发布时间:2024-01-07 16:28:42
绪论:一篇引人入胜的流体力学的重要性,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
流体力学是工程技术专业的基础课程,其课程性质决定了其课堂教学的内容理论性知识多、记忆量大,比较枯燥。学生在进行学习的过程中,容易产生乏味感和懈怠感,导致流体力学的课堂效果不佳,学生对知识点的掌握情况不好等问题。在课堂上学生无法做到全神贯注地学习和理解,也就使学生无法做到对知识点的有效掌握,就会使学生的学习兴趣下降。特别是流体力学与其他学科和行业都有一定的联系,学生在学习过程中如果不能理解所学的知识点,对其在其他相关学科中的学习也有一定的阻碍。由于流体力学是一门基础性学科,学生在进行学习时,其基本的任务是要将流体力学的理论知识与重点深入地理解和掌握,但学生往往忽视了基础知识以及理论知识的重要性,过分地关注在例如方程推导等内容上,使学生的学习出现断层,无法做到整体的理解和掌握。针对这些问题,教师可以在课堂中进行一定的改革和变化。首先,教师可以在每日上课前对本次课程所要讲解的内容进行引导。通过精彩的引言,将本次课程所讲的内容与前后知识点相结合,使学生能够得到具有极大吸引力以及趣味性的课堂形式。在进行讲解过程中可以将流体力学知识与生活中的自然现象以及科学原理进行阐释,从生活中带入,使学生产生共鸣,进而做到有效的学习。而在课堂结束后,为了保证学生的学习效果,检查学生的记忆效果,则可以为学生进行别致的课后作业,在课后作业的帮助下,使学生能够有效地记忆知识点和概念,使学生能够改善知识点掌握不良的情况,为学生在其他学科的学习中增添助力。而教师在教学过程中,对学生的引导也十分重要。学生在学习过程中,容易出现学习内容理解偏颇、学习方法不当以及学习的重点掌握不明等问题,这时教师应对学生进行积极有效的引导,特别是在概念的记忆方面,引导学生以记忆概念为主的学习方法,防止学生过分追求解题而导致的知识点记忆断层。教师在每章节的教学后,应对学生进行一定的复习教学与指导,帮助学生明确每一章节的重要内容,并对学生的知识理解做到有效的掌握和补充。
二、多媒体教学与传统教学相结合
多媒体教学作为当前较为先进的教学方式,对丰富教学内容,增添教学形式都有重要的地位和作用。多媒体教学目前也成为流体力学教学过程中重要的教学形式之一。多媒体教学与传统教学不同的地方在于,教师不需要在课堂上利用板书进行教学内容的展示和讲解,在教学过程中,能够加快教师的教学进度,使学生能够轻松地完成繁重的教学任务,并通过多媒体教学形式,在较为复杂且理解性较强的知识点的学习过程中,能够通过动画、图像、视频以及声音等内容进行辅讲解,使学生更好地理解所要掌握的内容。但多媒体教学也存在着一定的缺陷,例如在多媒体教学的模式下,教师不需要通过板书进行讲解和推导,学生理解和记忆的时间短,无法保证所有学生都能够做到对所讲知识有效地理解和掌握,而多媒体教学在师生互动方面也存在一定的缺陷,学生与教师的互动减少,教师则无法通过学生的反馈调整教学的进度和速度,使学生在高压高速的课堂氛围下进行学习,长时间就会造成学生注意力不集中,教学效果大打折扣。可见,多媒体教学与传统教学,在教学过程中缺一不可。可以通过对二者的结合,将多媒体教学与传统教学的优势与劣势互补,以做到最有效最积极的课堂教学形式和效果。
作者简介:李小川(1976-),男,河南焦作人,扬州大学能源与动力工程学院,讲师;田萌(1977-),女,陕西安康人,扬州大学能源与动力工程学院,讲师。(江苏?扬州?225127)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)23-0047-01
“工程流体力学”课程在能源动力类工科专业中占有非常重要的地位,主要研究流体(液体和气体)的平衡、运动规律及其实际工程应用的技术科学,是力学的一个重要的分支学科。通过本课程流体力学的基本概念和基本原理的学习,学生掌握分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力,为后续专业课程学习奠定基础,然而当前的教学效果并不理想。自然界和人类生活中,以及工农业生产的各行各业中均广泛存在流体流动现象,但是由于缺乏对生活的观察,学生很难做到对课本讲授内容形成直观映像。此外,自然界中的流动现象往往包含多种流动方式,在理论分析与公式推导中涉及许多复杂的数学理论与方法,经验公式多,且不易理解记忆,给学生的学习带来很大困难,导致教师难教、学生难学,实践与应用起来更是难上加难,教学效果不理想,教学目的难以实现。还对后续专业课的学习造成很大影响,进而影响本科教学的整体质量。因此,“工程流体力学”教学改革势在必行。
一、“工程流体力学”教学调查研究
“工程流体力学”课程通常是开设于热能动力工程专业二年级阶段。对扬州大学的学生的问卷调查显示,多数学生对“工程流体力学”课程的评价是“难学”。为何会有这样的评价,通过分析发现,存在几个方面的原因。
1.研究对象比较抽象
“工程流体力学”课程本身研究对象是流体,没有一定的形状和具有流动性,这是流体区别于固体的本质特征。这一特征决定了流体力学研究理论比较抽象、经验公式繁多且推导过程复杂不易理解、易混淆,进而导致了本课程教师难教、学生难学,教学效果不够理想。因此,能否将前面学习过的对“固体”平衡和运动物理规律的分析方法通过比拟的方式移植到“流体”上,并使其形成正向的学习迁移是学生能否很快的掌握本门课程学习方法、学好本课程的一个很重要的方面。[1]
2.教师与学生
“教学”包括“教”与“学”两个方面的内容,忽视任何一个方面都有可能造成教学效果的不理想。理论课教学是工程流体力学课程教学的主要方面,是进行实验指导和应用于工程实践的基础。某些任课教师为了自己的方便省事,教材和教学内容仍然是多年前的老教材,对现阶段流体力学的发展方向和研究成果,以及本学科的最新科技前沿理论及工程应用进展不能做到及时更新,教学内容与实际应用严重脱节。
教学方法单一呆板,无法吸引学生的兴趣。经常看到这样一种现象:教师在讲台上只顾着自己滔滔不绝地讲,忽视了课堂教学的互动性和学生的主观能动性,学生了无兴趣的在座位上睡觉、开小差、玩手机,基本上是教师在向学生单方面地传授知识,这样的教学效果是很低的。[2]
本专业本科生新的培养方案中课程设置有这样一个特点:课程增加,课时压缩,总学分保持不变。“工程流体力学”课程理论课学时从64压缩到48学时,在教学内容总量不变的情况下,每堂课教授的内容,即学生需要接受的信息量就大大增加了,严重增加了学生的负担。“浮躁”是当代很多大学生所普遍具有的心理特征,导致的直接结果是学生自制力差、怕吃苦,上课前不预习、课后不认真复习、作业普遍抄袭。
二、教学改革的目标
围绕当前“工程流体力学”课程教学中存在的问题,以提高课程教学质量、实现教学目标为目的,进行了如下方面的改革:改变教育理念,以课程改革与教学适应新时代的要求为目的;加强教学方法与教学手段的改革,提高“教”的质量;加强课程的应用性,解决基础理论课程的知识教育、应用能力与创新能力的培养,全面提升学生的综合素质;加强课程教学评价与考核体系改革,引入全程教学评价与考核机制。[3]
三、“工程流体力学”教学改革探索
从上面的分析可知,“工程流体力学”课程教学效果不理想存在很多方面的原因,因此,教学改革也要同时从多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是笔者在扬州大学热能与动力工程专业本科生课程教学中进行的探索与尝试,取得了较好的效果。
随着计算机技术的普及和网络技术的迅速发展,以多媒体技术为主的教学手段已经普遍应用于高校的课堂教学中[1]。在流体力学教学过程中,采用多媒体教学手段可以将流体力学中抽象的概念和理论具体化、形象化,在有限的时间内将许多复杂的流动物理图像直观的展现给学生,有利于加强学生对流动现象的感性认识,加深对概念的理解,从而激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,扩大学生知识面。另一方面,使用多媒体教学手段增加了授课容量的同时也提高了讲课速度,教师容易忽略学生对课件内容的消化吸收过程,致使学生的思维跟不上教师讲解的速度,降低了教学效果。因此,就流体力学的课程特点而言,多媒体技术并不能完全取代传统的板书教学,教师应采取多媒体和传统板书有机结合的方式,充分利用二者的优点,达到最佳的教学效果。如在讲解流体流动的两种流态时,放映雷诺实验的Flas,学生可以清楚地理解层流和湍流的现象与特点;辅以PowerPoint幻灯片可以清晰直观地表现尼古拉兹实验曲线和莫迪图的五个分区等。
注重实验教学及课后作业
实验教学是流体力学课程的重要环节,通过实验,各种水流现象一目了然,能够将抽象的理论知识形象化;同时通过实验数据的采集和处理、实验误差分析,基本仪器的原理及使用等,加深学生对基础理论和概念的理解和掌握,有助于开拓学生视野,培养学生的动手能力和思考能力。改变传统实验教学模式,将实验内容分为实验录像、演示实验、验证性实验以及综合设计性实验等不同层次。建议将静压传递实验、流体横向绕流实验、紊流射流实验等以实验录像的形式展示给学生;将流线实验、雷诺实验、水跃实验等作为演示实验;学生自制动手完成流速和流量的测定实验、能量方程实验和动量方程实验的内容[2];鼓励学有余力的学生利用课余时间,多留意身边的流体力学现象,结合课堂所学知识,设计应用性小实验,如三角形堰和梯形堰在流量测量中的应用等。课后作业是对学生所学知识理解、掌握程度的检查,是加强对上课所学内容的强化,同时也是对学生独立分析、解决问题能力的培养。首先由学生独立完成一定数量的课后作业题,可以帮助学生加深对基本概念和理论知识的理解;然后由教师通过习题课的方式,对有代表性的习题和学生普遍出现错误较多的习题进行讲评,引导学生从解题的过程中掌握解决问题的思路、方法和技巧,以便达到举一反三、触类旁通的效果,在以后的学习工作中学以致用,可以有效的增强学生分析并解决实际问题的能力。
考核方式的改变
传统的考核方式是以期末一次性考试为主,这种考核方法会造成学生平时不努力,考前几天突击考试的现象,不利于对学生综合能力的考查。对于流体力学课程来说更是如此,学习的目的是要提高学生运用所学知识对实际工程问题进行分析和解决的能力,而不是对课本理论知识和大量复杂公式的记忆能力。因此,对传统的考核方式进行适当的改变,实行综合成绩评定方法,降低期末考试在成绩中所占比重,增加课堂互动、课后作业和实验能力考查等环节。并且期末试卷中集中给出考题中所涉及的相关的经验公式、图表等,供学生选择使用,可以减少学生无谓记忆经验公式的时间,而又较好地考查了学生利用基本理论和公式分析解决实际问题的能力[3]。