導(dǎo)語：如何才能寫好一篇流體力學(xué)的概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

論文關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；制冷與低溫工程；教學(xué)改革

目前，鄭州輕工業(yè)學(xué)院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業(yè)已被評(píng)為國家級(jí)特色專業(yè)。為了加強(qiáng)制冷與低溫工程專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng)，造就人才，有必要對(duì)制冷與低溫工程專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行全面的改革。

“流體力學(xué)”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要分為流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)，研究流體平衡、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實(shí)際應(yīng)用的科學(xué)。由于流動(dòng)現(xiàn)象和流動(dòng)規(guī)律及其影響因素十分復(fù)雜，故其具有理論性強(qiáng)、概念抽象和公式較多、實(shí)際工程應(yīng)用廣、對(duì)學(xué)生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點(diǎn)。加上學(xué)生對(duì)流體流動(dòng)機(jī)理普遍缺乏感性認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致“流體力學(xué)”課程歷來被公認(rèn)為是教師難教、學(xué)生難學(xué)難懂的課程之一。因此，迫切需要進(jìn)行“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革，使學(xué)生學(xué)好本門課程，提高課程教學(xué)質(zhì)量，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)學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。

分析目前我院制冷與低溫工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程教學(xué)的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在以下主要問題：首先，“流體力學(xué)”理論性強(qiáng)，概念多而抽象，難以理解，學(xué)生普遍缺乏對(duì)流體力學(xué)問題的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導(dǎo)過程復(fù)雜，且大多涉及到“高等數(shù)學(xué)”的偏微分方程，另還涉及到“大學(xué)物理”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”等方面的知識(shí)，學(xué)生理解困難；另外，學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)不能靈活應(yīng)用。因此怎樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，選擇合適的教學(xué)模式組織教學(xué)，全面實(shí)現(xiàn)該課程教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量，是該課程教學(xué)亟待解決的問題。

一、改革教學(xué)方法

學(xué)好“流體力學(xué)”這門課對(duì)于制冷與低溫工程專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要。讓學(xué)生理解流體靜止和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其影響因素，不僅能為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)，也能為學(xué)生以后分析解決實(shí)際工程中的實(shí)際問題提供理論指導(dǎo)。怎樣才能讓學(xué)生學(xué)好這門課，筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為可以從以下幾方面著手。

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，而“流體力學(xué)”又是大家公認(rèn)難學(xué)的課程，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高低決定著“流體力學(xué)”這門課教學(xué)的成敗。

要提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的積極性，首先要上好“緒論”課?！熬w論”課是學(xué)生接觸和了解“流體力學(xué)”這門課的窗口，也是教師的教學(xué)水平和教學(xué)方式的第一次展示，“緒論”課上得好不好直接影響到“流體力學(xué)”課程教學(xué)的成功與否。通過“緒論”課讓學(xué)生對(duì)“流體力學(xué)”的發(fā)展及其廣泛的工程實(shí)際應(yīng)用有一個(gè)大致的了解，使他們充分意識(shí)到“流體力學(xué)”知識(shí)和我們的生活及國家的建設(shè)密切相關(guān)，深刻理解“流體力學(xué)”知識(shí)在今后的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際工程問題中的重要作用。

教師在講授一些理論知識(shí)之前，可先舉出很多貼近生活的有趣實(shí)例或者先提一些問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學(xué)生：在水中游得快還是在油中游得快？為什么？又如在描述流體運(yùn)動(dòng)有兩種方式——拉格朗日法和歐拉法時(shí)，可以將在座的學(xué)生和教室里的每個(gè)座位作為研究對(duì)象來進(jìn)行類比，從而讓學(xué)生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親身感受到參與教學(xué)活動(dòng)是一件樂事、趣事，由愿學(xué)到愛學(xué)再到樂學(xué)。實(shí)踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，還可以使學(xué)生充分意識(shí)到本課程對(duì)今后學(xué)習(xí)和工作的重要意義，并且能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和記憶，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得以提高。

另外，還應(yīng)充分利用多媒體，通過圖片、動(dòng)畫讓學(xué)生直觀了解各種流動(dòng)現(xiàn)象，而不是停留在抽象層面，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的興趣。

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動(dòng)現(xiàn)象和分析流動(dòng)機(jī)理，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)工具。學(xué)生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂?dāng)?shù)學(xué)，然而讀懂了數(shù)學(xué)不一定意味著明白了數(shù)學(xué)符號(hào)背后所代表的物理意義。“流體力學(xué)”教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)問題的物理本質(zhì)有一個(gè)過程。教師的一個(gè)重要任務(wù)就是做好各方面的工作，幫助學(xué)生完成從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)的物理本質(zhì)這一過程的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步建立起科學(xué)的思維方式。

“流體力學(xué)”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運(yùn)動(dòng)方程、連續(xù)方程、動(dòng)量方程、伯努利方程等理論知識(shí)時(shí)都有大量的公式，這些公式涉及一些高數(shù)、物理、力學(xué)方面的知識(shí)，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學(xué)”的公式推導(dǎo)采用歐拉法，與物理及其他力學(xué)不同，學(xué)生的觀念不易改變，而且推導(dǎo)過程復(fù)雜，學(xué)生理解掌握很困難。如果過分強(qiáng)調(diào)“流體力學(xué)”知識(shí)的嚴(yán)密性和完整性，對(duì)每個(gè)公式的每個(gè)推導(dǎo)細(xì)節(jié)都逐一介紹，推導(dǎo)過程將會(huì)枯燥無味，學(xué)生只會(huì)被弄得糊里糊涂，興趣全無。而如果直接給出公式，讓學(xué)生死記硬背，只能讓學(xué)生不知其所以然，當(dāng)然也就不能真正用所學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題了。

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為：“流體力學(xué)”中公式的講解應(yīng)將重點(diǎn)放在概念引入、理論模型建立的思想、基本原理和主要步驟以及公式的物理意義與應(yīng)用限制上。首先對(duì)基本概念力爭講透，概念清楚了，公式的講解推演才有意義。然后重點(diǎn)使學(xué)生明確公式的物理意義及公式中各項(xiàng)參數(shù)的物理意義和幾何意義，只有真正理解了公式的物理意義，才能靈活使用公式解決實(shí)際工程問題。最后應(yīng)強(qiáng)調(diào)公式的應(yīng)用范圍及應(yīng)用注意事項(xiàng)。由于流動(dòng)的多樣性，“流體力學(xué)”中的很多方程都是在一定的條件下得到的，如伯努利方程就有多種形式（理想流體、實(shí)際流體、流體是否可壓等），在具體運(yùn)用時(shí)，要根據(jù)具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業(yè)

學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能夠獨(dú)立自主地解決實(shí)際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個(gè)原理去解決實(shí)際問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)理解、掌握程度的一種手段，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立地完成一定量的課后練習(xí)題，這是“流體力學(xué)”學(xué)習(xí)過程的重要組成部分，解題過程實(shí)質(zhì)就是利用“流體力學(xué)”的基本原理和基本方程分析和解決實(shí)際問題的一個(gè)訓(xùn)練過程，課后習(xí)題可以幫助學(xué)生加深對(duì)基本概念和基本理論知識(shí)的理解。

然后再由教師通過習(xí)題課的方式，利用具有代表性的習(xí)題和一些學(xué)生普遍認(rèn)為困難、出錯(cuò)多的習(xí)題，講述流體力學(xué)原理在工程實(shí)例中的應(yīng)用。在講解習(xí)題時(shí)，重在提供條理清晰的解題思路、詳細(xì)具體的解題步驟，使學(xué)生在此過程中掌握解決問題的正確方法和技巧，以便在以后的學(xué)習(xí)工作中舉一反三、觸類旁通、學(xué)以致用。這一過程增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)流動(dòng)過程物理本質(zhì)的理解，將物理問題與數(shù)學(xué)工具有機(jī)地結(jié)合起來，有助于學(xué)生對(duì)與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際工程問題進(jìn)行認(rèn)真思考，有效的增強(qiáng)了學(xué)生分析并解決實(shí)際問題的能力。

二、改革教學(xué)手段

多媒體教學(xué)以其形象、直觀、生動(dòng)、具體、易于理解的教學(xué)特點(diǎn)，豐富的教學(xué)內(nèi)容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。

多媒體教學(xué)在“流體力學(xué)”教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學(xué)”中那些難以用語言描述的流動(dòng)圖像、抽象難懂的知識(shí)點(diǎn)，如拉格朗日和歐拉法的描述，流線與跡線、層流、湍流等，通過圖片、動(dòng)畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學(xué)生，使其從感性認(rèn)識(shí)開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容，并使學(xué)生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時(shí)間寫板書表述的和不易通過板書表述的內(nèi)容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習(xí)題等。采用多媒體教學(xué)，授課的信息量增多了，教學(xué)內(nèi)容更豐富了，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收的知識(shí)更多了，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，學(xué)生的思路拓寬了，教學(xué)質(zhì)量也提高了。

多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著要摒棄傳統(tǒng)的板書教學(xué)。有很多學(xué)生認(rèn)為板書能讓他們有更多的時(shí)間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。根據(jù)“流體力學(xué)”既有抽象復(fù)雜的流動(dòng)機(jī)理又有大量的基本概念、基本方程的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中應(yīng)將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合，揚(yáng)長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為教學(xué)工作更好地服務(wù)。如對(duì)某些特定的流動(dòng)現(xiàn)象，可以通過多媒體教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)流動(dòng)現(xiàn)象和機(jī)理的理解。而對(duì)于較重要的公式及一些重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容還是采用板書教學(xué)，例如流體力學(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，有利于學(xué)生集中注意力，讓學(xué)生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，又可加深學(xué)生對(duì)重要知識(shí)的理解，從而獲得良好的教學(xué)效果。

篇2

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；制冷與低溫工程；教學(xué)改革

作者簡介：尹雪梅（1979-），女，四川資中人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，講師；張文慧（1980-），女，河南焦作人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，講師。（河南鄭州450002）

中圖分類號(hào)：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）10-0098-02

目前，鄭州輕工業(yè)學(xué)院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業(yè)已被評(píng)為國家級(jí)特色專業(yè)。為了加強(qiáng)制冷與低溫工程專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng)，造就人才，有必要對(duì)制冷與低溫工程專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行全面的改革。

“流體力學(xué)”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要分為流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)，研究流體平衡、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實(shí)際應(yīng)用的科學(xué)。由于流動(dòng)現(xiàn)象和流動(dòng)規(guī)律及其影響因素十分復(fù)雜，故其具有理論性強(qiáng)、概念抽象和公式較多、實(shí)際工程應(yīng)用廣、對(duì)學(xué)生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點(diǎn)。[1]加上學(xué)生對(duì)流體流動(dòng)機(jī)理普遍缺乏感性認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致“流體力學(xué)”課程歷來被公認(rèn)為是教師難教、學(xué)生難學(xué)難懂的課程之一。[2]因此，迫切需要進(jìn)行“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革，使學(xué)生學(xué)好本門課程，提高課程教學(xué)質(zhì)量，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)學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。

分析目前我院制冷與低溫工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程教學(xué)的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在以下主要問題：首先，“流體力學(xué)”理論性強(qiáng)，概念多而抽象，難以理解，學(xué)生普遍缺乏對(duì)流體力學(xué)問題的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導(dǎo)過程復(fù)雜，且大多涉及到“高等數(shù)學(xué)”的偏微分方程，另還涉及到“大學(xué)物理”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”等方面的知識(shí)，學(xué)生理解困難；另外，學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)不能靈活應(yīng)用。因此怎樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，選擇合適的教學(xué)模式組織教學(xué)，全面實(shí)現(xiàn)該課程教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量，是該課程教學(xué)亟待解決的問題。

一、改革教學(xué)方法

學(xué)好“流體力學(xué)”這門課對(duì)于制冷與低溫工程專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要。讓學(xué)生理解流體靜止和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其影響因素，不僅能為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)，也能為學(xué)生以后分析解決實(shí)際工程中的實(shí)際問題提供理論指導(dǎo)。怎樣才能讓學(xué)生學(xué)好這門課，筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為可以從以下幾方面著手。

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，而“流體力學(xué)”又是大家公認(rèn)難學(xué)的課程，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高低決定著“流體力學(xué)”這門課教學(xué)的成敗。

要提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的積極性，首先要上好“緒論”課。“緒論”課是學(xué)生接觸和了解“流體力學(xué)”這門課的窗口，也是教師的教學(xué)水平和教學(xué)方式的第一次展示，“緒論”課上得好不好直接影響到“流體力學(xué)”課程教學(xué)的成功與否。通過“緒論”課讓學(xué)生對(duì)“流體力學(xué)”的發(fā)展及其廣泛的工程實(shí)際應(yīng)用有一個(gè)大致的了解，使他們充分意識(shí)到“流體力學(xué)”知識(shí)和我們的生活及國家的建設(shè)密切相關(guān)，深刻理解“流體力學(xué)”知識(shí)在今后的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際工程問題中的重要作用。[3]

教師在講授一些理論知識(shí)之前，可先舉出很多貼近生活的有趣實(shí)例或者先提一些問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學(xué)生：在水中游得快還是在油中游得快？為什么？又如在描述流體運(yùn)動(dòng)有兩種方式――拉格朗日法和歐拉法時(shí)，可以將在座的學(xué)生和教室里的每個(gè)座位作為研究對(duì)象來進(jìn)行類比，從而讓學(xué)生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親身感受到參與教學(xué)活動(dòng)是一件樂事、趣事，由愿學(xué)到愛學(xué)再到樂學(xué)。實(shí)踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，還可以使學(xué)生充分意識(shí)到本課程對(duì)今后學(xué)習(xí)和工作的重要意義，并且能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和記憶，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得以提高。

另外，還應(yīng)充分利用多媒體，通過圖片、動(dòng)畫讓學(xué)生直觀了解各種流動(dòng)現(xiàn)象，而不是停留在抽象層面，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的興趣。

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動(dòng)現(xiàn)象和分析流動(dòng)機(jī)理，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)工具。學(xué)生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂?dāng)?shù)學(xué)，然而讀懂了數(shù)學(xué)不一定意味著明白了數(shù)學(xué)符號(hào)背后所代表的物理意義?！傲黧w力學(xué)”教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)問題的物理本質(zhì)有一個(gè)過程。教師的一個(gè)重要任務(wù)就是做好各方面的工作，幫助學(xué)生完成從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)的物理本質(zhì)這一過程的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步建立起科學(xué)的思維方式。

“流體力學(xué)”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運(yùn)動(dòng)方程、連續(xù)方程、動(dòng)量方程、伯努利方程等理論知識(shí)時(shí)都有大量的公式，這些公式涉及一些高數(shù)、物理、力學(xué)方面的知識(shí)，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學(xué)”的公式推導(dǎo)采用歐拉法，與物理及其他力學(xué)不同，學(xué)生的觀念不易改變，而且推導(dǎo)過程復(fù)雜，學(xué)生理解掌握很困難。如果過分強(qiáng)調(diào)“流體力學(xué)”知識(shí)的嚴(yán)密性和完整性，對(duì)每個(gè)公式的每個(gè)推導(dǎo)細(xì)節(jié)都逐一介紹，推導(dǎo)過程將會(huì)枯燥無味，學(xué)生只會(huì)被弄得糊里糊涂，興趣全無。而如果直接給出公式，讓學(xué)生死記硬背，只能讓學(xué)生不知其所以然，當(dāng)然也就不能真正用所學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題了。

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為：“流體力學(xué)”中公式的講解應(yīng)將重點(diǎn)放在概念引入、理論模型建立的思想、基本原理和主要步驟以及公式的物理意義與應(yīng)用限制上。首先對(duì)基本概念力爭講透，概念清楚了，公式的講解推演才有意義。然后重點(diǎn)使學(xué)生明確公式的物理意義及公式中各項(xiàng)參數(shù)的物理意義和幾何意義，只有真正理解了公式的物理意義，才能靈活使用公式解決實(shí)際工程問題。最后應(yīng)強(qiáng)調(diào)公式的應(yīng)用范圍及應(yīng)用注意事項(xiàng)。由于流動(dòng)的多樣性，“流體力學(xué)”中的很多方程都是在一定的條件下得到的，如伯努利方程就有多種形式（理想流體、實(shí)際流體、流體是否可壓等），在具體運(yùn)用時(shí)，要根據(jù)具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業(yè)

學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能夠獨(dú)立自主地解決實(shí)際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個(gè)原理去解決實(shí)際問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)理解、掌握程度的一種手段，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立地完成一定量的課后練習(xí)題，這是“流體力學(xué)”學(xué)習(xí)過程的重要組成部分，解題過程實(shí)質(zhì)就是利用“流體力學(xué)”的基本原理和基本方程分析和解決實(shí)際問題的一個(gè)訓(xùn)練過程，課后習(xí)題可以幫助學(xué)生加深對(duì)基本概念和基本理論知識(shí)的理解。

然后再由教師通過習(xí)題課的方式，利用具有代表性的習(xí)題和一些學(xué)生普遍認(rèn)為困難、出錯(cuò)多的習(xí)題，講述流體力學(xué)原理在工程實(shí)例中的應(yīng)用。在講解習(xí)題時(shí)，重在提供條理清晰的解題思路、詳細(xì)具體的解題步驟，使學(xué)生在此過程中掌握解決問題的正確方法和技巧，以便在以后的學(xué)習(xí)工作中舉一反三、觸類旁通、學(xué)以致用。這一過程增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)流動(dòng)過程物理本質(zhì)的理解，將物理問題與數(shù)學(xué)工具有機(jī)地結(jié)合起來，有助于學(xué)生對(duì)與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際工程問題進(jìn)行認(rèn)真思考，有效的增強(qiáng)了學(xué)生分析并解決實(shí)際問題的能力。

二、改革教學(xué)手段

多媒體教學(xué)以其形象、直觀、生動(dòng)、具體、易于理解的教學(xué)特點(diǎn)，豐富的教學(xué)內(nèi)容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。[4]

多媒體教學(xué)在“流體力學(xué)”教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學(xué)”中那些難以用語言描述的流動(dòng)圖像、抽象難懂的知識(shí)點(diǎn)，如拉格朗日和歐拉法的描述，流線與跡線、層流、湍流等，通過圖片、動(dòng)畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學(xué)生，使其從感性認(rèn)識(shí)開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容，并使學(xué)生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時(shí)間寫板書表述的和不易通過板書表述的內(nèi)容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習(xí)題等。采用多媒體教學(xué)，授課的信息量增多了，教學(xué)內(nèi)容更豐富了，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收的知識(shí)更多了，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，學(xué)生的思路拓寬了，教學(xué)質(zhì)量也提高了。

多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著要摒棄傳統(tǒng)的板書教學(xué)。有很多學(xué)生認(rèn)為板書能讓他們有更多的時(shí)間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。根據(jù)“流體力學(xué)”既有抽象復(fù)雜的流動(dòng)機(jī)理又有大量的基本概念、基本方程的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中應(yīng)將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合，揚(yáng)長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為教學(xué)工作更好地服務(wù)。如對(duì)某些特定的流動(dòng)現(xiàn)象，可以通過多媒體教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)流動(dòng)現(xiàn)象和機(jī)理的理解。而對(duì)于較重要的公式及一些重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容還是采用板書教學(xué)，例如流體力學(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，有利于學(xué)生集中注意力，讓學(xué)生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，又可加深學(xué)生對(duì)重要知識(shí)的理解，從而獲得良好的教學(xué)效果。

三、 結(jié)束語

總之，高等教育教學(xué)改革，特別是專業(yè)課程的教學(xué)改革，是一個(gè)長期而艱巨的實(shí)踐過程。“流體力學(xué)”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)校的具體情況改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，借助現(xiàn)代教育技術(shù)與手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合生活、生產(chǎn)、科研中的實(shí)際問題，進(jìn)行深入淺出、生動(dòng)活潑的講解，揭示問題的本質(zhì)，向?qū)W生傳授治學(xué)方法，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，以取得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉.土木專業(yè)工程流體力學(xué)課程教學(xué)研究[J].山西建筑,2008,34(21).

[2]吳光林.《流體力學(xué)》課程教學(xué)改革的思考[J].科技信息(科學(xué)教研),2008,(14):172-173.

篇3

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

摘要：啟發(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)》是我國普通高等學(xué)校工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是一門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)》是工科專業(yè)的一門基礎(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，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)語言將流體運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律表達(dá)出來，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，以此來解決各種與流體力學(xué)相關(guān)的問題，但是長久以來我們?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)，因此無法形成系統(tǒng)的知識(shí)體系，也無助于培養(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)的問題時(shí)，無從下手。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)過程中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行自主總結(jié)，通過對(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，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來檢驗(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?、“?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)，無法真正達(dá)到教學(xué)的目的。這就要求，在課堂教學(xué)過程中，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，通過討論、提問等方式，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)問題，解決問題的方法。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，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：“憤者，心求通而未得之意；悱者，口欲言而未能之貌。啟，謂開其意；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，此時(shí)可以去開導(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，通過設(shè)置問題情境，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)立解決問題的能力。⑤

（二）設(shè)置問題情境

啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問題情境，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)過程中，學(xué)生遇到任何疑問都應(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，通過提問鍛煉學(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)有問題意識(shí)，可以提出問題，而不是在別人背后去解答問題。另外，設(shè)置問題情境要與實(shí)際生活相融合。可以通過創(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?？傊?，只有主動(dòng)參與其中，學(xué)生才能對(duì)問題有一個(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?，使學(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。在問題情境環(huán)節(jié)中，學(xué)生大膽假設(shè)和創(chuàng)新提問以后，就需要通過實(shí)驗(yàn)對(duì)問題進(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)過程中，學(xué)生還可以自由組合進(jìn)行某一問題的研究，當(dāng)假設(shè)足夠成立的情況下，通過查詢相關(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，學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)或者工作中，如果遇到問題，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。而長久以的來灌輸式教學(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，通過營造出民主、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)手操作中完成問題的發(fā)現(xiàn)與解決過程。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。通過營造和諧的學(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：

①張曉宏.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].中國大學(xué)教學(xué)，2011(1).

⑤劉全忠.關(guān)于工程專業(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).

篇4

[論文摘要]論文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出了以傳統(tǒng)教學(xué)模式為主、以現(xiàn)代化教學(xué)手段為輔的教學(xué)方法。結(jié)合實(shí)例講清楚基本概念，夠用為度重點(diǎn)突出理論公式的應(yīng)用是常規(guī)教學(xué)應(yīng)遵循的模式，并與多媒體輔助教學(xué)手段有機(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，達(dá)到提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量的目的。

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?、原理的抽象性、概念多、方程推?dǎo)繁雜等特點(diǎn)，對(duì)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(duì)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(duì)抽象的理論理解速度慢，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)固體壁面的作用力問題時(shí)非常重要。而對(duì)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(duì)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)]

[1]許賢良,王傳禮,張軍等．流體力學(xué)[M]．北京:國防工業(yè)出版社,2006．

篇5

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；課程教學(xué)；課程考核；改革

中圖分類號(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)境工程專業(yè)一門重要的基礎(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)際問題，而且可以為學(xué)習(xí)多種工程專業(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)問題的能力，并對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來從事相關(guān)專業(yè)的工作和科研打下良好的基礎(chǔ)。多年來，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，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)境工程過程中感覺到流體力學(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)手段沒有考慮到學(xué)生主體。

6.流體力學(xué)教學(xué)中沒有引入演示實(shí)驗(yàn)，將其中抽象的物理過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?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^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。

這些問題的存在導(dǎo)致在學(xué)生心目中，流體力學(xué)似乎沒有其他專業(yè)課重要，是一門可學(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?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?，?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)形勢的變化發(fā)展。目前，我國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)開始就召開師生見面會(huì)，讓學(xué)科負(fù)責(zé)人講解專業(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)、提高專業(yè)技能的方式方法上不斷開拓思維，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)問題的方法和思路，并使解決問題的能力得以提高。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)的問題，然后告訴學(xué)生這一章節(jié)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，通過這些內(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)際問題，讓學(xué)生帶著問題學(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)的頭部有一根長長的針狀物”等來導(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)畫等展現(xiàn)圖文并茂的教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用視覺效應(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)，可以通過一些課件來模擬。將理論知識(shí)與視頻、動(dòng)畫、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)，我引入了美國南北戰(zhàn)爭時(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)的問題，巧妙地將叛軍的防御陣地炸毀。這些視頻、動(dòng)畫、案例中的氛圍、情景不僅啟發(fā)了他們的思維，更讓他們享受到聽課的樂趣，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。然后在黑板上畫出示意圖，再用伯努利方程式解釋，學(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)過程中，我多次組織學(xué)生參與各類科研論文大賽、發(fā)明大賽，取得了不錯(cuò)的成績。通過這些鍛煉，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、環(huán)保企業(yè)及各類生產(chǎn)單位的科研、生產(chǎn)工作。通過創(chuàng)建實(shí)習(xí)基地、培訓(xùn)基地、現(xiàn)場調(diào)研、技術(shù)咨詢、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。再以這些問題為范例，通過現(xiàn)場考察、技術(shù)交流、故障診斷、問題分析、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)際問題，而且開闊了學(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)系有越來越明晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)、專業(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，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)際問題的能力。實(shí)行過程化考核、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試時(shí)采用開卷考試，期末考試采用半開卷考試，試題有一半是自己出的試題?？己嗽囶}中的開發(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)的全過程，將過程評(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)，各占總成績的10%。過程考核成績占總成績的30%，期末考核占總成績的50%。過程考核有章節(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，考核形式為開卷，每次5分，滿分為15；期中考核，考核形式為開卷，滿分為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、見解出一份合適的試卷，教師據(jù)此評(píng)分，滿分為5分。期末考核的考試形式為半開卷（一張復(fù)習(xí)紙的開卷考試），試題范圍覆蓋教學(xué)大綱，沒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)型和開放性試題。建立電子試題庫，實(shí)行抽題組卷，實(shí)現(xiàn)教考分離。試題庫中有一半是學(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；綜合素質(zhì)方面的考察堅(jiān)持以能否有效支撐專業(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，滿分為10分。如上課曠課、玩手機(jī)、聽音樂、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，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、可采納程度、對(duì)教學(xué)的關(guān)注程度進(jìn)行打分，并計(jì)入該門課程的平時(shí)成績。

七、結(jié)束語

流體力學(xué)是一門系統(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)：

[1]王燁，李亞寧.流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建[J].力學(xué)與實(shí)踐，2013，35（3）：89-91.

[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.

篇6

（浙江大學(xué)城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 310013）

摘要： 計(jì)算流體力學(xué)可以模擬正在規(guī)劃的城市建筑群的小氣候的數(shù)值，也可以較為準(zhǔn)確的預(yù)測城市規(guī)劃方案使城市樓宇、街道的小氣候即將發(fā)生的改變，從而在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中趨利避害。本文簡要探討了計(jì)算流體力學(xué)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，希望能給大家一些借鑒學(xué)習(xí)之處。

關(guān)鍵詞 ： 城市規(guī)劃；設(shè)計(jì)；計(jì)算流體力學(xué)

中圖分類號(hào)：O243；TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）03-0096-02

作者簡介：龔韓慶（1978-），男，浙江義烏人，工程師，本科，研究方向?yàn)槌鞘幸?guī)劃。

0 引言

計(jì)算流體力學(xué)簡稱CFD，計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中可以有效預(yù)測城市規(guī)劃方案對(duì)城市樓宇、街區(qū)的小氣候的影響，所以計(jì)算流體力學(xué)被越來越多的應(yīng)用于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，相對(duì)于一般的實(shí)驗(yàn)研究而言，計(jì)算流體力學(xué)具有應(yīng)用成本低、計(jì)算速度快、周期短、效率高,可以任意模擬真實(shí)及理想的條件,計(jì)算流體力學(xué)后處理技術(shù)較完善,便于分析流體力學(xué)計(jì)算結(jié)果等優(yōu)點(diǎn)。比如，在建設(shè)好的街道內(nèi)存在風(fēng)口，形成很大的局部風(fēng)速，甚至可能直接對(duì)街區(qū)內(nèi)的行人或者附近的建筑物造成影響。

1 計(jì)算流體力學(xué)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用的局限性

計(jì)算流體力學(xué)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用存在一定的局限性，主要表現(xiàn)在計(jì)算流體力學(xué)必須要有準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，并且在模擬數(shù)據(jù)中用離散化的方法處理數(shù)學(xué)方程時(shí)需要對(duì)流體力學(xué)計(jì)算中所碰到的收斂性、穩(wěn)定性等問題進(jìn)行分析，然而做的這些分析一般只對(duì)線性方程有效，對(duì)不是線性的方程則沒有效果。而且計(jì)算流體力學(xué)受計(jì)算機(jī)內(nèi)存、運(yùn)行速度等計(jì)算機(jī)固有條件的限制，只有計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度等硬件設(shè)施達(dá)到一定程度計(jì)算流體力學(xué)才會(huì)出現(xiàn)新的發(fā)展階段。

2 計(jì)算流體力學(xué)的概念和在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的計(jì)算方法

計(jì)算流體力學(xué)的步驟為先確定了那些能夠描述的連續(xù)變化的對(duì)象的流動(dòng)參量的微分方程組后，然后采用計(jì)算數(shù)值的方法，通過離散化的方法用離散時(shí)間和空間的值來表示連續(xù)變化的參量，用代數(shù)方程組的形式替代微分方程組轉(zhuǎn)，空間的離散位置可用計(jì)算網(wǎng)格上的節(jié)點(diǎn)來描述，最后流體運(yùn)動(dòng)特性是通過計(jì)算機(jī)求解這些離散的數(shù)學(xué)方程組來研究的，同時(shí)可以給出流體運(yùn)動(dòng)空間非定?；蚨ǔＡ鲃?dòng)規(guī)律，這樣的學(xué)科就是計(jì)算流體力學(xué)。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的工作程序建立體現(xiàn)物理現(xiàn)象或工程問題本質(zhì)的數(shù)學(xué)模型就是模擬數(shù)值的出發(fā)點(diǎn)，就是要塑造體現(xiàn)問題每個(gè)量之間關(guān)系的微分方程唯一解前提及方程，尋找高精確度、高工作效率的計(jì)算措施，也就是塑造針對(duì)控制方程的數(shù)值離散化措施，比如有限元法和差分法、有限體積法等，編寫程序和計(jì)算分析。計(jì)算流體力學(xué)涵蓋了計(jì)算網(wǎng)格的劃分、初始條件的導(dǎo)入和邊界條件、假設(shè)控制參數(shù)等。在城市建筑物之間的空氣流動(dòng)為不穩(wěn)定狀態(tài)，并且建筑物的朝向、形態(tài)存在很多種變化、地形凹凸不一。所以，以準(zhǔn)備流體力學(xué)計(jì)算對(duì)象的物理特性為基礎(chǔ)，本文將進(jìn)行CFD模擬的基本控制方程選取為k-ε雙方程紊流數(shù)學(xué)模型，為適應(yīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中由于各建筑物地形、高度、形狀等因素所產(chǎn)生的復(fù)雜網(wǎng)格體系我們采用貼體坐標(biāo)系統(tǒng)。控制方程的通用形式為

方程中當(dāng)q=1，表示方程的連續(xù)性；當(dāng)q=u1，u2，u3，表示ξ1，ξ2，ξ（3曲線坐標(biāo)）方向的動(dòng)量方程；當(dāng)q=k，表示紊動(dòng)動(dòng)能方程；當(dāng)q=ε，表示紊動(dòng)能耗散率方程，i，j=1，2，3，表示三維空間坐標(biāo)的3個(gè)方向。式中Ui，J和Gij分別表示Jacobian速度變換矩陣、變換矩陣以及擴(kuò)散量度矩陣。其定義分別為

方程（1）和（2）組成了整個(gè)求解區(qū)域小氣候場的方程組。

3 對(duì)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)典型案例的分析

為了探討計(jì)算流體力學(xué)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，本文以某一個(gè)文化廣場的規(guī)劃設(shè)計(jì)為例詳細(xì)闡述了計(jì)算流體力學(xué)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用，希望能為大家更好的理解計(jì)算流體力學(xué)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

3.1 計(jì)算流體力學(xué)的區(qū)域和網(wǎng)格 案例中進(jìn)行規(guī)劃的區(qū)域東邊是一個(gè)已經(jīng)規(guī)劃好了的體育場，西邊為一個(gè)山坡，南邊和北邊都已經(jīng)蓋好了建筑。根據(jù)規(guī)劃區(qū)域的地形圖和已有建筑的分布圖可以生成一個(gè)計(jì)算流體力學(xué)的計(jì)算網(wǎng)格（如圖1），這個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)中我們采用的是結(jié)構(gòu)化的計(jì)算網(wǎng)格，該計(jì)算網(wǎng)格總共設(shè)置了68×67×31個(gè)計(jì)算流體力學(xué)的點(diǎn)，流體力學(xué)的分析計(jì)算范疇為1km×1km×50m。流體力學(xué)計(jì)算網(wǎng)格運(yùn)用POINTWISE公司的計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格生成軟件包GRIDGEN生成。這個(gè)軟件包是專門替流體力學(xué)的計(jì)算而編寫的一種商業(yè)用途的計(jì)算流體力學(xué)生成網(wǎng)格軟件，這個(gè)軟件可以生成很多復(fù)雜形狀的近體坐標(biāo)計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格系統(tǒng)，并且這個(gè)軟件還能夠比對(duì)優(yōu)化生成的網(wǎng)格質(zhì)量。因?yàn)榱黧w力學(xué)的計(jì)算網(wǎng)格的繁瑣性，流體力學(xué)的分析計(jì)算是比較麻煩的。這又是在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)的比較典型的案例。因?yàn)樵摪咐牧黧w力學(xué)的計(jì)算區(qū)域非常的不規(guī)則，所以生成計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格和計(jì)算流場將把工作重心放在解決不規(guī)則的流體力學(xué)計(jì)算網(wǎng)格所帶來的一系列問題上，也就是如何控制網(wǎng)格的生成質(zhì)量和怎么處理流體力學(xué)計(jì)算過程中由于不規(guī)則的計(jì)算網(wǎng)格所導(dǎo)致的和收斂性相關(guān)的問題。利用GRIDGEN這個(gè)程序同時(shí)通過該軟件程序本身設(shè)置的簡化算法，可以得到較高質(zhì)量的流體力學(xué)計(jì)算網(wǎng)格；但是和收斂性有關(guān)的問題只能夠以流體力學(xué)計(jì)算的求解程序?yàn)榛A(chǔ)和使用者的經(jīng)驗(yàn)來處理。在研究這個(gè)案例的過程中，我們運(yùn)用擬不穩(wěn)定狀態(tài)的計(jì)算方法較快的收斂流體力學(xué)計(jì)算。這個(gè)方法就是從非穩(wěn)態(tài)的算法開始以更深的研究穩(wěn)態(tài)的問題，在一定的時(shí)間范疇內(nèi)，進(jìn)行N次的迭代，從而使得較為復(fù)雜的流動(dòng)難題能夠快速穩(wěn)定的收斂于它的解。在流體力學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，擬不穩(wěn)定狀態(tài)的計(jì)算措施是使流體力學(xué)計(jì)算得到收斂的一個(gè)行之有效的措施。

3.2 流體力學(xué)計(jì)算邊界條件 在計(jì)算城市規(guī)劃設(shè)計(jì)流體力學(xué)過程中確定適合的計(jì)算邊界條件為流體力學(xué)計(jì)算運(yùn)用于城市建筑規(guī)劃領(lǐng)域探討的一個(gè)很關(guān)鍵的方面。在實(shí)際的流體力學(xué)計(jì)算過程中，計(jì)算的區(qū)域除了上空采用開放的適意流動(dòng)的邊界，地面和規(guī)劃區(qū)內(nèi)建筑物表面采用固體的表面邊界，其它4個(gè)方向的邊界取值也將對(duì)流體力學(xué)的計(jì)算區(qū)域有較大的影響。因?yàn)橐?guī)劃區(qū)外已經(jīng)存在的建筑物會(huì)對(duì)流體力學(xué)的計(jì)算存在一定影響，東南西北4個(gè)方向的邊界條件的取值非常復(fù)雜。在本文的探究中，因?yàn)槭呛唵翁接懹?jì)算流體力學(xué)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，所以我們采取的是最簡單的方式來設(shè)定流體力學(xué)計(jì)算的邊界條件值。以某一些原則為依據(jù)，而且經(jīng)過整理分析規(guī)劃區(qū)域本地的氣象文件資料，我們明確選取風(fēng)向頻率較高的北風(fēng)和東北風(fēng)作為流體力學(xué)的計(jì)算前提，選取的風(fēng)力的大小會(huì)影響人群的生活、當(dāng)?shù)孛磕甓紩?huì)出現(xiàn)的10米每秒的風(fēng)速作為導(dǎo)入的風(fēng)速，并且不考慮城市規(guī)劃區(qū)域外已經(jīng)存在的建筑物對(duì)流體力學(xué)計(jì)算邊界條件的影響。豎直方向的階梯風(fēng)也會(huì)影響流體力學(xué)的計(jì)算結(jié)果。本次研究采用的流體力學(xué)計(jì)算邊界條件如下：地面和已有建筑物的表面為固定墻壁；天空為自由的流動(dòng)邊界，也就是滑移的界限。分析東北風(fēng)的工況時(shí)：東面和北面為10×0.714m/s的風(fēng)速入口，風(fēng)向?yàn)闁|北方向時(shí)，南、西面為自由的出口邊界。

4 結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算流體力學(xué)為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)做出了很大貢獻(xiàn)，CFD很大程度上使城市規(guī)劃設(shè)計(jì)更加合理，所以流體力學(xué)計(jì)算在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的運(yùn)用會(huì)更加普遍，我們需要經(jīng)常地了解總結(jié)流體力學(xué)計(jì)算在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的運(yùn)用的經(jīng)驗(yàn)，不斷地對(duì)流體力學(xué)計(jì)算技術(shù)加以完善，使其更好地為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建強(qiáng).流體力學(xué)在工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào),2001(4)：66-67.

篇7

關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)；教學(xué)改革；實(shí)踐；計(jì)算流體力學(xué)

中圖分類號(hào)：H191

工程流體力學(xué)是建筑環(huán)境與設(shè)備工程和土木工程等專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)課程如建筑給排水、流體輸配管網(wǎng)、暖通空調(diào)等課程的基礎(chǔ)，也是開拓專業(yè)不可缺少的技術(shù)基礎(chǔ)理論學(xué)科。但是長期以來，工程流體力學(xué)一直是老師認(rèn)為最難教、學(xué)生認(rèn)為最難學(xué)的課程，因此如何提高工程流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)能力培養(yǎng)，是目前迫切需要解決的問題。

在強(qiáng)調(diào)節(jié)能、注重環(huán)保的今天，面對(duì)未來生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)能源動(dòng)力的需求趨勢，許多相關(guān)聯(lián)的熱力工程技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)都需要工程流體力學(xué)作為其研究的理論基礎(chǔ)。因此，加深和拓寬工程流體力學(xué)的基本教學(xué)內(nèi)容，對(duì)原有課程進(jìn)行有效整合及改革，延伸工程流體力學(xué)課程教學(xué)深度，提高該課程教學(xué)質(zhì)量，是我們?cè)诮虒W(xué)中急需解決的問題。

1、理論課的教學(xué)改革

由于傳統(tǒng)的極大慣性，理論課的改革須逐步進(jìn)行，先進(jìn)的教育理念本身在不斷發(fā)展，是動(dòng)態(tài)的，這就決定了教學(xué)改革也是動(dòng)態(tài)的[1]。

1）強(qiáng)化互動(dòng)式教學(xué)。教師運(yùn)用生動(dòng)、詼諧的語言，深入淺出的比喻，靈活多變的講解，突出重點(diǎn)，重視基本概念、基本理論、基本方法的講解，講深、講透工程流體力學(xué)基本方程，結(jié)合講授內(nèi)容，有目的地介紹工程流體力學(xué)的各種基本方法、模型、技能以及工程和專業(yè)實(shí)際背景。要讓學(xué)生與教師互動(dòng)起來。只有師生互動(dòng)，才能有效地將學(xué)生帶到無限的探索和想象空間，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，潛心探索以獲取新的知識(shí)。

2）采用板書與多媒體技術(shù)有機(jī)結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。

多媒體輔助教學(xué)是一種很有效的教學(xué)方式，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段現(xiàn)代化的重要途徑。多媒體教學(xué)可以活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增大課堂教學(xué)容量，克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端[2]。這種模式采用動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)演示等多種形式，化復(fù)雜為簡單，通俗易懂，生動(dòng)活潑，具體形象地展示流體的一些流動(dòng)現(xiàn)象，營造了一種圖文結(jié)合、視聽并舉的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果及教學(xué)效率。但是在推導(dǎo)一些關(guān)鍵公式時(shí)，如果單一采用多媒體手段進(jìn)行教學(xué)，可能導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)思考不足、理解不透，如同看電影一樣匆匆而過的現(xiàn)象。所以，此時(shí)有必要結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方式授課，留給學(xué)生足夠的時(shí)間思考、琢磨和消化。因此，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容將傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，做到人機(jī)互補(bǔ)。

3）教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)思想和更新教學(xué)觀念。教師應(yīng)把教學(xué)從單純的專業(yè)技術(shù)知識(shí)教育轉(zhuǎn)變?yōu)橹刂R(shí)、素質(zhì)和能力并進(jìn)的培養(yǎng)教育，激發(fā)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的興趣。為了更好地學(xué)習(xí)理論知識(shí)，教師應(yīng)優(yōu)選習(xí)題，加強(qiáng)課堂練習(xí)。只有扎實(shí)地掌握了工程流體力學(xué)的基本知識(shí)，才能更好地解決實(shí)際問題。因此，教師在課下一定要查閱大量的工程流體力學(xué)教材和習(xí)題集，整理出加深基本知識(shí)的選擇題和問答題以及從實(shí)際問題中抽象出來的計(jì)算題。

4）改革考核方式?，F(xiàn)在大多數(shù)學(xué)校對(duì)工程流體力學(xué)課程的考核主要是期末筆試，有些學(xué)校增加了平時(shí)成績，但平時(shí)成績大多是依據(jù)課堂考勤和平時(shí)作業(yè)，這在很大程度上制約著學(xué)生主體作用的發(fā)揮，有些學(xué)生比較反感，甚至造成抵制情緒，不利于良好教學(xué)氛圍的建立，有些同學(xué)甚至在考試時(shí)"鋌而走險(xiǎn)"，因此改革考核方法勢在必行。期末考試除了筆試之外，還可把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分?jǐn)?shù)作為平時(shí)成績的一個(gè)方面，也可大膽地采用課程論文、課程答辯等形式，考核方式甚至可以采用開卷方式，制定考試方法必須是為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的服務(wù)，而不是為了考試而考試。

2、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革

工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的以教師為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式抑制了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。[3]目前工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著很多問題，[4]比如說傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中創(chuàng)造性思維得不到發(fā)揮；實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件在很大程度上不能滿足教學(xué)需要；實(shí)驗(yàn)方法落后，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；實(shí)驗(yàn)教材過于簡單化；實(shí)驗(yàn)報(bào)告不規(guī)范等等。為了解決上述問題，我們積極采取了很多措施，比如說以減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦的學(xué)習(xí)積極性；采用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)；引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備；設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；更新實(shí)驗(yàn)教材等等。通過對(duì)工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，改變了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新意識(shí)，使得教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量顯著提高。

3、加強(qiáng)CFD技術(shù)在工程流體力學(xué)中的應(yīng)用

近來年，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)（簡稱CFD）技術(shù)日趨成熟，CFD軟件得到了較廣泛的應(yīng)用。[5]-[6]該軟件可以生動(dòng)、形象地展示各種常見的流動(dòng)現(xiàn)象，將抽象的概念、理論變成形象的畫面，已成為解決各種流動(dòng)現(xiàn)象的有力工具，過去只能靠實(shí)驗(yàn)手段才能得到的某些結(jié)果，現(xiàn)在已經(jīng)完全可以借助于CFD技術(shù)的數(shù)值模擬來準(zhǔn)確獲取。教師如果在講述枯燥的理論課時(shí)加以CFD模擬，這樣不僅便于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的深入理解，而且達(dá)到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果的目的。比如在講述雷諾實(shí)驗(yàn)流體流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，[7]教師可以在課前利用CFD軟件模擬圓管內(nèi)流動(dòng)，上課時(shí)學(xué)生只要通過觀看顏色水的流線就可非常輕松地辨別出流動(dòng)形態(tài)。再比如在講述暖通空調(diào)課程時(shí)，教師可以給學(xué)生播放不同通風(fēng)方式或不同送風(fēng)狀態(tài)下的空調(diào)房間流場圖，[8]在強(qiáng)烈的視覺沖擊效果下，不僅大大加強(qiáng)了學(xué)生的記憶深度，而且還有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，甚至學(xué)生本人就可以歸納出不同通風(fēng)方式或不同送風(fēng)狀態(tài)的優(yōu)缺點(diǎn)。

4、結(jié)束語

作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，《工程流體力學(xué)》課程是面向工程應(yīng)用人才的課程，所以所學(xué)理論內(nèi)容必須和工程實(shí)際緊密結(jié)合。該課程的教學(xué)改革必須不斷深入，這樣才能為培養(yǎng)新世紀(jì)綜合型專業(yè)人才奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳光林.《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)改革的思考[J].科技信息，2008（14）：172-173

[2]劉清香.大學(xué)英語多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)探討[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008，9（1），82

[3]陳明東，史宇亮.工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].科技致富向?qū)В?008（5），17

[4]劉建龍，譚超毅，曾美玲.工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革[J].中國電力教育2009，129（1）：123-124

[5]趙琴，楊小林，嚴(yán)敬.CFD技術(shù)在工程流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].高等教育研究，2009，25（1）：28-29

[6]王福軍.計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析--CFD軟件原理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004

篇8

關(guān)鍵詞：教學(xué)質(zhì)量；保障體系；工程流體力學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-9324（2012）12-0035-03

工程流體力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是礦業(yè)工程、安全工程、礦物加工、環(huán)境工程等許多專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。具有基礎(chǔ)知識(shí)涉及面廣、基本概念多、內(nèi)容抽象等特點(diǎn)，是一門理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的課程，不但理論抽象，而且直接面向工程實(shí)踐。在工程流體力學(xué)的教學(xué)過程中，學(xué)生普遍認(rèn)為“這門課難學(xué)”。其客觀原因主要體現(xiàn)在三方面：一方面是工程流體力學(xué)涉及的知識(shí)比較多，如材料力學(xué)、大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)等；另一方面是工程流體力學(xué)課內(nèi)容比較抽象，學(xué)生理解起來相當(dāng)困難；最后還由于工程流體力學(xué)工程背景強(qiáng)，學(xué)生普遍缺乏實(shí)踐知識(shí)。為提高工程流體力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，我們從構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量保障體系入手。根據(jù)全面質(zhì)量管理的理論和課程教學(xué)質(zhì)量保障體系的功能及影響因素的分析，高校課程教學(xué)質(zhì)量保障體系應(yīng)由五個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成[1]。教學(xué)質(zhì)量保障系統(tǒng)，就是把對(duì)教學(xué)產(chǎn)生重要影響的教學(xué)管理活動(dòng)有機(jī)地聯(lián)結(jié)起來，形成一個(gè)能夠保障和提高教學(xué)質(zhì)量的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、持續(xù)化的整體，其實(shí)質(zhì)是不斷探索如何以更合理的方式管理學(xué)校的人才培養(yǎng)活動(dòng)，以有效地滿足社會(huì)對(duì)高等教育不斷增長的各種要求[2]。

根據(jù)課程建設(shè)情況，制定了圖1的課程教學(xué)質(zhì)量保障體系。

一、課程教學(xué)質(zhì)量控制系統(tǒng)

工程流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量保障體系的核心是其教學(xué)質(zhì)量控制系統(tǒng)，主要包括教師隊(duì)伍建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)大綱修訂、理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考試方式改進(jìn)等。

青年教師的培養(yǎng)是師資隊(duì)伍建設(shè)的重點(diǎn)。青年教師學(xué)歷層次高、基礎(chǔ)扎實(shí)；其不足是講課內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際及后續(xù)課程結(jié)合較少，講課時(shí)還不能收放自如。為此，安排青年教師邊上課、邊助課。實(shí)踐證明，助課是一種培養(yǎng)年輕教師上好課的必要環(huán)節(jié)。教材是教學(xué)內(nèi)容的主要載體，我們根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)編寫了一套符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、具有特色的高質(zhì)量教材和輔助教材。針對(duì)能源與動(dòng)力類專業(yè)本科教學(xué)要求，并兼顧其他相關(guān)專業(yè)的教學(xué)需要，2002年出版了《工程流體力學(xué)》第一版。該教材在江蘇省教育廳的資助下，進(jìn)行整體優(yōu)化、精簡、補(bǔ)充，突出工程背景和工程應(yīng)用，作為江蘇省高校立項(xiàng)精品教材，于2010年出版了第二版。為使學(xué)生更好掌握工程流體力學(xué)的內(nèi)容，2007年，出版了配套學(xué)習(xí)輔導(dǎo)教材《流體力學(xué)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與習(xí)題解答》。該教材作為工程流體力學(xué)課程的配套學(xué)習(xí)輔導(dǎo)教材，受到學(xué)生的歡迎，取得了良好效果。同時(shí)，為滿足《工程流體力學(xué)》雙語課程教學(xué)需要，在參考國外原版教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校的實(shí)際情況，于2010年出版了英文版《工程流體力學(xué)》教材，完善了我?！豆こ塘黧w力學(xué)》教材體系。為提高教材質(zhì)量，特邀美國肯塔基大學(xué)Jimmy Smart教授參與了教材的編寫工作，并對(duì)整本教材進(jìn)行審閱、修改。在理論教學(xué)過程中，充分利用教師因素和學(xué)生因素[3]。教師是教學(xué)過程的組織者，在教學(xué)過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用。通過實(shí)例讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際；通過實(shí)例來吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深印象。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)際的主要環(huán)節(jié)，開放的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆趯?duì)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能掌握，知識(shí)的綜合應(yīng)用，創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和開拓能力的培養(yǎng)方面起著重要的作用[4]。我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，包括動(dòng)手能力、觀察能力和分析問題能力。從1999年起，我校將實(shí)測實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)融為一體，極大地改善了實(shí)驗(yàn)手段。工程流體力學(xué)課程配套了16學(xué)時(shí)的綜合實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人情況，選擇合適的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為學(xué)生創(chuàng)造了一流的、開放的實(shí)驗(yàn)室課外學(xué)習(xí)基地，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。熱能與動(dòng)力工程專業(yè)本科生多次在全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽中獲獎(jiǎng)，與工程流體力學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的鍛煉是分不開的?？荚嚦煽兪呛饬拷膛c學(xué)效果的一個(gè)主要指標(biāo)，確?？荚嚨膰?yán)肅性和公平性，并使考試成績能夠如實(shí)反映教與學(xué)的效果。從學(xué)校的情況來看，還是以筆試為主，主要是考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的掌握情況，是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的主要手段，也是驗(yàn)證教學(xué)效果的主要途徑[5]。考試的目的是為了了解學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)體系的掌握情況，不能單靠死記硬背來檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，考試內(nèi)容要注重學(xué)生對(duì)基本理論的理解和運(yùn)用上。使學(xué)生把學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在對(duì)基本理論和基本概念的應(yīng)用和理解上，避免死記硬背式的學(xué)習(xí)方法。而計(jì)算題則突出對(duì)解題步驟的要求，按步驟給分，沒有步驟就不給分。目前，我們正在積極開展工程流體力學(xué)習(xí)題庫和試題庫建設(shè)。在同時(shí)開課班級(jí)較多的情況下，采取統(tǒng)考的形式，使考、教分離，使考試能夠更好地檢查教與學(xué)的質(zhì)量和效果。

二、課程教學(xué)質(zhì)量信息收集與處理系統(tǒng)

課程教學(xué)質(zhì)量信息收集與處理系統(tǒng)包括領(lǐng)導(dǎo)聽課、教學(xué)檢查、督導(dǎo)檢查、學(xué)生信息員、學(xué)生評(píng)測等，目的是從不同側(cè)面收集課程教學(xué)的相關(guān)情況，對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。

領(lǐng)導(dǎo)聽課主要是學(xué)院和系領(lǐng)導(dǎo)，通過聽課了解工程流體力學(xué)課程的教學(xué)情況，解決教學(xué)問題。教學(xué)檢查包括開學(xué)初、期中、期末教學(xué)檢查，掌握教學(xué)信息，穩(wěn)定教學(xué)秩序。教學(xué)督導(dǎo)員的工作以聽課為主，督導(dǎo)員可隨時(shí)對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等進(jìn)行聽課檢查、指導(dǎo)。為提高教學(xué)質(zhì)量、加強(qiáng)教學(xué)管理、促進(jìn)教學(xué)相長，我校2009組建了校、院兩級(jí)學(xué)生教學(xué)信息員小組。學(xué)生教學(xué)信息員覆蓋了全校所有的專業(yè)和班級(jí)，能全面地反映同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)工程流體力學(xué)課程過程中發(fā)現(xiàn)的問題及建議，及時(shí)反映教學(xué)管理、教師教學(xué)中存在的問題。為更好地搞好工程流體力學(xué)課程建設(shè)，我們通過大范圍調(diào)查問卷和小范圍收集學(xué)生個(gè)人對(duì)工程流體力學(xué)課程的意見等方式，及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)工程流體力學(xué)課程的意見和建議。調(diào)查問卷內(nèi)容包括課程課時(shí)設(shè)置是否合適，教師教學(xué)方式安排，學(xué)生是否主動(dòng)發(fā)言，學(xué)生對(duì)授課老師的要求，課程所使用的教材，課程作業(yè)量是否合適等。我們建立的這個(gè)教學(xué)質(zhì)量信息收集系統(tǒng)，目的是多渠道、科學(xué)地收集有關(guān)工程流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的信息。本系統(tǒng)還有一個(gè)功能就是對(duì)這些信息進(jìn)行科學(xué)的、合理的、公正的處理。信息收集和處理是為了診斷和評(píng)價(jià)，為了推進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的逐步提高，為了幫助教師改進(jìn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生、教師、管理人員三者之間圍繞學(xué)校的辦學(xué)目的、課程教學(xué)目標(biāo)建立更為密切的關(guān)系，協(xié)調(diào)工作。

三、課程教學(xué)質(zhì)量信息反饋系統(tǒng)

課程教學(xué)質(zhì)量信息反饋系統(tǒng)包括教務(wù)處反饋、督導(dǎo)組反饋、教學(xué)秘書反饋、任課教師反饋和學(xué)生信息員反饋。我校常年承擔(dān)工程流體力學(xué)課程教學(xué)的主講教師6人，經(jīng)常承擔(dān)工程流體力學(xué)課程教學(xué)任務(wù)的教師6人。根據(jù)教務(wù)系統(tǒng)要求，每次課程結(jié)束后，每個(gè)學(xué)生均必須對(duì)本課程教學(xué)過程以及任課教師作出評(píng)價(jià)，并由教務(wù)處反饋給學(xué)院和教師。我校本科教學(xué)督導(dǎo)組分為學(xué)校和學(xué)院兩級(jí)。督導(dǎo)組分別為學(xué)校、學(xué)院的教學(xué)改革工作提供咨詢。通過聽課、座談、訪問、征詢、專題評(píng)估等各種方式對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行監(jiān)督，并及時(shí)提供信息和反饋意見。在制定本科人才培養(yǎng)方案，教材建設(shè)，課程體系、教學(xué)內(nèi)容改革，教學(xué)實(shí)踐改革，教學(xué)管理以及教師教書育人，學(xué)風(fēng)建設(shè)等方面提出意見和建議。教學(xué)秘書的工作涉及本院的全部教學(xué)工作，是連接各方面教學(xué)活動(dòng)的橋梁和紐帶，具有承上啟下、協(xié)調(diào)左右、溝通信息和改善關(guān)系的作用。由于教學(xué)秘書非常熟悉教學(xué)管理、教學(xué)環(huán)節(jié)，又同時(shí)接觸教師和學(xué)生。因此，通過教學(xué)秘書反饋的對(duì)于課程的意見和建議，對(duì)提高工程流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量具有非常重要的作用。工程流體力學(xué)任課教師根據(jù)其教學(xué)過程的切身體會(huì)，對(duì)教與學(xué)兩方面情況均比較熟悉。任課教師的反饋對(duì)于課程教學(xué)質(zhì)量的提高具有直接的促進(jìn)作用。教師還可通過教學(xué)例會(huì)及時(shí)反饋教學(xué)中的信息，解決教學(xué)中存在的問題。學(xué)生教學(xué)信息員小組是完善通暢的教學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)和健全教學(xué)檢查、反饋、監(jiān)督機(jī)制的重要手段，是學(xué)生和學(xué)校教學(xué)管理部門之間有效的信息溝通渠道。學(xué)院通過信息員反饋、學(xué)生測評(píng)、畢業(yè)生信息反饋等及時(shí)了解并解決教學(xué)問題。課程教學(xué)質(zhì)量信息反饋系統(tǒng)通過以上多種渠道收集反饋意見，經(jīng)過診斷和評(píng)價(jià)后，將結(jié)果反饋給教師，目的是幫助他們改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量。在我們的工程流體力學(xué)精品課程網(wǎng)站上，還有師生互動(dòng)平臺(tái)，學(xué)生可以將他們的意見和建議直接反饋給教師，教師也可以將其建議直接返回給學(xué)生。

工程流體力學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的課程，為切實(shí)提高其教學(xué)質(zhì)量，構(gòu)建了教學(xué)質(zhì)量保障體系。該教學(xué)質(zhì)量保障體系以課程教學(xué)質(zhì)量控制系統(tǒng)為核心，通過教學(xué)過程信息收集、處理，并將意見和建議進(jìn)行反饋，達(dá)到改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]張揚(yáng)，尹紅，李孟輝.高校課程教學(xué)質(zhì)量保障體系的構(gòu)建探析[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2010，1（1）：46-48.

[2]張永玲，李風(fēng)岐，王安東.以教學(xué)評(píng)估為基礎(chǔ)建立質(zhì)量保障體系[J].山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)社會(huì)科學(xué)版，1999，4（51）：78-80.

[3]鄧艷梅.大學(xué)英語教學(xué)質(zhì)量保障體系的分析研究[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，26（242）：57-58.

[4]趙揚(yáng)，王鳳華.開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下的教學(xué)質(zhì)量保障體系[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，3（29）：100-102.

篇9

【關(guān)鍵詞】船舶流體力學(xué) 任務(wù)化模式 教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）22-0057-02

在船舶與海洋工程本科專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃中，船舶流體力學(xué)是其中的專業(yè)基礎(chǔ)課程，包括流體的性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)的描述和基本方程、伯努利方程、勢流理論、波浪理論、粘性流體力學(xué)、邊界層理論等，課程教學(xué)在一個(gè)學(xué)期，其內(nèi)容非常復(fù)雜。一方面為了使學(xué)生更加全面地理解應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)，另一方面培養(yǎng)學(xué)生往應(yīng)用型科技人才的方向發(fā)展，在船舶工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式上，我們應(yīng)該改變?cè)械慕虒W(xué)方式以適應(yīng)時(shí)代要求和技術(shù)變遷，將任務(wù)化模式教學(xué)融入船舶流體力學(xué)的教學(xué)過程。我們?cè)诖傲黧w力學(xué)這門本科課程的教學(xué)中，嘗試以任務(wù)化模式教學(xué)的形式，將數(shù)字化、實(shí)驗(yàn)化的教學(xué)過程放到船舶流體力學(xué)教學(xué)課程的全過程中，以船舶流體力學(xué)的基本知識(shí)應(yīng)用為向?qū)Р贾萌蝿?wù)化模塊課題，學(xué)生以小組的形式完成任務(wù)化模塊，在完成任務(wù)化模塊的過程中理解應(yīng)用知識(shí)，并培養(yǎng)其知識(shí)的應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)從注重知識(shí)傳授向更加重視能力和素質(zhì)培養(yǎng)的方向轉(zhuǎn)變。

一 目前船舶流體力學(xué)教學(xué)存在的問題

以欽州學(xué)院為例，船舶流體力學(xué)課程定位為船舶與海洋工程專業(yè)的主干課程，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)船舶原理等課程的基礎(chǔ)。長期以來，因概念抽象、學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，使得流體力學(xué)課程既難教也難學(xué)，要想讓學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)與相關(guān)的實(shí)際問題結(jié)合起來尤為困難。盡管流體力學(xué)具有悠久的歷史，豐富的內(nèi)涵和外延，但是作為專業(yè)基礎(chǔ)課，船舶流體力學(xué)為專業(yè)課服務(wù)的定位極大地限制了課程的教學(xué)時(shí)間。在學(xué)生素質(zhì)參差不齊的情況下，使得培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)和拓寬知識(shí)面兩方面不能兼顧，顧此失彼。這一問題的存在不但限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也不利于培養(yǎng)學(xué)生在工程中分析問題和解決問題的能力。因此有必要對(duì)這一問題進(jìn)行研究，找到解決問題的方法，改善流體力學(xué)教學(xué)的效果。

二 以任務(wù)化模塊為導(dǎo)向的教學(xué)模式探索

對(duì)流體力學(xué)教學(xué)途徑的探索和改革一直在開展，其中提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣是改善教學(xué)效果的核心，而任務(wù)化模塊是有效的手段之一。應(yīng)用型科技大學(xué)的教育以培養(yǎng)企業(yè)需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，為適應(yīng)船舶工業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需求，本課程的教學(xué)方式基于專題化模塊為導(dǎo)向，采用講授、自學(xué)、討論、數(shù)字化工程訓(xùn)練、總結(jié)等手段。本質(zhì)就是結(jié)合船舶流體力學(xué)課程性質(zhì)和鮮明特點(diǎn)，通過布置課程任務(wù)讓學(xué)生查找資料進(jìn)行科學(xué)分析、研究和探索、小組討論、數(shù)字化工程操作等，最后讓學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)。

1.任務(wù)化模塊的選取

任務(wù)化模塊主要是基于課本的基本知識(shí)，提出課程任務(wù)，課程任務(wù)的目標(biāo)是讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中對(duì)基本知識(shí)可以有更深刻的認(rèn)識(shí)，以及應(yīng)用這些基本知識(shí)，提高學(xué)生的應(yīng)用知識(shí)能力。所以在布置教學(xué)任務(wù)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

第一，圍繞問題意識(shí)選取任務(wù)化模塊。圍繞問題意識(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。所謂問題意識(shí)，本質(zhì)上就是一種尋根求源的探索精神、是一種革新的批判精神，問題意識(shí)是萌發(fā)創(chuàng)造思維的前提。古語說“心有靈犀一點(diǎn)通”，這里的“靈犀”其實(shí)就是問題，學(xué)生頭腦中時(shí)刻裝著問題，才能進(jìn)人“日有所思，夜有所夢”的地步，才會(huì)產(chǎn)生靈感。就像受命鑒別皇冠的阿基米德那樣，在沐浴時(shí)受到浮力的啟發(fā)，而發(fā)現(xiàn)了浮力定律。

例如，在學(xué)習(xí)第三章流體的描述和基本方程時(shí)，我們可以提出：什么是流線、如何理解好動(dòng)量方程等問題。這些圍繞問題意識(shí)提出的小問題就可以組成一個(gè)任務(wù)化模塊。

第二，圍繞工程意義選取任務(wù)化模塊。在應(yīng)用型科技大學(xué)教育中，船舶流體力學(xué)這門課程應(yīng)著力于提高學(xué)生工程素質(zhì)和學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)為目標(biāo)進(jìn)行課題教學(xué)。

譬如，機(jī)翼理論是船舶流體力學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，部分概念抽象難懂，公式復(fù)雜，機(jī)翼理論對(duì)于船舶與海洋工程領(lǐng)域的重要性不言而喻，在螺旋槳的學(xué)習(xí)、高速船的學(xué)習(xí)等均需要機(jī)翼理論作為基礎(chǔ)。對(duì)類似極具實(shí)際工程意義的問題，肯定要布置任務(wù)化模塊。

2.任務(wù)化模塊的實(shí)施

在船舶流體力學(xué)的任務(wù)化模塊教學(xué)改革中應(yīng)遵循理論教學(xué)和技能訓(xùn)練相結(jié)合，走理論與工程實(shí)踐相結(jié)合的道路，所以之前的準(zhǔn)備工作必須充分，并且依據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)出適合這門課程的任務(wù)方案。大致的任務(wù)化模塊實(shí)施流程如圖所示。

任務(wù)化模塊實(shí)施流程圖

第一，布置任務(wù)書。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容分別設(shè)置不同的任務(wù)化模塊，根據(jù)上一節(jié)提出任務(wù)化模塊的方法，提出與本節(jié)知識(shí)相關(guān)的任務(wù)化模塊。

第二，學(xué)生攻克任務(wù)化模塊。學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的要求，通過網(wǎng)絡(luò)收集相關(guān)資料、實(shí)驗(yàn)室的硬件了解學(xué)習(xí)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室軟件的自學(xué)，結(jié)合所學(xué)相關(guān)知識(shí)完成任務(wù)化模塊并提交報(bào)告。

例如，在流體運(yùn)動(dòng)的描述和基本方程任務(wù)化模塊，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)搜集與其相關(guān)的資料，以及參觀實(shí)驗(yàn)室的流線實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)，將收集的資料制作成有豐富材料的PPT、報(bào)告、視頻等，總結(jié)說明各種情況下流體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、在實(shí)驗(yàn)中如何體現(xiàn)動(dòng)量方程等。

再比如，實(shí)施機(jī)翼理論任務(wù)化模塊時(shí)，學(xué)生組成任務(wù)攻克小組，利用網(wǎng)絡(luò)搜集與機(jī)翼理論相關(guān)的資料，以及學(xué)習(xí)FLUENT、Shipflow軟件，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序CATIA、AutoCAD軟件。曾經(jīng)有學(xué)者提議將數(shù)字化軟件應(yīng)用到教學(xué)中，但并沒有說明具體的措施。這里需要注意的是，學(xué)生可以通過學(xué)校網(wǎng)站上的微課視頻自學(xué)FLUENT、SHIPFLOW、CATIA、AutoCAD軟件，相關(guān)的微課視頻由教師提前錄制好放在網(wǎng)站上供學(xué)生點(diǎn)擊觀看，反復(fù)學(xué)習(xí)。最后讓學(xué)生使用FLUENT、SHIPFLOW軟件完成機(jī)翼的流體計(jì)算、利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序CATIA、AutoCAD軟件畫出機(jī)翼三維圖。

第三，總結(jié)任務(wù)化模塊完成情況。根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)化模塊的情況以及提交的報(bào)告進(jìn)行總結(jié)。在總結(jié)中分析存在問題，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行理論的補(bǔ)充學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生的理解。

第四，考核。通過任務(wù)化模塊的完成過程對(duì)學(xué)生的不同能力進(jìn)行考核，考核階段就分為了基本素質(zhì)考核、自學(xué)能力考核和應(yīng)用能力考核。考核學(xué)生基本知識(shí)掌握情況、收集相關(guān)資料的情況，學(xué)生自學(xué)相關(guān)軟件的考核，對(duì)任務(wù)化模塊攻關(guān)的報(bào)告評(píng)價(jià)。

三 結(jié)語

通過任務(wù)化模式的教學(xué)改革使學(xué)生通過理論結(jié)合實(shí)踐的方式理解一門理論性極強(qiáng)的課程，并從培養(yǎng)應(yīng)用型科技人才的角度出發(fā)，采用這樣創(chuàng)新的教學(xué)方法，使學(xué)生能真正地掌握一門專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)重視學(xué)生個(gè)體差異發(fā)展的特點(diǎn)，以攻克小組的形式互補(bǔ)長短，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這樣任務(wù)化教學(xué)模式應(yīng)認(rèn)真對(duì)待教學(xué)改革活動(dòng)進(jìn)程中出現(xiàn)的問題，所布置任務(wù)應(yīng)有針對(duì)性，在整個(gè)過程中以學(xué)生為主導(dǎo)，貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中。更加要注重教學(xué)活動(dòng)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，肯定學(xué)生每一步所取得的成績，以其調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

參考文獻(xiàn)

[1]崔海航、張鴻雁、張志政等.流體力學(xué)小專題討論提升課堂教學(xué)效果的研究[J].大學(xué)教育，2013（9）：106～108

[2]宮偉力、彭巖巖.流體力學(xué)教學(xué)改革與應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2014（5）：30～31

[3]李冬琴.“船舶原理”課程教學(xué)研究與實(shí)踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009（29）：195

篇10

【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué) 教學(xué)改革 探討

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674－4810（2012）14－0056－02

工程流體力學(xué)主要研究的是流體靜止和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用的學(xué)科，是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課提供了必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)，也為從事熱能利用有關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)工作和科學(xué)研究工作提供重要的理論基礎(chǔ)。工程流體力學(xué)課程在理工科教學(xué)體系中具有重要地位，教師難教、學(xué)生難學(xué)已成為師生的共識(shí)。因此，新形勢下積極思考和探索工程流體力學(xué)教學(xué)改革方法對(duì)改善課程的教學(xué)效果、提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

一 工程流體力學(xué)“教與學(xué)”問題調(diào)研

通過對(duì)揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院熱能與動(dòng)力工程專業(yè)和建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科二年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，從課程本身的特點(diǎn)、教師教和學(xué)生學(xué)的方面存在的問題及其對(duì)教學(xué)質(zhì)量的影響進(jìn)行了調(diào)查和探討。

1．課程本身所具有的特點(diǎn)

工程流體力學(xué)課程包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面的內(nèi)容，課程涉及的知識(shí)面比較廣泛，尤其對(duì)學(xué)生掌握經(jīng)典力學(xué)和高等數(shù)學(xué)的要求較高。此外，工程流體力學(xué)課程本身研究對(duì)象是流體，研究對(duì)象不具有固定的形狀、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。以上特點(diǎn)導(dǎo)致了工程流體力學(xué)課程教師難教、學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不理想，并對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)造成了不良影響。

2．學(xué)生“學(xué)”存在的問題

大學(xué)二年級(jí)的本科學(xué)生屬于“90后”，獨(dú)生子女占絕大多數(shù)，具有這一代孩子的共同特點(diǎn)，即個(gè)性張揚(yáng)、自我意識(shí)很強(qiáng)、不太考慮別人，普遍缺乏基本的責(zé)任意識(shí)和責(zé)任感。他們?cè)趯W(xué)習(xí)上表現(xiàn)出以下幾方面特點(diǎn)：（1）習(xí)慣了小學(xué)、中學(xué)時(shí)代的被動(dòng)式學(xué)習(xí)方式，即教師教什么就學(xué)什么，課堂不講的就不學(xué)不看，缺乏一種積極的、自發(fā)的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，不會(huì)自學(xué)，這一點(diǎn)是影響最大最深遠(yuǎn)的方面；（2）大學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境相對(duì)于中學(xué)來說自由了很多，學(xué)生自主支配的時(shí)間占多數(shù)，沒有教師和家長的督促，學(xué)生的自制力不強(qiáng)，玩、逃課的現(xiàn)象嚴(yán)重；（3）課前不能提前預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，對(duì)于大學(xué)課堂授課知識(shí)量大的特點(diǎn)，學(xué)生跟不上教師的思路，容易造成聽不懂、學(xué)不會(huì)的結(jié)果；（4）課下不認(rèn)真復(fù)習(xí)當(dāng)天學(xué)習(xí)內(nèi)容，作業(yè)普遍存在抄襲現(xiàn)象。

3．教師“教”存在的問題

在當(dāng)前大形勢的影響下，教學(xué)考核制度“重科研，輕教學(xué)”的思想對(duì)教師的教學(xué)積極性具有很大影響。教師不能根據(jù)當(dāng)今大學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是造成教學(xué)效果不理想的主要原因，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）教師上課自己沉浸于“講”課的過程中，單方面向?qū)W生“傳授”知識(shí)，而不顧及學(xué)生“聽”課的感受，忽視了教學(xué)過程中“教”與“學(xué)”之間的互動(dòng)性。

這種教學(xué)方式造成的更大危害是逐漸使學(xué)生徹底喪失了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和與教師交流的動(dòng)力。在這種情況下，教師無法得到學(xué)生反饋的信息，進(jìn)一步影響了教學(xué)水平的提高。（2）教學(xué)內(nèi)容老舊，講課內(nèi)容局限于教材本身，沒有或很少對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展、結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行舉例說明，理論與實(shí)際脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生不知道學(xué)習(xí)本門課程能夠解決什么問題和如何解決問題的疑問。（3）過于依賴多媒體課件授課，板書很少，或者幾乎就摒棄了板書。此外，課件的制作質(zhì)量不高也是造成教學(xué)效果不理想的一個(gè)方面。

二 教學(xué)改革的思考與建議

1．教材方面的思考與建議

工程流體力學(xué)課程教材的選取要根據(jù)本專業(yè)特點(diǎn)和要求、學(xué)生的層次，有針對(duì)性地選擇教材。所以，選取的教材在內(nèi)容組織上重點(diǎn)應(yīng)側(cè)重于基本原理、基本方法和基本公式的運(yùn)用，力圖做到概念準(zhǔn)確、通俗易懂、內(nèi)容均衡、學(xué)以致用。此外，任課教師根據(jù)科學(xué)的發(fā)展能夠及時(shí)更新和補(bǔ)充最新的學(xué)科前沿知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，啟發(fā)和增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的理解，以及思考的興趣。

2．興趣是重要的前提

愛因斯坦說過，興趣是最好的老師。而老師則是點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的火炬。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵。因此，在工程流體力學(xué)教學(xué)過程中，如何將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際緊密聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提升教學(xué)效果的重要措施之一。通過視頻、動(dòng)畫向?qū)W生展示自然界和人類生活密切相關(guān)的流體力學(xué)現(xiàn)象。如高爾夫球運(yùn)動(dòng)中，球體表面設(shè)計(jì)如此多的凹坑是為了起到什么作用；從汽車的發(fā)展歷史看，車輛形狀發(fā)生了很大的變化而其外形設(shè)計(jì)依據(jù)是什么；飛機(jī)的機(jī)翼能夠產(chǎn)生升力托起沉重的機(jī)身，原理是什么等；以此來增強(qiáng)學(xué)生對(duì)流動(dòng)現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)。通過在日常生活中可以直接看到或者感受到的現(xiàn)象的直觀展示，學(xué)生可以知道本課程可以解決哪些實(shí)際問題，帶著疑問和興趣去學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，相應(yīng)的學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性就被充分調(diào)動(dòng)起來了。

3．“教”的改革實(shí)踐