土木工程專業(yè)流體力學(xué)教學(xué)模式探討

王欣　李孝波　劉必?zé)?/p>

摘 要 流體力學(xué)是防災(zāi)科技學(xué)院土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。為提高課程教學(xué)質(zhì)量，在教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，從提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)水平兩方面，對(duì)如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生思維方式、加強(qiáng)課堂管理與溝通、注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及改革考核方式等問(wèn)題進(jìn)行了深入探討與分析，以期探索出一種更好的適用于土木工程專業(yè)流體力學(xué)課程的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞 土木工程 流體力學(xué) 教研改革 教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：TU-05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

防災(zāi)科技學(xué)院土木工程專業(yè)的定位是培養(yǎng)適應(yīng)工程建設(shè)需要，具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的高級(jí)應(yīng)用型人才，流體力學(xué)作為其課程體系中的一門專業(yè)課，在學(xué)生能力培養(yǎng)和知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中起著承上啟下的橋梁作用，所以，掌握流體力學(xué)基本理論，并能熟練應(yīng)用解決實(shí)際工程問(wèn)題是土木工程專業(yè)學(xué)生的一項(xiàng)必備技能。然而，由于流體力學(xué)知識(shí)晦澀難懂，學(xué)生很難在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)將其掌握，熟練應(yīng)用就更是勉為其難了。因此，在少學(xué)時(shí)的前提下，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、改善教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量值得探討。

1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)好任何一門課程的根本動(dòng)力。流體力學(xué)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、概念抽象、數(shù)學(xué)公式繁瑣，教師難教、學(xué)生難學(xué)。加之學(xué)生對(duì)其在工程建設(shè)中重要性認(rèn)識(shí)不足，心理上不夠重視，造成學(xué)習(xí)積極性差。因此，如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素之一。結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為在教學(xué)過(guò)程中可以從以下幾個(gè)方面著手：（1）設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生參與主體教學(xué)，從而啟迪他們的自主思維、發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性。當(dāng)然，這需要根據(jù)授課對(duì)象的知識(shí)儲(chǔ)備量選擇適于翻轉(zhuǎn)教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，比如流體靜壓強(qiáng)分布這部分內(nèi)容，首先它易于理解，其次可以通過(guò)學(xué)識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行邏輯分析得到，第三能夠?qū)W(xué)生的思維產(chǎn)生較強(qiáng)的響應(yīng)，所以非常適合讓學(xué)生自主操刀講授。（2）根據(jù)學(xué)校特色，優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容， 貼近實(shí)際應(yīng)用。比如，針對(duì)防災(zāi)科技學(xué)院土木偏重房屋建筑的特點(diǎn)，流體的相對(duì)平衡、橋梁孔徑的計(jì)算方法及氣體動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容可安排為自學(xué)內(nèi)容，多講水工建筑物地基的抗?jié)B穩(wěn)定處理、水流對(duì)輸送管道的沖擊力等等。（3）在教學(xué)過(guò)程中省略繁雜公式的推導(dǎo)，利用多媒體技術(shù)將抽象難懂的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為清晰的動(dòng)畫描述，以應(yīng)用為目標(biāo)，遵循“基礎(chǔ)理論-案例分析-工程應(yīng)用”的路線，注重基本理論和概念的講授，重視工程技術(shù)問(wèn)題的引入，培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)實(shí)際問(wèn)題如何提取主要因素建立物理模型的能力，并能用數(shù)學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行描述，建立數(shù)學(xué)模型。可以說(shuō)這也是對(duì)授課教師的挑戰(zhàn)，改變以往只面對(duì)抽象理論的現(xiàn)狀，深入到工程當(dāng)中去，與工人打成一片，了解實(shí)際問(wèn)題，熟悉工程技術(shù)。

2優(yōu)選習(xí)題，注重引導(dǎo)

掌握基本知識(shí)是解決實(shí)際問(wèn)題的必要前提，教師可對(duì)習(xí)題分類整理，從考察基本概念的基礎(chǔ)部分逐步過(guò)渡到代表性的、從實(shí)際問(wèn)題中抽象出來(lái)的應(yīng)用部分，注重引導(dǎo)學(xué)生從解題過(guò)程學(xué)會(huì)對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，并會(huì)舉一反三。教師在講解習(xí)題的過(guò)程中一定要給學(xué)生適量的思考時(shí)間，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，加強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性。另外，作業(yè)是學(xué)好流體力學(xué)的必需環(huán)節(jié)。通過(guò)適量的習(xí)題，不僅可讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有較為深入的理解，掌握流體力學(xué)的基本思維方法，還可讓教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。批改作業(yè)過(guò)程中認(rèn)真記錄出現(xiàn)的問(wèn)題，并及時(shí)給予正確的指導(dǎo)，從而保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中跟得上、不掉隊(duì)。

3小班授課，加強(qiáng)管理

由于師資緊張，防災(zāi)科技學(xué)院流體力學(xué)課程中學(xué)生多教師少的問(wèn)題突出，一個(gè)老師常需對(duì)七八十個(gè)學(xué)生一起授課，管理150左右學(xué)生的課程學(xué)習(xí)。所謂“強(qiáng)將難敵重兵”，即便是精力再充沛的老師面對(duì)人數(shù)如此眾多的學(xué)生也難免出現(xiàn)管理不善，況且，伴隨手機(jī)電腦的普遍而衍生出來(lái)的諸多問(wèn)題都難以解決。課堂上，教師的重點(diǎn)是講授知識(shí)，然而大班管理難度的增加勢(shì)必會(huì)影響授課質(zhì)量。因此，建議在流體力學(xué)課堂中采用三十人左右的小班授課，一方面方便教師管理課堂紀(jì)律提高授課質(zhì)量，另一方面方便教師設(shè)置課堂互動(dòng)和討論，加強(qiáng)與同學(xué)之間的交流，從而了解每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)，盡量做到一對(duì)一指導(dǎo)。陶行知先生曾說(shuō)過(guò)，沒(méi)有愛(ài)就沒(méi)有教育，習(xí)近平總書記也提出好老師要有仁愛(ài)之心，然而面對(duì)剛結(jié)束高中繁重學(xué)業(yè)、處于青春叛逆期的大學(xué)生如何做到愛(ài)，這是一個(gè)值得深思的問(wèn)題。嚴(yán)苛的要求肯定會(huì)引起他們的反感，疏松的管理勢(shì)必達(dá)不到預(yù)期的目的，溝通在此時(shí)一定是一個(gè)絕佳的方法，放低教師姿態(tài)，與學(xué)生進(jìn)行朋友式的交流，課上時(shí)間不夠可以借助互聯(lián)網(wǎng)建立QQ群、微信群利用課下時(shí)間在線及時(shí)了解學(xué)生的困惑，只有深入的熟悉，才能找到問(wèn)題所在，從而進(jìn)行引導(dǎo)。這顯然是大班授課難以做到的。

4注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是流體力學(xué)課程學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)，然而，集中時(shí)間內(nèi)完成的演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能實(shí)現(xiàn)人人操作，且以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為考核手段也往往流于形式，這些都不利于學(xué)生責(zé)任心的培養(yǎng)和動(dòng)手能力的鍛煉。為此，可以利用周末適當(dāng)拉長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，讓每個(gè)學(xué)生都能獨(dú)立參與操作，并且放手讓他們?nèi)プ?，將之前教師個(gè)人難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)細(xì)化讓學(xué)生自己去完成，例如雷諾實(shí)驗(yàn)，不同管徑的拆裝、不同流體的轉(zhuǎn)換、不同流速的控制，都讓學(xué)生自己操作，這樣不僅可以培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力，而且能夠提高愛(ài)護(hù)公共設(shè)備的責(zé)任心。當(dāng)然，這一方面勢(shì)必會(huì)增加教師的工作量，另一方面對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的維護(hù)管理也提出了更高的要求。另外，為了避免出現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的相互抄襲敷衍了事，考核時(shí)不能只計(jì)較實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確與否，要全面綜合學(xué)生的操作能力、理解能力和創(chuàng)新能力，為此可以設(shè)置加分環(huán)節(jié)，給出題目，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，這不僅考察了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的掌握情況，又能激勵(lì)他們對(duì)知識(shí)的創(chuàng)新利用。

5改革考核方式

課程考試、考察方式是檢查教學(xué)效果、保證教學(xué)質(zhì)量的有效手段之一，也是實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，旨在全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、激發(fā)學(xué)生的積極性，真正發(fā)揮考試的檢測(cè)和導(dǎo)向作用。流體力學(xué)的考核長(zhǎng)期以來(lái)都是采取閉卷、筆試的方式進(jìn)行的，雖然這種形式簡(jiǎn)單、高效，但也存在一定的問(wèn)題，諸如，學(xué)生不求甚解，死記硬背花費(fèi)大量時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)習(xí)壓力增大，并且考察的內(nèi)容不夠全面。中共中央國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》明確指出：“高等教育要重視大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)。”“重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力、語(yǔ)言文字表達(dá)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作和社會(huì)活動(dòng)的能力?！边@就要求我們應(yīng)該全面科學(xué)地評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生的綜合素質(zhì)。為此，可以采取半開卷考試形式，即學(xué)生參加考試可以攜帶一張寫上課程相關(guān)內(nèi)容的A4紙進(jìn)場(chǎng)，這樣不但可以減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，也可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的歸納、總結(jié)能力，并且使命題更加科學(xué)，將重點(diǎn)放在考察學(xué)生的理解、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力上。此外，改革以往“一卷定成績(jī)”的現(xiàn)象，增加過(guò)程性考核比重，一方面降低考勤在平時(shí)成績(jī)所占分量，將課堂互動(dòng)和討論情況、翻轉(zhuǎn)課堂的自學(xué)及講解計(jì)入其中，另一方面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核比重。

6結(jié)語(yǔ)

任何一門課的教學(xué)都是以提高培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量為目標(biāo)的，流體力學(xué)也不例外，這不僅需要學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，更需要具有淵博專業(yè)知識(shí)和精湛專業(yè)技能的教師的正確引導(dǎo)，學(xué)生的參與和教師的講授如果能夠有效的結(jié)合起來(lái)，勢(shì)必會(huì)使教學(xué)質(zhì)量有一個(gè)質(zhì)的飛躍。本文根據(jù)防災(zāi)科技學(xué)院土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合流體力學(xué)課程和現(xiàn)代大學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)改革提出了一些有益的探討，以期通過(guò)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的不斷積累、凝練、升華，尋覓更適合的教學(xué)模式，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)出能學(xué)以致用的應(yīng)用型人才。

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