流体力学基础知识范文
时间:2023-12-21 17:18:42
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篇1
关键词 专业基础课 教学模式 改革与实践
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)05-0001-03
专业基础课是在学生掌握一定文化知识的基础上,根据专业需要,把有关知识向深度拓展,从而为学习专业课和从事专业工作提供理论和技术准备。专业基础课教学效果的好坏直接影响到专业课的学习,影响学生的认知水平、自主学习和解决问题能力的培养。进一步限制了学生利用专业知识解决实际问题并创新的能力,不能满足企业和社会的需要,从而严重影响了毕业生在社会上的竞争能力。
专业基础课教学效果取决于两方面:教学内容和教学模式。其中,教学模式是把教学内容传递给人才的主要途径与渠道,主要解决“怎么教”的问题。随着新技术的不断涌现,在专业基础课中涉及的学科越来越多,内容越来越复杂,如何提高专业基础课的教学效果,培养出具有创新能力的应用型人才,是教学模式改革的目的。
为此,本文根据多年的《流体力学》教学经验、结合调查研究,以《流体力学》教学模式的改革与实践为例,探讨了专业基础课教学模式的改革措施。
一、研究方法、思路
1.研究的方法
为了弄清当前《流体力学》教学模式的弊端,首先对已毕业的学生进行了调研,了解流体力学在实践中的应用情况、对《流体力学》在教学方面的建议。然后,根据建议对《流体力学》的教学模式进行改革并实施;最后,调研改革后的教学模式的教学效果。
2.调查问卷的指标体系
调查问卷设立了四个指标:(1)教学内容;(2)教学方法;(3)教学手段;(4)考核方式。其中,教学内容的调查是从《流体力学》中一些公式的来历、运用出发,目的是弄清学生对流体力学教学内容的理解情况,教学内容是否纳入了有关的新理论、新技术、新成果和新动态,是否与实际需要紧密结合。教学方法的调查是学生上课时的态度、课堂气氛等内容,目的是弄清当前的教学方法是否体现了学生的主体地位、调动了学生学习的主动性、培养了学生的创造能力;教学手段的调查是根据学生的试验和实践成绩及对生活中流体力学应用实例的认识进行的,目的是弄清当前的教学手段存在的问题;考核方式的调查内容包括学生的卷面分数、实践与实验成绩、创新能力,目的是弄清当前的考核方式能否反映学生的学习成绩。
二、调研结果与分析
1.教学效果的影响因素
从图中可看出,影响《流体力学》教学效果的主要因素是学生的基础知识、教学方法及考核方式、学生的学习态度、实践与实验环节,分别为30%、22.5%、24%、20.6%,这几种因素可以分别归属于教学内容、教学方法、教学手段及考核方式。因此,《流体力学》的教学效果可以通过教学内容、教学方法、教学手段及考核方式的改革而提高。
2.教学模式的改革与实践
①教学内容的改革与实践
调查结果显示学生基础不扎实、内源性的学习动力不足是影响《流体力学》教学效果的重要因素,对教学内容进行改革势在必行。
针对学生基础不扎实影响教学效果的问题,课题组认为可以从以下两方面进行提高:首先从基础课的教学着手。教学内容上多介绍一些基础课的应用例子,要纳入最新研究成果,使学生认识到基础课的重要性,狠抓学生的学习成绩,夯实基础。其次,专业基础课老师上课时用到相关的基础内容时,要求学生提前复习相关的基础课内容,并在上课时和学生一起复习巩固此部分基础知识,加深学生对专业基础课的理解,使基础知识和专业基础知识密切联系在一起。
针对学生学习对待专业基础课的态度不积极、缺少内源性的学习动力的问题,专业基础课教师在教授专业基础课时,教学内容要不断改革和完善教学内容,将枯燥的专业基础知识及时与反映本学科领域有关的新理论、新技术、新成果和新动态联系起来,始终保持与国内外先进技术水平的同步增长,避免教学内容和实际需要脱节;强调专业基础课在本专业的专业课学习、研究生招生考试等方面的重要性,在学生心目中树立学好专业基础课的必要性;引导学生关注本专业的发展动向,发现专业基础课在生活中、工程中的应用。
教学内容改革的具体做法是:上课前,老师给学生布置收集本节课的应用实例、复习本节课涉及到的基础知识理论,比如介绍“作用于平面的液体压力”一节的内容时,给学生布置复习“静面矩”“惯性矩”等基础知识。与此同时,教师也查阅文献收集实例,并积极开展相关实验。例如,用吸管和塑料瓶做虹吸演示,印证专业基础课理论,丰富课堂内容,活跃课堂气氛,调动学生的积极性;课堂内容也通过工程实例与专业的发展联系起来,拓展专业基础知识与专业课的关系,使学生明白学习的目的与作用。例如,在介绍《流体力学》中沿程阻力与局部阻力部分内容时,可以举出其在《流体输配管网》《暖通空调》等专业课程设计时的应用。
②教学方法的改革与实践
传统“技术性”的教学方法以老师、课本为主,学生处于被动地位,忽略了学生在学习中的主体性,在不同程度上压抑或阻碍了学生的个性发展,扼杀了学生的创造力。教学方法的改革应体现学生在教学中的主体地位、参与作用,教师处于辅助地位,在教学中起指导作用。
在《流体力学》教学中,主要采用了“研讨式”和“互评式”的教学方法。“研讨式”教学方法是讲完某一知识点之后,设计一些难度适当的问题进行讨论,比如,学习了恒定总流的能量方程后,组织讨论“水从高处往低处流”的问题,由于学生群体的年龄层正是处在好奇心和探究热情十分旺盛的阶段,因此讨论比较激烈,既能够了解本节内容、激发学习兴趣,也培养了学生的创新思维能力。在“互评式”的教学方法中,采用作业互批互评或对某个同学的作业进行分析、点评,让学生主动认识到常犯的错误,加深印象,同时在学生中形成比较、竞争的局面,共同增进知识。
③教学手段的改革与实践
学生学习的动力不足、动手能力差的原因之一是教学手段不能与时俱进。当前的学生以“90后”为主,他们生活在网络时代,信息量大、知识面广,喜欢自主展示思想,通过争论和碰撞形成观点,摸索新的思路和方法,不喜欢只依赖课本和板书的教学手段。为此,加强了实践教学、注重多媒体在教学手段的应用。例如,为了提高学生对“卡门涡街”的理解,带领学生科技馆参观,使学生切实认识到流体力学在现实生活中的应用,提高学生学习的兴趣;同时多媒体图片进行展示,使教学内容更直观、更易理解和吸收。在课外,通过网上答疑、作业展示等增加沟通渠道,达到良好的教学效果。
④考核方式的改革与实践
目前,大多采用教考合一的考试模式,内容僵化,期末卷面分数是学生学习这门课的成绩。这种方式不能真实地反映学生掌握专业基础知识的情况,不利于提高教风、改善学风、提高教学效果。
为此,对《流体力学》的成绩考核的内容和方式进行了改革,在试题内容上,去掉了死记硬背的内容,如名词解释等,紧贴实践,形式灵活多变;由于授课过程中采用了提高学生主体地位的“讨论”“互批”等教学方法和手段,学生的成绩不仅仅是卷面分数,应该把学生在课堂讨论中的表现、作业情况作为期末成绩的组成部分。
3.教学模式改革与实践的结果
教学模式改革前后的教学效果如表1。
从表1中看出,通过对教学内容、教学方法、教学手段及考核方式的改革与实践,改革后的教学模式具有以下特点:
(1)提高了学生在专业基础课学习中的主体地位,提高学习的主动性。
(2)提高了学习兴趣,明确了学习目的。学生收集与专业基础知识有关的新理论、新技术、新成果和新动态,能够对专业基础知识的运用有一个全面的认识,提高他们学习的兴趣,明白为什么学习;教师收集资料能够跟上学科、专业发展的前沿,为授课内容注入新鲜内容。
(3)增加实验和实践的比例,加强了专业基础课与专业实践的联系,增强学生的感性认识,突出学生的主体地位,提高了学生动手操作的能力、运用专业基础知识发现问题、分析问题及解决问题的能力,进而提高了他们的创新能力。实验及实践成绩的提高并不显著,主要原因是经费不足、实验设备没有改进,教学环节没有完全与新的教学模式相匹配,综合结果,影响了学生的实验和实践成绩,这也是教学模式进一步改进的方向。
篇2
关键词:流体力学;教学改革;现状;思考
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-01-0148-01
流体力学是土建类专业的一门专业基础课,也是全国勘察设计注册工程师基础考试必考科目。流体力学作为力学的一个重要分支,主要研究流体在静止或运动时所遵循的基本规律及其在工程中的应用,是高等学校众多工科专业的必修课。流体力学也是一门理论性和工程实际意义都较强的课程,具有理论不易掌握、概念和方程较多且易混淆、对学生高等数学知识及综合分析和处理问题能力要求较高等特点,与枯燥、繁多的理论以及教学时数的减少形成了尖锐的矛盾。因此,寻求一种新的有效的教学手段,视听结合,充分发挥多媒体教学的优越性,加大课堂教学的信息密度和知识密度,拓宽课堂教学的新思路成为必然。
一、流体力学课多媒体教学现状
根据在流体力学教学中应用多媒体课件的情况来看,多媒体课件的应用使单位时间内教学内容大为增加得到公认,但对教学效果的看法反映并不一致。为了解使用多媒体课件的教学效果,我们两次发出不记名问卷。其中一次让学生给打分,30名同学中认为现在使用的流体力学多媒体课件有较大帮助和有所帮助的各有10名,合计占67%。经讨论分析,多媒体课件之所以会出现授课效果不佳的情况,主要是因为在课件的制作和使用的过程中,存在如下这些“问题”:
1.原有课件的制作和应用没有充分体现以学生为主体,只是将教师从粉笔、黑板中解放出来。有些章节内容单调甚至照抄课本内容,成了文本教材的电子化;有些则忽略了教学内容的连贯性和逻辑性。
2.多媒体课件中,图片、动画的选择不符合整体教学的安排。要么简单拼凑,造成课件的形式缺乏多样性;要么将简单的问题复杂化,缺乏合理的思路,其结果是大量的图片分散了学生的注意力,浪费了时间,造成教学质量下降。
3.课件包含知识过多,文字描述繁琐。为了让学生能够在有限的课时内学到更多的知识,教师过于扩大多媒体课件的知识量,造成了屏幕上显示的内容过多、讲解时屏幕翻滚过快,学生对教师所讲授的内容没有留下印象,也不知道大量的知识点该从何处着手记录,导致学生不容易跟上教师的思路,不易复习。
4.课件内容“乏味”,不能吸引学生注意力。部分课件内容陈旧,有些内容与讲课内容结合不紧密,还有一些音像不够清晰,影响视听效果。
二、课程多媒体教学改革的思考
1.总方案设计。通过问卷调查及调研等方法,对流体力学多媒体教学的需求性、优缺点、教学效果等方面进行全面分析。调查研究存在于各个主要教学环节中的问题,并进行汇总分析,以确定出总体方案。
2.教学设计。根据《流体力学》教学目标,对教学内容、教学方法和教学过程等方面进行安排,建立课程层次结构。多媒体课件内容的选取要以教材为蓝本,从实现教学目标、完成教学任务的需要出发,但又不能为课本所束缚,要充分增加课件的含金量。一个优秀的课件不能只是教材的幻灯片演示,而应该增加它的生动直观的作用,因此教材内容的选取很关键。随着对课件制作认识的提高,我们做课件的每一部分时,都应该做到心中有数,对于每一页面的制作都要做到精益求精,这样做出的课件才能流畅的运行。
3.结构设计。设计合理的流程,使教学内容通过多媒体课件的方式表现出来。多媒体教学摆脱了黑板加粉笔的呆板表现形式,依赖于大量的多媒体素材,把以往受时间和空间限制的内容搬进课堂,体现了其特有的优势。素材的选取依授课内容而决定。制作课件时,老师本身就是一名导演,怎样把“演员”(即素材)放到适合的位置,并使它表演得出色,全部依赖于导演的水平。因此教师要吃透教学内容,在参透文字稿本的基础上,反复构思,进行创作,设计出符合教学的课件来。
4.版面设计。设计技术性、艺术性以及应用性良好的版面,提高课件的教学效果。课件制作过程要求熟悉电脑的基本操作、掌握相关软件的使用方法。做课件并不是说我只要掌握了课件制作软件的使用就可以了,它需要多种软件协同工作,比如图像制作、声音录制、文字编辑、动画制作等等,所以要求我们平时注意多学一些操作方法,或在计算机专业人员的配合下共同完成课件的制作,以使课件不仅具有教学内容的教育性、科学性,而且要有课件的技术性,艺术性。
5.收集使用反馈意见。为保证课件的正常使用,还需要多次测试,以便能够发现课件在运行当中存在的问题,及时修改,不断完善。一个课件的好与坏,只有通过实践才能真正得出结论。课件制作完成后,应用于课堂教学,然后根据学生的反馈信息,再将课件加以修改,从而使其达到最优。如果制作的课件引不起学生的兴趣,在课堂上起不到应有的效果,那么这样的课件无疑是失败的。因此还需要不断地对课件进行修改、完善与升级,使之更加适合教学的要求。
根据《流体力学》课程教学内容的特点,精心设计、制作多媒体素材,集图、文、声、像的综合表现功能,融教育性、科学性、艺术性、技术性于一体的课件,可以有效调动和发挥学生学习的积极性和创造性,最大限度地发挥学生的潜能,强化教学效果,提高教学质量,从而促进大学生对流体力学基础知识的掌握和应用,并提高利用所学知识解决实际问题的能力。
参考文献
篇3
关键词:工程流体力学;教学改革;探索与实践
Research and practice of teaching reform mode of engineering fluid mechanics
Li Xiaochuan, Huang Xiangyong
Yangzhou university, Yangzhou, 225127, China
Abstract: Engineering fluid mechanics is the specialized fundamental course of thermal energy and power engineering (TEPE) specialty. According to present situation in engineering fluid mechanics teaching, the new ways of teaching reform about this curriculum are put forward in this paper on the basis of in—depth research and analysis of the main problems existing in the teaching practice.
Key words: engineering fluid mechanics; teaching reform mode ; research and practice
工程流体力学是热能与动力工程专业重要的专业基础课,主要研究流体静止和运动的力学规律及其在工程技术中应用的学科。作为一门重要的专业基础课,本课程不仅为学生学习后续专业课提供必备的基础理论知识,也为从事热能利用的有关专业技术人员从事专业技术工作和科学研究工作提供重要的理论基础。工程流体力学课程在理工科教学体系中具有重要地位,由于多方面的原因导致课程的教学效果不是很理想,教师难“教”、学生难“学”已经成为师生的共识。因此,当前新形势下积极思考和探索工程流体力学教学改革方法对改善课程的教学效果、提高学生的培养质量具有重要意义。根据本学院学生的教学现状,从工程流体力学课程教学中“教”与“学”方面的改革进行一些思考和探索。
1 教学中存在的主要问题分析
为了有针对性地提出工程流体力学课程的改革思路,笔者对本学院热能与动力工程专业和建筑环境与设备工程专业本科二年级的学生进行了调研,主要从课程本身的特点、教师“教”和学生“学”方面对教学质量的影响进行了调查、分析和总结。
1.1 工程流体力学课程本身特点
工程流体力学课程包括理论教学和实验教学两方面的内容,课程涉及的知识面比较广泛,高等数学、大学物理、工程热力学等,尤其对学生掌握经典力学和高等数学的要求较高。此外,工程流体力学课程本身研究对象是流体,研究对象不具有固定的形状、研究理论比较抽象、经验公式繁多且推导过程复杂不易理解。以上特点导致了本课程教师难教、学生难学,教学效果不理想[1]。
1.2 教师“教”的方面
从教师“教”的方法和手段来看,不能根据当今大学生的特点进行教学、调动学生的学习热情、激发学生的学习兴趣是造成教学效果不理想的主要原因,主要表现在以下几个方面:(1)教学方法单一、教学手段落后,教师上课自己沉浸于“讲”课的过程,单方面向学生“传授”知识,而不顾及学生“听”课的感受,忽视了教学过程中“教”与“学”之间的互动性。这种教学方式造成的危害是逐渐使学生丧失了学习的主动性和与教师交流的动力,在这种情况下,教师无法得到学生的反馈信息,从而影响教学水平的提高。(2)教学内容老旧,讲课内容局限于教材本身,没有或很少对课本知识进行扩展、结合现实生活中的实际现象进行举例说明,理论与实际脱节,导致学生不知道学习本门课程能够解决什么问题、如何解决问题的疑问。(3)过于依赖多媒体课件授课,板书很少或者摒弃板书。学生反映这种授课方式速度偏快,不利于对基础知识、公式等内容的理解和消化。此外,某些教师的课件仅仅是对板书的复制,课件的制作质量不高,无法体现多媒体教学的特点[2]。(4)学生课业繁重以及新校区位置偏远带来的交通不便,导致教师在课后几乎没有时间对学生进行指导。
1.3 学生“学”的方面
通过调查发现,在学生“学”的方面存在以下问题:(1)学生普遍存在学习上怕吃苦、自制力较差、学习态度浮躁的现象。(2)在上课前不提前预习本次课程所讲述的内容。(3)课堂上不能集中思想认真听课,课下提不起兴趣认真复习、做作业。
2 教学改革模式的探索与实践
篇4
关键词:流体力学;课程教学;课程考核;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)17-0091-03
《流体力学》是我校环境工程专业一门重要的基础理论课程。流体力学是应用力学的一个分支,它以物理学为基础,力学为依据,以数学、科学实验及计算机为工具,研究流体平衡和运动的基本规律,以及流体与固体的相互作用力。作为一门实用的工程科学,流体力学有比较完整的体系,它不但可以独立解决一些工程实际问题,而且可以为学习多种工程专业课打下必要的基础。其任务在于使学生掌握流体力学的基本理论、基本计算方法、基本实验技能以及在工程实际中的初步应用。通过该课程的学习使学生初步具备分析和解决实际流体力学问题的能力,并对后续专业课程的学习以及将来从事相关专业的工作和科研打下良好的基础。多年来,流体力学的教学内容主要是经典的流体力学理论和传统的实验分析方法,偏重于理论分析,教学内容比较抽象和单一,不能反映当前流体力学学科发展的趋势,不利于拓宽学生的知识面、提高学生的学习能力和创新能力。具体可以概括为以下几点:
1.流体力学的教学大纲不适应高等教育改革发展的需要,对教学目标和教学基本要求的定位不准,与培养目标的要求不太一致。
2.流体力学教学与环境工程其他专业课程结合不紧,导致许多毕业生在从事环境工程过程中感觉到流体力学对环境工程的指导作用不明显。
3.流体力学中的部分概念与化工原理中的内容相重复。
4.流体力学教材中缺乏反映近代科技成果的新内容和流体力学的新发展,与现代科学技术的发展联系不紧密。
5.教学方法和教学手段没有考虑到学生主体。
6.流体力学教学中没有引入演示实验,将其中抽象的物理过程和物理图像形象化、直观化,学生不容易深刻理解和掌握。
7.成绩评定形式单一,不能全面地考核学生所学知识和综合运用知识的能力。考核形式基本上是通过学期末的一次性闭卷考试完成,试卷题型也大都为考察课程主要知识内容点的选择题、填空题、计算题、证明题等,这种考核形式有引导学生死记硬背的倾向,缺乏对学生综合应用能力与创新能力的考核。
这些问题的存在导致在学生心目中,流体力学似乎没有其他专业课重要,是一门可学可不学的课程。因此,传统的教学大纲、教学内容、教学方式、成绩评定不能适应流体力学教学的需要,必须进行适当地改革,构建面向工程的教学体系,注重实践环节训练,搭建能力培养平台,建立更科学的考核机制,以适应形势的变化发展。目前,我国高校所使用的流体力学教材主要有毛根海编著的《应用流体力学》、李玉柱、苑明顺编著的《流体力学》、丁祖荣编著的《流体力学》、汪楠、陈桂珍主编的《工程流体力学》。我校选用汪楠、陈桂珍主编的《工程流体力学》作为指定教材。2012年,在认真梳理流体力学、化工原理及环境工程相关学科教学内容与环境工程专业培养目标的基础上,对流体力学教学大纲进行了修订、对教学手段进行改进,制作完成了与汪楠、陈桂珍主编的《工程流体力学》相配套的多媒体课件,并在教学中投入使用,取得了良好的教学效果。
一、修订教学大纲
根据环境工程专业培养目标修订原有的教学大纲,使教学目标的工科特色更加明显。
二、改革教学内容
1.删减与化工原理重复的内容,对这部分知识点,把讲授的重点放在深化和提高上。
2.将流体的物理性质、静力学、动力学、水头损失和水力计算作为教学的重点。
3.大幅增加适应环境工程实践需要的内容,引入一些环境工程案例,让同学们未进入社会就能体会到流体力学对环境工程的指导作用
三、改革教学方法
新生入学开始就召开师生见面会,让学科负责人讲解专业培养方案,有经验的教师教授如何进入大学里的学习状态,引导新生尽快适应大学的教育环境和人文环境,树立全面人才培养的理念以及与之对应的教学模式、考核体系等内容。让新生对自己的大学生活作全局规划,从获得知识、提高专业技能的方式方法上不断开拓思维,寻求自己的努力方向。改变传统的“注入式”传授知识的教学方法,采用注重培养实践能力的教学方法,针对具体教学内容,灵活采用内容讲授、课堂讨论、双向交流、问题思考、习题训练、器材设计与制作、企业观摩考察等多种形式,使学生能较好地掌握流体力学的基本概念、基本规律,掌握分析解决流体力学问题的方法和思路,并使解决问题的能力得以提高。每次上新的章节时,先提出一些与环境工程实践密切相关的问题,然后告诉学生这一章节要学习的内容,通过这些内容的学习,就可以运用所学的相关知识解决这些实际问题,让学生带着问题学习,就不会盲目地学,激发学习的兴趣。如在流体的物理性质一章导入的阶段提出“为什么经验丰富的司机,总是要发动机预热一段时间后才开始行驶”?在流体静力学章节以“为什么点滴吊瓶的液体逐渐减少时而药液的流速却不变”?流体动力学中以“为什么飞机的头部有一根长长的针状物”等来导入。学完一个章节后,再告诉他们由于课堂教学时间有限,还有很多问题的解决需要更多的知识,引导大家自学。特别是课程教学已经过半以后,学生的基本流体力学知识有些储备后,要鼓励、启发、指导有兴趣的同学做一些拓展性的学习和思考,参与老师的科研或自己做些发明创造,如教学模具、实验器具等科技作品,培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。这时我会带些有兴趣的同学到污水处理厂、环保科技公司去参观考察,了解企事业的技术需求和科技难题,和同学们一起思考探索问题的解决方案。针对流体力学中的概念和规律比较抽象和枯燥的特点,采用多媒体辅助教学与传统教学方式相结合的教学手段,综合运用图像、文字、动画等展现图文并茂的教学内容,运用视觉效应加强教学效果、扩大知识面。例如,流体动力学章节中讲述流线的性质时,我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里纳凉的图片。洞穴靠下风口堆了一个土包,外面凉爽的风能吹进洞穴,若下风口没有土包,凉风进不去。以这种生动的形式展现课程内容,而不是简单地播放幻灯片。学生不仅学到了知识,而且感受到知识的生动有趣性。对于重点内容,要严格进行板书推导,一方面有利于学生理清思路;另一方面,有利于培养学生严谨的科学作风,不能简单地把热热闹闹当做生动有趣。对一些工程或生活中碰到的案例或常识,也不太容易做课堂实验时,可以通过一些课件来模拟。将理论知识与视频、动画、工程案例、生活常识相结合,调动了同学们的学习激情,使其从被动式听课转变为主动式欣赏知识。如在流体动力学章节,我引入了美国南北战争时期的彼得斯堡战役的一段视频:讲述一个叫普莱曾茨的士兵,运用流体力学知识解决地道通风的问题,巧妙地将叛军的防御阵地炸毁。这些视频、动画、案例中的氛围、情景不仅启发了他们的思维,更让他们享受到听课的乐趣,激发了其学习的积极性。
四、引入演示实验
整合现有的实验中心、环境工程实验室、环境科学实验室的资源,自行搭建或购置一些演示实验装置,将演示实验引入流体力学课堂,使流体力学中抽象的物理过程和物理图像变得形象、直观和可信,使教学内容更有表现力,便于学生深刻理解和掌握。若暂时没有条件,也要积极引入一些相关实验或实例的视频,播放给同学们学习。如伯努利方程式是流体力学教学中的一个难点,非常抽象。因此,在学习这部分内容时,我就在课堂上做些表面上看起来匪夷所思的实验,但却可以用伯努利方程式很容易解释这种现象。例如嘴用力吹一个漏斗,乒乓球而不落地。学生非常惊诧这个现象,立刻想知道为什么会这样,学习的积极性立刻被调动起来。然后在黑板上画出示意图,再用伯努利方程式解释,学生就会理解透彻、记忆深刻。
五、加强素质拓展
鼓励学生积极与工程、生活、生产实际相结合,制作小发明小创造,参与科学研究、社会调查等。如在教学过程中,我多次组织学生参与各类科研论文大赛、发明大赛,取得了不错的成绩。通过这些锻炼,不仅加深了学生对课程的理解,更重要的是培养了学生的能力,增强了学生的自信心。积极组织学生参与本科生创新创业训练计划、优秀毕业论文培育计划、大学生科研论文大赛、大学生专利发明大赛以及环境与健康协会等;参与污水处理厂、环保部门、环保企业及各类生产单位的科研、生产工作。通过创建实习基地、培训基地、现场调研、技术咨询、项目合作等形式,获得与流体力学有关的技术难题。再以这些问题为范例,通过现场考察、技术交流、故障诊断、问题分析、解决方案、实施效果等环节,供学生学习参考。不仅解决了工程实际问题,而且开阔了学生的视野。让学生预先进入工作角色,以业务需求带动求知欲望。只有在实际工作中,学生才能对专业知识的应用、交叉学科之间的作用以及教学科研的关系有越来越明晰的认识,对于专业课程的学习重点、专业知识的获取有更明确的思路。
六、改革考核方法
教学内容、教学方法与教学手段的改革,必须与课程考核方法的改革相配套。为了提升考核环节对于人才培养的支撑度,推动教学理念与内容、方式与方法的变革,切实发挥课程考核对教学效果的检验与评价作用,我校于2011年制定了本科生课程考试管理办法,2013年制定了全面提高本科教学质量的实施意见,2014年学校启动教学考核改革试点工作,《流体力学》是我校第一批立项的课程考核改革试点课程。在新的考核方案中,我更加注重学生对基本概念、基本规律的理解,学生分析、解决实际问题的能力。实行过程化考核、多种形式的考核。全面考察学生对知识的掌握程度、概括能力和综合应用水平。可以单元测试时采用开卷考试,期末考试采用半开卷考试,试题有一半是自己出的试题。考核试题中的开发性试题就是用所学流体力学知识解释、处理日常生活、工程中的现象等。
1.丰富考核方式。紧扣课程目标,选择能够全面衡量学生学习效果的考核方式。将笔试、讨论、口试、项目设计、调查报告等多种形式相结合,将知识理论识记的考察与分析解决问题能力的检验并重,对学生进行系统地评价。
2.强化全程评价。把课程考核贯穿于教学的全过程,将过程评价与终结评价相结合,设计不同阶段、不同方式考核的分值比例,对学生的学习效果进行有效评价,改变“一考定成败”的现象,扭转“期末突击死记硬背”的不良学风。过程考核在评定学生综合素质和能力的同时,加强了对学生学习态度等非智力因素的考察,分课堂表现和课下表现,各占总成绩的10%。过程考核成绩占总成绩的30%,期末考核占总成绩的50%。过程考核有章节考核、期中考核和归纳总结考核。章节考核分3次进行,考核形式为开卷,每次5分,满分为15;期中考核,考核形式为开卷,满分为10分。每次考核用两套试题,一半学生用A试题,一半同学用B试题,学生预先不知道自己拿到何种试题;归纳总结能力考核,学生根据自己对课程的把握、见解出一份合适的试卷,教师据此评分,满分为5分。期末考核的考试形式为半开卷(一张复习纸的开卷考试),试题范围覆盖教学大纲,没有课本中能直接找到的概念性记忆性试题,但又要熟记并灵活运用课本知识,强调知识的综合应用和实践运用。题型包括选择题、计算题、作图题、项目设计型和开放性试题。建立电子试题库,实行抽题组卷,实现教考分离。试题库中有一半是学生出的试题(由教师筛选出优质的试题,或稍作修改),一半为教师出的试题。
3.优化考核内容。以促进学生全面发展为原则,选择考核内容。在评定学生对基础知识、基本理论和基本技能的同时,突出对学生分析解决问题、动手能力及综合素质的考察。采用体现创新特点的考试题型,以适应学科专业与相关行业发展的新要求。坚持合理性原则,考核内容的选择符合考核课程目标的要求。理论知识考核的重点为课程知识体系中核心要点、基本原理的理解与运用;实践知识方面突出对操作流程的熟悉程度、实践结果分析运用能力的检测;综合素质方面的考察坚持以能否有效支撑专业发展为标准。课程考核综合考虑各方面因素,首先是课堂表现,即学习态度,考核实行扣分制,满分为10分。如上课旷课、玩手机、听音乐、交头接耳等,第一次扣1分,第二次扣2分,第三次扣5分,四次以上全扣。其次是作业考核,满分为10分。作业次数为7,交1次作业得1分,总作业次数分为7;质量分为3,视工整度、正确率给分。
4.畅通信息反馈。考核结果及时上网公布,学生可以查看自己的考核成绩,对自己前段时间的学习效果有一个清醒的认识,及时调整学习态度、学习方法,激发学生学习的主动性与积极性。切实发挥课程考核对教学效果的检验与评价作用,对教学内容与方式改革的推动作用,对学生学习投入的引导作用,促进本科教学质量的不断提高。在教学过程中,选择适当时机向学生征求关于教学方法、考试考核模式等方面的意见或建议,以及前段时间学习的感受,我再根据学生反馈来的信息,及时调整教学方法、手段、进度等,认真处理好教与学的关系。并根据学生的意见、可采纳程度、对教学的关注程度进行打分,并计入该门课程的平时成绩。
七、结束语
流体力学是一门系统性、理论性很强的应用力学课程,体现了力学、数学、物理等交叉学科在工程中的应用。因此,如何将知识传授与提高学生应用能力、培养学生科研意识、适应社会需求相兼顾,对于教师自身素质、教学水平和教学方法是一个严峻的挑战。以环境工程专业学生流体力学的工程应用能力及创新能力为目标进行教学改革,并对考核方式、内容、过程和反馈进行配套改革,推动教学理念、方法的变革。加强学生学习的积极性和主动性,对所学知识的理解和应用,真正掌握相关知识,为日后工程,科研和工作打下良好基础。
参考文献:
[1]王烨,李亚宁.流体力学实践教学改革网络体系的构建[J].力学与实践,2013,35(3):89-91.
[2]谢翠丽,倪玲英.工程流体力学本科课程引入CFD教学的探讨[J].力学与实践,2013,35(3):91-93.
篇5
论文关键词: 流体输配管网 时间安排 教学内容 学习方法
论文摘要: 《流体输配管网》是建筑环境与设备工程专业的一门主干课程,但目前却存在着授课时间安排不合理、授课内容急需调整等突出问题。因此。合理安排授课时间、对授课内容进行调整、使学生掌握科学的学习方法等是摆在任课教师面前的一项重要任务。
《流体输配管网》是建筑环境与设备工程专业一门主干课程,该课程将《空调工程》《燃气输配》《通风工程》《建筑给排水》《锅炉及锅炉房设备》《建筑消防工程》《工厂动力工程》等课程中的管网系统原理抽出,经提炼后与《流体力学泵与风机》中的“泵与风机”部分进行整合、充实而成。如何讲授好本课程,处理好本课程与其他专业课程之间的衔接问题,进而提高学生的学习兴趣和学习质量,是任课教师急需解决的难题。
一、授课时间安排方面存在的问题
以往,《流体输配管网》课程曾安排在第二学年第二学期,也有安排在第三学年第一学期与第二学期的。有学者与教师认为,这门课程是专业课程 ,应安排在第四学年第一学期 ,这样可以让学生在学习过各专业课程之后集中学习管网理论知识 ,达到使学生融会贯通并激发学生的想象力与创造力的目的。
l将本课程安排在专业课程学习之前存在的问题
《流体输配管网》包括“泵与风机理论基础知识”“管网系统组成”“管网系统设计理论”及“管网系统调节理论基础知识”等主要内容。将本课程安排在《流体力学》课程之后、相关专业课程之前,与专业基础理论课程《传热学》《工程热力学》与《热质交换设备》等放在同一学年授课,优点是提前学习“泵与风机理论基础知识”“泵与风机和管网的匹配”等主要内容,可以为后续的专业课程学习带来方便 ,因为学习专业课程需要学生具备一定的泵与风机理论基础知识。
将本课程安排在专业课程学习之前存在的问题是,在讲授 “流体输配管网系统类型及装置”“流体管网水力特征与水力计算”等内容时学生普遍反映,虽然课程理解起来不难.但要将课程前后内容联系起来达到融会贯通却十分困难,原因主要有两点:一方面,学生对管网系统还十分生疏,没有前期专业课程的铺垫便突然要学习管网类型、装置及管网系统知识,对学生来说显然有困难,因而达不到预期的教学目的;另一方面,目前《流体输配管网》的授课主线不太突出,学习时需要学生具备一定的专业基础知识。
2.将本课程安排在专业课程学习之后存在的问题
针对学生反映的问题.笔者所在的教研组及时修正了教学计划,将该课程安排在第三学年第二学期 .从教学效果上来看还是很好的.但在其他专业课程授课过程中有部分学生反映 .由于缺少“泵与风机理论基础知识”.在学习“管网系统水力工况分析”与“系统工况调节”等内容时有一定的难度。根据这些问题,笔者所在的教研组决定将《流体输配管网》课程安排在第三学年第一学期,与专业课程同时讲授,并对其中部分章节的顺序和内容进行调整 实践证明,这种安排的优点比较突出。
3.对本课程授课时间安排的一些想法与建议
《流体输配管网》为专业课程,其目的就是让学生在学习过各专业课程之后集中学习管网理论知识,以使学生融会贯通,激发学生的想象力与创造力,提高学生的创新能力。因此笔者认为,本课程应该安排在专业课程学习之后,也就是应该安排在第四学年第一学期,然后将本课程内容灵活分为两大部分,分别在不同学年讲授,其中一部分是“泵与风机理论基础知识”.可以安排在第二学年第二学期专业课程学习之前或与专业课程同时讲授:另外一部分就是“管网系统及管网设计与管网工况调节理论知识”,可以安排在第四学年第一学期专业课程学习之后。
二、授课内容存在的问题
提高学生的学习兴趣,合理安排教学内容,对学生掌握本课程理论知识、提高解决实际工程问题能力具有至关重要的作用。因此笔者认为,本课程的授课主线与 目的必须突出、明确,与专业课程的衔接必须恰当。
1.对本课程授课章节顺序进行调整
本课程是在专业基础课程学习完之后开始讲授,或与主要专业课程的学习同时进行,或在主要专业课程学习完成之后进行,其主要基础知识是流体力学,流体力学内容已经包括了简单管路、复杂管路及环状管路组成与水力计算基础理论部分,学生对管网知识已有了初步的了解。因此.可以结合其他专业课程的需要,对授课章节顺序进行相应调整 ,以使授课主线与目的更加清晰 、明确 可以将第五章“泵与风机理论基础”、第六章“泵与风机与管网的匹配”、第七章“枝状管网水力工况分析与调节”中第一节“管网系统压力分布”等内容放在前面讲授.一是因为学生已经具备了掌握这些知识的能力,二是因为开设的其他专业课程需要学生首先具备这些专业理论基础知识。这样调整之后 ,有关管网类型、装置,枝状、环状管网水力计算与工况分析调节等内容即可放在专业课程学习之后或与专业课程同时讲授。从笔者这几年的教学实践来看,这种调整具有一定的优势。
另外,有学生反映,第二章“气体管网水力特征与水力计算”中第二节“流体输配管网水力计算的基本原理和方法”应单独列为一章,因为这一节的内容是气体与液体管网水力计算的基础理论知识,而这也是流体力学的主要内容。笔者认为这个意见提得较好,调整后可以使本课程授课主线更加突出与明朗。但笔者建议 ,可以将“流体输配管网水力计算的基本原理和方法”“枝状管网水力共性与水力计算通用方法”和“环状管网水力计算的基本原理与方法”相结合,列为单独的一章,这样设置更合理,也使授课主线更突出。
2.对本课程授课内容进行调整
《流体输配管网》是从各专业课程中将管网系统原理抽出经提炼后形成的课程,因而不可避免地会造成各门课程之间的冲突。笔者认为,本课程中“管网类型及装置”可在专业课程中讲授.“管网的水力工况分析及调节”应在本课程中讲授.这样可以更好地突出管网的水力工况分析与调节共性,使学生掌握不同管网设计、管网水力分析与调节的基本规律。
三、学习方法的问题
《流体输配管网》课程实践性、应用性较强,管网系统千差万别。因此 ,要想提高学生的学习兴趣 ,使学生牢牢掌握管网系统设计、管网系统调节基本原理和方法 。学习方法尤为重要。
有学生反映,这门课程理解起来并不难,但要将课程前后内容联系起来达到融会贯通却十分困难。笔者认为原因有两点:一方面,尽管管网系统千差万别,但管网系统水力特征、水力计算及管网调节理论分析却是流体力学的基本知识,都主要是一元稳定流动能量方程的运用 ,学生对这个基本规律的运用可以说是得心应手,无论是动力确定还是压力分布等都难不倒学生,因此“理解起来并不难”:另一方面 ,授课时间安排不合理 ,学生没有见过这个系统,分不清系统形式与系统装置的区别 ,这就使得学生上课时能够理解,下课后就忘记了。要想解决这个问题。笔者认为应加强两项主要教学工作:第一是加强学生对基本概念 、专业术语的掌握。第二就是加强实践教学,做到理论联系实际、实践与理论结合、课堂与实践结合。传统的实验台实验满足不了教学要求,因此教师在授课时应加强实践教学内容。如安排2~4学时或课后时间让学生参观不同类型的管网系统 .绘制管网系统图,找出系统设计合理 、不合理之处,校核泵 、风机与管网是否匹配。有条件的话还可以让学生自己动手调节管网流体参数,在管路系统中安装调节阀。通过实践 ,将课本知识上升到理论分析的高度 ,这样就能有效提高学生的学习兴趣和学习效率。
参考文献
篇6
关键词:全英文课程;计算流体力学;课程建设;研究生
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)33-0221-03
一、引言
伴随着经济全球化潮流,高等教育也在走向国际化。高校与国际接轨的能力决定了其吸引国外高水平师资和优秀学生的能力[1],进一步会影响到所在国的科技水平和国际形象。因此,全英文教学逐渐成为我国高校研究生教学改革的重点[2],并有制度化和常态化的趋势。在这种背景下,中国石油大学(北京)作为唯一一所教育部直属的石油类高等学府,已将国际化办学提升到了学校发展战略的高度[3],相继出台了聘请外教、接收来华留学生、提升教师国际化水平、推动全英文课程体系建设等一系列举措。作为这一体系中的一环,计算流体力学全英文课程在中国石油大学(北京)机械与储运工程学院的大力推进下已作为该院的第一门全英文课程开设起来。计算流体力学被选为机械与储运工程学院的第一门全英文课程与其学科特点有关。该院的油气储运工程、热能工程等专业无论在基础研究和工程应用方面都或多或少需要用到计算流体力学,且随着研究生培养质量的提高,研究生参加国际会议、发表高水平国际期刊论文、出国联合培养等涉外科研活动日益频繁。他们在这些活动中能否得到国际同行的高度认可,毫无疑问地取决于研究生是否能够用英语无障碍地与国际同行就专业领域、研究方向甚至日常生活等方方面面进行深入交流,包括英语的听说读写能力甚至更高级的英语思维能力。
然而,用英语进行科研活动对于母语非英语国家的学生来说是一大难题,尤其是我国学生长期处于单一汉语教学语境中,到了研究生阶段早已习惯了十几年的汉语教学。这使他们进入科研工作后也不由自主地倾向于阅读中文科技文献、撰写中文科技论文,大大局限了研究生的视野、局限了原创性成果的传播范围,也使他们在开会、毕业、出国、就业等压力下不得不使用英语表达其科研成果时,往往“张不开嘴”、“下不了笔”,即使勉力为之也经常词不达意,难以清晰准确地体现其科研成果的精髓,影响了与国际同行的交流效果。据笔者调查,大多数硕士生会用三分之一甚至更多的时间学习英语,博士生中能够自如地用英文撰写科技论文的人数也在少数,即使一些研究生通过了托福、雅思等英语考试,但是当其在生活和科研中使用英文时仍然感觉格格不入、困难重重。
出现上述问题的原因来源于两方面:一方面,我们给学生提供的教学、科研环境是全汉语的,与专业知识相关的词汇、概念、原理、定律等都只用中文讲授,使得学生在学习时已经先入为主地把知识与中文绑定了,不知道这些知识地道的英文表达是什么。另一方面,学生为了通过各种英语水平考试所进行的是泛泛的英语训练,由于缺乏应用背景,往往是考试结束没多久学生就把所记的词汇、语法忘光了,不知道如何把英语用到自己的专业中形成综合的英语能力。总之,学生在教学、科研、英语这三项活动中做的几乎是互不相关的三件事。
解决这一问题的途径之一就是把专业知识的教学环境改变为全英语,把英语有针对性地用到教学进而科研中[4]。因此,以“计算流体力学”全英文课程建设为契机,通过一系列的教学研究,希望探索出一条适合中国学生实际情况的、行之有效的特色全英文教学之路,切实提高研究生的专业英语的全面应用能力,进而提高其科研创新和国际交流能力。本文针对第一次开课所遇到的问题进行了初步探讨,为后续优化该课程的设置提供借鉴。
二、“计算流体力学”全英文课程课堂教学分析
为了切实分析出“计算流体力学”全英文课程的初次授课得失,以利于后续改进提高教学质量,仅从教师本身的经验体会进行归纳是远远不够的,需要来自学生的第一手反馈资料。因此,从课程的时间安排、教学材料的难度和组织、教学方式、考核方式4个方面对学习了该课程的37名研究生进行了问卷调查(选项间可以多选)。调查是采用网上下载问卷匿名填写的方式进行的,因此具有较高的可信度。
研究生课程与其他阶段学生的课程最大的不同在于要求在第一年即修完所有课程,为后两年研究工作的开展打下基础。其中大部分课程均集中在第一年的第一学期。新开的“计算流体力学”全英文课程的时间安排,实质上体现了与已有研究生课程的衔接关系以及学生的接受程度,而从学习者的切身体会去了解最为真实可靠。因此,问卷调查首先从课程的时间安排入手,结果示于图1中。45%的学生认为虽然课程时间安排得太紧凑但是有利于锻炼英语,也有20%的学生认为时间太紧而影响学习效果。出现这种情况的原因主要来自于该门课程目前的授课模式是从国外大学引进外教来讲课,外教在国外大学本身承担了科研和教学工作,因此只能根据其空余时间来华集中授课(2周),因此授课强度高。但是凡事皆有正反两面,集中高强度授课对于汉语课程或许不适宜,但是对于英语作为授课语言的课程反而会因为高频度的语言刺激而使学生较快掌握专业英语。这一点从45%的学生的正面评价即有所反映,从教师课堂上的观察也得出了相同结论,即从第2堂课开始学生已基本摆脱了第1堂课的完全听不懂的状态,掌握了基本的专业词汇,从第4堂课开始已有较多学生能和教师用英语进行专业知识的简单交流。另有15%的学生认为安排在第一学期较好因为有利于集中学习,20%的学生认为安排在第二学期较好因为需要一些知识准备。这两方面其实也是各有利弊。安排在第一学期可以和绝大部分研究生课程同时学习,减轻后续学习和科研压力;安排在第二学期可以在第一学期已经学习了张量、数值传热学等汉语环境的课程后有较为充分的知识准备,有助于提高全英文环境下的学习效果,毕竟对于外语来说,内容本身越熟悉越容易听懂[5]。
在教学内容难易度方面(图2),绝大多数学生(96%)反映教学内容偏难偏多,感觉课堂上应接不暇(25%)、课下需要较多时间消化吸收(43%),还有一些学生希望围绕几个难易适中、理论与实践结合的话题来展开(28%)。就这些问题,经过与外教的交流,发现外教已经降低难度并减少内容来授课了,这一调查结果恰恰反映出中外学生英语能力差别悬殊。在后续开课过程中要充分认识到这一差别,做到循序渐进,逐渐增加难度。另外,由于外教的学科背景与修习该课程的学生不一致,导致了学生觉得讲授内容偏理论化,不知如何应用于工程。这一点在本校接手该课程后可以着手改善。
在教学材料适应性方面(图3)主要反映了2个问题:(1)目前的主要教学材料依靠记录老师板书而获得,既熟悉了英文(39%),又部分影响了听课效果(27%);(2)给学生提供的参考教材虽为国外教材,但都是面面俱到地介绍计算流体力学知识,没有针对性和侧重点,与课堂教学内容的联系也不紧密(21%)。针对这两个问题,需要对教学材料进行重新组织,挑选适合本专业特点的教学材料。
教学方式包括课堂组织形式(图4)和语言环境(图5)两个相互关联的方面。绝大多数学生对目前的授课形式比较满意,认为引入了国外的授课模式后课堂氛围轻松,更有利于对知识的吸收(41%),每堂课开始前先让学生用英文总结上节课内容,既复习了知识又锻炼了口语(43%)。这说明学生对全英文授课模式是认可的,并不是仅仅将中文替换为英文的换汤不换药的形式。具体到语言环境上,39%的学生认为强制全程使用英文,虽然感觉不适应但是避免了对中文翻译的依赖,直接用英文学习知识更有收获;26%的学生乐于接受教师边讲课边书写的形式,因为听与看结合起来更易于听懂和理解教学内容;28%的学生希望遇到陌生英文词汇时教师能用较浅显的词汇进行解释,这样更便于从英文角度直接掌握知识。从图4和图5反映出的学生对于提问和强制使用英文的抵触情绪,教师一方面应坚持原则,另一方面应多鼓励学生直接使用英文学习与交流,疏解学生的紧张畏难心理。
在课程考核方式方面(图6),压倒性的意见(占92%)认为目前采用大作业形式来考核很好,并且大作业题目本身比较灵活,在解决具体问题时强化了学习效果。也有少量呼声要求在期末大作业之外增加平时小作业(3%),以及采用期末考试的形式(5%)。可以考虑以后的考核方式多元化,增加学习过程考核,可能会收到更好地教学效果。
三、“计算流体力学”全英文课程建设初步意见
基于以上教学调查结果,将学生的反馈意见与教师的授课经验结合,分析得到了以下课程建设意见:
1.课时安排应紧凑适度。总体上该课程应安排在数值传热学、张量基础等课程之后,使得学生在中文环境下预先掌握一定的计算流体力学基础知识,更有利于向全英文环境的过渡。具体课时安排应既不太紧也不太松,以平均每周3次课,每次2课时为宜,使得学生既能跟上课程进度又不会因为上课间隔太长而遗忘已学的专业英语。
2.教学内容应精挑细选。应该结合专业特点,以本专业工程中的典型案例为背景,围绕难度适中的常用计算流体力学方法进行讲解。不求面面俱到,但求针对性强。建议在完善教学PPT的基础上编写专门用于这门课的讲义和教材。
3.教学方式应去中入西。正因为中国学生长期习惯于中文课堂的讲授式教学,不需要与教师和同学进行较多的交流,甚至讲台和课桌分别成为了教师和学生的“堡垒”,才导致容易将这一模式带入到英文环境的课堂学习中。然而,这一带入是极其不利的,因为学生面对的是英文和专业知识的双重困难,如不在课堂上进行充分地交流,学习效果非常有限且专业英文水平无法得到提高,最终必将陷入“英文阻碍专业知识的学习,专业知识反过来阻碍英文的学习”这一怪圈。只有教师首先从自身做起,放弃传统中式课堂的“上下级”教学模式,引入西式课堂的“平等式”、“开放式”授课模式,通过师生互动、生生交流、英文答辩等形式,才有可能让学生乐于在英文环境下学习专业知识,全面培养专业背景下的英语综合能力。
参考文献:
[1]宋培晶,陈红,胡泊.非英语国家高校开设全英文授课硕士生培养项目现状比较分析[J].学位与研究生教育,2008,(9).
[2]马吉平.专业课全英文教学探讨[J].湖北第二师范学院学报,2014,31(3).
[3]林伯韬,林青,庞惠文.石油工程专业材料力学全英文课程教学探索与实践[J].大学教育,2016,(1).
篇7
化学工程与工艺。化学工程与工艺专业为广东省名牌专业,培养从事化工生产、科学研究、产品开发、管理、营销等工作的高级工程技术人员。本专业要求学生掌握化工生产过程的基本原理、方法、工艺和设备的特点和规律,既可在化学反应工程、传质与分离工程等传统化工领域从事科研和设计,又可在生物化工、环境化工、精细化工、能源化工、高分子化工等相关领域从事新工艺、新产品、新技术的研究与开发。主要课程:物理化学、流体力学与传热、传质与分离工程、化工热力学、化学反应工程、化工系统工程、精细化工、化学工艺学、生物化学工程、现代分离技术、环境工程、能源工程、新材料导论、化工商务、现代化工物流技术、化工自动控制、计算机应用等专业基础课程和专业课程。毕业生可在基础化工、石油化工、生物化工、轻工、冶金、能源、环境、化工物流、化工贸易等部门从事生产、设计、科研和产品开发、管理、教学、营销等工作,也可到金融、商检、外贸、海关、公安、政府部门等从事相关工作,或攻读更高的学位。毕业生适应面广,能力强,深受用人单位的欢迎,近年来一次就业率多次达到100%。
应用化学。创办于上世纪80年代初,为国内最早创办的应用化学专业之一,2005年被评为广东省名牌专业。目标是培养具有较系统的化学理论基础和实验技能以及良好的综合素质和创新精神,能够进行应用化学领域的研究、开发、生产、管理的高级科技人才。要求学生在较扎实地掌握工科公共基础、外语、计算机技能的基础上,系统地学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识,受到应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,能从事应用化学专业,尤其是精细化学品化学、工业分析,应用电化学和现代测试技术等专业方向的实际工作和研究工作。主要课程:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析、流体力学与传热、传质与分离工程、化工原理实验、结构化学、分离化学、无机功能材料、无机合成、精细化学品概论、有机合成、有机分析、环境化学、工业分析、商品理化检验、胶体与界面化学、催化及能源化学等专业基础课程和专业课程。毕业生可在商品检验、食品检验、环境保护、环境监测、化工安全评估、涂料、医药、洗涤用品、化妆品等相当广阔的领域就业,近年来一次就业率近100%。也可以攻读更高学位。
能源工程及自动化。本专业培养具备能源基础理论和工程知识,能从事在石油化工、天然气输送及利用、电力生产及自动化、制冷与空调等传统能源领域及太阳能、生物质能、风能等可再生及新能源领域进行研发、工程建设及运行管理工作的跨学科复合型高级人才。能源工业是国民经济的支柱产业,广东省是能源消耗大省,且一次能源匮乏,电力产业发展迅速,夏季时间长,空调和食品冷藏需求旺盛,液化天然气(LNG)的引入及惠州、湛江等几个石油化工基地的建设将使广东能源结构发生很大的变化。本专业将为能源工程领域培养急需的高级专门人才。本专业主要学习:化工原理、工程热力学,流体力学,传热学,换热器原理与设计,制冷技术、工业催化、天然气开采与利用、燃气输配、燃气燃烧与应用、石油炼制等基础及专 24业课程。学生将在专业学习阶段分为石油化工及天然气利用两个模块。毕业生可在石油炼制、天然气输配、电力生产、制冷空调、能源化工、可再生能源开发、高等院校等从事生产、管理、设计、营销、教学、科研工作,也可攻读更高学位。自2004年创办以来,本专业毕业生供不应求,一次就业率均为100%。
制药工程。本专业培养德、智、体全面发展,适应21世纪制药工程发展需要,具有制药工程专业知识,能在医药、农药、生物化工、精细化工、轻工和环境保护等部门从事医药产品生产工艺、新药研究与开发、医药企业管理、医药产品营销等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。学生主要学习有机化学、物理化学、药物化学、药理学、制剂学、生物化学、化工原理、制药工艺学、制药工程学、制药分离技术、制药过程控制原理与仪表、计算机应用、药品营销、药事管理与法规等。毕业生可在制药企业、医药公司、医疗卫生、高等院校从事生产、管理、设计、营销、教学、科研和药品开发工作,也可到金融、商检、外贸、海关、公安、政府部门等从事相关工作,或攻读更高学位。制药工程专业涉及化学制药、生物制药和天然产物(包括中药)制药三大方向。本专业将在专业知识,创新能力和业务素质三方面对学生进行综合素质的培养和训练。毕业生知识面宽、适应能力强,就业前景广阔,近年来一次就业率均为98%。
(来源:文章屋网 )
篇8
关键词: 荷载与结构设计方法课程 对策 教学方法改革
20世纪末教育部对土木工程专业进行了新的划分,原建筑工程专业、交通土建专业、地下工程专业及矿山建设专业合并为土木工程专业,其课程体系设置也作了相应调整,增设了荷载与结构设计方法这门专业基础课。但是,几年来在荷载与结构设计方法课程的教学过程中,我们发现该课程的设置存在一些问题,使其教学过程面临困难。为解决这些问题,我们作了相关的探讨和实践。
一、荷载与结构设计方法课的内容及要求
荷载与结构设计方法属于专业基础课程。教学内容主要可分为两部分[1-2]:第一部分是结构在使用年限内可能遇到的各种荷载及其相应的计算方法,包括重力引起的竖向荷载计算、侧压力计算、风荷载计算、地震荷载计算、其他作用计算等。这部分内容主要是各种荷载的作用机理和计算公式的推导以及计算作用在结构上产生的荷载效应,要求学生掌握各种荷载的计算方法。第二部分是介绍结构设计方法,包括荷载统计分析、抗力统计分析、结构可靠度分析及概率极限设计方法,要求学生掌握满足可靠度的结构设计方法。因此,该课程的学习效果对于学生掌握专业基础知识,深入学习后继专业课程具有重大影响[3]。但是第二部分内容不再涉及各类荷载的计算,因此这两部分内容在概念体系上不是充分相关的。
二、荷载与结构设计方法课面临的困难
要完成荷载与结构设计方法课的教学任务,我们先要分析该课程的前修课程有哪些[4]。
重力引起的竖向荷载计算包括结构自重荷载、土的自重荷载、雪荷载、车荷载、楼屋面活荷载及行人荷载。在结构自重荷载、雪荷载、楼屋面活荷载及行人荷载的计算中,往往要将这些荷载计算到不同构件层次上。为此,我们需要知道建筑物的构造方法、结构体系及力的传递路径,而这些知识有赖于房屋建筑学、各类结构设计与板壳力学的知识。
侧压力计算包括土的侧压力、水压力、波浪荷载、冻胀力等。土的侧压力是以土的材料性能和强度理论为基础,我们必须学习土力学和弹性力学才能很好地理解和掌握。水压力和波浪荷载计算需要以流体力学为基础。
风荷载计算需要知道空气流体的特性,以及结构的动力响应特性,需要流体力学和结构动力学的知识支撑。
地震荷载计算较难,涉及到地震基本知识、结构地震设防和结构的动力响应特性等,不先学习结构抗震工程和结构动力学是不可能做到的。
其他作用中的爆炸作用需要空气动力学课的知识,而本专业一般不开设该课,因此只能直接介绍爆炸作用的计算公式。预加力涉及到预应力知识,主要在混凝土结构设计原理和施工技术里讲解。
荷载的统计分析和结构抗力的统计分析涉及到概率与统计知识。
综上所述,荷载与结构设计方法的前修课程有概率与统计、房屋建筑学、结构力学、弹性力学、土力学、流体力学、结构抗震工程、结构动力学、混凝土结构设计原理和施工技术等课程,特别是概率与统计、土力学、结构动力学和建筑抗震工程。没有这些前修课程的支撑,要学好荷载与结构设计方法课中的第一部分内容犹如空中建楼,是不可能实现的。由于荷载与结构设计方法课是专业基础课,在教学计划中这些课程不可能全部安排在该课程之前,否则不利于教学活动的组织。混凝土结构设计原理、结构抗震工程和施工技术等课程一般安排在大学后期学习。
另外,荷载与结构设计方法课的很多内容与其他专业课程重复,如土的侧压力与土力学知识重复,地震作用与结构抗震工程内容重复,水压力与流体力学内容重复,等等。由于该课程学时有限,内容涉及面广,但又没有相关课程内容讲的深入,教师只能点到为止,不能深入其里,学生容易产生混淆和负迁移。我们在课堂教学过程和学生的问卷调查中均发现,学生在学习第一部分内容时新鲜感大打折扣;而第二部分内容理论性强,没有具体结构作为讲解载体,学习起来较为枯燥乏味。这就使得教学效果不理想,教学过程面临困难。
三、问题与对策
荷载与结构设计方法课对前修课的要求及其与现有教学计划的矛盾属于教学计划层面上的结构性矛盾,其根本解决思路应从结构调整上入手。我们在教学实践经验基础上,对这问题作了探讨,认为要解决这个问题,可以取消荷载与结构设计方法课,把该课程的教学内容拆分,再重组到相应的课程上讲解。
第一部分内容不再强调荷载的作用机理和计算公式的推导,致力于从应用层面上讲解各种荷载的计算。把与土有关的荷载在土力学课上讲解,与水有关的荷载在水力学课上讲解;地震作用在结构抗震工程上讲解;风荷载和爆炸作用可在流体力学课上讲解;雪荷载、结构自重荷载和楼屋面荷载相对比较简单,可以在混凝土结构设计大作业或课程设计中讲解;温度作用和变形作用可以在结构力学中讲解。如此一来,既能使学生学习各种荷载的计算方法,又能解决荷载与结构设计方法课这部分内容所面临的矛盾。
第二部分内容是结构设计方法,不再涉及各类荷载的具体计算,混凝土结构设计课程也涉及到结构设计方法。因此可以把两门课程的这部分内容结合起来,放在混凝土结构设计课程中讲解。把结构可靠度设计理论和结构设计方法应用到具体结构的设计上,从应用层面上来讲解,直观形象,学生感觉这部分内容学来即用,比单纯的理论学习效果要好。
把荷载与结构设计方法教学内容拆分重组,既可以保证教学计划的系统性,又可以避免教学内容上的重复。现在有不少学校在实践这种方法,如东南大学将荷载与结构设计方法和混凝土结构设计两门课程结合起来,统称为工程结构设计原理。
四、教学方法改革
在课程体系尚未执行,不能从教学计划上作调整时,为了提高教学效果,权宜之计是在教学方法方面进行改革。我们发现,在教学中若过于重视荷载的产生机理和计算公式的推导,很容易使学生陷入概念、符号、公式系数中,产生畏惧感,丧失信心、失去兴趣。因此教学方法改革很有必要。
1.创设启发式、讨论式教学氛围。
为调动学生学习的主动性,促使其养成勤于思考的习惯,教师在一开始就要形成问题情景,启发学生进行初步探索,激发学生的探究心理,调动学习积极性。我们采用课前、课中、课后提问,将问题情景贯穿教学全过程。在讲授教学内容前提出问题,学生大都能积极思考、预习,因为学生有思考和准备,所以回答问题很踊跃,自然形成了讨论式、师生互动的氛围。而课前提问即是将要进行课堂教学内容的关键、核心所在,所以教师是在引导学生积极思考、与自己同步思维,在回答问题的过程中使教学层层深入,最终解决问题。提出课后问题以帮助学生进一步理解、吸收所学知识。教师在精心创设的问题情景中,对每个问题都不是单向灌输,学生在回答问题的过程中也在体会学习的方法、解决问题的方法。
2.以工程实例为载体,授课方法以知识应用型为主。
教师在课程中,应积极引进案例、提出需要完成的任务,在授课中注重教学互动,并利用校内实训场进行现场模拟教学,特别是典型恶性事故的讲解、观察分析身边工程结构思考开放性问题、录像、大作业训练、课程设计、参观实习等,在整个教学过程的各个环节中多侧面、多角度将理论联系实际,帮助学生加深对理论知识的理解,增强工程意识,尽量缩短理论与实践之间的差距。在可能的环节中尽量让学生动手参与,使他们成为课堂上的主体[5]。这样的教学方式能够激发学生强烈的求知欲望,强化他们的创造性思维能力。
3.提供网络平台,为学生课外学习营造良好环境。
教师可以充分利用现代教学手段与方法,建立荷载与结构设计方法的课程网站,通过网络平台承载更多的信息,上传多媒体课件、工程图片、作业习题,对一些难点和重点进行知识延伸和链接,解决课程内容多、学生感性认识少、平面表达难度大的问题,教学课件与大量工程资料图片、录像结合,利用分析软件模拟工程结构工作状态与动画演示,等等,加大信息量,可以激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
4.建立从“整体到局部”的教学模式。
长期以来荷载与结构设计方法遵循“从局部到整体”的教学模式,即由各种荷载计算到荷载组合,两部分内容相互割裂,缺乏联系,任何结构不可能只承受一种荷载,而总是同时有几种荷载作用在结构上。从单个荷载出发的教学模式,一开始就缺乏整体感,没考虑到学生能否自己完成把各种荷载组合成结构的受力状态,其结果是学生孤立地学习了一些荷载知识,却未建立起较清晰的整体结构荷载概念,不清楚基本工程结构在多种荷载作用下的工作性能、受力特点,更不清楚一个工程结构应承受和传递哪些荷载,以及为保证传递过程的完成而应采取的各种措施。教师在教学过程中,从整体结构出发展开教学,易于以工程应用为目的直接面向工程,实现理论与实践相结合,将工程实例贯穿教学始终,使学生充分理解其工程背景和目标。由于面对的是整体,考虑问题必须从整体出发,分析解决问题需考虑各种枝节问题,学生整体思维能力、整体结构概念及工程意识、综合分析及解决工程问题的能力能得到培养,思维品质会得到提升。
参考文献:
[1]柳炳康.荷载与结构设计方法[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003.
[2]白国良,刘明.荷载与结构设计方法[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]张小刚,林小嵩.适应大土木要求的荷载与结构设计方法知识点讲解研究[J].高等建筑教育,2006,15,(4):74-78.
篇9
结论:在PBL和LBL相结合的模式中引入CBL是行之有效的。
关键词 医用物理;CBL;PBL;LBL
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)24-0109-03
Assessment on Effects of Combining CBL, PBL and LBL in Tea-ching Medical Physics//LYU Lei, ZHANG Zhenghou
Abstract Purpose: To assess the teaching efficacy of combination of
CBL, PBL and LBL compared to combination of PBL and LBL. Methods: Two 2014 undergraduate classes from the School of Anes-thesiology at our university were used as the experimental group (CBL+PBL+LBL) and control group (PBL+LBL) respectively for
the course of Medical Physics. A questionnaire and the final exami-nation were administered to determine the teaching efficacy. Results: Teaching efficacy in the experimental group is predominantly su-perior to that in the control group. Conclusion: combination of CBL, PBL and LBL is feasible and efficient.
Key words medical physics; CBL; PBL; LBL
1 前言
医用物理学是医学院校重要必修课,其教学效果直接影响着学生后续医学课程学习的质量。为进一步提高该课程教学质量,在以问题为基础的教学模式(Problem-Based Learning,PBL)与以授课为基础的教学模式(Lecture-Based Learning,LBL)相结合的模式中引入以案例为基础的教学模式(Case-Based Learning,CBL),已取得良好效果,现报告如下[1]。
2 资料与方法
研究对象 将潍坊医学院麻醉学专业2014级两个本科教学班分别作为实验组和对照组。实验组采用CBL+PBL+LBL
模式教学,对照组采用PBL+LBL模式教学。实验组共57名学生,男29名,女28名,平均年龄17.6岁(SD,1.27);对照组共55名学生,男28名,女27名,平均年龄17.3岁(SD,1.31)。两组间性别、年龄、入学成绩等经统计学检验无显著性差异(P>0.05),所用教材、授课计划、教学学时、目标、进度、授课教师等均相同。
教学方法
1)CBL教学。教师提前2周发给学生一个临床案例,如在“流体力学”一章的“血液的流动”一节中,给出的案例是:
马大爷今年68岁,经常感到有胸闷、心悸、气短、头晕、头痛、失眠等症状。经多方检查,马大爷被确诊为冠心病,并伴有高血压。大夫告诉马大爷的儿女们若不及时治疗,后果不堪设想。在治疗方面,既要靠药物控制和治疗,又要从饮食起居方面加以注意,制订一套完整的防治方案。现在你作为这位大夫,请设计一套方案。
教师根据这一案例在课堂教学中引出“流体力学”一章“血液的流动”一节的具体内容:心脏在循环系统中有何作用?血液循环系统由哪两部分组成?各有何作用?临床上采用什么方法测量无创血压?其测量原理是什么?等等。
对学生的要求是:每组(5~7名)学生根据此案例,通过查阅资料、充分讨论等形式联合制作一个PPT课件,并推选一名学生在课堂教学中上台演讲,时间控制在8~10分钟。演讲完后,首先,演讲组学生对自己的演讲情况进行自我评价,例如:是否满意?还有哪些需要改进和提高的地方?等等。
然后,其他组别的学生首先对演讲组学生的演讲优缺点进行评价,并提出问题供演讲组学生解答和全班讨论。问题可由演讲组推选的代表回答,其他成员进行补充。
最后,教师就学生讨论和演讲情况进行点评和总结,提出改进意见,并就学生争论的焦点、分歧最大的疑难问题进行点拨和引导,最终帮助马大爷制订出合理的治疗方案。
2)PBL教学。同样提前2周,教师将PBL教学病例和思考讨论题目发给学生,要求学生进行自学和查阅相关资料。如在“流体力学”一章的“血液的流动”一节中,给出的问题有:什么是冠心病和高血压?如何防治?什么是心输出量?增加人体血流量可以采取哪些措施?正常生理情况下血压高低由哪些因素决定?等等。
3)LBL教学。教师按照课程教学大纲的要求认真备课,运用多媒体课件和黑板板书相结合的形式进行课堂教学,课堂上以教师讲授为主,注意提问、启发式等教学方法的运用,师生适量互动,注重突出重点、突破难点、介绍热点。如对“流体力学”一章“血液的流动”一节中相关知识点(血液循环的物理模型、循环系统中血流速度分布、循环系统中血压分布及测量、心脏做功等),按照教学目标展示、常规讲解、归纳总结、课堂反馈等环节进行,使学生对相应知识点系统、完整地进行学习。
效果评价 本学期课程结束后,采用问卷调查和理论考试的形式对本次教学效果进行评价。采用SPSS 16.0软件进行数据分析,所有数据均采用均数±标准差(SD)来表示,组间比较采用独立样本t检验,P
1)问卷调查。问卷调查内容包括提高物理知识点掌握程度、提高学习兴趣和积极性、团队协作精神增强、提高语言表达能力、增强自主学习能力、增强分析解决问题能力、对教学满意度7个方面,每一项分为无、一般、明显三级,分别记0、1、2分[1]。
2)理论考试。试题从教研室题库中抽取,考试题型为传统的填空题、单项选择题、应用题。考试内容既有考查学生对基础知识掌握情况的题目,也有反映学生综合运用知识、解Q问题的题目,前者占60%,后者占40%。因此,考试成绩可分为基础知识分数、综合应用分数及总分三部分。
3 结果
问卷调查结果见表1 在提高物理知识点掌握程度、提高学习兴趣和积极性、增强自主学习能力、增强分析解决问题能力、对教学满意度5个方面及总体评价上,实验组明显高于对照组(P0.05)。
理论考试结果见表2 t检验表明,实验组基础知识分数、综合应用分数及总分均明显高于对照组,说明CBL+
PBL+LBL教学模式既能促进对基础知识重点和难点的掌握,又能显著提高学生综合分析、解决问题的能力。
4 讨论
本研究结果显示,CBL教学模式对医学院校物理学教学具有显著影响。CBL是教师根据课程内容、教学目的及教学要求精心准备典型案例并分析案例,以此提高学生分析问题及解决问题的能力。
CBL教学模式与PBL教学模式有许多相似之处,但CBL扩展了PBL以学生为主体的启发式教学特点,更克服了PBL与临床实际割裂的不足。CBL不仅能够帮助学生巩固基础知识,早期接触临床,使基础与临床得以衔接,培养临床思维和解决实际问题的能力,而且能使枯燥、乏味的理论知识变得生动、形象,能调动课堂的活跃气氛,使学生轻松、有效地掌握物理学知识,切实增强教学效果[3]。学生不仅从讨论中获得知识、经验和思维方式上的益处,而且能从讨论中学会与人沟通,从而提高处理人际关系的能力[4]。同时,教师在教学过程中能够进一步增强自身的理论知识和工作能力。但是CBL以病案讨论为主,知识面较窄,不能形成完整的知识体系[1]。
LBL教学模式是教师按照教材,采用多媒体辅助教学技术进行课堂讲授。LBL教学模式的优点是教师发挥主导作用,能对内容全面系统地分析讲解。但与CBL、PBL相比,LBL的明显不足是忽略学生的主体地位,削弱学生的学习兴趣和积极性,不利于培养灵活应用知识的能力及独立思考和创新能力,更不利于形成系统的临床思维[3]。
5 小结
CBL+PBL+LBL模式在物理知识点掌握程度、提高学习兴趣和积极性、增强自主学习能力、增强分析解决问题能力、对教学满意度、总体评价及学习成绩方面明显优于PBL+LBL模式。将三者有机结合,可取长补短,从而实现教学效果的最优化。
参考文献
[1]饶志涛,俞光荣,李海丰,等.PBL联合CBL及LBL模式在骨科实习教学中的应用[J].中国高等医学教育,2014(1):
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[2]谢富华,徐米清,熊旭明,等.CBL教学与PBL教学在重症医学科进修医师培训中的运用及比较[J].中国高等医学教育,2013(6):95-96.
[3]陈福权,卢连军,陈阳,等.CBL结合引导式教学模式在医学本科生耳鼻咽喉头颈外科学教学中的应用[J].山东大学耳鼻喉眼学报,2014,28(4):90-91,94.
篇10
【Key words】Hydraulic transmission; pneumatic transmission; curriculum reform, ;innovation experiment
0 前言
?C械之间动力的传递主要有三种方式:机械传动、机电传动、液压与气压传动,而现在的机械结构综合应用了这几种传动方式的优点,大幅度地提高了传动效率和平稳性。其中液压与气压传动广泛应用于工业生产和生活实际中,在机械设备中发挥着重要的作用,特别是随着现代计算机控制技术的发展,液压与气动技术已经逐渐发展成包括控制、检测、传动等一体化的一门自动化技术。《液压与气动技术》是机械专业的专业基础课,是一门实践性、理论性、系统性很强的课程,现在的大部分高校注重于理论教学,而忽略了实践性教学和启发式教学的重要性,导致学生的学习创新能力和实践应用能力较低。笔者根据自身教学经验,谈谈对本门课程教学改革的看法。
1 注重绪论教学,提高学生学习兴趣
绪论是构成一本教材必不可少的部分[1],是学生最先接触的一部分,是进入新课学习的前奏。但是在实际的教学过程中,因为绪论内容大多为介绍性知识,且受到课程课时的限制,很多教师采用轻描淡写、一笔带过的方式,导致很多学生课程开始就对课程失去了兴趣。
绪论课与其他章节相比,更能体现教师的个人教学能力的高低。一堂精彩的绪论课,让学生更全面地了解本门课程的学习任务、学习目的及学习意义,可以引发学生思考,提高课程兴趣,调动学生求知欲,为后面教学内容奠定基础。而讲好绪论课,需要教师认真对待,对课堂进行精心设计。首先应对本门课程所要讲述的所有内容有比较深刻的认识;其次,应合理设计绪论课时,根据自己教学进度可以安排2-4个课时。最后,需要旁征博引,多查阅先关文献资料,了解本门课程的发展历程及最新研究动态,选取合适的工程实例和素材,做成精美幻灯片,让学生对本门课程有更直观的感受。
2 采用多样化的教学方式,加强实践性环节
一直以来,专业课的授课主要以教师讲授为主,再加上专业课上专业术语比较多,内容比较晦涩难懂,学生学起来容易感到枯燥乏味,对课堂失去兴趣,因此如何激发学生学习兴趣,将被动学习转变为主动学习,是教学改革的首要问题。对于不同的教学内容,应采用合适的教学方式,提高课堂效率[2-3]。
在学习液压与气压传动基础部分,流体力学知识比较难懂,学生学起来比较吃力,这时应该采用通俗易懂的语言以及生活中实例来讲授,提高学生的学习兴趣。例如在讲流体力学中的伯努利方程时,可以以生活的一些现象来说明,飞机为什么能飞上天,让学生思考几分钟,然后再来进行分析讲解,采用这种教学方式不仅可以提高学生的学习积极性,还可以提高学生的思维能力,加深对知识点的记忆。
在学习控制元件与动力元件时,由于各种控制阀及泵的内部结构稍复杂,工作原理比较难懂,这时候应充分利用多媒体教学方法的优势,结合相应的动画,如果有条件可以将教学教具带入课堂,通过简单的拆装,让学生对元件结构有更加深刻的认识,再进一步介绍其工作原理,利于学生理解。另外还应采用对比分析的方法,在讲述减压阀、顺序阀、溢流阀部分内容时,虽然三种控制阀都是通过液压力和弹簧作用力进行比较,而使阀芯开启或闭合,但是它们应用的场合却大不相同,这时需要对其结构和工作原理进行总结,掌握它们之间的异同点,最后可以通过习题练习,加深对压力控制阀的理解。
在整个教学过程中,都要注重对学生思维的启发,提高学生创新设计能力。例如本人在讲授气动手指结构和工作原理时,课本上平动气动手指以双活塞结构为例来进行介绍,这时候在课堂上对学生提出启发式问题,如果你设计一种平动手指,怎么设计?结果学生思维活?S,设计出了3种不同的方案,并让其上讲台进行讲解,提高了学生的学习积极性。通过启发式和问题式教学,利用学生争强好胜的心理,使学生在掌握基本的工作原理和功能基础上,具有一定的设计、创新能力。
由于本门课程实践性较强,为后续的毕业设计及学生工作奠定基础,学习本门课程的最终目的是让学生具有一定设计、分析、实践能力。实践是检验理论的唯一标准,应增加实验学时,让学生自己动手拆装液压泵、溢流阀、减压阀、液压缸等元件,自己动手设计实验并在实训台上进行验证。
3 改进教学内容,鼓励创新
不同层次的学校应该根据学校定位来选取合适的教材和教学内容,笔者所在学校主要培养工程设计与应用型技术人才,考研及出国深造的比例较小,培养目标具备一定的专业基础知识,为产品设计与制造奠定理论基础。在对这类学生进行液压与气动课程教学时,在介绍流体力学基本知识时,不需要花大篇幅去推导相关公式,增加学生学习难度,而应该将重点放在与液、气压传动相关的基本理论及应用上。在讲授传动系统各组成元件时,不需要面面俱到,每种元件都逐一介绍,而应以实际生产中应用比较广、具有代表性的元件进行学习。最后通过基本回路的原理和特点的学习,并结合工程实例进行分析,培养学生的分析、设计能力。
学校应根据教学内容采购合适的教具,教具应比较直观,易于携带和拆卸;液压与气压实训台应定时维护和保养;积极鼓励学生参加机械创新设计大赛,综合应用液压与气压、机械设计基础、单片机、PLC、机电传动等知识。
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