工程流體力學課程“教”與“學”的改革探討

【摘 要】本文根據工程流體力學課程特點，針對熱能與動力工程專業課程教學現狀，在對工程流體力學課程“教”與“學”中存在的主要問題進行深入分析和研究的基礎上，提出了工程流體力學課程改革的思路。

【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

在當前專業課數量增加、專業基礎課學時被明顯壓縮的新形勢下，教學方式的改革尤為迫切。“教”的方法是否得當對教學質量起到至關重要的作用。

首先，綜合運用教學手段。教學手段包括講授、多媒體、實驗、實踐等多種方式，各種教學方式都具有其不可替代的特點，單一的教學方式越來越無法滿足課堂教學的需要，因此，教學手段的綜合運用是最有效的方式。如何合理有效地對不同教學方式進行組合，達到最好的教學效果，很多教學工作者都在進行探索和實踐。當前，多媒體技術以其直觀、形象的優勢在教學中得到了廣泛的應用，并呈現出越來越受到重視的趨勢。但是，調查發現，單一運用多媒體課件進行課堂教學的效果并不理想，學生反映雖然課堂信息量大，但講課速度偏快，接受起來比較困難。因此，以傳統的板書形式來進行公式推導和講解例題，而對理論部分和工程應用部分較多地采用多媒體課件是一種有效的方式，任課教師可根據需要自行設置不同教學方式在教學中所占的課時比重。

其次，鼓勵學生進行主動式學習。我國古代就有“學貴自得，學貴自化”的說法。聯合國教科文組織出版的《學會生存》一書也指出：未來的文盲包括不識字的人和沒有學會怎樣學習的人。現代教育更重視培養學生的自我發展能力，這就要求教師不僅要教學生“學會”，更主要的是要教會學生“會學”。在課堂教學中，教師可以適當提出一些當前的熱點話題、學科前沿，鼓勵學生自己查資料、自主學習，并在課堂上讓學生講授自己的學習成果。通過這種方式激發學生學習的主觀能動性，培養和提升創造性思維能力。如提出學科前沿問題“微尺度流動問題”，鍛煉學生使用圖書館、網絡科技文獻數據庫等不同方式查閱資料，培養學生的自主學習能力。長此以往，有利于培養學生敢于獨立思考、敢于提問，敢于猜想、敢于探索的精神，達到“會學”的目的。

4．考核方式改革建議

對工科學生來說，是否能夠綜合運用所學知識分析解決問題才是考試的目的和核心。所以，加強平時考核力度，改變期末考試一次性終結制度為教學全程的考試，同時將學生自學、討論、小論文、作業等全部作為考核項目，從而實現對學生獲得知識、能力和素質的綜合科學考核。

工程流體力學課程傳統考核方式是閉卷考試，大量經驗公式死記硬背是不切實際、沒有意義的。因此，為了實現對課程理論知識點的全面考察，采用開卷與閉卷相結合的方式是本院進行的考核方式改革的嘗試，并受到了學生的普遍歡迎。具體做法是：對于基本概念、基本原理和基本計算方法的考核采用閉卷方式；對于采用復雜公式、查圖表等分析和解決問題能力的考核采用開卷的方式。新的考試方式可以綜合考查學生對基本理論知識的掌握和工程應用能力，能夠較真實地反映教學質量。

三 結束語

“教學有法，但無定法，貴在得法。”不同的教學方法適用范圍和條件不同，且都有一定的局限性，如何對不同的教學方法、手段進行合理的組合運用，尋找一種好的教學模式是工程流體力學教學改革的核心任務。合理使用多種教學方法與教學手段，激發和調動學生的學習主動性和積極性，培養學生獨立思考、分析和解決問題的能力、理論聯系實際的創新意識，提高學生的綜合素質，是工程流體力學教學改革所要達到的最終目的。

參考文獻

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〔責任編輯：李錦雯〕