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工程流體力學(xué)論文模板(10篇)

時(shí)間:2023-03-27 16:50:18

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇工程流體力學(xué)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

工程流體力學(xué)論文

篇1

論文關(guān)鍵詞:環(huán)境工程專業(yè);工程流體力學(xué);水污染控制工程;教學(xué)改革

“工程流體力學(xué)”是研究流體(液體、氣體)處于平衡狀態(tài)和流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的力學(xué)規(guī)律、流體與固體之間的相互作用及其在工程技術(shù)中應(yīng)用的一門科學(xué),是力學(xué)的一個(gè)獨(dú)立分支,有其自身的理論體系,其基礎(chǔ)理論主要由三部分組成:流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)?!八廴究刂乒こ獭笔顷P(guān)于控制水體污染途徑以及各種廢水處理方法(包括物理處理方法、化學(xué)處理方法、生物處理方法等)的基本理論、工作原理及設(shè)計(jì)計(jì)算的一門科學(xué)?!肮こ塘黧w力學(xué)”是環(huán)境工程專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課,“水污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)的核心專業(yè)課,這兩門課程在環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)中有著舉足輕重的作用,同時(shí)兩者之間也存在著重要的相互理論關(guān)系。

“工程流體力學(xué)”是水利、環(huán)境、能源、土木、機(jī)械、動(dòng)力等學(xué)科的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程,該課程的教學(xué)內(nèi)容紛繁豐富,其特點(diǎn)是理論性和綜合性比較強(qiáng),概念抽象,難于理解?!八廴究刂乒こ獭闭n程內(nèi)容與“工程流體力學(xué)”內(nèi)容結(jié)合相對比較緊密,如城市排水溝道系統(tǒng)、各種污水處理構(gòu)筑物等的設(shè)計(jì)計(jì)算,以及在構(gòu)筑物中的生化反應(yīng)、化學(xué)絮凝反應(yīng)中水力條件的控制等均是工程流體力學(xué)理論知識(shí)在水污染控制工程中的實(shí)際應(yīng)用。目前,在環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)方面,“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”課程正面臨著比較尷尬的局面:一方面課程內(nèi)容趨于復(fù)雜和廣泛;另一方面在課時(shí)量逐漸壓縮的情況下,“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”教學(xué)內(nèi)容沒有起到應(yīng)有的相互銜接,教學(xué)內(nèi)容彼此脫離。由此形成環(huán)境工程專業(yè)“工程流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課銜接不夠,在教學(xué)過程中學(xué)生感到內(nèi)容枯燥,概念抽象;而在“水污染控制工程”教學(xué)過程中,學(xué)生感到工程流體力學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)不扎實(shí),不能夠熟練應(yīng)用工程流體力學(xué)基礎(chǔ)理論解決水污染控制工程方面的實(shí)際問題。

針對目前環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容的狀況,本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、師資配置、考核方式四個(gè)方面提出“工程流體力學(xué)”與“水污染控制工程”教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。

一、改革教學(xué)內(nèi)容

對“工程流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn),重構(gòu)環(huán)境工程專業(yè)的“工程流體力學(xué)”課程,對該課程中的主要內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),緊密結(jié)合后續(xù)專業(yè)課“水污染控制工程”的內(nèi)容進(jìn)行改編,為“水污染控制工程”的講授奠定基礎(chǔ)理論知識(shí)?!肮こ塘黧w力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容主要包括理論教學(xué)和實(shí)踐性教學(xué)兩部分,其中在理論教學(xué)內(nèi)容部分,如“工程流體力學(xué)”中涉及到的流體粘滯性、流體內(nèi)摩擦定律等內(nèi)容,結(jié)合水污染控制工程的斜板斜管沉淀池中水的流態(tài)所需要的雷諾數(shù)內(nèi)容為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革;“流體靜力學(xué)”中絕對壓強(qiáng)、相對壓強(qiáng)、真空度等概念、理論在水污染控制工程中虹吸濾池、脈沖澄清池以及沉淀池、污泥濃縮池重力式排泥所需要的靜水頭壓力等實(shí)際工程中的應(yīng)用為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革;流體運(yùn)動(dòng)學(xué)中基本理論對“水污染控制工程”中的數(shù)學(xué)模式的建立為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革;“流體動(dòng)力學(xué)”中壓力損失理論在水污染控制工程中的水力計(jì)算,水射器理論在水污染控制工程中的計(jì)量作用、加藥作用、射流曝氣作用為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革等。其次,“工程流體力學(xué)”實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容部分,改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,除驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之外,增加工程應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),如文丘里流量計(jì)、三角堰流量計(jì)、巴氏計(jì)量槽、畢托管測速儀、虹吸管、孔口與管嘴的工程應(yīng)用等內(nèi)容,既加強(qiáng)了動(dòng)手操作能力,也培養(yǎng)了學(xué)生將基礎(chǔ)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的綜合分析與應(yīng)用能力,不僅使教學(xué)內(nèi)容豐富,也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。

對“水污染控制工程”教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革包括理論教學(xué)內(nèi)容改革和實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容改革,強(qiáng)調(diào)“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)在水污染控制工程中的應(yīng)用。在理論教學(xué)內(nèi)容方面,“水污染控制工程”中的污水溝道系統(tǒng)水力計(jì)算、水處理構(gòu)筑物中水力參數(shù)的確定、污水在構(gòu)筑物中的最佳流態(tài)、各水處理構(gòu)筑物之間高程布置、混合反應(yīng)池中攪拌強(qiáng)度的確定、過濾池中配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其濾速確定等一系列涉及工程流體力學(xué)問題的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行必要教學(xué)改革,加強(qiáng)學(xué)生對“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)在水污染控制工程中的工程應(yīng)用有一個(gè)更清晰的認(rèn)識(shí),理解“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)在水污染控制工程中的重要性,使學(xué)生既掌握了“水污染控制工程”應(yīng)用設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法等知識(shí),也加強(qiáng)了學(xué)生對“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)知識(shí)在水污染控制實(shí)際工程的應(yīng)用。在實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容方面,加強(qiáng)工程性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,從不同的工業(yè)企業(yè)和居民生活區(qū)采集不同的廢水水樣,根據(jù)化驗(yàn)所得廢水水質(zhì),確定所采用的處理技術(shù)和處理工藝,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在各種廢水處理工藝中所選擇的工程流體力學(xué)水力參數(shù),基于“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)分析廢水處理工藝水力參數(shù)的合理性。

二、改革教學(xué)模式

“工程流體力學(xué)”特點(diǎn)是理論性、綜合性、系統(tǒng)性較強(qiáng),概念抽象、邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。目前傳統(tǒng)的教學(xué)模式基本上是教師講、學(xué)生聽,“授—受”型單一模式,盡管在學(xué)的過程中采用了多種形式的多媒體教學(xué)方式,但仍沒有改變學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的被動(dòng)地位,學(xué)生缺乏主動(dòng)性和實(shí)踐性。改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,實(shí)施探究式、啟發(fā)式、開放式的創(chuàng)新教學(xué)模式,結(jié)合水污染控制工程中的實(shí)際問題,以工程實(shí)例為背景,應(yīng)用工程流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問題,誘導(dǎo)學(xué)生積極思考,在教學(xué)過程中形成教學(xué)互動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與性。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容性質(zhì),“工程流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容可以分為基礎(chǔ)理論和實(shí)際工程應(yīng)用兩個(gè)部分。在流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)三個(gè)基礎(chǔ)理論部分,采用形象化的多媒體演示、軟件模擬、小型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合探究式、啟發(fā)式教學(xué)模式,鼓勵(lì)學(xué)生課堂討論;在實(shí)際工程應(yīng)用教學(xué)部分,如孔口管嘴、有壓管流和明渠流部分,以水污染控制工程中的工程實(shí)例為背景,采用適量的實(shí)際工程圖片,豐富教學(xué)信息量,刺激學(xué)生的感官,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬學(xué)生的思路,開闊學(xué)生的視野,可以使枯燥、乏味的內(nèi)容變得趣味盎然,使抽象、晦澀的內(nèi)容變得直觀生動(dòng)。

“水污染控制工程”特點(diǎn)是實(shí)踐性、工程應(yīng)用性強(qiáng),因?yàn)椴煌膹U水水質(zhì)達(dá)到處理要求所采用的處理技術(shù)、處理工藝不同;即便相同的廢水水質(zhì),如果污水量不同,所采用的處理工藝也不同;一個(gè)廢水處理工程,即廢水水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)相同,也可以采用不同的處理技術(shù)和處理工藝,工程流體力學(xué)參數(shù)的選擇是確定不同廢水處理技術(shù)、工藝的主要影響因素之一。因此,在“水污染控制工程”的教學(xué)過程中,改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,實(shí)施探究式、啟發(fā)式、開放式的實(shí)踐教學(xué)模式,以工程實(shí)例為背景,通過開放性的實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)正確選擇工程流體力學(xué)參數(shù),并通過實(shí)驗(yàn)研究對參數(shù)的選擇、廢水處理效果等進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證。通過工程實(shí)例和實(shí)踐性教學(xué)改革,使學(xué)生既對廢水處理工程設(shè)計(jì)過程有一個(gè)清晰的思路,又能達(dá)到舉一反三的效果。

三、優(yōu)化師資配置

師資隊(duì)伍優(yōu)化,一靠資源,二靠制度,師資隊(duì)伍優(yōu)化也是一個(gè)相對的漸進(jìn)過程,優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)和措施與所處時(shí)代、社會(huì)背景及其自身所處發(fā)展階段和學(xué)科特色有關(guān)。環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)要求師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量可靠?!肮こ塘黧w力學(xué)”與“水污染控制工程”是本專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課和主干專業(yè)課,兩門課程在講授過程中存在著千絲萬縷的必然聯(lián)系,這就對師資配置和師資隊(duì)伍建設(shè)提出了更高的要求。首先,建立高質(zhì)量的師資隊(duì)伍,定期或不定期對教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和實(shí)踐工程訓(xùn)練,要求講授“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”兩門課程的教師對兩個(gè)學(xué)科均有一定的研究,或者承擔(dān)一定量研究科研工作,洞悉當(dāng)前“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”發(fā)展的最新前沿理論和技術(shù);其次,在師資配置方面,要求講授“工程流體力學(xué)”的教師對“水污染控制工程”有一定的研究或承擔(dān)相關(guān)科研項(xiàng)目,講授“水污染控制工程”的教師對“工程流體力學(xué)”有扎實(shí)的理論研究或承擔(dān)相關(guān)的科研項(xiàng)目;第三,建立教師研討會(huì)制度,講授“工程流體力學(xué)”的和講授“水污染控制工程”的教師定期或不定期舉行教學(xué)研討會(huì),避免兩門課程的講授內(nèi)容出現(xiàn)彼此分裂現(xiàn)象。如果在師資配置中,講授“工程流體力學(xué)”的教師畢業(yè)于力學(xué)專業(yè),即使講授“工程流體力學(xué)”的教師對力學(xué)有很高的造詣,對該門課程的講授有聲有色,但如果該教師對環(huán)境工程專業(yè)“水污染控制工程”專業(yè)理論知識(shí)或?qū)嵺`工程知之甚少,那么在教學(xué)過程中,必然不能夠?qū)ⅰ肮こ塘黧w力學(xué)”與“水污染控制工程”教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,對環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生來說,這樣的師資配置,必定不是最優(yōu)化的師資配置。

篇2

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(huì)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(shí)、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(shí)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(shí),開闊了學(xué)生視野,增加課堂知識(shí)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。

篇3

 

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(huì)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(shí)、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(shí)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(shí),開闊了學(xué)生視野,增加課堂知識(shí)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。 

 

篇4

一、前言

《流體力學(xué)》是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),它建立在現(xiàn)場觀測、實(shí)驗(yàn)室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上,具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撔浴⒃淼某橄笮?、概念多、方程推?dǎo)繁雜等特點(diǎn),對學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)知識(shí)及綜合分析與處理問題能力的要求較高,因而大部分學(xué)生覺得該課程抽象、枯燥、難懂,普遍缺乏對流體力學(xué)理論的感性認(rèn)識(shí),都有某種程度的畏懼感,導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。

我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、工程力學(xué)等專業(yè)的學(xué)生都須具備不同程度的流體力學(xué)知識(shí)和技能,它是各專業(yè)后續(xù)課程如:液壓傳動(dòng)、水力學(xué)、流體機(jī)械、空氣調(diào)節(jié)、傳熱學(xué)等課程的基礎(chǔ)。

為此,作者通過教學(xué)實(shí)踐,就多樣化的教學(xué)方法、更新的教學(xué)內(nèi)容、引入高科技的教學(xué)手段等方面進(jìn)行探討,以期提高《流體力學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。

二、以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主

《流體力學(xué)》的課程體系分為基本理論、基本應(yīng)用和專門課題三大知識(shí)模塊,它要求學(xué)生具備扎實(shí)的微積分知識(shí)、力學(xué)知識(shí)等。學(xué)生在接觸流體力學(xué)課程伊始,對抽象的理論理解速度慢,對枯燥的公式及其推導(dǎo)過程容易厭煩,因而《流體力學(xué)》的教學(xué)應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)中,學(xué)生獲取知識(shí)主要是聽教師講課,通過板書教師細(xì)致耐心地闡述概念、推導(dǎo)公式、突出重點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)難點(diǎn),以學(xué)生容易接受的講課速度,留給學(xué)生更多的思考和消化的時(shí)間,再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動(dòng),會(huì)達(dá)到很好的教學(xué)效果。

(一)結(jié)合實(shí)例,講清楚基本概念

流體力學(xué)的概念多、現(xiàn)象多,且很多概念和現(xiàn)象比較抽象,難以理解,諸如:拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實(shí)例對這些抽象的概念進(jìn)行講解,例如在講授描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時(shí),學(xué)生們很難理解。為了將概念通俗化,上課時(shí)筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計(jì)客運(yùn)量所采用兩種方法為例:①在每一輛公交車上安排記錄員,記錄每輛車在不同時(shí)刻(站點(diǎn))上下車人數(shù),此法類似于拉格朗日法的質(zhì)點(diǎn)跟蹤,它與跡線的定義對應(yīng);②在每一公交站點(diǎn)安排記錄員,記錄不同時(shí)刻經(jīng)過該站點(diǎn)車輛的上下車人數(shù),此法等同于歐拉法,與流線的定義對應(yīng)。

在講解伯努利方程原理的時(shí)候,例舉1912年“豪克”號(hào)鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號(hào)遠(yuǎn)洋輪相撞的船吸現(xiàn)象,讓學(xué)生清楚掌握流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān),流速越大,壓強(qiáng)越小;反之亦然。

概念是公式推演的基石,沒有準(zhǔn)確的概念,后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼,清晰的概念會(huì)使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實(shí)例來闡述抽象的概念及其之間的內(nèi)部聯(lián)系和區(qū)別,教師易教、學(xué)生易懂,將會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

(二)以用為度,重點(diǎn)突出理論公式的應(yīng)用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用,是流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時(shí)候,先從容易理解的靜力學(xué)平衡微分方程推導(dǎo)開始,強(qiáng)調(diào)公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律,假設(shè)條件是平衡、理想、靜止的流體,重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生如何理解公式各項(xiàng)的幾何意義和物理含義,掌握公式的實(shí)際應(yīng)用。這樣學(xué)習(xí)到后面的動(dòng)力學(xué)伯努利方程時(shí),先易后難、循序漸進(jìn),學(xué)生就覺得不會(huì)那么深?yuàn)W。在講解相對平衡的流體壓強(qiáng)分布規(guī)律時(shí),就要求學(xué)生必須掌握推導(dǎo)過程,因?yàn)樗诮鉀Q一般平衡流體內(nèi)部的壓強(qiáng)分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時(shí)非常重要。而對于連續(xù)性方程和動(dòng)量方程的學(xué)習(xí),只強(qiáng)調(diào)記住結(jié)論和理解公式中各個(gè)物理量的含義。這樣做,有效地避免了大量公式繁瑣的推導(dǎo)給學(xué)生帶來的畏難情緒,也能夠做到以用為度、重點(diǎn)突出。

不可否認(rèn),依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)形式單一,教學(xué)手段不先進(jìn),教學(xué)效率不高,適應(yīng)不了課程教學(xué)學(xué)時(shí)少、受教育學(xué)生數(shù)增加的情況。

三、以現(xiàn)代化的教學(xué)手段為輔

當(dāng)前以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)普遍地應(yīng)用于高校的教學(xué)中。制作教學(xué)用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材,作為課堂教學(xué)有力的輔助教學(xué)手段,可以在有限的時(shí)間內(nèi),利用圖文并茂的信息傳播方式,將課程內(nèi)容及有關(guān)背景資料以影像、圖片等形式,直觀地傳播給學(xué)習(xí)者,將流體力學(xué)中抽象的概念和理論具體化、形象化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠從感性認(rèn)識(shí)開始,逐步上升到理性認(rèn)識(shí),進(jìn)而能夠達(dá)到運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。

結(jié)合流體力學(xué)精品課程的建設(shè),教學(xué)團(tuán)隊(duì)制作了流體力學(xué)多媒體電子教案,并在教學(xué)過程中不斷完善,逐步取得了良好的教學(xué)效果。在設(shè)計(jì)與制作多媒體課件時(shí),遵循課堂教學(xué)的基本規(guī)律,既發(fā)揮傳統(tǒng)板書教學(xué)中容易帶動(dòng)學(xué)生思路、逐條在黑板上書寫的特點(diǎn),在課件制作中根據(jù)講解的進(jìn)度逐條展現(xiàn)公式條目等內(nèi)容,同時(shí)又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動(dòng)現(xiàn)象,以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來,幫助學(xué)生建立清晰的印象。教學(xué)團(tuán)隊(duì)收集、制作了大量的多媒體素材,例如在講解雷諾判據(jù)的時(shí)候,制作了雷諾實(shí)驗(yàn)的FLIASH素材,以動(dòng)畫的形式向?qū)W生展示了流體流動(dòng)的兩種不同狀態(tài),以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動(dòng)速度、管徑、流體種類有關(guān)系。運(yùn)用多媒體輔助手段表達(dá)后,能夠幫助學(xué)生很好地理解課程的重、難點(diǎn),提高教學(xué)效率。利用多媒體技術(shù),還可以制作需占用大量時(shí)間板書和不易通過板書表述的內(nèi)容,提高了教學(xué)效率。

多媒體教學(xué)的內(nèi)容一定要做到提綱挈領(lǐng)、重點(diǎn)突出,有所為有所不為。多媒體技術(shù)沒有好壞之分,只有合理使用與不當(dāng)使用之別。但是實(shí)踐應(yīng)用中,發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學(xué)模式,離開多媒體手段就上不了課;有的教師將教材內(nèi)容全部照搬到了課件中,自己就成了的幻燈片放映員,“照機(jī)宣科”;有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性,界面過于華麗,淡化了教學(xué)重點(diǎn);也有的教師忽略學(xué)生對課件內(nèi)容理解消化的時(shí)間,致使學(xué)生的思維跟不上教師講解的速度,降低了教學(xué)效果。上述現(xiàn)象將會(huì)造成一種新形式的“滿堂灌”,只不過是由“人灌”變成“機(jī)灌”而已。

四、總結(jié)

流體力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠?qū)⑶昂笾R(shí)貫通,突出重點(diǎn),化煩就簡、引入實(shí)例形象闡述概念原理,促進(jìn)知識(shí)的系統(tǒng)化進(jìn)程;多媒體教學(xué)能將難于理解的知識(shí)通過圖文、音像生動(dòng)地顯現(xiàn)出來,幫助學(xué)生理解性記憶。借助于先進(jìn)的教學(xué)手段,將多媒體輔助教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合起來,力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化,既能保證課堂信息量大,又能避免單純多媒體授課的不足,才能提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量。以上是筆者在流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的體會(huì),愿與同行共同切磋。

基金項(xiàng)目:2009年安徽省教育廳《流體力學(xué)》精品課程

[參考文獻(xiàn)]

篇5

在西部大開發(fā)的推動(dòng)下,石油工業(yè)也以驚人的速度迅猛發(fā)展,培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型石油工業(yè)人才已迫在眉睫。特別是榆林學(xué)院(以下簡稱“我院”)所在的榆林市,作為重要的國家能源化工基地,對油氣儲(chǔ)運(yùn)人才的需要更加突出。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的努力下,我院的油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)已被評為陜西省特色專業(yè)。為了加強(qiáng)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng),造就工程型人才,對油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行了全面的改革,將專業(yè)理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,統(tǒng)籌規(guī)劃,使學(xué)生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識(shí),培養(yǎng)工程意識(shí),提高學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,?qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力,全面提高專業(yè)素質(zhì)。但是,由于我院油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的發(fā)展相對榆林市石油工業(yè)的發(fā)展具有一定的滯后性,導(dǎo)致畢業(yè)學(xué)生不能達(dá)到目前油田企業(yè)的要求。因此,提高我院油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的教學(xué)水平具有重要的意義。鑒于這樣的形勢,本項(xiàng)目提出對油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程最重要的專業(yè)課程之一工程流體力學(xué)課程的教學(xué)改革。

一、教學(xué)中存在的問題

在油氣儲(chǔ)運(yùn)的課程編排中,《工程流體力學(xué)》課程是可以將儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐相銜接的很好橋梁。目前該課程的授課方式有所不妥,使得這門課不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此,在理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的條件下,應(yīng)該配套一系列仿真課件,與教學(xué)相結(jié)合,學(xué)生才能更好地將書本知識(shí)融入腦海。仿真課件可以使學(xué)生掌握難以理解的抽象理論,從而更好地學(xué)習(xí)該專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程,以便為將來的其它專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

在加強(qiáng)工程流體力學(xué)課程理論教學(xué)的同時(shí),還要加以仿真課件的訓(xùn)練,再配合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過該課程的學(xué)習(xí),結(jié)合實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),可以綜合地將課本理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合,以利于提高學(xué)生綜合素質(zhì),對于他們今后的工作或繼續(xù)深造發(fā)揮潛移默化的作用。

分析目前我院工程流體力學(xué)課程與實(shí)踐教學(xué)之間的現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)存在的主要問題是:教學(xué)體系、內(nèi)容與實(shí)踐課之間存在脫節(jié)現(xiàn)象,具體表現(xiàn)在以下方面:首先,作為專業(yè)最重要的課程之一,《工程流體力學(xué)》課程是學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程的基礎(chǔ),如果這個(gè)基礎(chǔ)打不好,那么其它課就很難學(xué)習(xí)。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生很多都不太明白課程中一些具體的流態(tài)名詞,以及抽象的流體損失問題,如果有了仿真課件,這些疑難問題就一目了然了。其次,我院儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中,有些由于廠家設(shè)計(jì)問題造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,所以原本剛夠?qū)W生分組實(shí)驗(yàn)的儀器數(shù)目,現(xiàn)在只能增加每小組的人數(shù)才可以維持正常開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程。由于該課程中涉及的實(shí)驗(yàn)數(shù)目較多,也導(dǎo)致了場地的嚴(yán)重不足。再次,教學(xué)中不能很好地將理論課知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相互滲透。而《工程流體力學(xué)》課程作為本專業(yè)的基礎(chǔ)課程,與生產(chǎn)實(shí)習(xí)的相互滲透又甚為重要。

二、改革教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

為了更好地發(fā)揮該課程的作用,針對我院工程流體力學(xué)課程開設(shè)的現(xiàn)狀,以及國內(nèi)一些知名高校開設(shè)這門課程的情況,筆者提出幾點(diǎn)改革建議,以使學(xué)生能夠把學(xué)到的知識(shí)活學(xué)活用,提高他們分析問題和解決問題的能力。 轉(zhuǎn)貼于

1.按照實(shí)用、新穎、精練的要求,著力進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的提煉與更新

課程建設(shè)旨在突破學(xué)科專業(yè)局限,又要照顧到專業(yè)需要,對課程進(jìn)行整合、優(yōu)化,合理安排教學(xué)內(nèi)容。例如在本課程中加入非牛頓流體部分的教學(xué)內(nèi)容,形成課程的特色。

2.強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

應(yīng)該在教學(xué)中加入一部分符合我院具體專業(yè)情況的仿真模擬課件的使用量,學(xué)生可以將所學(xué)的知識(shí)和課件相結(jié)合,更加深他們對知識(shí)的理解和應(yīng)用。這樣,不但順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,也節(jié)省了學(xué)生花在琢磨流型變化上的很多時(shí)間。鑒于課程自身的特點(diǎn),對于各種工藝流程圖的介紹,傳統(tǒng)的板書方法已不能完全滿足教學(xué)需求。筆者因此針對不同專業(yè)的教學(xué)大綱,制定了相應(yīng)的教學(xué)課件,通過多媒體教學(xué),以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法中抽象、晦澀、枯燥的缺點(diǎn),使學(xué)生從動(dòng)態(tài)的畫面中,比較輕松地理解教師在教學(xué)中要傳授給學(xué)生的知識(shí)內(nèi)容。

3.有效組織實(shí)踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要

工程流體力學(xué)是一門綜合性和實(shí)踐性均非常強(qiáng)的課程,因此有效組織實(shí)踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要。學(xué)生通過在工廠的實(shí)習(xí),可以將在學(xué)校中學(xué)到的理論知識(shí)與工廠中實(shí)際生產(chǎn)有效地結(jié)合起來,增強(qiáng)對理論知識(shí)的理解。應(yīng)盡快解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備結(jié)論不準(zhǔn)確的現(xiàn)象,使教學(xué)儀器百分之百地準(zhǔn)確投入到學(xué)生的學(xué)習(xí)當(dāng)中去,盡可能地將流體力學(xué)作為向外專業(yè)進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn),讓有興趣的學(xué)生也能參與。

通過該項(xiàng)目制定的措施實(shí)施于油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)教學(xué)中,使每屆油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)學(xué)生受益。提高學(xué)生對專業(yè)理論知識(shí)的理解深度,增強(qiáng)他們的專業(yè)技能,并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)活學(xué)活用。此舉對學(xué)生的就業(yè)和繼續(xù)深造具有非常重要的意義。

三、教學(xué)效果的考核

前已述及,這門課程主要是油氣儲(chǔ)運(yùn)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ),這門課程的培養(yǎng)目標(biāo)旨在為以后的專業(yè)課打好扎實(shí)的基礎(chǔ),樹立學(xué)生的應(yīng)用能力。因此,在考試方式上,更注重應(yīng)用能力的測試,考察學(xué)生與社會(huì)的接軌程度。這樣,考試題型多是一些發(fā)揮性的,讓學(xué)生用“漁”的本領(lǐng)去為本門課程的學(xué)習(xí)畫上休止符。

四、結(jié)語

總之,對于《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容改革的初步探索分析,可以促進(jìn)教學(xué)觀念的改變,按此目標(biāo)授課,對教師提出了更高的要求。同時(shí),還可以促進(jìn)教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及其儀器設(shè)備的更新,提高學(xué)生的動(dòng)手能力及科研能力,從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)有所用”,“教學(xué)相長”。

篇6

 

在西部大開發(fā)的推動(dòng)下,石油工業(yè)也以驚人的速度迅猛發(fā)展,培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型石油工業(yè)人才已迫在眉睫。特別是榆林學(xué)院(以下簡稱“我院”)所在的榆林市,作為重要的國家能源化工基地,對油氣儲(chǔ)運(yùn)人才的需要更加突出。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的努力下,我院的油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)已被評為陜西省特色專業(yè)。為了加強(qiáng)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng),造就工程型人才,對油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行了全面的改革,將專業(yè)理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,統(tǒng)籌規(guī)劃,使學(xué)生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識(shí),培養(yǎng)工程意識(shí),提高學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,?qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力,全面提高專業(yè)素質(zhì)。但是,由于我院油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的發(fā)展相對榆林市石油工業(yè)的發(fā)展具有一定的滯后性,導(dǎo)致畢業(yè)學(xué)生不能達(dá)到目前油田企業(yè)的要求。因此,提高我院油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的教學(xué)水平具有重要的意義。鑒于這樣的形勢,本項(xiàng)目提出對油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程最重要的專業(yè)課程之一工程流體力學(xué)課程的教學(xué)改革。 

 

一、教學(xué)中存在的問題 

 

在油氣儲(chǔ)運(yùn)的課程編排中,《工程流體力學(xué)》課程是可以將儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐相銜接的很好橋梁。目前該課程的授課方式有所不妥,使得這門課不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此,在理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的條件下,應(yīng)該配套一系列仿真課件,與教學(xué)相結(jié)合,學(xué)生才能更好地將書本知識(shí)融入腦海。仿真課件可以使學(xué)生掌握難以理解的抽象理論,從而更好地學(xué)習(xí)該專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程,以便為將來的其它專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。 

在加強(qiáng)工程流體力學(xué)課程理論教學(xué)的同時(shí),還要加以仿真課件的訓(xùn)練,再配合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過該課程的學(xué)習(xí),結(jié)合實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),可以綜合地將課本理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合,以利于提高學(xué)生綜合素質(zhì),對于他們今后的工作或繼續(xù)深造發(fā)揮潛移默化的作用。 

分析目前我院工程流體力學(xué)課程與實(shí)踐教學(xué)之間的現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)存在的主要問題是:教學(xué)體系、內(nèi)容與實(shí)踐課之間存在脫節(jié)現(xiàn)象,具體表現(xiàn)在以下方面:首先,作為專業(yè)最重要的課程之一,《工程流體力學(xué)》課程是學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程的基礎(chǔ),如果這個(gè)基礎(chǔ)打不好,那么其它課就很難學(xué)習(xí)。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),學(xué)生很多都不太明白課程中一些具體的流態(tài)名詞,以及抽象的流體損失問題,如果有了仿真課件,這些疑難問題就一目了然了。其次,我院儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中,有些由于廠家設(shè)計(jì)問題造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,所以原本剛夠?qū)W生分組實(shí)驗(yàn)的儀器數(shù)目,現(xiàn)在只能增加每小組的人數(shù)才可以維持正常開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程。由于該課程中涉及的實(shí)驗(yàn)數(shù)目較多,也導(dǎo)致了場地的嚴(yán)重不足。再次,教學(xué)中不能很好地將理論課知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相互滲透。而《工程流體力學(xué)》課程作為本專業(yè)的基礎(chǔ)課程,與生產(chǎn)實(shí)習(xí)的相互滲透又甚為重要。 

 

二、改革教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 

 

為了更好地發(fā)揮該課程的作用,針對我院工程流體力學(xué)課程開設(shè)的現(xiàn)狀,以及國內(nèi)一些知名高校開設(shè)這門課程的情況,筆者提出幾點(diǎn)改革建議,以使學(xué)生能夠把學(xué)到的知識(shí)活學(xué)活用,提高他們分析問題和解決問題的能力。 

1.按照實(shí)用、新穎、精練的要求,著力進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的提煉與更新 

課程建設(shè)旨在突破學(xué)科專業(yè)局限,又要照顧到專業(yè)需要,對課程進(jìn)行整合、優(yōu)化,合理安排教學(xué)內(nèi)容。例如在本課程中加入非牛頓流體部分的教學(xué)內(nèi)容,形成課程的特色。 

2.強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 

應(yīng)該在教學(xué)中加入一部分符合我院具體專業(yè)情況的仿真模擬課件的使用量,學(xué)生可以將所學(xué)的知識(shí)和課件相結(jié)合,更加深他們對知識(shí)的理解和應(yīng)用。這樣,不但順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,也節(jié)省了學(xué)生花在琢磨流型變化上的很多時(shí)間。鑒于課程自身的特點(diǎn),對于各種工藝流程圖的介紹,傳統(tǒng)的板書方法已不能完全滿足教學(xué)需求。筆者因此針對不同專業(yè)的教學(xué)大綱,制定了相應(yīng)的教學(xué)課件,通過多媒體教學(xué),以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法中抽象、晦澀、枯燥的缺點(diǎn),使學(xué)生從動(dòng)態(tài)的畫面中,比較輕松地理解教師在教學(xué)中要傳授給學(xué)生的知識(shí)內(nèi)容。 

3.有效組織實(shí)踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要 

工程流體力學(xué)是一門綜合性和實(shí)踐性均非常強(qiáng)的課程,因此有效組織實(shí)踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要。學(xué)生通過在工廠的實(shí)習(xí),可以將在學(xué)校中學(xué)到的理論知識(shí)與工廠中實(shí)際生產(chǎn)有效地結(jié)合起來,增強(qiáng)對理論知識(shí)的理解。應(yīng)盡快解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備結(jié)論不準(zhǔn)確的現(xiàn)象,使教學(xué)儀器百分之百地準(zhǔn)確投入到學(xué)生的學(xué)習(xí)當(dāng)中去,盡可能地將流體力學(xué)作為向外專業(yè)進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn),讓有興趣的學(xué)生也能參與。 

通過該項(xiàng)目制定的措施實(shí)施于油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)教學(xué)中,使每屆油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)學(xué)生受益。提高學(xué)生對專業(yè)理論知識(shí)的理解深度,增強(qiáng)他們的專業(yè)技能,并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)活學(xué)活用。此舉對學(xué)生的就業(yè)和繼續(xù)深造具有非常重要的意義。 

 

三、教學(xué)效果的考核 

 

前已述及,這門課程主要是油氣儲(chǔ)運(yùn)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ),這門課程的培養(yǎng)目標(biāo)旨在為以后的專業(yè)課打好扎實(shí)的基礎(chǔ),樹立學(xué)生的應(yīng)用能力。因此,在考試方式上,更注重應(yīng)用能力的測試,考察學(xué)生與社會(huì)的接軌程度。這樣,考試題型多是一些發(fā)揮性的,讓學(xué)生用“漁”的本領(lǐng)去為本門課程的學(xué)習(xí)畫上休止符。 

四、結(jié)語 

總之,對于《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容改革的初步探索分析,可以促進(jìn)教學(xué)觀念的改變,按此目標(biāo)授課,對教師提出了更高的要求。同時(shí),還可以促進(jìn)教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及其儀器設(shè)備的更新,提高學(xué)生的動(dòng)手能力及科研能力,從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)有所用”,“教學(xué)相長”。 

高等教育教學(xué)改革,特別是專業(yè)課程體系及教學(xué)內(nèi)容的改革,是一個(gè)系統(tǒng)和長期艱巨的實(shí)踐過程,專業(yè)教師任重而道遠(yuǎn)。只要不斷努力和探索實(shí)踐,就可以開拓出一條提高油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量、更加富有成效的新途徑,而且可以取得更好的教改成果。 

篇7

作者簡介:張莉(1973-),女,河南商丘人,上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院,教授;李永光(1957-),男,湖南長沙人,上海電力學(xué)院科研處處長,教授。(上海 200090)

基金項(xiàng)目:本文系上海電力學(xué)院研究生學(xué)位課程建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):YKJ-2012004)的研究成果。

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)04-0086-02

2007年,上海電力學(xué)院(以下簡稱“我?!保崮芄こ潭?jí)學(xué)科首次招生,“高等流體力學(xué)”首次開課,授課人數(shù)20余人,隨后幾年間授課人數(shù)逐年增長。2012年我校動(dòng)力工程與工程熱物理一級(jí)學(xué)科又增設(shè)了工程熱物理、動(dòng)力機(jī)械及工程兩個(gè)二級(jí)學(xué)科,“高等流體力學(xué)”授課范圍擴(kuò)大的同時(shí),授課人數(shù)也增加到60余人。但是鑒于我校研究生數(shù)量較少、研究生培養(yǎng)歷史較短以及師資力量相對薄弱等方面的原因,課程教學(xué)的教材只能選用已有的教材。在組織教學(xué)內(nèi)容的過程中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)教材普遍存在一些問題,如過于強(qiáng)調(diào)基本理論、對數(shù)學(xué)知識(shí)的要求偏高、工程應(yīng)用方面涉獵很少,或者有些工程學(xué)科專業(yè)的相關(guān)研究生教材又往往缺乏理論深度,工程應(yīng)用背景針對性強(qiáng),有的強(qiáng)調(diào)高速氣動(dòng)、有的強(qiáng)調(diào)水動(dòng)葉柵流動(dòng)、有的強(qiáng)調(diào)渦動(dòng)力學(xué)等等。鑒于此,作為行業(yè)類非重點(diǎn)高校,在“高等流體力學(xué)”課程的教學(xué)中有必要結(jié)合我校電力特色進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的研究和探討。

一、課程教材的調(diào)研

為了能更好地做好此次教學(xué)研究工作,課程組首先對高校相關(guān)研究生專業(yè)的“高等流體力學(xué)”教材進(jìn)行了調(diào)研,分別對清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、東南大學(xué)、華中科技大學(xué)、華北電力大學(xué)、東北電力大學(xué)等國內(nèi)若干所大學(xué)相關(guān)課程的教材及內(nèi)容做了簡單分析。

從調(diào)研情況看,所有高校都對流體力學(xué)的基本理論很重視,主要教學(xué)內(nèi)容均包括了流動(dòng)的基本概念和基本方程、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、勢流理論、渦旋流動(dòng)、理想流體流動(dòng)、粘性流體流動(dòng)等,目的是使研究生通過學(xué)習(xí)流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,掌握研究流動(dòng)的方法進(jìn)而分析解決實(shí)際的工程流動(dòng)問題。同時(shí),各高校的教材和主要教學(xué)參考書還注重與自身學(xué)科研究方向的結(jié)合,課程的某些重點(diǎn)內(nèi)容與培養(yǎng)方向相接軌,突出了自身的特色。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),“高等流體力學(xué)”作為研究生學(xué)位課,其教學(xué)內(nèi)容在注重理論基礎(chǔ)的同時(shí),還必須要與自身的相關(guān)學(xué)科研究方向相結(jié)合,在注重通用理論的基礎(chǔ)上,形成自己的特色。

二、我校授課對象的情況分析

做好此次的教學(xué)研究工作,還必須對我校的授課對象有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。目前,“高等流體力學(xué)”已列為本校工程熱物理、熱能工程、動(dòng)力機(jī)械及工程三個(gè)二級(jí)學(xué)科的研究生學(xué)位課程。盡管上述三個(gè)二級(jí)學(xué)科涉及能源、動(dòng)力、機(jī)械等寬廣的工程領(lǐng)域,但結(jié)合我校的電力特色,這三個(gè)二級(jí)學(xué)科主要是為電力行業(yè)培養(yǎng)高級(jí)的專業(yè)人才,而在電力行業(yè)中流動(dòng)現(xiàn)象多存在于流體機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、換熱設(shè)備、容器、管道等部件,因此,在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)在透徹講解流體力學(xué)微分方程組的基礎(chǔ)上,注重聯(lián)系工程實(shí)際,偏重于講解流體在上述部件中的流動(dòng)以及與這些部件間的相互作用。

研究生生源的實(shí)際情況也是教學(xué)過程中需要考慮的因素。到目前為止,我校共招收6屆研究生,通過向歷屆學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)有以下情況存在:部分同學(xué)跨專業(yè)(如:數(shù)學(xué)專業(yè)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)、計(jì)算機(jī)與信息專業(yè)等)考入學(xué)校,本科階段沒有學(xué)習(xí)過“工程流體力學(xué)”課程;即使是研究生與本科專業(yè)背景相同的同學(xué),他們也普遍認(rèn)為”工程流體力學(xué)”較難,碩士入學(xué)考試時(shí),大都不選考“工程流體力學(xué)”,這也使得他們可能在大三、甚至大二學(xué)完以后,再也沒有系統(tǒng)地梳理過流體力學(xué)知識(shí)。由于各高校專業(yè)方向的側(cè)重點(diǎn)不同,大部分同學(xué)對電力行業(yè)內(nèi)的流體知識(shí)也不是特別了解;考入學(xué)校的學(xué)生多數(shù)為調(diào)劑生,入學(xué)成績整體不高。這些情況都表明,我校碩士研究生入學(xué)時(shí)的流體力學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)相對比較薄弱,需要在授課過程中講授深層次新知識(shí)的同時(shí),及時(shí)地對基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回顧和提醒。

三、教學(xué)內(nèi)容的組織

基于以上的調(diào)研和分析,課程組首先對教材進(jìn)行了選取,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了組織。

1.教學(xué)目標(biāo)的明確

“高等流體力學(xué)”是為工程熱物理、熱能工程以及動(dòng)力機(jī)械與工程專業(yè)研究生設(shè)置的專業(yè)學(xué)位課程。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,結(jié)合長期本科教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),確定了課程的教學(xué)目標(biāo):通過對流體力學(xué)的基本概念、基本方程、理想不可壓縮流體的流動(dòng)、粘性不可壓縮流體的流動(dòng)、層流邊界層與紊流流動(dòng)、理想可壓縮流體等內(nèi)容的學(xué)習(xí),深化學(xué)生對流體力學(xué)基本內(nèi)容的理解,提高學(xué)生的理論水平,為相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、課題的研究及論文的撰寫打好理論基礎(chǔ)。

2.教材的選用

“高等流體力學(xué)”是動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科的一門傳統(tǒng)課程,有很多課程教材可供選用。通過調(diào)研比較,西安交通大學(xué)有關(guān)電力生產(chǎn)的學(xué)科研究方向與我校的研究方向比較吻合,其在“動(dòng)力工程及工程熱物理”一級(jí)學(xué)科中的學(xué)位課 “高等流體力學(xué)”選擇了西安交通大學(xué)出版社出版、張鳴遠(yuǎn)等編著的《高等流體力學(xué)》一書作為教材,課程組通過對該書內(nèi)容的分析,也一致認(rèn)為張鳴遠(yuǎn)等編著的《高等流體力學(xué)》比較適合我校側(cè)重于電力人才培養(yǎng)的需求,因此決定選用該書作為本?!案叩攘黧w力學(xué)”課程的教材。與此同時(shí),將調(diào)研中搜尋到的各有特點(diǎn)的教材作為參考書目推薦給學(xué)生供他們參考使用。

3.教學(xué)內(nèi)容的組織

在進(jìn)行“高等流體力學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容的組織時(shí),結(jié)合我校研究生培養(yǎng)方案和學(xué)科建設(shè),既照顧到經(jīng)典流體力學(xué)的通用知識(shí),又重視課程知識(shí)的針對性、行業(yè)應(yīng)用的特殊性、學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣以及與學(xué)校其他研究生課程的關(guān)聯(lián)性。課程內(nèi)容的組織主要從以下幾個(gè)方面考慮:

(1)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)?!案叩攘黧w力學(xué)”是一門系統(tǒng)性、邏輯性較強(qiáng)的課程,作為碩士研究生的學(xué)位課,在加深學(xué)生對流動(dòng)所伴隨的物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)、概念的建立及規(guī)律分析的同時(shí),還應(yīng)努力加深學(xué)生學(xué)科知識(shí)分析和研究問題的基本思想和方法的理解和掌握,提高分析和解決流體力學(xué)問題的水平及能力。

(2)突出電力生產(chǎn)特色。針對我校研究生的專業(yè)背景和學(xué)科研究方向,強(qiáng)調(diào)本學(xué)科與電力生產(chǎn)流程和設(shè)備的結(jié)合,強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用流體力學(xué)知識(shí),認(rèn)識(shí)并解決相關(guān)電力工程問題的能力。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,保持基礎(chǔ)理論知識(shí)與工程應(yīng)用知識(shí)的相對平衡。

(3)注重課程的關(guān)聯(lián)性和完整性。在關(guān)聯(lián)性方面,首先與本科階段的教學(xué)內(nèi)容要有恰當(dāng)?shù)姆止ず豌暯樱浯我苊馀c其他相關(guān)課程之間缺乏銜接;在自身內(nèi)容體系的完整性方面,既要注意到對數(shù)學(xué)知識(shí)回顧和補(bǔ)充的必要性,又要對工程中不常見的復(fù)雜流動(dòng)概念的介紹有所兼顧。

考慮以上幾個(gè)方面,課程組將教學(xué)內(nèi)容梳理成五部分,第一部分安排了“矢量運(yùn)算分析”、“場論知識(shí)”的回顧以及曲線坐標(biāo)、張量分析知識(shí)的補(bǔ)充;第二部分“流體力學(xué)的基本方程”主要介紹流體力學(xué)的基本概念,流體力學(xué)的控制方程組以及一些相關(guān)的重要定理;第三部分“理想不可壓縮流體的流動(dòng)”介紹平面勢流,空間軸對稱勢流和理想流體中的旋渦運(yùn)動(dòng),其中對平面勢流里的復(fù)位勢、疊加法、鏡像法和保角變換法做重點(diǎn)講解;第四部分“粘性不可壓縮流體的流動(dòng)”中介紹納維―斯托克斯方程的精確解,小雷諾數(shù)流動(dòng),層流邊界層流動(dòng)和紊流,其中對工程中應(yīng)用較多的層流邊界層流動(dòng)和紊流做重點(diǎn)講解;第五部分“理想可壓縮流體的流動(dòng)”分別介紹一維流動(dòng)和平面流動(dòng),其中對一維流動(dòng)做重點(diǎn)講解。

四、教學(xué)模式的探討

學(xué)生的學(xué)習(xí)情況在不斷地發(fā)生變化,這就需要教師不斷根據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行教學(xué)模式的探討,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,使他們在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間中學(xué)習(xí)好內(nèi)容繁多的“流體力學(xué)”。

1.教學(xué)方法

“高等流體力學(xué)”是一門基礎(chǔ)課,基本概念和基礎(chǔ)理論部分內(nèi)容較多,涉及的公式推導(dǎo)也比較多,傳統(tǒng)的“黑板板書”的教學(xué)手段對教學(xué)信息的處理和呈現(xiàn)都比較單一,造成學(xué)生對于傳熱學(xué)內(nèi)容的理解和掌握有一定的難度。為此,課程組以教材為藍(lán)本編制了電子課件,教學(xué)中采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)模式,突出傳統(tǒng)板書中能夠清晰講解復(fù)雜理論推導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn),充分利用多媒體教學(xué)信息量大、圖像清晰生動(dòng)的特點(diǎn)。經(jīng)過一段時(shí)間的嘗試,這種教學(xué)方法既達(dá)到了避免研究生在課堂上因長時(shí)間精力高度集中而產(chǎn)生疲勞的問題,又有利于他們理解并掌握復(fù)雜的流體力學(xué)基本理論的教學(xué)效果。

2.教學(xué)手段

盡管本課程以課堂講授教學(xué)方式為主,但要避免“填鴨式”的講授,要注重以啟發(fā)式講授為主的多種教學(xué)方法的綜合應(yīng)用,提高課堂教學(xué)的趣味性,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。課程組結(jié)合本科“工程流體力學(xué)”多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)過程中注意做到幾個(gè)注重:注重物理概念與數(shù)學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)調(diào)物理含義的數(shù)學(xué)表示以及數(shù)學(xué)內(nèi)容的物理解釋;既注意嚴(yán)格的理論推導(dǎo),又注意敘述的深入淺出;注重教學(xué)思路,教學(xué)方法,在引進(jìn)概念介紹方法時(shí),突出解決問題的思維方法及推理要點(diǎn);注重從與教材不同的角度或思路來講述同一教材內(nèi)容,以豐富學(xué)生思維和聯(lián)想能力;注重引導(dǎo)學(xué)生圍繞課程內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題,同時(shí)再結(jié)合課程組教師的科研積累,搜集并提煉出了大量與電力生產(chǎn)緊密關(guān)聯(lián)的工程案例,通過案例的討論和分析,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的興趣,提升課堂教學(xué)的互動(dòng)效果,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析并解決工程實(shí)際問題的能力。

3.輔助教學(xué)

僅僅通過課堂上對教材的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還必須配套地做大量的習(xí)題,才能較好地使學(xué)生掌握具有理論性強(qiáng)、公式多、數(shù)理基礎(chǔ)要求高的“高等流體力學(xué)”課程??紤]到我校研究生教學(xué)的特點(diǎn),課程組根據(jù)教材的主要內(nèi)容編寫了典型習(xí)題集。習(xí)題集力圖做到習(xí)題具有典型性,能夠?qū)?yīng)教學(xué)內(nèi)容的各個(gè)知識(shí)點(diǎn),學(xué)生通過習(xí)題的練習(xí),能有效地掌握教材中的基本知識(shí)。此外,習(xí)題集中的習(xí)題也盡可能地結(jié)合電力生產(chǎn)中的流動(dòng)問題,幫助學(xué)生對專業(yè)關(guān)聯(lián)工程問題進(jìn)行認(rèn)識(shí)和思考,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。

4.課程考核

課程考核成績應(yīng)該能夠較為客觀地反映學(xué)生對課程的整體學(xué)習(xí)情況。為了全面地反映學(xué)生的全程學(xué)習(xí)過程和最終的學(xué)習(xí)效果,課程組經(jīng)討論明確了課程的總評成績由平時(shí)成績和期末考試成績綜合評定得出,平時(shí)成績與期末考試成績的分配比例是2∶8。平時(shí)成績包含作業(yè)、考勤、課堂表現(xiàn)等幾部分。期末考試采用筆試形式,考試試卷從建立的試卷庫中隨機(jī)抽取。

期末考試是課程考核的重頭戲,為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)也為了增強(qiáng)教師的工作責(zé)任心,實(shí)行考、教分離是一個(gè)較好的督促辦法。為此,2012年課程組根據(jù)課程的教學(xué)要求組織編寫了試卷庫。試卷庫中的試題符合教學(xué)大綱的要求,內(nèi)容豐富、形式多樣、題型一致,試題表述清楚,要求明確,無偏題、怪題,難易得當(dāng),考核的知識(shí)點(diǎn)覆蓋面寬,能考核學(xué)生掌握知識(shí)以及應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行綜合分析能力的情況。此次編寫的試卷庫共包含試卷6份,至少夠三年使用,隨著試卷庫的使用,課程組還擬將對試卷庫進(jìn)行不斷擴(kuò)充。

五、結(jié)束語

“高等流體力學(xué)”的日常教學(xué)工作一個(gè)任重而道遠(yuǎn),為了適應(yīng)高等流體力學(xué)服務(wù)于日新月異的學(xué)科發(fā)展的需求,提高該學(xué)位課程的教學(xué)效果,更好地為本校研究生人才培養(yǎng)服務(wù),課程組將把教學(xué)研究工作不斷地持續(xù)進(jìn)行下去,搜集最新最前沿的相關(guān)信息以補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,探討教學(xué)模式以提高教學(xué)效果,及時(shí)對習(xí)題庫和試卷題庫進(jìn)行更新。相信只要教師多花一點(diǎn)時(shí)間,多動(dòng)一點(diǎn)腦筋,多找一些教育學(xué)生的切入點(diǎn),因材施教,一定能取得好的教育效果。

參考文獻(xiàn):

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[4]王松嶺.高等流體力學(xué)[M].北京:中國電力出版社,2011.

篇8

“流體力學(xué)”課程是我國高等院校工科專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及土木、能源、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、化工等許多領(lǐng)域。該課程是聯(lián)系前期“高等數(shù)學(xué)”、“理論力學(xué)”等基礎(chǔ)課程和后續(xù)專業(yè)課程的橋梁和紐帶,在學(xué)生能力培養(yǎng)和知識(shí)體系構(gòu)建過程中起著“承上啟下”的作用。流體力學(xué)因曾經(jīng)在20世紀(jì)五六十年代對航空航天事業(yè)的巨大推動(dòng)而倍受世人矚目。近年來,流體力學(xué)廣泛深入地向邊緣學(xué)科交叉滲透,這就要求相關(guān)領(lǐng)域的工作者要善于從錯(cuò)綜復(fù)雜的工程實(shí)際中獨(dú)立地提出問題和解決問題。

民辦高職院校的學(xué)生入學(xué)成績較差、自主學(xué)習(xí)的能力較差。很多學(xué)生對流體力學(xué)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)模糊,學(xué)生普遍感覺流體力學(xué)概念抽象,難以理解,對“流體力學(xué)”產(chǎn)生畏難情緒和厭學(xué)現(xiàn)象,學(xué)習(xí)積極性不高。2011年,江蘇省高職院校招生實(shí)行注冊入學(xué),更意味著生源素質(zhì)的良莠不齊,這對工科專業(yè)的民辦高職院校的“流體力學(xué)”課程教學(xué)是個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

一、民辦高職院校學(xué)生的特點(diǎn)

1.入學(xué)成績較差

民辦高職院校在高等院校中處于較低的地位,這尤其體現(xiàn)在招生中,往往是錄取批次的最后一批。這就意味著入學(xué)的學(xué)生往往入學(xué)成績較差,從這幾年金肯職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱“我?!保┑匿浫〕煽儊砜矗瑥?0分~330分都有,大多是在180分左右。因此民辦高職院校的學(xué)生往往數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)較差,計(jì)算能力較差,影響他們對工科課程的學(xué)習(xí)。

2.自主學(xué)習(xí)的能力較差

從和學(xué)生的交流情況來看,學(xué)生在課后很少主動(dòng)學(xué)習(xí)、看相關(guān)的書籍,甚至連作業(yè)都有不能按時(shí)保質(zhì)完成的時(shí)候。

二、如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的主觀能動(dòng)性

民辦高職院校和公辦本科院校以及公辦高職院校有很大的區(qū)別,使得在“流體力學(xué)”課程教學(xué)中不能照搬上述公辦院校的方法,而要根據(jù)民辦高職院校的特點(diǎn)來實(shí)行教學(xué)。

陶行知在《中國教育改造》中指出:“大凡選擇職業(yè)科目之標(biāo)準(zhǔn),不在適與不適,而在最適與非最適。所謂最適者有二,一曰才能,二曰興味。才能足以樂業(yè)。”學(xué)習(xí)最有興趣的專業(yè),因其興趣,才會(huì)有樂趣,才會(huì)安于學(xué)習(xí)。托爾斯泰說過:“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生的興趣?!睂γ褶k高職院校的學(xué)生更應(yīng)注重興趣的培養(yǎng)。

1.教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化,降低難度

(1)教學(xué)內(nèi)容精簡,理論夠用為度。鑒于高職院校學(xué)生的特點(diǎn),再結(jié)合高職專業(yè)所實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)——技能性人才,根據(jù)各專業(yè)的側(cè)重點(diǎn),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。理論難度夠用為度,不求理論的系統(tǒng)性和完整性。以給排水工程專業(yè)為例,流體靜力學(xué)經(jīng)優(yōu)化后,保留靜壓強(qiáng)及其特性、靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用、平面和曲面的靜水總壓力的內(nèi)容,側(cè)重基本概念、基本定律和方程式,取消了平衡微分方程的內(nèi)容。對我校學(xué)生而言,難以聽懂,不如加強(qiáng)基本知識(shí)的介紹,如能透徹理解,對工作和生活更有用。

(2)教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)職業(yè)特點(diǎn)。應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容中體現(xiàn)本專業(yè)的專業(yè)內(nèi)容。對于面向給排水工程專業(yè)開設(shè)的“流體力學(xué)”課程,其專業(yè)和自來水、污水的運(yùn)輸和輸送緊密相關(guān),都離不開管、泵的設(shè)計(jì)與使用,這就涉及到流體力學(xué)的許多方面。例如,分析流體在管道內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律、壓力、阻力、流速和輸量的關(guān)系時(shí),應(yīng)向?qū)W生指出此處知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)是為了根據(jù)流動(dòng)規(guī)律和各參數(shù)關(guān)系來設(shè)計(jì)管徑、校核管材強(qiáng)度、布置管線以及選擇泵的大小和類型、設(shè)計(jì)泵的安裝位置等,把知識(shí)點(diǎn)融入到職業(yè)特點(diǎn)中,編成例題進(jìn)行講解。有些概念和理論是學(xué)生首次在“流體力學(xué)”里學(xué)到的,并且會(huì)貫穿到整個(gè)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中,例如雷諾數(shù)、水頭損失、沿程水損等,所以,對于此類知識(shí)的反復(fù)強(qiáng)調(diào)也是非常必要的。把“流體力學(xué)”和“泵與風(fēng)機(jī)”、“管道工程”、“水處理工程”等專業(yè)課聯(lián)系在一起,相關(guān)知識(shí)點(diǎn)能做到心中有數(shù),為以后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。優(yōu)化內(nèi)容的同時(shí),也不同程度地降低了學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度,這在客觀上為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性鋪平了道路。

2.活躍教學(xué)課堂氣氛,營造輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境

(1)用重大事件激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的自覺性、主動(dòng)性和積極性。在教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎逯v述一些有關(guān)的重大事故、重大災(zāi)害和重大建設(shè)項(xiàng)目(統(tǒng)稱“重大事件”),對于學(xué)生認(rèn)識(shí)現(xiàn)在的學(xué)習(xí)與未來工作之間的關(guān)系、提高學(xué)習(xí)自覺性、培養(yǎng)熱愛專業(yè)的思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)很有幫助,同時(shí)也有助于活躍課堂氣氛。

在講授“流體靜力學(xué)”這一章節(jié)內(nèi)容時(shí),可舉1993年青海溝后水庫垮壩事件。1993年8月27日夜間,庫容為330萬m3的青海省海南藏族自治州溝后水庫在庫水位低于設(shè)計(jì)水位0.75m3的情況下突然垮壩失事,造成288人死亡,40人失蹤,直接經(jīng)濟(jì)損失1.53億元。水利部專家組調(diào)查認(rèn)定,溝后水庫在設(shè)計(jì)上有缺陷,施工中又存在嚴(yán)重質(zhì)量問題,運(yùn)行管理工作薄弱,這次垮壩屬于重大責(zé)任事故。結(jié)合流體靜力學(xué)講述這一事件時(shí)指出:不管在什么崗位,責(zé)任心和專業(yè)技術(shù)素質(zhì)也許會(huì)關(guān)系到千百人生命財(cái)產(chǎn)的安全。

(2)用工程或生活實(shí)例讓學(xué)生感受到科學(xué)很奇妙,身邊處處有科學(xué)。興趣是學(xué)習(xí)的最大動(dòng)力,教師應(yīng)該讓學(xué)生直觀形象地了解流體力學(xué)的廣泛應(yīng)用性以及內(nèi)容的趣味性,將與日常生活或生產(chǎn)實(shí)際有關(guān)的例子介紹給學(xué)生?!傲黧w力學(xué)”的理論性較強(qiáng),公式較多,學(xué)生理解比較困難。如果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,一定會(huì)大大提高學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生更好地熟記和應(yīng)用知識(shí)。在靜力學(xué)章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中,可舉“人能下潛多深?”的例子,幫助理解靜力學(xué)基本方程。小時(shí)候經(jīng)常玩的一個(gè)游戲——吹紙條。拿出一個(gè)小紙條,讓它自然下垂。沿水平方向在它上面吹氣,紙條就會(huì)飄起,這是由于流動(dòng)氣體的壓強(qiáng)小。而解釋流動(dòng)氣體壓強(qiáng)為什么小,要借助伯努利方程來解釋?!罢九_(tái)安全線的由來”,“神奇的香蕉球”是如何踢出來的?這也要用伯努利方程來解釋。身邊的科學(xué)無處不在,只要仔細(xì)觀察,便能從中領(lǐng)悟到許多道理。

從奇妙的魚缸、小鳥喝水的杯子到飲水機(jī)的原理,介紹靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用及等壓面的概念。簡單的原理,小小的發(fā)明,卻給生活帶來極大的方便,這就是創(chuàng)造發(fā)明的價(jià)值所在。

(3)增加語言的藝術(shù)性,讓枯燥的流體力學(xué)變得優(yōu)美和富有哲理。子曰:“學(xué)而時(shí)習(xí)之,不亦悅乎?”學(xué)習(xí)應(yīng)該是快樂輕松的事。從幼兒園到小學(xué),都倡導(dǎo)素質(zhì)教育、快樂教育。高等教育也應(yīng)該貫徹這一思想,學(xué)習(xí)才能持久。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)極容易枯燥乏味,使學(xué)生聽課索然無味,這必將不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。如果我們的授課語言優(yōu)美,講述形象生動(dòng),把美的氣息、哲理的意味注入“流體力學(xué)”的教學(xué),使學(xué)生學(xué)得輕松、自由,甚至浪漫,營造出輕松、快樂的學(xué)習(xí)氛圍。

在緒論中,可以談?wù)劻黧w力學(xué)中的人文文化。水與空氣都是流體的典型代表,是一切生命不可缺少的物質(zhì),自古至今人們對它的了解、探索和應(yīng)用創(chuàng)造了豐富的文化物質(zhì)成果?!俺烨Ю锴迩?,水隨天去秋無際”。秋風(fēng),天水一色,是大自然的美景,也是流體的流動(dòng)現(xiàn)象。它們賦予我們靈感,承載著我們的喜怒哀樂。古圣人喜歡從哲理上描述水性,歌頌水德。老子說“智者樂水,仁者樂山”。老子的名言是“上善若水”。通過此類講述,使流體力學(xué)增加美的氣息,使力學(xué)融入人文,既說明我們的生活與其息息相關(guān),又輕松了課堂氣氛。

在講授粘性流體流動(dòng)存在著兩種流態(tài)時(shí),可以借用古代文學(xué)中相關(guān)的名句,如描述湍流的有李白的“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”,描述層流的則有“半畝方塘一鑒開,天光云影共徘徊”等佳句。這樣可以幫助學(xué)生建立對流態(tài)十分形象而深刻的印象,從而有助于學(xué)生理解、掌握相關(guān)知識(shí)。

在教學(xué)過程中,還可穿插著向?qū)W生介紹定律知識(shí)背景的形成過程,以及相關(guān)科學(xué)家的工作,讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)思想,輕松接受相關(guān)知識(shí)?!芭nD粘性定律”是牛頓對流體力學(xué)的主要貢獻(xiàn)之一,是流體力學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。我們不僅僅要教給學(xué)生科學(xué)知識(shí)的本身,還應(yīng)重視如何使學(xué)生感悟科學(xué)精神。此時(shí)穿插介紹牛頓的哲學(xué)思想和科學(xué)方法。牛頓用引力理論和運(yùn)動(dòng)三定律把天上行星和它們的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律,同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來,實(shí)現(xiàn)了天上人間的統(tǒng)一,這是牛頓在自然哲學(xué)上的偉大貢獻(xiàn)。

3.突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位,讓學(xué)生樂在其中

突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位,使教學(xué)貼近實(shí)際,貼近生活。通過演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、競賽型的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)錄像、照片、仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種方式貫穿教學(xué)的全過程,讓學(xué)生看到各類實(shí)驗(yàn)最深刻、真實(shí)的一面,從而豐富學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生的見識(shí),培養(yǎng)職業(yè)意識(shí)和實(shí)踐能力。

(1)開發(fā)課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)。開發(fā)一系列課堂教學(xué)演示教具,可以使學(xué)生耳目一新,課堂氣氛變得活躍起來。課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)的使用,必須簡單易行,價(jià)廉物美,且能解決教學(xué)問題,這對民辦高職院校的教師提出了較高的要求。講授表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象時(shí),可演示毛巾浸濕的現(xiàn)象,順帶告訴學(xué)生如何在無人時(shí)給花草自動(dòng)滴灌的方法;演示移液管移液凹面的現(xiàn)象時(shí),告訴學(xué)生如何讀數(shù),如何避免毛細(xì)管現(xiàn)象引起的誤差,同時(shí)可教學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)。講述“流體靜力學(xué)”章節(jié)時(shí),演示倒扣水杯的實(shí)驗(yàn),讓枯燥的方程變得形象,易于理解。從廢棄飲水機(jī)上拆下的“聰明頭”,介紹靜力學(xué)基本方程的實(shí)際應(yīng)用。這些教具都非常簡單,也易于獲得,甚至無需額外花錢,學(xué)生也非常感興趣。

(2)應(yīng)用多媒體教學(xué)演示。并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都能找到適合課堂演示的案例。隨著多媒體在教學(xué)中應(yīng)用的普及,一些復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)和昂貴的演示教具可以通過多媒體教學(xué)來實(shí)現(xiàn)。如雷諾實(shí)驗(yàn)、水躍實(shí)驗(yàn)、水擊現(xiàn)象,在生產(chǎn)實(shí)踐中所應(yīng)用的各種堰,都可一一演示,遠(yuǎn)勝貧乏的語言描述。

(3)用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生參與其中,樂在其中。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)圍繞職業(yè)特色專題,依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況而設(shè),如:“自動(dòng)虹吸管的改進(jìn)與應(yīng)用”。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的掌握及興趣度,將他們分成幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)小組,然后指導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,動(dòng)手組裝,最后依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出實(shí)驗(yàn)成績。

該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:激發(fā)學(xué)生的求知欲望和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力;加深學(xué)生對理論知識(shí)的理解并向外延展;節(jié)省高校實(shí)驗(yàn)室資金投入。

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課程考試是檢驗(yàn)課程教學(xué)效果的必要手段,同時(shí)又具有教育功能、導(dǎo)向功能和反饋與激勵(lì)的作用。因此,考試是課程教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。合理確定考試的內(nèi)容與方法,正確發(fā)揮考試的功能,既關(guān)系到課程教學(xué)的質(zhì)量,又關(guān)系到專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。培養(yǎng)“應(yīng)用型”本科人才是我院油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)的數(shù)學(xué)目標(biāo),既區(qū)別于一般本科院校的“研究型”人才培養(yǎng),又不同于高職高專的職業(yè)教育,它要求在兼顧學(xué)生理論基礎(chǔ)之上,注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的工程實(shí)踐能力。針對油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課《工程流體力學(xué)》,我們緊扣人才培養(yǎng)目標(biāo),進(jìn)行了課程考核方式方面的改革探索。

通過《工程流體力學(xué)》的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)熟悉流體運(yùn)動(dòng)的基本概念、基本原理、水力計(jì)算方法,掌握一定的分析、解決工程實(shí)際中流體力學(xué)問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和工程技術(shù)、科學(xué)研究工作及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。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)等方面的知識(shí),以及綜合分析和處理問題能力的要求較高,學(xué)生普遍反映難學(xué)。這不但對學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)乃至日后工作都造成較大影響,而且使期末考試對學(xué)生造成極大的心理負(fù)擔(dān),形成惡性循環(huán)。所以,為了提高課程的教學(xué)質(zhì)量,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不僅需要對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革,而且需要對課程考試進(jìn)行改革,以減輕學(xué)生的考試壓力。

一、傳統(tǒng)考試存在的問題

1.考試方法單一

該課程以期末筆試考卷作為主要的考核手段和評價(jià)尺度,不注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程投入狀態(tài)和平時(shí)學(xué)習(xí)成績的考評,最多是將平時(shí)上課的考勤記錄納入考核成績當(dāng)中。單一的筆試試卷的弊端是機(jī)械死板,強(qiáng)調(diào)對基本概念與原理記憶的考核,忽視了對應(yīng)用能力的考核。學(xué)生習(xí)慣了教師考前劃重點(diǎn),突擊復(fù)習(xí)的備考模式,基本靠死記硬背獲得高分,對課程的知識(shí)體系根本沒有理解,更不可能有綜合應(yīng)用的能力。

2.考試內(nèi)容單薄

教材是教師命題的主要范圍,教材以外的知識(shí)往往被排斥在命題范圍之外。教師在教學(xué)過程中以教材為主,在考試內(nèi)容上仍依賴教材,不出學(xué)生沒見過的題目,必然會(huì)使學(xué)考分離,也扼殺學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力。

3.考試形式固定

期末的考試形式無非閉卷與開卷兩種,但《工程流體力學(xué)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程;如果只以一種形式進(jìn)行考試,必然會(huì)缺失對課程某種能力的掌握程度的考核,考查得不全面。

二、改革考試方式的研究

1.增加實(shí)踐環(huán)節(jié)考核

考試不應(yīng)只局限于教師對學(xué)生傳授的基本知識(shí)理論,可根據(jù)課程與專業(yè)特點(diǎn),增設(shè)課程實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié),加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核比重,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生對知識(shí)的綜合分析能力和工程綜合應(yīng)用能力。將部分章節(jié)留給學(xué)生自學(xué),查閱資料,撰寫報(bào)告,比如孔口與管嘴的出流問題,教師適當(dāng)引入研究方法,提出某工程應(yīng)用要求,由同學(xué)自學(xué)完成各種管嘴的分析、計(jì)算,提出應(yīng)用策略。

2.豐富期末考試內(nèi)容

對于期末試題的內(nèi)容,不再拘泥于教材,更貼近于日常生活。例如問答題中有這樣的題目:杜甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中說:“八月秋高風(fēng)怒號(hào),卷我屋上三重茅。”試用伯努利定律解釋其中的道理。再如選擇題:當(dāng)隕星在天空中下墜時(shí),其劃過的白線是什么?備選答案有流線、跡線、等勢線、等流函數(shù)線。以上兩道題新穎生動(dòng),比單純地考查伯努利定律和流線與跡線的概念更具有創(chuàng)造性,更能考查學(xué)生分析問題的能力。在考試內(nèi)容上也應(yīng)適當(dāng)體現(xiàn)油氣儲(chǔ)運(yùn)的專業(yè)性,比如可以在拱頂罐模型上考查靜力學(xué)基本公式的應(yīng)用,在輸油管線上考查水頭損失的計(jì)算,等等。

3.完善期末成績評定

考核總成績中適當(dāng)比例計(jì)入期末試卷成績、小測試成績、調(diào)查報(bào)告(或小論文)、課后作業(yè)、課前提問、平時(shí)出勤成績,綜合評定學(xué)生對學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)能力及實(shí)踐能力。其中,期末考試成績只占50%,其他五部分各占10%。對于在總成績中所占比例最大的期末考試,可采用閉卷和開卷相結(jié)合的考核方式。通過閉卷形式考核學(xué)生對基本概念和基本理論的接受和理解能力,題型可以是填空、判斷、選擇、問答和簡單計(jì)算。通過開卷形式考核學(xué)生靈活運(yùn)用基本理論分析問題、解決問題的能力,題型可為一些綜合性的計(jì)算題和分析題,如:簡單管網(wǎng)的計(jì)算、簡單管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行工況的分析等。對學(xué)生容易不認(rèn)真對待的作業(yè)和出勤兩項(xiàng),做出詳細(xì)的規(guī)定。在課后作業(yè)方面,要求學(xué)生獨(dú)立完成每次作業(yè)。如果發(fā)現(xiàn)作業(yè)雷同,此次成績記為0分。每缺交1次作業(yè),直接扣3分;缺交3次作業(yè),不允許參加期末考試。在出勤方面,缺席1次,直接扣3分;缺席3次以上,不允許參加期末考試。多元化全方位地評定學(xué)習(xí)成績,不但可以在學(xué)習(xí)過程中增加師生互動(dòng),提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,而且可以保證公平公正性,降低考試的功利性。

三、考試改革的實(shí)施與探索

新的考試方式在油氣儲(chǔ)運(yùn)09級(jí)與10級(jí)實(shí)行,取得了較好的效果。(1)上課無人缺席,同時(shí)杜絕了不交作業(yè)及抄襲作業(yè)的現(xiàn)象。(2)學(xué)習(xí)熱情高,效果好。在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生更善于思考,與教師的知識(shí)探討增加。學(xué)生普遍反映對于流體力學(xué)知識(shí)的掌握扎實(shí)全面,在日后專業(yè)課的學(xué)習(xí)中受益匪淺。(3)整體成績與08級(jí)對比有所提高,及格率升高,優(yōu)秀率升高。

新的考試方式雖然有一定的成效,但是對教師提出了更高的要求。全面的考核方式必然會(huì)增大教師的工作量,這就要求教師有更多的責(zé)任心和奉獻(xiàn)精神。在考試改革實(shí)施過程中,可能還會(huì)出現(xiàn)一些難以預(yù)料的問題,所以在已嘗試的考核方法的基礎(chǔ)上,還要進(jìn)一步充實(shí)完善,使《工程流體力學(xué)》的考試更能促進(jìn)學(xué)生平時(shí)努力學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,公正客觀地評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的優(yōu)與劣,并且有利于學(xué)生能力的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)42-0124-02

實(shí)踐性教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課,不僅可以幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí),還能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力,以及分析和解決問題的能力。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等院校教學(xué)過程中的重要組成部分,對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有著舉足輕重的作用。然而,許多學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)重要度認(rèn)識(shí)不夠,“重理論輕實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象普遍存在。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和探索求新的愿望,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與預(yù)期目標(biāo)難以一致。因此,為提高實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,有必要對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行改革。

工程流體力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程的基礎(chǔ)理論和物理概念較為抽象和深?yuàn)W,許多復(fù)雜的流動(dòng)物理圖像難以用語言清晰地描述。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)在流體力學(xué)教學(xué)過程中占有特殊的地位,對理論知識(shí)的驗(yàn)證和理解具有無法替代的作用,應(yīng)得到相應(yīng)重視[1]。本項(xiàng)目就流體力學(xué)這門實(shí)驗(yàn)課程,從教學(xué)模式、考核制度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材等方面進(jìn)行改革與探索。

一、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一。按傳統(tǒng)的演示教學(xué)模式,教師對實(shí)驗(yàn)過程的講解過于詳細(xì),教學(xué)方法缺乏靈活性。從實(shí)驗(yàn)原理,到實(shí)驗(yàn)步驟,過于詳盡的講解會(huì)抑制學(xué)生主動(dòng)思考、積極探討和敢于創(chuàng)新的能力。

此外,由于高校擴(kuò)招,學(xué)生人數(shù)不斷增加,而配套的人力和資金相對匱乏,教師不得不增加每組實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù),導(dǎo)致出現(xiàn)少部分學(xué)生動(dòng)手,多數(shù)學(xué)生圍觀的現(xiàn)象,從而限制了每個(gè)學(xué)生參與實(shí)際操作,提高動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)。

2.實(shí)驗(yàn)考核方式片面。在課程體系上,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不獨(dú)立設(shè)課時(shí),從屬于理論教學(xué)[2],嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足、儀器陳舊落后等問題。另外,由于實(shí)驗(yàn)成績對理論課成績影響較小,導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的重要性認(rèn)識(shí)不夠,積極性不高,“重理論而輕實(shí)驗(yàn)”。

另一方面,實(shí)驗(yàn)成績主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量來進(jìn)行評定,忽略了學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況,以及實(shí)驗(yàn)操作情況的表現(xiàn),考核形式單一片面。

3.實(shí)驗(yàn)室教學(xué)流程不規(guī)范。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前,與實(shí)驗(yàn)老師聯(lián)系,臨時(shí)預(yù)約時(shí)間,這種教學(xué)流程使得實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間很短,開放范圍縮小,只面對部分學(xué)生,嚴(yán)重限制了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。

4.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材更新慢。很多流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊,不能及時(shí)更新?lián)Q代。例如,大多流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)如雷諾實(shí)驗(yàn),局部阻力損失實(shí)驗(yàn)等都需測量流體的流速。傳統(tǒng)測流速的方法是利用接水稱重的方法,通過測質(zhì)量流量求得,程序煩瑣落后。不僅阻礙學(xué)生接觸了解先進(jìn)儀器設(shè)備的機(jī)會(huì),還耗費(fèi)了大量的時(shí)間和人力,使得實(shí)驗(yàn)效率下降。相反,若采用電子流量計(jì),只需學(xué)會(huì)讀數(shù)即可,可以大大縮減實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

另一方面,實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容陳舊,脫離實(shí)際,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)每一步都講解得很清楚,學(xué)生只需要照表填寫即可。這種“照葫蘆畫瓢”的方式會(huì)抑制學(xué)生獨(dú)立思考的空間,無法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和提高學(xué)生解決問題的能力。

二、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索

針對上述流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題和不足,本文提出以下解決方案對流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革。

1.采用先進(jìn)教學(xué)手段。本著“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的原則,老師無須進(jìn)行詳細(xì)的講解,只適當(dāng)?shù)蒯屢山饣?。而?jié)約的實(shí)驗(yàn)時(shí)間可充分利用現(xiàn)代的多媒體教學(xué),制作教學(xué)課件,介紹與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的工程實(shí)例圖片或動(dòng)畫,激發(fā)學(xué)生興趣。此外,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,可靈活選擇不同的實(shí)驗(yàn)。對于基礎(chǔ)較差、動(dòng)手能力較弱的同學(xué),可選擇一些基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如不可壓縮流體恒定流能量方程實(shí)驗(yàn)等。而對于悟性高、基礎(chǔ)扎實(shí)的同學(xué),可鼓勵(lì)他們參照已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件,利用所學(xué)的理論知識(shí),以合作的形式完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。此外,為保證實(shí)驗(yàn)效果,讓每個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中都有機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)際操作,要嚴(yán)格限制每組實(shí)驗(yàn)的參與人數(shù)在3人以內(nèi)。

2.考核方式改革。針對實(shí)驗(yàn)課程不受重視的問題,可將流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課從理論教學(xué)中分離出來,獨(dú)立設(shè)課,學(xué)分可設(shè)為1―2個(gè)學(xué)分。通過獨(dú)立設(shè)課,單獨(dú)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行考核和評定,可提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的重視,從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

對于實(shí)驗(yàn)的最終成績,可結(jié)合三方面進(jìn)行評定。一是平時(shí)成績,是對實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等綜合情況的判定。二是期末考試成績??荚嚂r(shí),可由學(xué)生隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并回答老師的提問。老師對學(xué)生現(xiàn)場回答問題、實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果分析的綜合能力進(jìn)行判定。三是科研創(chuàng)新成績。可根據(jù)學(xué)生自行設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),和撰寫小論文的情況酌情給分。最后,按照規(guī)定的權(quán)重系數(shù),來評定學(xué)生的期末最終實(shí)驗(yàn)成績。

3.全方位開放實(shí)驗(yàn)室。針對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理體系中存在的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備利用率低的問題,可建立開放式實(shí)驗(yàn)室,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)時(shí)間和教學(xué)內(nèi)容上的全方位開放。開放式實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)可通過建立網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)[3]。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)全校師生對實(shí)驗(yàn)室資源和信息的共享,大大提高了實(shí)驗(yàn)室管理的先進(jìn)性和便利性。實(shí)驗(yàn)課網(wǎng)上選課系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)的核心內(nèi)容,學(xué)生可輸入個(gè)人登錄號(hào)和密碼登錄此系統(tǒng),來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)間和對應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)約。同時(shí),學(xué)生還可以通過登錄此系統(tǒng)查看實(shí)驗(yàn)成績。此外,網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還可共享包括實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y力量、實(shí)驗(yàn)室簡介、實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹、多媒體課件等相關(guān)方面的信息。

開放式實(shí)驗(yàn)室[4]的建立不僅可以提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率,還可以緩解實(shí)驗(yàn)高峰期,設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足而引起每組人數(shù)過多的問題。同時(shí),通過學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方式,使得學(xué)生可靈活支配課余時(shí)間。

4.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材及時(shí)更新?lián)Q代。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的及時(shí)更新,要求實(shí)驗(yàn)教師多搜集資料,留意最新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備,多與兄弟院校之間進(jìn)行交流互動(dòng),這樣才能及時(shí)淘汰落后的設(shè)備,提高實(shí)驗(yàn)效率。同時(shí),配套的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金也要及時(shí)預(yù)備和撥出,否則只能是空談。

實(shí)驗(yàn)教材必須要跟設(shè)備同步[5],及時(shí)刪除不做的實(shí)驗(yàn),并增加新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此外,教材內(nèi)容應(yīng)注重流動(dòng)機(jī)理、工程實(shí)際應(yīng)用的講解,而實(shí)驗(yàn)步驟相對簡單化,以留出學(xué)生自己分析問題、解決問題的空間。教材內(nèi)容應(yīng)力求符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律及便于自學(xué)的原則。

三、結(jié)語

流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是流體力學(xué)這門課程教學(xué)過程中不可或缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié),與理論教學(xué)相輔相成。隨著高等教育改革的不斷深入,流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)考核方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材等方面需要不斷地進(jìn)行改革和探索,使每一個(gè)完成流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生從中得到鍛煉和提高,為培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)的應(yīng)用型和創(chuàng)新人才奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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Teaching Reform and Exploration of Fluid Mechanics Experiment

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