流體力學(xué)基本原理范文
時(shí)間:2023-12-26 18:00:38
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篇1
Measurement in Fluid
Mechanics
2005, 354pp.
HardcoverUSD85.00
ISBN 978-0-521-81518-5
S.塔沃拉里斯 著
本書(shū)全面闡述流體力學(xué)中的各種測(cè)量方法,既有經(jīng)典的方法,又有最新的技術(shù),內(nèi)容包括流量、壓力、速度、溫度和壁的切應(yīng)力等參數(shù)的測(cè)量,以及流動(dòng)可視化。書(shū)中涉及大量有關(guān)系統(tǒng)響應(yīng)、測(cè)量的不確定性、信號(hào)分析、光學(xué)、流體力學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐等基本素材,還有豐富的插圖,大量的參考文獻(xiàn)和100多個(gè)練習(xí),是流體力學(xué)研究的有用工具。
全書(shū)分為兩部分含15章。第一部分一般概念,含第1~7章。第1章流動(dòng)的性質(zhì)和基本原理,論述流體力學(xué)的基本原理;第2章測(cè)量系統(tǒng),介紹各種測(cè)量系統(tǒng)中所用的定義和概念;第3章測(cè)量的不確定性,討論測(cè)量的不確定性的定義和估計(jì)的方法;第4章信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和分析,敘述信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和統(tǒng)計(jì)處理所需的儀器操作和程序方面的基礎(chǔ)知識(shí);第5章光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),介紹光學(xué)測(cè)量所需的概念和基本知識(shí);第6章流體力學(xué)的設(shè)備,匯集流體力學(xué)測(cè)量設(shè)備的基本元素,供讀者在設(shè)計(jì)時(shí)選擇參考;第7章走近完美的試驗(yàn),討論進(jìn)行完美的試驗(yàn)所需的一些因素。第二部分測(cè)量技術(shù),含第8~15章。第8章流動(dòng)壓力的測(cè)量,介紹在流體動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室測(cè)量壓力所用的相關(guān)設(shè)備;第9章流量的測(cè)量,闡述測(cè)量流量所用的一般儀器和技術(shù);第10章流動(dòng)的可視化技術(shù),簡(jiǎn)單介紹流動(dòng)顯示技術(shù)的通用方法;第11章局部流動(dòng)速度的測(cè)量,討論流動(dòng)速度測(cè)量的幾種方法;第12章溫度的測(cè)量,闡述一般的溫度計(jì)和在流體力學(xué)研究中使用的其他測(cè)量溫度方法;第13章成分的測(cè)量,敘述混合流體中識(shí)別成分和相對(duì)比例的方法;第14章壁切應(yīng)力的測(cè)量,簡(jiǎn)述流體流動(dòng)時(shí),與流體接觸的表面上流體的切向力;第15章展望,指出實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)發(fā)展的方向。
本書(shū)自成一體,通俗易懂,可作為流體力學(xué)測(cè)量相關(guān)領(lǐng)域的大學(xué)生和研究生的教科書(shū),也可供流體力學(xué)測(cè)量技術(shù)的工程師和科學(xué)家參考和閱讀。
吳永禮,研究員
(中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所)
篇2
本書(shū)旨在描述旋轉(zhuǎn)、分層與磁場(chǎng)是如何影響湍流的。
本書(shū)共有19章,1:波動(dòng)與湍流的相互聯(lián)系,包括波動(dòng)的三種類(lèi)型、波與湍流、地球物理與天體物理中的湍流。從第2章開(kāi)始分為3部分。第1部分為從流體力學(xué)到磁流體力學(xué),討論了簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)液體、分層流體的基本理論和磁流體力學(xué),含第2-7章:2.初等流體動(dòng)力學(xué),包括納維葉-斯托克斯方程、粘性流體中的能量損耗、渦度方程等;3.旋轉(zhuǎn)流體運(yùn)動(dòng),包括地球自轉(zhuǎn)偏向力、慣性波、波動(dòng)與穩(wěn)定性、羅斯貝波等;4.分層流體運(yùn)動(dòng),包括波西內(nèi)斯克近似、阻塞高壓、背風(fēng)波、內(nèi)重力波、位勢(shì)渦度、谷風(fēng);5,電動(dòng)力學(xué)方程,包括麥克斯威方程、安培法拉第定律完整版、洛倫茲力、麥克斯威應(yīng)力、法拉第張力、磁場(chǎng)與速度場(chǎng)的轉(zhuǎn)換;6.導(dǎo)電流體運(yùn)動(dòng):磁流體力學(xué),包括磁流體力學(xué)方程、低磁雷諾數(shù)下的磁阻尼、高磁雷諾數(shù)下的動(dòng)力學(xué)等;7.湍流的不穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)換,包括成層切變流的穩(wěn)定性、理想流體磁流體力學(xué)平衡穩(wěn)定性等。
第2部分為沒(méi)有體積力作用的湍流,討論了從基本原理中發(fā)展出來(lái)的湍流理論,含第8-11章:8.湍流的基本性質(zhì);9.湍流語(yǔ)言:運(yùn)動(dòng)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué),包括速度關(guān)聯(lián)函數(shù)與結(jié)構(gòu)函數(shù)、傅里葉空間、各向同性的簡(jiǎn)化;10.流體動(dòng)力學(xué)湍流Ⅰ:經(jīng)典理論,包括理查森現(xiàn)象與科莫現(xiàn)象、渦旋伸展與實(shí)質(zhì)線伸展、卡霍二氏方程式等;11.流體力學(xué)湍流Ⅱ:旋轉(zhuǎn)、分層與磁流體力學(xué)湍流,包括各向同性湍流、二維湍流等。
第3部分為有體積力作用下的湍流,這是本文的核心部分,討論了旋轉(zhuǎn)、分層與有磁場(chǎng)作用下的湍流,含第12-19章:12.快速旋轉(zhuǎn)流體,包括波傳播中的結(jié)構(gòu)形成、氣旋反氣旋不對(duì)稱(chēng)、能量衰減速度;13.地球物理:淺水體,快速旋轉(zhuǎn)湍流,包括控制方程、統(tǒng)計(jì)學(xué)不變量、β平面湍流及其緯向環(huán)流與光譜;14.均勻分層湍流,包括控制方程與無(wú)因次群、尺度分析、分層湍流的光譜分析、能量衰減速率等;15.分層切變流與大氣邊界層,包括分層剪切流方程與通量理查森數(shù)、大氣邊界層等;16.小磁雷諾數(shù)磁流體力學(xué),包括控制方程、角動(dòng)量守恒、渦流的演化等;17.地心處的湍流:地球發(fā)動(dòng)機(jī),包括地球發(fā)動(dòng)機(jī)理論、地球的結(jié)構(gòu)與磁場(chǎng)分布、數(shù)值模擬、其他行星發(fā)動(dòng)機(jī);18.高磁雷諾數(shù)磁流體力學(xué),包括二維磁流體力學(xué)、螺旋氣流與選擇性衰減、阿爾芬湍流的譜理論等;19.天體物理湍流,包括吸積盤(pán)、太陽(yáng)渦流、太陽(yáng)風(fēng)。
篇3
關(guān)鍵詞:流體力學(xué);多媒體課件;學(xué)習(xí)理論
作者簡(jiǎn)介:宿程遠(yuǎn)(1981-),男,河北晉州人,廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,講師;黃智(1972-),男,壯族,廣西桂林人,廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,教授。(廣西 桂林 541004)
基金項(xiàng)目:本文系新世紀(jì)廣西高等教育教改工程項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2011JGB018)的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.1?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)34-0088-02
“流體力學(xué)”是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要任務(wù)是通過(guò)各教學(xué)環(huán)節(jié)運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法,使學(xué)生掌握流體運(yùn)動(dòng)的基本概念、基本原理、基本計(jì)算方法;培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)技能,為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程、從事工程技術(shù)工作和科學(xué)研究以及開(kāi)拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程具有較強(qiáng)的理論性和工程實(shí)際意義,具有理論不易掌握、概念和方程較多、對(duì)學(xué)生高等數(shù)學(xué)和物理知識(shí)要求較高等特點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,如果只借助于書(shū)本、教師的語(yǔ)言和板書(shū)這些方法難以實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果,學(xué)生也會(huì)因枯燥的理論及公式推導(dǎo)而產(chǎn)生厭學(xué)的現(xiàn)象。因此,本文提出了基于“情·知·感”理論的“流體力學(xué)”多媒體課件的制作與開(kāi)發(fā)。
一、設(shè)計(jì)理念
本課題以“情·知·感”為支撐,以認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),將身邊問(wèn)題、工程實(shí)例、教學(xué)科研成果等有機(jī)的融入到“流體力學(xué)”多媒體課件的制作和開(kāi)發(fā)過(guò)程中,同時(shí)注意“流體力學(xué)”多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,重視“流體力學(xué)”多媒體課件制作的簡(jiǎn)約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學(xué)”教學(xué)提供了先進(jìn)的手段,為加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了現(xiàn)實(shí)可能,可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生“樂(lè)學(xué)”、“會(huì)學(xué)”的能力;[1,2]同時(shí)向?qū)W生展示教學(xué)情境,使學(xué)生“聞其生、見(jiàn)其形、入其境”,更快、更準(zhǔn)、更深地把握“流體力學(xué)”教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
二、實(shí)施措施
1.“情”——以多種學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)
在設(shè)計(jì)制作“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí),充分運(yùn)用多種學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),制作出既適合學(xué)生自主學(xué)習(xí),也適合“流體力學(xué)”課堂教學(xué)使用的多媒體課件。[3]
(1)基于認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),組織“流體力學(xué)”多媒體課件內(nèi)容與目錄導(dǎo)航設(shè)計(jì)。制作“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí),將流體力學(xué)基本教學(xué)內(nèi)容劃分為四個(gè)模塊:流體的物理性質(zhì)及分析方法、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)。這種結(jié)構(gòu)以圖示的方式在課件中顯示,使學(xué)生對(duì)課件內(nèi)容形成清晰的概念,養(yǎng)成“流體力學(xué)”課程的思維圖式。學(xué)習(xí)流體力學(xué)的關(guān)鍵是理解和掌握核心的基本的概念、原理、態(tài)度和方法,抓住它們之間的聯(lián)系,形成一個(gè)有聯(lián)系的整體。如在講解等壓面時(shí),可以將等壓面的基本概念、特征及應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起,形成一個(gè)有機(jī)的整體,以加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)。
(2)基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),在設(shè)計(jì)課件時(shí),提供豐富的多媒體情境資源以支持學(xué)生的學(xué)習(xí)。在制作與開(kāi)發(fā)“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí),將北京奧運(yùn)會(huì)“水立方”水面擾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力情況、中央電視臺(tái)記錄片《水問(wèn)》以及“神舟七號(hào)”飛船的資料等,以?xún)?yōu)美的文字、活靈活現(xiàn)的畫(huà)面、動(dòng)聽(tīng)的聲音進(jìn)行展示,能使教師輕松地授課、學(xué)生愉快地學(xué)習(xí)。而且能夠?qū)⒔虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)化難為易,向?qū)W生展示教學(xué)情境、提供豐富感知、激發(fā)形象思維,使學(xué)生聞其聲、見(jiàn)其形、入其境,讓學(xué)生更快、更準(zhǔn)、更深地把握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),能夠起到很好的教學(xué)效果。
(3)基于人本主義學(xué)習(xí)理論,設(shè)計(jì)與表達(dá)流體力學(xué)知識(shí)的價(jià)值與文化。人本主義學(xué)習(xí)理論重視學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的情感需求,主張教育的目的不只限于教授學(xué)生知識(shí)或謀生技能,更重要的是針對(duì)學(xué)生的情感需求,從而培養(yǎng)其健全的人格。[3]在“流體力學(xué)”多媒體課件制作中,增加其人文色彩、文化意味,以適時(shí)地向?qū)W生傳達(dá)人生哲理,開(kāi)啟他們的心智。在緒論部分,可用古代的詩(shī)詞引出學(xué)生對(duì)流水的思索,“一道殘陽(yáng)鋪水中,半江瑟瑟半江紅”,“問(wèn)君能有幾多愁,恰似一江春水向東流”,“抽刀斷水水更流,舉杯消愁愁更愁”;在講授虹吸原理時(shí),可向?qū)W生講述宋代蘇軾《東坡志林》卷四中,四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面的故事等,這樣我們的課堂教學(xué)就被賦予了靈氣。
(4)基于行為主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),在課件中設(shè)計(jì)練習(xí)模塊。在“流體力學(xué)”多媒體課件中設(shè)計(jì)練習(xí)模塊,以提供覆蓋重要知識(shí)點(diǎn)的習(xí)題及反饋。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有了一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,給學(xué)生留有思考余地。同時(shí)也突出了“流體力學(xué)”課件的交互性,將更能促進(jìn)學(xué)生的橫向思維,延長(zhǎng)課件的生命周期;同時(shí)設(shè)計(jì)了部分流體力學(xué)的英語(yǔ)題目,實(shí)現(xiàn)了雙語(yǔ)教學(xué)理念的滲透。
2.“知”——以“三引入”與“一結(jié)合”為指導(dǎo)
為了結(jié)合課程內(nèi)容有效地實(shí)施素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的思維與創(chuàng)造力,在“流體力學(xué)”多媒體課件制作中強(qiáng)調(diào)“三引入”與“一結(jié)合”,以突出“流體力學(xué)”教學(xué)的寬泛性、時(shí)代性和應(yīng)用性。[4]
(1)將身邊問(wèn)題引入多媒體課件。在“流體力學(xué)”多媒體課件制作時(shí),結(jié)合具體課程內(nèi)容,設(shè)計(jì)具有新穎、獨(dú)特、能夠牢牢抓住學(xué)生注意力的問(wèn)題,力爭(zhēng)做到在每一章的“流體力學(xué)”課件開(kāi)講前都提出一個(gè)問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生的思維,避免平鋪直敘地講授。同時(shí)在教學(xué)中注意收集身邊有趣的流體力學(xué)問(wèn)題,比如一滴牛奶的流體力學(xué)問(wèn)題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到其實(shí)流體力學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn)。
(2)將工程實(shí)例引入多媒體課件。為了將所學(xué)的理論與實(shí)際相結(jié)合,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用流體力學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力,可將工程實(shí)例引入多媒體課件。如在講授液體作用在平面上的總靜壓力和恒定總流動(dòng)量方程時(shí),補(bǔ)充三峽水壩的視頻,讓學(xué)生對(duì)恒定總流動(dòng)量方程有更為深刻和直觀的認(rèn)識(shí)。
(3)將教學(xué)科研成果引入多媒體課件。在多媒體課件制作時(shí),適時(shí)地介紹一些教師的研究成果以及正在開(kāi)展研究的工作,一方面可以調(diào)節(jié)課堂教學(xué)氣氛,另一方面也會(huì)極大地提高學(xué)生學(xué)好課程的積極性,讓學(xué)生對(duì)當(dāng)前相關(guān)學(xué)科的熱點(diǎn)問(wèn)題有一定的了解,從而引發(fā)學(xué)生的思考,激起他們對(duì)科研的濃厚興趣。正如張愛(ài)玲所說(shuō)“出名要趁早”,對(duì)于學(xué)生科研素質(zhì)的培養(yǎng),也要趁早。
(4)注意多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)習(xí)流體力學(xué)不可缺少的重要環(huán)節(jié),貫穿于課程始終。采用多媒體方式如錄像、Flas等增加演示性實(shí)驗(yàn),既豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、擴(kuò)展了學(xué)生視野,又可達(dá)到意想不到的教學(xué)效果。特別是在講解流體力學(xué)最重要的“伯努利方程”時(shí),除了傳統(tǒng)的公式推導(dǎo)之外,可輔以實(shí)驗(yàn)、Flash等多種教學(xué)手段,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)的突破。
3.“感”——以美學(xué)理論為指導(dǎo)
教學(xué)是一種藝術(shù),課件也應(yīng)是教學(xué)與藝術(shù)的完美結(jié)合。要實(shí)現(xiàn)“流體力學(xué)”多媒體課件中科學(xué)性和藝術(shù)性的和諧統(tǒng)一,關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)中美學(xué)的運(yùn)用。[5]
(1)“流體力學(xué)”課件制作的簡(jiǎn)約美?!傲黧w力學(xué)”多媒體課件開(kāi)發(fā)時(shí),背景畫(huà)面的設(shè)計(jì)要做到:簡(jiǎn)單大方,清新淡雅,不能分散學(xué)生的注意力;同時(shí)“流體力學(xué)”多媒體課件的文字內(nèi)容應(yīng)言簡(jiǎn)意賅,簡(jiǎn)明扼要。
(2)“流體力學(xué)”課件制作的和諧美。首先背景圖片應(yīng)服務(wù)于課件內(nèi)容,不能喧賓奪主,在色調(diào)處理上應(yīng)保持統(tǒng)一性,不出現(xiàn)突躍;其次應(yīng)根據(jù)各種字體的表現(xiàn)力,選擇一種與課件內(nèi)容相和諧的字體;再次應(yīng)選擇與背景色協(xié)調(diào)的文字顏色;最后應(yīng)注意文字經(jīng)投影儀投影后的效果。
(3)“流體力學(xué)”課件制作的立體美。圖像所表現(xiàn)的內(nèi)容應(yīng)圍繞課件內(nèi)容展開(kāi),通俗易懂,可將水利工程、航天工程等工程圖面以及身邊的流體力學(xué)圖面有機(jī)的穿插到多媒體課件中,簡(jiǎn)潔明快地使學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解和掌握主題。首先動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)在構(gòu)圖上要做到布局合理,造型優(yōu)美,以求達(dá)到最佳的視覺(jué)效果。其次動(dòng)畫(huà)構(gòu)圖要形象且具有鮮明的直觀效果,并符合學(xué)生的視覺(jué)規(guī)律,如在雷諾實(shí)驗(yàn)、伯努利方程的講述中,應(yīng)合理運(yùn)用動(dòng)畫(huà)技巧,以擴(kuò)大課件的表現(xiàn)力。
三、結(jié)語(yǔ)
以“情·知·感”為支撐,以認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),將身邊問(wèn)題、工程實(shí)例、教學(xué)科研成果等有機(jī)的融入到“流體力學(xué)”多媒體課件的制作和開(kāi)發(fā)過(guò)程中,同時(shí)應(yīng)注意“流體力學(xué)”多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,重視“流體力學(xué)”多媒體課件制作的簡(jiǎn)約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學(xué)”教學(xué)提供了較為先進(jìn)的手段,為加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了現(xiàn)實(shí)可能,將充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生“樂(lè)學(xué)”、“會(huì)學(xué)”的能力;同時(shí)向?qū)W生展示教學(xué)情境,提供豐富感知、激發(fā)形象思維,以促進(jìn)“流體力學(xué)”教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
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篇4
[論文摘要]結(jié)合學(xué)習(xí)主體所處的時(shí)代環(huán)境變化和流體力學(xué)知識(shí)體系的學(xué)科跨度大以及對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)要求很高的特點(diǎn),分析了流體力學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題和難點(diǎn),提出大量采用實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃蛯?shí)例教學(xué)以加強(qiáng)流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察理解對(duì)提高流體力學(xué)教學(xué)效果的必要性和重要性。
前言
流體無(wú)固定形狀,即使受到的剪切力再小,只要持續(xù)存在,其變形便會(huì)隨時(shí)間持續(xù)增大,不像固體那樣,一定的受力只能產(chǎn)生一定的變形。流體力學(xué)的基本理論非常嚴(yán)密,描述流體流動(dòng)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程非常復(fù)雜,高度非線性[1],因此學(xué)生對(duì)流體力學(xué)敬而遠(yuǎn)之的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。此外由于因特網(wǎng)及電子計(jì)算機(jī)的普及,各種虛擬現(xiàn)象泛濫,在這樣的環(huán)境下成長(zhǎng)的學(xué)生接觸和感受實(shí)際發(fā)生的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少,對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學(xué)生在接受流體力學(xué)教育之前所受的應(yīng)試教育的影響下[2],學(xué)習(xí)只是為了在短時(shí)間內(nèi)對(duì)給出的試題做出接近正解的答案獲得高分,這種教育具有多大的意義,近年來(lái)許多學(xué)者從教育學(xué)的角度提出了疑問(wèn)[2]。只有直面實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象,抓住問(wèn)題的本質(zhì),才能誕生真正的學(xué)問(wèn)和研究。筆者基于對(duì)本科和研究生的流體學(xué)教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問(wèn)題,指出了重視流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解對(duì)提高流體力學(xué)的教學(xué)效果的必要性和重要性。
一、流體力學(xué)教學(xué)面臨的問(wèn)題
(一)新形勢(shì)下學(xué)生所處的社會(huì)環(huán)境變化
學(xué)生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時(shí)間和機(jī)會(huì)大大超過(guò)了自己親自動(dòng)手制作道具及模型的體感玩耍時(shí)間,通過(guò)體感玩耍接觸和觀察自然現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少。
因特網(wǎng)的普及使得在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的信息或?qū)崟r(shí)獲得信息成為可能,近年來(lái)出現(xiàn)學(xué)生過(guò)度依賴(lài)因特網(wǎng)的傾向,疏遠(yuǎn)了紙質(zhì)圖書(shū)及相關(guān)文獻(xiàn)這些知識(shí)比較系統(tǒng)邏輯性也有保證的傳統(tǒng)信息載體。但因特網(wǎng)上除了正確的信息外,還有很多不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的信息,即使是正確的信息,各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性,因此學(xué)生僅通過(guò)因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識(shí)體系的。
手機(jī)在學(xué)生中的普及也使得學(xué)生們?cè)趯?shí)際問(wèn)題時(shí),不是自己獨(dú)立分析問(wèn)題,找出問(wèn)題發(fā)生的原因,而是直接利用手機(jī)詢(xún)問(wèn)他人求得答案,這樣很難培養(yǎng)獨(dú)立制定計(jì)劃,對(duì)可能事態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè),獨(dú)立進(jìn)行解決問(wèn)題的能力。這恰恰是對(duì)一個(gè)未來(lái)走向社會(huì)成為一個(gè)優(yōu)秀的技術(shù)人員的必經(jīng)的磨礪之道。
(二)流體力學(xué)教學(xué)面臨的問(wèn)題
流體流動(dòng)的力學(xué)模型及其運(yùn)動(dòng)的物理意義難以理解[3]。流體粘性產(chǎn)生的模型與牛頓粘性定律之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就是最好的一個(gè)例證。大多數(shù)學(xué)生雖然能夠使用牛頓粘性定律進(jìn)行計(jì)算,但對(duì)運(yùn)動(dòng)的流體為何會(huì)產(chǎn)生粘性卻不能正確的理解。的確,對(duì)于涉及到流體力學(xué)的某些技術(shù)或產(chǎn)品設(shè)計(jì),只要懂得一定的計(jì)算即可,但是對(duì)于開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)全新的產(chǎn)品,如不能準(zhǔn)確把握所涉及到的相關(guān)流體流動(dòng)的物理本質(zhì),有時(shí)會(huì)產(chǎn)生完全錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)結(jié)果。
流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繁多,流體力學(xué)融合領(lǐng)域廣,要求學(xué)生掌握更多的學(xué)科預(yù)備知識(shí),尤其對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的要求更高,使部分學(xué)生覺(jué)得流體力學(xué)是難以接近的一門(mén)課。同一流動(dòng)現(xiàn)象常??梢詮亩鄠€(gè)角度進(jìn)行解釋?zhuān)菀资箤W(xué)生產(chǎn)生混亂。比如對(duì)翼型的流體力學(xué)工作原理,可以從流體流動(dòng)的動(dòng)量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個(gè)方面進(jìn)行解釋?zhuān)忉尫椒ㄖ喾炊鴷?huì)使學(xué)生產(chǎn)生混亂,但每一種解釋方法都是正確的,解釋的都是一個(gè)本質(zhì),只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論,才可以解除認(rèn)識(shí)上的混亂,將學(xué)到的知識(shí)條理化、系統(tǒng)化。
描述流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)方程高度非線性化,數(shù)學(xué)上求解比較困難。描述流體流動(dòng)的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學(xué)解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數(shù)學(xué)功底,但近年來(lái)學(xué)生的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)存在下降的趨勢(shì)。
學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前所接受的應(yīng)試教育的影響很大,以考試成績(jī)自評(píng)學(xué)習(xí)效果的認(rèn)識(shí)根深蒂固[4]。實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象往往沒(méi)有單純的標(biāo)準(zhǔn)答案,有時(shí)甚至存在多個(gè)解,重要的是抓住流動(dòng)現(xiàn)象的物理本質(zhì),系統(tǒng)的理解流體力學(xué)的基本原理。
二、教學(xué)方法對(duì)應(yīng)
解決上述問(wèn)題的根本方法,筆者認(rèn)為只有從流體力學(xué)教學(xué)上,直面涉及流體的各種現(xiàn)象,使學(xué)生準(zhǔn)確的把握物理本質(zhì)。為此在流體力學(xué)課堂上,廣泛采用流體模型教學(xué)和實(shí)例教學(xué),增加學(xué)生觀察理解各種流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì),喚起他們對(duì)本門(mén)課的興趣的同時(shí),讓他們形成為探究流動(dòng)現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)進(jìn)行思考的習(xí)慣,這對(duì)解決流體力學(xué)教學(xué)所面臨的問(wèn)題至關(guān)重要。
使用電吹風(fēng)斜向上吹一個(gè)讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好的氣球模型,沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生會(huì)意外的發(fā)現(xiàn)氣球會(huì)向斜上方飄起。這一流體流動(dòng)現(xiàn)象可從風(fēng)從氣球上部通過(guò)時(shí),由于氣球表面的影響風(fēng)的流向會(huì)產(chǎn)生變化,也就是流線產(chǎn)生彎曲,根據(jù)風(fēng)的動(dòng)量變化必然產(chǎn)生使得氣球浮起的升力得到解釋?zhuān)€可以從物體繞流邊界層效應(yīng)得到解釋。從這一簡(jiǎn)單的模型教學(xué),還可以解釋飛機(jī)的機(jī)翼通過(guò)改變空氣的流向進(jìn)而獲得升力的流體力學(xué)上的工作原理。
在一個(gè)裝滿(mǎn)水的塑料瓶?jī)?nèi)分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球,然后放在一個(gè)可移動(dòng)桌面上,使桌面等直線加速運(yùn)動(dòng),可發(fā)現(xiàn)鋼球運(yùn)動(dòng)較慢留在瓶底,而泡沫球運(yùn)動(dòng)較快停在瓶嘴附近。觀察這一個(gè)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生:泡沫球運(yùn)動(dòng)得較快是因?yàn)榈燃铀龠\(yùn)動(dòng)瓶?jī)?nèi)流體的靜壓在運(yùn)動(dòng)方向上遞減形成壓力梯度,小球的前進(jìn)方向的壓力大于等加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力,因此小球相對(duì)于塑料瓶向前運(yùn)動(dòng);而作用于鋼球的前進(jìn)方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同,但慣性力大于前進(jìn)方向的靜壓力,因此鋼球相對(duì)于塑料瓶向后移動(dòng)。這一模型教學(xué)比一般教科書(shū)上關(guān)于流體等加速直線運(yùn)動(dòng)流體的靜壓分布的例題更容易使學(xué)生抓住問(wèn)題本質(zhì),且能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考之習(xí)慣,使學(xué)生體會(huì)到透過(guò)流體流動(dòng)現(xiàn)象來(lái)正確觀察和理解把握流體力學(xué)基本規(guī)律的樂(lè)趣。
經(jīng)常使用立式洗衣機(jī)的人都知道,洗完衣服后,衣兜總要被翻過(guò)來(lái),假如原來(lái)兜里裝有硬幣等硬物,也會(huì)被掏出來(lái)[5]。把這個(gè)實(shí)例在課堂上講出后,學(xué)生們甚有興趣,追問(wèn)其中的奧秘,當(dāng)教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及醫(yī)學(xué)家于一身的瑞士的大科學(xué)家的基本情況后,學(xué)生們頓時(shí)對(duì)這位科學(xué)家充滿(mǎn)了崇敬之情,通過(guò)大量這種實(shí)驗(yàn)?zāi)P图皩?shí)例教學(xué),學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)流體力學(xué)這門(mén)課更有了興趣和信心,教學(xué)效果的提高自不待言。
三、結(jié)語(yǔ)
本文詳盡的分析了計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、手機(jī)等現(xiàn)代化通訊工具普及后對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響,由于流體力學(xué)課程知識(shí)體系的特點(diǎn),這種影響產(chǎn)生的負(fù)面問(wèn)題很多,尤其是教授成長(zhǎng)在應(yīng)試教育體制下走入大學(xué)的學(xué)生,更需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識(shí),改變教學(xué)觀念,在課堂教學(xué)中廣泛植入實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒虒W(xué)和實(shí)例教學(xué),讓學(xué)生直面實(shí)際存在的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象,通過(guò)實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解,達(dá)到生動(dòng)及形象的把握這些流動(dòng)現(xiàn)象背后的流體力學(xué)的基本定理,有效提升教學(xué)效果的同時(shí),通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷闹谱鬟€可提高學(xué)生的動(dòng)手能力,這對(duì)學(xué)生走向社會(huì)成為一個(gè)具有創(chuàng)造性思維能力、獨(dú)立思考的優(yōu)秀技術(shù)人員也是一個(gè)必不可少的雛形磨礪。
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篇5
關(guān)鍵詞:計(jì)算流體力學(xué);CFD數(shù)值模擬;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);實(shí)踐教學(xué)
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)06-0141-02
計(jì)算流體力學(xué)CFD是流體力學(xué)的一個(gè)分支,是能源與動(dòng)力工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課。課程講授CFD數(shù)值模擬的基本思想、基本方法以及常用CFD數(shù)值模擬工具的使用,通過(guò)教學(xué)使學(xué)生了解、掌握CFD數(shù)值模擬的基本知識(shí),為將來(lái)在涉及流體流動(dòng)問(wèn)題的研究和設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用CFD數(shù)值模擬打下基礎(chǔ)。在計(jì)算流體力學(xué)教學(xué)中,可將仿真技術(shù)以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式加入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),以加深對(duì)概念、公式以及數(shù)值方法的理解,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生探索性學(xué)習(xí)能力。如何利用好仿真軟件的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì),將其引入到計(jì)算流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)中來(lái),提高教學(xué)效果是本文要探討的主要問(wèn)題。
一、CFD數(shù)值模擬在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)
根據(jù)課程教學(xué)任務(wù)及其特點(diǎn),選擇適用的教學(xué)方式是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師授課為中心,注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授與講解。在教學(xué)過(guò)程中,教師往往花費(fèi)大量的時(shí)間和精力介紹計(jì)算流體力學(xué)的基本原理并進(jìn)行相關(guān)理論公式的推導(dǎo),學(xué)生并不能理解計(jì)算流體力學(xué)的工程應(yīng)用背景和意義,學(xué)生所接受的理論知識(shí)絕大部分來(lái)源于授課教師的灌輸。
由于計(jì)算流體力學(xué)課程涉及內(nèi)容的復(fù)雜性,傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段,使得教師和學(xué)生在此課程的講授和學(xué)習(xí)中都遇到一定的困難和問(wèn)題。涉及基本方程和數(shù)值方法公式推導(dǎo)的部分,傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)方式可使學(xué)生對(duì)推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行邏輯思維,對(duì)推導(dǎo)得到的公式和結(jié)果也會(huì)更加印象深刻。對(duì)于比較復(fù)雜、抽象的教學(xué)內(nèi)容以及公式的應(yīng)用,則可借助計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)的方式進(jìn)行輔助教學(xué),讓學(xué)生直觀地了解不同公式的應(yīng)用過(guò)程和數(shù)值模擬結(jié)果。由于流體力學(xué)控制方程一般是非線性的,只有極少數(shù)情況下才能得到解析解,與工程相關(guān)的復(fù)雜流體力學(xué)問(wèn)題幾乎不能得到解析解,而實(shí)驗(yàn)研究一般是在模擬條件下完成的,幾乎所有的地面實(shí)驗(yàn)設(shè)備都不能完全滿(mǎn)足所有參數(shù)和相似定理的要求。通過(guò)CFD數(shù)值模擬技術(shù),可以設(shè)計(jì)一些虛擬的實(shí)驗(yàn),過(guò)程中可選用不同公式模型和數(shù)值方法,數(shù)值模擬所得的結(jié)果直觀,彌補(bǔ)了理論教學(xué)內(nèi)容的不足。
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué),或稱(chēng)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí),是一種以學(xué)生為中心的教育方式。要求學(xué)生通過(guò)一系列個(gè)人或合作完成的任務(wù),借助他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題,獲取知識(shí)和技能[1]。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中,借助CFD數(shù)值模擬形象的模型分析與演示,既便于教師對(duì)計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用于工程問(wèn)題的知識(shí)講述,又使學(xué)生對(duì)計(jì)算流體力學(xué)理論知識(shí)有更加深刻的理解。
二、CFD數(shù)值模擬在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題
1.根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)教材,結(jié)合學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況,對(duì)某些重點(diǎn)、難點(diǎn)以及不宜課堂講解的地方,考慮能否應(yīng)用CFD數(shù)值模擬進(jìn)行輔助教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中,需要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)捻?xiàng)目案例,結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教學(xué)方法,使其發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)才能獲得更好的教學(xué)效果。
2.在教學(xué)過(guò)程中,向?qū)W生展示CFD數(shù)值模擬在計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域的前沿應(yīng)用、經(jīng)典案例。在課程教學(xué)中可以隨時(shí)調(diào)用視頻錄像或仿真軟件,將計(jì)算流體力學(xué)的一些前處理、流場(chǎng)計(jì)算和后處理等復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真演示。這樣可以激發(fā)學(xué)生利用相關(guān)數(shù)值模擬軟件對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,為后續(xù)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至展開(kāi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。
3.選取若干具體案例為“項(xiàng)目”任務(wù)以達(dá)到對(duì)前一階段課堂講授知識(shí)、技能傳授的總結(jié)與升華;項(xiàng)目?jī)?nèi)容中含有學(xué)生從來(lái)未遇到的問(wèn)題,需要具備有一定難度。應(yīng)用CFD數(shù)值模擬軟件建立計(jì)算流體力學(xué)仿真分析實(shí)例庫(kù),這樣老師就可以方便地進(jìn)行講解,并給學(xué)生提供直觀、形象的過(guò)程與結(jié)論,學(xué)生理解起來(lái)會(huì)更容易。
三、CFD數(shù)值模擬在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用案例
1.概念設(shè)計(jì)。氣力輸送過(guò)程非常復(fù)雜,過(guò)去和現(xiàn)在多依靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)解決問(wèn)題。對(duì)一般粉體材料,在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)充分時(shí),可以得到比較可靠的結(jié)果。傳統(tǒng)方式靠人工計(jì)算過(guò)于費(fèi)時(shí)間,現(xiàn)在可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,能較快地得到計(jì)算結(jié)果。計(jì)算機(jī)能在較短的時(shí)間內(nèi)繪出初步的圖紙,因此在粉體的氣力輸送過(guò)程中能做更多的方案比較,使設(shè)計(jì)更加合理。數(shù)值模擬可以提供一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量中無(wú)法提供的數(shù)據(jù)。在概念設(shè)計(jì)階段,老師和學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目的討論。教師起初先不必框定具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容,而是要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)工程應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,獲得設(shè)計(jì)的大方向,進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步通過(guò)閱讀文獻(xiàn)和資料收集,確立實(shí)施思路和初步的方案,獲取可借鑒的工程案例。
2.詳細(xì)設(shè)計(jì)。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段,教師需要預(yù)先講授CFD數(shù)值模擬工具的使用,以Fluent為例,該軟件是目前國(guó)際上比較流行的商用CFD軟件包,它具有豐富的物理模型、先進(jìn)的數(shù)值方法和強(qiáng)大的前后處理功能,在航空航天、汽車(chē)設(shè)計(jì)、石油天然氣和渦輪機(jī)設(shè)計(jì)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。在這個(gè)階段,學(xué)生通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)氣力輸送過(guò)程的調(diào)研資料和文獻(xiàn)資料,結(jié)合氣力輸送設(shè)備工藝特點(diǎn),利用計(jì)算流體力學(xué)仿真軟件Fluent建立可靠的氣力輸送三維數(shù)學(xué)模型。對(duì)所建立的數(shù)值模擬模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,如圖1所示,在此過(guò)程中,教師可以為學(xué)生講解計(jì)算域離散成網(wǎng)格點(diǎn)的過(guò)程。在此基礎(chǔ)上,利用所建立的氣力輸送三維數(shù)學(xué)模型對(duì)飛灰的氣力輸送進(jìn)行數(shù)值模擬,將數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比,由此對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型的可靠性和適用性進(jìn)行驗(yàn)證。
3.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)中教師需要著重引導(dǎo)學(xué)校在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,挖掘?qū)е聠?wèn)題產(chǎn)生的根源,在CFD模擬過(guò)程中,要確定邊界條件、數(shù)學(xué)模型和求解方法。氣力輸送屬于大型工業(yè)輸送物料設(shè)備,雖然輸送管道幾何形狀簡(jiǎn)單,但是總長(zhǎng)度較長(zhǎng),并且管道內(nèi)的輸送過(guò)程涉及到固相和氣相相互作用、物料顆粒湍動(dòng)粘度以及顆粒間的相互碰撞,過(guò)程非常復(fù)雜。在此過(guò)程中,老師可以為學(xué)生講解各種邊界條件的優(yōu)缺點(diǎn)以及選擇依據(jù)、數(shù)學(xué)模型的原理和應(yīng)用范圍、求解格式的選擇及相應(yīng)的計(jì)算方法和方程。
4.改進(jìn)設(shè)計(jì)。將模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行分析和比較,分析邊界條件、數(shù)學(xué)模型和求解方法對(duì)結(jié)果產(chǎn)生的影響,通過(guò)查閱文獻(xiàn)了解最新CFD數(shù)值模擬技術(shù)和方法,并嘗試應(yīng)用到項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中,提高數(shù)值模擬預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性??梢岳迷摂?shù)值模擬數(shù)據(jù)研究氣力輸送旁管道內(nèi)壓降隨著顆粒直徑、顆粒密度的變化規(guī)律,并通過(guò)改變旁通管幾何比以及壁面粗糙度的大小,研究管道結(jié)構(gòu)和管道特性對(duì)壓降的影響。
從“概念設(shè)計(jì)”、“詳細(xì)設(shè)計(jì)”、“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”和“改進(jìn)設(shè)計(jì)”這幾個(gè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以看到,項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的最主要的特征就是教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)尋找完成工作任務(wù)的途徑與方法,圍繞工作項(xiàng)目完成調(diào)查研究、網(wǎng)絡(luò)信息搜集、文獻(xiàn)查閱、個(gè)人獨(dú)立思考、討論答辯、團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)等各項(xiàng)相關(guān)的實(shí)踐與創(chuàng)造活動(dòng)[2]。
在實(shí)施過(guò)程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生查閱資料獲取類(lèi)似項(xiàng)目的技術(shù)路線、解決方案與相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn),對(duì)錯(cuò)誤明顯的方案做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、糾正,使方案盡量集中在合理的范圍之內(nèi)[3]。需要選擇貼近實(shí)踐的項(xiàng)目案例,將CFD數(shù)值模擬軟件融入到分組學(xué)習(xí)和應(yīng)用指導(dǎo)的整個(gè)過(guò)程,使學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)及完成過(guò)程中加深對(duì)理論知識(shí)的理解及實(shí)際應(yīng)用,提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)在實(shí)施的過(guò)程中,表現(xiàn)出以項(xiàng)目為本位、以學(xué)生為主體的重要特征。教師教授和引導(dǎo)的是項(xiàng)目實(shí)施所需的技能、系統(tǒng)知識(shí)和應(yīng)用知識(shí),最終考核的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、應(yīng)用、創(chuàng)新和總結(jié)。將CFD數(shù)值模擬技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算流體力學(xué)理論教學(xué),可以使教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高,可以幫助克服客觀實(shí)際條件對(duì)理論教學(xué)的制約,加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,并激發(fā)學(xué)習(xí)和研究的興趣。
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篇6
關(guān)鍵詞:流體力學(xué);課程教學(xué);課程考核;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(2015)17-0091-03
《流體力學(xué)》是我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的基礎(chǔ)理論課程。流體力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)的一個(gè)分支,它以物理學(xué)為基礎(chǔ),力學(xué)為依據(jù),以數(shù)學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)為工具,研究流體平衡和運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,以及流體與固體的相互作用力。作為一門(mén)實(shí)用的工程科學(xué),流體力學(xué)有比較完整的體系,它不但可以獨(dú)立解決一些工程實(shí)際問(wèn)題,而且可以為學(xué)習(xí)多種工程專(zhuān)業(yè)課打下必要的基礎(chǔ)。其任務(wù)在于使學(xué)生掌握流體力學(xué)的基本理論、基本計(jì)算方法、基本實(shí)驗(yàn)技能以及在工程實(shí)際中的初步應(yīng)用。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生初步具備分析和解決實(shí)際流體力學(xué)問(wèn)題的能力,并對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來(lái)從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)的工作和科研打下良好的基礎(chǔ)。多年來(lái),流體力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要是經(jīng)典的流體力學(xué)理論和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)分析方法,偏重于理論分析,教學(xué)內(nèi)容比較抽象和單一,不能反映當(dāng)前流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì),不利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。具體可以概括為以下幾點(diǎn):
1.流體力學(xué)的教學(xué)大綱不適應(yīng)高等教育改革發(fā)展的需要,對(duì)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)基本要求的定位不準(zhǔn),與培養(yǎng)目標(biāo)的要求不太一致。
2.流體力學(xué)教學(xué)與環(huán)境工程其他專(zhuān)業(yè)課程結(jié)合不緊,導(dǎo)致許多畢業(yè)生在從事環(huán)境工程過(guò)程中感覺(jué)到流體力學(xué)對(duì)環(huán)境工程的指導(dǎo)作用不明顯。
3.流體力學(xué)中的部分概念與化工原理中的內(nèi)容相重復(fù)。
4.流體力學(xué)教材中缺乏反映近代科技成果的新內(nèi)容和流體力學(xué)的新發(fā)展,與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展聯(lián)系不緊密。
5.教學(xué)方法和教學(xué)手段沒(méi)有考慮到學(xué)生主體。
6.流體力學(xué)教學(xué)中沒(méi)有引入演示實(shí)驗(yàn),將其中抽象的物理過(guò)程和物理圖像形象化、直觀化,學(xué)生不容易深刻理解和掌握。
7.成績(jī)?cè)u(píng)定形式單一,不能全面地考核學(xué)生所學(xué)知識(shí)和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。考核形式基本上是通過(guò)學(xué)期末的一次性閉卷考試完成,試卷題型也大都為考察課程主要知識(shí)內(nèi)容點(diǎn)的選擇題、填空題、計(jì)算題、證明題等,這種考核形式有引導(dǎo)學(xué)生死記硬背的傾向,缺乏對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的考核。
這些問(wèn)題的存在導(dǎo)致在學(xué)生心目中,流體力學(xué)似乎沒(méi)有其他專(zhuān)業(yè)課重要,是一門(mén)可學(xué)可不學(xué)的課程。因此,傳統(tǒng)的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、成績(jī)?cè)u(píng)定不能適應(yīng)流體力學(xué)教學(xué)的需要,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗母?,?gòu)建面向工程的教學(xué)體系,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,搭建能力培養(yǎng)平臺(tái),建立更科學(xué)的考核機(jī)制,以適應(yīng)形勢(shì)的變化發(fā)展。目前,我國(guó)高校所使用的流體力學(xué)教材主要有毛根海編著的《應(yīng)用流體力學(xué)》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學(xué)》、丁祖榮編著的《流體力學(xué)》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》作為指定教材。2012年,在認(rèn)真梳理流體力學(xué)、化工原理及環(huán)境工程相關(guān)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,對(duì)流體力學(xué)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂、對(duì)教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn),制作完成了與汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》相配套的多媒體課件,并在教學(xué)中投入使用,取得了良好的教學(xué)效果。
一、修訂教學(xué)大綱
根據(jù)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)修訂原有的教學(xué)大綱,使教學(xué)目標(biāo)的工科特色更加明顯。
二、改革教學(xué)內(nèi)容
1.刪減與化工原理重復(fù)的內(nèi)容,對(duì)這部分知識(shí)點(diǎn),把講授的重點(diǎn)放在深化和提高上。
2.將流體的物理性質(zhì)、靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、水頭損失和水力計(jì)算作為教學(xué)的重點(diǎn)。
3.大幅增加適應(yīng)環(huán)境工程實(shí)踐需要的內(nèi)容,引入一些環(huán)境工程案例,讓同學(xué)們未進(jìn)入社會(huì)就能體會(huì)到流體力學(xué)對(duì)環(huán)境工程的指導(dǎo)作用
三、改革教學(xué)方法
新生入學(xué)開(kāi)始就召開(kāi)師生見(jiàn)面會(huì),讓學(xué)科負(fù)責(zé)人講解專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案,有經(jīng)驗(yàn)的教師教授如何進(jìn)入大學(xué)里的學(xué)習(xí)狀態(tài),引導(dǎo)新生盡快適應(yīng)大學(xué)的教育環(huán)境和人文環(huán)境,樹(shù)立全面人才培養(yǎng)的理念以及與之對(duì)應(yīng)的教學(xué)模式、考核體系等內(nèi)容。讓新生對(duì)自己的大學(xué)生活作全局規(guī)劃,從獲得知識(shí)、提高專(zhuān)業(yè)技能的方式方法上不斷開(kāi)拓思維,尋求自己的努力方向。改變傳統(tǒng)的“注入式”傳授知識(shí)的教學(xué)方法,采用注重培養(yǎng)實(shí)踐能力的教學(xué)方法,針對(duì)具體教學(xué)內(nèi)容,靈活采用內(nèi)容講授、課堂討論、雙向交流、問(wèn)題思考、習(xí)題訓(xùn)練、器材設(shè)計(jì)與制作、企業(yè)觀摩考察等多種形式,使學(xué)生能較好地掌握流體力學(xué)的基本概念、基本規(guī)律,掌握分析解決流體力學(xué)問(wèn)題的方法和思路,并使解決問(wèn)題的能力得以提高。每次上新的章節(jié)時(shí),先提出一些與環(huán)境工程實(shí)踐密切相關(guān)的問(wèn)題,然后告訴學(xué)生這一章節(jié)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,通過(guò)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),就可以運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識(shí)解決這些實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),就不會(huì)盲目地學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。如在流體的物理性質(zhì)一章導(dǎo)入的階段提出“為什么經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī),總是要發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱一段時(shí)間后才開(kāi)始行駛”?在流體靜力學(xué)章節(jié)以“為什么點(diǎn)滴吊瓶的液體逐漸減少時(shí)而藥液的流速卻不變”?流體動(dòng)力學(xué)中以“為什么飛機(jī)的頭部有一根長(zhǎng)長(zhǎng)的針狀物”等來(lái)導(dǎo)入。學(xué)完一個(gè)章節(jié)后,再告訴他們由于課堂教學(xué)時(shí)間有限,還有很多問(wèn)題的解決需要更多的知識(shí),引導(dǎo)大家自學(xué)。特別是課程教學(xué)已經(jīng)過(guò)半以后,學(xué)生的基本流體力學(xué)知識(shí)有些儲(chǔ)備后,要鼓勵(lì)、啟發(fā)、指導(dǎo)有興趣的同學(xué)做一些拓展性的學(xué)習(xí)和思考,參與老師的科研或自己做些發(fā)明創(chuàng)造,如教學(xué)模具、實(shí)驗(yàn)器具等科技作品,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這時(shí)我會(huì)帶些有興趣的同學(xué)到污水處理廠、環(huán)保科技公司去參觀考察,了解企事業(yè)的技術(shù)需求和科技難題,和同學(xué)們一起思考探索問(wèn)題的解決方案。針對(duì)流體力學(xué)中的概念和規(guī)律比較抽象和枯燥的特點(diǎn),采用多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)手段,綜合運(yùn)用圖像、文字、動(dòng)畫(huà)等展現(xiàn)圖文并茂的教學(xué)內(nèi)容,運(yùn)用視覺(jué)效應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)效果、擴(kuò)大知識(shí)面。例如,流體動(dòng)力學(xué)章節(jié)中講述流線的性質(zhì)時(shí),我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里納涼的圖片。洞穴靠下風(fēng)口堆了一個(gè)土包,外面涼爽的風(fēng)能吹進(jìn)洞穴,若下風(fēng)口沒(méi)有土包,涼風(fēng)進(jìn)不去。以這種生動(dòng)的形式展現(xiàn)課程內(nèi)容,而不是簡(jiǎn)單地播放幻燈片。學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),而且感受到知識(shí)的生動(dòng)有趣性。對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容,要嚴(yán)格進(jìn)行板書(shū)推導(dǎo),一方面有利于學(xué)生理清思路;另一方面,有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),不能簡(jiǎn)單地把熱熱鬧鬧當(dāng)做生動(dòng)有趣。對(duì)一些工程或生活中碰到的案例或常識(shí),也不太容易做課堂實(shí)驗(yàn)時(shí),可以通過(guò)一些課件來(lái)模擬。將理論知識(shí)與視頻、動(dòng)畫(huà)、工程案例、生活常識(shí)相結(jié)合,調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)激情,使其從被動(dòng)式聽(tīng)課轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式欣賞知識(shí)。如在流體動(dòng)力學(xué)章節(jié),我引入了美國(guó)南北戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的彼得斯堡戰(zhàn)役的一段視頻:講述一個(gè)叫普萊曾茨的士兵,運(yùn)用流體力學(xué)知識(shí)解決地道通風(fēng)的問(wèn)題,巧妙地將叛軍的防御陣地炸毀。這些視頻、動(dòng)畫(huà)、案例中的氛圍、情景不僅啟發(fā)了他們的思維,更讓他們享受到聽(tīng)課的樂(lè)趣,激發(fā)了其學(xué)習(xí)的積極性。
四、引入演示實(shí)驗(yàn)
整合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)中心、環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的資源,自行搭建或購(gòu)置一些演示實(shí)驗(yàn)裝置,將演示實(shí)驗(yàn)引入流體力學(xué)課堂,使流體力學(xué)中抽象的物理過(guò)程和物理圖像變得形象、直觀和可信,使教學(xué)內(nèi)容更有表現(xiàn)力,便于學(xué)生深刻理解和掌握。若暫時(shí)沒(méi)有條件,也要積極引入一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗囊曨l,播放給同學(xué)們學(xué)習(xí)。如伯努利方程式是流體力學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),非常抽象。因此,在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí),我就在課堂上做些表面上看起來(lái)匪夷所思的實(shí)驗(yàn),但卻可以用伯努利方程式很容易解釋這種現(xiàn)象。例如嘴用力吹一個(gè)漏斗,乒乓球而不落地。學(xué)生非常驚詫這個(gè)現(xiàn)象,立刻想知道為什么會(huì)這樣,學(xué)習(xí)的積極性立刻被調(diào)動(dòng)起來(lái)。然后在黑板上畫(huà)出示意圖,再用伯努利方程式解釋?zhuān)瑢W(xué)生就會(huì)理解透徹、記憶深刻。
五、加強(qiáng)素質(zhì)拓展
鼓勵(lì)學(xué)生積極與工程、生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,制作小發(fā)明小創(chuàng)造,參與科學(xué)研究、社會(huì)調(diào)查等。如在教學(xué)過(guò)程中,我多次組織學(xué)生參與各類(lèi)科研論文大賽、發(fā)明大賽,取得了不錯(cuò)的成績(jī)。通過(guò)這些鍛煉,不僅加深了學(xué)生對(duì)課程的理解,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的能力,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。積極組織學(xué)生參與本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、優(yōu)秀畢業(yè)論文培育計(jì)劃、大學(xué)生科研論文大賽、大學(xué)生專(zhuān)利發(fā)明大賽以及環(huán)境與健康協(xié)會(huì)等;參與污水處理廠、環(huán)保部門(mén)、環(huán)保企業(yè)及各類(lèi)生產(chǎn)單位的科研、生產(chǎn)工作。通過(guò)創(chuàng)建實(shí)習(xí)基地、培訓(xùn)基地、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、技術(shù)咨詢(xún)、項(xiàng)目合作等形式,獲得與流體力學(xué)有關(guān)的技術(shù)難題。再以這些問(wèn)題為范例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察、技術(shù)交流、故障診斷、問(wèn)題分析、解決方案、實(shí)施效果等環(huán)節(jié),供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。不僅解決了工程實(shí)際問(wèn)題,而且開(kāi)闊了學(xué)生的視野。讓學(xué)生預(yù)先進(jìn)入工作角色,以業(yè)務(wù)需求帶動(dòng)求知欲望。只有在實(shí)際工作中,學(xué)生才能對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用、交叉學(xué)科之間的作用以及教學(xué)科研的關(guān)系有越來(lái)越明晰的認(rèn)識(shí),對(duì)于專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)的獲取有更明確的思路。
六、改革考核方法
教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革,必須與課程考核方法的改革相配套。為了提升考核環(huán)節(jié)對(duì)于人才培養(yǎng)的支撐度,推動(dòng)教學(xué)理念與內(nèi)容、方式與方法的變革,切實(shí)發(fā)揮課程考核對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)作用,我校于2011年制定了本科生課程考試管理辦法,2013年制定了全面提高本科教學(xué)質(zhì)量的實(shí)施意見(jiàn),2014年學(xué)校啟動(dòng)教學(xué)考核改革試點(diǎn)工作,《流體力學(xué)》是我校第一批立項(xiàng)的課程考核改革試點(diǎn)課程。在新的考核方案中,我更加注重學(xué)生對(duì)基本概念、基本規(guī)律的理解,學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)行過(guò)程化考核、多種形式的考核。全面考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度、概括能力和綜合應(yīng)用水平。可以單元測(cè)試時(shí)采用開(kāi)卷考試,期末考試采用半開(kāi)卷考試,試題有一半是自己出的試題??己嗽囶}中的開(kāi)發(fā)性試題就是用所學(xué)流體力學(xué)知識(shí)解釋、處理日常生活、工程中的現(xiàn)象等。
1.豐富考核方式。緊扣課程目標(biāo),選擇能夠全面衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核方式。將筆試、討論、口試、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、調(diào)查報(bào)告等多種形式相結(jié)合,將知識(shí)理論識(shí)記的考察與分析解決問(wèn)題能力的檢驗(yàn)并重,對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)地評(píng)價(jià)。
2.強(qiáng)化全程評(píng)價(jià)。把課程考核貫穿于教學(xué)的全過(guò)程,將過(guò)程評(píng)價(jià)與終結(jié)評(píng)價(jià)相結(jié)合,設(shè)計(jì)不同階段、不同方式考核的分值比例,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行有效評(píng)價(jià),改變“一考定成敗”的現(xiàn)象,扭轉(zhuǎn)“期末突擊死記硬背”的不良學(xué)風(fēng)。過(guò)程考核在評(píng)定學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的同時(shí),加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度等非智力因素的考察,分課堂表現(xiàn)和課下表現(xiàn),各占總成績(jī)的10%。過(guò)程考核成績(jī)占總成績(jī)的30%,期末考核占總成績(jī)的50%。過(guò)程考核有章節(jié)考核、期中考核和歸納總結(jié)考核。章節(jié)考核分3次進(jìn)行,考核形式為開(kāi)卷,每次5分,滿(mǎn)分為15;期中考核,考核形式為開(kāi)卷,滿(mǎn)分為10分。每次考核用兩套試題,一半學(xué)生用A試題,一半同學(xué)用B試題,學(xué)生預(yù)先不知道自己拿到何種試題;歸納總結(jié)能力考核,學(xué)生根據(jù)自己對(duì)課程的把握、見(jiàn)解出一份合適的試卷,教師據(jù)此評(píng)分,滿(mǎn)分為5分。期末考核的考試形式為半開(kāi)卷(一張復(fù)習(xí)紙的開(kāi)卷考試),試題范圍覆蓋教學(xué)大綱,沒(méi)有課本中能直接找到的概念性記憶性試題,但又要熟記并靈活運(yùn)用課本知識(shí),強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合應(yīng)用和實(shí)踐運(yùn)用。題型包括選擇題、計(jì)算題、作圖題、項(xiàng)目設(shè)計(jì)型和開(kāi)放性試題。建立電子試題庫(kù),實(shí)行抽題組卷,實(shí)現(xiàn)教考分離。試題庫(kù)中有一半是學(xué)生出的試題(由教師篩選出優(yōu)質(zhì)的試題,或稍作修改),一半為教師出的試題。
3.優(yōu)化考核內(nèi)容。以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為原則,選擇考核內(nèi)容。在評(píng)定學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能的同時(shí),突出對(duì)學(xué)生分析解決問(wèn)題、動(dòng)手能力及綜合素質(zhì)的考察。采用體現(xiàn)創(chuàng)新特點(diǎn)的考試題型,以適應(yīng)學(xué)科專(zhuān)業(yè)與相關(guān)行業(yè)發(fā)展的新要求。堅(jiān)持合理性原則,考核內(nèi)容的選擇符合考核課程目標(biāo)的要求。理論知識(shí)考核的重點(diǎn)為課程知識(shí)體系中核心要點(diǎn)、基本原理的理解與運(yùn)用;實(shí)踐知識(shí)方面突出對(duì)操作流程的熟悉程度、實(shí)踐結(jié)果分析運(yùn)用能力的檢測(cè);綜合素質(zhì)方面的考察堅(jiān)持以能否有效支撐專(zhuān)業(yè)發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)。課程考核綜合考慮各方面因素,首先是課堂表現(xiàn),即學(xué)習(xí)態(tài)度,考核實(shí)行扣分制,滿(mǎn)分為10分。如上課曠課、玩手機(jī)、聽(tīng)音樂(lè)、交頭接耳等,第一次扣1分,第二次扣2分,第三次扣5分,四次以上全扣。其次是作業(yè)考核,滿(mǎn)分為10分。作業(yè)次數(shù)為7,交1次作業(yè)得1分,總作業(yè)次數(shù)分為7;質(zhì)量分為3,視工整度、正確率給分。
4.暢通信息反饋??己私Y(jié)果及時(shí)上網(wǎng)公布,學(xué)生可以查看自己的考核成績(jī),對(duì)自己前段時(shí)間的學(xué)習(xí)效果有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí),及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。切實(shí)發(fā)揮課程考核對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)作用,對(duì)教學(xué)內(nèi)容與方式改革的推動(dòng)作用,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)投入的引導(dǎo)作用,促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。在教學(xué)過(guò)程中,選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)向?qū)W生征求關(guān)于教學(xué)方法、考試考核模式等方面的意見(jiàn)或建議,以及前段時(shí)間學(xué)習(xí)的感受,我再根據(jù)學(xué)生反饋來(lái)的信息,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法、手段、進(jìn)度等,認(rèn)真處理好教與學(xué)的關(guān)系。并根據(jù)學(xué)生的意見(jiàn)、可采納程度、對(duì)教學(xué)的關(guān)注程度進(jìn)行打分,并計(jì)入該門(mén)課程的平時(shí)成績(jī)。
七、結(jié)束語(yǔ)
流體力學(xué)是一門(mén)系統(tǒng)性、理論性很強(qiáng)的應(yīng)用力學(xué)課程,體現(xiàn)了力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等交叉學(xué)科在工程中的應(yīng)用。因此,如何將知識(shí)傳授與提高學(xué)生應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí)、適應(yīng)社會(huì)需求相兼顧,對(duì)于教師自身素質(zhì)、教學(xué)水平和教學(xué)方法是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生流體力學(xué)的工程應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革,并對(duì)考核方式、內(nèi)容、過(guò)程和反饋進(jìn)行配套改革,推動(dòng)教學(xué)理念、方法的變革。加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用,真正掌握相關(guān)知識(shí),為日后工程,科研和工作打下良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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[2]謝翠麗,倪玲英.工程流體力學(xué)本科課程引入CFD教學(xué)的探討[J].力學(xué)與實(shí)踐,2013,35(3):91-93.
篇7
關(guān)鍵詞:工程流體力學(xué);精品課建設(shè);師資建設(shè)
作者簡(jiǎn)介:陳國(guó)晶(1971-),女,黑龍江訥河人,黑龍江科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,講師;趙存友(1969-),男,黑龍江安達(dá)人,黑龍江科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,副教授。(黑龍江 哈爾濱 150027)
基金項(xiàng)目:本文系黑龍江省高等教育學(xué)會(huì)高等教育科學(xué)研究“十一五”規(guī)劃重點(diǎn)課題(課題編號(hào):115C-174)、黑龍江科技學(xué)院教研課題“《工程流體力學(xué)》課程任務(wù)式教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐”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)13-0105-02
“工程流體力學(xué)”為黑龍江科技學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?!保C(jī)械、采礦、環(huán)境、安全、土建等專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。由于面向的專(zhuān)業(yè)范圍廣、學(xué)生層次多,因此要將該課建設(shè)成省級(jí)精品課程,對(duì)師資隊(duì)伍和教學(xué)條件等要求高,需要改革的環(huán)節(jié)多,課程建設(shè)的難度大。我們?cè)谏钊虢庾x省級(jí)精品課程指標(biāo)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,圍繞課程建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù),結(jié)合課程自身特點(diǎn),根據(jù)各專(zhuān)業(yè)具體培養(yǎng)方向和要求,從課程教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)工作入手,立足學(xué)生知識(shí)和能力的全面培養(yǎng),狠抓師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及學(xué)生成績(jī)的考核改革,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室、教材、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源等教學(xué)條件的建設(shè),構(gòu)建多元化的教學(xué)體系,在2007年實(shí)現(xiàn)了課程建設(shè)目標(biāo)。
一、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
我們將精品課程評(píng)審指標(biāo)體系中所有二級(jí)指標(biāo)的主要觀測(cè)點(diǎn)概括為“德”、“才”、“勤”、“能”四個(gè)方面,并從這四個(gè)方面打造一流的師資隊(duì)伍。通過(guò)對(duì)課程組教師進(jìn)行優(yōu)化組合,充分發(fā)揮每個(gè)人的特長(zhǎng),并進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng),使課程組每個(gè)參與建設(shè)的教師都能從事最能發(fā)揮其才能的工作,各盡所能,使每個(gè)人都能有成就感,成為某個(gè)方面的行家里手。尤其對(duì)青年教師,使其能力在課程具體建設(shè)過(guò)程中得到充分的發(fā)揮和鍛煉,業(yè)務(wù)能力和教、科研水平顯著提高。
根據(jù)實(shí)際情況,我們將拓寬知識(shí)領(lǐng)域、提高知識(shí)層次(重點(diǎn)是專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)、實(shí)踐能力、教學(xué)能力、教研能力以及學(xué)歷、職稱(chēng)的提高)作為“工程流體力學(xué)”師資隊(duì)伍建設(shè)的內(nèi)容及目標(biāo),并采取如下具體措施:
(1)導(dǎo)師制培養(yǎng),實(shí)行“一帶一”、“多幫一”工程,由老教師對(duì)青年教師進(jìn)行一對(duì)一、多對(duì)一的指導(dǎo),尤其是課程負(fù)責(zé)人在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)、論文的撰寫(xiě)及教科研立項(xiàng)等方面對(duì)青年教師進(jìn)行全方位的指導(dǎo)。
(2)制定助課、互相聽(tīng)課及集體備課制度,課程負(fù)責(zé)人聽(tīng)課程組成員的課每學(xué)期至少一次,年輕教師聽(tīng)老教師的課每學(xué)期至少一次,利用教研室活動(dòng)時(shí)間經(jīng)常進(jìn)行集體備課及教學(xué)研討。
(3)送出去培養(yǎng)與在職提高相結(jié)合,通過(guò)讀碩、讀博,努力提高課程組教師的學(xué)歷水平。
(4)鼓勵(lì)課程組教師積極參加學(xué)院及學(xué)校舉辦的教師教學(xué)技能大賽,參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè),指導(dǎo)“工程流體力學(xué)”創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和指導(dǎo)大學(xué)生科技活動(dòng)。
(5)鼓勵(lì)青年教師在各項(xiàng)工作中勇挑重?fù)?dān),為青年教師創(chuàng)造展示才能的機(jī)會(huì)。
二、完善教學(xué)條件
1.教材及資料庫(kù)建設(shè)
“適用”的教材才是一流的教材。遵循功能和諧原則、整體和諧原則、環(huán)境和諧原則、市場(chǎng)和諧原則和經(jīng)濟(jì)和諧原則,為不同專(zhuān)業(yè)選用了不同版本的教材。同時(shí)注重紙質(zhì)及電子資料的收集和整理,注重教學(xué)研究成果的總結(jié)和提煉,創(chuàng)建了“工程流體力學(xué)”紙質(zhì)及電子資料庫(kù)。
2.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)納入課程建設(shè)規(guī)劃。與課程需要相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)才是科學(xué)、合理、有序、有度的建設(shè),避免與課程建設(shè)相脫節(jié)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè),杜絕重復(fù)性建設(shè)。根據(jù)專(zhuān)業(yè)需求補(bǔ)充購(gòu)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器,用于開(kāi)展常規(guī)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的需要,補(bǔ)充測(cè)壓儀表、保留管路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。為開(kāi)展“流體力學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”和指導(dǎo)“大學(xué)生科技立項(xiàng)”等第二課堂活動(dòng)創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐基地。
3.輔助教學(xué)資源建設(shè)
基于“精”、“新”、“奇”的指導(dǎo)思想,應(yīng)用多媒體技術(shù)制作高質(zhì)量多媒體課件及教學(xué)網(wǎng)站。[1]我們根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)具體要求的不同,制作了分別與自編教材及與不同專(zhuān)業(yè)選用教材配套的多套多媒體課件及電子輔導(dǎo)資料,利用第二課堂活動(dòng),指導(dǎo)學(xué)生制作了大量的演示基本概念、流動(dòng)現(xiàn)象、基本原理的Flas和典型實(shí)驗(yàn)的Flash模擬軟件。在網(wǎng)站上提供必要的圖片、實(shí)物照片,鏈接媒體素材、實(shí)驗(yàn)錄像、演示流動(dòng)現(xiàn)象及進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的Flas,插入重大流體事件、背景知識(shí)及相關(guān)學(xué)科前沿知識(shí)。教學(xué)網(wǎng)站上提供豐富的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容、鏈接國(guó)內(nèi)外著名流體力學(xué)網(wǎng)站,為學(xué)生及時(shí)了解反映流體力學(xué)發(fā)展前沿和最新動(dòng)態(tài)的科技文獻(xiàn)資料提供便利,同時(shí)為考研的學(xué)生提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)。教學(xué)網(wǎng)站板塊全,內(nèi)容豐富,實(shí)用性、可操作性強(qiáng),而且嵌套有在線測(cè)試及網(wǎng)上考試系統(tǒng),所有教學(xué)及輔導(dǎo)資料全部掛在網(wǎng)站上,成為學(xué)生課外自學(xué)和復(fù)習(xí)的良好平臺(tái)。2007年利用學(xué)校webCT網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源又開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)教學(xué),進(jìn)一步拓展了教學(xué)空間。
三、深化教學(xué)內(nèi)容
任何課程的教學(xué)內(nèi)容都不是一成不變的。教師所講授的內(nèi)容應(yīng)是經(jīng)過(guò)提煉和加工過(guò)的本門(mén)課程的精華部分。我們注重與專(zhuān)業(yè)的對(duì)接,根據(jù)各專(zhuān)業(yè)側(cè)重點(diǎn)的不同,合理確定教學(xué)內(nèi)容;根據(jù)生源質(zhì)量的區(qū)別,以學(xué)生為本,實(shí)行分層次教學(xué)。根據(jù)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),明確課程為專(zhuān)業(yè)服務(wù)的目的和地位,以適合該門(mén)課程的思維方式來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容,并進(jìn)行模塊式整合,為不同專(zhuān)業(yè)設(shè)置相應(yīng)的可選模塊。在教學(xué)過(guò)程中注重有效知識(shí)和長(zhǎng)效知識(shí),壓縮經(jīng)典內(nèi)容,充實(shí)應(yīng)用實(shí)例,并將教改、教研成果及學(xué)科最新的前沿成果滲透到課程的教學(xué)當(dāng)中,做到內(nèi)容精煉,難易適中,主線突出,理論聯(lián)系實(shí)際,融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。
四、改革教學(xué)方法、手段和考核方式
教學(xué)有法,教無(wú)定法,只有科學(xué)的方法和適用的手段相結(jié)合才是最優(yōu)的組合,也只有方法的“靈活化”和手段的“多樣化”才能體現(xiàn)出個(gè)性化教學(xué)。
教學(xué)方法上:在理論教學(xué)中,“精講寬練、注重實(shí)踐,教學(xué)互動(dòng)、多元考核”。根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法靈活組織課堂教學(xué),注重工程背景及實(shí)踐應(yīng)用,注重有效知識(shí)和長(zhǎng)效知識(shí),不盲目模仿和刻意追求。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的不同,由“問(wèn)題”導(dǎo)入實(shí)驗(yàn),著重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理?yīng)用,注重實(shí)驗(yàn)技能和方法、數(shù)據(jù)分析和處理,啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神。
教學(xué)方式和教學(xué)手段上:采用多媒體課件與板書(shū)相結(jié)合的授課方式。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生充分利用虛擬實(shí)驗(yàn)室、課程網(wǎng)站等輔助教學(xué)資源進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和自我測(cè)驗(yàn)。目前我們每學(xué)年面向全校5個(gè)教學(xué)單位的8個(gè)專(zhuān)業(yè)方向、30多個(gè)班級(jí)講授“工程流體力學(xué)”,應(yīng)用多媒體課件與板書(shū)結(jié)合進(jìn)行授課的比例達(dá)100%。
在學(xué)生成績(jī)考核上:采用“知識(shí)與能力并重”的“多元化”考核方式,平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%,其中課堂表現(xiàn)(包括出勤、聽(tīng)課情況和平時(shí)測(cè)驗(yàn)、回答提問(wèn)等)滿(mǎn)分10分,作業(yè)成績(jī)滿(mǎn)分10分,實(shí)驗(yàn)成績(jī)滿(mǎn)分10分。課堂表現(xiàn)及作業(yè)成績(jī)由任課教師給出,而實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)教師給出,如果學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)不合格,則不允許其參加期末考試。
五、構(gòu)建多元化的教學(xué)體系
結(jié)合課程自身特點(diǎn)以及專(zhuān)業(yè)需求的不同,對(duì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,拓展外延、豐富內(nèi)容,充實(shí)內(nèi)涵,設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)教學(xué)+現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)+第二課堂活動(dòng)”的多元化的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
結(jié)合學(xué)校開(kāi)展的大學(xué)生科研立項(xiàng)等素質(zhì)教育活動(dòng),積極對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生在各實(shí)踐環(huán)節(jié)中,綜合運(yùn)用各種知識(shí)和手段創(chuàng)造性地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。自2002年起,課程組在全校范圍內(nèi)成功舉辦了五屆“流體力學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”。流體力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室擁有專(zhuān)用微機(jī)及相關(guān)軟件;創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐基地現(xiàn)有工作臺(tái)、臺(tái)鉗、鉆床、手電鉆等簡(jiǎn)易設(shè)備及錘、銼、鋸、螺絲刀等常用工具,為學(xué)生創(chuàng)新及科技制作提供常用耗材,基本能夠滿(mǎn)足Flas制作、演示、文字處理、實(shí)物加工制作的最基本要求。2007年,課程組開(kāi)始指導(dǎo)大學(xué)生科技立項(xiàng)并有多項(xiàng)成果結(jié)題驗(yàn)收。
課程建設(shè)的目的是提高教學(xué)質(zhì)量,歸根結(jié)底是提高培養(yǎng)的學(xué)生的質(zhì)量,而學(xué)生質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)則是其綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力。運(yùn)用“小課程大工程”的教學(xué)理念,從課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、課外實(shí)踐活動(dòng)和學(xué)術(shù)講座五個(gè)方面,將學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿到課程教學(xué)的全過(guò)程。[2,3]總結(jié)出精品課程建設(shè)的“多元化”學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)模式,即:
(1)正確處理經(jīng)典與現(xiàn)代的關(guān)系,在課堂教學(xué)中,利用多媒體課件,融經(jīng)驗(yàn)教學(xué)及現(xiàn)代教學(xué)為一體,開(kāi)闊學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力。
(2)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
(3)拓展課堂教學(xué)空間,利用網(wǎng)絡(luò)資源,開(kāi)闊學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的學(xué)科知識(shí)。
(4)以創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和大學(xué)生科技活動(dòng)為載體,引導(dǎo)學(xué)生參加第二課堂活動(dòng),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造熱情,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。
(5)通過(guò)科技講座,豐富學(xué)生的專(zhuān)業(yè)和學(xué)科知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和科學(xué)精神。
六、結(jié)束語(yǔ)
精品課程建設(shè)是時(shí)代的要求,具有豐富的內(nèi)容,并隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷更新。精品課程建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程,是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,其中涉及大量的管理問(wèn)題。精品課程建設(shè)作為中國(guó)教育發(fā)展史上的新生事物,需要廣大教師投入大量的時(shí)間、精力,不斷探索,不斷創(chuàng)新,是一項(xiàng)永無(wú)止境的工作。如何針對(duì)不同地區(qū)、不同高校、不同教師學(xué)生,分層次、多樣化地建立精品課程評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如何更好地發(fā)展和完善現(xiàn)有的精品課程,如何更好地發(fā)揮各級(jí)各類(lèi)現(xiàn)有精品課程的作用,將是未來(lái)精品課建設(shè)研究的發(fā)展方向,因此精品課程建設(shè)的研究與實(shí)踐也是一項(xiàng)沒(méi)有終結(jié)的研究課題。
參考文獻(xiàn):
[1]徐文娟,侯清泉,劉訓(xùn)濤.多媒體技術(shù)在《工程流體力學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].理工高教研究,2008,(2):94-95.
篇8
[關(guān)鍵詞]專(zhuān)業(yè)認(rèn)證;液壓與氣壓傳動(dòng);教學(xué)大綱;評(píng)價(jià)體系
[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(2017)04-0090-02
概述
工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保證制度,是檢查專(zhuān)業(yè)設(shè)置是否適應(yīng)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,是否適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。[1][2]專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工作是職業(yè)工程師認(rèn)證工作的基礎(chǔ),通過(guò)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工作的開(kāi)展,可以更新教育思想,促進(jìn)真正意義的以學(xué)生為中心的教育觀念的形成,保證受教育者的權(quán)益。[3][4]
2006年,我國(guó)教育部正式組織開(kāi)展了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工作,成立了全國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu),目前已有機(jī)械制造及其自動(dòng)化等10個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)始了專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的試點(diǎn)工作。[5]河南工業(yè)大學(xué)2015年開(kāi)始進(jìn)行機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的認(rèn)證申請(qǐng),根據(jù)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)該專(zhuān)業(yè)的要求進(jìn)行系統(tǒng)改革,包括培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系、師資條件,其中課程體系是改革的重中之重。以專(zhuān)業(yè)認(rèn)證為契機(jī),機(jī)電學(xué)院液壓與氣壓傳動(dòng)課程組對(duì)該課程進(jìn)行了較全面的改革。
一、液壓與氣壓傳動(dòng)課程在機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)中的地位
液壓與氣壓傳動(dòng)課程在機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程體系中屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是主干課程,其在機(jī)械類(lèi)R悼緯燙逑抵釁鹱懦猩掀糲碌鬧匾作用。課程主要通過(guò)授課、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生熟悉流體傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí),讓學(xué)生掌握各種液壓與氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及其應(yīng)用,掌握基本回路的組成和分析方法,進(jìn)而掌握液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的分析及設(shè)計(jì)方法。學(xué)生通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí),能為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
本課程在專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)要求部分共支撐5個(gè)指標(biāo)點(diǎn),2個(gè)課堂講授目標(biāo),3個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。課堂講授目標(biāo)包括:1.理解數(shù)學(xué)、自然科學(xué)基本原理,能夠?qū)⑵渑c實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合;2.理解工程基礎(chǔ)知識(shí)原理,能將其應(yīng)用于復(fù)雜工程問(wèn)題的表述、建模和求解過(guò)程中。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)總結(jié)起來(lái)為能夠利用課堂講授知識(shí)制訂合理的實(shí)驗(yàn)方案,并利用正確的方法搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)施實(shí)驗(yàn)過(guò)程,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);同時(shí)能夠?qū)λ脤?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出正確結(jié)論。
針對(duì)以上所提的畢業(yè)要求,我們對(duì)原課程進(jìn)行了較大程度的改革,提出了最新課程目標(biāo),具體包括以下幾個(gè)方面。1.要求學(xué)生掌握流體傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)(包括流體靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)),并能與實(shí)際相結(jié)合推導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的靜、動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。2.掌握各種流體傳動(dòng)元件(動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件)的工作原理、結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法;理解、分析基本液壓回路(方向回路、壓力回路、流量回路);能夠運(yùn)用工程知識(shí),通過(guò)類(lèi)比、改進(jìn)或創(chuàng)新等方式,提出滿(mǎn)足特定需求的典型流體傳動(dòng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)方案,并體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。3.能夠針對(duì)流體傳動(dòng)與控制裝置的性能等有效制定研究或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案建立簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后能正確分析,解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。
二、課程改革
(一)調(diào)整課程大綱
1.內(nèi)容調(diào)整。針對(duì)新的課程目標(biāo),課程大綱的調(diào)整首先從學(xué)時(shí)入手,將原來(lái)的46學(xué)時(shí)調(diào)整為54學(xué)時(shí),擴(kuò)充了原課程第二章流體力學(xué)基礎(chǔ)部分的內(nèi)容。這一部分在原大綱里的講授內(nèi)容包括:(1)液壓油的主要物理性質(zhì)及選用;(2)液體靜、動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ);(3)液體流動(dòng)能量損失與流量計(jì)算。由于學(xué)時(shí)的限制,教師在講解這一部分內(nèi)容的時(shí)候大多采取簡(jiǎn)單帶過(guò)的做法,學(xué)生則無(wú)法真正理解流體力學(xué)與以往學(xué)過(guò)的固體力學(xué)之間的關(guān)系,這就導(dǎo)致部分學(xué)生只能機(jī)械地記住一些教師強(qiáng)調(diào)過(guò)的公式以應(yīng)付考試。
新大綱在(1)部分增加了流體的概念及連續(xù)性介質(zhì)假設(shè)部分。這部分內(nèi)容的增加對(duì)于學(xué)生理解流體與固體的區(qū)別,理解流體力學(xué)與固體力學(xué)的聯(lián)系至關(guān)重要。此外,新大綱在內(nèi)容(2)中增加了流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)部分內(nèi)容。這部分內(nèi)容的增加主要是為了讓學(xué)生更好地了解流體動(dòng)力學(xué)部分公式推導(dǎo)的基礎(chǔ),更好地理解掌握連續(xù)性方程、伯努利方程及流量方程的來(lái)龍去脈,為學(xué)生在后續(xù)液壓傳動(dòng)內(nèi)容中應(yīng)用這些公式打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
2.調(diào)整實(shí)驗(yàn)大綱。根據(jù)畢業(yè)要求調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,減少驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的方案搭建、論證,實(shí)驗(yàn)的過(guò)程記錄,數(shù)據(jù)分析等過(guò)程,主要培養(yǎng)學(xué)生將課堂所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力。與此相適應(yīng),實(shí)驗(yàn)報(bào)告中增加實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、論證部分,并有相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。
3.增加“成績(jī)考核評(píng)定”部分。新大綱中增加了考核成績(jī)?cè)u(píng)定辦法的表格,表格中規(guī)定了成績(jī)組成、考核評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)、分值、評(píng)價(jià)細(xì)則與對(duì)應(yīng)畢業(yè)的要求項(xiàng),這為課程的后續(xù)評(píng)價(jià)提供了定量標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)這張表格,任課教師可以很清楚課堂教學(xué)中的每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生相應(yīng)能力培養(yǎng)的作用,從而使得各環(huán)節(jié)的實(shí)施更具有目的性和方向性。此外,表格中項(xiàng)目的具體內(nèi)容由任課教師自主設(shè)置,教師可以根據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)定平時(shí)成績(jī)、考試成績(jī)等的比例,并制訂行之有效的評(píng)價(jià)細(xì)則,這樣更有助于提高課程評(píng)價(jià)的科學(xué)性與合理性。
(二)建立課程評(píng)價(jià)體系
課程結(jié)束后,如何評(píng)價(jià)課程達(dá)到的效果是教學(xué)中至關(guān)重要的一環(huán),這一環(huán)節(jié)涉及后續(xù)的改進(jìn)。合理、科學(xué)的評(píng)價(jià)體系是持續(xù)提高課堂效果,達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。以往的教學(xué)大部分以課程結(jié)課考試作為教學(xué)終點(diǎn),并不會(huì)對(duì)結(jié)束后得到的教學(xué)資料進(jìn)行客觀的分析,僅僅以簡(jiǎn)單的試卷分析報(bào)告作為最終資料歸檔。
通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求的分析,我們建立了液壓與氣壓傳動(dòng)課程的評(píng)價(jià)體系,具體環(huán)節(jié)如圖1所示。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后,課程負(fù)責(zé)人需要填寫(xiě)課程自評(píng)表,自評(píng)教學(xué)過(guò)程是否支撐對(duì)應(yīng)的畢業(yè)要求。如滿(mǎn)足要求,則進(jìn)入考核環(huán)節(jié)。教師根據(jù)教學(xué)過(guò)程,對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求給出考核學(xué)生的題目――試卷,并根據(jù)試題的具體情況填寫(xiě)課程試卷命題檢查表。表中總結(jié)了對(duì)應(yīng)于每個(gè)課程目標(biāo)的試題分值,通過(guò)這張表出}教師可以一目了然地看出所出試題是否與教學(xué)環(huán)節(jié)相適應(yīng),即是否可以對(duì)學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)做出客觀評(píng)價(jià)。如果滿(mǎn)足要求,則試題可以用來(lái)作為課程是否達(dá)成課程目標(biāo),學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)是否達(dá)到相應(yīng)畢業(yè)要求的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。
考試結(jié)束并得到學(xué)生的考試成績(jī)后,教師需要對(duì)成績(jī)進(jìn)行匯總,根據(jù)匯總結(jié)果填寫(xiě)分析報(bào)告。同時(shí),學(xué)生需要填寫(xiě)課程問(wèn)卷調(diào)查,包括課堂教學(xué)過(guò)程以及試卷等方面,問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果要在分析報(bào)告中體現(xiàn)。至此,本課程告一段落,分析報(bào)告作為重要的存檔材料將對(duì)課程的總體教學(xué)效果起到持續(xù)指導(dǎo)的作用。
(三)課程達(dá)成度評(píng)價(jià)
任課教師對(duì)自己任課的班級(jí)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)后,由課程負(fù)責(zé)人對(duì)課程的總體情況進(jìn)行課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià),給出達(dá)成度的數(shù)值,填寫(xiě)課程達(dá)成度評(píng)價(jià)表,對(duì)課程的總體效果給出客觀評(píng)價(jià)。
三、結(jié)論
改革優(yōu)化了課程內(nèi)容,增加了流體力學(xué)部分在本課程中所占的比重,使學(xué)生在課程初期對(duì)力學(xué),包括固體力學(xué)與流體力學(xué)有了全面的認(rèn)識(shí),能夠做到融會(huì)貫通,為后續(xù)液壓與氣壓內(nèi)容打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。改革建立了學(xué)生―任課教師―課程負(fù)責(zé)人為主的課程評(píng)價(jià)體系,通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控與評(píng)估,使學(xué)生達(dá)到課程所服務(wù)的畢業(yè)要求。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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篇9
[關(guān)鍵詞] 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課;創(chuàng)新型人才;教學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)教學(xué);考試改革
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634(2011)06-0074-03
根據(jù)“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力”的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略,華北電力大學(xué)制訂了熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)2008版本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案,確定了“培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高,具有一定創(chuàng)新能力、較強(qiáng)實(shí)踐能力和良好發(fā)展?jié)摿Φ母呒?jí)專(zhuān)門(mén)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。教學(xué)計(jì)劃中突出了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),要求明確各課程及其教學(xué)環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)中的地位,進(jìn)一步發(fā)揮其培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。
專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程作為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),起著舉足輕重的地位[1]。其教學(xué)目的是要求學(xué)生掌握課程的基本理論、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)知識(shí)的不斷積累和融合,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)過(guò)程涉及教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考試方法等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前,各教學(xué)環(huán)節(jié)均存在可深層次挖掘的潛力,尚未充分發(fā)揮在人才培養(yǎng)、尤其是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的作用。這表現(xiàn)在教學(xué)方法上仍為“師授生錄”的傳統(tǒng)模式、學(xué)生主體作用不突出;教學(xué)內(nèi)容上為重理論、輕實(shí)踐的“一手硬、一手軟”現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),深層次和邊緣性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象未被重視和挖掘;考試方法多為理論內(nèi)容,忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容等諸多方面。教學(xué)實(shí)踐中,如能對(duì)上述各環(huán)節(jié)進(jìn)行深入研究和探討,充分挖掘其深層次內(nèi)涵,并在實(shí)踐中加以實(shí)施,必能有效提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
本文以華北電力大學(xué)熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)為研究對(duì)象,旨在通過(guò)深入研究各教學(xué)環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng),尤其是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的地位和作用,達(dá)到全面提高教學(xué)效果的目的,將培養(yǎng)目標(biāo)真正落到實(shí)處。
1 明確教學(xué)目的
教學(xué)目的是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的指南和方向。熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置有電廠熱能動(dòng)力工程、電廠集控運(yùn)行、制冷與空調(diào)工程等三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向。三個(gè)方向雖有不同,但其專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課均為工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué),是學(xué)習(xí)各后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的前提和基礎(chǔ)。這三門(mén)課程既相互獨(dú)立,又相互銜接,如流體力學(xué)的學(xué)習(xí)需要工程熱力學(xué)的知識(shí),傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)又以工程熱力學(xué)和流體力學(xué)的內(nèi)容為基礎(chǔ),因此開(kāi)課順序依次為工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)。
三門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)目的又各具特色。工程熱力學(xué)的教學(xué)目的是通過(guò)學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)的基本理論和基本知識(shí),重點(diǎn)掌握熱力學(xué)基本概念,熱力學(xué)第一、第二定律,水和水蒸氣性質(zhì),動(dòng)力裝置循環(huán)和制冷循環(huán)等。流體力學(xué)要求學(xué)生掌握流體力學(xué)基本概念和基本理論,重點(diǎn)掌握流體的平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律、勢(shì)流理論、邊界層理論、相似原理和氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)等。傳熱學(xué)的目的是使學(xué)生掌握有關(guān)熱量傳遞的基本理論知識(shí)(熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱、輻射換熱和換熱器),具備分析和計(jì)算傳熱學(xué)問(wèn)題的能力。同時(shí),各專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課均要求掌握一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)操作技能。
熱能動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)中的諸多實(shí)際現(xiàn)象或科學(xué)問(wèn)題,可能需要其中一門(mén)或多門(mén)課程的知識(shí),或者可以從不同方向進(jìn)行分析,進(jìn)而達(dá)到全面認(rèn)識(shí)的目的。因此,上述三門(mén)課程的學(xué)習(xí)不可偏廢,而且只有明確了各專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的教學(xué)目的和要求,才能達(dá)到人才培養(yǎng)的基本要求。
2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的核心。教師應(yīng)根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求,明確教學(xué)內(nèi)容中的基本要求和核心要求。在此基礎(chǔ)上,適當(dāng)拓寬、拓展教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)密切關(guān)注、跟蹤本專(zhuān)業(yè)不斷涌現(xiàn)的新的發(fā)展方向,不斷將與課程相關(guān)的新問(wèn)題、新現(xiàn)象和新理論補(bǔ)充進(jìn)來(lái),通過(guò)豐富和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。
如工程熱力學(xué)中,對(duì)于復(fù)雜動(dòng)力裝置的分析以往多從熱I律(焓)角度進(jìn)行研究,而目前文獻(xiàn)多從熱II律(焓和熵)角度出發(fā),以找到節(jié)能降耗的薄弱環(huán)節(jié)和實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用;又如流體力學(xué)和傳熱學(xué)近年來(lái)涌現(xiàn)了大量新問(wèn)題,如微納尺度內(nèi)流體的流動(dòng)與傳熱,活性劑溶液鋪展過(guò)程的指進(jìn)現(xiàn)象,負(fù)壓狀態(tài)下液滴的霧化過(guò)程等,以及新技術(shù)的應(yīng)用,如高速攝像技術(shù)、PIV測(cè)速技術(shù)等等。在這些方面,教師可結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀,或自身的科研進(jìn)展和興趣,將新的科學(xué)現(xiàn)象、科研成果融入本科教學(xué),在拓寬知識(shí)面和提高學(xué)生科研興趣時(shí),逐漸培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型人才,并使部分有想法的同學(xué)提前進(jìn)入預(yù)研狀態(tài)。
3 改進(jìn)教學(xué)方法
教學(xué)方法是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié),教學(xué)方法不同其教學(xué)效果也會(huì)有所不同。對(duì)于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,教學(xué)內(nèi)容多為經(jīng)典的理論內(nèi)容或方程推導(dǎo),并由此展開(kāi)實(shí)際應(yīng)用的討論,目前這類(lèi)課程多采用以教師為主的講授式方法。授課中,以教師為主體,學(xué)生基本處于被動(dòng)位置,學(xué)生在課堂上很少主動(dòng)提問(wèn)或敢于就不同見(jiàn)解與教師商榷[2,3]。實(shí)踐表明,這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式不僅不能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,也不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。因此,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、改進(jìn)教學(xué)方法,逐步形成研究型教學(xué)的現(xiàn)代教育理念就成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的迫切需要。當(dāng)然,不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式,切不可盲目“一刀切”。對(duì)于基礎(chǔ)性和原理性的內(nèi)容,仍以教師講授為主;在此前提下,針對(duì)課程有關(guān)內(nèi)容(如持不同觀點(diǎn)),通過(guò)合理運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、準(zhǔn)研討式教學(xué)[4]等形式,鼓勵(lì)學(xué)生廣開(kāi)思路,敢于“于不疑處有疑”,在積極主動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
發(fā)揮學(xué)生主體作用是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的催化劑。為此,教師應(yīng)逐步樹(shù)立教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)理念[5]。教學(xué)中,積極創(chuàng)造良好的課堂氛圍,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣,使其逐步成為教學(xué)活動(dòng)的主角,從而將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力、將興趣轉(zhuǎn)化為動(dòng)力、將質(zhì)疑和問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究課題。例如流體力學(xué)中,機(jī)翼理論中關(guān)于機(jī)翼升力的形成過(guò)程,又如關(guān)于邊界層分離現(xiàn)象中的分離位置,這些內(nèi)容在不同教材有著不同的觀點(diǎn),同學(xué)可自行查閱書(shū)籍和文獻(xiàn),進(jìn)而展開(kāi)討論;傳熱學(xué)中,如何正確理解外掠圓管換熱局部換熱系數(shù)在不同雷諾數(shù)下的回升現(xiàn)象與邊界層發(fā)展和分離的關(guān)系,以及各種新型高效換熱器的型式和機(jī)理,而且同學(xué)均充分發(fā)揮想象力,從理論上提出新型換熱器。另外,有些拓展性?xún)?nèi)容也可讓學(xué)生講解,如流體力學(xué)講到超聲速流動(dòng)及其現(xiàn)象時(shí),對(duì)于音障現(xiàn)象及其對(duì)飛機(jī)的影響,可由1名同學(xué)來(lái)講,既拓展了知識(shí)面,又激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)之外,針對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲、對(duì)新問(wèn)題和未知現(xiàn)象的探索精神,充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性和獨(dú)立思考的能力,鼓勵(lì)學(xué)生敢于想象,大膽提出自己的設(shè)想和觀點(diǎn),逐步達(dá)到學(xué)以致用、能力和水平逐步提高的目的。目前,部分學(xué)生在專(zhuān)業(yè)教師指導(dǎo)下,利用動(dòng)力系實(shí)驗(yàn)基地,積極參與全國(guó)和學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃、數(shù)學(xué)建模比賽、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和大學(xué)生節(jié)能大賽等科技活動(dòng),以及教師的一些縱、橫向科研項(xiàng)目中。通過(guò)主持或參與具體的科研項(xiàng)目,不斷發(fā)現(xiàn)和解決新問(wèn)題,逐步提高了自身的創(chuàng)新能力,同時(shí)也鍛煉了組織能力,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神,綜合能力得到明顯提升。通過(guò)上述實(shí)踐活動(dòng),目前已涌現(xiàn)出一些具有一定創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的學(xué)生,或發(fā)表了學(xué)術(shù)論文,或授權(quán)了實(shí)用新型專(zhuān)利。而且也作為保送研究生的優(yōu)選條件之一,也進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生的參與熱情和科研積極性。
4 挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有力手段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是對(duì)理論內(nèi)容的實(shí)際驗(yàn)證,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和分析能力的重要措施[6],也是發(fā)揮學(xué)生主體作用的最有效的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)側(cè)重對(duì)基本原理的驗(yàn)證和再現(xiàn),綜合性實(shí)驗(yàn)則側(cè)重于較復(fù)雜現(xiàn)象的分析,二者側(cè)重點(diǎn)各有不同。實(shí)驗(yàn)中,若能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和探究精神,通過(guò)深挖實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵,鼓勵(lì)對(duì)有關(guān)邊緣性現(xiàn)象的觀察和深層次問(wèn)題的探索,勢(shì)必能在很大程度上提高培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。因此,實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、獨(dú)立思考問(wèn)題和解釋問(wèn)題。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也能在很大程度上提高學(xué)習(xí)效果。如流動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)中,在突然擴(kuò)大的流動(dòng)通道內(nèi),可清晰地觀察到突擴(kuò)前的截面上其流線為接近于平行直線,這也是為何在理論分析中可以把該截面近似作為緩變流截面的原因所在,若不通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,僅靠想象既不直觀又缺乏說(shuō)服力,而且可通過(guò)改變流速,進(jìn)一步驗(yàn)證這一假設(shè)是否始終成立。又如流體力學(xué)中的伯努利方程實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了各測(cè)點(diǎn)處的總水頭和靜水頭在不同流量下沿流動(dòng)方向的變化規(guī)律,若脫離實(shí)驗(yàn)過(guò)程,也可以從能量守恒和能量轉(zhuǎn)換的角度得出上述規(guī)律,這當(dāng)然需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和分析能力,但理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,可起到事半功倍的效果。
綜合實(shí)驗(yàn)更能全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和運(yùn)用知識(shí)的能力。如換熱器綜合實(shí)驗(yàn)中,為何對(duì)于相同的換熱器結(jié)構(gòu),逆流情形下的傳熱系數(shù)要小于順流情形;并聯(lián)管路特性及流量分配實(shí)驗(yàn)中,為何具有相同結(jié)構(gòu)的各并聯(lián)管道其流量不同,壓力損失也不同;離心泵并聯(lián)及工況調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)中,在不同負(fù)荷下,采用共用閥和非共用閥進(jìn)行調(diào)節(jié)其經(jīng)濟(jì)性為何不同;邊緣性現(xiàn)象,如泵性能實(shí)驗(yàn)中的汽蝕特征及噪聲特性也值得進(jìn)一步研究。
另外,對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,坐標(biāo)系選用線性坐標(biāo)還是對(duì)數(shù)坐標(biāo),參數(shù)是以有量綱還是無(wú)量綱形式進(jìn)行整理,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壞點(diǎn)的正確剔除和有效數(shù)據(jù)的保留等,都有充分發(fā)揮的余地,也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考問(wèn)題和獲得正確結(jié)果的關(guān)鍵之處。
5 改革考試方法和內(nèi)容
考試作為教學(xué)活動(dòng)的最后一環(huán),是教學(xué)成效和學(xué)習(xí)效果的綜合反映,教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),尤其是薄弱環(huán)節(jié)都可以從成績(jī)分布上反映出來(lái)。因此,考試方法和內(nèi)容是否能夠有效地反映了教和學(xué)的全過(guò)程,將在一定程度上影響創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。為此,筆者一改過(guò)去單純采用閉卷考試的方法,從內(nèi)容到形式上進(jìn)行了多方面嘗試,探討了多種教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合的考試方法,力求實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)效果的全過(guò)程評(píng)價(jià)。
目前,在考試內(nèi)容方面,一是在符合教學(xué)大綱要求的前提下,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容納入考核范圍,分值為150%,內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和參數(shù)變化的分析、儀器的測(cè)量原理和用途等。實(shí)踐表明,此項(xiàng)措施的實(shí)施在很大程度促進(jìn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過(guò)程的重視,取得了預(yù)期的效果。二是增加了理論聯(lián)系實(shí)際較強(qiáng)的題目,或綜合性題目或拓展性題目,分值為10%,進(jìn)一步提高提煉科學(xué)問(wèn)題或全面綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,也有助于發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型的學(xué)生。在考試方法方面,采取了包括開(kāi)卷考試、期中+期末考試、實(shí)驗(yàn)成績(jī)+期末考試、平時(shí)測(cè)評(píng)+期末考試等在內(nèi)的多種方式。無(wú)論是開(kāi)卷還是閉卷,均將復(fù)雜必要的公式附在試卷上或給出相關(guān)提示,將考核重點(diǎn)放在知識(shí)的應(yīng)用能力和分析能力上面。期中+期末和平時(shí)+期末這兩種方式通過(guò)強(qiáng)調(diào)平時(shí)的知識(shí)積累和復(fù)習(xí),做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)解決問(wèn)題。
總之,以專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課為載體,通過(guò)深挖和細(xì)化教學(xué)活動(dòng)各環(huán)節(jié)的深層次潛力,將創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過(guò)程,可促進(jìn)教學(xué)效果和人才質(zhì)量的全面提高。
參考文獻(xiàn)
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篇10
更新)
國(guó)家開(kāi)放大學(xué)電大《基本原理概論》
網(wǎng)絡(luò)核心課形考任務(wù)
6(專(zhuān)題測(cè)驗(yàn)六)
答案
專(zhuān)題測(cè)驗(yàn)六
一、判斷題。(共
12
題)
題目
1
1.法人資本所有制崛起并成為居主導(dǎo)地位的資本所有制形式,
使得資本占有的社會(huì)化程度大大提高(
)。
選擇一項(xiàng):
對(duì)
題目
2
2.當(dāng)代資本主義發(fā)生的新變化從根本上說(shuō)是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展一般規(guī)律和資本主義經(jīng)濟(jì)規(guī)律作用的結(jié)果,
改變了資本主義的
本質(zhì),
從而克服了資本主義的基本矛盾(
)。
選擇一項(xiàng):
錯(cuò)
題目
3
3.2008
年,
由英國(guó)次貸危機(jī)引發(fā)的國(guó)際金融危機(jī)迅速發(fā)酵,
成為
20
世紀(jì)
30
年代大蕭條以來(lái)最為嚴(yán)重的全球性經(jīng)濟(jì)災(zāi)
難,
暴露出了在物質(zhì)利益驅(qū)使下資本主義貪婪的本質(zhì)(
)。
選擇一項(xiàng):
錯(cuò)
題目
4
4.2016
年,
反建制派政治人物特朗普入住白宮;
2017
年法國(guó)總統(tǒng)大選中,
獨(dú)立候選人馬克龍高票當(dāng)選,
終結(jié)了法國(guó)傳
統(tǒng)兩大政黨輪替執(zhí)政的歷史。
這一切,
都說(shuō)明歐美傳統(tǒng)的精英政治受到了前所未有的挑戰(zhàn)(
)。
選擇一項(xiàng):
對(duì)
題目
5
5.美國(guó)福特公司的萊曼汽車(chē),
設(shè)計(jì)在德國(guó),
而制動(dòng)裝置生產(chǎn)在韓國(guó),
在美國(guó)生產(chǎn)燃油泵,
在澳大利亞生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī),
一部
車(chē)從設(shè)計(jì)到裝配,
竟涉及
8
個(gè)國(guó)家。
這說(shuō)明萊曼汽車(chē)這個(gè)“全球產(chǎn)品”,
是經(jīng)濟(jì)全球化的杰作(
)。
選擇一項(xiàng):
對(duì)
題目
6
6.20
世紀(jì)
80
年代末
90
年代初以后,
隨著冷戰(zhàn)的結(jié)束和以信息技術(shù)為代表的新科技革命的推動(dòng),
由美蘇對(duì)抗帶來(lái)的世
界經(jīng)濟(jì)體系的分割被打破,
經(jīng)濟(jì)全球化開(kāi)始萌芽(
)。
選擇一項(xiàng):
錯(cuò)
題目
7
7.國(guó)家壟斷資本主義最早產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)之后(
)。
選擇一項(xiàng):
錯(cuò)
題目
8
8.國(guó)家壟斷資本主義的產(chǎn)生,
是壟斷資本主義生產(chǎn)關(guān)系在自身范圍內(nèi)的部分質(zhì)變,
但它并沒(méi)有根本改變壟斷資本主義的
性質(zhì),
在本質(zhì)上維護(hù)的仍是資本主義制度(
)。
選擇一項(xiàng):
對(duì)
題目
9
9.第三次工業(yè)革命以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志(
)。
選擇一項(xiàng):
錯(cuò)
題目
10
10.資本主義必然為社會(huì)主義所代替,
就意味著資本主義社會(huì)將在短期內(nèi)自行消亡(
)。
選擇一項(xiàng):
錯(cuò)
題目
11
11.大企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中不斷排擠或吞并中小企業(yè),
資本積聚和集中,
從而引起生產(chǎn)集中,
生產(chǎn)集中發(fā)展到一定程度,
必然
形成壟斷(
)。
選擇一項(xiàng):
對(duì)
題目
12
12.壟斷是作為自由競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)立面產(chǎn)生的,
所以壟斷可以消滅競(jìng)爭(zhēng)(
)。
選擇一項(xiàng):
錯(cuò)
二、單項(xiàng)選擇題。(共
6
題)
題目
13
1.二戰(zhàn)后,
資本主義的勞資關(guān)系和分配關(guān)系發(fā)生了變化,
使工人階級(jí)的生活狀況得到了一定的改善。
下列哪一項(xiàng)不屬于
這一變化的是(
)。
選擇一項(xiàng):
C.
工人大會(huì)具有生產(chǎn)的最終決定權(quán)
題目
14
題干
2.長(zhǎng)期以來(lái),
美國(guó)等西方國(guó)家向外“輸出民主”,
進(jìn)行了一系列爭(zhēng),
中東地區(qū)戰(zhàn)亂不止,
許多國(guó)家政局動(dòng)蕩,
宗教和政
治派別沖突不斷,
致使經(jīng)濟(jì)凋零,
民不聊生。
下列哪一項(xiàng)不屬于這種戰(zhàn)爭(zhēng)(
)。
選擇一項(xiàng):
A.
第一次世界大戰(zhàn)
題目
15
3.經(jīng)濟(jì)全球化猶如一把雙刃劍,
它在產(chǎn)生積極效應(yīng)的同時(shí),
也帶來(lái)了消極和負(fù)面的影響。
下列哪一項(xiàng)不屬于其消極影響
(
)。
選擇一項(xiàng):
B.
資金、
技術(shù)等生產(chǎn)要素可以在國(guó)際社會(huì)流動(dòng)和優(yōu)化配置
題目
16
4.列寧在《帝國(guó)主義是資本主義的最高階段》
一書(shū)中曾指出,
資本主義發(fā)展到帝國(guó)主義,
具有五個(gè)基本特征。
其中,
不
包括(
)。
選擇一項(xiàng):
B.
壟斷資本獲取一般利潤(rùn)
題目
17
5.關(guān)于第三次科技革命,
下列說(shuō)法不正確的是(
)。
選擇一項(xiàng):
D.
以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志
題目
18
6.關(guān)于壟斷,
下列說(shuō)法不正確的是(
)。
選擇一項(xiàng):
A.
資本主義由自由競(jìng)爭(zhēng)階段發(fā)展到私人壟斷階段,
這是壟斷的最高形式
附電大報(bào)名咨詢(xún)事宜
電大報(bào)名時(shí)間,電大報(bào)名時(shí)間一般是什么時(shí)候
電大全稱(chēng)是中央廣播電視大學(xué),現(xiàn)在國(guó)家更名為國(guó)家開(kāi)放大學(xué),是屬于成人繼續(xù)教育提升方式之一,很適合在職人員學(xué)習(xí)。有人會(huì)問(wèn):電大報(bào)名時(shí)間,電大報(bào)名時(shí)間是什么時(shí)候?,F(xiàn)在湖北人力資源開(kāi)發(fā)網(wǎng)周老師就針對(duì)電大報(bào)名時(shí)間做以下介紹:
一、電大報(bào)名時(shí)間
關(guān)于電大報(bào)名時(shí)間是每年有兩次機(jī)會(huì),分為春季和秋季,春季是3月份之前報(bào)名,秋季是9月份之前報(bào)名。有時(shí)候也有補(bǔ)報(bào)機(jī)會(huì),一般春季會(huì)延長(zhǎng)到4月份,秋季有時(shí)候會(huì)延長(zhǎng)到10月份。建議大家在選擇報(bào)考此學(xué)校的時(shí)候肯定是提前報(bào)名會(huì)好些,不要就卡在3月和9月的報(bào)名截止點(diǎn)。電大報(bào)名時(shí)間全國(guó)各地也都是一樣的時(shí)間,沒(méi)有地區(qū)差別。
二、電大有哪些報(bào)考條件:
1.本科
(1)具有國(guó)民教育系列相同或相近專(zhuān)業(yè)高等專(zhuān)科(含專(zhuān)科)以上學(xué)歷者。
(2)護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)僅限于護(hù)理學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)、持有護(hù)士執(zhí)業(yè)資格證書(shū)的在職在崗衛(wèi)生技術(shù)人員。
2.專(zhuān)科
(1)普通高中、職業(yè)高中、技工學(xué)校和中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校畢業(yè)生?!耙淮逡幻髮W(xué)生計(jì)劃”試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)招收普通高中、職業(yè)高中、技工學(xué)校和中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校畢業(yè)的農(nóng)村青年。
(2)護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)僅限于中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校畢業(yè)、專(zhuān)業(yè)對(duì)口并持有護(hù)士執(zhí)業(yè)資格證書(shū)的在職在崗衛(wèi)生技術(shù)人員。
(3)藥學(xué)、藥品經(jīng)營(yíng)與管理專(zhuān)業(yè)僅限于在職衛(wèi)生、醫(yī)藥行業(yè)技術(shù)人員。
三、電大有哪些熱門(mén)專(zhuān)業(yè),熱門(mén)專(zhuān)業(yè)如下:
1、本科:土木工程、會(huì)計(jì)學(xué)、行政管理、學(xué)前教育(學(xué)前教師教育方向)。
2、專(zhuān)科:法律事務(wù)、小學(xué)教育、學(xué)前教育、計(jì)算機(jī)信息管理、工商企業(yè)管理、會(huì)計(jì)、行政管理、建設(shè)工程管理、機(jī)電一體化技術(shù)、護(hù)理學(xué)。
國(guó)家開(kāi)放大學(xué)屬于成人教育嗎?
國(guó)家開(kāi)放大學(xué)屬于成人教育高校,與我們平時(shí)所說(shuō)的全日制高校有很大的不同:國(guó)家開(kāi)放大學(xué)不招收全日制學(xué)歷教育的學(xué)生,只面向成年人招生,且采用的是網(wǎng)絡(luò)教育的這種學(xué)習(xí)形式。加上有些小城市管理比較混亂,有人將其比作為花錢(qián)買(mǎi)證。因此國(guó)家開(kāi)放大學(xué)雖然也是國(guó)家認(rèn)可的成人學(xué)歷教育高校,但是許多在職者在報(bào)考的時(shí)候就會(huì)比較猶豫。如果有其他的選擇,那很少有人會(huì)選擇國(guó)家開(kāi)放大學(xué)。國(guó)家開(kāi)放大學(xué)文憑不被認(rèn)可是不可能的,但耐不住這個(gè)模式選擇的人少啊。
1.適合全職的工作者,因?yàn)檫@類(lèi)型的人需要工作,并且很難抽出時(shí)間每一天都進(jìn)行學(xué)習(xí),而國(guó)家開(kāi)放大學(xué)就可以做到隨時(shí)學(xué)習(xí),隨時(shí)播放學(xué)習(xí)視頻,不受地域的時(shí)間限制;
2.已經(jīng)有一定學(xué)歷的在職人員,希望利用業(yè)余時(shí)間攻讀第二學(xué)歷以便跨專(zhuān)業(yè)就業(yè)的;
3.參加普通高考、高職招生統(tǒng)考落榜,有堅(jiān)定成才目標(biāo)和學(xué)習(xí)毅力的考生,電大是其不錯(cuò)的第二選擇;
4.具有高中同等學(xué)歷,因某些原因?qū)е聸](méi)有或不準(zhǔn)備參加高考的,而希望直接接受高等教育的學(xué)生也可以選擇電大的教育;
5.在全國(guó)各地職高、中專(zhuān)、中技應(yīng)屆及往屆畢業(yè)生中,希望不經(jīng)過(guò)全國(guó)普通高考考試而直接接受大學(xué)教育的學(xué)生們;
6.家庭貧困的學(xué)生,高考后由于大學(xué)收費(fèi)高,負(fù)擔(dān)不起,而選擇支付較少學(xué)費(fèi)的電大的學(xué)生群體;
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