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流体力学重要知识点范文1
关键词 流体力学 工程实例 教学模式改革
0引言
“流体力学”课程是工科专业的一门重要的专业基础课,综合了张量、场论、复变函数、数值方法等数学知识,在水利、土木、建筑和热能等工程技术领域中都涉及许多流体力学问题。目前许多高校教师在讲授该门课程时还是采用传统的以教师为主导的单向传授方式,课堂中注重基本概念的讲解和公式的推导,课堂教学与实验教学环节联系较弱,导致学生学习过程中对所学知识点理解不够深刻,逐渐失去了学习兴趣。因此此次教学模式改革提出以工程实例为导向,在授课中采用工程案例分析、增加实践环节和第二课堂等综合形式教学模式,培养学生的学习热情,调动学生积极性,提高学生分析问题和解决问题的能力。
1教学改革思路
第一,由于在流体力学教学过程中,知识点比较抽象,学生难理解。因此,打破以往“满堂灌”式授课方式,针对某些重要知识点,首先教师课前布置任务,学生初步了解课堂内容,培养学生的发现问题和主观学习能力。在授课过程中,教师针对课堂讲授的内容,运用多媒体教学方式,向学生展示图片、视频、动画等信息,比传统方式更直观、更容易被学生接受,与传统板书教学方式相结合,优势互补,尤其对于推导繁琐公式,教师运用多媒体方式可以强化学生的理解。并且,教师应注重理论联系实际,通过工程案例分析和讨论等方法,讲授某些特定知识点对应的工程问题,培养学生学习流体力学课程的兴趣,激发了学习的主观能动性,加深学生对该课程内容的理解和认识,激发学生学习热情,培养学生分析流体力学问题和建立相应模型和分析计算的能力。学生通过工程案例分析,可以理解不同流态流体所对应的工程背景及其理论基础,利用课堂所学理论知识总结其流动规律。课中针对某重要知识点,教师布置相关综合训练内容,学生自主完成综合报告,在此过程中学生能够充分理解相关知识点,建立知识体系,掌握该知识点在实际工程中应用,并能够在实际生产生活中合理运用该知识点。另外,对于某些特殊的知识点,教师还可以从学生的生活经验出发,列举生活中的流体力学问题,联系生活进行讲授,具体内容为:
第二,通过理论与实践相结合的方式,在保证课堂教学的基础上,采用多种形式的实践活动,增加实验教学环节。实验教学是理论与实践相结合,是培养学生创新能力和工程实践能力的重要环节,巩固所学基础理论,能够帮助学生更好地理解理论知识,培养学生实践动手能力。在学校工科专业,实验教学显得尤为重要。在实验的教学过程中,为使学生更好地掌握重点和难点,加深学生对实验操作技能的掌握,采用“教”、“学”、“做”相结合的教学方法,以精讲多练为主。在实验操作之前,让学生理解实验流程中的每一步骤,培养学生发现问题和解决问题的能力,对知识的重点和难点有进一步的理解。此外,在实验教学环节中,重视培养学生创新能力,鼓励学生创新,为学生提供创新空间。学生通过工程流体力学实验,直观明了地观察不同流态的流动现象,量测不同流态的流动参数,分析其流动特点,再与理论相结合总结流动规律,培养学生的学习兴趣,激发学生学习的主观能动性与创新性,为学生将来更好地投入工程实际奠定基A。
第三,采用工程性质形式的试题帮助学生掌握知识点及其应用。同时,授课时增加课堂对话、采用互动式教学方法,及时了解学生掌握情况并对课程教学内容进行调整。另外,开设理论学习和实践操作的第二课堂,充分调动学生学习的积极性,并加大课外作业量,使学生通过作业消化课堂教学内容,每次作业批改结束后,通过习题课帮助学生辨析原理理解的误区、概念混淆之处等习题中出现的问题。任课教师定期进行教学研讨,对教学中的难点、重点进行讨论,群策群力,寻求好的解决方法。平时注意收集教学中的难点、重点问题,组织老师进行研究,在教学研讨时集中交流。
2教学组织过程
2.1课堂讲授
以学生为中心,以教师为导学、助学为主,利用工程案例分析、生活实例和小组讨论等形式,激发学生学习参与热情与积极性。课前布置工程案例分析,学生自行查阅资料,课堂上分组讨论,引导学生提出问题、分析问题、解决问题,培养学生主动获取已有知识和创造新知识的能力。以工程问题为主线,提出与之相互对应的课程内容,进而解释课程内容的性质、原理以及适用条件,总结解决此类工程问题的方法和规律,使得学生对于知识点内容的理解更加生动具体。
2.2增加实践环节
本专业流体力学课程共64学时,此次教学模式改革准备通过理论与实践相结合的方式,融入实践教学环节。传统体系中实验环节为辅助教学部分,各实验互相独立,综合性不强,造成学生被动学习,学生学习积极性较差。目前学校拥有两个流体力学实验室,不仅可以开展流体力学基础演示实验,学生还可以动手参与伯努利方程实验、毕托管测速实验等相关实验。在实验操作过程中,结合工程中流体流动问题,学生能够更加直观明了地观察到流体处于不同工程问题中所对应的流动现象和规律,量测不同流态的流动参数,进而结合课堂讲授的内容验证实践结果。同时,教师应为学生留有一定空间,学生可以在充分理解所需知识内容的基础之上,开展创新型实验设备的设计,这一过程充分调动学生科学研究热情,突出培养学生创新意识,教师引导学生提出问题并解决问题,培养学生科学严谨的逻辑思维及创新能力。
2.3第二课堂
流体力学课程包括流体静力学、流体运动学和流体动力学三大部分,课程讲述内容较多。针对这种知识内容多而学时短的情况,此次课程建设增加理论第二课堂和实践第二课堂。对于理论学习第二课堂,学生可通过微信或QQ等网络通讯工具,随时给授课教师留言或在线沟通,说明不懂的知识点,教师可以在网上给予学生详细的解答,既利用了课余时间答疑,又为同学提供了方便,同时又解决了课程学时的限制,极大地调动学生学习的积极性。实践第二课堂主要体现在实验室全天开放制度,在保证学生一定数量的前提下,学生可提前预约做实验。这样学生就有充足的时间来完成实验过程,既丰富了学生的课余生活,又充分地培养了学生自己动手的能力。
2.4增加综合训练
针对重点章节知识点,如伯努利方程、N-S方程等,结合工程案例,教师布置综合训练任务。学生通过上网、借阅相关书籍,获取相关资料并独立深入学习分析,再与小组成员讨论,集思广益,进而理解工程案例中方程应用原理,并与所学理论知识相联系,掌握相关知识点及模型建立方法,集中答辩汇报所学知识内容和实验数据。通过综合训练,学生可以构建相关知识体系,并联系工程实际,将其融会贯通,真正实现“理论联系实际”。在此过程中,也培养了学生团队合作、人际交往、自主探究、分析问题、解决问题及应用实践的能力。
2.5考核方式改革
对于流体力学课程考核方式,应注重教学过程中的质量控制,主要采取课堂考核、实验考核和期末考核相结合的形式,加大平时成绩所占比重,课堂考核主要包括工程案例分析大作业、课堂考试、出勤和课堂提问等形式;实验考核以培养学生动手能力为主,重点考核学生的实践操作能力和创新能力,如能设计出工程方面的创新型实验装置可以加分;期末考试就是学生的卷面成绩。
3结语
流体力学重要知识点范文2
关键词:辅助教学软件;流体力学;教学模式
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0273-02
一、引言
多媒体技术,尤其是网络技术在现代教育教学中应用越来越广泛,能创建新型的教学模式,改善传统课堂教学的效果。应用计算机技术开发教学软件,帮助学生自主选择学习内容,弥补课堂教学的不足,及时检验所学知识的掌握程度,这种教学方式称为CAI(Computer Assist Instruction),即计算机辅助教学[1]。《流体力学》是很多工科专业的一门专业基础课,如安全工程、环境工程、土木工程等。该课程是一门理论与实践紧密结合的课程,涉及的高等数学和物理学的知识比较多,基本概念比较多,计算公式比较多。学生普遍反映该课程的学习难度比较大,理解和掌握该课程的内容比较困难,学习的积极性和主动性不高[2]。随着教学模式的变化及研究型教学的要求,如何提高学生学习兴趣、培养学生能力、及时检查学习效果,最大程度地调动学生的学习积极性和主动性,是教学面临的主要问题之一。作者在近几年的教学实践中,根据《流体力学》课程的教学要求及特点,设计并开发了《流体力学》辅助教学软件,在教学实践中取得了良好的教学效果。
二、教学软件的结构设计
本课程开发的《流体力学》辅助教学软件包括四个模块:系统管理、课程要点、工程实例、自我测试。
1.系统管理。系统管理模块包括用户管理、试题管理、学习记录等功能。《流体力学》辅助教学软件需要登录,登录界面包括学号和密码两个部分。学生以用户身份进入软件后,可以修改密码、查看学习记录,但不能使用试题管理功能。教师用户用管理员账号登录,可以增加、删除用户,能增删和修改试题,并能浏览学生学习的详细情况和掌握测试结果等。
2.课程要点。课程要点模块主要包括《流体力学》课程各章节的内容,如:基本概念、流体静力学、流体动力学、流动阻力计算、流体出流及管流等,可根据教学的实际情况增加和删除内容。基本概念部分将课程各章的主要概念集中起来,每章均选取比较重要的、需要学生掌握的内容放在软件中,尤其是对重点的计算公式进行解释,让学生能够有重点地进行学习,提高学习的效率。
3.工程实例。该部分收集了与流体力学知识相关的工程实例,尤其是重大工程实例以及近年来的一些热点问题实例,这样能引起学生的积极性和兴趣。工程实例对应各章内容,包括文字描述、图片、视频等,并提出相关流体力学问题。比如:南水北调工程、长江三峡大坝工程、飞机导弹的研制、溃坝事故、台风登陆等,使学生能理论联系实际、拓宽知识面、提高学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力。
4.自我测试。自我测试模块根据不同的知识点设计有不同的题型,主要包括填空题、判断题、选择题、简单计算题和应用题。学生可以自主选择不同题目进行测试,及时了解知识掌握程度和学习效果,查看试题答案可以及时发现自己的薄弱环节。教师查看测试成绩可以了解学生掌握相关知识的情况,发现教学中存在的问题,有针对性地进行改进。教师事先建立测试试题库,并能不断完善。学习完成选择的测试题后可以随时查看成绩和正确答案,教师对主观题可以给出详细的评阅,指出出错的关键点。
三、教学软件功能的实现
1.开发工具的选择。《流体力学》辅助教学软件的开发选取B/S的开发模式,学生能方便使用该软件。选用Visual Basic 6.0作为软件开发语言,VB6.0提供了可视化的Windows界面设计功能,具有强大和快速的数据处理能力。本软件的数据库选取Access数据库,能方便和快速管理各类数据。Access的优点在于它有丰富的开发界面及使用环境,有着强大的报表创建功能[3]。
2.各模块功能的实现。《流体力学》辅助教学软件按照各模块的功能,采用友好的界面实现各部分功能。在菜单中点击各按钮可以进行各模块界面,再点击进入各子功能模块;也可以在下拉菜单中选择子菜单直接进入各子功能模块。自我测试模块先选择题型,再进行各种题型的答题操作。答题时可随时返回重新选择试题,查看试题答案时可以通过链接查看相关知识要点,有针对性地复习课程的基础知识,以便牢固掌握易混淆、难理解的知识点。学生利用互联网的优势,可以不受课堂的限制,随时主动、灵活地选择学习内容,及时查缺补漏,充分调动学习的主动性、积极性。图1为应用题测试界面。
四、辅助教学的效果评价
该辅助教学软件在《流体力学》的教学中连续运用了几年,并不断进行了完善。为了评价该辅助教学软件的效果,设计了调查问卷,以便了解该软件的应用效果。调查问卷如表1所示。
经过几年的教学实践,对回收的有效问卷进行了统计分析。从统计结果看,该《流体力学》辅助教学软件有效弥补了课堂教学的不足,教学内容选择恰当,重点突出,充分体现了计算机辅助教学的优点,软件简便、实用。95%以上的学生愿意使用该辅助教学软件,认为能充分利用课余时间,积极、主动地选择自己感兴趣的内容,拓宽了自己的知识面,激发了学习兴趣,对自己的学习有较大帮助,希望不断丰富和完善该教学软件。
五、结语
素质教育的一个显著特点就是要使学生能主动地学习,采取个体化教学方式,理论联系实际。采用计算机辅助教学软件,学生可以量身定制自己的学习计划,不受时间和空间限制自主选择学习内容,实时检验学习效果,提高学习的兴趣和积极性,取得最佳的学习效果。辅助教学软件的应用是传统课堂教学方式的有益补充,对提高学生的综合素质和能力有重要的促进作用。
参考文献:
[1]胡乡峰,沈慧娟.多媒体CAI课件的制作与评价[J].通化师范学院学报,2012,(6):44-47.
流体力学重要知识点范文3
[关键词]石油天然气 工程流体力学 教学改革
一、“工程流体力学”教学中存在的主要问题
在石油天然气专业“工程流体力学”这门课程的教学中常听到学生有这样的评价——“这门课难学”,之所以难学,笔者认为有以下两方面的原因。
(1)随着高等教育由“精英教育”向“国民教育”的转变,石油天然气专业招生规模的扩大以及各地区基础教育发展的不平衡,造成学生个体差异不断扩大,这对教学提出了更高的要求。这主要在于:传统教育所实施的“齐步走”教学模式,无视学生个性差异对教学的不同需要,而现在学生个体差异的加大使得“吃不饱”和“吃不了”现象在同一个教学班并存。另外,正值青年的学生间的相互影响造成了大量同学学习上不肯下工夫、课堂自制力差不能集中思想认真听课、课后不能自觉复习和完成作业,这就造成了课堂和课后的恶性循环。
(2)工程流体力学涉及知识面较广,是一门综合学科。它主要涉及学科包括:大学物理、工程热力学、高等数学等,其内容抽象,大量的微分方程和积分方程的简化和推导使学生理解起来相当困难。这是同学们认为工程流体力学难学的主要客观原因。
二、“工程流体力学”教学的分析、探讨与对策
(1)调动学生对该课程的兴趣
在绪论阶段,石油天然气专业大多数同学对工程流体力学缺乏感性认识,这时,需要老师通过多媒体教学(包括:图片、视频)展现工程流体力学在工程和生活中的成功应用从而激发学生的学习热情丰富同学们的感性认识。例如,向学生讲诉高尔夫球外形设计原理、轿车的外观演变等。通过这些生活中显而易见的流体力学知识,使学生知道工程流体力学能解决哪些实际问题。这使得在这门课程的一开始,学生学习的兴趣就被充分调动起来了。在课堂教学中,教师采取把问题预先提出来,给学生思考的时间,然后给出答案。采取这种教学方法,有助于学生将注意力集中在问题的思考上,不仅活跃了课堂气氛而且训练了学生的思维能力,同时还调动了学生学习的主观能动性。例如,在讲授油品的表面张力时,首先,应提出表面张力的概念和物理意义,随后向同学们提问“日常生活中哪些现象能表明流体具有表面张力?” 此时,同学们都会积极地思考和回答问题,最后以水滴在水龙头悬而不落、酒杯中的酒满而不溢为例向大家说明。通过这样的互动式教学,能够把学生的注意力最大限度地集中在教师所讲述的知识点上。
(2)恰当地举例
在给石油天然气工程类专业学生教学中,教师需要结合石油天然气专业学科的知识点生动的举例,来形象描述抽象疑难的问题,给学生留下深刻的印象。例如,在讲到原油粘度随温度变化规律时,可以用猪油为例,讲授其在冬季与夏季时的不同形态以阐述原油的粘温关系。这样,既生动又不容易忘记。又比如,在讲到当地加速度和迁移加速度知识点时,由于这两种概念的抽象性,学生很难理解,这时可以结合原油输送中的稳定输送和停泵起输的工况对这一知识点加以阐述。这样,同学们既对两种加速度的概念有所掌握又对石油天然气中的相关知识点得以加深和巩固。
(3)多媒体与传统教学方式相结合
①多媒体与传统教学方式的对比
随着现代科学技术的发展,计算机技术被应用到了现实生活的方方面面,尤其在课堂中的应用,给我们传统落后的教学设施和教学手段注入了新的活力。对于讲授“工程流体力学”这种课程,需要采取多媒体与板书相结合的教学手段以达到最佳教学效果。多媒体教学可以将一些工程实际的图像资料、以及一些结构图、原理图非常清晰地展现给大家;但其弊端在于输出的信息量过大,没有提供给学生充分的思考时间,有些重难点知识不能长时间的再现于学生的大脑,学生即使想做笔记却很难跟上课件页面更换的频率。换言之,就是部分基础较薄弱的学生的思维还没有被激发和唤醒,课件就已经进入了下一个环节或页面,在一定程度上削弱或阻断了部分学生的学习兴趣,从而使课堂教学走向了一个与我们当初设计课件教学的意愿相反的层面。而传统教学的板书模式由于充分协调了教师的主导作用和学生的主体作用,板书手段朴素而简便,对教师的教学行为束缚小,板书书写与教学进程同步推进且有机配合,具有即时、灵活的特点,教师可以根据课堂教学的实际需要,及时调整自己原有的课前预设方案。而且板书内容在板面上保留时间较长,有的可以贯穿课堂始终,当一堂课结束时,黑板上的板书内容仍赫然在目,便于学生总结归纳、复习巩固。而现代教学的屏幕板书,则显然没有这种优势。课堂教学若离开了板书而完全依赖于课件,难免会让学生有一种模糊混乱、一堆乱麻的感觉,由于缺乏条理性,学生如坠云里雾里,懵懵懂懂。这时就需要教师在使用多媒体教学时还必须同时使用传统教学方式,推导每个关键公式,并讲解其中的思想和意义。这非常有助于教师将学生的注意力集中在所传授的知识上,并且对强化学生理解记忆该知识点十分有益。
②如何让课件与板书优势互补
首先,明确多媒体课件、板书两者在课堂教学中所处的地位和应该发挥的作用。课件的使用是为了增强教学的丰富性、生动性。板书的设计及展开是多媒体课件的必要补充,板书的价值在于赋予繁难内容以推导过程,增强教学的深刻性。总的来说,课件要服务、服从于教学;板书是课件的点睛之笔;两者相互配合,相得益彰。
有经验的教师,在精心设计、制作课件的同时十分注重板书的设计。做到:一、利用课件,生成板书。二、利用板书,突出重点,提高课件在课堂教学中的实效性。三、利用板书,弥补课件处理课堂教学生成的劣势,让课堂教学走近学生,使课堂教学更显生机。
鱼儿离不开水,再精美的课件都不能完全取代板书。当然,板书也不能游离于课件之外。在教育现代化的今天,在使用课件的同时千万别忘了传统的板书。应让板书与课件相得益彰,提高课堂教学的实效。
(4)积极开展工程流体课外科技实践
石油天然气学科在各类石油企业的资助下有大量的课外科技实践项目,比如:全国石油工程设计大赛、石油本科创新基金、结构设计大赛等。这些都是利用学生课余时间,借助所学知识,动手参与或设计解决实际生产问题。这一活动能够使学生专业知识的学习情况和灵活运用能力得以综合检验,从而锻炼了学生实际动手能力,并培养学生工程实践意识,是促进学生全面成才的一条有效途径。对于石油天然气类专业本科生来讲,可利用课余时间组织学生应用流体力学知识制作一些工程实际需要的小发明和创新。比如:运用伯努利方程的原理制作井下采油用射流泵、利用达西-魏斯巴赫公式改进输油管线中的减阻剂等。有了这些课外科技活动,既丰富了学生的课余生活,又巩固了教学内容,同时还培养了学生的创新能力。
三、结束语
当今的高等教育已从精英教育走向国民教育。怎样根据当代大学生的特点进行教学,真正在教学过程中始终贯穿“以学生为本的教学理念”,这对于当代的大学教师来说是十分重要的。我们应该与时俱进地在教学改革中做一些有益的尝试。现如今的社会处处强调以人为本,对于教学过程来说,教育的对象是学生,教育的目的是要让学生掌握一定的知识与技能,教师应该尽可能地站在学生的角度来思考教学过程,确实做到“以学生为本”,从而实现师生思维同步互动。
流体力学重要知识点范文4
关键词:工程流体力学;教学改革;大学;专业基础课
中图分类号:642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)03-0030-02
“工程流体力学”课程是以高等数学、大学物理、工程力学、工程热力学为基础,集概念、公式、实际应用于一体的一门专业基础课。该课程基本概念抽象,公式结构复杂,实际应用众多,尤其在石油行业尤为突出。石油工业中的许多问题都要采用流体力学理论解决,诸如钻井液循环压力和流速的设计,套管强度的校核,采油过程中油井采出的流体在泵或井筒内的流动规律分析,地面管线的布设,管径设计,管线强度的校核,压差与流量之间关系的确定,输液泵的选择和安装位置的确定,储油罐强度的校核,油品装卸时间的计算,油品和天然气的计量,气蚀和水击等现象的预防等。解决这些问题,要求从事石油工程技术的科学工作者必须具备“工程流体力学”知识,以便在石油工程的建设和管理中更好地发挥作用。为了使学生能够更好地学习掌握该课程的内容,教学环节尤为重要。对如何设计教学环节,本文主要从以下四个方面加以说明。
一、教学由多媒体与板书共同完成
教学板书是教师教学思路的整体反映,是教师在教学过程中引导学生学习,帮助学生理解和记忆,以及启发学生思考的重要手段,是教学过程中不可缺少的组成部分。教学板书以文字、符号、图表等手段将教学内容直接诉诸学生的视觉,丰富了学生的感知表象,有助于学生吸收和掌握知识信息。在授课过程中,笔者把学生对使用板书和多媒体的意见进行调查,90%的学生更倾向于使用板书教学。
由于“工程流体力学”课程,基本概念多、难理解,公式复杂难懂,采用板书边写边讲解,给学生留有足够的时间去理解,去认知,接受起来更容易一些。但是流体本身运动复杂,没有固定的形状,在外力作用下,流体流动状态、流动规律是什么样的,在板书上表达起来可能不够准确,不够形象、逼真;而采用多媒体[1],将其制作成图片或动画课件,则直观明了,生动具体,给学生在视觉上以新颖的感觉,在头脑里的印象会更深刻一些。比如:讲工程流体力学的发展史,单纯讲授枯燥无味。此时,制作多媒体课件展示给大家, 比如弧线球也称香蕉球,找一个足球明星踢弧线球的视频放里面,边放映边讲解,学生很感兴趣,还学到了知识,同时也激发了学生的学习热情,起到了很好的引导效果。
二、将计算流体动力学软件融入到理论教学中
“工程流体力学”一般采用理论方法、实验方法和数值计算三种方法研究,其中,数值计算就是使用计算流体动力学软件计算[2],是当今比较常用也比较流行的方法。计算流体动力学(简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。CFD可以看作是在流动基本方程控制下对流动的数值模拟。通过这种数值模拟,可以得到极其复杂问题的流场内各个位置上基本物理量(如速度、压力、温度、浓度等)的分布,以及这些物理量随时间的变化情况,确定漩涡分布特性、空化特性及脱流区等。CFD方法克服了理论方法和实验方法的局限性,在计算机上实现一个特定的计算,就好像在计算机上做一次物理实验。例如,机翼的绕流,通过计算机并将其结果在屏幕上显示,就可以看到流场的各种细节;如激波的运动、强度、涡的生成与传播、流动的分离、表面的压力分布、受力大小及其随时间的变化等。数值模拟可以形象地再现流动情景,与做实验没有区别。
目前,CFD软件中比较著名的就是Fluent软件。所以可以在教学中使用Fluent软件模拟,给学生展示流动规律和流动结果。例如:冯・卡门涡街,不同形状物体绕流使用Fluent进行模拟,既直观又能清楚地展现流动规律,同时对流体本身产生无限的向往,对“工程流体力学”课程充满了期待和兴趣,为学生以后学习软件打下了基础。
三、实施双语教学
随着我国与世界的接轨,随着世界一体化进程,迫切需要大量精通两种以上语言的人才,作为一种培养国际化人才的有效手段,双语教学势在必行。高等教育作为教育的前沿阵地,也要同国际接轨。双语教学本身就是我国高等教育国际化趋势的客观要求,对高校来讲,可以加强国内高校和国外高校的教学合作,高校之间的合作项目越来越多,有助于国内外专业领域知识体系的统一和完善;对教师来说,可以促进国内高校教师同国外高校教师的学术交流,国内高校教师可从中了解到很多世界前沿知识,并有效地传递给学生;从学生自身来看,打破了语言障碍,学生能够在专业技术领域内较好地将母语和英语这两种语言之间根据交际对象和工作环境的需要进行切换,有效地开展交流与合作,并且多掌握一种语言,就多了一份生存的手段,多了一份了解外部先进世界的途径,多一份机会。双语教学不仅可以培养学生运用外语解决实际问题的能力,而且有利于学生学习、掌握、精通一门外语(主要是英语),能够多一种思维方式,学会从多种角度,用不同观点看问题,进而提升竞争能力,同时也为培养“复合型”人才奠定了基础。
现今实施“双语教学”,既符合与时俱进的要求,又能够提升教学水平,这意味着在教学中实施“双语教学”势在必行。在“工程流体力学”专业基础课教学中改变使用单纯母语(汉语)的教学方式,将外语(主要是英语)运用于其教学的全过程之中,使之与母语教学互相融合、互相促进,既体现专业基础课教学的特色和针对性的同时,又能够全面提高学生的外语应用能力和综合素质,使教学更好地适应新世纪人才培养目标的要求。在“工程流体力学”教学中推行双语教学,使学生在双语教学课堂中提高英语水平,学会用英语表达专业知识,继而过渡到用英语去思维、求知、交流,以便熟练地用外语来解决实际问题。这种教学模式既符合经济迅速发展对涉外人才基本素质的要求,也符合大学各专业交叉融合的发展方向,是教学改革的重要内容。
根据“工程流体力学”课程的特点,在其教学中可以使用综合型教学模式。即对一些基本概念、基本理论,比较好理解的,可以采用浸入型;而对一些公式的推导,专业性比较强的,难于理解的采用过渡型。另外,将一些流体发展的历史、实例用多媒体教学手段进行授课,达到直观的效果。
四、注重实验环节
“工程流体力学”也是一门实验科学[3]。很多流体力学理论都是以实验为基础建立起来的,理论分析得出的结果需要通过实验来验证,而实验的进行又需要用分析得出的理论来指导。因此,实验是“工程流体力学”课程的重要组成部分,是必不可少的教学环节。它不仅是为了验证理论,有助于学生学好流体力学,而且是培养学生进行科学研究、提高独立工作和创新能力的重要环节。
随着大学教育的普及,受教育的人数迅猛增长,而实验教学设备与人数增长不成比例,导致教学和实验的间隔周期较长,使得实验前,有些学生并没有做好充分的准备,并且缺乏必要的理论复习,对即将做的实验相关知识没概念,致使理论和实验严重脱节,实验效果不佳。但是对学生的考核仅仅是一份实验报告,导致有些报告抄袭严重,甚至有些学生做实验,看别人怎么做就怎么做。这样,学生的动手能力、实践能力怎么能培养出来?更不用说培养学生的创新能力和发散思维。实验课是教学的必要环节,也是重要环节,不容忽视。
1.实验前,回顾与实验相关的知识点,让学生在短时间内了解本次实验和相关理论,这里的相关理论不是本实验的结论,实验结论应该由学生通过做实验总结出来;也可以将本实验过程录制成一段视频,让学生提前看一下,熟悉一下实验过程,视觉在人心中留的印象会更深刻一些,做到心中有数,这样真正自己动手做实验就不会茫然。
2.由于时间和设备的限制,实验只能就某一种情况进行操作,对其他条件变化时会有什么样的规律不能面面俱到,这时在实验教学中应用计算流体动力学软件演示也会收到很好的教学效果。所以,计算流体动力学软件不仅在教学中,在实验中的作用也是显著的。
3.在实验课教学改革的同时,实验课考核的方法也应该相应地加以整改。通过纯粹的书面实验报告和出勤率进行考核,学生互相抄袭,敷衍了事,实验做完后真正的原理还没弄明白。为了避免此类情况的发生,一方面,考核每个学生亲自动手做实验,边做实验边讲解,不仅能够锻炼学生动手的实验能力,语言表达能力相应地也有所提高,为此应该增加实验教师的人数;另一方面,除了增加实验课在最终成绩的比例(10%)外,还要在期末试卷中增加实验内容,以检验学生对实验的理解能力和掌握情况。
为了使学生能够更好地掌握“工程流体力学”课程的内容,教学需要改革,这就要求当代大学教师不断地尝试、不断地探索新的教学模式,充分调动学生的学习热情。本文针对“工程流体力学”这门专业基础课程的特点,提出了几点教学建议,希望对工作在一线的流体力学教师有点帮助。
参考文献:
[1]于靖博,张文孝,李广华.工程流体力学课程教学改革与实践[J].装备制造技术,2011,(11).
流体力学重要知识点范文5
关键词:项目化教学法;流体力学泵与风机;可行性分析
1 前言
最近几年,国内很多高职高T盒?设了与热能与动力工程(火力发电方向)相近的专业。我校也于2009年开设了电厂热能动力装置专业,而流体力学泵与风机作为其专业基础课在课程体系建设中占有及其重要的地位并分的大量学时。项目化教学法则是近年来高职院校教学中一直推广的教学方法,主要是为使学生学习时化被动为主动。此方法对于我校学生来说,在其他专业已经得到了很好的验证,的确能够提高学生的学习积极性和主动性。本文将对项目教学法运用于流体力学泵与风机课程教学的可行性进行分析探讨。
2 项目教学法的基本理论
(一)项目化教学法的起源及定义
在18世纪的欧洲产生了劳动教育思想思潮下,产生了项目化教学法的初步思想,最终到了19世纪美国与合作教育融合产生了项目化教学法,经过了一百余年的发展,到1955年后逐渐趋于完美,并最终成为了一种新的教学理论。
(二)项目化教学法的基本要求
要求一是,学生成为项目化课程的主体,教师以一种配角的形式出现在课堂教学上,这样学生就多了更多的独立思考,更多的动手机会,这样有利于培养创新能力;要求二是,执行项目化教学法的主张。其主张强调学生自主学习,自己查阅,分析的能力,先练后讲,边学边教。
3 项目化教学法在流体力学泵与风机教学中的特点
(一)目的性
项目化教学法的目的性很明确,就是通过一个个围绕知识点设置的项目来锻炼学生的领导能力,并培养分析解决实际问题和团队合作的能力,以此掌握课程所要求的知识内容和岗位能力;而对于教师来说,项目化教学的目的就是改变现行的教学模式,使自身从课堂教学的主体,转变成一个在学生实际完成项目时的促进者,并掌握其中的相关知识和技巧。
(二)授课周期短,效果明显
项目化教学的另一个特点就是效率高,经历过项目化课程的学生都可以迅速完成到职工之间的转变。结合流体力学泵与风机教学内容设置的项目,可以迅速的使学生对实际操作上手。
(三)注重理论与实践相合
在项目设计之初要依据理论原理设计项目,那么在要完成一个项目时,必然涉及如何才能完成这样的问题。这就需要理论与实践相结合。
项目化教学法与其他任何教学手段一样,都会随着时间而组建消沉,其如果想用力不败之地就必须不断随着社会而发生变化。而变化的依据是根据不同的课程或内容而有所不同。通过流体力学泵与风机课程各项目的实施,使学生掌握连续性方程,伯努利方程的应用及具备泵与风机的检修和运行的基本知识和专业知识。
4 项目教学法在流体力学泵与风机教学中的应用(以流体力学泵与风机一次课为例)
(一)项目计划阶段
我校电厂热能动力装置专业的流体力学泵与风机课程项目化课程整体方案与单元设计部分结合学校实际条件和课程的教学目的进行设计。在教材方面我校正在编写该课程的项目化教材,这样,首先是能够对所需要学习的内容章节总结和具体化的作用;另一方面,结合实际操作条件的教材,可以起到理论联系实际的作用,培养学生的应用能力。
(二)实施阶段
第一次课是预备课,教师对课文中的新单词和词组进行讲解,将每个单元的课文划分成几个部分,并设计学习环境。同时完成班内的分组活动,可以依照学号,也可以按照寝室,更可以通过课堂出的设计游戏观察的结果分组。本课程每六人一组,每组内不能有超过1名女生,6人一组。每个小组负责一个部分内容的讲解。然后进行分组的实际操作
(三)评估阶段
后几次课是具体的项目实施阶段,让各小组展示其成果,项目的呈现形式可以是图片、ppt、实物,设计图等。检查评估是本课程的主要不仅可以让老师在实践中检验学生掌握语言的情况,也可以让学生通过小组活动来提高语言的交际能力。这不仅锻炼了学生的语言表达能力,也锻炼了学生专业知识的掌握。学生在讲解中充分发挥特长,学习他人的优点,弥补自身不足。
(四)成绩评价阶段
每个小组都设置一份评分表(此处以项目1-1为例),评分的权利不仅仅在老师,同样将打分权利很大一部分交给各个小组的组长,取其平均分,有利于公平公正和公开。但在评分时要注意,学生之间因为关系亲疏而带来的分数评价的偏差,并在发现问题存在时,及时纠正问题,并及时改正。教师的评分表是另外一张,本文不附上了,但宗旨是考察学生的评分而不是项目结果。
(五)注意事项
1、项目不能凭空乱设。要根据学校的实际情况设计项目,例如学校电脑齐备,再购买软件就可以有充分的空间可以安装,这就是充分利用学校资源;而学校没有实物泵,如果设计实物泵相关是项目,能实现的可能性就大大降低了。
2、上课时一定要记住学生才是这个课堂的主人,老师不要过多干涉,喧宾夺主,这样都是不好的。即时是需要理论上的指导,也要适可而止,指明方向让学生自学或是适当点拨都是不错的选择。
3、项目教学法对教师的课堂组织管理和知识储备提出了更高的要求。每次的项目成绩可以汇总成平时成绩,便于老师在期末总评时一目了然。
(六)结束语
流体力学泵与风机作为专业基础课程,在专业课的授课过程中起着承上启下的作用,基础课程的扎实学习会为日后的专业课学习起到事半功倍的作用。能够让学生自主学习,创新培养模式起到了主导的作用,电厂热能动力装置专业教学改革和探索还在边实践边总结,教学改革模式也会日渐完善。
参考文献
[1]黄蔚雯,朱飚.建设流体力学泵与风机精品课程的实践与认识[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2006,7(21):200-202.
流体力学重要知识点范文6
1 营造活跃的课堂教学氛围
兴趣是无形的,人们一旦对某件事产生了兴趣,就会自然而然产生一种深入观察、探究的动力,例如,对音乐感兴趣的人,家里一定珍藏了许多CD,而且有自己崇拜的偶像歌手;对读书感兴趣的人,书柜里一定摆满了各类书籍,空闲时间大多以书为伴。学生要想提高学习效率,首先要对学习产生兴趣,渴望学到知识,然后才能全身心投入到学习中。要使学生对学习产生兴趣 ,教师首先要为学生营造一个轻松活跃的学习氛围。流体力学这门课本身理论性较强,难理解,如果教师可以将抽象的知识形象化,那么就会收到不一样的效果。教师在备课时丰富教学内容,多涉及一些相关的课外知识,就有利于激发学生的学习兴趣。
2 突出学生主体地位
近年来,虽然我国大力倡导推行素质教育,但大部分学校依然采用传统的教学模式。在传统的教学中,教师在教学活动中处于主体地位,学生充当知识的容器,被动的接受知识,这种教学方式是无法提高课堂教学质量的。为了突破传统的教学模式,教师应与学生进行角色转换,让学生充当学习的主体、课堂的主人,自己是课堂的引导者、组织者。例如,教师在教学过程中,可以围绕一个问题来展开教学,与生活实际联系起来,然后提出问题,引发学生思考。教师要多给学生布置一些思考题,因为要完全掌握流体力学的基本概念就需要有独立思考的能力和丰富的想象力。布置的题目应结合学生的学习情况尽最大限度提高学生的想象能力。 例如,在开始学习绪论部分时,教师讲解之后就可以让学生从感性的角度描述一下对流体的认识,建议学生发挥想象,尽情联想。除此之外,教师要让学生从自己的作业中发现问题,解决问题,学习的最终目的是学生可以自己提出问题,从而逐渐提高探究能力和创造能力。
3 合理安排教学内容
教师在备课时,要注意知识的衔接,要了解学生已有的知识经验,如果学生对要学的内容完全是陌生的,那么要激发起学生的学习兴趣是很困难的,教师在一节课的最后几分钟,要让学生知道下节课要掌握哪些知识点,提醒学生提前预习,遇到自己解决不了的问题可以留在课堂上解决。例如下节课要学习平面静压力的计算,教师就要特别提醒学生课下复习理论力学静面矩。教师要把前后知识的连贯性处理好,尽可能让抽象的概念变得通俗易懂,然后结合学生对学过的知识的掌握情况讲解新的理论概念,总而言之,教师要灵活安排教学内容,以提高教学质量,提高学生学习效率为目标。
4 讲究课堂提问方法
由于每个学生的家庭教育、知识水平、心理素质等都存在较大的差异,所以学生的学习能力、学习自觉性都各有不同,自然对教师提出的问题也会有不同角度的思考和理解,面对这种情况,教师在备课过程中,应充分结合学生的学习特点,有针对性的设计不同的问题,从而使每个学生都能从提问中学到知识,能力不断得到提升,学习兴趣自然也会被激发起来。例如,对于学习积极性不高的学生,教师要设计一些他们容易回答的问题,控制问题的难度,从而使这些学生逐步树立起学习的自信心;对于成绩处于中等水平的学生,教师要分析他们的学习方法,设计一些中等难度的问题,既需要一定的思考,又可以得出答案,从而促进他们不断进步;对于消化知识快,理解能力强的学生,教师要多设计一些开放性、综合性的问题,培养这些学生的发散思维。通过这样一个过程,学生就会逐渐对学习产生兴趣。
5 有效运用多媒体技术
近年来,多媒体教学广泛的应用到了各个学科教学中,多媒体教学具有直观性、趣味性、生动性等特点,不仅教师教学轻松,最重要的是有利于学生完全展开想象,启发学生思考,最大程度的激发学生的学习兴趣。在流体力学的教学过程中,教师应熟练掌握多媒体技术的应用技巧,把多媒体的优势最大限度的发挥出来,使教学重难点由复杂到简单,调动学生的学习积极性。例如,在学习层流与湍流这一节时,教师可以用多媒体给学生播放瀑布、河流的视频,将学生的视觉和听觉充分调动起来,同时还有助于营造轻松的课堂氛围。需要注意的是,尽管多媒体教学具有许多优点,但是常规教学自身也有许多现代多媒体教学无法代替的优点,多媒体教学只能作为常规教学的辅助手段,只有将两者很好地结合起来,最大限度的体现出两者的优势,使学生能够主动参与学习讨论,发现问题,解决问题,逐渐将学生的学习兴趣充分激发出来,从而提高学习效率。