張龍 田祖安 鄭安節(jié)
摘要 針對以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的流體力學(xué)大綱要求,考慮目前教學(xué)過程中課程考核方式單一和實(shí)踐環(huán)節(jié)缺失的問題,作者對流體力學(xué)課程考核方式和課程實(shí)踐進(jìn)行改革,開展多元化的考核方式和面向應(yīng)用的實(shí)踐環(huán)節(jié),旨在培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。
關(guān)鍵詞 流體力學(xué) 應(yīng)用型高校 課程考核 教學(xué)實(shí)踐
流體力學(xué)是研究流動物體運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科,在土木,石油,地質(zhì),安全,航空航天,船舶等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值,也是我校理論與應(yīng)用力學(xué)專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。然而目前流體力學(xué)的教學(xué)大綱重點(diǎn)仍然是流體力學(xué)基本方程的推導(dǎo)和求解上,而計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用只做簡單介紹。同時,由于缺乏面對工程問題的教育,造成了流體力學(xué)課程學(xué)習(xí)難度大,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較低,實(shí)用性不強(qiáng)。另外,課程考核方式單一,僅閉卷進(jìn)行期末考試,學(xué)生不僅沒有獲得流體力學(xué)的知識,更不知道如何對具體的流動問題進(jìn)行模擬和分析,也不能達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)目標(biāo)。因此,迫切需要對現(xiàn)有流體力學(xué)課程考核方式和實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。
1存在的問題
1.1課程考核方式單一
目前我校理論與應(yīng)用力學(xué)專業(yè)的流體力學(xué)為64課時,課程成績結(jié)構(gòu)為期末考試成績占六成,平時成績和期中考試各占兩成,其中期中考試和期末考試均采用閉卷形式。而流體力學(xué)內(nèi)容多,公式復(fù)雜,理論性較強(qiáng),在出題時考慮到有些復(fù)雜公式學(xué)生記不住,不得不將相關(guān)內(nèi)容忽略掉,因此試卷上僅考察相關(guān)基礎(chǔ)知識和簡單計(jì)算。學(xué)生也采用死記硬背的方式來應(yīng)對考試,即使通過考試后也沒有掌握流體力學(xué)的知識,不能靈活運(yùn)用,更不會分析具體實(shí)際問題。這與目前培養(yǎng)應(yīng)用型人才的發(fā)展要求相背離,不利于提高學(xué)生的綜合能力。
1.2缺乏教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)
目前該課程主要采用老師主講為主,缺乏對學(xué)生運(yùn)用軟件解決工程問題的訓(xùn)練,同時授課教師也很難能接觸到工程實(shí)例,這就好比閉門造車,學(xué)生在課堂上學(xué)了一大堆的理論公式和基本理論,但根本不知道這些理論用在什么地方,能解決什么問題。實(shí)踐環(huán)節(jié)的缺失造成學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高,動手能力差,這也不符合應(yīng)用型大學(xué)的發(fā)展要求。
2改革探索
針對以上兩個問題,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。結(jié)合本校實(shí)際情況和發(fā)展方向,作者從流體力學(xué)課程考核方式和教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革探索,解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低,動手能力弱的問題,進(jìn)而提高本課程應(yīng)用性,以適應(yīng)應(yīng)用型大學(xué)的發(fā)展要求。
2.1采用多元化的考核方式
考慮流體力學(xué)課程本身特點(diǎn)以及閉卷考試中存在的問題,對期末成績結(jié)構(gòu)和考核方式進(jìn)行改革。
(1)調(diào)整期末成績結(jié)構(gòu):在現(xiàn)有的平時成績、期中考試和期末考試的基礎(chǔ)上調(diào)整為期中考試、實(shí)踐成績、小論文成績和期末考試。具體比例分別為:期中考試占15%、實(shí)踐成績占15%、小論文成績占10%和期末考試占60%。其中小論文要求學(xué)生留意身邊的流體力學(xué)問題,例如旋轉(zhuǎn)噴頭的噴灑半徑、高爾夫球?yàn)槭裁词前纪共黄降?、倒啤酒或碳酸飲料時的氣泡問題等等,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊的流體力學(xué)現(xiàn)象,運(yùn)用所學(xué)理論知識進(jìn)行分析,撰寫一篇小論文,以此提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。實(shí)踐成績以計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件計(jì)算實(shí)例為參考。
(2)改變考試方式:對期中考試和期末考試的考察方式進(jìn)行調(diào)整,采用半開卷考試方式進(jìn)行,即允許學(xué)生帶一張A4紙參加考試,但不能采用打印、復(fù)印和縮印,只能是自己手寫。這樣學(xué)生就不應(yīng)再死記硬背復(fù)雜的公式,老師出題時也更加全面,更能注重考察學(xué)生的綜合能力,加深了學(xué)生對本課程的理解,同時也提高了考試過關(guān)率。
2.2增加教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)
(1)將計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent引入課程教學(xué),授課時簡單介紹計(jì)算流體力學(xué)的原理和方法,著重對Fluent的操作步驟做講解,選取教材上的代表性問題進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算,如噴口出流問題、室內(nèi)污染物擴(kuò)散問題等。通過典型例題讓學(xué)生學(xué)會對軟件的操作和結(jié)果的提取與分析,增強(qiáng)課程的應(yīng)用性。
(2)采用專題教學(xué)講解工程實(shí)際問題,采用校企合作模式開展教學(xué),邀請具有豐富經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)人員來校給學(xué)生做專題報(bào)告。講解面對工程問題時的解決方法,如何建立合理的力學(xué)模型,快速高效地解決問題。通過專題教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生面對工程問題時準(zhǔn)確建立力學(xué)模型和解決問題的能力。同時,課程結(jié)束后要求學(xué)生針對課堂上的某一工程實(shí)例,開展小組合作,采用Fluent軟件進(jìn)行分析和求解,并以此為依據(jù)給出學(xué)生的實(shí)踐成績。通過校企合作專題教學(xué)能開闊學(xué)生的視野,讓學(xué)生學(xué)以致用提高解決實(shí)際問題的能力,同時也能增強(qiáng)本課程的應(yīng)用性。
3結(jié)束語
在應(yīng)用型高校本科教育的背景下,對流體力學(xué)的課程考核方式和實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革,采用多元化的考核方式,調(diào)整成績結(jié)構(gòu)和試卷考試方式;增加教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),引入計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent,采用校企合作專題教學(xué)模式,提高本課程的應(yīng)用性,增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力。