王朝暉，張永國(guó)， 宋生奎， 賈 麗

(空軍勤務(wù)學(xué)院航空油料物資系 ， 江蘇 徐州 221000)

如何提高學(xué)員學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的興趣

王朝暉，張永國(guó)， 宋生奎， 賈 麗

(空軍勤務(wù)學(xué)院航空油料物資系 ， 江蘇 徐州 221000)

專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課在保證專(zhuān)業(yè)水平和教學(xué)質(zhì)量方面具有重要的作用與地位，并體現(xiàn)不同學(xué)校的研究特色和發(fā)展方向。《流體力學(xué)與流體機(jī)械》是我院油料管理專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課程。學(xué)員開(kāi)始接觸該課程時(shí)，普遍抱有畏難情緒，認(rèn)為難學(xué)、枯燥乏味。本文針對(duì)該課程的特點(diǎn)就如何提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行了探討，提出了四條具體的措施，收到很好的教學(xué)效果。

專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課 ； 流體力學(xué)與流體機(jī)械 ； 專(zhuān)業(yè)水平； 教學(xué)質(zhì)量

《流體力學(xué)與流體機(jī)械》是我院管理工程(油料管理)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)員專(zhuān)業(yè)教育階段學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊中的一門(mén)必修課，是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課程。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課在保證專(zhuān)業(yè)水平和學(xué)生質(zhì)量方面起到重要作用，并體現(xiàn)不同學(xué)校的研究特色和發(fā)展方向。在油料管理工程專(zhuān)業(yè)所設(shè)置的課程中，《流體力學(xué)與流體機(jī)械》承前啟后，前承《高等數(shù)學(xué)》、《普通物理》及《計(jì)算機(jī)》等基礎(chǔ)課程，后啟《油料裝備》、《機(jī)場(chǎng)供油工程》及“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等專(zhuān)業(yè)課程。該課程具有概念多、方程多、習(xí)題多，理論較為復(fù)雜，計(jì)算能力、理解能力要求高；實(shí)驗(yàn)多、聯(lián)系工程實(shí)際多，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜，動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力要求高的特點(diǎn)。學(xué)員開(kāi)始接觸課程時(shí)，普遍抱有畏難情緒，認(rèn)為難學(xué)、枯燥乏味。如何改變學(xué)員的第一印象，提高其學(xué)習(xí)的興趣，是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，筆者在這方面做了一些有益的嘗試，收到較好的效果。

1 優(yōu)化教材，突出重點(diǎn)

該課程總計(jì)70學(xué)時(shí)，其中理論40學(xué)時(shí)，實(shí)踐30學(xué)時(shí)。原教材分為兩本，一本是2007年學(xué)院自編教材《工程流體力學(xué)》，包括八章，共計(jì)47.7萬(wàn)字，另一本是2007年中國(guó)石化出版社出版的《泵與風(fēng)機(jī)》，包括九章，共計(jì)46.2萬(wàn)字。教材十分龐大，理論過(guò)于繁雜，與專(zhuān)業(yè)及部隊(duì)實(shí)際結(jié)合不緊密，重點(diǎn)不突出的問(wèn)題十分明顯。學(xué)員、教員使用起來(lái)，普遍感到不方便、吃力費(fèi)勁。為此，我們組織精兵強(qiáng)將于2015年重新編寫(xiě)了教材。新教材依舊分為兩本，一本仍叫《工程流體力學(xué)》，刪除了"流量測(cè)量技術(shù)與儀表"及"計(jì)算流體力學(xué)簡(jiǎn)介"兩章，對(duì)一些理論性較強(qiáng)但實(shí)用性差的公式及推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行了刪減，整部教材縮減為六章，共計(jì)20萬(wàn)字，另一本教材改名為《離心泵與容積泵》，刪除了有關(guān)風(fēng)機(jī)的內(nèi)容，整部教材縮減為六章，共計(jì)15萬(wàn)字。新教材篇幅適中，重點(diǎn)突出，與專(zhuān)業(yè)及部隊(duì)實(shí)際聯(lián)系緊密，消除了部分學(xué)員的畏難情緒。學(xué)員、教員使用起來(lái)，普遍感到得心應(yīng)手。

2 介紹相關(guān)科技史及著名科學(xué)家，培養(yǎng)科學(xué)精神

流體力學(xué)部分概念多、方程多，理論較為復(fù)雜。如果僅僅是照本宣科地講解，學(xué)員大多會(huì)感到枯燥無(wú)味，難以接受。但這些方程、理論背后的故事卻是耐人尋味、發(fā)人深省的。于是我在講解"枯燥"理論的同時(shí)，經(jīng)常穿插介紹一些相關(guān)的科技史及著名科學(xué)家的軼事，既活躍了課堂氣氛，又培養(yǎng)了學(xué)員的科學(xué)精神及人文情懷，收到較好效果。比如，在講授量綱分析中的π定理時(shí)，我就介紹了管路摩阻計(jì)算理論發(fā)展的艱辛歷程，隨著工業(yè)革命的興起，管道運(yùn)輸業(yè)蓬勃發(fā)展，但管道摩阻計(jì)算問(wèn)題卻如同一只攔路虎擋在人們面前，許多著名科學(xué)家為研究此難題耗費(fèi)畢生精力，難以取得突破。在山窮水盡疑無(wú)路時(shí)，柳暗花明又一村，德國(guó)科學(xué)家尼古拉茲根據(jù)π定理推導(dǎo)出的結(jié)論，設(shè)計(jì)了著名的尼古拉茲實(shí)驗(yàn)[1]，開(kāi)創(chuàng)了在工程上解決管路摩阻計(jì)算的先河。學(xué)員聽(tīng)了這些，感受到了π定理的巨大作用，學(xué)習(xí)的熱情高漲，原先看似枯燥乏味的理論也變得生動(dòng)有趣了，學(xué)習(xí)效果不言而喻。

3 熟記常用數(shù)值，樹(shù)立工程概念

我們的本科學(xué)員都是高中生通過(guò)高考選拔進(jìn)來(lái)的，聰明、思想活躍、接受能力強(qiáng)，存在較大的不足就是缺少部隊(duì)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)專(zhuān)業(yè)知之甚少，沒(méi)有工程的概念。《流體力學(xué)與流體機(jī)械》主要是以水為介質(zhì)來(lái)研究相關(guān)規(guī)律，而我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作遇到的介質(zhì)主要是成品油，包括航空煤油、柴油、汽油等。兩者的力學(xué)特性相差不大，但安全性能差異較大。如果不了解這些，心中沒(méi)數(shù)，就可能在今后的實(shí)際工作中犯一些原則性的大錯(cuò)誤。比如，在流體力學(xué)中介紹管道輸送時(shí)，我們建議管道輸送應(yīng)在經(jīng)濟(jì)流速[2]下運(yùn)行，根據(jù)計(jì)算及經(jīng)驗(yàn)，油庫(kù)內(nèi)部管道的經(jīng)濟(jì)流速為1～2m/s，外輸管道的經(jīng)濟(jì)流速為1～3m/s，在經(jīng)濟(jì)流速下運(yùn)行，管道的運(yùn)營(yíng)成本是最低的。在軍事上，有時(shí)為了提高輸油、加油效率，管道輸送油品的流速往往要大于經(jīng)濟(jì)流速，但是否可以無(wú)限制的增大呢？答案是否定的，油品的流速增大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致靜電積累增大，增加油品燃燒、爆炸的幾率，因此油品的流速是有限制的。按照YLB 3002A-2003 軍隊(duì)油庫(kù)防止靜電危害安全規(guī)程：4 輕質(zhì)油品防靜電要求，空罐收油，當(dāng)油品浸沒(méi)注入口前，流速應(yīng)不大于1m/s，當(dāng)油品浸沒(méi)注入口200mm后，可以提高流速，但最大流速應(yīng)不大于7m/s。鐵路油罐車(chē)裝卸油，當(dāng)油品浸沒(méi)鶴管口前，或油品內(nèi)存在明顯水分、雜質(zhì)時(shí)，流速應(yīng)不大于1m/s。當(dāng)油品浸沒(méi)鶴管口后，可以提高流速，但最大流速應(yīng)不大于4.5m/s。汽車(chē)油罐車(chē)裝卸油，最大流速應(yīng)不大于4.5m/s。油輪(駁)裝卸油，當(dāng)油品浸沒(méi)注入口前，流速應(yīng)不大于1m/s，當(dāng)油品浸沒(méi)注入口后，可以提高流速，但最大流速應(yīng)不大于7m/s。學(xué)員掌握這些數(shù)據(jù)后，就可計(jì)算出各類(lèi)輸油管道的安全輸量，加深對(duì)專(zhuān)業(yè)的理解，樹(shù)立初步的工程概念。

4 采用“理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化”模式，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力

理論只有和實(shí)際相結(jié)合才具有生命力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)就在于密切聯(lián)系實(shí)際，具有較強(qiáng)的針對(duì)性、目的性和時(shí)效性。

目前主流的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是先在課堂上講解基本理論，后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器均由教員準(zhǔn)備，學(xué)員的任務(wù)只是按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行具體操作，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并做出需要的圖表，其目的是驗(yàn)證所學(xué)的理論。這種理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相脫離的教學(xué)方式，對(duì)于學(xué)員的智能培養(yǎng)存在較大缺陷。由于已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)理論內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)未做，結(jié)果已知，故難以引起學(xué)員的興趣，于是實(shí)驗(yàn)就變成了簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)。有的學(xué)員即使實(shí)驗(yàn)失敗，誤差較大，也不想重做實(shí)驗(yàn)，而是在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析時(shí)，人為地修改數(shù)據(jù)。這種先理論后實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式，與科學(xué)家的研究途徑和思路是相悖的，無(wú)助于培養(yǎng)科學(xué)的思維方法。

“理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化”模式是將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)的結(jié)合，既發(fā)揮理論對(duì)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)作用，又充分挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)提高學(xué)員綜合能力的潛力。具體做法：第一步在講授某一理論前，先提出要研究的課題及要解決的實(shí)際問(wèn)題，理論的內(nèi)容先不講解，而是讓學(xué)員思考要研究這一課題應(yīng)該設(shè)計(jì)什么樣的實(shí)驗(yàn)，你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)有哪些主要部分，需測(cè)定哪些數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)討論后再講解規(guī)定的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)程序及所需測(cè)定的數(shù)據(jù)，并讓學(xué)員將其與自己的設(shè)計(jì)相對(duì)照，找出自己設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。第二步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。結(jié)合原始數(shù)據(jù)讓學(xué)員分析應(yīng)如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理才能得出規(guī)律性的結(jié)論。第三步講授理論的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，與學(xué)員得出的結(jié)論進(jìn)行對(duì)照分析，尋找不足。第四步按實(shí)驗(yàn)規(guī)程要求的格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)方式遵循了認(rèn)識(shí)發(fā)展的規(guī)律，模擬了科學(xué)的探索路徑。使學(xué)員既深刻地理解了理論知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)員對(duì)未知事物的探索能力，為他們今后進(jìn)行更高層次的學(xué)習(xí)和研究以及解決工作崗位上遇到的各種各樣的實(shí)際問(wèn)題打下了良好的基礎(chǔ)。

我在講授流動(dòng)阻力與水頭損失時(shí)采用了此法，首先提出問(wèn)題，如何確定沿程阻力系數(shù)？接著讓學(xué)員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)結(jié)果與尼古拉茲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照、修改、完善，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，將結(jié)論與課本的理論對(duì)照分析，找出正確與不正確的成分，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的得與失。這種教學(xué)方式真實(shí)再現(xiàn)了前人研究該問(wèn)題時(shí)的思路和途徑，引起學(xué)員極大興趣，收到了很好的效果。

本文結(jié)合自己多年從事(油料管理專(zhuān)業(yè))專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課《流體力學(xué)與流體機(jī)械》教學(xué)的體會(huì)，就如何提高學(xué)員學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的興趣作了一番粗淺的探討。由于本人水平有限，這些認(rèn)識(shí)既不成熟，也不系統(tǒng)，希望得到廣大同行的批評(píng)、指正，以期收到拋磚引玉之效。

[1] 楊樹(shù)人，汪志明.工程流體力學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006：118-119.

[2] 汪 楠，陳桂珍. 工程流體力學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007：112.

(本文文獻(xiàn)格式：王朝暉，張永國(guó)， 宋生奎，等.如何提高學(xué)員學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的興趣[J].山東化工，2017，46(08)：151-152.)

How to Heighten Student' Interest of Studying Specialty Base Lesson

WangZhaohui，ZhangYongguo，SongShengkui，JiaLi

(Dept. of Aviation Oil and Materials, Air Force Logistics College, Xuzhou 221000，China)

Specialty base lesson has important effect and status to insure specialty level and teaching quality, it reflects research characteristic and development aspect of different university. Fluid Mechanics and Fluid Machinery is core specialty base lesson of oil management in our college. Most students regard the lesson difficult and uninteresting when they begin to study it. How to heighten student' interest of studying is discussed according to the lesson' s characteristic; Four concrete measures is put forward; Good teaching effect is

.

specialty base lesson;fluid mechanics and fluid machinery; specialty level;teaching quality

2017-03-05

王朝暉(1969—)，副教授，1991年畢業(yè)于華東化工學(xué)院(華東理工大學(xué))化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位，2003年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)流體機(jī)械及工程專(zhuān)業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位，現(xiàn)在空軍勤務(wù)學(xué)院航空油料物資系從事油料儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)、科研工作。

G642.0

B

1008-021X(2017)08-0151-02