工程流體力學(xué)課堂教學(xué)方法探討

陳二云 和錚 楊愛(ài)玲

【摘要】立足于工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐，探討工程流體力學(xué)課堂教學(xué)方法。通過(guò)建設(shè)教學(xué)隊(duì)伍、教學(xué)模式調(diào)研改革和修改教學(xué)大綱等方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的獨(dú)立思考能力，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué)? 教學(xué)效果? 教學(xué)模式

【基金項(xiàng)目】上海理工大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展項(xiàng)目（CFTD194007）;上海理工大學(xué)優(yōu)質(zhì)在線課程建設(shè)項(xiàng)目;上海理工大學(xué)科研課程建設(shè)項(xiàng)目。

【中圖分類號(hào)】G64 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）21-0037-02

工程流體力學(xué)是一門既古老又發(fā)展的學(xué)科，說(shuō)它古老是因?yàn)樗嘟褚延袔装倌甑陌l(fā)展歷史，說(shuō)它發(fā)展是因?yàn)槿祟悓?duì)流體力學(xué)的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)沒(méi)有完善，包括湍流在內(nèi)的許多問(wèn)題還處于不斷的研究和探索階段。因此，在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，如何適應(yīng)當(dāng)前本科生培養(yǎng)的需求， 使工程流體力學(xué)課程的授課變得鮮活和豐富起來(lái)，就成了授課教師反復(fù)思索的問(wèn)題。

本文作者根據(jù)自己多次流體力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐以及與學(xué)生的交流活動(dòng)，探討工程流體力學(xué)教學(xué)方法，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的獨(dú)立思考能力。為此，我校工程流體力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：

一、依托科研優(yōu)勢(shì)提高教師隊(duì)伍教學(xué)水平

工程流體力學(xué)授課知識(shí)涉及到場(chǎng)論、高等數(shù)學(xué)和張量分析等多個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，授課過(guò)程一定要注重物理概念與數(shù)學(xué)表達(dá)式之間的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)物理含義的數(shù)學(xué)表示以及對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的物理解釋[1]。同時(shí)，在講授過(guò)程中還要注重思維和方法論，在引進(jìn)概念介紹方法時(shí)，突出解決問(wèn)題的思維方法及推理要點(diǎn)，在講課中試圖建立一個(gè)比較嚴(yán)密、完整的理論教學(xué)體系。這對(duì)教學(xué)老師的教學(xué)能力、講課內(nèi)容和方式方法都提出了較高的要求。由此可以看出，形成工程流體力學(xué)優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)體系的基礎(chǔ)是建設(shè)一支合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)和高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。我校承擔(dān)本課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事與流體機(jī)械和動(dòng)力機(jī)械相關(guān)的流體力學(xué)基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)開發(fā)， 承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、省部級(jí)和上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)等項(xiàng)目，不僅有利于教師隊(duì)伍理解學(xué)科前沿的研究工作，而且加強(qiáng)了基礎(chǔ)流體力學(xué)知識(shí)背景同科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)間的有機(jī)結(jié)合， 這為工程流體力學(xué)課程建設(shè)提供了有力的智力保障。而且，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)老教師組織青年教師從助教做起，通過(guò)聽課、教學(xué)研討、崗位練兵等活動(dòng)不斷豐富青年教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，逐步發(fā)展成為工程流體力學(xué)主講教師。

二、教學(xué)模式調(diào)研改革

傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在著很多弊端，大多是“灌輸式教學(xué)”的方法，老師與學(xué)生之間被定位為演員和觀眾的關(guān)系。但長(zhǎng)期反復(fù)以這樣的教學(xué)方式來(lái)教學(xué)，學(xué)生們不僅會(huì)感到枯燥無(wú)聊，而且會(huì)變得越來(lái)越被動(dòng)?，F(xiàn)在很多創(chuàng)新模式的課堂，無(wú)論是翻轉(zhuǎn)課堂還是視頻教學(xué)，其實(shí)都太過(guò)于形式化，學(xué)生們都是為了完成任務(wù)，而且這些體系都不夠完善，無(wú)法真正達(dá)到預(yù)期目的。為此，本班學(xué)生和錚基于現(xiàn)有的《工程流體力學(xué)》課程的教學(xué)方式進(jìn)行了調(diào)查（如圖1所示），并給出實(shí)質(zhì)性的改革建議。

本次調(diào)查結(jié)果共收到來(lái)自上海理工大學(xué)、上海交通大學(xué)大學(xué)和昆明理工大學(xué)等共計(jì)1016名同學(xué)的資料反饋。從調(diào)查結(jié)果我們可以看出，大多數(shù)同學(xué)更偏向于老師和同學(xué)一起互動(dòng)的教學(xué)模式。在課堂上放小視頻，小組展示，使用PPT，小程序以及寫板書都是很受學(xué)生歡迎的教學(xué)方法。通過(guò)以上調(diào)查，給出以下方案：

1.將班里同學(xué)進(jìn)行分組，最好兩人一組。每次課前以PPT的形式做展示（10min左右），一個(gè)人來(lái)復(fù)習(xí)上次課的內(nèi)容，一個(gè)人來(lái)帶著大家預(yù)習(xí)本次課的內(nèi)容。展示后老師對(duì)展示的內(nèi)容總結(jié)，補(bǔ)漏。這樣一方面可以促使學(xué)生課后自主復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)，另一方面還可以讓老師迅速的了解到學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度。

2.老師講課以PPT和板書相結(jié)合的形式，PPT為主要脈絡(luò)，而本次課的重點(diǎn)難點(diǎn)應(yīng)該以板書的形式在黑板上推導(dǎo)。PPT雖然圖文結(jié)合，脈絡(luò)也很清晰，但課堂重點(diǎn)還是以板書的形式授課來(lái)加深印象。

3.老師可以找一些與本次課堂內(nèi)容相關(guān)的小視頻，包括一些實(shí)驗(yàn)或者生活小趣事，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行播放。一方面用來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面也可以達(dá)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的目的。

4.在每次課后，應(yīng)該有個(gè)小測(cè)試?？梢允褂檬謾C(jī)小程序或紙質(zhì)作業(yè)。一方面起到一個(gè)簽到的作用，另一方面

也可以趁熱打鐵，使學(xué)生更快的掌握知識(shí)點(diǎn)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)同學(xué)聽懂了但不一定會(huì)運(yùn)用，通過(guò)測(cè)試?yán)蠋熆梢愿苯拥亟邮盏綄W(xué)生反饋的信號(hào)，為本次課的授課成果提供一個(gè)客觀依據(jù)。

三、教學(xué)大綱調(diào)整

根據(jù)上述調(diào)研結(jié)果，為適應(yīng)新的教學(xué)方案，我校工程流體力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)原有教學(xué)大綱進(jìn)行了調(diào)整，希望在后期教學(xué)過(guò)程中實(shí)施。調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容包括課堂引導(dǎo)、學(xué)習(xí)研討復(fù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分，通過(guò)課后習(xí)題、專題PPT口頭報(bào)告、實(shí)驗(yàn)方案等形式調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化教學(xué)效果。此外，為了加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，按照課堂教學(xué)與課后學(xué)習(xí)1：1的形式增加了課后學(xué)時(shí)。章節(jié)內(nèi)容和學(xué)時(shí)具體安排見表1。

四、結(jié)束語(yǔ)

由此可見， 工程流體力學(xué)的教學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用并重視學(xué)生的主體地位，增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)交流，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳二云，楊愛(ài)玲，戴韌.依托科研優(yōu)勢(shì)建設(shè)高等流體力學(xué)優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)體系[J].教育研究，2012（7）：31

作者簡(jiǎn)介：

陳二云（1977-），內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，副教授，博士。