工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

高偉 李楚琳 楊潤澤

【摘要】針對(duì)我校工程流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，在深入分析教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、手段、考核方式和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革。實(shí)踐證明改革后激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，改善了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué) 教學(xué)改革 探索與實(shí)踐

【基金項(xiàng)目】湖北汽車工業(yè)學(xué)院“本科教學(xué)工程”項(xiàng)目（JX201448）。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）03-0238-02

1.引言

工程流體力學(xué)是我校車輛工程、熱能與動(dòng)力工程和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課提供必備的基礎(chǔ)知識(shí)，也為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員從事專業(yè)技術(shù)工作和科學(xué)研究工作提供重要的理論基礎(chǔ)[1]。通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，由于多方面的原因?qū)е略撜n程的教學(xué)效果不是很理想，教師難“教”、學(xué)生難“學(xué)”已經(jīng)成為師生的共識(shí)。因此，積極思考和探索工程流體力學(xué)教學(xué)改革，對(duì)改善課程的教學(xué)效果、提高學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)具有重要意義[2]。

工程流體力學(xué)課程包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面的內(nèi)容，根據(jù)該課程的教學(xué)現(xiàn)狀及在教學(xué)過程中的思考和探索，認(rèn)為造成該課程教學(xué)效果不理想的主要原因如下：

（1）學(xué)生缺乏興趣，認(rèn)為該課程與專業(yè)無關(guān)，學(xué)習(xí)該課程的目的不明確，也不知道學(xué)習(xí)本門課程能夠解決什么問題、如何解決工程實(shí)際中的具體問題；

（2）教學(xué)方法和教學(xué)手段單一，忽視了教學(xué)過程中“教”與“學(xué)”之間的互動(dòng)性，使學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性；

（3）教學(xué)內(nèi)容陳舊，講課內(nèi)容局限于教材本身，沒有或很少對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展、結(jié)合現(xiàn)實(shí)汽車行業(yè)或機(jī)械行業(yè)中的工程實(shí)際問題進(jìn)行舉例說明，理論與實(shí)際脫節(jié)；

（4）實(shí)驗(yàn)均為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，無設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)，不能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力；

（5）考核方式單一，不符合現(xiàn)代素質(zhì)教育的要求。

2.教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

2.1激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)興趣

愛因斯坦說過：“興趣是最好的教師，教師則是點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的火炬?！贝髮W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，來源于對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)可程度。因此，從該課程的第一次課即緒論課開始前，教師首先要仔細(xì)思考如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]。此外，在課程的教學(xué)過程中，要將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際緊密聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)并提高學(xué)習(xí)興趣。例如在緒論課程上，教師通過一些圖片、視頻和動(dòng)畫給學(xué)生形象地展示自然界和人類生活密切相關(guān)的流體力學(xué)現(xiàn)象，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)流體力學(xué)的感性認(rèn)識(shí)：如足球運(yùn)動(dòng)中的香蕉球現(xiàn)象是怎么產(chǎn)生的？高爾夫球飛得遠(yuǎn)表面應(yīng)光滑還是粗糙？汽車行駛過程中阻力來源于汽車的前部還是尾部？等等，通過這些在日常生活中可以直接看到或者感受到的問題，使學(xué)生理解學(xué)習(xí)本課程的目的及意義，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

2.2改革教學(xué)方法與教學(xué)手段

“教學(xué)有法，但無定法，貴在得法”。教學(xué)方法與教學(xué)手段是否得當(dāng)是影響教學(xué)效果好壞的主要因素。在教學(xué)中采用形式多樣的教學(xué)方法，以提高學(xué)生的能力和興趣為目的，以師生互動(dòng)為原則，以教學(xué)效率為目標(biāo)，實(shí)時(shí)適當(dāng)?shù)牟捎糜懻撌?、啟發(fā)式、模塊式、案例式、講座式、專題式、項(xiàng)目式等教學(xué)方法，豐富課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)手段上，將教師的講授與多媒體融為一體，利用視頻、動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)演示、CFD數(shù)值模擬等形式，將教學(xué)過程中抽象的問題具體化、煩躁的問題趣味化、靜止的問題動(dòng)態(tài)化、復(fù)雜的問題簡單化，營造圖文結(jié)合、視聽并舉、形象直觀的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生加深對(duì)內(nèi)容的理解，提高教學(xué)效果。

2.3重組教學(xué)內(nèi)容，將CFD技術(shù)引入課堂

為了滿足現(xiàn)代工程教育的要求，根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)和要求及學(xué)生的層次，修改了教學(xué)大綱，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組，舍棄一些繁冗公式的推導(dǎo)，重點(diǎn)講授流體力學(xué)的基本原理、基本方法和基本公式的運(yùn)用，并盡可能的將抽象的理論知識(shí)和工程實(shí)際緊密結(jié)合起來，力圖做到“概念準(zhǔn)確、通俗易懂、內(nèi)容均衡、學(xué)以致用”[4]。將CFD數(shù)值模擬技術(shù)引入課堂，使原本抽象的內(nèi)容變得很直觀，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。

2.4改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，提高學(xué)生實(shí)踐能力

工程流體力學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)全部為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，無法發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對(duì)理論知識(shí)的鞏固和深化，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。因此，我院在原有驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加演示型、設(shè)計(jì)型、綜合型的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維及分析、解決實(shí)際問題的能力。

2.5 改革考式方式，重視過程考核

對(duì)于該課程而言，考試的目的和核心是考查學(xué)生能否能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問題，而不是死記硬背公式和概念，因此，建立合理和考核機(jī)制至關(guān)重要。我院采取了口頭考核+作業(yè)考核+隨堂測試+期末考試的考核方式，加強(qiáng)能力和素質(zhì)的考核，將素質(zhì)教育落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐中。

本文針對(duì)我校工程流體力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段、考核方式和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革與實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]高勇，范曉勇，黨睿，等.工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].榆林學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，24（4）：98-99.

[2]李小川，黃庠永.工程流體力學(xué)教學(xué)改革模式的探索與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012，（19）：61-62.

[3]于靖博，張文孝，李廣華.工程流體力學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].裝備制造技術(shù)，2011，（11）：205-207.

[4]劉永紅.在教學(xué)實(shí)踐中探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)思路和方法[J].中國電力教育，2012，（3）：58-59.

作者簡介：

高偉（1978-），女，吉林農(nóng)安人，講師，碩士，主要從事汽車被動(dòng)安全方面研究。