國麗萍

摘 要 文章針對工程流體力學(xué)課程的特點(diǎn)和教學(xué)實(shí)際，結(jié)合目前教學(xué)中出現(xiàn)的問題，對如何提高課程的教學(xué)效果進(jìn)行了研究?？衫孟冗M(jìn)科研手段輔助教學(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合方式提高課堂教學(xué)效果，通過學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐來提高知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 工程流體力學(xué) 教學(xué)效果 教學(xué)手段

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

To Investigate the Effect of Improving the

Teaching of Engineering Fluid Mechanics

GUO Liping

（School of Petroleum Engineering， Northeast Petroleum University， Daqing， Heilongjiang 163318）

Abstract The characteristics and teaching practical engineering fluid mechanics courses， combining the current teaching problems arise on how to improve teaching effectiveness programs were studied. Can take advantage of advanced research tools aided teaching to enhance students 'interest in learning， using a combination of multimedia and traditional teaching methods to improve classroom teaching through innovative practices to improve students' ability to apply knowledge and innovation.

Key words engineering fluid mechanics； teaching effects； teaching approach

1 工程流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程難于學(xué)習(xí)

工程流體力學(xué)以高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、大學(xué)物理、工程力學(xué)、工程熱力學(xué)等多門課程為基礎(chǔ)，通過本課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生具有初步對工程問題的簡化能力，具備一定的分析與計算能力，是學(xué)習(xí)有關(guān)后繼課程和從事專業(yè)技術(shù)工作的基礎(chǔ)。由于該課程中的理論推導(dǎo)部分應(yīng)用了較多微積分、微分方程等數(shù)學(xué)知識，再加上大多數(shù)學(xué)生沒有實(shí)際的工程概念，在實(shí)際教學(xué)過程中，大部分學(xué)生反映：該課程的理論知識抽象、難于理解，概念和方程占的比例較多，對高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)知識要求較高，理論知識與工程實(shí)踐結(jié)合難度較大。①總而言之，在傳統(tǒng)的注入式教學(xué)模式下，對大部分學(xué)生來說，“工程流體力學(xué)”是一門非常不好學(xué)的課程。

1.2 理論知識與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)

在大部分工科院校的工程流體力學(xué)課程教學(xué)中，課題主要教給學(xué)生講授本課程的基本概念、基本理論及公式推導(dǎo)，這些在教學(xué)實(shí)際過程及考核時基本都可以完成。這種指導(dǎo)思想下完成的教學(xué)效果是，學(xué)生可能只會對考核中出現(xiàn)的知識點(diǎn)做機(jī)械的符號記憶，如果在后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)時或工程生產(chǎn)實(shí)際中，涉及到工程流體力學(xué)的相關(guān)知識，學(xué)生們會無從下手，找不到合適的解決問題的方法。

1.3 傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺陷

傳統(tǒng)的板書教學(xué)模式已有悠久歷史，教學(xué)理論非常成熟，已經(jīng)積累了大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，一般是通過教師的生動、形象的講述，學(xué)生相對易于接受，老師與學(xué)生之間也可以面對面地探討一些疑難問題。而對于工程流體力學(xué)這門課程而言，教學(xué)內(nèi)容不可避免地會涉及到一些類似數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式能夠留給學(xué)生更多的思考時間，同時，也能夠加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解，加強(qiáng)記憶。由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件，教師是教學(xué)模式的主體，教師表達(dá)能力的好壞、知識的豐富程度嚴(yán)重影響教學(xué)效果，與此同時，教學(xué)效率也非常低下，在有限的學(xué)時，很難使教學(xué)內(nèi)容豐富，由此也扼殺了學(xué)生創(chuàng)意的產(chǎn)生和個性的發(fā)揮。②

1.4 多媒體應(yīng)用的弊端

多媒體是一種把文本、圖像、視頻、動畫和聲音等信息的媒體集成在一起，并通過計算機(jī)綜合處理和控制的一種信息技術(shù)。多媒體教學(xué)具有教學(xué)形象、生動、具體、信息量大、易于理解的優(yōu)點(diǎn)。在各高等院校專業(yè)課的教學(xué)過程中得到了廣泛應(yīng)用，給教學(xué)工作帶來了極大的方便。一方面，借助于多媒體教學(xué)不僅可以在一定程度上吸引學(xué)生的注意力，減輕教師板書的勞動量，另一方面是可以將一些復(fù)雜的、難于形象描述的流體流動現(xiàn)象和工程實(shí)際的圖像資料清晰地展現(xiàn)給學(xué)生，使教學(xué)內(nèi)容直觀明了。同時，課堂氣氛動靜結(jié)合、增強(qiáng)互動性。與此同時也存在一些弊端：③由于大學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程快，信息容量大，一環(huán)緊扣一環(huán)，即使是傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，在中、小學(xué)課堂上出現(xiàn)的活潑、互動的啟發(fā)式教學(xué)場面，在大學(xué)課堂教學(xué)時很難出現(xiàn)。

2 如何提高工程流體力學(xué)課程教學(xué)效果

2.1 充分利用先進(jìn)的科研手段輔助教學(xué)

工程流體力學(xué)這一課程中涉及到的流場描述等知識點(diǎn)理論抽象、方程較多，僅借助于多媒體演示等手段教學(xué)，效果并不很好。如果將先進(jìn)的科研手段輔助教學(xué)，例如將先進(jìn)的激光粒子測速技術(shù)（PIV）應(yīng)用到“工程流體力學(xué)”的教學(xué)過程中，④比如可應(yīng)用拉格朗日描述流體流動和歐拉描述流體流動、紊流和層流流動的特點(diǎn)、圓管中流體紊流和層流軸向速度分布特征等相關(guān)章節(jié)中，借助于先進(jìn)流體流動測試技術(shù)，能夠使學(xué)生對抽象的理論進(jìn)行深刻的理解，同時可激發(fā)學(xué)生對課程內(nèi)容進(jìn)行深入探索、從事科學(xué)研究的興趣。

2.2 傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合

多媒體教學(xué)技術(shù)的發(fā)展并不意味著必須摒棄一切傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法，如果將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合，揚(yáng)長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，提高課堂教學(xué)效果。對于工程流體力學(xué)這門工科專業(yè)基礎(chǔ)課程，在進(jìn)行復(fù)雜的理論公式推導(dǎo)教學(xué)時，經(jīng)驗(yàn)證明：如果教師使用板書的教學(xué)方式，在黑板上一步一步推導(dǎo)，而不是使用多媒體，打出一系列的數(shù)學(xué)符號，這樣既可以給學(xué)生更多的思考時間，又能夠使學(xué)生理解公式推導(dǎo)過程，使學(xué)生的記憶加強(qiáng)。而對于一些基本概念和特定的流體流動現(xiàn)象，可以借助于多媒體教學(xué)手段，加深學(xué)生對基本概念和流體流動現(xiàn)象的理解與認(rèn)識。

2.3 構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐操作平臺

工程流體力學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的學(xué)科，也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。很多流體力學(xué)理論都是通過實(shí)驗(yàn)研究建立起來的，一些理論分析得出的結(jié)論也需要實(shí)驗(yàn)來證實(shí)，而實(shí)驗(yàn)又必須在理論分析所得出結(jié)論的指導(dǎo)下進(jìn)行。因此實(shí)驗(yàn)是工程流體力學(xué)課程的必不可少部分，是非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。它不但可以驗(yàn)證理論研究結(jié)果，同時，在幫助學(xué)生學(xué)好工程流體力學(xué)這門課程的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索、創(chuàng)新能力和獨(dú)立工作重要環(huán)節(jié)。雖然目前大多數(shù)高校都把實(shí)驗(yàn)教學(xué)列為工程流體力學(xué)課程教學(xué)的一部分，貫穿于課程始終。但大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單調(diào)，又有師資力量、實(shí)驗(yàn)課時和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等多種因素的制約，學(xué)生實(shí)際可選擇的范圍很小，在很大程度上限制了學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力，不能很好實(shí)現(xiàn)工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。因此，建立學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐操作平臺，在完成課程基礎(chǔ)理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生知識體系和將要從事的領(lǐng)域，開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

3 結(jié)束語

為提高工程流體力學(xué)課程的教學(xué)效果，可以通過利用先進(jìn)的科研手段輔助教學(xué)來提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，采用傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合方式進(jìn)行“教”，通過學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐來提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

注釋

① 黃芬霞.石油工程專業(yè)流體力學(xué)課程的教學(xué)改革探討與實(shí)踐[J].考索·探微，2013.12（1）：231-232.

② 陳曉珊，洪文鵬等.工程流體力學(xué)課程改革的思考[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2003.6（3）：54-56.

③ 陳二云.多媒體技術(shù)在工程流體力學(xué)教學(xué)過程的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，2010（3）：247.

④ 王小兵，劉楊等.PIV在“工程流體力學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].課程教材改革，2012（25）：53-55.