工程流體力學(xué)課堂教學(xué)方法探討

陳二云 和錚 楊愛玲

【摘要】立足于工程流體力學(xué)教學(xué)實踐，探討工程流體力學(xué)課堂教學(xué)方法。通過建設(shè)教學(xué)隊伍、教學(xué)模式調(diào)研改革和修改教學(xué)大綱等方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的獨立思考能力，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué)? 教學(xué)效果? 教學(xué)模式

【基金項目】上海理工大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展項目（CFTD194007）;上海理工大學(xué)優(yōu)質(zhì)在線課程建設(shè)項目;上海理工大學(xué)科研課程建設(shè)項目。

【中圖分類號】G64 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）21-0037-02

工程流體力學(xué)是一門既古老又發(fā)展的學(xué)科，說它古老是因為它距今已有幾百年的發(fā)展歷史，說它發(fā)展是因為人類對流體力學(xué)的認(rèn)識遠(yuǎn)沒有完善，包括湍流在內(nèi)的許多問題還處于不斷的研究和探索階段。因此，在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，如何適應(yīng)當(dāng)前本科生培養(yǎng)的需求， 使工程流體力學(xué)課程的授課變得鮮活和豐富起來，就成了授課教師反復(fù)思索的問題。

本文作者根據(jù)自己多次流體力學(xué)課程教學(xué)實踐以及與學(xué)生的交流活動，探討工程流體力學(xué)教學(xué)方法，以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的獨立思考能力。為此，我校工程流體力學(xué)教學(xué)團隊從以下幾個方面進(jìn)行考慮：

一、依托科研優(yōu)勢提高教師隊伍教學(xué)水平

工程流體力學(xué)授課知識涉及到場論、高等數(shù)學(xué)和張量分析等多個知識領(lǐng)域，授課過程一定要注重物理概念與數(shù)學(xué)表達(dá)式之間的結(jié)合，強調(diào)物理含義的數(shù)學(xué)表示以及對數(shù)學(xué)表達(dá)式的物理解釋[1]。同時，在講授過程中還要注重思維和方法論，在引進(jìn)概念介紹方法時，突出解決問題的思維方法及推理要點，在講課中試圖建立一個比較嚴(yán)密、完整的理論教學(xué)體系。這對教學(xué)老師的教學(xué)能力、講課內(nèi)容和方式方法都提出了較高的要求。由此可以看出，形成工程流體力學(xué)優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)體系的基礎(chǔ)是建設(shè)一支合理的教學(xué)團隊和高素質(zhì)的教師隊伍。我校承擔(dān)本課程的教學(xué)團隊長期從事與流體機械和動力機械相關(guān)的流體力學(xué)基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)開發(fā)， 承擔(dān)了多項國家自然科學(xué)基金、省部級和上海市重點學(xué)科建設(shè)等項目，不僅有利于教師隊伍理解學(xué)科前沿的研究工作，而且加強了基礎(chǔ)流體力學(xué)知識背景同科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)間的有機結(jié)合， 這為工程流體力學(xué)課程建設(shè)提供了有力的智力保障。而且，本教學(xué)團隊老教師組織青年教師從助教做起，通過聽課、教學(xué)研討、崗位練兵等活動不斷豐富青年教師的教學(xué)經(jīng)驗，逐步發(fā)展成為工程流體力學(xué)主講教師。

二、教學(xué)模式調(diào)研改革

傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在著很多弊端，大多是“灌輸式教學(xué)”的方法，老師與學(xué)生之間被定位為演員和觀眾的關(guān)系。但長期反復(fù)以這樣的教學(xué)方式來教學(xué)，學(xué)生們不僅會感到枯燥無聊，而且會變得越來越被動。現(xiàn)在很多創(chuàng)新模式的課堂，無論是翻轉(zhuǎn)課堂還是視頻教學(xué)，其實都太過于形式化，學(xué)生們都是為了完成任務(wù)，而且這些體系都不夠完善，無法真正達(dá)到預(yù)期目的。為此，本班學(xué)生和錚基于現(xiàn)有的《工程流體力學(xué)》課程的教學(xué)方式進(jìn)行了調(diào)查（如圖1所示），并給出實質(zhì)性的改革建議。

本次調(diào)查結(jié)果共收到來自上海理工大學(xué)、上海交通大學(xué)大學(xué)和昆明理工大學(xué)等共計1016名同學(xué)的資料反饋。從調(diào)查結(jié)果我們可以看出，大多數(shù)同學(xué)更偏向于老師和同學(xué)一起互動的教學(xué)模式。在課堂上放小視頻，小組展示，使用PPT，小程序以及寫板書都是很受學(xué)生歡迎的教學(xué)方法。通過以上調(diào)查，給出以下方案：

1.將班里同學(xué)進(jìn)行分組，最好兩人一組。每次課前以PPT的形式做展示（10min左右），一個人來復(fù)習(xí)上次課的內(nèi)容，一個人來帶著大家預(yù)習(xí)本次課的內(nèi)容。展示后老師對展示的內(nèi)容總結(jié)，補漏。這樣一方面可以促使學(xué)生課后自主復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)，另一方面還可以讓老師迅速的了解到學(xué)生對知識點的理解程度。

2.老師講課以PPT和板書相結(jié)合的形式，PPT為主要脈絡(luò)，而本次課的重點難點應(yīng)該以板書的形式在黑板上推導(dǎo)。PPT雖然圖文結(jié)合，脈絡(luò)也很清晰，但課堂重點還是以板書的形式授課來加深印象。

3.老師可以找一些與本次課堂內(nèi)容相關(guān)的小視頻，包括一些實驗或者生活小趣事，在適當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)行播放。一方面用來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面也可以達(dá)到理論和實踐相結(jié)合的目的。

4.在每次課后，應(yīng)該有個小測試。可以使用手機小程序或紙質(zhì)作業(yè)。一方面起到一個簽到的作用，另一方面

也可以趁熱打鐵，使學(xué)生更快的掌握知識點。因為大多數(shù)同學(xué)聽懂了但不一定會運用，通過測試?yán)蠋熆梢愿苯拥亟邮盏綄W(xué)生反饋的信號，為本次課的授課成果提供一個客觀依據(jù)。

三、教學(xué)大綱調(diào)整

根據(jù)上述調(diào)研結(jié)果，為適應(yīng)新的教學(xué)方案，我校工程流體力學(xué)教學(xué)團隊對原有教學(xué)大綱進(jìn)行了調(diào)整，希望在后期教學(xué)過程中實施。調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容包括課堂引導(dǎo)、學(xué)習(xí)研討復(fù)習(xí)和實驗三個部分，通過課后習(xí)題、專題PPT口頭報告、實驗方案等形式調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化教學(xué)效果。此外，為了加強學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，按照課堂教學(xué)與課后學(xué)習(xí)1：1的形式增加了課后學(xué)時。章節(jié)內(nèi)容和學(xué)時具體安排見表1。

四、結(jié)束語

由此可見， 工程流體力學(xué)的教學(xué)是一個復(fù)雜的過程。要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用并重視學(xué)生的主體地位，增強師生之間的互動交流，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳二云，楊愛玲，戴韌.依托科研優(yōu)勢建設(shè)高等流體力學(xué)優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)體系[J].教育研究，2012（7）：31

作者簡介：

陳二云（1977-），內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，副教授，博士。