陳俊俊　龐赟佶　王曉彤　劉素霞

摘要：針對建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的發(fā)展形式和特點，結合我校的定位和學生培養(yǎng)目標，指出建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)《流體力學》課程實驗教學存在的問題，并提出了實驗教學改革的建議。

關鍵詞：《流體力學》課程；實驗教學；教學改革；建筑環(huán)境與能源應用工程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0225-02

一、前言

我校的學生培養(yǎng)定位是：“立足內(nèi)蒙古，面向全國，服務國家基礎工業(yè)和地方經(jīng)濟建設，培養(yǎng)崗位適應性強、工作作風踏實的應用型人才”[1]。

建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是：“適應社會主義現(xiàn)代化建設需要，德智體全面發(fā)展，基礎扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新意識和工程實施能力的建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)應用型高級技術人才”。畢業(yè)生能夠從事工業(yè)與民用建筑室內(nèi)環(huán)境與暖通空調(diào)、通風除塵、采暖供熱、燃氣供應、建筑給排水等公共設施系統(tǒng)、建筑熱能供應系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試、運行、管理以及建筑自動化系統(tǒng)的方案制訂，并具有初步的應用研究與開發(fā)能力，能夠在設計研究院、建筑工程單位、物業(yè)管理公司及相關的科研、生產(chǎn)和教學等單位從事技術與管理工作。

《流體力學》是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門主要技術基礎課，也是我校重點建設課程之一，是該專業(yè)工程技術人員必須掌握的知識。同時，該課程也是我校環(huán)境工程、熱能與動力工程、礦物加工工程、采礦工程、機械設計與自動化等工程專業(yè)必須開設的課程。通過本課程的學習，學生應掌握流體力學的基本概念、基本理論以及水力計算的基本方法。流體力學實驗是流體力學課程的重要組成部分，流體力學實驗是發(fā)展流體力學理論，驗證流體力學假說，理解流體力學現(xiàn)象，解決流體力學工程問題的一個重要手段，該課程實驗教學質(zhì)量的好壞影響到學生對知識的了解和掌握，以及動手實踐能力的培養(yǎng)，甚至影響到他們就業(yè)后對專業(yè)知識的靈活運用。

二、當前實驗教學存在的問題

1.實驗教學現(xiàn)狀。流體力學實驗是《流體力學》課程的重要環(huán)節(jié)。實驗基本目的要求是：使學生觀測流動現(xiàn)象，驗證所學理論，掌握實驗的方法和操作技能，訓練學生整理實驗資料、編寫實驗報告的能力，培養(yǎng)學生嚴格的科學作風。目前我校《流體力學》課程開設的主要實驗項目有：雷諾實驗、伯努利方程驗證實驗、圓形管道沿程阻力實驗、圓形管道局部阻力實驗、一元流動量方程驗證實驗、氣體紊流射流實驗等[2]，全部是傳統(tǒng)的驗證型實驗，由于實驗室房間、實驗器材、指導教師人數(shù)等方面的條件有限，綜合型、設計型實驗不能開出。不同專業(yè)、不同學時的《流體力學》課程的學生進行完全相同的實驗。在實驗課堂上，實驗指導教師從實驗原理、實驗目的、實驗儀器設備、實驗操作步驟、實驗注意事項、實驗報告格式要求等方面進行講解，之后學生分組進行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，采集實驗數(shù)據(jù)，出現(xiàn)問題在指導教師的指導下進行處理，教師根據(jù)實驗報告的書寫完成情況和質(zhì)量來評定成績。雖然實驗項目開設的比較全面，基本覆蓋了課程的主要內(nèi)容，也有利于增進學生對理論知識的理解，但沒有激發(fā)學生的積極性，學生做實驗的主動性和熱情沒有體現(xiàn)出來，只是被動的完成了實驗教學過程，不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性。

2.實驗教學效果。近年來伴隨著我國教育體制的改革發(fā)展和招生規(guī)模的擴大，給學校的發(fā)展帶來了機遇，使學校的發(fā)展取得了長足的進步，但不可回避的是學生質(zhì)量在不同程度上有所下降，基礎知識不很扎實，給后續(xù)教學工作帶來了困難，也是擺在全校師生面前的難題。另外還有相當一部分學生是通過調(diào)劑專業(yè)而來的，不是他們所鐘情和喜愛的專業(yè)，因此，學習積極性也不高，疲于應付，學習目的不明確，態(tài)度不很認真，缺乏學習的熱情和動力，只求考試及格過關了事，流體力學實驗課的學習也是如此。

近年來，學校也做了很大努力，在改善實驗條件方面投入不少，但由于學生人數(shù)眾多，實驗儀器設備臺套數(shù)較少，實驗小組人數(shù)偏多，親自動手操作的次數(shù)不是很多，感性認識不夠，盡管實驗指導教師想盡一切辦法，盡可能多的創(chuàng)造機會，但收效甚微，實驗效果不理想，有的甚至連最基本的測試儀器，如畢托管的工作原理、使用及注意事項等都不清楚。另一方面，由于小組人數(shù)多，實驗測試數(shù)據(jù)相同，實驗報告抄襲現(xiàn)象嚴重，沒有進行數(shù)據(jù)的處理、分析、結果的討論，因此對實驗的感悟不深，對所學理論知識的理解、體會起不到作用，同時給實驗成績的考核帶來了不便。

三、課程實驗教學改革內(nèi)容

1.實驗課的地位。實驗是《流體力學》課程非常重要的組成部分，但是在教學實踐中，往往更多強調(diào)的是理論的重要性，而忽視了實驗對流體力學理論學習的幫助。因此要充分重視流體力學實驗的地位，實驗在流體力學教學中和理論課具有同樣的重要作用，流體力學實驗是驗證理論、數(shù)值計算結果的唯一途徑，是學生獲得流體力學感性知識的主要方法，有利于學生對抽象知識的深入理解，促進學生進一步思考，培養(yǎng)他們的擴散思維，調(diào)動他們學習的積極性。另外，要樹立重視實驗教學、熱情服務學生的觀念。首先要重視實驗室建設，無論從政策傾斜還是人力、物力以及資金投入等方面都予以高度重視；其次要尊重實驗教師的地位和實驗教師的勞動，吸引具有一定操作技能和設計構思能力的教師充實到實驗教師隊伍中。

2.優(yōu)化實驗教學內(nèi)容?！读黧w力學》是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的技術基礎課，其內(nèi)容貫穿了建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的所有領域，如采暖供熱中的熱媒介質(zhì)（水）的流動，空調(diào)工程中空氣、冷凍水、冷凝水的流動，通風除塵中空氣以及粉塵粒子的流動，鍋爐中的煙氣、水、蒸汽、粉塵粒子的流動等，所有這些流動的參數(shù)測試分析類似于流體力學實驗，因此流體力學實驗應該與工程實踐緊密結合。而目前《流體力學》課程開設的實驗全部是傳統(tǒng)的驗證型實驗，也是非常經(jīng)典基礎的實驗，雖然實驗項目開設的比較全面，基本覆蓋了課程的主要內(nèi)容，也有利于增進學生對理論知識的理解，但是，和專業(yè)工程實踐脫節(jié)，聯(lián)系不密切，學生學習的興趣和積極性不高[3，4]。

在完成傳統(tǒng)經(jīng)典基礎驗證型實驗的之后，指導組織學生自行完成一次設計研究型實驗，把原有單一的實驗內(nèi)容組合到新的設計實驗中，如具有一定規(guī)模的管網(wǎng)設計實驗，并對設計管網(wǎng)系統(tǒng)進行運行調(diào)試，分別測定不同工況下的運行參數(shù)，如流量、流速、壓力等，這樣既把流體力學知識和專業(yè)課的知識結合在了一起，由于是按照自己的意愿設計的實驗，因而增加了學生的學習興趣，又提高了學生的操作運行技能，同時，在解決出現(xiàn)問題的過程中，使學生學到的知識得到了綜合應用。因此筆者以為，傳統(tǒng)經(jīng)典基礎驗證型實驗固然重要，可以使學生所學知識得到加深鞏固和理解，綜合型設計性實驗則是對學生綜合能力得到鍛煉和提高的有效途徑。在實驗教學過程中，優(yōu)化現(xiàn)有實驗資源，在完成傳統(tǒng)經(jīng)典驗證型實驗的同時，加強了設計性實驗的開出。

3.教學手段與方法。為了達到應有的實驗教學效果，在實驗教學過程中，要打破傳統(tǒng)的實驗指導教師講解學生聽的模式，指導教師與實驗學生采取互動的形式，共同探討實驗的目的、意義、背景、對應知識點以及和相關知識的聯(lián)系、完成實驗測定的技術路線等，使學生處于主體地位，積極參與，主動進行。方法可以靈活多樣，教學手段可輔助以教學錄像、多媒體等，對于實驗過程中出現(xiàn)的問題應讓學生互相討論，從中獲得答案，指導教師予以補充。實驗成績的考核不拘泥于實驗報告，應根據(jù)學生對實驗目的意義的感悟、對知識聯(lián)系的理解、實驗動手操作、問題分析討論、實驗報告質(zhì)量等綜合評價[3，4]。

四、結語

《流體力學》是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門主要技術基礎課，也是我校重點建設課程之一，同時也是環(huán)境工程、熱能與動力工程等專業(yè)必須開設的課程。流體力學實驗是該課程非常重要的組成部分，實驗不僅可以提高學生的學習興趣，還可以有意識的培養(yǎng)學生觀察事物的能力、分析解決問題的能力和相互協(xié)調(diào)合作的能力。因此要轉變觀念，重視流體力學實驗教學，整合流體力學實驗資源，進一步補充完善實驗教學內(nèi)容，改革流體力學實驗教學方法和手段，不斷研究流體力學實驗發(fā)展趨勢，不僅要使學生完成經(jīng)典基礎的實驗項目，更重要的是要放手讓學生開發(fā)設計型、研究型實驗，突出學生的主體性，提高學生學習的主動性和創(chuàng)新性，使每一個完成流體力學實驗的學生從中得到鍛煉和提高，為培養(yǎng)綜合型建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)人才奠定扎實的基礎。

參考文獻：

[1]內(nèi)蒙古科技大學教務處組.內(nèi)蒙古科技大學本科專業(yè)培養(yǎng)方案（2014版）[Z].

[2]陳俊俊，李義科，牛永紅，龐赟佶，劉素霞.新版《流體力學》課程教學大綱修訂及思考[J].科學管理研究，2011，（2）.

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

[4]陳麗萍，龔延風.《流體力學》教學改革設想[J].南京建筑工程學院學報（社會科學版），2001，（1）.