泵與風(fēng)機課程教學(xué)改革與研究

李夢迪 劉飛 古小敏 楊會

摘要：結(jié)合桂林航天工業(yè)學(xué)院能源與動力工程專業(yè)，分析了泵與風(fēng)機課程在教學(xué)過程中存在的問題，在削減課程學(xué)時的情況下，對課程結(jié)構(gòu)安排提出改革建議，包括采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、CAI課件、慕課等課下互動式教學(xué)，引進計算機虛擬教學(xué)，鼓勵學(xué)生參與學(xué)科競賽，改進考核模式等措施，為日后泵與風(fēng)機的教學(xué)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：泵與風(fēng)機;教學(xué)改革;虛擬教學(xué)

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）22-0142-02

泵與風(fēng)機是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動能從而實現(xiàn)流體定向輸送的動力設(shè)備，作為通用流體機械廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、醫(yī)學(xué)界等國民經(jīng)濟的各個部門[1]。泵與風(fēng)機課程是能源動力類專業(yè)核心課程之一，是一門理論與實踐密切聯(lián)系的應(yīng)用型課程。我校熱能與動力工程專業(yè)在學(xué)習(xí)流體力學(xué)、傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課后，于大三下學(xué)期開設(shè)此門課程。

由于我校建設(shè)應(yīng)用型本科的辦學(xué)定位及“十二五”教材規(guī)劃的相關(guān)要求，我校對本科生的培養(yǎng)十分注重實驗、實踐教學(xué)，理論教學(xué)的學(xué)時學(xué)分有所減少。泵與風(fēng)機課程課時已壓縮至24學(xué)時，其中理論20學(xué)時，實踐4學(xué)時。作為一門重要的專業(yè)核心課程，要在如此少的課時安排下講好這門課程已經(jīng)變得十分棘手。本文在此前提下，結(jié)合以往的授課經(jīng)驗，從授課主要存在的問題、教學(xué)手段、授課方式、考核要求等方面對泵與風(fēng)機課程提出教學(xué)改革建議。

一、課程存在的主要問題

1.課程內(nèi)容難、基礎(chǔ)要求高。泵與風(fēng)機這門課程的特點是理論深涉及廣、公式多難記憶、內(nèi)容雜難理解，如速度三角形和離心泵的汽蝕等內(nèi)容，抽象難弄清，對流體力學(xué)、工程熱力學(xué)等基礎(chǔ)課的理論知識要求較高，學(xué)生基礎(chǔ)因人而異，教師對以往學(xué)過內(nèi)容的復(fù)習(xí)篇幅難以協(xié)調(diào)，學(xué)生掌握新知識程度有較大偏差。

2.課程課時少、重難點難顧全。泵與風(fēng)機注重應(yīng)用，在理論知識教授中涉及大量實驗實物的應(yīng)用講解，20學(xué)時的課時安排無疑捉襟見肘，往往一些課程重點也無法花費太多課堂時間講解，許多內(nèi)容課上甚至沒有時間講解，只能依靠學(xué)生自學(xué);4學(xué)時實驗課時更無法滿足授課需求。

3.考核形式單一欠突破。傳統(tǒng)考核方式多采用卷面成績加平時成績的形式，期末考試占70%，平時成績占30%，平時成績由學(xué)生出勤、課堂及課后作業(yè)、實驗成績組成，各占10%。從成績構(gòu)成可以看出，卷面成績占比過大，有“一考定江山”之嫌，限制了學(xué)生平時學(xué)習(xí)尤其是實驗實踐活動的積極性，不利于學(xué)生全面發(fā)展。

二、泵與風(fēng)機的教學(xué)改革建議

1.多層次教學(xué)，突出重點，難點攻克。泵與風(fēng)機作為一門以應(yīng)用為主的專業(yè)課程，主要介紹了不同類型泵和風(fēng)機的工作原理、結(jié)構(gòu)特征、性能及其工作特點等，對于20課時的理論教學(xué)學(xué)時安排，教師需要區(qū)分重點和難點、合理安排課程結(jié)構(gòu)。如泵與風(fēng)機主要形式為離心式、軸流式及混流式，而工程上多用離心式，在課時有限的情況下，重點講授離心式泵與風(fēng)機，軸流式及混流式泵與風(fēng)機則主要采取學(xué)生課下自學(xué)等形式開展。另外在離心式泵與風(fēng)機的講解中，其中速度三角形、性能曲線、泵的汽蝕等既是重點，也是難點，對流體力學(xué)、工程熱力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識要求較高，學(xué)生不易理解，應(yīng)適當(dāng)增加此方面的授課時間，而對于相對簡單的結(jié)構(gòu)組成等方面則可簡要講解以學(xué)生自學(xué)為主，實現(xiàn)重點突破，難點攻克的目標(biāo)。

2.傳統(tǒng)教學(xué)模式與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、CAI課件、慕課等課下互動式教學(xué)相結(jié)合。傳統(tǒng)教育模式主要包括課上講解、課后習(xí)題及答疑等方式，受課時限制，完全使用傳統(tǒng)的教育模式很難達到理想的授課效果，故采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、CAI課件、慕課等課下互動式教學(xué)變得十分必要。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、CAI課件、慕課等教學(xué)方式是目前高校使用較多的輔助性教學(xué)手段。課下鼓勵學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)習(xí)泵與風(fēng)機相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)示范課。另外，可將具有高新技術(shù)成份的計算機應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中，實現(xiàn)計算機輔助教學(xué)（Computer Assisted Instruction），即CAI，利用計算機的多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容形象化、生動化，并配以聲音、圖像、文字、動畫等不同形式，不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且使內(nèi)容易于理解與接受[2]。還可根據(jù)授課情況使用慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，實現(xiàn)線上課下互動式教學(xué)。通過這些輔助教學(xué)手段的應(yīng)用，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率，亦在很大程度上解決了課堂授課課時不足帶來的無法全面、詳盡對知識點進行講解的問題。

3.引進理論與實踐結(jié)合的一體化教學(xué)模式——計算機虛擬教學(xué)。泵與風(fēng)機是一門注重實踐應(yīng)用的專業(yè)課程，在教學(xué)過程中無論是對于理論知識包括泵與風(fēng)機的結(jié)構(gòu)、啟停、運行工況、工作點、性能曲線等，還是實踐中運行啟停、工作特點、注意事項等都離不開實驗環(huán)節(jié)的講授，而受到課時限制，實踐課僅4學(xué)時，無法完全滿足課程教學(xué)需要，因此，虛擬實驗教學(xué)便顯得尤為重要。虛擬實驗教學(xué)是采用動畫、視頻短片的形式將復(fù)雜的抽象的概念、原理、復(fù)雜的流程可視化，形象地表達出來，使學(xué)生對概念、原理、流程的理解更清晰、透徹[3]。我院擬構(gòu)建600MW火電發(fā)電廠仿真系統(tǒng)，在此系統(tǒng)上，可實現(xiàn)對電廠中泵和風(fēng)機設(shè)備如給水泵、循環(huán)水泵、送風(fēng)機、引風(fēng)機等進行啟動、停機、正常運行調(diào)節(jié)操做以及對一些常見故障的處理[4]，對泵與風(fēng)機課程教學(xué)開展幫助甚大。

4.積極參與學(xué)科競賽、知識講座等課外拓展。泵與風(fēng)機是輸送流體傳輸能量的動力機械，在供熱、工業(yè)通風(fēng)、空調(diào)制冷、鍋爐給水、沖灰除渣、消煙除塵、煤氣工程及給水排水工程等方面都有廣泛的應(yīng)用[5]。作為工科院校，校內(nèi)外經(jīng)常開展動力、機械類等方面的主體講座以及相關(guān)學(xué)科競賽，鼓勵學(xué)生積極參與這類知識講座，指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽，一方面有利于學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用與實踐過程，另一方面也有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、協(xié)作能力，達到學(xué)以致用，以用促學(xué)的效果。

5.改進考評制度，全方位、多維度考核。目前泵與風(fēng)機課程的考核主要還是采用傳統(tǒng)的平時成績30%加期末成績70%的組合模式，期末考試成績占比過大，導(dǎo)致學(xué)生平時課堂表現(xiàn)、實驗、習(xí)題等缺乏積極性，學(xué)習(xí)主觀能動性不大。改革傳統(tǒng)的考核模式，適當(dāng)降低期末成績占比，將一部分考核重點放在學(xué)生課下通過網(wǎng)絡(luò)、慕課、微課、虛擬實驗等方式的學(xué)習(xí)考核上，對積極參加知識講座、學(xué)科競賽等表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)也可進行適當(dāng)加分。通過以上這些手段實驗對學(xué)生學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)成果的綜合考評。

三、結(jié)語

本文結(jié)合我校泵與風(fēng)機實際教學(xué)開展情況，簡要分析了課程在教學(xué)過程中主要存在的問題，并在此基礎(chǔ)上，提出了幾點教學(xué)改進方法，包括在授課過程中合理安排課程結(jié)構(gòu)及授課內(nèi)容，適當(dāng)開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、CAI課件、慕課等課下互動式教學(xué)，結(jié)合實際情況開展計算機虛擬教學(xué)，鼓勵學(xué)生積極參加學(xué)科競賽等。在課程課時安排有限的情況下，考慮充分利用計算機等新媒體的課下線上優(yōu)勢，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，不僅在泵與風(fēng)機的教學(xué)中有所裨益，而且對于其他課程教學(xué)的開展也可提供一定參考。

參考文獻：

[1]何川，郭麗君.泵與風(fēng)機[M].第四版.北京：中國電力出版社，2008.

[2]王娟.《泵與風(fēng)機》CAI課件的制作[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2008，（09）：13-15.

[3]馬炎坤，林小棉.“流體力學(xué)·泵與風(fēng)機”課程教學(xué)改革的探索[J].廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，（01）：46-48，76.

[4]江文賤，杜中慶.《泵與風(fēng)機》課程教學(xué)改革初探[J].江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012，25（02）：75-77.

[5]白樺.流體力學(xué)泵與風(fēng)機[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.