)題在于――不知道怎么學(xué),不是學(xué)不會(huì),而是沒(méi)有找到適合這門(mén)課的學(xué)習(xí)方法。所以需要教師講究課堂教學(xué)方法,采用合適的教學(xué)手段,讓學(xué)生不至于感到知識(shí)晦澀難懂,繼而失去學(xué)習(xí)興趣。例如:每次上課前提問(wèn)回答上次課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容,集中學(xué)生的注意力,在此同時(shí)給了學(xué)生收拾情緒的時(shí)間,以利于新課的講授;在上課過(guò)程中對(duì)于有散發(fā)性的問(wèn)題,可以采用提問(wèn)的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考,并給予一定的獎(jiǎng)勵(lì);如果章節(jié)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單易懂,可以促使學(xué)生自己上臺(tái)講授,一方面激發(fā)學(xué)生自主學(xué)通學(xué)透,另一方面建立學(xué)生強(qiáng)大的自信心。
四、積極收集反饋信息
一方面在課間與學(xué)生主動(dòng)溝通,了解學(xué)生的思想動(dòng)態(tài),拉近與學(xué)生的距離,才能最廣化地獲得反饋信息,師生關(guān)系。另一方面及時(shí)布置練習(xí),既要起到鞏固的作用,又要充分發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn),然后有的放矢的解決難題。要想獲得預(yù)期的效果,教師在布置作業(yè)前必須精心研究習(xí)題內(nèi)容,布置有代表性的習(xí)題,既不重復(fù)也不遺漏,然后盡快批改作業(yè),在知識(shí)遺忘的截止時(shí)間前糾正錯(cuò)誤,使學(xué)生形成正確的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
五、善用多媒體工具
隨著科技越來(lái)越發(fā)達(dá),原本的板書(shū)形式慢慢遠(yuǎn)離學(xué)生的視線(xiàn),取而代之的是多媒體教學(xué),在充分享受信息化的同時(shí),要考慮學(xué)生的接受能力與接受程度。目前學(xué)生普遍反映多媒體教學(xué)雖然信息量大,但對(duì)于較大的信息量,學(xué)生難以全部接受,更容易形成抵觸心理。在充分征求學(xué)生的意見(jiàn)后,得到的結(jié)論是:善用多媒體工具――用于展示圖片、動(dòng)畫(huà)和教學(xué)影像。
將板書(shū)與多媒體合理地結(jié)合在一起,板書(shū)用于基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),多媒體展示流體復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)與工程實(shí)際運(yùn)用,便于學(xué)生的理解接受,最大化地保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
六、重視實(shí)驗(yàn)課
目前,學(xué)生中普遍存在重理論輕實(shí)踐的心理,做實(shí)驗(yàn)敷衍了事,寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告只用粘貼復(fù)制就可以了,無(wú)論數(shù)據(jù)合理與否,應(yīng)付交差就完事了,數(shù)據(jù)不正常也不思考,實(shí)屬本末倒置。流體力學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的力學(xué)分支,實(shí)驗(yàn)探究不僅是教學(xué)的內(nèi)容,更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的手段。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、有利于概念的構(gòu)建、有利于模型的建立、有利于定律的導(dǎo)出、有利于結(jié)論的檢驗(yàn)、有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。特別是流體力學(xué)中很多經(jīng)驗(yàn)公式,都是大量做實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的,所以實(shí)驗(yàn)是理論的源泉。現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課均是實(shí)驗(yàn)教師演示給學(xué)生看,然后學(xué)生參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)依葫蘆畫(huà)瓢做一遍,遇到問(wèn)題依賴(lài)于教師,不主動(dòng)思考,完全失去了做實(shí)驗(yàn)的意義。
七、結(jié)論
工程流體力學(xué)是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的意義,對(duì)工程流體力學(xué)的教學(xué)思考是永無(wú)止境的,作為一線(xiàn)教師,要在工作中不斷摸索實(shí)踐,積累豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)中實(shí)踐改革,提高教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)習(xí)工程流體力學(xué)的過(guò)程充滿(mǎn)樂(lè)趣與動(dòng)力。
參考文獻(xiàn):
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[2]黃衛(wèi)星,肖澤儀,伍勇,魏文韞.過(guò)程裝備專(zhuān)業(yè)工程流體力學(xué)課程的地位與教學(xué)要求[J].化工高等教育,2010,(1).
關(guān)鍵詞:流體力學(xué);課程教學(xué);課程考核;改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)17-0091-03
《流體力學(xué)》是我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的基礎(chǔ)理論課程。流體力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)的一個(gè)分支,它以物理學(xué)為基礎(chǔ),力學(xué)為依據(jù),以數(shù)學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)為工具,研究流體平衡和運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,以及流體與固體的相互作用力。作為一門(mén)實(shí)用的工程科學(xué),流體力學(xué)有比較完整的體系,它不但可以獨(dú)立解決一些工程實(shí)際問(wèn)題,而且可以為學(xué)習(xí)多種工程專(zhuān)業(yè)課打下必要的基礎(chǔ)。其任務(wù)在于使學(xué)生掌握流體力學(xué)的基本理論、基本計(jì)算方法、基本實(shí)驗(yàn)技能以及在工程實(shí)際中的初步應(yīng)用。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生初步具備分析和解決實(shí)際流體力學(xué)問(wèn)題的能力,并對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來(lái)從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)的工作和科研打下良好的基礎(chǔ)。多年來(lái),流體力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要是經(jīng)典的流體力學(xué)理論和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)分析方法,偏重于理論分析,教學(xué)內(nèi)容比較抽象和單一,不能反映當(dāng)前流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì),不利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。具體可以概括為以下幾點(diǎn):
1.流體力學(xué)的教學(xué)大綱不適應(yīng)高等教育改革發(fā)展的需要,對(duì)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)基本要求的定位不準(zhǔn),與培養(yǎng)目標(biāo)的要求不太一致。
2.流體力學(xué)教學(xué)與環(huán)境工程其他專(zhuān)業(yè)課程結(jié)合不緊,導(dǎo)致許多畢業(yè)生在從事環(huán)境工程過(guò)程中感覺(jué)到流體力學(xué)對(duì)環(huán)境工程的指導(dǎo)作用不明顯。
3.流體力學(xué)中的部分概念與化工原理中的內(nèi)容相重復(fù)。
4.流體力學(xué)教材中缺乏反映近代科技成果的新內(nèi)容和流體力學(xué)的新發(fā)展,與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展聯(lián)系不緊密。
5.教學(xué)方法和教學(xué)手段沒(méi)有考慮到學(xué)生主體。
6.流體力學(xué)教學(xué)中沒(méi)有引入演示實(shí)驗(yàn),將其中抽象的物理過(guò)程和物理圖像形象化、直觀化,學(xué)生不容易深刻理解和掌握。
7.成績(jī)?cè)u(píng)定形式單一,不能全面地考核學(xué)生所學(xué)知識(shí)和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力??己诵问交旧鲜峭ㄟ^(guò)學(xué)期末的一次性閉卷考試完成,試卷題型也大都為考察課程主要知識(shí)內(nèi)容點(diǎn)的選擇題、填空題、計(jì)算題、證明題等,這種考核形式有引導(dǎo)學(xué)生死記硬背的傾向,缺乏對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的考核。
這些問(wèn)題的存在導(dǎo)致在學(xué)生心目中,流體力學(xué)似乎沒(méi)有其他專(zhuān)業(yè)課重要,是一門(mén)可學(xué)可不學(xué)的課程。因此,傳統(tǒng)的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、成績(jī)?cè)u(píng)定不能適應(yīng)流體力學(xué)教學(xué)的需要,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗母铮瑯?gòu)建面向工程的教學(xué)體系,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,搭建能力培養(yǎng)平臺(tái),建立更科學(xué)的考核機(jī)制,以適應(yīng)形勢(shì)的變化發(fā)展。目前,我國(guó)高校所使用的流體力學(xué)教材主要有毛根海編著的《應(yīng)用流體力學(xué)》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學(xué)》、丁祖榮編著的《流體力學(xué)》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》作為指定教材。2012年,在認(rèn)真梳理流體力學(xué)、化工原理及環(huán)境工程相關(guān)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,對(duì)流體力學(xué)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂、對(duì)教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn),制作完成了與汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》相配套的多媒體課件,并在教學(xué)中投入使用,取得了良好的教學(xué)效果。
一、修訂教學(xué)大綱
根據(jù)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)修訂原有的教學(xué)大綱,使教學(xué)目標(biāo)的工科特色更加明顯。
二、改革教學(xué)內(nèi)容
1.刪減與化工原理重復(fù)的內(nèi)容,對(duì)這部分知識(shí)點(diǎn),把講授的重點(diǎn)放在深化和提高上。
2.將流體的物理性質(zhì)、靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、水頭損失和水力計(jì)算作為教學(xué)的重點(diǎn)。
3.大幅增加適應(yīng)環(huán)境工程實(shí)踐需要的內(nèi)容,引入一些環(huán)境工程案例,讓同學(xué)們未進(jìn)入社會(huì)就能體會(huì)到流體力學(xué)對(duì)環(huán)境工程的指導(dǎo)作用
三、改革教學(xué)方法
新生入學(xué)開(kāi)始就召開(kāi)師生見(jiàn)面會(huì),讓學(xué)科負(fù)責(zé)人講解專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案,有經(jīng)驗(yàn)的教師教授如何進(jìn)入大學(xué)里的學(xué)習(xí)狀態(tài),引導(dǎo)新生盡快適應(yīng)大學(xué)的教育環(huán)境和人文環(huán)境,樹(shù)立全面人才培養(yǎng)的理念以及與之對(duì)應(yīng)的教學(xué)模式、考核體系等內(nèi)容。讓新生對(duì)自己的大學(xué)生活作全局規(guī)劃,從獲得知識(shí)、提高專(zhuān)業(yè)技能的方式方法上不斷開(kāi)拓思維,尋求自己的努力方向。改變傳統(tǒng)的“注入式”傳授知識(shí)的教學(xué)方法,采用注重培養(yǎng)實(shí)踐能力的教學(xué)方法,針對(duì)具體教學(xué)內(nèi)容,靈活采用內(nèi)容講授、課堂討論、雙向交流、問(wèn)題思考、習(xí)題訓(xùn)練、器材設(shè)計(jì)與制作、企業(yè)觀摩考察等多種形式,使學(xué)生能較好地掌握流體力學(xué)的基本概念、基本規(guī)律,掌握分析解決流體力學(xué)問(wèn)題的方法和思路,并使解決問(wèn)題的能力得以提高。每次上新的章節(jié)時(shí),先提出一些與環(huán)境工程實(shí)踐密切相關(guān)的問(wèn)題,然后告訴學(xué)生這一章節(jié)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,通過(guò)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),就可以運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)解決這些實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),就不會(huì)盲目地學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。如在流體的物理性質(zhì)一章導(dǎo)入的階段提出“為什么經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī),總是要發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱一段時(shí)間后才開(kāi)始行駛”?在流體靜力學(xué)章節(jié)以“為什么點(diǎn)滴吊瓶的液體逐漸減少時(shí)而藥液的流速卻不變”?流體動(dòng)力學(xué)中以“為什么飛機(jī)的頭部有一根長(zhǎng)長(zhǎng)的針狀物”等來(lái)導(dǎo)入。學(xué)完一個(gè)章節(jié)后,再告訴他們由于課堂教學(xué)時(shí)間有限,還有很多問(wèn)題的解決需要更多的知識(shí),引導(dǎo)大家自學(xué)。特別是課程教學(xué)已經(jīng)過(guò)半以后,學(xué)生的基本流體力學(xué)知識(shí)有些儲(chǔ)備后,要鼓勵(lì)、啟發(fā)、指導(dǎo)有興趣的同學(xué)做一些拓展性的學(xué)習(xí)和思考,參與老師的科研或自己做些發(fā)明創(chuàng)造,如教學(xué)模具、實(shí)驗(yàn)器具等科技作品,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這時(shí)我會(huì)帶些有興趣的同學(xué)到污水處理廠、環(huán)??萍脊救⒂^考察,了解企事業(yè)的技術(shù)需求和科技難題,和同學(xué)們一起思考探索問(wèn)題的解決方案。針對(duì)流體力學(xué)中的概念和規(guī)律比較抽象和枯燥的特點(diǎn),采用多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)手段,綜合運(yùn)用圖像、文字、動(dòng)畫(huà)等展現(xiàn)圖文并茂的教學(xué)內(nèi)容,運(yùn)用視覺(jué)效應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)效果、擴(kuò)大知識(shí)面。例如,流體動(dòng)力學(xué)章節(jié)中講述流線(xiàn)的性質(zhì)時(shí),我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里納涼的圖片。洞穴靠下風(fēng)口堆了一個(gè)土包,外面涼爽的風(fēng)能吹進(jìn)洞穴,若下風(fēng)口沒(méi)有土包,涼風(fēng)進(jìn)不去。以這種生動(dòng)的形式展現(xiàn)課程內(nèi)容,而不是簡(jiǎn)單地播放幻燈片。學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),而且感受到知識(shí)的生動(dòng)有趣性。對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容,要嚴(yán)格進(jìn)行板書(shū)推導(dǎo),一方面有利于學(xué)生理清思路;另一方面,有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),不能簡(jiǎn)單地把熱熱鬧鬧當(dāng)做生動(dòng)有趣。對(duì)一些工程或生活中碰到的案例或常識(shí),也不太容易做課堂實(shí)驗(yàn)時(shí),可以通過(guò)一些課件來(lái)模擬。將理論知識(shí)與視頻、動(dòng)畫(huà)、工程案例、生活常識(shí)相結(jié)合,調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)激情,使其從被動(dòng)式聽(tīng)課轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式欣賞知識(shí)。如在流體動(dòng)力學(xué)章節(jié),我引入了美國(guó)南北戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的彼得斯堡戰(zhàn)役的一段視頻:講述一個(gè)叫普萊曾茨的士兵,運(yùn)用流體力學(xué)知識(shí)解決地道通風(fēng)的問(wèn)題,巧妙地將叛軍的防御陣地炸毀。這些視頻、動(dòng)畫(huà)、案例中的氛圍、情景不僅啟發(fā)了他們的思維,更讓他們享受到聽(tīng)課的樂(lè)趣,激發(fā)了其學(xué)習(xí)的積極性。
四、引入演示實(shí)驗(yàn)
整合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)中心、環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的資源,自行搭建或購(gòu)置一些演示實(shí)驗(yàn)裝置,將演示實(shí)驗(yàn)引入流體力學(xué)課堂,使流體力學(xué)中抽象的物理過(guò)程和物理圖像變得形象、直觀和可信,使教學(xué)內(nèi)容更有表現(xiàn)力,便于學(xué)生深刻理解和掌握。若暫時(shí)沒(méi)有條件,也要積極引入一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗囊曨l,播放給同學(xué)們學(xué)習(xí)。如伯努利方程式是流體力學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),非常抽象。因此,在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí),我就在課堂上做些表面上看起來(lái)匪夷所思的實(shí)驗(yàn),但卻可以用伯努利方程式很容易解釋這種現(xiàn)象。例如嘴用力吹一個(gè)漏斗,乒乓球而不落地。學(xué)生非常驚詫這個(gè)現(xiàn)象,立刻想知道為什么會(huì)這樣,學(xué)習(xí)的積極性立刻被調(diào)動(dòng)起來(lái)。然后在黑板上畫(huà)出示意圖,再用伯努利方程式解釋?zhuān)瑢W(xué)生就會(huì)理解透徹、記憶深刻。
五、加強(qiáng)素質(zhì)拓展
鼓勵(lì)學(xué)生積極與工程、生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,制作小發(fā)明小創(chuàng)造,參與科學(xué)研究、社會(huì)調(diào)查等。如在教學(xué)過(guò)程中,我多次組織學(xué)生參與各類(lèi)科研論文大賽、發(fā)明大賽,取得了不錯(cuò)的成績(jī)。通過(guò)這些鍛煉,不僅加深了學(xué)生對(duì)課程的理解,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的能力,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。積極組織學(xué)生參與本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、優(yōu)秀畢業(yè)論文培育計(jì)劃、大學(xué)生科研論文大賽、大學(xué)生專(zhuān)利發(fā)明大賽以及環(huán)境與健康協(xié)會(huì)等;參與污水處理廠、環(huán)保部門(mén)、環(huán)保企業(yè)及各類(lèi)生產(chǎn)單位的科研、生產(chǎn)工作。通過(guò)創(chuàng)建實(shí)習(xí)基地、培訓(xùn)基地、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、技術(shù)咨詢(xún)、項(xiàng)目合作等形式,獲得與流體力學(xué)有關(guān)的技術(shù)難題。再以這些問(wèn)題為范例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察、技術(shù)交流、故障診斷、問(wèn)題分析、解決方案、實(shí)施效果等環(huán)節(jié),供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。不僅解決了工程實(shí)際問(wèn)題,而且開(kāi)闊了學(xué)生的視野。讓學(xué)生預(yù)先進(jìn)入工作角色,以業(yè)務(wù)需求帶動(dòng)求知欲望。只有在實(shí)際工作中,學(xué)生才能對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用、交叉學(xué)科之間的作用以及教學(xué)科研的關(guān)系有越來(lái)越明晰的認(rèn)識(shí),對(duì)于專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)的獲取有更明確的思路。
六、改革考核方法
教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革,必須與課程考核方法的改革相配套。為了提升考核環(huán)節(jié)對(duì)于人才培養(yǎng)的支撐度,推動(dòng)教學(xué)理念與內(nèi)容、方式與方法的變革,切實(shí)發(fā)揮課程考核對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)作用,我校于2011年制定了本科生課程考試管理辦法,2013年制定了全面提高本科教學(xué)質(zhì)量的實(shí)施意見(jiàn),2014年學(xué)校啟動(dòng)教學(xué)考核改革試點(diǎn)工作,《流體力學(xué)》是我校第一批立項(xiàng)的課程考核改革試點(diǎn)課程。在新的考核方案中,我更加注重學(xué)生對(duì)基本概念、基本規(guī)律的理解,學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)行過(guò)程化考核、多種形式的考核。全面考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度、概括能力和綜合應(yīng)用水平??梢詥卧獪y(cè)試時(shí)采用開(kāi)卷考試,期末考試采用半開(kāi)卷考試,試題有一半是自己出的試題??己嗽囶}中的開(kāi)發(fā)性試題就是用所學(xué)流體力學(xué)知識(shí)解釋、處理日常生活、工程中的現(xiàn)象等。
1.豐富考核方式。緊扣課程目標(biāo),選擇能夠全面衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核方式。將筆試、討論、口試、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、調(diào)查報(bào)告等多種形式相結(jié)合,將知識(shí)理論識(shí)記的考察與分析解決問(wèn)題能力的檢驗(yàn)并重,對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)地評(píng)價(jià)。
2.強(qiáng)化全程評(píng)價(jià)。把課程考核貫穿于教學(xué)的全過(guò)程,將過(guò)程評(píng)價(jià)與終結(jié)評(píng)價(jià)相結(jié)合,設(shè)計(jì)不同階段、不同方式考核的分值比例,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行有效評(píng)價(jià),改變“一考定成敗”的現(xiàn)象,扭轉(zhuǎn)“期末突擊死記硬背”的不良學(xué)風(fēng)。過(guò)程考核在評(píng)定學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的同時(shí),加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度等非智力因素的考察,分課堂表現(xiàn)和課下表現(xiàn),各占總成績(jī)的10%。過(guò)程考核成績(jī)占總成績(jī)的30%,期末考核占總成績(jī)的50%。過(guò)程考核有章節(jié)考核、期中考核和歸納總結(jié)考核。章節(jié)考核分3次進(jìn)行,考核形式為開(kāi)卷,每次5分,滿(mǎn)分為15;期中考核,考核形式為開(kāi)卷,滿(mǎn)分為10分。每次考核用兩套試題,一半學(xué)生用A試題,一半同學(xué)用B試題,學(xué)生預(yù)先不知道自己拿到何種試題;歸納總結(jié)能力考核,學(xué)生根據(jù)自己對(duì)課程的把握、見(jiàn)解出一份合適的試卷,教師據(jù)此評(píng)分,滿(mǎn)分為5分。期末考核的考試形式為半開(kāi)卷(一張復(fù)習(xí)紙的開(kāi)卷考試),試題范圍覆蓋教學(xué)大綱,沒(méi)有課本中能直接找到的概念性記憶性試題,但又要熟記并靈活運(yùn)用課本知識(shí),強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合應(yīng)用和實(shí)踐運(yùn)用。題型包括選擇題、計(jì)算題、作圖題、項(xiàng)目設(shè)計(jì)型和開(kāi)放性試題。建立電子試題庫(kù),實(shí)行抽題組卷,實(shí)現(xiàn)教考分離。試題庫(kù)中有一半是學(xué)生出的試題(由教師篩選出優(yōu)質(zhì)的試題,或稍作修改),一半為教師出的試題。
3.優(yōu)化考核內(nèi)容。以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為原則,選擇考核內(nèi)容。在評(píng)定學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能的同時(shí),突出對(duì)學(xué)生分析解決問(wèn)題、動(dòng)手能力及綜合素質(zhì)的考察。采用體現(xiàn)創(chuàng)新特點(diǎn)的考試題型,以適應(yīng)學(xué)科專(zhuān)業(yè)與相關(guān)行業(yè)發(fā)展的新要求。堅(jiān)持合理性原則,考核內(nèi)容的選擇符合考核課程目標(biāo)的要求。理論知識(shí)考核的重點(diǎn)為課程知識(shí)體系中核心要點(diǎn)、基本原理的理解與運(yùn)用;實(shí)踐知識(shí)方面突出對(duì)操作流程的熟悉程度、實(shí)踐結(jié)果分析運(yùn)用能力的檢測(cè);綜合素質(zhì)方面的考察堅(jiān)持以能否有效支撐專(zhuān)業(yè)發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)。課程考核綜合考慮各方面因素,首先是課堂表現(xiàn),即學(xué)習(xí)態(tài)度,考核實(shí)行扣分制,滿(mǎn)分為10分。如上課曠課、玩手機(jī)、聽(tīng)音樂(lè)、交頭接耳等,第一次扣1分,第二次扣2分,第三次扣5分,四次以上全扣。其次是作業(yè)考核,滿(mǎn)分為10分。作業(yè)次數(shù)為7,交1次作業(yè)得1分,總作業(yè)次數(shù)分為7;質(zhì)量分為3,視工整度、正確率給分。
4.暢通信息反饋??己私Y(jié)果及時(shí)上網(wǎng)公布,學(xué)生可以查看自己的考核成績(jī),對(duì)自己前段時(shí)間的學(xué)習(xí)效果有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí),及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。切實(shí)發(fā)揮課程考核對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)作用,對(duì)教學(xué)內(nèi)容與方式改革的推動(dòng)作用,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)投入的引導(dǎo)作用,促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。在教學(xué)過(guò)程中,選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)向?qū)W生征求關(guān)于教學(xué)方法、考試考核模式等方面的意見(jiàn)或建議,以及前段時(shí)間學(xué)習(xí)的感受,我再根據(jù)學(xué)生反饋來(lái)的信息,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法、手段、進(jìn)度等,認(rèn)真處理好教與學(xué)的關(guān)系。并根據(jù)學(xué)生的意見(jiàn)、可采納程度、對(duì)教學(xué)的關(guān)注程度進(jìn)行打分,并計(jì)入該門(mén)課程的平時(shí)成績(jī)。
七、結(jié)束語(yǔ)
流體力學(xué)是一門(mén)系統(tǒng)性、理論性很強(qiáng)的應(yīng)用力學(xué)課程,體現(xiàn)了力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等交叉學(xué)科在工程中的應(yīng)用。因此,如何將知識(shí)傳授與提高學(xué)生應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí)、適應(yīng)社會(huì)需求相兼顧,對(duì)于教師自身素質(zhì)、教學(xué)水平和教學(xué)方法是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生流體力學(xué)的工程應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革,并對(duì)考核方式、內(nèi)容、過(guò)程和反饋進(jìn)行配套改革,推動(dòng)教學(xué)理念、方法的變革。加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用,真正掌握相關(guān)知識(shí),為日后工程,科研和工作打下良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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[2]謝翠麗,倪玲英.工程流體力學(xué)本科課程引入CFD教學(xué)的探討[J].力學(xué)與實(shí)踐,2013,35(3):91-93.
關(guān)鍵詞:農(nóng)林高校;熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué);課程教學(xué);實(shí)踐創(chuàng)新
當(dāng)前,在“綠色發(fā)展理念”深入人心的時(shí)代背景下,農(nóng)林類(lèi)高校迎來(lái)了很好的歷史發(fā)展機(jī)遇;同時(shí)社會(huì)和企業(yè)對(duì)農(nóng)林類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的需求更加重視質(zhì)量,對(duì)人才的知識(shí)深度、廣度和對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)特色課核心知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用能力,均提出了更高要求。提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生林業(yè)裝備系統(tǒng)總體及其子系統(tǒng)技術(shù)的掌握程度,拓展學(xué)生在林業(yè)裝備系統(tǒng)上運(yùn)用專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)特色課中核心知識(shí)的科研能力,是農(nóng)林類(lèi)高教工作者面臨的共同課題[4]。
1課程教學(xué)剖析
1.1課程內(nèi)容
“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)綜合性專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是后續(xù)液壓與氣體傳動(dòng)、泵與風(fēng)機(jī)、林業(yè)機(jī)械等專(zhuān)業(yè)及特色專(zhuān)業(yè)課的重要基礎(chǔ)。課程目標(biāo)包括:掌握工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、第二定律、熱工轉(zhuǎn)換的規(guī)律和理想氣體的熱力學(xué)過(guò)程,學(xué)會(huì)基本的理論分析與計(jì)算方法;通過(guò)對(duì)熱量傳遞的三種基本方式、導(dǎo)熱基本理論、對(duì)流換熱基本規(guī)律、黑體輻射基本定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生具備對(duì)基本的傳熱學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析和總結(jié)的能力;掌握流體的主要物理性質(zhì)和流體靜力學(xué)的基本理論知識(shí),學(xué)會(huì)流體上的作用力分析,能夠推導(dǎo)流體動(dòng)力學(xué)方程的連續(xù)性方程和伯努利方程,針對(duì)黏性流體,能對(duì)管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷;能夠?qū)Α皞鳠釋W(xué)”“工程流體力學(xué)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋?zhuān)ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析工程中的現(xiàn)象及問(wèn)題,并得到合理有效的結(jié)論??傮w來(lái)看,本課程講授內(nèi)容包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)以及工程流體力學(xué)三大板塊的內(nèi)容,是在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化學(xué)習(xí),拓展到實(shí)際的工程問(wèn)題,所以本課程不僅理論性強(qiáng),而且工程應(yīng)用性也很強(qiáng);與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)其他課程相比,該課程涵蓋了本應(yīng)三門(mén)獨(dú)立開(kāi)設(shè)的課程內(nèi)容,知識(shí)難點(diǎn)聚集、微積分公式眾多、三大知識(shí)板塊思維跨度大、學(xué)生融會(huì)貫通掌握難。但是,學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度直接影響后續(xù)專(zhuān)業(yè)特色課程的學(xué)習(xí)情況。
1.2教學(xué)思路
目前,本課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí),理論授課42學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)授課6學(xué)時(shí)。三大板塊的教學(xué)內(nèi)容多,理論授課課時(shí)較少,矛盾突出:(1)學(xué)生由固體學(xué)科切換到流體學(xué)科的學(xué)習(xí)需要較長(zhǎng)適應(yīng)期;(2)課程中較多章節(jié)內(nèi)容抽象,且涉及大量公式推導(dǎo)及專(zhuān)業(yè)的概念鋪墊,加之為了跟上教學(xué)進(jìn)度教學(xué)內(nèi)容更新較快,學(xué)生普遍反映課程難度較大;(3)教學(xué)內(nèi)容和后續(xù)專(zhuān)業(yè)及特色專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容銜接性不夠緊密;(4)從內(nèi)容的充實(shí)性和課程的結(jié)構(gòu)上來(lái)看,“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)滿(mǎn)足要求,但是對(duì)接林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域最新技術(shù),強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維方面,當(dāng)前的課程建構(gòu)仍無(wú)能為力;(5)由于本課程的學(xué)習(xí)不涉及具體的機(jī)械裝備系統(tǒng),使得同學(xué)們對(duì)本課程在專(zhuān)業(yè)中的地位認(rèn)知不足,學(xué)習(xí)積極性欠佳,這些現(xiàn)狀使得提升教學(xué)效果難度較大。針對(duì)上述課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀,結(jié)合農(nóng)林類(lèi)高?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況,制定了如下教學(xué)思路:(1)授課時(shí),使學(xué)生從機(jī)電系統(tǒng)、固體力學(xué)等學(xué)科的思維中切換出來(lái),將空間觀測(cè)法跟同學(xué)們探討透徹,基于空間觀測(cè)法開(kāi)展“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”的課程教學(xué)。(2)在教學(xué)大綱中刪除過(guò)于抽象、應(yīng)用面較窄的教學(xué)內(nèi)容,深入講解與后續(xù)“液壓與氣體傳動(dòng)”“泵與風(fēng)機(jī)”“林業(yè)機(jī)械”等課程關(guān)聯(lián)度較深的內(nèi)容,為專(zhuān)業(yè)及特色專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)做好扎實(shí)鋪墊。(3)結(jié)合在林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域與“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”緊密關(guān)聯(lián)的科研經(jīng)歷,探索寓教學(xué)于科研、科研反哺教學(xué)的授課模式,強(qiáng)化同學(xué)們對(duì)“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”在“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)里占有重要地位的基礎(chǔ)認(rèn)知,顯著提升同門(mén)們自愿學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的熱情。(4)注重思維方式、終身學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程中注重切入問(wèn)題角度的講解,使得同學(xué)們?cè)诿靼讍?wèn)題的同時(shí)更養(yǎng)成學(xué)習(xí)思考問(wèn)題方法的習(xí)慣;從固體學(xué)科到流體學(xué)科是一個(gè)較大的跨越,在跨越的過(guò)程中,使同學(xué)們樹(shù)立終身學(xué)習(xí)意識(shí),為以后培養(yǎng)同學(xué)們提出、解決林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域?qū)W科前沿性、熱點(diǎn)性問(wèn)題的能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2課程構(gòu)建探討
在“碳達(dá)峰、碳中和”的硬性發(fā)展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念加速推進(jìn)的浪潮之下,農(nóng)林高?!皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生在高等教育系統(tǒng)中的地位不斷提升,所以基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程構(gòu)建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面,基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課課程構(gòu)建要體現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的深度和廣度;另一方面,內(nèi)容要很好銜接并服務(wù)于核心專(zhuān)業(yè)課、特色專(zhuān)業(yè)課,為學(xué)生后期畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生科研深造做好鋪墊。
2.1課程內(nèi)容深度銜接核心專(zhuān)業(yè)課
“林業(yè)機(jī)械”是南京林業(yè)大學(xué)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課,內(nèi)容涵蓋林業(yè)動(dòng)力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護(hù)、防火、采伐、采摘、智能化等機(jī)械。其中,和“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)的包括動(dòng)力、清理、保護(hù)、采摘等板塊。林業(yè)動(dòng)力機(jī)械(包括泵、風(fēng)機(jī))涉及“工程熱力學(xué)”中熱能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題,同時(shí)也涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮混合氣體壓強(qiáng)、溫度變化和裝置的動(dòng)力匹配問(wèn)題;林業(yè)清理機(jī)械涉及“工程流體力學(xué)中”不可壓液態(tài)水在管道內(nèi)部的流動(dòng),在霧化器內(nèi)的流態(tài)分布、出口后霧化粒徑分布等復(fù)雜多相流問(wèn)題,如圖1所示;林業(yè)保護(hù)機(jī)械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮流體空氣的外部流動(dòng)及耦合風(fēng)場(chǎng)、霧滴的多相流動(dòng)問(wèn)題,如圖2所示;林業(yè)采摘機(jī)械中,基于負(fù)壓的采摘系統(tǒng)涉及可壓縮流體空氣的管內(nèi)流動(dòng)問(wèn)題。從銜接核心專(zhuān)業(yè)課的角度來(lái)看,一方面,農(nóng)林類(lèi)高?!盁峁せA(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)該深耕“工程熱力學(xué)”和“工程流體力學(xué)”,而“工程流體力學(xué)”應(yīng)該是重點(diǎn)中的重點(diǎn);另一方面,也好兼顧課程內(nèi)容的完整性,“傳熱學(xué)”也要適度調(diào)整。
2.2匹配三大板塊關(guān)系,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)
建議協(xié)調(diào)、平衡三大板塊的課時(shí)占比,同時(shí)明晰課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。在“工程熱力學(xué)”(熱能的間接應(yīng)用)板塊中,我們將實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的媒介稱(chēng)之為“工質(zhì)”,媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”,熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、工質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)及理想氣體的熱力過(guò)程等課程內(nèi)容和專(zhuān)業(yè)核心課程林業(yè)機(jī)械吻合度較好?!肮こ塘黧w力學(xué)”中,對(duì)流體的終結(jié)性定義是“抓不起來(lái)的物體”,一般性的定義是“氣體和液體”的總稱(chēng),但課程內(nèi)容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)及黏性流體等課程內(nèi)容都是基于不可壓的液體,同為流體,但氣體和液體的性質(zhì)及研究重點(diǎn)相差甚遠(yuǎn),“氣體”這種流體相關(guān)課程內(nèi)容的缺失為后續(xù)專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大知識(shí)結(jié)構(gòu)缺陷。“傳熱學(xué)”(熱能的直接應(yīng)用)中,對(duì)導(dǎo)熱、對(duì)流傳熱(混合傳熱,主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應(yīng)用等課程內(nèi)容做了比較詳細(xì)的講解,但是后續(xù)專(zhuān)業(yè)核心課程對(duì)傳熱學(xué)中的知識(shí)需求很少,僅僅在脈動(dòng)燃燒技術(shù)這一研究領(lǐng)域有所涉及??傮w來(lái)看,不管是“工程熱力學(xué)”中的“工質(zhì)”,還是“工程流體力學(xué)”中的“氣體”,再或者“對(duì)流換熱”中的“流體”,其中“氣體”是課程的“最大公約數(shù)”,也是和林業(yè)機(jī)械這一專(zhuān)業(yè)核心課程相關(guān)的“最大公約數(shù)”。鑒于此,“工程熱力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容總體上可以維持不變,部分章節(jié)可以簡(jiǎn)化,不重要的知識(shí)點(diǎn)減少不必要的推導(dǎo),側(cè)重理論、公式概念的理解和應(yīng)用,這樣可省出一部分課時(shí)??傉n時(shí)不變的情況下可以合理縮減“傳熱學(xué)”的課時(shí),對(duì)輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學(xué)的試驗(yàn)研究中也有重要應(yīng)用,可以在這里對(duì)相似準(zhǔn)則進(jìn)行深入講解,省出較多課時(shí)。將“工程流體力學(xué)”放在最突出的位置,省出來(lái)的課時(shí)分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢(shì)流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動(dòng)力學(xué)中“擾動(dòng)在外空間流場(chǎng)中的傳播”及“管內(nèi)氣體的流動(dòng)”等內(nèi)容,以匹配林業(yè)機(jī)械核心專(zhuān)業(yè)課。
2.3樹(shù)立自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識(shí)
目前,流體力學(xué)板塊中關(guān)于可壓縮流體的課程內(nèi)容匱乏,教學(xué)中會(huì)鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)贛OOC上尋找優(yōu)秀資源進(jìn)行線(xiàn)上學(xué)習(xí),使同學(xué)們樹(shù)立自主學(xué)習(xí)意識(shí)。通過(guò)工程流體力學(xué)板塊,我們?cè)隗w力學(xué)的范疇內(nèi)將研究運(yùn)動(dòng)的方法由拉格朗日法提升到歐拉法,這是一個(gè)顯著的改變,也是重要的進(jìn)步,通過(guò)這一步,有助于培養(yǎng)同學(xué)們的終身學(xué)習(xí)意識(shí)。
結(jié)語(yǔ)
對(duì)比分析法教學(xué)
筆者經(jīng)常采用對(duì)比分析教學(xué)法,讓學(xué)生通過(guò)思考與對(duì)比增強(qiáng)所學(xué)知識(shí)的連貫性,提高學(xué)習(xí)效果。由于流體力學(xué)是力學(xué)的分支,因此力學(xué)的定律也適用流體力學(xué),但流體的特性決定了流體力學(xué)在與固體力學(xué)有千絲萬(wàn)縷聯(lián)系的同時(shí),又有它獨(dú)有的一些特性。所以,筆者在授課時(shí)會(huì)讓學(xué)生先回憶相關(guān)的固體力學(xué)知識(shí),再將固體力學(xué)定律引申到流體力學(xué)當(dāng)中,讓學(xué)生輕松地理解和掌握流體力學(xué)中的概念和原理。例如在講授流體靜平衡微分方程這一章節(jié)時(shí),筆者就會(huì)問(wèn)學(xué)生:在理論力學(xué)中,如果物體處于平衡狀態(tài)應(yīng)滿(mǎn)足什么樣的條件?學(xué)生很自然地想到要所有的合外力為零。然后筆者又會(huì)引導(dǎo)學(xué)生流體力學(xué)的研究對(duì)象為流體質(zhì)點(diǎn),而流體質(zhì)點(diǎn)在空間上是很小的,需要對(duì)微元體建立平衡方程。換句話(huà)說(shuō)就是微元體要保持平衡,其所受的合外力也需要為零,由此就可得到流體靜平衡微分方程。這樣靜平衡微分方程的物理意義就很直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前。除了將流體力學(xué)和固體力學(xué)進(jìn)行對(duì)比分析外,筆者還會(huì)將流體力學(xué)中的一些概念通過(guò)列表的方式進(jìn)行對(duì)比,讓學(xué)生了解這些概念的異同點(diǎn)。比如,筆者在講到流體運(yùn)動(dòng)學(xué)這一章節(jié)時(shí)講解兩種描述流體運(yùn)動(dòng)的方法,就給出了表1。學(xué)生借助表格一目了然地看到了拉格朗日法和歐拉法各自的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)比分析法不但有助于學(xué)生理解和掌握流體力學(xué)知識(shí),還能讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
多層次多視角分析問(wèn)題
現(xiàn)代教育觀念認(rèn)為,高等教育應(yīng)當(dāng)融知識(shí)的傳授和能力的培養(yǎng)于一體。[4]為了適應(yīng)個(gè)性化發(fā)展和高素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,在引導(dǎo)他們熟練掌握基本分析方法的同時(shí),還要教會(huì)學(xué)生多視角、多層次的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。為此,筆者除了講授基本方程、基本定理的推導(dǎo),還會(huì)將問(wèn)題進(jìn)一步深化、演繹,將枯燥乏味的理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納整合,建立學(xué)生的哲學(xué)思維觀。例如,在學(xué)習(xí)靜止流體對(duì)平面的總壓力這一節(jié)時(shí)要求學(xué)生能夠計(jì)算總壓力大小、方向和作用位置。講授首先從求解矩形水平面的總壓力入手,再延伸到求解矩形垂直面總壓力,再到求解矩形斜平面總壓力,最后求解任意平面的總壓力,如圖3所示。這種層層剝繭的講授讓學(xué)生不知不覺(jué)中掌握了求解總壓力的方法和技巧。逐層分析的方法教會(huì)了學(xué)生如何將一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題分解,然后再借助已有的知識(shí)進(jìn)行求解,達(dá)到觸類(lèi)旁通的效果。同時(shí),為了讓學(xué)生更加深入、全面地了解平面所受的靜壓力,講授時(shí)又分別采用了解析法和壓力圖法進(jìn)行求解。通過(guò)這一章節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生明白了解決許多工程問(wèn)題可以從多個(gè)側(cè)面、多個(gè)視角分析,盡管采用的方法和理論不盡相同,但都可以獲得正確的結(jié)果,殊途同歸,增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)。除了在教學(xué)過(guò)程中改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,構(gòu)建多元化的課堂教學(xué)模式以外,為了提高教學(xué)效果,運(yùn)用多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的立體化輔助教學(xué)手段也非常重要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,工程實(shí)際圖片、動(dòng)畫(huà)和視頻素材使各種教育信息的表達(dá)更加生動(dòng)、直觀和多樣化,能很好地刺激學(xué)生的感官,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,開(kāi)闊學(xué)生的視野,可以收到純板書(shū)教學(xué)所無(wú)法達(dá)到的效果。因此,“流體力學(xué)”教學(xué)過(guò)程中對(duì)于難以理解的概念,如勢(shì)流與旋流、流線(xiàn)與跡線(xiàn)的概念、流場(chǎng)的演示、流態(tài)的判別和波的傳播、邊界層的形成等內(nèi)容均利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)給學(xué)生進(jìn)行演示,起到了畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。
結(jié)束語(yǔ)