《工程流體力學》教學探析

李銀朋 王長進 哈明達

【摘要】針對《工程流體力學》課程教學中存在的課程本身、教師的“教”與學生的“學”等主要問題，提出了多媒體與板書相結合，講好“緒論”，理論講解與工程實際相結合，注重啟發式教學和建立合理的考試機制等教學方式方法的新措施，以便改善本課程的教學效果和提高學生的綜合能力。

【關鍵詞】工程流體力學 石油工程 教學探析

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）12-0248-01

工程流體力學是石油工程技術專業重要的專業基礎課，主要研究流體靜止和運動的力學規律及其在工程中的應用。石油工程中的許多問題都要采用流體力學理論解決，諸如鉆井過程中鉆井液的流量、流速和壓力的設計，固井過程中套管強度的校核，采油過程中采出液在井筒內的流動規律分析等等。然而該課程是以高等數學、大學物理、工程力學為基礎，基本概念抽象，公式結構復雜，教師難“教”、學生難“學”已經成為師生的共識。因此，積極探究新的教學方式方法，對改善該課程的教學效果和提高學生的培養質量具有重要意義。

一、教學中存在的主要問題

工程流體力學課程涉及的知識面比較廣泛，先修課程主要包括高等數學、大學物理、工程力學等，要求學生對經典力學和高等數學的掌握程度比較高。同時，該課程研究對象是流體，不具有固定的形狀，基本概念比較抽象，公式繁多且公式的推導過程復雜不易掌握。

教師在“教”的過程中，注重“講”課的過程而不能顧及學生“聽”課的感受，忽視了“教”與“學”的互動性；講課內容局限于教材本身，缺少對課本知識的擴展，缺乏對實際現象的舉例說明，理論與實際脫節；過多依賴多媒體課件，板書很少，造成講課速度偏快，學生對基礎知識、公式等內容的理解和消化跟不上教師的節奏；沒有固定的答疑辦公室，缺乏對學生的課后輔導等等。

學生在“學”的過程中，仍以被動式學習方式為主，缺乏積極主動的學習意識，不會自學；大學學習環境自由，自主支配的時間較多，但學生的自制力差，逃課現象嚴重；學習態度浮躁，課前不預習、課后不復習，課堂上注意力不集中、提不起學習的興趣，不能獨立完成課堂上布置的作業，不能積極思考問題、提出問題、解決問題等等。

二、教學方式方法的探析

1.多媒體與板書相結合

教學板書是教師教學思路的整體反映，是引導學生、啟發思考、幫助理解、增強記憶的重要手段，是教學過程中不可缺少的組成部分。教學板書以文字、符號、圖表等手段將教學內容直接訴諸學生的視覺。由于本課程基本概念多、難理解，公式復雜難懂，采用板書邊寫邊講解，可以給學生更多的時間去思考，去理解，去記憶。但流體本身運動復雜，流體流動狀態、流動規律靠板書表達，就顯得不夠準確，不夠形象、逼真；而采用多媒體，利用多彩的圖片或生動形象的動畫課件，能給學生以新穎的感覺，印象會更深刻一些。

2.講好“緒論”

“緒論”是學生接觸《工程流體力學》的第一課，也是翻開教材后開始認真學習的第一部分知識，是學生了解該課程的窗口。對于教師來說，是展示自己教學水平高低的至關重要的第一講，“緒論”講得好與壞直接關系到整個課程教學的成與敗。“緒論”應該讓學生對流體力學理論及其應用有個大致了解，可通過圖片展現流體力學在石油工程技術領域中取得的成就，使用動畫和可視化實驗將流體的流動現象生動地展示出來，結合生活中的一些現象，例如不結實的房頂經常被大風掀起，鯊魚皮泳衣對運動員游泳速度的影響，火車車頭外形的變化歷史等等，引起學生的興趣。向學生介紹教學方式方法，樹立學好該課程的信心。明確指出學完該課程，學生應該達到的目標。

3.理論講解與工程實際相結合

流體力學中的基本概念多，概念性強，內容抽象，整個課程基本上都充斥著偏微分方程，公式推導繁雜。本課程主要圍繞幾大偏微分方程展開，教師在講授過程中如果過于強調推導過程，肯定會造成課堂氛圍枯燥無趣，致使學生失去學習的動力。為此，教師可以著重分析研究思路和方法，重點介紹流體力學公式的適用條件及意義，之后結合工程實踐，強化學生對理論知識的理解與應用。比如伯努利方程，講清推導思路之后，可以重點講解它的應用，包括皮托管測速計、節流式流量計、射流泵等等。通過具體應用實例的講解，使學生能夠理論聯系實際，培養學生解決實際問題的能力，同時提高該課程在學生認知中的重要性，增強學習興趣。

4.注重啟發式教學

在教師的指導下，學生的主觀能動性能夠被充分調動起來，思維能夠積極活躍起來，在對知識的領會過程中，發展自身的思維能力，這就是啟發式教學。搞好啟發式教學應做到以下幾點：使學生對課程產生強烈的興趣，調動學習的積極性；給學生創設問題的情境，促使他們產生疑問；鼓勵學生獨立思考、敢于提問、勇于猜想、不畏探索的精神。

5.建立合理的考試機制

目前大多數院校都將考試分數與學生評優、獎學金等級評定、專升本資格、免試保研以及就業掛鉤，因此造成學生為考分而學，不為全面、系統地掌握知識而學。卷面成績決定考分的考試機制影響了教學質量整體水平的評估。本課程考查的決不是學生記憶公式的能力，而是綜合運用知識分析以解決問題的能力。為此，采用“全方位多層次”的考核辦法，辦法包括課堂發言，考核學習情況、表達能力與課堂出勤情況；小測驗，考核知識積累能力與平時的學習態度；期末考試采取 “半開卷”考試方法，即對于基本概念、基本原理和基本計算方法的考核采用閉卷方式，對于采用復雜公式、查圖表等分析和解決問題能力的考核采用開卷的方式。

三、結束語

作為石油工程技術專業重要的專業基礎課，學生基礎理論的理解和綜合知識運用的能力始終是教學中最為重要的任務。教師若可以將枯燥的概念、公式形象化，具體化，充分調動學生的積極性，主動性，培養學生獨立思考、綜合分析和切實解決實際問題的能力，并通過合理的考試機制評價學生的學習能力，一定能夠提高該課程的整體教學水平。

參考文獻：

[1]李小川，黃庠永.工程流體力學教學改革模式的探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2012（19）.

[2]劉麗麗，楊樹人，王春生.大學專業基礎課——“工程流體力學”教學改革探究[J].黑龍江教育，2013（3）.

[3]徐艷萍.《工程流體力學》教學探討[J].江西電力職業技術學院學報，2003，16（2）.

作者簡介：

李銀朋（1979-），男，河北省秦皇島市人，東北石油大學秦皇島分校石化系，講師，從事鉆井工程方面的研究。