對(duì)分課堂模式在《工程流體力學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用

羅大海

【摘要】對(duì)分課堂是近年來一種新型教學(xué)模式，通過促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)來提高教學(xué)效果。本文通過對(duì)《工程流體力學(xué)》課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出在課程教學(xué)中嘗試引入對(duì)分課堂模式，并探討了這種新型教學(xué)模式的可操作性，同時(shí)總結(jié)了實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)注意的一些問題。

【關(guān)鍵詞】對(duì)分課堂 工程流體力學(xué) 教學(xué)方法

【中圖分類號(hào)】TB126-4；G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）38-0240-02

1.引言

《工程流體力學(xué)》是上海理工大學(xué)能源動(dòng)力類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的學(xué)習(xí)為相關(guān)工科專業(yè)的學(xué)生提供基礎(chǔ)理論知識(shí)，并培養(yǎng)其解決實(shí)際問題的能力。課程主要著眼于工程和工業(yè)中的流體理論和流體輸運(yùn)的動(dòng)力學(xué)過程。學(xué)習(xí)該課程需要具備高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、工程熱力學(xué)等學(xué)科的預(yù)備知識(shí)。該課程涵蓋的知識(shí)面較廣，內(nèi)容較多，概念抽象，并涉及較多的數(shù)學(xué)公式及推導(dǎo)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易感到枯燥難懂，并逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，這也使得該課程的教學(xué)效果不容樂觀。如何提高教學(xué)質(zhì)量、為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)是一個(gè)亟待解決的問題。

2.工程流體力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 課程教學(xué)以教師講授為主，學(xué)生參與較少

工程流體力學(xué)的課程內(nèi)容涉及流體的物理性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流動(dòng)描述方法、流體動(dòng)力學(xué)、量綱分析、不可壓縮粘性/無粘流體的內(nèi)流和外流，以及可壓縮流體流動(dòng)等。該課程的教學(xué)方法以教師講授為主，在整個(gè)教學(xué)過程中，授課教師可以高效地將各章節(jié)知識(shí)教給學(xué)生，但灌輸型的教學(xué)方式忽略了學(xué)生的主觀感受，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，學(xué)習(xí)效率低下。盡管教師在課堂上講授很有激情，但學(xué)生反應(yīng)平淡、學(xué)習(xí)積極性不高，授課內(nèi)容不能給學(xué)生留下深刻印象，實(shí)際的教學(xué)效果不佳。

2.2 課程講授偏于理論，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大

本門課程中有些知識(shí)點(diǎn)理論性較強(qiáng)，比如雷諾輸運(yùn)定理、流體運(yùn)動(dòng)微分方程、邊界層動(dòng)量積分關(guān)系等。教師在講授過程中過多地注重?cái)?shù)學(xué)上的公式推導(dǎo)，而忽略了這些理論的工程應(yīng)用背景及其與專業(yè)方向的聯(lián)系。學(xué)生對(duì)此普遍感到厭學(xué)，只是為了完成老師布置的任務(wù)而去學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不夠。

2.3 學(xué)生死記硬背知識(shí)點(diǎn)，套用公式，理解不透徹

工程流體力學(xué)中的有些知識(shí)點(diǎn)需要理解，比如拉格朗日法和歐拉法的區(qū)別；有些知識(shí)點(diǎn)需要基于簡(jiǎn)單的理論加以推導(dǎo)，比如虹吸管內(nèi)和漸縮噴管出口流速的計(jì)算等。對(duì)于這些知識(shí)點(diǎn)，不少學(xué)生不求甚解，只是一味地死記硬背，連一些復(fù)雜的公式也照背不誤，以應(yīng)付考試。學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)沒有加以思考，沒有形成自己的認(rèn)識(shí)，這無疑不利于我國(guó)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

2.4 考查內(nèi)容不夠全面，形式單一

該課程采用閉卷考試，但限于考試時(shí)間，有很多重要的課程內(nèi)容并沒有被列入考試范圍，考試的深度也有一定的限制。有些學(xué)生學(xué)習(xí)非常有針對(duì)性，通過考前突擊復(fù)習(xí)也可以獲得較好的考試成績(jī)，但這并不利于學(xué)生打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。這種單一的考查方式一定程度上也助長(zhǎng)了學(xué)生不良的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

3.對(duì)分課堂模式在工程流體力學(xué)課程中的應(yīng)用

針對(duì)工程流體力學(xué)課程教學(xué)中存在的主要問題，改變目前的教學(xué)方式是一個(gè)切實(shí)可行的方案。對(duì)分課堂模式結(jié)合了講授式課堂與討論式課堂的優(yōu)點(diǎn)，其核心理念是把一半課堂時(shí)間分配給教師授課，另一半課堂時(shí)間留給學(xué)生討論，鼓勵(lì)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)。對(duì)分課堂模式自提出以來，在國(guó)內(nèi)許多高校得到了推廣和應(yīng)用，并收到了很好的教學(xué)成效。對(duì)于工程流體力學(xué)這樣一門工科專業(yè)的理論基礎(chǔ)課，采用對(duì)分課堂模式進(jìn)行教學(xué)，具體操作方法如下：

（一）課前準(zhǔn)備

教師應(yīng)針對(duì)選課學(xué)生的專業(yè)方向選擇一本合適的教材，同時(shí)制定一個(gè)清晰完整的教學(xué)大綱，在首堂課上了解學(xué)生的基本情況并向?qū)W生提供自己的基本信息，這便于日后師生間的交流與互動(dòng)。教師將教材的內(nèi)容按章節(jié)提煉出各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，列出每次課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容，并在第一次上課后就將大綱的電子版群發(fā)給班里的學(xué)生，讓學(xué)生明白課程的大致內(nèi)容、進(jìn)程安排和考核方式。

（二）課堂講授

工程流體力學(xué)中的許多定理以及一些數(shù)學(xué)推導(dǎo)在傳統(tǒng)的課堂上講解都非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)也難以接受這種偏于理論的教學(xué)內(nèi)容。采用對(duì)分課堂教學(xué)，教師無需對(duì)課程內(nèi)容講解得特別細(xì)致，只需從宏觀層面把握，理清各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，告訴學(xué)生定理是基于哪幾個(gè)條件推導(dǎo)而來，應(yīng)用范圍和需要注意的事項(xiàng)，具體的數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以留給學(xué)生課后完成。

（三）課后作業(yè)

教師布置課后作業(yè)，不限于教材后的習(xí)題，也可以是一些針對(duì)本堂課的思考題，要求學(xué)生下次課當(dāng)場(chǎng)交作業(yè)，并計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，但需控制作業(yè)的分量以免給學(xué)生造成過重的負(fù)擔(dān)。教師無需對(duì)每次作業(yè)仔細(xì)批改，從中隨機(jī)以3～4次作業(yè)的打分作為學(xué)生該門課的作業(yè)成績(jī)。大部分作業(yè)不予以評(píng)分，由學(xué)生在課堂上相互批改，并作為課堂討論內(nèi)容，這讓學(xué)生明白抄襲作業(yè)并沒有多少意義，同時(shí)也利于學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)。

（四）課堂討論

課堂討論先以小組為單位進(jìn)行，通常4人一組，時(shí)間在十五分鐘以內(nèi)。學(xué)生就作業(yè)中自己的解題思路進(jìn)行闡述，同時(shí)將自己的作業(yè)與小組成員進(jìn)行對(duì)比，互相解答疑難和困惑。小組討論結(jié)束后，教師隨機(jī)抽查幾個(gè)小組，每個(gè)小組隨機(jī)抽查一人，要求學(xué)生就討論的過程和結(jié)果進(jìn)行概述。接下來是學(xué)生自由提問，教師可以自己回答也可以由其他學(xué)生回答，增加學(xué)生之間的互動(dòng)。教師最后總結(jié)作業(yè)中的應(yīng)注意的問題，就大多數(shù)同學(xué)的共性問題進(jìn)行解答。

（五）成績(jī)考核

成績(jī)考核側(cè)重于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程性評(píng)價(jià)，增加平時(shí)成績(jī)的比重，比如考勤占20%，作業(yè)占30%，考試成績(jī)占比不超過50%。對(duì)分課堂對(duì)學(xué)生在討論中的表現(xiàn)不予以評(píng)分，減小學(xué)生學(xué)習(xí)的功利性，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這門課程的學(xué)習(xí)不僅僅只是為了一個(gè)分?jǐn)?shù)。

4.對(duì)分課堂模式在教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題

（1）靈活分配教師授課和學(xué)生討論的時(shí)間

工程流體力學(xué) 這門課程畢竟知識(shí)點(diǎn)較多，采用對(duì)分課堂模式進(jìn)行教學(xué)，可以適當(dāng)增加教師的授課時(shí)間，根據(jù)章節(jié)內(nèi)容，靈活分配學(xué)生的討論時(shí)間。對(duì)分課堂不僅僅重視學(xué)生的討論環(huán)節(jié)，教師的講授也應(yīng)予以重視。在選擇授課內(nèi)容時(shí)，避免講解一些空洞的理論和過于數(shù)學(xué)化的公式推導(dǎo)過程，應(yīng)注重課程中重要原理的實(shí)際應(yīng)用。

（2）作業(yè)布置針對(duì)特定的知識(shí)點(diǎn)，難度適中

作業(yè)的布置需要教師精心挑選，題量不可太多題目也不應(yīng)過于簡(jiǎn)單。作業(yè)題難易應(yīng)具有一定的層次，每道題考查的知識(shí)點(diǎn)都應(yīng)具有針對(duì)性，避免重復(fù)。

（3）督促學(xué)生參與討論，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在小組討論環(huán)節(jié)，教師應(yīng)督促學(xué)生參與討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論的積極性，而不讓學(xué)生渾水摸魚。教師可以在課堂中展示一些優(yōu)秀的作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。

（4）靈活調(diào)整成績(jī)考核各部分比重

如果按照學(xué)校規(guī)定，課程的平時(shí)成績(jī)只能設(shè)定30%，教師在遵從學(xué)校規(guī)定的前提下可以調(diào)整考勤與作業(yè)成績(jī)各部分比重。

5.結(jié)束語

對(duì)分課堂通過增加老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更多地關(guān)注以學(xué)生作為主體的學(xué)習(xí)感受，目的在于提高教學(xué)成效，并具有現(xiàn)實(shí)的可操作性。為了改變目前工程流體力學(xué)教學(xué)中學(xué)生應(yīng)付式學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，采用對(duì)分課堂是一個(gè)值得嘗試的教學(xué)模式。這種新的教學(xué)模式在具體實(shí)施時(shí)需要教師靈活運(yùn)用和深入探索，使課程改革符合現(xiàn)代高等教育發(fā)展的要求。

參考文獻(xiàn)：

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