[摘 要]流體動力學的發(fā)展動力是生產(chǎn)的發(fā)展和需要，它的任務(wù)就是解決科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的有關(guān)流體流動的問題。流體動力學教學內(nèi)容及考核方法改革的目標：各高校應(yīng)該根據(jù)自身辦學等條件，注意優(yōu)化整合教學資源，注重理論教學融入實驗教學的思想，在教學內(nèi)容設(shè)計、教學方法手段、考核方式方面，應(yīng)在一定上程度上突出學生的主體作用，建立良好教學氛圍，提高學生學習的主動性，培養(yǎng)學生熱愛科學、積極創(chuàng)新的思想和素質(zhì)，真正使流體動力學這門課程起到從基礎(chǔ)理論到工程實際應(yīng)用的橋梁作用，為學生后續(xù)的專業(yè)學習打下良好的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]流體動力學 教學內(nèi)容 考核方式 改革 橋梁作用

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）06-0117-02

流體動力學的發(fā)展動力是生產(chǎn)的發(fā)展和需要，它的任務(wù)就是解決科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的有關(guān)流體流動的問題。因此，流體動力學涉及的技術(shù)部門較多，除了航空、水利之外，還涉及機械、動力、航海、冶金、建筑、環(huán)境等技術(shù)部門。[1]同樣，流體動力學作為高等學校一門專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，所涉及的專業(yè)領(lǐng)域也較多，對各專業(yè)的多門后續(xù)課程的學習都有著重要的影響。流體動力學具有理論不易掌握、概念多而抽象、難以理解、易混淆、對高等數(shù)學知識要求高等特點。如果學生的高等數(shù)學知識薄弱，更容易造成“教師難教，學生難學”的現(xiàn)象。[2] [3]國內(nèi)外學者在流體動力學課程教學方法改革方面做了較多的探討和研究。[4] [5] [6] 而且，流體動力學理論性較強，但并非純理論課程，它與工程實際是息息相關(guān)的?；诖?，筆者根據(jù)流體動力學教學、設(shè)計及科研經(jīng)驗，就流體動力學教學內(nèi)容及考核方法方面的改革進行了研究。

針對流體動力學課程的特點以及教學過程中普遍存在的問題，本文首先明確了流體動力學教學內(nèi)容及考核方法改革的目標：各高校應(yīng)該根據(jù)自身辦學等條件，注意優(yōu)化整合教學資源，注重理論教學融入實驗教學的思想，在教學內(nèi)容設(shè)計、教學方法手段、考核方式方面，應(yīng)在一定程度上突出學生的主體作用，建立良好教學氛圍，提高學生學習的主動性，培養(yǎng)學生熱愛科學、積極創(chuàng)新的思想和素質(zhì)，真正使流體動力學這門課程起到從基礎(chǔ)理論到工程實際應(yīng)用的橋梁作用，為學生后續(xù)的專業(yè)學習打下良好的基礎(chǔ)。

一、教學內(nèi)容

（一）理論教學內(nèi)容

在理論教學內(nèi)容設(shè)計方面，可以將理論教學內(nèi)容分為基本理論模塊、專業(yè)關(guān)聯(lián)模塊、理論拓展模塊、創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)模塊四個模塊。這四個模塊分別具有以下的含義：

（1）基本理論模塊：由流體動力學這門課程中最基本的理論、技能構(gòu)成，具有通識性。

（2）專業(yè)關(guān)聯(lián)模塊：由流體動力學這門課程中與專業(yè)直接關(guān)聯(lián)內(nèi)容，或者與后續(xù)的專業(yè)學習相關(guān)聯(lián)的，利用基礎(chǔ)理論解決實際問題的理念和方法構(gòu)成，是體現(xiàn)流體動力學這門課程，起到從基礎(chǔ)理論到工程應(yīng)用橋梁作用的主要模塊。

（3）理論拓展模塊：由流體動力學這門課程中與本專業(yè)關(guān)聯(lián)度相對較小，但是概念更抽象、難度更大，有利于拓寬學生知識面、培養(yǎng)學生抽象思維能力的內(nèi)容構(gòu)成。

（4）創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)模塊：由流體動力學這門課程中有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新的思維、創(chuàng)新的技能、創(chuàng)新的理論研究方法，甚至有利于人文素質(zhì)教育的內(nèi)容構(gòu)成。

模塊的劃分應(yīng)細化到每一個章節(jié)，并且明確在每個章節(jié)的權(quán)重，這樣可使教師明確地把握每一個章節(jié)的教學目標和培養(yǎng)目標。同時，學生也能夠掌握每一個章節(jié)的學習目標。如果學生在某一章節(jié)學習上出現(xiàn)問題，教師和學生能夠及時發(fā)現(xiàn)是在哪個模塊上出現(xiàn)了問題，這有利于教師及時改進教學方法，學生及時改進學習方法，及時解決問題，不至于出現(xiàn)問題堆積，影響學生對課程的學習的情況。而且，我們也應(yīng)注意到，針對教材而言，每一章節(jié)的內(nèi)容與內(nèi)容之間都有著承上啟下、相互關(guān)聯(lián)的特點，當然，各章節(jié)之間也有一定聯(lián)系，在理論以及涉及的概念的深度方面也是逐步遞增的。因此，在講授過程中，還應(yīng)注意同一內(nèi)容多模塊化，以及模塊與模塊之間的關(guān)聯(lián)性，明確模塊之間的關(guān)聯(lián)點，而不能將模塊孤立化，往往造成只見樹木、不見森林的不良后果，使學生對每一部分的內(nèi)容都了解得透徹，但由于不了解相互之間的關(guān)系，從而限制本課程學習過程中的理論拓展。例如：在講授“描述流體運動的兩種方法”的過程中，涉及兩個內(nèi)容：拉格朗日法和歐拉法。基于本文的教學內(nèi)容模塊化思想，其模塊化形式如圖1所示：

圖1 ? 模塊構(gòu)建示意圖

從圖中可以看到，“拉格朗日法”內(nèi)容構(gòu)成基本理論模塊，而“歐拉法”內(nèi)容具有兩種模塊形式：基本理論模塊和創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)模塊。其構(gòu)成的原因有：（1） “歐拉法”不研究個別質(zhì)點的運動規(guī)律，而對流場進行分析和計算，它是流體動力學理論研究和工程應(yīng)用的基礎(chǔ);（2） “歐拉法”的提出是創(chuàng)新思想的體現(xiàn)，因為它超越了常規(guī)的描述固體運動的思維方法，“歐拉法”是基于“拉格朗日法”的換位思考，而它的意義卻遠遠超過了“拉格朗日法”。在這部分內(nèi)容的講授中，要注意模塊與模塊之間的關(guān)聯(lián)性，明確“拉格朗日法”與 “歐拉法”的關(guān)系，使學生能深入地理解“歐拉法”的思想以及相關(guān)的概念，為課程后續(xù)的學習打下良好的基礎(chǔ)。另一方面，可以針對學生的特點，借助“歐拉法”的換位思考法，起到培養(yǎng)學生人文素質(zhì)的作用，引導學生采用換位思考方法，正確地面對人生的問題，使自己的人生觀和道德觀得到升華。

（二）實驗教學內(nèi)容

由于流體動力學的研究方法主要有理論分析、實驗研究和數(shù)值模擬三種，其中實驗是學生應(yīng)用理論解決實際問題，進一步加深對概念理解的重要環(huán)節(jié)。因此，在流體動力學的理論教學中，應(yīng)注意融入實驗教學的思想?；诖耍瑢嶒灲虒W內(nèi)容分為必做實驗?zāi)K、選做實驗?zāi)K、自行設(shè)計實驗?zāi)K三個模塊。這三個模塊分別具有以下的含義：

（1）必做實驗?zāi)K：由傳統(tǒng)驗證實驗構(gòu)成。

（2）選做實驗?zāi)K：由教師設(shè)計的實驗，或者與流體動力學課程相關(guān)的科研實驗構(gòu)成。

（3）自行設(shè)計實驗?zāi)K：由學生自行設(shè)計的實驗構(gòu)成。

其中，在選做實驗?zāi)K的實施過程中，關(guān)鍵是注意了解學校與流體動力學課程相關(guān)的科研實驗臺架和主要的科研實驗內(nèi)容，優(yōu)化整合實驗教學資源。針對大部分高?，F(xiàn)有的條件，在自行設(shè)計實驗?zāi)K的實施過程中具有一定的難度，但是可考慮利用先進的計算機技術(shù)，實現(xiàn)“虛擬實驗”，或者采用針對個別學生實施這部分實驗，然后再增加學生人數(shù)，逐步實現(xiàn)這一實驗?zāi)K的教學。

二、教學方法手段

理論教學過程中以多媒體教學手段為主，多媒體課件的制作應(yīng)結(jié)合本課程的教學規(guī)律，符合實際需要，將理論問題形象化，并注意將理論教學融入實驗教學和數(shù)值模擬的思想。

例如，“雷諾實驗”這部分內(nèi)容的理論教學中，多媒體的制作可采用動畫的形式演示實驗的基本過程和結(jié)果，將層流和紊流兩種流態(tài)形象地表現(xiàn)出來。同時，可以借助實際工程中的數(shù)值模擬結(jié)果，更形象地反映這兩種流態(tài)的特點和工程實際的應(yīng)用。這樣既說明了實驗和數(shù)值模擬之間相輔相成，又將實驗教學和數(shù)值模擬的思想融入理論教學中，由此起到培養(yǎng)學生科學研究能力的作用。

三、考核方式方法

由于考核的目的在于助學和改進教學方法。因此，本課程的考核應(yīng)在一定程度能夠發(fā)揮學生的主體作用，這樣有利于良好教學氛圍的營造，有利于師生雙向的交流。具體的考核方式有多種，綜合的考核方式應(yīng)該更合理，但操作起來也更復雜，可以采用先試點后鋪開的途徑。目前，大多數(shù)高校主要采用平時成績和期末成績綜合考核的方法。平時成績通常包括考勤、作業(yè)、實驗。平時成績的考核應(yīng)是考核中最重要的內(nèi)容，它是教師及時了解學生對該課程學習狀況、把握教學目標的關(guān)鍵。其中作業(yè)內(nèi)容的設(shè)計和要求是不可忽視的，例如，可以采用必做題、選做題，不是盲目地采用題海戰(zhàn)術(shù)，這有利于調(diào)動學生學習的主動性，同時使學生對每一章節(jié)的學習有的放矢。對作業(yè)中的解題步驟和圖的繪制都應(yīng)該有明確的要求，這樣有利于工程師卓越素質(zhì)的培養(yǎng)?？傊?，平時成績的考核注重調(diào)動學生學習的主動性，培養(yǎng)工程師卓越素質(zhì)，同時培養(yǎng)學生利用知識分析問題的能力和創(chuàng)新能力，在考核內(nèi)容設(shè)計方面應(yīng)該是考核目的的體現(xiàn)。

四、結(jié)語

流體動力學的學習對于學生后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程的學習是非常重要的，作為一名優(yōu)秀的教師，應(yīng)該在教學實踐過程中，不斷地總結(jié)、反思所授的課程，而且要注意針對學生的特點，不斷改進和完善教學方法，幫助學生學好課程，同時還應(yīng)起到育人的作用。

[ 注 釋 ]

[1] 莫乃榕.工程流體力學[M].武漢：華中科技大學出版社，2009.

[2] 閔春華.流體力學教學中學生學習興趣的培養(yǎng)[J].消費導刊，2009（18）：199.

[3] 吳光林.《流體力學》課程教學改革的思考[J].科技信息（科技教研），2008（14）：172-173.

[4] 于靖博，張文孝，李廣華.工程流體力學課程教學改革與實踐[J].裝備與制造技術(shù)，2011（11）：205-207.

[5] 王峰，王宏燕.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)《流體力學》課程的教學改革[J].中國建設(shè)教育，2008（10）：12-12.

[6] 周滔.熱能動力專業(yè)《流體力學泵與風機》課程改革的基本思路[J].電力職業(yè)技術(shù)學刊，2009（4）：41-42.

[責任編輯：覃侶冰]

[收稿時間]2014-12-28

[基金項目]中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助（No.2011-IV-123）;校教研項目（No.2014409021）。

[作者簡介]歐陽莉（1967-），女，湖南長沙人，博士研究生，副教授，研究方向：傳熱與流動教學和研究。