凸显实践环节的流体力学教学新模式研究

第３３卷２０１４年４月

（）文章编号：１００１３７３２０１４０２１６２３－４－０－０

兰州交通大学学报

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凸显实践环节的流体力学教学新模式研究

王　烨，　孙三祥

（）兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州　７３００７０

＊

借助网络教学平台摘　要：考虑不同级学生在学习流体力学课程过程中所暴露出的共性问题及学生的实际基础，强化基础知识的传授，将“课外创新实验、参与科研、查阅文献、论文写作”等纳入流体力学实践教学环节，为构建适合于学生实际情况的流体力学教学新框架打下基础。研究旨在探索大专业背景及学分制教学体系下专业基础课与科研、工程实际接轨的实践教学新模式。关键词：流体力学；教学改革；实践教学；实验教学中图分类号：Ｇ６４２　　　　　文献标志码：Ａ

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流体机械、农林、石油化工等专　　流体力学作为土木工程、

业的专业基础课，所涉及的基本原理和基础理论在实际工程中具有很强的应用价值和指导意义。环境与市政工程类专业学生毕业后大部分在生产一线从事技术管理工作，接触的流动介质既有液体又有气体。遇到的问题也正是与这些流体的运动状态、物性、边界条件等的变化有关。如何应用流体力学的基本理论分析现场中发生的事故或者预防可能出现的安全隐患，是每一个工程技术人员的基本职责。这就要求流体力学的教学过程应该注重理论知识的系统性传授与实践能力培养相结合、课堂教学与实践教学相结合，不断改进教学方法、完善考核方式，以积极探索适合于工科学生专

１］。业设置和就业主导方向的课程教学新模式［

笔者对于水泵及水泵站课程教学、泵站设计以及流体力

１－６］。学课程教学模式的探索已初见成效［本文在此基础上，

结合正在实施的流体力学教改项目所涵盖的内容，针对建筑环境与能源应用专业，重点谈谈流体力学在实践教学环节上的具体思路、做法和效果。

一、现状分析

为了获得流体力学教学效果和教学各环节的第一手资料，以此为基础制定科学的教学改革方案和合理的实施步骤，首先要做的是搜集、归纳以往教学中存在的问题，并分析可能的原因。其次是深入学生、了解学生。具体做法是从对学生（包括在修和已修完流体力学的学生）开展问卷调查着

：／／０１４２＊收稿日期：－１－１２０　　　　　　　　　学报网址：ｔｔｂ．ｌｚｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎｘｈｐｊ

）基金项目：兰州交通大学教学改革项目资助（０１２２

：，作者简介：博士，王　烨（副教授，主要从事暖通空调、强化传热教学及科研工作。Ｅ－ｍ９７２－）ａｉｌｗａｎｅ＠ｍａｉｌ．ｌｚｔｕ．ｃｎ１ｇｙｊ

第２期王　烨等：凸显实践环节的流体力学教学新模式研究

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效手，获得学生对于流体力学这门课在认知态度、学习方法、果自检、对任课教师教学方法、学校课程体系设置、考核模式等方面的实际情况，以书面的形式形成流体力学课程教学及课程群建设的前期信息储备。

回顾近十年的流体力学（或水力学）教学过程，发现在不同级的学生身上暴露出令人吃惊的相似问题，主要包括以下几个方面：

）学生的高等数学、大学物理、工程力学等课程的基础１

逐年级有下滑趋势，跟不上流体力学教学的要求。比如，问到“高斯定理”的物理意义时，在过去的六届学生中每个班几乎没有一个人能准确地回答上来。究其原因，一方面，教师在讲这些基础课时可能只关心理论知识的传授，而未举例说明其工程应用以加深学生对基本理论的理解。学生对科技文献的涉猎又非常有限。另一方面，基础课教师和专业课教师之间的沟通较少，导致知识传授环节的不连贯性。

）学生的学习态度从总体上一届不如一届。这不但表２

现在有相当一部分学生不能独立完成作业、作业潦草，该画图的不画图，有时甚至省略了关键的计算过程。为此，笔者通过各种途径走访了不同情况的学生。有一半的学生回答说这门课不容易理解，与前期所学课程的关联性不大，许多名词都是初次接触，加上有些推导过程过于繁杂，听不懂就不愿意坚持了；有四分之一的学生回答说反正毕业以后也不读研究生（建筑环境与能源应用专业绝大部分学生就业去向，基本上都在生产一线施工单位）没必要学的那么透彻；还有四分之一的学生回答说该学期学习任务太重，不能分配更多的时间给流体力学，所以，对于实在不会做的作业就参考别人的了。针对这一现象，笔者曾提出了“心理健康教育与专

６］

，业基础课学习心态存在关联性”的观点［在后续的教学实

学过程提出了自己的意见或建议。更令人啼笑皆非的是，还有一部分学生根本不提意见，原因是怕得罪老师从而影响期末成绩。也许这些９０后的孩子们还体会不到教师职业的责任之重大，更体会不到个人“面子”在职业道德面前是多么的渺小。

）考试成绩分布越来越不符合高等教育人才培养目标５

的要求。９０分以上的人数一般只占总人数的５％左右，０％５而且，这一分布近几年一直左右的学生分数都在７０分以下，比较稳定。通过调查发现：有相当一部分学生平时不注重预习和复习的作用，到了考试前，将希望寄托在不知从哪里弄来的几页模拟试卷上，幻想通过“突击”和“运气”过关。有些学生干脆就抱着“补考通过就行”的心态复习。还有一个很奇怪的现象，就是个别平时很用功的学生考试成绩反而不高。通过与多届学生的多次交流，发现这些用功的学生的学习方法不当，开学初就没有领会流体力学这门课的精神实质，和关键点。考试前“胡子眉毛一把抓”又要顾及其他科目的考试，所以，成绩自然不高。

）在校期间流体力学考试成绩好的学生毕业后到了生６

产现场，应用流体力学基础理论解决问题的能力一届不如一届。这是笔者深入施工现场实际调研的结果，对于教学工作者来说，无疑是一个警示：教会学生在掌握流体力学基本原理的基础上如何培养他们的科研意识、现场管理意识以满足施工现场对工程技术人员基本素质的要求。教师既要保质保量完成８又要将这些方面渗透到教０个学时的教学任务，学中，对讲授内容的取舍、教学过程的优化、教学手段的灵活多样等，无疑是一个挑战，这也正是从事流体力学的教学工作者正在认真研讨并着力解决的问题。

践中得到了印证。

）勤学好问的学生越来越少。课堂内外，主动找老师３

答疑的学生越来越少，这从一个侧面反映了学生对流体力学这门课的学习兴趣有淡化的倾向。问卷调查的结果显示：部分学生认为除了作业题外没有问题可问；还有部分学生的回答更直接，说学好专业课才是最实用的；剩余一部分学生则将理由归结为抽不出时间来去答疑。这些回答似乎各有各的道理，但实际上反映了一个问题：就是学生的视野太狭窄，意识不到专业基础课对后续专业课的学习以及以后从事本专业工作的基础作用。这也是流体力学课程教学过程中应高度关注的核心问题之一。

）笔者每次讲授流体力学课程的过程中，在第二周或４

第三周左右都要向学生征集这门课在讲解过程中存在的问题，让学生以书面的形式提出意见或建议，作为自己在随后的授课中调整教学思路、改变教学方式方法或教学手段的参考。这一做法在最初的几届教学中对于改善教学效果起到了显著作用，但近几年来，愿意给老师提意见的学生越来越少，而且，从寥寥几行文字中，看不到学生对知识渴求的热情，要么是希望老师讲讲作业题，要么希望老师能利用课余时间谈谈与考研有关的话题。只有极少数的几个学生从教

二、研究思路

针对上文中所反映的流体力学“教与学”的现状分析，根据近几年本科生的流体力学课程群（也包括水泵及水泵站、泵站设计）建设实践及实际教学中遇到的问题，结合自己多年的现场管理实践，将“网络平台教学、创新实验、参与科研、查阅文献”等环节纳入流体力学和水泵及水泵站这两门课的教学改革体系中，这与我校培养创新型、实践能力强的高素质工程技术人才总体要求是协调一致的。为全面改观流体力学课程教学现状并提升教学效果，笔者从研究与实践探索的角度，提出了开展流体力学教学改革工作的新思路，如图１所示。

总体思路是：将知识的传授分解为基础理论和实践环节两部分工作，两者在实施过程中有交叉并相互影响，最后以构建新的教学质量控制体系为结合点，而这一教学质量控制体系又是在不断的完善中，这就使得流体力学教学改革工作内容始终处于动态的更新中。

三、主要工作

围绕图１所反映的教学与研究思路，具体体现在以下几个方面：

第２期王　烨等：凸显实践环节的流体力学教学新模式研究

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是推进学科发展的重要保证。但要将流体力学在的结合点，

前一阶段所形成的教学质量控制体系固化成一种模式用于后续年级的教学和人才培养，则需要不断吸取他人成功的课程教学改革经验、结合本校学生实际情况、专业建设的进程等因素，优化设计方案，使得这一模式逐年级得到完善。这是一个漫长的过程。图１中的“信息反馈”正是基于“从实践中来到实践中去”的思想，通过网络、邮件、要求ＱＱ等方式，学生参与流体力学课程群建设，让他们在不同的学习阶段对流体力学的教与学环节中存在的问题、个人见解、提供的素材、个人学习心得等反馈给教师，以不断完善课程建设思路。流体力学是后续专业课程学习的技术基础准备，所以，将水泵与水泵站的课程建设也纳入流体力学课程建设的范畴，作为一个体系，对于流体力学应用部分是一个很好的补充。另外，流体力学网络教学平台，作为学生、现场技术人员、教师

２］

。技术人员可互动交流的载体，发挥着越来越重要的作用［

所以，要在学分制教学管理体制和大专业背景人才培养模式下构建有创新特色的流体力学课程教学改革体系，必须充分考虑不同级学生在学习流体力学课程过程中所暴露出的共性问题，结合选课学生的实际基础，采取多种手段，从多角度对学生的理论分析能力、实践动手能力、创新能力、科研攻关能力进行全面培养。参考文献：

［］］李亚宁．流体力学课程多视角教学方法探索与实践［１Ｊ．　王烨，

（）：高等建筑教育，０１３，２２４１４２－４３．

［］］李亚宁．流体力学实践教学改革网络体系的构建［力２　王烨，Ｊ．

（）：学与实践，－９０１３，３５３９１．８２

［］孙三祥，曾立云．加强实践环节探索《水泵及水泵站》课程３　王烨，

］（）：教学新模式［制冷与空调，Ｊ．２－１００８，２２４２７３０．１

［］孙三祥，张济世．水泵及水泵站课程设计教学新模式研究４　王烨，

（）：［］高等建筑教育，０１０，１９３１７１９．１Ｊ．２－１

［］］陈焕新．水泵及水泵站课程设计教学改革［高等建筑５　王烨，Ｊ．

（）：教育，－９０１１，２０３１４．９２

［］李亚宁．新形势下专业课程考试考核评价体系改革浅析６　王烨，

［］（）：兰州交通大学学报，Ｊ．２－１０１２，３１２５８６０．１

［］李岩，郭辉等．基于科研问题的力学综合实验教学研究７　马宝峰，

（）：］与实践．力学与实践［２０１２，３４１０３０５．１Ｊ．－１

以将生产管理中遇到的与流体力学有关的问题上传至网络教学平台，供大家讨论。这样，既实现视角互补，又推动了教学改革进程。教师综合这些讨论结果，形成书面报告，一方面，增加到课堂讲授内容中，另一方面，也是创新实验、网路

７］

。教学的重要素材［

三、结束语

流体力学是关于流体机械运动规律及其应用的一门学科，是力学的分支学科，其系统性、理论性很强。同时，又是数学、物理、机械等多学科的交叉在现代工程力学中的应用。

（张　哲）责任编辑：