提高專科學(xué)生對(duì)“工程流體力學(xué)”課程學(xué)習(xí)興趣的探討

時(shí)鳳霞

（中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 油氣工程系，山東 東營257000）

流體在自然界中無處不在，流體力學(xué)知識(shí)在實(shí)際工程中應(yīng)用也極為廣泛，人類生產(chǎn)和生活當(dāng)中到處都有流體力學(xué)的影子存在，由此也決定了“工程流體力學(xué)”這門課程的重要性。目前國內(nèi)高校很多專業(yè)，如石油、化工、土木、建筑、水利、動(dòng)力、機(jī)械等都把“工程流體力學(xué)”作為本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程［1］。雖然該課程極為重要，但由于涉及到高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)等知識(shí)，理論性強(qiáng)，公式推導(dǎo)較多，使得學(xué)生感覺枯燥無味，晦澀難懂，學(xué)習(xí)興趣較低。

一、?？茖W(xué)生學(xué)習(xí)“工程流體力學(xué)”現(xiàn)狀

一提到“工程流體力學(xué)”，很多?？茖W(xué)生能達(dá)到“談虎色變”的地步，甚至有高校學(xué)生戲稱為“掛科力學(xué)［2］?！睂?duì)于這些數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)較差的?？茖W(xué)生來說，學(xué)習(xí)這門課程特別吃力，有些同學(xué)上課時(shí)要么發(fā)呆，要么睡覺，要么偷偷玩手機(jī)，對(duì)于老師提出的問題也是“三緘其口”，無動(dòng)于衷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，?？瓢嗬锬苷J(rèn)真聽課的學(xué)生達(dá)不到課堂總?cè)藬?shù)的50%，有的甚至只有1/3，學(xué)習(xí)積極性不高，更別說興趣，導(dǎo)致考試成績不理想，不及格率大增，甚至能達(dá)到25%。每到期末考試，學(xué)生害怕掛科，老師也總擔(dān)心試卷出難了不及格率太高，所以，如何提高?？茖W(xué)生對(duì)“工程流體力學(xué)”課程的學(xué)習(xí)興趣，改善學(xué)習(xí)效果成為困擾任課教師的一大難題。

二、?？茖W(xué)生學(xué)習(xí)興趣低的原因

（一）課程本身原因

“工程流體力學(xué)”課程主要講述流體靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)基本規(guī)律及在實(shí)際工程中的應(yīng)用［3］，在靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)章節(jié)的講解中主要以力學(xué)規(guī)律、公式的推導(dǎo)為主，所以該課程會(huì)涉及到大學(xué)物理、工程力學(xué)、高等數(shù)學(xué)等多門課程的知識(shí)，公式多，推導(dǎo)復(fù)雜，流體運(yùn)動(dòng)過程中又存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復(fù)雜現(xiàn)象，使得該課程具有較強(qiáng)的理論性，比較抽象，理解起來比較困難，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。

（二）學(xué)生自身原因

1.基礎(chǔ)不牢

“工程流體力學(xué)”課程的性質(zhì)要求學(xué)生具備較好的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)還要具備較強(qiáng)的邏輯思維能力和理解能力，可是很多學(xué)生之前并沒有打好基礎(chǔ)，尤其是專科學(xué)生，由于高中基礎(chǔ)較差，大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、力學(xué)更加吃力，一講到公式推導(dǎo)就迷糊，導(dǎo)致不愿意聽講，前面不聽后面做題就不會(huì)，不會(huì)就更不愿意聽，如此導(dǎo)致惡性循環(huán)，所以學(xué)起這門課程來更加困難。

2.認(rèn)識(shí)不夠

有些同學(xué)雖然聰明，基礎(chǔ)也可，但是卻覺得學(xué)習(xí)這門課程無用，表面上跟所學(xué)專業(yè)無關(guān)，以后工作也用不到，而且相較本科生而言，?？粕捎诳佳姓咻^少，所以對(duì)該課程重視度不高，導(dǎo)致很多同學(xué)以不掛科為最高目標(biāo)，學(xué)習(xí)積極性不高，完全背離了學(xué)習(xí)的真正意義。

（三）教師教法原因

目前，高校專業(yè)教師多是著名高校碩士及以上研究生畢業(yè)，專業(yè)能力較強(qiáng)。對(duì)教師來說，所要講解的內(nèi)容是非常簡單、容易理解的，所以在內(nèi)容和節(jié)奏的安排上不由自主地會(huì)較多較快，可專科學(xué)生由于基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，思維能力和理解能力都要差一些，很多時(shí)候往往跟不上老師的進(jìn)度，前面不會(huì)后面就更不聽講，最終完全放棄對(duì)這門課的學(xué)習(xí)。

（四）客觀原因

隨著高校逐年擴(kuò)招，大班上課已成為普遍現(xiàn)象，學(xué)生基礎(chǔ)能力相差較大，兩極分化現(xiàn)象嚴(yán)重；上課教室也隨之變大，坐在后面的同學(xué)往往很容易走神，知識(shí)點(diǎn)不斷落下，慢慢跟不上節(jié)奏，而大班上課又很難做到因材施教，導(dǎo)致學(xué)生之間掌握程度差距較大；由于課堂人數(shù)多，學(xué)時(shí)又有限，教師要保證教學(xué)任務(wù)的完成，很難在課上對(duì)每一個(gè)學(xué)生進(jìn)行有效提醒和關(guān)注，這成為教學(xué)效果不好的又一原因。

三、教法研究與改進(jìn)

（一）弱化公式推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)公式理解與應(yīng)用

通過與學(xué)生的溝通交流發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)第一章流體的主要物理性質(zhì)時(shí)還能跟得上老師的節(jié)奏，也有很大的學(xué)習(xí)興趣，可是從流體靜力學(xué)的平衡微分方程開始，就聽不懂，跟不上了，不理解就不會(huì)做題，后面的更不愿意聽，最終喪失學(xué)習(xí)興趣。分析原因發(fā)現(xiàn)，第一章側(cè)重于基本概念，容易理解，而流體平衡微分方程開始涉及公式推導(dǎo)，數(shù)學(xué)、力學(xué)知識(shí)較多，學(xué)生對(duì)復(fù)雜的推導(dǎo)過程產(chǎn)生反感。針對(duì)此問題，可以適當(dāng)修改教學(xué)大綱，不再大篇幅講解公式的推導(dǎo)，而把重點(diǎn)放在結(jié)論的理解與應(yīng)用上。讓學(xué)生記住公式，理解公式中每一符號(hào)代表的實(shí)際涵義，能將公式與具體問題一一對(duì)應(yīng)，最終達(dá)到會(huì)應(yīng)用、能解決實(shí)際問題的目的。

（二）引入本專業(yè)對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用

在講課過程中增加知識(shí)點(diǎn)在相應(yīng)專業(yè)中的具體應(yīng)用，最好有相應(yīng)的例題講解，比如在講到沿程損失和局部損失時(shí)，可以讓學(xué)生計(jì)算鉆井過程中整個(gè)管柱的壓降，以此將流體力學(xué)理論與所學(xué)專業(yè)進(jìn)行有效結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)力學(xué)規(guī)律的理解

實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⒊橄蟮睦碚撝R(shí)形象化，加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解。目前很多學(xué)校雖說《工程流體力學(xué)》課程也安排了一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，但由于開設(shè)課程的班級(jí)較多，讓每一個(gè)學(xué)生都有一次動(dòng)手的機(jī)會(huì)不太現(xiàn)實(shí)，只能幾個(gè)人一組，由專職的實(shí)驗(yàn)老師介紹實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟，然后讓學(xué)生動(dòng)手操作，效果一般［4］。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)疲于應(yīng)付，不夠重視，實(shí)驗(yàn)報(bào)告互相抄襲，失去了實(shí)驗(yàn)原本的意義。為此，可以適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)成績?cè)诳偝煽冎兴嫉谋壤?，引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視；適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，但要保證重質(zhì)不重量，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程的親自動(dòng)手中認(rèn)識(shí)規(guī)律，理解規(guī)律，強(qiáng)化記憶。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要全程關(guān)注，適時(shí)提出問題，比如靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)教師在講課時(shí)不要告訴學(xué)生如何來量測(cè)小水杯中液體的高度，實(shí)驗(yàn)講義中也不給出具體實(shí)驗(yàn)步驟，而在學(xué)生測(cè)量完驗(yàn)證數(shù)據(jù)后，提出此問題，讓學(xué)生對(duì)著實(shí)驗(yàn)儀器自己想辦法，鼓勵(lì)學(xué)生積極動(dòng)腦思考，加深學(xué)生對(duì)靜力學(xué)基本方程的理解；條件允許的情況下也可鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（四）多種教學(xué)方法相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

1.借助于多媒體輔助教學(xué)

利用先進(jìn)的多媒體教學(xué)設(shè)備，通過一些圖片和視頻影像資料的展現(xiàn)，使一些流動(dòng)現(xiàn)象變得直觀、形象，便于理解和掌握。

2.進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)［5］有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，比如在講解伯努利方程之前，先提出一個(gè)小問題：用吸管向兩個(gè)距離較近的小乒乓球中間吹氣，兩小球會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？在給學(xué)生留下思考時(shí)間之后，由教師將準(zhǔn)備好的道具放在學(xué)生面前，讓學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)，與自己的初期設(shè)想作對(duì)比，然后教師給出正確答案，至于原因，可以告訴學(xué)生在這節(jié)課的內(nèi)容當(dāng)中找到。通過這樣的方式可以引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.采用板書形式

考慮到專科學(xué)生的接受能力，在講解公式和應(yīng)用實(shí)例時(shí)，最好能采用板書形式?！肮こ塘黧w力學(xué)”中很多應(yīng)用公式的例題都是要繪圖求解，教師板書可以做到邊分析邊在圖上標(biāo)注，邊寫解題步驟，雖然比多媒體教學(xué)速度要慢些，但可以留給學(xué)生更多消化吸收的時(shí)間，效果更好。

4.使用道具演示

該課程中很多知識(shí)點(diǎn)光靠想象很難理解而且容易混淆，為此，教師在講解時(shí)可以準(zhǔn)備一些簡易的道具，使問題得以更加形象直觀的說明。比如，在講靜止流體作用在平面上的靜壓力時(shí)，只看二維圖很難理解y坐標(biāo)軸的意義，尤其是當(dāng)受力平板放置角度不同時(shí)，y坐標(biāo)與h坐標(biāo)的關(guān)系，學(xué)生很容易混淆。講課時(shí)準(zhǔn)備一塊平板，在三維空間里給學(xué)生演示說明，學(xué)生則很容易掌握，解題時(shí)也不會(huì)再出錯(cuò)，學(xué)習(xí)熱情自然更濃。

5.注重學(xué)習(xí)積極性的培養(yǎng)

?？茖W(xué)生學(xué)習(xí)自主性要差些，教師要多采用座談交流、課堂提問、學(xué)生上臺(tái)講解等方式，增加對(duì)學(xué)生的關(guān)注，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

“工程流體力學(xué)”課程在實(shí)際工程中具有十分重要的作用，但由于理論性強(qiáng)，難于學(xué)習(xí)掌握，尤其對(duì)?？茖W(xué)生來說，要想學(xué)好更不容易。為此，不僅需要學(xué)生自身的努力，提高對(duì)該課程的重視，更重要的是要靠教師不斷探索創(chuàng)新，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)興趣。

［1］馬軍.《工程流體力學(xué)》的教學(xué)淺析［J］.淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，11（4）：58－59.

［2］徐春碧.《工程流體力學(xué)》教學(xué)改革研究［J］.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011，10（2）：115－116.

［3］倪玲英.工程流體力學(xué)［M］.東營：中國石油大學(xué)出版社，2012：23－110.

［4］高迅，陳春光.流體力學(xué)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2005（1）：63－65.

［5］朱昌流.論啟發(fā)式教學(xué)的有效實(shí)施［J］.教育與職業(yè)，2007（18）：151－152.