李宗民
摘 要:本文主要結(jié)合《船舶流體力學(xué)》本科課程,考慮到順口溜的特點(diǎn),將部分知識(shí)點(diǎn)總結(jié)成順口溜應(yīng)用到教學(xué)中,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。實(shí)踐證明,將順口溜形式應(yīng)用于課程教學(xué),不僅能提高教學(xué)效果,也能活躍課堂氣氛,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
關(guān)鍵詞:順口溜 船舶流體力學(xué) 教學(xué)
中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2014)03(a)-0066-02
眾所周知,順口溜是一種來源于生活的語言現(xiàn)象。它的突出優(yōu)點(diǎn)就是簡單易懂,押韻,便于記憶。將順口溜應(yīng)用到教學(xué)中來,既可以活躍課堂氣氛,又能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化教學(xué)效果,非常適合學(xué)生的特點(diǎn),可謂一舉多得。
1 順口溜特點(diǎn)
《現(xiàn)代漢語詞典》中給出“順口溜”的解釋為:民間流行的一種口頭韻文,句子長短不齊,純用口語,念起來很順口。順口溜多為易于記憶,便于上口,朗朗上口,且一般詼諧幽默,生動(dòng)且形象。
1.1 源于生活,詼諧幽默
順口溜多出自于民間,沒有嚴(yán)格的作者和出處,沒有生疏晦澀的詞語和句子,非常方便記憶。且通常都是容易理解的,不需要深厚的文字功底或者豐富的專業(yè)知識(shí)。利用諧音編成有趣的順口溜來記住圓周率的小數(shù)點(diǎn)后若干數(shù)字就是一個(gè)很常見的例子。
我們知道π是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù),那么如何記憶小數(shù)點(diǎn)后面那些毫無規(guī)律可言的一大串?dāng)?shù)字呢?
可以先設(shè)想從前有一個(gè)喜好喝酒的人,在山寺狂飲,結(jié)果喝醉死在山溝里的場景,相應(yīng)的順口溜:山頂一寺一壺酒(3.14159),愛了(26),我三壺把酒吃(535897),酒殺爾(932)!殺巴死(384),樂而樂(626)。死山山罷了(43383),兒棄溝(279)。”接著,設(shè)想“死者”的父親知道兒“死”后的心情:“吾痛兒(502),白白死已就凄矣(8841971),留給山溝溝(69399)。”然后設(shè)想“死者”父親到山溝里找兒子的情景……
如此,巧用諧音,使得原本毫無規(guī)律可言的一大串?dāng)?shù)字牢牢記于心中。
1.2 朗朗上口,便于記憶
在順口溜的選詞上,多數(shù)押韻,便于記憶,朗朗上口。例如,學(xué)習(xí)漢語拼音26個(gè)字母時(shí)候,就有“j(ji)、q(qi)、x(xi),小淘氣,見到ü(魚)眼就挖去”這樣的順口溜,既使得拼音字母活潑可愛,富有聲氣,又朗朗上口,讓人過目不讓。再比如,學(xué)習(xí)地理知識(shí)時(shí),對于1984年國務(wù)院批準(zhǔn)的首批對外開放的14個(gè)沿海城市(大連、秦皇島、天津、煙臺(tái)、青島、連云港、南通、上海、寧波、溫州、福州、廣州、湛江、北海)的記憶可以使用這樣的順口溜:大秦天、煙青連、南上北寧、溫福廣湛。還有廣為流傳的二十四節(jié)氣歌“春雨驚春清谷天,夏滿芒夏暑相連,秋處露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒”都是非常容易讀、非常容易記憶的。可謂記憶一次,便可終生不忘。
2 《船舶流體力學(xué)》教學(xué)中順口溜的應(yīng)用
由于順口溜簡單易懂,幽默風(fēng)趣,很多教學(xué)工作者已經(jīng)開始逐漸在教學(xué)中使用到順口溜。但是,在本科課程特別是工科課程的教學(xué)中,順口溜的使用并不多見,《船舶流體力學(xué)》課程中的使用更可謂少之又少。
《船舶流體力學(xué)》課程是船舶與海洋工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它以力學(xué)、物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)等知識(shí)作為基礎(chǔ),整個(gè)課程內(nèi)容比較抽象,難于理解,學(xué)生普遍反映知識(shí)點(diǎn)掌握較困難。常規(guī)教學(xué)效果一般,往往學(xué)生興趣也不大。如果在教學(xué)中,教師能夠花些時(shí)間動(dòng)腦筋,把原本枯燥晦澀的知識(shí)總結(jié)成順口溜應(yīng)用到課堂上,把原本靜止的知識(shí)賦予生命,則整個(gè)課堂都會(huì)變得有有聲有色,學(xué)生學(xué)起來更主動(dòng),更有興趣,更樂于接受。本人在教學(xué)過程中,對順口溜的應(yīng)用方面進(jìn)行了一些探索。
2.1 關(guān)于概念、原理方面的順口溜探索
《船舶流體力學(xué)》課程中,有些概念、原理簡單易懂,與生活聯(lián)系很密切,有些則非常專業(yè),理解起來不容易,記憶就更加困難。下面舉兩個(gè)例子。
(1)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)。
“液體內(nèi)部壓強(qiáng)”這一部分的知識(shí)點(diǎn)比較簡單,學(xué)生在以往課程的學(xué)習(xí)中都有接觸過,這里采用順口溜的形式,目的不在于強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的掌握,更多的是想通過這樣一種形式,使課程有一個(gè)好的開端,增加學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)中采用了如下順口溜:
液內(nèi)處處有壓強(qiáng),管你對底或壁上,深度相同壓強(qiáng)同。
密度深度有影響,它們兩個(gè)要乘上,最后還有一個(gè)g。
此處應(yīng)用順口溜,使得學(xué)生眼前一亮,原來流體力學(xué)課也可以這么學(xué)!
(2)斯托克斯定理。
斯托克斯定理的內(nèi)容為:沿任意封閉周線C的速度環(huán)量等于通過以該曲線為邊界的曲面的旋渦強(qiáng)度J的兩倍。如果采用直接記憶的方法,學(xué)生非常容易把定語部分弄混淆,闡述得不明不白。其實(shí)這句話的主干很簡單:速度環(huán)量是旋渦強(qiáng)度的兩倍。但是是什么樣的速度環(huán)量?什么樣的旋渦強(qiáng)度呢?幾經(jīng)摸索,教學(xué)中采用了如下的順口溜(如圖1)。
斯托有一帽,邊沿閉合C,得到環(huán)量,帽上通渦強(qiáng)。就這一環(huán)量,等于倆渦強(qiáng)。
這樣雖不能達(dá)到百分百記憶斯托克斯定理內(nèi)容的目的,但是能使學(xué)生把定理和帽子聯(lián)系起來,使原本冰冷冷的文字有點(diǎn)氣息,相應(yīng)的,理解和記憶也就沒那么困難了。
(3)相似準(zhǔn)數(shù)。
相似理論是指導(dǎo)模型試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)。兩種流動(dòng)現(xiàn)象要滿足相似條件,必須使對應(yīng)的相似準(zhǔn)數(shù)相等。最常用的相似準(zhǔn)數(shù)有雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)、歐拉數(shù)、斯托羅哈爾數(shù)和馬赫數(shù)。因?yàn)檎n程中不考慮流體的壓縮性,所以馬赫數(shù)不做要求。對于另外四個(gè)相似準(zhǔn)數(shù),它們的定義和物理意義,也是比較容易記憶不清、相互混淆的知識(shí)點(diǎn)。因?yàn)橄嗨评碚撨@一部分本身就非常抽象,加上學(xué)時(shí)有限內(nèi)容較多,掌握其這幾個(gè)相似準(zhǔn)數(shù)更是難上加難。教學(xué)中可以考慮使用這樣的方式講解:慣性比粘性,雷諾數(shù)駕到,考慮粘性想到它;要說弗勞德,慣性比質(zhì)量,興波問題別少它;斯特羅哈爾,變位比慣性,周期相似全靠它;還有歐拉數(shù),壓力比慣性,壓力有關(guān)就找它。
相似理論是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),采用這樣的方式來記憶,學(xué)生對知識(shí)的掌握更牢固。
2.2 關(guān)于實(shí)驗(yàn)方法、物理量計(jì)算公式方面的順口溜探索
(1)水面船舶阻力實(shí)驗(yàn)方法。
這一部分每輪教學(xué)中學(xué)生都會(huì)反映不好掌握,步驟太多。歸根結(jié)底,是學(xué)生們沒有理解知識(shí)點(diǎn)。事實(shí)上,水面船舶阻力實(shí)驗(yàn)中,要明確總阻力等于摩擦阻力、形狀阻力、興波阻力三部分之和,即。而實(shí)際的做法是,在選擇一個(gè)合適的形狀因子k之后,把形狀阻力并入摩擦阻力,進(jìn)而總阻力變成(1+k)的摩擦阻力、興波阻力兩部分之和,即。
明確實(shí)驗(yàn)原理之后,如何掌握具體步驟呢?教學(xué)中采用了這樣的順口溜方法來講解:
一看縮尺比做模型,幾何相似滿足;
二看弗勞德定速度,測定模型總阻;
三看模型相當(dāng)平板,計(jì)算它的摩阻;
還要選擇形狀因子,計(jì)算它的興阻;
四看興波阻力系數(shù),計(jì)算實(shí)船興阻;
五看實(shí)船相當(dāng)平板,計(jì)算它的摩阻;
根據(jù)同一形狀因子,算出實(shí)船總阻。
(2)升力和環(huán)量之間的關(guān)系。
繞圓柱體的有環(huán)量流動(dòng),可以在繞圓柱體無環(huán)量流動(dòng)的基礎(chǔ)上,在原點(diǎn)加放一個(gè)環(huán)量為的平面點(diǎn)渦(環(huán)量順時(shí)針方向)。最終可以得到有環(huán)量繞流時(shí),圓柱體受到的升力與所加放的環(huán)量之間的關(guān)系為:。即升力的大小和環(huán)量成正比,還與來流密度及來流速度成正比。而要確定升力的方向,則只要把來流速度矢量逆環(huán)量方向旋轉(zhuǎn)90°就可以。
這是個(gè)看起來很簡單的關(guān)系式,但是學(xué)生掌握得并不理想。在教學(xué)中嘗試將該關(guān)系式總結(jié)為順口溜,學(xué)生反映良好。具體順口溜為:確定升力大小,一看來流密度;二看來流速度;三看環(huán)量多少,這仨都是正比例。要說升力方向,看速度和環(huán)量,速度逆著環(huán)量,轉(zhuǎn)90°方向。
2.3 關(guān)于計(jì)算求解實(shí)際工程問題方面的順口溜探索
處理流體問題時(shí),很多方法是與處理固體問題相同的。但由于流體本身流動(dòng)性的特性,理解起來并不容易,應(yīng)用也就變得困難。對于一些較為典型的求解過程和方法,總結(jié)出相應(yīng)的順口溜,學(xué)生掌握起來更加容易。比如應(yīng)用伯努利方程求解流體問題,在理想流體力學(xué)中是很重要的一部分內(nèi)容。應(yīng)用它可以求解小孔出流問題、文德利管問題、皮托管問題等等。無論求解哪一種問題,最終都是求解速度(流量)。其求解步驟均可總結(jié)如下:一選零勢面,二選一流線,流線定兩點(diǎn)。明確z(勢能)、U(速度)、p(壓力),代入伯努利,還要看形勢。靜力學(xué)公式,連續(xù)性公式,三者一聯(lián)立,求解速度易。將步驟總結(jié)為上述順口溜,一方面使學(xué)生在求解過程中不會(huì)漏掉步驟,使求解過程既條理清晰又步驟完整;另一方面也增加了他們的學(xué)習(xí)熱情,寓教于樂。
3 結(jié)語
順口溜在《船舶流體力學(xué)》課程,乃至整個(gè)工科類課程的教學(xué)中的應(yīng)用,還不是很普遍。而順口溜的得出需要一個(gè)過程,需要在不斷的教與學(xué)的過程中慢慢總結(jié),慢慢改進(jìn),不斷創(chuàng)新與探索。如能將知識(shí)點(diǎn)更多的以順口溜的形式呈現(xiàn)在課堂上,展現(xiàn)給學(xué)生,相信整個(gè)課堂的教學(xué)效果必將得到很大的提升,達(dá)到事半功倍的目的。
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