導語：如何才能寫好一篇流體力學的概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

論文關鍵詞：流體力學；制冷與低溫工程；教學改革

目前，鄭州輕工業學院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業已被評為國家級特色專業。為了加強制冷與低溫工程專業學生能力的培養，造就人才，有必要對制冷與低溫工程專業的教學進行全面的改革。

“流體力學”是制冷與低溫工程專業的一門重要的專業基礎課，主要分為流體靜力學和流體動力學，研究流體平衡、運動規律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應用的科學。由于流動現象和流動規律及其影響因素十分復雜，故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應用廣、對學生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。加上學生對流體流動機理普遍缺乏感性認識，導致“流體力學”課程歷來被公認為是教師難教、學生難學難懂的課程之一。因此，迫切需要進行“流體力學”課程教學改革，使學生學好本門課程，提高課程教學質量，使學生能更深刻地理解和掌握專業理論知識，培養學生的綜合分析應用能力和創新能力，全面提高專業素質。

分析目前我院制冷與低溫工程專業“流體力學”課程教學的現狀，發現存在以下主要問題：首先，“流體力學”理論性強，概念多而抽象，難以理解，學生普遍缺乏對流體力學問題的感性認識，學習興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導過程復雜，且大多涉及到“高等數學”的偏微分方程，另還涉及到“大學物理”、“理論力學”、“材料力學”等方面的知識，學生理解困難；另外，學生對所學的知識不能靈活應用。因此怎樣激發學生的學習興趣，選擇合適的教學模式組織教學，全面實現該課程教學目標，提高教學質量，是該課程教學亟待解決的問題。

一、改革教學方法

學好“流體力學”這門課對于制冷與低溫工程專業的學生來說至關重要。讓學生理解流體靜止和運動的規律及其影響因素，不僅能為學生學習后續的專業課程提供必要的理論基礎，也能為學生以后分析解決實際工程中的實際問題提供理論指導。怎樣才能讓學生學好這門課，筆者結合自己的教學經驗，認為可以從以下幾方面著手。

1.激發學生學習興趣

學生是學習的主體，而“流體力學”又是大家公認難學的課程，因此學生的學習積極性高低決定著“流體力學”這門課教學的成敗。

要提高學生學習“流體力學”的積極性，首先要上好“緒論”課?！熬w論”課是學生接觸和了解“流體力學”這門課的窗口，也是教師的教學水平和教學方式的第一次展示，“緒論”課上得好不好直接影響到“流體力學”課程教學的成功與否。通過“緒論”課讓學生對“流體力學”的發展及其廣泛的工程實際應用有一個大致的了解，使他們充分意識到“流體力學”知識和我們的生活及國家的建設密切相關，深刻理解“流體力學”知識在今后的學習和解決實際工程問題中的重要作用。

教師在講授一些理論知識之前，可先舉出很多貼近生活的有趣實例或者先提一些問題來激發學生的學習興趣，啟發引導學生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學生：在水中游得快還是在油中游得快？為什么？又如在描述流體運動有兩種方式——拉格朗日法和歐拉法時，可以將在座的學生和教室里的每個座位作為研究對象來進行類比，從而讓學生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學生帶著問題去學習，讓學生親身感受到參與教學活動是一件樂事、趣事，由愿學到愛學再到樂學。實踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學生學習的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學生的注意力，激發學生學習的主觀能動性，還可以使學生充分意識到本課程對今后學習和工作的重要意義，并且能加深學生對所學知識的理解和記憶，使學生分析問題和解決問題的能力得以提高。

另外，還應充分利用多媒體，通過圖片、動畫讓學生直觀了解各種流動現象，而不是停留在抽象層面，從而提高學生學習“流體力學”的興趣。

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動現象和分析流動機理，需要應用數學工具。學生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂數學，然而讀懂了數學不一定意味著明白了數學符號背后所代表的物理意義?！傲黧w力學”教學實踐表明，學生從讀懂數學到理解流動問題的物理本質有一個過程。教師的一個重要任務就是做好各方面的工作，幫助學生完成從讀懂數學到理解流動的物理本質這一過程的轉變，進一步建立起科學的思維方式。

“流體力學”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運動方程、連續方程、動量方程、伯努利方程等理論知識時都有大量的公式，這些公式涉及一些高數、物理、力學方面的知識，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學”的公式推導采用歐拉法，與物理及其他力學不同，學生的觀念不易改變，而且推導過程復雜，學生理解掌握很困難。如果過分強調“流體力學”知識的嚴密性和完整性，對每個公式的每個推導細節都逐一介紹，推導過程將會枯燥無味，學生只會被弄得糊里糊涂，興趣全無。而如果直接給出公式，讓學生死記硬背，只能讓學生不知其所以然，當然也就不能真正用所學知識來解決實際問題了。

根據多年的教學經驗，筆者認為：“流體力學”中公式的講解應將重點放在概念引入、理論模型建立的思想、基本原理和主要步驟以及公式的物理意義與應用限制上。首先對基本概念力爭講透，概念清楚了，公式的講解推演才有意義。然后重點使學生明確公式的物理意義及公式中各項參數的物理意義和幾何意義，只有真正理解了公式的物理意義，才能靈活使用公式解決實際工程問題。最后應強調公式的應用范圍及應用注意事項。由于流動的多樣性，“流體力學”中的很多方程都是在一定的條件下得到的，如伯努利方程就有多種形式（理想流體、實際流體、流體是否可壓等），在具體運用時，要根據具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業

學習的最終目的是讓學生能夠獨立自主地解決實際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個原理去解決實際問題。課后作業是檢查學生對所學知識理解、掌握程度的一種手段，同時也是培養學生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應由學生獨立地完成一定量的課后練習題，這是“流體力學”學習過程的重要組成部分，解題過程實質就是利用“流體力學”的基本原理和基本方程分析和解決實際問題的一個訓練過程，課后習題可以幫助學生加深對基本概念和基本理論知識的理解。

然后再由教師通過習題課的方式，利用具有代表性的習題和一些學生普遍認為困難、出錯多的習題，講述流體力學原理在工程實例中的應用。在講解習題時，重在提供條理清晰的解題思路、詳細具體的解題步驟，使學生在此過程中掌握解決問題的正確方法和技巧，以便在以后的學習工作中舉一反三、觸類旁通、學以致用。這一過程增強了學生對流動過程物理本質的理解，將物理問題與數學工具有機地結合起來，有助于學生對與專業相關聯的實際工程問題進行認真思考，有效的增強了學生分析并解決實際問題的能力。

二、改革教學手段

多媒體教學以其形象、直觀、生動、具體、易于理解的教學特點，豐富的教學內容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。

多媒體教學在“流體力學”教學過程中發揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學”中那些難以用語言描述的流動圖像、抽象難懂的知識點，如拉格朗日和歐拉法的描述，流線與跡線、層流、湍流等，通過圖片、動畫和視頻資料直觀形象地展現給學生，使其從感性認識開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關內容，并使學生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時間寫板書表述的和不易通過板書表述的內容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習題等。采用多媒體教學，授課的信息量增多了，教學內容更豐富了，學生在有限的時間內接收的知識更多了，學生的學習興趣提高了，學生的思路拓寬了，教學質量也提高了。

多媒體教學的發展并不意味著要摒棄傳統的板書教學。有很多學生認為板書能讓他們有更多的時間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對基礎知識的理解和掌握。根據“流體力學”既有抽象復雜的流動機理又有大量的基本概念、基本方程的特點，在教學過程中應將多媒體教學與板書教學相結合，揚長避短，發揮各自的優勢，為教學工作更好地服務。如對某些特定的流動現象，可以通過多媒體教學，加深學生對流動現象和機理的理解。而對于較重要的公式及一些重點難點內容還是采用板書教學，例如流體力學基本方程的推導過程依然使用傳統教學中的板書，有利于學生集中注意力，讓學生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學生足夠的思考時間，又可加深學生對重要知識的理解，從而獲得良好的教學效果。

篇2

關鍵詞：流體力學；制冷與低溫工程；教學改革

作者簡介：尹雪梅（1979-），女，四川資中人，鄭州輕工業學院機電工程學院，講師；張文慧（1980-），女，河南焦作人，鄭州輕工業學院機電工程學院，講師。（河南鄭州450002）

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）10-0098-02

目前，鄭州輕工業學院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業已被評為國家級特色專業。為了加強制冷與低溫工程專業學生能力的培養，造就人才，有必要對制冷與低溫工程專業的教學進行全面的改革。

“流體力學”是制冷與低溫工程專業的一門重要的專業基礎課，主要分為流體靜力學和流體動力學，研究流體平衡、運動規律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應用的科學。由于流動現象和流動規律及其影響因素十分復雜，故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應用廣、對學生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。[1]加上學生對流體流動機理普遍缺乏感性認識，導致“流體力學”課程歷來被公認為是教師難教、學生難學難懂的課程之一。[2]因此，迫切需要進行“流體力學”課程教學改革，使學生學好本門課程，提高課程教學質量，使學生能更深刻地理解和掌握專業理論知識，培養學生的綜合分析應用能力和創新能力，全面提高專業素質。

分析目前我院制冷與低溫工程專業“流體力學”課程教學的現狀，發現存在以下主要問題：首先，“流體力學”理論性強，概念多而抽象，難以理解，學生普遍缺乏對流體力學問題的感性認識，學習興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導過程復雜，且大多涉及到“高等數學”的偏微分方程，另還涉及到“大學物理”、“理論力學”、“材料力學”等方面的知識，學生理解困難；另外，學生對所學的知識不能靈活應用。因此怎樣激發學生的學習興趣，選擇合適的教學模式組織教學，全面實現該課程教學目標，提高教學質量，是該課程教學亟待解決的問題。

一、改革教學方法

學好“流體力學”這門課對于制冷與低溫工程專業的學生來說至關重要。讓學生理解流體靜止和運動的規律及其影響因素，不僅能為學生學習后續的專業課程提供必要的理論基礎，也能為學生以后分析解決實際工程中的實際問題提供理論指導。怎樣才能讓學生學好這門課，筆者結合自己的教學經驗，認為可以從以下幾方面著手。

1.激發學生學習興趣

學生是學習的主體，而“流體力學”又是大家公認難學的課程，因此學生的學習積極性高低決定著“流體力學”這門課教學的成敗。

要提高學生學習“流體力學”的積極性，首先要上好“緒論”課?！熬w論”課是學生接觸和了解“流體力學”這門課的窗口，也是教師的教學水平和教學方式的第一次展示，“緒論”課上得好不好直接影響到“流體力學”課程教學的成功與否。通過“緒論”課讓學生對“流體力學”的發展及其廣泛的工程實際應用有一個大致的了解，使他們充分意識到“流體力學”知識和我們的生活及國家的建設密切相關，深刻理解“流體力學”知識在今后的學習和解決實際工程問題中的重要作用。[3]

教師在講授一些理論知識之前，可先舉出很多貼近生活的有趣實例或者先提一些問題來激發學生的學習興趣，啟發引導學生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學生：在水中游得快還是在油中游得快？為什么？又如在描述流體運動有兩種方式――拉格朗日法和歐拉法時，可以將在座的學生和教室里的每個座位作為研究對象來進行類比，從而讓學生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學生帶著問題去學習，讓學生親身感受到參與教學活動是一件樂事、趣事，由愿學到愛學再到樂學。實踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學生學習的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學生的注意力，激發學生學習的主觀能動性，還可以使學生充分意識到本課程對今后學習和工作的重要意義，并且能加深學生對所學知識的理解和記憶，使學生分析問題和解決問題的能力得以提高。

另外，還應充分利用多媒體，通過圖片、動畫讓學生直觀了解各種流動現象，而不是停留在抽象層面，從而提高學生學習“流體力學”的興趣。

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動現象和分析流動機理，需要應用數學工具。學生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂數學，然而讀懂了數學不一定意味著明白了數學符號背后所代表的物理意義。“流體力學”教學實踐表明，學生從讀懂數學到理解流動問題的物理本質有一個過程。教師的一個重要任務就是做好各方面的工作，幫助學生完成從讀懂數學到理解流動的物理本質這一過程的轉變，進一步建立起科學的思維方式。

“流體力學”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運動方程、連續方程、動量方程、伯努利方程等理論知識時都有大量的公式，這些公式涉及一些高數、物理、力學方面的知識，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學”的公式推導采用歐拉法，與物理及其他力學不同，學生的觀念不易改變，而且推導過程復雜，學生理解掌握很困難。如果過分強調“流體力學”知識的嚴密性和完整性，對每個公式的每個推導細節都逐一介紹，推導過程將會枯燥無味，學生只會被弄得糊里糊涂，興趣全無。而如果直接給出公式，讓學生死記硬背，只能讓學生不知其所以然，當然也就不能真正用所學知識來解決實際問題了。

根據多年的教學經驗，筆者認為：“流體力學”中公式的講解應將重點放在概念引入、理論模型建立的思想、基本原理和主要步驟以及公式的物理意義與應用限制上。首先對基本概念力爭講透，概念清楚了，公式的講解推演才有意義。然后重點使學生明確公式的物理意義及公式中各項參數的物理意義和幾何意義，只有真正理解了公式的物理意義，才能靈活使用公式解決實際工程問題。最后應強調公式的應用范圍及應用注意事項。由于流動的多樣性，“流體力學”中的很多方程都是在一定的條件下得到的，如伯努利方程就有多種形式（理想流體、實際流體、流體是否可壓等），在具體運用時，要根據具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業

學習的最終目的是讓學生能夠獨立自主地解決實際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個原理去解決實際問題。課后作業是檢查學生對所學知識理解、掌握程度的一種手段，同時也是培養學生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應由學生獨立地完成一定量的課后練習題，這是“流體力學”學習過程的重要組成部分，解題過程實質就是利用“流體力學”的基本原理和基本方程分析和解決實際問題的一個訓練過程，課后習題可以幫助學生加深對基本概念和基本理論知識的理解。

然后再由教師通過習題課的方式，利用具有代表性的習題和一些學生普遍認為困難、出錯多的習題，講述流體力學原理在工程實例中的應用。在講解習題時，重在提供條理清晰的解題思路、詳細具體的解題步驟，使學生在此過程中掌握解決問題的正確方法和技巧，以便在以后的學習工作中舉一反三、觸類旁通、學以致用。這一過程增強了學生對流動過程物理本質的理解，將物理問題與數學工具有機地結合起來，有助于學生對與專業相關聯的實際工程問題進行認真思考，有效的增強了學生分析并解決實際問題的能力。

二、改革教學手段

多媒體教學以其形象、直觀、生動、具體、易于理解的教學特點，豐富的教學內容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。[4]

多媒體教學在“流體力學”教學過程中發揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學”中那些難以用語言描述的流動圖像、抽象難懂的知識點，如拉格朗日和歐拉法的描述，流線與跡線、層流、湍流等，通過圖片、動畫和視頻資料直觀形象地展現給學生，使其從感性認識開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關內容，并使學生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時間寫板書表述的和不易通過板書表述的內容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習題等。采用多媒體教學，授課的信息量增多了，教學內容更豐富了，學生在有限的時間內接收的知識更多了，學生的學習興趣提高了，學生的思路拓寬了，教學質量也提高了。

多媒體教學的發展并不意味著要摒棄傳統的板書教學。有很多學生認為板書能讓他們有更多的時間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對基礎知識的理解和掌握。根據“流體力學”既有抽象復雜的流動機理又有大量的基本概念、基本方程的特點，在教學過程中應將多媒體教學與板書教學相結合，揚長避短，發揮各自的優勢，為教學工作更好地服務。如對某些特定的流動現象，可以通過多媒體教學，加深學生對流動現象和機理的理解。而對于較重要的公式及一些重點難點內容還是采用板書教學，例如流體力學基本方程的推導過程依然使用傳統教學中的板書，有利于學生集中注意力，讓學生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學生足夠的思考時間，又可加深學生對重要知識的理解，從而獲得良好的教學效果。

三、 結束語

總之，高等教育教學改革，特別是專業課程的教學改革，是一個長期而艱巨的實踐過程?！傲黧w力學”是制冷與低溫工程專業的一門重要的專業基礎課，在教學中要根據學校的具體情況改革教學方法和教學手段，借助現代教育技術與手段，充分調動學生的學習興趣，結合生活、生產、科研中的實際問題，進行深入淺出、生動活潑的講解，揭示問題的本質，向學生傳授治學方法，擴大學生的知識面，培養學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力，培養學生的創新精神，以取得更好的教學效果。

參考文獻：

[1]王偉.土木專業工程流體力學課程教學研究[J].山西建筑,2008,34(21).

[2]吳光林.《流體力學》課程教學改革的思考[J].科技信息(科學教研),2008,(14):172-173.

篇3

（甘肅農業大學 工學院，甘肅 蘭州 730070）

摘要：啟發式教學是現代教育研究當中的一個重要課題，尤其是在高等教育全面改革的大背景下，通過啟發式教學引導學生自主學習，勇于創新，讓學生的個性自由發揮，充分調動學習的積極性和熱情，促進學生身心的健康發展。本文主要探討的是啟發式教學在《工程流體力學》課程教學中的運用，徹底摒棄傳統的教學觀念，讓學生成為教學活動的主體，通過教師的啟發引導，讓學生更加主動地學習。

關鍵詞 ：工程流體力學；啟發式教學；教學實踐；運用

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1673-2596（2015）03-0274-02

一、引言

《工程流體力學》是我國普通高等學校工科專業的基礎課程，是一門研究液體和氣體的機械運動規律以及應用的學科。工程流體力學在土木工程、能源、動力、環境、設備、化工、航空以及國防等領域都有很重要的應用，尤其是熱能與動力工程專業的學生需要掌握系統、全面的《工程流體力學》理論知識，通過學習本課程，確保學生能夠熟練地掌握流體力學的基本概念和原理，通過實驗操作能夠將理論知識運用到實際當中，為日后的工作和學習打下堅實的基礎。鑒于此，本文主要探討啟發式教學在《工程流體力學》課程教學中的運用。

二、《工程流體力學》傳統教學理念的轉變

《工程流體力學》是工科專業的一門基礎學科，是力學的一個重要分支，主要目的是為了將流體力學知識充分運用到生產生活當中。工程流體力學的研究方法主要包括實驗研究、理論分析以及數值計算等。其中實驗研究主要是利用各種實驗儀器對流體現象進行觀測分析，總結出流體運動的規律，并在此基礎上進行預測，通常采用模型進行實驗分析；理論分析主要是根據質量守恒、動量守恒以及能量守恒等定律，加以數學分析的手段，對流體運動進行分析研究；數值計算則是利用數學語言將流體運動的普遍規律表達出來，從而獲得質量守恒、動量守恒以及能量守恒的計算方程，這些方程組合在一起成為流體力學基本方程組。《工程流體力學》課程設置的根本目的是為了讓學生熟練地掌握流體的機械運動規律，將其運用到實際生活當中，以此來解決各種與流體力學相關的問題，但是長久以來我們在課堂教學中所強調的是知識點的灌輸，學生進行機械化的記憶，缺乏創新，因此需要對傳統的教學理念進行徹底改變。

（一）幫助學生建立流體力學的思維方式

《工程流體力學》的教學大綱要求學生能夠了解及應用流體力學的基本運動規律，掌握流體力學的理論研究方法。在傳統教學理念中，課堂教學過分注重基本概念、基本理論和計算方法的學習，學生在應試教育的環境中對書本上的知識進行機械化的記憶，很大一部分學生對于知識點的記憶僅僅是為了完成考核任務，因此無法形成系統的知識體系，也無助于培養學生的科學的思維方式，使其在日后工作和學習當中遇到關于流體力學相關的問題時，無從下手。鑒于此，在現代教育理念下需要教師引導學生建立系統的流體力學知識體系，并學會運用科學的思維方式對流體力學相關的問題進行分析研究。①

（二）提高學生綜合分析應用能力

《工程流體力學》課堂教學不僅要求學生建立科學的思維方式，還需要具備對流體力學知識的綜合分析和應用能力。在傳統教學理念的影響下，學生被動地接受知識，嚴重缺乏學習的積極性和熱情，對知識和計算公式的機械化記憶，無助于培養學生的發散思維。②因此需要在《工程流體力學》課堂教學過程中引導學生對知識進行自主總結，通過對知識點的歸納總結，形成鮮明形象的記憶；與此同時在課后練習中需要增加綜合性，促進學生對流體力學知識的綜合應用。

（三）培養學生的實踐操作能力

實驗是《工程流體力學》教學活動的重要組成部分，通過實驗設計來檢驗一個理論或證實一種假設而進行的一系列操作或活動，從而更加清晰地理解和認識流體力學規律。通常實驗要預設“實驗目的”、“實驗環境”，進行“實驗操作”，最終以“實驗報告”的新聞形式發表“實驗結果”。③在傳統教學模式下，學生只能在有限的范圍內進行實驗操作，根本無法鍛煉學生的實踐操作能力，因此需要學生自主獨立的進行試驗操作，讓學生自行設計實驗內容，確定實驗方案，在實踐中不斷提高自己的操作和知識的運用能力。

（四）充分體現學生的主體地位

傳統教學與現代教學理念嚴重背離之處在于課堂教學活動中，教師往往處于主導地位，而作為教學活動關鍵核心的學生群體則成為了知識的被動接受者，單方面機械地完成課堂教學任務，無法真正達到教學的目的。這就要求，在課堂教學過程中，教師必須時刻關注教學同步，充分調動學生的參與熱情，通過討論、提問等方式，讓學生真正參與到學習活動當中，學會發現問題，解決問題的方法。④

三、啟發式教學的具體應用

（一）啟發式教學的實質

啟發式教學源遠流長，歷久彌新，“啟發”一詞最早源于古代教育家孔丘的“不憤不啟，不悱不發”。朱熹解釋說：“憤者，心求通而未得之意；悱者，口欲言而未能之貌。啟，謂開其意；發，謂達其辭?！睉嵟c悱是內在心理狀態在外部容色言辭上的表現。就是說在教學前務必先讓學生認真思考，已經思考相當長時間但還想不通，然后可以去啟發他；雖經思考并已有所領會，但未能以適當的言辭表達出來，此時可以去開導他。在現代教育理念當中，啟發式教學主要是指教學活動中教師依據課程學習的客觀規律，引導學生積極主動自覺地掌握知識的教學方法。啟發式教學可以很好地詮釋教育學之間的關系，通過設置問題情境，充分調動學生參與的積極性和主動性，啟發學生獨立思考，發展學生的邏輯思維能力，并且通過教師的適當引導培養學生的動手操作能力和獨立解決問題的能力。⑤

（二）設置問題情境

啟發式教學的關鍵在于設置問題情境，同時也是激發學生創新思維的一種有效方式。這就要求教師在《工程流體力學》課程教學中有目的、有意識地創設各種情境，鼓勵學生主動發現問題，讓學生獨立地進行探索分析。在《工程流體力學》課程教學過程中，學生遇到任何疑問都應該及時提出，向同學和老師進行探討。大量的教學實踐表明，提問可以充分調動學生的注意力和學習的積極性，通過提問鍛煉學生的探索欲和邏輯思維能力。⑥學生在啟發式教學模式下還應該增加主動性，尋找自己的興趣點，去鉆研。這樣學生才會有問題意識，可以提出問題，而不是在別人背后去解答問題。另外，設置問題情境要與實際生活相融合。可以通過創設生活或工作式的教學情境，讓學生真正感受到《工程流體力學》課程教學的多樣性以及前瞻性，通過不斷探索激發出學生潛在的學習興趣以及好奇心。

（三）充分調動學生的主動性

在啟發式教學過程中，需要充分調動學生的主動性和積極性，讓學生真正意義上成為學習活動的主導者?！豆こ塘黧w力學》課程需要打破傳統應試教育的束縛，讓學生的積極性和主動性得到充分釋放。教師組織學生進行討論時，要注意學生的反映，激發起學生發的求知欲望，引導學生通過收集資料了解流體運動的基本規律以及這些規律在工程實際中的應用，幫助他們對問題的獨立思考。例如教師可以列舉一些流體力學在生活和生產中廣泛應用的實例，使學生了解流體處于平衡及運動狀態下的力學規律，加強理論概念與現實生活的相互聯系?？傊挥兄鲃訁⑴c其中，學生才能對問題有一個深入的了解，并且能夠切身地投入自身全部的精力想方設法去解決當前所面臨的問題，而教師則完全不用花費大量的精力進行講解，只需要進行適當的指引工作，使學生的自學能力能夠充分發揮。⑦

實驗是檢驗學生動手操作以及對知識運用的最佳方式，借助實驗也可以充分調動學生學習的積極性和主動性。在問題情境環節中，學生大膽假設和創新提問以后，就需要通過實驗對問題進行模擬分析，并得到結論。在安全的保障下，進入實驗室，在教師的引導下，自己動手去做，積極探索。這樣會對學習更有幫助，而這一過程會提高學生的研究熱情，也可以提高學生團隊的協作能力。此外，在《工程流體力學》課程教學過程中，學生還可以自由組合進行某一問題的研究，當假設足夠成立的情況下，通過查詢相關的文獻資料，并進入實驗室去尋找答案。這樣一來，學生在今后的學習或者工作中，如果遇到問題，就可以真正獨立地進行思考和研究。⑧

（四）建立輕松愉悅的學習氛圍

建立輕松愉悅的學習氛圍是啟發式教學實現的前提。而長久以的來灌輸式教學，讓教師成為課堂教學的主體，其高高在上的形象，讓不少學生產生畏懼感，這也使得學習氛圍過于凝重、刻板甚至拘束。因此在教學方式上需要打破傳統教學模式的束縛，改掉以往死氣乏味的課堂教學，教師應該是教學活動的組織者和設計者，通過營造出民主、和諧、愉悅的課堂氣氛等方式更好地幫助學生調動他們的主觀能動性和積極性，鼓勵學生親自動手，并且給學生提供更多的進行流體力學討論研究的空間和機會，讓學生在獨立思考、互相討論以及動手操作中完成問題的發現與解決過程。此外，教師還需要引導學生相互尊重、相互理解，課堂氣氛做到張弛有度。讓學生在合作交流中真正理解和掌握《工程流體力學》的理論知識和基本技能，使他們真正成為學習的主人。⑨

綜上所述，啟發式課堂教學強調學生在學習過程中的主體地位。只有充分調動起學生的積極性，才能夠提高《工程流體力學》課堂教學的質量。為此，本文總結了傳統教學模式下《工程流體力學》課堂教學的種種弊端，然后在此基礎上對啟發式教學的有效途徑進行了深入研究。通過營造和諧的學習氛圍以及建立良好的師生關系，使《工程流體力學》課堂教學變得更加生動、形象。

注釋：

①張曉宏.高校研究型教學范式之探究——啟發式教學[J].教育探索，2007(3).

②朱昌流.論啟發式教學的有效實施[J].教育與職業，2007(18).

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篇4

[論文摘要]論文結合教學實踐，提出了以傳統教學模式為主、以現代化教學手段為輔的教學方法。結合實例講清楚基本概念，夠用為度重點突出理論公式的應用是常規教學應遵循的模式，并與多媒體輔助教學手段有機地結合起來，力求課堂教學的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，達到提高教學效果、提升教學質量的目的。

一、前言

《流體力學》是研究流體所遵循的宏觀運動規律以及流體和周圍物體之間的相互作用規律的科學，它建立在現場觀測、實驗室模擬、經典理論分析、數值計算基礎上，具有嚴謹的理論性、原理的抽象性、概念多、方程推導繁雜等特點，對學生具備高等數學知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學理論的感性認識，都有某種程度的畏懼感，導致教師難教、學生難懂成為較普遍的現象。

我校機械設計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環境工程、礦物加工工程、建筑環境與設備工程、工程力學等專業的學生都須具備不同程度的流體力學知識和技能，它是各專業后續課程如：液壓傳動、水力學、流體機械、空氣調節、傳熱學等課程的基礎。

為此，作者通過教學實踐，就多樣化的教學方法、更新的教學內容、引入高科技的教學手段等方面進行探討，以期提高《流體力學》的教學質量。

二、以傳統課堂教學為主

《流體力學》的課程體系分為基本理論、基本應用和專門課題三大知識模塊，它要求學生具備扎實的微積分知識、力學知識等。學生在接觸流體力學課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導過程容易厭煩，因而《流體力學》的教學應該以傳統教學方法為主。因為在傳統的課堂教學中，學生獲取知識主要是聽教師講課，通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導公式、突出重點、強調難點，以學生容易接受的講課速度，留給學生更多的思考和消化的時間，再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動，會達到很好的教學效果。

(一)結合實例，講清楚基本概念

流體力學的概念多、現象多，且很多概念和現象比較抽象，難以理解，諸如：拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進行講解，例如在講授描述流體運動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時，學生們很難理解。為了將概念通俗化，上課時筆者以城市公共交通部門統計客運量所采用兩種方法為例：①在每一輛公交車上安排記錄員，記錄每輛車在不同時刻（站點）上下車人數，此法類似于拉格朗日法的質點跟蹤，它與跡線的定義對應；②在每一公交站點安排記錄員，記錄不同時刻經過該站點車輛的上下車人數，此法等同于歐拉法，與流線的定義對應。

在講解伯努利方程原理的時候，例舉1912年“豪克”號鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號遠洋輪相撞的船吸現象，讓學生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關，流速越大，壓強越?。环粗嗳?。

概念是公式推演的基石，沒有準確的概念，后續的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內部聯系和區別，教師易教、學生易懂，將會達到事半功倍的效果。

（二）以用為度，重點突出理論公式的應用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的具體應用，是流體靜力學和流體動力學的基礎，始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候，先從容易理解的靜力學平衡微分方程推導開始，強調公式所依據的原理是牛頓第二定律，假設條件是平衡、理想、靜止的流體，重點引導學生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實際應用。這樣學習到后面的動力學伯努利方程時，先易后難、循序漸進，學生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規律時，就要求學生必須掌握推導過程，因為它在解決一般平衡流體內部的壓強分布規律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續性方程和動量方程的學習，只強調記住結論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做，有效地避免了大量公式繁瑣的推導給學生帶來的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點突出。

不可否認，依靠粉筆與黑板的教學條件、以教師為主體的傳統教學模式，教學形式單一，教學手段不先進，教學效率不高，適應不了課程教學學時少、受教育學生數增加的情況。

三、以現代化的教學手段為輔

當前以計算機多媒體技術為主的現代化教學手段已經普遍地應用于高校的教學中。制作教學用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學有力的輔助教學手段，可以在有限的時間內，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內容及有關背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學習者，將流體力學中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發學生學習興趣，使得學生能夠從感性認識開始，逐步上升到理性認識，進而能夠達到運用知識解決問題的能力。

結合流體力學精品課程的建設，教學團隊制作了流體力學多媒體電子教案，并在教學過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學效果。在設計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學的基本規律，既發揮傳統板書教學中容易帶動學生思路、逐條在黑板上書寫的特點，在課件制作中根據講解的進度逐條展現公式條目等內容，同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現出來，幫助學生建立清晰的印象。教學團隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據的時候，制作了雷諾實驗的FLIASH素材，以動畫的形式向學生展示了流體流動的兩種不同狀態，以及流態判據—雷諾數與流動速度、管徑、流體種類有關系。運用多媒體輔助手段表達后，能夠幫助學生很好地理解課程的重、難點，提高教學效率。利用多媒體技術，還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內容，提高了教學效率。

多媒體教學的內容一定要做到提綱挈領、重點突出，有所為有所不為。多媒體技術沒有好壞之分，只有合理使用與不當使用之別。但是實踐應用中，發現有的教師完全拋棄以往的黑板式教學模式，離開多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內容全部照搬到了課件中，自己就成了的幻燈片放映員，“照機宣科”；有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性，界面過于華麗，淡化了教學重點；也有的教師忽略學生對課件內容理解消化的時間，致使學生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學效果。上述現象將會造成一種新形式的“滿堂灌”，只不過是由“人灌”變成“機灌”而已。

四、總結

流體力學作為一門專業基礎課程，其重要性不言而喻。傳統教學模式能夠將前后知識貫通，突出重點，化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理，促進知識的系統化進程；多媒體教學能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現出來，幫助學生理解性記憶。借助于先進的教學手段，將多媒體輔助教學手段與傳統教學方法有機地結合起來，力求課堂教學的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，才能提高教學效果、提升教學質量。以上是筆者在流體力學教學實踐中的體會，愿與同行共同切磋。

基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學》精品課程

[參考文獻]

[1]許賢良,王傳禮,張軍等．流體力學[M]．北京:國防工業出版社,2006．

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關鍵詞：流體力學；課程教學；課程考核；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0091-03

《流體力學》是我校環境工程專業一門重要的基礎理論課程。流體力學是應用力學的一個分支，它以物理學為基礎，力學為依據，以數學、科學實驗及計算機為工具，研究流體平衡和運動的基本規律，以及流體與固體的相互作用力。作為一門實用的工程科學，流體力學有比較完整的體系，它不但可以獨立解決一些工程實際問題，而且可以為學習多種工程專業課打下必要的基礎。其任務在于使學生掌握流體力學的基本理論、基本計算方法、基本實驗技能以及在工程實際中的初步應用。通過該課程的學習使學生初步具備分析和解決實際流體力學問題的能力，并對后續專業課程的學習以及將來從事相關專業的工作和科研打下良好的基礎。多年來，流體力學的教學內容主要是經典的流體力學理論和傳統的實驗分析方法，偏重于理論分析，教學內容比較抽象和單一，不能反映當前流體力學學科發展的趨勢，不利于拓寬學生的知識面、提高學生的學習能力和創新能力。具體可以概括為以下幾點：

1.流體力學的教學大綱不適應高等教育改革發展的需要，對教學目標和教學基本要求的定位不準，與培養目標的要求不太一致。

2.流體力學教學與環境工程其他專業課程結合不緊，導致許多畢業生在從事環境工程過程中感覺到流體力學對環境工程的指導作用不明顯。

3.流體力學中的部分概念與化工原理中的內容相重復。

4.流體力學教材中缺乏反映近代科技成果的新內容和流體力學的新發展，與現代科學技術的發展聯系不緊密。

5.教學方法和教學手段沒有考慮到學生主體。

6.流體力學教學中沒有引入演示實驗，將其中抽象的物理過程和物理圖像形象化、直觀化，學生不容易深刻理解和掌握。

7.成績評定形式單一，不能全面地考核學生所學知識和綜合運用知識的能力?？己诵问交旧鲜峭ㄟ^學期末的一次性閉卷考試完成，試卷題型也大都為考察課程主要知識內容點的選擇題、填空題、計算題、證明題等，這種考核形式有引導學生死記硬背的傾向，缺乏對學生綜合應用能力與創新能力的考核。

這些問題的存在導致在學生心目中，流體力學似乎沒有其他專業課重要，是一門可學可不學的課程。因此，傳統的教學大綱、教學內容、教學方式、成績評定不能適應流體力學教學的需要，必須進行適當地改革，構建面向工程的教學體系，注重實踐環節訓練，搭建能力培養平臺，建立更科學的考核機制，以適應形勢的變化發展。目前，我國高校所使用的流體力學教材主要有毛根海編著的《應用流體力學》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學》、丁祖榮編著的《流體力學》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》作為指定教材。2012年，在認真梳理流體力學、化工原理及環境工程相關學科教學內容與環境工程專業培養目標的基礎上，對流體力學教學大綱進行了修訂、對教學手段進行改進，制作完成了與汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》相配套的多媒體課件，并在教學中投入使用，取得了良好的教學效果。

一、修訂教學大綱

根據環境工程專業培養目標修訂原有的教學大綱，使教學目標的工科特色更加明顯。

二、改革教學內容

1.刪減與化工原理重復的內容，對這部分知識點，把講授的重點放在深化和提高上。

2.將流體的物理性質、靜力學、動力學、水頭損失和水力計算作為教學的重點。

3.大幅增加適應環境工程實踐需要的內容，引入一些環境工程案例，讓同學們未進入社會就能體會到流體力學對環境工程的指導作用

三、改革教學方法

新生入學開始就召開師生見面會，讓學科負責人講解專業培養方案，有經驗的教師教授如何進入大學里的學習狀態，引導新生盡快適應大學的教育環境和人文環境，樹立全面人才培養的理念以及與之對應的教學模式、考核體系等內容。讓新生對自己的大學生活作全局規劃，從獲得知識、提高專業技能的方式方法上不斷開拓思維，尋求自己的努力方向。改變傳統的“注入式”傳授知識的教學方法，采用注重培養實踐能力的教學方法，針對具體教學內容，靈活采用內容講授、課堂討論、雙向交流、問題思考、習題訓練、器材設計與制作、企業觀摩考察等多種形式，使學生能較好地掌握流體力學的基本概念、基本規律，掌握分析解決流體力學問題的方法和思路，并使解決問題的能力得以提高。每次上新的章節時，先提出一些與環境工程實踐密切相關的問題，然后告訴學生這一章節要學習的內容，通過這些內容的學習，就可以運用所學的相關知識解決這些實際問題，讓學生帶著問題學習，就不會盲目地學，激發學習的興趣。如在流體的物理性質一章導入的階段提出“為什么經驗豐富的司機，總是要發動機預熱一段時間后才開始行駛”？在流體靜力學章節以“為什么點滴吊瓶的液體逐漸減少時而藥液的流速卻不變”？流體動力學中以“為什么飛機的頭部有一根長長的針狀物”等來導入。學完一個章節后，再告訴他們由于課堂教學時間有限，還有很多問題的解決需要更多的知識，引導大家自學。特別是課程教學已經過半以后，學生的基本流體力學知識有些儲備后，要鼓勵、啟發、指導有興趣的同學做一些拓展性的學習和思考，參與老師的科研或自己做些發明創造，如教學模具、實驗器具等科技作品，培養學生的創新能力和解決實際問題的能力。這時我會帶些有興趣的同學到污水處理廠、環?？萍脊救⒂^考察，了解企事業的技術需求和科技難題，和同學們一起思考探索問題的解決方案。針對流體力學中的概念和規律比較抽象和枯燥的特點，采用多媒體輔助教學與傳統教學方式相結合的教學手段，綜合運用圖像、文字、動畫等展現圖文并茂的教學內容，運用視覺效應加強教學效果、擴大知識面。例如，流體動力學章節中講述流線的性質時，我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里納涼的圖片。洞穴靠下風口堆了一個土包，外面涼爽的風能吹進洞穴，若下風口沒有土包，涼風進不去。以這種生動的形式展現課程內容，而不是簡單地播放幻燈片。學生不僅學到了知識，而且感受到知識的生動有趣性。對于重點內容，要嚴格進行板書推導，一方面有利于學生理清思路；另一方面，有利于培養學生嚴謹的科學作風，不能簡單地把熱熱鬧鬧當做生動有趣。對一些工程或生活中碰到的案例或常識，也不太容易做課堂實驗時，可以通過一些課件來模擬。將理論知識與視頻、動畫、工程案例、生活常識相結合，調動了同學們的學習激情，使其從被動式聽課轉變為主動式欣賞知識。如在流體動力學章節，我引入了美國南北戰爭時期的彼得斯堡戰役的一段視頻：講述一個叫普萊曾茨的士兵，運用流體力學知識解決地道通風的問題，巧妙地將叛軍的防御陣地炸毀。這些視頻、動畫、案例中的氛圍、情景不僅啟發了他們的思維，更讓他們享受到聽課的樂趣，激發了其學習的積極性。

四、引入演示實驗

整合現有的實驗中心、環境工程實驗室、環境科學實驗室的資源，自行搭建或購置一些演示實驗裝置，將演示實驗引入流體力學課堂，使流體力學中抽象的物理過程和物理圖像變得形象、直觀和可信，使教學內容更有表現力，便于學生深刻理解和掌握。若暫時沒有條件，也要積極引入一些相關實驗或實例的視頻，播放給同學們學習。如伯努利方程式是流體力學教學中的一個難點，非常抽象。因此，在學習這部分內容時，我就在課堂上做些表面上看起來匪夷所思的實驗，但卻可以用伯努利方程式很容易解釋這種現象。例如嘴用力吹一個漏斗，乒乓球而不落地。學生非常驚詫這個現象，立刻想知道為什么會這樣，學習的積極性立刻被調動起來。然后在黑板上畫出示意圖，再用伯努利方程式解釋，學生就會理解透徹、記憶深刻。

五、加強素質拓展

鼓勵學生積極與工程、生活、生產實際相結合，制作小發明小創造，參與科學研究、社會調查等。如在教學過程中，我多次組織學生參與各類科研論文大賽、發明大賽，取得了不錯的成績。通過這些鍛煉，不僅加深了學生對課程的理解，更重要的是培養了學生的能力，增強了學生的自信心。積極組織學生參與本科生創新創業訓練計劃、優秀畢業論文培育計劃、大學生科研論文大賽、大學生專利發明大賽以及環境與健康協會等；參與污水處理廠、環保部門、環保企業及各類生產單位的科研、生產工作。通過創建實習基地、培訓基地、現場調研、技術咨詢、項目合作等形式，獲得與流體力學有關的技術難題。再以這些問題為范例，通過現場考察、技術交流、故障診斷、問題分析、解決方案、實施效果等環節，供學生學習參考。不僅解決了工程實際問題，而且開闊了學生的視野。讓學生預先進入工作角色，以業務需求帶動求知欲望。只有在實際工作中，學生才能對專業知識的應用、交叉學科之間的作用以及教學科研的關系有越來越明晰的認識，對于專業課程的學習重點、專業知識的獲取有更明確的思路。

六、改革考核方法

教學內容、教學方法與教學手段的改革，必須與課程考核方法的改革相配套。為了提升考核環節對于人才培養的支撐度，推動教學理念與內容、方式與方法的變革，切實發揮課程考核對教學效果的檢驗與評價作用，我校于2011年制定了本科生課程考試管理辦法，2013年制定了全面提高本科教學質量的實施意見，2014年學校啟動教學考核改革試點工作，《流體力學》是我校第一批立項的課程考核改革試點課程。在新的考核方案中，我更加注重學生對基本概念、基本規律的理解，學生分析、解決實際問題的能力。實行過程化考核、多種形式的考核。全面考察學生對知識的掌握程度、概括能力和綜合應用水平?？梢詥卧獪y試時采用開卷考試，期末考試采用半開卷考試，試題有一半是自己出的試題。考核試題中的開發性試題就是用所學流體力學知識解釋、處理日常生活、工程中的現象等。

1.豐富考核方式。緊扣課程目標，選擇能夠全面衡量學生學習效果的考核方式。將筆試、討論、口試、項目設計、調查報告等多種形式相結合，將知識理論識記的考察與分析解決問題能力的檢驗并重，對學生進行系統地評價。

2.強化全程評價。把課程考核貫穿于教學的全過程，將過程評價與終結評價相結合，設計不同階段、不同方式考核的分值比例，對學生的學習效果進行有效評價，改變“一考定成敗”的現象，扭轉“期末突擊死記硬背”的不良學風。過程考核在評定學生綜合素質和能力的同時，加強了對學生學習態度等非智力因素的考察，分課堂表現和課下表現，各占總成績的10%。過程考核成績占總成績的30%，期末考核占總成績的50%。過程考核有章節考核、期中考核和歸納總結考核。章節考核分3次進行，考核形式為開卷，每次5分，滿分為15；期中考核，考核形式為開卷，滿分為10分。每次考核用兩套試題，一半學生用A試題，一半同學用B試題，學生預先不知道自己拿到何種試題；歸納總結能力考核，學生根據自己對課程的把握、見解出一份合適的試卷，教師據此評分，滿分為5分。期末考核的考試形式為半開卷（一張復習紙的開卷考試），試題范圍覆蓋教學大綱，沒有課本中能直接找到的概念性記憶性試題，但又要熟記并靈活運用課本知識，強調知識的綜合應用和實踐運用。題型包括選擇題、計算題、作圖題、項目設計型和開放性試題。建立電子試題庫，實行抽題組卷，實現教考分離。試題庫中有一半是學生出的試題（由教師篩選出優質的試題，或稍作修改），一半為教師出的試題。

3.優化考核內容。以促進學生全面發展為原則，選擇考核內容。在評定學生對基礎知識、基本理論和基本技能的同時，突出對學生分析解決問題、動手能力及綜合素質的考察。采用體現創新特點的考試題型，以適應學科專業與相關行業發展的新要求。堅持合理性原則，考核內容的選擇符合考核課程目標的要求。理論知識考核的重點為課程知識體系中核心要點、基本原理的理解與運用；實踐知識方面突出對操作流程的熟悉程度、實踐結果分析運用能力的檢測；綜合素質方面的考察堅持以能否有效支撐專業發展為標準。課程考核綜合考慮各方面因素，首先是課堂表現，即學習態度，考核實行扣分制，滿分為10分。如上課曠課、玩手機、聽音樂、交頭接耳等，第一次扣1分，第二次扣2分，第三次扣5分，四次以上全扣。其次是作業考核，滿分為10分。作業次數為7，交1次作業得1分，總作業次數分為7；質量分為3，視工整度、正確率給分。

4.暢通信息反饋?？己私Y果及時上網公布，學生可以查看自己的考核成績，對自己前段時間的學習效果有一個清醒的認識，及時調整學習態度、學習方法，激發學生學習的主動性與積極性。切實發揮課程考核對教學效果的檢驗與評價作用，對教學內容與方式改革的推動作用，對學生學習投入的引導作用，促進本科教學質量的不斷提高。在教學過程中，選擇適當時機向學生征求關于教學方法、考試考核模式等方面的意見或建議，以及前段時間學習的感受，我再根據學生反饋來的信息，及時調整教學方法、手段、進度等，認真處理好教與學的關系。并根據學生的意見、可采納程度、對教學的關注程度進行打分，并計入該門課程的平時成績。

七、結束語

流體力學是一門系統性、理論性很強的應用力學課程，體現了力學、數學、物理等交叉學科在工程中的應用。因此，如何將知識傳授與提高學生應用能力、培養學生科研意識、適應社會需求相兼顧，對于教師自身素質、教學水平和教學方法是一個嚴峻的挑戰。以環境工程專業學生流體力學的工程應用能力及創新能力為目標進行教學改革，并對考核方式、內容、過程和反饋進行配套改革，推動教學理念、方法的變革。加強學生學習的積極性和主動性，對所學知識的理解和應用，真正掌握相關知識，為日后工程，科研和工作打下良好基礎。

參考文獻：

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篇6

（浙江大學城鄉規劃設計研究院有限公司，杭州 310013）

摘要： 計算流體力學可以模擬正在規劃的城市建筑群的小氣候的數值，也可以較為準確的預測城市規劃方案使城市樓宇、街道的小氣候即將發生的改變，從而在城市規劃設計中趨利避害。本文簡要探討了計算流體力學在城市規劃設計中的應用，希望能給大家一些借鑒學習之處。

關鍵詞 ： 城市規劃；設計；計算流體力學

中圖分類號：O243；TU984 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）03-0096-02

作者簡介：龔韓慶（1978-），男，浙江義烏人，工程師，本科，研究方向為城市規劃。

0 引言

計算流體力學簡稱CFD，計算流體力學應用于城市規劃設計中可以有效預測城市規劃方案對城市樓宇、街區的小氣候的影響，所以計算流體力學被越來越多的應用于城市規劃設計，相對于一般的實驗研究而言，計算流體力學具有應用成本低、計算速度快、周期短、效率高,可以任意模擬真實及理想的條件,計算流體力學后處理技術較完善,便于分析流體力學計算結果等優點。比如，在建設好的街道內存在風口，形成很大的局部風速，甚至可能直接對街區內的行人或者附近的建筑物造成影響。

1 計算流體力學在城市規劃設計中應用的局限性

計算流體力學在城市規劃設計中的應用存在一定的局限性，主要表現在計算流體力學必須要有準確的數學模型，并且在模擬數據中用離散化的方法處理數學方程時需要對流體力學計算中所碰到的收斂性、穩定性等問題進行分析，然而做的這些分析一般只對線性方程有效，對不是線性的方程則沒有效果。而且計算流體力學受計算機內存、運行速度等計算機固有條件的限制，只有計算機的運行速度等硬件設施達到一定程度計算流體力學才會出現新的發展階段。

2 計算流體力學的概念和在城市規劃設計中的計算方法

計算流體力學的步驟為先確定了那些能夠描述的連續變化的對象的流動參量的微分方程組后，然后采用計算數值的方法，通過離散化的方法用離散時間和空間的值來表示連續變化的參量，用代數方程組的形式替代微分方程組轉，空間的離散位置可用計算網格上的節點來描述，最后流體運動特性是通過計算機求解這些離散的數學方程組來研究的，同時可以給出流體運動空間非定常或定常流動規律，這樣的學科就是計算流體力學。計算流體動力學的工作程序建立體現物理現象或工程問題本質的數學模型就是模擬數值的出發點，就是要塑造體現問題每個量之間關系的微分方程唯一解前提及方程，尋找高精確度、高工作效率的計算措施，也就是塑造針對控制方程的數值離散化措施，比如有限元法和差分法、有限體積法等，編寫程序和計算分析。計算流體力學涵蓋了計算網格的劃分、初始條件的導入和邊界條件、假設控制參數等。在城市建筑物之間的空氣流動為不穩定狀態，并且建筑物的朝向、形態存在很多種變化、地形凹凸不一。所以，以準備流體力學計算對象的物理特性為基礎，本文將進行CFD模擬的基本控制方程選取為k-ε雙方程紊流數學模型，為適應規劃設計中由于各建筑物地形、高度、形狀等因素所產生的復雜網格體系我們采用貼體坐標系統?？刂品匠痰耐ㄓ眯问綖?/p>

方程中當q=1，表示方程的連續性；當q=u1，u2，u3，表示ξ1，ξ2，ξ（3曲線坐標）方向的動量方程；當q=k，表示紊動動能方程；當q=ε，表示紊動能耗散率方程，i，j=1，2，3，表示三維空間坐標的3個方向。式中Ui，J和Gij分別表示Jacobian速度變換矩陣、變換矩陣以及擴散量度矩陣。其定義分別為

方程（1）和（2）組成了整個求解區域小氣候場的方程組。

3 對城市規劃設計中應用計算流體力學典型案例的分析

為了探討計算流體力學在城市規劃設計中的應用，本文以某一個文化廣場的規劃設計為例詳細闡述了計算流體力學在城市規劃中的應用，希望能為大家更好的理解計算流體力學在城市規劃設計中的應用。

3.1 計算流體力學的區域和網格 案例中進行規劃的區域東邊是一個已經規劃好了的體育場，西邊為一個山坡，南邊和北邊都已經蓋好了建筑。根據規劃區域的地形圖和已有建筑的分布圖可以生成一個計算流體力學的計算網格（如圖1），這個規劃設計中我們采用的是結構化的計算網格，該計算網格總共設置了68×67×31個計算流體力學的點，流體力學的分析計算范疇為1km×1km×50m。流體力學計算網格運用POINTWISE公司的計算流體力學網格生成軟件包GRIDGEN生成。這個軟件包是專門替流體力學的計算而編寫的一種商業用途的計算流體力學生成網格軟件，這個軟件可以生成很多復雜形狀的近體坐標計算流體力學網格系統，并且這個軟件還能夠比對優化生成的網格質量。因為流體力學的計算網格的繁瑣性，流體力學的分析計算是比較麻煩的。這又是在城市規劃設計領域應用計算流體力學的比較典型的案例。因為該案例的流體力學的計算區域非常的不規則，所以生成計算流體力學網格和計算流場將把工作重心放在解決不規則的流體力學計算網格所帶來的一系列問題上，也就是如何控制網格的生成質量和怎么處理流體力學計算過程中由于不規則的計算網格所導致的和收斂性相關的問題。利用GRIDGEN這個程序同時通過該軟件程序本身設置的簡化算法，可以得到較高質量的流體力學計算網格；但是和收斂性有關的問題只能夠以流體力學計算的求解程序為基礎和使用者的經驗來處理。在研究這個案例的過程中，我們運用擬不穩定狀態的計算方法較快的收斂流體力學計算。這個方法就是從非穩態的算法開始以更深的研究穩態的問題，在一定的時間范疇內，進行N次的迭代，從而使得較為復雜的流動難題能夠快速穩定的收斂于它的解。在流體力學計算領域，擬不穩定狀態的計算措施是使流體力學計算得到收斂的一個行之有效的措施。

3.2 流體力學計算邊界條件 在計算城市規劃設計流體力學過程中確定適合的計算邊界條件為流體力學計算運用于城市建筑規劃領域探討的一個很關鍵的方面。在實際的流體力學計算過程中，計算的區域除了上空采用開放的適意流動的邊界，地面和規劃區內建筑物表面采用固體的表面邊界，其它4個方向的邊界取值也將對流體力學的計算區域有較大的影響。因為規劃區外已經存在的建筑物會對流體力學的計算存在一定影響，東南西北4個方向的邊界條件的取值非常復雜。在本文的探究中，因為是簡單探討計算流體力學在城市規劃設計中的應用，所以我們采取的是最簡單的方式來設定流體力學計算的邊界條件值。以某一些原則為依據，而且經過整理分析規劃區域本地的氣象文件資料，我們明確選取風向頻率較高的北風和東北風作為流體力學的計算前提，選取的風力的大小會影響人群的生活、當地每年都會出現的10米每秒的風速作為導入的風速，并且不考慮城市規劃區域外已經存在的建筑物對流體力學計算邊界條件的影響。豎直方向的階梯風也會影響流體力學的計算結果。本次研究采用的流體力學計算邊界條件如下：地面和已有建筑物的表面為固定墻壁；天空為自由的流動邊界，也就是滑移的界限。分析東北風的工況時：東面和北面為10×0.714m/s的風速入口，風向為東北方向時，南、西面為自由的出口邊界。

4 結束語

綜上所述，計算流體力學為城市規劃設計做出了很大貢獻，CFD很大程度上使城市規劃設計更加合理，所以流體力學計算在城市規劃設計中的運用會更加普遍，我們需要經常地了解總結流體力學計算在城市規劃設計中的運用的經驗，不斷地對流體力學計算技術加以完善，使其更好地為城市規劃設計做出貢獻。

參考文獻：

[1]李建強.流體力學在工程建設中的應用[J].華東交通大學學報,2001(4)：66-67.

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關鍵詞：工程流體力學；教學改革；實踐；計算流體力學

中圖分類號：H191

工程流體力學是建筑環境與設備工程和土木工程等專業的一門主干專業基礎課，是后續課程如建筑給排水、流體輸配管網、暖通空調等課程的基礎，也是開拓專業不可缺少的技術基礎理論學科。但是長期以來，工程流體力學一直是老師認為最難教、學生認為最難學的課程，因此如何提高工程流體力學課程教學質量，激發學習興趣，加強能力培養，是目前迫切需要解決的問題。

在強調節能、注重環保的今天，面對未來生產的發展對能源動力的需求趨勢，許多相關聯的熱力工程技術、環境保護技術都需要工程流體力學作為其研究的理論基礎。因此，加深和拓寬工程流體力學的基本教學內容，對原有課程進行有效整合及改革，延伸工程流體力學課程教學深度，提高該課程教學質量，是我們在教學中急需解決的問題。

1、理論課的教學改革

由于傳統的極大慣性，理論課的改革須逐步進行，先進的教育理念本身在不斷發展，是動態的，這就決定了教學改革也是動態的[1]。

1）強化互動式教學。教師運用生動、詼諧的語言，深入淺出的比喻，靈活多變的講解，突出重點，重視基本概念、基本理論、基本方法的講解，講深、講透工程流體力學基本方程，結合講授內容，有目的地介紹工程流體力學的各種基本方法、模型、技能以及工程和專業實際背景。要讓學生與教師互動起來。只有師生互動，才能有效地將學生帶到無限的探索和想象空間，激發他們的學習積極性和創造性，潛心探索以獲取新的知識。

2）采用板書與多媒體技術有機結合進行教學。

多媒體輔助教學是一種很有效的教學方式，是實現教學手段現代化的重要途徑。多媒體教學可以活躍課堂氣氛，激發學生學習興趣，增大課堂教學容量，克服傳統教學模式的弊端[2]。這種模式采用動畫、實驗演示等多種形式，化復雜為簡單，通俗易懂，生動活潑，具體形象地展示流體的一些流動現象，營造了一種圖文結合、視聽并舉的學習氛圍，激發了學生的學習興趣，提高了教學效果及教學效率。但是在推導一些關鍵公式時，如果單一采用多媒體手段進行教學，可能導致學生出現思考不足、理解不透，如同看電影一樣匆匆而過的現象。所以，此時有必要結合傳統教學方式授課，留給學生足夠的時間思考、琢磨和消化。因此，教師應根據教學內容將傳統教學和多媒體教學有機地結合起來，做到人機互補。

3）教師要轉變教學思想和更新教學觀念。教師應把教學從單純的專業技術知識教育轉變為重知識、素質和能力并進的培養教育，激發學生解決工程實際問題的興趣。為了更好地學習理論知識，教師應優選習題，加強課堂練習。只有扎實地掌握了工程流體力學的基本知識，才能更好地解決實際問題。因此，教師在課下一定要查閱大量的工程流體力學教材和習題集，整理出加深基本知識的選擇題和問答題以及從實際問題中抽象出來的計算題。

4）改革考核方式。現在大多數學校對工程流體力學課程的考核主要是期末筆試，有些學校增加了平時成績，但平時成績大多是依據課堂考勤和平時作業，這在很大程度上制約著學生主體作用的發揮，有些學生比較反感，甚至造成抵制情緒，不利于良好教學氛圍的建立，有些同學甚至在考試時"鋌而走險"，因此改革考核方法勢在必行。期末考試除了筆試之外，還可把實驗現場操作和實驗報告的分數作為平時成績的一個方面，也可大膽地采用課程論文、課程答辯等形式，考核方式甚至可以采用開卷方式，制定考試方法必須是為實現教學目的服務，而不是為了考試而考試。

2、實驗課教學改革

工程流體力學實驗教學是理論與實踐相結合的重要環節，傳統的以教師為中心的實驗教學模式抑制了學生創造性思維的發揮。[3]目前工程流體力學實驗教學中存在著很多問題，[4]比如說傳統的教學方法使學生在實驗過程中創造性思維得不到發揮；實驗室設備條件在很大程度上不能滿足教學需要；實驗方法落后，不能激發學生的學習熱情；實驗教材過于簡單化；實驗報告不規范等等。為了解決上述問題，我們積極采取了很多措施，比如說以減少驗證性實驗，增加設計性、綜合性實驗來激發學生的動手動腦的學習積極性；采用多媒體輔助實驗教學；引進先進的實驗設備；設計合理的實驗報告；更新實驗教材等等。通過對工程流體力學實驗教學改革，改變了學生對實驗課的學習態度，提高了學生運用所學知識分析問題、解決實際問題的能力，激發了學生的求知欲望和創新意識，使得教學效果和教學質量顯著提高。

3、加強CFD技術在工程流體力學中的應用

近來年，隨著計算機科學的發展，計算流體力學（簡稱CFD）技術日趨成熟，CFD軟件得到了較廣泛的應用。[5]-[6]該軟件可以生動、形象地展示各種常見的流動現象，將抽象的概念、理論變成形象的畫面，已成為解決各種流動現象的有力工具，過去只能靠實驗手段才能得到的某些結果，現在已經完全可以借助于CFD技術的數值模擬來準確獲取。教師如果在講述枯燥的理論課時加以CFD模擬，這樣不僅便于學生對所學內容的深入理解，而且達到激發學生的學習興趣，改善教學效果的目的。比如在講述雷諾實驗流體流動狀態時，[7]教師可以在課前利用CFD軟件模擬圓管內流動，上課時學生只要通過觀看顏色水的流線就可非常輕松地辨別出流動形態。再比如在講述暖通空調課程時，教師可以給學生播放不同通風方式或不同送風狀態下的空調房間流場圖，[8]在強烈的視覺沖擊效果下，不僅大大加強了學生的記憶深度，而且還有助于學生對所學內容的理解，甚至學生本人就可以歸納出不同通風方式或不同送風狀態的優缺點。

4、結束語

作為一門專業基礎課，《工程流體力學》課程是面向工程應用人才的課程，所以所學理論內容必須和工程實際緊密結合。該課程的教學改革必須不斷深入，這樣才能為培養新世紀綜合型專業人才奠定扎實的基礎。

參考文獻：

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[3]陳明東，史宇亮.工程流體力學實驗教學改革探討[J].科技致富向導，2008（5），17

[4]劉建龍，譚超毅，曾美玲.工程流體力學實驗課程教學改革[J].中國電力教育2009，129（1）：123-124

[5]趙琴，楊小林，嚴敬.CFD技術在工程流體力學教學中的應用[J].高等教育研究，2009，25（1）：28-29

[6]王福軍.計算流體動力學分析--CFD軟件原理與應用[M].北京：清華大學出版社，2004

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關鍵詞：教學質量；保障體系；工程流體力學

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2012）12-0035-03

工程流體力學是熱能與動力工程專業的重要專業基礎課，也是礦業工程、安全工程、礦物加工、環境工程等許多專業的重要專業基礎課。具有基礎知識涉及面廣、基本概念多、內容抽象等特點，是一門理論性和實踐性均較強的課程，不但理論抽象，而且直接面向工程實踐。在工程流體力學的教學過程中，學生普遍認為“這門課難學”。其客觀原因主要體現在三方面：一方面是工程流體力學涉及的知識比較多，如材料力學、大學物理、高等數學等；另一方面是工程流體力學課內容比較抽象，學生理解起來相當困難；最后還由于工程流體力學工程背景強，學生普遍缺乏實踐知識。為提高工程流體力學課程的教學質量，我們從構建教學質量保障體系入手。根據全面質量管理的理論和課程教學質量保障體系的功能及影響因素的分析，高校課程教學質量保障體系應由五個系統構成[1]。教學質量保障系統，就是把對教學產生重要影響的教學管理活動有機地聯結起來，形成一個能夠保障和提高教學質量的系統化、結構化、持續化的整體，其實質是不斷探索如何以更合理的方式管理學校的人才培養活動，以有效地滿足社會對高等教育不斷增長的各種要求[2]。

根據課程建設情況，制定了圖1的課程教學質量保障體系。

一、課程教學質量控制系統

工程流體力學課程教學質量保障體系的核心是其教學質量控制系統，主要包括教師隊伍建設、教材建設、教學大綱修訂、理論教學、實驗教學和考試方式改進等。

青年教師的培養是師資隊伍建設的重點。青年教師學歷層次高、基礎扎實；其不足是講課內容與生產實際及后續課程結合較少，講課時還不能收放自如。為此，安排青年教師邊上課、邊助課。實踐證明，助課是一種培養年輕教師上好課的必要環節。教材是教學內容的主要載體，我們根據專業特點編寫了一套符合專業培養目標、具有特色的高質量教材和輔助教材。針對能源與動力類專業本科教學要求，并兼顧其他相關專業的教學需要，2002年出版了《工程流體力學》第一版。該教材在江蘇省教育廳的資助下，進行整體優化、精簡、補充，突出工程背景和工程應用，作為江蘇省高校立項精品教材，于2010年出版了第二版。為使學生更好掌握工程流體力學的內容，2007年，出版了配套學習輔導教材《流體力學學習輔導與習題解答》。該教材作為工程流體力學課程的配套學習輔導教材，受到學生的歡迎，取得了良好效果。同時，為滿足《工程流體力學》雙語課程教學需要，在參考國外原版教材的基礎上，結合我校的實際情況，于2010年出版了英文版《工程流體力學》教材，完善了我?！豆こ塘黧w力學》教材體系。為提高教材質量，特邀美國肯塔基大學Jimmy Smart教授參與了教材的編寫工作，并對整本教材進行審閱、修改。在理論教學過程中，充分利用教師因素和學生因素[3]。教師是教學過程的組織者，在教學過程中發揮主導作用。通過實例讓學生理論聯系實際；通過實例來吸引學生的學習興趣，加深印象。實驗教學是理論聯系實際的主要環節，開放的實驗模式在對學生的基本實驗技能掌握，知識的綜合應用，創新意識、創新精神和開拓能力的培養方面起著重要的作用[4]。我們的實驗教學以能力培養為重點，包括動手能力、觀察能力和分析問題能力。從1999年起，我校將實測實驗、演示實驗和計算機模擬實驗融為一體，極大地改善了實驗手段。工程流體力學課程配套了16學時的綜合實驗課，學生可根據個人情況，選擇合適的時間進行實驗。為學生創造了一流的、開放的實驗室課外學習基地，有利于培養學生的創新意識和動手能力。熱能與動力工程專業本科生多次在全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽中獲獎，與工程流體力學綜合性、設計性實驗的鍛煉是分不開的?？荚嚦煽兪呛饬拷膛c學效果的一個主要指標，確?？荚嚨膰烂C性和公平性，并使考試成績能夠如實反映教與學的效果。從學校的情況來看，還是以筆試為主，主要是考核學生對基礎理論的掌握情況，是檢驗教學質量的主要手段，也是驗證教學效果的主要途徑[5]?？荚嚨哪康氖菫榱肆私鈱W生對本課程知識體系的掌握情況，不能單靠死記硬背來檢驗學生對知識的掌握程度，考試內容要注重學生對基本理論的理解和運用上。使學生把學習的重點放在對基本理論和基本概念的應用和理解上，避免死記硬背式的學習方法。而計算題則突出對解題步驟的要求，按步驟給分，沒有步驟就不給分。目前，我們正在積極開展工程流體力學習題庫和試題庫建設。在同時開課班級較多的情況下，采取統考的形式，使考、教分離，使考試能夠更好地檢查教與學的質量和效果。

二、課程教學質量信息收集與處理系統

課程教學質量信息收集與處理系統包括領導聽課、教學檢查、督導檢查、學生信息員、學生評測等，目的是從不同側面收集課程教學的相關情況，對課程教學質量進行監控。

領導聽課主要是學院和系領導，通過聽課了解工程流體力學課程的教學情況，解決教學問題。教學檢查包括開學初、期中、期末教學檢查，掌握教學信息，穩定教學秩序。教學督導員的工作以聽課為主，督導員可隨時對課堂教學、實驗教學等進行聽課檢查、指導。為提高教學質量、加強教學管理、促進教學相長，我校2009組建了校、院兩級學生教學信息員小組。學生教學信息員覆蓋了全校所有的專業和班級，能全面地反映同學們在學習工程流體力學課程過程中發現的問題及建議，及時反映教學管理、教師教學中存在的問題。為更好地搞好工程流體力學課程建設，我們通過大范圍調查問卷和小范圍收集學生個人對工程流體力學課程的意見等方式，及時掌握學生對工程流體力學課程的意見和建議。調查問卷內容包括課程課時設置是否合適，教師教學方式安排，學生是否主動發言，學生對授課老師的要求，課程所使用的教材，課程作業量是否合適等。我們建立的這個教學質量信息收集系統，目的是多渠道、科學地收集有關工程流體力學課程教學質量的信息。本系統還有一個功能就是對這些信息進行科學的、合理的、公正的處理。信息收集和處理是為了診斷和評價，為了推進教學質量的逐步提高，為了幫助教師改進教學，促進學生、教師、管理人員三者之間圍繞學校的辦學目的、課程教學目標建立更為密切的關系，協調工作。

三、課程教學質量信息反饋系統

課程教學質量信息反饋系統包括教務處反饋、督導組反饋、教學秘書反饋、任課教師反饋和學生信息員反饋。我校常年承擔工程流體力學課程教學的主講教師6人，經常承擔工程流體力學課程教學任務的教師6人。根據教務系統要求，每次課程結束后，每個學生均必須對本課程教學過程以及任課教師作出評價，并由教務處反饋給學院和教師。我校本科教學督導組分為學校和學院兩級。督導組分別為學校、學院的教學改革工作提供咨詢。通過聽課、座談、訪問、征詢、專題評估等各種方式對教學過程進行監督，并及時提供信息和反饋意見。在制定本科人才培養方案，教材建設，課程體系、教學內容改革，教學實踐改革，教學管理以及教師教書育人，學風建設等方面提出意見和建議。教學秘書的工作涉及本院的全部教學工作，是連接各方面教學活動的橋梁和紐帶，具有承上啟下、協調左右、溝通信息和改善關系的作用。由于教學秘書非常熟悉教學管理、教學環節，又同時接觸教師和學生。因此，通過教學秘書反饋的對于課程的意見和建議，對提高工程流體力學課程教學質量具有非常重要的作用。工程流體力學任課教師根據其教學過程的切身體會，對教與學兩方面情況均比較熟悉。任課教師的反饋對于課程教學質量的提高具有直接的促進作用。教師還可通過教學例會及時反饋教學中的信息，解決教學中存在的問題。學生教學信息員小組是完善通暢的教學信息網絡和健全教學檢查、反饋、監督機制的重要手段，是學生和學校教學管理部門之間有效的信息溝通渠道。學院通過信息員反饋、學生測評、畢業生信息反饋等及時了解并解決教學問題。課程教學質量信息反饋系統通過以上多種渠道收集反饋意見，經過診斷和評價后，將結果反饋給教師，目的是幫助他們改進教學方法、提高教學質量。在我們的工程流體力學精品課程網站上，還有師生互動平臺，學生可以將他們的意見和建議直接反饋給教師，教師也可以將其建議直接返回給學生。

工程流體力學是一門理論性和實踐性均較強的課程，為切實提高其教學質量，構建了教學質量保障體系。該教學質量保障體系以課程教學質量控制系統為核心，通過教學過程信息收集、處理，并將意見和建議進行反饋，達到改進教學方法、提高教學質量的目的。

參考文獻：

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[4]趙揚，王鳳華.開放實驗教學模式下的教學質量保障體系[J].實驗室研究與探索，2010，3（29）：100-102.

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【關鍵詞】船舶流體力學 任務化模式 教學改革

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）22-0057-02

在船舶與海洋工程本科專業學生的培養計劃中，船舶流體力學是其中的專業基礎課程，包括流體的性質、流體靜力學、流體運動的描述和基本方程、伯努利方程、勢流理論、波浪理論、粘性流體力學、邊界層理論等，課程教學在一個學期，其內容非常復雜。一方面為了使學生更加全面地理解應用相關的知識，另一方面培養學生往應用型科技人才的方向發展，在船舶工程專業人才的培養模式上，我們應該改變原有的教學方式以適應時代要求和技術變遷，將任務化模式教學融入船舶流體力學的教學過程。我們在船舶流體力學這門本科課程的教學中，嘗試以任務化模式教學的形式，將數字化、實驗化的教學過程放到船舶流體力學教學課程的全過程中，以船舶流體力學的基本知識應用為向導布置任務化模塊課題，學生以小組的形式完成任務化模塊，在完成任務化模塊的過程中理解應用知識，并培養其知識的應用能力，實現從注重知識傳授向更加重視能力和素質培養的方向轉變。

一 目前船舶流體力學教學存在的問題

以欽州學院為例，船舶流體力學課程定位為船舶與海洋工程專業的主干課程，是進一步學習船舶原理等課程的基礎。長期以來，因概念抽象、學生數學基礎較差，使得流體力學課程既難教也難學，要想讓學生將學到的知識與相關的實際問題結合起來尤為困難。盡管流體力學具有悠久的歷史，豐富的內涵和外延，但是作為專業基礎課，船舶流體力學為專業課服務的定位極大地限制了課程的教學時間。在學生素質參差不齊的情況下，使得培養學生扎實的基礎和拓寬知識面兩方面不能兼顧，顧此失彼。這一問題的存在不但限制了學生學習的積極性，也不利于培養學生在工程中分析問題和解決問題的能力。因此有必要對這一問題進行研究，找到解決問題的方法，改善流體力學教學的效果。

二 以任務化模塊為導向的教學模式探索

對流體力學教學途徑的探索和改革一直在開展，其中提高學生學習的興趣是改善教學效果的核心，而任務化模塊是有效的手段之一。應用型科技大學的教育以培養企業需要的高素質應用型人才為目標，為適應船舶工業發展對人才的需求，本課程的教學方式基于專題化模塊為導向，采用講授、自學、討論、數字化工程訓練、總結等手段。本質就是結合船舶流體力學課程性質和鮮明特點，通過布置課程任務讓學生查找資料進行科學分析、研究和探索、小組討論、數字化工程操作等，最后讓學生理解所學知識。

1.任務化模塊的選取

任務化模塊主要是基于課本的基本知識，提出課程任務，課程任務的目標是讓學生在完成任務的過程中對基本知識可以有更深刻的認識，以及應用這些基本知識，提高學生的應用知識能力。所以在布置教學任務時應注意以下幾點：

第一，圍繞問題意識選取任務化模塊。圍繞問題意識，注重培養學生的探索精神。所謂問題意識，本質上就是一種尋根求源的探索精神、是一種革新的批判精神，問題意識是萌發創造思維的前提。古語說“心有靈犀一點通”，這里的“靈犀”其實就是問題，學生頭腦中時刻裝著問題，才能進人“日有所思，夜有所夢”的地步，才會產生靈感。就像受命鑒別皇冠的阿基米德那樣，在沐浴時受到浮力的啟發，而發現了浮力定律。

例如，在學習第三章流體的描述和基本方程時，我們可以提出：什么是流線、如何理解好動量方程等問題。這些圍繞問題意識提出的小問題就可以組成一個任務化模塊。

第二，圍繞工程意義選取任務化模塊。在應用型科技大學教育中，船舶流體力學這門課程應著力于提高學生工程素質和學生專業基礎知識為目標進行課題教學。

譬如，機翼理論是船舶流體力學的重點難點內容，部分概念抽象難懂，公式復雜，機翼理論對于船舶與海洋工程領域的重要性不言而喻，在螺旋槳的學習、高速船的學習等均需要機翼理論作為基礎。對類似極具實際工程意義的問題，肯定要布置任務化模塊。

2.任務化模塊的實施

在船舶流體力學的任務化模塊教學改革中應遵循理論教學和技能訓練相結合，走理論與工程實踐相結合的道路，所以之前的準備工作必須充分，并且依據教學內容設計出適合這門課程的任務方案。大致的任務化模塊實施流程如圖所示。

任務化模塊實施流程圖

第一，布置任務書。根據不同的教學內容分別設置不同的任務化模塊，根據上一節提出任務化模塊的方法，提出與本節知識相關的任務化模塊。

第二，學生攻克任務化模塊。學生根據任務書的要求，通過網絡收集相關資料、實驗室的硬件了解學習、數字化實驗室軟件的自學，結合所學相關知識完成任務化模塊并提交報告。

例如，在流體運動的描述和基本方程任務化模塊，讓學生利用網絡搜集與其相關的資料，以及參觀實驗室的流線實驗、動量方程實驗，將收集的資料制作成有豐富材料的PPT、報告、視頻等，總結說明各種情況下流體運動的特點、在實驗中如何體現動量方程等。

再比如，實施機翼理論任務化模塊時，學生組成任務攻克小組，利用網絡搜集與機翼理論相關的資料，以及學習FLUENT、Shipflow軟件，應用計算機輔助設計程序CATIA、AutoCAD軟件。曾經有學者提議將數字化軟件應用到教學中，但并沒有說明具體的措施。這里需要注意的是，學生可以通過學校網站上的微課視頻自學FLUENT、SHIPFLOW、CATIA、AutoCAD軟件，相關的微課視頻由教師提前錄制好放在網站上供學生點擊觀看，反復學習。最后讓學生使用FLUENT、SHIPFLOW軟件完成機翼的流體計算、利用計算機輔助設計程序CATIA、AutoCAD軟件畫出機翼三維圖。

第三，總結任務化模塊完成情況。根據學生完成任務化模塊的情況以及提交的報告進行總結。在總結中分析存在問題，對相關問題進行理論的補充學習，加強學生的理解。

第四，考核。通過任務化模塊的完成過程對學生的不同能力進行考核，考核階段就分為了基本素質考核、自學能力考核和應用能力考核?？己藢W生基本知識掌握情況、收集相關資料的情況，學生自學相關軟件的考核，對任務化模塊攻關的報告評價。

三 結語

通過任務化模式的教學改革使學生通過理論結合實踐的方式理解一門理論性極強的課程，并從培養應用型科技人才的角度出發，采用這樣創新的教學方法，使學生能真正地掌握一門專業知識，培養學生的學習興趣，提高教學質量。同時重視學生個體差異發展的特點，以攻克小組的形式互補長短，培養學生的團隊協作能力。這樣任務化教學模式應認真對待教學改革活動進程中出現的問題，所布置任務應有針對性，在整個過程中以學生為主導，貫穿于整個教學過程中。更加要注重教學活動的每一個細節，肯定學生每一步所取得的成績，以其調動學生主動學習的積極性。

參考文獻

[1]崔海航、張鴻雁、張志政等.流體力學小專題討論提升課堂教學效果的研究[J].大學教育，2013（9）：106～108

[2]宮偉力、彭巖巖.流體力學教學改革與應用[J].中國科教創新導刊，2014（5）：30～31

[3]李冬琴.“船舶原理”課程教學研究與實踐[J].中國科教創新導刊，2009（29）：195

篇10

【關鍵詞】工程流體力學 教學改革 探討

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）14－0056－02

工程流體力學主要研究的是流體靜止和運動的力學規律及其在工程技術中的應用的學科，是熱能與動力工程專業的重要的專業基礎課。該課程不僅為學生學習后續的專業課提供了必備的基礎理論知識，也為從事熱能利用有關的專業技術人員進行專業技術工作和科學研究工作提供重要的理論基礎。工程流體力學課程在理工科教學體系中具有重要地位，教師難教、學生難學已成為師生的共識。因此，新形勢下積極思考和探索工程流體力學教學改革方法對改善課程的教學效果、提高學生的培養質量具有重要意義。

一 工程流體力學“教與學”問題調研

通過對揚州大學能源與動力工程學院熱能與動力工程專業和建筑環境與設備工程專業本科二年級的學生進行調研，從課程本身的特點、教師教和學生學的方面存在的問題及其對教學質量的影響進行了調查和探討。

1．課程本身所具有的特點

工程流體力學課程包括理論教學和實驗教學兩方面的內容，課程涉及的知識面比較廣泛，尤其對學生掌握經典力學和高等數學的要求較高。此外，工程流體力學課程本身研究對象是流體，研究對象不具有固定的形狀、研究理論比較抽象、經驗公式繁多且推導過程復雜不易理解。以上特點導致了工程流體力學課程教師難教、學生難學，教學效果不理想，并對后續課程的學習造成了不良影響。

2．學生“學”存在的問題

大學二年級的本科學生屬于“90后”，獨生子女占絕大多數，具有這一代孩子的共同特點，即個性張揚、自我意識很強、不太考慮別人，普遍缺乏基本的責任意識和責任感。他們在學習上表現出以下幾方面特點：（1）習慣了小學、中學時代的被動式學習方式，即教師教什么就學什么，課堂不講的就不學不看，缺乏一種積極的、自發的主動學習意識，不會自學，這一點是影響最大最深遠的方面；（2）大學學習環境相對于中學來說自由了很多，學生自主支配的時間占多數，沒有教師和家長的督促，學生的自制力不強，玩、逃課的現象嚴重；（3）課前不能提前預習課程內容，對于大學課堂授課知識量大的特點，學生跟不上教師的思路，容易造成聽不懂、學不會的結果；（4）課下不認真復習當天學習內容，作業普遍存在抄襲現象。

3．教師“教”存在的問題

在當前大形勢的影響下，教學考核制度“重科研，輕教學”的思想對教師的教學積極性具有很大影響。教師不能根據當今大學生的特點進行教學、調動學生的學習熱情、激發學生的學習興趣是造成教學效果不理想的主要原因，主要表現在以下幾方面：（1）教師上課自己沉浸于“講”課的過程中，單方面向學生“傳授”知識，而不顧及學生“聽”課的感受，忽視了教學過程中“教”與“學”之間的互動性。

這種教學方式造成的更大危害是逐漸使學生徹底喪失了學習的主動性和與教師交流的動力。在這種情況下，教師無法得到學生反饋的信息，進一步影響了教學水平的提高。（2）教學內容老舊，講課內容局限于教材本身，沒有或很少對課本知識進行擴展、結合現實生活中的實際現象進行舉例說明，理論與實際脫節，導致學生不知道學習本門課程能夠解決什么問題和如何解決問題的疑問。（3）過于依賴多媒體課件授課，板書很少，或者幾乎就摒棄了板書。此外，課件的制作質量不高也是造成教學效果不理想的一個方面。

二 教學改革的思考與建議

1．教材方面的思考與建議

工程流體力學課程教材的選取要根據本專業特點和要求、學生的層次，有針對性地選擇教材。所以，選取的教材在內容組織上重點應側重于基本原理、基本方法和基本公式的運用，力圖做到概念準確、通俗易懂、內容均衡、學以致用。此外，任課教師根據科學的發展能夠及時更新和補充最新的學科前沿知識，拓寬學生的知識面，啟發和增強學生對本課程知識的理解，以及思考的興趣。

2．興趣是重要的前提

愛因斯坦說過，興趣是最好的老師。而老師則是點燃學生學習興趣的火炬。如何激發學生的學習興趣是關鍵。因此，在工程流體力學教學過程中，如何將教學內容與實際緊密聯系起來，激發學生的學習興趣是提升教學效果的重要措施之一。通過視頻、動畫向學生展示自然界和人類生活密切相關的流體力學現象。如高爾夫球運動中，球體表面設計如此多的凹坑是為了起到什么作用；從汽車的發展歷史看，車輛形狀發生了很大的變化而其外形設計依據是什么；飛機的機翼能夠產生升力托起沉重的機身，原理是什么等；以此來增強學生對流動現象的感性認識。通過在日常生活中可以直接看到或者感受到的現象的直觀展示，學生可以知道本課程可以解決哪些實際問題，帶著疑問和興趣去學習，激發學生學習本課程的興趣，相應的學生學習的積極性和主動性就被充分調動起來了。

3．“教”的改革實踐