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關(guān)鍵詞:流體力學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)方法
中圖分類號:G641 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2013)12-0220-01
一、重視“緒論”課
在正式緒論課之前,先以“引子”的方式引入流體力學(xué)的概念,并列舉生活中存在的流體力學(xué)現(xiàn)象,例如球類運動,運輸行業(yè),長距離體育項目激發(fā)學(xué)生對流體力學(xué)的興趣,并強調(diào)流體力學(xué)存在于自身身邊,并不是高深的學(xué)問,打消學(xué)生對學(xué)習(xí)困難的顧慮。
再列舉流體力學(xué)在專業(yè)中的應(yīng)用,例如水力學(xué)中的管道、渠道等,空氣動力學(xué)中的氣象污染擴散、室內(nèi)通風(fēng)等,強調(diào)流體力學(xué)對于專業(yè)來說是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,在流體力學(xué)課程的基礎(chǔ)上架設(shè)的多門專業(yè)課如《化工原理》、《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》均需要流體力學(xué)課程相關(guān)理論的支撐,使學(xué)生知曉學(xué)好流體力學(xué)課程的重要性與必要性。
之后再少量列舉專業(yè)外流體力學(xué)的應(yīng)用,如水力發(fā)電、火力發(fā)電、心腦血管疾病、石油的開采和運輸、航空航天、給排水等向?qū)W生傳達學(xué)好流體力學(xué)不僅可以在本專業(yè)有所發(fā)展,還可以向相關(guān)專業(yè)進行滲透,進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
二、教學(xué)手段的改革
1.利用輔助教學(xué)手段,將抽象教學(xué)轉(zhuǎn)換為形象教學(xué)
1.1針對流體力學(xué)課程制作助教型和助學(xué)型兩套多媒體輔助教學(xué)軟件。利用目前國際上比較前沿的軟件Fluent(在美國的市場占有率為60%。凡跟流體,熱傳遞及化學(xué)反應(yīng)等有關(guān)的工業(yè)均可使用。它具有豐富的物理模型、先進的數(shù)值方法以及強大的前后處理功能,在航空航天、汽車設(shè)計、石油天然氣、渦輪機設(shè)計等方面都有著廣泛的應(yīng)用。其在石油天然氣工業(yè)上的應(yīng)用包括:燃燒、井下分析、噴射控制、環(huán)境分析、油氣消散/聚積、多相流、管道流動等等)、Flash、虛擬現(xiàn)實、錄像等手段針對流體力學(xué)課程制作助教型和助學(xué)型兩套多媒體輔助教學(xué)軟件。
1.2充分利用助學(xué)型教學(xué)軟件,使授課系統(tǒng)化。授課前先將流體力學(xué)助學(xué)型教學(xué)軟件下發(fā)至每一位學(xué)生,要求部分內(nèi)容自學(xué),部分內(nèi)容課堂討論、部分內(nèi)容自行設(shè)計、搭建模型并求解,充分解決傳統(tǒng)講授部分學(xué)時占用過大,大部分的學(xué)時均被教師用來課堂推導(dǎo)、計算、分析、總結(jié),沒有充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性的缺點。并將一些涉及到科技前沿應(yīng)用的知識點、和日常生活非常接近的知識點以及涉及到的相似相近內(nèi)容體現(xiàn)在助學(xué)型教學(xué)軟件中,增加學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣。
1.3充分利用助學(xué)型教學(xué)軟件,加強學(xué)生實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練。流體力學(xué)實驗不僅涉及到經(jīng)典的流體力學(xué)模型建立、計算、求解、驗證還包括可以將各種模型相互組合,組合后驗證經(jīng)典流體力學(xué)經(jīng)典公式、模型在新模型建立及求解過程中的應(yīng)用。在助學(xué)型多媒體課件軟件中,設(shè)計各種經(jīng)典流體力學(xué)實驗環(huán)節(jié),規(guī)定學(xué)生在課余時間自己動手在虛擬的助學(xué)型教學(xué)軟件中進行實驗環(huán)節(jié),達到使學(xué)生鍛煉動手動腦能力的目的。另外,還可利用助學(xué)型課件軟件中的典型模型組合功能,在課余輔導(dǎo)中,讓學(xué)生自己動手建立模型。
1.4充分利用助教型教學(xué)軟件,使教學(xué)不再枯燥乏味。在流體力學(xué)教學(xué)過程中,經(jīng)常會遇到簡單口述和簡單二維圖片無法闡述清楚的內(nèi)容,在教學(xué)過程中輔助老師的講授進行演示,不僅可以減少教師的無謂勞動也可以增強學(xué)生對這些知識點的理解。
2.增加習(xí)題課比例,注重實踐性習(xí)題
之前的教學(xué)過程中只是對課后習(xí)題中出錯率較高的習(xí)題進行課堂專門講解,但經(jīng)過一段時間的教學(xué)探索,發(fā)現(xiàn)這樣的方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并沒有起到大的促進和改善,因此將課堂教學(xué)時間的一部分專門開設(shè)為習(xí)題課,選擇有實踐性甚至是直接從實踐環(huán)節(jié)總結(jié)出的習(xí)題,習(xí)題給出后,并不由教師直接講授解題思路與方法,而是選擇學(xué)生上講臺,一邊解題一邊向大家介紹自己的解題思路,在解題的過程中有的學(xué)生就能夠發(fā)現(xiàn)自己考慮的不周全的地方,或者下一位學(xué)生就能夠指出上一位學(xué)生的出錯點,這樣全班學(xué)生的思想都被調(diào)動起來進行思考,題目也在大家的討論中得到了正確的解答,學(xué)生對于這個知識點的掌握也就更加清楚明了。這樣的做法雖然會壓縮理論課教學(xué)時間,但是學(xué)生對于相應(yīng)概念、公式、理論的理解卻更加深入。讓學(xué)生真正成為課程學(xué)習(xí)的主體,達到“教”與“學(xué)”的同步。
三、考核方式的改革
傳統(tǒng)教學(xué)模式中,考試卷子可謂“分量最重”,學(xué)生對該門課程的掌握程度完全憑借一張試卷中的十幾道試題體現(xiàn),在題目的設(shè)置、試卷的審閱、批改過程中難免會遇到平時課堂表現(xiàn)不錯但實際考分卻并不理想的學(xué)生,因此,筆者將《流體力學(xué)》課程考核方式設(shè)定為40%平時成績+60%考試成績組成,平時成績由課堂隨機提問、習(xí)題課習(xí)題完成情況、作業(yè)成績、課堂出勤率共同組成,強調(diào)在隨機提問與習(xí)題課中,只要積極回答問題就會得到相應(yīng)的加分,鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論。考試試卷也由原先的重視計算題和應(yīng)用題轉(zhuǎn)為多種題型增強多種形式的考核,從多方面考查學(xué)生對知識的掌握程度。
也可以通過開卷或大作業(yè)形式考核學(xué)生靈活運用基本理論分析問題、解決問題的能力,題型可為一些綜合性的計算題和分析題,如:簡單管網(wǎng)的計算、簡單管網(wǎng)系統(tǒng)運行工況的分析等,分值可計算入平時成績并在平時成績中占60%~70%的比例。
總之,改革課程考核內(nèi)容是“流體力學(xué)”教學(xué)綜合改革的又一項重要內(nèi)容。必須多能力、全方位地考核學(xué)生,全面反映學(xué)生掌握該課程基本知識的程度和綜合運用能力,動手能力。
四、結(jié)語
《流體力學(xué)》是面向應(yīng)用型工程技術(shù)人才的課程,教師在教學(xué)時要注重教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變,不斷進行教學(xué)方法的改革,使學(xué)生全面學(xué)習(xí)和掌握知識,進一步提高“工程流體力學(xué)”課程的教學(xué)水平。
參考文獻
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[2]施雯,王琪. 油氣儲運專業(yè)“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)改革[J]. 中國電力教育, 2011, 16:129
關(guān)鍵詞:雙語教學(xué);SPOC;教學(xué)模式;流體力學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)16-0249-02
一、引言
隨著全球經(jīng)濟一體化的不斷發(fā)展,對復(fù)合型人才的需求越來越大,高等教育的國際化也逐漸成為發(fā)展趨勢。國內(nèi)高校如何實現(xiàn)人才的國際化提高教育的國際競爭力,引起廣泛的思考。雙語教學(xué)被認為是高等教育國際化的重要內(nèi)容。流體力學(xué)課程是能源動力類專業(yè)及機械類部分專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有較強的工程性、技術(shù)性和實踐性,課程基礎(chǔ)知識與生產(chǎn)生活實際密切相關(guān),除流體力學(xué)的基本理論和方法講解外,還需注重實驗測試、工程應(yīng)用等實踐教學(xué)。雙語教學(xué)可以使學(xué)生具備一定的專業(yè)英語技能,采用原版教材接觸國外最新的專業(yè)知識,使在人才培養(yǎng)上與國際接軌成為可能。但是流體力學(xué)雙語教學(xué)存在一些問題,實踐教學(xué)部分如何體現(xiàn)雙語授課及其意義與價值,還需進一步思考,流體力學(xué)雙語教學(xué)模式仍處于探索階段。
二、流體力學(xué)課程雙語教學(xué)現(xiàn)狀
1.教學(xué)目標不夠清晰。流體力學(xué)課程本身概念多、專有名詞多、流動原理復(fù)雜,用中文教學(xué)時部分學(xué)生尚且不能很好地完成該課程的學(xué)習(xí),雙語教學(xué)時通常引進原版的英語教材,學(xué)生英語水平參差不齊,對于英語水平不佳的學(xué)生來說,學(xué)習(xí)難度將進一步提高,流體力學(xué)雙語教學(xué)往往變成了專業(yè)外語課,專業(yè)詞匯及專業(yè)術(shù)語的解釋占據(jù)了課堂大部分的時間,忽視專業(yè)知識的講授,與雙語教學(xué)實施的初衷大相徑庭。
2.缺乏專職的雙語教學(xué)師資。雙語教師既要精通專業(yè)知識,又要有較高的外語水平,能流利地應(yīng)用外語講授課程。目前,擔任雙語教學(xué)的教師主要是外語水平相對好的專業(yè)課教師,沒有受過系統(tǒng)的語言教學(xué)方面的訓(xùn)練,遇到突發(fā)事件時,很難用英語準確、充分地表達自己的想法。另外,承擔雙語課程的教師一般比較年輕,教學(xué)經(jīng)驗不足,教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)能力還需進一步完善。
3.學(xué)生接受度不佳。雙語授課時,通常是教師用英文向?qū)W生傳授知識,學(xué)生始終是被動地聽講、被動地接受英語和專業(yè)知識,師生之間幾乎沒有互動,學(xué)生的英語聽說能力、英語應(yīng)用能力依然得不到鍛煉。雙語教學(xué)過程中必然會涉及大量生僻的專業(yè)詞匯,學(xué)生很容易由于一些句子沒聽懂,產(chǎn)生畏難情緒,影響課程雙語教學(xué)效果。
三、MOOC模式與SPOC模式
MOOC(Massive Open Online Course,大規(guī)模開放式在線課程)模式將多種形式的數(shù)字化資源放在網(wǎng)上,學(xué)習(xí)者反復(fù)觀看教學(xué)視頻,理解課程講授的知識。將MOOC模式應(yīng)用到流體力學(xué)雙語教學(xué)中,可以有效解決學(xué)習(xí)者由于英語水平不高而引起的學(xué)習(xí)困難的問題。然而,MOOC模式下的教學(xué)活動主要是以知識為中心的理解類活動,個性化學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)體驗缺失,虛擬實驗無法替代真實實驗。流體力學(xué)課程除了要求學(xué)習(xí)者掌握基本知識點外,還要求學(xué)習(xí)者學(xué)會知識點的應(yīng)用。MOOC模式下單一的線上教學(xué)不足以激發(fā)學(xué)生的熱情,課程完成率不高的缺點亦廣為詬病。流體力學(xué)課程雙語教學(xué)的目的在于在講授流體力學(xué)知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生具有較強的英語應(yīng)用能力,學(xué)生若不能有效地完成課程學(xué)習(xí),則新教學(xué)模式的探索就顯得毫無意義。SPOC(Small Private Online Course)是小規(guī)模限制式在線課程,其受眾可以限制為在校大學(xué)生,設(shè)計和利用優(yōu)秀的MOOC資源,克服MOOC單一的線上學(xué)習(xí)的缺點,實施混合式教學(xué),將MOOC之所長與面對面教學(xué)融為一體,增加師生互動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高課程完成率和學(xué)習(xí)成績。因此,SPOC模式將更加適合流體力學(xué)雙語教學(xué),幫助教師與學(xué)生突破英語水平不高的限制,高效地完成流體力學(xué)知識的講解與學(xué)習(xí),同時提高教師與學(xué)生的英語聽說能力及英語應(yīng)用能力,實現(xiàn)教學(xué)相長的良性循環(huán)。
四、流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)資源
1.流體力學(xué)SPOC雙語課程教學(xué)視頻。眾所周知,看電影學(xué)英語是提高英語水平的一個好方法,通過視頻看情節(jié),重復(fù)聽取單詞,更加容易了解單詞的發(fā)音及其用法,當然還能學(xué)到更加地道的生活化語言。受這一方法的啟發(fā),引進國外優(yōu)秀的流體力學(xué)MOOC資源,根據(jù)國內(nèi)大學(xué)生思維方式、知識結(jié)構(gòu)的特點進行優(yōu)化,編寫雙語教材,精心制作流體力學(xué)SPOC雙語課程教學(xué)視頻,讓學(xué)生聽英語學(xué)流體力學(xué)知識。
2.流體力學(xué)SPOC雙語實踐教學(xué)視頻。流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)開展3~4周后,學(xué)生對流體力學(xué)課程及專有詞匯有了一定了解,此時可以開展流體力學(xué)SPOC雙語實踐教學(xué)。雙語實踐教學(xué)視頻僅提供流體力學(xué)專有詞匯的中文意思,要求學(xué)生逐漸適應(yīng)全英語教學(xué)。在視頻頁面顯示實驗名稱,提供英文版實驗?zāi)康?、實驗原理及實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理方法說明、實驗報告撰寫要求及思考題回答要求,這部分文本依然提供鼠標取詞功能,幫助學(xué)生理解實驗要求。流體力學(xué)SPOC雙語實踐教學(xué)視頻可以不局限在本校流體力學(xué)實驗室能開設(shè)的實驗,可以是國外的實驗裝置、先進測量方法等的解說,讓學(xué)生了解學(xué)科的前沿知識。
五、教學(xué)過程
1.課堂教學(xué)。流體力學(xué)雙語課開課前,教師將每次課的授課內(nèi)容、相應(yīng)的教材章節(jié)、相關(guān)的雙語課程教學(xué)視頻列表發(fā)放給學(xué)生,讓學(xué)生明確SPOC雙語教學(xué)模式下教與學(xué)雙方所需要的改變與努力,以期獲得良好的教學(xué)效果,同時師生共同提高英語應(yīng)用能力。課堂教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂的講學(xué)模式,要求學(xué)生課前觀看SPOC雙語課程教學(xué)視頻,理解視頻中的主要內(nèi)容,思考教師前一次課布置的討論主題。在課堂上,教師講評教學(xué)視頻中的重難點,不再講解課程的全部內(nèi)容,課前備課的精力不再集中在背熟講稿,而是更專注于主題的設(shè)置、問題的解答及流體力學(xué)知識的應(yīng)用方法,預(yù)估學(xué)生可能的回答內(nèi)容并準備合理有度的評論。組織學(xué)生學(xué)習(xí)小組,一個自然班通常為30名學(xué)生,分成6組,每組5人,設(shè)小組長1人。每次課教師針對重點與難點準備30個問題,基本從易到難設(shè)置,分成五輪問答。每輪小組抽簽得到問題,各小組派一名學(xué)生回答,若用英語回答正確得25分,用中文回答正確得20分,回答不完全正確,由教師酌情給分。每組各成員得分之和即是該學(xué)習(xí)小組的得分,多次平均后作為平時成績。
2.實踐教學(xué)?;诹黧w力學(xué)SPOC雙語實踐教學(xué)視頻,實踐教學(xué)改變了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式。按照原有的教學(xué)方式,學(xué)生進入實驗室,教師針對實驗臺講解后,學(xué)生立刻開始做實驗采集數(shù)據(jù),沒有時間深入思考實驗相關(guān)流體力學(xué)知識,很難將理論與實踐聯(lián)系起來。在SPOC雙語教學(xué)模式下,學(xué)生在實驗前先觀看相關(guān)視頻,進入實驗室后,實驗指導(dǎo)教師拿出測試卡要求學(xué)生答題,全部正確后,學(xué)生才進入實驗室采集數(shù)據(jù)。學(xué)生仍以課堂學(xué)習(xí)時的學(xué)習(xí)小組為單位進入實驗室,采集并整理數(shù)據(jù),形成全英文的實驗報告。流體力學(xué)SPOC雙語實踐教學(xué)視頻要求每位學(xué)生均觀看,測試卡答題可由學(xué)習(xí)小組派代表完成測試,實驗操作、實驗數(shù)據(jù)處理以及實驗報告撰寫等任務(wù)由學(xué)習(xí)小組自行安排分工,小組成員協(xié)同合作,培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。在SPOC雙語教學(xué)模式下,要求學(xué)生觀看雙語實踐教學(xué)視頻8個,學(xué)生學(xué)習(xí)小組根據(jù)各自的興趣愛好選擇2個,完成實驗數(shù)據(jù)采集,整理分析形成英文實驗報告。教師根據(jù)實驗數(shù)據(jù)及思考題準確程度給分,兩項實驗平均分為各學(xué)習(xí)小組的實驗成績。
六、課程考核
流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)采用多樣化的考核形式,最終成績由課堂平時成績(40%)、實驗成績(20%)、學(xué)習(xí)小組組長打分(10%),學(xué)生自評分(10%)及期末考試成績(20%)組成。其中課堂平時成績及實驗成績占60%,大幅降低了期末考試成績的所占百分比,鼓勵學(xué)生在平時認真準備雙語課程的學(xué)習(xí),真正做到學(xué)以致用。其次,課堂平時成績、實驗成績均是以學(xué)習(xí)小組為單位給出的團體得分,要想獲得好分數(shù),各成員必須共同努力。學(xué)習(xí)小組組長對各成員打分,占最終成績的10%。學(xué)生自評分是學(xué)生對自己的評價,在學(xué)期結(jié)束時總結(jié)自己的學(xué)習(xí)成效,占最終成績的10%。期末考試試卷設(shè)置50%的英語題量,占最終成績的20%。
七、結(jié)語
流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)新模式的關(guān)鍵在于優(yōu)質(zhì)的SPOC視頻教學(xué)資源和師生之間的互動配合,學(xué)習(xí)世界一流大學(xué)的教學(xué)視頻優(yōu)化SPOC教學(xué)資源,可以快速縮小與世界一流大學(xué)教育水平的差距,教師備課的重點由知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的深入理解與應(yīng)用,學(xué)生從被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)知識并嘗試應(yīng)用。并且,教師與學(xué)生的英語聽說能力、英語應(yīng)用能力都能得到鍛煉。在流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)模式下,教師有更多的時間準備創(chuàng)新性的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生以團隊形式組隊學(xué)習(xí),在課堂上與教師互動,培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識的能力與創(chuàng)新能力?;诹黧w力學(xué)SPOC雙語教學(xué)模式,可以形成優(yōu)質(zhì)的雙語教學(xué)師資隊伍,培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新精神、雙語溝通能力和團隊合作能力,滿足教育國際化的需要。
參考文獻:
(1.新疆工程學(xué)院機械工程系,新疆 烏魯木齊 830091;
2.安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,安徽 淮南 232001)
【摘要】流體力學(xué)作為工科院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,其理論性強,內(nèi)容豐富,知識點多,難度系數(shù)大,學(xué)生不易理解和接受。結(jié)合教學(xué)實踐與學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)要求,從師資隊伍建設(shè)、教學(xué)大綱改革、緒論課講解和完善實驗教學(xué)環(huán)節(jié)等方面對??平虒W(xué)中的流體力學(xué)課程改革進行了探討。
關(guān)鍵詞 流體力學(xué);??平虒W(xué);課程改革
The Exploration on the Specialised Teaching of the Course of Hydromechanics
FANG Fei1.2LI You-bing2JI Min-min2
(1.Xinjiang Institute of Engineering,Department of Mechanical Engineering Urumqi, Urumqi Xinjiang 830092, China;
2.Anhui University of science and Technology, School of Materials Science and Engineering, Huainan Anhui 232001, China)
【Abstract】As a professional basic course in engineering colleges,hydromechanics is difficult for students because of its strong theory , rich content, more knowledge points and a large degree of difficulty coefficient.According to teaching practice and professionalism training requirements for students ,this paper explores the construction of the faculty, curriculum reform, teaching to introduction and improvement of the experiment teaching of the course of hydromechanics.
【Key words】Hydromechanics; Specialized teaching; Reform of teaching;
流體力學(xué)是一門綜合性的專業(yè)方向必修課,屬于專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本課程使學(xué)生掌握流體平衡與運動的基本理論、基本知識和基本技能,為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識以及為今后解決工程實際問題奠定初步的流體力學(xué)理論基礎(chǔ)。本科壓縮型的??粕诶碚撝R掌握成熟度上不如本科生, 而實踐動手操作能力和到基層的吃苦敬業(yè)精神不如中專生。為了適應(yīng)社會形式的發(fā)展和面臨教學(xué)對象的不同,??平虒W(xué)中的流體力學(xué)課程改革勢在必行。為此,我們結(jié)合教學(xué)實踐與學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)要求,認為可以從以下幾個方面進行課程教學(xué)改革。
1加強師資隊伍建設(shè)
流體力學(xué)課程目前的任課教師隊伍基本分為兩類,一類是專門研究流體的科研人員,另一類則是相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課教師。而實踐反應(yīng)出的問題是,這兩類教師在教學(xué)過程中都存在著各自的缺陷。前者本身確實有很堅實的理論基礎(chǔ),但是缺乏對所授學(xué)生相應(yīng)專業(yè)的了解,以至于在課堂上無法列舉出與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的工程實踐實例,這必然導(dǎo)致學(xué)生無法學(xué)以致用,與后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)脫節(jié),在某種程度上可能造成學(xué)生認為學(xué)習(xí)該門課程是否必要。后者可以很好的彌補前者專業(yè)知識的匱乏,但是一般專業(yè)老師在自身學(xué)習(xí)流體力學(xué)的時候也是作為專業(yè)基礎(chǔ)課程來對待,因此對于基礎(chǔ)知識的掌握同樣存在著明顯的不足。對于任課教師的選擇,我們提出的建議是加強學(xué)科交叉。在學(xué)校邀請資深專家做學(xué)術(shù)報告和專題講座時,可以組織該專業(yè)所有任課老師都參加,加深他們對所授學(xué)生專業(yè)的了解,以便在課堂上講解時能結(jié)合專業(yè)實際,從而打造出一支理論基礎(chǔ)知識扎實,專業(yè)性強的師資隊伍。
2改革教學(xué)大綱內(nèi)容
2.1模塊化教學(xué)內(nèi)容
所謂模塊化,即將流體力學(xué)劃分為流體物理學(xué)性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、理想流體動力學(xué)、 粘性流體動力學(xué)、 流動阻力相關(guān)計算、 壓縮氣體管路、 管路系統(tǒng)水力計算等幾個模塊。根據(jù)不同的專業(yè)要求, 進行不同的取舍和組合[3]。比如給排水專業(yè)可以將明渠流部分作為學(xué)習(xí)重點,而熱能動力專業(yè)則需要將氣體部分作為重點學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于教師在專業(yè)基礎(chǔ)課上有針對性的教學(xué),學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)中就能輕松做到理論聯(lián)系實際,達到預(yù)期的教學(xué)效果。
2.2多樣化教學(xué)手段
積極推行多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)的板書授課方法相結(jié)合的手段。隨著計算機科技的發(fā)展和普及,多媒體教學(xué)方法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種課堂教學(xué)中。同樣,通過多媒體演示功能,能夠生動、具體、形象、直觀的解決流體力學(xué)教學(xué)進程中的一些抽象的難點部分。但傳統(tǒng)教學(xué)方法的教學(xué)效果不能因此被忽視,尤其在理論分析、公式推導(dǎo)上,仍然是教師利用板書進行教學(xué)的方法占明顯優(yōu)勢。教師通過傳統(tǒng)的教學(xué)方法,一方面能夠很好的把握課程節(jié)奏,與學(xué)生互動;另一方面也便于學(xué)生做好筆記,易于知識點的消化吸收。
2.3變更考核方式
目前我校的??瓶己朔绞脚c本科一致,統(tǒng)一采用的都是閉卷考試成績占70%,考勤、作業(yè)、實驗占30%,而實際實驗部分只占了10%。但從??茖W(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)素養(yǎng)要求來看,既要重理論,又要重實踐。因此,對于流體力學(xué)這類專業(yè)基礎(chǔ)課的考核方式要做到兩手都要抓。我們建議的考核方式是閉卷考試成績占60%,實驗占30%,考勤、作業(yè)占10%。
3把握緒課講解
經(jīng)過多年的教學(xué)總結(jié),學(xué)生反饋回來的信息是流體力學(xué)難度太大,部分專業(yè)術(shù)語太抽象。甚至部分學(xué)生在還沒有開始學(xué)習(xí)的時候,就已經(jīng)產(chǎn)生了退怯心里,這對接下來的學(xué)習(xí)極為不利,以至?xí)缯n的現(xiàn)象普遍。流體力學(xué)雖然理論性較強, 但卻是一門及其貼近生活的學(xué)科。然而緒論作為一本教材的概述,是學(xué)生最先接觸到的部分,是對教材整體內(nèi)容的高度濃縮和概括,貫穿整個教學(xué)過程,更對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到引領(lǐng)、提示和導(dǎo)向等作用,所以講好一堂緒論課至關(guān)重要。物質(zhì)包括固液氣三項,而流體就占液體和氣體兩項,可見流體占據(jù)了我們生活中的大部分空間。教師在講課時,應(yīng)側(cè)重于多列舉一些生活中的實例來說明流體力學(xué)基本理論知識及其應(yīng)用。比如,我們每天呼吸的空氣,喝的水,都是流體;而我們能呼吸到新鮮的空氣,喝到水,這體現(xiàn)流體具有流動性的特點。另外教師在講授緒論課時,務(wù)必要介紹整本書的內(nèi)容綱要,以實用為目的,以必須、夠用為度,以掌握概念、強化應(yīng)用為原則,并列舉工程實際中可能遇到的需要用教材理論知識解決的問題。在此基礎(chǔ)上學(xué)生能對要學(xué)什么知識、能解決什么樣的問題做到心中有數(shù),能積極調(diào)動學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的興趣。這樣的方式也可以用在后續(xù)課程講解上,教師在每堂課結(jié)束前留下懸疑,并隨著課程的進展逐步解開疑問,層層遞進,一邊解決問題一邊學(xué)習(xí)新的知識點,一舉兩得。
4完善實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
??茖W(xué)生畢業(yè)后一般都工作在相關(guān)專業(yè)的一線崗位,這就注重學(xué)生的實操能力。要做到理論與實際融會貫通,實驗課的教學(xué)環(huán)節(jié)不容忽視。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式基本都是驗證實驗,以班級為單位,分組進行,部分實驗甚至只由老師進行演示,負面的抑制了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。當然,驗證實驗的開設(shè)非常必要,而且要與課程內(nèi)容形成很好的銜接。但是除此之外,還應(yīng)開展一些拓展學(xué)生發(fā)散能力和創(chuàng)新思維的實驗,讓很多有想法的學(xué)生自主實驗,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。另外,教師要嚴格要求學(xué)生端正實驗態(tài)度,尊重實驗結(jié)果,讓其養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嶒灹?xí)慣,才能對以后專業(yè)中的流體力學(xué)現(xiàn)象做出科學(xué)的定性分析及精確的定量計算,才能正確地解決工程中所遇到的流體力學(xué)方面的設(shè)計和計算問題。
5結(jié)束語
目前,隨著各本科院校逐年擴招,每年大批應(yīng)屆畢業(yè)生流向社會,我國當前就業(yè)形勢普遍嚴峻。從技術(shù)可信度來講,用人單位會優(yōu)先錄用本科生;從崗位穩(wěn)定性的角度出發(fā),用人單位則會優(yōu)先錄用中專生,這一直是??飘厴I(yè)生面臨的挑戰(zhàn)。本文從強化師資隊伍,改正教學(xué)方法,多種教學(xué)手段的有機結(jié)合以及實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的完善等方面進行教學(xué)改革,以提高??茖W(xué)生專業(yè)能力競爭力,適應(yīng)人才市場的需求。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:《流體力學(xué)》課程;實驗教學(xué);教學(xué)改革;建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)16-0225-02
一、前言
我校的學(xué)生培養(yǎng)定位是:“立足內(nèi)蒙古,面向全國,服務(wù)國家基礎(chǔ)工業(yè)和地方經(jīng)濟建設(shè),培養(yǎng)崗位適應(yīng)性強、工作作風(fēng)踏實的應(yīng)用型人才”[1]。
建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是:“適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體全面發(fā)展,基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新意識和工程實施能力的建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)應(yīng)用型高級技術(shù)人才”。畢業(yè)生能夠從事工業(yè)與民用建筑室內(nèi)環(huán)境與暖通空調(diào)、通風(fēng)除塵、采暖供熱、燃氣供應(yīng)、建筑給排水等公共設(shè)施系統(tǒng)、建筑熱能供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行、管理以及建筑自動化系統(tǒng)的方案制訂,并具有初步的應(yīng)用研究與開發(fā)能力,能夠在設(shè)計研究院、建筑工程單位、物業(yè)管理公司及相關(guān)的科研、生產(chǎn)和教學(xué)等單位從事技術(shù)與管理工作。
《流體力學(xué)》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課,也是我校重點建設(shè)課程之一,是該專業(yè)工程技術(shù)人員必須掌握的知識。同時,該課程也是我校環(huán)境工程、熱能與動力工程、礦物加工工程、采礦工程、機械設(shè)計與自動化等工程專業(yè)必須開設(shè)的課程。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握流體力學(xué)的基本概念、基本理論以及水力計算的基本方法。流體力學(xué)實驗是流體力學(xué)課程的重要組成部分,流體力學(xué)實驗是發(fā)展流體力學(xué)理論,驗證流體力學(xué)假說,理解流體力學(xué)現(xiàn)象,解決流體力學(xué)工程問題的一個重要手段,該課程實驗教學(xué)質(zhì)量的好壞影響到學(xué)生對知識的了解和掌握,以及動手實踐能力的培養(yǎng),甚至影響到他們就業(yè)后對專業(yè)知識的靈活運用。
二、當前實驗教學(xué)存在的問題
1.實驗教學(xué)現(xiàn)狀。流體力學(xué)實驗是《流體力學(xué)》課程的重要環(huán)節(jié)。實驗基本目的要求是:使學(xué)生觀測流動現(xiàn)象,驗證所學(xué)理論,掌握實驗的方法和操作技能,訓(xùn)練學(xué)生整理實驗資料、編寫實驗報告的能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴格的科學(xué)作風(fēng)。目前我?!读黧w力學(xué)》課程開設(shè)的主要實驗項目有:雷諾實驗、伯努利方程驗證實驗、圓形管道沿程阻力實驗、圓形管道局部阻力實驗、一元流動量方程驗證實驗、氣體紊流射流實驗等[2],全部是傳統(tǒng)的驗證型實驗,由于實驗室房間、實驗器材、指導(dǎo)教師人數(shù)等方面的條件有限,綜合型、設(shè)計型實驗不能開出。不同專業(yè)、不同學(xué)時的《流體力學(xué)》課程的學(xué)生進行完全相同的實驗。在實驗課堂上,實驗指導(dǎo)教師從實驗原理、實驗?zāi)康摹嶒瀮x器設(shè)備、實驗操作步驟、實驗注意事項、實驗報告格式要求等方面進行講解,之后學(xué)生分組進行實驗操作,觀察實驗現(xiàn)象,采集實驗數(shù)據(jù),出現(xiàn)問題在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行處理,教師根據(jù)實驗報告的書寫完成情況和質(zhì)量來評定成績。雖然實驗項目開設(shè)的比較全面,基本覆蓋了課程的主要內(nèi)容,也有利于增進學(xué)生對理論知識的理解,但沒有激發(fā)學(xué)生的積極性,學(xué)生做實驗的主動性和熱情沒有體現(xiàn)出來,只是被動的完成了實驗教學(xué)過程,不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性。
2.實驗教學(xué)效果。近年來伴隨著我國教育體制的改革發(fā)展和招生規(guī)模的擴大,給學(xué)校的發(fā)展帶來了機遇,使學(xué)校的發(fā)展取得了長足的進步,但不可回避的是學(xué)生質(zhì)量在不同程度上有所下降,基礎(chǔ)知識不很扎實,給后續(xù)教學(xué)工作帶來了困難,也是擺在全校師生面前的難題。另外還有相當一部分學(xué)生是通過調(diào)劑專業(yè)而來的,不是他們所鐘情和喜愛的專業(yè),因此,學(xué)習(xí)積極性也不高,疲于應(yīng)付,學(xué)習(xí)目的不明確,態(tài)度不很認真,缺乏學(xué)習(xí)的熱情和動力,只求考試及格過關(guān)了事,流體力學(xué)實驗課的學(xué)習(xí)也是如此。
近年來,學(xué)校也做了很大努力,在改善實驗條件方面投入不少,但由于學(xué)生人數(shù)眾多,實驗儀器設(shè)備臺套數(shù)較少,實驗小組人數(shù)偏多,親自動手操作的次數(shù)不是很多,感性認識不夠,盡管實驗指導(dǎo)教師想盡一切辦法,盡可能多的創(chuàng)造機會,但收效甚微,實驗效果不理想,有的甚至連最基本的測試儀器,如畢托管的工作原理、使用及注意事項等都不清楚。另一方面,由于小組人數(shù)多,實驗測試數(shù)據(jù)相同,實驗報告抄襲現(xiàn)象嚴重,沒有進行數(shù)據(jù)的處理、分析、結(jié)果的討論,因此對實驗的感悟不深,對所學(xué)理論知識的理解、體會起不到作用,同時給實驗成績的考核帶來了不便。
三、課程實驗教學(xué)改革內(nèi)容
1.實驗課的地位。實驗是《流體力學(xué)》課程非常重要的組成部分,但是在教學(xué)實踐中,往往更多強調(diào)的是理論的重要性,而忽視了實驗對流體力學(xué)理論學(xué)習(xí)的幫助。因此要充分重視流體力學(xué)實驗的地位,實驗在流體力學(xué)教學(xué)中和理論課具有同樣的重要作用,流體力學(xué)實驗是驗證理論、數(shù)值計算結(jié)果的唯一途徑,是學(xué)生獲得流體力學(xué)感性知識的主要方法,有利于學(xué)生對抽象知識的深入理解,促進學(xué)生進一步思考,培養(yǎng)他們的擴散思維,調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性。另外,要樹立重視實驗教學(xué)、熱情服務(wù)學(xué)生的觀念。首先要重視實驗室建設(shè),無論從政策傾斜還是人力、物力以及資金投入等方面都予以高度重視;其次要尊重實驗教師的地位和實驗教師的勞動,吸引具有一定操作技能和設(shè)計構(gòu)思能力的教師充實到實驗教師隊伍中。
2.優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容?!读黧w力學(xué)》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容貫穿了建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的所有領(lǐng)域,如采暖供熱中的熱媒介質(zhì)(水)的流動,空調(diào)工程中空氣、冷凍水、冷凝水的流動,通風(fēng)除塵中空氣以及粉塵粒子的流動,鍋爐中的煙氣、水、蒸汽、粉塵粒子的流動等,所有這些流動的參數(shù)測試分析類似于流體力學(xué)實驗,因此流體力學(xué)實驗應(yīng)該與工程實踐緊密結(jié)合。而目前《流體力學(xué)》課程開設(shè)的實驗全部是傳統(tǒng)的驗證型實驗,也是非常經(jīng)典基礎(chǔ)的實驗,雖然實驗項目開設(shè)的比較全面,基本覆蓋了課程的主要內(nèi)容,也有利于增進學(xué)生對理論知識的理解,但是,和專業(yè)工程實踐脫節(jié),聯(lián)系不密切,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性不高[3,4]。
在完成傳統(tǒng)經(jīng)典基礎(chǔ)驗證型實驗的之后,指導(dǎo)組織學(xué)生自行完成一次設(shè)計研究型實驗,把原有單一的實驗內(nèi)容組合到新的設(shè)計實驗中,如具有一定規(guī)模的管網(wǎng)設(shè)計實驗,并對設(shè)計管網(wǎng)系統(tǒng)進行運行調(diào)試,分別測定不同工況下的運行參數(shù),如流量、流速、壓力等,這樣既把流體力學(xué)知識和專業(yè)課的知識結(jié)合在了一起,由于是按照自己的意愿設(shè)計的實驗,因而增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又提高了學(xué)生的操作運行技能,同時,在解決出現(xiàn)問題的過程中,使學(xué)生學(xué)到的知識得到了綜合應(yīng)用。因此筆者以為,傳統(tǒng)經(jīng)典基礎(chǔ)驗證型實驗固然重要,可以使學(xué)生所學(xué)知識得到加深鞏固和理解,綜合型設(shè)計性實驗則是對學(xué)生綜合能力得到鍛煉和提高的有效途徑。在實驗教學(xué)過程中,優(yōu)化現(xiàn)有實驗資源,在完成傳統(tǒng)經(jīng)典驗證型實驗的同時,加強了設(shè)計性實驗的開出。
3.教學(xué)手段與方法。為了達到應(yīng)有的實驗教學(xué)效果,在實驗教學(xué)過程中,要打破傳統(tǒng)的實驗指導(dǎo)教師講解學(xué)生聽的模式,指導(dǎo)教師與實驗學(xué)生采取互動的形式,共同探討實驗的目的、意義、背景、對應(yīng)知識點以及和相關(guān)知識的聯(lián)系、完成實驗測定的技術(shù)路線等,使學(xué)生處于主體地位,積極參與,主動進行。方法可以靈活多樣,教學(xué)手段可輔助以教學(xué)錄像、多媒體等,對于實驗過程中出現(xiàn)的問題應(yīng)讓學(xué)生互相討論,從中獲得答案,指導(dǎo)教師予以補充。實驗成績的考核不拘泥于實驗報告,應(yīng)根據(jù)學(xué)生對實驗?zāi)康囊饬x的感悟、對知識聯(lián)系的理解、實驗動手操作、問題分析討論、實驗報告質(zhì)量等綜合評價[3,4]。
四、結(jié)語
《流體力學(xué)》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課,也是我校重點建設(shè)課程之一,同時也是環(huán)境工程、熱能與動力工程等專業(yè)必須開設(shè)的課程。流體力學(xué)實驗是該課程非常重要的組成部分,實驗不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以有意識的培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的能力、分析解決問題的能力和相互協(xié)調(diào)合作的能力。因此要轉(zhuǎn)變觀念,重視流體力學(xué)實驗教學(xué),整合流體力學(xué)實驗資源,進一步補充完善實驗教學(xué)內(nèi)容,改革流體力學(xué)實驗教學(xué)方法和手段,不斷研究流體力學(xué)實驗發(fā)展趨勢,不僅要使學(xué)生完成經(jīng)典基礎(chǔ)的實驗項目,更重要的是要放手讓學(xué)生開發(fā)設(shè)計型、研究型實驗,突出學(xué)生的主體性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新性,使每一個完成流體力學(xué)實驗的學(xué)生從中得到鍛煉和提高,為培養(yǎng)綜合型建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)人才奠定扎實的基礎(chǔ)。
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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)目標和教學(xué)基本要求的定位不準,與培養(yǎng)目標的要求不太一致。
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?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)目標修訂原有的教學(xué)大綱,使教學(xué)目標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,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)展為標準。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)。
參考文獻:
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