流體力學(xué)課程教學(xué)改革探索

劉長(zhǎng)青 趙 宇

(1.邵陽(yáng)學(xué)院機(jī)械與能源工程學(xué)院，湖南 邵陽(yáng) 422001； 2.常州工學(xué)院電氣與光電工程學(xué)院，江蘇 常州 213032)

現(xiàn)有的流體力學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中，卻存在如下幾方面的問(wèn)題。

1.流體力學(xué)教材目前較多的是經(jīng)典教材，這些經(jīng)典教材具有理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)時(shí)注重公式理論推導(dǎo)，而使工程實(shí)例和習(xí)題講解時(shí)間偏少，對(duì)于應(yīng)用型高校學(xué)生難于接受理解。2.學(xué)生由于學(xué)時(shí)精簡(jiǎn)的原因，學(xué)習(xí)流體力學(xué)課程時(shí)接受起來(lái)比較困難，再加上流體力學(xué)課程中基本概念抽象，公式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使學(xué)生學(xué)習(xí)較難掌握。3.在整個(gè)流體力學(xué)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生常處于被動(dòng)接收的狀態(tài)，而老師處于填鴨式的主體地位，這種教學(xué)方法與手段十分落后，而且教學(xué)模式僵化，學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)有限。為了使學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)掌握流體力學(xué)該門課程的內(nèi)容，本文主要從以下幾個(gè)方面加以說(shuō)明。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合能源動(dòng)力類專業(yè)特點(diǎn)，有針對(duì)性的對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化安排。由于目前的大多數(shù)版本的流體力學(xué)教材都具有大量理論推導(dǎo)。雖然這些推導(dǎo)過(guò)程有助于課程的系統(tǒng)性和完整性，但是對(duì)于應(yīng)用型本科學(xué)生來(lái)說(shuō)感覺(jué)推導(dǎo)枯燥，難于理解，尤其是在高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一般的情況下，更是感覺(jué)流體力學(xué)理論深?yuàn)W，酷似天書，因此學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生畏難的情緒。

在教學(xué)過(guò)程中，我們不能以傳統(tǒng)教授高等數(shù)學(xué)的教學(xué)方法去完成流體力學(xué)的教學(xué)，去推導(dǎo)眾多公式的由來(lái)。而是重點(diǎn)放在公式成立的前提基礎(chǔ)以及其應(yīng)用條件，并輔助以工程實(shí)踐例題去講解，然后再通過(guò)一定的練習(xí)使學(xué)生將枯燥的理論公式[2]與工程實(shí)例聯(lián)系在一起，從而掌握公式的使用條件并能夠解決實(shí)際工程問(wèn)題。例如在學(xué)習(xí)介紹流體運(yùn)動(dòng)的三大方程中的連續(xù)性方程、能量方程與動(dòng)量方程時(shí)，我們著重介紹了一元流動(dòng)的三大方程式，而對(duì)其他的內(nèi)容則簡(jiǎn)單處理。通過(guò)如此處理，提高學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)的積極性同時(shí)，可以讓學(xué)生了解該課程與本專業(yè)的相互關(guān)聯(lián)性。

二、合理使用多媒體及板書

多媒體技術(shù)由于圖文聲像并茂，可以形象生動(dòng)的把講授的內(nèi)容呈現(xiàn)出來(lái)，所以在目前的教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)這種方法可以打破傳統(tǒng)的以教師單純的說(shuō)教模式，在增添了教學(xué)時(shí)課堂趣味性的同時(shí)，能夠有效地提高學(xué)習(xí)效率、增強(qiáng)學(xué)習(xí)的課堂活力?，F(xiàn)代多媒體技術(shù)可以將流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容中抽象的理論和原理通過(guò)動(dòng)畫等方式表達(dá)出來(lái)，將其制作成視頻或動(dòng)畫課件，可以直觀明了和生動(dòng)具體的介紹所講授知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生在視覺(jué)上產(chǎn)生吸引，從而加深頭腦里的直接印象。但是在做多媒體課件的同時(shí)，流體力學(xué)中的推導(dǎo)過(guò)程很難流暢的呈現(xiàn)給學(xué)生，所以同時(shí)就需要結(jié)合教學(xué)板書來(lái)進(jìn)行有效補(bǔ)充。

教師板書設(shè)計(jì)是教師教學(xué)思路的體現(xiàn)，也是教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程。通過(guò)板書設(shè)計(jì)可以幫助學(xué)生加深理解和加強(qiáng)記憶，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考。通過(guò)利用文字、符號(hào)和圖表等方法將教學(xué)內(nèi)容及時(shí)傳遞給學(xué)生，使學(xué)生的感知認(rèn)識(shí)得到強(qiáng)化，提高學(xué)生吸收和掌握知識(shí)的效率。

三、重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)

流體力學(xué)課程在進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí)，也配合一定的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)。因?yàn)榱黧w力學(xué)中很多理論都是建立在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上的，另外理論分析的結(jié)果也需要實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，在實(shí)踐中往往在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)卻需要理論分析來(lái)做指導(dǎo)，所以流體力學(xué)也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。實(shí)驗(yàn)在流體力學(xué)課程教學(xué)中可以起到培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行研究和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用，它是流體力學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生對(duì)流體力學(xué)知識(shí)有更深刻的理解。

眾所周知隨著大學(xué)教育普及，學(xué)校在校學(xué)生人數(shù)急劇增長(zhǎng)，班級(jí)容量從十幾人到幾十人，導(dǎo)致學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)重短缺，不得不通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)解決，從而使實(shí)驗(yàn)的教學(xué)間隔時(shí)間加大，導(dǎo)致部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)不充分，未做到充分準(zhǔn)備，使理論與實(shí)踐脫節(jié)，從而大大降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)后，部分同學(xué)未能及時(shí)復(fù)習(xí)，僅是簡(jiǎn)單的抄寫報(bào)告，甚至抄襲報(bào)告，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果大打折扣。因此要求學(xué)生在做流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)前要做好充分準(zhǔn)備，將實(shí)驗(yàn)與所學(xué)課程的理論知識(shí)點(diǎn)緊密結(jié)合，搞清弄懂實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論知識(shí)的具體知識(shí)點(diǎn)，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出相關(guān)的理論知識(shí)。由于物理實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用及設(shè)備原因，需要充分利用好計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件，將計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件融入到流體力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)中[3]，可以與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相輔相成。

通過(guò)將以上幾方面有機(jī)結(jié)合后，可以將應(yīng)用型本科層次的流體力學(xué)教學(xué)效果得到較好的改善，但是隨著流體力學(xué)的發(fā)展及各種教學(xué)模式的產(chǎn)生，相信會(huì)有更好更有效的方法促進(jìn)流體力學(xué)的教學(xué)與改革。