引論：我們?yōu)槟砹?3篇流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
專業(yè)基礎(chǔ)課是在學(xué)生掌握一定文化知識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)需要，把有關(guān)知識(shí)向深度拓展，從而為學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事專業(yè)工作提供理論和技術(shù)準(zhǔn)備。專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)效果的好壞直接影響到專業(yè)課的學(xué)習(xí)，影響學(xué)生的認(rèn)知水平、自主學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。進(jìn)一步限制了學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題并創(chuàng)新的能力，不能滿足企業(yè)和社會(huì)的需要，從而嚴(yán)重影響了畢業(yè)生在社會(huì)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。
專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)效果取決于兩方面：教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式。其中，教學(xué)模式是把教學(xué)內(nèi)容傳遞給人才的主要途徑與渠道，主要解決“怎么教”的問(wèn)題。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，在專業(yè)基礎(chǔ)課中涉及的學(xué)科越來(lái)越多，內(nèi)容越來(lái)越復(fù)雜，如何提高專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)效果，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才，是教學(xué)模式改革的目的。
為此，本文根據(jù)多年的《流體力學(xué)》教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、結(jié)合調(diào)查研究，以《流體力學(xué)》教學(xué)模式的改革與實(shí)踐為例，探討了專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)模式的改革措施。
一、研究方法、思路
1.研究的方法
為了弄清當(dāng)前《流體力學(xué)》教學(xué)模式的弊端，首先對(duì)已畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了調(diào)研，了解流體力學(xué)在實(shí)踐中的應(yīng)用情況、對(duì)《流體力學(xué)》在教學(xué)方面的建議。然后，根據(jù)建議對(duì)《流體力學(xué)》的教學(xué)模式進(jìn)行改革并實(shí)施；最后，調(diào)研改革后的教學(xué)模式的教學(xué)效果。
2.調(diào)查問(wèn)卷的指標(biāo)體系
調(diào)查問(wèn)卷設(shè)立了四個(gè)指標(biāo)：（1）教學(xué)內(nèi)容；（2）教學(xué)方法；（3）教學(xué)手段；（4）考核方式。其中，教學(xué)內(nèi)容的調(diào)查是從《流體力學(xué)》中一些公式的來(lái)歷、運(yùn)用出發(fā)，目的是弄清學(xué)生對(duì)流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的理解情況，教學(xué)內(nèi)容是否納入了有關(guān)的新理論、新技術(shù)、新成果和新動(dòng)態(tài)，是否與實(shí)際需要緊密結(jié)合。教學(xué)方法的調(diào)查是學(xué)生上課時(shí)的態(tài)度、課堂氣氛等內(nèi)容，目的是弄清當(dāng)前的教學(xué)方法是否體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位、調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力；教學(xué)手段的調(diào)查是根據(jù)學(xué)生的試驗(yàn)和實(shí)踐成績(jī)及對(duì)生活中流體力學(xué)應(yīng)用實(shí)例的認(rèn)識(shí)進(jìn)行的，目的是弄清當(dāng)前的教學(xué)手段存在的問(wèn)題；考核方式的調(diào)查內(nèi)容包括學(xué)生的卷面分?jǐn)?shù)、實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)成績(jī)、創(chuàng)新能力，目的是弄清當(dāng)前的考核方式能否反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。
二、調(diào)研結(jié)果與分析
1.教學(xué)效果的影響因素
從圖中可看出，影響《流體力學(xué)》教學(xué)效果的主要因素是學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、教學(xué)方法及考核方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，分別為30%、22.5%、24%、20.6%，這幾種因素可以分別歸屬于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方式。因此，《流體力學(xué)》的教學(xué)效果可以通過(guò)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方式的改革而提高。
2.教學(xué)模式的改革與實(shí)踐
①教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐
調(diào)查結(jié)果顯示學(xué)生基礎(chǔ)不扎實(shí)、內(nèi)源性的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足是影響《流體力學(xué)》教學(xué)效果的重要因素，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革勢(shì)在必行。
針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)不扎實(shí)影響教學(xué)效果的問(wèn)題，課題組認(rèn)為可以從以下兩方面進(jìn)行提高：首先從基礎(chǔ)課的教學(xué)著手。教學(xué)內(nèi)容上多介紹一些基礎(chǔ)課的應(yīng)用例子，要納入最新研究成果，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)課的重要性，狠抓學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，夯實(shí)基礎(chǔ)。其次，專業(yè)基礎(chǔ)課老師上課時(shí)用到相關(guān)的基礎(chǔ)內(nèi)容時(shí)，要求學(xué)生提前復(fù)習(xí)相關(guān)的基礎(chǔ)課內(nèi)容，并在上課時(shí)和學(xué)生一起復(fù)習(xí)鞏固此部分基礎(chǔ)知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課的理解，使基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)密切聯(lián)系在一起。
針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)待專業(yè)基礎(chǔ)課的態(tài)度不積極、缺少內(nèi)源性的學(xué)習(xí)動(dòng)力的問(wèn)題，專業(yè)基礎(chǔ)課教師在教授專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)，教學(xué)內(nèi)容要不斷改革和完善教學(xué)內(nèi)容，將枯燥的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)及時(shí)與反映本學(xué)科領(lǐng)域有關(guān)的新理論、新技術(shù)、新成果和新動(dòng)態(tài)聯(lián)系起來(lái)，始終保持與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)水平的同步增長(zhǎng)，避免教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際需要脫節(jié)；強(qiáng)調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)課在本專業(yè)的專業(yè)課學(xué)習(xí)、研究生招生考試等方面的重要性，在學(xué)生心目中樹(shù)立學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課的必要性；引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注本專業(yè)的發(fā)展動(dòng)向，發(fā)現(xiàn)專業(yè)基礎(chǔ)課在生活中、工程中的應(yīng)用。
教學(xué)內(nèi)容改革的具體做法是：上課前，老師給學(xué)生布置收集本節(jié)課的應(yīng)用實(shí)例、復(fù)習(xí)本節(jié)課涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)理論，比如介紹“作用于平面的液體壓力”一節(jié)的內(nèi)容時(shí)，給學(xué)生布置復(fù)習(xí)“靜面矩”“慣性矩”等基礎(chǔ)知識(shí)。與此同時(shí)，教師也查閱文獻(xiàn)收集實(shí)例，并積極開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。例如，用吸管和塑料瓶做虹吸演示，印證專業(yè)基礎(chǔ)課理論，豐富課堂內(nèi)容，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性；課堂內(nèi)容也通過(guò)工程實(shí)例與專業(yè)的發(fā)展聯(lián)系起來(lái)，拓展專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)課的關(guān)系，使學(xué)生明白學(xué)習(xí)的目的與作用。例如，在介紹《流體力學(xué)》中沿程阻力與局部阻力部分內(nèi)容時(shí)，可以舉出其在《流體輸配管網(wǎng)》《暖通空調(diào)》等專業(yè)課程設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)用。
②教學(xué)方法的改革與實(shí)踐
傳統(tǒng)“技術(shù)性”的教學(xué)方法以老師、課本為主，學(xué)生處于被動(dòng)地位，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體性，在不同程度上壓抑或阻礙了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造力。教學(xué)方法的改革應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位、參與作用，教師處于輔助地位，在教學(xué)中起指導(dǎo)作用。
在《流體力學(xué)》教學(xué)中，主要采用了“研討式”和“互評(píng)式”的教學(xué)方法。“研討式”教學(xué)方法是講完某一知識(shí)點(diǎn)之后，設(shè)計(jì)一些難度適當(dāng)?shù)膯?wèn)題進(jìn)行討論，比如，學(xué)習(xí)了恒定總流的能量方程后，組織討論“水從高處往低處流”的問(wèn)題，由于學(xué)生群體的年齡層正是處在好奇心和探究熱情十分旺盛的階段，因此討論比較激烈，既能夠了解本節(jié)內(nèi)容、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。在“互評(píng)式”的教學(xué)方法中，采用作業(yè)互批互評(píng)或?qū)δ硞€(gè)同學(xué)的作業(yè)進(jìn)行分析、點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生主動(dòng)認(rèn)識(shí)到常犯的錯(cuò)誤，加深印象，同時(shí)在學(xué)生中形成比較、競(jìng)爭(zhēng)的局面，共同增進(jìn)知識(shí)。
③教學(xué)手段的改革與實(shí)踐
學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足、動(dòng)手能力差的原因之一是教學(xué)手段不能與時(shí)俱進(jìn)。當(dāng)前的學(xué)生以“90后”為主，他們生活在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，信息量大、知識(shí)面廣，喜歡自主展示思想，通過(guò)爭(zhēng)論和碰撞形成觀點(diǎn)，摸索新的思路和方法，不喜歡只依賴課本和板書的教學(xué)手段。為此，加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)、注重多媒體在教學(xué)手段的應(yīng)用。例如，為了提高學(xué)生對(duì)“卡門渦街”的理解，帶領(lǐng)學(xué)生科技館參觀，使學(xué)生切實(shí)認(rèn)識(shí)到流體力學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；同時(shí)多媒體圖片進(jìn)行展示，使教學(xué)內(nèi)容更直觀、更易理解和吸收。在課外，通過(guò)網(wǎng)上答疑、作業(yè)展示等增加溝通渠道，達(dá)到良好的教學(xué)效果。
④考核方式的改革與實(shí)踐
目前，大多采用教考合一的考試模式，內(nèi)容僵化，期末卷面分?jǐn)?shù)是學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的成績(jī)。這種方式不能真實(shí)地反映學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的情況，不利于提高教風(fēng)、改善學(xué)風(fēng)、提高教學(xué)效果。
為此，對(duì)《流體力學(xué)》的成績(jī)考核的內(nèi)容和方式進(jìn)行了改革，在試題內(nèi)容上，去掉了死記硬背的內(nèi)容，如名詞解釋等，緊貼實(shí)踐，形式靈活多變；由于授課過(guò)程中采用了提高學(xué)生主體地位的“討論”“互批”等教學(xué)方法和手段，學(xué)生的成績(jī)不僅僅是卷面分?jǐn)?shù)，應(yīng)該把學(xué)生在課堂討論中的表現(xiàn)、作業(yè)情況作為期末成績(jī)的組成部分。
3.教學(xué)模式改革與實(shí)踐的結(jié)果
教學(xué)模式改革前后的教學(xué)效果如表1。
從表1中看出，通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方式的改革與實(shí)踐，改革后的教學(xué)模式具有以下特點(diǎn)：
（1）提高了學(xué)生在專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)中的主體地位，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
（2）提高了學(xué)習(xí)興趣，明確了學(xué)習(xí)目的。學(xué)生收集與專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)的新理論、新技術(shù)、新成果和新動(dòng)態(tài)，能夠?qū)I(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，提高他們學(xué)習(xí)的興趣，明白為什么學(xué)習(xí)；教師收集資料能夠跟上學(xué)科、專業(yè)發(fā)展的前沿，為授課內(nèi)容注入新鮮內(nèi)容。
篇2
“工程流體力學(xué)”是動(dòng)力類各專業(yè)及相近專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它為該類專業(yè)主要專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下必要的理論基礎(chǔ)。工程流體力學(xué)是流體力學(xué)的一個(gè)重要組成部分，它側(cè)重于解決工程實(shí)際中出現(xiàn)的問(wèn)題，而不去過(guò)分追求數(shù)學(xué)上的嚴(yán)密性。它在一定程度上借助于實(shí)驗(yàn)研究， 得出經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)公式。其研究對(duì)象為流體，考察流體中大量分子的宏觀平均運(yùn)動(dòng)規(guī)律。所以，“工程流體力學(xué)”是能源動(dòng)力類專業(yè)的最主要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。
工程流體力學(xué)作為一門技術(shù)學(xué)科，研究方法也遵循“實(shí)踐- 理論- 實(shí)踐”的基本規(guī)律。但由于它的研究對(duì)象的特殊性，使得對(duì)它的學(xué)習(xí)也有一定的難度。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中， 我發(fā)現(xiàn)學(xué)生最大的問(wèn)題在于――不會(huì)學(xué)這門課，不是學(xué)不會(huì)，而是根本不懂如何去學(xué)它，即沒(méi)有找到適合這門課的學(xué)習(xí)方法。本文即針對(duì)這個(gè)問(wèn)題談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
1工程流體力學(xué)和工程力學(xué)的研究對(duì)象的性態(tài)是不同的
工程力學(xué)的研究對(duì)象是靜態(tài)的，而工程流體力學(xué)的研究對(duì)象是動(dòng)態(tài)的。就其力學(xué)行為來(lái)講， 流體可以承受很大的壓力，但往往幾乎不能承受拉力。學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生不能用工程力學(xué)的“靜態(tài)”思維來(lái)研究工程流體力學(xué)的“動(dòng)態(tài)”對(duì)象，要用“動(dòng)的”和“相對(duì)靜止”這些概念去闡述它。
本文在回顧熱能與動(dòng)力工程專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了三十多年來(lái)的人才培養(yǎng)工作。文章提出，今后要繼續(xù)以“流體機(jī)械”省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為依托，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，特別是以重點(diǎn)學(xué)科開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為突破口，為熱能與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供有力支撐，達(dá)到不斷提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的目標(biāo)。
2注意工程流體力學(xué)中的基本模型的含義及運(yùn)用
從微觀角度來(lái)看，流體和其它物體一樣，是由大量分子組成的。這些分子總是不停地、雜亂無(wú)章地運(yùn)動(dòng)著，分子之間存在著間隙。因此，流體實(shí)際上并非是連續(xù)充滿空間的物質(zhì)。如果從分子運(yùn)動(dòng)入手來(lái)研究流體流動(dòng)的規(guī)律，將十分困難，甚至難以進(jìn)行。而流體力學(xué)是研究在外力（ 如重力、壓力、摩擦力等） 作用下流體平衡和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，所研究的是大量分子的平均行為，沒(méi)有必要專注于每個(gè)分子。另外， 流體力學(xué)所研究的實(shí)際工程尺寸要比分子間距大得無(wú)法比擬。因此，必須建立適應(yīng)流體自己的模型。《工程流體力學(xué)》中將實(shí)際的由分子組成的結(jié)構(gòu)用一種假想的流體模型―“流體微元”來(lái)代替。“流體微元”由足夠數(shù)量的分子組成，連續(xù)充滿它所占據(jù)的空間，彼此間無(wú)任何間隙。這就是：連續(xù)介質(zhì)模型。另外， 流體是連續(xù)的。因此“工程流體力學(xué)”中，連續(xù)性方程及其具體表現(xiàn)形式伯努利方程始終貫穿其中。
3抓住“工程流體力學(xué)”課程的主要內(nèi)容去學(xué)習(xí)
熱能動(dòng)力類《工程流體力學(xué)》的教學(xué)大綱中規(guī)定， 學(xué)生學(xué)習(xí)本課程，必須達(dá)到：（1）全面了解流體的主要性質(zhì)和基本模型；（2）熟練掌握平衡流體的壓強(qiáng)分布規(guī)律， 善于計(jì)算流體與壁面間的作用力；（3）深刻理解流體連續(xù)性、能量、動(dòng)量方程，并能熟練應(yīng)用于求解工程實(shí)際問(wèn)題；（4）懂得流體運(yùn)動(dòng)阻力和水頭損失的計(jì)算方法等。針對(duì)這些要求，學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)掌握連續(xù)介質(zhì)假說(shuō)、流體的物理性質(zhì)及參數(shù)、牛頓內(nèi)摩擦定律、液體的相對(duì)靜止、靜止流體的壓強(qiáng)分布、歐拉平衡方程、靜止液體作用在平面壁和曲面壁上的總壓力、連續(xù)性方程、伯努利方程、流線與跡線方程、動(dòng)量方程、描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法、總流的伯努利方程、圓管中的層流、圓管紊流的沿程損失系數(shù)K、局部水頭損失、邊界層的概念、粘性流體中的應(yīng)力、量綱分析法、流動(dòng)相似原理等知識(shí)點(diǎn)。學(xué)校為了適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，適應(yīng)水電開(kāi)發(fā)宏偉事業(yè)的需要。針對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)，多查閱資料、多做習(xí)題以求掌握它們，并將這些知識(shí)點(diǎn)延伸至工程實(shí)踐，力求找到解決工程實(shí)際問(wèn)題的方法或手段，把所學(xué)知識(shí)舉一反三，靈活運(yùn)用。
4注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程，加深知識(shí)理解
熱能動(dòng)力類“工程流體力學(xué)”課程安排了自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，針對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的要求，框定了幾個(gè)常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如伯努利方程驗(yàn)證、流量系數(shù)的測(cè)量、雷諾實(shí)驗(yàn)、沿程阻力系數(shù)的測(cè)定 。其中伯努利方程驗(yàn)證為必做項(xiàng)目，因?yàn)椴匠痰倪\(yùn)用貫穿課程始終，需加深對(duì)它的理解。總之，“工程流體力學(xué)”不同于其它力學(xué)，有其自身的規(guī)律性。要想學(xué)好它，必須搞清這門課自身的特點(diǎn)和針對(duì)它的研究規(guī)律， 并輔之以扎實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和不怕困難的精神。
參考文獻(xiàn)
篇3
2005, 354pp.
HardcoverUSD85.00
ISBN 978-0-521-81518-5
S.塔沃拉里斯 著
本書全面闡述流體力學(xué)中的各種測(cè)量方法，既有經(jīng)典的方法，又有最新的技術(shù)，內(nèi)容包括流量、壓力、速度、溫度和壁的切應(yīng)力等參數(shù)的測(cè)量，以及流動(dòng)可視化。書中涉及大量有關(guān)系統(tǒng)響應(yīng)、測(cè)量的不確定性、信號(hào)分析、光學(xué)、流體力學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐等基本素材，還有豐富的插圖，大量的參考文獻(xiàn)和100多個(gè)練習(xí)，是流體力學(xué)研究的有用工具。
全書分為兩部分含15章。第一部分一般概念，含第1~7章。第1章流動(dòng)的性質(zhì)和基本原理，論述流體力學(xué)的基本原理；第2章測(cè)量系統(tǒng)，介紹各種測(cè)量系統(tǒng)中所用的定義和概念；第3章測(cè)量的不確定性，討論測(cè)量的不確定性的定義和估計(jì)的方法；第4章信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和分析，敘述信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和統(tǒng)計(jì)處理所需的儀器操作和程序方面的基礎(chǔ)知識(shí)；第5章光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，介紹光學(xué)測(cè)量所需的概念和基本知識(shí)；第6章流體力學(xué)的設(shè)備，匯集流體力學(xué)測(cè)量設(shè)備的基本元素，供讀者在設(shè)計(jì)時(shí)選擇參考；第7章走近完美的試驗(yàn)，討論進(jìn)行完美的試驗(yàn)所需的一些因素。第二部分測(cè)量技術(shù)，含第8~15章。第8章流動(dòng)壓力的測(cè)量，介紹在流體動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室測(cè)量壓力所用的相關(guān)設(shè)備；第9章流量的測(cè)量，闡述測(cè)量流量所用的一般儀器和技術(shù)；第10章流動(dòng)的可視化技術(shù)，簡(jiǎn)單介紹流動(dòng)顯示技術(shù)的通用方法；第11章局部流動(dòng)速度的測(cè)量，討論流動(dòng)速度測(cè)量的幾種方法；第12章溫度的測(cè)量，闡述一般的溫度計(jì)和在流體力學(xué)研究中使用的其他測(cè)量溫度方法；第13章成分的測(cè)量，敘述混合流體中識(shí)別成分和相對(duì)比例的方法；第14章壁切應(yīng)力的測(cè)量，簡(jiǎn)述流體流動(dòng)時(shí)，與流體接觸的表面上流體的切向力；第15章展望，指出實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)發(fā)展的方向。
本書自成一體，通俗易懂，可作為流體力學(xué)測(cè)量相關(guān)領(lǐng)域的大學(xué)生和研究生的教科書，也可供流體力學(xué)測(cè)量技術(shù)的工程師和科學(xué)家參考和閱讀。
吳永禮，研究員
篇4
流體力學(xué)是土建類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是全國(guó)勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)工程師基礎(chǔ)考試必考科目。流體力學(xué)作為力學(xué)的一個(gè)重要分支，主要研究流體在靜止或運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的基本規(guī)律及其在工程中的應(yīng)用，是高等學(xué)校眾多工科專業(yè)的必修課。流體力學(xué)也是一門理論性和工程實(shí)際意義都較強(qiáng)的課程，具有理論不易掌握、概念和方程較多且易混淆、對(duì)學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識(shí)及綜合分析和處理問(wèn)題能力要求較高等特點(diǎn)，與枯燥、繁多的理論以及教學(xué)時(shí)數(shù)的減少形成了尖銳的矛盾。因此，尋求一種新的有效的教學(xué)手段，視聽(tīng)結(jié)合，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)越性，加大課堂教學(xué)的信息密度和知識(shí)密度，拓寬課堂教學(xué)的新思路成為必然。
一、流體力學(xué)課多媒體教學(xué)現(xiàn)狀
根據(jù)在流體力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用多媒體課件的情況來(lái)看，多媒體課件的應(yīng)用使單位時(shí)間內(nèi)教學(xué)內(nèi)容大為增加得到公認(rèn)，但對(duì)教學(xué)效果的看法反映并不一致。為了解使用多媒體課件的教學(xué)效果，我們兩次發(fā)出不記名問(wèn)卷。其中一次讓學(xué)生給打分，30名同學(xué)中認(rèn)為現(xiàn)在使用的流體力學(xué)多媒體課件有較大幫助和有所幫助的各有10名，合計(jì)占67%。經(jīng)討論分析，多媒體課件之所以會(huì)出現(xiàn)授課效果不佳的情況，主要是因?yàn)樵谡n件的制作和使用的過(guò)程中，存在如下這些“問(wèn)題”：
1.原有課件的制作和應(yīng)用沒(méi)有充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，只是將教師從粉筆、黑板中解放出來(lái)。有些章節(jié)內(nèi)容單調(diào)甚至照抄課本內(nèi)容，成了文本教材的電子化；有些則忽略了教學(xué)內(nèi)容的連貫性和邏輯性。
2.多媒體課件中，圖片、動(dòng)畫的選擇不符合整體教學(xué)的安排。要么簡(jiǎn)單拼湊，造成課件的形式缺乏多樣性；要么將簡(jiǎn)單的問(wèn)題復(fù)雜化，缺乏合理的思路，其結(jié)果是大量的圖片分散了學(xué)生的注意力，浪費(fèi)了時(shí)間，造成教學(xué)質(zhì)量下降。
3.課件包含知識(shí)過(guò)多，文字描述繁瑣。為了讓學(xué)生能夠在有限的課時(shí)內(nèi)學(xué)到更多的知識(shí)，教師過(guò)于擴(kuò)大多媒體課件的知識(shí)量，造成了屏幕上顯示的內(nèi)容過(guò)多、講解時(shí)屏幕翻滾過(guò)快，學(xué)生對(duì)教師所講授的內(nèi)容沒(méi)有留下印象，也不知道大量的知識(shí)點(diǎn)該從何處著手記錄，導(dǎo)致學(xué)生不容易跟上教師的思路，不易復(fù)習(xí)。
4.課件內(nèi)容“乏味”，不能吸引學(xué)生注意力。部分課件內(nèi)容陳舊，有些內(nèi)容與講課內(nèi)容結(jié)合不緊密，還有一些音像不夠清晰，影響視聽(tīng)效果。
二、課程多媒體教學(xué)改革的思考
1.總方案設(shè)計(jì)。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查及調(diào)研等方法，對(duì)流體力學(xué)多媒體教學(xué)的需求性、優(yōu)缺點(diǎn)、教學(xué)效果等方面進(jìn)行全面分析。調(diào)查研究存在于各個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)中的問(wèn)題，并進(jìn)行匯總分析，以確定出總體方案。
2.教學(xué)設(shè)計(jì)。根據(jù)《流體力學(xué)》教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程等方面進(jìn)行安排，建立課程層次結(jié)構(gòu)。多媒體課件內(nèi)容的選取要以教材為藍(lán)本，從實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、完成教學(xué)任務(wù)的需要出發(fā)，但又不能為課本所束縛，要充分增加課件的含金量。一個(gè)優(yōu)秀的課件不能只是教材的幻燈片演示，而應(yīng)該增加它的生動(dòng)直觀的作用，因此教材內(nèi)容的選取很關(guān)鍵。隨著對(duì)課件制作認(rèn)識(shí)的提高，我們做課件的每一部分時(shí)，都應(yīng)該做到心中有數(shù)，對(duì)于每一頁(yè)面的制作都要做到精益求精，這樣做出的課件才能流暢的運(yùn)行。
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)合理的流程，使教學(xué)內(nèi)容通過(guò)多媒體課件的方式表現(xiàn)出來(lái)。多媒體教學(xué)擺脫了黑板加粉筆的呆板表現(xiàn)形式，依賴于大量的多媒體素材，把以往受時(shí)間和空間限制的內(nèi)容搬進(jìn)課堂，體現(xiàn)了其特有的優(yōu)勢(shì)。素材的選取依授課內(nèi)容而決定。制作課件時(shí)，老師本身就是一名導(dǎo)演，怎樣把“演員”（即素材）放到適合的位置，并使它表演得出色，全部依賴于導(dǎo)演的水平。因此教師要吃透教學(xué)內(nèi)容，在參透文字稿本的基礎(chǔ)上，反復(fù)構(gòu)思，進(jìn)行創(chuàng)作，設(shè)計(jì)出符合教學(xué)的課件來(lái)。
4.版面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)技術(shù)性、藝術(shù)性以及應(yīng)用性良好的版面，提高課件的教學(xué)效果。課件制作過(guò)程要求熟悉電腦的基本操作、掌握相關(guān)軟件的使用方法。做課件并不是說(shuō)我只要掌握了課件制作軟件的使用就可以了，它需要多種軟件協(xié)同工作，比如圖像制作、聲音錄制、文字編輯、動(dòng)畫制作等等，所以要求我們平時(shí)注意多學(xué)一些操作方法，或在計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的配合下共同完成課件的制作，以使課件不僅具有教學(xué)內(nèi)容的教育性、科學(xué)性，而且要有課件的技術(shù)性，藝術(shù)性。
5.收集使用反饋意見(jiàn)。為保證課件的正常使用，還需要多次測(cè)試，以便能夠發(fā)現(xiàn)課件在運(yùn)行當(dāng)中存在的問(wèn)題，及時(shí)修改，不斷完善。一個(gè)課件的好與壞，只有通過(guò)實(shí)踐才能真正得出結(jié)論。課件制作完成后，應(yīng)用于課堂教學(xué)，然后根據(jù)學(xué)生的反饋信息，再將課件加以修改，從而使其達(dá)到最優(yōu)。如果制作的課件引不起學(xué)生的興趣，在課堂上起不到應(yīng)有的效果，那么這樣的課件無(wú)疑是失敗的。因此還需要不斷地對(duì)課件進(jìn)行修改、完善與升級(jí)，使之更加適合教學(xué)的要求。
根據(jù)《流體力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)、制作多媒體素材，集圖、文、聲、像的綜合表現(xiàn)功能，融教育性、科學(xué)性、藝術(shù)性、技術(shù)性于一體的課件，可以有效調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的潛能，強(qiáng)化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，從而促進(jìn)大學(xué)生對(duì)流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和應(yīng)用，并提高利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
篇5
近幾年隨著后備儲(chǔ)量持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)的石油工業(yè)以前所未有的速度向前發(fā)展，這就要求石油工程技術(shù)人員必須掌握扎實(shí)先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)。石油工程專業(yè)有其自身濃郁的行業(yè)特點(diǎn)，其目標(biāo)是培養(yǎng)能在石油工程領(lǐng)域從事油氣鉆井工程、采油工程、油藏工程、油氣儲(chǔ)運(yùn)等方面人才。在油氣勘探開(kāi)發(fā)儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中，存在廣泛而復(fù)雜的流體流動(dòng)現(xiàn)象，所以工程流體力學(xué)一直以來(lái)都是石油工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課。
一、上好“緒論”課
“緒論”是教材的開(kāi)篇之言，通常對(duì)全書有一個(gè)概括性的介紹。包括內(nèi)容的設(shè)置、該學(xué)科的發(fā)展簡(jiǎn)史、與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系和今后的發(fā)展方向及動(dòng)態(tài)。在教學(xué)過(guò)程中，充分備課，形象生動(dòng)地上好緒論課，使教師在后繼的教學(xué)工作中事半而功倍。總結(jié)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，講好“緒論”可從以下幾個(gè)方面對(duì)教學(xué)產(chǎn)生積極的作用和影響：1.可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)知者，三個(gè)層次呈遞進(jìn)狀態(tài)，樂(lè)學(xué)是最高層次的學(xué)習(xí)熱情，濃厚的興趣能推動(dòng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行探索性的學(xué)習(xí)，而且在學(xué)習(xí)中主動(dòng)克服困難，排除干擾；2.可促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中將流體知識(shí)運(yùn)用到專業(yè)課中，使知識(shí)融會(huì)貫通，有利于加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解；3.可幫助學(xué)生了解學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)，吸收最新知識(shí)，有利于學(xué)生對(duì)個(gè)人求學(xué)生涯的整體規(guī)劃，優(yōu)化職業(yè)生涯。
二、定位教材，擴(kuò)展內(nèi)容
很多工科院校都開(kāi)設(shè)了工程流體力學(xué)，針對(duì)不同的專業(yè)，流體力學(xué)的學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)肯定不一樣，那么對(duì)于石油工程專業(yè)而言，流體力學(xué)知識(shí)服務(wù)于鉆井、采油，偏重于工程運(yùn)用，所以在講授過(guò)程中不必要求學(xué)生熟練掌握每一個(gè)公式的推導(dǎo)過(guò)程，只需了解就可以，更多講解與專業(yè)相關(guān)的實(shí)際運(yùn)用，那么教材的選擇就很重要了。廣泛閱讀流體教材，選擇與專業(yè)最匹配的教材是首要任務(wù)。目前市面上有很多版本內(nèi)容不同的教材，在定位教材后，難免教材在編排上不是盡善盡美，那么就要對(duì)選定教材的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展，可以加深加寬知識(shí)體系，更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
三、講究課堂內(nèi)教學(xué)方法和手段
自工作來(lái)，對(duì)于教學(xué)方法和手段進(jìn)行了不斷的摸索完善，工程流體力學(xué)側(cè)重于應(yīng)用流體力學(xué)的基本原理、理論與方法研究，解決工程實(shí)際問(wèn)題。研究方法也遵循“實(shí)踐-理論-實(shí)踐”的基本規(guī)律。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生最大的問(wèn)題在于――不知道怎么學(xué)，不是學(xué)不會(huì)，而是沒(méi)有找到適合這門課的學(xué)習(xí)方法。所以需要教師講究課堂教學(xué)方法，采用合適的教學(xué)手段，讓學(xué)生不至于感到知識(shí)晦澀難懂，繼而失去學(xué)習(xí)興趣。例如：每次上課前提問(wèn)回答上次課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容，集中學(xué)生的注意力，在此同時(shí)給了學(xué)生收拾情緒的時(shí)間，以利于新課的講授；在上課過(guò)程中對(duì)于有散發(fā)性的問(wèn)題，可以采用提問(wèn)的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考，并給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)；如果章節(jié)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單易懂，可以促使學(xué)生自己上臺(tái)講授，一方面激發(fā)學(xué)生自主學(xué)通學(xué)透，另一方面建立學(xué)生強(qiáng)大的自信心。
四、積極收集反饋信息
一方面在課間與學(xué)生主動(dòng)溝通，了解學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)，拉近與學(xué)生的距離，才能最廣化地獲得反饋信息，師生關(guān)系。另一方面及時(shí)布置練習(xí)，既要起到鞏固的作用，又要充分發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，然后有的放矢的解決難題。要想獲得預(yù)期的效果，教師在布置作業(yè)前必須精心研究習(xí)題內(nèi)容，布置有代表性的習(xí)題，既不重復(fù)也不遺漏，然后盡快批改作業(yè)，在知識(shí)遺忘的截止時(shí)間前糾正錯(cuò)誤，使學(xué)生形成正確的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
五、善用多媒體工具
隨著科技越來(lái)越發(fā)達(dá)，原本的板書形式慢慢遠(yuǎn)離學(xué)生的視線，取而代之的是多媒體教學(xué)，在充分享受信息化的同時(shí)，要考慮學(xué)生的接受能力與接受程度。目前學(xué)生普遍反映多媒體教學(xué)雖然信息量大，但對(duì)于較大的信息量，學(xué)生難以全部接受，更容易形成抵觸心理。在充分征求學(xué)生的意見(jiàn)后，得到的結(jié)論是：善用多媒體工具――用于展示圖片、動(dòng)畫和教學(xué)影像。
將板書與多媒體合理地結(jié)合在一起，板書用于基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，多媒體展示流體復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)與工程實(shí)際運(yùn)用，便于學(xué)生的理解接受，最大化地保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
六、重視實(shí)驗(yàn)課
目前，學(xué)生中普遍存在重理論輕實(shí)踐的心理，做實(shí)驗(yàn)敷衍了事，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告只用粘貼復(fù)制就可以了，無(wú)論數(shù)據(jù)合理與否，應(yīng)付交差就完事了，數(shù)據(jù)不正常也不思考，實(shí)屬本末倒置。流體力學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的力學(xué)分支，實(shí)驗(yàn)探究不僅是教學(xué)的內(nèi)容，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的手段。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、有利于概念的構(gòu)建、有利于模型的建立、有利于定律的導(dǎo)出、有利于結(jié)論的檢驗(yàn)、有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。特別是流體力學(xué)中很多經(jīng)驗(yàn)公式，都是大量做實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的，所以實(shí)驗(yàn)是理論的源泉。現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課均是實(shí)驗(yàn)教師演示給學(xué)生看，然后學(xué)生參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書依葫蘆畫瓢做一遍，遇到問(wèn)題依賴于教師，不主動(dòng)思考，完全失去了做實(shí)驗(yàn)的意義。
七、結(jié)論
工程流體力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的意義，對(duì)工程流體力學(xué)的教學(xué)思考是永無(wú)止境的，作為一線教師，要在工作中不斷摸索實(shí)踐，積累豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)中實(shí)踐改革，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)習(xí)工程流體力學(xué)的過(guò)程充滿樂(lè)趣與動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)：
[1]李會(huì)芬.熱能動(dòng)力類《工程流體力學(xué)》課程學(xué)習(xí)的幾點(diǎn)建議[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，（10）.
篇6
【摘要】流體力學(xué)作為工科院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其理論性強(qiáng)，內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)多，難度系數(shù)大，學(xué)生不易理解和接受。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐與學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)要求，從師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)大綱改革、緒論課講解和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)等方面對(duì)專科教學(xué)中的流體力學(xué)課程改革進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞 流體力學(xué)；專科教學(xué)；課程改革
The Exploration on the Specialised Teaching of the Course of Hydromechanics
FANG Fei1.2LI You－bing2JI Min－min2
(1.Xinjiang Institute of Engineering,Department of Mechanical Engineering Urumqi, Urumqi Xinjiang 830092, China;
2.Anhui University of science and Technology, School of Materials Science and Engineering, Huainan Anhui 232001, China)
【Abstract】As a professional basic course in engineering colleges,hydromechanics is difficult for students because of its strong theory , rich content, more knowledge points and a large degree of difficulty coefficient.According to teaching practice and professionalism training requirements for students ,this paper explores the construction of the faculty, curriculum reform, teaching to introduction and improvement of the experiment teaching of the course of hydromechanics.
【Key words】Hydromechanics; Specialized teaching; Reform of teaching;
流體力學(xué)是一門綜合性的專業(yè)方向必修課，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程使學(xué)生掌握流體平衡與運(yùn)動(dòng)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識(shí)以及為今后解決工程實(shí)際問(wèn)題奠定初步的流體力學(xué)理論基礎(chǔ)。本科壓縮型的專科生在理論知識(shí)掌握成熟度上不如本科生, 而實(shí)踐動(dòng)手操作能力和到基層的吃苦敬業(yè)精神不如中專生。為了適應(yīng)社會(huì)形式的發(fā)展和面臨教學(xué)對(duì)象的不同，專科教學(xué)中的流體力學(xué)課程改革勢(shì)在必行。為此，我們結(jié)合教學(xué)實(shí)踐與學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)要求，認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改革。
1加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
流體力學(xué)課程目前的任課教師隊(duì)伍基本分為兩類，一類是專門研究流體的科研人員，另一類則是相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課教師。而實(shí)踐反應(yīng)出的問(wèn)題是，這兩類教師在教學(xué)過(guò)程中都存在著各自的缺陷。前者本身確實(shí)有很堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，但是缺乏對(duì)所授學(xué)生相應(yīng)專業(yè)的了解，以至于在課堂上無(wú)法列舉出與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的工程實(shí)踐實(shí)例，這必然導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法學(xué)以致用，與后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)脫節(jié)，在某種程度上可能造成學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)該門課程是否必要。后者可以很好的彌補(bǔ)前者專業(yè)知識(shí)的匱乏，但是一般專業(yè)老師在自身學(xué)習(xí)流體力學(xué)的時(shí)候也是作為專業(yè)基礎(chǔ)課程來(lái)對(duì)待，因此對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握同樣存在著明顯的不足。對(duì)于任課教師的選擇，我們提出的建議是加強(qiáng)學(xué)科交叉。在學(xué)校邀請(qǐng)資深專家做學(xué)術(shù)報(bào)告和專題講座時(shí)，可以組織該專業(yè)所有任課老師都參加，加深他們對(duì)所授學(xué)生專業(yè)的了解，以便在課堂上講解時(shí)能結(jié)合專業(yè)實(shí)際，從而打造出一支理論基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，專業(yè)性強(qiáng)的師資隊(duì)伍。
2改革教學(xué)大綱內(nèi)容
2.1模塊化教學(xué)內(nèi)容
所謂模塊化，即將流體力學(xué)劃分為流體物理學(xué)性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、理想流體動(dòng)力學(xué)、 粘性流體動(dòng)力學(xué)、 流動(dòng)阻力相關(guān)計(jì)算、 壓縮氣體管路、 管路系統(tǒng)水力計(jì)算等幾個(gè)模塊。根據(jù)不同的專業(yè)要求, 進(jìn)行不同的取舍和組合[3]。比如給排水專業(yè)可以將明渠流部分作為學(xué)習(xí)重點(diǎn)，而熱能動(dòng)力專業(yè)則需要將氣體部分作為重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于教師在專業(yè)基礎(chǔ)課上有針對(duì)性的教學(xué)，學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)中就能輕松做到理論聯(lián)系實(shí)際，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
2.2多樣化教學(xué)手段
積極推行多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)的板書授課方法相結(jié)合的手段。隨著計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展和普及，多媒體教學(xué)方法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種課堂教學(xué)中。同樣，通過(guò)多媒體演示功能，能夠生動(dòng)、具體、形象、直觀的解決流體力學(xué)教學(xué)進(jìn)程中的一些抽象的難點(diǎn)部分。但傳統(tǒng)教學(xué)方法的教學(xué)效果不能因此被忽視，尤其在理論分析、公式推導(dǎo)上，仍然是教師利用板書進(jìn)行教學(xué)的方法占明顯優(yōu)勢(shì)。教師通過(guò)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，一方面能夠很好的把握課程節(jié)奏，與學(xué)生互動(dòng)；另一方面也便于學(xué)生做好筆記，易于知識(shí)點(diǎn)的消化吸收。
2.3變更考核方式
目前我校的專科考核方式與本科一致，統(tǒng)一采用的都是閉卷考試成績(jī)占70%，考勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)占30%，而實(shí)際實(shí)驗(yàn)部分只占了10%。但從專科學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)素養(yǎng)要求來(lái)看，既要重理論，又要重實(shí)踐。因此，對(duì)于流體力學(xué)這類專業(yè)基礎(chǔ)課的考核方式要做到兩手都要抓。我們建議的考核方式是閉卷考試成績(jī)占60%，實(shí)驗(yàn)占30%，考勤、作業(yè)占10%。
3把握緒課講解
經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)總結(jié)，學(xué)生反饋回來(lái)的信息是流體力學(xué)難度太大，部分專業(yè)術(shù)語(yǔ)太抽象。甚至部分學(xué)生在還沒(méi)有開(kāi)始學(xué)習(xí)的時(shí)候，就已經(jīng)產(chǎn)生了退怯心里，這對(duì)接下來(lái)的學(xué)習(xí)極為不利，以至?xí)缯n的現(xiàn)象普遍。流體力學(xué)雖然理論性較強(qiáng), 但卻是一門及其貼近生活的學(xué)科。然而緒論作為一本教材的概述，是學(xué)生最先接觸到的部分，是對(duì)教材整體內(nèi)容的高度濃縮和概括，貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，更對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到引領(lǐng)、提示和導(dǎo)向等作用，所以講好一堂緒論課至關(guān)重要。物質(zhì)包括固液氣三項(xiàng)，而流體就占液體和氣體兩項(xiàng)，可見(jiàn)流體占據(jù)了我們生活中的大部分空間。教師在講課時(shí)，應(yīng)側(cè)重于多列舉一些生活中的實(shí)例來(lái)說(shuō)明流體力學(xué)基本理論知識(shí)及其應(yīng)用。比如，我們每天呼吸的空氣，喝的水，都是流體；而我們能呼吸到新鮮的空氣，喝到水，這體現(xiàn)流體具有流動(dòng)性的特點(diǎn)。另外教師在講授緒論課時(shí)，務(wù)必要介紹整本書的內(nèi)容綱要，以實(shí)用為目的，以必須、夠用為度，以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用為原則，并列舉工程實(shí)際中可能遇到的需要用教材理論知識(shí)解決的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上學(xué)生能對(duì)要學(xué)什么知識(shí)、能解決什么樣的問(wèn)題做到心中有數(shù)，能積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的興趣。這樣的方式也可以用在后續(xù)課程講解上，教師在每堂課結(jié)束前留下懸疑，并隨著課程的進(jìn)展逐步解開(kāi)疑問(wèn)，層層遞進(jìn)，一邊解決問(wèn)題一邊學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn)，一舉兩得。
4完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)
專科學(xué)生畢業(yè)后一般都工作在相關(guān)專業(yè)的一線崗位，這就注重學(xué)生的實(shí)操能力。要做到理論與實(shí)際融會(huì)貫通，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)環(huán)節(jié)不容忽視。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本都是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，以班級(jí)為單位，分組進(jìn)行，部分實(shí)驗(yàn)甚至只由老師進(jìn)行演示，負(fù)面的抑制了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。當(dāng)然，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)非常必要，而且要與課程內(nèi)容形成很好的銜接。但是除此之外，還應(yīng)開(kāi)展一些拓展學(xué)生發(fā)散能力和創(chuàng)新思維的實(shí)驗(yàn)，讓很多有想法的學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。另外，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓其養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣，才能對(duì)以后專業(yè)中的流體力學(xué)現(xiàn)象做出科學(xué)的定性分析及精確的定量計(jì)算，才能正確地解決工程中所遇到的流體力學(xué)方面的設(shè)計(jì)和計(jì)算問(wèn)題。
5結(jié)束語(yǔ)
目前，隨著各本科院校逐年擴(kuò)招，每年大批應(yīng)屆畢業(yè)生流向社會(huì)，我國(guó)當(dāng)前就業(yè)形勢(shì)普遍嚴(yán)峻。從技術(shù)可信度來(lái)講，用人單位會(huì)優(yōu)先錄用本科生；從崗位穩(wěn)定性的角度出發(fā)，用人單位則會(huì)優(yōu)先錄用中專生，這一直是專科畢業(yè)生面臨的挑戰(zhàn)。本文從強(qiáng)化師資隊(duì)伍，改正教學(xué)方法，多種教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的完善等方面進(jìn)行教學(xué)改革，以提高專科學(xué)生專業(yè)能力競(jìng)爭(zhēng)力，適應(yīng)人才市場(chǎng)的需求。
參考文獻(xiàn)
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篇7
Li Xiaochuan， Huang Xiangyong
Yangzhou university， Yangzhou， 225127， China
Abstract： Engineering fluid mechanics is the specialized fundamental course of thermal energy and power engineering （TEPE） specialty. According to present situation in engineering fluid mechanics teaching， the new ways of teaching reform about this curriculum are put forward in this paper on the basis of in—depth research and analysis of the main problems existing in the teaching practice.
Key words： engineering fluid mechanics； teaching reform mode ； research and practice
工程流體力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究流體靜止和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律及其在工程技術(shù)中應(yīng)用的學(xué)科。作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課提供必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)，也為從事熱能利用的有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員從事專業(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，由于多方面的原因?qū)е抡n程的教學(xué)效果不是很理想，教師難“教”、學(xué)生難“學(xué)”已經(jīng)成為師生的共識(shí)。因此，當(dāng)前新形勢(shì)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。根據(jù)本學(xué)院學(xué)生的教學(xué)現(xiàn)狀，從工程流體力學(xué)課程教學(xué)中“教”與“學(xué)”方面的改革進(jìn)行一些思考和探索。
1 教學(xué)中存在的主要問(wèn)題分析
為了有針對(duì)性地提出工程流體力學(xué)課程的改革思路，筆者對(duì)本學(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)行了調(diào)研，主要從課程本身的特點(diǎn)、教師“教”和學(xué)生“學(xué)”方面對(duì)教學(xué)質(zhì)量的影響進(jìn)行了調(diào)查、分析和總結(jié)。
1.1 工程流體力學(xué)課程本身特點(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，高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程熱力學(xué)等，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(guò)程復(fù)雜不易理解。以上特點(diǎn)導(dǎo)致了本課程教師難教、學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不理想[1]。
1.2 教師“教”的方面
從教師“教”的方法和手段來(lái)看，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)在以下幾個(gè)方面：（1）教學(xué)方法單一、教學(xué)手段落后，教師上課自己沉浸于“講”課的過(guò)程，單方面向?qū)W生“傳授”知識(shí)，而不顧及學(xué)生“聽(tīng)”課的感受，忽視了教學(xué)過(guò)程中“教”與“學(xué)”之間的互動(dòng)性。這種教學(xué)方式造成的危害是逐漸使學(xué)生喪失了學(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(wú)法得到學(xué)生的反饋信息，從而影響教學(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(méi)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(shuō)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(wèn)題、如何解決問(wèn)題的疑問(wèn)。（3）過(guò)于依賴多媒體課件授課，板書很少或者摒棄板書。學(xué)生反映這種授課方式速度偏快，不利于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、公式等內(nèi)容的理解和消化。此外，某些教師的課件僅僅是對(duì)板書的復(fù)制，課件的制作質(zhì)量不高，無(wú)法體現(xiàn)多媒體教學(xué)的特點(diǎn)[2]。（4）學(xué)生課業(yè)繁重以及新校區(qū)位置偏遠(yuǎn)帶來(lái)的交通不便，導(dǎo)致教師在課后幾乎沒(méi)有時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。
1.3 學(xué)生“學(xué)”的方面
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生“學(xué)”的方面存在以下問(wèn)題：（1）學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)上怕吃苦、自制力較差、學(xué)習(xí)態(tài)度浮躁的現(xiàn)象。（2）在上課前不提前預(yù)習(xí)本次課程所講述的內(nèi)容。（3）課堂上不能集中思想認(rèn)真聽(tīng)課，課下提不起興趣認(rèn)真復(fù)習(xí)、做作業(yè)。
篇8
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(jiǎn)稱“我院”）的制冷與低溫工程專業(yè)已被評(píng)為國(guó)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(wèn)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(lái)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(wèn)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(lái)說(shuō)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(wèn)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(guò)“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(guó)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(wèn)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(wèn)題來(lái)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(wèn)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(lái)進(jìn)行類比，從而讓學(xué)生很容易的理解兩種方式。通過(guò)舉例和提問(wèn)的方式，讓學(xué)生帶著問(wèn)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(lè)事、趣事，由愿學(xué)到愛(ài)學(xué)再到樂(lè)學(xué)。實(shí)踐表明：列舉事例或提問(wèn)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(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得以提高。
另外，還應(yīng)充分利用多媒體，通過(guò)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(wèn)題的物理本質(zhì)有一個(gè)過(guò)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(guò)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(guò)程復(fù)雜，學(xué)生理解掌握很困難。如果過(guò)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(guò)程將會(huì)枯燥無(wú)味，學(xué)生只會(huì)被弄得糊里糊涂，興趣全無(wú)。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(lái)解決實(shí)際問(wèn)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(zhēng)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(wèn)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(wèn)題。如果基本原理掌握了，接下來(lái)就是如何用這個(gè)原理去解決實(shí)際問(wèn)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(wèn)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(guò)程的重要組成部分，解題過(guò)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(wèn)題的一個(gè)訓(xùn)練過(guò)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(guò)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(guò)程中掌握解決問(wèn)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(guò)程增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)流動(dòng)過(guò)程物理本質(zhì)的理解，將物理問(wèn)題與數(shù)學(xué)工具有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，有助于學(xué)生對(duì)與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際工程問(wèn)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(wèn)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(guò)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(yǔ)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(guò)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(kāi)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(guò)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(chǎng)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(guò)程中應(yīng)將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合，揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，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(guò)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(guò)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(yǔ)
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(zhǎng)期而艱巨的實(shí)踐過(guò)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(wèn)題，進(jìn)行深入淺出、生動(dòng)活潑的講解，揭示問(wèn)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(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)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).
篇9
一 啟發(fā)式教學(xué)的含義
“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，針對(duì)這一現(xiàn)象，孔子認(rèn)為“不憤不啟，不悱不發(fā)，舉一隅不以三隅及，則不復(fù)也”。這句話的意思是：“不到他努力想弄明白而不得的程度不要去開(kāi)導(dǎo)他；不到他心里明白卻不能完善表達(dá)出來(lái)的程度不要去啟發(fā)他。如果他不能舉一反三，就不要再反復(fù)地給他舉例了。”從孔子對(duì)啟發(fā)式教學(xué)的認(rèn)識(shí)，可以看出啟發(fā)式教學(xué)首先要學(xué)生處于“憤”或“悱”的狀態(tài)，之后才是教師的“啟”和“發(fā)”。也就是說(shuō)，學(xué)生要先經(jīng)過(guò)努力思考，卻仍不能解除心中疑惑，這時(shí)教師才應(yīng)該對(duì)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥，教給學(xué)生解題思路與技巧。所以說(shuō)，啟發(fā)式教學(xué)的第一步是學(xué)生應(yīng)對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)，而且經(jīng)過(guò)了深思熟慮而不得。啟發(fā)式教學(xué)的第二步才是教師的指導(dǎo)或引導(dǎo)，無(wú)論是對(duì)語(yǔ)言的精準(zhǔn)表達(dá)，還是解題的思路或技巧指導(dǎo)。啟發(fā)式教學(xué)的第三步，是對(duì)學(xué)生剛剛解除的疑惑進(jìn)行考查，以驗(yàn)證學(xué)生是否真正理解，是否熟練掌握，以期學(xué)生能在學(xué)會(huì)的基礎(chǔ)上，能夠舉一反三，融會(huì)貫通。
“啟發(fā)式”教學(xué)的思想與“填鴨式”、“滿堂灌”的做法相對(duì)立。教師在任何情況下都不可以自己的灌輸代替學(xué)生思考。啟發(fā)式教學(xué)的根本思想是以學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)的主體，教師只起指導(dǎo)、引導(dǎo)作用。啟發(fā)式教學(xué)不僅是一種教學(xué)方法，更重要的是一種教學(xué)思想。
二 啟發(fā)式教學(xué)在流體力學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐
從啟發(fā)式教學(xué)的思想看，教師要想啟發(fā)學(xué)生，其前提是學(xué)生必須要有疑惑，并且是在思考后不能解答的前提下，才進(jìn)行啟發(fā)。因此，老師的職責(zé)是如何使學(xué)生去積極思考，在學(xué)生迷茫而無(wú)所得的情況下對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)。
1.以啟發(fā)式教學(xué)思想為指導(dǎo)，精心營(yíng)造啟發(fā)的教學(xué)情境
教師在所有的教學(xué)環(huán)節(jié)，都應(yīng)以啟發(fā)式思想為指導(dǎo)。重視后用啟發(fā)式教學(xué)。每一位教師應(yīng)從教學(xué)規(guī)律出發(fā)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，精心營(yíng)造啟發(fā)式教學(xué)情境。
2.啟發(fā)式教學(xué)方法在流體力學(xué)課堂中的運(yùn)用
第一，總結(jié)式啟發(fā)和回顧式啟發(fā)。流體力學(xué)是以流體為研究對(duì)象，探討其受力及靜止、運(yùn)動(dòng)規(guī)律。前后知識(shí)邏輯性強(qiáng)。每部分知識(shí)結(jié)束時(shí)，應(yīng)及時(shí)總結(jié)，進(jìn)而拋出新問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生課后思考。甚至可布置思考題，讓學(xué)生自己找出解決問(wèn)題的思路。下一節(jié)課開(kāi)始時(shí)，教師先回顧上節(jié)課的主要內(nèi)容，從沒(méi)解決的問(wèn)題入手，和學(xué)生探討解決問(wèn)題的方法。如講完“流體靜壓強(qiáng)的兩點(diǎn)特性”后，可及時(shí)讓學(xué)生思考，如果流體是運(yùn)動(dòng)的，那么其動(dòng)壓強(qiáng)是否還具有這兩點(diǎn)特性，從而引發(fā)學(xué)生的疑問(wèn)，這樣不但使學(xué)生主動(dòng)去探究靜壓強(qiáng)大小與作用面方位無(wú)關(guān)的原因，還會(huì)使其帶著興趣去學(xué)習(xí)流體動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容。
第二，現(xiàn)象啟發(fā)式。流體力學(xué)課程概念多，前后內(nèi)容邏輯性很強(qiáng)。教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)符合人類從感性到理性、從現(xiàn)象到本質(zhì)、從淺顯到深入的認(rèn)識(shí)過(guò)程。因此，教學(xué)時(shí)應(yīng)經(jīng)常與日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象相聯(lián)系。例如，講“流體黏滯性概念”的時(shí)候，讓大家思考手接觸不同流體，如空氣、水和油時(shí)的感覺(jué)，從感覺(jué)上區(qū)分不同的流體具有不同的黏滯性，并認(rèn)識(shí)到它們與手的黏附力不同。接著讓學(xué)生分析原因，從而水到渠成地得出黏滯性的本質(zhì)是內(nèi)摩擦力的結(jié)論。
用現(xiàn)象或?qū)嵗梢砸l(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)而吸引學(xué)生的興趣，而且會(huì)讓學(xué)生明白，流體力學(xué)中的概念是從現(xiàn)象中抽象出來(lái)，與現(xiàn)象緊密聯(lián)系的。對(duì)這些本質(zhì)的理解及知識(shí)的獲得反過(guò)來(lái)可以解決、解釋很多實(shí)際問(wèn)題。這樣，學(xué)生會(huì)饒有興趣地學(xué)習(xí)知識(shí)，并能從本課程中得到更大的收獲。
第三，對(duì)比式啟發(fā)。在流體力學(xué)教學(xué)中，可以采用以下三種對(duì)比方式：一是將相近或相反的概念、規(guī)律進(jìn)行對(duì)比。例如，在講氣體能量方程時(shí)，與前面的液體能量方程對(duì)比，說(shuō)明氣體能量方程形式上的不同。再如，氣體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律與液體相對(duì)比，甚至把流體的壓強(qiáng)分布與粉體或固體的壓力進(jìn)行對(duì)比。這樣，可以使知識(shí)的區(qū)別清楚地呈現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生印象深刻，便于記憶。二是將新舊知識(shí)進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知識(shí)，從而加速對(duì)新知識(shí)的掌握，做到“溫故而知新”。例如，將理想元流伯努利方程、理想總流伯努利方程和實(shí)際流體的伯努利方程的成立條件及方程形式進(jìn)行分析對(duì)比，可貫通舊知識(shí)和新知識(shí)，使學(xué)生加速對(duì)后者的掌握。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)在原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上不斷更新、不斷加深的過(guò)程。無(wú)論從知識(shí)的深度還是廣度上，都是不斷提升和深入的過(guò)程。這就要求教師善于從學(xué)生原有的知識(shí)基礎(chǔ)出發(fā)，引出新的問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的思考，并分析得出新知識(shí)，解決新問(wèn)題。三是將課堂理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐、日常生活中的實(shí)例相對(duì)比，使抽象的內(nèi)容具體化，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。教師應(yīng)重視教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，并充分利用實(shí)踐教學(xué)，把理論知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生用書本知識(shí)解釋、解決生產(chǎn)、生活中所遇到的問(wèn)題的能力。
篇10
流體無(wú)固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續(xù)存在，其變形便會(huì)隨時(shí)間持續(xù)增大，不像固體那樣，一定的受力只能產(chǎn)生一定的變形。流體力學(xué)的基本理論非常嚴(yán)密，描述流體流動(dòng)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程非常復(fù)雜，高度非線性[1]，因此學(xué)生對(duì)流體力學(xué)敬而遠(yuǎn)之的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。此外由于因特網(wǎng)及電子計(jì)算機(jī)的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長(zhǎng)的學(xué)生接觸和感受實(shí)際發(fā)生的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少，對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學(xué)生在接受流體力學(xué)教育之前所受的應(yīng)試教育的影響下[2]，學(xué)習(xí)只是為了在短時(shí)間內(nèi)對(duì)給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來(lái)許多學(xué)者從教育學(xué)的角度提出了疑問(wèn)[2]。只有直面實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象，抓住問(wèn)題的本質(zhì)，才能誕生真正的學(xué)問(wèn)和研究。筆者基于對(duì)本科和研究生的流體學(xué)教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問(wèn)題，指出了重視流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解對(duì)提高流體力學(xué)的教學(xué)效果的必要性和重要性。
一、流體力學(xué)教學(xué)面臨的問(wèn)題
（一）新形勢(shì)下學(xué)生所處的社會(huì)環(huán)境變化
學(xué)生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時(shí)間和機(jī)會(huì)大大超過(guò)了自己親自動(dòng)手制作道具及模型的體感玩耍時(shí)間，通過(guò)體感玩耍接觸和觀察自然現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少。
因特網(wǎng)的普及使得在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的信息或?qū)崟r(shí)獲得信息成為可能，近年來(lái)出現(xiàn)學(xué)生過(guò)度依賴因特網(wǎng)的傾向，疏遠(yuǎn)了紙質(zhì)圖書及相關(guān)文獻(xiàn)這些知識(shí)比較系統(tǒng)邏輯性也有保證的傳統(tǒng)信息載體。但因特網(wǎng)上除了正確的信息外，還有很多不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性，因此學(xué)生僅通過(guò)因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識(shí)體系的。
手機(jī)在學(xué)生中的普及也使得學(xué)生們?cè)趯?shí)際問(wèn)題時(shí)，不是自己獨(dú)立分析問(wèn)題，找出問(wèn)題發(fā)生的原因，而是直接利用手機(jī)詢問(wèn)他人求得答案，這樣很難培養(yǎng)獨(dú)立制定計(jì)劃，對(duì)可能事態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，獨(dú)立進(jìn)行解決問(wèn)題的能力。這恰恰是對(duì)一個(gè)未來(lái)走向社會(huì)成為一個(gè)優(yōu)秀的技術(shù)人員的必經(jīng)的磨礪之道。
（二）流體力學(xué)教學(xué)面臨的問(wèn)題
流體流動(dòng)的力學(xué)模型及其運(yùn)動(dòng)的物理意義難以理解[3]。流體粘性產(chǎn)生的模型與牛頓粘性定律之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就是最好的一個(gè)例證。大多數(shù)學(xué)生雖然能夠使用牛頓粘性定律進(jìn)行計(jì)算，但對(duì)運(yùn)動(dòng)的流體為何會(huì)產(chǎn)生粘性卻不能正確的理解。的確，對(duì)于涉及到流體力學(xué)的某些技術(shù)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)，只要懂得一定的計(jì)算即可，但是對(duì)于開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)全新的產(chǎn)品，如不能準(zhǔn)確把握所涉及到的相關(guān)流體流動(dòng)的物理本質(zhì)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生完全錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)結(jié)果。
流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繁多，流體力學(xué)融合領(lǐng)域廣，要求學(xué)生掌握更多的學(xué)科預(yù)備知識(shí)，尤其對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的要求更高，使部分學(xué)生覺(jué)得流體力學(xué)是難以接近的一門課。同一流動(dòng)現(xiàn)象常常可以從多個(gè)角度進(jìn)行解釋，容易使學(xué)生產(chǎn)生混亂。比如對(duì)翼型的流體力學(xué)工作原理，可以從流體流動(dòng)的動(dòng)量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個(gè)方面進(jìn)行解釋，解釋方法之多反而會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個(gè)本質(zhì)，只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論，才可以解除認(rèn)識(shí)上的混亂，將學(xué)到的知識(shí)條理化、系統(tǒng)化。
描述流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)方程高度非線性化，數(shù)學(xué)上求解比較困難。描述流體流動(dòng)的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學(xué)解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數(shù)學(xué)功底，但近年來(lái)學(xué)生的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)存在下降的趨勢(shì)。
學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前所接受的應(yīng)試教育的影響很大，以考試成績(jī)自評(píng)學(xué)習(xí)效果的認(rèn)識(shí)根深蒂固[4]。實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象往往沒(méi)有單純的標(biāo)準(zhǔn)答案，有時(shí)甚至存在多個(gè)解，重要的是抓住流動(dòng)現(xiàn)象的物理本質(zhì)，系統(tǒng)的理解流體力學(xué)的基本原理。
二、教學(xué)方法對(duì)應(yīng)
解決上述問(wèn)題的根本方法，筆者認(rèn)為只有從流體力學(xué)教學(xué)上，直面涉及流體的各種現(xiàn)象，使學(xué)生準(zhǔn)確的把握物理本質(zhì)。為此在流體力學(xué)課堂上，廣泛采用流體模型教學(xué)和實(shí)例教學(xué)，增加學(xué)生觀察理解各種流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，喚起他們對(duì)本門課的興趣的同時(shí)，讓他們形成為探究流動(dòng)現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)進(jìn)行思考的習(xí)慣，這對(duì)解決流體力學(xué)教學(xué)所面臨的問(wèn)題至關(guān)重要。
使用電吹風(fēng)斜向上吹一個(gè)讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好的氣球模型，沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生會(huì)意外的發(fā)現(xiàn)氣球會(huì)向斜上方飄起。這一流體流動(dòng)現(xiàn)象可從風(fēng)從氣球上部通過(guò)時(shí)，由于氣球表面的影響風(fēng)的流向會(huì)產(chǎn)生變化，也就是流線產(chǎn)生彎曲，根據(jù)風(fēng)的動(dòng)量變化必然產(chǎn)生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應(yīng)得到解釋。從這一簡(jiǎn)單的模型教學(xué)，還可以解釋飛機(jī)的機(jī)翼通過(guò)改變空氣的流向進(jìn)而獲得升力的流體力學(xué)上的工作原理。
在一個(gè)裝滿水的塑料瓶?jī)?nèi)分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個(gè)可移動(dòng)桌面上，使桌面等直線加速運(yùn)動(dòng)，可發(fā)現(xiàn)鋼球運(yùn)動(dòng)較慢留在瓶底，而泡沫球運(yùn)動(dòng)較快停在瓶嘴附近。觀察這一個(gè)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生：泡沫球運(yùn)動(dòng)得較快是因?yàn)榈燃铀龠\(yùn)動(dòng)瓶?jī)?nèi)流體的靜壓在運(yùn)動(dòng)方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進(jìn)方向的壓力大于等加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力，因此小球相對(duì)于塑料瓶向前運(yùn)動(dòng)；而作用于鋼球的前進(jìn)方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進(jìn)方向的靜壓力，因此鋼球相對(duì)于塑料瓶向后移動(dòng)。這一模型教學(xué)比一般教科書上關(guān)于流體等加速直線運(yùn)動(dòng)流體的靜壓分布的例題更容易使學(xué)生抓住問(wèn)題本質(zhì)，且能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考之習(xí)慣，使學(xué)生體會(huì)到透過(guò)流體流動(dòng)現(xiàn)象來(lái)正確觀察和理解把握流體力學(xué)基本規(guī)律的樂(lè)趣。
經(jīng)常使用立式洗衣機(jī)的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過(guò)來(lái)，假如原來(lái)兜里裝有硬幣等硬物，也會(huì)被掏出來(lái)[5]。把這個(gè)實(shí)例在課堂上講出后，學(xué)生們甚有興趣，追問(wèn)其中的奧秘，當(dāng)教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及醫(yī)學(xué)家于一身的瑞士的大科學(xué)家的基本情況后，學(xué)生們頓時(shí)對(duì)這位科學(xué)家充滿了崇敬之情，通過(guò)大量這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图皩?shí)例教學(xué)，學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)流體力學(xué)這門課更有了興趣和信心，教學(xué)效果的提高自不待言。
三、結(jié)語(yǔ)
本文詳盡的分析了計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、手機(jī)等現(xiàn)代化通訊工具普及后對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響，由于流體力學(xué)課程知識(shí)體系的特點(diǎn)，這種影響產(chǎn)生的負(fù)面問(wèn)題很多，尤其是教授成長(zhǎng)在應(yīng)試教育體制下走入大學(xué)的學(xué)生，更需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識(shí)，改變教學(xué)觀念，在課堂教學(xué)中廣泛植入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒虒W(xué)和實(shí)例教學(xué)，讓學(xué)生直面實(shí)際存在的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解，達(dá)到生動(dòng)及形象的把握這些流動(dòng)現(xiàn)象背后的流體力學(xué)的基本定理，有效提升教學(xué)效果的同時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱鬟€可提高學(xué)生的動(dòng)手能力，這對(duì)學(xué)生走向社會(huì)成為一個(gè)具有創(chuàng)造性思維能力、獨(dú)立思考的優(yōu)秀技術(shù)人員也是一個(gè)必不可少的雛形磨礪。
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篇11
“流體力學(xué)”作為理工科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，它的重要性是眾所周知的，作為力學(xué)分支，其在安全工程專業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，與泄漏、火災(zāi)、爆炸、通風(fēng)等有著密切的關(guān)系，是后續(xù)工業(yè)通風(fēng)、消防工程等專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。近年來(lái)流體力學(xué)學(xué)科發(fā)生深刻變化，對(duì)流體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)加深，測(cè)量手段更為先進(jìn)，對(duì)流體運(yùn)動(dòng)分析和處理的能力空前強(qiáng)大，與工程應(yīng)用結(jié)合更加緊密。然而“流體力學(xué)”這門課程概念抽象、數(shù)學(xué)公式多，在以往課程教學(xué)過(guò)程中更多重視理論知識(shí)的傳授，人才培養(yǎng)過(guò)程中存在著過(guò)分偏重理論知識(shí)學(xué)習(xí)，缺乏對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)等不足之處。因此，本文借鑒國(guó)際流行的CDIO工程教育理念，擬對(duì)安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革，使理論知識(shí)服務(wù)于后續(xù)的安全知識(shí)學(xué)習(xí)及工作實(shí)際，將知識(shí)教育和能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)真正地更好地融入之后的安全工作中。
2CDIO工程教育理念
CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Imple-ment）和運(yùn)行（Operate）的簡(jiǎn)稱。“C”構(gòu)思指系統(tǒng)性的構(gòu)想、思考，明確產(chǎn)業(yè)需求。“D”設(shè)計(jì)是把將要被實(shí)現(xiàn)的計(jì)劃通過(guò)視覺(jué)的形式描述出來(lái)的活動(dòng)過(guò)程；“I”實(shí)施是執(zhí)行、施行實(shí)際的行為，指把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程；“O”運(yùn)行是指產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)之后（即實(shí)施之后）使用其來(lái)達(dá)到想要的價(jià)值的過(guò)程。從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施到運(yùn)行的全過(guò)程就是產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，用它來(lái)代表工程的范疇[1]。CDIO教育模式提倡培養(yǎng)具有較高專業(yè)理論水平和符合產(chǎn)業(yè)需求的綜合性應(yīng)用能力并重的高等工程教育專業(yè)學(xué)生，這種模式在安全工程專業(yè)領(lǐng)域具有一定的借鑒意義[2]。CDIO強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)和產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行的真實(shí)工程實(shí)踐環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、知識(shí)之間有機(jī)聯(lián)系的方式培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，使學(xué)生在創(chuàng)新思維能力、終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和工程實(shí)踐能力等方面得到全面的訓(xùn)練和提高。
3基于CDIO理念的流體力學(xué)課程實(shí)施
3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)時(shí)，教材的選取是非常重要的，首先要選擇一本好的教材，然后圍繞教材的內(nèi)容，進(jìn)行全方位的內(nèi)容設(shè)計(jì)。湖南工學(xué)院安全工程專業(yè)選用的教材為蔡增基、龍?zhí)煊逯骶幍摹读黧w力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》，該教材詳細(xì)介紹了流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，并配有豐富的習(xí)題供學(xué)生課后練習(xí)鞏固，另圍繞教學(xué)大綱，每章設(shè)置了思考題。但教材內(nèi)容多是從供熱通風(fēng)空調(diào)類專業(yè)角度出發(fā)，內(nèi)容較多。按照安全專業(yè)職業(yè)能力與素質(zhì)需求為導(dǎo)向，結(jié)合我校安全工程專業(yè)對(duì)該課程課時(shí)安排較少，學(xué)生文科生多，理科基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)、安全工程專業(yè)需求及其與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系，課程教學(xué)內(nèi)容分為四部分：（1）流體靜力學(xué)。掌握流體平衡的規(guī)律，對(duì)其中與安全工程關(guān)系不大的小節(jié)進(jìn)行刪除。（2）流體動(dòng)力學(xué)。研究流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，作用于流體上的力與運(yùn)動(dòng)要素之間的關(guān)系，以及流體的運(yùn)動(dòng)特征與能量轉(zhuǎn)換等。（3）有關(guān)流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，如孔口與管嘴恒定流、管道恒定流等。注重與工業(yè)通風(fēng)、消防、安全工程中常見(jiàn)的泄漏等問(wèn)題相結(jié)合。（4）泵與風(fēng)機(jī)工作原理及運(yùn)行知識(shí)，重點(diǎn)掌握如何選擇泵與風(fēng)機(jī)。由于課時(shí)有限，其他知識(shí)可通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)來(lái)完成。內(nèi)容設(shè)置注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力和分析解決問(wèn)題的能力，不因課時(shí)少而刪除其物理背景、力學(xué)建模和求解過(guò)程等方面的學(xué)習(xí)，只講授結(jié)果、計(jì)算公式、圖表等這種短視的做法培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生只是現(xiàn)成公式的計(jì)算機(jī)器，面對(duì)新的問(wèn)題將束手無(wú)策，學(xué)生沒(méi)有創(chuàng)新能力，沒(méi)有利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。只有掌握正確的基本概念和流體運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律，才能認(rèn)識(shí)特殊規(guī)律，才能有分析實(shí)際問(wèn)題的能力，才能正確應(yīng)用和處理流體力學(xué)商業(yè)軟件。
3.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法
在課堂教學(xué)中注重學(xué)生綜合思維、系統(tǒng)思維和工程能力的培養(yǎng)。結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用以問(wèn)題學(xué)習(xí)的形式，要求學(xué)生基于問(wèn)題學(xué)習(xí)。（1）首先要講授該門課程的性質(zhì)及作用，讓學(xué)生掌握該課程在整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)中的作用以及工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用價(jià)值，以及該課程與其他課程之間的關(guān)系，從而在學(xué)生的整體知識(shí)架構(gòu)中建立起清晰的課程邏輯聯(lián)系[3]，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。（2）各知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程采用啟發(fā)式教學(xué)法，先由老師設(shè)置問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)；學(xué)完之后讓學(xué)生思考學(xué)了什么，有什么用；除了基本的教學(xué)過(guò)程外，在課程中設(shè)置一些小專題討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。（3）傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于缺乏對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)生通常將通過(guò)考試作為學(xué)習(xí)目標(biāo)而專注于記憶考試內(nèi)容。因此在教學(xué)中注重相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的講解的同時(shí)，注重對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和拓展，各知識(shí)點(diǎn)多方面地與安全工程專業(yè)相結(jié)合（如在講述孔口管嘴出留時(shí)與危險(xiǎn)化學(xué)品物質(zhì)泄漏進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事故相結(jié)合；講述流動(dòng)阻力時(shí)與工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計(jì)、消防水管道設(shè)計(jì)相結(jié)合），強(qiáng)調(diào)其對(duì)專業(yè)的支撐作用，要求理論知識(shí)必須服務(wù)于安全工作實(shí)際，將知識(shí)教育和工程能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。
3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是CDIO模式下教學(xué)環(huán)節(jié)的非常重要的組成部分，學(xué)生工程能力的培養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力的提高，有賴于此環(huán)節(jié)[4]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面通過(guò)建設(shè)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)踐教學(xué)貫穿于學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力、研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)K分為基礎(chǔ)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)?zāi)K、綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K。基礎(chǔ)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)主要包括雷諾實(shí)驗(yàn)、能量守恒驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、沿程阻力實(shí)驗(yàn)、局部阻力實(shí)驗(yàn)、文丘里管實(shí)驗(yàn)、流量計(jì)實(shí)驗(yàn)、離心泵實(shí)驗(yàn)等[5]。這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，能幫助學(xué)生更好地理解流體力學(xué)的基本原理和定律，但缺乏創(chuàng)造性，沒(méi)有與安全工程專業(yè)實(shí)際相結(jié)合。綜合性實(shí)驗(yàn)如與工業(yè)通風(fēng)課程相結(jié)合，設(shè)計(jì)一個(gè)通風(fēng)除塵管道模型，學(xué)生通過(guò)流體力學(xué)知識(shí)制定實(shí)驗(yàn)方案，使用儀器測(cè)量風(fēng)速、壓強(qiáng)等相關(guān)參數(shù)計(jì)算通風(fēng)阻力。讓學(xué)生把流體力學(xué)知識(shí)更好地與安全工程專業(yè)相結(jié)合，解決專業(yè)實(shí)際問(wèn)題。綜合類型的實(shí)驗(yàn)相對(duì)較復(fù)雜，采用團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式，通過(guò)互相交流討論解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，發(fā)散思維，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行匯報(bào)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過(guò)建設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新活動(dòng)、自主實(shí)驗(yàn)、參與大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、參與教師科研項(xiàng)目提供實(shí)踐平臺(tái)。如學(xué)生可進(jìn)行計(jì)算機(jī)虛擬流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)、利用flunet軟件模擬火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣流動(dòng)過(guò)程。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)可鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。
4結(jié)論
1）安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程作為一門學(xué)科基礎(chǔ)課，其教學(xué)改革應(yīng)以專業(yè)能力需求為導(dǎo)向、學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)，引入CDIO理念進(jìn)行教學(xué)改革，可提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力、系統(tǒng)思維能力、和工程能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的工程意識(shí)及大工程觀。2）基于CDIO理念的“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)注重學(xué)生主體作用的發(fā)揮，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，采用問(wèn)題學(xué)習(xí)的形式進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生用基礎(chǔ)理論分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3）在“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革中，應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了基本的基礎(chǔ)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)外，組織學(xué)生做一些綜合性、設(shè)計(jì)性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中注重學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，人際交往能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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篇12
武漢理工大學(xué)材料學(xué)院所開(kāi)設(shè)的“無(wú)機(jī)非金屬材料實(shí)驗(yàn)”是一門國(guó)家級(jí)精品課程。在其基礎(chǔ)系列實(shí)驗(yàn)中，包括了以柏努利方程為核心的流體綜合實(shí)驗(yàn)。
柏努利方程（Bernoulli’s Theorem）因其由英國(guó)流體力學(xué)的先驅(qū)者柏努利推導(dǎo)出來(lái)而得名。其本質(zhì)是自然界中普遍存在的能量守恒原理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。具體來(lái)說(shuō)，該方程是關(guān)于在流體流動(dòng)過(guò)程中，流體的勢(shì)能、壓力能、動(dòng)能與因流動(dòng)阻力造成的能量損失之間的轉(zhuǎn)換與平衡關(guān)系。在工程流體力學(xué)及其實(shí)踐中，該方程的使用十分有效，它幾乎可以解釋和解決工程流體力學(xué)中許多現(xiàn)象和問(wèn)題。這也為我們講解以柏努利方程為核心的流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的原理以及解釋所出現(xiàn)的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象提供了良好的理論基礎(chǔ)。
柏努利方程盡管在物理意義上具有能量的含義，但因其中的各項(xiàng)具有“高度”的量綱。因此，它又有幾何的含義，由于英國(guó)人習(xí)慣用“頭（Head）”來(lái)表征高度，翻譯成漢語(yǔ)就是“壓頭”的概念。因此，柏努利中的各項(xiàng)就是“壓頭”的集合，分別稱為：幾何壓頭、靜壓頭、動(dòng)壓頭和壓頭損失。
二、實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)授課過(guò)程中的創(chuàng)新探索
在本流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，最重要的就是讓學(xué)生深刻地弄清（壓頭）阻力損失的概念。早期流體力學(xué)家根據(jù)數(shù)學(xué)、物理學(xué)的基本原理，對(duì)于阻力損失進(jìn)行過(guò)的分類，按照英語(yǔ)原文直譯過(guò)來(lái)就是“摩擦阻力損失（Friction Loss）”和“局部阻力損失（Minor Loss）”。
關(guān)于摩擦阻力損失，它是指當(dāng)流體流速的大小和方向均不改變時(shí)，純粹因流體內(nèi)部的速度差所導(dǎo)致的摩擦阻力而引起的能量損失（或稱為：壓頭損失）。根據(jù)摩擦阻力損失的大小與流體經(jīng)過(guò)的路程成正比的特點(diǎn)，我國(guó)國(guó)內(nèi)普遍將其稱為：沿程阻力損失。
關(guān)于局部阻力損失，它是指在流體流動(dòng)過(guò)程中當(dāng)遇到局部障礙時(shí)，流體流速的大小、方向至少有一個(gè)會(huì)發(fā)生改變。于是，因流體質(zhì)點(diǎn)速度分布重組和撞擊及其所引起的漩渦區(qū)而造成的、在障礙所在局部區(qū)域內(nèi)的、除了原有沿程阻力損失之外的附加能量損失（壓頭損失）。弄清楚了以上概念及問(wèn)題的本質(zhì)，教師講課以及學(xué)生理解就相對(duì)容易許多。
本流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是：關(guān)于流體局部阻力損失的實(shí)驗(yàn)。具體來(lái)說(shuō)，就是流體在流經(jīng)突擴(kuò)管時(shí)，靜壓分布的變化規(guī)律表征、局部阻力系數(shù)的測(cè)量、在突擴(kuò)管前后流體流速分布重組的情況以及有關(guān)渦旋區(qū)的形成原因。我們以實(shí)驗(yàn)中的靜壓分布變化規(guī)律來(lái)驗(yàn)證和加深這幾項(xiàng)內(nèi)容。這樣也有利于通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)來(lái)理解局部阻力損失的成因，從而加深理論課學(xué)習(xí)的效果和印象。
本流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是：關(guān)于柏努利方程效果的演示實(shí)驗(yàn)。圖1就是我們根據(jù)真實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置所開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件的一個(gè)截面圖。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，可以直接明晰地呈現(xiàn)出流體流動(dòng)因符合柏努利方程而產(chǎn)生的各種流動(dòng)現(xiàn)象和效果。學(xué)生對(duì)該演示實(shí)驗(yàn)中所呈現(xiàn)的各種流型和規(guī)律的反映效果較好。在此基礎(chǔ)上，我們又提出了在材料工程中、在日常生活中出現(xiàn)的各種流動(dòng)現(xiàn)象，請(qǐng)同學(xué)們思考與并設(shè)法用柏努利方程來(lái)解釋，然后進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，這樣有助于提高素質(zhì)教育的結(jié)果。也就是說(shuō)，有助于通過(guò)該實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)將流體流動(dòng)中所體現(xiàn)的真實(shí)規(guī)律應(yīng)用到具體的材料工程中，包括材料的制備、加工，以及制備加工所用有關(guān)設(shè)備內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)。這也為學(xué)生畢業(yè)以后從事具體的工作中和技術(shù)革新活動(dòng)而貯備一定的基礎(chǔ)知識(shí)。
圖1柏努利方程實(shí)驗(yàn)裝置
本流體綜合實(shí)驗(yàn)的第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是：有壓滲流的電模擬實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是弄清楚流體流動(dòng)（尤其是滲流）的概念與特點(diǎn)。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果是用具有相同數(shù)學(xué)分布規(guī)律的電場(chǎng)（其參數(shù)可測(cè)量）來(lái)模擬出有壓滲流場(chǎng)的規(guī)律（直接測(cè)量較困難）。另外，在該實(shí)驗(yàn)中，我們還講解了均勻地增加流體流動(dòng)的阻力有助于提高流體流動(dòng)的均勻度。這一道理在工程實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常被用到。
三、結(jié)論
作為國(guó)家級(jí)精品課程的一部分，我們?cè)诒玖黧w力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程別注意教學(xué)效果的深化、開(kāi)拓與創(chuàng)新活動(dòng)。經(jīng)過(guò)以上所述的創(chuàng)新探索以及幾次該綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，我們認(rèn)為達(dá)到了這個(gè)目的。從學(xué)生的反饋意見(jiàn)來(lái)看，也驗(yàn)證這一結(jié)論。希望本文對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)有所裨益，也歡迎各方面的反饋意見(jiàn)和指導(dǎo)建議。我們將認(rèn)真對(duì)待與積極改進(jìn)，從而為無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)方向的人才培養(yǎng)做出自己的貢獻(xiàn)。
四、致謝
本項(xiàng)目由武漢理工大學(xué)校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào):201004）以及武漢理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目（①材料工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與其模擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)；②材料工程基礎(chǔ)課程中傳熱學(xué)模擬開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)）提供支持。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉立．流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)（第二版）.北京：中國(guó)電力出版社．2007．
篇13
0 引言
工程流體力學(xué)課程作為能源與動(dòng)力工程專業(yè)三大核心專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響能動(dòng)專業(yè)本科生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)，甚至影響學(xué)生畢業(yè)后從事本?R倒ぷ韉氖と文芰Α8每緯嘆哂懈拍畛橄蟆⒐?式繁多、推導(dǎo)復(fù)雜、應(yīng)用型強(qiáng)等特點(diǎn)[1]，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)出現(xiàn)積極性不高、學(xué)習(xí)效率低、對(duì)課程產(chǎn)生恐懼心理等不良情況，必須對(duì)工程流體力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。本文分析了工程流體力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，引入PBL教學(xué)模式進(jìn)行改革，針對(duì)工程流體力學(xué)課程提出實(shí)施步驟，并對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析，討論了應(yīng)用PBL教學(xué)方法需要注意的問(wèn)題。
1 工程流體力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問(wèn)題
結(jié)合工程流體力學(xué)課程特性，根據(jù)多年工程流體力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法存在以下三方面問(wèn)題。
（1）傳統(tǒng)教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，沒(méi)有充分發(fā)揮學(xué)生積極性。傳統(tǒng)教學(xué)方法中教師主講，學(xué)生聽(tīng)課的模式，以學(xué)生熟悉掌握授課大綱內(nèi)容為目標(biāo)，教師傾力向?qū)W生灌輸知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性，在教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有充分的思考和理解，只是簡(jiǎn)單地對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行背誦，學(xué)生無(wú)法體會(huì)到工程流體力學(xué)課程魅力所在，也無(wú)法體會(huì)流體力學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的美妙之處。
（2）傳統(tǒng)教學(xué)方法不利于學(xué)生追根尋底精神的培養(yǎng)，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，學(xué)生對(duì)很多流體力學(xué)概念主要通過(guò)對(duì)課本的記憶，或者是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搜索而得出，缺少了學(xué)生的思考、歸納和總結(jié)過(guò)程，也導(dǎo)致了整個(gè)課程的知識(shí)點(diǎn)是凌亂記憶的，存在只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林的學(xué)習(xí)現(xiàn)象，無(wú)法構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系，學(xué)生無(wú)法將課程各章節(jié)之間的關(guān)系建立聯(lián)系。
（3）傳統(tǒng)教學(xué)方法導(dǎo)致課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)效果不理想，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。流體力學(xué)的研究方法主要有理論分析法、實(shí)驗(yàn)?zāi)M法、數(shù)值仿真法和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)法，這幾種方法相輔相成，相互驗(yàn)證。在工程流體力學(xué)課程中，很多結(jié)論和公式不是通過(guò)嚴(yán)密的理論推導(dǎo)而是基于系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)得出，傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方式忽略實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)的講解、實(shí)驗(yàn)原理的探尋、理論與實(shí)踐的結(jié)合，不僅讓學(xué)生無(wú)法理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論的意義以及對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用推廣，還讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)只是根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟操作實(shí)驗(yàn)，無(wú)法理解其深層次含義。
2 應(yīng)用PBL教學(xué)方法實(shí)施步驟
針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的弊端，課程教學(xué)采用基于PBL教學(xué)法進(jìn)行改革。PBL教學(xué)法是一種以問(wèn)題為導(dǎo)向以學(xué)生為主體的教學(xué)方法，也是近年來(lái)教育工作者研究的熱點(diǎn)[3-5]。該方法將學(xué)生置身于以問(wèn)題為中心的全新情景中，通過(guò)小組合作的方法探尋問(wèn)題的根源，利用課程知識(shí)點(diǎn)來(lái)分析和解決問(wèn)題，達(dá)到掌握課程知識(shí)點(diǎn)的目的，經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、邏輯推理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
采用基于PBL教學(xué)模式后，需要依據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，規(guī)劃基于PBL教學(xué)方法實(shí)施過(guò)程，從而提高教學(xué)質(zhì)量。基于PBL教學(xué)方法的工程流體力學(xué)課程實(shí)施步驟如下：
（1）創(chuàng)建基于PBL模式的課堂討論小組。以專業(yè)為單位進(jìn)行分組，每組成員4-6人，為便于學(xué)生討論和團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)習(xí)可以自行組建團(tuán)隊(duì)，并推薦1名學(xué)生作為組長(zhǎng)，組長(zhǎng)接受教師分配的任務(wù)，負(fù)責(zé)組織本組組員進(jìn)行討論，協(xié)調(diào)組員對(duì)基于PBL模式所設(shè)置的問(wèn)題進(jìn)行討論，記錄討論過(guò)程，對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)。
（2）根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)設(shè)置基于PBL模式問(wèn)題。根據(jù)工程流體力學(xué)課程教學(xué)大綱要求，對(duì)課程按照章和小節(jié)進(jìn)行劃分，以每2個(gè)學(xué)時(shí)作為時(shí)間單元，針對(duì)流體力學(xué)課程需要掌握的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)提問(wèn)問(wèn)題，在設(shè)計(jì)提問(wèn)問(wèn)題時(shí)需要考慮到問(wèn)題的難度和廣度等因素，使得學(xué)生能通過(guò)自身的努力達(dá)到目標(biāo)，合理地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
（3）通過(guò)查閱相關(guān)資料，小組內(nèi)部交流解決問(wèn)題。教師在每次授完課后布置基于PBL模式問(wèn)題給學(xué)生，小組組長(zhǎng)在課后組織本組組員進(jìn)行分工合作，查閱流體力學(xué)相關(guān)教材、電子數(shù)據(jù)庫(kù)等不同形式的參考資料，通過(guò)組員之間的深入交流和討論，提出基于流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)題解決方案或者對(duì)問(wèn)題給出合理解釋，并記錄整個(gè)討論過(guò)程，總結(jié)討論結(jié)論。
（4）小組對(duì)問(wèn)題的解決進(jìn)行匯報(bào)。每次上課前，教師檢查學(xué)生對(duì)問(wèn)題的解決情況，隨機(jī)抽取1-2組的學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)，考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解情況。在學(xué)生匯報(bào)時(shí)，老師盡量做到每次請(qǐng)不同的學(xué)生來(lái)進(jìn)行匯報(bào)，保證班上所有的同學(xué)都積極參與到問(wèn)題的探討，這樣也便于教師對(duì)問(wèn)題學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)，掌握整個(gè)班級(jí)的學(xué)情情況。
（5）教師點(diǎn)評(píng)與分析。通過(guò)學(xué)生的匯報(bào)，教師可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，對(duì)表現(xiàn)良好的學(xué)生給予肯定，同時(shí)也能了解到學(xué)生在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)所涉及的前修課程知識(shí)和學(xué)生個(gè)性差異等情況，更加深入地了解班級(jí)學(xué)情情況，在接下來(lái)講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)可以做到有的放矢，更加突出講課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生也在有基礎(chǔ)的情況下認(rèn)真聽(tīng)課，在聽(tīng)課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)思考的片面性、不夠深入等問(wèn)題，同時(shí)聽(tīng)課也是對(duì)課前小組討論問(wèn)題的再一次復(fù)習(xí)，取得了良好的教?W效果。
3 PBL教學(xué)方法實(shí)施效果
通過(guò)課后無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括是否有必要采取基于PBL教學(xué)模式、對(duì)課程印象最深刻的知識(shí)點(diǎn)、對(duì)課程最感興趣的知識(shí)點(diǎn)、對(duì)教師講授印象最深的知識(shí)點(diǎn)、對(duì)小組討論印象最深的知識(shí)點(diǎn)等內(nèi)容，學(xué)生將調(diào)查結(jié)果以書面形式提交給教師。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超過(guò)80%的學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)方法對(duì)學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用，值得提倡和推廣，很多學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)方法提高了自主學(xué)習(xí)積極性，增加了同學(xué)之間的友誼，鍛煉了知識(shí)點(diǎn)歸納和分析的能力，增加了學(xué)習(xí)成就感。
同時(shí)也對(duì)采用PBL教學(xué)方法的班級(jí)進(jìn)行了縱向?qū)Ρ龋谠囶}題型、分值分布一樣且試題難度相當(dāng)?shù)钠谀┛荚囍校捎昧薖BL教學(xué)方法的班級(jí)比往屆平均分高出5-8分，特別是在選擇題、填空題方面掌握程度明顯偏高，說(shuō)明PBL方法加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，提高了教學(xué)質(zhì)量。
4 基于PBL教學(xué)方法討論
通過(guò)采用PBL教學(xué)方法可以提高工程流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，極大地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。然而，要成功采用PBL教學(xué)方法，教師還需要處理好以下三個(gè)方面問(wèn)題。
