“流動與傳熱數值計算基礎”教學方式思考

王藝

摘要：“流動與傳熱數值計算基礎”是為油氣儲運工程專業的本科生開設的一門專業選修課。本文以本科生的問卷調查為依據，討論了不同教學方式對該課程教學效果的影響。結合學生的問卷分析結果，從師生互動、語言表達、肢體動作、現代化教學工具的使用等教學方式方面，給出了提高教學效果的幾點建議。

關鍵詞：數值計算；流動與傳熱；教學方式；問卷調查

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）11-0201-02

一、引言

“流動與傳熱數值計算基礎”這門課涉及到的數學知識及數值算法較多，對于一般的工科本科生來說入門較難。為了保證該門課程的教學質量以及對后續研究生培養的質量，作者已進行了初步的課堂教學調查與探討[1]，從教學目的、教學內容、教學手段、目標評價等方面進行了較為全面的診斷，給出了改進教學效果的宏觀建議。從分析中發現，具體的教學方式對影響教學效果至關重要，因此從課堂提問、考勤、語言表達、肢體動作、多種教學工具的使用等方面入手進行深入分析，發現存在的問題，從而有針對性地改進教學方式。

二、教學方式問卷調查結果分析

課堂提問不僅可以活躍課堂氣氛，同時也是激發學生想象力和創造力的有效手段。適當的考勤可以幫助學生端正學習態度。圖1是教師上課提問頻率的統計。66%的學生認為課堂提問適度，26%的學生認為提問過于頻繁，只有8%的學生認為課堂提問較少。圖2是教師上課考勤頻率的分析。92%的同學認為上課考勤適度，認為上課考勤過于頻繁和較少的同學分別占了總數的4%。加強對學生課堂提問的設計和考勤制度的管理，能夠促進學習的主觀能動性，同時和期末考試結合起來綜合考查學生表現，給出最終的成績，這不僅可以減輕學生的考試壓力，又能夠提高學生的學習效果，強化過程考核，更全面地反映學生的學習狀態。

教師的教學風格是其個性特征在教學上的反映，教師在教學過程中的一言一行對學生有著潛移默化的影響。本文選擇了影響教師教學風格的兩個關鍵性因素：語言表達和肢體動作。圖3反映的是教師上課的語言表達是否符合學生們的聽課習慣。95%的學生認為教師上課過程中語速適中，5%的學生則認為教師授課的語速太慢。圖4是關于教師上課的肢體動作對教學質量的影響。74%的學生認為教師上課時能恰當地幫助自己理解教學內容，26%的學生則表示教師講課過程中動作太少太單調，課堂氣氛沉悶。語言是一門藝術，實驗發現，一個人要向外界傳達完整的信息，單純的語言成分只占7%，聲調占38%，另外55%的信息都需要由肢體語言來傳達，而且因為肢體語言通常是一個人下意識的舉動，所以它很少具有欺騙性。因此單純靠講話去傳達一個完整的信息是遠遠不夠的，必須伴有肢體語言的輔助。恰當地運用二者可以讓教師把授課內容發揮得更好，學生的理解會更加深刻。

圖5是教師對現代化教學工具（多媒體、PPT）和傳統教學工具（板書）的使用效果分析。有68%的學生認為教師能夠熟練運用這些工具且恰到好處。其他13%的學生認為板書有欠缺，16%的學生則認為PPT有欠缺，最后有3%的學生認為多媒體工具使用不當。由于教師備課內容必須適時更新，不斷將最新的研究成果用于教學，PPT文件具有隨時修改、補充、完善的優點而被廣泛應用于現代化教學中。板書則是傳統的教書方式，將書面語言表現于黑板之上，因此它具有直觀教學的效果。板書與多媒體教學相結合的教學方式是現代化教學的優勢，同時也有許多需要改進的地方。教師應善于使用各種工具，同時也應該不拘一格，將各種工具的長處綜合起來。

三、結論與建議

通過以上對學生實際反饋情況的分析，明確了“流動與傳熱數值計算基礎”這門課程在教學方式上值得發揚與改進之處：保持目前的提問與考勤頻率、保持目前的授課語速、改進肢體動作、改進板書布局與PPT質量。由此進一步提出了提高教學效果的教學方式改進建議。

1.教學理論與實踐應用結合。本課程開設的目的是使學生建立起用數值方法解決問題的觀念，這些數值方法可以解決工程中大量存在的用解析方法難以解決的傳熱與流動問題。但由于該課程在講解的過程中需要涉及很多數學推導，比如有限差分方程的泰勒展開，有限容積法的積分等等。這就需要教師在授課過程中能夠充分能調動各種教學方式和手段，做到邏輯清晰、通俗易懂、深入淺出地展示實際問題以及如何運用所學知識解決這些問題。由于該課程既有較強的理論性，又有很強的實踐性，在講述這門課程時一定要重視學生們應用能力的培養。建議布置一定量的分組作業，讓幾個學生一組運用所學數值計算知識解決某一個簡化了的工程實際問題，在課內就做到學以致用。

2.加強邏輯性和趣味性教學。教師在上課過程中，要循序漸進地提出要講授的問題，同時也要引導學生發現各個知識點之間的聯系與差異，努力增強教學的邏輯性和啟發性[2，3]。由于課程的難度及個體差異的影響，教師的課程也不可能適合所有同學的口味。因此授課教師在因材施教的同時，也要適當增加課堂的趣味性。如何將枯燥乏味的公式推導鮮活地展現在學生面前，讓學生理解和接受；如何恰當地設計教學環節調節課堂氣氛吸引學生的注意力，激發學生的想象力和創造力，這些都應該是教師在教學實踐過程中不斷摸索和創新的內容。例如在每節課講授的過程中，可以精心準備幾道題目，讓學生在課堂內討論或者到黑板前面做。這不僅可以鍛煉學生的語言表達，還可以讓他們把課程內的知識當堂消化。這也是活躍課堂氣氛，增加教學趣味性的一種有效方法。

3.提升自我的同時追求融合。教學也是一門藝術，應該追求師生個性的融合，也就是要把教師的獨特個性融合到不同個性的學生群體之中，讓學生的不同個性得到充分發揮。教師在授課過程中，要不斷提升自我、博采眾長、教學相長，力求做到授課風格親切自然、幽默詼諧、情真意切、不矯揉造作，綜合各種教學方式的長處，將傳統的與現代的融為一爐。

參考文獻：

[1]王藝，宮敬，李庭宇.“流動與傳熱數值計算基礎”教學調查與探討[J].教育教學論壇，2016，（28）：66-68.

[2]翁建華，李永光.非重點高校“數值傳熱學”課程的教學實踐與探討[J].中國電力教育.2013，（32）：89-90.

[3]鄒高萬，霍巖，孫麗穎，李樹聲.傳熱與流體流動的數值計算課程教學的幾點思考[J].教育教學論壇，2014，（6）：141-143.

Discussion on the Teaching Manner of "Numerical Simulation Foundation of Fluid Flow and Heat Transfer"

WANG Yi

（Department of Oil & Gas Storage & Transportation Engineering， School of Mechanical Engineering，

China University of Petroleum （Beijing）， Beijing 102249）

Abstract： The "Numerical Simulation Foundation of Fluid Flow and Heat Transfer" is an elective course offered for undergraduates majored in the oil & gas storage & transportation engineering. In this paper， the influences of different teaching methods on teaching effects are discussed based on a survey of undergraduate students. According to the questionnaire analysis results from the interactions between teachers and students， the language and action expressions， some suggestions for improving the teaching effects are given.

Key words： Numerical Simulation； Flow and Heat Transfer； Teaching Method； Questionnaire Survey