流體力學(xué)基本概念范文
時(shí)間:2023-12-22 18:03:58
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篇1
關(guān)鍵詞: 流體力學(xué);實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):O35
流體力學(xué)是材料成型、機(jī)械、航空航天、土木、化工等多個(gè)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要研究生產(chǎn)、生活中遇到的流體平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的問題。流體力學(xué)具有理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)和基本概念多、對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理知識(shí)要求高、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。熟練掌握流體力學(xué)這門專業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)解決工程實(shí)際問題有著重要的意義。
結(jié)合實(shí)際的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),目前的流體力學(xué)課程教學(xué)中存在如下問題。首先,大量的基本概念、定理、公式和理論模型需要學(xué)生掌握,抽象復(fù)雜,教師滿堂灌輸,學(xué)生被動(dòng)接受,導(dǎo)致“教師難教,學(xué)生難學(xué)”的現(xiàn)象。其次,流體力學(xué)雖理論性較強(qiáng),但與工程實(shí)際息息相關(guān),課堂習(xí)題和課后練習(xí)往往與工程實(shí)際脫節(jié),學(xué)生缺乏理論聯(lián)系實(shí)際,不能很好地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程問題。再次,流體力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)多為演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生不能主動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并加以驗(yàn)證,不利于培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力。
針對(duì)流體力學(xué)課程特點(diǎn)和存在的問題,本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)考核等方面,對(duì)流體力學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行探討。
一、 優(yōu)化理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
流體力學(xué)理論應(yīng)該以掌握概念為基礎(chǔ),以分析計(jì)算為手段,以加強(qiáng)應(yīng)用為目的來展開。教學(xué)過程中,應(yīng)對(duì)教學(xué)章節(jié)劃分輕重主次,進(jìn)行合理取舍,課堂中引入工程實(shí)際問題,進(jìn)行習(xí)題練習(xí)和思考分析,提高思考和解決問題的能力,培養(yǎng)出應(yīng)用型人才。在內(nèi)容選擇上,根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的思路和流體力學(xué)自身規(guī)律,優(yōu)化選取教學(xué)內(nèi)容,注重點(diǎn)面結(jié)合。在完整全面介紹基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,實(shí)時(shí)穿插介紹流體力學(xué)最新科研成果、科學(xué)研究熱點(diǎn)和具體的工程應(yīng)用實(shí)例。在理論教學(xué)內(nèi)容安排方面,應(yīng)該遵循由簡(jiǎn)到繁,由易到難的原則,明確課程主線的基礎(chǔ)之上,突出重點(diǎn)的基本概念、掌握基本方法和技巧、培養(yǎng)學(xué)生的思維方式。
在流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生可以加深對(duì)基本概念的理解和對(duì)重要公式的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為三類:必開實(shí)驗(yàn)?zāi)K、選開實(shí)驗(yàn)?zāi)K和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。在必開實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該圍繞流體力學(xué)最重要的理論內(nèi)容,進(jìn)行理解和掌握,去粗取精,探究核心內(nèi)容。在選開實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該結(jié)合流體力學(xué)科研熱點(diǎn)和科研動(dòng)向,整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,理論聯(lián)系實(shí)際,進(jìn)行工程應(yīng)用的培養(yǎng)。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K從無到有,應(yīng)該增大次模塊比例,適當(dāng)增加學(xué)生人數(shù),培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和研發(fā)的能力,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作品,可進(jìn)行展覽或參賽,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,提高綜合素質(zhì)。
二、 改進(jìn)教學(xué)方法和手段
流體力學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜枯燥且抽象,對(duì)于高等數(shù)學(xué)的要求較多,大部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難較大。為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)創(chuàng)造力,我們應(yīng)該對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行探索和改進(jìn)。
為了豐富課堂內(nèi)容,教師應(yīng)該巧妙地設(shè)計(jì)身邊有趣的問題,將問題拋進(jìn)課堂,啟發(fā)學(xué)生的思維。例如,介紹伯努利方程之前,可以搜集吹紙片和吹風(fēng)機(jī)吹乒乓球等有趣的伯努利現(xiàn)象,向?qū)W生提出問題,引入相對(duì)枯燥的課程內(nèi)容,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課堂教學(xué)過程中,適當(dāng)介紹最新的研究成果和研究熱點(diǎn),可以調(diào)節(jié)課堂氣氛,極大地豐富了學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)習(xí)積極性。例如講解動(dòng)量方程時(shí),可以介紹軍艦的不同推進(jìn)方式,增加學(xué)生對(duì)流體力學(xué)用于軍事裝備的了解,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。教師講解課堂內(nèi)容時(shí),不能僅限于內(nèi)容本身,應(yīng)該引入研究背景、科學(xué)家的研究思想和發(fā)展進(jìn)程。通過此類介紹,使學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和自主解決問題,通過理論聯(lián)系實(shí)際,從而達(dá)到培養(yǎng)綜合能力的目的。最重要的是,教師講解應(yīng)該形成清晰的立體空間,講解知識(shí)點(diǎn)的過程中,注意點(diǎn)線面相結(jié)合,形成清晰的脈絡(luò),有利于學(xué)生對(duì)課程的掌握。
三、 完善課程考核方式
考核的目的在于考察學(xué)生掌握程度,檢驗(yàn)教學(xué)成果,從而促進(jìn)教學(xué)方法的改M和課程的優(yōu)化改革。因此,流體力學(xué)的課程考核應(yīng)該在一定程度上反映學(xué)生的主觀能動(dòng)性,這樣有助于營(yíng)造良好的課堂氛圍,促進(jìn)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)和交流。相比于期末考試成績(jī)占百分之百比重的傳統(tǒng)考核方式,目前綜合考核的方式更加人性化、合理,操作起來也更加復(fù)雜。
目前,我院主要采用平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)綜合考核的方式進(jìn)行課程評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)包括課堂考勤、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,每一個(gè)部分占一定的成績(jī)比例。平時(shí)成績(jī)是學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)狀況、掌握情況的重要反映,也是教師及時(shí)了解教學(xué)整體情況的重要途徑,平時(shí)成績(jī)應(yīng)該是考核中最重要的內(nèi)容。在平時(shí)成績(jī)考核過程中,教師應(yīng)該對(duì)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化,不能盲目采用題海戰(zhàn)術(shù),應(yīng)分輕重主次,讓學(xué)生對(duì)各章節(jié)的學(xué)習(xí)有的放矢,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,進(jìn)行綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。期末考試可以采用開卷、半開卷的新形式,著重考核學(xué)生利用知識(shí)分析問題的能力和創(chuàng)新能力。
結(jié)束語:
流體力學(xué)對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際工程問題是非常重要的,教師應(yīng)該在教學(xué)過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,不斷改善教學(xué)方法,最終提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
參考文獻(xiàn)
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篇2
關(guān)鍵詞:多媒體教學(xué);工程流體力學(xué);教學(xué)效果
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291X(2010)03-0247-01
一、前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體教學(xué)已被高等院校廣泛采用,并深受廣大師生的歡迎。因此,利用多媒體教學(xué)手段開發(fā)學(xué)習(xí)資源,構(gòu)建新的教學(xué)模式,達(dá)到最佳教學(xué)效果,成為國(guó)內(nèi)外提高教學(xué)質(zhì)量、改革教學(xué)方式的重要手段。
本文通過工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐,探討多媒體教學(xué)在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。
二、傳統(tǒng)教學(xué)模式的利與弊
傳統(tǒng)教學(xué)模式歷史悠久,教育理論成熟,已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中,通過教師的形象、生動(dòng)的講述,學(xué)生易于接受,師生之間可以面對(duì)面地探討疑難問題。對(duì)于工程流體力學(xué)而言,教學(xué)內(nèi)容不可避免地會(huì)涉及到數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式即可以留給學(xué)生更多的思考時(shí)間,同時(shí)又可以加深學(xué)生對(duì)公式推導(dǎo)過程的理解,加強(qiáng)記憶。然而傳統(tǒng)式教學(xué)主要依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件,是以教師為主體的教學(xué)模式,從而大大降低了教學(xué)效率,也扼殺了學(xué)生個(gè)性的發(fā)揮和創(chuàng)意的產(chǎn)生。
三、多媒體教學(xué)的特點(diǎn)
多媒體教學(xué)以其鮮明的教學(xué)特點(diǎn),豐富的教學(xué)內(nèi)容,形象生動(dòng)的教學(xué)情景,在教學(xué)過程中發(fā)揮了重要的作用:
第一,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,有利于提高課堂效率。興趣是學(xué)生獲取知識(shí)、拓寬視野、豐富心理活動(dòng)最主要的推動(dòng)力。多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用文字、圖片、動(dòng)畫和視頻等資料來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式的單調(diào)性。而且多媒體教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生聽覺、視覺等器官對(duì)信息的接收,對(duì)學(xué)生的眼、耳等器官進(jìn)行多重刺激,從而活躍學(xué)生的思維,增強(qiáng)學(xué)生記憶力,提高課堂效率。第二,直觀、易懂,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。流體力學(xué)是從力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā),主要研究流體所遵循的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué),在日常生活和各種工程實(shí)際中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,是動(dòng)力工程和流體機(jī)械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。與固體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相比,流體在運(yùn)動(dòng)過程中存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復(fù)雜現(xiàn)象。多媒體教學(xué)手段能夠通過圖片、動(dòng)畫和視頻資料等直觀、清晰地觀看復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象,使學(xué)生較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。第三,增加教學(xué)容量,節(jié)約空間和時(shí)間。工程流體力學(xué)研究?jī)?nèi)容較多,涉及范圍較廣,在有限的課時(shí)內(nèi)傳授給學(xué)生的信息量較大。傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)的傳播主要靠教師的口授與黑板板書,在一定程度上限制了課堂信息的含量,多媒體教學(xué)充分地利用了電腦能夠存貯大量信息的優(yōu)勢(shì),授課的信息量明顯增多,教學(xué)內(nèi)容更加豐富,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收更多的知識(shí),開闊了學(xué)生視野,增加課堂知識(shí)的容量,提高了教學(xué)的效率。
四、多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合
多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著摒棄一切傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,而是將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合,揚(yáng)長(zhǎng)避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),更好地服務(wù)于教學(xué)工作。
工程流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括兩大部分,理論教學(xué)和流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
工程流體力學(xué)理論教學(xué)部分包含大量流體力學(xué)的基本概念、基本方程和一些復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象。例如在教學(xué)過程中,流體靜力學(xué)基本方程的推導(dǎo)過程依然使用傳統(tǒng)教學(xué)中的板書,這樣既可以留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間,又可以加深學(xué)生對(duì)公式推導(dǎo)過程的理解,加強(qiáng)學(xué)生的記憶能力。而對(duì)于某些基本概念和特定的流動(dòng)現(xiàn)象,可以通過多媒體教學(xué)手段,加深學(xué)生對(duì)基本概念和流動(dòng)現(xiàn)象的理解。
流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是流體力學(xué)教學(xué)中的重要組成部分之一,貫穿于課程始終?,F(xiàn)行流體力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法單一,同時(shí),還受實(shí)驗(yàn)老師較少、實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限以及設(shè)備等多種因素的影響,學(xué)生選擇的范圍極小,在很大程度上制約了學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力,不能很好地達(dá)到流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。然而引入多媒體教學(xué)手段以后,學(xué)生可以靈活地改變實(shí)驗(yàn)條件,演示各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn):
篇3
[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(chǎng)觀測(cè)、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(shì)、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?。环粗嗳?。
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(jiǎn)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(jiǎn)、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(guó)防工業(yè)出版社,2006.
篇4
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(shì),不利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。具體可以概括為以下幾點(diǎn):
1.流體力學(xué)的教學(xué)大綱不適應(yīng)高等教育改革發(fā)展的需要,對(duì)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)基本要求的定位不準(zhǔn),與培養(yǎng)目標(biāo)的要求不太一致。
2.流體力學(xué)教學(xué)與環(huán)境工程其他專業(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(jī)?cè)u(píng)定形式單一,不能全面地考核學(xué)生所學(xué)知識(shí)和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。考核形式基本上是通過學(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(jī)?cè)u(píng)定不能適應(yīng)流體力學(xué)教學(xué)的需要,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗母铮瑯?gòu)建面向工程的教學(xué)體系,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,搭建能力培養(yǎng)平臺(tái),建立更科學(xué)的考核機(jī)制,以適應(yīng)形勢(shì)的變化發(fā)展。目前,我國(guó)高校所使用的流體力學(xué)教材主要有毛根海編著的《應(yīng)用流體力學(xué)》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學(xué)》、丁祖榮編著的《流體力學(xué)》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》作為指定教材。2012年,在認(rèn)真梳理流體力學(xué)、化工原理及環(huán)境工程相關(guān)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容與環(huán)境工程專業(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(zhǎng)長(zhǎng)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(jiǎn)單地播放幻燈片。學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),而且感受到知識(shí)的生動(dòng)有趣性。對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容,要嚴(yán)格進(jìn)行板書推導(dǎo),一方面有利于學(xué)生理清思路;另一方面,有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),不能簡(jiǎn)單地把熱熱鬧鬧當(dāng)做生動(dòng)有趣。對(duì)一些工程或生活中碰到的案例或常識(shí),也不太容易做課堂實(shí)驗(yàn)時(shí),可以通過一些課件來模擬。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(guó)南北戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的彼得斯堡戰(zhàn)役的一段視頻:講述一個(gè)叫普萊曾茨的士兵,運(yùn)用流體力學(xué)知識(shí)解決地道通風(fēng)的問題,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(gòu)置一些演示實(shí)驗(yàn)裝置,將演示實(shí)驗(yàn)引入流體力學(xué)課堂,使流體力學(xué)中抽象的物理過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(jī)。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(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(jī)的10%。過程考核成績(jī)占總成績(jī)的30%,期末考核占總成績(jī)的50%。過程考核有章節(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(kù),實(shí)行抽題組卷,實(shí)現(xiàn)教考分離。試題庫(kù)中有一半是學(xué)生出的試題(由教師篩選出優(yōu)質(zhì)的試題,或稍作修改),一半為教師出的試題。
3.優(yōu)化考核內(nèi)容。以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為原則,選擇考核內(nèi)容。在評(píng)定學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能的同時(shí),突出對(duì)學(xué)生分析解決問題、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(cè);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(jī),對(duì)自己前段時(shí)間的學(xué)習(xí)效果有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí),及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。切實(shí)發(fā)揮課程考核對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)作用,對(duì)教學(xué)內(nèi)容與方式改革的推動(dòng)作用,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)投入的引導(dǎo)作用,促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。在教學(xué)過程中,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(jī)。
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):
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[2]謝翠麗,倪玲英.工程流體力學(xué)本科課程引入CFD教學(xué)的探討[J].力學(xué)與實(shí)踐,2013,35(3):91-93.
篇5
關(guān)鍵詞 流體力學(xué)管理 創(chuàng)新能力
流體力學(xué)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課,在工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了我校農(nóng)業(yè)水利工程、水利水電工程、農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程、土木工程、熱能與動(dòng)力工程、環(huán)境工程和氣象工程等八個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課。為了進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理,提高教學(xué)質(zhì)量,適應(yīng)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,在學(xué)校的大力支持下,我們從硬件建設(shè)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理與設(shè)置等方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐。建立起較為完整的實(shí)驗(yàn)室管理體系。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室通過了北京市教育委員會(huì)高等學(xué)?;A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室評(píng)估。
一、實(shí)驗(yàn)室基本設(shè)備的更新與完善
實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的水準(zhǔn)直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,從1980年到2002年,由于缺少經(jīng)費(fèi),流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備陳舊老化,儀器套數(shù)少,遠(yuǎn)不能滿足一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)班教學(xué)實(shí)驗(yàn)的使用,造成學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)手率低,實(shí)驗(yàn)中調(diào)試排氣需占用大量時(shí)間。書本上經(jīng)常提到一些流動(dòng)現(xiàn)象,如:層流、紊流、射流、真空度、旋渦、水擊、虹吸、空化和邊界層等基本概念,由于沒有必要的教學(xué)儀器,學(xué)生不能直接觀察,難以理解透徹。
我們和清華大學(xué)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā)了31臺(tái)(套)新型實(shí)驗(yàn)儀器:靜水壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀、靜水總壓力實(shí)驗(yàn)儀、能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)儀、文透里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)儀、雷諾實(shí)驗(yàn)儀、局部水頭損實(shí)驗(yàn)儀、沿程水頭損實(shí)驗(yàn)儀、水面曲線實(shí)驗(yàn)儀等,同時(shí)對(duì)原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)、改造和更新。目前流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室建有小型水槽1個(gè)、大型水槽2個(gè)、明槽非均勻流水面曲線實(shí)驗(yàn)儀,實(shí)用剖面堰與寬頂堰溢流實(shí)驗(yàn)儀,明槽水躍實(shí)驗(yàn)儀,有壓地基滲流水電比擬實(shí)驗(yàn)儀,調(diào)壓井水擊實(shí)驗(yàn)儀,空氣粘性實(shí)驗(yàn)儀和流線漩渦流譜實(shí)驗(yàn)儀以及各種模擬實(shí)驗(yàn)儀和管流實(shí)驗(yàn)儀等設(shè)備,用這些設(shè)備可完成17種教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
更新改造后,實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備更具優(yōu)勢(shì):滿足了把理論與實(shí)踐相結(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。在測(cè)量精度、可視性及實(shí)驗(yàn)原理方面,均達(dá)到國(guó)內(nèi)最先進(jìn)水平。 在可視性強(qiáng)方面,學(xué)生能直接觀察,容易理解旋渦、射流、突然擴(kuò)大、突然縮小、空化等流動(dòng)現(xiàn)象,所以對(duì)基本概念理解得更加透徹。小型化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、供水系統(tǒng)自成一體且占地面積僅為0.98M2 。而傳統(tǒng)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備卻與之相反。這為學(xué)生獨(dú)立操作創(chuàng)造了有利條件。小型化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,測(cè)試性能強(qiáng),調(diào)試排氣占用時(shí)間少,測(cè)量精度高。我們還對(duì)雷諾實(shí)驗(yàn)儀的恒定水頭穩(wěn)水段進(jìn)行了改造,設(shè)計(jì)了隔水板,讓水流形成繞流狀態(tài),使臨界雷諾數(shù)的測(cè)定準(zhǔn)確度大大提高,層流狀態(tài)也很容易調(diào)試成功。
二、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理
我們對(duì)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行了規(guī)范化管理,建立了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理:實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目綜合管理,實(shí)驗(yàn)專業(yè)班級(jí)管理,儀器設(shè)備管理,低值儀器設(shè)備工具明細(xì)管理,實(shí)驗(yàn)課計(jì)劃管理,實(shí)驗(yàn)運(yùn)行記錄管理,學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告存檔管理,并建立了新的規(guī)章制度。設(shè)備帳目管理網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)驗(yàn)室與學(xué)校設(shè)備處直接網(wǎng)上連通。
三、實(shí)驗(yàn)教材的更新和完善
為了適應(yīng)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),滿足儀器更新和高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的需求,我們新編了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,這部實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,把測(cè)量流體、水位、流量的傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代方法一一作了重點(diǎn)介紹。并將各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本數(shù)據(jù)重新率定,實(shí)驗(yàn)成果分析的思考題注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,使學(xué)生拓展了思路,擴(kuò)大了知識(shí)面,為未來創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。
四、創(chuàng)建開放型實(shí)驗(yàn)室和設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)
(一)創(chuàng)建開放型實(shí)驗(yàn)室。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的基本功訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放,這為學(xué)生提供了創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的環(huán)境和機(jī)會(huì)。學(xué)生可以自命題目、自行設(shè)計(jì)方案、也可選擇大綱以外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生需首先向?qū)嶒?yàn)室提出書面申請(qǐng),方可安排進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生也可以按各專業(yè)教學(xué)大綱的要求,1-3人自由組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果該實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想,所得數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,未能達(dá)到要求,他們可以重做而不需要做書面申請(qǐng)。在實(shí)驗(yàn)過程中,指導(dǎo)教師隨時(shí)進(jìn)行輔導(dǎo)。
(二)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們開設(shè)了設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn),其特征主要表現(xiàn)為:內(nèi)容的復(fù)合性,方法的多元性,手段的多樣性。這樣能夠使學(xué)生開闊思路去探究,去發(fā)現(xiàn)問題,然后找出解決問題的方案。設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)改變了原有的理論式的傳統(tǒng)模式,這有利于學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在教師的指導(dǎo)下, 學(xué)生自已動(dòng)手,將自己的設(shè)想付諸于實(shí)踐。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新意識(shí)。這種把理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方法,倍受學(xué)生歡迎。
以上我們所試行的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理的探究,受到了學(xué)生的普遍歡迎,取得了理想的教學(xué)效果,提高了學(xué)生創(chuàng)新和綜合實(shí)踐的能力。我們將繼續(xù)努力,為了21世紀(jì)中華民族的偉大復(fù)興,培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀人才。
篇6
關(guān)鍵詞:教學(xué)目標(biāo);流體力學(xué);理念
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)07-0199-02
一、引言
隨著新信息技術(shù)的發(fā)展,高等院校課程的教學(xué)模式已從粉筆加黑板傳統(tǒng)單一的授課方式進(jìn)化為應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備如多媒體課件、微課、幻燈片等多元化的授課模式。現(xiàn)代化的教學(xué)手段使枯燥的理論知識(shí)、復(fù)雜的運(yùn)行狀態(tài)、難解的裝置結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在屏幕上,化解了問題難點(diǎn),開闊了學(xué)生視野,拓展了學(xué)生思維,節(jié)省了授課時(shí)間,為更新內(nèi)容創(chuàng)造了條件。本人作為教學(xué)一線教師,充分認(rèn)識(shí)到有些課程,特別是專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的概念抽象,理論晦澀難懂,學(xué)生產(chǎn)生了抵觸情緒。經(jīng)十余年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),以流體力學(xué)課程為例提出采用現(xiàn)代化教育手段激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)興趣的目的,在講授過程中與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起,使學(xué)生達(dá)到舉一反三、觸類旁通,并通過課上提問、隨堂測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)與期末考試來考核學(xué)生學(xué)習(xí)效果的理念。流體力學(xué)課程在教學(xué)過程中遵循“以人為本”的教育理念,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和尊重學(xué)生的主體地位,根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)精心做好教學(xué)設(shè)計(jì)方案;教學(xué)隊(duì)伍成員教學(xué)思想活躍,積極開展教學(xué)改革和教學(xué)研究工作,承擔(dān)校級(jí)教學(xué)研究課題,大大推動(dòng)教學(xué)改革工作;課堂教學(xué)采用啟發(fā)式教學(xué)方法,加強(qiáng)習(xí)題課、討論課比重,注重學(xué)生能力培養(yǎng)等等。
流體力學(xué)課程是我校建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給排水科學(xué)與工程、環(huán)境工程、熱能動(dòng)力工程等多個(gè)專業(yè)中核心專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,是其他專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程,在專業(yè)培養(yǎng)方案及整個(gè)教學(xué)體系中處于承上啟下的重要位置。但由于該課程理論性較強(qiáng),概念抽象,學(xué)生普遍缺乏對(duì)流體的感性認(rèn)識(shí),使流體力學(xué)課程歷來被認(rèn)為是教師難教、學(xué)生難學(xué)的課程之一。因此,需要在教學(xué)方法、內(nèi)容及形式上做出改進(jìn),在此基礎(chǔ)上本文提出了基于IAE(Interest,Apply,Exam)理念的教學(xué)模式。
二、學(xué)習(xí)的興趣――Interest
流體力學(xué)學(xué)科既是基礎(chǔ)學(xué)科,又是用途廣泛的應(yīng)用學(xué)科,它不但涵蓋了經(jīng)典理論而且與各類工程專業(yè)緊密結(jié)合。所以又可以稱之為既古老又充滿活力,不斷發(fā)展的學(xué)科。在教學(xué)內(nèi)容上我們科學(xué)地處理了“基礎(chǔ)”與“前沿”、“經(jīng)典”與“現(xiàn)代”、“理論”與“實(shí)際”的關(guān)系,建立了完善的培養(yǎng)方案和課程體系,流體力學(xué)課程體系可分為基本理論、基本應(yīng)用與專門課題三大模塊。對(duì)于這樣一個(gè)課程如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,首先,從開課伊始便讓學(xué)生對(duì)授課老師產(chǎn)生興趣,繼而對(duì)該課程產(chǎn)生興趣。為此需老師通過豐富的閱歷、發(fā)散性的思維、淵博的知識(shí)、新穎的教學(xué)方法等來吸引學(xué)生、激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。課程內(nèi)容固定,但教學(xué)方法是靈活的,結(jié)合實(shí)際生活、學(xué)科的前沿知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生去提問、思考和探索。比如講到流體的物理學(xué)性質(zhì)――粘性,學(xué)生看到教材上枯燥的長(zhǎng)篇理論,深?yuàn)W的道理很可能興趣全無,在講授過程中將日常生活中常用的水與食用油作為切入點(diǎn),對(duì)比兩者粘性大小,引起學(xué)生好奇,達(dá)到活躍思維,激發(fā)創(chuàng)新的目的。另外,在高科技技g引領(lǐng)下,每個(gè)人都離不開智能手機(jī),學(xué)生也不例外,甚至課堂上玩手機(jī),既然離不開手機(jī),索性將一些枯燥的理論制作成生動(dòng)的視頻,與學(xué)生共享,在枯燥的課堂上用現(xiàn)代的技術(shù)手段(微課或慕課)活躍氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。這樣學(xué)生通過發(fā)散性的思維模式去理解抽象的概念往往會(huì)有意想不到的結(jié)果,進(jìn)而將書本知識(shí)內(nèi)容融會(huì)貫通、學(xué)以致用,即使是再枯燥的理論也會(huì)產(chǎn)生濃厚的興趣。
三、實(shí)際的應(yīng)用――Apply
當(dāng)前流體力學(xué)課程的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新時(shí)期,分析手段更加先進(jìn),與其他學(xué)科的交叉滲透更加廣泛深入,與實(shí)際工程聯(lián)系更為緊密。為有效提高教學(xué)效果,更好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),經(jīng)過多年的摸索,我校形成了能夠理論聯(lián)系實(shí)際,課內(nèi)外結(jié)合,融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育于一體的顯著教學(xué)效果組織形式,即理論課教學(xué)―實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)―課程設(shè)計(jì)互動(dòng)的綜合教學(xué)模式。遵循了從實(shí)踐中來到實(shí)踐中去的原則,符合學(xué)生對(duì)知識(shí)從感性認(rèn)識(shí)到理論學(xué)習(xí)再應(yīng)用到實(shí)踐的認(rèn)識(shí)規(guī)律。這種教學(xué)內(nèi)容的組織與安排模式各環(huán)節(jié)緊密銜接,理論與實(shí)踐結(jié)合得更加緊密,使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)能夠融會(huì)貫通,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力具有較好的效果,促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。該課程的基本應(yīng)用是指應(yīng)用流體力學(xué)的基本理論及相關(guān)方程求解與專業(yè)相關(guān)的典型工程流動(dòng)問題,如孔口、管嘴及有壓管路流動(dòng),以及氣體射流流場(chǎng)特征與參數(shù)求解等。專門課題是指對(duì)流體力學(xué)領(lǐng)域中的一些典型或熱點(diǎn)課題,如“流體減阻理論與方法”及“有壓管中的水擊現(xiàn)象”等給予生動(dòng)形象的講解。并將該課程應(yīng)用到專業(yè)前言知識(shí)中去,比如海綿城市建設(shè),智慧水務(wù)與智慧城市構(gòu)建、水資源開發(fā)利用存在問題等,能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果。
四、考核的方式――Exam
學(xué)生考核的可靠性和可行性問題一直是我們探討的問題。教學(xué)過程中全面考核學(xué)生的能力,主要方式有以下幾種:
1.隨堂測(cè)驗(yàn)與課后作業(yè):流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)較多,每次課都需留3―4道習(xí)題練習(xí),以便學(xué)生掌握鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容,考核知識(shí)積累能力。教師通常批改一半作業(yè),另外通過輔導(dǎo)答疑了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從而在課堂上有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)總結(jié),提出存在的問題,研究解決辦法,提出改進(jìn)措施,教師對(duì)每個(gè)學(xué)生每次的作業(yè)都要有成績(jī)記錄。
2.實(shí)驗(yàn)考核:該考核可檢測(cè)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題的實(shí)踐能力,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告全批全改。學(xué)生完成作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量較高,教師對(duì)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改量≥70%,且有成績(jī)記錄。通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本概念、理論的理解掌握,使學(xué)生掌握靜壓強(qiáng)、動(dòng)壓強(qiáng)、流量、水頭損失等基本參數(shù)的測(cè)量方法及基本技能;通過綜合性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際工程中涉及的流體力學(xué)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的興趣,使其在實(shí)驗(yàn)的安排與設(shè)計(jì)、儀表的選用、現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、結(jié)果的分析及報(bào)告的撰寫等方面均得到較好的訓(xùn)練,從而為學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)創(chuàng)造條件。
3.期末考試:該環(huán)節(jié)主要考核學(xué)生綜合分析和解決問題的能力。通??荚囀菣z驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要途徑,但是我們要避免一考定最終成績(jī)的現(xiàn)象,因這樣有些同學(xué)會(huì)在考前死記硬背課本上的內(nèi)容,或“臨陣磨刀”,甚至“越磨越糟”,往往適得其反。多年來,流體力學(xué)一直使用試題庫(kù)出題,考題難易適度,試卷內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識(shí)與基本理論、分析計(jì)算能力、靈活應(yīng)用知識(shí),符合教學(xué)大綱要求,體現(xiàn)了教學(xué)過程中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論及基本能力的教學(xué)思想。
4.總評(píng)成績(jī):綜合以上幾方面確定學(xué)生的最終成績(jī),即平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)與期末考試成績(jī)的加權(quán)組合。實(shí)踐證明此計(jì)分方法,既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,又全面考核了學(xué)生全學(xué)期的學(xué)習(xí)成績(jī)。
除此以外,我們利用校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),建立流體力學(xué)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)體系,在網(wǎng)上提供教學(xué)大綱、電子教案、教學(xué)日歷、自我測(cè)試題、電子版流體力學(xué)題庫(kù)、題解、學(xué)習(xí)指南、模擬試卷、多媒體課件、教學(xué)錄像及網(wǎng)上答疑系統(tǒng)等,建設(shè)豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,給學(xué)生課后復(fù)習(xí)、自學(xué)、輔導(dǎo)和練習(xí)創(chuàng)造條件。
五、結(jié)語
本文提出的基于IAE理念的教學(xué)模式已在我校部分院系逐步發(fā)展,但仍處于探索階段,為了提高教學(xué)質(zhì)量,有效地實(shí)施高等院校的素質(zhì)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,我們應(yīng)該隨著時(shí)代的步伐,技術(shù)的革新不斷地去調(diào)整教學(xué)模式與方法,更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。通過采用有效的教學(xué)方法、先進(jìn)的教學(xué)手段和靈活的教學(xué)方式,使教學(xué)更加科學(xué)化、規(guī)范化、生動(dòng)化和形象化,將所要講授的內(nèi)容與一系列問題相結(jié)合,啟發(fā)學(xué)生思考和研究,鼓勵(lì)學(xué)生提出問題,開展課堂討論,鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)表不同見解。有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生容易掌握重點(diǎn)和難點(diǎn),所學(xué)知識(shí)能夠連成線,穿成串,結(jié)成網(wǎng),形成體,教學(xué)效果顯著,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造性思維能力。
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篇7
[關(guān)鍵詞] 專業(yè)基礎(chǔ)課;創(chuàng)新型人才;教學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)教學(xué);考試改革
[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634(2011)06-0074-03
根據(jù)“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略,華北電力大學(xué)制訂了熱能動(dòng)力工程專業(yè)2008版本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案,確定了“培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高,具有一定創(chuàng)新能力、較強(qiáng)實(shí)踐能力和良好發(fā)展?jié)摿Φ母呒?jí)專門人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。教學(xué)計(jì)劃中突出了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),要求明確各課程及其教學(xué)環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)中的地位,進(jìn)一步發(fā)揮其培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。
專業(yè)基礎(chǔ)課程作為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),起著舉足輕重的地位[1]。其教學(xué)目的是要求學(xué)生掌握課程的基本理論、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,通過知識(shí)的不斷積累和融合,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)過程涉及教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考試方法等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前,各教學(xué)環(huán)節(jié)均存在可深層次挖掘的潛力,尚未充分發(fā)揮在人才培養(yǎng)、尤其是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的作用。這表現(xiàn)在教學(xué)方法上仍為“師授生錄”的傳統(tǒng)模式、學(xué)生主體作用不突出;教學(xué)內(nèi)容上為重理論、輕實(shí)踐的“一手硬、一手軟”現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),深層次和邊緣性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象未被重視和挖掘;考試方法多為理論內(nèi)容,忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等諸多方面。教學(xué)實(shí)踐中,如能對(duì)上述各環(huán)節(jié)進(jìn)行深入研究和探討,充分挖掘其深層次內(nèi)涵,并在實(shí)踐中加以實(shí)施,必能有效提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
本文以華北電力大學(xué)熱能動(dòng)力工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)為研究對(duì)象,旨在通過深入研究各教學(xué)環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng),尤其是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的地位和作用,達(dá)到全面提高教學(xué)效果的目的,將培養(yǎng)目標(biāo)真正落到實(shí)處。
1 明確教學(xué)目的
教學(xué)目的是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的指南和方向。熱能動(dòng)力工程專業(yè)設(shè)置有電廠熱能動(dòng)力工程、電廠集控運(yùn)行、制冷與空調(diào)工程等三個(gè)專業(yè)方向。三個(gè)方向雖有不同,但其專業(yè)基礎(chǔ)課均為工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué),是學(xué)習(xí)各后續(xù)專業(yè)課的前提和基礎(chǔ)。這三門課程既相互獨(dú)立,又相互銜接,如流體力學(xué)的學(xué)習(xí)需要工程熱力學(xué)的知識(shí),傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)又以工程熱力學(xué)和流體力學(xué)的內(nèi)容為基礎(chǔ),因此開課順序依次為工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)。
三門專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)目的又各具特色。工程熱力學(xué)的教學(xué)目的是通過學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的基本理論和基本知識(shí),重點(diǎn)掌握熱力學(xué)基本概念,熱力學(xué)第一、第二定律,水和水蒸氣性質(zhì),動(dòng)力裝置循環(huán)和制冷循環(huán)等。流體力學(xué)要求學(xué)生掌握流體力學(xué)基本概念和基本理論,重點(diǎn)掌握流體的平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律、勢(shì)流理論、邊界層理論、相似原理和氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)等。傳熱學(xué)的目的是使學(xué)生掌握有關(guān)熱量傳遞的基本理論知識(shí)(熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱、輻射換熱和換熱器),具備分析和計(jì)算傳熱學(xué)問題的能力。同時(shí),各專業(yè)基礎(chǔ)課均要求掌握一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)操作技能。
熱能動(dòng)力工程專業(yè)中的諸多實(shí)際現(xiàn)象或科學(xué)問題,可能需要其中一門或多門課程的知識(shí),或者可以從不同方向進(jìn)行分析,進(jìn)而達(dá)到全面認(rèn)識(shí)的目的。因此,上述三門課程的學(xué)習(xí)不可偏廢,而且只有明確了各專業(yè)基礎(chǔ)的教學(xué)目的和要求,才能達(dá)到人才培養(yǎng)的基本要求。
2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的核心。教師應(yīng)根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求,明確教學(xué)內(nèi)容中的基本要求和核心要求。在此基礎(chǔ)上,適當(dāng)拓寬、拓展教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)密切關(guān)注、跟蹤本專業(yè)不斷涌現(xiàn)的新的發(fā)展方向,不斷將與課程相關(guān)的新問題、新現(xiàn)象和新理論補(bǔ)充進(jìn)來,通過豐富和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。
如工程熱力學(xué)中,對(duì)于復(fù)雜動(dòng)力裝置的分析以往多從熱I律(焓)角度進(jìn)行研究,而目前文獻(xiàn)多從熱II律(焓和熵)角度出發(fā),以找到節(jié)能降耗的薄弱環(huán)節(jié)和實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用;又如流體力學(xué)和傳熱學(xué)近年來涌現(xiàn)了大量新問題,如微納尺度內(nèi)流體的流動(dòng)與傳熱,活性劑溶液鋪展過程的指進(jìn)現(xiàn)象,負(fù)壓狀態(tài)下液滴的霧化過程等,以及新技術(shù)的應(yīng)用,如高速攝像技術(shù)、PIV測(cè)速技術(shù)等等。在這些方面,教師可結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀,或自身的科研進(jìn)展和興趣,將新的科學(xué)現(xiàn)象、科研成果融入本科教學(xué),在拓寬知識(shí)面和提高學(xué)生科研興趣時(shí),逐漸培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型人才,并使部分有想法的同學(xué)提前進(jìn)入預(yù)研狀態(tài)。
3 改進(jìn)教學(xué)方法
教學(xué)方法是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié),教學(xué)方法不同其教學(xué)效果也會(huì)有所不同。對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)課,教學(xué)內(nèi)容多為經(jīng)典的理論內(nèi)容或方程推導(dǎo),并由此展開實(shí)際應(yīng)用的討論,目前這類課程多采用以教師為主的講授式方法。授課中,以教師為主體,學(xué)生基本處于被動(dòng)位置,學(xué)生在課堂上很少主動(dòng)提問或敢于就不同見解與教師商榷[2,3]。實(shí)踐表明,這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式不僅不能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,也不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。因此,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、改進(jìn)教學(xué)方法,逐步形成研究型教學(xué)的現(xiàn)代教育理念就成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的迫切需要。當(dāng)然,不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式,切不可盲目“一刀切”。對(duì)于基礎(chǔ)性和原理性的內(nèi)容,仍以教師講授為主;在此前提下,針對(duì)課程有關(guān)內(nèi)容(如持不同觀點(diǎn)),通過合理運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、準(zhǔn)研討式教學(xué)[4]等形式,鼓勵(lì)學(xué)生廣開思路,敢于“于不疑處有疑”,在積極主動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
發(fā)揮學(xué)生主體作用是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的催化劑。為此,教師應(yīng)逐步樹立教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)理念[5]。教學(xué)中,積極創(chuàng)造良好的課堂氛圍,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣,使其逐步成為教學(xué)活動(dòng)的主角,從而將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力、將興趣轉(zhuǎn)化為動(dòng)力、將質(zhì)疑和問題轉(zhuǎn)化為研究課題。例如流體力學(xué)中,機(jī)翼理論中關(guān)于機(jī)翼升力的形成過程,又如關(guān)于邊界層分離現(xiàn)象中的分離位置,這些內(nèi)容在不同教材有著不同的觀點(diǎn),同學(xué)可自行查閱書籍和文獻(xiàn),進(jìn)而展開討論;傳熱學(xué)中,如何正確理解外掠圓管換熱局部換熱系數(shù)在不同雷諾數(shù)下的回升現(xiàn)象與邊界層發(fā)展和分離的關(guān)系,以及各種新型高效換熱器的型式和機(jī)理,而且同學(xué)均充分發(fā)揮想象力,從理論上提出新型換熱器。另外,有些拓展性內(nèi)容也可讓學(xué)生講解,如流體力學(xué)講到超聲速流動(dòng)及其現(xiàn)象時(shí),對(duì)于音障現(xiàn)象及其對(duì)飛機(jī)的影響,可由1名同學(xué)來講,既拓展了知識(shí)面,又激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)之外,針對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲、對(duì)新問題和未知現(xiàn)象的探索精神,充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性和獨(dú)立思考的能力,鼓勵(lì)學(xué)生敢于想象,大膽提出自己的設(shè)想和觀點(diǎn),逐步達(dá)到學(xué)以致用、能力和水平逐步提高的目的。目前,部分學(xué)生在專業(yè)教師指導(dǎo)下,利用動(dòng)力系實(shí)驗(yàn)基地,積極參與全國(guó)和學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃、數(shù)學(xué)建模比賽、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和大學(xué)生節(jié)能大賽等科技活動(dòng),以及教師的一些縱、橫向科研項(xiàng)目中。通過主持或參與具體的科研項(xiàng)目,不斷發(fā)現(xiàn)和解決新問題,逐步提高了自身的創(chuàng)新能力,同時(shí)也鍛煉了組織能力,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神,綜合能力得到明顯提升。通過上述實(shí)踐活動(dòng),目前已涌現(xiàn)出一些具有一定創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的學(xué)生,或發(fā)表了學(xué)術(shù)論文,或授權(quán)了實(shí)用新型專利。而且也作為保送研究生的優(yōu)選條件之一,也進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生的參與熱情和科研積極性。
4 挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有力手段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是對(duì)理論內(nèi)容的實(shí)際驗(yàn)證,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和分析能力的重要措施[6],也是發(fā)揮學(xué)生主體作用的最有效的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)側(cè)重對(duì)基本原理的驗(yàn)證和再現(xiàn),綜合性實(shí)驗(yàn)則側(cè)重于較復(fù)雜現(xiàn)象的分析,二者側(cè)重點(diǎn)各有不同。實(shí)驗(yàn)中,若能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和探究精神,通過深挖實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵,鼓勵(lì)對(duì)有關(guān)邊緣性現(xiàn)象的觀察和深層次問題的探索,勢(shì)必能在很大程度上提高培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。因此,實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、獨(dú)立思考問題和解釋問題。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也能在很大程度上提高學(xué)習(xí)效果。如流動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)中,在突然擴(kuò)大的流動(dòng)通道內(nèi),可清晰地觀察到突擴(kuò)前的截面上其流線為接近于平行直線,這也是為何在理論分析中可以把該截面近似作為緩變流截面的原因所在,若不通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,僅靠想象既不直觀又缺乏說服力,而且可通過改變流速,進(jìn)一步驗(yàn)證這一假設(shè)是否始終成立。又如流體力學(xué)中的伯努利方程實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了各測(cè)點(diǎn)處的總水頭和靜水頭在不同流量下沿流動(dòng)方向的變化規(guī)律,若脫離實(shí)驗(yàn)過程,也可以從能量守恒和能量轉(zhuǎn)換的角度得出上述規(guī)律,這當(dāng)然需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和分析能力,但理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,可起到事半功倍的效果。
綜合實(shí)驗(yàn)更能全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和運(yùn)用知識(shí)的能力。如換熱器綜合實(shí)驗(yàn)中,為何對(duì)于相同的換熱器結(jié)構(gòu),逆流情形下的傳熱系數(shù)要小于順流情形;并聯(lián)管路特性及流量分配實(shí)驗(yàn)中,為何具有相同結(jié)構(gòu)的各并聯(lián)管道其流量不同,壓力損失也不同;離心泵并聯(lián)及工況調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)中,在不同負(fù)荷下,采用共用閥和非共用閥進(jìn)行調(diào)節(jié)其經(jīng)濟(jì)性為何不同;邊緣性現(xiàn)象,如泵性能實(shí)驗(yàn)中的汽蝕特征及噪聲特性也值得進(jìn)一步研究。
另外,對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,坐標(biāo)系選用線性坐標(biāo)還是對(duì)數(shù)坐標(biāo),參數(shù)是以有量綱還是無量綱形式進(jìn)行整理,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壞點(diǎn)的正確剔除和有效數(shù)據(jù)的保留等,都有充分發(fā)揮的余地,也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考問題和獲得正確結(jié)果的關(guān)鍵之處。
5 改革考試方法和內(nèi)容
考試作為教學(xué)活動(dòng)的最后一環(huán),是教學(xué)成效和學(xué)習(xí)效果的綜合反映,教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié),尤其是薄弱環(huán)節(jié)都可以從成績(jī)分布上反映出來。因此,考試方法和內(nèi)容是否能夠有效地反映了教和學(xué)的全過程,將在一定程度上影響創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。為此,筆者一改過去單純采用閉卷考試的方法,從內(nèi)容到形式上進(jìn)行了多方面嘗試,探討了多種教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合的考試方法,力求實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)效果的全過程評(píng)價(jià)。
目前,在考試內(nèi)容方面,一是在符合教學(xué)大綱要求的前提下,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容納入考核范圍,分值為150%,內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和參數(shù)變化的分析、儀器的測(cè)量原理和用途等。實(shí)踐表明,此項(xiàng)措施的實(shí)施在很大程度促進(jìn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程的重視,取得了預(yù)期的效果。二是增加了理論聯(lián)系實(shí)際較強(qiáng)的題目,或綜合性題目或拓展性題目,分值為10%,進(jìn)一步提高提煉科學(xué)問題或全面綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,也有助于發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型的學(xué)生。在考試方法方面,采取了包括開卷考試、期中+期末考試、實(shí)驗(yàn)成績(jī)+期末考試、平時(shí)測(cè)評(píng)+期末考試等在內(nèi)的多種方式。無論是開卷還是閉卷,均將復(fù)雜必要的公式附在試卷上或給出相關(guān)提示,將考核重點(diǎn)放在知識(shí)的應(yīng)用能力和分析能力上面。期中+期末和平時(shí)+期末這兩種方式通過強(qiáng)調(diào)平時(shí)的知識(shí)積累和復(fù)習(xí),做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)解決問題。
總之,以專業(yè)基礎(chǔ)課為載體,通過深挖和細(xì)化教學(xué)活動(dòng)各環(huán)節(jié)的深層次潛力,將創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過程,可促進(jìn)教學(xué)效果和人才質(zhì)量的全面提高。
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篇8
力學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué),它所闡明的規(guī)律帶有普遍的性質(zhì)。力學(xué)又是一門技術(shù)科學(xué),它是許多工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。土木工程是力學(xué)應(yīng)用最早的工程領(lǐng)域之一[1]。對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說,力學(xué)課程是一類極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它不但影響學(xué)生對(duì)今后其他專業(yè)課程的理解,還將影響學(xué)生以后解決工程實(shí)際問題的能力。所以,對(duì)力學(xué)課程在土木工程專業(yè)的重要性進(jìn)行研究,可以幫助培養(yǎng)出適宜于社會(huì)發(fā)展的合格的工程技術(shù)人員。
2土木工程專業(yè)主要設(shè)置的力學(xué)課程
根據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,四年本科期間,8學(xué)期內(nèi),共設(shè)置7門力學(xué)類課程。所以說,除了理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)這“三大力學(xué)”之外,結(jié)合土木工程必須與流體接觸的特點(diǎn),也設(shè)置了流體力學(xué)這樣的學(xué)科基礎(chǔ)課。另外,考慮到大三之后,土木工程專業(yè)學(xué)生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、“古建筑修復(fù)與保護(hù)工程方向(特色方向)”三個(gè)不同的發(fā)展方向,也設(shè)置了土力學(xué)、彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)和巖石力學(xué)基礎(chǔ)這樣三門專業(yè)方向課程。
3各門力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)
3.1理論力學(xué)
理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué),是各門力學(xué)的基礎(chǔ)。它忽略一般物體的微小變形,建立在力作用下物體形狀、大小均不改變的剛體模型。主要講授內(nèi)容分三個(gè)部分:淤靜力學(xué)部分。主要研究受力物體平衡時(shí)作用力所應(yīng)滿足的條件;同時(shí)也研究物體受力的分析方法,以及力系簡(jiǎn)化的方法等。于運(yùn)動(dòng)學(xué)部分。只從幾何的角度來研究物體的運(yùn)動(dòng),而不研究引起物體運(yùn)動(dòng)的物理原因。盂動(dòng)力學(xué)部分。研究受力物體的運(yùn)動(dòng)與作用力之間的關(guān)系。
3.2材料力學(xué)
材料力學(xué)以單個(gè)桿件作為主要研究對(duì)象,并且將其看作均勻、連續(xù)、各向同性的可變性固體。它研究桿件的拉、壓、彎、剪、扭變形特征,并對(duì)桿件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性分析計(jì)算。
3.3流體力學(xué)
流體力學(xué)是研究流體的平衡和流動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其在工程實(shí)際中應(yīng)用的一門學(xué)科。流體力學(xué)研究的對(duì)象是流體,包括液體和氣體。
3.4結(jié)構(gòu)力學(xué)
結(jié)構(gòu)力學(xué)以桿件結(jié)構(gòu)(包括梁、拱、桁架、剛架和組合結(jié)構(gòu)等)為主要研究對(duì)象;研究在外力和其他外界因素作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和動(dòng)力反應(yīng),以及結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律。
3.5土力學(xué)
土力學(xué)研究土的本構(gòu)關(guān)系以及土與結(jié)構(gòu)物相互作用的規(guī)律。土的本構(gòu)關(guān)系,即土的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度和時(shí)間這四個(gè)變量之間的內(nèi)在關(guān)系。
3.6彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)
彈性力學(xué)研究彈性體由于受到外力作用或溫度變化以及支座沉陷等原因而發(fā)生的應(yīng)力、變形和位移。它一方面對(duì)桿狀物件作進(jìn)一步的、較精確的分析;另一方面,對(duì)板和殼,以及擋土墻、堤壩、地基等實(shí)體結(jié)構(gòu),加以研究。
3.7巖石力學(xué)基礎(chǔ)
巖石力學(xué)基礎(chǔ)主要研究巖石和巖體力學(xué)性能的一門學(xué)科,是探究巖石和巖體在其周圍環(huán)境(力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、地下水等)發(fā)生變化后,作出響應(yīng)的一門力學(xué)分支。其所研究的巖體,具有不連續(xù)性、各向異性和不均勻性的特征。
4力學(xué)課程在土木工程專業(yè)的重要性
力學(xué)是土木工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,若缺乏對(duì)力學(xué)課程基本概念、物理意義和求解方法的深入理解,想真正掌握好相關(guān)專業(yè)課程,做好有關(guān)工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理乃至進(jìn)一步的科研工作,是不可想象的。
4.1對(duì)本科后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的影響
混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、基礎(chǔ)工程、土木工程施工技術(shù)、房屋砌體與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、地基處理、深基坑工程、城市軌道交通工程、隧道工程、古建筑設(shè)計(jì)與保護(hù)技術(shù)等專業(yè)課程,都與力學(xué)課程有關(guān),如不打好力學(xué)基礎(chǔ),將無法真正掌握及應(yīng)用好專業(yè)知識(shí)。例如在學(xué)習(xí)“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”課程中受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算這部分內(nèi)容時(shí),需首先了解斜裂縫出現(xiàn)的原因,這時(shí)就需利用材料力學(xué)主應(yīng)力跡線的分析方法,在構(gòu)件上取出微元體,來做截面主應(yīng)力分析等。再如“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程,由于鋼材內(nèi)部組織比較接近于勻質(zhì)和各向同性體,而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的,所以鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合;在課程的學(xué)習(xí)過程中,經(jīng)常會(huì)用到材料力學(xué)中的各種計(jì)算公式和計(jì)算理論等。除了這些專業(yè)課程,對(duì)于土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來說,力學(xué)知識(shí)也是非常重要的。就拿經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的“混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這種畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來說,它分為結(jié)構(gòu)布置、計(jì)算簡(jiǎn)圖框架內(nèi)力計(jì)算、框架內(nèi)力組合、框架梁柱截面設(shè)計(jì)、現(xiàn)澆樓面板設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和軟件計(jì)算這樣幾個(gè)部分。所以說,若不能利用力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)先進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的簡(jiǎn)化和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算,后面實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分,均無法完成。
4.2對(duì)研究生階段學(xué)習(xí)的影響
畢業(yè)后,若繼續(xù)就讀本專業(yè)研究生,除了在研究生入學(xué)考試中可能會(huì)考核到材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)這樣的力學(xué)課程;在讀研期間,也將涉及更多更深入的力學(xué)課程,如應(yīng)用彈塑性力學(xué)、塑性力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、有限單元法、高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等。如在本科階段沒有打下良好的基礎(chǔ),將很難掌握這些課程。
4.3對(duì)就業(yè)后解決工程實(shí)踐問題的影響
力學(xué)知識(shí)在工程設(shè)計(jì)工作中的作用是不言而喻的。同樣,力學(xué)知識(shí)對(duì)于施工或監(jiān)理等工作,也是不可或缺的。如預(yù)制樁在堆放時(shí)墊木位置和吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置的確定,施工腳手架的安裝計(jì)算,施工模板拆除順序的確定,施工縫留設(shè)位置的確定,施工中鋼筋放置位置的確定等,都需要通過力學(xué)知識(shí)來確定。從事建筑施工或監(jiān)理的工程技術(shù)人員,只有掌握了建筑力學(xué)的基本知識(shí),才能懂得建筑物中各種構(gòu)件的作用、受力情況、傳力途徑以及它們?cè)诟鞣N力的作用下在什么條件下會(huì)產(chǎn)生什么樣的破壞。這樣,在施工中就能正確理解設(shè)計(jì)意圖,制定出合理的安全措施和質(zhì)量保證措施,從而保證建筑施工過程中的絕對(duì)安全,確保工程質(zhì)量,避免事故發(fā)生。
5對(duì)本科階段力學(xué)課程野教冶與野學(xué)冶兩方面的建議
力學(xué)課程內(nèi)容繁多,概論抽象,在“教”與“學(xué)”兩方面都存在很多問題,容易使教師教起來用時(shí)多,任務(wù)緊;學(xué)生學(xué)起來難度大,負(fù)擔(dān)重,且容易出現(xiàn)書能看懂而求解問題無從下手的情況。
5.1教學(xué)方法建議
依據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),考慮力學(xué)課程與相關(guān)專業(yè)課程的銜接性,整合力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容。注重工程實(shí)踐教育,加強(qiáng)學(xué)科工程背景教學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),開展競(jìng)賽活動(dòng),強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力。引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)。教學(xué)中運(yùn)用案例教學(xué),趣味教學(xué),啟發(fā)式、探究式、研討式等教學(xué)方法。理論教學(xué)之余,也可簡(jiǎn)要介紹結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器、ANSYS、ABAQUS、PKPM等計(jì)算軟件,加強(qiáng)學(xué)生在力學(xué)計(jì)算方面的綜合能力。
5.2學(xué)習(xí)方法建議
“教”與“學(xué)”相輔相成,無法分離。所以除了教師需運(yùn)用不同的教學(xué)方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之外,學(xué)生也需掌握合理的學(xué)習(xí)方法,以加強(qiáng)對(duì)教師教授知識(shí)的理解與滲透。第一,課前做好預(yù)習(xí),課后加強(qiáng)復(fù)習(xí)。有效的預(yù)習(xí),可以使學(xué)生在上課之前,了解自己即將要學(xué)的知識(shí),這樣在課堂學(xué)習(xí)時(shí),就可以對(duì)自己所學(xué)的東西做到心中有數(shù);及時(shí)的復(fù)習(xí),可以使學(xué)生及時(shí)消化課堂所學(xué),以便深入了解所學(xué)知識(shí),深入掌握。第二,善于積累,善于提問。本科教學(xué)不比高中教學(xué),它講授新知識(shí)的時(shí)間往往多余復(fù)習(xí)舊知識(shí)的時(shí)間,所以,在學(xué)習(xí)的過程中,不能存在“猴子掰玉米”的現(xiàn)象,學(xué)了新的忘了舊的,而是要不停積累,不停學(xué)習(xí);對(duì)于不懂的知識(shí)點(diǎn),要善于提出疑問,問同學(xué),問教師,問網(wǎng)絡(luò),及時(shí)解答疑問,及時(shí)解決問題。第三,要加強(qiáng)練習(xí)。學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的過程中,不做一定數(shù)量的習(xí)題,將很難對(duì)基本概念和計(jì)算方法有深入的理解,也很難培養(yǎng)出好的計(jì)算能力,所以,要學(xué)以致用,加強(qiáng)練習(xí)。第四,善于創(chuàng)新,積極參與不同的實(shí)踐活動(dòng)。教師教授的知識(shí)是有限的,在學(xué)習(xí)教師教授的方法之后,舉一反三,要自己善于發(fā)現(xiàn)問題,創(chuàng)新思維;積極參與各項(xiàng)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),如省大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽、省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽等,將學(xué)到的力學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的大賽活動(dòng)中,并且從實(shí)踐的過程中又學(xué)習(xí)新的力學(xué)知識(shí),循環(huán)往復(fù),提高自身的學(xué)習(xí)積極性;積極參與教師的科研項(xiàng)目,提高自身的研究思路和水平,也是加強(qiáng)自身力學(xué)思維的較好方法。
6結(jié)語
篇9
關(guān)鍵詞:動(dòng)力氣象學(xué);課程建設(shè);非大氣科學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)30-0184-02
本文以南京信息工程大學(xué)為數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院開設(shè)的《動(dòng)力氣象學(xué)》課程為例,從教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容與教材、教學(xué)方法和考核等方面對(duì)非大氣科學(xué)專業(yè)《動(dòng)力氣象學(xué)》課程建設(shè)進(jìn)行探討。
一、教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)任務(wù)
南京信息工程大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院開設(shè)《動(dòng)力氣象學(xué)》課程主要是針對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)。此課程的先修課程有高等數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、大氣物理學(xué)、天氣學(xué)原理等,在講授過程中要注意與先修課程的銜接,在大氣動(dòng)力學(xué)的整體框架內(nèi)講述大尺度大氣動(dòng)力過程。掌握基本的動(dòng)力氣象學(xué)理論對(duì)于理解和掌握后續(xù)的專業(yè)課程(例如《中小尺度大氣動(dòng)力學(xué)》和《熱帶大氣動(dòng)力學(xué)》)具有重要作用。因此,應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)《動(dòng)力氣象學(xué)》一般在大三下學(xué)期開設(shè)。
本課程的教學(xué)目標(biāo)是:通過本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生深入地理解大氣動(dòng)力學(xué)的基本理論,了解近代動(dòng)力氣象學(xué)的主要進(jìn)展,掌握大氣運(yùn)動(dòng)過程的動(dòng)力學(xué)分析方法和基本原理,從而使學(xué)生具有一定的理論水平與科學(xué)研究能力,為將來從事氣象相關(guān)工作及研究工作打下基礎(chǔ)。
本課程的教學(xué)任務(wù)是:(1)系統(tǒng)掌握大尺度大氣動(dòng)力學(xué)的基本原理和方法;(2)掌握大氣動(dòng)力學(xué)主流理論和學(xué)說,并理解各理論、學(xué)說之間的有機(jī)聯(lián)系,了解大氣動(dòng)力學(xué)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì);(3)強(qiáng)化培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力,培養(yǎng)從實(shí)際過程中提出問題,利用大氣動(dòng)力學(xué)基本原理分析實(shí)際大氣過程的能力,培養(yǎng)通過對(duì)實(shí)際大氣過程的分析,提出所研究氣象問題的物理模型、數(shù)學(xué)模型、求解方法,然后分析、認(rèn)識(shí)實(shí)際大氣過程規(guī)律和機(jī)理的能力。
二、教學(xué)內(nèi)容與教材
非大氣科學(xué)專業(yè)《動(dòng)力氣象學(xué)》課程沒有必要涉及動(dòng)力氣象學(xué)的所有內(nèi)容。結(jié)合應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)和需求,選擇的教學(xué)內(nèi)容以經(jīng)典動(dòng)力氣象學(xué)的核心內(nèi)容為主??紤]到應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)大學(xué)生的實(shí)際,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重基本概念、理論和公式推導(dǎo)。表1列出了具體教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)安排。第1章緒論對(duì)課程進(jìn)行概述,簡(jiǎn)要介紹動(dòng)力氣象學(xué)的研究對(duì)象和發(fā)展簡(jiǎn)史。第2章是針對(duì)非大氣科學(xué)專業(yè)學(xué)生缺乏相應(yīng)基礎(chǔ)而安排的流體力學(xué)、大氣物理學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)。第3~11章是動(dòng)力氣象學(xué)的主要內(nèi)容,也是課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn),包括描寫大氣運(yùn)動(dòng)的基本方程組,分析各項(xiàng)力,用尺度分析簡(jiǎn)化方程組,坐標(biāo)系的變換,自由大氣中的平衡流場(chǎng),環(huán)流定理和渦度方程,大氣能量學(xué),大氣行星邊界層,大氣中的基本波動(dòng)及穩(wěn)定性理論。從物理定律出發(fā),從理論上揭示天氣過程的發(fā)生發(fā)展規(guī)律和機(jī)理。教學(xué)內(nèi)容由淺入深,由易到難逐漸遞進(jìn),以便學(xué)生理解吸收。
目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力氣象學(xué)的教材主要是參考英文版《Introduction to Dynamic Meteorology》[1]編寫而成,在各個(gè)大學(xué)使用的主要教材是《動(dòng)力氣象學(xué)》[2]-[4],因此本課程將以2004年出版的《動(dòng)力氣象學(xué)》[2]為主要參考書,并結(jié)合其余幾本教材特別是英文原版教材進(jìn)行補(bǔ)充。
三、教學(xué)方法和考核
1.教學(xué)方法。(1)采用多媒體PPT和板書相結(jié)合的教學(xué)方式。近些年來,多媒體教學(xué)已經(jīng)越來越成為課堂教學(xué)的主要方式。動(dòng)力氣象學(xué)涉及很多抽象的概念和復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)(例如球坐標(biāo)系與局地直角坐標(biāo)系),關(guān)于公式和方程的推導(dǎo)也很多,因此本課程除了運(yùn)用多媒體教學(xué)之外,板書也是重要的輔助教學(xué)手段。特別是涉及到公式及方程的推導(dǎo)時(shí),通過板書一步一步地詳細(xì)分析,更容易引導(dǎo)學(xué)生的思路,抓住學(xué)生課堂上的注意力,加強(qiáng)和學(xué)生在課堂上的互動(dòng)。另一方面,通過多媒體教學(xué),使用圖片和動(dòng)畫對(duì)動(dòng)力氣象學(xué)的一些抽象的基本概念和理論進(jìn)行形象地講解,不僅可以使學(xué)生更容易接受和理解這些概念和理論,并且更能引起學(xué)生對(duì)這門課程的興趣。例如,第三章在講解局地直角坐標(biāo)系和球坐標(biāo)系中方程組的形式時(shí),需要學(xué)生在頭腦中建立三維空間結(jié)構(gòu),理解各種坐標(biāo)系的定義以及相互轉(zhuǎn)換,此時(shí)使用圖片和動(dòng)畫,甚至是在課堂上拿一個(gè)籃球作為實(shí)例,就可以形象直觀地展現(xiàn)這些坐標(biāo)系的定義和關(guān)系,如此學(xué)生比較容易理解這些內(nèi)容并且不容易忘記。(2)由于本課程的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重基本概念、理論和公式推導(dǎo),公式較多并且理論性強(qiáng),學(xué)生可能會(huì)覺得越學(xué)越枯燥,容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)懈怠,學(xué)習(xí)興趣較低。因此在教學(xué)過程中要積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,盡量多地理論聯(lián)系實(shí)際去講解,增加與這門課有關(guān)的一些應(yīng)用。例如在介紹非線性動(dòng)力學(xué)時(shí),可以講解“蝴蝶效應(yīng)”這一熱門話題。再如在講授地轉(zhuǎn)平衡時(shí),可以將其與實(shí)際業(yè)務(wù)中使用的天氣圖結(jié)合起來。對(duì)于這門理論課程,不但要重視課堂教學(xué),還要加強(qiáng)業(yè)余時(shí)間學(xué)生與教師的交流,促進(jìn)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)能力。
2.考核。課程考核是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種手段。本課程采用多種形式的考核方式,課程總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期中和期末考試成績(jī)?nèi)糠纸M成,分別占總成績(jī)的20%、20%和60%。平時(shí)成績(jī)是由課堂出勤率、作業(yè)完成率以及課堂回答提問的方式組成,這樣對(duì)于及時(shí)了解學(xué)生對(duì)課程的掌握程度比較有效,也便于教師及時(shí)對(duì)授課方式和授課速度進(jìn)行調(diào)整。期中和期末考試采用閉卷形式,但是不要求學(xué)生機(jī)械地背誦公式,在試卷中會(huì)給出可能用到的重要公式,使學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過程中注重對(duì)概念和理論的理解和分析。
四、結(jié)語
《動(dòng)力氣象學(xué)》是一門專業(yè)核心課程,理論性很強(qiáng)。開設(shè)本課程的大多是大氣科學(xué)專業(yè),非大氣科學(xué)專業(yè)開設(shè)《動(dòng)力氣象學(xué)》,不能簡(jiǎn)單地照搬大氣科學(xué)專業(yè)的課程大綱。我院已在非大氣科學(xué)專業(yè)(包括大氣物理、大氣探測(cè)、海洋科學(xué)等)開設(shè)該課程,已經(jīng)具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有的學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后轉(zhuǎn)而對(duì)大氣科學(xué)專業(yè)產(chǎn)生興趣并考取本專業(yè)的研究生。因此本文在之前的教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上,探討了本課程的教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容與教材、教學(xué)方法和考核等課程建設(shè)和相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),為我院對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)《動(dòng)力氣象學(xué)》課程提供參考。
參考文獻(xiàn):
[1]Holton J.R. An introduction to dynamic meteorology. Fourth edition. Academic Press,2004.
[2]呂美仲,侯志明 ,周毅.動(dòng)力氣象學(xué)[M].北京:氣象出版社,2004.
篇10
【論文摘要】針對(duì)目前液壓傳動(dòng)課程教學(xué)過程中存在的主要問題,本文試圖從學(xué)生心理、社會(huì)需求這一視角出發(fā),大膽進(jìn)行課程教學(xué)改革,尋找一條適合現(xiàn)代教學(xué)理念的教學(xué)新路子。
液壓傳動(dòng)課程是機(jī)電一體化類、機(jī)械制造、數(shù)控技術(shù)等機(jī)械相關(guān)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。也是機(jī)械類各專業(yè)課中難度較大的課程之一。對(duì)該專業(yè)學(xué)生而言,動(dòng)手能力的培養(yǎng)非常重要。如何開展教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)真正去做,是全面實(shí)施素質(zhì)教育對(duì)教學(xué)改革提出的要求。因此,本文針對(duì)液壓傳動(dòng)課程自身特點(diǎn)和教學(xué)過程中存在的問題,為提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力,從學(xué)生心理、社會(huì)需求出發(fā),對(duì)教學(xué)改革作了一些有益的探討。
一、目前液壓課程教學(xué)存在的問題
(一)內(nèi)容多,學(xué)時(shí)少
使學(xué)生能夠閱讀、設(shè)計(jì)一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是“液壓傳動(dòng)”課程的教學(xué)目的。要達(dá)到這一教學(xué)目標(biāo),應(yīng)對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行講解:流體動(dòng)力學(xué)的基本理論、液壓元件的結(jié)構(gòu)原理、液壓基本回路及液壓系統(tǒng)。這些內(nèi)容前后相關(guān),在教學(xué)過程中需通盤考慮,缺一不可。傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃中總教學(xué)課時(shí)在100學(xué)時(shí)以上,現(xiàn)在隨著教學(xué)計(jì)劃的改革,教學(xué)學(xué)時(shí)已縮減至50學(xué)時(shí)左右。如何處理好教學(xué)學(xué)時(shí)與教學(xué)目標(biāo)這一矛盾,是該課程教改面臨的首要問題。
(二)學(xué)習(xí)困難
液壓傳動(dòng)以流體力學(xué)為理論基礎(chǔ),概念、原理較抽象,各類元件及傳動(dòng)的原理非常不直觀,學(xué)生較難理解和掌握。同時(shí),該門課程實(shí)踐性也較強(qiáng),教學(xué)過程中安排的四個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,絕大多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)課上很多學(xué)生是“看”實(shí)驗(yàn),而不是“做”實(shí)驗(yàn),即便動(dòng)手做,也只是動(dòng)手不動(dòng)腦,很少去思考為什么要這樣做。由此導(dǎo)致學(xué)生理論學(xué)習(xí)困難、應(yīng)用基本不會(huì)的局面。
二、教學(xué)方法探討
針對(duì)以上液壓傳動(dòng)學(xué)習(xí)過程中存在的問題,如何改變傳統(tǒng)的理論授課、集中實(shí)驗(yàn)、期終考試的教學(xué)方式,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中把理論和實(shí)踐結(jié)合起來,可進(jìn)行以下教學(xué)改革。
(一)依據(jù)必需、夠用原則安排教學(xué)內(nèi)容
液壓傳動(dòng)課程主要由三部分內(nèi)容組成:流體動(dòng)力學(xué)、液壓元件、液壓回路。這三部分內(nèi)容既有自身的特點(diǎn)和知識(shí)體系,彼此之間又有一定的內(nèi)在聯(lián)系。這就導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時(shí)產(chǎn)生一種“內(nèi)容繁雜、知識(shí)散亂”的迷茫感覺,課程的知識(shí)要領(lǐng)很難把握。如何使學(xué)生抓住學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),這是教師在教學(xué)中需要面對(duì)的難題之一。對(duì)此,在課程的理論教學(xué)過程中,應(yīng)堅(jiān)決貫徹“必需、夠用”的原則,在闡述基本概念和基本理論的同時(shí),重點(diǎn)突出其技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)用,大量刪減理論偏深、偏多的推導(dǎo)及證明。在教學(xué)內(nèi)容安排上,一是應(yīng)打破原有的編排順序,將流體力學(xué)和液壓元件基本原理、液壓元件原理和液壓回路分析等有關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來講授,加強(qiáng)知識(shí)的連貫性,以利于學(xué)生的理解、接受和記憶。二是應(yīng)重點(diǎn)介紹液壓元件作用、基本回路的特性、整機(jī)系統(tǒng)的分析等。三是應(yīng)簡(jiǎn)要介紹目前新型液壓技術(shù)。 (二)依據(jù)學(xué)生主體原則采取教學(xué)措施
目前,大學(xué)液壓傳動(dòng)課程教學(xué)過程主要以教師授課為主導(dǎo),而學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高,這與培養(yǎng)實(shí)用型人才的目標(biāo)相悖。激發(fā)學(xué)生主體意識(shí)的重要手段是激發(fā)學(xué)生的興趣,興趣是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在力量。因此,課程教學(xué)改革應(yīng)充分考慮學(xué)生及社會(huì)實(shí)際需求,從學(xué)生心理需求出發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性,始終貫穿著學(xué)生主體原則,改變過去那種“我講你聽”的“滿堂灌”的填鴨式教學(xué)方法,探討新的教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量與效果。首先,學(xué)生自主學(xué)習(xí),應(yīng)先給學(xué)生提出些問題及要求,讓學(xué)生帶著問題和要求去自學(xué),培養(yǎng)大學(xué)生從書本中獲取知識(shí)的能力。教師應(yīng)通過多種途徑引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)地接受中走出來,強(qiáng)化學(xué)生的主體意識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。教師應(yīng)讓學(xué)生懂得教師只是他們的疏導(dǎo)者和助學(xué)者。其次,應(yīng)進(jìn)行多種方式的理論講授。在學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ)上,教師對(duì)課程中每一章節(jié),都應(yīng)開展重點(diǎn)、難點(diǎn)部分的理論講授。教師可根據(jù)每一章節(jié)自身特點(diǎn),采用多種方式,如液壓元件部分采用直觀性教學(xué)方法,讓學(xué)生對(duì)照實(shí)物,學(xué)習(xí)元件工作原理,組織學(xué)生討論;鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表意見,最后由教師總結(jié)歸納。這樣教師可減少繁瑣的簡(jiǎn)單說教,學(xué)生也可得到必要的鍛煉?;芈凡糠植捎枚嗝襟w教學(xué)方法,用動(dòng)畫形象生動(dòng)地表現(xiàn)回路的中液壓油的流動(dòng)方向,執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)等,控制過程一目了然,加上講解,可收到事半功倍的教學(xué)效果。最后,學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)。液壓傳動(dòng)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)生能否實(shí)際運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有關(guān)。因此,應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件,刪除部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),同時(shí)增加動(dòng)手型、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。教師在此類實(shí)驗(yàn)中只對(duì)學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求,提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備,由學(xué)生根據(jù)所學(xué)的液壓基本理論知識(shí),自己擬定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟,選配相應(yīng)液壓元件,連接液壓回路,并獨(dú)立操作,自行發(fā)現(xiàn)并解決問題。這樣,就能為學(xué)生創(chuàng)造主動(dòng)思考和主動(dòng)參與的機(jī)會(huì),從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。
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