关于工程流体力学课程教学改革的探讨.docx

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1、关于工程流体力学课程教学改革的探讨 摘要：从改革教学理念、课程内容调整、改革教学方法，以及更新考评制度的角度论述了工程流体力学课程的教学改革与实践。主见工程流体力学课程教学应以学生为主体，通过科学的教学方法及手段激发学生的学习爱好，培育学生的学问综合分析应用实力和实践技能。 关键词：流体力学；教学理念；内容调整；教学方法；教学改革 中图分类号：G642.0 文献标记码：A 文章编号：1674-932404-0041-02 流体力学是探讨流体平衡和运动规律的一门科学，是力学的一个重要分支，已广泛应用到国民经济的各部门。工程流体力学课程在哈工大是机械类、材料类、仪器仪表类、航空航天类、建筑工程类、

2、热能动力类、流体动力工程类等专业必修的技术基础课程，既有基础学科的性质，又具有显明的技术学科的特点，既与高等数学、高校物理、理论力学等课程有紧密的联系，又是专业课的基础，是一门理论性和工程实际意义都较强的课程1。哈工大流体力学教研室成立于1956年，历来重视教学探讨及教学质量，不断积累教学阅历，改进教学思想，在基础教学与试验设施、师资队伍建设、教学质量、教学探讨与改革等方面都取得一系列成果，居于国内领先水平，并于2022年被评为国家精品课程，目前正在进行国家精品资源共享课程的升级。虽然取得了一系列的重要成果，但是仍旧存在一些问题，须要进一步转换观念，从当前社会的实际需求动身，深化进行教学模式和

3、教学内容等方面的探讨和探究。 一、改革教学理念 课程建设的目的是提高教学质量，归根究竟是提高学生培育的质量，而学生质量的衡量标准则是其综合素养及实力。工程流体力学课程的特点是抽象概念多，数学重量重，理论性较强，很多困难的流淌物理现象难以用言语和详细图像清楚地表述2。工程流体力学课程中有许多较难的学问点，例如流体微元运动的Cauchy-Helmholts速度分解定理、粘性流体的运动微分方程、边界层基本方程及近似计算等，这些学问点包含了大量的数学推导，往往要占用许多课时，同时这些理论学问的讲解又是空洞和死板的，无法激发学生的学习热忱。即使是多数老师能够本着负责的看法将这些学问难点讲解清晰，也往往并

4、不能使学生对这些难点留下深刻的印象。这种教学过程是事倍功半的，简单引起学生对这些学问做机械的符号记忆或者陷入对推导严密性的过度钻研，无法建立起流体力学的全局思维方式，进而也不能提高学生的综合分析应用实力。因此，老师在授课过程中要不断引导学生梳理所讲授的学问，使学生能够运用流体力学学问进行综合分析。要让学生明白，流体力学的学习不是背定理、记公式，而是要通过学习这门课程，驾驭一门新的科学学问，了解它的人文背景，学习它的思想和方法，驾驭它的原理和应用。学生是课程学习的主体，在教学过程中须要留意教与学的同步，授课时关注学生的反映，依据学生的反应对授课进行调整，必要时放慢节奏或变换讲解方法，也可以让学生

5、参加探讨。学生有必要参加到深层的学科学问应用中，因此可以让同学参与与学科相关的科学探讨，引导同学应用流体计算模拟软件，实现模拟试验3。老师对学生的实践引导可以消减同学对流体力学公式繁多的苦恼，而在实践实力不断提高的过程中，学生的创新意识和实力将得到很大的熬炼。实践证明，学生可以完成适当的工程流体力学课程内容的拓展探讨，实现课程与科研工作的相互促进。在主动开展第一课堂的同时，还应当引导学生参与其次课堂活动，激发学生创建热忱，培育学生科学素养和创新精神，提高学生获得学问、运用学问的实力和创新实力。例如科技创新和节能减排大赛这样的高校生科技活动是开展素养教化的重要平台，为学生供应了施展才能、张扬特性

6、的舞台，使学生得以将课本所学学问充分的运用，并从制作和创新过程中学到了比课本更多的学问，提高了其学问综合运用实力、实践动手实力。流体力学老师应当充分利用流体力学学问应用面广、基础性强的特点，引导并指导学生参加此类科技活动。另外，流体力学老师还应当常常实行科技讲座，丰富学生的专业和学科学问，培育学生的科研意识和科学精神。 二、课程内容调整 目前所运用的工程流体力学课程内容包括了流体静力学、流体动力学、漩涡理论基础、志向流体平面势流、粘性流体动力学、相像理论基础、流淌的阻力与损失、管路的水力计算、粘性流体绕物体流淌、气体动力学基础、机翼及叶栅理论、流体要素测量等内容。总的来说涵盖了流体力学工程应用

7、的多数状况，但是结构仍旧须要进一步调整。首先，工程流体力学课程内容较多，多年未更新，有些学问也趋于老化，应适当地对内容进行增减。2022年专业调整后，能源与动力工程本科教学按一级学科制定教学内容，在这种体系下，工程流体力学课程应在主体结构保留的状况下，对于涉及到工程热力学和空气动力学的内容进行删减，避开不同课程的内容重复，使课程之间的界线更加明晰。这样的好处就是，学生利用有限的课时可以将流体力学主体结构体系学得更好。另外，由于工程流体力学更多的应当涉及流体力学的工程应用，所以关于漩涡理论、志向流体平面势流及粘性流体绕物体流淌章节内涉及的较多理论性学问且与工程应用关系不大的应当适当精简，削减课时

8、占用。其次，工程流体力学课程内容应适当增加与工程应用相关的内容。美国闻名的流体力学教材Mechanics of Fluids选取了贴近工程实际的管道流淌、叶轮机械流淌、环境流体力学等内容，作为经典流体力学主题内容的有机补充4。哈工大工程流体力学课程也应当针对学校定位及专业设置，在广泛调研开课专业的需求基础上，适当增加有普遍性、代表性的工程应用学问。最终，工程流体力学课程内容应更新与近期科技发展紧密联系的内容。由于教材不行能年年更新，老师应当在教材内容基础之上，适当增加与科技进展相关的内容，例如流淌的虚拟试验、流体参数的现代化测量、流体力学的发呈现状、流体力学的最新应用状况等，让学生了解到流体力

9、学的科技前沿，开拓学生视野，增加其学习流体力学的热忱和爱好。 三、改革教学方法 关于教学方法，哈工大流体力学老师较早地采纳了不完全教学法、潜科学教学法、社会探究法、问题教学法、角度教学法等创新性教学法，将教学内容、教学媒体、老师活动、学生活动等课堂教学要素有机组织起来，发挥整体的最大效能。强调学生通过主动探求问题解决的途径和方法，培育实力，以展素养；并将多媒体技术的运用与传统教学手段、教学形式的改革统一起来，突出重点，突破难点，从而充分调动和激发学生的学习爱好和主动性。目前多媒体教学在高等教化中的应用越来越广，在如何正确运用多媒体教学的问题上目前还有一些争议和探讨。工程流体力学课程学问点多，公

10、式推导多，难度大，对于详细的学问点利用板书具体推演在课堂教学中占用了大量的课时，同时也会影响到学生对流体力学整体思维的把握。由于工程流体力学课程的特点，许多流淌现象概念比较抽象，难以用板书表达清晰，很明显传统教学方式达不到志向的教学效果。利用多种媒体手段可以更好地创设教学意境，变抽象为详细，变静态为动态，变黑白为彩色，变无声为有声，通过丰富的图例、连贯的动画以及真实的试验录像，可以使枯燥、乏味的内容变得趣味盎然，使抽象、晦涩的内容变得直观生动，同时也丰富了学生的信息量，可以更好地激发学习爱好5。另外，流体力学的特点是数学重量重、理论性强，所以又不能过多依靠多媒体教学。对于涉及到重要理论公式推导

11、的内容，简洁地将推导过程搬到课件上去，并不能使学生了解重要理论公式的来龙去脉，也难以加深学生对这些关键学问点的理解程度。这个时候须要收起屏幕，用板书仔细书写每个符号，推导每个关键公式，并说明其中的物理概念和意义。多媒体和板书都有各自的优缺点，因此我们可以取其长而避其短，采纳两者兼顾而又两者不弃的原则，交互运用，相辅相成。 四、更新考评制度 哈工大工程流体力学课程作为技术基础课，目前实行了综合性的考评方法，总成果由作业、试验、考试三部分组成，学生共计要完成60题左右的作业，由老师进行判分并作为总成果的10%；共计要完成11项左右的试验，依据学生对每个试验原理和操作技能的驾驭及试验报告的质量状况分

12、为优、良、及格、不及格来评定成果，若有两次不及格或者缺席者必需重做否则不得参与期末考试。试验课成果占课程总成果的10%。期末考试为闭卷，占总成果的80%。流体力学考试的组卷与课堂教学内容休戚相关，课堂教学假如注意内容的应用性、敏捷性和综合性，则在组卷时应适当削减客观题，丰富试题类型，加大理解性和综合性题目的重量，避开记忆性成分所占比重较大，而学生接近考试加班加点应付考试的现象。另外，依据课堂教学和课外科研实践的特点，对于偏重于工程应用的专题，可以探究利用撰写科技论文、提交科研作品的方法进行考试，与传统考试成果综合来建立起更合理、更具实践意义的考评制度。 工程流体力学课程是面对工程应用人才的课程

13、，所以教学核心始终应当是学生学问应用实力的培育。为此，在教学中贯穿流体力学思维模式和综合分析解决问题实力的熬炼，使学生学有所成、学有所用，是工程流体力学课程改革的一个长期方向。 参考文献： 1陈卓如，金朝铭，等.工程流体力学M.北京：高等教化出版社，2004. 2赵超.“流体力学”课程教学方法探究.中国冶金教化J.2022，：63-64. 3李岩，孙石.工程流体力学课程教学改革与实践.科教文汇J.2022，：88-89. 4C.P.Merle，C.W.David.Mechanics of FluidsM.NJ：Prentice Hall International Editions，19101. 5陶汉中，李菊香.关于“工程流体力学”课程多媒体教学的思索.中国电力教化J.2022，：58-61. 作者简介：刘全忠，男，黑龙江哈尔滨人，讲师，工学博士，主要从事流体力学的教学工作、流体机械内部流淌机理探讨等。 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页