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制冷与低温工程专业“流体力学”教学改革探索 摘要：“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，该课程理论性强，内容抽象，概念多，公式繁杂。文章针对该课程的内容特点，结合制冷与低温工程专业教学实践及教学现状，从改革教学方法和教学手段等方面对“流体力学”课程教学改革进行了探讨。 关键词：流体力学；制冷与低温工程；教学改革 作者简介：尹雪梅，女，四川资中人，郑州轻工业学院机电工程学院，讲师；张文慧，女，河南焦作人，郑州轻工业学院机电工程学院，讲师。 中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1017-007910-00101-02 目前，郑州轻工业学院的制冷与低温工程专业已被评为国家级特色专业。为了加强制冷与低温工程专业学生实力的培育，造就人才，有必要对制冷与低温工程专业的教学进行全面的改革。 “流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，主要分为流体静力学和流体动力学，探讨流体平衡、运动规律、流体和四周物体之间的相互作用力及其实际应用的科学。由于流淌现象和流淌规律及其影响因素非常困难，故其具有理论性强、概念抽象和公式较多、实际工程应用广、对学生的综合分析处理问题的实力要求较高等特点。1加上学生对流体流淌机理普遍缺乏感性相识，导致“流体力学”课程历来被公认为是老师难教、学生难学难懂的课程之一。2因此，迫切须要进行“流体力学”课程教学改革，使学生学好本门课程，提高课程教学质量，使学生能更深刻地理解和驾驭专业理论学问，培育学生的综合分析应用实力和创新实力，全面提高专业素养。 分析目前我院制冷与低温工程专业“流体力学”课程教学的现状，发觉存在以下主要问题：首先，“流体力学”理论性强，概念多而抽象，难以理解，学生普遍缺乏对流体力学问题的感性相识，学习爱好不高；其次，课程中公式繁多，推导过程困难，且大多涉及到“高等数学”的偏微分方程，另还涉及到“高校物理”、“理论力学”、“材料力学”等方面的学问，学生理解困难；另外，学生对所学的学问不能敏捷应用。因此怎样激发学生的学习爱好，选择合适的教学模式组织教学，全面实现该课程教学目标，提高教学质量，是该课程教学亟待解决的问题。 一、改革教学方法 学好“流体力学”这门课对于制冷与低温工程专业的学生来说至关重要。让学生理解流体静止和运动的规律及其影响因素，不仅能为学生学习后续的专业课程供应必要的理论基础，也能为学生以后分析解决实际工程中的实际问题供应理论指导。怎样才能让学生学好这门课，笔者结合自己的教学阅历，认为可以从以下几方面着手。 1.激发学生学习爱好 学生是学习的主体，而“流体力学”又是大家公认难学的课程，因此学生的学习主动性凹凸确定着“流体力学”这门课教学的成败。 要提高学生学习“流体力学”的主动性，首先要上好“绪论”课。“绪论”课是学生接触和了解“流体力学”这门课的窗口，也是老师的教学水平和教学方式的第一次展示，“绪论”课上得好不好干脆影响到“流体力学”课程教学的胜利与否。通过“绪论”课让学生对“流体力学”的发展及其广泛的工程实际应用有一个大致的了解，使他们充分意识到“流体力学”学问和我们的生活及国家的建设亲密相关，深刻理解“流体力学”学问在今后的学习和解决实际工程问题中的重要作用。3 老师在讲授一些理论学问之前，可先举出许多贴近生活的好玩实例或者先提一些问题来激发学生的学习爱好，启发引导学生主动地思索。例如在讲液体的粘性之前，可以先问学生：在水中游得快还是在油中游得快？为什么？又如在描述流体运动有两种方式拉格朗日法和欧拉法时，可以将在座的学生和教室里的每个座位作为探讨对象来进行类比，从而让学生很简单的理解两种方式。通过举例和提问的方式，让学生带着问题去学习，让学生亲身感受到参加教学活动是一件乐事、趣事，由愿学到爱学再到乐学。实践表明：列举事例或提问的方式可以避开学生学习的枯燥感，活跃课堂气氛，不仅可以吸引学生的留意力，激发学生学习的主观能动性，还可以使学生充分意识到本课程对今后学习和工作的重要意义，并且能加深学生对所学学问的理解和记忆，使学生分析问题和解决问题的实力得以提高。 另外，还应充分利用多媒体，通过图片、动画让学生直观了解各种流淌现象，而不是停留在抽象层面，从而提高学生学习“流体力学”的爱好。 2.奇妙讲解公式 为了定量地描述流淌现象和分析流淌机理，须要应用数学工具。学生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要读懂数学，然而读懂了数学不肯定意味着明白了数学符号背后所代表的物理意义。“流体力学”教学实践表明，学生从读懂数学到理解流淌问题的物理本质有一个过程。老师的一个重要任务就是做好各方面的工作，帮助学生完成从读懂数学到理解流淌的物理本质这一过程的转变，进一步建立起科学的思维方式。 “流体力学”在分析介绍欧拉平衡微分方程、欧拉运动方程、连续方程、动量方程、伯努利方程等理论学问时都有大量的公式，这些公式涉及一些高数、物理、力学方面的学问，特殊是大量的偏微分方程，加上“流体力学”的公式推导采纳欧拉法，与物理及其他力学不同，学生的观念不易变更，而且推导过程困难，学生理解驾驭很困难。假如过分强调“流体力学”学问的严密性和完整性，对每个公式的每个推导细微环节都逐一介绍，推导过程将会味同嚼蜡，学生只会被弄得糊里糊涂，爱好全无。而假如干脆给出公式，让学生死记硬背，只能让学生不知其所以然，当然也就不能真正用所学学问来解决实际问题了。 依据多年的教学阅历，笔者认为：“流体力学”中公式的讲解应将重点放在概念引入、理论模型建立的思想、基本原理和主要步骤以及公式的物理意义与应用限制上。首先对基本概念力争讲透，概念清晰了，公式的讲解推演才有意义。然后重点使学生明确公式的物理意义及公式中各项参数的物理意义和几何意义，只有真正理解了公式的物理意义，才能敏捷运用公式解决实际工程问题。最终应强调公式的应用范围及应用留意事项。由于流淌的多样性，“流体力学”中的许多方程都是在肯定的条件下得到的，如伯努利方程就有多种形式，在详细运用时，要依据详细状况选用正确的形式。 3.充分利用作业 学习的最终目的是让学生能够独立自主地解决实际工程问题。假如基本原理驾驭了，接下来就是如何用这个原理去解决实际问题。课后作业是检查学生对所学学问理解、驾驭程度的一种手段，同时也是培育学生分析、解决问题实力的一种方法。 首先应由学生独立地完成肯定量的课后练习题，这是“流体力学”学习过程的重要组成部分，解题过程实质就是利用“流体力学”的基本原理和基本方程分析和解决实际问题的一个训练过程，课后习题可以帮助学生加深对基本概念和基本理论学问的理解。 然后再由老师通过习题课的方式，利用具有代表性的习题和一些学生普遍认为困难、出错多的习题，讲解并描述流体力学原理在工程实例中的应用。在讲解习题时，重在供应条理清楚的解题思路、具体详细的解题步骤，使学生在此过程中驾驭解决问题的正确方法和技巧，以便在以后的学习工作中举一反三、触类旁通、学以致用。这一过程增加了学生对流淌过程物理本质的理解，将物理问题与数学工具有机地结合起来，有助于学生对与专业相关联的实际工程问题进行仔细思索，有效的增加了学生分析并解决实际问题的实力。 二、改革教学手段 多媒体教学以其形象、直观、生动、详细、易于理解的教学特点，丰富的教学内容，被高等院校广泛采纳，并深受广阔师生的欢迎。4 多媒体教学在“流体力学”教学过程中发挥着重要的作用。利用多媒体，可将“流体力学”中那些难以用语言描述的流淌图像、抽象难懂的学问点，如拉格朗日和欧拉法的描述，流线与迹线、层流、湍流等，通过图片、动画和视频资料直观形象地呈现给学生，使其从感性相识起先建立清楚的物理概念，较简单地驾驭相关内容，并使学生的逻辑思维、综合分析实力得以提升。另外一些需占用大量时间写板书表述的和不易通过板书表述的内容也可利用多媒体制作Power Point课件。如莫迪图、水头线、各种流场和一些典型的例题习题等。采纳多媒体教学，授课的信息量增多了，教学内容更丰富了，学生在有限的时间内接收的学问更多了，学生的学习爱好提高了，学生的思路拓宽了，教学质量也提高了。 多媒体教学的发展并不意味着要摒弃传统的板书教学。有许多学生认为板书能让他们有更多的时间去思索消化一些抽象的东西，更有利于对基础学问的理解和驾驭。依据“流体力学”既有抽象困难的流淌机理又有大量的基本概念、基本方程的特点，在教学过程中应将多媒体教学与板书教学相结合，扬长避短，发挥各自的优势，为教学工作更好地服务。如对某些特定的流淌现象，可以通过多媒体教学，加深学生对流淌现象和机理的理解。而对于较重要的公式及一些重点难点内容还是采纳板书教学，例如流体力学基本方程的推导过程依旧运用传统教学中的板书，有利于学生集中留意力，让学生更清晰地看清步骤、方法和解题思路。这样既可留给学生足够的思索时间，又可加深学生对重要学问的理解，从而获得良好的教学效果。 三、 结束语 总之，高等教化教学改革，特殊是专业课程的教学改革，是一个长期而艰难的实践过程。“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，在教学中要依据学校的详细状况改革教学方法和教学手段，借助现代教化技术与手段，充分调动学生的学习爱好，结合生活、生产、科研中的实际问题，进行深化浅出、生动活泼的讲解，揭示问题的本质，向学生传授治学方法，扩高校生的学问面，培育学生独立思索问题、分析问题、解决问题的实力，培育学生的创新精神，以取得更好的教学效果。 参考文献： 1王伟.土木专业工程流体力学课程教学探讨J.山西建筑,2022,34(21). 2吴光林.流体力学课程教学改革的思索J.科技信息(科学教研),2022,(14):173-173. 3朱俊锋,梅群,李一帆.浅谈土木工程专业工程流体力学课程教学改革J.山西建筑,2022,(23):224-225. 4陶汗中,李菊香.关于“工程流体力学”课程多媒体教学的思索J.中国电力教化,2022,(18):58-61. 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页