面向给排水工程专业“工程流体力学”课程的教学探讨
郭海娟 张炜 刘晶茹
【摘要】为了促进“工程流体力学”教学活动有效的开展,结合多年教学实践经验,提出了先导课程基础不扎实和完全采用多媒体会影响教学效果这两个方面的问题,并有针对性地提出了解决方案。
【关键词】工程流体力学;教学实践;课堂教学
一、引言
“工程流体力学”是水利水电工程、土木工程、环境工程等众多工程学科及其相关专业重要的专业基础课,更是给排水科学与工程专业(以下简称给排水工程)不可或缺的一门专业先导课程。
由于本门课程公式多、概念多、推导多,并且一环扣一环,要求学生上课认真听讲,下课认真复习,期末进行全面的总复习,才能取得满意的成绩。单纯地靠背诵记忆不适合本门课程的学习。
二、工程流体力学教学中存在的问题
1.先导课程知识掌握得不扎实成为学习本门课程的障碍。“工程流体力学”这门课程涉及的先导课程知识众多。举例如下:我们在绪论中介绍的量纲的概念在大学物理里曾有涉及,但在讲授过程中,部分学生对概念掌握得并不是很清晰。关于惯性及惯性力,同样在大学物理中学习过,部分学生对概念较清楚,但涉及到后面不同状态下单位质量力的确定的时候,就容易出现概念不清楚基础薄弱的现象。关于牛顿内摩擦定律,速度梯度作为公式的一部分需要学生们对其概念有先行地了解,這也考验学生对高等数学知识的学习效果。我们在介绍压缩性、点压强及能量方程推导等问题的时候涉及到全微分、极限还有导数这些高等数学的知识。在用分析法推导作用在平面上的静水总压力的公式时,我们既用到静距、惯性矩、平行移轴定理这些理论力学的知识同样还要用到不定积分这些高等数学的知识。
以上的举例足以说明,先导课程对“工程流体力学”的作用有多大,可以说如果先导基础课学不好,“工程流体力学”这门课很难学好。
2.完全采用多媒体教学会影响学生们的学习效果。随着多媒体陆续走入课堂,老师基本不使用板书,完全对照多媒体屏幕讲授,在课前提供给学生们本门课程的授课提纲。这在一定程度上提高了授课的效率,而多媒体集图、文、声等于一体,内容丰富、直观生动等特点能极大的满足学生们的好奇心和求知欲,并提高学生们学习的积极性和主动性,发挥其创造性思维,在有些课程中的确很适合,如英语、哲学等这些偏文科的课程,多媒体教学的引入,可起到事半功倍的效果。
而对于“工程流体力学”这么课程,只采用多媒体教学,摒弃板书的辅助却并不适合。课程的性质决定必须学透学懂本门课程,最后还能灵活运用,这个过程是真正掌握这门知识的前提。而实现这个过程就不能只局限于老师对着多媒体讲解,学生们只用眼睛看,用耳朵听。感官刺激之后只能实现短暂记忆,加之多媒体材料播放速度快,学生们的注意力分散不够集中,很容易错过很多重要的知识点。走马观花的学习结果,会严重影响教学效果。
三、应对措施
1.鉴于很多学生本着为了通过考试而学习,结果导致基础课中很多重要的知识理解不够,印象不深刻,如果后续再用到会混淆甚至记不清楚,而“工程流体力学”这门课需要用到大量的基础课知识。那么,如何去解决呢?
在教学过程中,我们提出了轻推导、重结论的应对措施。在实际教学中,推导过程依旧详细地讲解,指导同学们尽量通过理解去顺势记忆结论,对于部分忘记之前知识的学生,引导他们直接记忆结论,但必须做到把结论灵活运用,这样,能同时兼顾基础学习各异的学生,让学生们不会因为基础不好就忽视或放弃本门课程,亦不会为此影响后续专业课的学习。
2.多媒体引进课堂极大地提升了教学效果,提高了授课效率,但任何事物都有利有弊,我们在采纳其长处的同时,也要对其弊端加以改进。经过实践,总结出,在“工程水力学”这门课程的学习中,采用PowerPoint课件,条理清晰,信息量大,能够很大程度节省教师板书的时间,显著地提高了授课效率。同时,可以通过教学录像和教学软件播放演示一些流动过程和水力现象,以增强学生们的感性认识,更易于理解枯燥的抽象化概念。这些优势我们均可以在“工程流体力学”的教学过程中尽量发挥,在此基础上,我们也要结合传统的教学模式,在推导公式、绘制图形及讲解习题时尽量使用板书,学生们会在老师的一撇一捺之间调整思路、跟上节奏,把知识刻印在脑海中。
同时,要求学生们在听课的同时认真记录笔记,好记性不如烂笔头,通过笔记的详细记录,能更好地理清思路,分清主次,把握重点,也便于课下的总结复习。
四、结语
在“工程流体力学”的教学实践活动中,经常会遇到一些问题难题,但我们通过不断地改进教学方法,提高教学手段,探索新的教学模式,找到切实可行的方案。保证学生们通过“工程流体力学”的教学过程,能全面掌握基础知识的同时,提高自身处理实际工程问题的能力,培养适合时代发展的高素质的工程应用型人才。
参考文献:
[1]许贤良,王传礼,张军.流体力学FM-I.北京:国防工业出版社,2005.