流體力學(xué)教學(xué)的改進思路

孫洪廣信志強孔莉華

（1、河海大學(xué)，江蘇南京2111002、聊城市技師學(xué)院，山東聊城252000）

流體力學(xué)教學(xué)的改進思路

孫洪廣1信志強1孔莉華2

（1、河海大學(xué)，江蘇南京2111002、聊城市技師學(xué)院，山東聊城252000）

針對當(dāng)前《流體力學(xué)》課程教學(xué)出現(xiàn)的一些新問題，從多媒體課件的制作和教學(xué)方法的改進兩個角度提出了一些思路。

多媒體；教研結(jié)合；因材施教

一、教學(xué)背景

流體力學(xué)是水利工程、海洋、環(huán)境和土木等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，河海大學(xué)的流體力學(xué)課程教學(xué)具有輝煌的歷史和厚重的積淀。在以王惠民教授和趙振興教授為代表的前輩引領(lǐng)下，流體力學(xué)課程在教材、教學(xué)方法和課件等方面得到了長足的發(fā)展和良好的傳承。但是隨著流體力學(xué)學(xué)科研究的持續(xù)發(fā)展、教學(xué)方法和手段的不斷革新，課堂的學(xué)科知識傳授開始出現(xiàn)很多問題：

1.教材內(nèi)容理論性強，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，理解程度低。

2.課程內(nèi)容的表現(xiàn)形式和手段較為單一，未能充分吸收先進的多媒體技術(shù)和計算機模擬方法，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣淡薄。

3.課程教學(xué)與工程脫節(jié)，影響學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，缺少學(xué)習(xí)動力。

4.課程內(nèi)容與科研前沿聯(lián)系少，課程內(nèi)容教學(xué)稍顯滯后，不能適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)發(fā)展和工程應(yīng)用的需要。

由此可見，傳統(tǒng)的標準化授課教學(xué)已經(jīng)不能較好地針對學(xué)生的專業(yè)特點、接受能力和自身的興趣來培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力及科研創(chuàng)新素養(yǎng)［1-4］。因此，教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容與時俱進就顯得十分必要。

基于不同專業(yè)背景的差異性，流體力學(xué)的教學(xué)需要針對專業(yè)特點進行差異化教學(xué)，差異化教學(xué)要能夠緊密結(jié)合專業(yè)需求，增強學(xué)生動手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，豐富教學(xué)實踐內(nèi)容。教學(xué)工作需要把已有知識和前沿理論串聯(lián)起來，介紹前沿?zé)狳c，組織學(xué)生學(xué)習(xí)和討論。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)形式變得多樣化［5-7］。善于使用多媒體和網(wǎng)絡(luò)素材以增加教學(xué)的生動性，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)積極性，是當(dāng)前教學(xué)的重要技能。

二、多媒體的使用和教學(xué)方法的改進

（一）高質(zhì)量流體力學(xué)多媒體課件的制作

制作高質(zhì)量流體力學(xué)多媒體課件可以分解為以下步驟：

1.根據(jù)學(xué)科專業(yè)的特點以及專業(yè)發(fā)展的要求，基于學(xué)科的工程背景，制作具有專業(yè)特點的多媒體課件。如土木和力學(xué)專業(yè)側(cè)重于水利機械和大型水利工程，海洋專業(yè)側(cè)重于波浪、港口和船舶動力學(xué)。

2.增加課程內(nèi)容的表現(xiàn)形式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。增加動畫演示內(nèi)容，通過簡短的動畫演示使學(xué)生能夠更直接地接觸流體力學(xué)的理論內(nèi)容和應(yīng)用背景；同時通過展示工程圖片、實驗圖片和觀測數(shù)據(jù)增加學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。

3.根據(jù)流體力學(xué)理論推導(dǎo)內(nèi)容多，數(shù)學(xué)知識背景強的特點，更多地利用框架圖的形式分解推導(dǎo)過程，使學(xué)生能夠更清晰地理解公式和方程的邏輯思路，增強理論功底，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

4.拓展現(xiàn)有課本的內(nèi)容，增加學(xué)科前沿研究的介紹和當(dāng)前流體力學(xué)理論在工程實踐中的應(yīng)用介紹，在提高學(xué)生興趣的同時，增強學(xué)生對課本知識的理解，在將來的工作或科學(xué)研究中能夠快速靈活地應(yīng)用流體力學(xué)知識。

（二）教學(xué)方法的改進

1.教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合。當(dāng)前流體力學(xué)研究日新月異，特別是在不同學(xué)科和專業(yè)中的應(yīng)用差別很大。例如海洋科學(xué)涉及到波浪運動、風(fēng)暴潮海嘯模擬、海岸帶開發(fā)等都涉及到很多流體力學(xué)知識，而這些方面的研究在當(dāng)前流體力學(xué)的教學(xué)中很少體現(xiàn)。同時對于海洋環(huán)境污染方面，涉及到流體力學(xué)湍流、邊界層理論和非達西流等教學(xué)內(nèi)容，但這方面的研究成果在流體力學(xué)中基本沒有介紹。教學(xué)與科研脫節(jié)的現(xiàn)象導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣弱，對課程的實用性存疑，因此需要更緊密地拉近兩方面的聯(lián)系。同時現(xiàn)有流體力學(xué)課程中的難點問題“湍流”的教學(xué)內(nèi)容少，不能適應(yīng)當(dāng)前流體力學(xué)的發(fā)展需要，需要通過課程論文和文獻報告的形式促進學(xué)生對這一內(nèi)容的認識和理解。

2.理論教學(xué)與實驗教學(xué)相互促進。河海大學(xué)水力學(xué)實驗室具有良好的設(shè)備條件，能夠滿足課程教學(xué)的需求，關(guān)鍵的問題是如何能夠使理論教學(xué)和實驗教學(xué)更緊密地結(jié)合起來，使學(xué)生對課程內(nèi)容達到融會貫通的境界。這需要更加合理地安排實驗內(nèi)容，做好實驗準備，嚴格把握實驗報告的質(zhì)量。同時很多大型試驗不能夠在實驗環(huán)節(jié)開展，需要通過錄像和視頻的形式使學(xué)生能夠更好地理解相關(guān)實驗內(nèi)容。學(xué)生的創(chuàng)新訓(xùn)練必不可少，通過實驗設(shè)備設(shè)計和測量方法創(chuàng)新性思路的講解，促進學(xué)生勤于思考，發(fā)散思維，進而鞏固課程知識的學(xué)習(xí)。

三、結(jié)束語

無論是流體力學(xué)還是其他學(xué)科，基礎(chǔ)知識都十分重要，但公式的推導(dǎo)和原理的講解又十分枯燥乏味，知識的理解本身對學(xué)生而言難度就比較大，傳統(tǒng)的教學(xué)方式更使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣淡薄，課堂學(xué)習(xí)效率低，課后自主學(xué)習(xí)的動力較弱。如果教學(xué)上善用多媒體，豐富教學(xué)內(nèi)容和形式，可以大大提高學(xué)生對學(xué)科知識的學(xué)習(xí)興趣，降低理解難度，增強學(xué)習(xí)動力。而對于不同的專業(yè)，可以更好地結(jié)合學(xué)科特點進行針對性地教學(xué)。學(xué)無止境，教亦無止境，教學(xué)的方法和形式需要隨著科技的發(fā)展不斷更新。教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容需要不斷地完善，不斷地與時俱進，才能夠讓教學(xué)效果達到更好。

［1］嚴宗毅，蘇衛(wèi)東.動用多媒體進行流體力學(xué)教學(xué)的體會［J］.力學(xué)與實踐，2000，22（2）：56-58.

［2］楊小林，楊開明，嚴敬，等.流體力學(xué)課程教學(xué)改革探析［J］.高等教育研究（成都），2006，22（2）：47-48.

［3］嚴宗毅，蘇衛(wèi)東.在流體力學(xué)教學(xué)中調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神［J］.力學(xué)與實踐，2001，23（3）.

［4］吳益華，謝洪勇.流體力學(xué)教學(xué)方法與教學(xué)手段初探［J］.陜西教育:高教版，2009（8）：65.

［5］張華，潘曉麗，郭輝，等.依托學(xué)科優(yōu)勢建設(shè)有特色的流體力學(xué)教學(xué)實驗體系［J］.力學(xué)與實踐，2007，29（4）：77-79.

［6］黃芬霞.《工程流體力學(xué)》教學(xué)改革的探索［J］.吉林教育：高教，2009（5）：46.

［7］程光均，向文英.流體力學(xué)教學(xué)中的傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)［J］.高等建筑教育，2003，12（1）：40-41.

This paper puts forward some ideas from the aspects of multimedia courseware and improvement of teaching method，based on some new issues in teaching of Fluid Mechanics.

Multimedia；combination of teaching and research；individualized education

G642

A

2096-000X（2016）21-0157-02