導(dǎo)語：如何才能寫好一篇流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞] 交叉型教學(xué) 流體力學(xué) 類比

“實(shí)施精英教育、培養(yǎng)精英人才”是高等院校建設(shè)高水平研究型大學(xué)的目標(biāo)和導(dǎo)向。高等院校秉行“教育以育人為本,以學(xué)生為主體;辦學(xué)以人才為本,以教師為主體”的教育理念,培養(yǎng)了大批滿足社會(huì)需求的優(yōu)秀人才。但隨著社會(huì)進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展,對(duì)本科教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)目標(biāo)提出了更高要求,研究和實(shí)施新的教學(xué)模式十分必要。

一、“交叉型”教學(xué)方法的必要性

目前,我國高等工程教育的傳統(tǒng)模式是教師講授為主體的“知識(shí)灌輸”式,學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),主動(dòng)性學(xué)習(xí)不足,缺乏運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題的能力,缺乏創(chuàng)新意識(shí),創(chuàng)新能力不足。不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的現(xiàn)實(shí)要求。

多學(xué)科之間的交叉融合成為目前學(xué)科發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì),大量原創(chuàng)性科研成果的產(chǎn)生、新的學(xué)科增長點(diǎn)的培育以及優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向的凝練,都依賴于多學(xué)科之間的相互交叉與融合。積極推動(dòng)學(xué)科的交叉融合可以為高等院校的學(xué)科發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的機(jī)遇,并據(jù)此提供一條可行的路徑?？茖W(xué)所探討的規(guī)律是客觀存在的,自然界的規(guī)律本無學(xué)科之分,只是人為將之分為不同的門類,因此,所有的科學(xué)研究不應(yīng)當(dāng)以學(xué)科作為界限。學(xué)科交叉、學(xué)術(shù)交流和團(tuán)結(jié)合作是獲得創(chuàng)新性成果的必然要求。很多諾貝爾獎(jiǎng)的誕生都是得益于團(tuán)隊(duì)合作與學(xué)科交叉,學(xué)科建設(shè)是學(xué)校事業(yè)發(fā)展的根本,學(xué)科交叉有利于出創(chuàng)造性成果,同時(shí),可以充分利用學(xué)?，F(xiàn)有教學(xué)、科研資源,減少資源浪費(fèi)?，F(xiàn)在,我們通常強(qiáng)調(diào)科研方面的多學(xué)科交叉,而忽視了教學(xué)方面。在教學(xué)方面,多學(xué)科交叉同樣起著舉足輕重的作用。

二、“交叉型”教學(xué)方法的作用

“交叉型”教學(xué)是構(gòu)建以核心課程和選修課程相融合的教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)“科學(xué)無界限”的完美結(jié)合?！敖徊嫘汀苯虒W(xué)模式融理論基礎(chǔ)與專業(yè)培養(yǎng)為一體,是研究型大學(xué)的基本教學(xué)模式,具有以下三個(gè)基本特征:突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位;強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉融合在教學(xué)中的重要作用;構(gòu)建知識(shí)、能力與素質(zhì)的三維一體?！敖徊嫘汀苯虒W(xué)模式是相對(duì)于以單一性知識(shí)傳授為主的教學(xué)模式提出的,是指教師以主講課程內(nèi)容為基礎(chǔ),融入其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)加以傳授,讓學(xué)生體會(huì)多學(xué)科之間是有聯(lián)系的,不是獨(dú)立的,可以觸類旁通,加深理解和便于掌握。專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)是夯實(shí)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié),在專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中引入其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí),可以拓寬學(xué)生視野、提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性,對(duì)強(qiáng)化專業(yè)課教學(xué)效果,培養(yǎng)專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、思維活躍的創(chuàng)新型精英人才具有重要意義。

三、“交叉型”教學(xué)方法的具體實(shí)施

流體力學(xué)是工科學(xué)校主要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)流體力學(xué)的基本概念和基本原理,掌握一定的分析、解決本專業(yè)中涉及流體力學(xué)問題的能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打好基礎(chǔ)。本課程要求學(xué)生掌握流體的主要力學(xué)性質(zhì)、流體在靜止和相對(duì)平衡時(shí)壓強(qiáng)的分布規(guī)律、計(jì)算和測(cè)量方法、理解渦動(dòng)力學(xué)原理并掌握流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本方程,理解并能應(yīng)用理想流體和粘性流體的運(yùn)動(dòng)方程。內(nèi)容涉及:流體力學(xué)研究對(duì)象和研究方法;流體的主要物理性質(zhì),流體靜壓強(qiáng)及其特性;流體平衡微分方程;流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律;作用于平面的液體壓力;壓力作用點(diǎn);作用于曲面上的液體壓力;液體的相對(duì)平衡。描述流體運(yùn)動(dòng)的方法;流動(dòng)分類;連續(xù)性方程;流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析,無旋運(yùn)動(dòng)和速度勢(shì),不可壓流體的平面運(yùn)動(dòng)和流函數(shù)。理想流體的動(dòng)量方程;理想流體的能量方程;不可壓縮流體的一維流動(dòng),積分形式的動(dòng)量方程和動(dòng)量距方程。流體的渦旋運(yùn)動(dòng)。應(yīng)力張量及形變率張量之間的關(guān)系;粘性流體力學(xué)基本方程和邊界條件;粘性流動(dòng)的基本性質(zhì);精確解;相似理論和量綱分析;邊界層理論。湍流產(chǎn)生的隨機(jī)性;湍流基本方程;湍流的半經(jīng)驗(yàn)理論;湍流邊界層。課程的重點(diǎn)是連續(xù)性方程,動(dòng)量守恒方程,能量守恒方程。課程的難點(diǎn)是邊界層理論和湍流邊界層。但作者發(fā)現(xiàn)在課程教學(xué)中若采用傳統(tǒng)的以全時(shí)段講授為主的模式,學(xué)生容易產(chǎn)生疲倦心理,課堂效果并不理想,同時(shí)若單一以教學(xué)參考書為主線講授,在教和學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)細(xì)節(jié)的把握和理解都不盡如人意。申請(qǐng)人前期嘗試運(yùn)用類比的方法授課,也就是在介紹流體力學(xué)的概念和定理時(shí),與數(shù)學(xué)和物理知識(shí)相類比,同學(xué)可以很快接受,理解也較深刻,講授課程所涉及的基礎(chǔ)知識(shí)很多與數(shù)學(xué)和物理密切相關(guān),引導(dǎo)學(xué)生積極思考,主動(dòng)聯(lián)系,走向前臺(tái),取得良好的課堂效果。

舉例一:

流體力學(xué)中的很重要的內(nèi)容勢(shì)流理論,在勢(shì)流理論中很重要的概念就是勢(shì)函數(shù)的引進(jìn),這里高等數(shù)學(xué)的格林定理就有著重要的作用,兩者密切相關(guān),所以在介紹勢(shì)流理論時(shí),格林定理要有意識(shí)地引入和重點(diǎn)闡述,并且將兩者對(duì)應(yīng)起來,使學(xué)生在回想起數(shù)學(xué)重要定理的同時(shí),對(duì)流體力學(xué)的概念也更加深刻的理解和清楚地掌握。

舉例二:

在介紹激波概念時(shí),可以借助如下兩個(gè)圖例,圖1是通過計(jì)算在不可壓縮領(lǐng)域借助淺水波方程給出激波的圖形,圖2是通過實(shí)驗(yàn)在可壓縮領(lǐng)域給出激波的圖形,在不可壓縮和可壓縮兩個(gè)情況下,激波的圖形是具有相比擬關(guān)系的,是可以類比的。

同樣,水動(dòng)力學(xué)的控制淺水波的方程和空氣動(dòng)力學(xué)的可壓縮氣體方程形式上相似,具有比擬關(guān)系。兩個(gè)方程的形式如下:

淺水波方程:

可壓縮氣體方程:

形式比較復(fù)雜的方程,通過聯(lián)想比擬,就可以通過記住淺水波方程就可以記住可壓縮方程的形式。

在流體力學(xué)教學(xué)中,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生與數(shù)學(xué)物理的概念和定理相聯(lián)系,可使學(xué)生更深刻地理解有關(guān)概念及定理間的關(guān)系,有助于培養(yǎng)學(xué)生的技能,并使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)格的推理、全面分析問題的能力。在流體力學(xué)教學(xué)中,和其他學(xué)科的知識(shí)相交叉,不僅對(duì)流體力學(xué)的理解有幫助,也可以加強(qiáng)其他學(xué)科知識(shí)的理解和掌握。多學(xué)科之間可以融會(huì)貫通,觸類旁通。

參考文獻(xiàn):

[1]張兆順,崔桂香.流體力學(xué).清華大學(xué)出版社.

[2]Milton Van Dyke,An album of fluid motion,The parabolic press.

篇2

【關(guān)鍵詞】研究型教學(xué)模式 流體力學(xué) 數(shù)值模擬

【中圖分類號(hào)】G423 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）17-0042-04

所謂研究型教學(xué)，就是以先進(jìn)的教學(xué)理念為先導(dǎo)，運(yùn)用與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際問題作為載體，讓學(xué)生在教師的組織和指導(dǎo)下有目的地、相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行探索研究，在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，注重在探索和研究的教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，從而促進(jìn)學(xué)生思維水平的發(fā)展，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。相較傳統(tǒng)的教學(xué)模式，研究型教學(xué)模式更重視學(xué)生思維模式和能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)與現(xiàn)代科技和社會(huì)的發(fā)展以及學(xué)科發(fā)展相關(guān)聯(lián)，以此保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性和增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新性；更突出教學(xué)與訓(xùn)練方法的科學(xué)研究特色，強(qiáng)調(diào)師生之間的互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維與探索精神。

現(xiàn)代大學(xué)的職能，特別是高水平的研究型大學(xué)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)和研究的相互滲透，在教學(xué)活動(dòng)中，教師的作用是啟發(fā)、引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生，強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生探索研究自己感興趣的未知領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、閱讀、分析、討論和推理判斷能力，實(shí)踐證明，研究型教學(xué)模式有助于學(xué)生積極參與教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

流體力學(xué)是知識(shí)體系龐雜、以大量實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)且對(duì)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)條件要求較高的新興綜合性學(xué)科，也是一門重要的基礎(chǔ)課程，它已經(jīng)發(fā)展成為一門深入各個(gè)科學(xué)研究領(lǐng)域的重要學(xué)科，特別是隨著航空、航天、航海以及能源利用等行業(yè)的發(fā)展，迫切需要解決許多有關(guān)流體力學(xué)的問題，這也極大地促進(jìn)了流體力學(xué)學(xué)科的發(fā)展。流體力學(xué)在動(dòng)力工程類各專業(yè)的課程設(shè)置中，起著從《高等數(shù)學(xué)》、《理論力學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等基礎(chǔ)課程到相關(guān)專業(yè)課程，譬如《發(fā)動(dòng)機(jī)原理》、《流體機(jī)械原理》的橋梁作用，也是深入研究熱能與動(dòng)力機(jī)械的專業(yè)基礎(chǔ)課。筆者在流體力學(xué)的教學(xué)過程中，就研究型教學(xué)模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐，在課程設(shè)置中，針對(duì)某一授課主題，準(zhǔn)備流體與流體運(yùn)動(dòng)科學(xué)中一系列生動(dòng)的案例，讓學(xué)生對(duì)生活中這些看似熟悉卻又非常模糊陌生的現(xiàn)象有清晰的了解，在教學(xué)進(jìn)行中，以具體實(shí)例為研究對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合現(xiàn)代的研究手段，進(jìn)行逐步深入的探討與研究，并對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行合理的分析。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，將現(xiàn)代科學(xué)研究方法與內(nèi)容引入課堂，努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的思維模式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生在主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐中發(fā)展探索能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

一 工程流體力學(xué)課程研究型教學(xué)模式實(shí)施方法

1.研究題目的選擇與引入

開展研究型教學(xué)，對(duì)于研究選題有比較高的要求，既要有一定的工程背景，又要符合課程大綱的要求。由于是課堂教學(xué)，受時(shí)間所限，研究題目要求清晰易懂，又有一定的科學(xué)內(nèi)涵和深入研究的背景。流體運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性方程是工程流體力學(xué)課程中最為重要的內(nèi)容之一，該部分邏輯性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的數(shù)理推導(dǎo)能力有一定的要求。在教學(xué)活動(dòng)中，擬結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）數(shù)值模擬，采用循序漸近、逐步推導(dǎo)、深入分析的教學(xué)方法。

為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，將通過以下兩個(gè)現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)流體連續(xù)性方

北京理工大學(xué)第十批教育教學(xué)改革研究課題

程的物理本質(zhì)：

第一，黃河壺口瀑布。壺口瀑布，是黃河上唯一的黃色大瀑布，也是中國的第二大瀑布，號(hào)稱“黃河奇觀”，其奔騰洶涌的氣勢(shì)是中華民族精神的象征。那么黃河壺口瀑布是如何形成的呢？

圖1 黃河壺口瀑布

第二，烏魯木齊開往阿克蘇5807次列車失事。列車被風(fēng)吹翻，看似是個(gè)笑話，但卻實(shí)實(shí)在在地發(fā)生了。2007年2月28日凌晨2時(shí)05分，烏魯木齊開往阿克蘇的5807次旅客列車在行至南疆線珍珠泉至紅山渠間42千米處時(shí)，遭遇13級(jí)颶風(fēng)，風(fēng)速達(dá)到37～41.4米/秒，造成機(jī)車后9至19位的后部車廂全部脫軌，導(dǎo)致南疆線被迫中斷行車，那么其中的原因該作何科學(xué)解釋呢？

圖2 5807次列車失事圖片

黃河壺口瀑布及列車被風(fēng)吹翻現(xiàn)象中均蘊(yùn)含著流體動(dòng)力學(xué)連續(xù)性方程的物理本質(zhì)。問題提出后，首先引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己對(duì)于問題的理解，通過教學(xué)過程中的情境創(chuàng)設(shè)，利用流體力學(xué)基本原理進(jìn)行理論分析和解釋。根據(jù)對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行物理問題簡化，提出一元流動(dòng)連續(xù)性方程的推導(dǎo)過程。

設(shè)想有一根管道，流體在由入口斷面A1、出口斷面A2和管壁（三者構(gòu)成控制面）圍成的流域（控制體）內(nèi)流動(dòng)，如圖3所示。

圖3 一元流動(dòng)連續(xù)性方程推導(dǎo)示意圖

假設(shè)流體是不可壓縮的均質(zhì)流體，意味著流域內(nèi)的

質(zhì)量不變，且密度ρ為常數(shù)，則 。又

因沿管壁沒有流體的流入與流出，有：

得到不可壓縮流體流動(dòng)總流所必須滿足的連續(xù)性方程：u1A1=u2A2。

由于假設(shè)入流斷面和出流斷面的速度都為勻速（斷面平均速度），故這也是一元流動(dòng)的連續(xù)性方程，表明總流沿任意過流斷面的流量是相等的。

在這一部分的教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)教師選擇教材內(nèi)容、案例或課題，學(xué)生利用案例資料，獨(dú)立思考，自主發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，掌握內(nèi)在規(guī)律，從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物理本質(zhì)問題，從而獲得新的感悟。在整個(gè)教學(xué)過程中，要特別注意引導(dǎo)學(xué)生去理解和分析問題，并采用不斷提出問題的方式，吸引學(xué)生注意力，并激發(fā)學(xué)生進(jìn)行深入探索的興趣。

2.數(shù)值計(jì)算模擬仿真在教學(xué)中的應(yīng)用

把現(xiàn)代研究工具與理念融入到日常教學(xué)中，是研究型教學(xué)模式的重要內(nèi)容和任務(wù)。傳統(tǒng)的流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與方法，基本上是基于理論的教學(xué)，并輔之以部分簡單的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)內(nèi)容比較抽象和單一，不能反映當(dāng)前流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)。計(jì)算流體力學(xué)CFD技術(shù)，是解決工程中復(fù)雜流動(dòng)的一種有效手段，也是一門新型的獨(dú)立學(xué)科，它以經(jīng)典理論和數(shù)值計(jì)算為基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，從空間和時(shí)間上定量描述各種場(chǎng)變量，從而達(dá)到對(duì)物理問題研究的目的。將CFD數(shù)值計(jì)算模擬方法和部分簡單應(yīng)用的實(shí)際上機(jī)練習(xí)引入到教學(xué)中，既可以開闊學(xué)生視野、生動(dòng)課堂，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)其解決實(shí)際問題的能力，又可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣，有助于學(xué)生養(yǎng)成善于嘗試和探索規(guī)律的習(xí)慣。

為了使學(xué)生加深對(duì)流體運(yùn)動(dòng)連續(xù)性方程的理解和應(yīng)用，在課程設(shè)計(jì)上，將設(shè)計(jì)以下CFD算例“噴管內(nèi)二維流動(dòng)”，問題的描述如下：空氣在一個(gè)大氣壓的作用下通過平均背壓Pexit=0.9atm的縮放型噴管。通過對(duì)流域的建模、計(jì)算和后處理，對(duì)本問題進(jìn)行了流動(dòng)過程的數(shù)值模擬仿真研究。對(duì)這一部分教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該對(duì)流場(chǎng)的邊界條件、邊界類型、湍流模型和計(jì)算方法等進(jìn)行較詳細(xì)的介紹和講解。鑒于大學(xué)本科教學(xué)內(nèi)容和流體專業(yè)知識(shí)的限制，可對(duì)流場(chǎng)的邊界條件和邊界類型多做一些講解，例如速度邊界、壓力出流邊界等；對(duì)湍流模型的來源及其應(yīng)用做簡單介紹，而對(duì)諸如SIMPLE、PISO算法等僅僅介紹一下怎樣選取和使用即可。通過計(jì)算可以得到可視化的流動(dòng)結(jié)果（速度矢量圖和壓力分布圖等）。

（a）速度矢量分布圖 （b）壓力分布云圖

圖4 噴管內(nèi)流動(dòng)的CFD計(jì)算結(jié)果

將這些計(jì)算結(jié)果直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生基于連續(xù)性方程的基本物理內(nèi)涵去對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，

由速度矢量圖可以清晰地看出：在噴管喉口處，速度較大，這是由于此處流通截面積較小。對(duì)于噴管內(nèi)的一元流動(dòng)，通過噴管內(nèi)通流界面的流量是相等的，流體的流速與管內(nèi)通流截面積成反比，因此，在喉口處的速度最大。另外，在計(jì)算中，我們還可以通過檢查質(zhì)量流量的連續(xù)性來檢查通過區(qū)域的質(zhì)量流量是否滿足質(zhì)量守恒定律。通過在軟件中進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，我們可以看到進(jìn)、出口質(zhì)量流量的差異，在理想狀態(tài)下，進(jìn)口處的質(zhì)量流量應(yīng)該恒等于出口處的質(zhì)量流量，考慮到計(jì)算誤差，這一誤差保證在總流量的1%即可。

圖5 進(jìn)、出口質(zhì)量流量的差異

這一部分的教學(xué)，要求學(xué)生不僅掌握流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，還要學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)去分析工程實(shí)際問題。教學(xué)中要特別注重引導(dǎo)學(xué)生去不斷地提出問題，并利用所學(xué)的知識(shí)去進(jìn)行解釋。這是進(jìn)行研究型教學(xué)過程的關(guān)鍵。另外，如果有條件，最好采用師生互動(dòng)，共同進(jìn)行仿真計(jì)算和研究的方法。教學(xué)和訓(xùn)練方法要表現(xiàn)較強(qiáng)的科學(xué)研究特色，注意培養(yǎng)學(xué)生的批判和探索精神。

通過前面的教學(xué)，使學(xué)生對(duì)數(shù)值模擬這一現(xiàn)代研究手段及研究過程有了初步的了解，達(dá)到了將現(xiàn)代研究方法引入課堂的目的。為了更加有效地掌握教學(xué)內(nèi)容，在介紹完數(shù)值模擬平臺(tái)的使用，并對(duì)問題進(jìn)行了初步研究之后，還必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考和研究。具體到本次教學(xué)，可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生去思考課前所提出的兩個(gè)問題，解釋“黃河壺口瀑布形成原因”，以及“列車被風(fēng)吹翻的原因”。

二 工程流體力學(xué)課程研究型教學(xué)中需注意的問題

在工程流體力學(xué)課程研究型教學(xué)中，既要照顧到流體力學(xué)課程的基本原理，又要反映現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)在流體力學(xué)中解決實(shí)際問題的新發(fā)展。在教學(xué)實(shí)施過程中，根據(jù)筆者的實(shí)踐和體會(huì)，需要注意以下幾個(gè)問題：

1.堅(jiān)持教學(xué)與科研相結(jié)合

要培養(yǎng)具有創(chuàng)造能力的人才，必須將教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合起來。教師只有通過本專業(yè)及有關(guān)學(xué)科的科研活動(dòng)，才能加深對(duì)本專業(yè)本學(xué)科的理解和認(rèn)識(shí)，更新教學(xué)

手段，豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究熱情。實(shí)施研究型教學(xué)作為一種趨勢(shì)，已經(jīng)得到了全球教育界的認(rèn)可，這種人才培養(yǎng)模式的收效顯著、發(fā)展前景可觀，是一種值得我們研究與使用的教學(xué)模式。

2.教學(xué)題目的選取和教學(xué)過程的實(shí)施必須有針對(duì)性

采用研究型教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)以講解研究方法和研究過程為宗旨。其中題目的選取至關(guān)重要，一般來說，題目應(yīng)來自于工程實(shí)際，有工程背景和深入研究的空間。同時(shí)也要注意題目不宜選得過于復(fù)雜，且與課程的教學(xué)內(nèi)容結(jié)合得比較好。在實(shí)施過程中，可針對(duì)不同專業(yè)、不同需要的學(xué)生，建立不同的教學(xué)體系。例如與流體接觸密切的專業(yè)，如流體機(jī)械及工程方向的學(xué)生，設(shè)置的CFD 部分理論和上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可略多。而對(duì)于車輛工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及工程等普通工程類專業(yè)的學(xué)生來講，可少講理論，主要參與簡單的工程實(shí)際流動(dòng)問題的模擬解決實(shí)驗(yàn)。上機(jī)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也可以根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)來選定，結(jié)合不同專業(yè)進(jìn)行不同的案例計(jì)算和分析。

3.進(jìn)一步確定學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位

注重在以探索和研究為基礎(chǔ)的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。譬如在數(shù)值計(jì)算中需要正確地設(shè)置邊界條件和初始條件，合理地選擇數(shù)學(xué)模型，恰當(dāng)?shù)貏澐志W(wǎng)格和進(jìn)行迭代計(jì)算，最后還需要判斷計(jì)算結(jié)果是否可用，并進(jìn)行必要的調(diào)整和修改。因此，要求學(xué)生對(duì)問題的發(fā)生、發(fā)展直至達(dá)到平衡的全過程進(jìn)行認(rèn)真思考和分析，形成獨(dú)立思考的習(xí)慣和能力。此外，通過改變邊界條件或初始條件等因素，低成本、高效率地求得在不同條件下的計(jì)算解。因此，數(shù)值模擬為多角度、多方位地分析問題提供了進(jìn)行各種嘗試的機(jī)會(huì)，有助于學(xué)生養(yǎng)成善于嘗試和探求規(guī)律的習(xí)慣，樹立創(chuàng)新意識(shí)。

篇3

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(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）16-0249-02

一、引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的不斷發(fā)展，對(duì)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(shì)。國內(nèi)高校如何實(shí)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(rèn)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(dòng)力類專業(yè)及機(jī)械類部分專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的工程性、技術(shù)性和實(shí)踐性，課程基礎(chǔ)知識(shí)與生產(chǎn)生活實(shí)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(shí)驗(yàn)測(cè)試、工程應(yīng)用等實(shí)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(shí)，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(shí)踐教學(xué)部分如何體現(xiàn)雙語授課及其意義與價(jià)值，還需進(jìn)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(biāo)不夠清晰。流體力學(xué)課程本身概念多、專有名詞多、流動(dòng)原理復(fù)雜，用中文教學(xué)時(shí)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(shí)通常引進(jìn)原版的英語教材，學(xué)生英語水平參差不齊，對(duì)于英語水平不佳的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)難度將進(jìn)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(shí)間，忽視專業(yè)知識(shí)的講授，與雙語教學(xué)實(shí)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(shí)，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(dān)任雙語教學(xué)的教師主要是外語水平相對(duì)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(shí)，很難用英語準(zhǔn)確、充分地表達(dá)自己的想法。另外，承擔(dān)雙語課程的教師一般比較年輕，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)能力還需進(jìn)一步完善。

3.學(xué)生接受度不佳。雙語授課時(shí)，通常是教師用英文向?qū)W生傳授知識(shí)，學(xué)生始終是被動(dòng)地聽講、被動(dòng)地接受英語和專業(yè)知識(shí)，師生之間幾乎沒有互動(dòng)，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(huì)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(shí)。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(dòng)主要是以知識(shí)為中心的理解類活動(dòng)，個(gè)性化學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)缺失，虛擬實(shí)驗(yàn)無法替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)。流體力學(xué)課程除了要求學(xué)習(xí)者掌握基本知識(shí)點(diǎn)外，還要求學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)知識(shí)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)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(jì)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(diǎn)，實(shí)施混合式教學(xué)，將MOOC之所長與面對(duì)面教學(xué)融為一體，增加師生互動(dòng)，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(shí)的講解與學(xué)習(xí)，同時(shí)提高教師與學(xué)生的英語聽說能力及英語應(yīng)用能力，實(shí)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(gè)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(dāng)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(jìn)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(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)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(shí)。

2.流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)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(duì)流體力學(xué)課程及專有詞匯有了一定了解，此時(shí)可以開展流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)。雙語實(shí)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(shí)驗(yàn)名稱，提供英文版實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法說明、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求及思考題回答要求，這部分文本依然提供鼠標(biāo)取詞功能，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)要求。流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)視頻可以不局限在本校流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，可以是國外的實(shí)驗(yàn)裝置、先進(jìn)測(cè)量方法等的解說，讓學(xué)生了解學(xué)科的前沿知識(shí)。

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(shí)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(píng)教學(xué)視頻中的重難點(diǎn)，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(shí)的應(yīng)用方法，預(yù)估學(xué)生可能的回答內(nèi)容并準(zhǔn)備合理有度的評(píng)論。組織學(xué)生學(xué)習(xí)小組，一個(gè)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(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)準(zhǔn)備30個(gè)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(shí)成績。

2.實(shí)踐教學(xué)?；诹黧w力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)視頻，實(shí)踐教學(xué)改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。按照原有的教學(xué)方式，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)講解后，學(xué)生立刻開始做實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)，沒有時(shí)間深入思考實(shí)驗(yàn)相關(guān)流體力學(xué)知識(shí)，很難將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來。在SPOC雙語教學(xué)模式下，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前先觀看相關(guān)視頻，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師拿出測(cè)試卡要求學(xué)生答題，全部正確后，學(xué)生才進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室采集數(shù)據(jù)。學(xué)生仍以課堂學(xué)習(xí)時(shí)的學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，采集并整理數(shù)據(jù)，形成全英文的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)視頻要求每位學(xué)生均觀看，測(cè)試卡答題可由學(xué)習(xí)小組派代表完成測(cè)試，實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及實(shí)驗(yàn)報(bào)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(tuán)隊(duì)合作精神。在SPOC雙語教學(xué)模式下，要求學(xué)生觀看雙語實(shí)踐教學(xué)視頻8個(gè)，學(xué)生學(xué)習(xí)小組根據(jù)各自的興趣愛好選擇2個(gè)，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，整理分析形成英文實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及思考題準(zhǔn)確程度給分，兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)平均分為各學(xué)習(xí)小組的實(shí)驗(yàn)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(shí)成績（40%）、實(shí)驗(yàn)成績（20%）、學(xué)習(xí)小組組長打分（10%），學(xué)生自評(píng)分（10%）及期末考試成績（20%）組成。其中課堂平時(shí)成績及實(shí)驗(yàn)成績占60%，大幅降低了期末考試成績的所占百分比，鼓勵(lì)學(xué)生在平時(shí)認(rèn)真準(zhǔn)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(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績均是以學(xué)習(xí)小組為單位給出的團(tuán)體得分，要想獲得好分?jǐn)?shù)，各成員必須共同努力。學(xué)習(xí)小組組長對(duì)各成員打分，占最終成績的10%。學(xué)生自評(píng)分是學(xué)生對(duì)自己的評(píng)價(jià)，在學(xué)期結(jié)束時(shí)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(dòng)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(diǎn)由知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的深入理解與應(yīng)用，學(xué)生從被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)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(shí)間準(zhǔn)備創(chuàng)新性的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式組隊(duì)學(xué)習(xí)，在課堂上與教師互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力與創(chuàng)新能力。基于流體力學(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(duì)伍，培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新精神、雙語溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，滿足教育國際化的需要。

參考文獻(xiàn)：

篇4

[論文摘要]結(jié)合學(xué)習(xí)主體所處的時(shí)代環(huán)境變化和流體力學(xué)知識(shí)體系的學(xué)科跨度大以及對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)要求很高的特點(diǎn)，分析了流體力學(xué)教學(xué)中存在的問題和難點(diǎn)，提出大量采用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)例教學(xué)以加強(qiáng)流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察理解對(duì)提高流體力學(xué)教學(xué)效果的必要性和重要性。

前言

流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續(xù)存在，其變形便會(huì)隨時(shí)間持續(xù)增大，不像固體那樣，一定的受力只能產(chǎn)生一定的變形。流體力學(xué)的基本理論非常嚴(yán)密，描述流體流動(dòng)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程非常復(fù)雜，高度非線性[1]，因此學(xué)生對(duì)流體力學(xué)敬而遠(yuǎn)之的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。此外由于因特網(wǎng)及電子計(jì)算機(jī)的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長的學(xué)生接觸和感受實(shí)際發(fā)生的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少，對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學(xué)生在接受流體力學(xué)教育之前所受的應(yīng)試教育的影響下[2]，學(xué)習(xí)只是為了在短時(shí)間內(nèi)對(duì)給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來許多學(xué)者從教育學(xué)的角度提出了疑問[2]。只有直面實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象，抓住問題的本質(zhì)，才能誕生真正的學(xué)問和研究。筆者基于對(duì)本科和研究生的流體學(xué)教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問題，指出了重視流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解對(duì)提高流體力學(xué)的教學(xué)效果的必要性和重要性。

一、流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題

（一）新形勢(shì)下學(xué)生所處的社會(huì)環(huán)境變化

學(xué)生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時(shí)間和機(jī)會(huì)大大超過了自己親自動(dòng)手制作道具及模型的體感玩耍時(shí)間，通過體感玩耍接觸和觀察自然現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少。

因特網(wǎng)的普及使得在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的信息或?qū)崟r(shí)獲得信息成為可能，近年來出現(xiàn)學(xué)生過度依賴因特網(wǎng)的傾向，疏遠(yuǎn)了紙質(zhì)圖書及相關(guān)文獻(xiàn)這些知識(shí)比較系統(tǒng)邏輯性也有保證的傳統(tǒng)信息載體。但因特網(wǎng)上除了正確的信息外，還有很多不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性，因此學(xué)生僅通過因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識(shí)體系的。

手機(jī)在學(xué)生中的普及也使得學(xué)生們?cè)趯?shí)際問題時(shí)，不是自己獨(dú)立分析問題，找出問題發(fā)生的原因，而是直接利用手機(jī)詢問他人求得答案，這樣很難培養(yǎng)獨(dú)立制定計(jì)劃，對(duì)可能事態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，獨(dú)立進(jìn)行解決問題的能力。這恰恰是對(duì)一個(gè)未來走向社會(huì)成為一個(gè)優(yōu)秀的技術(shù)人員的必經(jīng)的磨礪之道。

（二）流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題

流體流動(dòng)的力學(xué)模型及其運(yùn)動(dòng)的物理意義難以理解[3]。流體粘性產(chǎn)生的模型與牛頓粘性定律之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就是最好的一個(gè)例證。大多數(shù)學(xué)生雖然能夠使用牛頓粘性定律進(jìn)行計(jì)算，但對(duì)運(yùn)動(dòng)的流體為何會(huì)產(chǎn)生粘性卻不能正確的理解。的確，對(duì)于涉及到流體力學(xué)的某些技術(shù)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)，只要懂得一定的計(jì)算即可，但是對(duì)于開發(fā)和設(shè)計(jì)全新的產(chǎn)品，如不能準(zhǔn)確把握所涉及到的相關(guān)流體流動(dòng)的物理本質(zhì)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生完全錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)結(jié)果。

流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繁多，流體力學(xué)融合領(lǐng)域廣，要求學(xué)生掌握更多的學(xué)科預(yù)備知識(shí)，尤其對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的要求更高，使部分學(xué)生覺得流體力學(xué)是難以接近的一門課。同一流動(dòng)現(xiàn)象常?？梢詮亩鄠€(gè)角度進(jìn)行解釋，容易使學(xué)生產(chǎn)生混亂。比如對(duì)翼型的流體力學(xué)工作原理，可以從流體流動(dòng)的動(dòng)量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個(gè)方面進(jìn)行解釋，解釋方法之多反而會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個(gè)本質(zhì)，只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論，才可以解除認(rèn)識(shí)上的混亂，將學(xué)到的知識(shí)條理化、系統(tǒng)化。

描述流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)方程高度非線性化，數(shù)學(xué)上求解比較困難。描述流體流動(dòng)的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學(xué)解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數(shù)學(xué)功底，但近年來學(xué)生的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)存在下降的趨勢(shì)。

學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前所接受的應(yīng)試教育的影響很大，以考試成績自評(píng)學(xué)習(xí)效果的認(rèn)識(shí)根深蒂固[4]。實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象往往沒有單純的標(biāo)準(zhǔn)答案，有時(shí)甚至存在多個(gè)解，重要的是抓住流動(dòng)現(xiàn)象的物理本質(zhì)，系統(tǒng)的理解流體力學(xué)的基本原理。

二、教學(xué)方法對(duì)應(yīng)

解決上述問題的根本方法，筆者認(rèn)為只有從流體力學(xué)教學(xué)上，直面涉及流體的各種現(xiàn)象，使學(xué)生準(zhǔn)確的把握物理本質(zhì)。為此在流體力學(xué)課堂上，廣泛采用流體模型教學(xué)和實(shí)例教學(xué)，增加學(xué)生觀察理解各種流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，喚起他們對(duì)本門課的興趣的同時(shí)，讓他們形成為探究流動(dòng)現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)進(jìn)行思考的習(xí)慣，這對(duì)解決流體力學(xué)教學(xué)所面臨的問題至關(guān)重要。

使用電吹風(fēng)斜向上吹一個(gè)讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好的氣球模型，沒經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生會(huì)意外的發(fā)現(xiàn)氣球會(huì)向斜上方飄起。這一流體流動(dòng)現(xiàn)象可從風(fēng)從氣球上部通過時(shí)，由于氣球表面的影響風(fēng)的流向會(huì)產(chǎn)生變化，也就是流線產(chǎn)生彎曲，根據(jù)風(fēng)的動(dòng)量變化必然產(chǎn)生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應(yīng)得到解釋。從這一簡單的模型教學(xué)，還可以解釋飛機(jī)的機(jī)翼通過改變空氣的流向進(jìn)而獲得升力的流體力學(xué)上的工作原理。

在一個(gè)裝滿水的塑料瓶內(nèi)分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個(gè)可移動(dòng)桌面上，使桌面等直線加速運(yùn)動(dòng)，可發(fā)現(xiàn)鋼球運(yùn)動(dòng)較慢留在瓶底，而泡沫球運(yùn)動(dòng)較快停在瓶嘴附近。觀察這一個(gè)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生：泡沫球運(yùn)動(dòng)得較快是因?yàn)榈燃铀龠\(yùn)動(dòng)瓶內(nèi)流體的靜壓在運(yùn)動(dòng)方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進(jìn)方向的壓力大于等加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力，因此小球相對(duì)于塑料瓶向前運(yùn)動(dòng)；而作用于鋼球的前進(jìn)方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進(jìn)方向的靜壓力，因此鋼球相對(duì)于塑料瓶向后移動(dòng)。這一模型教學(xué)比一般教科書上關(guān)于流體等加速直線運(yùn)動(dòng)流體的靜壓分布的例題更容易使學(xué)生抓住問題本質(zhì)，且能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考之習(xí)慣，使學(xué)生體會(huì)到透過流體流動(dòng)現(xiàn)象來正確觀察和理解把握流體力學(xué)基本規(guī)律的樂趣。

經(jīng)常使用立式洗衣機(jī)的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過來，假如原來兜里裝有硬幣等硬物，也會(huì)被掏出來[5]。把這個(gè)實(shí)例在課堂上講出后，學(xué)生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當(dāng)教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及醫(yī)學(xué)家于一身的瑞士的大科學(xué)家的基本情況后，學(xué)生們頓時(shí)對(duì)這位科學(xué)家充滿了崇敬之情，通過大量這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图皩?shí)例教學(xué)，學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)流體力學(xué)這門課更有了興趣和信心，教學(xué)效果的提高自不待言。

三、結(jié)語

本文詳盡的分析了計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、手機(jī)等現(xiàn)代化通訊工具普及后對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響，由于流體力學(xué)課程知識(shí)體系的特點(diǎn)，這種影響產(chǎn)生的負(fù)面問題很多，尤其是教授成長在應(yīng)試教育體制下走入大學(xué)的學(xué)生，更需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識(shí)，改變教學(xué)觀念，在課堂教學(xué)中廣泛植入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒虒W(xué)和實(shí)例教學(xué)，讓學(xué)生直面實(shí)際存在的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象，通過實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解，達(dá)到生動(dòng)及形象的把握這些流動(dòng)現(xiàn)象背后的流體力學(xué)的基本定理，有效提升教學(xué)效果的同時(shí)，通過簡單實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱鬟€可提高學(xué)生的動(dòng)手能力，這對(duì)學(xué)生走向社會(huì)成為一個(gè)具有創(chuàng)造性思維能力、獨(dú)立思考的優(yōu)秀技術(shù)人員也是一個(gè)必不可少的雛形磨礪。

[參考文獻(xiàn)]

[1]黃衛(wèi)星.工程流體力學(xué)[m].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[2]李丹,楊斯瑞.應(yīng)試教育與創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)[j].繼續(xù)教育研究,2009,25(2):180-185

[3]向文英,程光均.流體力學(xué)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新[j].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2003,18(4):21-26.

篇5

Key words： the CDIO Engineering Educational Model；engineering fluid dynamics；teaching innovation；third-grade project

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）11-0217-04

0 引言

隨著中國工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的提出[1]，我國需要一大批有著扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、具備良好工程能力的工程師人才。應(yīng)用型本科院校承擔(dān)著培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程能力人才的重任。如何使畢業(yè)生具備良好的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、系統(tǒng)分析和動(dòng)手能力，已成為我國高等工程教育改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

CDIO是一種強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新與工程實(shí)踐的新型高等教育模式，其核心是將教學(xué)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，以滿足企業(yè)對(duì)工程人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和工程能力的需求，解決傳統(tǒng)工科高等院校在人才培養(yǎng)中出現(xiàn)的重理論教學(xué)輕實(shí)踐問題。按CDIO模式培養(yǎng)的學(xué)生，學(xué)習(xí)遷移能力、理論聯(lián)系實(shí)踐能力強(qiáng)，具備自主學(xué)習(xí)能力和“終生學(xué)習(xí)”的習(xí)慣，深受社會(huì)與企業(yè)歡迎[2，3]。

工程流體力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)重要分支，側(cè)重在生產(chǎn)生活上與氣體和液體相關(guān)的工程實(shí)際應(yīng)用，它不追求數(shù)學(xué)上的嚴(yán)密性，而是趨向于解決工程中出現(xiàn)的實(shí)際問題[4]。要求學(xué)生對(duì)試驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值計(jì)算有深入的理解，才能對(duì)實(shí)際工程問題進(jìn)行定性、定量分析。將CDIO教學(xué)模式引入工程流體力學(xué)的課程教學(xué)改革中，更有利于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和水平。

1 工程流體力學(xué)課程存在的問題

1.1 理論教學(xué)困難

隨著教學(xué)計(jì)劃改革的進(jìn)行，工程流體力學(xué)課程的教學(xué)計(jì)劃課時(shí)由傳統(tǒng)的50課時(shí)縮減為目前的32課時(shí)。其中，教學(xué)學(xué)時(shí)為26課時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為6課時(shí)，學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多，學(xué)生理解困難。

1.2 學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差

傳統(tǒng)課程理論性較強(qiáng)，需要熟練掌握的公式復(fù)雜，內(nèi)容較為抽象，學(xué)生存在理解困難、理論與實(shí)踐脫節(jié)等問題。同時(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)學(xué)生的參與度很低，看多于做，更談不上思考和理解。

1.3 考核方式單一

傳統(tǒng)的筆試考核方式造成了學(xué)生學(xué)習(xí)依賴心里嚴(yán)重，學(xué)習(xí)遷移能力差等問題。只在乎基本理論的死記硬背和卷面考試，面對(duì)實(shí)際問題無從下手，難以判斷學(xué)生對(duì)課程的掌握情況。

2 CDIO工程教育理念

CDIO工程教育模式是由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究團(tuán)隊(duì)于2001年創(chuàng)立的新型的工程教育模型。CDIO即構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate），包括了三個(gè)核心文件：1個(gè)愿景、1個(gè)大綱和12條標(biāo)準(zhǔn)[5]。根據(jù)工程師應(yīng)具備的能力以逐級(jí)細(xì)化的方式表達(dá)出來，為工程教育改革提供了系統(tǒng)全面的指導(dǎo)，代表了當(dāng)代工程教育的發(fā)展趨勢(shì)。

CDIO工程教育模式從2005年引進(jìn)我國以來，取得了令人矚目的成就。燕山大學(xué)作為教育部機(jī)械類、電氣類的CDIO工程教育模式研究與實(shí)踐課題組試點(diǎn)的第一批高校之一，積極推進(jìn)CDIO工程教育改革進(jìn)程。自2008年春季學(xué)期開始實(shí)施基于CDIO模式的教學(xué)改革以來，已經(jīng)培養(yǎng)了七屆畢業(yè)生，積累了豐富的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，并不斷進(jìn)行創(chuàng)新，為CDIO工程教育模式在中國的發(fā)展做出了一定的貢獻(xiàn)。

3 規(guī)劃調(diào)整基于現(xiàn)代工程環(huán)境下的“工程流體力學(xué)”課程體系

傳統(tǒng)的工程流體力學(xué)教學(xué)體系已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)工程人才素質(zhì)的需求?；贑DIO思想構(gòu)建的新的課程體系，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)積累和運(yùn)用的要求，強(qiáng)化工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，重視對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。同時(shí)，重點(diǎn)介紹工程流體力學(xué)的最新科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和工程領(lǐng)域的發(fā)展，以構(gòu)建新型多層次課程教學(xué)體系。在實(shí)際改革進(jìn)程中，要強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)素質(zhì)的培養(yǎng)，采用課堂理論教學(xué)、課下多層次實(shí)驗(yàn)和三級(jí)項(xiàng)目相結(jié)合的方法，注重與學(xué)生之間的交流與反饋，將基于CDIO的課程教育改革平穩(wěn)、有序地進(jìn)行[6]。

4 基于CDIO的課程具體教改內(nèi)容

4.1 理論教學(xué)環(huán)節(jié)改革

針對(duì)工程流體力學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)性強(qiáng)，理論難度大，應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，基于CDIO思想的課程改革采用將授課內(nèi)容精簡，關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)精講，綜合性知識(shí)點(diǎn)布置主題性任務(wù)的方法，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，拓展知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考的能力。充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源以及教師的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行剖析，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)制作大量的流體流動(dòng)動(dòng)畫，展示最新工程流體力學(xué)學(xué)科應(yīng)用資料，極大地豐富了教學(xué)資源，便于理解重要知識(shí)點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

4.2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革

華裔諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者李政道先生，在關(guān)于杰出科學(xué)人才培養(yǎng)的問題上特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)精神和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??；贑DIO思想課程改革的實(shí)踐環(huán)節(jié)，以三級(jí)項(xiàng)目為主，多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，全面鍛煉學(xué)生的知識(shí)檢索能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力，多學(xué)科、大系統(tǒng)的掌控能力，并能夠?qū)W(xué)生知識(shí)的掌握情況進(jìn)行深入的了解[7]。

工程流體力學(xué)三級(jí)項(xiàng)目包括：系統(tǒng)全面的任務(wù)要求，靈活多變的題目選擇，細(xì)致的團(tuán)隊(duì)任務(wù)分工，明確的節(jié)點(diǎn)匯報(bào)形式，以及一套合理的考核機(jī)制。

以2014年秋季學(xué)期工程流體力學(xué)三級(jí)項(xiàng)目為例，要求每個(gè)班級(jí)的學(xué)生自行組隊(duì)，3-5人一組，每組選出一個(gè)組長，分別從表1的六個(gè)題目中任選一個(gè)為題，對(duì)該題目進(jìn)行分析、求解，明確組內(nèi)成員分工，按時(shí)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)匯報(bào)，最后提交三級(jí)項(xiàng)目的課程報(bào)告和項(xiàng)目感想，抽簽進(jìn)行PPT匯報(bào)。

通過對(duì)學(xué)生的反饋信息和實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行分析可以看出，三級(jí)項(xiàng)目的方法可以將CDIO教育改革理念與課程知識(shí)完美融合。不僅讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更加深刻的理解，鍛煉工程實(shí)踐能力，而且讓教師的參與者和引領(lǐng)者作用得到充分發(fā)揮。

4.3 學(xué)風(fēng)建設(shè)環(huán)節(jié)改革

工程流體力學(xué)課程的理論難度較大，采用傳統(tǒng)的課堂式教學(xué)和單一卷面考核的方式，使學(xué)生只關(guān)注考試得高分，做實(shí)驗(yàn)不提前準(zhǔn)備、不關(guān)注原理，更讓一部分學(xué)生產(chǎn)生了課程學(xué)了也毫無用處的想法。

基于CDIO工程教育的流體力學(xué)課程改革，嚴(yán)格按照CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)與能力大綱的要求，設(shè)計(jì)出一套合理的、循序漸進(jìn)的三級(jí)項(xiàng)目考核機(jī)制。在項(xiàng)目的進(jìn)展過程中，學(xué)生需要付出很多的課余時(shí)間，對(duì)項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行廣泛的搜索和學(xué)習(xí)，通過軟件仿真、理論計(jì)算以及與工程應(yīng)用對(duì)比等方式，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，學(xué)生充分體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作過程中，成員間交流、溝通、共享的重要性，體會(huì)到了集體智慧帶來的沖擊，以及團(tuán)隊(duì)合力完成項(xiàng)目的成就感。在聽取其他小組匯報(bào)的過程中，對(duì)整個(gè)課程也有了更加深刻的理解。

4.4 教師身份轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)改革

根據(jù)CDIO工程教育改革方案的要求，教師不僅僅是知識(shí)的傳播者，更是知識(shí)交流的參與者和引導(dǎo)者[8]。教師在自身知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照CDIO工程教育改革能力大綱要求，系統(tǒng)、全面地整理出獨(dú)具特色的課堂教學(xué)教案。表2給出了工程流體力學(xué)課程某一個(gè)單位學(xué)時(shí)的部分課堂教學(xué)教案，只有按照詳盡的能力大綱的要求，才能充分保障教學(xué)質(zhì)量。在三級(jí)項(xiàng)目考核機(jī)制的進(jìn)程中，每個(gè)小組都要與教師在課下進(jìn)行深入的溝通和交流。這種輕松、愉悅的溝通方式，不僅拉近了教師與學(xué)生之間的距離，而且使教師能夠更加充分地發(fā)揮參與者和引領(lǐng)者的作用，積極地引領(lǐng)學(xué)生走向自主學(xué)習(xí)和探索的階段。

4.5 考核機(jī)制環(huán)節(jié)改革

與傳統(tǒng)單一卷面考核的方式相比，基于CDIO工程教育改革的考察機(jī)制更加注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)能力的考察。目前采用的考核方法是：課堂出勤0.1，平時(shí)作業(yè)0.1，實(shí)驗(yàn)成績0.1，三級(jí)項(xiàng)目0.1，考試卷面成績0.6。其中，三級(jí)項(xiàng)目由二部分組成：

①組內(nèi)互評(píng)等分，總分5分，最優(yōu)分和最差分相差不得小于1分，組內(nèi)人均得分為4分；

②導(dǎo)師評(píng)分，總分5分，最優(yōu)分和最差分相差不得小于1分。

實(shí)踐證明，CDIO工程教育改革的考核機(jī)制更加公平、合理，克服了學(xué)生對(duì)卷面考試的依賴，提高了學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)保證了課程、實(shí)驗(yàn)和三級(jí)項(xiàng)目的正常有序進(jìn)行。近三年的課程合格率由改革前的低于75%，穩(wěn)步增長并保持在90%以上，獲得了學(xué)生們的廣泛認(rèn)可。

5 結(jié)束語

篇6

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；項(xiàng)目教學(xué)；教學(xué)方法；合作學(xué)習(xí)；考核評(píng)價(jià)

作者簡介：徐硯（1961-），女，黑龍江呼蘭人，哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)力工程系，副教授；王洪旗（1964-），男，河北河間人，哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院動(dòng)力工程系，副教授。（黑龍江　哈爾濱　150030）

中圖分類號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）33-0057-01

在電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)（簡稱熱動(dòng)專業(yè)）開展的基于工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)試點(diǎn)工作中，根據(jù)熱動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)，認(rèn)真研究和分析了本專業(yè)崗位的典型工作任務(wù)和職業(yè)素質(zhì)需求特點(diǎn)，將原“工程流體力學(xué)”課程進(jìn)行分析論證整合，調(diào)整為學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程“流體流動(dòng)能量分析”，旨在強(qiáng)調(diào)流體作為電力生產(chǎn)的重要工作介質(zhì)所起的能量輸送和轉(zhuǎn)換的重要作用。采用更具有職教特點(diǎn)、更適合崗位工作要求的教學(xué)方法和內(nèi)容，先進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)理念和現(xiàn)代教育手段，小組合作學(xué)習(xí)的方法，注重學(xué)習(xí)過程和素質(zhì)能力的評(píng)價(jià)方式，全面提升教學(xué)質(zhì)量，全面提高學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程、考取本專業(yè)相關(guān)的“職業(yè)資格證書”、完成本專業(yè)相關(guān)崗位的工作任務(wù)打下良好基礎(chǔ)。

一、教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容

電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)主要面向發(fā)電、電力建設(shè)等企業(yè)，培養(yǎng)能夠完成熱力設(shè)備安裝、檢修、運(yùn)行、調(diào)試和技術(shù)管理工作任務(wù)，德、智、體、美全面發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用型專門人才。“流體流動(dòng)能量分析”課程是本專業(yè)進(jìn)行職業(yè)崗位能力培養(yǎng)的一門核心課程，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課的范疇，不直接對(duì)應(yīng)典型的工作任務(wù)，反映部分典型工作任務(wù)的某些共性內(nèi)容與要求。在本專業(yè)主要崗位群中（汽輪機(jī)運(yùn)行值班員、鍋爐運(yùn)行值班員、除塵脫硫值班員、鍋爐檢修工、汽輪機(jī)檢修工、泵與風(fēng)機(jī)檢修工等）都必備流體力學(xué)知識(shí)。按照本專業(yè)崗位的實(shí)際工作任務(wù)需求構(gòu)建課程體系、組織教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，采取了項(xiàng)目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)模式，注重學(xué)生在校學(xué)習(xí)與實(shí)際工作的一致性，使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系，為崗位需求提供職業(yè)能力，為培養(yǎng)高端技能型人才提供保證。

采用將教學(xué)內(nèi)容模塊化、層次化的教學(xué)方式，面向電力生產(chǎn)技術(shù)，根據(jù)工作任務(wù)和工作過程確定教學(xué)內(nèi)容，再通過歸納、總結(jié)、提煉并遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律將教學(xué)內(nèi)容總結(jié)為教學(xué)項(xiàng)目，依據(jù)電廠熱力設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)際水力分析及計(jì)算的工作任務(wù)設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目和學(xué)習(xí)任務(wù)。針對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)按照咨詢、決策計(jì)劃、實(shí)施、檢查評(píng)價(jià)等進(jìn)行教學(xué)組織設(shè)計(jì)。本課程共設(shè)計(jì)了“流體及其壓力的認(rèn)識(shí)”、“靜止流體勢(shì)能轉(zhuǎn)換分析”、“流動(dòng)流體機(jī)械能轉(zhuǎn)換分析”、“流動(dòng)阻力損失的計(jì)算”、“繞流運(yùn)動(dòng)分析”、“氣體流動(dòng)特性分析”六個(gè)教學(xué)項(xiàng)目（含18個(gè)教學(xué)任務(wù)），每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目設(shè)有知識(shí)目標(biāo)、專業(yè)能力目標(biāo)、職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)側(cè)重于應(yīng)知，重在基本概念、基本原理的掌握和理解；能力目標(biāo)側(cè)重于應(yīng)會(huì)，能用所學(xué)的流體力學(xué)知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問題；素質(zhì)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)精神、職業(yè)道德、交流和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。緊密圍繞本專業(yè)崗位需求，學(xué)習(xí)實(shí)際工程所涉及到的流體力學(xué)的基本概念、基本原理，并具有一定的流體能量分析能力和管路水力計(jì)算能力。在完成相關(guān)訓(xùn)練項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)有關(guān)的技術(shù)知識(shí)，分別對(duì)應(yīng)理論驗(yàn)證和單項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用能力的培養(yǎng)、動(dòng)手能力與設(shè)計(jì)計(jì)算能力的培養(yǎng)、知識(shí)拓展能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、教學(xué)方法和教學(xué)手段

采用工學(xué)結(jié)合、理實(shí)一體的教學(xué)模式，根據(jù)不同項(xiàng)目內(nèi)容，在教學(xué)中靈活運(yùn)用項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、案例分析、多媒體演示、分組討論、實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)引導(dǎo)、邊講邊練等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實(shí)踐，提高教與學(xué)的效果。授課前一周向?qū)W生下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)書，內(nèi)容包括學(xué)習(xí)任務(wù)描述，學(xué)習(xí)場(chǎng)地、設(shè)備，知識(shí)、素質(zhì)、能力目標(biāo)，咨詢問題和途徑等，學(xué)生按照任務(wù)書的要求，咨詢信息形成學(xué)習(xí)筆記，小組討論形成項(xiàng)目實(shí)施方案。做到課內(nèi)教學(xué)與課外教學(xué)相結(jié)合，自主學(xué)習(xí)與指導(dǎo)教學(xué)相結(jié)合。通過貼近崗位工作的電力生產(chǎn)實(shí)際案例導(dǎo)入知識(shí)，訓(xùn)練分析和計(jì)算能力，使能力培養(yǎng)與工程實(shí)踐相結(jié)合。選題、選材注重共識(shí)性、綜合性、工程性、創(chuàng)新性，同時(shí)體現(xiàn)新穎性、趣味性、互動(dòng)性。將實(shí)踐性強(qiáng)、技能訓(xùn)練要求高的內(nèi)容，通過模擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、邊講邊練的方式，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。將傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教育技術(shù)相融合，向?qū)W生提供教學(xué)資源庫（包括教學(xué)課件、自學(xué)指導(dǎo)書、習(xí)題集、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、模擬實(shí)驗(yàn)軟件、相關(guān)電力生產(chǎn)設(shè)備及系統(tǒng)視頻和圖片、國家精品課網(wǎng)址、其他參考教材等），開闊學(xué)生視野，拓寬學(xué)習(xí)渠道。充分利用多媒體課件、錄像片、圖、表、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化的教學(xué)手段，通過視覺、聽覺，全方位加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，同時(shí)結(jié)合板書等傳統(tǒng)授課手段，揚(yáng)長避短，獲得最佳效果。

三、學(xué)習(xí)方法和考核評(píng)價(jià)

以學(xué)生為中心，支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)，每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施都采用小組合作學(xué)習(xí)的方法，強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)參與和個(gè)性發(fā)展。班級(jí)40人，分成4個(gè)小組，課上先由小組派代表匯報(bào)咨詢信息情況、存在問題，再由教師適時(shí)講解、分析，最后小組討論總結(jié)，實(shí)驗(yàn)和水力計(jì)算項(xiàng)目由小組自行設(shè)計(jì)方案，分工合作完成。事實(shí)證明，試點(diǎn)班學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性明顯提升。

突破傳統(tǒng)考核模式，加強(qiáng)過程考核，注重素質(zhì)和能力培養(yǎng)，全面公正評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。職業(yè)能力評(píng)價(jià)占總成績的70%，職業(yè)素養(yǎng)評(píng)價(jià)占總成績的30%。

1.職業(yè)能力評(píng)價(jià)

（1）基礎(chǔ)知識(shí)評(píng)價(jià)。主要側(cè)重于對(duì)各個(gè)工作任務(wù)中所涉及到的基本概念、基本原理的掌握和理解，如連續(xù)性方程、能量方程、阻力損失計(jì)算等?？己朔绞綖槠谥袦y(cè)試和期末考試。

（2）專業(yè)能力評(píng)價(jià)。主要側(cè)重于用所學(xué)的流體力學(xué)知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問題。包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作能力表現(xiàn)，設(shè)計(jì)計(jì)算能力，分析和解決問題的能力。考核方式為完成每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目過程中的咨詢問題回答、學(xué)習(xí)檔案檢查、實(shí)驗(yàn)操作檢查、課業(yè)報(bào)告檢查。

2.職業(yè)素養(yǎng)評(píng)價(jià)

（1）平時(shí)考勤評(píng)價(jià)。根據(jù)平時(shí)上課和實(shí)驗(yàn)出勤率進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（2）學(xué)習(xí)態(tài)度評(píng)價(jià)。根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)完成過程的實(shí)際表現(xiàn)，如學(xué)習(xí)態(tài)度、是否遵守紀(jì)律、是否團(tuán)結(jié)互助等進(jìn)行評(píng)定?？己朔绞綖閭€(gè)人評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)和小組互評(píng)。

四、結(jié)束語

工學(xué)結(jié)合作為職業(yè)教育的重要特征已被大家所認(rèn)識(shí)，探索和建立適合國情、符合工學(xué)結(jié)合要求的新型職業(yè)教育課程模式，成為廣大職業(yè)院校提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。對(duì)熱動(dòng)專業(yè)的“工程流體力學(xué)”課程進(jìn)行了基于工作過程系統(tǒng)化的改革研究與實(shí)踐探索，旨在找到更具有職教特點(diǎn)、更適合崗位工作要求的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，全面提升教學(xué)質(zhì)量，全面提高學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)、能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙志群.職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程開發(fā)指南[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[2]徐國慶.職業(yè)教育項(xiàng)目課程開發(fā)指南[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.

篇7

力學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)，它所闡明的規(guī)律帶有普遍的性質(zhì)。力學(xué)又是一門技術(shù)科學(xué)，它是許多工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。土木工程是力學(xué)應(yīng)用最早的工程領(lǐng)域之一[1]。對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，力學(xué)課程是一類極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它不但影響學(xué)生對(duì)今后其他專業(yè)課程的理解，還將影響學(xué)生以后解決工程實(shí)際問題的能力。所以，對(duì)力學(xué)課程在土木工程專業(yè)的重要性進(jìn)行研究，可以幫助培養(yǎng)出適宜于社會(huì)發(fā)展的合格的工程技術(shù)人員。

2土木工程專業(yè)主要設(shè)置的力學(xué)課程

根據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，四年本科期間，8學(xué)期內(nèi)，共設(shè)置7門力學(xué)類課程。所以說，除了理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)這“三大力學(xué)”之外，結(jié)合土木工程必須與流體接觸的特點(diǎn)，也設(shè)置了流體力學(xué)這樣的學(xué)科基礎(chǔ)課。另外，考慮到大三之后，土木工程專業(yè)學(xué)生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、“古建筑修復(fù)與保護(hù)工程方向（特色方向）”三個(gè)不同的發(fā)展方向，也設(shè)置了土力學(xué)、彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)和巖石力學(xué)基礎(chǔ)這樣三門專業(yè)方向課程。

3各門力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)

3.1理論力學(xué)

理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué)，是各門力學(xué)的基礎(chǔ)。它忽略一般物體的微小變形，建立在力作用下物體形狀、大小均不改變的剛體模型。主要講授內(nèi)容分三個(gè)部分：淤靜力學(xué)部分。主要研究受力物體平衡時(shí)作用力所應(yīng)滿足的條件；同時(shí)也研究物體受力的分析方法，以及力系簡化的方法等。于運(yùn)動(dòng)學(xué)部分。只從幾何的角度來研究物體的運(yùn)動(dòng)，而不研究引起物體運(yùn)動(dòng)的物理原因。盂動(dòng)力學(xué)部分。研究受力物體的運(yùn)動(dòng)與作用力之間的關(guān)系。

3.2材料力學(xué)

材料力學(xué)以單個(gè)桿件作為主要研究對(duì)象，并且將其看作均勻、連續(xù)、各向同性的可變性固體。它研究桿件的拉、壓、彎、剪、扭變形特征，并對(duì)桿件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性分析計(jì)算。

3.3流體力學(xué)

流體力學(xué)是研究流體的平衡和流動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其在工程實(shí)際中應(yīng)用的一門學(xué)科。流體力學(xué)研究的對(duì)象是流體，包括液體和氣體。

3.4結(jié)構(gòu)力學(xué)

結(jié)構(gòu)力學(xué)以桿件結(jié)構(gòu)（包括梁、拱、桁架、剛架和組合結(jié)構(gòu)等）為主要研究對(duì)象；研究在外力和其他外界因素作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和動(dòng)力反應(yīng)，以及結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律。

3.5土力學(xué)

土力學(xué)研究土的本構(gòu)關(guān)系以及土與結(jié)構(gòu)物相互作用的規(guī)律。土的本構(gòu)關(guān)系，即土的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度和時(shí)間這四個(gè)變量之間的內(nèi)在關(guān)系。

3.6彈性力學(xué)與有限元基礎(chǔ)

彈性力學(xué)研究彈性體由于受到外力作用或溫度變化以及支座沉陷等原因而發(fā)生的應(yīng)力、變形和位移。它一方面對(duì)桿狀物件作進(jìn)一步的、較精確的分析；另一方面，對(duì)板和殼，以及擋土墻、堤壩、地基等實(shí)體結(jié)構(gòu)，加以研究。

3.7巖石力學(xué)基礎(chǔ)

巖石力學(xué)基礎(chǔ)主要研究巖石和巖體力學(xué)性能的一門學(xué)科，是探究巖石和巖體在其周圍環(huán)境（力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、地下水等）發(fā)生變化后，作出響應(yīng)的一門力學(xué)分支。其所研究的巖體，具有不連續(xù)性、各向異性和不均勻性的特征。

4力學(xué)課程在土木工程專業(yè)的重要性

力學(xué)是土木工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，若缺乏對(duì)力學(xué)課程基本概念、物理意義和求解方法的深入理解，想真正掌握好相關(guān)專業(yè)課程，做好有關(guān)工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理乃至進(jìn)一步的科研工作，是不可想象的。

4.1對(duì)本科后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的影響

混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、基礎(chǔ)工程、土木工程施工技術(shù)、房屋砌體與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、地基處理、深基坑工程、城市軌道交通工程、隧道工程、古建筑設(shè)計(jì)與保護(hù)技術(shù)等專業(yè)課程，都與力學(xué)課程有關(guān)，如不打好力學(xué)基礎(chǔ)，將無法真正掌握及應(yīng)用好專業(yè)知識(shí)。例如在學(xué)習(xí)“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”課程中受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算這部分內(nèi)容時(shí)，需首先了解斜裂縫出現(xiàn)的原因，這時(shí)就需利用材料力學(xué)主應(yīng)力跡線的分析方法，在構(gòu)件上取出微元體，來做截面主應(yīng)力分析等。再如“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程，由于鋼材內(nèi)部組織比較接近于勻質(zhì)和各向同性體，而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的，所以鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合；在課程的學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)常會(huì)用到材料力學(xué)中的各種計(jì)算公式和計(jì)算理論等。除了這些專業(yè)課程，對(duì)于土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來說，力學(xué)知識(shí)也是非常重要的。就拿經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的“混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這種畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來說，它分為結(jié)構(gòu)布置、計(jì)算簡圖框架內(nèi)力計(jì)算、框架內(nèi)力組合、框架梁柱截面設(shè)計(jì)、現(xiàn)澆樓面板設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和軟件計(jì)算這樣幾個(gè)部分。所以說，若不能利用力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)先進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的簡化和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算，后面實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，均無法完成。

4.2對(duì)研究生階段學(xué)習(xí)的影響

畢業(yè)后，若繼續(xù)就讀本專業(yè)研究生，除了在研究生入學(xué)考試中可能會(huì)考核到材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)這樣的力學(xué)課程；在讀研期間，也將涉及更多更深入的力學(xué)課程，如應(yīng)用彈塑性力學(xué)、塑性力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、有限單元法、高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等。如在本科階段沒有打下良好的基礎(chǔ)，將很難掌握這些課程。

4.3對(duì)就業(yè)后解決工程實(shí)踐問題的影響

力學(xué)知識(shí)在工程設(shè)計(jì)工作中的作用是不言而喻的。同樣，力學(xué)知識(shí)對(duì)于施工或監(jiān)理等工作，也是不可或缺的。如預(yù)制樁在堆放時(shí)墊木位置和吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置的確定，施工腳手架的安裝計(jì)算，施工模板拆除順序的確定，施工縫留設(shè)位置的確定，施工中鋼筋放置位置的確定等，都需要通過力學(xué)知識(shí)來確定。從事建筑施工或監(jiān)理的工程技術(shù)人員，只有掌握了建筑力學(xué)的基本知識(shí)，才能懂得建筑物中各種構(gòu)件的作用、受力情況、傳力途徑以及它們?cè)诟鞣N力的作用下在什么條件下會(huì)產(chǎn)生什么樣的破壞。這樣，在施工中就能正確理解設(shè)計(jì)意圖，制定出合理的安全措施和質(zhì)量保證措施，從而保證建筑施工過程中的絕對(duì)安全，確保工程質(zhì)量，避免事故發(fā)生。

5對(duì)本科階段力學(xué)課程野教冶與野學(xué)冶兩方面的建議

力學(xué)課程內(nèi)容繁多，概論抽象，在“教”與“學(xué)”兩方面都存在很多問題，容易使教師教起來用時(shí)多，任務(wù)緊；學(xué)生學(xué)起來難度大，負(fù)擔(dān)重，且容易出現(xiàn)書能看懂而求解問題無從下手的情況。

5.1教學(xué)方法建議

依據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，考慮力學(xué)課程與相關(guān)專業(yè)課程的銜接性，整合力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容。注重工程實(shí)踐教育，加強(qiáng)學(xué)科工程背景教學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，開展競賽活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力。引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)。教學(xué)中運(yùn)用案例教學(xué)，趣味教學(xué)，啟發(fā)式、探究式、研討式等教學(xué)方法。理論教學(xué)之余，也可簡要介紹結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器、ANSYS、ABAQUS、PKPM等計(jì)算軟件，加強(qiáng)學(xué)生在力學(xué)計(jì)算方面的綜合能力。

5.2學(xué)習(xí)方法建議

“教”與“學(xué)”相輔相成，無法分離。所以除了教師需運(yùn)用不同的教學(xué)方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之外，學(xué)生也需掌握合理的學(xué)習(xí)方法，以加強(qiáng)對(duì)教師教授知識(shí)的理解與滲透。第一，課前做好預(yù)習(xí)，課后加強(qiáng)復(fù)習(xí)。有效的預(yù)習(xí)，可以使學(xué)生在上課之前，了解自己即將要學(xué)的知識(shí)，這樣在課堂學(xué)習(xí)時(shí)，就可以對(duì)自己所學(xué)的東西做到心中有數(shù)；及時(shí)的復(fù)習(xí)，可以使學(xué)生及時(shí)消化課堂所學(xué)，以便深入了解所學(xué)知識(shí)，深入掌握。第二，善于積累，善于提問。本科教學(xué)不比高中教學(xué)，它講授新知識(shí)的時(shí)間往往多余復(fù)習(xí)舊知識(shí)的時(shí)間，所以，在學(xué)習(xí)的過程中，不能存在“猴子掰玉米”的現(xiàn)象，學(xué)了新的忘了舊的，而是要不停積累，不停學(xué)習(xí)；對(duì)于不懂的知識(shí)點(diǎn)，要善于提出疑問，問同學(xué)，問教師，問網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)解答疑問，及時(shí)解決問題。第三，要加強(qiáng)練習(xí)。學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的過程中，不做一定數(shù)量的習(xí)題，將很難對(duì)基本概念和計(jì)算方法有深入的理解，也很難培養(yǎng)出好的計(jì)算能力，所以，要學(xué)以致用，加強(qiáng)練習(xí)。第四，善于創(chuàng)新，積極參與不同的實(shí)踐活動(dòng)。教師教授的知識(shí)是有限的，在學(xué)習(xí)教師教授的方法之后，舉一反三，要自己善于發(fā)現(xiàn)問題，創(chuàng)新思維；積極參與各項(xiàng)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，如省大學(xué)生力學(xué)競賽、省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽等，將學(xué)到的力學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的大賽活動(dòng)中，并且從實(shí)踐的過程中又學(xué)習(xí)新的力學(xué)知識(shí)，循環(huán)往復(fù)，提高自身的學(xué)習(xí)積極性；積極參與教師的科研項(xiàng)目，提高自身的研究思路和水平，也是加強(qiáng)自身力學(xué)思維的較好方法。

6結(jié)語

篇8

【關(guān)鍵詞】高職院校；液壓與氣壓傳動(dòng)；教學(xué)質(zhì)量

《液壓與氣壓傳動(dòng)》是我國高職院校機(jī)械類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，它在整個(gè)機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)中舉足輕重。這門課程主要包括三方面內(nèi)容：一是流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)；二是液壓傳動(dòng)技術(shù)；三是氣壓傳動(dòng)技術(shù)，主要由液壓元件、液壓系統(tǒng)、流體力學(xué)、氣動(dòng)元件及氣動(dòng)系統(tǒng)等內(nèi)容組成。學(xué)好這門課程對(duì)于學(xué)生掌握理論和指導(dǎo)實(shí)踐具有重要的意義。但在當(dāng)前，這門課程教學(xué)質(zhì)量卻并不理想，主要是由于液壓和氣壓的傳動(dòng)過程是在高度密封的環(huán)境中進(jìn)行，所以對(duì)于各種液壓及氣壓傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)及其傳動(dòng)過程只能靠講解，讓學(xué)生無法清晰看到，沒有直觀的影響，學(xué)習(xí)會(huì)因?yàn)樘橄蠖杏X學(xué)習(xí)難度大。本文針對(duì)目前教學(xué)中的問題及不足，就怎樣提高液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)質(zhì)量發(fā)表自己淺顯的意見，供教學(xué)參考。

1.目前液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)中存在的問題與不足

1.1學(xué)生的重視程度不夠

學(xué)生對(duì)一門課程的的學(xué)習(xí)態(tài)度和興趣，很大程度取決于其對(duì)該課程的重視程度。有相當(dāng)一部分學(xué)生認(rèn)為基礎(chǔ)課既簡單又無多大用處，不必下功夫，只要學(xué)習(xí)好專業(yè)課，將來工作需要用的知識(shí)就早已足夠。于是在課上，不認(rèn)真聽講；在課后，不管不故。《液壓與氣壓傳動(dòng)》正是這類富有專業(yè)色彩的基礎(chǔ)課，只要幾節(jié)課不聽，并且課外也不及時(shí)復(fù)習(xí)后，老師再講的知識(shí)就根本聽不懂了，然后失去信心，繼而對(duì)該課程不感興趣，甚至放棄這門過程。

1.2教材選用不恰當(dāng)與教學(xué)方法不靈活

機(jī)械類專業(yè)幾乎都有安排《液壓與氣壓傳動(dòng)》這門課程，并且大多數(shù)專業(yè)都會(huì)選用相同的一本教材。這樣便導(dǎo)致了教材的專業(yè)性不強(qiáng)，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)該課程的方向和目的不明確，從而喪失學(xué)習(xí)興趣。此外，也有一部分教材的編制相對(duì)簡潔，內(nèi)容很精簡，至說明結(jié)果不闡述原因，結(jié)果使整本教材難以理解。

《液壓與氣壓傳動(dòng)》抽象性與實(shí)踐性相結(jié)合，傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)方法效果差強(qiáng)人意，教師講得累，學(xué)生學(xué)得更累。即便現(xiàn)在已經(jīng)大普及了多媒體教學(xué)，但還未最大程度發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，更多地只是電子再現(xiàn)黑板板書。伴隨著我院大力實(shí)行的教學(xué)改革，本課程的教學(xué)條件、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段也相應(yīng)發(fā)生較大的改變，怎么達(dá)到本課程教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，需要教師深刻去反思。

1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后缺乏、考核形式單一

實(shí)驗(yàn)既能對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證及理解，又能鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備落后，許多實(shí)驗(yàn)無法正常完成，再加上設(shè)備數(shù)量嚴(yán)重缺乏，幾個(gè)學(xué)生一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，一至兩名學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，其余學(xué)生當(dāng)觀眾，實(shí)驗(yàn)效果不盡人意。

《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程通常最后的考核僅憑一張理論試卷，這樣便會(huì)導(dǎo)致無法客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的理論知識(shí)掌握程度和實(shí)際動(dòng)手能力，因?yàn)檫@門課程是由理論課及實(shí)驗(yàn)課構(gòu)成的，如此考核，不會(huì)達(dá)到該有的教學(xué)效果。

2.提高液壓與氣壓傳動(dòng)的教學(xué)措施

2.1提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

向?qū)W生強(qiáng)調(diào)本課程的專業(yè)地位，從而引起學(xué)生對(duì)本課程的重視。

（1）詳細(xì)介紹本課程在專業(yè)中的地位，提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)，既要詳解前系課程，又要對(duì)后系專業(yè)課程的基礎(chǔ)性作解釋，讓學(xué)生對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)的理解有整體的印象。

（2）仔細(xì)詳解液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的重要性及其在各個(gè)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的運(yùn)用，并與學(xué)生以后的就業(yè)及學(xué)習(xí)深造等的關(guān)系聯(lián)系起來， 提高學(xué)生思想上的重視性及學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

2.2運(yùn)用多媒體教學(xué)改進(jìn)教學(xué)方法

通過近年來的教育改革與教材建設(shè)， 《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程確實(shí)有一批適合教學(xué)的精品教材。但在教材選用的時(shí)候要注重針對(duì)性，例如本科與高職的目標(biāo)不同， 機(jī)電專業(yè)和模具專業(yè)的要求不一樣，所以要有的放矢，根據(jù)定位及對(duì)象正確選用教材。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高等院校教學(xué)方式日益呈新，多媒體課件的運(yùn)用，讓教學(xué)變得生動(dòng)、直觀，易于理解。它能把元件構(gòu)造、狀態(tài)、動(dòng)作及過程直觀全面向?qū)W生暫時(shí)，利有學(xué)生理解接受。例如流體傳動(dòng)教學(xué)的重點(diǎn)，回路和系統(tǒng)的內(nèi)部動(dòng)作、流體的流動(dòng)、閥的操作與位置變換等就通過多媒體課件的應(yīng)用，以動(dòng)畫形式清晰地展現(xiàn)出來，讓學(xué)生對(duì)系統(tǒng)處在不同工作狀態(tài)時(shí)的情形有直觀的視覺印象，這樣就讓教師講解簡單明了，學(xué)生理解容易深刻，且有著不錯(cuò)的學(xué)習(xí)效果。

雖然多媒體教學(xué)有其得天獨(dú)厚的教學(xué)有事，但是傳統(tǒng)教學(xué)仍具備著其所不擁有的諸多優(yōu)點(diǎn)，例如有利于教師對(duì)教學(xué)過程的直接控制和指導(dǎo)，有利于加強(qiáng)學(xué)生的人格教育等。所以在教學(xué)過程中，要根據(jù)不同情況下的教學(xué)對(duì)象、內(nèi)容，正確地將二者有機(jī)結(jié)合，改善提高教學(xué)效果。比如，在對(duì)液壓與氣動(dòng)原件的結(jié)構(gòu)和工作原理的教學(xué)時(shí)，可以采用多媒體課件加實(shí)物模型進(jìn)行講解，增加直觀印象；而在流體力學(xué)基礎(chǔ)部分與液壓缸設(shè)計(jì)等內(nèi)容的教學(xué)中，仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，打好理論知識(shí)基礎(chǔ)。

2.3完善考核方式，重視考后分析

考試應(yīng)該是教師檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種手段，而不應(yīng)該成為一種目的。《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程的考核需要改變一張?jiān)嚲淼哪Ｊ?，適度降低期末考中理論知識(shí)的成績比重，增加液壓實(shí)驗(yàn)操作成績比重，這樣可實(shí)際檢驗(yàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)操作可以以“操作+答辯”的形式，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教師出題或?qū)W生人選的實(shí)驗(yàn)，教師對(duì)其實(shí)驗(yàn)的過程及結(jié)果進(jìn)行檢查，并針對(duì)該實(shí)驗(yàn)提出2至3個(gè)問題讓學(xué)生回答，最后可按一定比例，根據(jù)平時(shí)成績、理論考核、實(shí)驗(yàn)操作等綜合評(píng)定出成績。

考后教師還應(yīng)對(duì)試卷進(jìn)行認(rèn)真分析，并對(duì)試卷命題和效果進(jìn)行全面總結(jié)，對(duì)教學(xué)方法、教材內(nèi)容、教學(xué)理念進(jìn)行深刻反思，從而積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)，有助于下一階段教學(xué)水平的提升。

3.結(jié)語

要提高液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)質(zhì)量，還需要更多的教育工作者在日常教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)提煉方法，挖掘每一個(gè)可能會(huì)提高教學(xué)的有效手段，并且要注重在具體的實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王雪紅，王桂良.《液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)》課程的多媒體教學(xué)探討.湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（2）：128-129.

[2]楊雪榮.“液壓傳動(dòng)”課程教學(xué)探討.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008（7）：134-135.

[3]杜群貴.液壓傳動(dòng)課的知識(shí)結(jié)構(gòu)與專業(yè)教育.華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1996（11）：79-81.

篇9

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；《石油化工過程及裝備》；過程裝備與控制工程；課程建設(shè)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目。東北石油大學(xué)在2011年被批準(zhǔn)為教育部“卓越計(jì)劃”第二批試點(diǎn)高校，其中過程裝備與控制工程專業(yè)是首批入選專業(yè)。經(jīng)過5年多的改革與實(shí)踐，專業(yè)建立了以培養(yǎng)“石油石化行業(yè)卓越工程師”為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式，并開展了與之相適應(yīng)的專業(yè)改革和建設(shè)，取得了較好的效果。其中，《石油化工過程及裝備》是過程裝備與控制工程系根據(jù)“卓越工程師”培養(yǎng)要求，對(duì)該專業(yè)課程進(jìn)行調(diào)整和整合出的一門專業(yè)主干課程。該課程既具有較強(qiáng)的理論性又緊貼工程實(shí)際，對(duì)學(xué)生畢業(yè)后從事設(shè)備專業(yè)及相關(guān)工作具有舉足輕重的作用。本文從《石油化工過程及裝備》的課程定位出發(fā)，對(duì)案例分析的運(yùn)用、師資力量建設(shè)、突出實(shí)踐教學(xué)地位以及開發(fā)仿真課件和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、改革考核機(jī)制等措施進(jìn)行探討，以適應(yīng)過程裝備與控制工程“卓越人才”培養(yǎng)目標(biāo)需要、適應(yīng)市場(chǎng)需求。取得的經(jīng)驗(yàn)和成果可為同類院校相近專業(yè)開展卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃提供借鑒。

一、課程描述

《石油化工過程及裝備》是研究石化設(shè)備工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的專業(yè)課。該課程整合過程裝備流體力學(xué)、過程流體機(jī)械中流體力學(xué)基礎(chǔ)部分和機(jī)器工作原理部分、化工原理，并加入化工過程反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，融入石油石化特色，形成了一門集流體力學(xué)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、質(zhì)量傳遞動(dòng)力學(xué)、傳熱動(dòng)力學(xué)和各類型石油石化裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合性課程，分上下兩冊(cè)，計(jì)劃學(xué)時(shí)為128學(xué)時(shí)。在裝備專業(yè)卓越工程師教育體系中，該課程不僅是學(xué)習(xí)后續(xù)課程及在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中進(jìn)行理論研究和實(shí)踐工作的必要基礎(chǔ)，是卓越工程師教育實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)之一――石油石化設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)的先導(dǎo)課程，而且對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)以及整體的素質(zhì)，為在未來的學(xué)習(xí)工作中提高科研能力和創(chuàng)新能力都起著重要的作用。因此，建設(shè)好《石油化工過程及裝備》課程對(duì)于進(jìn)一步提升本學(xué)科培養(yǎng)水平及影響力具有重要的意義。

二、課程目前存在的不足

《石油化工過程及裝備》有堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，但是要符合卓越工程師培養(yǎng)的要求，將單元設(shè)計(jì)捏合成有機(jī)的整體，并將各個(gè)資源合理搭配使用，仍然需要做大量的工作。

課程參考書目的建設(shè)。迫切需要在現(xiàn)有條件下，對(duì)《石油化工過程及裝備》課程參考書目進(jìn)行整合和革新，以滿足卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃要求，符合課程發(fā)展和專業(yè)發(fā)展的需要。

石油化工過程及裝備實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)，對(duì)流體流動(dòng)和化工單元操作的實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行開發(fā)與整合，形成系列化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，輔助學(xué)生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的消化與吸收。

課程多媒體資源建設(shè)。需要在化工原理，過程流體機(jī)械，和過程裝備流體力學(xué)基礎(chǔ)上，整合多媒體資源，革新教學(xué)CAI課件。

建設(shè)適合本課程的實(shí)踐教學(xué)條件和教學(xué)環(huán)境。在對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合和細(xì)化的基礎(chǔ)上，對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生整體觀和大局觀的培養(yǎng)。

三、課程改革與實(shí)施

根據(jù)“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃要求，針對(duì)上述存在的不足，經(jīng)過多次系內(nèi)和課程改革團(tuán)隊(duì)會(huì)議討論，研究和修改，已經(jīng)完成了對(duì)課程的整合以及新課程教學(xué)大綱的建設(shè)工作。目前主要著力于課程教學(xué)內(nèi)容細(xì)節(jié)的優(yōu)化，并在石油化工過程與相應(yīng)裝備應(yīng)用間確立明確的邏輯關(guān)系，以其實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)的良好過渡，為學(xué)生更好的吸收、消化石油化工過程中所涉及到的單元操作基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算分析過程和工程應(yīng)用案例打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在以上思路下，圍繞《石油化工過程及裝備》課程改革有如下實(shí)施路徑。

（一）提高案例分析在課程內(nèi)容中的比重

《石油化工過程及裝備》工藝計(jì)算部分公式繁多，為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握此門課程，通過導(dǎo)入案例、案例實(shí)際應(yīng)用和完成大作業(yè)等方式，在教學(xué)實(shí)施過程中引入典型案例的方法。一方面以案例為切入點(diǎn)，引出相關(guān)的原理、技術(shù)等；另一方面根據(jù)實(shí)際案例分析來講解例題，使學(xué)生深入理解基本原理，更重要是讓學(xué)生掌握如何利用所學(xué)理論知識(shí)去解決工程實(shí)際問題。例如“導(dǎo)熱速率方程式”一講當(dāng)中可選擇鍋爐導(dǎo)熱的案例，鍋爐爐墻屬于多層平壁導(dǎo)熱，里面爐管屬于圓筒壁的導(dǎo)熱，再比如選擇管道以黃夾克作保溫，若已知管道內(nèi)外側(cè)的工業(yè)溫度，可讓同學(xué)們計(jì)算所需要多厚的黃夾克作保溫等實(shí)例。

（二）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實(shí)踐能力

《石油化工過程及裝備》課程的實(shí)踐教學(xué)主要體現(xiàn)在課程匹配實(shí)驗(yàn)、石油石化設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)這3個(gè)環(huán)節(jié)。安排必修實(shí)驗(yàn)教學(xué)8學(xué)時(shí)。石油石化設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)當(dāng)中包含一周的典型設(shè)備工藝設(shè)計(jì)，學(xué)生運(yùn)用給定的工藝參數(shù)進(jìn)行工藝計(jì)算，確定設(shè)備的特性尺寸。這一周課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中某些題目涵蓋了換熱器工業(yè)計(jì)算、塔設(shè)備工藝計(jì)算以及攪拌釜工藝計(jì)算等。同時(shí)聘請(qǐng)大慶石化、大慶油田設(shè)計(jì)院工程師作為學(xué)生校外指導(dǎo)老師，舉辦多次科技講座，為學(xué)生講授設(shè)備工藝設(shè)計(jì)過程等專題，并到油田、石化等單位現(xiàn)場(chǎng)各科室全面參觀學(xué)習(xí)。另外，吸收部分學(xué)生參與專業(yè)教師創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教育，使其具有相應(yīng)理論知識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力，使其成為為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)的專門人才。

（三）研制課程仿真實(shí)驗(yàn)課件、開發(fā)課程資源共享平臺(tái)

在“卓越計(jì)劃”實(shí)施的過程中，隨著高校視頻資源建設(shè)的逐步推進(jìn)，如何使建設(shè)的資源得到充分利用成為探索的主題，而資源平臺(tái)的建設(shè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，在課程建設(shè)中，制作與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相匹配的仿真實(shí)驗(yàn)課件，構(gòu)建課程資源庫、開發(fā)課程資源共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)。學(xué)生可以在《石油化工過程及裝備》實(shí)驗(yàn)課實(shí)際操作之前，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的CAI課件上進(jìn)行學(xué)習(xí)操作方法、操作步驟，避免實(shí)際操作中出現(xiàn)問題。營造一種符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的仿真教學(xué)環(huán)境，輔助學(xué)生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的消化與吸收。平臺(tái)運(yùn)行后，不斷革新技術(shù)、后期管理和維護(hù)具備可持續(xù)性，保證學(xué)習(xí)效果的積極性和長效性。

（四）建設(shè)一支適應(yīng)“卓越工程師”培養(yǎng)要求的教師隊(duì)伍

“卓越計(jì)劃”必須以建設(shè)一支具有豐富實(shí)踐經(jīng)歷、滿足人才培養(yǎng)要求的高水平教師隊(duì)伍才能保證“卓越計(jì)劃”的順利實(shí)施并取得預(yù)期成果。因此，師資隊(duì)伍方面，課程負(fù)責(zé)人在本專業(yè)具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，青年教師具備博士學(xué)位，課程團(tuán)隊(duì)積極從事教學(xué)改革與教學(xué)研究，并針對(duì)本課程制定教學(xué)改革規(guī)劃，制定青年教師培養(yǎng)規(guī)劃，具體措施如下。

1.青年教師的培訓(xùn)。鼓勵(lì)課程組教師參與國內(nèi)外專業(yè)課程教學(xué)研討和訪問交流，并定期把青年教師送到外院校、設(shè)計(jì)院等單位進(jìn)修培訓(xùn)，積累現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生講授課程時(shí)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際為導(dǎo)向，掌握本學(xué)科發(fā)展前景。

2.提高青年教師教學(xué)水平。教研室定期開展教學(xué)研究活動(dòng)，省規(guī)劃辦、省高教學(xué)會(huì)立項(xiàng)時(shí)，鼓勵(lì)青年教師積極參與立項(xiàng)，要求青年教師撰寫教研論文。教研內(nèi)容主要涉及本學(xué)科人才培養(yǎng)模式、課程體系設(shè)置等方面。通過學(xué)習(xí)和研討，讓相關(guān)教師具備堅(jiān)實(shí)的過程設(shè)備設(shè)計(jì)、化工原理等專業(yè)知識(shí)，掌握所承擔(dān)的課程在教學(xué)環(huán)節(jié)中的作用，以及與其他課程的銜接關(guān)系。

3.青年教師講課比賽。積極推舉教師參加各級(jí)教學(xué)新秀評(píng)選和各類賽課活動(dòng)，以此促進(jìn)教師的成熟和教學(xué)進(jìn)步。通過以上措施加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，從而更好地推動(dòng)課程建設(shè)。

（五）考核機(jī)制的改革

本門課程采用多樣的考核方式，考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力，不再采用單一的閉卷考試模式。課程組成員將《石油化工過程及裝備》考核分為閉卷考試占60%、平時(shí)成績占40%，平時(shí)成績由三部分組成：實(shí)踐部分20%、大作業(yè)10%、研究性學(xué)習(xí)10%。閉卷考試類型包括選擇填空題、分析題、計(jì)算題等。實(shí)踐部分主要用于考查學(xué)生的實(shí)際操作能力、合作學(xué)習(xí)能力等，這部分內(nèi)容由實(shí)驗(yàn)操作過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量確定。大作業(yè)是案例教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過完成大作業(yè)，提高其獨(dú)立思考能力與理論聯(lián)系實(shí)際的能力。研究性學(xué)習(xí)主要是學(xué)生加入裝備大學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、參與教師所研究的科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

篇10

關(guān)鍵詞： 五步教學(xué)法 大學(xué)物理教學(xué) 創(chuàng)新能力

近年來在高校教學(xué)中，學(xué)生的理論學(xué)習(xí)，尤其是基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)嚴(yán)重脫離生產(chǎn)實(shí)際，學(xué)生走上工作崗位，感覺所學(xué)不能為己所用，認(rèn)為物理學(xué)枯燥、深?yuàn)W、難懂、難學(xué)。為了改革傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與新時(shí)期教育目標(biāo)不相適應(yīng)的教學(xué)觀念、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法等，適應(yīng)新時(shí)期對(duì)人才培養(yǎng)的新要求，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，引發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象背后本質(zhì)的思考，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生通過嘗試創(chuàng)新增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，養(yǎng)成創(chuàng)新思維習(xí)慣，從而提高創(chuàng)新能力，筆者提出了五步教學(xué)法。

1.教學(xué)方法創(chuàng)新

五步教學(xué)法主要包括啟發(fā)、探尋、反思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐五個(gè)環(huán)節(jié)。

1.1啟發(fā)

即創(chuàng)設(shè)情境、啟發(fā)思考，激發(fā)探究欲望。一改傳統(tǒng)教學(xué)由理論到理論的枯燥的直接講授，避免學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒，通過展現(xiàn)鮮活的豐富多彩的生活現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生好奇，激發(fā)學(xué)生的研究興趣和創(chuàng)造熱情，使學(xué)生的各種生理和心理機(jī)制調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)，為創(chuàng)造性思維做好心理準(zhǔn)備。

1.2探究

即歸納現(xiàn)象，得出規(guī)律，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)知的飛躍。在啟發(fā)已經(jīng)完成的情況下，教師應(yīng)趁熱打鐵，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生歸納這些現(xiàn)象的共同特征，引發(fā)學(xué)生對(duì)共同特征背后本質(zhì)規(guī)律的思考。在這一過程中，會(huì)涉及物理學(xué)解決問題的思想方法（如：簡化模型、等效思想等），必然會(huì)引起學(xué)生的疑問，產(chǎn)生新設(shè)想和對(duì)已有認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的沖撞。引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)記錄這些思想火花，這是創(chuàng)新思維的開始（或產(chǎn)生）。

1.3反思

即鞏固規(guī)律，反思物理意義，實(shí)現(xiàn)由理論到實(shí)踐的初步跨越。在第二步中得出用數(shù)學(xué)公式或文字所表達(dá)的物理規(guī)律之后，要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生反思其物理意義，透過理論公式和文字符號(hào)看蘊(yùn)含的實(shí)際意義，對(duì)公式進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，再看其相應(yīng)的物理意義和實(shí)際意義，以解例題的形式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用理論指導(dǎo)實(shí)踐，解決實(shí)際問題，并挖掘規(guī)律的其他一切可能價(jià)值。在此過程中，注意啟發(fā)學(xué)生試圖用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題，并提示學(xué)生及時(shí)記錄創(chuàng)新設(shè)想。在這一階段中，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生大量的新設(shè)想或新問題，這是創(chuàng)新活動(dòng)的開始。

1.4設(shè)計(jì)

即查閱資料，明確問題，并設(shè)計(jì)解決問題的初步方案，實(shí)現(xiàn)由理論到實(shí)踐的大膽嘗試。在“反思”過后，學(xué)生頭腦中將會(huì)產(chǎn)生許多問題，迫切需要解決，甚至希望親自做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。這時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)研究，學(xué)會(huì)查資料，學(xué)會(huì)正確表征自己所提出的問題，進(jìn)一步完善理論構(gòu)想，初步設(shè)計(jì)解決問題的方案。

1.5實(shí)踐

即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或理論推演，創(chuàng)造成果，最終實(shí)現(xiàn)由理論到實(shí)踐的飛躍。

“五步教學(xué)法”堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的原則，能克服以教師或教學(xué)內(nèi)容為中心、學(xué)生習(xí)慣于以教師為權(quán)威、全盤接受教師傳授知識(shí)的缺點(diǎn)，為學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新行為提供可能。另外，筆者精心構(gòu)建的整個(gè)教學(xué)新體系，都是圍繞培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的總目標(biāo)進(jìn)行的。為了達(dá)到最后的教學(xué)目標(biāo)，筆者十分注意教學(xué)手段的運(yùn)用，對(duì)多媒體和板書取長補(bǔ)短，進(jìn)行適當(dāng)整合。筆者認(rèn)為，多媒體在演示動(dòng)畫、展示情景、創(chuàng)設(shè)情境、畫圖及布置思考題等方面更有優(yōu)勢(shì)，而板書在理論推演、控制節(jié)奏、及時(shí)答疑等方面具有多媒體不可替代的作用。

2.教學(xué)組織實(shí)施

2011年暑假，根據(jù)創(chuàng)新教學(xué)策略和研究方案，以及剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、流體力學(xué)、液體表面現(xiàn)象、穩(wěn)恒磁場(chǎng)和波動(dòng)、幾何光學(xué)等內(nèi)容，實(shí)施創(chuàng)新教學(xué)，在多媒體演示中插入更多形象生動(dòng)的圖片。整節(jié)課對(duì)多媒體播放順序做了調(diào)整，更適應(yīng)“五步教學(xué)法”的節(jié)奏。

2.1設(shè)計(jì)小課題

根據(jù)每章內(nèi)容，初步擬定研究小課題，供學(xué)生參考，在實(shí)際研究中，學(xué)生可自行選題。下面列舉部分小課題：（1）人體骨骼的結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性；（2）肌肉牽引骨骼的力學(xué)原理；（3）人體的運(yùn)動(dòng)機(jī)制；（4）人體血液循環(huán)的力學(xué)原理；（5）對(duì)血壓的影響在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用；（6）血液中各種細(xì)胞遷移現(xiàn)象分析；（7）B型超聲波的原理；（8）超聲波的生物效應(yīng)；（9）孕婦做B超對(duì)胎兒有害嗎；（10）醫(yī)學(xué)上常見氣體栓塞現(xiàn)象及其防護(hù)。

2.2教學(xué)案例

2.2.1教學(xué)內(nèi)容的組織實(shí)施

2.2.1.1“五步教學(xué)法”和創(chuàng)新思維訓(xùn)練相結(jié)合。過去應(yīng)試的物理教學(xué)方式比較強(qiáng)調(diào)歸納總結(jié)、數(shù)學(xué)推導(dǎo)，大量時(shí)間用于訓(xùn)練學(xué)生的解題技巧，教學(xué)過程基本是單向的，學(xué)生學(xué)習(xí)起來枯燥乏味，由此萌發(fā)出怕學(xué)物理的心理。在創(chuàng)新教學(xué)新體系中，筆者以教學(xué)模式的改革為切入口，以引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維為重點(diǎn)，重視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在課堂教學(xué)中注重物理圖像，注重物理學(xué)知識(shí)與自然現(xiàn)象、生活實(shí)踐、科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，采用教師與學(xué)生雙向交流和溝通的方式實(shí)施教學(xué)。為了增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，筆者依據(jù)學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)，遵循創(chuàng)新思維活動(dòng)心理過程，以創(chuàng)新教學(xué)新體系為支架，遵循“五步教學(xué)法”原則，大膽開展創(chuàng)造性課堂教學(xué)，大大活躍課堂教學(xué)氣氛。如對(duì)流體力學(xué)的教學(xué)，筆者采用“五步教學(xué)”，首先呈現(xiàn)本章的知識(shí)構(gòu)架，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容有一個(gè)粗略的框架，然后播放與流體有關(guān)的圖像和動(dòng)畫，主要有臺(tái)風(fēng)、山澗小溪、水上沖浪、自來水管、輸液管、人體血液系統(tǒng)等，接著引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，通過對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生原因的追問，引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生的思維狀態(tài)處于“最佳發(fā)展?fàn)顟B(tài)”，對(duì)現(xiàn)象本質(zhì)無限好奇之時(shí)，提示學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)解決問題的一般方法，根據(jù)實(shí)際流體的特征、性質(zhì)和要解決的問題，抓住主要矛盾，進(jìn)行合理簡化，建立理想流體和穩(wěn)定流動(dòng)物理模型，并用物理語言和基本數(shù)學(xué)方法進(jìn)行描述，讓學(xué)生興奮地體驗(yàn)物理方法和物理思想的妙用，同時(shí)也完成了“五步教學(xué)法”中的“啟發(fā)”環(huán)節(jié)。這時(shí)，在學(xué)生會(huì)產(chǎn)生掌握方法的滿足感，迫切了解現(xiàn)象本質(zhì)的熱情有所下降，激烈的腦細(xì)胞活動(dòng)也得到片刻休息時(shí)，筆者不失時(shí)機(jī)地提示學(xué)生：“一切物理現(xiàn)象都遵循物理學(xué)的三大基本守恒定律。”引導(dǎo)學(xué)生思考：“理想流體做穩(wěn)定流動(dòng)會(huì)遵循怎樣的規(guī)律呢？”由此順利轉(zhuǎn)入“探尋”環(huán)節(jié)。此時(shí)學(xué)生思維活動(dòng)狀態(tài)再次被激活，師生共同探尋規(guī)律，由質(zhì)量守恒定律，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)推演，得到連續(xù)性方程，認(rèn)識(shí)到：流體的連續(xù)性方程其實(shí)就是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用特例。再由機(jī)械能守恒定律，結(jié)合連續(xù)性方程，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)推演，得到伯努利方程，學(xué)生會(huì)深刻地體會(huì)到：將物理普遍規(guī)律，運(yùn)用于具體現(xiàn)象中，就會(huì)產(chǎn)生新的定律和定理，從而產(chǎn)生理智感，在接受知識(shí)的同時(shí)激發(fā)創(chuàng)造熱情，至此也完成“探究”環(huán)節(jié)。在得出連續(xù)性方程和伯努利方程之后，學(xué)生會(huì)以為掌握了規(guī)律，就已經(jīng)完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，可能不會(huì)再思考定律的深刻意義和價(jià)值，學(xué)生的心理活動(dòng)暫時(shí)處于冷卻狀態(tài)。筆者抓緊時(shí)機(jī)，要求學(xué)生運(yùn)用規(guī)律，解釋剛才所呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象。學(xué)生的思維活動(dòng)再次激活，轉(zhuǎn)入對(duì)定律的“反思”環(huán)節(jié)。本單元的“反思”環(huán)節(jié)，主要解決定律中每一項(xiàng)的物理意義，定律本身的物理意義，定律在特殊情況下的表現(xiàn)形式，討論定律的各種用途等。在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生不僅會(huì)對(duì)定律有更深刻的領(lǐng)會(huì)，能較好地接受發(fā)散思維訓(xùn)練，體會(huì)運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問題的過程，而且在理論與實(shí)踐的聯(lián)系中，學(xué)生會(huì)萌生許多問題或設(shè)想。筆者會(huì)提醒他們及時(shí)記錄問題，并鼓勵(lì)大家課后進(jìn)行更深入的研究。至此，完成了“反思”環(huán)節(jié)，并啟動(dòng)了“設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)。整個(gè)課堂教學(xué)由張有弛，環(huán)環(huán)相扣，既重視基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，又重視創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2.1.2課內(nèi)與課外相結(jié)合。課堂教學(xué)只能完成“五步教學(xué)法”中的前三步，對(duì)在“反思”中產(chǎn)生的問題，需要在課后進(jìn)行“設(shè)計(jì)”和“實(shí)踐”。而“設(shè)計(jì)”和“實(shí)踐”是進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)、形成創(chuàng)造成果的重要途徑，也是培養(yǎng)創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。

在教學(xué)中，改變問題盡量解決于課堂的傳授式教學(xué)方法，課堂教學(xué)重點(diǎn)是啟發(fā)思考現(xiàn)象、引導(dǎo)探尋規(guī)律、激發(fā)反思問題，側(cè)重講思路、講方法、引問題、重討論，而將許多通過思考可以自己掌握的內(nèi)容留給學(xué)生自己去做。課外作業(yè)形式多樣，除了常規(guī)作業(yè)以外，筆者布置一些思考題、討論題、設(shè)計(jì)題及小課題等。對(duì)學(xué)生，要求每一章學(xué)過以后，完成一定的常規(guī)作業(yè)的基礎(chǔ)上，組織小組討論，學(xué)期結(jié)束，每人寫一份小論文，并實(shí)施新的學(xué)生考核方式。小組討論的目的，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練，同時(shí)也為學(xué)生提供機(jī)會(huì)，讓他們提出在“反思”環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的問題，完成對(duì)問題的表征，并“設(shè)計(jì)”解決方案。布置小論文，目的是讓學(xué)生對(duì)問題有一個(gè)醞釀期，體驗(yàn)“頓悟”和“靈感”的作用，同時(shí)完成論文的過程，也貫穿著思維的“實(shí)踐”過程。小論文自由選題，自由發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和自覺性，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。

參考文獻(xiàn)：