能動(dòng)專業(yè)“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”的教學(xué)實(shí)踐與思考

朱 兵

（上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 上海 200093）

0 引言

能源的開發(fā)和利用與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人類的生活密切相關(guān)。我國是能源消耗大國，但能源儲(chǔ)備并不富裕。為了實(shí)現(xiàn)國家碳達(dá)峰、碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)，進(jìn)一步提高各種能源的高效清潔利用將具有重要意義?！澳茉磁c動(dòng)力工程”專業(yè)則主要致力于將傳統(tǒng)能源和新能源進(jìn)行高效、清潔的開發(fā)利用。動(dòng)力工程則主要指實(shí)現(xiàn)這些能源利用或轉(zhuǎn)變的設(shè)備及相關(guān)運(yùn)行、監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)[1]。因此，“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)在整個(gè)工程學(xué)科領(lǐng)域具有舉足輕重的地位。

“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)涉及的學(xué)科領(lǐng)域非常寬廣。目前該學(xué)科一般將工程流體力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱學(xué)和動(dòng)力測(cè)控技術(shù)作為必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。實(shí)驗(yàn)測(cè)量、理論分析和數(shù)值模擬是該領(lǐng)域內(nèi)的主要研究方法。與實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論分析相比，數(shù)值模擬具有快速高效、經(jīng)濟(jì)可靠和直觀形象等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)值模擬目前已經(jīng)在學(xué)科領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并逐漸成為一種不可或缺的研究手段；另一方面，由于該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)涉及的研究對(duì)象絕大多數(shù)均與流體的流動(dòng)和傳熱密切相關(guān)。因此，在能動(dòng)專業(yè)開設(shè)“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用”課程是非常必要的。據(jù)筆者調(diào)研，目前該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)各科研院校均已開設(shè)了數(shù)值計(jì)算相關(guān)的課程。雖然目前該課程一般還主要作為一門專業(yè)選修課，但學(xué)生的選課積極性較高，對(duì)這門課程的學(xué)后反饋也是很好的。

但“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用”這門課程具有涉及知識(shí)面寬、概念抽象、數(shù)理知識(shí)要求高、計(jì)算機(jī)能力要求強(qiáng)等特點(diǎn)。在學(xué)生學(xué)習(xí)和教師講授過程中，一方面要求學(xué)生具備較好的前期課程基礎(chǔ)，熟練掌握流體力學(xué)、數(shù)理方程和計(jì)算機(jī)編程等知識(shí)；另一方面，要求教師具有寬廣的知識(shí)面和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能通過具體實(shí)際案例的展示，充分激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生在理解知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，熟練掌握數(shù)值實(shí)驗(yàn)的一般流程和方法、復(fù)雜物理問題的分析和簡化方法，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生今后應(yīng)用該研究手段的分析和解決問題的能力。因此，“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用”這門課程普遍被認(rèn)為是一門“教師難教、學(xué)生難學(xué)”的課程[2]。

目前高校課堂教學(xué)基本上采用多媒體課件教學(xué)、傳統(tǒng)板書為輔的教學(xué)手段。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是信息傳輸量大、避免即時(shí)繪制圖表和書寫冗長公式、能較好地控制授課進(jìn)度，能配以圖片或動(dòng)畫直觀展示數(shù)值計(jì)算在各領(lǐng)域的應(yīng)用，較好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在一定的程度上提高了教學(xué)效果。目前教師的教學(xué)過程主要是[3]：復(fù)習(xí)—激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)—講授新課—鞏固練習(xí)—檢查、評(píng)價(jià)—階段性復(fù)習(xí)。該教學(xué)模式具有一定的行為心理學(xué)理論基礎(chǔ)，著眼于充分挖掘人的記憶力、推理能力和間接經(jīng)驗(yàn)在掌握知識(shí)方面的作用，強(qiáng)調(diào)控制學(xué)習(xí)者的行為達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。

針對(duì)“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”課程，教師一般沿襲這種傳統(tǒng)的“傳遞—接受式”教學(xué)模式。雖然已經(jīng)嘗試采用了一些新的教學(xué)方法和技術(shù)手段，如輔以一些制作精美的多媒體課件，會(huì)使得學(xué)生能在較短時(shí)間內(nèi)接收大量的信息，也便于教師有效控制課堂教學(xué)秩序和保持知識(shí)點(diǎn)的完整性。但這種本質(zhì)上的“灌注”模式過分強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)和權(quán)威作用，認(rèn)為知識(shí)是由教師向?qū)W生單向傳遞的，忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體能動(dòng)作用。這不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的正確深入理解，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力。

根據(jù)深化高等教育的教學(xué)改革的基本要求，必須強(qiáng)化人才的基本素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，這對(duì)“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式提出了新的挑戰(zhàn)，迫切要求一批以“學(xué)”為主體的創(chuàng)新型教學(xué)模式在實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)盡快加以綜合應(yīng)用。

1 創(chuàng)新型教學(xué)體系的構(gòu)建

為了適應(yīng)新形勢(shì)下綜合性、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)能動(dòng)專業(yè)開設(shè)的“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”這門課程，筆者擬從教學(xué)理念和模式、教學(xué)內(nèi)容、方法和考核辦法方面提出一些想法，以便探索構(gòu)建一種適合能動(dòng)專業(yè)的創(chuàng)新型教學(xué)體系的可行性。

1.1 教學(xué)理念和模式創(chuàng)新

1.1.1 教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

在新形勢(shì)下，能動(dòng)專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生了解學(xué)科科學(xué)前沿及發(fā)展趨勢(shì)，熟練掌握能源轉(zhuǎn)換與利用、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識(shí)和獨(dú)立從事某項(xiàng)工作的專門技術(shù)，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、自學(xué)實(shí)踐能力和較全面的綜合素質(zhì)，滿足社會(huì)對(duì)能源動(dòng)力領(lǐng)域各方面的人才需求。圍繞能動(dòng)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)課程的教學(xué)體系必須作出相應(yīng)調(diào)整。筆者認(rèn)為，一切的變革的核心在于思想和理念上的認(rèn)同，進(jìn)而才會(huì)自覺地轉(zhuǎn)化為具體的行動(dòng)。因此，對(duì)于教師來講，教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變是構(gòu)建創(chuàng)新型教學(xué)模式的核心。鑒于此，結(jié)合筆者的一些教學(xué)體會(huì)，建議教師可從如下幾個(gè)方面加以思考和轉(zhuǎn)變：

（1）教師應(yīng)從內(nèi)心深處真正熱愛教學(xué)，并具有一定的奉獻(xiàn)精神。高校教師除了日常教學(xué)，還需要承擔(dān)科研任務(wù)，因此很多教師沒有真正用心投入到教學(xué)中去，有些只是將教學(xué)作為完成基本任務(wù)或者必需的考核工作量。有學(xué)者曾指出“只教學(xué)不搞科研的教師，其教學(xué)是膚淺的；只搞科研不教學(xué)的教師，其科研是空洞的”[4]。因此，如何較好地平衡教學(xué)和科研之間的關(guān)系，真正回歸教師教學(xué)的本源，值得思考。

（2）教師需要走到學(xué)生中去，與學(xué)生充分融合。讓學(xué)生覺得自己是他們真正需要的親切伙伴，同時(shí)自己也能從與學(xué)生的交往中觸發(fā)一些新的靈感。

（3）教師應(yīng)側(cè)重思考問題的思路、方式方法的傳授。當(dāng)今社會(huì)，知識(shí)爆炸，信息萬變，而傳授給學(xué)生思考問題的思路和方法論，可以讓學(xué)生以不變應(yīng)萬變，從而較好地與時(shí)俱進(jìn)。

（4）教師應(yīng)是課堂的“組織者、指揮家”，而非“播音員或放映員”。以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式，過分強(qiáng)調(diào)教師單向傳授知識(shí)的主體作用，而不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，喚起學(xué)生的求知欲望。因此，教師需要通過合理的課堂組織，讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中來，構(gòu)建以“學(xué)”為主體的教學(xué)模式。

（5）教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題意識(shí)，用“問題”來點(diǎn)燃學(xué)生的智慧之火、創(chuàng)新機(jī)能。

1.1.2 教學(xué)模式創(chuàng)新

當(dāng)教師在教學(xué)理念上能充分地認(rèn)識(shí)到以“學(xué)”為主體的重要性，則原先習(xí)慣采用“傳遞—接受式”的灌輸教學(xué)模式就需要作出調(diào)整。筆者建議教師可在實(shí)際教學(xué)的過程中，嘗試靈活采用如下幾種新型的教學(xué)模式[5]：

（1）啟發(fā)引導(dǎo)式。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，因此學(xué)生的興趣和態(tài)度決定了教師傳遞的知識(shí)能否被真正的接受、理解和反饋[6]。而啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)模式能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力。

由于“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”這門課程本身物理概念較為抽象、理論邏輯性較強(qiáng)、數(shù)值公式冗長枯燥，教師必須采用多種手段（如多媒體、工程案例、學(xué)科前沿?zé)狳c(diǎn)等）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在講解課程緒論階段時(shí)，應(yīng)先列舉出身邊多個(gè)與流動(dòng)和傳熱數(shù)值計(jì)算相關(guān)的案例（如各種飛行器的外形設(shè)計(jì)、飛船再入大氣層表面的熱防護(hù)、船舶減租、汽車外形優(yōu)化、天氣預(yù)報(bào)等），并應(yīng)用多媒體技術(shù)盡量多展示能動(dòng)專業(yè)數(shù)值計(jì)算相關(guān)的成果案例，讓學(xué)生不但對(duì)這門課充滿好奇心和求知欲，同時(shí)也要讓學(xué)生知道學(xué)好本門課對(duì)今后從事專業(yè)相關(guān)工作的重要意義。

在講解具體知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師不應(yīng)直接告訴學(xué)生結(jié)果或者結(jié)論，而是應(yīng)該盡量設(shè)定好知識(shí)點(diǎn)有效的情境條件，然后充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，給予學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間，讓他們通過自身的感知、經(jīng)驗(yàn)和推理得出結(jié)論。如在講解不同類型的控制方程（橢圓型、拋物線型、雙曲線型）影響域和依賴域時(shí)，可通過引導(dǎo)學(xué)生回憶感知人在不同參照系下對(duì)雷、電在空氣中的傳播過程，進(jìn)而推理獲得期望的結(jié)論。

（2）歸納與演繹式。歸納和演繹是人類認(rèn)識(shí)事物和從事科學(xué)活動(dòng)一種邏輯思維方法。人類的認(rèn)識(shí)活動(dòng)，總是先接觸到個(gè)別事物，爾后推及歸納出一般，又從一般演繹出個(gè)別，如此循環(huán)往復(fù)，使認(rèn)識(shí)不斷深化。

在傳統(tǒng)以“教”為主導(dǎo)的教學(xué)模式中，教師自身總是在不經(jīng)意間使用了歸納和演繹法，但往往忽視了對(duì)學(xué)生這種思維方式的訓(xùn)練。新形勢(shì)下，教師應(yīng)該主動(dòng)完成從單純的授之以“魚”到授之以“漁”的觀念轉(zhuǎn)變，應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生實(shí)際參與到歸納和演繹的過程中去。這樣不但使得學(xué)生積極參與了教學(xué)的過程，主動(dòng)掌握了知識(shí)，而且鍛煉了學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力。比如先對(duì)學(xué)生分組，讓每組的學(xué)生進(jìn)行不同參數(shù)圓柱繞流數(shù)值實(shí)驗(yàn)，再通過頭腦風(fēng)暴的方式，總結(jié)歸檔卡門渦街的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及影響因素。再比如在講解不同形式的流體控制方程時(shí)（微分、積分、守恒、非守恒），可針對(duì)一種形式的方程給出推導(dǎo)的思路和方法，講解每一項(xiàng)的物理意義，然后給出其他形式的方程建模思路和最終表達(dá)形式。具體的演繹過程可嘗試讓學(xué)生自己訓(xùn)練完成，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考不同形式方程相互轉(zhuǎn)化及每一項(xiàng)的物理意義。此外，還應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生推演在什么條件下實(shí)現(xiàn)方程的簡化，掌握如何從一般到特殊的過程。

（3）應(yīng)用導(dǎo)向式。理工院校的能動(dòng)專業(yè)學(xué)生應(yīng)注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)。因此，“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”的教學(xué)必須與工程實(shí)踐相結(jié)合，這樣一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面促進(jìn)學(xué)生能將學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程問題中，真正做到學(xué)以致用。

教師在應(yīng)用導(dǎo)向式思維的指導(dǎo)下，必須充分地準(zhǔn)備與每個(gè)知識(shí)點(diǎn)相應(yīng)的實(shí)際工程應(yīng)用案例，通過案例的導(dǎo)入、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再訓(xùn)練學(xué)生掌握一步步將復(fù)雜工程問題簡化建模的思路，最后再歸納總結(jié)與相應(yīng)的理論知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。比如在分析燃煤鍋爐燃燒時(shí)，可先給出數(shù)值計(jì)算爐膛內(nèi)燃燒組分分布、溫度場(chǎng)分布的圖片，然后引導(dǎo)學(xué)生思考這個(gè)數(shù)值計(jì)算過程考慮了哪些因素，忽略了哪些因素？從而建立合理的數(shù)值計(jì)算簡化幾何模型和數(shù)學(xué)模型。

在應(yīng)用導(dǎo)向式教學(xué)過程中，教師還應(yīng)注重加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的訓(xùn)練。因此一個(gè)好的改革目標(biāo)是合理編排與課程相適應(yīng)的案例內(nèi)容，讓學(xué)生同步進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。這能讓學(xué)生將剛學(xué)到的知識(shí)馬上通過自己的實(shí)踐加以檢驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)問題認(rèn)識(shí)的深度，同時(shí)也讓學(xué)生有了相當(dāng)?shù)某删透?，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好該課程的自信心。

（4）探究式。探究式教學(xué)方法是指在教師的引導(dǎo)下，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自覺地、主動(dòng)地探索，掌握認(rèn)識(shí)和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的起因和事物內(nèi)部的聯(lián)系，并從中找出規(guī)律[7]。顯然，這種方法更多地強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對(duì)學(xué)生本身的綜合素質(zhì)和自學(xué)能力要求較高，教師起到組織和適時(shí)引導(dǎo)幫助的作用。

在“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”的教學(xué)過程中，也可以針對(duì)特定的專題和特定的學(xué)生群體嘗試采用探究式教學(xué)方法，著力培育一批具有創(chuàng)新能力的研究型人才。比如老師可以在教學(xué)中間階段設(shè)定幾個(gè)經(jīng)典的或者學(xué)科領(lǐng)域前沿的專題，讓一部分學(xué)有余力的學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)、文獻(xiàn)的調(diào)研和閱讀、定期的交流和指導(dǎo)，對(duì)設(shè)定的專題有較為深入的理解和認(rèn)識(shí)，掌握從事科研活動(dòng)基本的方法，激發(fā)學(xué)生可能從事科研活動(dòng)樂趣。比如，筆者針對(duì)霧霾、病毒等社會(huì)熱點(diǎn)問題，嘗試讓一部分感興趣的學(xué)生采用數(shù)值實(shí)驗(yàn)的方法，模擬污染環(huán)境的空氣對(duì)人的呼吸道的影響。

1.2 教學(xué)內(nèi)容、方法和考核辦法創(chuàng)新

1.2.1 教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

針對(duì)“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”課程，為了能適應(yīng)能動(dòng)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力，筆者在實(shí)際教學(xué)過程中將教學(xué)內(nèi)容作了較大調(diào)整。經(jīng)過幾個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，最后的教學(xué)效果有了很好的反饋。教學(xué)內(nèi)容調(diào)整主要包括如下幾個(gè)方面：

（1）理論部分總體保持知識(shí)點(diǎn)的完整性，側(cè)重思路、概念、物理意義和流程的講解。如緒論部分側(cè)重列舉數(shù)值計(jì)算的應(yīng)用案例，特別是自己科研項(xiàng)目相關(guān)的案例，側(cè)重回答：什么是CFD？為什么要學(xué)習(xí)CFD？CFD能解決什么問題？主要的研究方法有哪些？控制方程形式及其性質(zhì)部分則著重回答建模的思路和物理意義，數(shù)值計(jì)算采用守恒形式的優(yōu)勢(shì)，不同形式方程的解的依賴和影響。方程的離散格式部分著重講解格式對(duì)解的穩(wěn)定性，精度，收斂區(qū)間。代數(shù)方程求解部分側(cè)重迭代求解，Simple求解器和耦合求解器。湍流模型部分側(cè)重講解為什么需要湍流模型？目前常用的湍流模型優(yōu)缺點(diǎn)等。

（2）案例應(yīng)用環(huán)節(jié)以分專題的形式，著重建模思路、實(shí)踐應(yīng)用技能的訓(xùn)練。如以不可壓（泵、風(fēng)機(jī)）、可壓縮（壓氣機(jī)、透平）為例，講解旋轉(zhuǎn)機(jī)械的數(shù)值實(shí)驗(yàn)方法；以密閉加熱爐為例，講解（自然對(duì)流、強(qiáng)迫對(duì)流、輻射、共軛傳熱）；以攪拌器為例，講解（多相流動(dòng)、自由面、化學(xué)反應(yīng)、空化等）；以閥門開啟關(guān)閉過程為例，講解（動(dòng)網(wǎng)格、流固耦合、參數(shù)優(yōu)化、二次開發(fā)）等。

（3）理論與實(shí)踐相結(jié)合，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。通過講解數(shù)值實(shí)驗(yàn)在能動(dòng)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生把握工程整體觀念，不斷強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合能力。

（4）設(shè)定學(xué)科前沿、社會(huì)熱點(diǎn)中的專題，引導(dǎo)訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維，獨(dú)立思考和解決問題的能力。如環(huán)境污染專題，生命健康和病毒傳播專題，燃料電池專題、直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)專題、新能源開發(fā)專題中的數(shù)值計(jì)算相關(guān)問題。

1.2.2 教學(xué)方法變革

教師在自身完成了教學(xué)理念、模式和內(nèi)容調(diào)整后，在教學(xué)方法上也需要作出相應(yīng)的變革。

（1）以“啟發(fā)引導(dǎo)、歸納與演繹、應(yīng)用導(dǎo)向、探究等”教學(xué)模式為指引，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，靈活采用講解、提問、討論、自學(xué)、演示、練習(xí)等多種教學(xué)方法。

（2）主動(dòng)運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段。教學(xué)過程中除常規(guī)教學(xué)手段外，積極采用多媒體技術(shù)，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，如采用多媒體手寫板推導(dǎo)公式、3D虛擬視覺逼真看實(shí)際結(jié)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)與傳熱等。

（3）注重實(shí)踐案例教學(xué)。教師示例呈現(xiàn)發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的全過程，通過補(bǔ)充延伸案例，再次強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力訓(xùn)練。

1.2.3 考核辦法改變

“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”課程，曾采用過的考核辦法有開、閉卷考試、專題小論文、上機(jī)實(shí)踐等。這些方法均無法全面反映學(xué)生的綜合能力，也不易于學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。筆者目前采用的考核辦法是針對(duì)每個(gè)學(xué)生今后可能從事或感興趣的方向，通過讓他們自己文獻(xiàn)調(diào)研，在前幾周內(nèi)確定專題。在學(xué)期結(jié)束時(shí)，在課堂上PPT完整講解題目的背景和意義，國內(nèi)外此專題的研究現(xiàn)狀，針對(duì)某個(gè)方面用學(xué)到的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行了嘗試，取得了什么結(jié)論。當(dāng)然，中途每個(gè)學(xué)生可與我進(jìn)行互動(dòng)討論，但我要求的前提是自己需要先有調(diào)研和想法。最終，每個(gè)學(xué)生的具體成績由我與學(xué)生們?cè)u(píng)定的綜合加權(quán)獲得。經(jīng)幾屆學(xué)生的實(shí)踐，說明這種考核方法是適合該課程特點(diǎn)的一種較好的考試辦法。它可促進(jìn)學(xué)生掌握數(shù)值實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際分析問題和解決問題的能力。

2 幾點(diǎn)體會(huì)

通過幾年的教學(xué)實(shí)踐，在“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”課程教學(xué)改革方面有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

2.1 盡快完成思路上的轉(zhuǎn)變

思想觀念決定行動(dòng)。我們應(yīng)從內(nèi)心深處熱愛我們的學(xué)生，就像愛護(hù)我們自己的孩子一樣，與學(xué)生們充分融合，應(yīng)側(cè)重學(xué)生的創(chuàng)新思路和思維的訓(xùn)練，傳授他們思考問題的方式和方法，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和探索新事物的機(jī)能。

2.2 靈活運(yùn)用多種創(chuàng)新型教學(xué)模式和方法

在以“學(xué)”為主體的框架指導(dǎo)下，教學(xué)模式應(yīng)追求創(chuàng)新，教學(xué)手段應(yīng)靈活多樣。教師應(yīng)較好地組織學(xué)生和課堂教學(xué)進(jìn)程，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、參與感和成就感。

2.3 精心挑選和準(zhǔn)備教學(xué)案例

案例教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。教師應(yīng)精心挑選適合的教學(xué)案例。實(shí)踐案例應(yīng)與教學(xué)理論知識(shí)點(diǎn)緊密關(guān)聯(lián)，又具有典型的代表性，能貼近生活、工程實(shí)際，或者是學(xué)科前沿問題。案例演示環(huán)節(jié)教師應(yīng)格外需要充分準(zhǔn)備，側(cè)重過程和思路的演練、節(jié)奏的有效控制和突發(fā)情況的隨機(jī)應(yīng)變。

3 結(jié)束語

為了適應(yīng)新形勢(shì)下，能動(dòng)專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、綜合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，切實(shí)提高課堂教學(xué)質(zhì)量，筆者以“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”課程教學(xué)為例，結(jié)合能動(dòng)專業(yè)學(xué)生和課程的特點(diǎn)，嘗試從教學(xué)理念轉(zhuǎn)變、以“學(xué)”為主體的教學(xué)模式創(chuàng)新、教學(xué)內(nèi)容、方法和考核辦法調(diào)整等方面，提出了構(gòu)建適合能動(dòng)專業(yè)創(chuàng)新型教學(xué)體系的設(shè)想。最后，結(jié)合筆者對(duì)“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用”課程的教學(xué)體會(huì)，提出了幾點(diǎn)體會(huì)和需要注意的地方。