不同專(zhuān)業(yè)《流體力學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)應(yīng)變與對(duì)策

陳俊俊+龐赟佶+鄭坤燦+于玲紅+敬雙怡+劉素霞

摘要：本文針對(duì)我校流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的演變發(fā)展和各不同專(zhuān)業(yè)流體力學(xué)課程開(kāi)設(shè)情況，結(jié)合我校的定位和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，以及流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行現(xiàn)狀，指出了流體力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題和不足，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方式、手段等方面提出了切實(shí)可行的應(yīng)變與對(duì)策措施，為流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)在課程教學(xué)以及后續(xù)課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮積極作用奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：不同專(zhuān)業(yè)；《流體力學(xué)》課程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）01-0154-02

《流體力學(xué)》是我校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用等十個(gè)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主要技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是我校重點(diǎn)建設(shè)的課程之一。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握流體力學(xué)的基本概念、基本理論，以及水力計(jì)算的基本方法，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是流體力學(xué)課程的重要組成部分，我校的學(xué)生培養(yǎng)定位是：“立足內(nèi)蒙古，面向全國(guó)，服務(wù)國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，培養(yǎng)崗位適應(yīng)性強(qiáng)，工作作風(fēng)踏實(shí)的應(yīng)用型人才”[1]，因而實(shí)踐性環(huán)節(jié)的重要性尤為突出。通過(guò)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生進(jìn)一步掌握流體力學(xué)理論，理解流體力學(xué)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)應(yīng)用流體力學(xué)的理念思維解決流體力學(xué)工程問(wèn)題的方法和手段。同時(shí)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和分析、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)提高無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生積極的影響。

一、當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀。原流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室隸屬于能源與環(huán)境學(xué)院，隨著學(xué)校的發(fā)展，原流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的性質(zhì)發(fā)生了變化，演變成全校的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，承擔(dān)全校各專(zhuān)業(yè)流體力學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，由于專(zhuān)業(yè)不同，課程學(xué)時(shí)不同，課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、目的、要求也有所不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理、教學(xué)等方面的工作提出了更高的要求。原實(shí)驗(yàn)室在管理、運(yùn)行方面比較單一，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式要求等方面進(jìn)行講解，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，出現(xiàn)問(wèn)題在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行處理。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)完成情況和質(zhì)量來(lái)評(píng)定成績(jī)。有利于增進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，但對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有所不足。另外，實(shí)驗(yàn)全部是傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)不能開(kāi)出。因而學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和熱情沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，只是被動(dòng)地完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)沒(méi)有起到應(yīng)有的作用。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。近年來(lái)伴隨著我國(guó)教育體制的改革發(fā)展和招生規(guī)模的擴(kuò)大，給學(xué)校的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇，使學(xué)校的發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但不可回避的是學(xué)生質(zhì)量在不同程度上有所下降，基礎(chǔ)知識(shí)不很扎實(shí)，給后續(xù)教學(xué)工作帶來(lái)了困難，也是擺在全校師生面前的難題。入校時(shí)有相當(dāng)一部分學(xué)生是通過(guò)調(diào)劑專(zhuān)業(yè)而來(lái)的，不是他們所鐘情和喜愛(ài)的專(zhuān)業(yè)，因此，學(xué)習(xí)積極性也不高，疲于應(yīng)付，學(xué)習(xí)目的不明確，態(tài)度很不認(rèn)真，缺乏學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力，只求考試及格過(guò)關(guān)了事，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)也是如此。另外，對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)、不同學(xué)時(shí)流體力學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)，即使實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)一樣，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求、?wèn)題分析討論也應(yīng)該有所區(qū)別，適當(dāng)考慮各自專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，但實(shí)際情況是，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師只注重流體力學(xué)理論，而很少考慮參加實(shí)驗(yàn)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和對(duì)本課程的要求，這也是造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性不高的原因之一。近年來(lái)，學(xué)校各個(gè)層面也做了很大努力，力爭(zhēng)改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。但由于學(xué)生人數(shù)眾多，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備較少，實(shí)驗(yàn)學(xué)生重視不夠，實(shí)驗(yàn)效果不理想，有的甚至連最基本的測(cè)試儀器如畢托管的工作原理、使用及注意事項(xiàng)等都不是很清楚。另一方面，由于小組人數(shù)多，實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)相同，實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、分析、結(jié)果的討論，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)的感悟不深，對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解、體會(huì)起不到作用，同時(shí)給實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核帶來(lái)不便。

二、新實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)變與對(duì)策

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位。內(nèi)蒙古科技大學(xué)是一所具有博士、碩士授予權(quán)，普通二本、高職和自治區(qū)一本的綜合性普通高等院校。培養(yǎng)方案對(duì)學(xué)生的定位是：“立足內(nèi)蒙古，面向全國(guó)，服務(wù)國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，培養(yǎng)崗位適應(yīng)性強(qiáng)，工作作風(fēng)踏實(shí)的應(yīng)用型人才”[1]。流體力學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，而且該課程的開(kāi)設(shè)服務(wù)面較廣。因此，流體力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)在課程教學(xué)中的地位是非常重要的。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。結(jié)合新的培養(yǎng)方案[1，2]和各專(zhuān)業(yè)卓越工程師培養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)評(píng)估要求等分別調(diào)整了各自專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案，編制各課程的教學(xué)大綱。流體力學(xué)課程也做了相應(yīng)的調(diào)整，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的要求，按照學(xué)時(shí)多少，流體力學(xué)課程分為流體力學(xué)A、流體力學(xué)B和流體力學(xué)C，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的要求選擇相應(yīng)學(xué)時(shí)的流體力學(xué)課程，各不同專(zhuān)業(yè)結(jié)合各自的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和要求分別編制了流體力學(xué)教學(xué)大綱[2]。為了更好地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，根據(jù)流體力學(xué)教學(xué)大綱，編制了不同學(xué)時(shí)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，編寫(xiě)過(guò)程中，征求了不同專(zhuān)業(yè)對(duì)流體力學(xué)課程內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)的要求意見(jiàn)，優(yōu)化篩選了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟆?shí)驗(yàn)問(wèn)題討論、過(guò)程要求、成績(jī)?cè)u(píng)定等，進(jìn)一步規(guī)范了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在此過(guò)程中最重要的是和各自不同專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容融合在一起，凸顯出流體力學(xué)知識(shí)在本專(zhuān)業(yè)或后續(xù)課程學(xué)習(xí)中的作用和重要性，讓學(xué)生明確流體力學(xué)課程學(xué)習(xí)的目的性，提高他們學(xué)習(xí)的積極性和興趣。

3.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與方法。為了達(dá)到應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師講解學(xué)生聽(tīng)的模式，指導(dǎo)教師與實(shí)驗(yàn)學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間采取互動(dòng)的形式，共同探討實(shí)驗(yàn)的目的、意義、背景、對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)以及和相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系、完成實(shí)驗(yàn)測(cè)定的技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)過(guò)程程序等[3，4]，使學(xué)生處于主體地位，積極參與，主動(dòng)進(jìn)行。對(duì)于不同學(xué)時(shí)的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，雖然教學(xué)大綱已經(jīng)明確規(guī)定，但是，在具體實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，要因?qū)W時(shí)、專(zhuān)業(yè)、學(xué)生層次等有所不同，因材施教。如同為圓形管道沿程阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)，對(duì)于機(jī)械專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)重點(diǎn)在層流區(qū)域的流動(dòng)阻力變化規(guī)律，而其他專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)在紊流區(qū)域的流動(dòng)阻力變化規(guī)律，就流動(dòng)機(jī)理而言，紊流流動(dòng)要比層流流動(dòng)復(fù)雜的多，層流流動(dòng)阻力能夠用經(jīng)典理論推導(dǎo)說(shuō)明，而紊流只能借助于實(shí)驗(yàn)做一些經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)處理。同為流動(dòng)沿程阻力，對(duì)不同學(xué)時(shí)和不同層次的實(shí)驗(yàn)者解釋的程度也有所不同，初淺者可理解為阻力是由于流體質(zhì)點(diǎn)之間、質(zhì)點(diǎn)與管壁之間的碰撞、摩擦引起，略深一點(diǎn)可認(rèn)為是附面層流動(dòng)規(guī)律，可采用牛頓內(nèi)摩擦定律進(jìn)行問(wèn)題的處理等。實(shí)驗(yàn)課后問(wèn)題的分析討論也應(yīng)有所不同。多年的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)證明，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在理論課講授之后的2—3次課進(jìn)行較為適宜，一方面，學(xué)生剛學(xué)完一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)，相對(duì)比較好奇和感興趣，另外，經(jīng)過(guò)后續(xù)2—3次課的學(xué)習(xí)，對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和感悟更深一點(diǎn)，因此，這時(shí)再借助于實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)理解體會(huì)更深、掌握更為牢固，同時(shí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行也會(huì)更加順利，避免盲目懵懂、不知所措的現(xiàn)象發(fā)生。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)課前，借助于內(nèi)蒙古科技大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目“基于‘互聯(lián)網(wǎng)+的流體力學(xué)強(qiáng)理論課程教學(xué)改革與實(shí)踐探索”成果，利用微信、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，把實(shí)驗(yàn)視頻、實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖片等信息資料提前發(fā)給學(xué)生，使他們能夠提前了解實(shí)驗(yàn)的一些相關(guān)事宜。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，指導(dǎo)教師一定要非常明確告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)和要求，回答學(xué)生經(jīng)常提出的問(wèn)題，即我學(xué)這門(mén)課程、做這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)我的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)或后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起什么作用等，以強(qiáng)化學(xué)習(xí)的積極性和意識(shí)。在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，要作更深層次的思考，認(rèn)真體會(huì)流體力學(xué)知識(shí)、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用和重要性，學(xué)會(huì)用流體力學(xué)的知識(shí)理念分析問(wèn)題，用流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方法去解決工程問(wèn)題，達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)個(gè)人能力的培養(yǎng)有所提高[4]。endprint

三、結(jié)語(yǔ)

流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室是我校重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是該課程非常重要的組成部分，因此要轉(zhuǎn)變觀念，重視流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，整合流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)資源，進(jìn)一步補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，特別是不同專(zhuān)業(yè)、不同學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膬?nèi)容。改革流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段，努力提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的自身業(yè)務(wù)水平，不斷研究流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)，放手讓學(xué)生開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型、研究型實(shí)驗(yàn)，突出學(xué)生的主體性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract：In view of the evolution of fluid laboratory in our university and different professional condition of fluid mechanics courses，combined with the orientation，the training objectives of students and the running status of fluid mechanics laboratory，this paper points out the problems existing in the experimental teaching of fluid mechanics，and put forward the practicable countermeasures from teaching content，methods，means and so on. The discussion plays an active role in the course teaching and follow-up course study.

Key words：different majoys；fluid mechanics course；experimental teaching；countermeasuresendprint