一、流體力學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)存在的問題
流體力學(xué)基礎(chǔ)是我校安全工程學(xué)院消防工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程之一。它的主要任務(wù)是通過各個教學(xué)環(huán)節(jié),運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法,使學(xué)生掌握流體運(yùn)動的基本概念、基本規(guī)律和基本計算方法;培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)技能;為學(xué)習(xí)后繼課程、從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。由于多種原因,該課程實(shí)驗(yàn)存在一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1、學(xué)生對流體力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的重視程度不夠,缺乏興趣和投入。
與課時較多的理論課相比,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。由于實(shí)驗(yàn)課時相對較少,大部分學(xué)生都認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課程是理論教學(xué)的附屬品。實(shí)驗(yàn)課時隨大流跟著做,然后糊弄個實(shí)驗(yàn)報告就萬事大吉了。還有很多學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)部分在最后的總評成績中所占比例較少,所以不用花費(fèi)過多的時間和精力。
2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法陳舊落后,實(shí)驗(yàn)過程不盡合理。
由于實(shí)驗(yàn)課時相對較少,加之實(shí)驗(yàn)設(shè)備單一,只有一套設(shè)備可供學(xué)生使用。為按時完成教學(xué)任務(wù),實(shí)驗(yàn)時一般采用填鴨灌輸式授課方式進(jìn)行。每組學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,首先由負(fù)責(zé)教師介紹實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)基本原理、實(shí)驗(yàn)詳細(xì)步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項等。然后學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟循規(guī)蹈矩的完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理并上交實(shí)驗(yàn)報告后就算完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)。整個實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生相當(dāng)于只會聽從執(zhí)行命令的機(jī)器,完全不需要獨(dú)立思考。很顯然,這樣的教學(xué)方式無法滿足對學(xué)生綜合能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)。同時,學(xué)生在教學(xué)過程中完全處于被動地位,也無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性,學(xué)生對這樣的實(shí)驗(yàn)自然提不起興趣。教學(xué)效果可想而知。
3、實(shí)驗(yàn)考核方法存在問題。
由于實(shí)驗(yàn)操作過程完全一致,所以以往的實(shí)驗(yàn)考核一般只是考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報告質(zhì)量。鑒于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較多,一般重點(diǎn)考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖表處理能力等。學(xué)生完成一份實(shí)驗(yàn)報告需要處理大量數(shù)據(jù)并花費(fèi)較長時間,需要課后完成,這樣容易出現(xiàn)抄襲和雷同、等現(xiàn)象,對公平考核學(xué)生的能力水平和檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)非常不利。
二、流體力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程改革方案
1、采用多種方法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性和自覺性,提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣和投入程度。
在課堂授課時,利用各種方式對學(xué)生滲透灌輸流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重要性和實(shí)用性。
其中重點(diǎn)從專業(yè)知識、就業(yè)、后續(xù)課程和實(shí)際工程解決問題等方面,尤其是結(jié)合工程實(shí)例舉例說明。通過實(shí)驗(yàn)課首先可以培養(yǎng)實(shí)際動手能力、基本技能、工程實(shí)踐能力等。更重要的是對理解和融會貫通所學(xué)的基本理論有不可或缺的巨大幫助。比如,在流體力學(xué)課程中的基本概念動壓、靜壓、壓力水頭、速度水頭等,有些同學(xué)到畢業(yè)時甚至工作問題幾年后遇到實(shí)際問題時仍然理解不透。但通過流體能量特性實(shí)驗(yàn),如果在實(shí)驗(yàn)時能事前認(rèn)真預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)后能獨(dú)立認(rèn)真整理實(shí)驗(yàn)報告并積極思考。那么不但可以加深對這些基本概念的理解,更重要的是對流體力學(xué)基本理論在消防工程或者所有涉及流體輸送的工程中的應(yīng)用有更深入的理解。關(guān)鍵是這些知識和能力,同學(xué)們在今后很難再有機(jī)會獲取。
2、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和綜合素質(zhì)為主要目標(biāo)。在流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中,應(yīng)改變舊的教師為主的教學(xué)理念,施行以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)的新的教學(xué)理念。充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性。教師在教學(xué)實(shí)踐中改變填鴨灌輸式授課方式,不是手把手的教,而是采用啟發(fā)式引導(dǎo)式的教學(xué)方式,在保證安全的前提下,讓學(xué)生自己主動思考、大膽實(shí)踐。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。教師在實(shí)驗(yàn)前要檢查預(yù)習(xí)情況,要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項尤其是安全事項。僅僅通過預(yù)習(xí)就讓沒接觸甚至沒見過實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物的學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作步驟是達(dá)不到的,教師需要對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行講解,并進(jìn)行必要的操作演示,對學(xué)生提問、互動等是非常有效的方法。指導(dǎo)過程中要注意調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,避免過多的講解和演示操作?,F(xiàn)代大學(xué)生各方面能力很強(qiáng),只要調(diào)動起興趣和自覺性,潛力很大。流體力學(xué)的綜合型實(shí)驗(yàn),需要多個同學(xué)分工合作才能完成,實(shí)驗(yàn)時注意讓每個同學(xué)在不同崗位完成實(shí)驗(yàn)。為充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),實(shí)驗(yàn)只對最后需要完成的總體目標(biāo)提出要求,采取的方法和步驟不做具體要求。在能正確完成實(shí)驗(yàn)總體目標(biāo)的前提條件下,哪怕實(shí)驗(yàn)步驟不盡合理,費(fèi)工費(fèi)時,都是很好的實(shí)驗(yàn)。比如流體能量特性實(shí)驗(yàn)在測量流體流速時可以采用體積法和測速管法,兩種方法都可以滿足實(shí)驗(yàn)要求,但不同的方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。
如果能很好的從學(xué)過的流體力學(xué)理論知識給予合理的解答,不但實(shí)驗(yàn)成績可以加分,理論部分成績也可以適當(dāng)加分。因?yàn)槲覀冞@門課是考查課,理論部分主要考核指標(biāo)是平時成績。能用學(xué)過的知識很好的解決實(shí)驗(yàn)問題,這說明理論部分學(xué)得很好很透,能融會貫通。這從另一方面也解決了學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)學(xué)時少,實(shí)驗(yàn)部分占總體課程分值比例低的問題。
3、對實(shí)驗(yàn)考核方式方法進(jìn)行科學(xué)整改
本門實(shí)驗(yàn)課是流體力學(xué)基礎(chǔ)課程的附屬課,以往的考核方式主要是考核實(shí)驗(yàn)報告質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)課成績占總體成績的20%,上課出勤占10%,理論課考查,平時成績占70%。由于實(shí)驗(yàn)報告是課后完成,單純靠實(shí)驗(yàn)報告考核不全面,也不盡合理。要想客觀科學(xué)的評定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績需要對學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的全過程進(jìn)行綜合評價。改進(jìn)后的考核方法是:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作占比為30%,實(shí)驗(yàn)報告占比為40%,實(shí)驗(yàn)態(tài)度及實(shí)驗(yàn)分析討論占比30%。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作成績由負(fù)責(zé)教師在實(shí)驗(yàn)過程完成后給出。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)主要考核預(yù)習(xí)時對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟是否理解掌握,對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的構(gòu)成和使用操作了解程度,對安全注意事項是否明確。
實(shí)驗(yàn)操作主要考核在實(shí)驗(yàn)全過程中,首先思路清晰,在實(shí)驗(yàn)要達(dá)成的目標(biāo)確定后,對實(shí)驗(yàn)步驟有正確的把握,其次,對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備能進(jìn)行正確無誤的操作,如能熟練操作更佳。實(shí)驗(yàn)報告應(yīng)能正確闡述實(shí)驗(yàn)過程,手工抄寫文字應(yīng)工整,格式正確,重點(diǎn)考核實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否正確處理,整理出的圖表是否正確美觀等。實(shí)驗(yàn)態(tài)度主要考核學(xué)生能否認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分析討論主要考核學(xué)生的綜合素質(zhì)和各方面能力,學(xué)生只有在本門課程理論部分充分理解學(xué)深學(xué)透,并學(xué)會利用所學(xué)理論很好的解決實(shí)際問題的條件下才能很好地完成實(shí)驗(yàn)分析討論。學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)自擬問題進(jìn)行討論。
三、結(jié)束語
實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是流體力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)工作中非常重要的環(huán)節(jié)。通過這一環(huán)節(jié)可以加深學(xué)生對流體力學(xué)基礎(chǔ)理論的理解和掌握,還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、獨(dú)立思考能力以及利用流體力學(xué)理論解決工程實(shí)際問題的能力。本文結(jié)合消防工程專業(yè)對流體力學(xué)需求的特點(diǎn)對該門實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了初步探討。經(jīng)過兩年的實(shí)踐和學(xué)生的反饋來看,改革取得了一定成效。首先學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性有了很大提高,對課程更重視。課前能認(rèn)真預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn)室能用更短的時間正確完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),部分同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時能問出一些比較有水平的問題。學(xué)生流體力學(xué)理論部分的學(xué)習(xí)也有了較大提高,成績喜人。改革不是目的,是很好的手段。
我們實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的內(nèi)容與方法,對培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、動手能力及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰哂幸欢ǖ男Ч?。有助于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中拓展思路,加深對流體力學(xué)理論知識融會貫通的認(rèn)識和掌握,有利于培養(yǎng)應(yīng)用型人才,有利于激發(fā)學(xué)生對流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的興趣,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、獨(dú)立解決問題的能力。學(xué)生綜合能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),是教學(xué)改革和建設(shè)強(qiáng)大國家的迫切需要,是適應(yīng)發(fā)展的必然要求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革任務(wù)艱巨,我們需要在實(shí)踐中不斷摸索和總結(jié),才能一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步,高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在很多的問題,我們今后要不斷努力不斷探索,為提高教學(xué)水平努力。
作者簡介:崔永毅,出生年月:1965.2,性別:男,民族:漢族,籍貫:沈陽,學(xué)歷:碩士,工作單位:沈陽航空航天大學(xué),職稱:副教授,研究方向:滅火技術(shù)、火災(zāi)圖像檢測。