流体力学基本概念范文

时间:2023-12-22 18:03:58

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流体力学基本概念

篇1

关键词: 流体力学;实践教学;教学改革

中图分类号:O35

流体力学是材料成型、机械、航空航天、土木、化工等多个学科的专业基础课程,主要研究生产、生活中遇到的流体平衡和运动规律的问题。流体力学具有理论性强、公式推导和基本概念多、对学生的数学物理知识要求高、应用广泛等特点。熟练掌握流体力学这门专业基础课程,对解决工程实际问题有着重要的意义。

结合实际的教学经验,目前的流体力学课程教学中存在如下问题。首先,大量的基本概念、定理、公式和理论模型需要学生掌握,抽象复杂,教师满堂灌输,学生被动接受,导致“教师难教,学生难学”的现象。其次,流体力学虽理论性较强,但与工程实际息息相关,课堂习题和课后练习往往与工程实际脱节,学生缺乏理论联系实际,不能很好地将所学知识应用于实际工程问题。再次,流体力学课程实验多为演示实验,学生不能主动设计实验并加以验证,不利于培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。

针对流体力学课程特点和存在的问题,本文从教学内容、教学方法、教学考核等方面,对流体力学教学改革进行探讨。

一、 优化理论和实验教学内容

流体力学理论应该以掌握概念为基础,以分析计算为手段,以加强应用为目的来展开。教学过程中,应对教学章节划分轻重主次,进行合理取舍,课堂中引入工程实际问题,进行习题练习和思考分析,提高思考和解决问题的能力,培养出应用型人才。在内容选择上,根据专业人才培养方案的思路和流体力学自身规律,优化选取教学内容,注重点面结合。在完整全面介绍基础知识的前提下,实时穿插介绍流体力学最新科研成果、科学研究热点和具体的工程应用实例。在理论教学内容安排方面,应该遵循由简到繁,由易到难的原则,明确课程主线的基础之上,突出重点的基本概念、掌握基本方法和技巧、培养学生的思维方式。

在流体力学实验教学环节,学生可以加深对基本概念的理解和对重要公式的应用。实验教学内容分为三类:必开实验模块、选开实验模块和自主设计实验模块。在必开实验中,应该围绕流体力学最重要的理论内容,进行理解和掌握,去粗取精,探究核心内容。在选开实验中,应该结合流体力学科研热点和科研动向,整合实验教学资源,理论联系实际,进行工程应用的培养。自主设计实验模块从无到有,应该增大次模块比例,适当增加学生人数,培养学生自主创新和研发的能力,学生的实验作品,可进行展览或参赛,激发学生的创新热情,提高综合素质。

二、 改进教学方法和手段

流体力学课程内容复杂枯燥且抽象,对于高等数学的要求较多,大部分学生学习困难较大。为了培养学生学习兴趣,激发创造力,我们应该对教学方法进行探索和改进。

为了丰富课堂内容,教师应该巧妙地设计身边有趣的问题,将问题抛进课堂,启发学生的思维。例如,介绍伯努利方程之前,可以搜集吹纸片和吹风机吹乒乓球等有趣的伯努利现象,向学生提出问题,引入相对枯燥的课程内容,从而提高学生的学习兴趣。在课堂教学过程中,适当介绍最新的研究成果和研究热点,可以调节课堂气氛,极大地丰富了学生的知识面,提高学习积极性。例如讲解动量方程时,可以介绍军舰的不同推进方式,增加学生对流体力学用于军事装备的了解,增强了学习动力。教师讲解课堂内容时,不能仅限于内容本身,应该引入研究背景、科学家的研究思想和发展进程。通过此类介绍,使学生学会在实际工作中发现问题、提出问题、分析问题和自主解决问题,通过理论联系实际,从而达到培养综合能力的目的。最重要的是,教师讲解应该形成清晰的立体空间,讲解知识点的过程中,注意点线面相结合,形成清晰的脉络,有利于学生对课程的掌握。

三、 完善课程考核方式

考核的目的在于考察学生掌握程度,检验教学成果,从而促进教学方法的改M和课程的优化改革。因此,流体力学的课程考核应该在一定程度上反映学生的主观能动性,这样有助于营造良好的课堂氛围,促进教师与学生之间的互动和交流。相比于期末考试成绩占百分之百比重的传统考核方式,目前综合考核的方式更加人性化、合理,操作起来也更加复杂。

目前,我院主要采用平时成绩和期末成绩综合考核的方式进行课程评价。平时成绩包括课堂考勤、作业和实验报告,每一个部分占一定的成绩比例。平时成绩是学生对该课程的学习状况、掌握情况的重要反映,也是教师及时了解教学整体情况的重要途径,平时成绩应该是考核中最重要的内容。在平时成绩考核过程中,教师应该对作业和实验内容进行精心设计和优化,不能盲目采用题海战术,应分轻重主次,让学生对各章节的学习有的放矢,有利于调动学生学习积极性,进行综合素质的培养。期末考试可以采用开卷、半开卷的新形式,着重考核学生利用知识分析问题的能力和创新能力。

结束语:

流体力学对后续专业课程的学习和解决实际工程问题是非常重要的,教师应该在教学过程中不断发现问题、分析问题和解决问题,不断改善教学方法,最终提高教学质量,培养学生的综合能力。

参考文献

[1]张志宏,顾建农,王家楣.“流体力学”课程教学改革的实践与探索[J].高等理科教育,2006(5):87-91。

[2]欧阳莉.“流体动力学”教学内容及考核方法研究[J].大学教育,2015:117-118。

[3]杨扬,张勤星,王利霞,李倩.工科流体力学教学方法与改革[J].大学教育,2015:129-130。

篇2

关键词:多媒体教学;工程流体力学;教学效果

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2010)03-0247-01

一、前言

随着计算机技术的普及和网络技术的迅速发展,多媒体教学已被高等院校广泛采用,并深受广大师生的欢迎。因此,利用多媒体教学手段开发学习资源,构建新的教学模式,达到最佳教学效果,成为国内外提高教学质量、改革教学方式的重要手段。

本文通过工程流体力学教学实践,探讨多媒体教学在授课过程中产生的效果。提出了在工程流体力学教学活动中将多媒体技术与传统教学手段相结合,活跃课堂气氛,提高学生学习的积极性和主动性。达到优化教学效果的目标。

二、传统教学模式的利与弊

传统教学模式历史悠久,教育理论成熟,已经积累了丰富的经验。在传统教学中,通过教师的形象、生动的讲述,学生易于接受,师生之间可以面对面地探讨疑难问题。对于工程流体力学而言,教学内容不可避免地会涉及到数学公式的推导,传统的板书教学方式即可以留给学生更多的思考时间,同时又可以加深学生对公式推导过程的理解,加强记忆。然而传统式教学主要依靠粉笔与黑板的教学条件,是以教师为主体的教学模式,从而大大降低了教学效率,也扼杀了学生个性的发挥和创意的产生。

三、多媒体教学的特点

多媒体教学以其鲜明的教学特点,丰富的教学内容,形象生动的教学情景,在教学过程中发挥了重要的作用:

第一,激发学习兴趣,有利于提高课堂效率。兴趣是学生获取知识、拓宽视野、丰富心理活动最主要的推动力。多媒体技术综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动,激发学生的学习兴趣,从根本上改变了传统教学模式的单调性。而且多媒体教学可以充分发挥学生听觉、视觉等器官对信息的接收,对学生的眼、耳等器官进行多重刺激,从而活跃学生的思维,增强学生记忆力,提高课堂效率。第二,直观、易懂,有利于提高教学质量。流体力学是从力学的观点出发,主要研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用规律的科学,在日常生活和各种工程实际中具有广泛的应用领域,是动力工程和流体机械专业一门重要的专业基础课。与固体的运动规律相比,流体在运动过程中存在诸如激波、接触面间断、两相流体之间相互掺混等复杂现象。多媒体教学手段能够通过图片、动画和视频资料等直观、清晰地观看复杂的流动现象,使学生较容易地掌握相关内容,提高教学质量。第三,增加教学容量,节约空间和时间。工程流体力学研究内容较多,涉及范围较广,在有限的课时内传授给学生的信息量较大。传统教学中知识的传播主要靠教师的口授与黑板板书,在一定程度上限制了课堂信息的含量,多媒体教学充分地利用了电脑能够存贮大量信息的优势,授课的信息量明显增多,教学内容更加丰富,使学生在有限的时间内接收更多的知识,开阔了学生视野,增加课堂知识的容量,提高了教学的效率。

四、多媒体教学手段与传统教学方式相结合

多媒体教学的发展并不意味着摒弃一切传统的教学方法和手段,而是将多媒体教学与传统教学方式相结合,扬长避短,发挥各自的优势,更好地服务于教学工作。

工程流体力学教学内容主要包括两大部分,理论教学和流体力学实验教学。

工程流体力学理论教学部分包含大量流体力学的基本概念、基本方程和一些复杂的流动现象。例如在教学过程中,流体静力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书,这样既可以留给学生足够的思考时间,又可以加深学生对公式推导过程的理解,加强学生的记忆能力。而对于某些基本概念和特定的流动现象,可以通过多媒体教学手段,加深学生对基本概念和流动现象的理解。

流体力学实验是流体力学教学中的重要组成部分之一,贯穿于课程始终。现行流体力学教学实验多为验证性实验,实验方法单一,同时,还受实验老师较少、实验课时有限以及设备等多种因素的影响,学生选择的范围极小,在很大程度上制约了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,不能很好地达到流体力学实验教学的要求。然而引入多媒体教学手段以后,学生可以灵活地改变实验条件,演示各种实验现象。

参考文献:

篇3

[论文摘要]论文结合教学实践,提出了以传统教学模式为主、以现代化教学手段为辅的教学方法。结合实例讲清楚基本概念,够用为度重点突出理论公式的应用是常规教学应遵循的模式,并与多媒体辅助教学手段有机地结合起来,力求课堂教学的形式和方法多样化,既能保证课堂信息量大,又能避免单纯多媒体授课的不足,达到提高教学效果、提升教学质量的目的。

一、前言

《流体力学》是研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用规律的科学,它建立在现场观测、实验室模拟、经典理论分析、数值计算基础上,具有严谨的理论性、原理的抽象性、概念多、方程推导繁杂等特点,对学生具备高等数学知识及综合分析与处理问题能力的要求较高,因而大部分学生觉得该课程抽象、枯燥、难懂,普遍缺乏对流体力学理论的感性认识,都有某种程度的畏惧感,导致教师难教、学生难懂成为较普遍的现象。

我校机械设计制造及自动化、过程装备与控制工程、土木工程、安全工程、采矿工程、环境工程、矿物加工工程、建筑环境与设备工程、工程力学等专业的学生都须具备不同程度的流体力学知识和技能,它是各专业后续课程如:液压传动、水力学、流体机械、空气调节、传热学等课程的基础。

为此,作者通过教学实践,就多样化的教学方法、更新的教学内容、引入高科技的教学手段等方面进行探讨,以期提高《流体力学》的教学质量。

二、以传统课堂教学为主

《流体力学》的课程体系分为基本理论、基本应用和专门课题三大知识模块,它要求学生具备扎实的微积分知识、力学知识等。学生在接触流体力学课程伊始,对抽象的理论理解速度慢,对枯燥的公式及其推导过程容易厌烦,因而《流体力学》的教学应该以传统教学方法为主。因为在传统的课堂教学中,学生获取知识主要是听教师讲课,通过板书教师细致耐心地阐述概念、推导公式、突出重点、强调难点,以学生容易接受的讲课速度,留给学生更多的思考和消化的时间,再配合上教师的表情、手势、师生之间的互动,会达到很好的教学效果。

(一)结合实例,讲清楚基本概念

流体力学的概念多、现象多,且很多概念和现象比较抽象,难以理解,诸如:拉格朗日法、欧拉法、流线、迹线、边界层等。因而利用身边的实例对这些抽象的概念进行讲解,例如在讲授描述流体运动的两种方法——拉格朗日法和欧拉法时,学生们很难理解。为了将概念通俗化,上课时笔者以城市公共交通部门统计客运量所采用两种方法为例:①在每一辆公交车上安排记录员,记录每辆车在不同时刻(站点)上下车人数,此法类似于拉格朗日法的质点跟踪,它与迹线的定义对应;②在每一公交站点安排记录员,记录不同时刻经过该站点车辆的上下车人数,此法等同于欧拉法,与流线的定义对应。

在讲解伯努利方程原理的时候,例举1912年“豪克”号铁甲巡洋舰与同行疾驶“奥林匹克”号远洋轮相撞的船吸现象,让学生清楚掌握流体的压强与它的流速有关,流速越大,压强越小;反之亦然。

概念是公式推演的基石,没有准确的概念,后续的公式推演几乎难以为继,清晰的概念会使公式的讲解和推演变得更加简易。利用浅显易懂的生活实例来阐述抽象的概念及其之间的内部联系和区别,教师易教、学生易懂,将会达到事半功倍的效果。

(二)以用为度,重点突出理论公式的应用

伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的具体应用,是流体静力学和流体动力学的基础,始终贯穿着整篇教材。在讲解该理论公式的时候,先从容易理解的静力学平衡微分方程推导开始,强调公式所依据的原理是牛顿第二定律,假设条件是平衡、理想、静止的流体,重点引导学生如何理解公式各项的几何意义和物理含义,掌握公式的实际应用。这样学习到后面的动力学伯努利方程时,先易后难、循序渐进,学生就觉得不会那么深奥。在讲解相对平衡的流体压强分布规律时,就要求学生必须掌握推导过程,因为它在解决一般平衡流体内部的压强分布规律及其对固体壁面的作用力问题时非常重要。而对于连续性方程和动量方程的学习,只强调记住结论和理解公式中各个物理量的含义。这样做,有效地避免了大量公式繁琐的推导给学生带来的畏难情绪,也能够做到以用为度、重点突出。

不可否认,依靠粉笔与黑板的教学条件、以教师为主体的传统教学模式,教学形式单一,教学手段不先进,教学效率不高,适应不了课程教学学时少、受教育学生数增加的情况。

三、以现代化的教学手段为辅

当前以计算机多媒体技术为主的现代化教学手段已经普遍地应用于高校的教学中。制作教学用的视频、多媒体软件、电子课件等素材,作为课堂教学有力的辅助教学手段,可以在有限的时间内,利用图文并茂的信息传播方式,将课程内容及有关背景资料以影像、图片等形式,直观地传播给学习者,将流体力学中抽象的概念和理论具体化、形象化,激发学生学习兴趣,使得学生能够从感性认识开始,逐步上升到理性认识,进而能够达到运用知识解决问题的能力。

结合流体力学精品课程的建设,教学团队制作了流体力学多媒体电子教案,并在教学过程中不断完善,逐步取得了良好的教学效果。在设计与制作多媒体课件时,遵循课堂教学的基本规律,既发挥传统板书教学中容易带动学生思路、逐条在黑板上书写的特点,在课件制作中根据讲解的进度逐条展现公式条目等内容,同时又将难以理解、难以用语言描述的拉格朗日法和欧拉法、流线、边界层和紊流等抽象概念和流动现象,以多媒体的方式在课堂上直观地呈现出来,帮助学生建立清晰的印象。教学团队收集、制作了大量的多媒体素材,例如在讲解雷诺判据的时候,制作了雷诺实验的FLIASH素材,以动画的形式向学生展示了流体流动的两种不同状态,以及流态判据—雷诺数与流动速度、管径、流体种类有关系。运用多媒体辅助手段表达后,能够帮助学生很好地理解课程的重、难点,提高教学效率。利用多媒体技术,还可以制作需占用大量时间板书和不易通过板书表述的内容,提高了教学效率。

多媒体教学的内容一定要做到提纲挈领、重点突出,有所为有所不为。多媒体技术没有好坏之分,只有合理使用与不当使用之别。但是实践应用中,发现有的教师完全抛弃以往的黑板式教学模式,离开多媒体手段就上不了课;有的教师将教材内容全部照搬到了课件中,自己就成了的幻灯片放映员,“照机宣科”;有的教师制作的多媒体课件过分追求课件的美观性,界面过于华丽,淡化了教学重点;也有的教师忽略学生对课件内容理解消化的时间,致使学生的思维跟不上教师讲解的速度,降低了教学效果。上述现象将会造成一种新形式的“满堂灌”,只不过是由“人灌”变成“机灌”而已。

四、总结

流体力学作为一门专业基础课程,其重要性不言而喻。传统教学模式能够将前后知识贯通,突出重点,化烦就简、引入实例形象阐述概念原理,促进知识的系统化进程;多媒体教学能将难于理解的知识通过图文、音像生动地显现出来,帮助学生理解性记忆。借助于先进的教学手段,将多媒体辅助教学手段与传统教学方法有机地结合起来,力求课堂教学的形式和方法多样化,既能保证课堂信息量大,又能避免单纯多媒体授课的不足,才能提高教学效果、提升教学质量。以上是笔者在流体力学教学实践中的体会,愿与同行共同切磋。

基金项目:2009年安徽省教育厅《流体力学》精品课程

[参考文献]

[1]许贤良,王传礼,张军等.流体力学[M].北京:国防工业出版社,2006.

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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:

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[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.

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关键词 流体力学管理 创新能力

流体力学是一门技术基础课,在工程领域应用广泛。流体力学实验室承担了我校农业水利工程、水利水电工程、农业建筑环境与能源工程、土木工程、热能与动力工程、环境工程和气象工程等八个专业的实验课。为了进一步加强基础课教学实验室的建设与管理,提高教学质量,适应开放式实验教学的需要,在学校的大力支持下,我们从硬件建设、计算机系统管理、实验教学方法、实验项目管理与设置等方面进行了改革与实践。建立起较为完整的实验室管理体系。中国农业大学水利与土木工程学院实验室通过了北京市教育委员会高等学校基础课实验室评估。

一、实验室基本设备的更新与完善

实验室仪器设备的水准直接影响到实验教学质量,从1980年到2002年,由于缺少经费,流体力学实验室的实验仪器设备陈旧老化,仪器套数少,远不能满足一个标准班教学实验的使用,造成学生在做实验时动手率低,实验中调试排气需占用大量时间。书本上经常提到一些流动现象,如:层流、紊流、射流、真空度、旋涡、水击、虹吸、空化和边界层等基本概念,由于没有必要的教学仪器,学生不能直接观察,难以理解透彻。

我们和清华大学水力学实验室联合开发了31台(套)新型实验仪器:静水压强实验仪、静水总压力实验仪、能量转换实验仪、文透里流量计实验仪、雷诺实验仪、局部水头损实验仪、沿程水头损实验仪、水面曲线实验仪等,同时对原有实验设备进行了设计、改造和更新。目前流体力学实验室建有小型水槽1个、大型水槽2个、明槽非均匀流水面曲线实验仪,实用剖面堰与宽顶堰溢流实验仪,明槽水跃实验仪,有压地基渗流水电比拟实验仪,调压井水击实验仪,空气粘性实验仪和流线漩涡流谱实验仪以及各种模拟实验仪和管流实验仪等設备,用这些设备可完成17种教学实验。

更新改造后,实验仪器设备更具优势:满足了把理论与实践相结的实验教学的需要。在测量精度、可视性及实验原理方面,均达到国内最先进水平。 在可视性强方面,学生能直接观察,容易理解旋涡、射流、突然扩大、突然缩小、空化等流动现象,所以对基本概念理解得更加透彻。小型化的实验设备、供水系统自成一体且占地面积仅为0.98M2 。而传统的流体力学实验设备却与之相反。这为学生独立操作创造了有利条件。小型化的实验设备,测试性能强,调试排气占用时间少,测量精度高。我们还对雷诺实验仪的恒定水头稳水段进行了改造,设计了隔水板,让水流形成绕流状态,使临界雷诺数的测定准确度大大提高,层流状态也很容易调试成功。

二、流体力学实验室的管理

我们对流体力学实验室实行了规范化管理,建立了计算机系统管理:实验项目管理,实验项目综合管理,实验专业班级管理,仪器设备管理,低值仪器设备工具明细管理,实验课计划管理,实验运行记录管理,学生实验报告存档管理,并建立了新的规章制度。设备帐目管理网络化,实验室与学校设备处直接网上连通。

三、实验教材的更新和完善

为了适应开放式实验教学,满足仪器更新和高标准实验的需求,我们新编了实验指导书,这部实验指导书,把测量流体、水位、流量的传统方法和现代方法一一作了重点介绍。并将各种实验设备的基本数据重新率定,实验成果分析的思考题注重理论与实践相结合,使学生拓展了思路,扩大了知识面,为未来创新奠定了基础。

四、创建开放型实验室和设计性综合实验

(一)创建开放型实验室。为了培养学生的实践能力,加强实验操作的基本功训练,实验室向学生开放,这为学生提供了创造性实验的环境和机会。学生可以自命题目、自行设计方案、也可选择大纲以外的实验项目进行实验,学生需首先向实验室提出书面申请,方可安排进行实验。学生也可以按各专业教学大纲的要求,1-3人自由组合进行实验,如果该实验结果不理想,所得数据不准确,未能达到要求,他们可以重做而不需要做书面申请。在实验过程中,指导教师随时进行辅导。

(二)在实验教学中,我们开设了设计性综合实验,其特征主要表现为:内容的复合性,方法的多元性,手段的多样性。这样能够使学生开阔思路去探究,去发现问题,然后找出解决问题的方案。设计性综合实验改变了原有的理论式的传统模式,这有利于学生实践与创新能力的培养。在教师的指导下, 学生自已动手,将自己的设想付诸于实践。学生在实验的过程中培养了自己的创新意识。这种把理论与实践相结合的实验方法,倍受学生欢迎。

以上我们所试行的流体力学实验教学与管理的探究,受到了学生的普遍欢迎,取得了理想的教学效果,提高了学生创新和综合实践的能力。我们将继续努力,为了21世纪中华民族的伟大复兴,培养出更多的优秀人才。

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关键词:教学目标;流体力学;理念

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)07-0199-02

一、引言

随着新信息技术的发展,高等院校课程的教学模式已从粉笔加黑板传统单一的授课方式进化为应用现代化教学设备如多媒体课件、微课、幻灯片等多元化的授课模式。现代化的教学手段使枯燥的理论知识、复杂的运行状态、难解的装置结构呈现在屏幕上,化解了问题难点,开阔了学生视野,拓展了学生思维,节省了授课时间,为更新内容创造了条件。本人作为教学一线教师,充分认识到有些课程,特别是专业基础课和专业课的概念抽象,理论晦涩难懂,学生产生了抵触情绪。经十余年教学经验总结,以流体力学课程为例提出采用现代化教育手段激发学生发散性思维从而达到提高学习兴趣的目的,在讲授过程中与实际应用紧密联系在一起,使学生达到举一反三、触类旁通,并通过课上提问、随堂测验、实验检测与期末考试来考核学生学习效果的理念。流体力学课程在教学过程中遵循“以人为本”的教育理念,充分发挥教师的主导作用和尊重学生的主体地位,根据学生特点精心做好教学设计方案;教学队伍成员教学思想活跃,积极开展教学改革和教学研究工作,承担校级教学研究课题,大大推动教学改革工作;课堂教学采用启发式教学方法,加强习题课、讨论课比重,注重学生能力培养等等。

流体力学课程是我校建筑环境与设备工程、给排水科学与工程、环境工程、热能动力工程等多个专业中核心专业基础课程之一,是其他专业的主要专业基础课程,在专业培养方案及整个教学体系中处于承上启下的重要位置。但由于该课程理论性较强,概念抽象,学生普遍缺乏对流体的感性认识,使流体力学课程历来被认为是教师难教、学生难学的课程之一。因此,需要在教学方法、内容及形式上做出改进,在此基础上本文提出了基于IAE(Interest,Apply,Exam)理念的教学模式。

二、学习的兴趣――Interest

流体力学学科既是基础学科,又是用途广泛的应用学科,它不但涵盖了经典理论而且与各类工程专业紧密结合。所以又可以称之为既古老又充满活力,不断发展的学科。在教学内容上我们科学地处理了“基础”与“前沿”、“经典”与“现代”、“理论”与“实际”的关系,建立了完善的培养方案和课程体系,流体力学课程体系可分为基本理论、基本应用与专门课题三大模块。对于这样一个课程如何提高学生学习兴趣,首先,从开课伊始便让学生对授课老师产生兴趣,继而对该课程产生兴趣。为此需老师通过丰富的阅历、发散性的思维、渊博的知识、新颖的教学方法等来吸引学生、激发其学习兴趣。课程内容固定,但教学方法是灵活的,结合实际生活、学科的前沿知识引导学生去提问、思考和探索。比如讲到流体的物理学性质――粘性,学生看到教材上枯燥的长篇理论,深奥的道理很可能兴趣全无,在讲授过程中将日常生活中常用的水与食用油作为切入点,对比两者粘性大小,引起学生好奇,达到活跃思维,激发创新的目的。另外,在高科技技g引领下,每个人都离不开智能手机,学生也不例外,甚至课堂上玩手机,既然离不开手机,索性将一些枯燥的理论制作成生动的视频,与学生共享,在枯燥的课堂上用现代的技术手段(微课或慕课)活跃气氛,激发学生学习的积极性。这样学生通过发散性的思维模式去理解抽象的概念往往会有意想不到的结果,进而将书本知识内容融会贯通、学以致用,即使是再枯燥的理论也会产生浓厚的兴趣。

三、实际的应用――Apply

当前流体力学课程的发展进入了一个崭新时期,分析手段更加先进,与其他学科的交叉渗透更加广泛深入,与实际工程联系更为紧密。为有效提高教学效果,更好地实现培养目标,经过多年的摸索,我校形成了能够理论联系实际,课内外结合,融知识传授、能力培养和素质教育于一体的显著教学效果组织形式,即理论课教学―实验实习―课程设计互动的综合教学模式。遵循了从实践中来到实践中去的原则,符合学生对知识从感性认识到理论学习再应用到实践的认识规律。这种教学内容的组织与安排模式各环节紧密衔接,理论与实践结合得更加紧密,使学生在学习知识时能够融会贯通,对培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力具有较好的效果,促进了学生综合素质的提高。该课程的基本应用是指应用流体力学的基本理论及相关方程求解与专业相关的典型工程流动问题,如孔口、管嘴及有压管路流动,以及气体射流流场特征与参数求解等。专门课题是指对流体力学领域中的一些典型或热点课题,如“流体减阻理论与方法”及“有压管中的水击现象”等给予生动形象的讲解。并将该课程应用到专业前言知识中去,比如海绵城市建设,智慧水务与智慧城市构建、水资源开发利用存在问题等,能够达到更好的教学效果。

四、考核的方式――Exam

学生考核的可靠性和可行性问题一直是我们探讨的问题。教学过程中全面考核学生的能力,主要方式有以下几种:

1.随堂测验与课后作业:流体力学知识点较多,每次课都需留3―4道习题练习,以便学生掌握巩固课堂所学内容,考核知识积累能力。教师通常批改一半作业,另外通过辅导答疑了解学生的学习情况,从而在课堂上有针对性地进行教学总结,提出存在的问题,研究解决办法,提出改进措施,教师对每个学生每次的作业都要有成绩记录。

2.实验考核:该考核可检测学生理论联系实际、分析问题的实践能力,实验指导教师对实验报告全批全改。学生完成作业和实验报告质量较高,教师对作业和实验报告的批改量≥70%,且有成绩记录。通过基础性实验教学加强学生对基本概念、理论的理解掌握,使学生掌握静压强、动压强、流量、水头损失等基本参数的测量方法及基本技能;通过综合性实验,培养学生对实际工程中涉及的流体力学问题进行实验研究的兴趣,使其在实验的安排与设计、仪表的选用、现象的观察、实验数据的处理、结果的分析及报告的撰写等方面均得到较好的训练,从而为学生创新能力和综合素质的培养创造条件。

3.期末考试:该环节主要考核学生综合分析和解决问题的能力。通常考试是检验学习效果的一个重要途径,但是我们要避免一考定最终成绩的现象,因这样有些同学会在考前死记硬背课本上的内容,或“临阵磨刀”,甚至“越磨越糟”,往往适得其反。多年来,流体力学一直使用试题库出题,考题难易适度,试卷内容包括基础知识与基本理论、分析计算能力、灵活应用知识,符合教学大纲要求,体现了教学过程中加强基础知识、基本理论及基本能力的教学思想。

4.总评成绩:综合以上几方面确定学生的最终成绩,即平时成绩、实验成绩与期末考试成绩的加权组合。实践证明此计分方法,既激发了学生的学习积极性,又全面考核了学生全学期的学习成绩。

除此以外,我们利用校园网络平台,建立流体力学网络辅助教学体系,在网上提供教学大纲、电子教案、教学日历、自我测试题、电子版流体力学题库、题解、学习指南、模拟试卷、多媒体课件、教学录像及网上答疑系统等,建设丰富的网络教学资源,给学生课后复习、自学、辅导和练习创造条件。

五、结语

本文提出的基于IAE理念的教学模式已在我校部分院系逐步发展,但仍处于探索阶段,为了提高教学质量,有效地实施高等院校的素质教育,培养创新型人才,我们应该随着时代的步伐,技术的革新不断地去调整教学模式与方法,更好地适应时代的发展。通过采用有效的教学方法、先进的教学手段和灵活的教学方式,使教学更加科学化、规范化、生动化和形象化,将所要讲授的内容与一系列问题相结合,启发学生思考和研究,鼓励学生提出问题,开展课堂讨论,鼓励学生大胆发表不同见解。有效地调动学生的学习积极性,使学生容易掌握重点和难点,所学知识能够连成线,穿成串,结成网,形成体,教学效果显著,同时培养了学生独立思考、创新意识和创造性思维能力。

参考文献:

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[2]刘利.手机微课在审计教学中的应用研究[J].集宁师范学院学报,2016,(02):73-77.

[3]王建平.力学课程教学改革浅析[J].教育科学,2009,(01):183.

篇7

[关键词] 专业基础课;创新型人才;教学方法;实验教学;考试改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2011)06-0074-03

根据“厚基础、重实践、强能力”的人才培养战略,华北电力大学制订了热能动力工程专业2008版本科专业人才培养方案,确定了“培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,具有一定创新能力、较强实践能力和良好发展潜力的高级专门人才”的培养目标。教学计划中突出了创新型人才的培养,要求明确各课程及其教学环节在人才培养中的地位,进一步发挥其培养创新型人才的作用。

专业基础课程作为提高人才培养质量和培养创新型人才的基础环节,起着举足轻重的地位[1]。其教学目的是要求学生掌握课程的基本理论、基本方法和基本实验技能,培养学生分析和解决实际问题的能力,通过知识的不断积累和融合,为后续课程的学习打下扎实的基础。教学过程涉及教学目的、教学内容、教学方法、实验教学和考试方法等多个环节。目前,各教学环节均存在可深层次挖掘的潜力,尚未充分发挥在人才培养、尤其是创新型人才培养中的作用。这表现在教学方法上仍为“师授生录”的传统模式、学生主体作用不突出;教学内容上为重理论、轻实践的“一手硬、一手软”现象;实验内容多为验证性实验,深层次和边缘性的实验现象未被重视和挖掘;考试方法多为理论内容,忽视实验教学内容等诸多方面。教学实践中,如能对上述各环节进行深入研究和探讨,充分挖掘其深层次内涵,并在实践中加以实施,必能有效提高人才培养质量。

本文以华北电力大学热能动力工程专业的专业基础课工程热力学、流体力学和传热学为研究对象,旨在通过深入研究各教学环节在人才培养,尤其是创新型人才培养中的地位和作用,达到全面提高教学效果的目的,将培养目标真正落到实处。

1 明确教学目的

教学目的是培养创新型人才的指南和方向。热能动力工程专业设置有电厂热能动力工程、电厂集控运行、制冷与空调工程等三个专业方向。三个方向虽有不同,但其专业基础课均为工程热力学、流体力学和传热学,是学习各后续专业课的前提和基础。这三门课程既相互独立,又相互衔接,如流体力学的学习需要工程热力学的知识,传热学的学习又以工程热力学和流体力学的内容为基础,因此开课顺序依次为工程热力学、流体力学和传热学。

三门专业基础课程教学目的又各具特色。工程热力学的教学目的是通过学习工程热力学的基本理论和基本知识,重点掌握热力学基本概念,热力学第一、第二定律,水和水蒸气性质,动力装置循环和制冷循环等。流体力学要求学生掌握流体力学基本概念和基本理论,重点掌握流体的平衡和运动规律、势流理论、边界层理论、相似原理和气体动力学基础等。传热学的目的是使学生掌握有关热量传递的基本理论知识(热传导、对流换热、辐射换热和换热器),具备分析和计算传热学问题的能力。同时,各专业基础课均要求掌握一定的实验技术和实验操作技能。

热能动力工程专业中的诸多实际现象或科学问题,可能需要其中一门或多门课程的知识,或者可以从不同方向进行分析,进而达到全面认识的目的。因此,上述三门课程的学习不可偏废,而且只有明确了各专业基础的教学目的和要求,才能达到人才培养的基本要求。

2 优化教学内容

教学内容是培养创新型人才的核心。教师应根据课程教学大纲的要求,明确教学内容中的基本要求和核心要求。在此基础上,适当拓宽、拓展教学内容,同时密切关注、跟踪本专业不断涌现的新的发展方向,不断将与课程相关的新问题、新现象和新理论补充进来,通过丰富和优化教学内容,从而激发学生的学习兴趣和动力。

如工程热力学中,对于复杂动力装置的分析以往多从热I律(焓)角度进行研究,而目前文献多从热II律(焓和熵)角度出发,以找到节能降耗的薄弱环节和实现能量的梯级利用;又如流体力学和传热学近年来涌现了大量新问题,如微纳尺度内流体的流动与传热,活性剂溶液铺展过程的指进现象,负压状态下液滴的雾化过程等,以及新技术的应用,如高速摄像技术、PIV测速技术等等。在这些方面,教师可结合相关领域的研究和应用现状,或自身的科研进展和兴趣,将新的科学现象、科研成果融入本科教学,在拓宽知识面和提高学生科研兴趣时,逐渐培养和发现创新型人才,并使部分有想法的同学提前进入预研状态。

3 改进教学方法

教学方法是培养创新人才的关键环节,教学方法不同其教学效果也会有所不同。对于专业基础课,教学内容多为经典的理论内容或方程推导,并由此展开实际应用的讨论,目前这类课程多采用以教师为主的讲授式方法。授课中,以教师为主体,学生基本处于被动位置,学生在课堂上很少主动提问或敢于就不同见解与教师商榷[2,3]。实践表明,这种传统的教学模式不仅不能发挥学生的主动性,也不利于创新型人才的培养。因此,转变教学观念、改进教学方法,逐步形成研究型教学的现代教育理念就成为培养创新型人才的迫切需要。当然,不同的教学内容应选择恰当的教学模式,切不可盲目“一刀切”。对于基础性和原理性的内容,仍以教师讲授为主;在此前提下,针对课程有关内容(如持不同观点),通过合理运用启发式教学、讨论式教学、准研讨式教学[4]等形式,鼓励学生广开思路,敢于“于不疑处有疑”,在积极主动的教学活动中促进学生创新意识的培养。

发挥学生主体作用是培养创新人才的催化剂。为此,教师应逐步树立教师主导、学生主体的教学理念[5]。教学中,积极创造良好的课堂氛围,充分调动学生的主观能动性,激发其学习动机和兴趣,使其逐步成为教学活动的主角,从而将知识转化为能力、将兴趣转化为动力、将质疑和问题转化为研究课题。例如流体力学中,机翼理论中关于机翼升力的形成过程,又如关于边界层分离现象中的分离位置,这些内容在不同教材有着不同的观点,同学可自行查阅书籍和文献,进而展开讨论;传热学中,如何正确理解外掠圆管换热局部换热系数在不同雷诺数下的回升现象与边界层发展和分离的关系,以及各种新型高效换热器的型式和机理,而且同学均充分发挥想象力,从理论上提出新型换热器。另外,有些拓展性内容也可让学生讲解,如流体力学讲到超声速流动及其现象时,对于音障现象及其对飞机的影响,可由1名同学来讲,既拓展了知识面,又激发了学习兴趣。

教学之外,针对学生对知识的求知欲、对新问题和未知现象的探索精神,充分发挥其主观能动性和独立思考的能力,鼓励学生敢于想象,大胆提出自己的设想和观点,逐步达到学以致用、能力和水平逐步提高的目的。目前,部分学生在专业教师指导下,利用动力系实验基地,积极参与全国和学校大学生创新计划、数学建模比赛、大学生挑战杯和大学生节能大赛等科技活动,以及教师的一些纵、横向科研项目中。通过主持或参与具体的科研项目,不断发现和解决新问题,逐步提高了自身的创新能力,同时也锻炼了组织能力,培养了团队精神,综合能力得到明显提升。通过上述实践活动,目前已涌现出一些具有一定创新意识和创新能力的学生,或发表了学术论文,或授权了实用新型专利。而且也作为保送研究生的优选条件之一,也进一步促进了学生的参与热情和科研积极性。

4 挖掘实验教学内容

实验教学是培养创新人才的有力手段。实验教学不仅是对理论内容的实际验证,更重要的是培养学生实验技能和分析能力的重要措施[6],也是发挥学生主体作用的最有效的实践环节之一。专业基础课实验分为验证性和综合性实验,验证性实验侧重对基本原理的验证和再现,综合性实验则侧重于较复杂现象的分析,二者侧重点各有不同。实验中,若能充分发挥学生的主体作用和探究精神,通过深挖实验教学内容的内涵,鼓励对有关边缘性现象的观察和深层次问题的探索,势必能在很大程度上提高培养学生的创新意识和能力。因此,实验中,强调学生亲自动手操作实验、主动分析实验现象、独立思考问题和解释问题。

验证性实验也能在很大程度上提高学习效果。如流动演示实验中,在突然扩大的流动通道内,可清晰地观察到突扩前的截面上其流线为接近于平行直线,这也是为何在理论分析中可以把该截面近似作为缓变流截面的原因所在,若不通过实验现象,仅靠想象既不直观又缺乏说服力,而且可通过改变流速,进一步验证这一假设是否始终成立。又如流体力学中的伯努利方程实验,该实验再现了各测点处的总水头和静水头在不同流量下沿流动方向的变化规律,若脱离实验过程,也可以从能量守恒和能量转换的角度得出上述规律,这当然需要扎实的理论基础和分析能力,但理论和实验教学的有机结合,可起到事半功倍的效果。

综合实验更能全面考察学生的学习效果和运用知识的能力。如换热器综合实验中,为何对于相同的换热器结构,逆流情形下的传热系数要小于顺流情形;并联管路特性及流量分配实验中,为何具有相同结构的各并联管道其流量不同,压力损失也不同;离心泵并联及工况调节实验中,在不同负荷下,采用共用阀和非共用阀进行调节其经济性为何不同;边缘性现象,如泵性能实验中的汽蚀特征及噪声特性也值得进一步研究。

另外,对于实验数据的处理,坐标系选用线性坐标还是对数坐标,参数是以有量纲还是无量纲形式进行整理,实验数据坏点的正确剔除和有效数据的保留等,都有充分发挥的余地,也是培养学生科学思考问题和获得正确结果的关键之处。

5 改革考试方法和内容

考试作为教学活动的最后一环,是教学成效和学习效果的综合反映,教学过程的各个环节,尤其是薄弱环节都可以从成绩分布上反映出来。因此,考试方法和内容是否能够有效地反映了教和学的全过程,将在一定程度上影响创新型人才的培养。为此,笔者一改过去单纯采用闭卷考试的方法,从内容到形式上进行了多方面尝试,探讨了多种教学环节有机结合的考试方法,力求实现对教学效果的全过程评价。

目前,在考试内容方面,一是在符合教学大纲要求的前提下,将实验教学内容纳入考核范围,分值为150%,内容包括实验现象和参数变化的分析、仪器的测量原理和用途等。实践表明,此项措施的实施在很大程度促进了对实验教学全过程的重视,取得了预期的效果。二是增加了理论联系实际较强的题目,或综合性题目或拓展性题目,分值为10%,进一步提高提炼科学问题或全面综合运用知识的能力,也有助于发现创新型的学生。在考试方法方面,采取了包括开卷考试、期中+期末考试、实验成绩+期末考试、平时测评+期末考试等在内的多种方式。无论是开卷还是闭卷,均将复杂必要的公式附在试卷上或给出相关提示,将考核重点放在知识的应用能力和分析能力上面。期中+期末和平时+期末这两种方式通过强调平时的知识积累和复习,做到及时发现问题、及时解决问题。

总之,以专业基础课为载体,通过深挖和细化教学活动各环节的深层次潜力,将创新型人才的培养贯穿于教学的全过程,可促进教学效果和人才质量的全面提高。

参考文献

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[4]李建文,刘伍权,薛云.工科专业基础课“准研讨式”教学法的探索与实践[J].理工高教研究,2010,29(1):117-119.

篇8

力学是一门基础科学,它所阐明的规律带有普遍的性质。力学又是一门技术科学,它是许多工程技术的理论基础。土木工程是力学应用最早的工程领域之一[1]。对于土木工程专业的学生来说,力学课程是一类极为重要的专业基础课,它不但影响学生对今后其他专业课程的理解,还将影响学生以后解决工程实际问题的能力。所以,对力学课程在土木工程专业的重要性进行研究,可以帮助培养出适宜于社会发展的合格的工程技术人员。

2土木工程专业主要设置的力学课程

根据土木工程专业培养计划,四年本科期间,8学期内,共设置7门力学类课程。所以说,除了理论力学、材料力学和结构力学这“三大力学”之外,结合土木工程必须与流体接触的特点,也设置了流体力学这样的学科基础课。另外,考虑到大三之后,土木工程专业学生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、“古建筑修复与保护工程方向(特色方向)”三个不同的发展方向,也设置了土力学、弹性力学与有限元基础和岩石力学基础这样三门专业方向课程。

3各门力学课程的教学内容及特点

3.1理论力学

理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学,是各门力学的基础。它忽略一般物体的微小变形,建立在力作用下物体形状、大小均不改变的刚体模型。主要讲授内容分三个部分:淤静力学部分。主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件;同时也研究物体受力的分析方法,以及力系简化的方法等。于运动学部分。只从几何的角度来研究物体的运动,而不研究引起物体运动的物理原因。盂动力学部分。研究受力物体的运动与作用力之间的关系。

3.2材料力学

材料力学以单个杆件作为主要研究对象,并且将其看作均匀、连续、各向同性的可变性固体。它研究杆件的拉、压、弯、剪、扭变形特征,并对杆件进行强度、刚度及稳定性分析计算。

3.3流体力学

流体力学是研究流体的平衡和流动的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。流体力学研究的对象是流体,包括液体和气体。

3.4结构力学

结构力学以杆件结构(包括梁、拱、桁架、刚架和组合结构等)为主要研究对象;研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度、稳定性和动力反应,以及结构的组成规律。

3.5土力学

土力学研究土的本构关系以及土与结构物相互作用的规律。土的本构关系,即土的应力、应变、强度和时间这四个变量之间的内在关系。

3.6弹性力学与有限元基础

弹性力学研究弹性体由于受到外力作用或温度变化以及支座沉陷等原因而发生的应力、变形和位移。它一方面对杆状物件作进一步的、较精确的分析;另一方面,对板和壳,以及挡土墙、堤坝、地基等实体结构,加以研究。

3.7岩石力学基础

岩石力学基础主要研究岩石和岩体力学性能的一门学科,是探究岩石和岩体在其周围环境(力场、温度场、地下水等)发生变化后,作出响应的一门力学分支。其所研究的岩体,具有不连续性、各向异性和不均匀性的特征。

4力学课程在土木工程专业的重要性

力学是土木工程专业的技术基础课,若缺乏对力学课程基本概念、物理意义和求解方法的深入理解,想真正掌握好相关专业课程,做好有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作,是不可想象的。

4.1对本科后续专业课程学习的影响

混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、基础工程、土木工程施工技术、房屋砌体与混凝土结构设计、钢结构设计、结构抗震设计、地基处理、深基坑工程、城市轨道交通工程、隧道工程、古建筑设计与保护技术等专业课程,都与力学课程有关,如不打好力学基础,将无法真正掌握及应用好专业知识。例如在学习“混凝土结构基本原理”课程中受弯构件斜截面承载力计算这部分内容时,需首先了解斜裂缝出现的原因,这时就需利用材料力学主应力迹线的分析方法,在构件上取出微元体,来做截面主应力分析等。再如“钢结构基本原理”课程,由于钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的,所以钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合;在课程的学习过程中,经常会用到材料力学中的各种计算公式和计算理论等。除了这些专业课程,对于土木工程专业毕业设计这个实践教学环节来说,力学知识也是非常重要的。就拿经常会出现的“混凝土框架结构设计”这种毕业设计题目来说,它分为结构布置、计算简图框架内力计算、框架内力组合、框架梁柱截面设计、现浇楼面板设计、基础设计、楼梯结构设计计算和软件计算这样几个部分。所以说,若不能利用力学基础知识先进行结构计算简图的简化和结构内力的计算,后面实际结构设计部分,均无法完成。

4.2对研究生阶段学习的影响

毕业后,若继续就读本专业研究生,除了在研究生入学考试中可能会考核到材料力学、结构力学这样的力学课程;在读研期间,也将涉及更多更深入的力学课程,如应用弹塑性力学、塑性力学、连续介质力学、有限单元法、高等结构动力学等。如在本科阶段没有打下良好的基础,将很难掌握这些课程。

4.3对就业后解决工程实践问题的影响

力学知识在工程设计工作中的作用是不言而喻的。同样,力学知识对于施工或监理等工作,也是不可或缺的。如预制桩在堆放时垫木位置和吊装时吊点位置的确定,施工脚手架的安装计算,施工模板拆除顺序的确定,施工缝留设位置的确定,施工中钢筋放置位置的确定等,都需要通过力学知识来确定。从事建筑施工或监理的工程技术人员,只有掌握了建筑力学的基本知识,才能懂得建筑物中各种构件的作用、受力情况、传力途径以及它们在各种力的作用下在什么条件下会产生什么样的破坏。这样,在施工中就能正确理解设计意图,制定出合理的安全措施和质量保证措施,从而保证建筑施工过程中的绝对安全,确保工程质量,避免事故发生。

5对本科阶段力学课程野教冶与野学冶两方面的建议

力学课程内容繁多,概论抽象,在“教”与“学”两方面都存在很多问题,容易使教师教起来用时多,任务紧;学生学起来难度大,负担重,且容易出现书能看懂而求解问题无从下手的情况。

5.1教学方法建议

依据土木工程专业培养目标,考虑力学课程与相关专业课程的衔接性,整合力学课程教学内容。注重工程实践教育,加强学科工程背景教学。培养学生创新意识,开展竞赛活动,强化学生动手能力。引导学生参与教师科研活动,培养学生的科研意识。教学中运用案例教学,趣味教学,启发式、探究式、研讨式等教学方法。理论教学之余,也可简要介绍结构力学求解器、ANSYS、ABAQUS、PKPM等计算软件,加强学生在力学计算方面的综合能力。

5.2学习方法建议

“教”与“学”相辅相成,无法分离。所以除了教师需运用不同的教学方法来提高学生的学习兴趣之外,学生也需掌握合理的学习方法,以加强对教师教授知识的理解与渗透。第一,课前做好预习,课后加强复习。有效的预习,可以使学生在上课之前,了解自己即将要学的知识,这样在课堂学习时,就可以对自己所学的东西做到心中有数;及时的复习,可以使学生及时消化课堂所学,以便深入了解所学知识,深入掌握。第二,善于积累,善于提问。本科教学不比高中教学,它讲授新知识的时间往往多余复习旧知识的时间,所以,在学习的过程中,不能存在“猴子掰玉米”的现象,学了新的忘了旧的,而是要不停积累,不停学习;对于不懂的知识点,要善于提出疑问,问同学,问教师,问网络,及时解答疑问,及时解决问题。第三,要加强练习。学习力学知识的过程中,不做一定数量的习题,将很难对基本概念和计算方法有深入的理解,也很难培养出好的计算能力,所以,要学以致用,加强练习。第四,善于创新,积极参与不同的实践活动。教师教授的知识是有限的,在学习教师教授的方法之后,举一反三,要自己善于发现问题,创新思维;积极参与各项社会实践活动,如省大学生力学竞赛、省大学生结构设计大赛等,将学到的力学知识应用到实际的大赛活动中,并且从实践的过程中又学习新的力学知识,循环往复,提高自身的学习积极性;积极参与教师的科研项目,提高自身的研究思路和水平,也是加强自身力学思维的较好方法。

6结语

篇9

关键词:动力气象学;课程建设;非大气科学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)30-0184-02

本文以南京信息工程大学为数学与应用数学学院开设的《动力气象学》课程为例,从教学目标与教学任务、教学内容与教材、教学方法和考核等方面对非大气科学专业《动力气象学》课程建设进行探讨。

一、教学目标与教学任务

南京信息工程大学数学与应用数学学院开设《动力气象学》课程主要是针对应用数学专业。此课程的先修课程有高等数学、流体力学、大气物理学、天气学原理等,在讲授过程中要注意与先修课程的衔接,在大气动力学的整体框架内讲述大尺度大气动力过程。掌握基本的动力气象学理论对于理解和掌握后续的专业课程(例如《中小尺度大气动力学》和《热带大气动力学》)具有重要作用。因此,应用数学专业《动力气象学》一般在大三下学期开设。

本课程的教学目标是:通过本课程学习,使学生深入地理解大气动力学的基本理论,了解近代动力气象学的主要进展,掌握大气运动过程的动力学分析方法和基本原理,从而使学生具有一定的理论水平与科学研究能力,为将来从事气象相关工作及研究工作打下基础。

本课程的教学任务是:(1)系统掌握大尺度大气动力学的基本原理和方法;(2)掌握大气动力学主流理论和学说,并理解各理论、学说之间的有机联系,了解大气动力学进展和发展趋势;(3)强化培养理论联系实际的能力,培养从实际过程中提出问题,利用大气动力学基本原理分析实际大气过程的能力,培养通过对实际大气过程的分析,提出所研究气象问题的物理模型、数学模型、求解方法,然后分析、认识实际大气过程规律和机理的能力。

二、教学内容与教材

非大气科学专业《动力气象学》课程没有必要涉及动力气象学的所有内容。结合应用数学专业的特点和需求,选择的教学内容以经典动力气象学的核心内容为主。考虑到应用数学专业大学生的实际,教学内容侧重基本概念、理论和公式推导。表1列出了具体教学内容和课时安排。第1章绪论对课程进行概述,简要介绍动力气象学的研究对象和发展简史。第2章是针对非大气科学专业学生缺乏相应基础而安排的流体力学、大气物理学方面的基础知识。第3~11章是动力气象学的主要内容,也是课程学习的重点,包括描写大气运动的基本方程组,分析各项力,用尺度分析简化方程组,坐标系的变换,自由大气中的平衡流场,环流定理和涡度方程,大气能量学,大气行星边界层,大气中的基本波动及稳定性理论。从物理定律出发,从理论上揭示天气过程的发生发展规律和机理。教学内容由浅入深,由易到难逐渐递进,以便学生理解吸收。

目前国内动力气象学的教材主要是参考英文版《Introduction to Dynamic Meteorology》[1]编写而成,在各个大学使用的主要教材是《动力气象学》[2]-[4],因此本课程将以2004年出版的《动力气象学》[2]为主要参考书,并结合其余几本教材特别是英文原版教材进行补充。

三、教学方法和考核

1.教学方法。(1)采用多媒体PPT和板书相结合的教学方式。近些年来,多媒体教学已经越来越成为课堂教学的主要方式。动力气象学涉及很多抽象的概念和复杂的空间结构(例如球坐标系与局地直角坐标系),关于公式和方程的推导也很多,因此本课程除了运用多媒体教学之外,板书也是重要的辅助教学手段。特别是涉及到公式及方程的推导时,通过板书一步一步地详细分析,更容易引导学生的思路,抓住学生课堂上的注意力,加强和学生在课堂上的互动。另一方面,通过多媒体教学,使用图片和动画对动力气象学的一些抽象的基本概念和理论进行形象地讲解,不仅可以使学生更容易接受和理解这些概念和理论,并且更能引起学生对这门课程的兴趣。例如,第三章在讲解局地直角坐标系和球坐标系中方程组的形式时,需要学生在头脑中建立三维空间结构,理解各种坐标系的定义以及相互转换,此时使用图片和动画,甚至是在课堂上拿一个篮球作为实例,就可以形象直观地展现这些坐标系的定义和关系,如此学生比较容易理解这些内容并且不容易忘记。(2)由于本课程的教学内容侧重基本概念、理论和公式推导,公式较多并且理论性强,学生可能会觉得越学越枯燥,容易产生学习懈怠,学习兴趣较低。因此在教学过程中要积极调动学生的兴趣,尽量多地理论联系实际去讲解,增加与这门课有关的一些应用。例如在介绍非线性动力学时,可以讲解“蝴蝶效应”这一热门话题。再如在讲授地转平衡时,可以将其与实际业务中使用的天气图结合起来。对于这门理论课程,不但要重视课堂教学,还要加强业余时间学生与教师的交流,促进学生对本课程的学习积极性和自主学习能力。

2.考核。课程考核是检验学生学习效果的一种手段。本课程采用多种形式的考核方式,课程总成绩由平时成绩、期中和期末考试成绩三部分组成,分别占总成绩的20%、20%和60%。平时成绩是由课堂出勤率、作业完成率以及课堂回答提问的方式组成,这样对于及时了解学生对课程的掌握程度比较有效,也便于教师及时对授课方式和授课速度进行调整。期中和期末考试采用闭卷形式,但是不要求学生机械地背诵公式,在试卷中会给出可能用到的重要公式,使学生在学习本课程的过程中注重对概念和理论的理解和分析。

四、结语

《动力气象学》是一门专业核心课程,理论性很强。开设本课程的大多是大气科学专业,非大气科学专业开设《动力气象学》,不能简单地照搬大气科学专业的课程大纲。我院已在非大气科学专业(包括大气物理、大气探测、海洋科学等)开设该课程,已经具有一定的实践经验,有的学生学习本课程后转而对大气科学专业产生兴趣并考取本专业的研究生。因此本文在之前的教学实践基础上,探讨了本课程的教学目标与任务、教学内容与教材、教学方法和考核等课程建设和相关教学经验,为我院对应用数学专业开设《动力气象学》课程提供参考。

参考文献:

[1]Holton J.R. An introduction to dynamic meteorology. Fourth edition. Academic Press,2004.

[2]吕美仲,侯志明 ,周毅.动力气象学[M].北京:气象出版社,2004.

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【论文摘要】针对目前液压传动课程教学过程中存在的主要问题,本文试图从学生心理、社会需求这一视角出发,大胆进行课程教学改革,寻找一条适合现代教学理念的教学新路子。

液压传动课程是机电一体化类、机械制造、数控技术等机械相关专业一门重要的专业基础课程。也是机械类各专业课中难度较大的课程之一。对该专业学生而言,动手能力的培养非常重要。如何开展教学活动,让学生实现真正去做,是全面实施素质教育对教学改革提出的要求。因此,本文针对液压传动课程自身特点和教学过程中存在的问题,为提高教学质量,培养学生创新实践能力,从学生心理、社会需求出发,对教学改革作了一些有益的探讨。

一、目前液压课程教学存在的问题

(一)内容多,学时少

使学生能够阅读、设计一个完整的液压传动系统是“液压传动”课程的教学目的。要达到这一教学目标,应对以下内容进行讲解:流体动力学的基本理论、液压元件的结构原理、液压基本回路及液压系统。这些内容前后相关,在教学过程中需通盘考虑,缺一不可。传统教学计划中总教学课时在100学时以上,现在随着教学计划的改革,教学学时已缩减至50学时左右。如何处理好教学学时与教学目标这一矛盾,是该课程教改面临的首要问题。

(二)学习困难

液压传动以流体力学为理论基础,概念、原理较抽象,各类元件及传动的原理非常不直观,学生较难理解和掌握。同时,该门课程实践性也较强,教学过程中安排的四个实验项目,绝大多数为验证性实验,实验课上很多学生是“看”实验,而不是“做”实验,即便动手做,也只是动手不动脑,很少去思考为什么要这样做。由此导致学生理论学习困难、应用基本不会的局面。

二、教学方法探讨

针对以上液压传动学习过程中存在的问题,如何改变传统的理论授课、集中实验、期终考试的教学方式,以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,让学生在学习过程中把理论和实践结合起来,可进行以下教学改革。

(一)依据必需、够用原则安排教学内容

液压传动课程主要由三部分内容组成:流体动力学、液压元件、液压回路。这三部分内容既有自身的特点和知识体系,彼此之间又有一定的内在联系。这就导致学生在学习这门课时产生一种“内容繁杂、知识散乱”的迷茫感觉,课程的知识要领很难把握。如何使学生抓住学习的重点和难点,这是教师在教学中需要面对的难题之一。对此,在课程的理论教学过程中,应坚决贯彻“必需、够用”的原则,在阐述基本概念和基本理论的同时,重点突出其技术的应用和实用,大量删减理论偏深、偏多的推导及证明。在教学内容安排上,一是应打破原有的编排顺序,将流体力学和液压元件基本原理、液压元件原理和液压回路分析等有关内容结合起来讲授,加强知识的连贯性,以利于学生的理解、接受和记忆。二是应重点介绍液压元件作用、基本回路的特性、整机系统的分析等。三是应简要介绍目前新型液压技术。 (二)依据学生主体原则采取教学措施

目前,大学液压传动课程教学过程主要以教师授课为主导,而学生的学习主动性不高,这与培养实用型人才的目标相悖。激发学生主体意识的重要手段是激发学生的兴趣,兴趣是推动学生学习的内在力量。因此,课程教学改革应充分考虑学生及社会实际需求,从学生心理需求出发调动学生的学习积极性与主动性,始终贯穿着学生主体原则,改变过去那种“我讲你听”的“满堂灌”的填鸭式教学方法,探讨新的教学模式,提高教学质量与效果。首先,学生自主学习,应先给学生提出些问题及要求,让学生带着问题和要求去自学,培养大学生从书本中获取知识的能力。教师应通过多种途径引导学生从被动地接受中走出来,强化学生的主体意识,激发学生的学习潜能,实现学生的自主学习。教师应让学生懂得教师只是他们的疏导者和助学者。其次,应进行多种方式的理论讲授。在学生自学基础上,教师对课程中每一章节,都应开展重点、难点部分的理论讲授。教师可根据每一章节自身特点,采用多种方式,如液压元件部分采用直观性教学方法,让学生对照实物,学习元件工作原理,组织学生讨论;鼓励学生发表意见,最后由教师总结归纳。这样教师可减少繁琐的简单说教,学生也可得到必要的锻炼。回路部分采用多媒体教学方法,用动画形象生动地表现回路的中液压油的流动方向,执行元件的运动等,控制过程一目了然,加上讲解,可收到事半功倍的教学效果。最后,学生自拟实验。液压传动课程是一门实践性很强的专业基础课,学生能否实际运用所学理论知识与实验内容和实验教学方法有关。因此,应结合实验室条件,删除部分验证性实验,同时增加动手型、设计性实验。教师在此类实验中只对学生提出实验内容、实验要求,提供实验设备,由学生根据所学的液压基本理论知识,自己拟定实验方案、实验步骤,选配相应液压元件,连接液压回路,并独立操作,自行发现并解决问题。这样,就能为学生创造主动思考和主动参与的机会,从而培养学生独立分析问题、解决问题的能力。