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流體力學論文大全11篇

時間:2023-02-21 19:55:47

緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇流體力學論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

流體力學論文

篇(1)

二、物流管理專業(yè)實踐教學改進策略

為構建與完善物流管理專業(yè)“三維一體,三階遞進,二元并重”的實踐教學體系,培養(yǎng)物流管理一線高素質技術技能人才,在現(xiàn)有實踐教學體系的基礎上,繼續(xù)做好以下方面的工作。

(一)建設專業(yè)拓展課程,滿足單項實訓項目物流項目管理訓練和物流成本與績效管理訓練的建設物流管理專業(yè)有選擇有規(guī)劃地建設專業(yè)拓展課程《物流項目管理》和《物流成本管理》,在這兩門課程的教學實施中融入實際物流企業(yè)典型案例和情景數(shù)據(jù)進行物流項目管理訓練和物流成本與績效管理訓練。

(二)建設融多項倉儲、運輸、配送、包裝、加工、貨代、報關報檢、物流綜合服務、物流沙盤模擬等項目的綜合性實訓基地

目前專業(yè)已申報專項建設“物流綜合實訓中心”,2015年已申報,資金總額為252.6萬元。該基地目前準備在2016~2017年建設完成。該物流綜合實訓中心重點強調物流中心的倉儲、運輸、配送、包裝、加工、連鎖服務等物流職能,集教學、培訓、職業(yè)技能鑒定和技術服務為一體,以企業(yè)化的硬件設施為運作管理基礎,以物流軟件為載體,搭建現(xiàn)代物流企業(yè)運營、作業(yè)、崗位職責等真實環(huán)境,模擬物流企業(yè)各種崗位的典型作業(yè)操作和綜合服務管理項目,從而達到理論聯(lián)系實際,教、學、做一體化的教學目標,全面提升學生物流專業(yè)操作技能,提高其動手操作和綜合運用能力。本物流綜合實訓中心建設包括的主要包括供應商模擬設備、制造商模擬設備、第三方物流平臺設備、快遞業(yè)務模擬操作設備、零售商終端設備。

篇(2)

1.興趣度大學專業(yè)知識往往由于其理論概念較多使許多學生感到枯燥無味,影響學習的興趣,而體驗式教學對傳統(tǒng)的灌輸式教學具有一定顛覆效果,學生教師對不同的體驗式教學方法體現(xiàn)的興趣度也有所不同。

2.素材收集容易度體驗式教學需要具備一定的可操作性,為了實現(xiàn)教學目標,讓學生充分體會物流管理的具體運營方式,需要收集一系列企業(yè)在實際工作中出現(xiàn)的各類實務素材,而許多素材的基礎資料是各類企業(yè)的核心數(shù)據(jù),因此對課程需要的素材收集難易程度也是評價體驗式教學各類方法的重要指標。

3.獲取知識理解度體驗式教學的目的是讓學生在體驗各類物流管理流程中學到一定的物流知識,但是在不同的體驗式教學方法中,學生所面臨的教學環(huán)境、條件有所不同,對物流管理知識理解度存在難易。

4.擴展知識度當前物流管理所面對的是大數(shù)據(jù)云計算的宏觀管理環(huán)境,各種管理因素都在發(fā)生著根本性的改變。學生在體驗式教學中學習到物流管理知識必須要解決這些現(xiàn)實問題,因此擴展知識度也是評價各類體驗式教學方法的重要指標。

(二)體驗式教學方法選擇類型

體驗式教學方法在大學中有很多,目前物流管理專業(yè)所使用的法主要有策劃方案、案例分析、企業(yè)實習、沙盤實驗等。由于高校在物流管理教學時間、資金等方面的限制,因此需要對幾種體驗式教學方法進行評價與選擇,以在教學中有效的進行教學規(guī)劃。

(三)建立層次結構圖

為了選定最合適的體驗式教學方法,因此通過AHP可以將選擇評價指標與選擇方法對象建立模型。

(四)建立標度

由層次結構的準則層四個指標,需要分別對其進行量化評估,來確定我們所需要選擇的各類方案各自的權重以及得分,以最終確定需要選擇的最佳體驗式教學模式。

篇(3)

(一)在學習、情感以及健康方面的心理困惑

1.來華留學生由于不能很好適應新環(huán)境,產生了一些困惑。很多留學生初到一個陌生的地方,首先表現(xiàn)出來的問題就是對陌生的環(huán)境無法多適應,對個人家庭是否會發(fā)生一些意外事件往往會產生很大的顧慮,比如親人突然病故等。留學生對于我國的文化以及語言等方面還是比較陌生的,他們很難一開始就對環(huán)境熟悉起來,空閑的時候往往無所事事。不同的國家在人際關系問題的處理上有不同的習慣,來華留學生從開始并不懂得如何處理與中國同學或者老師的人際關系,會產生一些煩惱,甚至會產生沒有朋友、很孤獨的感受。留學生初到學校進行學習,還會面臨學習模式不一樣、專業(yè)不適應等情況,面對這些問題他們容易有畏難的情緒,一些學生甚至會想要換學?;蛘邠Q專業(yè),這對其學業(yè)會產生很大的負面影響。一些留學生身體上可能被查出有某種疾病,但是很多高校對這方面還缺乏引導,留學生一開始往往也不知道這些問題應該找誰傾訴或者尋求幫助,而疾病往往對于學生的身體、生活以及學習都會帶來影響。

2.來華留學生發(fā)生打架斗毆以及對交通安全不重視導致一些意外事故的發(fā)生。一部分留學生對本地規(guī)章制度沒有進行認真學習,一些法律問題也存在認知缺陷,監(jiān)護人對其不能進行很好地監(jiān)管,導致一些留學生放縱自己,打架斗毆、喝酒泡吧等,這些行為都會對留學生產生不利的影響。

3.由于有不同的宗教信仰而產生的困惑。一部分來華留學生與其他同學會有不同的宗教信仰,而不同的宗教信仰中,往往會有不同的習慣、不同的文化,留學生由于與同學宗教信仰不同,可能會在某一個特別的時間段,對同住的同學及其生活習慣產生影響,久而久之就可能會積累矛盾。

(二)對留學生進行思想教育過程中產生的困難

1.對職責的劃分尚不明確。

在我國一些高校中,職能部門或者專業(yè)學院往往認為對留學生進行思想教育應該是國際學院的職責所在,他們對留學生進行事務處理時,往往不會將其與本國學生一起進行處理,這會在培養(yǎng)留學生的過程中產生很多不必要的誤會。我們在與一些學生進行交流的過程中發(fā)現(xiàn)這樣的問題,一些學院認為本校留學生的招生事務以及住宿都是由國際學院統(tǒng)一安排,因此思想教育也屬于他們工作的范疇,而不屬于學院的工作范疇。還會有一些學院的老師認為,留學生無論是在語言上還是文化上都與我們存在較大差異,把他們當成一種負擔,一些通知沒有對其通知到位。除此之外,由于留學生所學的專業(yè)不是十分集中,需要將其安排在不同專業(yè)學院,無法專門為留學生成立專業(yè)學院。此外,留學生的人數(shù)不多,這就使管理規(guī)章制度不完善。因此對來華留學生進行管理,就對其人數(shù)規(guī)模產生了新的要求。

2.師生配比缺少平衡。

目前,我國很多高校會在國際學院配備管理人員來對留學生進行專門管理,這些工作人員管理的往往是留學生的招生、住宿以及一些日常工作,留學生在學校報到需要準備的一些材料,比如簽證、體檢、學籍、檔案等也都是這些工作人員進行處理。但是由于工作十分瑣碎,必然花費相關人員的精力,因此這些工作人員很少有精力對留學生的思想教育進行管理。曾經有學者認為,工作人員管理一個留學生的工作量與管理三個中國學生的工作量相同,產生這一問題的主要原因是語言上的交流不方便以及文化習慣的不同。工作人員往往需要對留學生有更大的耐心,現(xiàn)實情況是高校輔導員日常事務往往很多,精力有限,對于留學生的思想教育往往缺少時間與精力來管理,尤其是來華留學生在新學期開始時,會有很多問題,比如語言差異、環(huán)境陌生、習慣不相同等。這時候留學生是最需要得到幫助,而輔導員在新學期開始時往往也是最忙碌的時候,因此無法留出多余的時間對留學生進行思想教育。除此之外,高校對留學生管理的人員有限,除非留學生人數(shù)大量增加,高校可能才會考慮增加工作人員,而目前實際的情況是,來華留學生的思想教育基本是由國際學院進行處理,管理人員的配比不均衡問題越來越嚴重。

二、改善來華留學生思想教育工作的措施

(一)提高來華留學生的培養(yǎng)質量

要想使高校來華留學生的整體生源質量得到提高,首先需要高校在留學生招生的時候,把關嚴格,拒絕渾水摸魚,一些自主學習能力極差的留學生應該拒絕接收;其次,提高來華留學生的培養(yǎng)質量進行提高,從而能使一些國外一流大學學生愿意到我國高校進行學習。留學生的整體素質如果得到提高,那么一些老師的觀念也會隨之改變,他們就不會再認為留學生是一種負擔,也會更加愿意與留學生進行交流。

(二)分工明確、目標清楚

國際學院、專業(yè)學院以及職能部門之間應該對自己所要負責的工作以及責任進行明確劃分,不要產生互相推諉的情況。高校對留學生進行培養(yǎng)要制定一個整體規(guī)劃,對不同的部門要進行明確的分工。如果國際學院對留學生的一切事情都包攬包辦,那么對于留學生教育水平勢必會造成不利的影響,也不利于學校國際化的發(fā)展,這是一些高校根據(jù)多年的經驗總結出來的。很多高校中的相關專業(yè)學院仍然會習慣上將中國學生與留學生進行區(qū)別對待,這也是留學生很難融入學校環(huán)境的原因,因此,很多高校的專業(yè)學院還應該加強對留學生與中國學生同等對待理念的培養(yǎng)。

篇(4)

一、前言

《流體力學》是研究流體所遵循的宏觀運動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學,它建立在現(xiàn)場觀測、實驗室模擬、經典理論分析、數(shù)值計算基礎上,具有嚴謹?shù)睦碚撔浴⒃淼某橄笮?、概念多、方程推導繁雜等特點,對學生具備高等數(shù)學知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高,因而大部分學生覺得該課程抽象、枯燥、難懂,普遍缺乏對流體力學理論的感性認識,都有某種程度的畏懼感,導致教師難教、學生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。

我校機械設計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設備工程、工程力學等專業(yè)的學生都須具備不同程度的流體力學知識和技能,它是各專業(yè)后續(xù)課程如:液壓傳動、水力學、流體機械、空氣調節(jié)、傳熱學等課程的基礎。

為此,作者通過教學實踐,就多樣化的教學方法、更新的教學內容、引入高科技的教學手段等方面進行探討,以期提高《流體力學》的教學質量。

二、以傳統(tǒng)課堂教學為主

《流體力學》的課程體系分為基本理論、基本應用和專門課題三大知識模塊,它要求學生具備扎實的微積分知識、力學知識等。學生在接觸流體力學課程伊始,對抽象的理論理解速度慢,對枯燥的公式及其推導過程容易厭煩,因而《流體力學》的教學應該以傳統(tǒng)教學方法為主。因為在傳統(tǒng)的課堂教學中,學生獲取知識主要是聽教師講課,通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導公式、突出重點、強調難點,以學生容易接受的講課速度,留給學生更多的思考和消化的時間,再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動,會達到很好的教學效果。

(一)結合實例,講清楚基本概念

流體力學的概念多、現(xiàn)象多,且很多概念和現(xiàn)象比較抽象,難以理解,諸如:拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進行講解,例如在講授描述流體運動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時,學生們很難理解。為了將概念通俗化,上課時筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計客運量所采用兩種方法為例:①在每一輛公交車上安排記錄員,記錄每輛車在不同時刻(站點)上下車人數(shù),此法類似于拉格朗日法的質點跟蹤,它與跡線的定義對應;②在每一公交站點安排記錄員,記錄不同時刻經過該站點車輛的上下車人數(shù),此法等同于歐拉法,與流線的定義對應。

在講解伯努利方程原理的時候,例舉1912年“豪克”號鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號遠洋輪相撞的船吸現(xiàn)象,讓學生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關,流速越大,壓強越??;反之亦然。

概念是公式推演的基石,沒有準確的概念,后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼,清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內部聯(lián)系和區(qū)別,教師易教、學生易懂,將會達到事半功倍的效果。

(二)以用為度,重點突出理論公式的應用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的具體應用,是流體靜力學和流體動力學的基礎,始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候,先從容易理解的靜力學平衡微分方程推導開始,強調公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律,假設條件是平衡、理想、靜止的流體,重點引導學生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義,掌握公式的實際應用。這樣學習到后面的動力學伯努利方程時,先易后難、循序漸進,學生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規(guī)律時,就要求學生必須掌握推導過程,因為它在解決一般平衡流體內部的壓強分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續(xù)性方程和動量方程的學習,只強調記住結論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做,有效地避免了大量公式繁瑣的推導給學生帶來的畏難情緒,也能夠做到以用為度、重點突出。

不可否認,依靠粉筆與黑板的教學條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學模式,教學形式單一,教學手段不先進,教學效率不高,適應不了課程教學學時少、受教育學生數(shù)增加的情況。

三、以現(xiàn)代化的教學手段為輔

當前以計算機多媒體技術為主的現(xiàn)代化教學手段已經普遍地應用于高校的教學中。制作教學用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材,作為課堂教學有力的輔助教學手段,可以在有限的時間內,利用圖文并茂的信息傳播方式,將課程內容及有關背景資料以影像、圖片等形式,直觀地傳播給學習者,將流體力學中抽象的概念和理論具體化、形象化,激發(fā)學生學習興趣,使得學生能夠從感性認識開始,逐步上升到理性認識,進而能夠達到運用知識解決問題的能力。

結合流體力學精品課程的建設,教學團隊制作了流體力學多媒體電子教案,并在教學過程中不斷完善,逐步取得了良好的教學效果。在設計與制作多媒體課件時,遵循課堂教學的基本規(guī)律,既發(fā)揮傳統(tǒng)板書教學中容易帶動學生思路、逐條在黑板上書寫的特點,在課件制作中根據(jù)講解的進度逐條展現(xiàn)公式條目等內容,同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現(xiàn)象,以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來,幫助學生建立清晰的印象。教學團隊收集、制作了大量的多媒體素材,例如在講解雷諾判據(jù)的時候,制作了雷諾實驗的FLIASH素材,以動畫的形式向學生展示了流體流動的兩種不同狀態(tài),以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動速度、管徑、流體種類有關系。運用多媒體輔助手段表達后,能夠幫助學生很好地理解課程的重、難點,提高教學效率。利用多媒體技術,還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內容,提高了教學效率。

多媒體教學的內容一定要做到提綱挈領、重點突出,有所為有所不為。多媒體技術沒有好壞之分,只有合理使用與不當使用之別。但是實踐應用中,發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學模式,離開多媒體手段就上不了課;有的教師將教材內容全部照搬到了課件中,自己就成了的幻燈片放映員,“照機宣科”;有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性,界面過于華麗,淡化了教學重點;也有的教師忽略學生對課件內容理解消化的時間,致使學生的思維跟不上教師講解的速度,降低了教學效果。上述現(xiàn)象將會造成一種新形式的“滿堂灌”,只不過是由“人灌”變成“機灌”而已。

四、總結

流體力學作為一門專業(yè)基礎課程,其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學模式能夠將前后知識貫通,突出重點,化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理,促進知識的系統(tǒng)化進程;多媒體教學能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現(xiàn)出來,幫助學生理解性記憶。借助于先進的教學手段,將多媒體輔助教學手段與傳統(tǒng)教學方法有機地結合起來,力求課堂教學的形式和方法多樣化,既能保證課堂信息量大,又能避免單純多媒體授課的不足,才能提高教學效果、提升教學質量。以上是筆者在流體力學教學實踐中的體會,愿與同行共同切磋。

基金項目:2009年安徽省教育廳《流體力學》精品課程

[參考文獻]

篇(5)

一、前言

《流體力學》是研究流體所遵循的宏觀運動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學,它建立在現(xiàn)場觀測、實驗室模擬、經典理論分析、數(shù)值計算基礎上,具有嚴謹?shù)睦碚撔?、原理的抽象性、概念多、方程推導繁雜等特點,對學生具備高等數(shù)學知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高,因而大部分學生覺得該課程抽象、枯燥、難懂,普遍缺乏對流體力學理論的感性認識,都有某種程度的畏懼感,導致教師難教、學生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。

我校機械設計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設備工程、工程力學等專業(yè)的學生都須具備不同程度的流體力學知識和技能,它是各專業(yè)后續(xù)課程如:液壓傳動、水力學、流體機械、空氣調節(jié)、傳熱學等課程的基礎。

為此,作者通過教學實踐,就多樣化的教學方法、更新的教學內容、引入高科技的教學手段等方面進行探討,以期提高《流體力學》的教學質量。

二、以傳統(tǒng)課堂教學為主

《流體力學》的課程體系分為基本理論、基本應用和專門課題三大知識模塊,它要求學生具備扎實的微積分知識、力學知識等。學生在接觸流體力學課程伊始,對抽象的理論理解速度慢,對枯燥的公式及其推導過程容易厭煩,因而《流體力學》的教學應該以傳統(tǒng)教學方法為主。因為在傳統(tǒng)的課堂教學中,學生獲取知識主要是聽教師講課,通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導公式、突出重點、強調難點,以學生容易接受的講課速度,留給學生更多的思考和消化的時間,再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動,會達到很好的教學效果。

(一)結合實例,講清楚基本概念

流體力學的概念多、現(xiàn)象多,且很多概念和現(xiàn)象比較抽象,難以理解,諸如:拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進行講解,例如在講授描述流體運動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時,學生們很難理解。為了將概念通俗化,上課時筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計客運量所采用兩種方法為例:①在每一輛公交車上安排記錄員,記錄每輛車在不同時刻(站點)上下車人數(shù),此法類似于拉格朗日法的質點跟蹤,它與跡線的定義對應;②在每一公交站點安排記錄員,記錄不同時刻經過該站點車輛的上下車人數(shù),此法等同于歐拉法,與流線的定義對應。

在講解伯努利方程原理的時候,例舉1912年“豪克”號鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號遠洋輪相撞的船吸現(xiàn)象,讓學生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關,流速越大,壓強越??;反之亦然。

概念是公式推演的基石,沒有準確的概念,后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼,清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內部聯(lián)系和區(qū)別,教師易教、學生易懂,將會達到事半功倍的效果。

(二)以用為度,重點突出理論公式的應用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的具體應用,是流體靜力學和流體動力學的基礎,始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候,先從容易理解的靜力學平衡微分方程推導開始,強調公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律,假設條件是平衡、理想、靜止的流體,重點引導學生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義,掌握公式的實際應用。這樣學習到后面的動力學伯努利方程時,先易后難、循序漸進,學生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規(guī)律時,就要求學生必須掌握推導過程,因為它在解決一般平衡流體內部的壓強分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續(xù)性方程和動量方程的學習,只強調記住結論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做,有效地避免了大量公式繁瑣的推導給學生帶來的畏難情緒,也能夠做到以用為度、重點突出。

不可否認,依靠粉筆與黑板的教學條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學模式,教學形式單一,教學手段不先進,教學效率不高,適應不了課程教學學時少、受教育學生數(shù)增加的情況。

三、以現(xiàn)代化的教學手段為輔

當前以計算機多媒體技術為主的現(xiàn)代化教學手段已經普遍地應用于高校的教學中。制作教學用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材,作為課堂教學有力的輔助教學手段,可以在有限的時間內,利用圖文并茂的信息傳播方式,將課程內容及有關背景資料以影像、圖片等形式,直觀地傳播給學習者,將流體力學中抽象的概念和理論具體化、形象化,激發(fā)學生學習興趣,使得學生能夠從感性認識開始,逐步上升到理性認識,進而能夠達到運用知識解決問題的能力。

結合流體力學精品課程的建設,教學團隊制作了流體力學多媒體電子教案,并在教學過程中不斷完善,逐步取得了良好的教學效果。在設計與制作多媒體課件時,遵循課堂教學的基本規(guī)律,既發(fā)揮傳統(tǒng)板書教學中容易帶動學生思路、逐條在黑板上書寫的特點,在課件制作中根據(jù)講解的進度逐條展現(xiàn)公式條目等內容,同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現(xiàn)象,以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來,幫助學生建立清晰的印象。教學團隊收集、制作了大量的多媒體素材,例如在講解雷諾判據(jù)的時候,制作了雷諾實驗的FLIASH素材,以動畫的形式向學生展示了流體流動的兩種不同狀態(tài),以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動速度、管徑、流體種類有關系。運用多媒體輔助手段表達后,能夠幫助學生很好地理解課程的重、難點,提高教學效率。利用多媒體技術,還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內容,提高了教學效率。

多媒體教學的內容一定要做到提綱挈領、重點突出,有所為有所不為。多媒體技術沒有好壞之分,只有合理使用與不當使用之別。但是實踐應用中,發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學模式,離開多媒體手段就上不了課;有的教師將教材內容全部照搬到了課件中,自己就成了的幻燈片放映員,“照機宣科”;有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性,界面過于華麗,淡化了教學重點;也有的教師忽略學生對課件內容理解消化的時間,致使學生的思維跟不上教師講解的速度,降低了教學效果。上述現(xiàn)象將會造成一種新形式的“滿堂灌”,只不過是由“人灌”變成“機灌”而已。

四、總結

流體力學作為一門專業(yè)基礎課程,其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學模式能夠將前后知識貫通,突出重點,化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理,促進知識的系統(tǒng)化進程;多媒體教學能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現(xiàn)出來,幫助學生理解性記憶。借助于先進的教學手段,將多媒體輔助教學手段與傳統(tǒng)教學方法有機地結合起來,力求課堂教學的形式和方法多樣化,既能保證課堂信息量大,又能避免單純多媒體授課的不足,才能提高教學效果、提升教學質量。以上是筆者在流體力學教學實踐中的體會,愿與同行共同切磋。

基金項目:2009年安徽省教育廳《流體力學》精品課程

[參考文獻]

篇(6)

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》是我校環(huán)境工程專業(yè)一門重要的基礎理論課程。流體力學是應用力學的一個分支,它以物理學為基礎,力學為依據(jù),以數(shù)學、科學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,流體力學有比較完整的體系,它不但可以獨立解決一些工程實際問題,而且可以為學習多種工程專業(yè)課打下必要的基礎。其任務在于使學生掌握流體力學的基本理論、基本計算方法、基本實驗技能以及在工程實際中的初步應用。通過該課程的學習使學生初步具備分析和解決實際流體力學問題的能力,并對后續(xù)專業(yè)課程的學習以及將來從事相關專業(yè)的工作和科研打下良好的基礎。多年來,流體力學的教學內容主要是經典的流體力學理論和傳統(tǒng)的實驗分析方法,偏重于理論分析,教學內容比較抽象和單一,不能反映當前流體力學學科發(fā)展的趨勢,不利于拓寬學生的知識面、提高學生的學習能力和創(chuàng)新能力。具體可以概括為以下幾點:

1.流體力學的教學大綱不適應高等教育改革發(fā)展的需要,對教學目標和教學基本要求的定位不準,與培養(yǎng)目標的要求不太一致。

2.流體力學教學與環(huán)境工程其他專業(yè)課程結合不緊,導致許多畢業(yè)生在從事環(huán)境工程過程中感覺到流體力學對環(huán)境工程的指導作用不明顯。

3.流體力學中的部分概念與化工原理中的內容相重復。

4.流體力學教材中缺乏反映近代科技成果的新內容和流體力學的新發(fā)展,與現(xiàn)代科學技術的發(fā)展聯(lián)系不緊密。

5.教學方法和教學手段沒有考慮到學生主體。

6.流體力學教學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,不能全面地考核學生所學知識和綜合運用知識的能力。考核形式基本上是通過學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學生死記硬背的傾向,缺乏對學生綜合應用能力與創(chuàng)新能力的考核。

這些問題的存在導致在學生心目中,流體力學似乎沒有其他專業(yè)課重要,是一門可學可不學的課程。因此,傳統(tǒng)的教學大綱、教學內容、教學方式、成績評定不能適應流體力學教學的需要,必須進行適當?shù)馗母?,構建面向工程的教學體系,注重實踐環(huán)節(jié)訓練,搭建能力培養(yǎng)平臺,建立更科學的考核機制,以適應形勢的變化發(fā)展。目前,我國高校所使用的流體力學教材主要有毛根海編著的《應用流體力學》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學》、丁祖榮編著的《流體力學》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》作為指定教材。2012年,在認真梳理流體力學、化工原理及環(huán)境工程相關學科教學內容與環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標的基礎上,對流體力學教學大綱進行了修訂、對教學手段進行改進,制作完成了與汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》相配套的多媒體課件,并在教學中投入使用,取得了良好的教學效果。

一、修訂教學大綱

根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標修訂原有的教學大綱,使教學目標的工科特色更加明顯。

二、改革教學內容

1.刪減與化工原理重復的內容,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、靜力學、動力學、水頭損失和水力計算作為教學的重點。

3.大幅增加適應環(huán)境工程實踐需要的內容,引入一些環(huán)境工程案例,讓同學們未進入社會就能體會到流體力學對環(huán)境工程的指導作用

三、改革教學方法

新生入學開始就召開師生見面會,讓學科負責人講解專業(yè)培養(yǎng)方案,有經驗的教師教授如何進入大學里的學習狀態(tài),引導新生盡快適應大學的教育環(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的教學模式、考核體系等內容。讓新生對自己的大學生活作全局規(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”傳授知識的教學方法,采用注重培養(yǎng)實踐能力的教學方法,針對具體教學內容,靈活采用內容講授、課堂討論、雙向交流、問題思考、習題訓練、器材設計與制作、企業(yè)觀摩考察等多種形式,使學生能較好地掌握流體力學的基本概念、基本規(guī)律,掌握分析解決流體力學問題的方法和思路,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的問題,然后告訴學生這一章節(jié)要學習的內容,通過這些內容的學習,就可以運用所學的相關知識解決這些實際問題,讓學生帶著問題學習,就不會盲目地學,激發(fā)學習的興趣。如在流體的物理性質一章導入的階段提出“為什么經驗豐富的司機,總是要發(fā)動機預熱一段時間后才開始行駛”?在流體靜力學章節(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”?流體動力學中以“為什么飛機的頭部有一根長長的針狀物”等來導入。學完一個章節(jié)后,再告訴他們由于課堂教學時間有限,還有很多問題的解決需要更多的知識,引導大家自學。特別是課程教學已經過半以后,學生的基本流體力學知識有些儲備后,要鼓勵、啟發(fā)、指導有興趣的同學做一些拓展性的學習和思考,參與老師的科研或自己做些發(fā)明創(chuàng)造,如教學模具、實驗器具等科技作品,培養(yǎng)學生的創(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到污水處理廠、環(huán)??萍脊救⒂^考察,了解企事業(yè)的技術需求和科技難題,和同學們一起思考探索問題的解決方案。針對流體力學中的概念和規(guī)律比較抽象和枯燥的特點,采用多媒體輔助教學與傳統(tǒng)教學方式相結合的教學手段,綜合運用圖像、文字、動畫等展現(xiàn)圖文并茂的教學內容,運用視覺效應加強教學效果、擴大知識面。例如,流體動力學章節(jié)中講述流線的性質時,我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里納涼的圖片。洞穴靠下風口堆了一個土包,外面涼爽的風能吹進洞穴,若下風口沒有土包,涼風進不去。以這種生動的形式展現(xiàn)課程內容,而不是簡單地播放幻燈片。學生不僅學到了知識,而且感受到知識的生動有趣性。對于重點內容,要嚴格進行板書推導,一方面有利于學生理清思路;另一方面,有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W作風,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、生活常識相結合,調動了同學們的學習激情,使其從被動式聽課轉變?yōu)橹鲃邮叫蕾p知識。如在流體動力學章節(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,運用流體力學知識解決地道通風的問題,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)了其學習的積極性。

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課堂,使流體力學中抽象的物理過程和物理圖像變得形象、直觀和可信,使教學內容更有表現(xiàn)力,便于學生深刻理解和掌握。若暫時沒有條件,也要積極引入一些相關實驗或實例的視頻,播放給同學們學習。如伯努利方程式是流體力學教學中的一個難點,非常抽象。因此,在學習這部分內容時,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。學生非常驚詫這個現(xiàn)象,立刻想知道為什么會這樣,學習的積極性立刻被調動起來。然后在黑板上畫出示意圖,再用伯努利方程式解釋,學生就會理解透徹、記憶深刻。

五、加強素質拓展

鼓勵學生積極與工程、生活、生產實際相結合,制作小發(fā)明小創(chuàng)造,參與科學研究、社會調查等。如在教學過程中,我多次組織學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,不僅加深了學生對課程的理解,更重要的是培養(yǎng)了學生的能力,增強了學生的自信心。積極組織學生參與本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、優(yōu)秀畢業(yè)論文培育計劃、大學生科研論文大賽、大學生專利發(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)及各類生產單位的科研、生產工作。通過創(chuàng)建實習基地、培訓基地、現(xiàn)場調研、技術咨詢、項目合作等形式,獲得與流體力學有關的技術難題。再以這些問題為范例,通過現(xiàn)場考察、技術交流、故障診斷、問題分析、解決方案、實施效果等環(huán)節(jié),供學生學習參考。不僅解決了工程實際問題,而且開闊了學生的視野。讓學生預先進入工作角色,以業(yè)務需求帶動求知欲望。只有在實際工作中,學生才能對專業(yè)知識的應用、交叉學科之間的作用以及教學科研的關系有越來越明晰的認識,對于專業(yè)課程的學習重點、專業(yè)知識的獲取有更明確的思路。

六、改革考核方法

教學內容、教學方法與教學手段的改革,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,推動教學理念與內容、方式與方法的變革,切實發(fā)揮課程考核對教學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質量的實施意見,2014年學校啟動教學考核改革試點工作,《流體力學》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,我更加注重學生對基本概念、基本規(guī)律的理解,學生分析、解決實際問題的能力。實行過程化考核、多種形式的考核。全面考察學生對知識的掌握程度、概括能力和綜合應用水平??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。考核試題中的開發(fā)性試題就是用所學流體力學知識解釋、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生學習效果的考核方式。將筆試、討論、口試、項目設計、調查報告等多種形式相結合,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的全過程,將過程評價與終結評價相結合,設計不同階段、不同方式考核的分值比例,對學生的學習效果進行有效評價,改變“一考定成敗”的現(xiàn)象,扭轉“期末突擊死記硬背”的不良學風。過程考核在評定學生綜合素質和能力的同時,加強了對學生學習態(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,一半學生用A試題,一半同學用B試題,學生預先不知道自己拿到何種試題;歸納總結能力考核,學生根據(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(一張復習紙的開卷考試),試題范圍覆蓋教學大綱,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,強調知識的綜合應用和實踐運用。題型包括選擇題、計算題、作圖題、項目設計型和開放性試題。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生出的試題(由教師篩選出優(yōu)質的試題,或稍作修改),一半為教師出的試題。

3.優(yōu)化考核內容。以促進學生全面發(fā)展為原則,選擇考核內容。在評定學生對基礎知識、基本理論和基本技能的同時,突出對學生分析解決問題、動手能力及綜合素質的考察。采用體現(xiàn)創(chuàng)新特點的考試題型,以適應學科專業(yè)與相關行業(yè)發(fā)展的新要求。堅持合理性原則,考核內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、實踐結果分析運用能力的檢測;綜合素質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),即學習態(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;質量分為3,視工整度、正確率給分。

4.暢通信息反饋??己私Y果及時上網(wǎng)公布,學生可以查看自己的考核成績,對自己前段時間的學習效果有一個清醒的認識,及時調整學習態(tài)度、學習方法,激發(fā)學生學習的主動性與積極性。切實發(fā)揮課程考核對教學效果的檢驗與評價作用,對教學內容與方式改革的推動作用,對學生學習投入的引導作用,促進本科教學質量的不斷提高。在教學過程中,選擇適當時機向學生征求關于教學方法、考試考核模式等方面的意見或建議,以及前段時間學習的感受,我再根據(jù)學生反饋來的信息,及時調整教學方法、手段、進度等,認真處理好教與學的關系。并根據(jù)學生的意見、可采納程度、對教學的關注程度進行打分,并計入該門課程的平時成績。

七、結束語

流體力學是一門系統(tǒng)性、理論性很強的應用力學課程,體現(xiàn)了力學、數(shù)學、物理等交叉學科在工程中的應用。因此,如何將知識傳授與提高學生應用能力、培養(yǎng)學生科研意識、適應社會需求相兼顧,對于教師自身素質、教學水平和教學方法是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。以環(huán)境工程專業(yè)學生流體力學的工程應用能力及創(chuàng)新能力為目標進行教學改革,并對考核方式、內容、過程和反饋進行配套改革,推動教學理念、方法的變革。加強學生學習的積極性和主動性,對所學知識的理解和應用,真正掌握相關知識,為日后工程,科研和工作打下良好基礎。

參考文獻:

[1]王燁,李亞寧.流體力學實踐教學改革網(wǎng)絡體系的構建[J].力學與實踐,2013,35(3):89-91.

篇(7)

Construction and improvement of course system on engineering fluid mechanics

Lan Yamei, Wang Shiming, Song Qiuhong, Liu Shuang

Shanghai Ocean University, Shanghai, 201306, China

Abstract: Combined with the working practice on construction process of engineering fluid mechanics, which is rated as Shanghai elite course, construction and improvement of course system is discussed on engineering fluid mechanics on Shanghai Ocean University. The main contents include teaching content, textbook publishing, improvement of experimental condition, training of innovation ability.

Key words: engineering fluid mechanics; course system; innovation

隨著我國海洋戰(zhàn)略布局和海洋經濟的發(fā)展,我校在海洋學科和相關專業(yè)建設方面發(fā)展迅速,流體力學知識的應用愈來愈廣泛。流體力學是工科院校普遍開設的專業(yè)基礎課程,學科的滲透性很強,與所有基礎和專業(yè)學科之間都有交叉,在學生知識能力培養(yǎng)和知識體系結構中起著承上啟下的作用。2013年,我校流體力學被評為上海市精品課程。在4年多的建設過程中,流體力學課題組先后承擔了校級、上海市級重點課程建設及重點教材建設等多項教改項目,堅持以培養(yǎng)海洋工程創(chuàng)新型人才為目標,在流體力學教學體系的建設方面取得了寶貴的經驗。

1 結合海洋大學特點,調整教學內容,完善課程體系

我校流體力學類課程覆蓋海洋漁業(yè)科學與技術、海洋環(huán)境、海洋技術、熱能動力工程、建筑環(huán)境與設備工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學、機械設計制造及其自動化等專業(yè),每年選課學生超過700人。針對各個專業(yè)學生的不同需求,我們在課程設置、教學內容上都做了相應的調整與完善。本課程在我校的定位是:以海洋學院的海洋漁業(yè)科學與技術、海洋環(huán)境、海洋技術、環(huán)境工程專業(yè)為重點的海洋類本科生的專業(yè)基礎主干課程;面向食品學院和生命學院的熱能動力工程、建筑環(huán)境與設備工程、環(huán)境科學專業(yè)的工程應用類本科生的專業(yè)基礎平臺課程,滿足工程學院的機制專業(yè)培養(yǎng)要求。以工程流體力學課程為龍頭,以培養(yǎng)海洋人才的創(chuàng)新能力為目標,完善優(yōu)化流體力學類課程群的配置、學時安排,并完成所有課程新教學大綱的編寫工作,逐步形成一個完整的課程體系,重點完成了實驗課和仿真課程軟硬件的配套建設,突出強調流體力學的應用實踐環(huán)節(jié)。根據(jù)工程實際需要,將流體力學的教學內容分為三個層次,即流體力學的基礎理論、流體力學知識與進展、流體力學應用與實踐。根據(jù)不同專業(yè)對流體力學知識的需要,設計了不同的模塊組合。如對海洋相關專業(yè)的學生,增加了水波理論,重點強調實驗實踐環(huán)節(jié);針對食品專業(yè)的需要,增加了氣體及熱力學類內容,并編寫了多套相關自測題供學生選用;針對水產及生物類專業(yè)的學生,為讓學生能夠更好地研究魚類等的動物習性,增加了數(shù)值仿真模擬,克服了以往過分重視理論知識的介紹,輕視其應用的弊端。此外,還相繼開出了流體力學獨立實驗課、計算流體力學等。

2 出版多部教材,完善流體力學課程教材體系完備

2002年,《工程流體力學》教材被列為上海市教委普通高等學校教材重點建設項目,歷經3年多的編寫和有關專家的評審,我校教師編寫的《工程流體力學》于2006年2月由上海交通大學出版社出版。該教材的最大特點是考慮到普通工科院校非力學專業(yè)學生的情況,尤其是一般工科專業(yè)學生的基礎和專業(yè)需要,盡可能簡化對公式、定理的數(shù)學推導,注重對物理概念的闡明、理解和應用,特別強調知識的實際應用。2007年,《工程流體力學》教材被上海市教委評為優(yōu)秀教材三等獎,2008年獲上海海洋大學教學成果一等獎。2011年,我們對第一版教材部分章節(jié)的內容進行了更新、充實和修訂,更加注重拓寬知識面和實際工程應用。2012年9月,第二版《工程流體力學》及配套教材《工程流體力學習題解析》由上海交通大學出版社出版發(fā)行。2011年3月,由同濟大學出版社出版的《力學基礎實驗指導―理論力學、材料力學、流體力學》,其中的流體力學部分(第三大部分),重點強化課程體系中的實驗環(huán)節(jié),完善了流體力學課程的教材體系。我們還完成了流體力學試題庫建設工作,提高了試題質量,真正做到了教考分離,為相關師生提供了豐富的教學資源庫,促進了教學質量的提高。

早在2006年,我們就開始了“流體力學研究型教學的改革與實踐”上海水產大學(2008年更名為上海海洋大學)一般課題項目的研究工作;為配合新出版的教材,我們還申請了校級一般課程建設項目“工程流體力學(CAI課件)建設”,制作了與教材配套的、有自主知識產權的課件光盤,課件共有700余張PPT,圖片色彩鮮明,其中插入的20多個原創(chuàng)動畫形象生動逼真,做到了工程流體力學電子教案光盤版與教材同步發(fā)行。

3 完善實驗教學條件,形成完整的實驗教學體系

隨著我國,特別是上海市海洋戰(zhàn)略布局和海洋經濟的發(fā)展,我校海洋學科發(fā)展迅速。首先,為配合新開設的獨立實驗課,添置了多種類、多套數(shù)的多功能流體力學實驗裝置、動量定理實驗儀、空化實驗儀等流體力學常規(guī)實驗設備,保證了高質量完成流體力學本科實驗教學任務。根據(jù)購置的實驗設備,自行編寫了實驗指導書,明確了儀器設備的工作原理、實驗過程的具體步驟、實驗結果的分析和處理以及實驗中的注意事項等內容;為了實現(xiàn)實驗教學的多樣化,自行編制了工程流體力學實驗教學演示軟件,內容形象直觀,使學生一目了然;合作研制了小型循環(huán)水槽及直流式風洞,并配備了數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng),可進行圓柱、翼型、浮標、波能裝置等模型的流場顯示及水動性能測試,使實驗教學的質量和效率得到了提高。針對個別專業(yè)的特殊需要,開設了流體力學獨立實驗課。實際的流體運動非常復雜,而流體力學實驗是揭示流體運動規(guī)律的一種重要手段,為此,經多方籌建,我校海洋環(huán)境專業(yè)于2009年開設了流體力學獨立實驗課,幫助學生加深對所學理論的理解,更好地用所學理論解決生產實際中的問題。實驗課共16學時,實驗內容主要包括:能量方程實驗、雷諾實驗、動量定律實驗、沿程水頭損失實驗、局部水頭損失實驗、畢托管測速實驗、管道測流量實驗、流動顯示實驗、虹吸實驗及勢流疊加實驗等。針對食品專業(yè)的需要,開設了氣體及熱力學類實驗。

為了滿足海洋學科對流體力學實驗的更高要求,我們陸續(xù)建成了大型室內動力深水壓力桶,配備了數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng),可進行圓柱、翼型、浮標、波能裝置等模型的流場顯示及水動性能測試。我校地處臨港,旁臨東海,學生參加各種海試試驗方便。利用這些實驗平臺,相繼開設了多種設計性、綜合性實驗,主要包括湍流、流體數(shù)值模擬計算應用、波浪能發(fā)電裝置開發(fā)等,對于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了至關重要的作用。

4 以科研促進教學,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,構建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系

近三年,教師發(fā)表學術論文40余篇,SCI收錄4篇;課題組教師主持省部級及以上科研課題共20余項,其中國家自然科學基金1項,上海市自然科學基金2項,農業(yè)部專項3項,海洋工程國家重點實驗室開放基金2項,國家海洋局重大專項2項,上海市教委創(chuàng)新項目2項。有20余名碩士研究生、多名本科生參與科研項目,學生創(chuàng)新意識和能力得到了培養(yǎng)與鍛煉。近年來,學生在科研創(chuàng)新方面熱情很高。在全國“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽中,2011年,我校羊曉晟、侯淑榮、馬利娜、沈小青的“一種新型海洋波浪能發(fā)電裝置”獲得全國競賽三等獎;2012年,曹星、陳功的“風浪發(fā)電轉換機”獲得全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設計大賽上海賽區(qū)二等獎。工程學院學生孫奇結合所學流體力學知識,自主創(chuàng)業(yè),創(chuàng)立了上海鑫靚科技服務有限公司,開辦節(jié)水高效汽車洗車業(yè)務服務師生。2011~2012年,學生成功申報市、校、院級涉及海洋工程方向的大學生創(chuàng)新性項目16項。在流體力學教師指導下,學生還獲得43項國家實用新型專利,另有多項發(fā)明專利進入實審階段。學生參加教師科研項目19項,均取得了很好的成效。在我校機械設計制造及其自動化專業(yè)本科學生的畢業(yè)設計題目中,海洋工程類流體力學相關研究比例較高,特別是在大學生科技創(chuàng)新活動中心的組織下,我校成為上海市船舶與海洋工程學會的團體會員單位,并在我校建立了上海市船舶與海洋工程學會學生分會,流體力學的師生參與熱情較高。

5 結束語

工程流體力學是一門非常重要的專業(yè)基礎課程,它具有較強的理論性、抽象性和實踐性。筆者主要介紹了我校工程流體力學課程體系的建設與實踐,主要包括:多層次、多專業(yè)的課程體系構建;先后出版了《工程流體力學》《工程流體力學習題解析》和《力學基礎實驗指導―理論力學、材料學、流體力學》教材,流體力學課程教材充足;完善實驗教學條件,形成完整的教學實驗體系;培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,構建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系;以科研促進教學,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,構建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系,不斷培養(yǎng)學生的工程意識和工程實踐能力,提高創(chuàng)新能力,使學生真正掌握該課程的核心知識,提高分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

[1] 徐文娟,趙存友,候清泉.《工程流體力學》精品課程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式設計與實踐[J].高教論壇,2009(2):50-52.

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[4] 鄧輝,張志宏,顧建農.面向應用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的流體力學實驗教學改革[J].實驗室科學,2013,16(5):72-74,78.

篇(8)

實驗教學是高等學校教學工作的重要組成部分。高校實驗教學應該注重培養(yǎng)學生的實驗能力,滿足高等教育應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。學生在實驗室通過觀察、思考和操作,來提高判斷能力和創(chuàng)新能力,做到有思想地做實驗,自主完成實驗任務。實驗能力的培養(yǎng)應該配合實驗考核來具體實施,文章就此提出了一套旨在提高學生實驗能力的流體力學實驗考核體系,對實驗前、實驗中、實驗后的各個環(huán)節(jié)列出了具體的考核方法,主要包括五個考核部分:實驗準備、實驗操作、實驗報告、實驗創(chuàng)新和實驗考試。

1.實驗準備考核

實驗準備要求學生在實驗前理解實驗原理,明確實驗要求,熟悉實驗內容及步驟,并按照要求言簡意賅地編寫實驗預習報告。通過實驗準備培養(yǎng)學生的自學能力,加深對流體力學理論知識的理解。實驗教師根據(jù)學生的實驗準備情況進行具體考核,對實驗預習報告打分,對未完成實驗準備的學生,取消其實驗資格。實驗準備考核占實驗總成績的10%,詳細評分標準見表1,取所有實驗準備考核分值的平均分作為實驗準備考核成績。通過實驗準備考核,可以起到兩個作用:一是實驗準備考核成績組成實驗總成績的一部分;二是實驗準備考核對學生進實驗室起到一個篩選作用。

表1 流體力學實驗準備考核評分標準

序號

評分標準

分值

1

實驗準備充分,實驗預習報告規(guī)范認真,有預習思考

10

2

實驗準備比較充分,實驗預習報告規(guī)范認真,有預習思考痕跡

8

3

實驗準備基本充分,實驗預習報告規(guī)范認真,但僅是抄書,無思考痕跡 6

4

實驗準備不充分,實驗預習報告馬虎,不規(guī)范,無思考痕跡

4

5

未完成實驗準備,未完成實驗預習報告

在實驗準備這一階段,實驗教師需要給學生準備具體的預習資料,包括:學生實驗守則,規(guī)定學生進實驗室需要遵守哪些規(guī)則;流體力學實驗要求細則,對學生說明參加流體力學實驗的具體要求;流體力學分室平面布置圖,以便學生了解實驗室情況;流體力學實驗指導書,主要給學生提供每個實驗的具體指導,如:實驗目的要求、實驗儀器、實驗原理、實驗方法與步驟、實驗成果及要求、實驗分析與討論、實驗數(shù)據(jù)記錄表、實驗數(shù)據(jù)計算表;另外,還可以補充說明一下,實驗預習報告書寫要求、原始實驗數(shù)據(jù)記錄要求、實驗報告要求書寫哪些內容等等。

特別是實驗儀器這一塊,因為學生事先不熟悉儀器,實驗時操作儀器比較困難,所以一定要先讓學生熟悉儀器設備,有必要提供實驗儀器的說明書。另外,實驗教師還可以提供一些經典實驗的介紹,如雷諾實驗的工作環(huán)境,增加學生的學習興趣。實驗教師可以把這些資料編寫成流體力學實驗指導書,印發(fā)給每位學生,還可以把相關資料放到實驗室網(wǎng)站上去,讓學生自行下載查閱學習。

2.實驗操作考核

實驗操作考核作為實驗教師對學生連續(xù)評估的主要形式,在平時實驗當中對學生進行觀察,并將觀察記錄作為對學生操作能力的直接評價。實驗操作主要考核學生實驗操作技能和分析問題、解決問題的能力[1]。實驗教師在實驗指導過程中,以啟發(fā)學生思維為主,充分發(fā)揮學生的主動性,在學生提問時予以適當指點和提示,主要考察學生的動手能力和排除故障能力。因為這部分考核以實驗教師的主觀判斷為主,所以在實驗操作考核過程中要作定性定量處理,以便實驗操作考核具體實施。實驗操作考核占實驗總成績的20%,具體評分標準見表2。下面簡要介紹一下流體力學實驗操作考核的過程。

實驗開始時,實驗教師對每組學生的實驗情況進行觀察,簽字確認。如能量方程(伯努利方程)實驗開始時,檢查每組學生是否將能量方程實驗儀的所有測壓管液面調整到齊平狀態(tài),簽字確認。

實驗過程中,實驗教師檢查學生的實驗操作情況。如實驗操作時間是否符合要求,實驗次數(shù)是否達標等等。

實驗結束時,實驗教師對每位學生的實驗原始數(shù)據(jù)記錄進行初步分析,判斷實驗結果是否符合規(guī)律,確保實驗質量。引導啟發(fā)學生分析歸納實驗結果,撰寫好實驗報告。對實驗有重大錯誤、失敗或不能完成者,安排其在實驗室開放時間重做。

實驗結束后,要求學生按要求關閉儀器,清理現(xiàn)場,做好環(huán)境清潔工作。實驗教師檢查每組學生儀器設備整理情況,電源是否關閉,水桶(水杯)水是否倒入水箱中,雷諾實驗的有色水閥門是否關閉,桌面是否整理,并作相應記錄。

表2 流體力學實驗操作考核評分標準

序號

評分標準

扣分值

1

測壓管齊平缺認可/次

–0.5

2

測壓管測點未達到實驗要求/次

–0.5

3

排氣泡缺核查/次

–0.5

4

操作時間未達到實驗要求/次

–0.5

5

操作次數(shù)未達到實驗要求/次

–1

6

儀器電源未關、閥門未關水未處理、桌面未整理/項 –0.5

7

實驗結果不符合規(guī)律/組數(shù)據(jù)

–0.5

8

沒參加實驗操作/個實驗

–5

注:流體力學實驗操作考核滿分20分,如在實驗過程中,發(fā)生上述情況,則扣除相應的分值,扣完為止。

3.實驗報告考核

實驗報告作為考核的依據(jù),自身存在不足的地方,既不能反映學生的操作技能,不能表現(xiàn)學生動手解決實際問題的能力。即使學生不動手或不作為主要參與者,也可以寫出一份較好的實驗報告。另外,由于實驗報告是在實驗室外完成的,可能會出現(xiàn)修改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,實驗教師也很難了解學生對某些問題的理解程度和真實的看法。因此,實驗報告需要補充一些主觀方面的報告成果,比如實驗作業(yè)、實驗總結等等。實驗報告考核占實驗總成績的30%,由三部分組成:實驗報告成績、實驗作業(yè)成績和實驗總結成績。

實驗報告主要考核學生實驗后對所做實驗進行的分析和評價,以及撰寫報告的能力,達到總結和提高的目的。實驗報告成績滿分20分,取所有實驗報告分值的平均分作為實驗報告成績,詳細評分標準見表3,主要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算是否正確,實驗現(xiàn)象分析是否客觀完整等評定。對于實驗報告其固有的缺陷,流體力學實驗報告考核采用數(shù)據(jù)記錄復份,來避免學生修改數(shù)據(jù)。

表3 流體力學實驗報告評分標準

序號

評分標準

分值

1 實驗報告規(guī)范認真,圖表清晰,實驗數(shù)據(jù)計算正確,實驗現(xiàn)象分析客觀完整,能做較深層的探研,優(yōu)秀 20

2 實驗報告規(guī)范認真,圖表清晰,實驗數(shù)據(jù)計算正確,實驗現(xiàn)象分析比較客觀,良好

16

3 實驗報告規(guī)范,圖表清晰,實驗數(shù)據(jù)計算基本正確,實驗現(xiàn)象分析基本客觀,及格

12

4 實驗報告格式規(guī)范,實驗數(shù)據(jù)計算不正確,實驗現(xiàn)象分析不正確,不及格

8

5 未完成實驗報告

實驗作業(yè)是根據(jù)實驗內容和實驗要求精心設計的,可以加深學生對實驗的認識、補充和擴展。實驗準備時,教師對將要進行的實驗提出問題,引導學生深入思考。學生通過查找資料,操作實驗,編寫實驗報告,將問題引入深層次的探究,然后回答問題。如能量方程實驗,提出問題:“測點2、3和測點10、11的測壓管讀數(shù)分別說明了什么問題?[2]”學生進行一系列思考后探究答案。實驗作業(yè)成績滿分5分,每個實驗作業(yè)以5分制為標準進行評分,最后求平均分作為實驗作業(yè)成績。

實驗總結在流體力學全部實驗結束后完成。此時,學生對實驗知識、技能、儀器設備等都有了真切的體會、深刻的認識,每個人都會有不同程度的收獲。學生可以在實驗總結中寫:實驗后的收獲和感想,對實驗教學的意見和建議,對實驗室發(fā)展的建設性意見。這些信息反饋給實驗教師,可使教師進一步了解學生對實驗的真實感受,從而總結出寶貴的經驗和教訓,改進實驗教學方法。實驗總結是教師提高實驗教學水平的基礎。實驗總結成績滿分5分,以5分制為標準打分。

4.實驗創(chuàng)新考核

實驗創(chuàng)新主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。流體力學實驗創(chuàng)新分兩個方向:學習性實驗創(chuàng)新和創(chuàng)造性實驗創(chuàng)新。實驗創(chuàng)新考核占實驗總成績的20%。

對于那些創(chuàng)新能力比較薄弱的學生,可以從學習別人的已有成果開始,讓學生收集現(xiàn)有的實驗創(chuàng)新實例,運用學過的流體力學理論知識和實驗知識重新剖析,在規(guī)定的時間內闡明自己的觀點,進行答辯。學習性實驗創(chuàng)新成績滿分10分。

對于創(chuàng)新能力較強的學生,鼓勵學生在現(xiàn)有儀器設備基礎上,進行創(chuàng)新性、設計性研究與探索,組合成為新的實驗或量測新的內容,也可以通過電腦進行模擬。實驗創(chuàng)新也鼓勵改良改進設計實驗設備裝置。另外,鼓勵教師教改項目、科研項目帶進實驗室,開設綜合性、設計性實驗,研制開發(fā)教學儀器設備,更新和改造舊的實驗內容和手段。

開展實驗研究可由團體進行,研究的一般步驟包括:確定題目、收集資料、制訂研究計劃、實驗測試、分析與概括、反復論證或實踐驗證、完成實驗報告或論文。學生在教師的指導下,自主選題、自主進行研究性學習、自主進行實驗方法設計、開展實驗性研究、進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理,撰寫研究性論文和總結報告等工作。實驗創(chuàng)新小組向全體參加同學和指導老師介紹實驗設計思路、實驗過程、創(chuàng)新點等主要內容,并回答同學和教師的提問,由同學和實驗教師一起打分考核。創(chuàng)造性實驗創(chuàng)新成績滿分20分。

通過實驗創(chuàng)新求得學生的發(fā)展,教師的發(fā)展,實驗室的發(fā)展。

5.實驗考試考核

流體力學實驗考核分兩種形式:教師與學生的交談、閉卷考試。實驗考試考核占實驗總成績的20%,實驗考試成績滿分100分,其中教師與學生交談成績50分,閉卷考試成績50分。

教師與學生的交談,可以了解學生在實驗室獲得知識的掌握情況,可以評估學生對知識的理解及口頭表達的技巧,以及對實驗結果的解釋等,具有教高的表面效度。

閉卷考試可以克服實驗報告的某些缺陷。流體力學實驗考試內容側重于實驗方法與原理的理解,流體流動的某些基本概念和基本原理的認識,靜態(tài)流動參數(shù)測試方法的掌握。

綜合流體力學實驗五個部分的考核,可以給出完整的流體力學實驗考核體系,如表4所示。

表4 流體力學實驗操作考核體系

序號 實驗考核

比例

分值 備注

結束語:

隨著實驗課程的獨立開設,需要更精確、更契合實際的實驗考核方法來適應實驗課程的發(fā)展建設需要。實驗考核要求能夠公平合理地評價每個學生的實驗成績,能夠對學生實驗學習起到較好的引導作用,激發(fā)學生的實驗興趣,規(guī)范學生的實驗過程,提高學生的實驗能力[3]。流體力學實驗考核體系根據(jù)實驗教學的過程,對實驗前、實驗中、實驗后各個環(huán)節(jié),分別進行具體考核,提出了一套新的實驗考核體系。該實驗考核體系從實驗整體出發(fā),注重培養(yǎng)學生各項實驗能力,提高學生綜合素質,提倡自主實驗來提高學生的學習自主性,通過定性定量的實驗操作考核來提高學生的實際動手能力,以實驗創(chuàng)新考核來推動學生的創(chuàng)新能力,從而真正提高實驗教學效果。

參考文獻

篇(9)

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,其變形便會隨時間持續(xù)增大,不像固體那樣,一定的受力只能產生一定的變形。流體力學的基本理論非常嚴密,描述流體流動現(xiàn)象的數(shù)學方程非常復雜,高度非線性[1],因此學生對流體力學敬而遠之的現(xiàn)象比較嚴重。此外由于因特網(wǎng)及電子計算機的普及,各種虛擬現(xiàn)象泛濫,在這樣的環(huán)境下成長的學生接觸和感受實際發(fā)生的各種流體流動現(xiàn)象的機會大大減少,對自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學生在接受流體力學教育之前所受的應試教育的影響下[2],學習只是為了在短時間內對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,近年來許多學者從教育學的角度提出了疑問[2]。只有直面實際的流體流動現(xiàn)象,抓住問題的本質,才能誕生真正的學問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學教學中存在的難點和問題,指出了重視流體流動現(xiàn)象的觀察和理解對提高流體力學的教學效果的必要性和重要性。

一、流體力學教學面臨的問題

(一)新形勢下學生所處的社會環(huán)境變化

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

因特網(wǎng)的普及使得在短時間內獲得大量的信息或實時獲得信息成為可能,近年來出現(xiàn)學生過度依賴因特網(wǎng)的傾向,疏遠了紙質圖書及相關文獻這些知識比較系統(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,還有很多不準確甚至錯誤的信息,即使是正確的信息,各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性,因此學生僅通過因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識體系的。

手機在學生中的普及也使得學生們在實際問題時,不是自己獨立分析問題,找出問題發(fā)生的原因,而是直接利用手機詢問他人求得答案,這樣很難培養(yǎng)獨立制定計劃,對可能事態(tài)進行預測,獨立進行解決問題的能力。這恰恰是對一個未來走向社會成為一個優(yōu)秀的技術人員的必經的磨礪之道。

(二)流體力學教學面臨的問題

流體流動的力學模型及其運動的物理意義難以理解[3]。流體粘性產生的模型與牛頓粘性定律之間的對應關系就是最好的一個例證。大多數(shù)學生雖然能夠使用牛頓粘性定律進行計算,但對運動的流體為何會產生粘性卻不能正確的理解。的確,對于涉及到流體力學的某些技術或產品設計,只要懂得一定的計算即可,但是對于開發(fā)和設計全新的產品,如不能準確把握所涉及到的相關流體流動的物理本質,有時會產生完全錯誤的設計結果。

流體的運動狀態(tài)繁多,流體力學融合領域廣,要求學生掌握更多的學科預備知識,尤其對數(shù)學知識的要求更高,使部分學生覺得流體力學是難以接近的一門課。同一流動現(xiàn)象常??梢詮亩鄠€角度進行解釋,容易使學生產生混亂。比如對翼型的流體力學工作原理,可以從流體流動的動量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個方面進行解釋,解釋方法之多反而會使學生產生混亂,但每一種解釋方法都是正確的,解釋的都是一個本質,只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論,才可以解除認識上的混亂,將學到的知識條理化、系統(tǒng)化。

描述流體流動的數(shù)學方程高度非線性化,數(shù)學上求解比較困難。描述流體流動的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學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)學功底,但近年來學生的數(shù)學和力學基礎存在下降的趨勢。

學生在進入大學前所接受的應試教育的影響很大,以考試成績自評學習效果的認識根深蒂固[4]。實際的流體流動現(xiàn)象往往沒有單純的標準答案,有時甚至存在多個解,重要的是抓住流動現(xiàn)象的物理本質,系統(tǒng)的理解流體力學的基本原理。

二、教學方法對應

解決上述問題的根本方法,筆者認為只有從流體力學教學上,直面涉及流體的各種現(xiàn)象,使學生準確的把握物理本質。為此在流體力學課堂上,廣泛采用流體模型教學和實例教學,增加學生觀察理解各種流動現(xiàn)象的機會,喚起他們對本門課的興趣的同時,讓他們形成為探究流動現(xiàn)象背后的物理本質進行思考的習慣,這對解決流體力學教學所面臨的問題至關重要。

使用電吹風斜向上吹一個讓學生事先準備好的氣球模型,沒經驗的學生會意外的發(fā)現(xiàn)氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現(xiàn)象可從風從氣球上部通過時,由于氣球表面的影響風的流向會產生變化,也就是流線產生彎曲,根據(jù)風的動量變化必然產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得到解釋。從這一簡單的模型教學,還可以解釋飛機的機翼通過改變空氣的流向進而獲得升力的流體力學上的工作原理。

在一個裝滿水的塑料瓶內分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球,然后放在一個可移動桌面上,使桌面等直線加速運動,可發(fā)現(xiàn)鋼球運動較慢留在瓶底,而泡沫球運動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現(xiàn)象引導學生:泡沫球運動得較快是因為等加速運動瓶內流體的靜壓在運動方向上遞減形成壓力梯度,小球的前進方向的壓力大于等加速運動產生的慣性力,因此小球相對于塑料瓶向前運動;而作用于鋼球的前進方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同,但慣性力大于前進方向的靜壓力,因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學比一般教科書上關于流體等加速直線運動流體的靜壓分布的例題更容易使學生抓住問題本質,且能培養(yǎng)學生獨立思考之習慣,使學生體會到透過流體流動現(xiàn)象來正確觀察和理解把握流體力學基本規(guī)律的樂趣。

經常使用立式洗衣機的人都知道,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,也會被掏出來[5]。把這個實例在課堂上講出后,學生們甚有興趣,追問其中的奧秘,當教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學家、數(shù)學家、力學家及醫(yī)學家于一身的瑞士的大科學家的基本情況后,學生們頓時對這位科學家充滿了崇敬之情,通過大量這種實驗模型及實例教學,學生們對學習流體力學這門課更有了興趣和信心,教學效果的提高自不待言。

三、結語

本文詳盡的分析了計算機、因特網(wǎng)、手機等現(xiàn)代化通訊工具普及后對學生產生的影響,由于流體力學課程知識體系的特點,這種影響產生的負面問題很多,尤其是教授成長在應試教育體制下走入大學的學生,更需要轉換認識,改變教學觀念,在課堂教學中廣泛植入實驗模型教學和實例教學,讓學生直面實際存在的各種流體流動現(xiàn)象,通過實際的流體流動現(xiàn)象的觀察和理解,達到生動及形象的把握這些流動現(xiàn)象背后的流體力學的基本定理,有效提升教學效果的同時,通過簡單實驗模型的制作還可提高學生的動手能力,這對學生走向社會成為一個具有創(chuàng)造性思維能力、獨立思考的優(yōu)秀技術人員也是一個必不可少的雛形磨礪。

[參考文獻]

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

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

篇(10)

在西部大開發(fā)的推動下,石油工業(yè)也以驚人的速度迅猛發(fā)展,培養(yǎng)高素質的應用型石油工業(yè)人才已迫在眉睫。特別是榆林學院(以下簡稱“我院”)所在的榆林市,作為重要的國家能源化工基地,對油氣儲運人才的需要更加突出。在學院領導的努力下,我院的油氣儲運專業(yè)已被評為陜西省特色專業(yè)。為了加強油氣儲運專業(yè)學生能力的培養(yǎng),造就工程型人才,對油氣儲運專業(yè)的教學進行了全面的改革,將專業(yè)理論與實踐教學有機地結合起來,統(tǒng)籌規(guī)劃,使學生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識,培養(yǎng)工程意識,提高學生獨立實驗能力,強化學生工程實踐能力,全面提高專業(yè)素質。但是,由于我院油氣儲運專業(yè)的發(fā)展相對榆林市石油工業(yè)的發(fā)展具有一定的滯后性,導致畢業(yè)學生不能達到目前油田企業(yè)的要求。因此,提高我院油氣儲運專業(yè)的教學水平具有重要的意義。鑒于這樣的形勢,本項目提出對油氣儲運專業(yè)課程最重要的專業(yè)課程之一工程流體力學課程的教學改革。

一、教學中存在的問題

在油氣儲運的課程編排中,《工程流體力學》課程是可以將儲運專業(yè)理論知識與實踐相銜接的很好橋梁。目前該課程的授課方式有所不妥,使得這門課不能充分發(fā)揮應有的作用。因此,在理論知識與實踐相結合的條件下,應該配套一系列仿真課件,與教學相結合,學生才能更好地將書本知識融入腦海。仿真課件可以使學生掌握難以理解的抽象理論,從而更好地學習該專業(yè)最重要的基礎課程,以便為將來的其它專業(yè)課程打下堅實的理論基礎。

在加強工程流體力學課程理論教學的同時,還要加以仿真課件的訓練,再配合實踐教學環(huán)節(jié)。通過該課程的學習,結合實習與畢業(yè)設計環(huán)節(jié),可以綜合地將課本理論知識與實際相結合,以利于提高學生綜合素質,對于他們今后的工作或繼續(xù)深造發(fā)揮潛移默化的作用。

分析目前我院工程流體力學課程與實踐教學之間的現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)存在的主要問題是:教學體系、內容與實踐課之間存在脫節(jié)現(xiàn)象,具體表現(xiàn)在以下方面:首先,作為專業(yè)最重要的課程之一,《工程流體力學》課程是學習其它專業(yè)課程的基礎,如果這個基礎打不好,那么其它課就很難學習。據(jù)調查發(fā)現(xiàn),學生很多都不太明白課程中一些具體的流態(tài)名詞,以及抽象的流體損失問題,如果有了仿真課件,這些疑難問題就一目了然了。其次,我院儲運專業(yè)的實驗室設備中,有些由于廠家設計問題造成數(shù)據(jù)不準確,所以原本剛夠學生分組實驗的儀器數(shù)目,現(xiàn)在只能增加每小組的人數(shù)才可以維持正常開設實驗課程。由于該課程中涉及的實驗數(shù)目較多,也導致了場地的嚴重不足。再次,教學中不能很好地將理論課知識與生產實習相互滲透。而《工程流體力學》課程作為本專業(yè)的基礎課程,與生產實習的相互滲透又甚為重要。

二、改革教學方法,激發(fā)學生的學習興趣

為了更好地發(fā)揮該課程的作用,針對我院工程流體力學課程開設的現(xiàn)狀,以及國內一些知名高校開設這門課程的情況,筆者提出幾點改革建議,以使學生能夠把學到的知識活學活用,提高他們分析問題和解決問題的能力。 轉貼于

1.按照實用、新穎、精練的要求,著力進行教學內容的提煉與更新

課程建設旨在突破學科專業(yè)局限,又要照顧到專業(yè)需要,對課程進行整合、優(yōu)化,合理安排教學內容。例如在本課程中加入非牛頓流體部分的教學內容,形成課程的特色。

2.強調計算機在流體力學教學中的應用

應該在教學中加入一部分符合我院具體專業(yè)情況的仿真模擬課件的使用量,學生可以將所學的知識和課件相結合,更加深他們對知識的理解和應用。這樣,不但順應時代的發(fā)展,也節(jié)省了學生花在琢磨流型變化上的很多時間。鑒于課程自身的特點,對于各種工藝流程圖的介紹,傳統(tǒng)的板書方法已不能完全滿足教學需求。筆者因此針對不同專業(yè)的教學大綱,制定了相應的教學課件,通過多媒體教學,以彌補傳統(tǒng)教學方法中抽象、晦澀、枯燥的缺點,使學生從動態(tài)的畫面中,比較輕松地理解教師在教學中要傳授給學生的知識內容。

3.有效組織實踐環(huán)節(jié)至關重要

工程流體力學是一門綜合性和實踐性均非常強的課程,因此有效組織實踐環(huán)節(jié)至關重要。學生通過在工廠的實習,可以將在學校中學到的理論知識與工廠中實際生產有效地結合起來,增強對理論知識的理解。應盡快解決實驗設備結論不準確的現(xiàn)象,使教學儀器百分之百地準確投入到學生的學習當中去,盡可能地將流體力學作為向外專業(yè)進行開放實驗,讓有興趣的學生也能參與。

通過該項目制定的措施實施于油氣儲運專業(yè)教學中,使每屆油氣儲運專業(yè)學生受益。提高學生對專業(yè)理論知識的理解深度,增強他們的專業(yè)技能,并能夠將所學知識活學活用。此舉對學生的就業(yè)和繼續(xù)深造具有非常重要的意義。

三、教學效果的考核

前已述及,這門課程主要是油氣儲運學科的專業(yè)基礎,這門課程的培養(yǎng)目標旨在為以后的專業(yè)課打好扎實的基礎,樹立學生的應用能力。因此,在考試方式上,更注重應用能力的測試,考察學生與社會的接軌程度。這樣,考試題型多是一些發(fā)揮性的,讓學生用“漁”的本領去為本門課程的學習畫上休止符。

四、結語

總之,對于《工程流體力學》課程教學內容改革的初步探索分析,可以促進教學觀念的改變,按此目標授課,對教師提出了更高的要求。同時,還可以促進教材建設、實驗室建設及其儀器設備的更新,提高學生的動手能力及科研能力,從而實現(xiàn)“學有所用”,“教學相長”。

篇(11)

“流體力學”課程是我國高等院校工科專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎課,涉及土木、能源、醫(yī)學、環(huán)境、化工等許多領域。該課程是聯(lián)系前期“高等數(shù)學”、“理論力學”等基礎課程和后續(xù)專業(yè)課程的橋梁和紐帶,在學生能力培養(yǎng)和知識體系構建過程中起著“承上啟下”的作用。流體力學因曾經在20世紀五六十年代對航空航天事業(yè)的巨大推動而倍受世人矚目。近年來,流體力學廣泛深入地向邊緣學科交叉滲透,這就要求相關領域的工作者要善于從錯綜復雜的工程實際中獨立地提出問題和解決問題。

民辦高職院校的學生入學成績較差、自主學習的能力較差。很多學生對流體力學現(xiàn)象認識模糊,學生普遍感覺流體力學概念抽象,難以理解,對“流體力學”產生畏難情緒和厭學現(xiàn)象,學習積極性不高。2011年,江蘇省高職院校招生實行注冊入學,更意味著生源素質的良莠不齊,這對工科專業(yè)的民辦高職院校的“流體力學”課程教學是個嚴峻的挑戰(zhàn)。

一、民辦高職院校學生的特點

1.入學成績較差

民辦高職院校在高等院校中處于較低的地位,這尤其體現(xiàn)在招生中,往往是錄取批次的最后一批。這就意味著入學的學生往往入學成績較差,從這幾年金肯職業(yè)技術學院(以下簡稱“我?!保┑匿浫〕煽儊砜?,從90分~330分都有,大多是在180分左右。因此民辦高職院校的學生往往數(shù)學物理基礎較差,計算能力較差,影響他們對工科課程的學習。

2.自主學習的能力較差

從和學生的交流情況來看,學生在課后很少主動學習、看相關的書籍,甚至連作業(yè)都有不能按時保質完成的時候。

二、如何調動學生學習“流體力學”的主觀能動性

民辦高職院校和公辦本科院校以及公辦高職院校有很大的區(qū)別,使得在“流體力學”課程教學中不能照搬上述公辦院校的方法,而要根據(jù)民辦高職院校的特點來實行教學。

陶行知在《中國教育改造》中指出:“大凡選擇職業(yè)科目之標準,不在適與不適,而在最適與非最適。所謂最適者有二,一曰才能,二曰興味。才能足以樂業(yè)?!睂W習最有興趣的專業(yè),因其興趣,才會有樂趣,才會安于學習。托爾斯泰說過:“成功的教學所需要的不是強制,而是激發(fā)學生的興趣?!睂γ褶k高職院校的學生更應注重興趣的培養(yǎng)。

1.教學內容優(yōu)化,降低難度

(1)教學內容精簡,理論夠用為度。鑒于高職院校學生的特點,再結合高職專業(yè)所實現(xiàn)的目標——技能性人才,根據(jù)各專業(yè)的側重點,對教學內容進行優(yōu)化。理論難度夠用為度,不求理論的系統(tǒng)性和完整性。以給排水工程專業(yè)為例,流體靜力學經優(yōu)化后,保留靜壓強及其特性、靜力學基本方程的應用、平面和曲面的靜水總壓力的內容,側重基本概念、基本定律和方程式,取消了平衡微分方程的內容。對我校學生而言,難以聽懂,不如加強基本知識的介紹,如能透徹理解,對工作和生活更有用。

(2)教學內容體現(xiàn)職業(yè)特點。應該在教學內容中體現(xiàn)本專業(yè)的專業(yè)內容。對于面向給排水工程專業(yè)開設的“流體力學”課程,其專業(yè)和自來水、污水的運輸和輸送緊密相關,都離不開管、泵的設計與使用,這就涉及到流體力學的許多方面。例如,分析流體在管道內的流動規(guī)律、壓力、阻力、流速和輸量的關系時,應向學生指出此處知識點的學習是為了根據(jù)流動規(guī)律和各參數(shù)關系來設計管徑、校核管材強度、布置管線以及選擇泵的大小和類型、設計泵的安裝位置等,把知識點融入到職業(yè)特點中,編成例題進行講解。有些概念和理論是學生首次在“流體力學”里學到的,并且會貫穿到整個專業(yè)知識的學習過程中,例如雷諾數(shù)、水頭損失、沿程水損等,所以,對于此類知識的反復強調也是非常必要的。把“流體力學”和“泵與風機”、“管道工程”、“水處理工程”等專業(yè)課聯(lián)系在一起,相關知識點能做到心中有數(shù),為以后專業(yè)知識的學習打下堅實的基礎。優(yōu)化內容的同時,也不同程度地降低了學習內容的難度,這在客觀上為提高學生的學習積極性鋪平了道路。

2.活躍教學課堂氣氛,營造輕松的學習環(huán)境

(1)用重大事件激發(fā)學生學習“流體力學”的自覺性、主動性和積極性。在教學中適當?shù)卮┎逯v述一些有關的重大事故、重大災害和重大建設項目(統(tǒng)稱“重大事件”),對于學生認識現(xiàn)在的學習與未來工作之間的關系、提高學習自覺性、培養(yǎng)熱愛專業(yè)的思想和嚴謹?shù)目茖W作風很有幫助,同時也有助于活躍課堂氣氛。

在講授“流體靜力學”這一章節(jié)內容時,可舉1993年青海溝后水庫垮壩事件。1993年8月27日夜間,庫容為330萬m3的青海省海南藏族自治州溝后水庫在庫水位低于設計水位0.75m3的情況下突然垮壩失事,造成288人死亡,40人失蹤,直接經濟損失1.53億元。水利部專家組調查認定,溝后水庫在設計上有缺陷,施工中又存在嚴重質量問題,運行管理工作薄弱,這次垮壩屬于重大責任事故。結合流體靜力學講述這一事件時指出:不管在什么崗位,責任心和專業(yè)技術素質也許會關系到千百人生命財產的安全。

(2)用工程或生活實例讓學生感受到科學很奇妙,身邊處處有科學。興趣是學習的最大動力,教師應該讓學生直觀形象地了解流體力學的廣泛應用性以及內容的趣味性,將與日常生活或生產實際有關的例子介紹給學生?!傲黧w力學”的理論性較強,公式較多,學生理解比較困難。如果教師在課程的講解過程中,多穿插一些實際生活中的現(xiàn)象,與課本中的理論結合起來講,一定會大大提高學習興趣,使學生更好地熟記和應用知識。在靜力學章節(jié)的學習過程中,可舉“人能下潛多深?”的例子,幫助理解靜力學基本方程。小時候經常玩的一個游戲——吹紙條。拿出一個小紙條,讓它自然下垂。沿水平方向在它上面吹氣,紙條就會飄起,這是由于流動氣體的壓強小。而解釋流動氣體壓強為什么小,要借助伯努利方程來解釋?!罢九_安全線的由來”,“神奇的香蕉球”是如何踢出來的?這也要用伯努利方程來解釋。身邊的科學無處不在,只要仔細觀察,便能從中領悟到許多道理。

從奇妙的魚缸、小鳥喝水的杯子到飲水機的原理,介紹靜力學基本方程的應用及等壓面的概念。簡單的原理,小小的發(fā)明,卻給生活帶來極大的方便,這就是創(chuàng)造發(fā)明的價值所在。

(3)增加語言的藝術性,讓枯燥的流體力學變得優(yōu)美和富有哲理。子曰:“學而時習之,不亦悅乎?”學習應該是快樂輕松的事。從幼兒園到小學,都倡導素質教育、快樂教育。高等教育也應該貫徹這一思想,學習才能持久。

傳統(tǒng)的課堂教學極容易枯燥乏味,使學生聽課索然無味,這必將不利于教學質量的提高。如果我們的授課語言優(yōu)美,講述形象生動,把美的氣息、哲理的意味注入“流體力學”的教學,使學生學得輕松、自由,甚至浪漫,營造出輕松、快樂的學習氛圍。

在緒論中,可以談談流體力學中的人文文化。水與空氣都是流體的典型代表,是一切生命不可缺少的物質,自古至今人們對它的了解、探索和應用創(chuàng)造了豐富的文化物質成果。“楚天千里清秋,水隨天去秋無際”。秋風,天水一色,是大自然的美景,也是流體的流動現(xiàn)象。它們賦予我們靈感,承載著我們的喜怒哀樂。古圣人喜歡從哲理上描述水性,歌頌水德。老子說“智者樂水,仁者樂山”。老子的名言是“上善若水”。通過此類講述,使流體力學增加美的氣息,使力學融入人文,既說明我們的生活與其息息相關,又輕松了課堂氣氛。

在講授粘性流體流動存在著兩種流態(tài)時,可以借用古代文學中相關的名句,如描述湍流的有李白的“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”,描述層流的則有“半畝方塘一鑒開,天光云影共徘徊”等佳句。這樣可以幫助學生建立對流態(tài)十分形象而深刻的印象,從而有助于學生理解、掌握相關知識。

在教學過程中,還可穿插著向學生介紹定律知識背景的形成過程,以及相關科學家的工作,讓學生領悟科學思想,輕松接受相關知識?!芭nD粘性定律”是牛頓對流體力學的主要貢獻之一,是流體力學教學的重點內容。我們不僅僅要教給學生科學知識的本身,還應重視如何使學生感悟科學精神。此時穿插介紹牛頓的哲學思想和科學方法。牛頓用引力理論和運動三定律把天上行星和它們的衛(wèi)星運動規(guī)律,同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來,實現(xiàn)了天上人間的統(tǒng)一,這是牛頓在自然哲學上的偉大貢獻。

3.突出實驗教學的特殊地位,讓學生樂在其中

突出實驗教學的特殊地位,使教學貼近實際,貼近生活。通過演示實驗、學生驗證性實驗、競賽型的設計性實驗、實驗錄像、照片、仿真實驗教學等多種方式貫穿教學的全過程,讓學生看到各類實驗最深刻、真實的一面,從而豐富學生的經驗,增強學生的見識,培養(yǎng)職業(yè)意識和實踐能力。

(1)開發(fā)課堂演示教具和演示實驗。開發(fā)一系列課堂教學演示教具,可以使學生耳目一新,課堂氣氛變得活躍起來。課堂演示教具和演示實驗的使用,必須簡單易行,價廉物美,且能解決教學問題,這對民辦高職院校的教師提出了較高的要求。講授表面張力和毛細管現(xiàn)象時,可演示毛巾浸濕的現(xiàn)象,順帶告訴學生如何在無人時給花草自動滴灌的方法;演示移液管移液凹面的現(xiàn)象時,告訴學生如何讀數(shù),如何避免毛細管現(xiàn)象引起的誤差,同時可教學生化學實驗操作的細節(jié)。講述“流體靜力學”章節(jié)時,演示倒扣水杯的實驗,讓枯燥的方程變得形象,易于理解。從廢棄飲水機上拆下的“聰明頭”,介紹靜力學基本方程的實際應用。這些教具都非常簡單,也易于獲得,甚至無需額外花錢,學生也非常感興趣。

(2)應用多媒體教學演示。并不是所有的教學內容都能找到適合課堂演示的案例。隨著多媒體在教學中應用的普及,一些復雜的演示實驗和昂貴的演示教具可以通過多媒體教學來實現(xiàn)。如雷諾實驗、水躍實驗、水擊現(xiàn)象,在生產實踐中所應用的各種堰,都可一一演示,遠勝貧乏的語言描述。

(3)用設計性實驗讓學生參與其中,樂在其中。設計性實驗圍繞職業(yè)特色專題,依據(jù)學生的實際情況而設,如:“自動虹吸管的改進與應用”。指導教師根據(jù)學生對所學知識的掌握及興趣度,將他們分成幾個不同的實驗小組,然后指導和協(xié)助學生自己設計實驗方案,動手組裝,最后依據(jù)實驗結果給出實驗成績。

該實驗教學模式的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:激發(fā)學生的求知欲望和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力;加深學生對理論知識的理解并向外延展;節(jié)省高校實驗室資金投入。

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