安全工程專業(yè)教學(xué)改革的實(shí)踐與探索

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摘要結(jié)合教學(xué)實(shí)踐及我校工程流體力學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀，針對(duì)我校安全工程本科專業(yè)該課程教與學(xué)過程中存在的問題，就提高教學(xué)質(zhì)量方面進(jìn)行了有益的改革實(shí)踐與探索。重點(diǎn)闡述了教學(xué)改革的方法與措施，比如上好緒論課的關(guān)鍵性、預(yù)習(xí)的重要性、改革考核方式、優(yōu)選習(xí)題，重視習(xí)題的講解、多媒體與板書相結(jié)合等，取得了良好的教學(xué)效果，為提高我校工程流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量提供支持。

關(guān)鍵詞工程流體力學(xué)教學(xué)改革緒論課預(yù)習(xí)多媒體

1前言

工程流體力學(xué)是六盤水師范學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┌踩こ虒I(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是力學(xué)的一個(gè)獨(dú)立分支，是研究流體平衡和流體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)；它的先修課程是高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)，又是后續(xù)專業(yè)課如熱力學(xué)、礦井通風(fēng)與安全、瓦斯災(zāi)害治理的基礎(chǔ)，通過學(xué)習(xí)工程流體力學(xué)可以為以后學(xué)習(xí)專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。因此，學(xué)好這門課對(duì)學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)甚至工作的重要性是顯而易見的。為了讓學(xué)生掌握更多的工程流體力學(xué)的知識(shí)與技能，同時(shí)為了更好地完成教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，筆者結(jié)合自身及同行多年來工程流體力學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在我校硬件及軟件允許的條件下進(jìn)行了教學(xué)改革的實(shí)踐與探索。

2教學(xué)改革的實(shí)踐與探索

2.1修改教學(xué)大綱

工程流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)多且難以理解，涉及范圍廣，課時(shí)少，任務(wù)重，若將課程上全部知識(shí)都灌輸給學(xué)生，無疑會(huì)增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)，因此筆者對(duì)工程流體力學(xué)的教學(xué)大綱進(jìn)行了修改，以滿足我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。筆者減少了公式推導(dǎo)的課時(shí)量，而增加了具體應(yīng)用的課時(shí)量。工程流體力學(xué)在講解靜力學(xué)基本方程、連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程的時(shí)候有大量的公式推導(dǎo)，如果在授課過程中忽視學(xué)生對(duì)基本理論與基本知識(shí)的掌握，而過分注重知識(shí)的邏輯性、嚴(yán)密性、完整性、系統(tǒng)性，進(jìn)行整版的公式推導(dǎo)，就會(huì)把學(xué)生講得迷迷糊糊，反而更不懂了，這樣學(xué)生會(huì)產(chǎn)生畏難心理，自然會(huì)使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣而導(dǎo)致公式的難以理解與記憶。因此，筆者在授課過程中減少公式推導(dǎo)，而注重公式中的物理解釋以及每個(gè)物理量的意義介紹及公式在工程中的應(yīng)用，這樣可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)公式的理解，便于記憶與應(yīng)用。

2.2提出上好緒論課的關(guān)鍵性

緒論課是學(xué)生初步了解工程流體力學(xué)的入口，緒論課上得好不好對(duì)整個(gè)課程的教學(xué)成功與否至關(guān)重要。通過緒論課的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生對(duì)工程流體力學(xué)這門課有一個(gè)大致的了解（朱俊鋒等，2010），從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。緒論中可以講解一些工程流體力學(xué)的課程性質(zhì)，工程流體力學(xué)在工程技術(shù)中的作用和在課程體系中的地位，本課程的研究?jī)?nèi)容、研究任務(wù)、研究方法，工程流體力學(xué)與工業(yè)生產(chǎn)和日常生活息息相關(guān)的一些實(shí)例，比如：飛機(jī)靠什么力飛起來，高爾夫球表面很多窩的設(shè)計(jì)來歷，汽車外形變化的原因分析，筆者所教的班級(jí)中男生較多，很多男生對(duì)踢足球感興趣，給學(xué)生放個(gè)香蕉球的圖片，讓學(xué)生解釋足球中的香蕉球與流體力學(xué)的關(guān)系。讓學(xué)生去思考，還有日常生活中和面經(jīng)歷的面糊沿筷子上移的爬桿效應(yīng)的現(xiàn)象，以及大型工程中的都江堰、長(zhǎng)江三峽、南水北調(diào)工程、西氣東輸工程、造船工業(yè)、橋梁工程等都與工程流體力學(xué)有著千絲萬縷的聯(lián)系，這些問題讓學(xué)生去思考討論，還可以講述工程流體力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史，通過一系列著名科學(xué)家的認(rèn)識(shí)來把整本流體力學(xué)的研究?jī)?nèi)容串聯(lián)起來，讓學(xué)生了解日后會(huì)學(xué)到相應(yīng)的公式、定理等。實(shí)踐表明，這種授課方式不僅活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，受到學(xué)生的廣泛歡迎。

2.3強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)的重要性

現(xiàn)在的大學(xué)生業(yè)余生活比較豐富，有時(shí)間打游戲、做兼職、談戀愛、旅游，就是沒有時(shí)間去學(xué)習(xí)專業(yè)課程，更別說做到課前預(yù)習(xí)了，因此，筆者針對(duì)這個(gè)問題，在教學(xué)中做了一些改革的探索。上課期間先給學(xué)生留出15到20分鐘的預(yù)習(xí)時(shí)間，在讓學(xué)生預(yù)習(xí)之前提出本節(jié)內(nèi)容的幾個(gè)關(guān)鍵問題，讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)，這樣學(xué)生在預(yù)習(xí)的時(shí)候可以更有針對(duì)性地把握知識(shí)點(diǎn)，不會(huì)那么盲目以致于學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)提不起精神來，預(yù)習(xí)時(shí)間結(jié)束以后，首先要求學(xué)生主動(dòng)回答之前的幾個(gè)問題，回答一個(gè)問題后如果回答得不夠完整再找學(xué)生補(bǔ)充，如果由于學(xué)生出于害羞實(shí)在無人主動(dòng)回答，那就由老師點(diǎn)名回答，回答對(duì)的給予課堂表現(xiàn)加分，這樣不但使課堂氣氛活躍放松、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的積極性和主動(dòng)性。在進(jìn)行公式推導(dǎo)之前，首先帶著學(xué)生一起回顧所涉及的其他課程的相關(guān)知識(shí)，比如在推導(dǎo)歐拉平衡微分方程的時(shí)候，說先帶著學(xué)生熟悉高等數(shù)學(xué)中的泰勒級(jí)數(shù)，并講解如何將泰勒級(jí)數(shù)應(yīng)用到歐拉平衡微分方程的推導(dǎo)過程中，再比如在推導(dǎo)靜止流體作用在平面上的總壓力的時(shí)候，首先帶著學(xué)生一起溫習(xí)理論力學(xué)中的靜面矩和慣性矩的知識(shí)。

2.4改革考核方式

為了活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，筆者做了以下探索?，F(xiàn)在的學(xué)生學(xué)習(xí)目的很明確，就是為了順利通過考試，那筆者就在本課程的第一堂課，聲明課程成績(jī)的構(gòu)成，課程綜合成績(jī)的構(gòu)成由30%的平時(shí)成績(jī)和70%期末考試（卷面成績(jī)），平時(shí)成績(jī)的構(gòu)成由20%的課堂考勤（考勤：基礎(chǔ)分100分，曠課一次扣5分，遲到一次扣3分，提前10分鐘到教室，請(qǐng)假一次扣1分）、30%的作業(yè)成績(jī)（至少六次作業(yè)）、20%的課堂表現(xiàn)（課堂表現(xiàn)基礎(chǔ)分80分，積極主動(dòng)回答問題正確一次加5分，積極主動(dòng)回答不完全正確加3分，提問回答問題正確一次加4分，提問回答問題不完全正確加2分，發(fā)現(xiàn)上課紀(jì)律不好，比如上課睡覺，說話，玩手機(jī)游戲，看手機(jī)上的電視劇或看電影的現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)扣除課堂表現(xiàn)分5分，扣完為止，根據(jù)情況屢教不改的報(bào)到系上取消考試資格）、和30%的實(shí)驗(yàn)成績(jī)（實(shí)驗(yàn)成績(jī)由30%的實(shí)驗(yàn)考勤、30%的實(shí)驗(yàn)操作和40%的實(shí)驗(yàn)報(bào)告構(gòu)成）構(gòu)成。實(shí)踐表明，通過這次教學(xué)探索活躍了課堂氣氛、學(xué)生上課提起了精神，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也高了，課堂紀(jì)律也比較好。

2.5優(yōu)選習(xí)題，重視習(xí)題的講解

工程流體力學(xué)的重點(diǎn)在于工程應(yīng)用，因此為了讓學(xué)生更好地掌握基本原理與基本方法，加深對(duì)公式的理解與應(yīng)用，教師應(yīng)將公式推導(dǎo)與計(jì)算實(shí)例相結(jié)合，教師要選擇適量的具有代表性的與教學(xué)知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的習(xí)題，比如在課堂上可以給學(xué)生一些選擇題和判斷題，留給學(xué)生一定的思考時(shí)間，先讓學(xué)生做出答案，然后根據(jù)學(xué)生的反饋情況有針對(duì)性地講解學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，這樣可以加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解；另外如果是計(jì)算題，也要先給學(xué)生一定的時(shí)間去思考與練習(xí)，然后再由教師講解，講解的時(shí)候應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)解題的思路與方法，而不是重視答案是否正確，這樣可以達(dá)到舉一反三的效果。而且可以避免學(xué)生在沒有思考的時(shí)候就聽老師講解，思路跟著老師走，自己沒有深入思考而造成印象不深的弊端，避免了學(xué)生眼高手低的現(xiàn)象，讓學(xué)生達(dá)到學(xué)以致用的目的，鍛煉了學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，提高了教學(xué)效果。

2.6多媒體與板書相結(jié)合

目前，多媒體在高校教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是生動(dòng)形象、直觀、具體，易于理解。工程流體力學(xué)的教學(xué)難點(diǎn)之一就是許多復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象教師難以描述，學(xué)生難以理解，有了多媒體的幫助，這一難題就迎刃而解。多媒體教學(xué)在給教師學(xué)生帶來方便的同時(shí)，新的問題出現(xiàn)了，通過調(diào)查學(xué)生反映，多媒體教學(xué)信息量大，教師講解速度較快，特別是在公式推導(dǎo)的過程中，學(xué)生跟不上老師的思路。因此為了解決這一問題，教師要有選擇地使用多媒體進(jìn)行教學(xué)，比如在講解連續(xù)介質(zhì)假設(shè)中的流體質(zhì)點(diǎn)、描述流體運(yùn)動(dòng)的方法中的歐拉法、拉格朗日方法、流線、跡線、尼格拉茨實(shí)驗(yàn)的時(shí)候采用多媒體教學(xué)，形象生動(dòng)，視聽兼顧，可以幫助學(xué)生建立清晰的物理概念，縮短認(rèn)識(shí)過程，提高教學(xué)效率，幫助學(xué)生理解教學(xué)難點(diǎn)，從而打消了學(xué)生學(xué)習(xí)的畏難情緒，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。但是在講解公式推導(dǎo)的時(shí)候就要采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法板書，比如在推導(dǎo)伯努利方程、歐拉平衡微分方程、靜止流體基本方程、靜止流體作用在平面和曲面上的總壓力的時(shí)候，采用板書教學(xué)，學(xué)生可以跟著老師的思路，有足夠的時(shí)間去思考，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與記憶，從而提高了教學(xué)效果。

3結(jié)論

本文通過分析我校目前工程流體力學(xué)教學(xué)中存在的問題與不足，從提出上好緒論課的關(guān)鍵性、強(qiáng)調(diào)預(yù)習(xí)的重要性、改革考核方式、優(yōu)選習(xí)題，重視習(xí)題的講解、多媒體與板書相結(jié)合的幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革的實(shí)踐與探索。實(shí)踐表明，通過本次教學(xué)改革，學(xué)生對(duì)工程流體力學(xué)知識(shí)掌握得更加準(zhǔn)確牢固，對(duì)三大公式及其應(yīng)用理解得更加透徹，本屆學(xué)生考試成績(jī)普遍比前幾屆成績(jī)高。本次教學(xué)改革提高了教學(xué)效果，活躍了課堂氣氛，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的工程流體力學(xué)的積極性，進(jìn)而提高了教學(xué)質(zhì)量。

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作者：王春霞 郭樹勤 石開儀 楊付領(lǐng) 單位：六盤水師范學(xué)院礦業(yè)與土木工程學(xué)院 河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院