工程流體力學課程教學改革探索與實踐

高偉 李楚琳 楊潤澤

【摘要】針對我校工程流體力學教學現狀，在深入分析教學中存在問題的基礎上，對該課程的教學內容、教學方法、手段、考核方式和實驗環節進行了改革。實踐證明改革后激發了學生的學習興趣，充分調動了學生自主學習的積極性，改善了教學質量和教學效果。

【關鍵詞】工程流體力學 教學改革 探索與實踐

【基金項目】湖北汽車工業學院“本科教學工程”項目（JX201448）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）03-0238-02

1.引言

工程流體力學是我校車輛工程、熱能與動力工程和機械設計制造及其自動化等專業的一門重要的專業基礎課，本課程不僅為學生學習后續專業課提供必備的基礎知識，也為相關專業技術人員從事專業技術工作和科學研究工作提供重要的理論基礎[1]。通過近幾年的教學實踐表明，由于多方面的原因導致該課程的教學效果不是很理想，教師難“教”、學生難“學”已經成為師生的共識。因此，積極思考和探索工程流體力學教學改革，對改善課程的教學效果、提高學生工程素質的培養具有重要意義[2]。

工程流體力學課程包括理論教學和實驗教學兩方面的內容，根據該課程的教學現狀及在教學過程中的思考和探索，認為造成該課程教學效果不理想的主要原因如下：

（1）學生缺乏興趣，認為該課程與專業無關，學習該課程的目的不明確，也不知道學習本門課程能夠解決什么問題、如何解決工程實際中的具體問題；

（2）教學方法和教學手段單一，忽視了教學過程中“教”與“學”之間的互動性，使學生喪失了學習的主動性和積極性；

（3）教學內容陳舊，講課內容局限于教材本身，沒有或很少對課本知識進行擴展、結合現實汽車行業或機械行業中的工程實際問題進行舉例說明，理論與實際脫節；

（4）實驗均為驗證型實驗，無設計型、綜合型實驗，不能培養學生創新能力；

（5）考核方式單一，不符合現代素質教育的要求。

2.教學改革的探索與實踐

2.1激發學生學習熱情，提高學習興趣

愛因斯坦說過：“興趣是最好的教師，教師則是點燃學生學習興趣的火炬。”大學生的學習興趣，來源于對所學知識的認可程度。因此，從該課程的第一次課即緒論課開始前，教師首先要仔細思考如何激發學生的學習興趣[3]。此外，在課程的教學過程中，要將教學內容與實際緊密聯系起來，激發學生的學習熱情，培養并提高學習興趣。例如在緒論課程上，教師通過一些圖片、視頻和動畫給學生形象地展示自然界和人類生活密切相關的流體力學現象，增強學生對流體力學的感性認識：如足球運動中的香蕉球現象是怎么產生的？高爾夫球飛得遠表面應光滑還是粗糙？汽車行駛過程中阻力來源于汽車的前部還是尾部？等等，通過這些在日常生活中可以直接看到或者感受到的問題，使學生理解學習本課程的目的及意義，充分調動學生的學習積極性和主動性。

2.2改革教學方法與教學手段

“教學有法，但無定法，貴在得法”。教學方法與教學手段是否得當是影響教學效果好壞的主要因素。在教學中采用形式多樣的教學方法，以提高學生的能力和興趣為目的，以師生互動為原則，以教學效率為目標，實時適當的采用討論式、啟發式、模塊式、案例式、講座式、專題式、項目式等教學方法，豐富課堂教學，激發學生的學習興趣。在教學手段上，將教師的講授與多媒體融為一體，利用視頻、動畫、實驗演示、CFD數值模擬等形式，將教學過程中抽象的問題具體化、煩躁的問題趣味化、靜止的問題動態化、復雜的問題簡單化，營造圖文結合、視聽并舉、形象直觀的學習氛圍，使學生加深對內容的理解，提高教學效果。

2.3重組教學內容，將CFD技術引入課堂

為了滿足現代工程教育的要求，根據各專業的特點和要求及學生的層次，修改了教學大綱，對教學內容進行了重組，舍棄一些繁冗公式的推導，重點講授流體力學的基本原理、基本方法和基本公式的運用，并盡可能的將抽象的理論知識和工程實際緊密結合起來，力圖做到“概念準確、通俗易懂、內容均衡、學以致用”[4]。將CFD數值模擬技術引入課堂，使原本抽象的內容變得很直觀，增強學生的感性認識和對所學內容的理解。

2.4改善實驗教學條件，提高學生實踐能力

工程流體力學是一門實踐性較強的課程，流體力學實驗全部為驗證型實驗，無法發揮實驗對理論知識的鞏固和深化，學生缺乏學習的主觀能動性。因此，我院在原有驗證型實驗的基礎上增加演示型、設計型、綜合型的實驗，培養學生的創造性思維及分析、解決實際問題的能力。

2.5 改革考式方式，重視過程考核

對于該課程而言，考試的目的和核心是考查學生能否能夠運用所學知識分析和解決工程實際問題，而不是死記硬背公式和概念，因此，建立合理和考核機制至關重要。我院采取了口頭考核+作業考核+隨堂測試+期末考試的考核方式，加強能力和素質的考核，將素質教育落實到教學實踐中。

本文針對我校工程流體力學課程教學現狀，對該課程的教學內容、教學方法及手段、考核方式和實驗環節進行了改革與實踐，激發了學生的學習興趣，調動了學習積極性，培養了學生分析和解決實際問題的能力，提高了學生的創新意識和綜合能力。

參考文獻：

[1]高勇，范曉勇，黨睿，等.工程流體力學課程教學改革實踐[J].榆林學院學報，2014，24（4）：98-99.

[2]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）：61-62.

[3]于靖博，張文孝，李廣華.工程流體力學教學改革與實踐[J].裝備制造技術，2011，（11）：205-207.

[4]劉永紅.在教學實踐中探索創新型人才培養思路和方法[J].中國電力教育，2012，（3）：58-59.

作者簡介：

高偉（1978-），女，吉林農安人，講師，碩士，主要從事汽車被動安全方面研究。