安全工程專(zhuān)業(yè)《流體力學(xué)》課程教學(xué)方法改革與探索

馬有營(yíng)

(濱州學(xué)院 化工與安全學(xué)院，山東 濱州 256600)

自安全工程專(zhuān)業(yè)在濱州學(xué)院成立以來(lái)，《流力力學(xué)》即是本專(zhuān)業(yè)的核心課程和必修課程。該課程在本科第三學(xué)期開(kāi)設(shè)。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的流體力學(xué)問(wèn)題計(jì)算，解決生活中簡(jiǎn)單的與流體力學(xué)有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，并為學(xué)習(xí)后續(xù)《工業(yè)通風(fēng)》《采礦安全工程》《計(jì)算機(jī)仿真模擬》等課程以及從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下良好的理論基礎(chǔ)[1-3]。《流體力學(xué)》課程涵蓋的知識(shí)面略廣、理論性較強(qiáng)導(dǎo)致知識(shí)點(diǎn)不易理解。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法不能提起學(xué)生對(duì)該課程的興趣，學(xué)生不能從根本上真正了解《流體力學(xué)》課程的基本理論和基本計(jì)算公式[4-7]。本文作者對(duì)《流體力學(xué)》課程的教學(xué)方法進(jìn)行了改革，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際、充分利用案例、多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方法，將《流體力學(xué)》從純理論性教學(xué)變?yōu)槔碚?實(shí)踐相結(jié)合的課程教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生更好的理解《流體力學(xué)》的基本理論。

1 《流體力學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)存的問(wèn)題

1.1 教學(xué)內(nèi)容過(guò)多、課時(shí)量不夠

《流體力學(xué)》共有10章的教學(xué)內(nèi)容，分別為緒論、流體靜力學(xué)、一元流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、流動(dòng)損失和能量損失、孔口管嘴管路流動(dòng)、氣體射流、不可壓縮流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、繞流運(yùn)動(dòng)、一元?dú)怏w動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、相似性原理和因次分析。教學(xué)內(nèi)容包括壓強(qiáng)、應(yīng)力、流速、流量等物理量的計(jì)算，教學(xué)內(nèi)容龐雜，理論性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)功底要求較高。但目前，該課程的課時(shí)數(shù)普遍為32～48學(xué)時(shí)，相對(duì)于教學(xué)內(nèi)容而言，課時(shí)數(shù)較少。不能給授課老師足夠的時(shí)間用于課堂練習(xí)及習(xí)題講解。這也導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在學(xué)習(xí)較費(fèi)力，積極性不高等問(wèn)題。

1.2 課程理論性較強(qiáng)，難以理解

該課程中流體壓強(qiáng)計(jì)算，液體伯努利方程、氣體伯努利方程、流體流動(dòng)過(guò)程中沿程損失、局部損失的計(jì)算，孔口管嘴出流、流體管路流動(dòng)、氣體射流、繞流運(yùn)動(dòng)、力學(xué)相似性原理等均牽扯到相對(duì)復(fù)雜的理論性計(jì)算，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)要求比較高，這就使學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程相對(duì)困難，不能深入理解流體力學(xué)的基本理論，難以對(duì)該課程產(chǎn)生濃厚的興趣。

2 課程教學(xué)方法改革與探索

2.1 純理論教學(xué)方法改革

目前廣泛采用的《流體力學(xué)》教學(xué)方法是教師利用板書(shū)在講臺(tái)講解，學(xué)生課后做練習(xí)，老師講解練習(xí)題的方法，這種方法對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)屬于被動(dòng)接受學(xué)習(xí)，而非對(duì)課堂本身感興趣。這就要求教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，將純板書(shū)教學(xué)改變?yōu)榘鍟?shū)結(jié)合多媒體、視頻教學(xué)的教學(xué)模式。例如：講解伯努利方程時(shí)，可以加入有關(guān)伯努利方程的相關(guān)視頻，幫助學(xué)生理解伯努利方程的實(shí)際意義，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。其次，由于班級(jí)中每位學(xué)生的基礎(chǔ)不同，教師還需要針對(duì)不用學(xué)生的實(shí)際情況，因材施教，保證全班同學(xué)的共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。

2.2 理論聯(lián)系實(shí)際

將《流體力學(xué)》中的理論與現(xiàn)實(shí)生活中的某些現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)。例如，講解氣體的伯努利方程過(guò)程中，由于學(xué)生固定思維都以為位置越高，勢(shì)能越大。這時(shí)候教師可以以氫氣球在空氣中由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，雖然位置升高，但勢(shì)能卻是減小的。從而幫助學(xué)生更好的理解氣體伯努利方程和液體伯努利方程的不同之處。再者，可以引入，日常生活中做高鐵時(shí)需要站到黃線以外，不然可能會(huì)被吸到車(chē)軌附近，具體原因是因?yàn)閯?dòng)車(chē)在快速行駛過(guò)程中會(huì)帶動(dòng)周?chē)諝饪焖倭鲃?dòng)，空氣的速壓增大，導(dǎo)致其靜壓減小，這就會(huì)使人體兩側(cè)出現(xiàn)靜壓差，從而導(dǎo)致人體受到靠近動(dòng)車(chē)方向的壓力等等，通過(guò)列舉這些現(xiàn)實(shí)生活中的例子，從而讓學(xué)生更好地理解伯努利方程的實(shí)際應(yīng)用，幫助學(xué)生理解課堂知識(shí)。

2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

增加流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，觀察流體在不同條件下在管路中的流動(dòng)狀態(tài)，更好地理解流體的管路流動(dòng)以及射流、繞流運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)瑥亩鴮?shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論知識(shí)結(jié)合在一起，幫助學(xué)生更好

的理解流體力學(xué)的基本理論、原理以及基本公式的根本意義。從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)流體力學(xué)的理解，提高學(xué)生對(duì)流體力學(xué)基本理論的應(yīng)用水平。

2.4 任課教師教學(xué)能力提升

教師是課堂的主導(dǎo)者，是講授課本知識(shí)的主體，如何提高教師的授課水平，尤其是新入職教師的授課水平，是學(xué)生能否學(xué)好課程的關(guān)鍵，教師優(yōu)則學(xué)生優(yōu)，教師衰則學(xué)生衰。因此，在確定本課程主講教師時(shí)應(yīng)盡量選擇研究方向與《流體力學(xué)》課程相近的教師。主講老師應(yīng)對(duì)每學(xué)期教學(xué)效果進(jìn)行剖析，反饋教學(xué)中的不足，提高自身的教學(xué)水平。鼓勵(lì)教師外出學(xué)習(xí)，到其他高水平院校進(jìn)修，學(xué)習(xí)他校的先進(jìn)教學(xué)方法，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

3 結(jié)論

針對(duì)《流體力學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中存在的教學(xué)內(nèi)容過(guò)多、理論性較強(qiáng)、學(xué)生難以理解等問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法提出了改進(jìn)措施。加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際、增設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)、提升教師教學(xué)水平，授課過(guò)程中引入與課堂內(nèi)容有關(guān)的視頻、圖片、案例等，讓學(xué)生愿意去學(xué)，主動(dòng)去學(xué)，而非機(jī)械性的完任務(wù)，從而提高學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的應(yīng)用能力，使學(xué)生達(dá)到新形勢(shì)下對(duì)安全工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的新要求。