流体力学论文范文

时间:2022-09-27 19:07:56

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流体力学论文

篇1

(一)帮助学生建立流体力学的思维方式

《工程流体力学》的教学大纲要求学生能够了解及应用流体力学的基本运动规律,掌握流体力学的理论研究方法。在传统教学理念中,课堂教学过分注重基本概念、基本理论和计算方法的学习,学生在应试教育的环境中对书本上的知识进行机械化的记忆,很大一部分学生对于知识点的记忆仅仅是为了完成考核任务,因此无法形成系统的知识体系,也无助于培养学生的科学的思维方式,使其在日后工作和学习当中遇到关于流体力学相关的问题时,无从下手。鉴于此,在现代教育理念下需要教师引导学生建立系统的流体力学知识体系,并学会运用科学的思维方式对流体力学相关的问题进行分析研究。

(二)提高学生综合分析应用能力

《工程流体力学》课堂教学不仅要求学生建立科学的思维方式,还需要具备对流体力学知识的综合分析和应用能力。在传统教学理念的影响下,学生被动地接受知识,严重缺乏学习的积极性和热情,对知识和计算公式的机械化记忆,无助于培养学生的发散思维。因此需要在《工程流体力学》课堂教学过程中引导学生对知识进行自主总结,通过对知识点的归纳总结,形成鲜明形象的记忆;与此同时在课后练习中需要增加综合性,促进学生对流体力学知识的综合应用。

(三)培养学生的实践操作能力

实验是《工程流体力学》教学活动的重要组成部分,通过实验设计来检验一个理论或证实一种假设而进行的一系列操作或活动,从而更加清晰地理解和认识流体力学规律。通常实验要预设“实验目的”、“实验环境”,进行“实验操作”,最终以“实验报告”的新闻形式发表“实验结果”。在传统教学模式下,学生只能在有限的范围内进行实验操作,根本无法锻炼学生的实践操作能力,因此需要学生自主独立的进行试验操作,让学生自行设计实验内容,确定实验方案,在实践中不断提高自己的操作和知识的运用能力。

(四)充分体现学生的主体地位

传统教学与现代教学理念严重背离之处在于课堂教学活动中,教师往往处于主导地位,而作为教学活动关键核心的学生群体则成为了知识的被动接受者,单方面机械地完成课堂教学任务,无法真正达到教学的目的。这就要求,在课堂教学过程中,教师必须时刻关注教学同步,充分调动学生的参与热情,通过讨论、提问等方式,让学生真正参与到学习活动当中,学会发现问题,解决问题的方法。

二、启发式教学的具体应用

(一)启发式教学的实质

启发式教学源远流长,历久弥新,“启发”一词最早源于古代教育家孔丘的“不愤不启,不悱不发”。朱熹解释说“:愤者,心求通而未得之意;悱者,口欲言而未能之貌。启,谓开其意;发,谓达其辞。”愤与悱是内在心理状态在外部容色言辞上的表现。就是说在教学前务必先让学生认真思考,已经思考相当长时间但还想不通,然后可以去启发他;虽经思考并已有所领会,但未能以适当的言辞表达出来,此时可以去开导他。在现代教育理念当中,启发式教学主要是指教学活动中教师依据课程学习的客观规律,引导学生积极主动自觉地掌握知识的教学方法。启发式教学可以很好地诠释教育学之间的关系,通过设置问题情境,充分调动学生参与的积极性和主动性,启发学生独立思考,发展学生的逻辑思维能力,并且通过教师的适当引导培养学生的动手操作能力和独立解决问题的能力。

(二)设置问题情境

启发式教学的关键在于设置问题情境,同时也是激发学生创新思维的一种有效方式。这就要求教师在《工程流体力学》课程教学中有目的、有意识地创设各种情境,鼓励学生主动发现问题,让学生独立地进行探索分析。在《工程流体力学》课程教学过程中,学生遇到任何疑问都应该及时提出,向同学和老师进行探讨。大量的教学实践表明,提问可以充分调动学生的注意力和学习的积极性,通过提问锻炼学生的探索欲和逻辑思维能力。学生在启发式教学模式下还应该增加主动性,寻找自己的兴趣点,去钻研。这样学生才会有问题意识,可以提出问题,而不是在别人背后去解答问题。另外,设置问题情境要与实际生活相融合。可以通过创设生活或工作式的教学情境,让学生真正感受到《工程流体力学》课程教学的多样性以及前瞻性,通过不断探索激发出学生潜在的学习兴趣以及好奇心。

(三)充分调动学生的主动性

在启发式教学过程中,需要充分调动学生的主动性和积极性,让学生真正意义上成为学习活动的主导者。《工程流体力学》课程需要打破传统应试教育的束缚,让学生的积极性和主动性得到充分释放。教师组织学生进行讨论时,要注意学生的反映,激发起学生发的求知欲望,引导学生通过收集资料了解流体运动的基本规律以及这些规律在工程实际中的应用,帮助他们对问题的独立思考。例如教师可以列举一些流体力学在生活和生产中广泛应用的实例,使学生了解流体处于平衡及运动状态下的力学规律,加强理论概念与现实生活的相互联系。总之,只有主动参与其中,学生才能对问题有一个深入的了解,并且能够切身地投入自身全部的精力想方设法去解决当前所面临的问题,而教师则完全不用花费大量的精力进行讲解,只需要进行适当的指引工作,使学生的自学能力能够充分发挥。实验是检验学生动手操作以及对知识运用的最佳方式,借助实验也可以充分调动学生学习的积极性和主动性。在问题情境环节中,学生大胆假设和创新提问以后,就需要通过实验对问题进行模拟分析,并得到结论。在安全的保障下,进入实验室,在教师的引导下,自己动手去做,积极探索。这样会对学习更有帮助,而这一过程会提高学生的研究热情,也可以提高学生团队的协作能力。此外,在《工程流体力学》课程教学过程中,学生还可以自由组合进行某一问题的研究,当假设足够成立的情况下,通过查询相关的文献资料,并进入实验室去寻找答案。这样一来,学生在今后的学习或者工作中,如果遇到问题,就可以真正独立地进行思考和研究。

(四)建立轻松愉悦的学习氛围

建立轻松愉悦的学习氛围是启发式教学实现的前提。而长久以的来灌输式教学,让教师成为课堂教学的主体,其高高在上的形象,让不少学生产生畏惧感,这也使得学习氛围过于凝重、刻板甚至拘束。因此在教学方式上需要打破传统教学模式的束缚,改掉以往死气乏味的课堂教学,教师应该是教学活动的组织者和设计者,通过营造出民主、和谐、愉悦的课堂气氛等方式更好地帮助学生调动他们的主观能动性和积极性,鼓励学生亲自动手,并且给学生提供更多的进行流体力学讨论研究的空间和机会,让学生在独立思考、互相讨论以及动手操作中完成问题的发现与解决过程。此外,教师还需要引导学生相互尊重、相互理解,课堂气氛做到张弛有度。让学生在合作交流中真正理解和掌握《工程流体力学》的理论知识和基本技能,使他们真正成为学习的主人。

篇2

(1)多媒体手段使学生“听”“看”结合,改变传统的以“听“为主的老师讲、学生听到单一模式。

(2)节省教学课时,准确、便利、快速、清晰。传统的教学模式是在教学中运用手写、图绘等形式教学,学生听课效果明显效果不佳,用多媒体后,两节课的内容有可能一节课就可以上完,节省了教学课时,课堂传递信息量加大,知识的传播变得更加方便,给教师的发挥提供充分空间。

1.2学生对学习中的难点、重点内容掌握一直是教学难点之一,而通过多媒体教学采用多种传递信息方式极大地改善了此种情况

以往单一的传统教学模式:教师上课一张嘴,一支粉笔,一幅挂图。通过计算机、投影仪等多种媒体综合运用,把教学内容编入图片、图示、视频、动画等来在课堂上教学,使复杂、难度大的知识变得简便清晰,枯燥乏味的理论变成图片动画等形象内容跃入学生眼帘,直观易懂。

2多媒体教学带来的问题及对策

2.1教师的主导地位是多媒体教学过程中易削弱的

传统的教学模式环境下,教师的教学思维往往容易采用启发式方式细致直接传递给学生,而在多媒体教学方式下,教师考虑问题的思维方式却受到多媒体教学的限制。不能简单的过分依靠多媒体教学手段,一切教学活动都离不开计算机、投影仪等多媒体教学设施,而应该新老结合,多措并举,既有粉笔加黑板,又有新的教学手段的运用,只有这样,才能多方位提高学生学习兴趣,提高学生听课的高效率,真正意义上提高教师的教学效果,做到互动教学,增加学生的听课注意力。

2.2备课量加大,教学效率的提高有限度

多媒体教学环境下,理论上,多媒体教学可大大减少备课量,提高教学效率,但实际并不是想象中的那样轻松,效果良好,尤其是备课量并没有因新技术的运用而有所减少,反而是有大大的增加。另外,这一提高还受到学生理解能力、接受能力的制约。多媒体教学有个特点就是信息量大,表达停留时间较短,学生看、听、记、写往往不能兼顾,一旦在教学过程中学生的思路被中断,他们就会产生思路不清,大量的信息加上大屏幕和播放器对学生的眼和耳的刺激会使其感官和大脑极易产生疲劳。而如何解决这样一个难点问题的措施是必须控制每堂课的教学信息量,较多时间在及时跟学生做好相关的互动交流,尤其是物流管理专业,其知识量大,难点多是不容忽视的客观事实,如何做好课堂教学理论和实践动手能力的结合,扩大学生的知识面是尤为重大的一个问题,所以要让学生在教师指导下充分作为自主及时加工信息的能力,提高学生的认知和水平。

2.3多媒体教学过程中较为呆板,偏离教学重点、难点,缺乏一定灵活性

顺序式的结构,不变的播放步骤一直是课件的一大特点之一,其灵活性和变通性较差,这一点不像传统的教学,其边写边讲,边想边讲反倒是充分表达了自己想要告诉学生的内容,所以解决此问题的方案就是课前要充分做好备课工作,根据教学目标来设计教学进度,应用好的策略和方法,即能够按照多媒体教学顺序授课,又要有一定的把握教学进度的能力和手段,控制和灵活的把需要教授给学生的知识通过快慢结合、难易结合的方式策划好,根据课堂具体情况,及时地进行归纳、总结。别造成学生学习难度提升,疑点重重的坏效果,不利于学生系统学习相关理论和知识。特别是在《物流管理专业》教学中,其特点是难点知识点较多,而通过运用媒体教学最大的意义应该在于,借助多媒体技术把晦涩抽象、难以直接用语言表达的概念和理论用直观的、易于接受的形式表现出来。

2.4精品优秀物流管理专业多媒体教学课件少

物流管理专业是近年来在我国才出现的新的专业,其有个最大的特点是有关专业课件的建设尚没有真正取得良好效果,形式不令人满意,尤其在电子课件方面没有起到弥补传统课堂教学中不足的作用,在制作方法上,没有把各种图片、资料、文字、录像做到有机结合,没有对学生课堂上提出的问题提出相关解决方案,没有重视学生的知识理解和掌握。另外虽然知识理论内容较多,但缺乏系统性,体系化,没有相关创新性,对反映新的科技和未来发展展望的介绍较少,对学生的视野拓展方面尚缺。因此,制作优良的课件是一项首要任务,教师在多媒体制作方面,不管是有关教学内容的采集、归纳,图片编辑、录像的制作,要抓住重点,紧扣主题、围绕难点,把传统优秀教学方法和多媒体充分结合,化难为易,这样的课件才是良好的,实用的,有价值的。要重视理论教学和实践动手能力提升相结合,尤其在制作课件方面更要注意这一点,避免追求课件优美过多而忽略其实效的做法。

篇3

论文关键词:环境工程专业;工程流体力学;水污染控制工程;教学改革

“工程流体力学”是研究流体(液体、气体)处于平衡状态和流动状态时的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中应用的一门科学,是力学的一个独立分支,有其自身的理论体系,其基础理论主要由三部分组成:流体静力学、流体运动学和流体动力学。“水污染控制工程”是关于控制水体污染途径以及各种废水处理方法(包括物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法等)的基本理论、工作原理及设计计算的一门科学。“工程流体力学”是环境工程专业的重要技术基础课,“水污染控制工程”是环境工程专业的核心专业课,这两门课程在环境工程专业本科教学中有着举足轻重的作用,同时两者之间也存在着重要的相互理论关系。

“工程流体力学”是水利、环境、能源、土木、机械、动力等学科的一门技术基础课程,该课程的教学内容纷繁丰富,其特点是理论性和综合性比较强,概念抽象,难于理解。“水污染控制工程”课程内容与“工程流体力学”内容结合相对比较紧密,如城市排水沟道系统、各种污水处理构筑物等的设计计算,以及在构筑物中的生化反应、化学絮凝反应中水力条件的控制等均是工程流体力学理论知识在水污染控制工程中的实际应用。目前,在环境工程专业教学方面,“工程流体力学”和“水污染控制工程”课程正面临着比较尴尬的局面:一方面课程内容趋于复杂和广泛;另一方面在课时量逐渐压缩的情况下,“工程流体力学”和“水污染控制工程”教学内容没有起到应有的相互衔接,教学内容彼此脱离。由此形成环境工程专业“工程流体力学”教学内容与专业课衔接不够,在教学过程中学生感到内容枯燥,概念抽象;而在“水污染控制工程”教学过程中,学生感到工程流体力学基础理论知识不扎实,不能够熟练应用工程流体力学基础理论解决水污染控制工程方面的实际问题。

针对目前环境工程专业课程设置及教学内容的状况,本文从教学内容、教学模式、师资配置、考核方式四个方面提出“工程流体力学”与“水污染控制工程”教学改革,提高教学质量,培养学生综合能力。

一、改革教学内容

对“工程流体力学”教学内容进行改革,结合环境工程专业特点,重构环境工程专业的“工程流体力学”课程,对该课程中的主要内容进行优化设计,紧密结合后续专业课“水污染控制工程”的内容进行改编,为“水污染控制工程”的讲授奠定基础理论知识。“工程流体力学”教学内容主要包括理论教学和实践性教学两部分,其中在理论教学内容部分,如“工程流体力学”中涉及到的流体粘滞性、流体内摩擦定律等内容,结合水污染控制工程的斜板斜管沉淀池中水的流态所需要的雷诺数内容为实例进行教学内容改革;“流体静力学”中绝对压强、相对压强、真空度等概念、理论在水污染控制工程中虹吸滤池、脉冲澄清池以及沉淀池、污泥浓缩池重力式排泥所需要的静水头压力等实际工程中的应用为实例进行教学内容改革;流体运动学中基本理论对“水污染控制工程”中的数学模式的建立为实例进行教学内容改革;“流体动力学”中压力损失理论在水污染控制工程中的水力计算,水射器理论在水污染控制工程中的计量作用、加药作用、射流曝气作用为实例进行教学内容改革等。其次,“工程流体力学”实践性教学内容部分,改革传统的实验教学内容,除验证性实验之外,增加工程应用性实验,如文丘里流量计、三角堰流量计、巴氏计量槽、毕托管测速仪、虹吸管、孔口与管嘴的工程应用等内容,既加强了动手操作能力,也培养了学生将基础理论知识转化为现实生产力的综合分析与应用能力,不仅使教学内容丰富,也提高了学生学习的热情和积极性。

对“水污染控制工程”教学内容进行改革包括理论教学内容改革和实践性教学内容改革,强调“工程流体力学”基础理论知识在水污染控制工程中的应用。在理论教学内容方面,“水污染控制工程”中的污水沟道系统水力计算、水处理构筑物中水力参数的确定、污水在构筑物中的最佳流态、各水处理构筑物之间高程布置、混合反应池中搅拌强度的确定、过滤池中配水系统的设计及其滤速确定等一系列涉及工程流体力学问题的相关内容进行必要教学改革,加强学生对“工程流体力学”基础理论知识在水污染控制工程中的工程应用有一个更清晰的认识,理解“工程流体力学”基础理论知识在水污染控制工程中的重要性,使学生既掌握了“水污染控制工程”应用设计方法、设计原则、计算方法等知识,也加强了学生对“工程流体力学”基础知识在水污染控制实际工程的应用。在实践性教学内容方面,加强工程性应用实验教学内容,从不同的工业企业和居民生活区采集不同的废水水样,根据化验所得废水水质,确定所采用的处理技术和处理工艺,并通过实验验证在各种废水处理工艺中所选择的工程流体力学水力参数,基于“工程流体力学”基础理论知识分析废水处理工艺水力参数的合理性。

二、改革教学模式

“工程流体力学”特点是理论性、综合性、系统性较强,概念抽象、逻辑结构严谨。目前传统的教学模式基本上是教师讲、学生听,“授—受”型单一模式,尽管在学的过程中采用了多种形式的多媒体教学方式,但仍没有改变学生在学习过程中的被动地位,学生缺乏主动性和实践性。改革传统教学模式,实施探究式、启发式、开放式的创新教学模式,结合水污染控制工程中的实际问题,以工程实例为背景,应用工程流体力学基础知识解决实际工程问题,诱导学生积极思考,在教学过程中形成教学互动,调动学生学习的主动性和参与性。根据教学内容性质,“工程流体力学”教学内容可以分为基础理论和实际工程应用两个部分。在流体静力学、流体运动学和流体动力学三个基础理论部分,采用形象化的多媒体演示、软件模拟、小型实验相结合探究式、启发式教学模式,鼓励学生课堂讨论;在实际工程应用教学部分,如孔口管嘴、有压管流和明渠流部分,以水污染控制工程中的工程实例为背景,采用适量的实际工程图片,丰富教学信息量,刺激学生的感官,激发学生的学习兴趣,拓宽学生的思路,开阔学生的视野,可以使枯燥、乏味的内容变得趣味盎然,使抽象、晦涩的内容变得直观生动。

“水污染控制工程”特点是实践性、工程应用性强,因为不同的废水水质达到处理要求所采用的处理技术、处理工艺不同;即便相同的废水水质,如果污水量不同,所采用的处理工艺也不同;一个废水处理工程,即废水水质、水量数据相同,也可以采用不同的处理技术和处理工艺,工程流体力学参数的选择是确定不同废水处理技术、工艺的主要影响因素之一。因此,在“水污染控制工程”的教学过程中,改革传统教学模式,实施探究式、启发式、开放式的实践教学模式,以工程实例为背景,通过开放性的实践性实验正确选择工程流体力学参数,并通过实验研究对参数的选择、废水处理效果等进行科学验证。通过工程实例和实践性教学改革,使学生既对废水处理工程设计过程有一个清晰的思路,又能达到举一反三的效果。

三、优化师资配置

师资队伍优化,一靠资源,二靠制度,师资队伍优化也是一个相对的渐进过程,优化的标准和措施与所处时代、社会背景及其自身所处发展阶段和学科特色有关。环境工程专业特点要求师资队伍结构合理、质量可靠。“工程流体力学”与“水污染控制工程”是本专业的主要技术基础课和主干专业课,两门课程在讲授过程中存在着千丝万缕的必然联系,这就对师资配置和师资队伍建设提出了更高的要求。首先,建立高质量的师资队伍,定期或不定期对教师进行专业培训和实践工程训练,要求讲授“工程流体力学”和“水污染控制工程”两门课程的教师对两个学科均有一定的研究,或者承担一定量研究科研工作,洞悉当前“工程流体力学”和“水污染控制工程”发展的最新前沿理论和技术;其次,在师资配置方面,要求讲授“工程流体力学”的教师对“水污染控制工程”有一定的研究或承担相关科研项目,讲授“水污染控制工程”的教师对“工程流体力学”有扎实的理论研究或承担相关的科研项目;第三,建立教师研讨会制度,讲授“工程流体力学”的和讲授“水污染控制工程”的教师定期或不定期举行教学研讨会,避免两门课程的讲授内容出现彼此分裂现象。如果在师资配置中,讲授“工程流体力学”的教师毕业于力学专业,即使讲授“工程流体力学”的教师对力学有很高的造诣,对该门课程的讲授有声有色,但如果该教师对环境工程专业“水污染控制工程”专业理论知识或实践工程知之甚少,那么在教学过程中,必然不能够将“工程流体力学”与“水污染控制工程”教学内容相结合,对环境工程专业学生来说,这样的师资配置,必定不是最优化的师资配置。

篇4

中图分类号:G642.0 文献标识码:A

流体力学是一门研究流体运动基本规律以及流体与物体之间的相互作用力的学科,它作为一门严密的且应用面很广的专业基础学科,是以数学、物理学为基础发展起来的,也是土木、机械、动力、水利、环境等学科的一门技术基础课程。改革开放以来,虽然各院校在该课程教学实践中都积累了丰富的经验并取得了不少成果,但是在该课程建设中仍存在着许多问题。论文结合教学现状,从学生兴趣培养、教学方法改革以及师资队伍建设三方面探讨提高流体力学教学水平的方法。

一、 流体力学教学现状

流体力学是一门主要研究流体平衡和运动规律及其实际应用的技术科学,具有理论性强、工程实际应用广、概念和方程较多且易混淆、对学生高等数学知识及综合分析和处理问题能力要求较高等特点。流体力学建立在理论、计算、实验三大技术手段之上,是化工、土木、机械等众多学科或专业的基础学科。另外,流体力学在环境工程设计和实际工程中也有着广泛的应用,是水处理设备设计与应用的必备知识,以及生态分析的重要理论基础。同时,流体力学是环境工程与其他学科体系沟通的桥梁,这个桥梁作用是其他基础课或专业课无法替代的,直接影响到环境工程学科体系的完善性。因此,提高流体力学课教学质量,使学生学好本门课程,培养学生分析问题的能力和创新能力,对流体力学课程教学进行改革以适应学科发展显得十分必要。

目前国内院校的流体力学课程教学过程大体可归纳为“课前预习、课堂教师讲授、实验室实验、课后教师评阅”的四段串行模式。实践证明,这种传统的教学模式在强化理论教学成果以及动手能力的培养方面效果比较显著,然而在创新意识培养方面却收效甚微。原因在于:①理论教学中注重经验理论与公式的讲解,而公式多且乏味,导致教师难教,学生难懂,课堂教学缺乏生动性。另外,本科流体力学理论教学模式多为填鸭式教育,对学生而言,流体力学课缺少客观体验,理论抽象,不易理解,而由此带来了一系列的问题是现在流体力学课程教学的主要障碍;②目前,大部分院校的流体力学实验教学多采用传统验证性实验,每一学生进行的实验完全相同,教师由实验报告的数据评定实验成绩。虽然实验有利于增进学生对理论知识的理解,但此手段不能激发学生的积极性,无法体现学生的主体性,也不能培养学生的创造性[1]。由于实验教学内容多数为验证性实验,在按既定的理论知识和实验方案实践的过程中,学生所得到的主要是从理论知识到实践成果的收获,而教师的作用主要是理论知识的传授,具体实验的演示、引导与纠错,甚至有时会耳提面命,因此学生作为学习主体的创造性很难有机会得到展示。

因此,采用一种有效的教学方法进行流体力学理论和实验教学的改革,激发学生的学习积极性和主动性,以提高流体力学课程教学质量,并对相关专业产生积极的影响,从而促进学生创新性的培养非常有必要。

二、 培养学生对逻辑思维的兴趣

学生对任何概念和公式的形成、理解有一个过程,而在流体力学中,这些概念、公式又较为抽象,要求学生具备较强的逻辑思维能力,因此,根据学生掌握知识的快慢,耐心引导学生进行逻辑思维,培养学生对逻辑思维的兴趣,使他们产生对逻辑推理的爱好,就成为教学中的关键。例如,流体力学中的三大方程――连续性方程、动量方程和能量方程需通过输运公式逐步推导而来,如此的教学安排便使知识较为系统、连贯、紧凑,并有利于认识各个方程的物理意义。而输运公式的推导由于逻辑性较强,讲授时就需要花费较多的学时和精力来理清逻辑思路,理解每一步推导中的物理含义和数学要领,使学生对输运公式有一个清晰准确地理解。最后,将输运公式中的物理量换成质量、动量、能量即可得出连续性方程、动量方程和能量方程,如此便形成了较为完整的逻辑演绎体系。此种方式不仅使理论教学更加清晰明了,而且会使学生对将要学习的知识接受产生极大兴趣,具有更加强烈的探索感和求知欲。

三、 教学方法探讨

教学方法作为联结教师和学生的重要纽带,在提高教学质量方面起着重要的保证作用。为了更好地适应学科发展要求,工科“流体力学”课程方法的改革势在必行,作者结合自身多年的教学经验,针对该课程特点,认为应该在以下几个方面进行课程教学方法改革。

(1)重视绪论课的作用

部分教师认为绪论课仅是对流体力学的简单介绍,作用不大,所以对绪论的授课过程照本宣科、枯燥无味。其实绪论课对整个教学活动的成功与否起了至关重要的作用,它不仅是学生了解流体力学课程的窗口,也是教师教学水平的第一次展示。

讲授绪论课的较好方法是介绍流体力学的成就、发展方向、广阔前景及其在国民经济中的重要作用等。教师要注重讲解流体力学知识在工程中的应用,特别是教师自己承担的科研项目,以展示流体力学在科学和工程技术中所取得的辉煌成就[2]。例如,通过介绍流体力学理论在“神舟号”系列飞船上的广泛应用,使学生明白流体力学这门相对古老的学科还具有旺盛的生命力;通过介绍美国华盛顿州的塔科马悬索桥在1940年秋天的大风中倒塌的例子,说明在实际工程中忽视流体力学会造成巨大的灾难[3]。另外,流体力学的发展史对于激励学生的学习热情也有着非常重要的作用。在上课的同时,要善于借助互联网,及时的将一些重要理论的发展过程、重要研究成果展现在学生的面前[4]。

(2)从实例中引出教学内容

流体力学虽有概念多、逻辑性强、理论上较难理解的特点,但却与生活和生产实际密切相关。在具体教学内容的讲解过程中,穿插一些生活中的现象,并结合课本中的理论“双管齐下”,利用学生求趣、求新、求知的心理,引导学生学习并掌握教学内容。例如,在讲流体粘性时,比较水的粘性和油的粘性;在讲流体静力学知识时,可讲一些水库垮坝事件,主要是设计时有缺陷和施工存在着质量问题,不能承受水对壁面的静压力。另外,还可以进行一些相关事例的延伸,如是否建设三峡工程时流体力学专家的争论,通过分析得到的建设三峡工程必要性的结论等,使学生切实体会到学好流体力学的重要性[5]。利用这些鲜活的事例,使课堂教学更生动、更有意义。

(3)师生互动,培养良好学风

调动学生主动的学习,培养学生良好的学风,提高学生综合素质,是加强流体力学教学效果的重要条件。作者在每次讲课后都会对本次课程的内容进行总结,然后下次课随机抽取部分学生回顾上次课的内容,并让其他学生作出补充和建议。在课堂上,多为学生提供随堂练习的机会,师生互相之间进行探讨和思考,针对练习中的问题讲解做题思路和方法,给予纠正和补充。这种授课模式充分调动了学生的主观能动性,课堂气氛活跃,有利于拓宽学生的思维深度,查漏补缺。学风对于任何一门课程教学的成功与否都起到了非常关键的作用,所以从第一堂课、第一次作业就要严格要求学生,对作业的批改做到一丝不苟,指出其作业中的各种问题并要求其修改。例如,要求学生对作业中的每道题,在解答时必须写出已知、求解,并画出相应图示,这些小细节可以帮助学生以简明的方式加深理解题意,取得了较好的效果。

(4)重视实验教学

流体力学按研究方法可以分为理论流体力学、实验流体力学和计算流体力学。实验流体力学是理论流体力学发展的基础,是计算流体力学的检验依据。因此,实验教学在流体力学教学中有着极其重要的地位。流体力学中的公式繁多,难以记忆,难以理解,通过实验可以加强学生对公式的感性认识,有助于学生深刻理解公式和概念的物理意义。例如,在讲解伯努利方程意义的时候,单从公式上讲解并不形象,通过能量方程实验,可以使学生非常直观的理解伯努利方程中每一项对应的意义。对于没有开的实验课,通过在网络上收集照片、视频等展示给学生,也可提高学生对理论知识的理解[6]。

(5)传统教学方式和多媒体技术互补

过去,流体力学课程在教学手段上采用板书教学,这种方式能够在教师的书写和同步的讲解中促进学生的积极思维与参与意识,但对教学内容中比较抽象的概念、复杂的流动现象和流动规律,很难用语言和文字准确、形象地描述。多媒体教学最大的优点是形象、生动、具体、直观、易于理解且信息量大,但也有不能突出推导过程和思维、学生对知识的掌握比较肤浅的一些弊端。将传统教学方法和多媒体技术综合应用于教学过程是一种很好的方法,在讲授偏重于推导过程的内容时采用传统授课方式,而讲授直观形象的内容时采用多媒体教学方法,做到取长补短、优化组合,会获得较好的教学效果[7]。

四、师资队伍的建设

为适应素质教育的需要,教师不仅要掌握先进的教学手段,而且要努力研究实施素质教育的教学方法。在实际教学过程中,要灵活应用各种教学方法,并且要善于归纳总结教学经验,虚心向有经验的教师请教,同时要高度重视学生的反馈信息,不断调整自己的教学思路,只有这样才能逐步提高自己的教学水平。社会发展对教师的自身素质提出了更高的要求,教师要明确教学水平的提高和发展是一个毕生的过程,教师应该不断开阔视野,更新知识体系,才能形成对流体力学更深层次的理解和认识。

五、 结论

论文结合流体力学教学现状,从学生兴趣培养、教学方法改革及师资队伍建设三方面论述的教学方法,将教与学有机结合起来,使枯燥的流体力学课堂变得生动活泼,多方面激发学生的主动性、积极性及创造性。将上述方法运用于教学实践后发现,该方法能够有效的提高流体力学课程的教学效果。

参考文献

[1]梁丽珍,牛俊玲.互动式流体力学教学模式探索[J].化工时刊,2011(2):66-67

[2]王发辉,桑俊勇,张丹.“流体力学”立体化教学体系的构建[J].电力教育,2009(12):102-103

[3]邹惠芬,张培红,叶盛.流体力学多媒体教学的探讨[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2008(4):507-509

[4]潘良明,何川,陈红.流体力学立体教学法初探[J].中国电力教育,2008(11):73-74.

[5]陈霞.流体力学教学方法的探讨和研究[J].科技文汇,2011(9):104-108

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