提高工程流體力學課程教學效果的探討

國麗萍

摘 要 文章針對工程流體力學課程的特點和教學實際，結合目前教學中出現的問題，對如何提高課程的教學效果進行了研究。可利用先進科研手段輔助教學提高學生學習興趣，采用多媒體與傳統教學相結合方式提高課堂教學效果，通過學生創新實踐來提高知識的應用能力和創新能力。

關鍵詞 工程流體力學 教學效果 教學手段

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

To Investigate the Effect of Improving the

Teaching of Engineering Fluid Mechanics

GUO Liping

（School of Petroleum Engineering， Northeast Petroleum University， Daqing， Heilongjiang 163318）

Abstract The characteristics and teaching practical engineering fluid mechanics courses， combining the current teaching problems arise on how to improve teaching effectiveness programs were studied. Can take advantage of advanced research tools aided teaching to enhance students 'interest in learning， using a combination of multimedia and traditional teaching methods to improve classroom teaching through innovative practices to improve students' ability to apply knowledge and innovation.

Key words engineering fluid mechanics； teaching effects； teaching approach

1 工程流體力學教學現狀

1.1 課程難于學習

工程流體力學以高等數學、線性代數、大學物理、工程力學、工程熱力學等多門課程為基礎，通過本課程的學習培養學生具有初步對工程問題的簡化能力，具備一定的分析與計算能力，是學習有關后繼課程和從事專業技術工作的基礎。由于該課程中的理論推導部分應用了較多微積分、微分方程等數學知識，再加上大多數學生沒有實際的工程概念，在實際教學過程中，大部分學生反映：該課程的理論知識抽象、難于理解，概念和方程占的比例較多，對高等數學、線性代數知識要求較高，理論知識與工程實踐結合難度較大。①總而言之，在傳統的注入式教學模式下，對大部分學生來說，“工程流體力學”是一門非常不好學的課程。

1.2 理論知識與實際應用脫節

在大部分工科院校的工程流體力學課程教學中，課題主要教給學生講授本課程的基本概念、基本理論及公式推導，這些在教學實際過程及考核時基本都可以完成。這種指導思想下完成的教學效果是，學生可能只會對考核中出現的知識點做機械的符號記憶，如果在后續專業課的學習時或工程生產實際中，涉及到工程流體力學的相關知識，學生們會無從下手，找不到合適的解決問題的方法。

1.3 傳統教學方式的缺陷

傳統的板書教學模式已有悠久歷史，教學理論非常成熟，已經積累了大量的教學經驗。在傳統教學過程中，一般是通過教師的生動、形象的講述，學生相對易于接受，老師與學生之間也可以面對面地探討一些疑難問題。而對于工程流體力學這門課程而言，教學內容不可避免地會涉及到一些類似數學公式的推導，傳統的板書教學方式能夠留給學生更多的思考時間，同時，也能夠加深學生對公式推導過程的理解，加強記憶。由于傳統的教學模式主要是依靠粉筆與黑板的教學條件，教師是教學模式的主體，教師表達能力的好壞、知識的豐富程度嚴重影響教學效果，與此同時，教學效率也非常低下，在有限的學時，很難使教學內容豐富，由此也扼殺了學生創意的產生和個性的發揮。②

1.4 多媒體應用的弊端

多媒體是一種把文本、圖像、視頻、動畫和聲音等信息的媒體集成在一起，并通過計算機綜合處理和控制的一種信息技術。多媒體教學具有教學形象、生動、具體、信息量大、易于理解的優點。在各高等院校專業課的教學過程中得到了廣泛應用，給教學工作帶來了極大的方便。一方面，借助于多媒體教學不僅可以在一定程度上吸引學生的注意力，減輕教師板書的勞動量，另一方面是可以將一些復雜的、難于形象描述的流體流動現象和工程實際的圖像資料清晰地展現給學生，使教學內容直觀明了。同時，課堂氣氛動靜結合、增強互動性。與此同時也存在一些弊端：③由于大學課程教學內容進程快，信息容量大，一環緊扣一環，即使是傳統的教學模式下，在中、小學課堂上出現的活潑、互動的啟發式教學場面，在大學課堂教學時很難出現。

2 如何提高工程流體力學課程教學效果

2.1 充分利用先進的科研手段輔助教學

工程流體力學這一課程中涉及到的流場描述等知識點理論抽象、方程較多，僅借助于多媒體演示等手段教學，效果并不很好。如果將先進的科研手段輔助教學，例如將先進的激光粒子測速技術（PIV）應用到“工程流體力學”的教學過程中，④比如可應用拉格朗日描述流體流動和歐拉描述流體流動、紊流和層流流動的特點、圓管中流體紊流和層流軸向速度分布特征等相關章節中，借助于先進流體流動測試技術，能夠使學生對抽象的理論進行深刻的理解，同時可激發學生對課程內容進行深入探索、從事科學研究的興趣。

2.2 傳統教學方式與多媒體教學手段相結合

多媒體教學技術的發展并不意味著必須摒棄一切傳統的教學手段和方法，如果將傳統教學方式與多媒體教學手段相結合，揚長避短，發揮各自的優勢，提高課堂教學效果。對于工程流體力學這門工科專業基礎課程，在進行復雜的理論公式推導教學時，經驗證明：如果教師使用板書的教學方式，在黑板上一步一步推導，而不是使用多媒體，打出一系列的數學符號，這樣既可以給學生更多的思考時間，又能夠使學生理解公式推導過程，使學生的記憶加強。而對于一些基本概念和特定的流體流動現象，可以借助于多媒體教學手段，加深學生對基本概念和流體流動現象的理解與認識。

2.3 構建學生創新實踐操作平臺

工程流體力學是一門建立在實驗研究基礎上的學科，也是一門實驗科學。很多流體力學理論都是通過實驗研究建立起來的，一些理論分析得出的結論也需要實驗來證實，而實驗又必須在理論分析所得出結論的指導下進行。因此實驗是工程流體力學課程的必不可少部分，是非常重要的教學環節。它不但可以驗證理論研究結果，同時，在幫助學生學好工程流體力學這門課程的基礎上，培養學生進行科學探索、創新能力和獨立工作重要環節。雖然目前大多數高校都把實驗教學列為工程流體力學課程教學的一部分，貫穿于課程始終。但大多以驗證性實驗為主，實驗教學方法單調，又有師資力量、實驗課時和實驗設備等多種因素的制約，學生實際可選擇的范圍很小，在很大程度上限制了學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力，不能很好實現工程流體力學實驗教學的目的。因此，建立學生創新實踐操作平臺，在完成課程基礎理論驗證實驗的基礎上，結合不同專業學生知識體系和將要從事的領域，開設創新實驗，以此來激發學生的學習興趣，培養創新能力。

3 結束語

為提高工程流體力學課程的教學效果，可以通過利用先進的科研手段輔助教學來提高學生學習興趣，采用傳統教學與多媒體教學相結合方式進行“教”，通過學生創新實踐來提高學生對知識的應用能力和創新能力。

注釋

① 黃芬霞.石油工程專業流體力學課程的教學改革探討與實踐[J].考索·探微，2013.12（1）：231-232.

② 陳曉珊，洪文鵬等.工程流體力學課程改革的思考[J].東北電力大學學報，2003.6（3）：54-56.

③ 陳二云.多媒體技術在工程流體力學教學過程的應用[J].經濟研究導刊，2010（3）：247.

④ 王小兵，劉楊等.PIV在“工程流體力學”教學中的應用研究[J].課程教材改革，2012（25）：53-55.