導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇流體力學(xué)及傳熱學(xué)基礎(chǔ)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:農(nóng)林高校;熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué);課程教學(xué);實(shí)踐創(chuàng)新

當(dāng)前，在“綠色發(fā)展理念”深入人心的時(shí)代背景下，農(nóng)林類(lèi)高校迎來(lái)了很好的歷史發(fā)展機(jī)遇;同時(shí)社會(huì)和企業(yè)對(duì)農(nóng)林類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的需求更加重視質(zhì)量，對(duì)人才的知識(shí)深度、廣度和對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)特色課核心知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用能力，均提出了更高要求。提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生林業(yè)裝備系統(tǒng)總體及其子系統(tǒng)技術(shù)的掌握程度，拓展學(xué)生在林業(yè)裝備系統(tǒng)上運(yùn)用專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)特色課中核心知識(shí)的科研能力，是農(nóng)林類(lèi)高教工作者面臨的共同課題［4］。

1課程教學(xué)剖析

1．1課程內(nèi)容

“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)綜合性專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)液壓與氣體傳動(dòng)、泵與風(fēng)機(jī)、林業(yè)機(jī)械等專(zhuān)業(yè)及特色專(zhuān)業(yè)課的重要基礎(chǔ)。課程目標(biāo)包括:掌握工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、第二定律、熱工轉(zhuǎn)換的規(guī)律和理想氣體的熱力學(xué)過(guò)程，學(xué)會(huì)基本的理論分析與計(jì)算方法;通過(guò)對(duì)熱量傳遞的三種基本方式、導(dǎo)熱基本理論、對(duì)流換熱基本規(guī)律、黑體輻射基本定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備對(duì)基本的傳熱學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析和總結(jié)的能力;掌握流體的主要物理性質(zhì)和流體靜力學(xué)的基本理論知識(shí)，學(xué)會(huì)流體上的作用力分析，能夠推導(dǎo)流體動(dòng)力學(xué)方程的連續(xù)性方程和伯努利方程，針對(duì)黏性流體，能對(duì)管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷;能夠?qū)Α皞鳠釋W(xué)”“工程流體力學(xué)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋?zhuān)ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析工程中的現(xiàn)象及問(wèn)題，并得到合理有效的結(jié)論。總體來(lái)看，本課程講授內(nèi)容包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)以及工程流體力學(xué)三大板塊的內(nèi)容，是在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化學(xué)習(xí)，拓展到實(shí)際的工程問(wèn)題，所以本課程不僅理論性強(qiáng)，而且工程應(yīng)用性也很強(qiáng);與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)其他課程相比，該課程涵蓋了本應(yīng)三門(mén)獨(dú)立開(kāi)設(shè)的課程內(nèi)容，知識(shí)難點(diǎn)聚集、微積分公式眾多、三大知識(shí)板塊思維跨度大、學(xué)生融會(huì)貫通掌握難。但是，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度直接影響后續(xù)專(zhuān)業(yè)特色課程的學(xué)習(xí)情況。

1．2教學(xué)思路

目前，本課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，理論授課42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)授課6學(xué)時(shí)。三大板塊的教學(xué)內(nèi)容多，理論授課課時(shí)較少，矛盾突出:(1)學(xué)生由固體學(xué)科切換到流體學(xué)科的學(xué)習(xí)需要較長(zhǎng)適應(yīng)期;(2)課程中較多章節(jié)內(nèi)容抽象，且涉及大量公式推導(dǎo)及專(zhuān)業(yè)的概念鋪墊，加之為了跟上教學(xué)進(jìn)度教學(xué)內(nèi)容更新較快，學(xué)生普遍反映課程難度較大;(3)教學(xué)內(nèi)容和后續(xù)專(zhuān)業(yè)及特色專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容銜接性不夠緊密;(4)從內(nèi)容的充實(shí)性和課程的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)滿足要求，但是對(duì)接林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域最新技術(shù)，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維方面，當(dāng)前的課程建構(gòu)仍無(wú)能為力;(5)由于本課程的學(xué)習(xí)不涉及具體的機(jī)械裝備系統(tǒng)，使得同學(xué)們對(duì)本課程在專(zhuān)業(yè)中的地位認(rèn)知不足，學(xué)習(xí)積極性欠佳，這些現(xiàn)狀使得提升教學(xué)效果難度較大。針對(duì)上述課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合農(nóng)林類(lèi)高?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況，制定了如下教學(xué)思路:(1)授課時(shí)，使學(xué)生從機(jī)電系統(tǒng)、固體力學(xué)等學(xué)科的思維中切換出來(lái)，將空間觀測(cè)法跟同學(xué)們探討透徹，基于空間觀測(cè)法開(kāi)展“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”的課程教學(xué)。(2)在教學(xué)大綱中刪除過(guò)于抽象、應(yīng)用面較窄的教學(xué)內(nèi)容，深入講解與后續(xù)“液壓與氣體傳動(dòng)”“泵與風(fēng)機(jī)”“林業(yè)機(jī)械”等課程關(guān)聯(lián)度較深的內(nèi)容，為專(zhuān)業(yè)及特色專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)做好扎實(shí)鋪墊。(3)結(jié)合在林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域與“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”緊密關(guān)聯(lián)的科研經(jīng)歷，探索寓教學(xué)于科研、科研反哺教學(xué)的授課模式，強(qiáng)化同學(xué)們對(duì)“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”在“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)里占有重要地位的基礎(chǔ)認(rèn)知，顯著提升同門(mén)們自愿學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的熱情。(4)注重思維方式、終身學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程中注重切入問(wèn)題角度的講解，使得同學(xué)們?cè)诿靼讍?wèn)題的同時(shí)更養(yǎng)成學(xué)習(xí)思考問(wèn)題方法的習(xí)慣;從固體學(xué)科到流體學(xué)科是一個(gè)較大的跨越，在跨越的過(guò)程中，使同學(xué)們樹(shù)立終身學(xué)習(xí)意識(shí)，為以后培養(yǎng)同學(xué)們提出、解決林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域?qū)W科前沿性、熱點(diǎn)性問(wèn)題的能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2課程構(gòu)建探討

在“碳達(dá)峰、碳中和”的硬性發(fā)展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念加速推進(jìn)的浪潮之下，農(nóng)林高?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生在高等教育系統(tǒng)中的地位不斷提升，所以基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程構(gòu)建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課課程構(gòu)建要體現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的深度和廣度;另一方面，內(nèi)容要很好銜接并服務(wù)于核心專(zhuān)業(yè)課、特色專(zhuān)業(yè)課，為學(xué)生后期畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生科研深造做好鋪墊。

2．1課程內(nèi)容深度銜接核心專(zhuān)業(yè)課

“林業(yè)機(jī)械”是南京林業(yè)大學(xué)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課，內(nèi)容涵蓋林業(yè)動(dòng)力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護(hù)、防火、采伐、采摘、智能化等機(jī)械。其中，和“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)的包括動(dòng)力、清理、保護(hù)、采摘等板塊。林業(yè)動(dòng)力機(jī)械(包括泵、風(fēng)機(jī))涉及“工程熱力學(xué)”中熱能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，同時(shí)也涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮混合氣體壓強(qiáng)、溫度變化和裝置的動(dòng)力匹配問(wèn)題;林業(yè)清理機(jī)械涉及“工程流體力學(xué)中”不可壓液態(tài)水在管道內(nèi)部的流動(dòng)，在霧化器內(nèi)的流態(tài)分布、出口后霧化粒徑分布等復(fù)雜多相流問(wèn)題，如圖1所示;林業(yè)保護(hù)機(jī)械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮流體空氣的外部流動(dòng)及耦合風(fēng)場(chǎng)、霧滴的多相流動(dòng)問(wèn)題，如圖2所示;林業(yè)采摘機(jī)械中，基于負(fù)壓的采摘系統(tǒng)涉及可壓縮流體空氣的管內(nèi)流動(dòng)問(wèn)題。從銜接核心專(zhuān)業(yè)課的角度來(lái)看，一方面，農(nóng)林類(lèi)高?！盁峁せA(chǔ)及流體力學(xué)”這門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)該深耕“工程熱力學(xué)”和“工程流體力學(xué)”，而“工程流體力學(xué)”應(yīng)該是重點(diǎn)中的重點(diǎn);另一方面，也好兼顧課程內(nèi)容的完整性，“傳熱學(xué)”也要適度調(diào)整。

2．2匹配三大板塊關(guān)系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

建議協(xié)調(diào)、平衡三大板塊的課時(shí)占比，同時(shí)明晰課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。在“工程熱力學(xué)”(熱能的間接應(yīng)用)板塊中，我們將實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的媒介稱(chēng)之為“工質(zhì)”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、工質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)及理想氣體的熱力過(guò)程等課程內(nèi)容和專(zhuān)業(yè)核心課程林業(yè)機(jī)械吻合度較好?！肮こ塘黧w力學(xué)”中，對(duì)流體的終結(jié)性定義是“抓不起來(lái)的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱(chēng)，但課程內(nèi)容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)及黏性流體等課程內(nèi)容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質(zhì)及研究重點(diǎn)相差甚遠(yuǎn)，“氣體”這種流體相關(guān)課程內(nèi)容的缺失為后續(xù)專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大知識(shí)結(jié)構(gòu)缺陷?！皞鳠釋W(xué)”(熱能的直接應(yīng)用)中，對(duì)導(dǎo)熱、對(duì)流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應(yīng)用等課程內(nèi)容做了比較詳細(xì)的講解，但是后續(xù)專(zhuān)業(yè)核心課程對(duì)傳熱學(xué)中的知識(shí)需求很少，僅僅在脈動(dòng)燃燒技術(shù)這一研究領(lǐng)域有所涉及?？傮w來(lái)看，不管是“工程熱力學(xué)”中的“工質(zhì)”，還是“工程流體力學(xué)”中的“氣體”，再或者“對(duì)流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數(shù)”，也是和林業(yè)機(jī)械這一專(zhuān)業(yè)核心課程相關(guān)的“最大公約數(shù)”。鑒于此，“工程熱力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容總體上可以維持不變，部分章節(jié)可以簡(jiǎn)化，不重要的知識(shí)點(diǎn)減少不必要的推導(dǎo)，側(cè)重理論、公式概念的理解和應(yīng)用，這樣可省出一部分課時(shí)?？傉n時(shí)不變的情況下可以合理縮減“傳熱學(xué)”的課時(shí)，對(duì)輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學(xué)的試驗(yàn)研究中也有重要應(yīng)用，可以在這里對(duì)相似準(zhǔn)則進(jìn)行深入講解，省出較多課時(shí)。將“工程流體力學(xué)”放在最突出的位置，省出來(lái)的課時(shí)分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢(shì)流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動(dòng)力學(xué)中“擾動(dòng)在外空間流場(chǎng)中的傳播”及“管內(nèi)氣體的流動(dòng)”等內(nèi)容，以匹配林業(yè)機(jī)械核心專(zhuān)業(yè)課。

2．3樹(shù)立自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識(shí)

目前，流體力學(xué)板塊中關(guān)于可壓縮流體的課程內(nèi)容匱乏，教學(xué)中會(huì)鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)贛OOC上尋找優(yōu)秀資源進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，使同學(xué)們樹(shù)立自主學(xué)習(xí)意識(shí)。通過(guò)工程流體力學(xué)板塊，我們?cè)隗w力學(xué)的范疇內(nèi)將研究運(yùn)動(dòng)的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個(gè)顯著的改變，也是重要的進(jìn)步，通過(guò)這一步，有助于培養(yǎng)同學(xué)們的終身學(xué)習(xí)意識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

篇2

安全工程專(zhuān)業(yè)主要課程

燃燒與爆炸學(xué)、安全工程學(xué)、通風(fēng)空調(diào)與凈化、安全監(jiān)測(cè)與監(jiān)控、職業(yè)衛(wèi)生學(xué)、流體力學(xué)與流體機(jī)械、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)、分析化學(xué)與物理化學(xué)、電工與電子技術(shù)、安全評(píng)價(jià)理論與方法、安全法學(xué)、安全心理學(xué)、安全管理基礎(chǔ)學(xué)及安全系統(tǒng)工程及分析技術(shù)等。

安全工程專(zhuān)業(yè)就業(yè)前景

本專(zhuān)業(yè)主修的課程有：燃燒與爆破、、流體力學(xué)，流體機(jī)械分析，安全工程、安全監(jiān)督、職業(yè)衛(wèi)生、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)，化學(xué)與物理化學(xué)、電氣與電子技術(shù)、安全評(píng)估、安全管理基礎(chǔ)學(xué)和安全系統(tǒng)工程等40多門(mén)課程。

安全工程專(zhuān)業(yè)人才需求巨大。盡管安全工程畢業(yè)生大量增加，但中國(guó)已有300多個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)，因此應(yīng)該處于供應(yīng)緊張的狀態(tài)。

但事實(shí)上，我國(guó)企業(yè)或組織對(duì)安全工程專(zhuān)業(yè)人才的需求方式很多。在我國(guó)各行各業(yè)，從事安全工作的人員大多來(lái)自其它領(lǐng)域，而且這種趨勢(shì)將持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。

安全工程專(zhuān)業(yè)就業(yè)方向

本專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可安全工程的就業(yè)方向1.大型施工企業(yè)，從事施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理、現(xiàn)場(chǎng)安全教育、工傷事故處理、安全施工方案編制及審核、施工安全防護(hù)用具配備及管理及現(xiàn)場(chǎng)安全檔案管理等工作2.大型廠礦、生產(chǎn)型企業(yè)，從事企業(yè)安全管理、安全教育、安全評(píng)價(jià)、工傷事故處理及職業(yè)病防治等工作3.安全評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)從事專(zhuān)業(yè)安全評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等工作4.政府、企事業(yè)單位從事政府層面的安全管理工作5.大中專(zhuān)院校安全工程或相近專(zhuān)業(yè)的教師工作

從事行業(yè)：

畢業(yè)后主要在建筑、新能源、房地產(chǎn)等行業(yè)工作，大致如下：

1 建筑/建材/工程;

2 新能源;

3 房地產(chǎn);

4 其他行業(yè);

5 計(jì)算機(jī)軟件。

從事崗位：

畢業(yè)后主要從事安全工程師、安全員、網(wǎng)絡(luò)安全工程師等工作，大致如下：

1 安全工程師;

2 安全員;

3 網(wǎng)絡(luò)安全工程師;

4 信息安全工程師;

篇3

關(guān)鍵詞：工程認(rèn)證;傳熱學(xué);教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）40-0119-02

《華盛頓協(xié)議》是世界上最具影響力的國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議，該協(xié)議是國(guó)際工程界對(duì)工科畢業(yè)生和工程師職業(yè)能力公認(rèn)的權(quán)威要求[1]。2013年6月，中國(guó)成為該協(xié)議的第21個(gè)預(yù)備成員國(guó)，這必將對(duì)我國(guó)工程教育改革與發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。中國(guó)工程認(rèn)證協(xié)會(huì)制訂了與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)緊密對(duì)接的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，并陸續(xù)在機(jī)械、計(jì)算機(jī)、化工與制藥、電氣信息等14個(gè)專(zhuān)業(yè)類(lèi)開(kāi)展了認(rèn)證工作[2]?！皞鳠釋W(xué)”既是能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是與各工程領(lǐng)域關(guān)系密切相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程，它植根于工程實(shí)際，也必將服務(wù)于工程實(shí)際[3]。作為工程認(rèn)證專(zhuān)業(yè)之一，江蘇大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保C(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須要學(xué)習(xí)“傳熱學(xué)”。傳統(tǒng)的“傳熱學(xué)”課程體系及教學(xué)模式與工程認(rèn)證的培養(yǎng)目的和教學(xué)需要還存在一定的差距。為了配合工程認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，我校傳熱學(xué)課題組就工程認(rèn)證的需求，針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)班級(jí)的“傳熱學(xué)”教學(xué)，修訂了教學(xué)大綱，并在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中緊扣工程認(rèn)證的大背景做了一些工作。本文從“傳熱學(xué)”的課程特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合筆者在機(jī)械類(lèi)班級(jí)課堂的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)體會(huì)，對(duì)工程認(rèn)證背景下“傳熱學(xué)”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討和總結(jié)。

一、工程認(rèn)證背景下機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)“傳熱學(xué)”教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

1.課時(shí)設(shè)置與課程特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)的矛盾。我校機(jī)械專(zhuān)業(yè)的“傳熱學(xué)”課程總學(xué)時(shí)僅為30學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)為4個(gè)學(xué)時(shí)，考試為2個(gè)學(xué)時(shí)，真正用于教學(xué)的只有24個(gè)學(xué)時(shí)?！皞鳠釋W(xué)”是一門(mén)發(fā)展中的應(yīng)用性極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，首先熱傳遞現(xiàn)象的理論分析又涉及到許多數(shù)學(xué)理論與方法，經(jīng)驗(yàn)公式較多，難于理解和記憶;其次“傳熱學(xué)”分成導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射三部分內(nèi)容，這三部分內(nèi)容有各自相對(duì)獨(dú)立的定律和解決方法，系統(tǒng)性較差，基本概念和公式繁多，重點(diǎn)分散，在短時(shí)間內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的困難[4]。而工程認(rèn)證要求培養(yǎng)目標(biāo)多樣性，以傳熱學(xué)為例，其支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)為：指標(biāo)點(diǎn)1，具有解決機(jī)械工程問(wèn)題所需的數(shù)學(xué)與傳熱問(wèn)題及其應(yīng)用能力;指標(biāo)點(diǎn)2，能夠?qū)?shù)學(xué)、傳熱學(xué)基本原理運(yùn)用于機(jī)械工程問(wèn)題的表述;指標(biāo)點(diǎn)3，能夠?qū)τ趥鳠釋W(xué)模型的正確性進(jìn)行論證并求解。

2.學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)與“傳熱學(xué)”課程特點(diǎn)的矛盾?！皞鳠釋W(xué)”是學(xué)習(xí)“工程熱力學(xué)”、“流體力學(xué)”等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課后學(xué)習(xí)的課程。而機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生卻沒(méi)有這方面的基礎(chǔ)訓(xùn)練，上課時(shí)一些必備的基礎(chǔ)知識(shí)的缺乏導(dǎo)致上課難以接受。比如熱力學(xué)第一定律是推導(dǎo)導(dǎo)熱微分方程的理論基礎(chǔ)、伯努利方程在對(duì)流換熱微分方程組的應(yīng)用等，學(xué)生在學(xué)習(xí)這些方程時(shí)，不能深刻理解與工程實(shí)際問(wèn)題之間的必然聯(lián)系，造成學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，學(xué)習(xí)興趣降低等問(wèn)題。

3.課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程能力培養(yǎng)的矛盾。傳統(tǒng)“傳熱學(xué)”教學(xué)以教師講解、學(xué)生照本操作的模式進(jìn)行，而工程認(rèn)證核心理念是以學(xué)生為中心和目標(biāo)。工程認(rèn)證“傳熱學(xué)”教學(xué)方法的改進(jìn)必須和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)如實(shí)驗(yàn)室操作、企業(yè)實(shí)踐等相結(jié)合，其目的是訓(xùn)練學(xué)生的工程意識(shí)和思維，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合工程實(shí)際的能力。同時(shí)，使學(xué)生能夠接觸機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際并了解其前沿發(fā)展趨勢(shì)。但現(xiàn)實(shí)情況是，我校和有關(guān)換熱器的企業(yè)合作不多，另外我校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器多年來(lái)沒(méi)有進(jìn)行更新，有部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)比較陳舊，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備明顯不足。

二、教學(xué)改革的措施與方法

1.對(duì)照《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，全面修訂“傳熱學(xué)”培養(yǎng)計(jì)劃。此認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)給高校帶來(lái)的變化就是要以學(xué)生為本，不斷為工程教育改革而持續(xù)改進(jìn)。工程認(rèn)證所要求的OBE教育模式，一是要求教師在教育活動(dòng)之前對(duì)學(xué)生達(dá)到的發(fā)展水平有清晰的認(rèn)識(shí)，要用精細(xì)的“教學(xué)大綱”控制教學(xué)開(kāi)展;二是要選擇與教學(xué)目標(biāo)類(lèi)型一致的教學(xué)方法[2]。因此，我校傳熱學(xué)課題組重新修訂了培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱，教學(xué)中注重講解定理基本假設(shè)和應(yīng)用范圍;求解習(xí)題強(qiáng)調(diào)參數(shù)的獲取及多種計(jì)算方法的比較;最后增加了部分與工程實(shí)際相關(guān)的課后習(xí)題。教學(xué)改革核心的問(wèn)題是教學(xué)內(nèi)容的改革。針對(duì)畢業(yè)后我校機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生具備機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力，從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造這一目標(biāo)，在講清“傳熱學(xué)”物理概念的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化或省略與今后工作聯(lián)系不大的理論和公式的推導(dǎo)過(guò)程。如穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，不詳細(xì)推導(dǎo)導(dǎo)熱微分方程的普適形式，只要求學(xué)生能對(duì)實(shí)際導(dǎo)熱問(wèn)題建立微分方程即可。針對(duì)肋片導(dǎo)熱問(wèn)題，重點(diǎn)放在讓學(xué)生熟練掌握工程上不同形狀肋片效率的查法。在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，簡(jiǎn)化諾謨圖的理論推導(dǎo)過(guò)程，重點(diǎn)放在如何應(yīng)用諾謨圖來(lái)求解內(nèi)阻不可忽略的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題。在對(duì)流換熱中，只介紹對(duì)流換熱微分方程組的建立思路，重點(diǎn)講述各種實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的具體應(yīng)用和使用條件。在輻射換熱中，增加了火焰輻射的內(nèi)容，強(qiáng)化了機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生工作后有可能接觸的加熱爐、鍛造爐等加工工藝中涉及的輻射換熱問(wèn)題。

2.優(yōu)化整合，發(fā)揮課題組整體優(yōu)勢(shì)。我校能源與動(dòng)力工程學(xué)院工程熱物理系成立了傳熱學(xué)課題組，組員7人，以多年教授“傳熱學(xué)”的退休老教師為顧問(wèn)和指導(dǎo)，由課程負(fù)責(zé)人具體負(fù)責(zé)“傳熱學(xué)”的教學(xué)組織、課程的建設(shè)與管理工作，充分調(diào)動(dòng)所有課題組的教師參與課程建設(shè)和教材建設(shè)的積極性。明確責(zé)任，將“傳熱學(xué)”的教學(xué)任務(wù)分解并落實(shí)到個(gè)人。每隔1～2個(gè)月的時(shí)間，課題組的人員進(jìn)行教學(xué)研討，交流教學(xué)體會(huì)。同時(shí)向?qū)W院建議加大支持力度，提高“傳熱學(xué)”課程在考核、個(gè)人定級(jí)及津貼等方面的分量，形成良性循環(huán)的激勵(lì)機(jī)制。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生自我提升能力。經(jīng)過(guò)傳熱學(xué)課題組的申請(qǐng)和建議，我校能源與動(dòng)力工程學(xué)院在經(jīng)費(fèi)有限的情況下，購(gòu)置了新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，修繕了一批傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，目前傳熱學(xué)實(shí)驗(yàn)室具有足夠的實(shí)驗(yàn)器材能夠給學(xué)生提供自主動(dòng)手的機(jī)會(huì)，以前平均7～8人一組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在減少到每組2～3人，可以保證每個(gè)學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手操作，提高了實(shí)際動(dòng)手能力。另外，筆者可以就機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生在今后工作中可能涉及的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行正確引導(dǎo)。比如測(cè)量型砂導(dǎo)熱系數(shù)問(wèn)題，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，筆者注重引導(dǎo)學(xué)生自己去思考，修改并改善圓球法測(cè)量型砂導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方案。當(dāng)學(xué)生提出其他的實(shí)驗(yàn)方案后，及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)和講評(píng)，提高了學(xué)生處理工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.注重引導(dǎo)，拓寬校外實(shí)習(xí)基地。機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化作為實(shí)踐能力很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，其實(shí)踐教學(xué)的作用在于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐認(rèn)知。我校能源與動(dòng)力工程學(xué)院與駐鎮(zhèn)的有關(guān)企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系，如江蘇唯益換熱器有限公司、鎮(zhèn)江天鴻新能源有限公司等。我們定期帶學(xué)生過(guò)去參觀和實(shí)習(xí)，重點(diǎn)了解這些企業(yè)的換熱器和散熱器等產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和組裝過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生思考與動(dòng)手能力。經(jīng)過(guò)我校和企業(yè)之間的積極合作，為機(jī)械等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

5.充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。多媒體教學(xué)能夠增加課堂教學(xué)的信息量，容易激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)，我校傳熱學(xué)課題組首先收集整理了大量的工程圖片和工程錄像，將這些資料和課本上的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行鏈接，提高了學(xué)生的興趣和多媒體教學(xué)的授課質(zhì)量。其次，我校傳熱學(xué)課題組目前正在建立傳熱學(xué)教學(xué)網(wǎng)站，每位老師負(fù)責(zé)一項(xiàng)內(nèi)容，進(jìn)行傳熱學(xué)網(wǎng)上教學(xué)視頻的錄制，充分滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要。下一步我們將及時(shí)更新網(wǎng)上教學(xué)資源，建立傳熱學(xué)網(wǎng)上輔導(dǎo)答疑系統(tǒng)，采用課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)并舉的方式，進(jìn)一步提高傳熱學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

6.構(gòu)造合理的“傳熱學(xué)”質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量是反應(yīng)學(xué)生“工程實(shí)踐能力水平”的關(guān)鍵，而傳統(tǒng)的“傳熱學(xué)”質(zhì)量考核體系很難真實(shí)反映學(xué)生的工程實(shí)踐能力。筆者設(shè)置機(jī)械專(zhuān)業(yè)“傳熱學(xué)”課程的總評(píng)成績(jī)=平時(shí)考核成績(jī)×10%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)×10%+期末考試成績(jī)×80%。平時(shí)考核主要以課堂表現(xiàn)和作業(yè)為主，實(shí)驗(yàn)成績(jī)以實(shí)驗(yàn)報(bào)告和學(xué)生具體的動(dòng)手能力為準(zhǔn)，期末考試的題型包括填空題、簡(jiǎn)答分析題和計(jì)算題等，其中考核三種傳熱方式基礎(chǔ)知識(shí)型題目占60%，考核針對(duì)三種傳熱方式在工程應(yīng)用基礎(chǔ)問(wèn)題綜合分析與驗(yàn)證的能力題目占40%。提交總評(píng)成績(jī)后，針對(duì)工程認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)每個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，分項(xiàng)求各指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均分，計(jì)算“傳熱學(xué)”對(duì)各指標(biāo)點(diǎn)的評(píng)價(jià)值，從而獲得“傳熱學(xué)”課程的達(dá)成度評(píng)價(jià)報(bào)告。從近兩年的“傳熱學(xué)”教學(xué)結(jié)果分析來(lái)看，基本上達(dá)到了工程認(rèn)證對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)“傳熱學(xué)”的要求和目標(biāo)。

本文分析了我校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)“傳熱學(xué)”教學(xué)的不足和現(xiàn)狀，提出了教學(xué)改革的措施。筆者認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)工程認(rèn)證對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)要求和目標(biāo)，必須對(duì)“傳熱學(xué)”設(shè)置合適的學(xué)時(shí)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的工程實(shí)踐能力相匹配，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[5]，重新選用合適的熱工基礎(chǔ)教材，科學(xué)施教，不斷推動(dòng)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)“傳熱學(xué)”教學(xué)的改革和發(fā)展。

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篇4

[關(guān)鍵詞] 冶金傳輸原理 理論和實(shí)踐 過(guò)程教學(xué)

冶金傳輸原理是以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和物理化學(xué)等課程為基礎(chǔ)并與冶金過(guò)程緊密聯(lián)系的冶金類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。廣大師生普遍認(rèn)為該課程“難學(xué)難教”[1]，其中冶金傳輸原理的“難學(xué)”，主要體現(xiàn)在課程的相關(guān)概念、定理、定律，特別是相似原理、因次分析以及相似準(zhǔn)數(shù)等的抽象性，對(duì)于第一次接觸這些內(nèi)容的初學(xué)者，難以與實(shí)際的物理過(guò)程相結(jié)合，而表現(xiàn)為“難學(xué)”。對(duì)于冶金傳輸原理的“難教”，是該門(mén)課程數(shù)學(xué)與物理高度結(jié)合的特點(diǎn)，而學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)的不足以及數(shù)學(xué)、物理知識(shí)不扎實(shí)等實(shí)際問(wèn)題，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中如何克服這些問(wèn)題，能夠使學(xué)生理解和掌握教學(xué)大綱所規(guī)定的內(nèi)容，是“難教”的主要表現(xiàn)。因此，針對(duì)這些問(wèn)題，如何提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有實(shí)用型及創(chuàng)新型素質(zhì)人才的要求，是該門(mén)課程教學(xué)改革始終探索的方向。

冶金傳輸原理的課程特點(diǎn)

冶金傳輸原理課程的特點(diǎn)是數(shù)理解析較重，其理論和研究方法來(lái)源于流體力學(xué)、傳熱學(xué)以及成熟的質(zhì)量傳遞理論而形成一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，解析方法著眼于物理概念和數(shù)學(xué)表達(dá)的統(tǒng)一，并且突出了物理過(guò)程的特點(diǎn)[2]。它是一門(mén)既有較強(qiáng)的理論性，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性的課程[3]。傳輸理論應(yīng)用于冶金的實(shí)際過(guò)程，首先要對(duì)實(shí)際過(guò)程進(jìn)行觀察分析，建立簡(jiǎn)化的物理模型，然后建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，再用數(shù)學(xué)分析解法、相似原理—模型實(shí)驗(yàn)法和類(lèi)比法等適合的方法求解給實(shí)際過(guò)程提供理論支持。自上世紀(jì)80年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)軟、硬件的快速發(fā)展為傳輸過(guò)程的數(shù)值計(jì)算提供了強(qiáng)大支撐，使計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)等也隨之有了長(zhǎng)足的發(fā)展，目前，數(shù)值計(jì)算已成為傳輸原理的重要組成部分，同時(shí)也豐富了課程的內(nèi)容。

冶金傳輸原理過(guò)程教學(xué)的方法

把冶金傳輸原理基本概念以及理論模型和冶金工程應(yīng)用相結(jié)合，關(guān)鍵是介紹這些理論、模型與實(shí)際的冶金問(wèn)題相結(jié)合的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。這樣一方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，另一方面提高學(xué)生興趣，加深理論知識(shí)的理解以及對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)質(zhì)量。結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)采取相應(yīng)的方法和針對(duì)性的措施。

1.課內(nèi)與課外相結(jié)合

課程數(shù)理解析較重的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在涉及的數(shù)學(xué)、物理知識(shí)較多，為了更好地完成教學(xué)內(nèi)容，就需要學(xué)生掌握扎實(shí)的數(shù)理知識(shí)，這樣，課前有針對(duì)性的預(yù)習(xí)就顯得很重要。因此課內(nèi)與課外相結(jié)合就表現(xiàn)為課前的預(yù)習(xí)、課堂的聽(tīng)講和筆記以及課后的復(fù)習(xí)和及時(shí)完成作業(yè)的模式。在課堂上，通過(guò)回想式的提問(wèn)，鞏固上節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，起到承上啟下的作用，使本節(jié)的知識(shí)點(diǎn)能夠順暢銜接和充實(shí)，并且及時(shí)明確下節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)能夠有針對(duì)性地查漏補(bǔ)缺，從而有效地利用課堂時(shí)間進(jìn)行傳輸原理的教學(xué)。通過(guò)這些環(huán)節(jié)的積極實(shí)施，提高課堂的教學(xué)效果。

2.啟發(fā)式與能動(dòng)性相結(jié)合

冶金傳輸過(guò)程的相關(guān)概念、定理、數(shù)學(xué)物理模型以及解析方法，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)比較抽象，特別傳輸過(guò)程簡(jiǎn)化物理模型、數(shù)學(xué)模型的建立，以及數(shù)學(xué)模型的解析等，是知識(shí)的綜合應(yīng)用，特別是數(shù)理解析過(guò)程復(fù)雜、繁瑣，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的學(xué)生顯得猶為枯燥乏味，影響了教學(xué)的效果。針對(duì)這種情況，在課堂上采用適當(dāng)?shù)奶釂?wèn)進(jìn)行啟發(fā)式互動(dòng)，了解學(xué)生對(duì)基本概念的理解程度，及時(shí)引導(dǎo)概念的轉(zhuǎn)換。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的推導(dǎo)，在介紹基本的推導(dǎo)方法后，讓學(xué)生參與其中，共同完成過(guò)程的推導(dǎo)，使學(xué)生在這樣的方式中，掌握解析方法。另外，結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，布置適當(dāng)?shù)恼n外作業(yè)，加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。

3.專(zhuān)業(yè)知識(shí)與自然知識(shí)相結(jié)合

根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，冶金傳輸原理課程屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，安排在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)之后，學(xué)生雖然完成了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，但對(duì)于專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)、工藝知識(shí)的理解還是有很大的局限性，加之冶金過(guò)程的高溫和不可見(jiàn)性，實(shí)際的冶金物理過(guò)程更具有抽象性，這些都加大了教學(xué)過(guò)程中與實(shí)際結(jié)合的難度，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，影響教學(xué)效果。因此，把冶金傳輸原理與實(shí)際生活中的應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如自然對(duì)流傳熱在換熱方面的應(yīng)用，即密度是溫度的函數(shù)，由于溫度的變化使密度變化而產(chǎn)生了自然流動(dòng)，完成熱量的交換，這就是土暖氣的原理，以及煙囪是伯努利方程的實(shí)際應(yīng)用、流體的黏性與渦流的產(chǎn)生等。這樣的實(shí)際應(yīng)用提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)也加深了對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解。

4.教學(xué)與科研相結(jié)合

本科的教學(xué)與科研有著密切的關(guān)系，把教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的研究成果與實(shí)際的教學(xué)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，擴(kuò)充了學(xué)生的視野，豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，提高了學(xué)習(xí)的興趣和教學(xué)質(zhì)量。如動(dòng)量傳輸中流體流量的測(cè)量，就是伯努利方程的具體應(yīng)用，其中對(duì)節(jié)流裝置的標(biāo)定是采用實(shí)流標(biāo)定或者風(fēng)洞試驗(yàn)，利用相似原理確定相關(guān)相似準(zhǔn)數(shù)，根據(jù)相似充要條件，建立試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和實(shí)際測(cè)量系統(tǒng)的相似準(zhǔn)數(shù)方程，通過(guò)確定的相似準(zhǔn)數(shù)將試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)與實(shí)際流體流量的測(cè)量連接起來(lái)，由于實(shí)際流體流量的測(cè)量；為了確定氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉工藝參數(shù)而設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)爐冷態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)；以連續(xù)鑄鋼過(guò)程溫度場(chǎng)的模擬計(jì)算，根據(jù)結(jié)晶器、二冷卻區(qū)和空冷區(qū)的不同邊界條件，進(jìn)行連鑄溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算，并介紹典型的有限差分法、有限單元法和有限容積法等數(shù)值計(jì)算方法，介紹計(jì)算機(jī)在傳輸中的應(yīng)用，同時(shí)介紹在計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)的方面有成熟應(yīng)用的如FLUENT、PHOENICS等商業(yè)軟件，使學(xué)生了解傳輸原理在數(shù)值計(jì)算方面的進(jìn)展情況以及在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，如中間包流場(chǎng)的計(jì)算、鋼包桶式精煉爐底吹氬時(shí)流場(chǎng)的分布等。

5.理論與實(shí)踐以及實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

冶金傳輸原理工程技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)決定了其實(shí)踐環(huán)節(jié)非常重要。在課堂教學(xué)的課時(shí)外，安排有6個(gè)-8個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要有驗(yàn)證位能、靜能和動(dòng)能之和為常數(shù)的伯努利方程實(shí)驗(yàn)；通過(guò)流速和差壓來(lái)進(jìn)行流體流量測(cè)量的實(shí)驗(yàn)；轉(zhuǎn)爐冷態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)等。采用教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，均可使學(xué)生對(duì)相應(yīng)的物理過(guò)程有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化理論與實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程。

在傳輸原理的教學(xué)過(guò)程中，要結(jié)合冶金工程專(zhuān)業(yè)的工藝特點(diǎn)與相關(guān)的傳輸原理進(jìn)行有機(jī)的關(guān)聯(lián)，如埃根公式在高爐煉鐵中的應(yīng)用、動(dòng)量傳輸在連鑄中間包流場(chǎng)分布方面的應(yīng)用以及渣-鋼間反應(yīng)的傳質(zhì)模型等，在這方面給學(xué)生一個(gè)有益的導(dǎo)向。

6.知識(shí)的持續(xù)更新

為了更好地實(shí)施冶金傳輸原理的過(guò)程教學(xué)，在平時(shí)要不斷進(jìn)行教學(xué)方法、專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)以及工程實(shí)踐的積累。對(duì)于教學(xué)方法的學(xué)習(xí)，一方面要查找教學(xué)過(guò)程的不足，另一方面要請(qǐng)教教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師、專(zhuān)家，通過(guò)聽(tīng)課的方式，取長(zhǎng)補(bǔ)短，積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面的積累，主要是通過(guò)平時(shí)的備課以及在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)查閱相關(guān)資料進(jìn)行求證，如對(duì)流體力學(xué)、傳熱學(xué)以及數(shù)值計(jì)算、計(jì)算方法等方面知識(shí)的學(xué)習(xí)、積累，通過(guò)自學(xué)或請(qǐng)教于專(zhuān)家，來(lái)加強(qiáng)自己對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)，利用帶隊(duì)實(shí)習(xí)、與企業(yè)橫向課題合作以及去企業(yè)實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，不斷充實(shí)自己的工程實(shí)踐知識(shí)，可以為過(guò)程教學(xué)提供更多、更豐富的工程實(shí)例，并且借助自己所在的教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的平臺(tái)，把冶金實(shí)際以及科研的內(nèi)容提煉為簡(jiǎn)潔明了的課堂語(yǔ)言傳輸給學(xué)生，提高過(guò)程教學(xué)的效果。

結(jié) 論

冶金傳輸原理教學(xué)過(guò)程貫穿于每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、每一節(jié)課教與學(xué)的小環(huán)節(jié)，以及理論與實(shí)踐相結(jié)合的小環(huán)節(jié)之中，這樣的環(huán)環(huán)相扣，提高學(xué)生掌握知識(shí)的能力和教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)踐問(wèn)題的能力，授之以“漁”使學(xué)生在以后的工作中，在所掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上，能夠繼續(xù)得到豐富和提高，培養(yǎng)實(shí)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王超，楊雙平，袁守謙，魯路.加強(qiáng)冶金傳輸原理課程理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程教學(xué)[J].中國(guó)冶金教育，2010，9.

篇5

一、當(dāng)前教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

提到力學(xué)，多數(shù)學(xué)生會(huì)覺(jué)得很難，這種先入為主的感覺(jué)會(huì)使學(xué)生對(duì)這門(mén)課程產(chǎn)生很大的抵觸情緒，不愿意學(xué)。再加上同時(shí)開(kāi)設(shè)的工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)等重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課，越發(fā)加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。另外，流體力學(xué)課程習(xí)題量大，需要學(xué)生花費(fèi)大量課余時(shí)間復(fù)習(xí)和做題，就更加影響學(xué)生對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)興趣。因此如何幫助學(xué)生克服對(duì)本課程的畏難情緒，激發(fā)他們學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣，是提高教學(xué)質(zhì)量的首要因素，也是教學(xué)改革的目標(biāo)之一。

2.教學(xué)方式單一，課堂氣氛死板

現(xiàn)在是信息社會(huì)，對(duì)人才的要求很高，這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)”的目標(biāo)[2]進(jìn)行專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)，這對(duì)傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式是一種挑戰(zhàn)。另一方面，隨著課時(shí)與學(xué)分制的掛鉤，學(xué)時(shí)被普遍壓縮，這也給課堂教學(xué)帶來(lái)很大的壓力。眾所周知，傳統(tǒng)的教學(xué)方式把很多時(shí)間用在了繪圖和板書(shū)上，無(wú)形中縮減了教與學(xué)的時(shí)間，教師要想在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，就必須加快講課節(jié)奏，刪減授課內(nèi)容，或者占用習(xí)題課或?qū)嶒?yàn)課的時(shí)間，這些都將導(dǎo)致這門(mén)課程的信息量不夠，而且學(xué)生也沒(méi)有機(jī)會(huì)及時(shí)消化所學(xué)的理論知識(shí)，更談不上舉一反三了。同時(shí)，“一言堂”式的教學(xué)方法使得課堂氣氛死板，學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣銳減，也影響了教學(xué)質(zhì)量。

3.理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的脫節(jié)

在流體力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)起著不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，幫助學(xué)生更好的理解理論知識(shí)，而且可以啟發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的創(chuàng)新性應(yīng)用[3]，很多學(xué)校不重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全放在理論教學(xué)之后甚至放在考試之后集中完成，大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

二、課程教學(xué)改革的基本內(nèi)容

1.傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體相結(jié)合

在現(xiàn)在的流體力學(xué)教學(xué)中，黑板加粉筆的教學(xué)方式是很多高校教師仍然采用的教學(xué)方式。這種方式對(duì)于公式的推導(dǎo)、例題的計(jì)算效果很好，但是在流體力學(xué)的教學(xué)中需要輔以很多圖片，如果全用板書(shū)來(lái)講，必然花費(fèi)很多時(shí)間。傳統(tǒng)的教學(xué)方法無(wú)法滿足教師在教學(xué)中的信息量，當(dāng)然也不能完全脫離板書(shū)，畢竟公式的推導(dǎo)，例題和習(xí)題的講解用板書(shū)的效果要優(yōu)于多媒體。在講緒論部分內(nèi)容時(shí)可以介紹流體力學(xué)的發(fā)展史及流體力學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活和工程實(shí)踐中應(yīng)用的實(shí)例，如果單純用板書(shū)講，會(huì)很枯燥，達(dá)不到啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的，如果輔以多媒體，結(jié)合圖片、短片、動(dòng)畫(huà)來(lái)講就會(huì)有很好的效果。所以筆者認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與多媒體教學(xué)方式很好的結(jié)合起來(lái)。

2.理論知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合

流體力學(xué)這門(mén)課程不僅理論性很強(qiáng)，而且和工程實(shí)踐結(jié)合的非常緊密。該課程是后繼專(zhuān)業(yè)課程的重要理論基礎(chǔ)，所以將相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)穿插在流體力學(xué)課程中進(jìn)行介紹有很多好處。首先，可以幫助學(xué)生加深對(duì)專(zhuān)業(yè)的理解。流體力學(xué)課一般在第五學(xué)期開(kāi)設(shè)，此時(shí)學(xué)生已結(jié)束公共基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，開(kāi)始了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)。調(diào)查表明很多學(xué)生此時(shí)對(duì)專(zhuān)業(yè)還處在迷茫的狀態(tài)，不知道建環(huán)專(zhuān)業(yè)具體是做什么的，自己將來(lái)能干什么。在流體力學(xué)課程的教學(xué)中采用理論知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合進(jìn)行講解的授課方式可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)加深對(duì)專(zhuān)業(yè)的了解。再者，學(xué)生了解了專(zhuān)業(yè)也就有了學(xué)習(xí)的方向和動(dòng)力，自然有助于提高學(xué)生對(duì)流體力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。比如在講授流體的熱脹性時(shí)，介紹采暖系統(tǒng)膨脹水箱的作用及系統(tǒng)膨脹水量的計(jì)算方法，使學(xué)生既掌握了液體熱脹性的計(jì)算公式，又了解了自然循環(huán)采暖系統(tǒng)的基本原理。再比如，在講授伯努利方程的應(yīng)用時(shí)，可以介紹水泵揚(yáng)程的計(jì)算方法和建環(huán)專(zhuān)業(yè)水泵的適用場(chǎng)合，使學(xué)生明白水泵是建環(huán)專(zhuān)業(yè)最重要的設(shè)備之一。在學(xué)生學(xué)習(xí)管網(wǎng)計(jì)算基礎(chǔ)這部分內(nèi)容時(shí)，可以結(jié)合采暖系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)或消防給水系統(tǒng)同時(shí)學(xué)習(xí)，畢竟這些系統(tǒng)在北方城市是到處可見(jiàn)的。在介紹氣體射流知識(shí)的時(shí)候可以結(jié)合空調(diào)房間的氣流組織進(jìn)行介紹等等。

3.理論流體力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)與實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)在教學(xué)中的結(jié)合

研究流體力學(xué)方法有理論分析的方法、數(shù)值分析的方法和實(shí)驗(yàn)研究的方法，在流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究中，三種方法相輔相成。但是在教學(xué)中，我們往往更多的是強(qiáng)調(diào)理論的重要性，而忽視了計(jì)算流體力學(xué)和實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)對(duì)理論學(xué)習(xí)的幫助。應(yīng)當(dāng)充分將計(jì)算流體力學(xué)和實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)的部分補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，這樣才會(huì)使整個(gè)課程內(nèi)容豐滿，也可以擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)其解決問(wèn)題的能力。

（1）理論流體力學(xué)與計(jì)算流體力學(xué)相結(jié)合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的不斷提高，計(jì)算流體力學(xué)（CFD—ComputationalFluidDynamics）技術(shù)得到了空前的發(fā)展，CFD技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)模擬流場(chǎng)內(nèi)的溫度、速度和壓力的分布情況，可以較好地模擬流體的流動(dòng)過(guò)程和傳熱過(guò)程以及污染物的擴(kuò)散過(guò)程等，因此被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。建環(huán)專(zhuān)業(yè)涉及大量與流動(dòng)相關(guān)的問(wèn)題，因此也不例外。可以用CFD技術(shù)模擬空調(diào)房間的氣流組織和溫度分布，模擬水和空氣在管道內(nèi)的流動(dòng)情況，模擬火災(zāi)時(shí)建筑內(nèi)煙氣的流動(dòng)規(guī)律。在CFD領(lǐng)域，目前世界上最具有代表性的計(jì)算商用軟件有PHOENICS（英國(guó)）、CFX（美國(guó)）、FLUENT（美國(guó)）、STAR-CD（日本），這些軟件均采用經(jīng)典的流體理論和通用流體計(jì)算程序作為模型的核心，并提供豐富的計(jì)算方法處理湍流流動(dòng)，具有強(qiáng)大的前后處理功能。這些新技術(shù)的發(fā)展對(duì)流體力學(xué)課程的教學(xué)提出了新的要求。在流體力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中除了重點(diǎn)講授理論流體力學(xué)的知識(shí)外，應(yīng)當(dāng)增加計(jì)算流體力學(xué)的知識(shí)，一方面可以增加信息量，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，另一方面可以用CFD技術(shù)模擬簡(jiǎn)單的流動(dòng)規(guī)律和流動(dòng)現(xiàn)象，幫助學(xué)生加深對(duì)流體理論知識(shí)的理解，起到相互促進(jìn)的作用。圖1是用CFD技術(shù)模擬的簡(jiǎn)單流動(dòng)現(xiàn)象，（a）圖驗(yàn)證了圓管中的層流運(yùn)動(dòng)，證明斷面流速為旋轉(zhuǎn)拋物面。（b）圖給出了流體經(jīng)過(guò)彎管時(shí)的斷面壓強(qiáng)分布規(guī)律，充分說(shuō)明了離心力的作用是彎管中產(chǎn)生渦旋的主要原因?？梢詫⑦@些模擬結(jié)果通過(guò)多媒體展示給學(xué)生，讓他們?cè)谡莆绽碚摰耐瑫r(shí)增加感性的認(rèn)識(shí)，可以很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。圖1只是兩個(gè)簡(jiǎn)單的例子，流體力學(xué)中有很多例子可以通過(guò)數(shù)值計(jì)算和模擬穿插在教學(xué)過(guò)程中，得到很好的效果。

（2）授課與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合

與流體力學(xué)課程相結(jié)合的有8個(gè)主要實(shí)驗(yàn)，分別是能量方程實(shí)驗(yàn)、總水頭線實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)、畢托管實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)以及孔口出流實(shí)驗(yàn)。另外還有諸如流線、繞流等演示實(shí)驗(yàn)。應(yīng)當(dāng)將這些實(shí)驗(yàn)的教學(xué)進(jìn)度與理論的教學(xué)進(jìn)度很好地結(jié)合，任課教師和實(shí)驗(yàn)教師共同指導(dǎo)，與學(xué)生形成很好的互動(dòng)，及時(shí)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分啟發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的創(chuàng)造性理解，同時(shí)鍛煉其動(dòng)手能力。實(shí)踐證明這樣做不僅可以提高學(xué)生的興趣，還可以有意識(shí)的培養(yǎng)其觀察流體現(xiàn)象的能力和分析解決問(wèn)題的能力。

篇6

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；教學(xué)模式；改革

作者簡(jiǎn)介：楊衛(wèi)波（1975-），男，湖北安陸人，揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，副教授；毛紅亞（1976-），女，湖北天門(mén)人，揚(yáng)州大學(xué)財(cái)務(wù)處，會(huì)計(jì)師。（江蘇 揚(yáng)州 225127）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）23-0083-02

“流體力學(xué)”作為土木、機(jī)械、能源、動(dòng)力、環(huán)境、化工等學(xué)科的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課程，由于其理論性強(qiáng)、概念抽象、方程繁瑣、難以理解與記憶，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大，從而影響教學(xué)進(jìn)程和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，如何針對(duì)“流體力學(xué)”課程自身特點(diǎn)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)建設(shè)目標(biāo)，探索出一套新的適合各專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的流體力學(xué)教學(xué)模式具有非常重要的意義。本文結(jié)合工科院校學(xué)生的實(shí)際情況及筆者教學(xué)實(shí)踐與體會(huì)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式三方面對(duì)流體力學(xué)教學(xué)模式改革進(jìn)行了深入的探析。

一、教學(xué)內(nèi)容

1.教學(xué)內(nèi)容的選擇

教學(xué)內(nèi)容的選擇對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量、改善教學(xué)效果具有重要的意義。根據(jù)教育心理學(xué)理論，[1]在教學(xué)中應(yīng)把課程中具有廣泛遷移價(jià)值的科學(xué)成果作為教材的主要內(nèi)容，從而可實(shí)現(xiàn)利用已有知識(shí)來(lái)同化現(xiàn)有知識(shí)的作用，提高學(xué)生的接受能力?！傲黧w力學(xué)”作為大學(xué)工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)課程，雖然其內(nèi)容相對(duì)比較陌生，但其所包含的基本知識(shí)卻貫穿于中學(xué)相關(guān)課程之中。如流體力學(xué)中的速度、壓力、壓強(qiáng)、質(zhì)量守恒方程、能量守恒方程及動(dòng)量守恒方程等，學(xué)生均在中學(xué)物理中均學(xué)過(guò)，因此在講述相關(guān)內(nèi)容時(shí)可以將其與中學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，從而提高學(xué)生的理解能力。又如在講述管路的串聯(lián)與并聯(lián)特性時(shí)，其流量、阻力及阻抗特性正好與中學(xué)物理中電學(xué)的串聯(lián)與并聯(lián)電路的電流、電阻特性一致，如果在講述之前引出中學(xué)的電路串并聯(lián)原理，則可大大加強(qiáng)學(xué)生對(duì)管路串并聯(lián)水力特性的理解能力。因此，根據(jù)學(xué)習(xí)遷移理論，將相關(guān)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)進(jìn)行對(duì)接，并闡述其相互之間的關(guān)系，不僅可以有效發(fā)揮學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)來(lái)同化現(xiàn)有知識(shí)的作用，而且對(duì)于改善教學(xué)效果具有積極作用。

2.教學(xué)內(nèi)容的編排

要合理編排教學(xué)內(nèi)容就必須使教材結(jié)構(gòu)化、一體化，以使構(gòu)成教材內(nèi)容的各要素具有科學(xué)、合理的邏輯關(guān)系。目前，國(guó)內(nèi)“流體力學(xué)”課程的教學(xué)體系一般包括流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)（理想流體流動(dòng)與實(shí)際流體流動(dòng)）、流動(dòng)阻力損失、孔口管嘴管路流動(dòng)及特殊流動(dòng)現(xiàn)象等。每部分內(nèi)容既獨(dú)立，同時(shí)各部分之間又有相互的聯(lián)系。為了使學(xué)生容易學(xué)習(xí)，可以按照流體力學(xué)實(shí)際應(yīng)用路線由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的方式來(lái)編排教學(xué)內(nèi)容。如可以從最簡(jiǎn)單的流體靜力學(xué)部分開(kāi)始，因?yàn)殪o力學(xué)部分中學(xué)物理中已講授，生活中很常見(jiàn)，學(xué)生容易接受。由于靜止是相對(duì)的，運(yùn)動(dòng)才是絕對(duì)的，自然界流體應(yīng)用中更多的是運(yùn)動(dòng)著的流體，讓學(xué)生明白這個(gè)道理后很自然將教學(xué)內(nèi)容過(guò)渡到流體動(dòng)力學(xué)部分，從而可提高學(xué)生繼續(xù)往下學(xué)習(xí)的興趣。在講述流體動(dòng)力學(xué)部分時(shí)，先從簡(jiǎn)單的一元理想流體運(yùn)動(dòng)部分著手，然后逐步過(guò)渡到多元理想流體流動(dòng)及實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)。在講到實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于能量方程中出現(xiàn)了阻力損失項(xiàng)，這樣就很自然將內(nèi)容過(guò)渡到流動(dòng)阻力損失計(jì)算這一部分內(nèi)容。由于生活中的復(fù)雜管路往往是由簡(jiǎn)單管路串聯(lián)與并聯(lián)而構(gòu)成，因此，復(fù)雜管路的水力特性（流量、阻力等）需要確定，這樣就可以根據(jù)流體力學(xué)實(shí)際應(yīng)用需要將內(nèi)容由阻力損失部分轉(zhuǎn)移到孔口管嘴管路流動(dòng)部分。最后，根據(jù)各專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)需要，選擇適合的特殊流動(dòng)現(xiàn)象內(nèi)容進(jìn)行講解，以加強(qiáng)流體力學(xué)的實(shí)際工程應(yīng)用。這種以流體力學(xué)實(shí)際應(yīng)用路線由簡(jiǎn)單到復(fù)雜作為主線的教學(xué)內(nèi)容選擇模式，內(nèi)容組織層次感較強(qiáng)，講起來(lái)更加引人入勝和重點(diǎn)突出，教學(xué)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)化。

3.教學(xué)內(nèi)容的彈性化

教學(xué)內(nèi)容彈性化有兩個(gè)方面的含義：一方面要根據(jù)每屆學(xué)生不同的知識(shí)背景和不同的定位要求，采用不同的表達(dá)方式，以滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需要。另一方面是要根據(jù)時(shí)代的發(fā)展，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)最新科技發(fā)展的需要。[2]例如在“流體力學(xué)”教學(xué)過(guò)程中，為了讓學(xué)生更容易接受，可以刪去大量的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，如流體連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程的推導(dǎo)等，這些內(nèi)容對(duì)于學(xué)生是否掌握流體力學(xué)基本知識(shí)并無(wú)影響。又如，對(duì)于不同的學(xué)生群體，應(yīng)根據(jù)學(xué)生今后的定位不同選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，對(duì)于高職高專(zhuān)的學(xué)生，由于其畢業(yè)后大多數(shù)要走出校門(mén)從事實(shí)際工作，因此，在講述時(shí)應(yīng)側(cè)重于流體力學(xué)實(shí)際應(yīng)用方面的知識(shí)。而對(duì)于普通本科院校的學(xué)生而言，畢業(yè)后有相當(dāng)一部分的學(xué)生要繼續(xù)從事相關(guān)的研究工作（如考研等）。因此，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生流體力學(xué)理論方面的教學(xué)與培養(yǎng)，以提高學(xué)生將來(lái)的研究能力。隨著時(shí)代的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及，將計(jì)算機(jī)用于求解流體力學(xué)問(wèn)題的計(jì)算流體力學(xué)已越來(lái)越顯示出其重要的作用。所以，流體力學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)介紹當(dāng)今常用的計(jì)算流體力學(xué)商業(yè)軟件，如Fluent、Star-CD、CFX及Ansys等，以擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)視野，為今后有意繼續(xù)深造的學(xué)生提供鋪墊。

4.教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際相結(jié)合

興趣是最好的教師。教育心理學(xué)[1]的研究表明：當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生已有的知識(shí)和生活實(shí)際相聯(lián)系時(shí)，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的興趣。因此，在流體力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合專(zhuān)業(yè)目標(biāo)盡可能多地介紹流體力學(xué)廣泛的工程應(yīng)用背景，引導(dǎo)學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣和積極性。如在講述流體靜力學(xué)中液體作用在曲面的總壓力計(jì)算時(shí)，可以介紹1998年特大洪水災(zāi)害長(zhǎng)江決堤事件等；在講到流體靜力學(xué)中平面總壓力計(jì)算時(shí)，可以適當(dāng)引入長(zhǎng)江三峽水壩閘門(mén)的設(shè)計(jì)與計(jì)算；在講到沿程與局部阻力損失[3]時(shí)，可以講述如何選擇水泵，并以每天生活用水管道供水為例來(lái)分析等；在講到動(dòng)量方程應(yīng)用時(shí)，引入如何確定彎管及分叉管路中水流對(duì)管道的沖擊力，從而可計(jì)算出管道支墩所受的推力；在講述畢托管時(shí)，可講述如何測(cè)量風(fēng)管的風(fēng)量與風(fēng)壓，在講述傾斜式微壓計(jì)時(shí)，可與畢托管一起講述如何利用兩者來(lái)測(cè)量正壓與負(fù)壓風(fēng)管段的動(dòng)壓、靜壓及全壓等。任課教師在平時(shí)授課過(guò)程中，結(jié)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)適當(dāng)穿插講述一些發(fā)生在我們身邊的與流體力學(xué)有關(guān)的實(shí)例，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到流體力學(xué)在生活及工程中的重要性，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，以提高教學(xué)效果。

二、教學(xué)方法

目前課堂授課中常用的教學(xué)方法主要有傳統(tǒng)教學(xué)模式與以多媒體技術(shù)為代表的現(xiàn)代教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式是指教師通過(guò)口授、板書(shū)完成特定教學(xué)內(nèi)容的一種課堂教學(xué)形式，該模式學(xué)生容易接受，可以達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。但缺乏創(chuàng)新與探索知識(shí)的功能，尤其是在當(dāng)今知識(shí)快速更新的年代，更是面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。現(xiàn)代教學(xué)模式是指在課堂教學(xué)中引入多媒體技術(shù)，通過(guò)形象逼真的動(dòng)畫(huà)的運(yùn)用，生動(dòng)形象地展示教學(xué)內(nèi)容，從而可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使教學(xué)方式形象生動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、想象能力和創(chuàng)造能力。

考慮到傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)模式各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在流體力學(xué)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)將兩種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合起來(lái)。如在講述相關(guān)理論公式時(shí)，就以傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)為主，對(duì)公式的推導(dǎo)和例題的講解，用板書(shū)的方式條理化，通過(guò)板書(shū)一邊寫(xiě)、一邊對(duì)學(xué)生提問(wèn)，一邊推導(dǎo)相關(guān)公式，讓學(xué)生參與到教學(xué)中，從而可以加強(qiáng)學(xué)生與教師間的互動(dòng)，激發(fā)與調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。而在流體力學(xué)理論的工程應(yīng)用部分則較多地采用多媒體課件，例如在講授層流與紊流[3]這部分內(nèi)容時(shí)，單純地板書(shū)講解其概念很抽象，用多媒體課件展示雷洛實(shí)驗(yàn)講解則直觀生動(dòng)，容易理解。在講解孔口管嘴管路流動(dòng)及虹吸現(xiàn)象時(shí)，用生動(dòng)動(dòng)畫(huà)顯示其流動(dòng)全過(guò)程，可說(shuō)明其流動(dòng)過(guò)程中截面收縮及可能出現(xiàn)的真空現(xiàn)象，從而給學(xué)生留下深刻的印象。

三、考核方式

考核的作用主要是了解教師教與學(xué)生學(xué)的情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以便改進(jìn)。考核方式的合理性不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)還可以提高教學(xué)效果?！傲黧w力學(xué)”作為一門(mén)理論性極強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，傳統(tǒng)的考核通常采用平時(shí)考核與期末閉卷考試相結(jié)合的方式，兩者所占比例通常為30%與70%。平時(shí)考核主要是學(xué)生的出勤率與作業(yè)完成情況，而期末考試主要是卷面所取得的成績(jī)。這種考核方式存在一定的問(wèn)題，不僅不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在某種程度上還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生抵觸心理。由于流體力學(xué)中有大量的經(jīng)驗(yàn)公式和圖表，如阻力系數(shù)計(jì)算公式與莫迪圖、納維-斯托克斯方程等，若采取閉卷考試，則勢(shì)必要求學(xué)生背熟這么多的公式，容易陷入死記硬背的怪圈。

事實(shí)上，這部分內(nèi)容的教學(xué)要求是讓學(xué)生能熟練應(yīng)用這些公式和圖表解決工程實(shí)際問(wèn)題，而不需要死記硬背。因此，在考核方式中可以嘗試平時(shí)開(kāi)卷考核與期末閉卷考核相結(jié)合的考核方式。即將不適合閉卷考試的一些無(wú)法記憶而又要求學(xué)生掌握與應(yīng)用的內(nèi)容，放在平時(shí)教學(xué)中進(jìn)行開(kāi)卷考核，而將一些基本原理、基本概念、基本計(jì)算方法的考核放在期末閉卷考試中。這樣，一方面，通過(guò)平時(shí)不定期的考核能提高平時(shí)學(xué)生的出勤率，另一方面，通過(guò)平時(shí)考核也可以激發(fā)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率；此外還可以通過(guò)考核及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，改善教學(xué)方法。通過(guò)這樣的考核方式，既能激發(fā)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還可以提高教學(xué)效果，考試結(jié)果能較真實(shí)地反映學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。

四、結(jié)語(yǔ)

教學(xué)不僅是一門(mén)科學(xué)，也是一門(mén)藝術(shù)。每一種教學(xué)模式都有其特定的適用范圍和條件。流體力學(xué)作為工科院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主干技術(shù)基礎(chǔ)課，由于其理論性強(qiáng)、概念抽象、經(jīng)驗(yàn)公式多，給其教與學(xué)帶來(lái)難度。如何根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)將其與各專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過(guò)教學(xué)模式的探索使其教學(xué)融入到各專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中，將是“流體力學(xué)”教學(xué)模式改革的進(jìn)一步目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚頂良.高等教育心理學(xué)[M].南京：河海大學(xué)出版社，2006.

[2]劉立平，師少鵬.傳熱學(xué)課程教學(xué)的改革探索[J].高等農(nóng)業(yè)教育，

篇7

[關(guān)鍵詞]教學(xué)效果 流體力學(xué) 專(zhuān)題討論 學(xué)習(xí)興趣

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）09-0106-03

一、流體力學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)

高等教育不僅是知識(shí)的傳授，更為重要的是能力的培養(yǎng)。能力的培養(yǎng)不僅包括學(xué)習(xí)知識(shí)的能力，還包括將所學(xué)知識(shí)靈活加以運(yùn)用，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這些能力的培養(yǎng)很難依靠傳統(tǒng)的教學(xué)手段來(lái)獲得，需要不斷探索新型的課程教學(xué)體系。[1]

流體力學(xué)作為一門(mén)既具有基礎(chǔ)課程性質(zhì)又具有鮮明專(zhuān)業(yè)技術(shù)特點(diǎn)的課程，是實(shí)踐上述教學(xué)思想的理想平臺(tái)。[2]流體力學(xué)以牛頓運(yùn)動(dòng)定律、質(zhì)量守恒定律和熱力學(xué)基本定律為基礎(chǔ)，研究在力的作用下流體的狀態(tài)，流體與固壁、流體與流體、流體與其他運(yùn)動(dòng)形態(tài)間的相互作用，是力學(xué)的重要分支之一。一方面，流體力學(xué)與每個(gè)人的日常生活緊密相連；另一方面，流體力學(xué)覆蓋了眾多理工科專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，它所衍生出的研究方法正在向金融、管理等領(lǐng)域滲透，成為兼具深厚研究底蘊(yùn)與前沿研究方向的學(xué)科。

二、一般工科院校流體力學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)及存在的主要問(wèn)題

以西安建筑科技大學(xué)為例，流體力學(xué)課程定位為建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)及土木工程等專(zhuān)業(yè)的主干課程，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、河流動(dòng)力學(xué)、流體輸配管網(wǎng)及其他專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)，對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)起著非常重要的作用。長(zhǎng)期以來(lái)，因概念抽象、學(xué)生缺乏工程概念和工程背景，使得流體力學(xué)課程既難教也難學(xué)，要想讓學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)與相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)尤為困難。

盡管流體力學(xué)具有悠久的歷史，豐富的內(nèi)涵和外延，但是作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，流體力學(xué)為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)的定位極大地限制了課程的教學(xué)時(shí)間。在學(xué)生素質(zhì)參差不齊的情況下，使得培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)和拓寬知識(shí)面兩方面不能兼顧，顧此失彼。這一問(wèn)題的存在不但限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也不利于培養(yǎng)學(xué)生在工程中分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此有必要對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究，找到解決問(wèn)題的方法，改善流體力學(xué)教學(xué)的效果。

三、流體力學(xué)專(zhuān)題討論的教學(xué)形式

對(duì)流體力學(xué)教學(xué)途徑的探索和改革一直在開(kāi)展，其中提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣是改善教學(xué)效果的核心，而專(zhuān)題討論是有效的手段之一?，F(xiàn)階段，不同學(xué)校的專(zhuān)題研討具有以下特點(diǎn)：第一，內(nèi)容不局限于書(shū)本知識(shí)，而是更接近學(xué)術(shù)前沿，甚至是尚未完全成熟的理論；第二，討論專(zhuān)題不同但都保持一致的風(fēng)格，既需要學(xué)生獨(dú)立思考，形成自己獨(dú)特的見(jiàn)解，又需要小團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神；第三，研討內(nèi)容的選擇更多地考慮了人的因素，討論題目大都是基于任課教師和學(xué)生的興趣。

哈佛大學(xué)率先在專(zhuān)題討論的教學(xué)模式上進(jìn)行了嘗試。他們采用專(zhuān)門(mén)的新生研討課的形式，由教授直接面向一年級(jí)新生開(kāi)設(shè)，至今已有50余年的歷史。通過(guò)新生研討課，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到提高，更為重要的是它為學(xué)生提供了濃厚的學(xué)術(shù)氣氛。一般情況下，新生研討課每年的主題都會(huì)發(fā)生變化或完全不同，而為了保證教授和學(xué)生之間的充分交流，學(xué)生人數(shù)一般會(huì)有所限制。

其他院校也有在不同課程中開(kāi)展專(zhuān)題討論課的教學(xué)實(shí)踐。清華大學(xué)從2003年起就開(kāi)始由流體力學(xué)的知名學(xué)者為新生開(kāi)設(shè)了“智能流體及應(yīng)用”的研討課，得到了新生的普遍歡迎和好評(píng)。麻省理工學(xué)院從1986年開(kāi)始嘗試，每門(mén)研討課的學(xué)生為8至10人，每年有800至900名新生參加，主要在大一、大二學(xué)生中進(jìn)行。加州伯克利分校的流體力學(xué)新生研討課則著眼于生活，更加注重應(yīng)用，具有鮮明的特色。中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所主要以流體力學(xué)史和經(jīng)典流體力學(xué)問(wèn)題的課前討論為主，面向碩士和博士研究生。這些嘗試都證明新穎的教學(xué)形式可以提高學(xué)生的興趣，使學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入正式課程的學(xué)習(xí)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，對(duì)學(xué)生具有非常正面的影響。

四、流體力學(xué)小專(zhuān)題討論的實(shí)施、效果分析及后續(xù)工作

在借鑒國(guó)外高校和國(guó)內(nèi)知名院校經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們開(kāi)展了課前小專(zhuān)題討論提高流體力學(xué)教學(xué)效果的改革嘗試。這一方式已在西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院的不同專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了嘗試，其中在環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)展了兩輪嘗試，其余專(zhuān)業(yè)各開(kāi)展了一輪嘗試。目前已匯總了學(xué)生的研討論題50余份，在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)施過(guò)程進(jìn)行分析，得到一些有益的結(jié)果，下面從小組人數(shù)、內(nèi)容選擇、時(shí)間安排、討論形式、成績(jī)?cè)u(píng)定及教師作用五個(gè)方面進(jìn)行闡述。

討論小組中學(xué)生的組成、人數(shù)是實(shí)施這一舉措的關(guān)鍵。在實(shí)施過(guò)程中我們嘗試了以自由組合、按學(xué)號(hào)分組等方法組建討論小組，每個(gè)小組學(xué)生的人數(shù)通常按照總課時(shí)和班級(jí)總?cè)藬?shù)來(lái)確定，每個(gè)組員分工負(fù)責(zé)、各司其職，例如分別負(fù)責(zé)資料收集、PPT制作和講解工作。根據(jù)上述原則，在不同的班級(jí)中，小組的成員人數(shù)在1至4人間變化。從討論效果可以看到，確定小組成員的人數(shù)是專(zhuān)題討論中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)小組人數(shù)較少時(shí)，一般選題不夠深入，PPT的質(zhì)量略顯粗糙；而當(dāng)小組人數(shù)較多時(shí)，專(zhuān)題討論質(zhì)量會(huì)上升，但會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生的參與流于形式。此外，討論課初始階段學(xué)生的示范作用非常重要，當(dāng)這一階段專(zhuān)題討論的質(zhì)量非常高時(shí)，往往能帶動(dòng)和影響后續(xù)學(xué)生專(zhuān)題討論的質(zhì)量，反之則起到不良的示范作用，因此很有必要在最初的實(shí)施過(guò)程里加以重點(diǎn)引導(dǎo)。在有多個(gè)行政班的情況下，還可以考慮穿插安排，在各個(gè)專(zhuān)業(yè)班級(jí)之間形成無(wú)形的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這可以在一定程度上提高學(xué)生參與的積極性。

專(zhuān)題討論的時(shí)間安排在課前5～10分鐘為宜。這一安排的主要出發(fā)點(diǎn)是在不影響整體教學(xué)進(jìn)度的情況下，將小規(guī)模的專(zhuān)題討論有機(jī)地融入課堂教學(xué)，而不需要額外安排時(shí)間，這是我們區(qū)別于以往其他院校專(zhuān)題討論課的最主要的方面。小專(zhuān)題討論以清楚闡述一個(gè)主題為原則，避免過(guò)大的論題造成時(shí)間的拖沓。學(xué)生課前預(yù)先準(zhǔn)備好演示所需的硬件條件，可以有效提高時(shí)間的利用率。按照一次課2×50分鐘計(jì)算，每次10分鐘的小專(zhuān)題討論所占用的時(shí)間完全可以通過(guò)其他環(huán)節(jié)的調(diào)整獲得，不影響教學(xué)計(jì)劃的正常進(jìn)行。

考慮到學(xué)生的知識(shí)面和授課進(jìn)程，在討論內(nèi)容方面以流體力學(xué)范圍內(nèi)目標(biāo)明確的小專(zhuān)題或流體力學(xué)史及流體力學(xué)經(jīng)典問(wèn)題為主。后者的選擇主要是考慮到課程初期學(xué)生對(duì)流體力學(xué)沒(méi)有認(rèn)識(shí)或認(rèn)識(shí)比較粗淺，可以通過(guò)國(guó)內(nèi)外人物介紹和經(jīng)典問(wèn)題進(jìn)行一段時(shí)間的過(guò)渡。在課程的中后期，學(xué)生的論題選題大都具有明確的針對(duì)性和時(shí)代氣息。從現(xiàn)有的選題來(lái)看，學(xué)生的選題非常靈活和廣泛，典型論題包括綠茵場(chǎng)上的流體力學(xué)、拳頭大的雨滴見(jiàn)過(guò)沒(méi)有、水旋石球、汽車(chē)阻力、高爾夫球效應(yīng)等。選題內(nèi)容與教材銜接緊密，其中有關(guān)邊界層繞流阻力問(wèn)題所占比例最大，約為40%，其次依次為流體力學(xué)史、伯努利方程、湍流及虹吸現(xiàn)象等。需要特別指出的是，在實(shí)施過(guò)程中需要對(duì)工程問(wèn)題與科學(xué)問(wèn)題加以區(qū)分引導(dǎo)，這主要是考慮到工科院校學(xué)生對(duì)工程問(wèn)題的關(guān)注程度較高，而忽略了基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，教師有意識(shí)地引導(dǎo)將有助于彌補(bǔ)這一缺陷。

討論通過(guò)PPT的形式進(jìn)行展示，學(xué)生講解后回答其他同學(xué)提出的簡(jiǎn)短問(wèn)題。在條件許可的情況下，多媒體的運(yùn)用可以使得其他學(xué)生更好地接受所講述的內(nèi)容，而且有助于鍛煉學(xué)生凝練問(wèn)題和闡述問(wèn)題的能力，為他們提供展示能力的機(jī)會(huì)。盡管如此，多媒體講述并不是唯一的選擇，實(shí)物演示和提問(wèn)式互動(dòng)都可以很好地提升問(wèn)題的闡述效果。例如，在講述紙飛機(jī)的問(wèn)題中，由于學(xué)生課前準(zhǔn)備充分，將講述中所提到的九種紙飛機(jī)的疊法都以實(shí)物的形式呈現(xiàn)在課堂上，并分發(fā)到其他同學(xué)手中，依據(jù)實(shí)物講解其中紙飛機(jī)的穩(wěn)定性、飛行距離等性能，效果突出。解答其他同學(xué)提出的問(wèn)題是互相學(xué)習(xí)的過(guò)程，目前這一環(huán)節(jié)在實(shí)際討論中因?yàn)闀r(shí)間受限而不能過(guò)度展開(kāi)，需要在今后的實(shí)施過(guò)程中加以改進(jìn)。

教師的定位是這一舉措中的又一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。任課教師通常需要對(duì)論題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和拓展，并依據(jù)小專(zhuān)題討論的總體效果將其計(jì)入平時(shí)成績(jī)。教師在本方法中的引導(dǎo)尤為關(guān)鍵，這就要求教師具有較為寬廣的知識(shí)面，要詳細(xì)了解流體力學(xué)的發(fā)展史。教師應(yīng)在平時(shí)不斷學(xué)習(xí)和積累相關(guān)的知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)有關(guān)前沿內(nèi)容的跟蹤和了解，并能夠積極地在基本的教學(xué)任務(wù)之外主動(dòng)參與到本環(huán)節(jié)中來(lái)。同時(shí)，在教學(xué)中對(duì)所討論中涉及的內(nèi)容進(jìn)行再次強(qiáng)調(diào)，引導(dǎo)學(xué)生參與到課堂教學(xué)中來(lái)，提高他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。另外，討論課也為師生之間的交流提供了一個(gè)平臺(tái)，有利于加強(qiáng)師生間的溝通。最后，盡管學(xué)生對(duì)于討論課的熱情與討論課的成績(jī)?cè)u(píng)定沒(méi)有直接的關(guān)聯(lián)，但是計(jì)入平時(shí)成績(jī)?nèi)允潜匾氖侄巍?/p>

五、結(jié)論與討論

流體力學(xué)作為物理學(xué)和力學(xué)的一部分，理論內(nèi)涵豐富，同時(shí)又兼具工程問(wèn)題的典型特點(diǎn)，是不同專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程的基礎(chǔ)，它的研究方法和研究思想具有很大的普遍性，研究?jī)?nèi)容也在不斷地更新和發(fā)展。

通過(guò)引入小專(zhuān)題討論的形式，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)課程的積極性，強(qiáng)化了學(xué)生創(chuàng)造性思維和能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生在跨出校門(mén)或進(jìn)入更高層次學(xué)習(xí)階段時(shí)具備很好的起點(diǎn)。從教學(xué)效果來(lái)看，該方法可以使學(xué)生更好地領(lǐng)會(huì)課程核心的內(nèi)容，加深對(duì)伯努利方程、邊界層擾流阻力等重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的理解，擴(kuò)展了知識(shí)面，了解流體力學(xué)在新能源、環(huán)境、納米科技等新興領(lǐng)域中的應(yīng)用。在實(shí)施過(guò)程中，大部分學(xué)生都熱情參與，表現(xiàn)出新時(shí)期大學(xué)生的特點(diǎn)。通過(guò)學(xué)生自選題、給定前沿問(wèn)題或與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的典型問(wèn)題，可以使學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入正式課程的學(xué)習(xí)，有效避免了直接接觸復(fù)雜數(shù)學(xué)推導(dǎo)而帶來(lái)的枯燥感。

小專(zhuān)題討論方式仍有大量后續(xù)工作需要開(kāi)展。首先，需要研究面向不同專(zhuān)業(yè)引入針對(duì)性小專(zhuān)題研討的可能性，確定小專(zhuān)題討論的合理規(guī)模、形式和不同專(zhuān)業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，形成具有繼承性的教學(xué)傳統(tǒng)。其次，在后續(xù)工作中，需要對(duì)專(zhuān)題討論的素材進(jìn)行整理，并針對(duì)部分學(xué)生繼續(xù)培養(yǎng)其科研興趣，或結(jié)合其他本科生教學(xué)活動(dòng)，如本科生科研訓(xùn)練項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等，繼續(xù)對(duì)選題進(jìn)行深入研究。最后，形成學(xué)生PPT課件集錦，供后續(xù)學(xué)生選題使用，或在課堂教學(xué)中進(jìn)行相關(guān)引導(dǎo)。該方法的研究可以在有豐富內(nèi)涵和歷史的大課時(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課中加以推廣，如大學(xué)物理、固體力學(xué)等。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 戴世強(qiáng).授之以“魚(yú)”，還是授之以“漁”？――學(xué)習(xí)和實(shí)踐錢(qián)偉長(zhǎng)教學(xué)方法論的一些體會(huì)[J].上海大學(xué)校報(bào)（電子版），2007：513.

[2] 樊洪明.在“流體力學(xué)”教學(xué)中應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)傳授知識(shí)與增長(zhǎng)能力的統(tǒng)一[J].建筑教育改革理論與實(shí)踐，2006，（8）：268-271.

[3] 劉建龍，王漢青，寇廣孝.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣提高流體力學(xué)教學(xué)效果[J].中國(guó)電力教育，2008，（20）：60-61.

[4] 辛軍哲.在流體力學(xué)課程中實(shí)踐啟發(fā)式教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)[J].高等建筑教育，2004，13（2）：51-53.

[5] 朱克勤，任仲泉.關(guān)于美國(guó)幾所著名高校的流體力學(xué)新生研討課[J].力學(xué)與實(shí)踐，2005，27（1）：78-80.

篇8

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；多媒體；交互式學(xué)習(xí)

作者簡(jiǎn)介：葉學(xué)民（1973-），男，河北邢臺(tái)人，華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，副教授；李春曦（1973-），女，河北唐山人，華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，副教授。（河北?保定?071003）

基金項(xiàng)目：本文系華北電力大學(xué)2010年本科教育教學(xué)改革教育教學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）22-0052-02

一、“流體力學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀

“流體力學(xué)”作為能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，以研究流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主要內(nèi)容，并為后續(xù)的傳熱學(xué)課程學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)。由于教學(xué)內(nèi)容涉及面較廣，既有工程應(yīng)用性，又包括大量的理論性內(nèi)容，且運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)較多，因此學(xué)生普遍感到該課程概念模糊、內(nèi)容抽象且理論性較強(qiáng)，這在一定程度上影響了教學(xué)效果。[1-3]究其原因，一方面，傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)模式雖然在公式推導(dǎo)、理清思路、強(qiáng)化記憶、深入思考方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在缺乏生動(dòng)、活潑、形象的一面；另一方面，由于學(xué)生尚未具備對(duì)多數(shù)基本概念的物理直覺(jué)、對(duì)于呆板文字描述的理解需要豐富的想象力，難以激發(fā)其積極性。

多媒體技術(shù)作為一種新的教學(xué)手段，通過(guò)教材內(nèi)容與動(dòng)態(tài)文本、圖像、動(dòng)畫(huà)、音頻、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的有機(jī)整合，使得原來(lái)抽象的概念形象化、枯燥的方程式清晰化、晦澀的物理過(guò)程機(jī)理生動(dòng)化，可從多方面激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新思維，并且通過(guò)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合起到了相得益彰的作用。近年來(lái)，隨著多媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教育領(lǐng)域的深入應(yīng)用，多媒體輔助教學(xué)模式在高等教育中發(fā)揮了愈來(lái)愈重要的作用。[4-5]本文通過(guò)介紹自行開(kāi)發(fā)的多媒體流體力學(xué)輔助教學(xué)系統(tǒng)，分析了該輔助教學(xué)系統(tǒng)在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用效果，為進(jìn)一步提高教學(xué)效果起到了積極的示范作用。

二、輔助教學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

以Visual C++作為編程語(yǔ)言，結(jié)合Windows Media Player多媒體功能，在遵循軟件開(kāi)發(fā)一致性、易用性、容錯(cuò)和聯(lián)機(jī)幫助等設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和連貫性梳理，并參考國(guó)內(nèi)外多媒體流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，[6]開(kāi)發(fā)了多媒體流體力學(xué)輔助教學(xué)系統(tǒng)，其界面如圖1所示。該系統(tǒng)包括動(dòng)力學(xué)、邊界層、運(yùn)動(dòng)學(xué)、名人堂、虛擬實(shí)驗(yàn)室、演示、模擬、模擬器、圖片和表格、流動(dòng)可視化等模塊，涵蓋了流體力學(xué)的絕大部分內(nèi)容。

動(dòng)力學(xué)包含了流體的經(jīng)典研究方法、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律、納維爾-斯托克斯方程和各種邊界條件等。邊界層包含了邊界層概念、平板突然啟動(dòng)產(chǎn)生的邊界層、層流邊界層、邊界層分離、不穩(wěn)定現(xiàn)象和紊流邊界層等，其中的教學(xué)短片不乏趣味性、生動(dòng)性。運(yùn)動(dòng)學(xué)涵蓋了由質(zhì)點(diǎn)到場(chǎng)和由物質(zhì)導(dǎo)數(shù)到各種流動(dòng)線等內(nèi)容，生動(dòng)細(xì)致地描述了跡線、流線、脈線和等時(shí)線等抽象概念，通過(guò)運(yùn)用豐富的流動(dòng)顯示技術(shù)將運(yùn)動(dòng)過(guò)程展示出來(lái)。虛擬實(shí)驗(yàn)室將動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和邊界層等模塊中需要深入討論的部分細(xì)化出來(lái)，結(jié)合Java虛擬技術(shù)，讓使用者親自實(shí)現(xiàn)對(duì)流體流動(dòng)等方面的模擬演示。演示將一部分錄像短片組織起來(lái)，作為特殊的演示呈現(xiàn)給使用者。模擬器基于Java虛擬機(jī)，將分子動(dòng)力學(xué)模擬器、流體勢(shì)流構(gòu)造器和邊界層微分方程數(shù)值解等獨(dú)立出來(lái)，從使用者親自實(shí)踐。圖片和表格將一些紛繁蕪雜的圖片和教學(xué)短片有機(jī)地綜合起來(lái)，通過(guò)表格或視頻播放的形式，將這些信息歸納整理起來(lái)。流動(dòng)可視化通過(guò)可視化手段將不可見(jiàn)的流體流動(dòng)清晰演示出來(lái)。名人堂中闡述了十五位具有杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家的生平和卓越貢獻(xiàn)。

三、教學(xué)實(shí)踐效果分析

在“流體力學(xué)”的教學(xué)實(shí)踐中，適時(shí)地應(yīng)用了多媒體流體力學(xué)輔助教學(xué)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)輔助教學(xué)系統(tǒng)），取得了良好的教學(xué)效果，現(xiàn)分析如下。

1.激發(fā)學(xué)生的求知欲

激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲是開(kāi)展學(xué)習(xí)并獲得良好學(xué)習(xí)效果的前提。如果學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)缺乏基本的興趣，很難想象他能投入到課程的有效學(xué)習(xí)之中，更無(wú)從談起知識(shí)的綜合運(yùn)用。因此，提高學(xué)習(xí)興趣就成了擺在授課教師面前的首要問(wèn)題和關(guān)鍵所在。流體力學(xué)的內(nèi)容浩如煙海，涉及日常生活和工業(yè)應(yīng)用的方方面面，輔助教學(xué)系統(tǒng)的各模塊中提供了大量的鮮活實(shí)例，從而可有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲。

在講解緒論和各章節(jié)時(shí)，可通過(guò)觀看錄像、圖片集、名家事跡等提高學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。如因人體與外界環(huán)境存在溫差產(chǎn)生的自然紊流對(duì)流及鼻孔處的強(qiáng)迫紊流（圖2a），又如自然界中水蜘蛛在水面上運(yùn)動(dòng)形成的毛細(xì)波（圖2b），再如通過(guò)數(shù)值模擬獲得的肺部氣管和支氣管在呼吸過(guò)程中氣體的速度分布（圖2c）。這樣的生動(dòng)活潑的實(shí)例讓學(xué)生感到大量有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象就在身邊，但對(duì)其內(nèi)部物理機(jī)理的理解又需學(xué)習(xí)流體力學(xué)知識(shí)，從而可激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。另外，輔助教學(xué)系統(tǒng)中的名人堂模塊，不僅可使學(xué)生了解諸如達(dá)芬奇（圖2d）、牛頓、馮卡門(mén)等15名著名流體力學(xué)家的生平，也使其對(duì)流體力學(xué)和其他學(xué)科的卓越貢獻(xiàn)有了較為全面的認(rèn)識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生探索自然科學(xué)的積極性和主動(dòng)性。

2.建立物理直覺(jué)

篇9

會(huì)，對(duì)機(jī)熱工基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行研究與探討。這些建議對(duì)當(dāng)前機(jī)械大類(lèi)專(zhuān)業(yè)

短學(xué)時(shí)熱工基礎(chǔ)課程的教學(xué)有著重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)熱工基礎(chǔ)短學(xué)時(shí)教學(xué)

Exploring and thinking about the teaching of short period Thermodynamic Engineering

Abstract: Based on the writer's teaching practical experiences of thermodynamic engineering, the authors study that

theshortperiodthermodynamicengineeringteachingmethod,contentandexperimentation. Thispaperpresentssome

suggestions, which may solve some problems.

Keywords: Mechanical specialty; Thermodynamic Engineering; Short period; Teaching

熱工基礎(chǔ)是現(xiàn)代工程技術(shù)人才必備的技術(shù)基礎(chǔ)知

識(shí)，是 21 世紀(jì)工科各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才工程素質(zhì)的重要組成

部分。除了能源、動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)

工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)之外，熱工基礎(chǔ)課程也應(yīng)該是機(jī)械

類(lèi)大學(xué)本科生必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課。我校 2006 版教

學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大三第

一學(xué)期所開(kāi)設(shè)熱工基礎(chǔ)課程，共計(jì) 32 學(xué)時(shí)。由于學(xué)時(shí)

有限，怎么能在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生了解更多有用的熱

工知識(shí)成為擺在主講教師面前的一道難題。針對(duì)機(jī)械大

類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案及熱工基礎(chǔ)課程其本身特點(diǎn)，筆者

結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)

業(yè)熱工基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方

面進(jìn)行研究與探討。

一、教學(xué)內(nèi)容

熱工基礎(chǔ)課程包括工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)兩門(mén)學(xué)

科，在能源與動(dòng)力專(zhuān)業(yè)這兩門(mén)課程的總學(xué)時(shí)在 100 以

上，而我們專(zhuān)業(yè)只有 32 學(xué)時(shí)，這在教學(xué)大綱的制定時(shí)

帶來(lái)許多問(wèn)題。到底哪些知識(shí)需要講授？需要學(xué)生掌

握到什么程度？大家心里都沒(méi)底。教研組老師們仔細(xì)

研究熱工基礎(chǔ)課程內(nèi)容，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)

化專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)討論最終確定：熱力學(xué)第一

定律、理想氣體的性質(zhì)與熱力過(guò)程、熱力學(xué)第二定律、

導(dǎo)熱、對(duì)流換熱和輻射換熱作為需掌握的內(nèi)容，而水

蒸氣與濕空氣、動(dòng)力裝置循環(huán)、制冷裝置循環(huán)和換熱

器作為了解內(nèi)容。

二、教學(xué)方法

1）基本概念和基本理論的講解

熱工基礎(chǔ)課程的物理概念性很強(qiáng) , 而且存在著大量

的公式推導(dǎo)。許多推導(dǎo)是從質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒定律

出發(fā) , 應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理方法在微元體或控制體上形成微

分方程或積分方程。對(duì)這些繁瑣卻類(lèi)似的推導(dǎo)過(guò)程 , 主

要強(qiáng)調(diào)理解基本概念 , 掌握方法 , 而不深究純數(shù)學(xué)的變

化 , 通過(guò)典型問(wèn)題的分析 , 達(dá)到舉一反三的目的。講授

時(shí)要做到透徹明了 , 簡(jiǎn)潔精練。盡量利用多媒體教學(xué)的

優(yōu)勢(shì)，以生動(dòng)的圖像和動(dòng)畫(huà)使抽象的概念具體化。例如：

活塞式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)工作原理的介紹，由于教學(xué)對(duì)象是機(jī)

類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程不是特別了解，利用

動(dòng)畫(huà)將內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程重現(xiàn)，循環(huán)過(guò)程便一目了然。

2）結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣

愛(ài)因斯坦說(shuō)："興趣是最好的老師，老師則是點(diǎn)

燃學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的火炬。"教育心理學(xué)的研究表明：當(dāng)

學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系時(shí)，才能

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的興趣。要想使學(xué)生學(xué)好這門(mén)

課程，首先應(yīng)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將課堂教學(xué)的驅(qū)動(dòng)

因素由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生。而要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，一

方面應(yīng)是"還知識(shí)于本原"，按照知識(shí)形成的本來(lái)過(guò)程

進(jìn)行傳授；另一方面是做好教學(xué)的"互動(dòng)"，課堂教學(xué)

活動(dòng)不僅是一種認(rèn)知過(guò)程，更是一種師生、生生之間的交互過(guò)程，只有學(xué)生的真正參與，才會(huì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的

積極性，變被動(dòng)為主動(dòng)。因此，在"熱工基礎(chǔ)"教學(xué)過(guò)

程中，緊密聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際，巧妙地采用各種

行之有效的教學(xué)方法，努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如

選擇學(xué)生在生活中熟知的暖水瓶作為范例講解傳熱的基

本方法：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。采用發(fā)現(xiàn)式、啟發(fā)

式、討論式等多種形式的教學(xué)方法，分析在暖水瓶保溫

的過(guò)程中是怎樣阻止熱量傳遞的。參考給種材料的導(dǎo)熱

率表，找出瓶塞用木頭原因；瓶膽要抽成真空目的是什

么；瓶膽圖上水銀是怎樣阻止熱輻射的。要?jiǎng)?chuàng)造逼真的

教學(xué)情景，使學(xué)生感受到"傳熱學(xué)"領(lǐng)域就在自己的身

邊，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)習(xí)熱工基礎(chǔ)的興趣。

3）教材教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科前沿有機(jī)結(jié)合

隨著近幾十年世界范圍內(nèi)的科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的

發(fā)展，特別是信息工業(yè)的飛速發(fā)展，"傳熱學(xué)"的學(xué)科

內(nèi)容也有了很大的變化與進(jìn)步。能源問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，

以及溫室效應(yīng)等世界主要問(wèn)題都迫使我們提高熱能與機(jī)

械能以及其他形式的能量之間相互轉(zhuǎn)化的效率。因此，

授課時(shí)在講授教材內(nèi)容的同時(shí)與相關(guān)的前沿學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)有

機(jī)結(jié)合，多講解一些能源動(dòng)態(tài)，這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)

的興趣和目的性，讓他們學(xué)習(xí)如何利用基本知識(shí)解決機(jī)

械專(zhuān)業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)

熱工基礎(chǔ)的試驗(yàn)教學(xué)主要以數(shù)值模擬試驗(yàn)為主，

主要目的在于掌握數(shù)值模擬計(jì)算類(lèi)軟件使用方法。

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，當(dāng)今計(jì)算機(jī)在我們生產(chǎn)

生活中變得越來(lái)越重要，筆者認(rèn)為有必要增設(shè)少量上

機(jī)實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們了解傳熱方面仿真軟件，利用計(jì)算

機(jī)模擬計(jì)算基本的穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程，分析溫度場(chǎng)分布規(guī)

律。在講授相關(guān)傳熱問(wèn)題數(shù)值求解相關(guān)章節(jié)時(shí)，嘗試

借助 CFD 軟件講解傳熱問(wèn)題數(shù)值求解的基本概念和思

想。(ComputationalFluidDynamics，簡(jiǎn)稱(chēng) CFD)，是一

種重要的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，其產(chǎn)生可以追溯到 20 世

紀(jì) 30 年代初，它是流體力學(xué)、數(shù)值計(jì)算方法以及計(jì)

算機(jī)圖形學(xué)三者相互結(jié)合的產(chǎn)物。CFD 是目前國(guó)際上

一個(gè)強(qiáng)有力的研究領(lǐng)域，是進(jìn)行"三傳"（傳熱、傳

質(zhì)、動(dòng)量傳遞）及燃燒、多相流和化學(xué)反應(yīng)研究的核

心與重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于熱能動(dòng)力、航空航天、機(jī)

械、土木水利、環(huán)境化工、暖通空調(diào)及空氣凈化等諸

多工程領(lǐng)域。針對(duì)機(jī)械類(lèi)學(xué)生所接觸的應(yīng)用軟件工程

•40?城市建設(shè)理論研究

圖形建模較多，而數(shù)值模擬計(jì)算相對(duì)較少，筆者認(rèn)為

增加仿真計(jì)算軟件學(xué)習(xí)、掌握實(shí)體建模與網(wǎng)格劃分方

法對(duì)于機(jī)械類(lèi)學(xué)生是必要的。另外，軟件的學(xué)習(xí)能提

高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)軟件學(xué)習(xí)要比單純的

理論講解更具有吸引力，教學(xué)效果可以得到明顯提高。

CFD 能夠分析與研究在各種復(fù)雜幾何形狀的空間（裝

置）內(nèi)、外發(fā)生的高溫傳熱（導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射換熱、

流固偶合傳熱等）；對(duì)于短學(xué)時(shí)專(zhuān)業(yè)選修課來(lái)說(shuō)，只

要求學(xué)生掌握一維穩(wěn)態(tài)平壁導(dǎo)熱和穩(wěn)態(tài)管流換熱的數(shù)

值模擬仿真計(jì)算即可，主要目的在于掌握數(shù)值模擬計(jì)

算類(lèi)軟件使用方法，分析不同的網(wǎng)格劃分對(duì)計(jì)算結(jié)果

的影響。這樣既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和軟件學(xué)習(xí)能

力又?jǐn)U大了學(xué)生的知識(shí)面，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定

了一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語(yǔ)

課堂教學(xué)仍然是大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的主要途徑，其教

學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響著培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量。作為熱工基

礎(chǔ)課程授課教師依照熱工課程教學(xué)改革的指導(dǎo)思想，努

力以知識(shí)、能力和素質(zhì)等方面為切入點(diǎn)，積極轉(zhuǎn)變教學(xué)

思想，探索有效的教學(xué)方式和方法，充分發(fā)揮學(xué)生的積

極性與主動(dòng)性，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新

能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的社會(huì)

主義事業(yè)建設(shè)人才不斷努力。

參考文獻(xiàn)

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科教創(chuàng)新導(dǎo)刊（J），2007（476）：74

作者簡(jiǎn)介：王 瑞，男，（ 1983 年 7 月―），碩士，

講師。2007 年 7 月畢業(yè)于北京理工大學(xué)工程熱物理專(zhuān)業(yè)，

篇10

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新人才；研究性教學(xué)；課程建設(shè)；教學(xué)團(tuán)隊(duì)

作者簡(jiǎn)介：劉輝（1972-），男，山東招遠(yuǎn)人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，副教授，博士生導(dǎo)師；王洪杰（1962-），男，山東掖縣人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，教授。（黑龍江 哈爾濱 150001）

基金項(xiàng)目：本文系教育部高等學(xué)?！皩?zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）02-0092-02

高等教育肩負(fù)著培養(yǎng)高素質(zhì)專(zhuān)門(mén)人才和拔尖創(chuàng)新人才的重要使命。為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速、健康和可持續(xù)發(fā)展，全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，教育部先后實(shí)施了“本科教學(xué)工作水平評(píng)估”和“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”等重大舉措，以期深化高等學(xué)校教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)的能力和水平，更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才的需要。哈爾濱工業(yè)大學(xué)以此為契機(jī)，全校范圍開(kāi)展教育思想大討論和相關(guān)專(zhuān)題研討會(huì)，進(jìn)一步理清了學(xué)校精英教育的辦學(xué)指導(dǎo)思想和目標(biāo)定位，通過(guò)構(gòu)建通識(shí)教育與專(zhuān)業(yè)教育相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，面向國(guó)家與社會(huì)需求，培養(yǎng)“研究型、個(gè)性化、精英式”且具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)人才。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源學(xué)院教學(xué)工作具有優(yōu)良的傳統(tǒng)，主要沿襲了原蘇聯(lián)的教學(xué)模式，培養(yǎng)了一大批各領(lǐng)域的杰出人才，培養(yǎng)的學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)。但學(xué)院原有的培養(yǎng)模式的教學(xué)效果同學(xué)校確立的“研究型、個(gè)性化、精英式”培養(yǎng)目標(biāo)的要求還有差距。傳統(tǒng)教學(xué)方式是以知識(shí)的傳授為中心的，教師傳授的知識(shí)按形式邏輯演繹法的要求構(gòu)建成簡(jiǎn)明的知識(shí)體系，[1]沒(méi)有體現(xiàn)知識(shí)發(fā)現(xiàn)、理論形成的過(guò)程，人類(lèi)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明和工程應(yīng)用中許多巧妙的思維被淹沒(méi)在繁雜的理論知識(shí)中，不利于學(xué)生能力培養(yǎng)。開(kāi)展“研究性教學(xué)”、培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力是教學(xué)改革的方向。[2]技術(shù)基礎(chǔ)課是基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課之間承前啟后的橋梁與紐帶，在學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)方面具有重要作用，技術(shù)基礎(chǔ)課的學(xué)生覆蓋面廣，教學(xué)改革能使更多學(xué)生受益。

一、確立研究性教學(xué)理念，明確基礎(chǔ)課教學(xué)目標(biāo)

研究性教學(xué)應(yīng)成為現(xiàn)代教學(xué)理念的構(gòu)成要素，它是對(duì)傳統(tǒng)的傳遞式——被動(dòng)接受式的教育理念的革新。研究性教學(xué)和學(xué)習(xí)的實(shí)踐要求把“答案”變成“問(wèn)題”，進(jìn)而在對(duì)“問(wèn)題”的追問(wèn)中建構(gòu)教學(xué)和學(xué)習(xí)的方法。研究性教學(xué)和學(xué)習(xí)越來(lái)越受到廣大教師和學(xué)生的重視。[2]“組織工程流體力學(xué)”、“傳熱學(xué)”、“燃燒學(xué)”、“工程熱力學(xué)”等技術(shù)基礎(chǔ)課程的任課教師成立教學(xué)改革團(tuán)隊(duì)，針對(duì)性地開(kāi)展教育思想和理念的討論，以“研究性教學(xué)”理念為引導(dǎo)，按照“拓寬基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、注重創(chuàng)新”的思路改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容、方法、手段，優(yōu)化培養(yǎng)過(guò)程，在普遍提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上，為學(xué)有余力的學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展提供了“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)精英式培養(yǎng)，取得較好的效果。

圍繞學(xué)?！把芯啃?、個(gè)性化、精英式”的培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)一步明確熱能動(dòng)力類(lèi)本科生專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)。在繼承哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱能動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展先進(jìn)教育教學(xué)理念學(xué)習(xí)研究，完成了省級(jí)教改項(xiàng)目三項(xiàng)。積極實(shí)踐“研究性教學(xué)”的理念，培養(yǎng)熱能動(dòng)力類(lèi)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。

二、加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，注重對(duì)青年教師的培養(yǎng)

1.搭建技術(shù)基礎(chǔ)課任課教師交流平臺(tái)

過(guò)去熱能動(dòng)力類(lèi)技術(shù)基礎(chǔ)課程的任課教師分屬不同的專(zhuān)業(yè)方向，承擔(dān)各自的技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)工作，交流很少。課題組成立后，建立了教學(xué)例會(huì)制度，課題組成員定期交流，討論技術(shù)基礎(chǔ)課的教育教學(xué)理念；分析技術(shù)基礎(chǔ)課程之間的聯(lián)系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課程間的融會(huì)貫通、資源共享，為后續(xù)課程體系改革提供了前提條件；通過(guò)觀摩名師教學(xué)錄像、總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、討論教學(xué)的難點(diǎn)、疑點(diǎn)，提高了教學(xué)團(tuán)隊(duì)整體的教學(xué)水平。2009年，熱能動(dòng)力類(lèi)技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)被評(píng)為國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

2.落實(shí)青年教師導(dǎo)師制

建立、完善了青年教師導(dǎo)師制度，為每位青年教師配備一名教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師，通過(guò)教學(xué)示范和課堂點(diǎn)評(píng)等環(huán)節(jié)，青年教師教學(xué)水平迅速提高。教學(xué)團(tuán)隊(duì)40歲以下青年教師在學(xué)院的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得一等獎(jiǎng)，在學(xué)校的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得二等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)勵(lì)。

三、開(kāi)展全方位課程建設(shè)，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段

1.改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容

熱能動(dòng)力類(lèi)技術(shù)基礎(chǔ)課程原有的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊，沒(méi)有突出對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力的培養(yǎng)。按照專(zhuān)業(yè)發(fā)展需要和學(xué)科自身的科學(xué)性、系統(tǒng)性、完整性，逐步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。借鑒了國(guó)際一流大學(xué)的相關(guān)教學(xué)教材，對(duì)原有教材進(jìn)行修訂補(bǔ)充，增加了本領(lǐng)域科學(xué)和技術(shù)的最新發(fā)展和熱門(mén)問(wèn)題。同時(shí)，堅(jiān)持教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合，在授課過(guò)程中穿插授課教師的科研經(jīng)歷，一方面使授課內(nèi)容更為生動(dòng)，另一方面也向?qū)W生們展現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)未來(lái)前景，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

2.改革教學(xué)方法

針對(duì)技術(shù)基礎(chǔ)課傳統(tǒng)教學(xué)模式在學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力培養(yǎng)方面的局限性，在教學(xué)中進(jìn)行一系列漸進(jìn)式改革。逐步摒棄“照本宣科”、“灌輸式”教學(xué)模式，根據(jù)課程和教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，靈活運(yùn)用“啟發(fā)式”、“案例式”、“探索式”等多種教學(xué)方法。將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)媒體、教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)等課堂教學(xué)要素有機(jī)組織起來(lái)，發(fā)揮整體的最大效能。教學(xué)以“培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，為專(zhuān)業(yè)課程打基礎(chǔ)”為原則，將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探求問(wèn)題解決的途徑和方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn)、積極發(fā)言，促進(jìn)師生互動(dòng)，努力實(shí)現(xiàn)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的新型教學(xué)模式。

靈活運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法，通過(guò)讓學(xué)生從事類(lèi)似于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理的學(xué)習(xí)活動(dòng)，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，掌握學(xué)習(xí)理論與發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方法。例如筆者在流體力學(xué)教學(xué)的流動(dòng)阻力及能量損失這一章教學(xué)中，不但講解了教科書(shū)中要求學(xué)生掌握的知識(shí)，而且還收集了大量的史實(shí)資料，例如把雷諾、普朗特、尼古拉茲等科學(xué)家當(dāng)時(shí)研究的思路、考慮問(wèn)題的方法以及研究方式的特點(diǎn)介紹給學(xué)生，并讓學(xué)生自己模擬或重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)和體會(huì)一下科學(xué)家創(chuàng)造性工作的過(guò)程。

嘗試將專(zhuān)利分析引入技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，從公開(kāi)的發(fā)明專(zhuān)利細(xì)節(jié)中，分析其理論基礎(chǔ)和發(fā)明人的創(chuàng)新思想及技術(shù)創(chuàng)新的一般規(guī)律。發(fā)明專(zhuān)利具有實(shí)用性，具有在工業(yè)上應(yīng)用的可能性，要解決的是工程實(shí)際問(wèn)題。[3]對(duì)發(fā)明專(zhuān)利的分析是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力的有效方法。

教學(xué)過(guò)程注重基本理論在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用，學(xué)生參與程度高，積極配合，課堂教學(xué)氣氛活躍，互動(dòng)效果好。

3.采用傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合

在教學(xué)過(guò)程中，筆者越來(lái)越感到傳統(tǒng)的教學(xué)方法和多媒體技術(shù)相結(jié)合對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量的重要性。研制的技術(shù)基礎(chǔ)課的CAI課件集文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、錄像、聲音于一體，充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)和多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，使教學(xué)方法多樣化、現(xiàn)代化，改變了傳統(tǒng)的“黑板＋粉筆”的單一模式。流體力學(xué)CAI使抽象的流體力學(xué)概念與理論形象化、具體化。例如：流線的定義——流線是表示某一瞬時(shí)流體各點(diǎn)趨勢(shì)的曲線，曲線上任一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的流速方向相重合。傳統(tǒng)模式無(wú)法形象地表現(xiàn)出抽象的概念，用多媒體技術(shù)來(lái)顯示流線，結(jié)果一目了然。這些方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間、空間等方面的不足，特別是在調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，壓縮教學(xué)學(xué)時(shí)的改革中，它是解決教學(xué)內(nèi)容多與教學(xué)時(shí)數(shù)少這一矛盾的有效途徑之一。變靜為動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。省時(shí)省力，使教學(xué)化難為易，增加工程或?qū)嵺`實(shí)例，施行理論與實(shí)踐并重的教學(xué)方法，使教學(xué)效果明顯提高。

授課采用多媒體形式，幻燈片形象、生動(dòng)、內(nèi)容豐富但不繁雜，結(jié)合CAI課件講述，思路更加清晰，遇到相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，又以板書(shū)體現(xiàn)，板書(shū)結(jié)構(gòu)清楚，讓學(xué)生能夠深刻理解所講述的內(nèi)容。學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)課、認(rèn)真做好筆記，積極配合教師。將多媒體技術(shù)的運(yùn)用與傳統(tǒng)教學(xué)手段、教學(xué)形式的改革統(tǒng)一起來(lái)，取得較好的教學(xué)效果。

4.改革課程考核方式，突出能力考察，推行累加式考試

革新傳統(tǒng)的考試模式，借鑒歐美大學(xué)的考核目標(biāo)、考試方法與考試思路，結(jié)合熱能動(dòng)力類(lèi)技術(shù)基礎(chǔ)課程特點(diǎn)，深化考核內(nèi)容和考試方式改革。全面采用累加式考試方法，以綜合評(píng)價(jià)與過(guò)程評(píng)價(jià)為主，考試手段多樣，不僅限于筆試，根據(jù)課程情況，采用閉卷考試、開(kāi)卷考試、課堂討論、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)編程、課程報(bào)告、專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)資料閱讀、長(zhǎng)摘要撰寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)等多種形式，全面考察和評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，充分挖掘課程的教學(xué)深度和廣度，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，考察學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。通過(guò)考試方法改革，改變過(guò)去期末一張考卷定成績(jī)的做法。實(shí)踐表明，考試方法改革對(duì)提高學(xué)生出勤率、促進(jìn)學(xué)生聽(tīng)講和培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)能力都是有益處的。

四、注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生科研實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力

1.整合實(shí)踐教學(xué)資源，建立開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是書(shū)本知識(shí)與工程實(shí)際相結(jié)合的重要紐帶，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力、解決工程問(wèn)題的綜合能力、自主創(chuàng)新能力的主要途徑，對(duì)提高本科教學(xué)質(zhì)量起著十分關(guān)鍵的作用。通過(guò)成立學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，整合學(xué)院原有的技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，構(gòu)建了相互配套、資源共享、類(lèi)別層次清晰、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、充滿活力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理新體系。強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)，部分知識(shí)完全通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)突出對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，技術(shù)基礎(chǔ)課任課教師參與開(kāi)發(fā)引進(jìn)了多個(gè)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)裝置，增加設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，開(kāi)闊學(xué)生視野，啟迪思維，提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。與研究所共建科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為本科生科技創(chuàng)新提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

2.技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)與“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)精英式培養(yǎng)

由于授課學(xué)時(shí)等因素限制，技術(shù)基礎(chǔ)課的研究性教學(xué)效果受到制約。所以筆者認(rèn)為應(yīng)以學(xué)生科研能力培養(yǎng)為主線，統(tǒng)籌規(guī)劃研究性教學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)，將技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)與“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié)結(jié)合，在教師相對(duì)穩(wěn)定的科研方向上，將科研項(xiàng)目?jī)?nèi)容引入教學(xué)，教師將科研成果與所講授內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，活躍學(xué)生的思維，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)生通過(guò)參與科研項(xiàng)目，加深對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課知識(shí)和理論的理解，科研能力和創(chuàng)新能力得到顯著提高。

五、教學(xué)改革效果

以“研究性教學(xué)”理念為引導(dǎo)，開(kāi)展教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)和課程建設(shè)，效果顯著。熱能動(dòng)力類(lèi)技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)被評(píng)為國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的青年教師成為教學(xué)骨干，40歲以下青年教師在學(xué)院的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得一等獎(jiǎng)，在學(xué)校的青年教師教學(xué)基本功大賽中都獲得二等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)勵(lì)?！肮こ塘黧w力學(xué)”、“傳熱學(xué)”課程被評(píng)為國(guó)家精品課程、“燃燒學(xué)”課程評(píng)為黑龍江省精品課程，“工程熱力學(xué)”課程被評(píng)為哈爾濱工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀課程。完成黑龍江省新世紀(jì)教學(xué)改革項(xiàng)目三項(xiàng)，以上教學(xué)成果實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上共享。

本課題提出的熱能動(dòng)力類(lèi)技術(shù)基礎(chǔ)課程創(chuàng)新教學(xué)模式，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，在對(duì)學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面取得了很好的效果，指導(dǎo)本科生多次在國(guó)家級(jí)和校級(jí)科技競(jìng)賽獲獎(jiǎng)。本科生參與申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利，并在核心以上專(zhuān)業(yè)期刊。

六、結(jié)語(yǔ)

在“研究性教學(xué)”理念引導(dǎo)下，整合技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)資源，教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員分布于不同專(zhuān)業(yè)方向，相互間的研討和交流促進(jìn)了教學(xué)理念和教學(xué)水平的提升，全方位改革課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段，將教學(xué)和科研、技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)與“創(chuàng)新研修課”、“科技創(chuàng)新”指導(dǎo)等環(huán)節(jié)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多元化專(zhuān)業(yè)教育和精英式培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]于歆杰，陸文娟，王樹(shù)民.專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課中的研究型教學(xué)——清華大學(xué)電路原理課案例研究[J].高等工程教育研究，2006，（1）：118-121.