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流體力學(xué)教程范文第1篇

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；教學(xué)改革；現(xiàn)狀；思考

中圖分類(lèi)號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-2851（2013）-01-0148-01

流體力學(xué)是土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是全國(guó)勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)工程師基礎(chǔ)考試必考科目。流體力學(xué)作為力學(xué)的一個(gè)重要分支，主要研究流體在靜止或運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的基本規(guī)律及其在工程中的應(yīng)用，是高等學(xué)校眾多工科專(zhuān)業(yè)的必修課。流體力學(xué)也是一門(mén)理論性和工程實(shí)際意義都較強(qiáng)的課程，具有理論不易掌握、概念和方程較多且易混淆、對(duì)學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識(shí)及綜合分析和處理問(wèn)題能力要求較高等特點(diǎn)，與枯燥、繁多的理論以及教學(xué)時(shí)數(shù)的減少形成了尖銳的矛盾。因此，尋求一種新的有效的教學(xué)手段，視聽(tīng)結(jié)合，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)越性，加大課堂教學(xué)的信息密度和知識(shí)密度，拓寬課堂教學(xué)的新思路成為必然。

一、流體力學(xué)課多媒體教學(xué)現(xiàn)狀

根據(jù)在流體力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用多媒體課件的情況來(lái)看，多媒體課件的應(yīng)用使單位時(shí)間內(nèi)教學(xué)內(nèi)容大為增加得到公認(rèn)，但對(duì)教學(xué)效果的看法反映并不一致。為了解使用多媒體課件的教學(xué)效果，我們兩次發(fā)出不記名問(wèn)卷。其中一次讓學(xué)生給打分，30名同學(xué)中認(rèn)為現(xiàn)在使用的流體力學(xué)多媒體課件有較大幫助和有所幫助的各有10名，合計(jì)占67%。經(jīng)討論分析，多媒體課件之所以會(huì)出現(xiàn)授課效果不佳的情況，主要是因?yàn)樵谡n件的制作和使用的過(guò)程中，存在如下這些“問(wèn)題”：

1.原有課件的制作和應(yīng)用沒(méi)有充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，只是將教師從粉筆、黑板中解放出來(lái)。有些章節(jié)內(nèi)容單調(diào)甚至照抄課本內(nèi)容，成了文本教材的電子化；有些則忽略了教學(xué)內(nèi)容的連貫性和邏輯性。

2.多媒體課件中，圖片、動(dòng)畫(huà)的選擇不符合整體教學(xué)的安排。要么簡(jiǎn)單拼湊，造成課件的形式缺乏多樣性；要么將簡(jiǎn)單的問(wèn)題復(fù)雜化，缺乏合理的思路，其結(jié)果是大量的圖片分散了學(xué)生的注意力，浪費(fèi)了時(shí)間，造成教學(xué)質(zhì)量下降。

3.課件包含知識(shí)過(guò)多，文字描述繁瑣。為了讓學(xué)生能夠在有限的課時(shí)內(nèi)學(xué)到更多的知識(shí)，教師過(guò)于擴(kuò)大多媒體課件的知識(shí)量，造成了屏幕上顯示的內(nèi)容過(guò)多、講解時(shí)屏幕翻滾過(guò)快，學(xué)生對(duì)教師所講授的內(nèi)容沒(méi)有留下印象，也不知道大量的知識(shí)點(diǎn)該從何處著手記錄，導(dǎo)致學(xué)生不容易跟上教師的思路，不易復(fù)習(xí)。

4.課件內(nèi)容“乏味”，不能吸引學(xué)生注意力。部分課件內(nèi)容陳舊，有些內(nèi)容與講課內(nèi)容結(jié)合不緊密，還有一些音像不夠清晰，影響視聽(tīng)效果。

二、課程多媒體教學(xué)改革的思考

1.總方案設(shè)計(jì)。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查及調(diào)研等方法，對(duì)流體力學(xué)多媒體教學(xué)的需求性、優(yōu)缺點(diǎn)、教學(xué)效果等方面進(jìn)行全面分析。調(diào)查研究存在于各個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)中的問(wèn)題，并進(jìn)行匯總分析，以確定出總體方案。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)。根據(jù)《流體力學(xué)》教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程等方面進(jìn)行安排，建立課程層次結(jié)構(gòu)。多媒體課件內(nèi)容的選取要以教材為藍(lán)本，從實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、完成教學(xué)任務(wù)的需要出發(fā)，但又不能為課本所束縛，要充分增加課件的含金量。一個(gè)優(yōu)秀的課件不能只是教材的幻燈片演示，而應(yīng)該增加它的生動(dòng)直觀的作用，因此教材內(nèi)容的選取很關(guān)鍵。隨著對(duì)課件制作認(rèn)識(shí)的提高，我們做課件的每一部分時(shí)，都應(yīng)該做到心中有數(shù)，對(duì)于每一頁(yè)面的制作都要做到精益求精，這樣做出的課件才能流暢的運(yùn)行。

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)合理的流程，使教學(xué)內(nèi)容通過(guò)多媒體課件的方式表現(xiàn)出來(lái)。多媒體教學(xué)擺脫了黑板加粉筆的呆板表現(xiàn)形式，依賴(lài)于大量的多媒體素材，把以往受時(shí)間和空間限制的內(nèi)容搬進(jìn)課堂，體現(xiàn)了其特有的優(yōu)勢(shì)。素材的選取依授課內(nèi)容而決定。制作課件時(shí)，老師本身就是一名導(dǎo)演，怎樣把“演員”（即素材）放到適合的位置，并使它表演得出色，全部依賴(lài)于導(dǎo)演的水平。因此教師要吃透教學(xué)內(nèi)容，在參透文字稿本的基礎(chǔ)上，反復(fù)構(gòu)思，進(jìn)行創(chuàng)作，設(shè)計(jì)出符合教學(xué)的課件來(lái)。

4.版面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)技術(shù)性、藝術(shù)性以及應(yīng)用性良好的版面，提高課件的教學(xué)效果。課件制作過(guò)程要求熟悉電腦的基本操作、掌握相關(guān)軟件的使用方法。做課件并不是說(shuō)我只要掌握了課件制作軟件的使用就可以了，它需要多種軟件協(xié)同工作，比如圖像制作、聲音錄制、文字編輯、動(dòng)畫(huà)制作等等，所以要求我們平時(shí)注意多學(xué)一些操作方法，或在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員的配合下共同完成課件的制作，以使課件不僅具有教學(xué)內(nèi)容的教育性、科學(xué)性，而且要有課件的技術(shù)性，藝術(shù)性。

5.收集使用反饋意見(jiàn)。為保證課件的正常使用，還需要多次測(cè)試，以便能夠發(fā)現(xiàn)課件在運(yùn)行當(dāng)中存在的問(wèn)題，及時(shí)修改，不斷完善。一個(gè)課件的好與壞，只有通過(guò)實(shí)踐才能真正得出結(jié)論。課件制作完成后，應(yīng)用于課堂教學(xué)，然后根據(jù)學(xué)生的反饋信息，再將課件加以修改，從而使其達(dá)到最優(yōu)。如果制作的課件引不起學(xué)生的興趣，在課堂上起不到應(yīng)有的效果，那么這樣的課件無(wú)疑是失敗的。因此還需要不斷地對(duì)課件進(jìn)行修改、完善與升級(jí)，使之更加適合教學(xué)的要求。

根據(jù)《流體力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)、制作多媒體素材，集圖、文、聲、像的綜合表現(xiàn)功能，融教育性、科學(xué)性、藝術(shù)性、技術(shù)性于一體的課件，可以有效調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的潛能，強(qiáng)化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，從而促進(jìn)大學(xué)生對(duì)流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和應(yīng)用，并提高利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)

流體力學(xué)教程范文第2篇

關(guān)鍵詞CDIO；流體力學(xué)；能力培養(yǎng)；教學(xué)改革

1引言

“流體力學(xué)”作為理工科的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，它的重要性是眾所周知的，作為力學(xué)分支，其在安全工程專(zhuān)業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，與泄漏、火災(zāi)、爆炸、通風(fēng)等有著密切的關(guān)系，是后續(xù)工業(yè)通風(fēng)、消防工程等專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。近年來(lái)流體力學(xué)學(xué)科發(fā)生深刻變化，對(duì)流體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)加深，測(cè)量手段更為先進(jìn)，對(duì)流體運(yùn)動(dòng)分析和處理的能力空前強(qiáng)大，與工程應(yīng)用結(jié)合更加緊密。然而“流體力學(xué)”這門(mén)課程概念抽象、數(shù)學(xué)公式多，在以往課程教學(xué)過(guò)程中更多重視理論知識(shí)的傳授，人才培養(yǎng)過(guò)程中存在著過(guò)分偏重理論知識(shí)學(xué)習(xí)，缺乏對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)等不足之處。因此，本文借鑒國(guó)際流行的CDIO工程教育理念，擬對(duì)安全工程專(zhuān)業(yè)“流體力學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革，使理論知識(shí)服務(wù)于后續(xù)的安全知識(shí)學(xué)習(xí)及工作實(shí)際，將知識(shí)教育和能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)真正地更好地融入之后的安全工作中。

2CDIO工程教育理念

CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Imple-ment）和運(yùn)行（Operate）的簡(jiǎn)稱(chēng)?！癈”構(gòu)思指系統(tǒng)性的構(gòu)想、思考，明確產(chǎn)業(yè)需求。“D”設(shè)計(jì)是把將要被實(shí)現(xiàn)的計(jì)劃通過(guò)視覺(jué)的形式描述出來(lái)的活動(dòng)過(guò)程；“I”實(shí)施是執(zhí)行、施行實(shí)際的行為，指把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程；“O”運(yùn)行是指產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)之后（即實(shí)施之后）使用其來(lái)達(dá)到想要的價(jià)值的過(guò)程。從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施到運(yùn)行的全過(guò)程就是產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，用它來(lái)代表工程的范疇[1]。CDIO教育模式提倡培養(yǎng)具有較高專(zhuān)業(yè)理論水平和符合產(chǎn)業(yè)需求的綜合性應(yīng)用能力并重的高等工程教育專(zhuān)業(yè)學(xué)生，這種模式在安全工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域具有一定的借鑒意義[2]。CDIO強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)和產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行的真實(shí)工程實(shí)踐環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、知識(shí)之間有機(jī)聯(lián)系的方式培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，使學(xué)生在創(chuàng)新思維能力、終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和工程實(shí)踐能力等方面得到全面的訓(xùn)練和提高。

3基于CDIO理念的流體力學(xué)課程實(shí)施

3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)時(shí)，教材的選取是非常重要的，首先要選擇一本好的教材，然后圍繞教材的內(nèi)容，進(jìn)行全方位的內(nèi)容設(shè)計(jì)。湖南工學(xué)院安全工程專(zhuān)業(yè)選用的教材為蔡增基、龍?zhí)煊逯骶幍摹读黧w力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》，該教材詳細(xì)介紹了流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，并配有豐富的習(xí)題供學(xué)生課后練習(xí)鞏固，另圍繞教學(xué)大綱，每章設(shè)置了思考題。但教材內(nèi)容多是從供熱通風(fēng)空調(diào)類(lèi)專(zhuān)業(yè)角度出發(fā)，內(nèi)容較多。按照安全專(zhuān)業(yè)職業(yè)能力與素質(zhì)需求為導(dǎo)向，結(jié)合我校安全工程專(zhuān)業(yè)對(duì)該課程課時(shí)安排較少，學(xué)生文科生多，理科基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)、安全工程專(zhuān)業(yè)需求及其與后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程之間的關(guān)系，課程教學(xué)內(nèi)容分為四部分：（1）流體靜力學(xué)。掌握流體平衡的規(guī)律，對(duì)其中與安全工程關(guān)系不大的小節(jié)進(jìn)行刪除。（2）流體動(dòng)力學(xué)。研究流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，作用于流體上的力與運(yùn)動(dòng)要素之間的關(guān)系，以及流體的運(yùn)動(dòng)特征與能量轉(zhuǎn)換等。（3）有關(guān)流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，如孔口與管嘴恒定流、管道恒定流等。注重與工業(yè)通風(fēng)、消防、安全工程中常見(jiàn)的泄漏等問(wèn)題相結(jié)合。（4）泵與風(fēng)機(jī)工作原理及運(yùn)行知識(shí)，重點(diǎn)掌握如何選擇泵與風(fēng)機(jī)。由于課時(shí)有限，其他知識(shí)可通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)來(lái)完成。內(nèi)容設(shè)置注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力和分析解決問(wèn)題的能力，不因課時(shí)少而刪除其物理背景、力學(xué)建模和求解過(guò)程等方面的學(xué)習(xí)，只講授結(jié)果、計(jì)算公式、圖表等這種短視的做法培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生只是現(xiàn)成公式的計(jì)算機(jī)器，面對(duì)新的問(wèn)題將束手無(wú)策，學(xué)生沒(méi)有創(chuàng)新能力，沒(méi)有利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。只有掌握正確的基本概念和流體運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律，才能認(rèn)識(shí)特殊規(guī)律，才能有分析實(shí)際問(wèn)題的能力，才能正確應(yīng)用和處理流體力學(xué)商業(yè)軟件。

3.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法

在課堂教學(xué)中注重學(xué)生綜合思維、系統(tǒng)思維和工程能力的培養(yǎng)。結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用以問(wèn)題學(xué)習(xí)的形式，要求學(xué)生基于問(wèn)題學(xué)習(xí)。（1）首先要講授該門(mén)課程的性質(zhì)及作用，讓學(xué)生掌握該課程在整個(gè)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中的作用以及工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用價(jià)值，以及該課程與其他課程之間的關(guān)系，從而在學(xué)生的整體知識(shí)架構(gòu)中建立起清晰的課程邏輯聯(lián)系[3]，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。（2）各知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程采用啟發(fā)式教學(xué)法，先由老師設(shè)置問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)；學(xué)完之后讓學(xué)生思考學(xué)了什么，有什么用；除了基本的教學(xué)過(guò)程外，在課程中設(shè)置一些小專(zhuān)題討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。（3）傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于缺乏對(duì)知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)生通常將通過(guò)考試作為學(xué)習(xí)目標(biāo)而專(zhuān)注于記憶考試內(nèi)容。因此在教學(xué)中注重相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的講解的同時(shí)，注重對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和拓展，各知識(shí)點(diǎn)多方面地與安全工程專(zhuān)業(yè)相結(jié)合（如在講述孔口管嘴出留時(shí)與危險(xiǎn)化學(xué)品物質(zhì)泄漏進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事故相結(jié)合；講述流動(dòng)阻力時(shí)與工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計(jì)、消防水管道設(shè)計(jì)相結(jié)合），強(qiáng)調(diào)其對(duì)專(zhuān)業(yè)的支撐作用，要求理論知識(shí)必須服務(wù)于安全工作實(shí)際，將知識(shí)教育和工程能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。

3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是CDIO模式下教學(xué)環(huán)節(jié)的非常重要的組成部分，學(xué)生工程能力的培養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力的提高，有賴(lài)于此環(huán)節(jié)[4]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面通過(guò)建設(shè)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)踐教學(xué)貫穿于學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力、研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)K分為基礎(chǔ)驗(yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K?；A(chǔ)驗(yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn)主要包括雷諾實(shí)驗(yàn)、能量守恒驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、沿程阻力實(shí)驗(yàn)、局部阻力實(shí)驗(yàn)、文丘里管實(shí)驗(yàn)、流量計(jì)實(shí)驗(yàn)、離心泵實(shí)驗(yàn)等[5]。這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，能幫助學(xué)生更好地理解流體力學(xué)的基本原理和定律，但缺乏創(chuàng)造性，沒(méi)有與安全工程專(zhuān)業(yè)實(shí)際相結(jié)合。綜合性實(shí)驗(yàn)如與工業(yè)通風(fēng)課程相結(jié)合，設(shè)計(jì)一個(gè)通風(fēng)除塵管道模型，學(xué)生通過(guò)流體力學(xué)知識(shí)制定實(shí)驗(yàn)方案，使用儀器測(cè)量風(fēng)速、壓強(qiáng)等相關(guān)參數(shù)計(jì)算通風(fēng)阻力。讓學(xué)生把流體力學(xué)知識(shí)更好地與安全工程專(zhuān)業(yè)相結(jié)合，解決專(zhuān)業(yè)實(shí)際問(wèn)題。綜合類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)相對(duì)較復(fù)雜，采用團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式，通過(guò)互相交流討論解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，發(fā)散思維，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行匯報(bào)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過(guò)建設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生參加各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新活動(dòng)、自主實(shí)驗(yàn)、參與大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、參與教師科研項(xiàng)目提供實(shí)踐平臺(tái)。如學(xué)生可進(jìn)行計(jì)算機(jī)虛擬流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)、利用flunet軟件模擬火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣流動(dòng)過(guò)程。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)可鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。

4結(jié)論

1）安全工程專(zhuān)業(yè)“流體力學(xué)”課程作為一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課，其教學(xué)改革應(yīng)以專(zhuān)業(yè)能力需求為導(dǎo)向、學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)，引入CDIO理念進(jìn)行教學(xué)改革，可提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力、系統(tǒng)思維能力、和工程能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的工程意識(shí)及大工程觀。2）基于CDIO理念的“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)注重學(xué)生主體作用的發(fā)揮，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，采用問(wèn)題學(xué)習(xí)的形式進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生用基礎(chǔ)理論分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3）在“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革中，應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了基本的基礎(chǔ)驗(yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn)外，組織學(xué)生做一些綜合性、設(shè)計(jì)性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中注重學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，人際交往能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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流體力學(xué)教程范文第3篇

[關(guān)鍵詞]工程流體力學(xué) 教學(xué)方法 改革 工程實(shí)踐

一、提煉課程核心思想、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)及上海市海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，上海海洋大學(xué)作為一所以海洋、水產(chǎn)和食品為特色的高校，在學(xué)科和專(zhuān)業(yè)建設(shè)方面取得了較大進(jìn)步，《工程流體力學(xué)》作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課，其地位愈來(lái)愈顯得重要。其中海洋學(xué)院、食品學(xué)院和工程學(xué)院幾十年來(lái)在本科和研究生教育中，一直將《工程流體力學(xué)》和《高等流體力學(xué)》作為一門(mén)相當(dāng)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。特別是，工程學(xué)院的機(jī)制專(zhuān)業(yè)將《工程流體力學(xué)》作為該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)必修課，隨著學(xué)校的發(fā)展，這門(mén)課程必將滲透到生命學(xué)院的水產(chǎn)、水生物、設(shè)施漁業(yè)、水環(huán)境等專(zhuān)業(yè)和方向中。目前根據(jù)已定的教學(xué)計(jì)劃，每學(xué)年有近650名學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課，由于各專(zhuān)業(yè)對(duì)其內(nèi)容眼球的不同，需要結(jié)合各專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，提煉課程核心思想、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)不同的模塊組合，確實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

上海海洋大學(xué)《工程流體力學(xué)》任課教師根據(jù)多年的教學(xué)大綱及要求編寫(xiě)了“工程流體力學(xué)”教材，同時(shí)完成了配套教材的ppt電子教案，要求學(xué)生掌握流體力學(xué)的基本知識(shí)、原理和計(jì)算方法，主要包括：靜平衡微分方程、流體對(duì)固壁的總壓力、流體運(yùn)動(dòng)的描述、伯努利方程、動(dòng)量（矩）方程、量綱分析、相似原理、繞流阻力等。在弄清概念，掌握理論的基礎(chǔ)上，能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用基本理論分析解決實(shí)際問(wèn)題，并掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，為從事專(zhuān)業(yè)工作、科研和其他專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。為了便于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，又出版了配套教材的“工程流體力學(xué)習(xí)題解析”一書(shū)。同時(shí)根據(jù)實(shí)際工程需要，將《工程流體力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容分為3個(gè)層次，即流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論、流體力學(xué)知識(shí)與進(jìn)展、流體力學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐， 克服了以往過(guò)分重視理論知識(shí)的介紹，輕視其應(yīng)用的弊端。此外，還相繼開(kāi)出了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課、計(jì)算流體力學(xué)等。

同時(shí)，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的具體需求，在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容上都作了許多相應(yīng)的調(diào)整。例如在全校新開(kāi)了“工程流體力學(xué)的應(yīng)用”課程，受到了學(xué)生們的歡迎，選修這門(mén)課的學(xué)生相當(dāng)多，容量達(dá)95%以上。并設(shè)計(jì)了不同的模塊組合，對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在已完成《工程流體力學(xué)》教材的二版修訂中，在第8章中增加了明渠流動(dòng)內(nèi)容，增加了水波理論等內(nèi)容；針對(duì)食品專(zhuān)業(yè)的需要，增加了氣體及熱力學(xué)類(lèi)內(nèi)容，并補(bǔ)充五套自測(cè)題供學(xué)生選用，確實(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。

二、改進(jìn)教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng)

由流體力學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)的《工程流體力學(xué)》教材，于2006年由上海交通大學(xué)出版社出版，同時(shí)出版了與之配套的“工程流體力學(xué)習(xí)題解析”，為了便于教師教學(xué)，同時(shí)制作了與本教材配套的制作精美、圖文并貌的CAI課件，生動(dòng)地描述了流體力學(xué)的一些理論及現(xiàn)象，大大減輕了流體力學(xué)理論的學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和效率。這些系列教材的出版，對(duì)該課程的建設(shè)和質(zhì)量提升，起到了非常重要的作用。不但受到了本校學(xué)生的好評(píng)，同時(shí)還受到陜西理工大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)、浙江海洋學(xué)院及天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院等許多學(xué)校的歡迎，這些學(xué)校對(duì)系列教材給予了充分肯定。圖書(shū)發(fā)行突破2萬(wàn)本，出版方已無(wú)庫(kù)存。

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將課堂理論教學(xué)教案、主講教師課堂教學(xué)的部分錄像進(jìn)行網(wǎng)上共享，使用錄像片、流體力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)片、電子教材等多媒體教學(xué)手段，使學(xué)生感到難以接受的流動(dòng)力學(xué)概念變得十分生動(dòng)具體，加深對(duì)教材內(nèi)容的理解，提高教學(xué)質(zhì)量。使學(xué)生能夠隨時(shí)復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)相應(yīng)的課堂教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)充分利用上海海洋大學(xué)的E-Class網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)習(xí)題、例題解答，以及課后答疑網(wǎng)絡(luò)資源及軟硬件的建設(shè)，形成師生交流的互動(dòng)平臺(tái)，真正提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)用性。強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

在充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段的同時(shí)，不能忽視傳統(tǒng)教學(xué)方法的作用。本課程采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)模式，充分利用多媒體教學(xué)信息量大,圖像清晰生動(dòng)的特點(diǎn), 結(jié)合傳統(tǒng)板書(shū)講解復(fù)雜理論推導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)，不僅直觀清晰，一目了然，而且對(duì)重點(diǎn)部分又能反復(fù)講解，以達(dá)到學(xué)生基本理解并具有一定想象能力。例如在講解研究流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法：質(zhì)點(diǎn)法和空間點(diǎn)法時(shí)，多媒體上會(huì)出現(xiàn)公交車(chē)客流量觀察方法的動(dòng)畫(huà)，使學(xué)生既易于分清這兩種方法的不同，同時(shí)又強(qiáng)調(diào)一個(gè)相同的目的。又如在講到流體的漩渦運(yùn)動(dòng)時(shí)，有龍卷風(fēng)作強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的畫(huà)面；講到伯努利方程時(shí)，有踢任意球進(jìn)球門(mén)的畫(huà)面。理論教學(xué)上嚴(yán)謹(jǐn)，但是動(dòng)畫(huà)及多媒體生動(dòng)、形象，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)既不感到枯燥，同時(shí)又能加強(qiáng)對(duì)基本理論的理解。由于學(xué)生數(shù)很多，教學(xué)上采用大班課的形式（基本上每個(gè)教學(xué)班有近100名學(xué)生），多媒體教學(xué)發(fā)揮了很大的作用。它使繁冗的公式推導(dǎo)成為一個(gè)簡(jiǎn)單的講解過(guò)程，將復(fù)雜的流體運(yùn)動(dòng)生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)反復(fù)在黑板上演示講解。這兩個(gè)方法相輔相承，取得了很好的教學(xué)效果。這種授課方式既有利于避免研究生因長(zhǎng)時(shí)間精力高度集中而產(chǎn)生疲勞,又有利于他們理解并掌握復(fù)雜的流體力學(xué)基本理論。

2008年“工程流體力學(xué)”教材獲上海海洋大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。作為普通高校重點(diǎn)教材建設(shè)項(xiàng)目之一，2009年被上海市教委評(píng)為優(yōu)秀教材三等獎(jiǎng)，2011年獲得上海市教委重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目（滬教委高〔2011〕48號(hào)），極大地提高了上海海洋大學(xué)來(lái)在流體力學(xué)行業(yè)的影響力。

三、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，形成完整的教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系

在注重理論教學(xué)的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，2011年3月由上海海洋大學(xué)主編的《力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)-理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)》，由同濟(jì)大學(xué)出版社正式出版發(fā)行，其中的流體力學(xué)部分（第三大部分），從根本上解決了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與實(shí)驗(yàn)儀器不配套的問(wèn)題，有效提高了流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。2009年下半年新添置了多功能流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、動(dòng)量定理實(shí)驗(yàn)儀、流動(dòng)圖形顯示儀、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)儀、虹吸管實(shí)驗(yàn)儀、勢(shì)流疊加儀、空化實(shí)驗(yàn)儀等流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，新開(kāi)設(shè)了大量的設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生、教師互動(dòng)，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證理論，來(lái)觀察抽象的流體運(yùn)動(dòng)；用理論知識(shí)解釋一些流體現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象。這種教學(xué)手段提高了教學(xué)效果。同時(shí)在互動(dòng)中，將有關(guān)科研上對(duì)于流體力學(xué)的一些熱點(diǎn)問(wèn)題以討論的形式引入教學(xué)，充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)：在許多重點(diǎn)和難點(diǎn)的地方，基本上有配套的實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，既能培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行深入分析的思維習(xí)慣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也是加強(qiáng)印象、加深理解、克服難點(diǎn)的手段之一。

針對(duì)個(gè)別專(zhuān)業(yè)的特殊需要，開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。實(shí)際的流體運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，因此通過(guò)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要手段，為了幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論的理解，更好的用所學(xué)理論解決生產(chǎn)實(shí)際中的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多方籌建，2009年我校海洋環(huán)境專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，共16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：能量方程實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)、沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)、局部水頭損失實(shí)驗(yàn)、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)、管道測(cè)流量實(shí)驗(yàn)、流動(dòng)顯示實(shí)驗(yàn)、虹吸實(shí)驗(yàn)及勢(shì)流疊加實(shí)驗(yàn)等；針對(duì)食品專(zhuān)業(yè)的需要，開(kāi)設(shè)了氣體及熱力學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)。

四、實(shí)現(xiàn)教學(xué)和科研的互動(dòng)

在任課教師積極參加各類(lèi)相關(guān)的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)的同時(shí)，強(qiáng)化任課教師的科研觀念，以科研帶動(dòng)教學(xué)，以教學(xué)促進(jìn)科研，進(jìn)行有效的縱、橫向科研聯(lián)合。任課教師積極參與各類(lèi)教學(xué)改革和科研項(xiàng)目，如深水網(wǎng)箱水動(dòng)力研究、漁船螺旋槳軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人工魚(yú)礁流場(chǎng)分析、海洋結(jié)構(gòu)物的流固偶合分析、海洋波浪能的研究開(kāi)發(fā)等。通過(guò)這些項(xiàng)目的研究，加深了對(duì)流體力學(xué)在海洋科學(xué)中實(shí)際應(yīng)用和最新進(jìn)展的了解。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，每年選作以流體力學(xué)基礎(chǔ)理論及其工程應(yīng)用為畢業(yè)論文課題的本科學(xué)生20余人，研究生10人。取得多項(xiàng)教學(xué)改革和教學(xué)研究成果，并在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用，如流體力學(xué)團(tuán)隊(duì)教師編制的“漁船螺旋槳系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件”獲得2007年上海海洋大學(xué)科技成果三等獎(jiǎng)，該軟件目前已被濰坊柴油機(jī)廠、玉林柴油機(jī)廠等國(guó)內(nèi)主要柴油機(jī)生產(chǎn)廠家廣泛應(yīng)用。我校工程學(xué)院羊曉晟、侯淑榮、馬利娜、沈小青同學(xué)的“一種新型海洋波浪能發(fā)電裝置”項(xiàng)目，參加2011年由、中國(guó)科協(xié)、教育部、全國(guó)學(xué)聯(lián)和地方政府共同主辦的、在大連理工大學(xué)舉行的第十二屆“挑戰(zhàn)杯”終審決賽，在全國(guó)1935所高校選送的16976件作品中突潁而出，獲得“全國(guó)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)”。該項(xiàng)目由流體力學(xué)老師指導(dǎo)，并突破了波浪及流固耦合理論，極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)熱情。今后，本課程將在大學(xué)生科技創(chuàng)新中發(fā)揮更大的作用。

五、教學(xué)效果的考核

《工程流體力學(xué)》課程具有理論性強(qiáng)、公式多、數(shù)理基礎(chǔ)要求高的特點(diǎn),為幫助學(xué)生的學(xué)習(xí),僅僅通過(guò)教材講解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要配套必要的習(xí)題。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，更新試題內(nèi)容，完善試題庫(kù)建設(shè)，考慮到我校研究生教學(xué)的特點(diǎn), 團(tuán)隊(duì)根據(jù)新編著教材的主要內(nèi)容, 以章節(jié)為單位,精心篩選和編寫(xiě)了典型習(xí)題集,力圖做到其中的習(xí)題一定要具有典型性。習(xí)題的數(shù)量不能多,更不能類(lèi)似和重復(fù),學(xué)生通過(guò)習(xí)題練習(xí),能有效地掌握教材中的基本知識(shí)。提高試題質(zhì)量，真正做到教考分離，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。該試題庫(kù)具有以下功能：平臺(tái)提供自動(dòng)組卷、手動(dòng)組卷、互動(dòng)組卷，條件設(shè)定靈活全面；試卷自動(dòng)轉(zhuǎn)換成WORD文檔，方便打印輸出；自定義追加試題入庫(kù)，采用WORD文檔格式編輯批量入庫(kù)。

在考核中，平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)課成績(jī)和期末成績(jī)比例為15%、20%和65%。實(shí)踐證明，該考核方法取得了很好的效果。

六、結(jié)語(yǔ)

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

高等教育教學(xué)改革，特別是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系及教學(xué)內(nèi)容的改革，是一個(gè)系統(tǒng)和長(zhǎng)期艱巨的實(shí)踐過(guò)程，專(zhuān)業(yè)教師任重而道遠(yuǎn)。只要不斷努力和探索實(shí)踐，就可以開(kāi)拓出一條符合各個(gè)專(zhuān)業(yè)需求的、更加富有成效的新途徑，取得更好的教改成果。

本文受“2011年度上海市教委重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目（滬教委高〔2011〕48號(hào)）”資助

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流體力學(xué)教程范文第4篇

根據(jù)流體力學(xué)課程的性質(zhì)、特點(diǎn)，結(jié)合自身的工程實(shí)踐經(jīng)歷和教學(xué)體會(huì)，文章從優(yōu)化教材內(nèi)容、提煉講授方法、發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)、挖掘多媒體教學(xué)潛力、培養(yǎng)學(xué)生科研能力等方面，探討了流體力學(xué)課程教學(xué)改革的具體措施和成效，提出了有益于學(xué)生理解流體力學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)方法。此研究對(duì)改善流體力學(xué)課程的教學(xué)效果、探索大專(zhuān)業(yè)背景下的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)模式有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)； 教學(xué)改革； 實(shí)踐教學(xué)； 創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

10052909（2013）04004103

流體力學(xué)是關(guān)于流體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的一門(mén)學(xué)科，是力學(xué)的一個(gè)分支。中國(guó)各高校的土木工程、流體機(jī)械、農(nóng)林、石油化工等專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)課程，它屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。

該門(mén)課所涉及的基本原理和基礎(chǔ)理論對(duì)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以至解決工程實(shí)際問(wèn)題等起著非常重要的理論支撐作用和指導(dǎo)意義。尤其對(duì)于工科學(xué)生，他們畢業(yè)后大部分在生產(chǎn)一線從事技術(shù)管理工作，必須具備一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)能力。這就要求流體力學(xué)課程教學(xué)將理論知識(shí)與實(shí)踐能力培養(yǎng)相結(jié)合，將課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，積極探索適應(yīng)工科學(xué)生專(zhuān)業(yè)設(shè)置和就業(yè)主導(dǎo)方向的課程教學(xué)新模式。蘭州交通大學(xué)在土木工程、環(huán)境工程、市政工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、熱能動(dòng)力工程等專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)課，在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中積累了一些該課程的教學(xué)體會(huì)。

一、優(yōu)化教材內(nèi)容，課堂講解力求深入淺出

流體力學(xué)課程體系的主要內(nèi)容包括基本理論和實(shí)驗(yàn)兩大部分。由于流體力學(xué)學(xué)科的快速發(fā)展以及社會(huì)對(duì)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)要求的不斷變化，有些在用教材已不能滿足教學(xué)要求。因此，教師在備課時(shí)要盡可能多地參閱質(zhì)量高、實(shí)用性強(qiáng)的教材，力求對(duì)同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行多角度分析。教學(xué)中應(yīng)將不同教材版本的不同提法告訴學(xué)生，讓學(xué)生課后獨(dú)立思考并提出自己的見(jiàn)解。在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)該從課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性出發(fā)，將教材原有章節(jié)順序重新調(diào)整，便于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。比如，在講解流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)、動(dòng)

力學(xué)基礎(chǔ)時(shí)，先從粘性流體三維不可壓縮流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)微分

方程（即N-S方程）入手，對(duì)實(shí)際流體的流動(dòng)特征進(jìn)行描述，學(xué)生就可獲得流體動(dòng)力學(xué)的基本輪廓，進(jìn)而了解只要該方程中粘性力項(xiàng)為零就可得到理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程。在此基礎(chǔ)上，再令加速度項(xiàng)為零（即流體處于靜止?fàn)顟B(tài)或相對(duì)平衡狀態(tài)），就可得到流體平衡微分方程（即歐拉方程）。通過(guò)這一調(diào)整，省去了許多推導(dǎo)過(guò)程，而且也能讓學(xué)生對(duì)流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)機(jī)制有更明晰的認(rèn)識(shí)。

在課堂講解上，教師要力求做到深入淺出。流體力學(xué)中的一些公式或方程的推導(dǎo)過(guò)程很繁雜，教師過(guò)多地羅列推導(dǎo)內(nèi)容會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的厭學(xué)情緒，甚至有些聽(tīng)不懂的干脆就放棄學(xué)習(xí)。比如，在講解流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，可以將多數(shù)學(xué)生兒時(shí)玩的“泥球沿坡面下滾”游戲作為例子來(lái)講解，因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生有過(guò)這樣的親身體驗(yàn)，他們很容易理解泥球在滾動(dòng)的同時(shí)將伴隨變形和旋轉(zhuǎn)，這樣后面的推導(dǎo)就容易被學(xué)生接受了。在講解管嘴出流時(shí)，可以學(xué)生每天接觸的水龍頭用水的例子。比如在12∶00-13∶00期間用水，12∶00時(shí)流出水龍頭的水流速度很大，隨著鍋筒內(nèi)水位的逐漸下降，到接近13∶00時(shí)用水，在同樣的水龍頭開(kāi)度下，水龍頭內(nèi)的水流速度明顯要比12∶00時(shí)的流速小，學(xué)生由此很容易理解有效作用水頭與排水量的關(guān)系。

二、發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)教學(xué)模式即教師以講解、板書(shū)的形式將知識(shí)傳授給學(xué)生的一種教學(xué)方法。該方法在不同層次的教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮了積極的作用。教師生動(dòng)、形象的描述以及肢體語(yǔ)言能使學(xué)生有身臨其境之感，這種教學(xué)模式有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，教師可以根據(jù)課堂上學(xué)生的反應(yīng)來(lái)適時(shí)調(diào)整講解速度和思路，并以板書(shū)的形式突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。流體力課程中有相當(dāng)一部分內(nèi)容是力學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合，只有通過(guò)嚴(yán)密推導(dǎo)或作圖才能比較透徹地講清其基本原理。比如連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程、（N-S）方程等是流體力學(xué)中的經(jīng)典理論，也是難點(diǎn)所在。只有通過(guò)板書(shū)推導(dǎo)，學(xué)生才能理解其物理事實(shí)，明確其解決工程問(wèn)題的一般思路和步驟。流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析一節(jié)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的核心內(nèi)容，許多學(xué)生很難理解流體微團(tuán)能同時(shí)具有“平動(dòng)、變形（線變形和角變形）、旋轉(zhuǎn)”三種運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。這就要求教師從介紹速度分解定理入手，通過(guò)理論推導(dǎo)和對(duì)流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)變形的圖示兩種方法來(lái)講解。水擊現(xiàn)象中伴隨管道中壓力和流速交替變化從而引起壓力波的“順向”及“逆向”傳播過(guò)程，如果不通過(guò)在黑板上逐步圖示的方法，學(xué)生很難明白水擊發(fā)生的物理實(shí)質(zhì)。另外，傳統(tǒng)教學(xué)方法也能展示教師的板書(shū)和繪圖功底。如果教師的書(shū)法很漂亮，徒手繪圖效果好，能增加學(xué)生對(duì)教師的敬重感，從而激發(fā)他們對(duì)流體力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。

三、深挖多媒體教學(xué)潛力

隨著科技的飛速發(fā)展和國(guó)家對(duì)教學(xué)投資力度的加大，現(xiàn)代化的教學(xué)手段在提高課程教學(xué)質(zhì)量上發(fā)揮了重要作用。在流體力學(xué)課程教學(xué)中，通過(guò)播放課件、視頻、教學(xué)片等，能讓學(xué)生很直觀地理解流體流動(dòng)的具體特征。比如，漩渦的形成、管嘴出流時(shí)真空區(qū)的形成、兩個(gè)相鄰局部阻礙之間的干擾等現(xiàn)象，這些內(nèi)容用枯燥的文字描述是很難理解的，但利用多媒體演示，學(xué)生從動(dòng)態(tài)的、形象逼真的圖像中就很容易理解流體力學(xué)現(xiàn)象。紊流是一種高度復(fù)雜的三維非穩(wěn)態(tài)、有旋流動(dòng)。對(duì)其流動(dòng)規(guī)律的研究一直是流體力學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。紊流中，存在高流速層的流體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入低流速層，并與低流速層質(zhì)點(diǎn)發(fā)生動(dòng)量交換，以及低流速層流體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入高流速層與高流速層質(zhì)點(diǎn)發(fā)生動(dòng)量交換的過(guò)程。過(guò)去教師通過(guò)板書(shū)圖示講解之后，仍有近70%的學(xué)生不理解雷諾應(yīng)力與紊流脈動(dòng)的因果關(guān)系。但是，通過(guò)動(dòng)漫形式顯示具有不同初速度的流體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入另一流層后對(duì)兩個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)速度在不同方向的影響過(guò)程，使這一復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，學(xué)生也容易接受。另外，利用教學(xué)錄像，學(xué)生對(duì)流體力學(xué)現(xiàn)象尤其是大海的潮起潮落、龍卷風(fēng)運(yùn)動(dòng)、橋墩后尾流變化，以及1940年美國(guó)塔科馬海峽大橋由于風(fēng)振而坍塌的整個(gè)過(guò)程印象深刻。多年的經(jīng)驗(yàn)表明：多媒體在教學(xué)中的運(yùn)用對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣、增強(qiáng)求知欲、開(kāi)闊視野起到了積極的作用。但是，多媒體教學(xué)潛力的開(kāi)發(fā)取決于教師的前期投入，也就是說(shuō)，授課前教師必須投入大量的精力制作多媒體課件，使其包含豐富的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)還能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極的參與意識(shí)[1]。只有這樣，作為傳統(tǒng)教學(xué)方法輔助手段的多媒體教學(xué)，才能在幫助學(xué)生理解難點(diǎn)、掌握重點(diǎn)、提高學(xué)習(xí)效率上發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

四、加強(qiáng)科研實(shí)訓(xùn)，開(kāi)闊學(xué)生視野

引導(dǎo)學(xué)生參與科研活動(dòng)，在科學(xué)研究中增長(zhǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野。教師在完成課堂教學(xué)任務(wù)之后，就課內(nèi)某一知識(shí)點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，開(kāi)展科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)，提高其認(rèn)知水平。學(xué)生以書(shū)面形式定期反映自己在查閱文獻(xiàn)和學(xué)習(xí)研究中的收獲。教師根據(jù)學(xué)生書(shū)面總結(jié)的完成情況給予評(píng)價(jià)。此外，教師也鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與校內(nèi)外的科研活動(dòng)，并定期寫(xiě)出自己的體會(huì)交指導(dǎo)教師評(píng)定[2-3]。學(xué)生參與的科研內(nèi)容即使與其所學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科領(lǐng)域有一定距離，也將得到支持，因?yàn)閰⑴c科研活動(dòng)對(duì)學(xué)生能起到開(kāi)闊視野、激發(fā)科研熱情、訓(xùn)練科研思維的作用[4]。同時(shí)還將進(jìn)一步密切科學(xué)研究與專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)之間的關(guān)系，為學(xué)生進(jìn)入更高層次的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

流體力學(xué)是一門(mén)系統(tǒng)性和理論性都較強(qiáng)的課程，它既體現(xiàn)了經(jīng)典力學(xué)的基本思想，也反映了數(shù)學(xué)、物理、機(jī)械等多學(xué)科在現(xiàn)代工程中的交叉應(yīng)用。在學(xué)分制教學(xué)管理體制和大專(zhuān)業(yè)背景下的人才培養(yǎng)模式，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)尋求合適的教學(xué)方法，構(gòu)建有創(chuàng)新特色的流體力學(xué)課程教學(xué)改革體系，是一個(gè)艱難而漫長(zhǎng)的過(guò)程，還需要在今后的教學(xué)工作中作出更多的努力。

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Investigation and practice on multiangle teaching method of fluid mechanics

WANG Yea， LI Yaningb

（a. School of Environmental and Municipal Engineering； b. School of Automation and Electrical Engineering， Lanzhou Jiaotong University， Gansu 730070， P. R. China）

Abstract：

流體力學(xué)教程范文第5篇

【Abstract】In Engineering Fluid Mechanics course， the traditional teaching method made it difficult to arouse the students’ initiative to study. To solve this problem， a teaching method based on PBL was presented. A detailed description of actualizing approaches based on PBL teaching method was demonstrated and the test result was discussed. Finally， the key issues of PBL teaching method were emphasized.

【Key words】Engineering Fluid Mechanics； PBL； Teaching Mode

0 引言

工程流體力學(xué)課程作為能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)三大核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一，其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響能動(dòng)專(zhuān)業(yè)本科生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，甚至影響學(xué)生畢業(yè)后從事本?R倒ぷ韉氖と文芰Α8每緯嘆哂懈拍畛橄?、?式繁多、推導(dǎo)復(fù)雜、應(yīng)用型強(qiáng)等特點(diǎn)[1]，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)出現(xiàn)積極性不高、學(xué)習(xí)效率低、對(duì)課程產(chǎn)生恐懼心理等不良情況，必須對(duì)工程流體力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。本文分析了工程流體力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，引入PBL教學(xué)模式進(jìn)行改革，針對(duì)工程流體力學(xué)課程提出實(shí)施步驟，并對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析，討論了應(yīng)用PBL教學(xué)方法需要注意的問(wèn)題。

1 工程流體力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問(wèn)題

結(jié)合工程流體力學(xué)課程特性，根據(jù)多年工程流體力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法存在以下三方面問(wèn)題。

（1）傳統(tǒng)教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，沒(méi)有充分發(fā)揮學(xué)生積極性。傳統(tǒng)教學(xué)方法中教師主講，學(xué)生聽(tīng)課的模式，以學(xué)生熟悉掌握授課大綱內(nèi)容為目標(biāo)，教師傾力向?qū)W生灌輸知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性，在教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有充分的思考和理解，只是簡(jiǎn)單地對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行背誦，學(xué)生無(wú)法體會(huì)到工程流體力學(xué)課程魅力所在，也無(wú)法體會(huì)流體力學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的美妙之處。

（2）傳統(tǒng)教學(xué)方法不利于學(xué)生追根尋底精神的培養(yǎng)，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，學(xué)生對(duì)很多流體力學(xué)概念主要通過(guò)對(duì)課本的記憶，或者是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搜索而得出，缺少了學(xué)生的思考、歸納和總結(jié)過(guò)程，也導(dǎo)致了整個(gè)課程的知識(shí)點(diǎn)是凌亂記憶的，存在只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林的學(xué)習(xí)現(xiàn)象，無(wú)法構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系，學(xué)生無(wú)法將課程各章節(jié)之間的關(guān)系建立聯(lián)系。

（3）傳統(tǒng)教學(xué)方法導(dǎo)致課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)效果不理想，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。流體力學(xué)的研究方法主要有理論分析法、實(shí)驗(yàn)?zāi)M法、數(shù)值仿真法和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)法，這幾種方法相輔相成，相互驗(yàn)證。在工程流體力學(xué)課程中，很多結(jié)論和公式不是通過(guò)嚴(yán)密的理論推導(dǎo)而是基于系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)得出，傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方式忽略實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)的講解、實(shí)驗(yàn)原理的探尋、理論與實(shí)踐的結(jié)合，不僅讓學(xué)生無(wú)法理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論的意義以及對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用推廣，還讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)只是根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟操作實(shí)驗(yàn)，無(wú)法理解其深層次含義。

2 應(yīng)用PBL教學(xué)方法實(shí)施步驟

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的弊端，課程教學(xué)采用基于PBL教學(xué)法進(jìn)行改革。PBL教學(xué)法是一種以問(wèn)題為導(dǎo)向以學(xué)生為主體的教學(xué)方法，也是近年來(lái)教育工作者研究的熱點(diǎn)[3-5]。該方法將學(xué)生置身于以問(wèn)題為中心的全新情景中，通過(guò)小組合作的方法探尋問(wèn)題的根源，利用課程知識(shí)點(diǎn)來(lái)分析和解決問(wèn)題，達(dá)到掌握課程知識(shí)點(diǎn)的目的，經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、邏輯推理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

采用基于PBL教學(xué)模式后，需要依據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，規(guī)劃基于PBL教學(xué)方法實(shí)施過(guò)程，從而提高教學(xué)質(zhì)量?；赑BL教學(xué)方法的工程流體力學(xué)課程實(shí)施步驟如下：

（1）創(chuàng)建基于PBL模式的課堂討論小組。以專(zhuān)業(yè)為單位進(jìn)行分組，每組成員4-6人，為便于學(xué)生討論和團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)習(xí)可以自行組建團(tuán)隊(duì)，并推薦1名學(xué)生作為組長(zhǎng)，組長(zhǎng)接受教師分配的任務(wù)，負(fù)責(zé)組織本組組員進(jìn)行討論，協(xié)調(diào)組員對(duì)基于PBL模式所設(shè)置的問(wèn)題進(jìn)行討論，記錄討論過(guò)程，對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)。

（2）根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)設(shè)置基于PBL模式問(wèn)題。根據(jù)工程流體力學(xué)課程教學(xué)大綱要求，對(duì)課程按照章和小節(jié)進(jìn)行劃分，以每2個(gè)學(xué)時(shí)作為時(shí)間單元，針對(duì)流體力學(xué)課程需要掌握的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)提問(wèn)問(wèn)題，在設(shè)計(jì)提問(wèn)問(wèn)題時(shí)需要考慮到問(wèn)題的難度和廣度等因素，使得學(xué)生能通過(guò)自身的努力達(dá)到目標(biāo)，合理地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

（3）通過(guò)查閱相關(guān)資料，小組內(nèi)部交流解決問(wèn)題。教師在每次授完課后布置基于PBL模式問(wèn)題給學(xué)生，小組組長(zhǎng)在課后組織本組組員進(jìn)行分工合作，查閱流體力學(xué)相關(guān)教材、電子數(shù)據(jù)庫(kù)等不同形式的參考資料，通過(guò)組員之間的深入交流和討論，提出基于流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)題解決方案或者對(duì)問(wèn)題給出合理解釋?zhuān)⒂涗浾麄€(gè)討論過(guò)程，總結(jié)討論結(jié)論。

（4）小組對(duì)問(wèn)題的解決進(jìn)行匯報(bào)。每次上課前，教師檢查學(xué)生對(duì)問(wèn)題的解決情況，隨機(jī)抽取1-2組的學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)，考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解情況。在學(xué)生匯報(bào)時(shí)，老師盡量做到每次請(qǐng)不同的學(xué)生來(lái)進(jìn)行匯報(bào)，保證班上所有的同學(xué)都積極參與到問(wèn)題的探討，這樣也便于教師對(duì)問(wèn)題學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)，掌握整個(gè)班級(jí)的學(xué)情情況。

（5）教師點(diǎn)評(píng)與分析。通過(guò)學(xué)生的匯報(bào)，教師可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，對(duì)表現(xiàn)良好的學(xué)生給予肯定，同時(shí)也能了解到學(xué)生在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)所涉及的前修課程知識(shí)和學(xué)生個(gè)性差異等情況，更加深入地了解班級(jí)學(xué)情情況，在接下來(lái)講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)可以做到有的放矢，更加突出講課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生也在有基礎(chǔ)的情況下認(rèn)真聽(tīng)課，在聽(tīng)課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)思考的片面性、不夠深入等問(wèn)題，同時(shí)聽(tīng)課也是對(duì)課前小組討論問(wèn)題的再一次復(fù)習(xí)，取得了良好的教?W效果。

3 PBL教學(xué)方法實(shí)施效果

通過(guò)課后無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括是否有必要采取基于PBL教學(xué)模式、對(duì)課程印象最深刻的知識(shí)點(diǎn)、對(duì)課程最感興趣的知識(shí)點(diǎn)、對(duì)教師講授印象最深的知識(shí)點(diǎn)、對(duì)小組討論印象最深的知識(shí)點(diǎn)等內(nèi)容，學(xué)生將調(diào)查結(jié)果以書(shū)面形式提交給教師。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超過(guò)80%的學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)方法對(duì)學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用，值得提倡和推廣，很多學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)方法提高了自主學(xué)習(xí)積極性，增加了同學(xué)之間的友誼，鍛煉了知識(shí)點(diǎn)歸納和分析的能力，增加了學(xué)習(xí)成就感。

同時(shí)也對(duì)采用PBL教學(xué)方法的班級(jí)進(jìn)行了縱向?qū)Ρ?，在試題題型、分值分布一樣且試題難度相當(dāng)?shù)钠谀┛荚囍校捎昧薖BL教學(xué)方法的班級(jí)比往屆平均分高出5-8分，特別是在選擇題、填空題方面掌握程度明顯偏高，說(shuō)明PBL方法加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，提高了教學(xué)質(zhì)量。

4 基于PBL教學(xué)方法討論

通過(guò)采用PBL教學(xué)方法可以提高工程流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，極大地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為學(xué)生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。然而，要成功采用PBL教學(xué)方法，教師還需要處理好以下三個(gè)方面問(wèn)題。

（1）PBL教學(xué)方法要求教師具有更深厚的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。在采用PBL教學(xué)模式后，教師不再是教學(xué)的主體，而變成學(xué)生是主體，學(xué)生在討論時(shí)所提出的問(wèn)題可能涉及面廣、凌亂且發(fā)散的，這就要教師需要更深厚和寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，及時(shí)歸納和總結(jié)學(xué)生提出的相關(guān)問(wèn)題，并將這些問(wèn)題巧妙地與課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，靈活地駕馭整個(gè)教學(xué)過(guò)程。