流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)的類游戲模式教學(xué)方法探討

郭秀娟 鞏學(xué)梅 張麗娜

【摘要】流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)的課程體系完整、內(nèi)容抽象且知識(shí)點(diǎn)多，注重理論知識(shí)的透徹理解及其在實(shí)踐中的應(yīng)用。本文結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與當(dāng)今課堂教學(xué)現(xiàn)狀開展了基于情景設(shè)計(jì)的類游戲教學(xué)模式的探討，構(gòu)建了一套吸引力較強(qiáng)的課堂教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】流體力學(xué) 泵與風(fēng)機(jī) 類游戲模式教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）07-0213-01

在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)+和移動(dòng)學(xué)習(xí)的社會(huì)背景下，傳統(tǒng)教學(xué)過程中的三個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)（教師、學(xué)生與教學(xué)條件）以及三者之間的關(guān)系都發(fā)生了顯著的變化，教師的作用因網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)資源的開放共享而弱化，學(xué)生獲取知識(shí)的渠道越來越多樣化，課堂對(duì)學(xué)生的吸引力正在變?nèi)酰謾C(jī)和游戲則具有了絕對(duì)的吸引力。教師必須與時(shí)俱進(jìn)地對(duì)課堂教學(xué)方式進(jìn)行革新，不僅體現(xiàn)在多樣化教學(xué)手段的運(yùn)用[1，2]，更應(yīng)該是教學(xué)理念上的創(chuàng)新[3，4]。游戲?qū)适虑楣?jié)的充分設(shè)計(jì)和給玩家的浸潤式場(chǎng)景體驗(yàn)，使玩家的心理滿足感達(dá)到最大。既然如此，我們也可以嘗試將情景設(shè)計(jì)和角色代入引入到課堂教學(xué)中，讓學(xué)生置身于由系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)組成的學(xué)習(xí)情境中，增加學(xué)生的自主性和參與度，從而提高課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生的吸引力。

流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)是公認(rèn)的幾門“難學(xué)”課程之一[5]。以激發(fā)學(xué)生積極性和強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)應(yīng)用性學(xué)習(xí)為目標(biāo)，推進(jìn)課堂教學(xué)方式改革是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)的類游戲教學(xué)模式是以教師角色自由切換為先導(dǎo)，以基于知識(shí)點(diǎn)精梳的情景設(shè)計(jì)為主線，以浸潤式教學(xué)為輔助的創(chuàng)新性課堂教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了教師、學(xué)生與教學(xué)手段的和諧發(fā)展，從而全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1.知識(shí)點(diǎn)梳理

梳理好知識(shí)點(diǎn)是講好一門課的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。本課程系統(tǒng)性極強(qiáng)，為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解，需要繪制涵蓋課程重點(diǎn)內(nèi)容的網(wǎng)格圖，確定某重點(diǎn)內(nèi)容的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并在對(duì)應(yīng)的二維空間上細(xì)化此重點(diǎn)內(nèi)容的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和應(yīng)用拓展典型案例，采用最有效的方法將涉及到的知識(shí)點(diǎn)層次展開。

2.情景設(shè)計(jì)

情景設(shè)計(jì)是以重點(diǎn)內(nèi)容為核心開展的群簇教學(xué)，包括實(shí)踐（工程）背景、問題引入點(diǎn)、學(xué)習(xí)主線/副線和節(jié)點(diǎn)設(shè)置等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。針對(duì)某重點(diǎn)內(nèi)容開展的情景設(shè)計(jì)需要教師以案例或可視化資源作為切入點(diǎn)，引起學(xué)生們的討論和共鳴；通過簡(jiǎn)單的背景介紹拋出問題的癥結(jié)，與學(xué)生討論和解決問題，制定以問題引入點(diǎn)至重點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)主線和副線操作；為了增加學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感和實(shí)現(xiàn)階段性自檢這一功能，需要在學(xué)習(xí)主線上合理設(shè)置幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，開展闖關(guān)問答環(huán)節(jié)，添加可行的激勵(lì)或獎(jiǎng)勵(lì)操作；最后還需做好不同情景之間的銜接。

3.浸潤式教學(xué)

實(shí)現(xiàn)浸潤式教學(xué)包括課堂教學(xué)和課后網(wǎng)上互動(dòng)兩個(gè)環(huán)節(jié)，通過多情景模式的開展，給學(xué)生較好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。實(shí)施過程可以采用視頻、現(xiàn)場(chǎng)考察圖片、報(bào)道采訪或多媒體資源等形式的耦合帶來最有震撼的思想沖擊，且需將這種激勵(lì)的情緒貫穿整個(gè)情景展開的始終，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

4.案例討論分析

按照類游戲模式教學(xué)方法的要求，本課程知識(shí)點(diǎn)涵蓋了能量方程、流動(dòng)阻力損失、管路串并聯(lián)和泵與風(fēng)機(jī)在管路中的應(yīng)用4個(gè)經(jīng)度上的重點(diǎn)內(nèi)容，每個(gè)內(nèi)容又涉及了2～3個(gè)緯度上的重點(diǎn)內(nèi)容，從而形成了課程網(wǎng)格。以能量方程的情景設(shè)計(jì)為例，首先通過伯努利實(shí)驗(yàn)（虛擬仿真技術(shù)與水力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合）的實(shí)操和現(xiàn)象觀察讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)能量守恒規(guī)律的存在，并通過數(shù)據(jù)的整理得出能量方程的個(gè)性化表達(dá)式，隨后讓學(xué)生調(diào)節(jié)參數(shù)去驗(yàn)證此規(guī)律的準(zhǔn)確性，當(dāng)出現(xiàn)不符合案例時(shí)要詳細(xì)分析原因；在先導(dǎo)案例的充分鋪墊下，教師和學(xué)生一起在課堂教學(xué)時(shí)討論問題，通過流線、一元流動(dòng)模型和過流斷面3個(gè)緯度上重點(diǎn)內(nèi)容的引入引導(dǎo)學(xué)生去解決問題；課后還需要布置網(wǎng)絡(luò)闖關(guān)作業(yè)以鞏固前期教學(xué)成果，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)。

在類游戲模式的課堂教學(xué)中，教師不是傳統(tǒng)意義上的“教師”，教室也不再是唯一的教學(xué)陣地，它可以利用多樣的可視化教育資源將教學(xué)變得極其有趣，使學(xué)生學(xué)得酣暢淋漓。但開展的前提是教師及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)投入大量的時(shí)間開展角色切換，由“教書匠”變成項(xiàng)目策劃師、數(shù)據(jù)分析師、心理咨詢師和游戲開發(fā)工程師等，其中一部分工作可以由專業(yè)人員完成，但教師仍然且必須是主角，這也是時(shí)代發(fā)展的必然。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王發(fā)輝，桑俊勇，張丹.“流體力學(xué)”立體化教學(xué)體系的構(gòu)建[J].中國電力教育，2009（151）：102-103.

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