流體力學(xué)的概念范文

時間:2024-01-02 17:47:51

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流體力學(xué)的概念

篇1

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

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

“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)和流體動力學(xué),研究流體平衡、運動規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應(yīng)用的科學(xué)。由于流動現(xiàn)象和流動規(guī)律及其影響因素十分復(fù)雜,故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應(yīng)用廣、對學(xué)生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。加上學(xué)生對流體流動機理普遍缺乏感性認識,導(dǎo)致“流體力學(xué)”課程歷來被公認為是教師難教、學(xué)生難學(xué)難懂的課程之一。因此,迫切需要進行“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,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,全面提高專業(yè)素質(zhì)。

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

一、改革教學(xué)方法

學(xué)好“流體力學(xué)”這門課對于制冷與低溫工程專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要。讓學(xué)生理解流體靜止和運動的規(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)生以后分析解決實際工程中的實際問題提供理論指導(dǎo)。怎樣才能讓學(xué)生學(xué)好這門課,筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗,認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)”又是大家公認難學(xué)的課程,因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高低決定著“流體力學(xué)”這門課教學(xué)的成敗。

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

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

另外,還應(yīng)充分利用多媒體,通過圖片、動畫讓學(xué)生直觀了解各種流動現(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現(xiàn)象和分析流動機理,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)符號背后所代表的物理意義?!傲黧w力學(xué)”教學(xué)實踐表明,學(xué)生從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動問題的物理本質(zhì)有一個過程。教師的一個重要任務(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)到理解流動的物理本質(zhì)這一過程的轉(zhuǎn)變,進一步建立起科學(xué)的思維方式。

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

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗,筆者認為:“流體力學(xué)”中公式的講解應(yīng)將重點放在概念引入、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。首先對基本概念力爭講透,概念清楚了,公式的講解推演才有意義。然后重點使學(xué)生明確公式的物理意義及公式中各項參數(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際工程問題。最后應(yīng)強調(diào)公式的應(yīng)用范圍及應(yīng)用注意事項。由于流動的多樣性,“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、實際流體、流體是否可壓等),在具體運用時,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)生能夠獨立自主地解決實際工程問題。如果基本原理掌握了,接下來就是如何用這個原理去解決實際問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對所學(xué)知識理解、掌握程度的一種手段,同時也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應(yīng)由學(xué)生獨立地完成一定量的課后練習(xí)題,這是“流體力學(xué)”學(xué)習(xí)過程的重要組成部分,解題過程實質(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際問題的一個訓(xùn)練過程,課后習(xí)題可以幫助學(xué)生加深對基本概念和基本理論知識的理解。

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

二、改革教學(xué)手段

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

多媒體教學(xué)在“流體力學(xué)”教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體,可將“流體力學(xué)”中那些難以用語言描述的流動圖像、抽象難懂的知識點,如拉格朗日和歐拉法的描述,流線與跡線、層流、湍流等,通過圖片、動畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學(xué)生,使其從感性認識開始建立清晰的物理概念,較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容,并使學(xué)生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時間寫板書表述的和不易通過板書表述的內(nèi)容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習(xí)題等。采用多媒體教學(xué),授課的信息量增多了,教學(xué)內(nèi)容更豐富了,學(xué)生在有限的時間內(nèi)接收的知識更多了,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)生認為板書能讓他們有更多的時間去思考消化一些抽象的東西,更有利于對基礎(chǔ)知識的理解和掌握。根據(jù)“流體力學(xué)”既有抽象復(fù)雜的流動機理又有大量的基本概念、基本方程的特點,在教學(xué)過程中應(yīng)將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合,揚長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,為教學(xué)工作更好地服務(wù)。如對某些特定的流動現(xiàn)象,可以通過多媒體教學(xué),加深學(xué)生對流動現(xiàn)象和機理的理解。而對于較重要的公式及一些重點難點內(nèi)容還是采用板書教學(xué),例如流體力學(xué)基本方程的推導(dǎo)過程依然使用傳統(tǒng)教學(xué)中的板書,有利于學(xué)生集中注意力,讓學(xué)生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學(xué)生足夠的思考時間,又可加深學(xué)生對重要知識的理解,從而獲得良好的教學(xué)效果。

篇2

關(guān)鍵詞:流體力學(xué);制冷與低溫工程;教學(xué)改革

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

中圖分類號:G642.0     文獻標(biāo)識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)10-0098-02

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

“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)和流體動力學(xué),研究流體平衡、運動規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應(yīng)用的科學(xué)。由于流動現(xiàn)象和流動規(guī)律及其影響因素十分復(fù)雜,故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應(yīng)用廣、對學(xué)生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。[1]加上學(xué)生對流體流動機理普遍缺乏感性認識,導(dǎo)致“流體力學(xué)”課程歷來被公認為是教師難教、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,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,全面提高專業(yè)素質(zhì)。

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

一、改革教學(xué)方法

學(xué)好“流體力學(xué)”這門課對于制冷與低溫工程專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要。讓學(xué)生理解流體靜止和運動的規(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)生以后分析解決實際工程中的實際問題提供理論指導(dǎo)。怎樣才能讓學(xué)生學(xué)好這門課,筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗,認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)”又是大家公認難學(xué)的課程,因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高低決定著“流體力學(xué)”這門課教學(xué)的成敗。

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

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

另外,還應(yīng)充分利用多媒體,通過圖片、動畫讓學(xué)生直觀了解各種流動現(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現(xiàn)象和分析流動機理,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)符號背后所代表的物理意義?!傲黧w力學(xué)”教學(xué)實踐表明,學(xué)生從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動問題的物理本質(zhì)有一個過程。教師的一個重要任務(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)到理解流動的物理本質(zhì)這一過程的轉(zhuǎn)變,進一步建立起科學(xué)的思維方式。

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

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗,筆者認為:“流體力學(xué)”中公式的講解應(yīng)將重點放在概念引入、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。首先對基本概念力爭講透,概念清楚了,公式的講解推演才有意義。然后重點使學(xué)生明確公式的物理意義及公式中各項參數(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際工程問題。最后應(yīng)強調(diào)公式的應(yīng)用范圍及應(yīng)用注意事項。由于流動的多樣性,“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、實際流體、流體是否可壓等),在具體運用時,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)生能夠獨立自主地解決實際工程問題。如果基本原理掌握了,接下來就是如何用這個原理去解決實際問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對所學(xué)知識理解、掌握程度的一種手段,同時也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應(yīng)由學(xué)生獨立地完成一定量的課后練習(xí)題,這是“流體力學(xué)”學(xué)習(xí)過程的重要組成部分,解題過程實質(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際問題的一個訓(xùn)練過程,課后習(xí)題可以幫助學(xué)生加深對基本概念和基本理論知識的理解。

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

二、改革教學(xué)手段

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

多媒體教學(xué)在“流體力學(xué)”教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體,可將“流體力學(xué)”中那些難以用語言描述的流動圖像、抽象難懂的知識點,如拉格朗日和歐拉法的描述,流線與跡線、層流、湍流等,通過圖片、動畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學(xué)生,使其從感性認識開始建立清晰的物理概念,較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容,并使學(xué)生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時間寫板書表述的和不易通過板書表述的內(nèi)容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習(xí)題等。采用多媒體教學(xué),授課的信息量增多了,教學(xué)內(nèi)容更豐富了,學(xué)生在有限的時間內(nèi)接收的知識更多了,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)生認為板書能讓他們有更多的時間去思考消化一些抽象的東西,更有利于對基礎(chǔ)知識的理解和掌握。根據(jù)“流體力學(xué)”既有抽象復(fù)雜的流動機理又有大量的基本概念、基本方程的特點,在教學(xué)過程中應(yīng)將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合,揚長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,為教學(xué)工作更好地服務(wù)。如對某些特定的流動現(xiàn)象,可以通過多媒體教學(xué),加深學(xué)生對流動現(xiàn)象和機理的理解。而對于較重要的公式及一些重點難點內(nèi)容還是采用板書教學(xué),例如流體力學(xué)基本方程的推導(dǎo)過程依然使用傳統(tǒng)教學(xué)中的板書,有利于學(xué)生集中注意力,讓學(xué)生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學(xué)生足夠的思考時間,又可加深學(xué)生對重要知識的理解,從而獲得良好的教學(xué)效果。

三、 結(jié)束語

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

參考文獻:

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

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

篇3

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

摘要:啟發(fā)式教學(xué)是現(xiàn)代教育研究當(dāng)中的一個重要課題,尤其是在高等教育全面改革的大背景下,通過啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),勇于創(chuàng)新,讓學(xué)生的個性自由發(fā)揮,充分調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性和熱情,促進學(xué)生身心的健康發(fā)展。本文主要探討的是啟發(fā)式教學(xué)在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中的運用,徹底摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,讓學(xué)生成為教學(xué)活動的主體,通過教師的啟發(fā)引導(dǎo),讓學(xué)生更加主動地學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞 :工程流體力學(xué);啟發(fā)式教學(xué);教學(xué)實踐;運用

中圖分類號:G642文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1673-2596(2015)03-0274-02

一、引言

《工程流體力學(xué)》是我國普通高等學(xué)校工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是一門研究液體和氣體的機械運動規(guī)律以及應(yīng)用的學(xué)科。工程流體力學(xué)在土木工程、能源、動力、環(huán)境、設(shè)備、化工、航空以及國防等領(lǐng)域都有很重要的應(yīng)用,尤其是熱能與動力工程專業(yè)的學(xué)生需要掌握系統(tǒng)、全面的《工程流體力學(xué)》理論知識,通過學(xué)習(xí)本課程,確保學(xué)生能夠熟練地掌握流體力學(xué)的基本概念和原理,通過實驗操作能夠?qū)⒗碚撝R運用到實際當(dāng)中,為日后的工作和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。鑒于此,本文主要探討啟發(fā)式教學(xué)在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中的運用。

二、《工程流體力學(xué)》傳統(tǒng)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

《工程流體力學(xué)》是工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)學(xué)科,是力學(xué)的一個重要分支,主要目的是為了將流體力學(xué)知識充分運用到生產(chǎn)生活當(dāng)中。工程流體力學(xué)的研究方法主要包括實驗研究、理論分析以及數(shù)值計算等。其中實驗研究主要是利用各種實驗儀器對流體現(xiàn)象進行觀測分析,總結(jié)出流體運動的規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進行預(yù)測,通常采用模型進行實驗分析;理論分析主要是根據(jù)質(zhì)量守恒、動量守恒以及能量守恒等定律,加以數(shù)學(xué)分析的手段,對流體運動進行分析研究;數(shù)值計算則是利用數(shù)學(xué)語言將流體運動的普遍規(guī)律表達出來,從而獲得質(zhì)量守恒、動量守恒以及能量守恒的計算方程,這些方程組合在一起成為流體力學(xué)基本方程組?!豆こ塘黧w力學(xué)》課程設(shè)置的根本目的是為了讓學(xué)生熟練地掌握流體的機械運動規(guī)律,將其運用到實際生活當(dāng)中,以此來解決各種與流體力學(xué)相關(guān)的問題,但是長久以來我們在課堂教學(xué)中所強調(diào)的是知識點的灌輸,學(xué)生進行機械化的記憶,缺乏創(chuàng)新,因此需要對傳統(tǒng)的教學(xué)理念進行徹底改變。

(一)幫助學(xué)生建立流體力學(xué)的思維方式

《工程流體力學(xué)》的教學(xué)大綱要求學(xué)生能夠了解及應(yīng)用流體力學(xué)的基本運動規(guī)律,掌握流體力學(xué)的理論研究方法。在傳統(tǒng)教學(xué)理念中,課堂教學(xué)過分注重基本概念、基本理論和計算方法的學(xué)習(xí),學(xué)生在應(yīng)試教育的環(huán)境中對書本上的知識進行機械化的記憶,很大一部分學(xué)生對于知識點的記憶僅僅是為了完成考核任務(wù),因此無法形成系統(tǒng)的知識體系,也無助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的思維方式,使其在日后工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到關(guān)于流體力學(xué)相關(guān)的問題時,無從下手。鑒于此,在現(xiàn)代教育理念下需要教師引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的流體力學(xué)知識體系,并學(xué)會運用科學(xué)的思維方式對流體力學(xué)相關(guān)的問題進行分析研究。①

(二)提高學(xué)生綜合分析應(yīng)用能力

《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)不僅要求學(xué)生建立科學(xué)的思維方式,還需要具備對流體力學(xué)知識的綜合分析和應(yīng)用能力。在傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響下,學(xué)生被動地接受知識,嚴重缺乏學(xué)習(xí)的積極性和熱情,對知識和計算公式的機械化記憶,無助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。②因此需要在《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生對知識進行自主總結(jié),通過對知識點的歸納總結(jié),形成鮮明形象的記憶;與此同時在課后練習(xí)中需要增加綜合性,促進學(xué)生對流體力學(xué)知識的綜合應(yīng)用。

(三)培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力

實驗是《工程流體力學(xué)》教學(xué)活動的重要組成部分,通過實驗設(shè)計來檢驗一個理論或證實一種假設(shè)而進行的一系列操作或活動,從而更加清晰地理解和認識流體力學(xué)規(guī)律。通常實驗要預(yù)設(shè)“實驗?zāi)康摹?、“實驗環(huán)境”,進行“實驗操作”,最終以“實驗報告”的新聞形式發(fā)表“實驗結(jié)果”。③在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生只能在有限的范圍內(nèi)進行實驗操作,根本無法鍛煉學(xué)生的實踐操作能力,因此需要學(xué)生自主獨立的進行試驗操作,讓學(xué)生自行設(shè)計實驗內(nèi)容,確定實驗方案,在實踐中不斷提高自己的操作和知識的運用能力。

(四)充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位

傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)理念嚴重背離之處在于課堂教學(xué)活動中,教師往往處于主導(dǎo)地位,而作為教學(xué)活動關(guān)鍵核心的學(xué)生群體則成為了知識的被動接受者,單方面機械地完成課堂教學(xué)任務(wù),無法真正達到教學(xué)的目的。這就要求,在課堂教學(xué)過程中,教師必須時刻關(guān)注教學(xué)同步,充分調(diào)動學(xué)生的參與熱情,通過討論、提問等方式,讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)活動當(dāng)中,學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的方法。④

三、啟發(fā)式教學(xué)的具體應(yīng)用

(一)啟發(fā)式教學(xué)的實質(zhì)

啟發(fā)式教學(xué)源遠流長,歷久彌新,“啟發(fā)”一詞最早源于古代教育家孔丘的“不憤不啟,不悱不發(fā)”。朱熹解釋說:“憤者,心求通而未得之意;悱者,口欲言而未能之貌。啟,謂開其意;發(fā),謂達其辭?!睉嵟c悱是內(nèi)在心理狀態(tài)在外部容色言辭上的表現(xiàn)。就是說在教學(xué)前務(wù)必先讓學(xué)生認真思考,已經(jīng)思考相當(dāng)長時間但還想不通,然后可以去啟發(fā)他;雖經(jīng)思考并已有所領(lǐng)會,但未能以適當(dāng)?shù)难赞o表達出來,此時可以去開導(dǎo)他。在現(xiàn)代教育理念當(dāng)中,啟發(fā)式教學(xué)主要是指教學(xué)活動中教師依據(jù)課程學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生積極主動自覺地掌握知識的教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)可以很好地詮釋教育學(xué)之間的關(guān)系,通過設(shè)置問題情境,充分調(diào)動學(xué)生參與的積極性和主動性,啟發(fā)學(xué)生獨立思考,發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力,并且通過教師的適當(dāng)引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和獨立解決問題的能力。⑤

(二)設(shè)置問題情境

啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問題情境,同時也是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的一種有效方式。這就要求教師在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中有目的、有意識地創(chuàng)設(shè)各種情境,鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題,讓學(xué)生獨立地進行探索分析。在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過程中,學(xué)生遇到任何疑問都應(yīng)該及時提出,向同學(xué)和老師進行探討。大量的教學(xué)實踐表明,提問可以充分調(diào)動學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)的積極性,通過提問鍛煉學(xué)生的探索欲和邏輯思維能力。⑥學(xué)生在啟發(fā)式教學(xué)模式下還應(yīng)該增加主動性,尋找自己的興趣點,去鉆研。這樣學(xué)生才會有問題意識,可以提出問題,而不是在別人背后去解答問題。另外,設(shè)置問題情境要與實際生活相融合??梢酝ㄟ^創(chuàng)設(shè)生活或工作式的教學(xué)情境,讓學(xué)生真正感受到《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)的多樣性以及前瞻性,通過不斷探索激發(fā)出學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)興趣以及好奇心。

(三)充分調(diào)動學(xué)生的主動性

在啟發(fā)式教學(xué)過程中,需要充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性,讓學(xué)生真正意義上成為學(xué)習(xí)活動的主導(dǎo)者。《工程流體力學(xué)》課程需要打破傳統(tǒng)應(yīng)試教育的束縛,讓學(xué)生的積極性和主動性得到充分釋放。教師組織學(xué)生進行討論時,要注意學(xué)生的反映,激發(fā)起學(xué)生發(fā)的求知欲望,引導(dǎo)學(xué)生通過收集資料了解流體運動的基本規(guī)律以及這些規(guī)律在工程實際中的應(yīng)用,幫助他們對問題的獨立思考。例如教師可以列舉一些流體力學(xué)在生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的實例,使學(xué)生了解流體處于平衡及運動狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律,加強理論概念與現(xiàn)實生活的相互聯(lián)系。總之,只有主動參與其中,學(xué)生才能對問題有一個深入的了解,并且能夠切身地投入自身全部的精力想方設(shè)法去解決當(dāng)前所面臨的問題,而教師則完全不用花費大量的精力進行講解,只需要進行適當(dāng)?shù)闹敢ぷ?,使學(xué)生的自學(xué)能力能夠充分發(fā)揮。⑦

實驗是檢驗學(xué)生動手操作以及對知識運用的最佳方式,借助實驗也可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在問題情境環(huán)節(jié)中,學(xué)生大膽假設(shè)和創(chuàng)新提問以后,就需要通過實驗對問題進行模擬分析,并得到結(jié)論。在安全的保障下,進入實驗室,在教師的引導(dǎo)下,自己動手去做,積極探索。這樣會對學(xué)習(xí)更有幫助,而這一過程會提高學(xué)生的研究熱情,也可以提高學(xué)生團隊的協(xié)作能力。此外,在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過程中,學(xué)生還可以自由組合進行某一問題的研究,當(dāng)假設(shè)足夠成立的情況下,通過查詢相關(guān)的文獻資料,并進入實驗室去尋找答案。這樣一來,學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)或者工作中,如果遇到問題,就可以真正獨立地進行思考和研究。⑧

(四)建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍

建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍是啟發(fā)式教學(xué)實現(xiàn)的前提。而長久以的來灌輸式教學(xué),讓教師成為課堂教學(xué)的主體,其高高在上的形象,讓不少學(xué)生產(chǎn)生畏懼感,這也使得學(xué)習(xí)氛圍過于凝重、刻板甚至拘束。因此在教學(xué)方式上需要打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛,改掉以往死氣乏味的課堂教學(xué),教師應(yīng)該是教學(xué)活動的組織者和設(shè)計者,通過營造出民主、和諧、愉悅的課堂氣氛等方式更好地幫助學(xué)生調(diào)動他們的主觀能動性和積極性,鼓勵學(xué)生親自動手,并且給學(xué)生提供更多的進行流體力學(xué)討論研究的空間和機會,讓學(xué)生在獨立思考、互相討論以及動手操作中完成問題的發(fā)現(xiàn)與解決過程。此外,教師還需要引導(dǎo)學(xué)生相互尊重、相互理解,課堂氣氛做到張弛有度。讓學(xué)生在合作交流中真正理解和掌握《工程流體力學(xué)》的理論知識和基本技能,使他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。⑨

綜上所述,啟發(fā)式課堂教學(xué)強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。只有充分調(diào)動起學(xué)生的積極性,才能夠提高《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)的質(zhì)量。為此,本文總結(jié)了傳統(tǒng)教學(xué)模式下《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)的種種弊端,然后在此基礎(chǔ)上對啟發(fā)式教學(xué)的有效途徑進行了深入研究。通過營造和諧的學(xué)習(xí)氛圍以及建立良好的師生關(guān)系,使《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)變得更加生動、形象。

注釋:

①張曉宏.高校研究型教學(xué)范式之探究——啟發(fā)式教學(xué)[J].教育探索,2007(3).

②朱昌流.論啟發(fā)式教學(xué)的有效實施[J].教育與職業(yè),2007(18).

③李小川.工程流體力學(xué)教學(xué)改革模式的探索與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2012(10).

④吳翊.啟發(fā)式教學(xué)再認識[J].中國大學(xué)教學(xué),2011(1).

⑤劉全忠.關(guān)于工程專業(yè)流體力學(xué)課程教學(xué)改革的探討[J].教育教學(xué),2014(1).

⑥Wuhan University、scientific Research Publishing.The Heuristic Teaching Practice Based on Innovative Thinking [A].Proceedings of Conference on Creative Education(CCE2012).2012(5).

⑦朱輝,陳洪杰,劉飛.CDIO教育模式下工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革與實踐[J].桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2013(12).

⑧劉瑩.解立平.基于“卓越工程師”培養(yǎng)計劃的工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革初探[J].時代教育,2014(2).

篇4

[論文摘要]論文結(jié)合教學(xué)實踐,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)合實例講清楚基本概念,夠用為度重點突出理論公式的應(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動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué),它建立在現(xiàn)場觀測、實驗室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計算基礎(chǔ)上,具有嚴謹?shù)睦碚撔?、原理的抽象性、概念多、方程推?dǎo)繁雜等特點,對學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高,因而大部分學(xué)生覺得該課程抽象、枯燥、難懂,普遍缺乏對流體力學(xué)理論的感性認識,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。

我校機械設(shè)計制造及自動化、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)知識和技能,它是各專業(yè)后續(xù)課程如:液壓傳動、水力學(xué)、流體機械、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模塊,它要求學(xué)生具備扎實的微積分知識、力學(xué)知識等。學(xué)生在接觸流體力學(xué)課程伊始,對抽象的理論理解速度慢,對枯燥的公式及其推導(dǎo)過程容易厭煩,因而《流體力學(xué)》的教學(xué)應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。因為在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,學(xué)生獲取知識主要是聽教師講課,通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導(dǎo)公式、突出重點、強調(diào)難點,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間,再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動,會達到很好的教學(xué)效果。

(一)結(jié)合實例,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。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進行講解,例如在講授描述流體運動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時,學(xué)生們很難理解。為了將概念通俗化,上課時筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計客運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刻(站點)上下車人數(shù),此法類似于拉格朗日法的質(zhì)點跟蹤,它與跡線的定義對應(yīng);②在每一公交站點安排記錄員,記錄不同時刻經(jīng)過該站點車輛的上下車人數(shù),此法等同于歐拉法,與流線的定義對應(yīng)。

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

概念是公式推演的基石,沒有準(zhǔn)確的概念,后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼,清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實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,將會達到事半功倍的效果。

(二)以用為度,重點突出理論公式的應(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候,先從容易理解的靜力學(xué)平衡微分方程推導(dǎo)開始,強調(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,重點引導(dǎo)學(xué)生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義,掌握公式的實際應(yīng)用。這樣學(xué)習(xí)到后面的動力學(xué)伯努利方程時,先易后難、循序漸進,學(xué)生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規(guī)律時,就要求學(xué)生必須掌握推導(dǎo)過程,因為它在解決一般平衡流體內(nèi)部的壓強分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續(xù)性方程和動量方程的學(xué)習(xí),只強調(diào)記住結(jié)論和理解公式中各個物理量的含義。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、重點突出。

不可否認,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,教學(xué)效率不高,適應(yīng)不了課程教學(xué)學(xué)時少、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)前以計算機多媒體技術(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)生能夠從感性認識開始,逐步上升到理性認識,進而能夠達到運用知識解決問題的能力。

結(jié)合流體力學(xué)精品課程的建設(shè),教學(xué)團隊制作了流體力學(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)計與制作多媒體課件時,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)中容易帶動學(xué)生思路、逐條在黑板上書寫的特點,在課件制作中根據(jù)講解的進度逐條展現(xiàn)公式條目等內(nèi)容,同時又將難以理解、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)團隊收集、制作了大量的多媒體素材,例如在講解雷諾判據(jù)的時候,制作了雷諾實驗的FLIASH素材,以動畫的形式向?qū)W生展示了流體流動的兩種不同狀態(tài),以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動速度、管徑、流體種類有關(guān)系。運用多媒體輔助手段表達后,能夠幫助學(xué)生很好地理解課程的重、難點,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;也有的教師忽略學(xué)生對課件內(nèi)容理解消化的時間,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)象將會造成一種新形式的“滿堂灌”,只不過是由“人灌”變成“機灌”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貫通,突出重點,化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理,促進知識的系統(tǒng)化進程;多媒體教學(xué)能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現(xiàn)出來,幫助學(xué)生理解性記憶。借助于先進的教學(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)實踐中的體會,愿與同行共同切磋。

基金項目:2009年安徽省教育廳《流體力學(xué)》精品課程

[參考文獻]

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篇5

關(guān)鍵詞:流體力學(xué);課程教學(xué);課程考核;改革

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號: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)實驗及計算機為工具,研究流體平衡和運動的基本規(guī)律,以及流體與固體的相互作用力。作為一門實用的工程科學(xué),流體力學(xué)有比較完整的體系,它不但可以獨立解決一些工程實際問題,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、基本計算方法、基本實驗技能以及在工程實際中的初步應(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際流體力學(xué)問題的能力,并對后續(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)的實驗分析方法,偏重于理論分析,教學(xué)內(nèi)容比較抽象和單一,不能反映當(dāng)前流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢,不利于拓寬學(xué)生的知識面、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:

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)中沒有引入演示實驗,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.成績評定形式單一,不能全面地考核學(xué)生所學(xué)知識和綜合運用知識的能力??己诵问交旧鲜峭ㄟ^學(xué)期末的一次性閉卷考試完成,試卷題型也大都為考察課程主要知識內(nèi)容點的選擇題、填空題、計算題、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、成績評定不能適應(yīng)流體力學(xué)教學(xué)的需要,必須進行適當(dāng)?shù)馗母?,?gòu)建面向工程的教學(xué)體系,注重實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,搭建能力培養(yǎng)平臺,建立更科學(xué)的考核機制,以適應(yīng)形勢的變化發(fā)展。目前,我國高校所使用的流體力學(xué)教材主要有毛根海編著的《應(yīng)用流體力學(xué)》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學(xué)》、丁祖榮編著的《流體力學(xué)》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》作為指定教材。2012年,在認真梳理流體力學(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,對流體力學(xué)教學(xué)大綱進行了修訂、對教學(xué)手段進行改進,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,對這部分知識點,把講授的重點放在深化和提高上。

2.將流體的物理性質(zhì)、靜力學(xué)、動力學(xué)、水頭損失和水力計算作為教學(xué)的重點。

3.大幅增加適應(yīng)環(huán)境工程實踐需要的內(nèi)容,引入一些環(huán)境工程案例,讓同學(xué)們未進入社會就能體會到流體力學(xué)對環(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,讓學(xué)科負責(zé)人講解專業(yè)培養(yǎng)方案,有經(jīng)驗的教師教授如何進入大學(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)的理念以及與之對應(yīng)的教學(xué)模式、考核體系等內(nèi)容。讓新生對自己的大學(xué)生活作全局規(guī)劃,從獲得知識、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”傳授知識的教學(xué)方法,采用注重培養(yǎng)實踐能力的教學(xué)方法,針對具體教學(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,先提出一些與環(huán)境工程實踐密切相關(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),就可以運用所學(xué)的相關(guān)知識解決這些實際問題,讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),就不會盲目地學(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)驗豐富的司機,總是要發(fā)動機預(yù)熱一段時間后才開始行駛”?在流體靜力學(xué)章節(jié)以“為什么點滴吊瓶的液體逐漸減少時而藥液的流速卻不變”?流體動力學(xué)中以“為什么飛機的頭部有一根長長的針狀物”等來導(dǎo)入。學(xué)完一個章節(jié)后,再告訴他們由于課堂教學(xué)時間有限,還有很多問題的解決需要更多的知識,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)知識有些儲備后,要鼓勵、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、實驗器具等科技作品,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。這時我會帶些有興趣的同學(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。針對流體力學(xué)中的概念和規(guī)律比較抽象和枯燥的特點,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,綜合運用圖像、文字、動畫等展現(xiàn)圖文并茂的教學(xué)內(nèi)容,運用視覺效應(yīng)加強教學(xué)效果、擴大知識面。例如,流體動力學(xué)章節(jié)中講述流線的性質(zhì)時,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)口堆了一個土包,外面涼爽的風(fēng)能吹進洞穴,若下風(fēng)口沒有土包,涼風(fēng)進不去。以這種生動的形式展現(xiàn)課程內(nèi)容,而不是簡單地播放幻燈片。學(xué)生不僅學(xué)到了知識,而且感受到知識的生動有趣性。對于重點內(nèi)容,要嚴格進行板書推導(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)生嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng),不能簡單地把熱熱鬧鬧當(dāng)做生動有趣。對一些工程或生活中碰到的案例或常識,也不太容易做課堂實驗時,可以通過一些課件來模擬。將理論知識與視頻、動畫、工程案例、生活常識相結(jié)合,調(diào)動了同學(xué)們的學(xué)習(xí)激情,使其從被動式聽課轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃邮叫蕾p知識。如在流體動力學(xué)章節(jié),我引入了美國南北戰(zhàn)爭時期的彼得斯堡戰(zhàn)役的一段視頻:講述一個叫普萊曾茨的士兵,運用流體力學(xué)知識解決地道通風(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、引入演示實驗

整合現(xiàn)有的實驗中心、環(huán)境工程實驗室、環(huán)境科學(xué)實驗室的資源,自行搭建或購置一些演示實驗裝置,將演示實驗引入流體力學(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。若暫時沒有條件,也要積極引入一些相關(guān)實驗或?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)中的一個難點,非常抽象。因此,在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時,我就在課堂上做些表面上看起來匪夷所思的實驗,但卻可以用伯努利方程式很容易解釋這種現(xiàn)象。例如嘴用力吹一個漏斗,乒乓球而不落地。學(xué)生非常驚詫這個現(xiàn)象,立刻想知道為什么會這樣,學(xué)習(xí)的積極性立刻被調(diào)動起來。然后在黑板上畫出示意圖,再用伯努利方程式解釋,學(xué)生就會理解透徹、記憶深刻。

五、加強素質(zhì)拓展

鼓勵學(xué)生積極與工程、生活、生產(chǎn)實際相結(jié)合,制作小發(fā)明小創(chuàng)造,參與科學(xué)研究、社會調(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,取得了不錯的成績。通過這些鍛煉,不僅加深了學(xué)生對課程的理解,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的能力,增強了學(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)練計劃、優(yōu)秀畢業(yè)論文培育計劃、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)建實習(xí)基地、培訓(xùn)基地、現(xiàn)場調(diào)研、技術(shù)咨詢、項目合作等形式,獲得與流體力學(xué)有關(guān)的技術(shù)難題。再以這些問題為范例,通過現(xiàn)場考察、技術(shù)交流、故障診斷、問題分析、解決方案、實施效果等環(huán)節(jié),供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。不僅解決了工程實際問題,而且開闊了學(xué)生的視野。讓學(xué)生預(yù)先進入工作角色,以業(yè)務(wù)需求帶動求知欲望。只有在實際工作中,學(xué)生才能對專業(yè)知識的應(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識,對于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)重點、專業(yè)知識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)對于人才培養(yǎng)的支撐度,推動教學(xué)理念與內(nèi)容、方式與方法的變革,切實發(fā)揮課程考核對教學(xué)效果的檢驗與評價作用,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)量的實施意見,2014年學(xué)校啟動教學(xué)考核改革試點工作,《流體力學(xué)》是我校第一批立項的課程考核改革試點課程。在新的考核方案中,我更加注重學(xué)生對基本概念、基本規(guī)律的理解,學(xué)生分析、解決實際問題的能力。實行過程化考核、多種形式的考核。全面考察學(xué)生對知識的掌握程度、概括能力和綜合應(yīng)用水平??梢詥卧獪y試時采用開卷考試,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、項目設(shè)計、調(diào)查報告等多種形式相結(jié)合,將知識理論識記的考察與分析解決問題能力的檢驗并重,對學(xué)生進行系統(tǒng)地評價。

2.強化全程評價。把課程考核貫穿于教學(xué)的全過程,將過程評價與終結(jié)評價相結(jié)合,設(shè)計不同階段、不同方式考核的分值比例,對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行有效評價,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)。過程考核在評定學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的同時,加強了對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度等非智力因素的考察,分課堂表現(xiàn)和課下表現(xiàn),各占總成績的10%。過程考核成績占總成績的30%,期末考核占總成績的50%。過程考核有章節(jié)考核、期中考核和歸納總結(jié)考核。章節(jié)考核分3次進行,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)自己對課程的把握、見解出一份合適的試卷,教師據(jù)此評分,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用課本知識,強調(diào)知識的綜合應(yīng)用和實踐運用。題型包括選擇題、計算題、作圖題、項目設(shè)計型和開放性試題。建立電子試題庫,實行抽題組卷,實現(xiàn)教考分離。試題庫中有一半是學(xué)生出的試題(由教師篩選出優(yōu)質(zhì)的試題,或稍作修改),一半為教師出的試題。

3.優(yōu)化考核內(nèi)容。以促進學(xué)生全面發(fā)展為原則,選擇考核內(nèi)容。在評定學(xué)生對基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能的同時,突出對學(xué)生分析解決問題、動手能力及綜合素質(zhì)的考察。采用體現(xiàn)創(chuàng)新特點的考試題型,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。理論知識考核的重點為課程知識體系中核心要點、基本原理的理解與運用;實踐知識方面突出對操作流程的熟悉程度、實踐結(jié)果分析運用能力的檢測;綜合素質(zhì)方面的考察堅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,考核實行扣分制,滿分為10分。如上課曠課、玩手機、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)果及時上網(wǎng)公布,學(xué)生可以查看自己的考核成績,對自己前段時間的學(xué)習(xí)效果有一個清醒的認識,及時調(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)的主動性與積極性。切實發(fā)揮課程考核對教學(xué)效果的檢驗與評價作用,對教學(xué)內(nèi)容與方式改革的推動作用,對學(xué)生學(xué)習(xí)投入的引導(dǎo)作用,促進本科教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。在教學(xué)過程中,選擇適當(dāng)時機向?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,以及前段時間學(xué)習(xí)的感受,我再根據(jù)學(xué)生反饋來的信息,及時調(diào)整教學(xué)方法、手段、進度等,認真處理好教與學(xué)的關(guān)系。并根據(jù)學(xué)生的意見、可采納程度、對教學(xué)的關(guān)注程度進行打分,并計入該門課程的平時成績。

七、結(jié)束語

流體力學(xué)是一門系統(tǒng)性、理論性很強的應(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,如何將知識傳授與提高學(xué)生應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生科研意識、適應(yīng)社會需求相兼顧,對于教師自身素質(zhì)、教學(xué)水平和教學(xué)方法是一個嚴峻的挑戰(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)進行教學(xué)改革,并對考核方式、內(nèi)容、過程和反饋進行配套改革,推動教學(xué)理念、方法的變革。加強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用,真正掌握相關(guān)知識,為日后工程,科研和工作打下良好基礎(chǔ)。

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篇6

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

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

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

中圖分類號:O243;TU984 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)03-0096-02

作者簡介:龔韓慶(1978-),男,浙江義烏人,工程師,本科,研究方向為城市規(guī)劃。

0 引言

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

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

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

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

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

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

方程(1)和(2)組成了整個求解區(qū)域小氣候場的方程組。

3 對城市規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)用計算流體力學(xué)典型案例的分析

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

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

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

4 結(jié)束語

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

參考文獻:

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

篇7

關(guān)鍵詞:工程流體力學(xué);教學(xué)改革;實踐;計算流體力學(xué)

中圖分類號:H191

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

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

1、理論課的教學(xué)改革

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

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

2)采用板書與多媒體技術(shù)有機結(jié)合進行教學(xué)。

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

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

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

2、實驗課教學(xué)改革

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

3、加強CFD技術(shù)在工程流體力學(xué)中的應(yīng)用

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

4、結(jié)束語

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

參考文獻:

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

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

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

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

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

篇8

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

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

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

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

一、課程教學(xué)質(zhì)量控制系統(tǒng)

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

青年教師的培養(yǎng)是師資隊伍建設(shè)的重點。青年教師學(xué)歷層次高、基礎(chǔ)扎實;其不足是講課內(nèi)容與生產(chǎn)實際及后續(xù)課程結(jié)合較少,講課時還不能收放自如。為此,安排青年教師邊上課、邊助課。實踐證明,助課是一種培養(yǎng)年輕教師上好課的必要環(huán)節(jié)。教材是教學(xué)內(nèi)容的主要載體,我們根據(jù)專業(yè)特點編寫了一套符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、具有特色的高質(zhì)量教材和輔助教材。針對能源與動力類專業(yè)本科教學(xué)要求,并兼顧其他相關(guān)專業(yè)的教學(xué)需要,2002年出版了《工程流體力學(xué)》第一版。該教材在江蘇省教育廳的資助下,進行整體優(yōu)化、精簡、補充,突出工程背景和工程應(yīng)用,作為江蘇省高校立項精品教材,于2010年出版了第二版。為使學(xué)生更好掌握工程流體力學(xué)的內(nèi)容,2007年,出版了配套學(xué)習(xí)輔導(dǎo)教材《流體力學(xué)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與習(xí)題解答》。該教材作為工程流體力學(xué)課程的配套學(xué)習(xí)輔導(dǎo)教材,受到學(xué)生的歡迎,取得了良好效果。同時,為滿足《工程流體力學(xué)》雙語課程教學(xué)需要,在參考國外原版教材的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校的實際情況,于2010年出版了英文版《工程流體力學(xué)》教材,完善了我?!豆こ塘黧w力學(xué)》教材體系。為提高教材質(zhì)量,特邀美國肯塔基大學(xué)Jimmy Smart教授參與了教材的編寫工作,并對整本教材進行審閱、修改。在理論教學(xué)過程中,充分利用教師因素和學(xué)生因素[3]。教師是教學(xué)過程的組織者,在教學(xué)過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用。通過實例讓學(xué)生理論聯(lián)系實際;通過實例來吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深印象。實驗教學(xué)是理論聯(lián)系實際的主要環(huán)節(jié),開放的實驗?zāi)J皆趯W(xué)生的基本實驗技能掌握,知識的綜合應(yīng)用,創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和開拓能力的培養(yǎng)方面起著重要的作用[4]。我們的實驗教學(xué)以能力培養(yǎng)為重點,包括動手能力、觀察能力和分析問題能力。從1999年起,我校將實測實驗、演示實驗和計算機模擬實驗融為一體,極大地改善了實驗手段。工程流體力學(xué)課程配套了16學(xué)時的綜合實驗課,學(xué)生可根據(jù)個人情況,選擇合適的時間進行實驗。為學(xué)生創(chuàng)造了一流的、開放的實驗室課外學(xué)習(xí)基地,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手能力。熱能與動力工程專業(yè)本科生多次在全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽中獲獎,與工程流體力學(xué)綜合性、設(shè)計性實驗的鍛煉是分不開的??荚嚦煽兪呛饬拷膛c學(xué)效果的一個主要指標(biāo),確??荚嚨膰烂C性和公平性,并使考試成績能夠如實反映教與學(xué)的效果。從學(xué)校的情況來看,還是以筆試為主,主要是考核學(xué)生對基礎(chǔ)理論的掌握情況,是檢驗教學(xué)質(zhì)量的主要手段,也是驗證教學(xué)效果的主要途徑[5]??荚嚨哪康氖菫榱肆私鈱W(xué)生對本課程知識體系的掌握情況,不能單靠死記硬背來檢驗學(xué)生對知識的掌握程度,考試內(nèi)容要注重學(xué)生對基本理論的理解和運用上。使學(xué)生把學(xué)習(xí)的重點放在對基本理論和基本概念的應(yīng)用和理解上,避免死記硬背式的學(xué)習(xí)方法。而計算題則突出對解題步驟的要求,按步驟給分,沒有步驟就不給分。目前,我們正在積極開展工程流體力學(xué)習(xí)題庫和試題庫建設(shè)。在同時開課班級較多的情況下,采取統(tǒng)考的形式,使考、教分離,使考試能夠更好地檢查教與學(xué)的質(zhì)量和效果。

二、課程教學(xué)質(zhì)量信息收集與處理系統(tǒng)

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

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

三、課程教學(xué)質(zhì)量信息反饋系統(tǒng)

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

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

參考文獻:

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

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)22-0057-02

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

一 目前船舶流體力學(xué)教學(xué)存在的問題

以欽州學(xué)院為例,船舶流體力學(xué)課程定位為船舶與海洋工程專業(yè)的主干課程,是進一步學(xué)習(xí)船舶原理等課程的基礎(chǔ)。長期以來,因概念抽象、學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,使得流體力學(xué)課程既難教也難學(xué),要想讓學(xué)生將學(xué)到的知識與相關(guān)的實際問題結(jié)合起來尤為困難。盡管流體力學(xué)具有悠久的歷史,豐富的內(nèi)涵和外延,但是作為專業(yè)基礎(chǔ)課,船舶流體力學(xué)為專業(yè)課服務(wù)的定位極大地限制了課程的教學(xué)時間。在學(xué)生素質(zhì)參差不齊的情況下,使得培養(yǎng)學(xué)生扎實的基礎(chǔ)和拓寬知識面兩方面不能兼顧,顧此失彼。這一問題的存在不但限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也不利于培養(yǎng)學(xué)生在工程中分析問題和解決問題的能力。因此有必要對這一問題進行研究,找到解決問題的方法,改善流體力學(xué)教學(xué)的效果。

二 以任務(wù)化模塊為導(dǎo)向的教學(xué)模式探索

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

1.任務(wù)化模塊的選取

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

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

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

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

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

2.任務(wù)化模塊的實施

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

任務(wù)化模塊實施流程圖

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

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

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

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

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

第四,考核。通過任務(wù)化模塊的完成過程對學(xué)生的不同能力進行考核,考核階段就分為了基本素質(zhì)考核、自學(xué)能力考核和應(yīng)用能力考核??己藢W(xué)生基本知識掌握情況、收集相關(guān)資料的情況,學(xué)生自學(xué)相關(guān)軟件的考核,對任務(wù)化模塊攻關(guān)的報告評價。

三 結(jié)語

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

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【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué) 教學(xué)改革 探討

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)14-0056-02

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

一 工程流體力學(xué)“教與學(xué)”問題調(diào)研

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

1.課程本身所具有的特點

工程流體力學(xué)課程包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面的內(nèi)容,課程涉及的知識面比較廣泛,尤其對學(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)課程本身研究對象是流體,研究對象不具有固定的形狀、研究理論比較抽象、經(jīng)驗公式繁多且推導(dǎo)過程復(fù)雜不易理解。以上特點導(dǎo)致了工程流體力學(xué)課程教師難教、學(xué)生難學(xué),教學(xué)效果不理想,并對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)造成了不良影響。

2.學(xué)生“學(xué)”存在的問題

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

3.教師“教”存在的問題

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

這種教學(xué)方式造成的更大危害是逐漸使學(xué)生徹底喪失了學(xué)習(xí)的主動性和與教師交流的動力。在這種情況下,教師無法得到學(xué)生反饋的信息,進一步影響了教學(xué)水平的提高。(2)教學(xué)內(nèi)容老舊,講課內(nèi)容局限于教材本身,沒有或很少對課本知識進行擴展、結(jié)合現(xiàn)實生活中的實際現(xiàn)象進行舉例說明,理論與實際脫節(jié),導(dǎo)致學(xué)生不知道學(xué)習(xí)本門課程能夠解決什么問題和如何解決問題的疑問。(3)過于依賴多媒體課件授課,板書很少,或者幾乎就摒棄了板書。此外,課件的制作質(zhì)量不高也是造成教學(xué)效果不理想的一個方面。

二 教學(xué)改革的思考與建議

1.教材方面的思考與建議

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

2.興趣是重要的前提

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

3.“教”的改革實踐