丁鴻昌 李子康 樊玉華
摘 要:《泵與風機》是能源與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的專業(yè)核心課程之一,是國內高校能動專業(yè)的必修課程。該門課程具有知識理論性強、泵和風機的結構內容抽象、與流體力學知識結合緊密、課堂教學的學時短等特點,課程知識點多并且難以理解掌握。文中針對泵與風機的課程特點以及課堂教與學過程中存在的主要問題,將課堂的學風建設融入到專業(yè)知識的教學過程;通過改進課程的教學模式和方法,明確學生的學習目標,增強學生的學習興趣,提高學生的專業(yè)綜合素養(yǎng)。
關鍵詞:泵與風機;課程教學;課堂學風
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2018)15-0094-03
Abstract: "Pumps and Fans" is one of the professional core courses for energy and power engineering professionals. It has the characteristics of strong theoretical, structural abstraction, closely connected with the knowledge of fluid mechanics, and short class hours, etc. There is a lot of knowledge and it's hard to understand. This article aims at the course characteristics and the problems in the teaching process. It integrates the study style construction into the professional teaching process. By improving the teaching mode and method of the course, we should clarify the students' learning objectives, enhance their interest in learning and improve their comprehensive quality.
Keywords: pumps and fans; curriculum teaching; study style
一、概述
泵與風機課程是普通高校能源與動力工程專業(yè)的一門必修課,該課程的內容主要圍繞離心式泵與風機展開,包含泵與風機的基本方程式、相似三定律與汽蝕相似定律,泵與風機的性能曲線、泵的汽蝕、調節(jié)和運行,以及泵與風機的選型與節(jié)能等幾個方面的知識點。學習該課程之后,學生應該掌握上述主要知識點,對泵與風機的基本結構有整體直觀的認識,并且具備將泵與風機應用于工程實際的能力。泵與風機課程存在理論知識內容多并且零散、結構內容抽象難以理解等特點,且目前國內高校課堂教學學時一般設置為28~32學時,相對于繁多的知識內容而言課程的課堂學時偏少,這就造成了學生在學習過程中知識難以掌握的問題。此外,受外界環(huán)境的影響,當前學生的學習熱情和自主學習能力逐漸下降,整體的學習風氣日漸變差。本文針對泵與風機的課程狀況及教與學存在的問題,提出結合課堂學風建設進行專業(yè)教學的觀點,通過改進課程的教學方法和考核模式,激發(fā)學生的專業(yè)認知和自學能力,從而更好地掌握該課程的重點知識,提高學生的專業(yè)綜合素養(yǎng)。
二、泵與風機課程教學方法改革
目前,高校大學生被動學習的狀況是普通存在的,并且情況相對已經比較嚴重。具體表現(xiàn)在相當一部分的學生對課程知識的學習與掌握不夠深入,學習每門課程知識的主要目的是為了應付考試,為了考試能得60分及格而學習,忽略了對課程內容本身的掌握,而在考試結束后很快就會忘掉所學知識。泵與風機課程的學習中存在著同樣的問題,而課程的性質與傳統(tǒng)教學手段單一,以及學生對學習目標的模糊定位等是造成此類問題的主要原因。在學習泵與風機課程的理論知識時,會遇到許多新的專有名詞,加上時常會遇到流體力學、泵與風機結構等方面的知識問題,如果學生有兩三次課不聽或聽不懂,知識難題會逐漸積累,當問題積累多了無法解決時,課堂聽課時已經無法理解老師所講的內容,新講的知識聽不懂,從而就失去了繼續(xù)學習的動力。
針對如何更好地將泵與風機課程的知識內容呈現(xiàn),讓學生更有興趣、更容易接受所學的知識內容,實現(xiàn)專業(yè)素養(yǎng)的全面發(fā)展等問題,筆者對該門課程的課堂教學與實驗教學方法以及最終成績考核等提出了一些新的改進措施。
(一)理論教學改革
1. 分解課堂教學內容的主要知識點,將不同的知識點在課堂上按最佳方式呈現(xiàn)?!氨门c風機”的課堂教學知識點主要包括基本理論、組成部件與整體結構、性能曲線、調節(jié)運行等幾大模塊。目前的課堂教學主要依靠多媒體進行展示與講解,但多媒體教室相對較暗的外部環(huán)境,很容易造成學生的學習注意力下降。此外,多媒體授課雖然方便播放圖片與動畫,但在基本理論公式推導時缺乏思路的連續(xù)性和完整性。因此,在課堂授課過程中,要根據(jù)不同知識內容的特點,采用多媒體、板書或多媒體+板書等不同的教學手段將知識內容呈現(xiàn)。比如對于基本理論中一些原理、公式,可以采用板書推導講解為主多媒體輔助的教學方法,適當減緩講課的速率,便于學生課堂的當堂理解與掌握。同時在每次課結束前,預留一定的時間讓學生理解記憶,并隨機抽查幾名學生,查看在課堂上的知識掌握情況。對于泵與風機的組成部件和整體結構等內容,可以通過多媒體給學生展示三維實物照片和視頻動畫進行講解,同時結合書本教材中的二維平面圖,讓學生對該部分內容有直觀的感性認識,加深學生對內容的掌握。對于泵與風機的性能曲線以及調節(jié)與運行等內容,除了利用多媒體展示不同型號泵與風機的性能曲線形狀及參數(shù),還可以要求學生多動筆多計算,進行手工繪制性能曲線,也可當堂檢測一到兩個習題,適當給學生一些壓力。
2. 課堂授課過程中采用交叉提問的方式,引導學生進入教與學的情境中。在每次課程結束后提出一到兩個問題,下次課時隨機抽取學生回答問題,并要求學生上講臺給其他同學講解。例如,泵與風機的速度三角形如何繪制?為什么轉速升高更容易發(fā)生汽蝕?相似定律如何應用?等等問題。對于問題的回答情況,綜合到學生的平時成績考核中。此外,學生在上臺講解回答問題的時候,由于不同學生對同一問題的理解程度、表達方式存在不同,因此其他同學在聆聽學習的過程中,也能發(fā)現(xiàn)自己的不足之處。此外,隨著教學過程的進行,在學習課程新知識的同時,老師也可以適當重復提問以前預留的課后問題,從而讓學生溫習鞏固學過的知識,做到溫故而知新,學習新知識的同時復習回顧以前的知識,從而更好地掌握課程的知識。
(二)實驗教學改革
實驗教學改革是泵與風機課程建設關鍵的一部分,因為課程的理論知識都是相對固定的,采用不同的改革教學方法只是盡可能讓學生熟練透徹高效掌握專業(yè)理論知識;而在實驗教學過程中,存在著著多種可能性和不確定性。因此,合理地優(yōu)化實驗教學內容,提高實驗效果,也對老師提出了更高的要求。
1. 泵與風機課程的兩個實驗分別是離心泵的性能曲線測試實驗,以及離心風機的性能曲線測試實驗。在實驗過程中,學生首先需要學習相關測試設備與儀器的使用,以及泵與風機的性能曲線工作點的調節(jié)方法,還要整理實驗數(shù)據(jù)進行性能曲線的繪制,并對繪制的性能曲線進行特性分析。在整個實驗過程中,學生將對所學的泵和風機知識進行多方面的溫習與回顧。在實驗時,首先下達任務,學生按照實驗指導書的要求,提前進行相關的知識準備和儀器設備準備工作,同時需要預習了解實驗的內容、方法和步驟。對于實驗器材偏少,部分學生因為實驗時間不足無法親手完成實驗的情況,采取多次開放實驗室的方法,盡量讓學生有充足的時間親自動手,反復訓練以熟練掌握實驗內容與方法,準確獲得相關的實驗數(shù)據(jù)。實驗成績的給出則是綜合考慮學生的實驗動手能力,以及實驗報告的書寫情況。
2. 以科研促進實驗教學。高等院校尤其是以工科為主的高校在培養(yǎng)適合社會需求的創(chuàng)新性人才時,無論是在理論還是具體實驗教學中,科研都起著舉足輕重的作用。科研工作是學校與外界進行溝通最快速有效的方法之一,科研工作可以緊跟社會發(fā)展趨勢,通過科研把理論知識合理運用到實際生產中,帶動生產力的發(fā)展,推進社會變革??蒲薪洑v同時也是鍛煉學生的學習能力和獨立思維能力的重要機會。目前課程的實驗教學主要是泵與風機性能曲線測試,內容相對固定,且較為簡單,某些培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實驗在較短的時間內難以完成,單獨依靠實驗室的專職教師是難以達到理想效果的。因此,任課老師可以充分利用現(xiàn)有的科研項目,把科研資源以及科研人員(包括研究生和博士生)合理地融入到實驗教學中,可以有效的幫助本科的同學們在短時間內完成一些培養(yǎng)創(chuàng)新能力的綜合實驗,更深地理解專業(yè)知識,提高動手實踐能力。
大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目是提高教育質量的重要手段。該項目的實施主要是培養(yǎng)當代大學生團隊合作、組織協(xié)調、分析解決問題的綜合能力。在泵與風機的課程教學中,應鼓勵學生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目。申報多少資金,獲得什么級別獎項,這些都不是目的,參與的過程最重要。這是一次難得的提升自己能力,鞏固專業(yè)知識的絕佳機會。激發(fā)了學生潛在的創(chuàng)新性思維。除此之外,也可鼓勵學生們積極參加各種其他類型的科技比賽。我國目前大力開展各種大學生科技競技比賽,這是課堂學習外知識有效的延伸。老師在強調理論教學的同時,也應根據(jù)該課程所特有專業(yè)知識,給同學們適當建議以選取合理比賽項目。學院也要盡力開放實驗室,讓需要的學生免費使用實驗器材,充分利用現(xiàn)有的實驗器材多做些更具綜合創(chuàng)新性的實驗,而不僅限于課程要求中的簡單性能曲線測實驗。
(三)課程考核改革
1. 該課程原有的考核形式是閉卷考試,總成績包括平時成績(20%~30%)與試卷成績(70%~80%)兩部分,其中平時成績一般包括出勤情況、課后作業(yè)與實驗。有些同學雖然平時能夠準時到教室上課,但在課堂上可能是玩手機、看小說;而課后作業(yè)和實驗報告則可能是抄襲其他同學,這就造成了平時成績無法真正體現(xiàn)學生的平時表現(xiàn)情況,而且對于認真上課與實驗的同學也不太公平,但在實際教學過程中又難于判斷作業(yè)與實驗報告的原創(chuàng)性與抄襲情況。因此,在平時成績中增加10%的課堂表現(xiàn),采取前述的交叉提問的方式,給學生的課堂表現(xiàn)打出成績。
2. 課外時間翻譯一篇近三年的外文文獻并進行PPT講解作為最終成績的考核內容。
許多“211”和“985”院校在工科教學時都開設了雙語教學課程甚至全英文授課,但是對于大多數(shù)普通高等院校,只開設了較為簡單的專業(yè)英語課程,而且教學效果不甚理想。在泵與風機課程教學中,要求學生們課外翻譯一篇英文文獻并進行PPT匯報。這對本科學生來說有一定難度,但是好處頗多。(1)國內許多中文文獻研究內容相對陳舊,缺少創(chuàng)新性。而且許多專業(yè)內容只是簡單呈現(xiàn),只提及結論,既沒有推導過程也沒有深入解析。但在英文文獻尤其是高水平論文中,研究內容有延續(xù)性,幾篇文獻可以互相參考對照,內容更加詳實細致,而且都是該領域最新科研方向,學生們能了解到目前泵與風機發(fā)展趨勢,緊跟最新科研動態(tài),這也能加強對基礎知識的理解。(2)在該課程剛開始時,就把閱讀文獻的任務告知同學,讓他們有足夠的時間理解消化。在整個學習過程中,除了能加強對課本基礎知識的理解,也能鍛煉學生英語閱讀能力,高效獲取所需知識。同時也能培養(yǎng)學生搜集信息,提取信息,應用信息的綜合能力,這對他們將來做畢業(yè)設計提升論文書寫廣度與深度大有裨益。(3)最后的考核中加入了PPT演講的成績。作為該課程最終成績考核方式之一,學生們對文獻的理解程度可以通過PPT間接表現(xiàn)出來。在PPT的書寫與演講的過程中,不僅是對PPT制作能力的提升,對學生表達能力也是非常好的鍛煉。全班同學在演講過程中,互相學習,所有同學演講完成后,基本上也覆蓋了泵與風機目前涉及到的最新前沿知識。因此,這一方法能夠積極有效的促進該課程的建設。
三、課堂學風的建設
(一)學風建設的必要性
學風建設是文明校園建設的重要內容,也是培養(yǎng)新世紀優(yōu)秀人才、高等學校健康發(fā)展的重要保障。就目前大學所處的社會大環(huán)境而言,校園風氣實際上是社會風氣的一部分,也是一個學校人文精神的外在體現(xiàn)。隨著經濟與科技的高速發(fā)展,高等學校培養(yǎng)教育的要求與目標,與某些社會現(xiàn)實存在著或多或少的反差,社會浮躁的風氣與功利思想會對大學生的思想產生一定的影響。近年來,抄襲作弊,不學無術,知識無用,急功近利等不良風氣日漸出現(xiàn),上大學混文憑想法的學生不在少數(shù)。新形勢下高校的學風教育工作正面臨著新的挑戰(zhàn),搞好學風建設工作變得尤為緊要。課堂是學生在大學期間待的時間最長,接受知識最多的地方。因此,將學風建設結合到課堂教學過程中,將知識學習與思想認識統(tǒng)一,培養(yǎng)新形勢下綜合性的高素質大學生,是必要且非常有意義的一項工作。因此,學校整體的學風建設離不開課堂學風的建設。課堂學風的優(yōu)良不僅會影響老師的教學質量,也直接關系到整個學校的人才培養(yǎng)質量和人文精神建設。
大學生課堂學習具有整體性、連續(xù)性的特點,每門課程都有自己獨有的特點、性質,并且研究內容和研究方向也都不盡相同。課堂學習不是個體學生的獨自學習,而是多個學習個體共處一室,在老師的集中組織下進行有序的學習活動。因此,高校老師和學生之間,學生和學生之間是一種相互學習相互依靠的合作關系。每個學習個體都要積極參與教與學的情境之中,默契合作,互相幫助,才能形成良好的課堂學風。在這個過程中,老師起著引導與黏合的作用,要全面盡量地關注每一位學生的發(fā)展。當培養(yǎng)出這種友好的學習氛圍下,才能做到學習過程的最優(yōu)化。因此,大學生課堂學習需要良好的課堂學風來保證。
(二)課堂學風建設的措施
1. 課堂嚴格管理,將學風建設與課堂專業(yè)教學相結合,是課堂學風建設的首要措施。作為泵與風機課程的專業(yè)課任課老師,首先要保證自己具有正確的人生觀、世界觀和價值觀,在給學生講授專業(yè)知識的同時,也要傳授正確、積極向上的三觀。對于部分不認真學習的同學,任課老師要從本質上給學生解惑,讓學生明白課堂學習的重要性,既要學習課本上的新知識,更重要的是培養(yǎng)接受新知識的能力。要加強學生對所學專業(yè)的認知,明確所學專業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,確立現(xiàn)在的學習目的和將來發(fā)展的目標,珍惜當下大學期間的美好時光,努力學習努力成才,做到專業(yè)知識與能力素養(yǎng)的全面綜合發(fā)展。
2. 以優(yōu)秀的教學風格與嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度引導課堂學風的建設與發(fā)展,積極發(fā)揮任課教師對課堂學風的引領與帶動作用。任課教師的性格品質與治學態(tài)度,以及在課堂上的言談舉止,很自然地會在授課過程中潛移默化地影響到所有的授課學生。因此,在課堂教學的進程中,如果出現(xiàn)學生注意力不集中、開小差玩手機等情況時,任課教師應該采取如點名提問等方法,努力引導學生回到課堂;對于小聲說話等違反課堂秩序的同學,也要敢于當面提出批評并要求其改正。同時,任課教師自身一定要強化紀律觀念,遵守各項紀律,上課不遲到不早退,公平對待所有的學生,養(yǎng)成嚴謹務實的治學態(tài)度,從而對良好學風的形成起到推動作用。
3. 建立泵與風機課程專業(yè)知識相關的興趣小組,從而調動學生的學習興趣。老師可以將所有同學分為多個興趣小組,每個興趣小組擬定一個專業(yè)課程知識相關的專題方向,定期召開小組會議,討論所研究專題的進展情況。各小組之間采取定期互相交流學習的方式,合適的專題可以出去參加各類科技創(chuàng)新比賽,從而提高班級整體的積極性與創(chuàng)新活力,促使班級內部良好學風的良性發(fā)展。
通過以上幾點課堂學風建設的措施,能夠很好地促進大學生課堂學習積極互動,以及師生之間互相交流,從而促使師生的共同進步。因此,營造一個良好的課堂學風,為學生學習創(chuàng)造優(yōu)質的的外部環(huán)境,同時也能間接營造良好的教風、考風,從而提高教學質量,促進學生的成長與成才。
四、結束語
本文進行了泵與風機課程教學與課堂學風一體化建設的探討,分別從課程的理論教學、實驗教學以及課程考核,以及結合科技創(chuàng)新等幾個方面進行了分析。此外,結合課堂學風建設,論述了專業(yè)教學與課堂學風建設的相互關系,課堂學風對專業(yè)學習的重要性。本文在課程教學與課堂學風建設中的一些方法和見解,對提升學生的學習認知和課堂習慣,更加牢固地掌握課程知識,培養(yǎng)學生的綜合專業(yè)素養(yǎng),具有重要的促進作用。
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