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关键词:流体力学;制冷与低温工程;教学改革
作者简介:尹雪梅(1979-),女,四川资中人,郑州轻工业学院机电工程学院,讲师;张文慧(1980-),女,河南焦作人,郑州轻工业学院机电工程学院,讲师。(河南郑州450002)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)10-0098-02
目前,郑州轻工业学院(以下简称“我院”)的制冷与低温工程专业已被评为国家级特色专业。为了加强制冷与低温工程专业学生能力的培养,造就人才,有必要对制冷与低温工程专业的教学进行全面的改革。
“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课,主要分为流体静力学和流体动力学,研究流体平衡、运动规律、流体和周围物体之间的相互作用力及其实际应用的科学。由于流动现象和流动规律及其影响因素十分复杂,故其具有理论性强、概念抽象和公式较多、实际工程应用广、对学生的综合分析处理问题的能力要求较高等特点。[1]加上学生对流体流动机理普遍缺乏感性认识,导致“流体力学”课程历来被公认为是教师难教、学生难学难懂的课程之一。[2]因此,迫切需要进行“流体力学”课程教学改革,使学生学好本门课程,提高课程教学质量,使学生能更深刻地理解和掌握专业理论知识,培养学生的综合分析应用能力和创新能力,全面提高专业素质。
分析目前我院制冷与低温工程专业“流体力学”课程教学的现状,发现存在以下主要问题:首先,“流体力学”理论性强,概念多而抽象,难以理解,学生普遍缺乏对流体力学问题的感性认识,学习兴趣不高;其次,课程中公式繁多,推导过程复杂,且大多涉及到“高等数学”的偏微分方程,另还涉及到“大学物理”、“理论力学”、“材料力学”等方面的知识,学生理解困难;另外,学生对所学的知识不能灵活应用。因此怎样激发学生的学习兴趣,选择合适的教学模式组织教学,全面实现该课程教学目标,提高教学质量,是该课程教学亟待解决的问题。
一、改革教学方法
学好“流体力学”这门课对于制冷与低温工程专业的学生来说至关重要。让学生理解流体静止和运动的规律及其影响因素,不仅能为学生学习后续的专业课程提供必要的理论基础,也能为学生以后分析解决实际工程中的实际问题提供理论指导。怎样才能让学生学好这门课,笔者结合自己的教学经验,认为可以从以下几方面着手。
1.激发学生学习兴趣
学生是学习的主体,而“流体力学”又是大家公认难学的课程,因此学生的学习积极性高低决定着“流体力学”这门课教学的成败。
要提高学生学习“流体力学”的积极性,首先要上好“绪论”课。“绪论”课是学生接触和了解“流体力学”这门课的窗口,也是教师的教学水平和教学方式的第一次展示,“绪论”课上得好不好直接影响到“流体力学”课程教学的成功与否。通过“绪论”课让学生对“流体力学”的发展及其广泛的工程实际应用有一个大致的了解,使他们充分意识到“流体力学”知识和我们的生活及国家的建设密切相关,深刻理解“流体力学”知识在今后的学习和解决实际工程问题中的重要作用。[3]
教师在讲授一些理论知识之前,可先举出很多贴近生活的有趣实例或者先提一些问题来激发学生的学习兴趣,启发引导学生积极地思考。例如在讲液体的粘性之前,可以先问学生:在水中游得快还是在油中游得快?为什么?又如在描述流体运动有两种方式――拉格朗日法和欧拉法时,可以将在座的学生和教室里的每个座位作为研究对象来进行类比,从而让学生很容易的理解两种方式。通过举例和提问的方式,让学生带着问题去学习,让学生亲身感受到参与教学活动是一件乐事、趣事,由愿学到爱学再到乐学。实践表明:列举事例或提问的方式可以避免学生学习的枯燥感,活跃课堂气氛,不仅可以吸引学生的注意力,激发学生学习的主观能动性,还可以使学生充分意识到本课程对今后学习和工作的重要意义,并且能加深学生对所学知识的理解和记忆,使学生分析问题和解决问题的能力得以提高。
另外,还应充分利用多媒体,通过图片、动画让学生直观了解各种流动现象,而不是停留在抽象层面,从而提高学生学习“流体力学”的兴趣。
2.巧妙讲解公式
为了定量地描述流动现象和分析流动机理,需要应用数学工具。学生要真正理解基本概念、重要公式,首先就要读懂数学,然而读懂了数学不一定意味着明白了数学符号背后所代表的物理意义。“流体力学”教学实践表明,学生从读懂数学到理解流动问题的物理本质有一个过程。教师的一个重要任务就是做好各方面的工作,帮助学生完成从读懂数学到理解流动的物理本质这一过程的转变,进一步建立起科学的思维方式。
“流体力学”在分析介绍欧拉平衡微分方程、欧拉运动方程、连续方程、动量方程、伯努利方程等理论知识时都有大量的公式,这些公式涉及一些高数、物理、力学方面的知识,特别是大量的偏微分方程,加上“流体力学”的公式推导采用欧拉法,与物理及其他力学不同,学生的观念不易改变,而且推导过程复杂,学生理解掌握很困难。如果过分强调“流体力学”知识的严密性和完整性,对每个公式的每个推导细节都逐一介绍,推导过程将会枯燥无味,学生只会被弄得糊里糊涂,兴趣全无。而如果直接给出公式,让学生死记硬背,只能让学生不知其所以然,当然也就不能真正用所学知识来解决实际问题了。
根据多年的教学经验,笔者认为:“流体力学”中公式的讲解应将重点放在概念引入、理论模型建立的思想、基本原理和主要步骤以及公式的物理意义与应用限制上。首先对基本概念力争讲透,概念清楚了,公式的讲解推演才有意义。然后重点使学生明确公式的物理意义及公式中各项参数的物理意义和几何意义,只有真正理解了公式的物理意义,才能灵活使用公式解决实际工程问题。最后应强调公式的应用范围及应用注意事项。由于流动的多样性,“流体力学”中的很多方程都是在一定的条件下得到的,如伯努利方程就有多种形式(理想流体、实际流体、流体是否可压等),在具体运用时,要根据具体情况选用正确的形式。
3.充分利用作业
学习的最终目的是让学生能够独立自主地解决实际工程问题。如果基本原理掌握了,接下来就是如何用这个原理去解决实际问题。课后作业是检查学生对所学知识理解、掌握程度的一种手段,同时也是培养学生分析、解决问题能力的一种方法。
首先应由学生独立地完成一定量的课后练习题,这是“流体力学”学习过程的重要组成部分,解题过程实质就是利用“流体力学”的基本原理和基本方程分析和解决实际问题的一个训练过程,课后习题可以帮助学生加深对基本概念和基本理论知识的理解。
然后再由教师通过习题课的方式,利用具有代表性的习题和一些学生普遍认为困难、出错多的习题,讲述流体力学原理在工程实例中的应用。在讲解习题时,重在提供条理清晰的解题思路、详细具体的解题步骤,使学生在此过程中掌握解决问题的正确方法和技巧,以便在以后的学习工作中举一反三、触类旁通、学以致用。这一过程增强了学生对流动过程物理本质的理解,将物理问题与数学工具有机地结合起来,有助于学生对与专业相关联的实际工程问题进行认真思考,有效的增强了学生分析并解决实际问题的能力。
二、改革教学手段
多媒体教学以其形象、直观、生动、具体、易于理解的教学特点,丰富的教学内容,被高等院校广泛采用,并深受广大师生的欢迎。[4]
多媒体教学在“流体力学”教学过程中发挥着重要的作用。利用多媒体,可将“流体力学”中那些难以用语言描述的流动图像、抽象难懂的知识点,如拉格朗日和欧拉法的描述,流线与迹线、层流、湍流等,通过图片、动画和视频资料直观形象地展现给学生,使其从感性认识开始建立清晰的物理概念,较容易地掌握相关内容,并使学生的逻辑思维、综合分析能力得以提升。另外一些需占用大量时间写板书表述的和不易通过板书表述的内容也可利用多媒体制作Power Point课件。如莫迪图、水头线、各种流场和一些典型的例题习题等。采用多媒体教学,授课的信息量增多了,教学内容更丰富了,学生在有限的时间内接收的知识更多了,学生的学习兴趣提高了,学生的思路拓宽了,教学质量也提高了。
多媒体教学的发展并不意味着要摒弃传统的板书教学。有很多学生认为板书能让他们有更多的时间去思考消化一些抽象的东西,更有利于对基础知识的理解和掌握。根据“流体力学”既有抽象复杂的流动机理又有大量的基本概念、基本方程的特点,在教学过程中应将多媒体教学与板书教学相结合,扬长避短,发挥各自的优势,为教学工作更好地服务。如对某些特定的流动现象,可以通过多媒体教学,加深学生对流动现象和机理的理解。而对于较重要的公式及一些重点难点内容还是采用板书教学,例如流体力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书,有利于学生集中注意力,让学生更清楚地看清步骤、方法和解题思路。这样既可留给学生足够的思考时间,又可加深学生对重要知识的理解,从而获得良好的教学效果。
三、 结束语
总之,高等教育教学改革,特别是专业课程的教学改革,是一个长期而艰巨的实践过程。“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课,在教学中要根据学校的具体情况改革教学方法和教学手段,借助现代教育技术与手段,充分调动学生的学习兴趣,结合生活、生产、科研中的实际问题,进行深入浅出、生动活泼的讲解,揭示问题的本质,向学生传授治学方法,扩大学生的知识面,培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神,以取得更好的教学效果。
参考文献:
[1]王伟.土木专业工程流体力学课程教学研究[J].山西建筑,2008,34(21).
[2]吴光林.《流体力学》课程教学改革的思考[J].科技信息(科学教研),2008,(14):172-173.
关键词:流体力学;理论教学;实验教学
一、流体力学课程特点
流体力学是水利工程、环境工程、给水排水等专业的一门学科基础必选课,与后续专业课联系紧密。如对于给排水专业来说,后续的水泵与水泵站、建筑给排水等课程的学习都需要用到流体力学方面的知识。流体力学具有较强的理论性和实践性,该课程理论抽象,理论公式推导和基本概念比较多,学生需要在掌握基本概念及理论公式推导的基础上,清楚了解公式的应用限制条件,才能灵活运用所学知识来解决实际问题。另外,实验是流体力学课程的一个重要环节,与所学理论知识紧密相关,是验证理论、数值计算结果的重要途径,是学生获得感性认识的主要手段,对于培养学生的实际动手能力,加强对所学理论知识的掌握方面起着重要作用。根据笔者多年的教学经验,目前,在流体力学课程的教学过程中存在着一些问题:课堂例题和课后习题与工程实际脱节,理论与实际联系不够紧密,学生对所学知识在实际工程的应用不甚了解,只会机械照搬公式解题;教师主要采用课堂灌输、学生被动接受的教学模式,与学生的互动比较少;所开设的实验多为验证型和演示型实验,学生自己设计实验并加以验证的机会甚少,不利于学生思考问题、分析问题和解决问题能力的培养,更不利于学生解决实际工程问题能力的培养。因此,流体力学课程教学需要采用多元化教学模式、加强理论与实际的联系、对实验教学环节进行改革,以取得较好的教学效果。
二、教学方法探讨
(一)理论教学方法探讨
1.重视绪论的作用。
绪论对于讲好一门课是非常重要的。通过对绪论的学习,学生可了解本课程涉及的主要内容,在学科领域中的地位,发展历史、现状及发展方向,与后续专业课程的联系,在社会经济发展中的地位与作用等。通过对绪论的学习,可以让学生了解学习本学科的意义、目的及重要性,激发学生对该门课程的学习兴趣,安排好学习计划,为学好该门课做好充足的准备。
2.采用启发式教学手段。
现代教学论中的启发式教学思想的特点是:强调学生是学习的主体,教师要调动学生的学习积极性,实现教师主导作用与学生积极性相结合;强调学生智力的充分发展,实现系统知识的学习与智力的充分发展相结合;强调激发学生内在的学习动力,实现内在动力与学习的责任感相结合;强调理论与实践联系,实现书本知识与直接经验相结合[1]。因此,将启发式教学思想应用于流体力学课程教学,把学生放于主体地位,可充分调动学生的学习积极性,提高学生对本门课的兴趣,增强学习效果;教学中通过理论与实践的紧密联系,便于将理论知识应用到工程实践中,要使学生对知识的掌握更加灵活牢固,并为以后课程的学习及工作打下坚实基础。
(1)采用对比法。授课时,将相近或相反的定义、概念进行对比,加强学生对概念的理解和掌握。如讲解流线和迹线、恒定流和均匀流、层流和紊流等概念时,采用比较法授课,避免学生对学习内容的混淆。另外,还可将新旧知识进行对比,使学生在复习旧知识的同时,加深对新知识的掌握。如在讲动量方程时,可将动量方程与能量方程的应用前提条件、所能解决的问题进行比较,从而加深学生对这两大基本方程的理解和掌握。
(2)采用联系法。在讲概念之前,先引入实例。如在讲卡门涡街概念之前,先介绍电线在风中发出声响的原因;通过介绍汽车外形设计,讲解绕流阻力的问题;在讲表面张力的时候,联系露珠是球形的现象;在讲毛细现象的时候,联系当毛巾部分浸在水中时,未浸在水中的部分也会变湿的生活现象。通过对这些与生活紧密相关的流体力学问题的思考,使学生的学习兴趣大为增加,并且要加深对所学知识的理解和掌握。另外,还可联系新旧知识,如有压管流的水力计算其实就是能量方程在实际工程中的应用,同时联系后续的专业课学习和日后所从事的工作,引导学生对所学知识温故知新,达到融会贯通的效能。
(3)采用“问题式”教学法。在授课过程中,针对某些易混淆、易理解错误的知识点和难点,适当地提出一些诱导性问题,以提出问题、分析问题、解决问题为线索,达到学生掌握知识的目的。有些问题先提出来,留出适当时间,再让学生回答;有些问题提出来为引起同学注意,教师可自问自答。如在推导作用在平面壁上静水总压力公式时,公式得出后,可向学生提问“公式推导过程中所涉及的水深h和y值是否相同,若不同,它们之间有何关系”,让学生回答,以加深学生对公式中各项符号的理解,避免应用公式时混淆出错;在讲液体作用在曲面上的静水总压力时,先提出问题“能否用液体作用在平面上的静水总压力的求解方法来求解”,然后分析曲面和平面所受压力的不同点,最后得出液体作用在曲面上的静水总压力的求解方法。
3.充分利用现代多媒体教学手段。
在教学过程中,采用板书和现代多媒体技术相结合的方式,充分利用现代多媒体教学手段,将声音、图形和动画等与授课知识灵活结合,提高学生的注意力和学习兴趣。教师可以在讲授偏重于推导过程的内容时采用传统授课方式,而讲授需要直观形象的内容时采用多媒体教学方法。如在讲局部损失时,通过流体力学模型局部障碍处漩涡的形成演示,加深学生对造成局部水头损失影响因素的理解;在讲压力体和静水压强分布图绘制时,利用多媒体演示图形的叠加、抵消过程,使学生一目了然,起到事半功倍的效果。
4.加强理论与实际的联系。
由于学生缺乏对实际工程的感性认识,对抽象的理论在理解上有一些困难,因此在讲课时要加强所讲授的理论知识与工程实际的联系。例如,在讲流线时,可让学生在实验室观看流体力学模型的水流现象,或做成动画演示,使学生对实际的水流现象有直观的认识,从而加深对流线概念的理解;对工程中常用到的流体力学知识,如能量方程,应在推导及应用条件等方面深入讲解,并举例讲解该方程在实际工程中能解决的问题,如在城市给水管网中管道埋深确定方面的应用等,加强学生对该方程的理解,做到灵活运用,增强学生解决实际工程问题的能力。在授课时,还应尽量将流体力学的有关知识与后续专业课相结合,使教学内容更加充实,并可激发学生的学习兴趣,提高学习效果。如将有压管道的水力计算与后续课程给水管道的设计相结合;将无压管道的水力计算与排水管道的设计相结合;将水头损失计算与建筑给水系统中水箱的设置高度、水泵扬程选择等相结合。
5.重视课堂习题和课后作业。
流体力学课程中的理论公式和概念比较多,为加强学生对基本概念的掌握,熟练运用理论公式解决问题,要重视课堂习题和课后作业对知识巩固的作用。教师在讲完理论知识后,应选择有代表性的例题,通过对典型例题的剖析,启发学生举一反三,达到灵活掌握所学知识的目的。另外,通过适量的课堂习题检查,巩固学生对知识的掌握程度,给学生提供课堂讨论的机会,加强对学生思维的锻炼。给学生布置适量的课后作业也非常重要。通过课后作业,可促使学生复习学过的知识,加深对所学知识的掌握。另外,教师通过对作业的批改,发现学生学习过程中存在的弱点和不足,再加以重点讲解,从而在教学过程中可做到有的放矢,增强教学效果。
(二)实验教学方法探讨
流体力学课程具有很强的实践性,其实验教学效果对整个课程体系产生着直接的影响。实验教学可以弥补理论教学的不足,增强学生对基本知识的理解和掌握,如雷诺实验的演示,可加深学生对层流和紊流概念的理解。另外,实验教学还可培养学生分析问题、解决问题的能力及创新能力。目前流体力学实验内容多为验证型和演示型实验,综合创新性实验很少,基本上是学生按照实验指导书的实验步骤,一步一步做,而不是自己动脑设计并加以验证,这样就无法培养学生分析问题和解决问题的能力。为更好的培养学生的实验操作能力,应多开设一些综合创新性实验,由学生自己提出问题、设计实验步骤、实验操作、整理实验成果、得出结论。学生在自主完成实验的全部环节时,能够将课堂上所学的理论知识和学过的实验技能有机地结合起来,动手能力、分析解决问题的能力均得到综合训练。另外,在条件允许的情况下,实验室可全天开放,学生可根据自己的时间安排完成实验任务,教师负责答疑。学生的实验成绩应由实验操作和实验报告综合得出,以一定比例计入本门课的总成绩。这样可激励学生对实验的重视,调动其积极性。
三、结语
在流体力学课程的教学过程中,应充分利用启发式教学和现代化教学手段,加强与工程实际的联系,改革实验教学方法,从而激发学生的学习兴趣,增强学生的动手实践能力和思维能力,提高本门课程的学习效果。
参考文献:
[1]李晖“.流体力学”课程的启发式教学[J].教育研究,2011,28(2):79-81.
[2]高亚萍.基于消防的流体力学教学改革模式探讨[J].武警学院学报,2013,29(9):56-59.
[3]薛红琴,林子增.提高流体力学教学质量的研究探讨[J].科技资讯,2010(1):196.
[4]陈正寿,孙孟.流体力学多元化教学模式改革与探讨[J].中国水运,2011,11(12):57-58.
关键词:流体力学;多媒体;交互式学习
作者简介:叶学民(1973-),男,河北邢台人,华北电力大学能源动力与机械工程学院,副教授;李春曦(1973-),女,河北唐山人,华北电力大学能源动力与机械工程学院,副教授。(河北?保定?071003)
基金项目:本文系华北电力大学2010年本科教育教学改革教育教学重点项目的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0052-02
一、“流体力学”教学现状
“流体力学”作为能源动力类专业的一门专业基础课,以研究流体的运动规律为主要内容,并为后续的传热学课程学习提供必要的基础。由于教学内容涉及面较广,既有工程应用性,又包括大量的理论性内容,且运用高等数学知识较多,因此学生普遍感到该课程概念模糊、内容抽象且理论性较强,这在一定程度上影响了教学效果。[1-3]究其原因,一方面,传统的板书教学模式虽然在公式推导、理清思路、强化记忆、深入思考方面具有不可替代的优势,但同时也存在缺乏生动、活泼、形象的一面;另一方面,由于学生尚未具备对多数基本概念的物理直觉、对于呆板文字描述的理解需要丰富的想象力,难以激发其积极性。
多媒体技术作为一种新的教学手段,通过教材内容与动态文本、图像、动画、音频、计算机模拟技术的有机整合,使得原来抽象的概念形象化、枯燥的方程式清晰化、晦涩的物理过程机理生动化,可从多方面激发学生的积极性和创新思维,并且通过与传统教学模式相结合起到了相得益彰的作用。近年来,随着多媒体技术在计算机辅助教育领域的深入应用,多媒体辅助教学模式在高等教育中发挥了愈来愈重要的作用。[4-5]本文通过介绍自行开发的多媒体流体力学辅助教学系统,分析了该辅助教学系统在教学实践中的应用效果,为进一步提高教学效果起到了积极的示范作用。
二、辅助教学系统简介
以Visual C++作为编程语言,结合Windows Media Player多媒体功能,在遵循软件开发一致性、易用性、容错和联机帮助等设计原则基础上,通过对教学内容的系统性和连贯性梳理,并参考国内外多媒体流体力学的基础上,[6]开发了多媒体流体力学辅助教学系统,其界面如图1所示。该系统包括动力学、边界层、运动学、名人堂、虚拟实验室、演示、模拟、模拟器、图片和表格、流动可视化等模块,涵盖了流体力学的绝大部分内容。
动力学包含了流体的经典研究方法、牛顿第二运动定律、纳维尔-斯托克斯方程和各种边界条件等。边界层包含了边界层概念、平板突然启动产生的边界层、层流边界层、边界层分离、不稳定现象和紊流边界层等,其中的教学短片不乏趣味性、生动性。运动学涵盖了由质点到场和由物质导数到各种流动线等内容,生动细致地描述了迹线、流线、脉线和等时线等抽象概念,通过运用丰富的流动显示技术将运动过程展示出来。虚拟实验室将动力学、运动学和边界层等模块中需要深入讨论的部分细化出来,结合Java虚拟技术,让使用者亲自实现对流体流动等方面的模拟演示。演示将一部分录像短片组织起来,作为特殊的演示呈现给使用者。模拟器基于Java虚拟机,将分子动力学模拟器、流体势流构造器和边界层微分方程数值解等独立出来,从使用者亲自实践。图片和表格将一些纷繁芜杂的图片和教学短片有机地综合起来,通过表格或视频播放的形式,将这些信息归纳整理起来。流动可视化通过可视化手段将不可见的流体流动清晰演示出来。名人堂中阐述了十五位具有杰出贡献的科学家的生平和卓越贡献。
三、教学实践效果分析
在“流体力学”的教学实践中,适时地应用了多媒体流体力学辅助教学系统(以下简称辅助教学系统),取得了良好的教学效果,现分析如下。
1.激发学生的求知欲
激发学生的兴趣和求知欲是开展学习并获得良好学习效果的前提。如果学生对于课程内容的学习缺乏基本的兴趣,很难想象他能投入到课程的有效学习之中,更无从谈起知识的综合运用。因此,提高学习兴趣就成了摆在授课教师面前的首要问题和关键所在。流体力学的内容浩如烟海,涉及日常生活和工业应用的方方面面,辅助教学系统的各模块中提供了大量的鲜活实例,从而可有效地激发学生的求知欲。
在讲解绪论和各章节时,可通过观看录像、图片集、名家事迹等提高学习兴趣和动力。如因人体与外界环境存在温差产生的自然紊流对流及鼻孔处的强迫紊流(图2a),又如自然界中水蜘蛛在水面上运动形成的毛细波(图2b),再如通过数值模拟获得的肺部气管和支气管在呼吸过程中气体的速度分布(图2c)。这样的生动活泼的实例让学生感到大量有趣的流体力学现象就在身边,但对其内部物理机理的理解又需学习流体力学知识,从而可激发学习动力。另外,辅助教学系统中的名人堂模块,不仅可使学生了解诸如达芬奇(图2d)、牛顿、冯卡门等15名著名流体力学家的生平,也使其对流体力学和其他学科的卓越贡献有了较为全面的认识,从而激发学生探索自然科学的积极性和主动性。
2.建立物理直觉
关键词:海洋科学 课程实践 改革
随着我国海洋事业的不断发展,对海洋类科技人才的要求也越来越高。流体力学是海洋科学类专业的一门专业基础课,在整个海洋科学专业的教学体系中占据重要地位。本课程的任务是通过学习,了解流体运动学和动力学的基本知识,掌握理想流体动力学的基本知识,掌握理想流体动力学的研究方法和理论,掌握不可压缩理想流体的无旋运动、粘性不可压缩流体动力、边界层理论、湍流等的基本理论和研究方法。这门课程具有极强的理论性和实践性,从而决定了这门课的教学目的既要使学生掌握理论知识,又要使学生学会如何运用到实际工程中去。然而,随着教学体制的改革,学分制实施,流体力学的教学学时不断缩短。课程教学多是为了满足培养方案的要求,对系列化专业课程支撑不够,教学效果不甚理想。因此,为了适应新形势下对人才培养的要求,我们对流体力学课程教学过程的各方面进行了改革和实践,以达到以培养出合格的海洋类人才的目的。
1.教学理念改革
流体力学课程的特点是抽象概念多、理论性强、体系复杂、难度较大,许多知识点都包含了大量的数学推导,对学生的数学基础要求比较高。也正是由于这些特点,所以需要改变传统的以教师为中心的知识传授型的教学理念,因为这种方式并不能使学生对所学知识留下深刻的印象,因而教学过程效率低,容易造成学生为了考试而学习的现象,不利于学生的综合能力的培养。新教学理念增强教学过程师生间的互动,突出学生的主体性,改变以往学生在学习过程中被动接收的地位,合理设计教学内容,利用现代化的教学方式,是以培养学生的学习能力、科研素质、创新意识为目的,全面提高学生的综合素质。希望通过流体力学课程的学习,使学生系统掌握流体运动的一般规律及其有关的基本概念、基本理论、基本方法和基本实验技能,同时具备较强的自学能力以及创新意识,为以后专业知识的学习,打下牢固的基础。
2.教学内容的改革
由于海洋科学类专业教学要体现海洋特色,海洋学的研究对象是海洋,而海水是海洋最重要的组成部分,动力海洋学研究宏观海水的运动,所以无论在研究对象、研究目的还是研究方法上面,动力海洋学都是流体力学的具体应用和发展。
针对这一教学内容的要求,我们进行了流体力学教学内容改革,使之适应于当前的海洋科学专业类的教学。考虑到目前国内的流体力学课程内容相当宽泛,并不是特别适合海洋科学专业的教学需要,所以在内容上作了调整,保留经典流体力学的基本原理,同时加入了流体力学基本原理在海洋学中的具体应用。例如,在讲授研究流体运动的两种方法欧拉方法和拉格朗日方法时,介绍了两种方法在海洋调查研究中的应用;在讲授有旋运动动力学中,将环流定理扩展到海洋和气象等方面的具体应用;在讲授粘性流体动力学时,补充了柯氏力场中粘性流体的运动,并深入讲授了风生海流、地球转动对梯度流方向随深度变化的影响等。
这些内容的加入和调整,使学生不但能够深入理解相关的教学内容,还能够了解其具体的海洋学应用,真正做到学以致用,并且可以平滑过渡到一些后续海洋类专业课程,如物理海洋学、海洋气象学、大洋环流等,的学习当中,同时也为将来考研或者研究生阶段的学习打下良好的基础。
3.教学方式的改革
教师教学方式就是教学中为达到教学目标,教师所采用的一系列的教学行为和活动方式、方法的结合。考虑到流体力学的学科特点,其基本方程、原理的推导较多,所以在传统上以教师教授法为主,即以教师为主体进行知识的讲授教学活动。但是单纯的讲授法存在一些问题,就是容易在课堂上与学生缺乏互动交往,从而不能有效的调动学生的学习积极性。为此,在流体力学的教学过程中,转变教学思路,将以教为主的教学设计和以学为主的教学设计结合起来,通过多种方式实现教学的良性互动,提高教学质量。
3.1多媒体教学改革
传统的板书教学方法的特点是推导过程细致、讲解入微,这在一些复杂的定理推导过中可以有效的帮助学生理解整个推导过程,也有助于学生掌握推导方法和技巧。但是,板书教学也有不足之处,一是采用板书教学传授的信息量不够大,由于流体力学的教学内容中存在大量的公式原理的推导,所以往往需要较多的课时才能满足教学要求;二是部分教学内容不够直观,流体力学的一门理论与实际结合的学科,所以很多的理论都有其对应的实际流动现象,所以板书对此无能为力。
多媒体教学可以有效的弥补板书教学上存在的不足,单课时能够提供较多的教学信息量,有效提高教学效率。另外,多媒体教学可以增加课堂教学内容的表现效果,通过一些多媒体素材展示了相关的流动现象,通过视觉、听觉等多种信息传递方式,帮助学生理解教学内容,这对于抽象的流体力学理论教学是一种相当好的授课形式。但是多媒体教学也存在一些不足之处,在公式的推导过程中,翻页式的教学明显加快了教学节奏,使得学生对推导过程了解不够深入,部分细节不明所以,学生的思考时间减少,另外就是多媒体教学的推广,很多学生都没有了记笔记的习惯。
针对以下两种教学方式的特点,在海洋科学专业流体力学的教学过程中,我们采用了两种教学方式相结合的方法。对于一些重要的基本原理,仍然采用传统的板书式教学,力求传授给学生流体力学的研究方法和研究思路。而对于推导结果,则采用多媒体的方式进行展示,在实际的教学中,引用了大量的海洋、大气等流体力学现象,如波浪、海流、台风等,将其以直观的形式与对应的流体力学理论结合,这样既加深了学生的理解,也引发学生进行海洋学研究的兴趣。实际的教学过程显示,课堂教学效果较好。
3.2课堂教学过程改革
为了能够使学生更好的融入课堂教学,在讲授法的基础上,采取了问答法、引导法多种教学方式作为辅助。
问答法是教师通过提出问题引导学生积极进行思考,学生自己得出结论来获取知识,可以有效的使学生主动参与课堂学习。在流体力学的教学过程中,合理的设计课堂问题,避免问题过易或者过难,前者不能达到启发引导学生思考的效果,后者会让学生对流体力学的教学内容产生畏难情绪,不利于知识的深化教学。同时,问题的设计也要有启发性、典型性,问题的数量一般控制在每节课2个左右,根据相关的知识点进行设计。
引导法是教师引导学生通过阅读教材、课件提示等材料,以自己相对独立的形式学习的教学方式,这种方法更能锻炼学生的学习能力。在流体力学的教学过程中,对于引导法的使用一般安排在内容相对简单,或者教学内容有相似重复处。如将雷诺输运定理应用于连续方程、动量方程等的推导,教师讲授连续方程的推导,而其后对于动量定理、能量定理等的推导引导学生独立完成。通过这样的引导过程,使得学生能够举一反三,牢固掌握基本原理,并培养了自学能力和创新能力。
3.3引入现代网络教学方法
为了能够有效的利用现代网络技术进行教学,推进课程的网络化改革,建设了流体力学网络课程。为避免网络课程成为简单的课堂内容的重复再现,在网络课程的设计过程中考虑与实际的课堂教学的互动性与互补性,除了提供课程教学视频录像供学生复习以外,还提供了非常丰富的相关多媒体教学资源、辅导资料,并将网络课程作为学生自学的一个重要的课后辅导工具,提供在线答疑。另外学生还可以网络课程提出对于教学过程的各种建议反馈,促进教学改革。网络课程的开设,使得流体力学的整个教学过程具有了交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等特点。
4.结语
通过近几年较为系统的流体力学课程教学改革,包括更新教学理念、调整和补充部分海洋特色的教学内容、运用现代化的教学手段、改革课堂教学过程等途径,大大调动了学生学习的积极性,显著提升了教学效果,提高了课程的教学质量。但仍需进一步完善教学体系,提高教学水平,将教与学有机结合,对海洋科学类专业流体力学课程的教学改革进行不断探索和实践。
参考文献:
[1]孟祥林.不同教学模式下师生角色、教学效率对比及改革思路.湖南师范大学教育科学学报,2004年1月,第3卷第1期.
[2]万三敏,沈振剑.多媒体教学方式与传统教学方式的耦合机制研究.首都师范大学学报(自然科学版),2010年10月,第31卷第5期.
关键词:高等流体力学;教学内容;教学方法;教学模式
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0192-03
近几年,计算流体力学与各种工程实际问题的结合越来越密切,已成为解决各种流体流动与传热问题的强有力工具,并已成功应用于建筑、环境、流体机械等技术科学领域。过去只能靠实验手段才能得到的某些结果,现在已可以借助于计算流体力学的手段来完成。在高等建筑院校的土木工程、环境科学与工程等学科中,因涉及大量的流体流动问题,因此,普遍开设了研究生课程――高等流体力学(计算流体力学)。
多年来,计算流体力学的教学内容主要是有限差分法、有限元法、离散化方法等,重点仍然是算法的数学基础、收敛性的证明及离散精度的讨论。在教学过程中发现学生对课程中涉及的大量数学推导感到乏味,课程学完后,如何采用计算流体力学方法对一个具体的流体流动问题进行模拟和分析,学生往往感到无从下手,并且难以正确采用计算流体力学的理论和方法解决工程实际问题,因此学生也不能学以致用。当前的研究生课程教学,不仅在分析问题的深度和广度上显得不足,在教学方法上也存在灵活性不足,互动性不够,缺乏新颖性等问题。因此,结合学科的发展特点对计算流体力学课程现有的教学内容、教学体系及教学方法进行改革,并进一步将计算流体力学理论与解决工程实际问题紧密联系在一起,培养和提高学生的学习能力和创新能力显得尤为必要。
我校研究生课程“高等流体力学”的教学内容紧密围绕计算流体力学的内容,课程组在重庆大学研究生重点课程和重庆市研究生重点课程教改项目“高等流体力学”的资助下,对教学体系、教学内容、教学方法等方面的改革做出了一些尝试,力图使其教学内容反映学科的特色,发挥计算流体力学本身应有的优势。此外,由于研究生课程教学学时有限、学生基础不均,因此,在教学过程中,合理选择教学内容、提高教学效率、拓展课程的专业视野、增强学生学习主动性,使得课程学习更好地服务于课题研究,是该课程必须考虑的几个主要环节。本文围绕高等流体力学课程教学改革进行了一些探讨,并提出了一些建议。
一、优化教学内容
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)已经超越了其传统的外延和内涵,不再仅仅是一些数学理论和概念,而正成为一门建立在经典流体力学与数值计算方法基础之上的新型独立学科。就CFD本质来讲,流体动力学是建立能准确描述具体流动过程的数学微分方程组,依据模拟几何模型和流动过程特点给予相应的边界条件,最后,联立求解方程组,得出一定精度的模拟结果[1]。CFD兼有理论性和实践性的双重特点。特别是随着计算机软硬件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟,出现了基于现有流动理论的商用CFD软件,可以通过计算机数值计算和图像显示的方法,在时间和空间上定量描述流场的数值解,从而达到研究物理问题的目的。商用软件的出现为学生学习掌握计算流体力学提供了有力的辅助手段,但是计算流体力学所依赖的基本流体力学知识和数学基础仍然是非常重要的。因此,为顺应科学的发展和工程问题研究的需要,计算流体力学作为一门重要的研究生学位课程,在教学中既要注重理论知识讲解,还需拓展其实际应用范围。对于普通建筑工程类专业的研究生来讲,最关心的是如何用CFD手段来解决本研究领域的实际问题,所以关键是掌握计算流体力学关于建模、离散、湍流模型的选择、对流差分项的格式及时间积分格式的特点等内容;学会如何编制自己的CFD程序;如何使用现有的商用软件。
课程的教学目标,要求学生完成高等流体力学课程的学习后,必须掌握流体力学的分析推理方法,常见湍流计算模型以及相关软件(CFD)的使用,要具备利用高等流体力学知识分析和解决实际问题的能力。在课程内容方面的设计上,应注意内容的系统连贯和循序渐进,便于学生掌握基本理论和分析流体力学问题的基本方法。
优化的教学内容包括以下几个部分:①矢量场论;②流体力学基本概念及运动描述;③流体力学基本方程组及其求解;④湍流现象及湍流研究的基本方程;⑤粘性流体流动的数值分析方法;⑥离散化方法;⑦对流与扩散以及流场计算;⑧软件――CFX及其应用。其中,为了加深对流体力学的理性认识和理解,掌握流体力学中的思维特点和较综合的分析推理方法,使学生在理论修养和实际处理流体力学问题的能力上都有明显的提高,课程组教师在教学过程中,新增了离散化方法、对流与扩散以及流场计算和软件应用三个部分的内容。增加了CFD软件的实践教学环节,注重学生的对软件的使用操作的理解,使其学以致用。减少了势流计算、粘性流动解析解以及边界层理论这部分内容。加大了CFD应用程序这部分内容。
教材选用本校课程组编写的《高等流体力学》,帕坦卡编写的《传热与流体流动的数值方法》,和陶文铨编写的《数值传热学》;参考教材选用吴颂平翻译的《计算流体力学基础及其应用》,王福军编写的《计算流体动力学分析》,张兆顺著的《涡流大涡数值模拟的理论和应用》;实践教材选用孙纪宁编著的《ANSYS CFX对流传热数值模拟基础应用教程》;此外,我们还建立了相关的学习网站,网站上有课程大纲、教学内容、学习辅助材料等。
课程学时数共45学时,采用“两段制模式”教学,即将计算流体力学课程分为既有关联、又相互独立的两部分。第一部分以基础知识为主,第二部分以应用为主。两部分独立讲授,第一部分着重讲述流体动力学基本方程、离散化特征、对流差分格式、边界条件的处理、紊流模型等,第二部分讲述流体流动仿真与CFD软件应用。授课对象为学术型硕士、专业型硕士,授课对象是掌握较强流体力学知识的学术型硕士研究生时,强化第一部分内容;授课对象是专业学位研究生时,则侧重第二部分内容。
二、丰富教学方法,注重自主学习能力
1.凝练教学内容,提升教学起点。为了使高等流体力学课程的知识更好地为建筑环境与设备工程、市政工程、环境工程等专业服务,需要对教学内容进行凝练。通过参阅其他理工科院校相关院系的教材和讲义,从中精选出适合专业需要的内容编写教材,并对某些不足进行改进,注重内容的系统性和连贯性,使之既能清晰反映高等流体力学的基本理论,又能结合上述几个专业的实际应用特点,与专业课进行有机衔接和整合。着重收集了与建筑土木工程相关的流体力学内容。
考虑到研究生的知识水平和知识结构与本科生有较大区别,并且多数学生已经掌握了工程流体力学的一些基础知识,选取的教学内容具有较高的起点,使学生在较高的层面上学会应用流体力学这个理论工具。
2.采用精讲多练的教学方法。教学方法由讲授、联想、解疑、归纳、作业这几个部分组成。其中讲授要抓住重点难点,由浅入深的讲解,由于课时较少,内容多,要求学生在上课前充分准备每一讲的内容。在课程教学中改变教师讲、学生听的习惯做法,使学生在课堂上积极思考、踊跃发言。
高等流体力学课程具有理论性强、数学推导能力要求高的特点;但是另一方面,其课时相对较少,为了解决内容深与课时少的矛盾,在授课方法上侧重于精讲多练。对关键的基础理论部分(如流体力学基本守恒方程的推导),安排较多的学时讲深讲透,使学生能够从本质上掌握流体力学这个理论工具。同时,课后安排与基本理论密切相关的习题和工程问题让学生加以训练,使学生加深对理论的理解和消化,同时提高应用理论工具解决实际问题的能力。
3.利用板书、多媒体技术、网络辅助教学相结合的教学手段。高等流体力学课程是一门理论性和应用性都很强的学科,授课手段不应一成不变。在公式推导过程中较多地采用板书的方式更符合学生的思维习惯;对于一些实际工程问题或自然中存在的流体力学现象,采用动画或视频的形式展示更加生动形象,可以帮助学生较快地建立感性认识,从而更好地理解复杂规律。同时,利用网络及时向学生提供教学资源,包括:课程大纲、授课教案、讲义、课后习题、国内外相关教材等资料,旨在给学生提供一个全面、简便、轻松的教学环境。
4.利用试验和CFD模拟加深学生对基本理论的理解。本课程利用学校和学院的实验设备资源,开设演示性实验、验证性试验和设计性试验。安排适量的CFD程序操作课程,并邀请国内外大型设计院人员讲解CFD软件,加深学生对流体力学工程应用的理解。此外,课题组任课教师所从事的科研活动,也给不少学生提供了实践的机会和场所。收集了与建筑土木工程相关的工程案例,通过案例讨论和分析,增强学生学习理论知识的兴趣,提升课程教学的互动效果,增强学生运用理论知识分析并解决工程实践问题的能力。
5.启动双语教学。为了便于学生快速准确地理解国际上关于本学科的新知识和先进技术,使学科技术更好的与国际接轨,我们在教学中逐渐开展了双语教学。考虑到学校的实际情况、学生英语水平参差不齐等问题,一开始就全部采用外语教学,势必会影响教学效果,因此在学生学习初期使用母语教学,然后逐渐地部分或全部使用第二语言(英语)进行教学。同时我们加强师资队伍建设,培养年轻的老师出国深造,能够更好地讲解国外原版的专业教材,使学生能够阅读相关技术知识的英文文献资料,在双语教学实践中并且结合工科专业特点,能熟练运用相关的英文编程工具和商业软件,能够应用英文处理和交流相关问题,拓展课程中的专业视野。
三、教学模式:互动式教学
保罗・佛莱雷说过:“没有了对话,就没有了交流;没有了交流,也就没有真正的教育。”[2]互动式教学可以提高学生的学习水平和协作能力,因此成为国际上大力推行的教学策略之一[3]。
相对于本科教育,研究生教学中更注重对学生独立解决实际问题能力的培养,所以在研究生课程教学中更应该采用互动式教学模式,可以更好地激发学生的创作力和培养独立思考能力。教学中改变一味地灌输,注重方法,突出学生的主体地位,发挥其主动性,积极开展讨论式、演讲式、辩论式、案例式等多种形式的教学方法,激发其主动思维、辨析、讨论的热情。我们在课程教学中设计了以小组为单位,针对实际工程问题,进行仿真案例计算。在教学中应当尽量将讲授的新知识转化为学生感兴趣的问题,使抽象的理论内容借助生动具体的案例和多媒体场景形象化;关注学生的个体差异,创造出能够调动学生积极性和学习兴趣的课堂氛围,使学生在宽松的环境中学习和探索。
四、结束语
在计算流体力学的教学实践中,作者把握《高等流体力学》中的重要思想方法,流体力学问题的本质,进行深入浅出、生动活泼的讲解。同时结合作者的科研项目、生活、生产中的实际问题,向学生传授治学方法,培养学生的自主学习能力和创新意识,通过近年的实践收到了良好的效果。
参考文献:
[1]翟建华.计算流体力学(CFD)的通用软件[J].河北科技大学学报,2005,26,(2).
[2]保罗・佛莱雷.被压迫者教育学[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
关键词:教学模式;项目教学;教学方法;合作学习;考核评价
作者简介:徐砚(1961-),女,黑龙江呼兰人,哈尔滨电力职业技术学院动力工程系,副教授;王洪旗(1964-),男,河北河间人,哈尔滨电力职业技术学院动力工程系,副教授。(黑龙江 哈尔滨 150030)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0057-01
在电厂热能动力装置专业(简称热动专业)开展的基于工作过程系统化课程开发试点工作中,根据热动专业人才培养方案和培养目标,认真研究和分析了本专业岗位的典型工作任务和职业素质需求特点,将原“工程流体力学”课程进行分析论证整合,调整为学习领域课程“流体流动能量分析”,旨在强调流体作为电力生产的重要工作介质所起的能量输送和转换的重要作用。采用更具有职教特点、更适合岗位工作要求的教学方法和内容,先进的教学设计理念和现代教育手段,小组合作学习的方法,注重学习过程和素质能力的评价方式,全面提升教学质量,全面提高学生的综合职业素质,为学习后续课程、考取本专业相关的“职业资格证书”、完成本专业相关岗位的工作任务打下良好基础。
一、教学模式和教学内容
电厂热能动力装置专业主要面向发电、电力建设等企业,培养能够完成热力设备安装、检修、运行、调试和技术管理工作任务,德、智、体、美全面发展的高等技术应用型专门人才。“流体流动能量分析”课程是本专业进行职业岗位能力培养的一门核心课程,属于专业基础课的范畴,不直接对应典型的工作任务,反映部分典型工作任务的某些共性内容与要求。在本专业主要岗位群中(汽轮机运行值班员、锅炉运行值班员、除尘脱硫值班员、锅炉检修工、汽轮机检修工、泵与风机检修工等)都必备流体力学知识。按照本专业岗位的实际工作任务需求构建课程体系、组织教学内容、设计教学项目,采取了项目教学、任务驱动、行动导向的教学模式,注重学生在校学习与实际工作的一致性,使理论教学与实验教学紧密联系,为岗位需求提供职业能力,为培养高端技能型人才提供保证。
采用将教学内容模块化、层次化的教学方式,面向电力生产技术,根据工作任务和工作过程确定教学内容,再通过归纳、总结、提炼并遵循认识规律将教学内容总结为教学项目,依据电厂热力设备和系统的实际水力分析及计算的工作任务设计教学项目和学习任务。针对每个学习任务按照咨询、决策计划、实施、检查评价等进行教学组织设计。本课程共设计了“流体及其压力的认识”、“静止流体势能转换分析”、“流动流体机械能转换分析”、“流动阻力损失的计算”、“绕流运动分析”、“气体流动特性分析”六个教学项目(含18个教学任务),每个教学项目设有知识目标、专业能力目标、职业素质目标。知识目标侧重于应知,重在基本概念、基本原理的掌握和理解;能力目标侧重于应会,能用所学的流体力学知识分析和解决工程实际问题;素质目标强调团队精神、职业道德、交流和学习能力的培养。紧密围绕本专业岗位需求,学习实际工程所涉及到的流体力学的基本概念、基本原理,并具有一定的流体能量分析能力和管路水力计算能力。在完成相关训练项目的过程中学习有关的技术知识,分别对应理论验证和单项技术运用能力的培养、动手能力与设计计算能力的培养、知识拓展能力和创新能力的培养。
二、教学方法和教学手段
采用工学结合、理实一体的教学模式,根据不同项目内容,在教学中灵活运用项目导向、任务驱动、案例分析、多媒体演示、分组讨论、实验、启发引导、边讲边练等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教与学的效果。授课前一周向学生下达项目任务书,内容包括学习任务描述,学习场地、设备,知识、素质、能力目标,咨询问题和途径等,学生按照任务书的要求,咨询信息形成学习笔记,小组讨论形成项目实施方案。做到课内教学与课外教学相结合,自主学习与指导教学相结合。通过贴近岗位工作的电力生产实际案例导入知识,训练分析和计算能力,使能力培养与工程实践相结合。选题、选材注重共识性、综合性、工程性、创新性,同时体现新颖性、趣味性、互动性。将实践性强、技能训练要求高的内容,通过模拟实验、实验操作、边讲边练的方式,提高学生的动手能力。将传统教学方法与现代教育技术相融合,向学生提供教学资源库(包括教学课件、自学指导书、习题集、实验指导书、模拟实验软件、相关电力生产设备及系统视频和图片、国家精品课网址、其他参考教材等),开阔学生视野,拓宽学习渠道。充分利用多媒体课件、录像片、图、表、网络等现代化的教学手段,通过视觉、听觉,全方位加强学生对知识的理解和记忆,同时结合板书等传统授课手段,扬长避短,获得最佳效果。
三、学习方法和考核评价
以学生为中心,支持学生自主学习、协作学习和探究式学习,每个项目的实施都采用小组合作学习的方法,强化学生的团队协作精神,增强学生主动参与和个性发展。班级40人,分成4个小组,课上先由小组派代表汇报咨询信息情况、存在问题,再由教师适时讲解、分析,最后小组讨论总结,实验和水力计算项目由小组自行设计方案,分工合作完成。事实证明,试点班学生的学习能力、学习积极性和主动性明显提升。
突破传统考核模式,加强过程考核,注重素质和能力培养,全面公正评价学生的学习效果。职业能力评价占总成绩的70%,职业素养评价占总成绩的30%。
1.职业能力评价
(1)基础知识评价。主要侧重于对各个工作任务中所涉及到的基本概念、基本原理的掌握和理解,如连续性方程、能量方程、阻力损失计算等。考核方式为期中测试和期末考试。
(2)专业能力评价。主要侧重于用所学的流体力学知识分析和解决工程实际问题。包括实验项目的操作能力表现,设计计算能力,分析和解决问题的能力。考核方式为完成每个教学项目过程中的咨询问题回答、学习档案检查、实验操作检查、课业报告检查。
2.职业素养评价
(1)平时考勤评价。根据平时上课和实验出勤率进行评价。
(2)学习态度评价。根据每个学习任务完成过程的实际表现,如学习态度、是否遵守纪律、是否团结互助等进行评定。考核方式为个人评价、教师评价、小组评价和小组互评。
四、结束语
工学结合作为职业教育的重要特征已被大家所认识,探索和建立适合国情、符合工学结合要求的新型职业教育课程模式,成为广大职业院校提高教学质量的重要手段。对热动专业的“工程流体力学”课程进行了基于工作过程系统化的改革研究与实践探索,旨在找到更具有职教特点、更适合岗位工作要求的教学方法和教学内容,全面提升教学质量,全面提高学生的综合职业素质、能力。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.
关键词 流体力学 工程实例 教学模式改革
0引言
“流体力学”课程是工科专业的一门重要的专业基础课,综合了张量、场论、复变函数、数值方法等数学知识,在水利、土木、建筑和热能等工程技术领域中都涉及许多流体力学问题。目前许多高校教师在讲授该门课程时还是采用传统的以教师为主导的单向传授方式,课堂中注重基本概念的讲解和公式的推导,课堂教学与实验教学环节联系较弱,导致学生学习过程中对所学知识点理解不够深刻,逐渐失去了学习兴趣。因此此次教学模式改革提出以工程实例为导向,在授课中采用工程案例分析、增加实践环节和第二课堂等综合形式教学模式,培养学生的学习热情,调动学生积极性,提高学生分析问题和解决问题的能力。
1教学改革思路
第一,由于在流体力学教学过程中,知识点比较抽象,学生难理解。因此,打破以往“满堂灌”式授课方式,针对某些重要知识点,首先教师课前布置任务,学生初步了解课堂内容,培养学生的发现问题和主观学习能力。在授课过程中,教师针对课堂讲授的内容,运用多媒体教学方式,向学生展示图片、视频、动画等信息,比传统方式更直观、更容易被学生接受,与传统板书教学方式相结合,优势互补,尤其对于推导繁琐公式,教师运用多媒体方式可以强化学生的理解。并且,教师应注重理论联系实际,通过工程案例分析和讨论等方法,讲授某些特定知识点对应的工程问题,培养学生学习流体力学课程的兴趣,激发了学习的主观能动性,加深学生对该课程内容的理解和认识,激发学生学习热情,培养学生分析流体力学问题和建立相应模型和分析计算的能力。学生通过工程案例分析,可以理解不同流态流体所对应的工程背景及其理论基础,利用课堂所学理论知识总结其流动规律。课中针对某重要知识点,教师布置相关综合训练内容,学生自主完成综合报告,在此过程中学生能够充分理解相关知识点,建立知识体系,掌握该知识点在实际工程中应用,并能够在实际生产生活中合理运用该知识点。另外,对于某些特殊的知识点,教师还可以从学生的生活经验出发,列举生活中的流体力学问题,联系生活进行讲授,具体内容为:
第二,通过理论与实践相结合的方式,在保证课堂教学的基础上,采用多种形式的实践活动,增加实验教学环节。实验教学是理论与实践相结合,是培养学生创新能力和工程实践能力的重要环节,巩固所学基础理论,能够帮助学生更好地理解理论知识,培养学生实践动手能力。在学校工科专业,实验教学显得尤为重要。在实验的教学过程中,为使学生更好地掌握重点和难点,加深学生对实验操作技能的掌握,采用“教”、“学”、“做”相结合的教学方法,以精讲多练为主。在实验操作之前,让学生理解实验流程中的每一步骤,培养学生发现问题和解决问题的能力,对知识的重点和难点有进一步的理解。此外,在实验教学环节中,重视培养学生创新能力,鼓励学生创新,为学生提供创新空间。学生通过工程流体力学实验,直观明了地观察不同流态的流动现象,量测不同流态的流动参数,分析其流动特点,再与理论相结合总结流动规律,培养学生的学习兴趣,激发学生学习的主观能动性与创新性,为学生将来更好地投入工程实际奠定基A。
第三,采用工程性质形式的试题帮助学生掌握知识点及其应用。同时,授课时增加课堂对话、采用互动式教学方法,及时了解学生掌握情况并对课程教学内容进行调整。另外,开设理论学习和实践操作的第二课堂,充分调动学生学习的积极性,并加大课外作业量,使学生通过作业消化课堂教学内容,每次作业批改结束后,通过习题课帮助学生辨析原理理解的误区、概念混淆之处等习题中出现的问题。任课教师定期进行教学研讨,对教学中的难点、重点进行讨论,群策群力,寻求好的解决方法。平时注意收集教学中的难点、重点问题,组织老师进行研究,在教学研讨时集中交流。
2教学组织过程
2.1课堂讲授
以学生为中心,以教师为导学、助学为主,利用工程案例分析、生活实例和小组讨论等形式,激发学生学习参与热情与积极性。课前布置工程案例分析,学生自行查阅资料,课堂上分组讨论,引导学生提出问题、分析问题、解决问题,培养学生主动获取已有知识和创造新知识的能力。以工程问题为主线,提出与之相互对应的课程内容,进而解释课程内容的性质、原理以及适用条件,总结解决此类工程问题的方法和规律,使得学生对于知识点内容的理解更加生动具体。
2.2增加实践环节
本专业流体力学课程共64学时,此次教学模式改革准备通过理论与实践相结合的方式,融入实践教学环节。传统体系中实验环节为辅助教学部分,各实验互相独立,综合性不强,造成学生被动学习,学生学习积极性较差。目前学校拥有两个流体力学实验室,不仅可以开展流体力学基础演示实验,学生还可以动手参与伯努利方程实验、毕托管测速实验等相关实验。在实验操作过程中,结合工程中流体流动问题,学生能够更加直观明了地观察到流体处于不同工程问题中所对应的流动现象和规律,量测不同流态的流动参数,进而结合课堂讲授的内容验证实践结果。同时,教师应为学生留有一定空间,学生可以在充分理解所需知识内容的基础之上,开展创新型实验设备的设计,这一过程充分调动学生科学研究热情,突出培养学生创新意识,教师引导学生提出问题并解决问题,培养学生科学严谨的逻辑思维及创新能力。
2.3第二课堂
流体力学课程包括流体静力学、流体运动学和流体动力学三大部分,课程讲述内容较多。针对这种知识内容多而学时短的情况,此次课程建设增加理论第二课堂和实践第二课堂。对于理论学习第二课堂,学生可通过微信或QQ等网络通讯工具,随时给授课教师留言或在线沟通,说明不懂的知识点,教师可以在网上给予学生详细的解答,既利用了课余时间答疑,又为同学提供了方便,同时又解决了课程学时的限制,极大地调动学生学习的积极性。实践第二课堂主要体现在实验室全天开放制度,在保证学生一定数量的前提下,学生可提前预约做实验。这样学生就有充足的时间来完成实验过程,既丰富了学生的课余生活,又充分地培养了学生自己动手的能力。
2.4增加综合训练
针对重点章节知识点,如伯努利方程、N-S方程等,结合工程案例,教师布置综合训练任务。学生通过上网、借阅相关书籍,获取相关资料并独立深入学习分析,再与小组成员讨论,集思广益,进而理解工程案例中方程应用原理,并与所学理论知识相联系,掌握相关知识点及模型建立方法,集中答辩汇报所学知识内容和实验数据。通过综合训练,学生可以构建相关知识体系,并联系工程实际,将其融会贯通,真正实现“理论联系实际”。在此过程中,也培养了学生团队合作、人际交往、自主探究、分析问题、解决问题及应用实践的能力。
2.5考核方式改革
对于流体力学课程考核方式,应注重教学过程中的质量控制,主要采取课堂考核、实验考核和期末考核相结合的形式,加大平时成绩所占比重,课堂考核主要包括工程案例分析大作业、课堂考试、出勤和课堂提问等形式;实验考核以培养学生动手能力为主,重点考核学生的实践操作能力和创新能力,如能设计出工程方面的创新型实验装置可以加分;期末考试就是学生的卷面成绩。
3结语
论文关键词: 流体输配管网 时间安排 教学内容 学习方法
论文摘要: 《流体输配管网》是建筑环境与设备工程专业的一门主干课程,但目前却存在着授课时间安排不合理、授课内容急需调整等突出问题。因此。合理安排授课时间、对授课内容进行调整、使学生掌握科学的学习方法等是摆在任课教师面前的一项重要任务。
《流体输配管网》是建筑环境与设备工程专业一门主干课程,该课程将《空调工程》《燃气输配》《通风工程》《建筑给排水》《锅炉及锅炉房设备》《建筑消防工程》《工厂动力工程》等课程中的管网系统原理抽出,经提炼后与《流体力学泵与风机》中的“泵与风机”部分进行整合、充实而成。如何讲授好本课程,处理好本课程与其他专业课程之间的衔接问题,进而提高学生的学习兴趣和学习质量,是任课教师急需解决的难题。
一、授课时间安排方面存在的问题
以往,《流体输配管网》课程曾安排在第二学年第二学期,也有安排在第三学年第一学期与第二学期的。有学者与教师认为,这门课程是专业课程 ,应安排在第四学年第一学期 ,这样可以让学生在学习过各专业课程之后集中学习管网理论知识 ,达到使学生融会贯通并激发学生的想象力与创造力的目的。
l将本课程安排在专业课程学习之前存在的问题
《流体输配管网》包括“泵与风机理论基础知识”“管网系统组成”“管网系统设计理论”及“管网系统调节理论基础知识”等主要内容。将本课程安排在《流体力学》课程之后、相关专业课程之前,与专业基础理论课程《传热学》《工程热力学》与《热质交换设备》等放在同一学年授课,优点是提前学习“泵与风机理论基础知识”“泵与风机和管网的匹配”等主要内容,可以为后续的专业课程学习带来方便 ,因为学习专业课程需要学生具备一定的泵与风机理论基础知识。
将本课程安排在专业课程学习之前存在的问题是,在讲授 “流体输配管网系统类型及装置”“流体管网水力特征与水力计算”等内容时学生普遍反映,虽然课程理解起来不难.但要将课程前后内容联系起来达到融会贯通却十分困难,原因主要有两点:一方面,学生对管网系统还十分生疏,没有前期专业课程的铺垫便突然要学习管网类型、装置及管网系统知识,对学生来说显然有困难,因而达不到预期的教学目的;另一方面,目前《流体输配管网》的授课主线不太突出,学习时需要学生具备一定的专业基础知识。
2.将本课程安排在专业课程学习之后存在的问题
针对学生反映的问题.笔者所在的教研组及时修正了教学计划,将该课程安排在第三学年第二学期 .从教学效果上来看还是很好的.但在其他专业课程授课过程中有部分学生反映 .由于缺少“泵与风机理论基础知识”.在学习“管网系统水力工况分析”与“系统工况调节”等内容时有一定的难度。根据这些问题,笔者所在的教研组决定将《流体输配管网》课程安排在第三学年第一学期,与专业课程同时讲授,并对其中部分章节的顺序和内容进行调整 实践证明,这种安排的优点比较突出。
3.对本课程授课时间安排的一些想法与建议
《流体输配管网》为专业课程,其目的就是让学生在学习过各专业课程之后集中学习管网理论知识,以使学生融会贯通,激发学生的想象力与创造力,提高学生的创新能力。因此笔者认为,本课程应该安排在专业课程学习之后,也就是应该安排在第四学年第一学期,然后将本课程内容灵活分为两大部分,分别在不同学年讲授,其中一部分是“泵与风机理论基础知识”.可以安排在第二学年第二学期专业课程学习之前或与专业课程同时讲授:另外一部分就是“管网系统及管网设计与管网工况调节理论知识”,可以安排在第四学年第一学期专业课程学习之后。
二、授课内容存在的问题
提高学生的学习兴趣,合理安排教学内容,对学生掌握本课程理论知识、提高解决实际工程问题能力具有至关重要的作用。因此笔者认为,本课程的授课主线与 目的必须突出、明确,与专业课程的衔接必须恰当。
1.对本课程授课章节顺序进行调整
本课程是在专业基础课程学习完之后开始讲授,或与主要专业课程的学习同时进行,或在主要专业课程学习完成之后进行,其主要基础知识是流体力学,流体力学内容已经包括了简单管路、复杂管路及环状管路组成与水力计算基础理论部分,学生对管网知识已有了初步的了解。因此.可以结合其他专业课程的需要,对授课章节顺序进行相应调整 ,以使授课主线与目的更加清晰 、明确 可以将第五章“泵与风机理论基础”、第六章“泵与风机与管网的匹配”、第七章“枝状管网水力工况分析与调节”中第一节“管网系统压力分布”等内容放在前面讲授.一是因为学生已经具备了掌握这些知识的能力,二是因为开设的其他专业课程需要学生首先具备这些专业理论基础知识。这样调整之后 ,有关管网类型、装置,枝状、环状管网水力计算与工况分析调节等内容即可放在专业课程学习之后或与专业课程同时讲授。从笔者这几年的教学实践来看,这种调整具有一定的优势。
另外,有学生反映,第二章“气体管网水力特征与水力计算”中第二节“流体输配管网水力计算的基本原理和方法”应单独列为一章,因为这一节的内容是气体与液体管网水力计算的基础理论知识,而这也是流体力学的主要内容。笔者认为这个意见提得较好,调整后可以使本课程授课主线更加突出与明朗。但笔者建议 ,可以将“流体输配管网水力计算的基本原理和方法”“枝状管网水力共性与水力计算通用方法”和“环状管网水力计算的基本原理与方法”相结合,列为单独的一章,这样设置更合理,也使授课主线更突出。
2.对本课程授课内容进行调整
《流体输配管网》是从各专业课程中将管网系统原理抽出经提炼后形成的课程,因而不可避免地会造成各门课程之间的冲突。笔者认为,本课程中“管网类型及装置”可在专业课程中讲授.“管网的水力工况分析及调节”应在本课程中讲授.这样可以更好地突出管网的水力工况分析与调节共性,使学生掌握不同管网设计、管网水力分析与调节的基本规律。
三、学习方法的问题
《流体输配管网》课程实践性、应用性较强,管网系统千差万别。因此 ,要想提高学生的学习兴趣 ,使学生牢牢掌握管网系统设计、管网系统调节基本原理和方法 。学习方法尤为重要。
有学生反映,这门课程理解起来并不难,但要将课程前后内容联系起来达到融会贯通却十分困难。笔者认为原因有两点:一方面,尽管管网系统千差万别,但管网系统水力特征、水力计算及管网调节理论分析却是流体力学的基本知识,都主要是一元稳定流动能量方程的运用 ,学生对这个基本规律的运用可以说是得心应手,无论是动力确定还是压力分布等都难不倒学生,因此“理解起来并不难”:另一方面 ,授课时间安排不合理 ,学生没有见过这个系统,分不清系统形式与系统装置的区别 ,这就使得学生上课时能够理解,下课后就忘记了。要想解决这个问题。笔者认为应加强两项主要教学工作:第一是加强学生对基本概念 、专业术语的掌握。第二就是加强实践教学,做到理论联系实际、实践与理论结合、课堂与实践结合。传统的实验台实验满足不了教学要求,因此教师在授课时应加强实践教学内容。如安排2~4学时或课后时间让学生参观不同类型的管网系统 .绘制管网系统图,找出系统设计合理 、不合理之处,校核泵 、风机与管网是否匹配。有条件的话还可以让学生自己动手调节管网流体参数,在管路系统中安装调节阀。通过实践 ,将课本知识上升到理论分析的高度 ,这样就能有效提高学生的学习兴趣和学习效率。
参考文献
关键词:高校 教学 学科交叉 素质教育
面临重大复杂的科学问题、社会问题和全球性问题,学科交叉往往是突破点和科学前沿。在我国, 虽然高校交叉学科的发展受到长期以来传统单学科观和学科分类体制的限制,但交叉科学研究的发展已经初具规模。而与之适应的高校教学改革却远远滞后于交叉学科的发展。面临高校科研和教学现状,作为一名高校教师,同时也作为一名交叉学科的科研工作者,我一直在思考,如何在日常教学中渗透学科交叉,拓宽学生的视野,启发学生的思维,培养学生的科研创新能力。基于以上想法,在自己的教学中做了一些尝试,得到了一些启发。
一、教师必须加强学习,增强学科交叉意识
我国高校教学改革滞后于交叉科学的发展现状要求教师加强学习,增强学科交叉意识。在科学研究方面,从20世纪80年代开始,人们开始认识到交叉科学的重要性。至今,交叉科学的发展已经初具规模。我国在钱学森、乌家培、刘仲林等前辈的努力下,一些交叉科学学会很早就成立了。1985年,在北京召开了我国首届交叉科学学术讨论会,当时参加会议的交叉科学学会多达17个。随后,一些理论研究专著相继出版,1985年,刘仲林论述了“跨学科学”;1989年,李光和任定成出版了《交叉科学导论》;1990年,刘仲林出版了《跨学科学导论》。21世纪以来,交叉科学得到了国家相关部门的大力支持,更多的跨学科机构应运而生,优秀的交叉学科的研究者层出不穷。虽然我国高校目前学科交叉建设中仍然存在着许多困难和问题,但已基本实现了社会科学与自然科学间的交叉,同时实现了社会学、化学、物理、生物、哲学、地理学和工程学等多学科间的交叉。
在交叉科学的发展形势下,教学改革势在必行,在我国,高校教学仍处于封闭式的专业教学,各专业、各学科均朝着单一化发展。教师在长期封闭、单一的专业分化体制下工作、学习,形成了单一的价值观念、单一的工作方式,甚至单一的思维方式。这种传统的、封闭的教学方式大大限制了交叉科学的发展。所以为适应科学的发展,改善目前的教学状况,教师要做出很大努力,首要任务是加强学习,不仅要掌握自己专业知识,同时要了解其他专业的相关知识和前沿发展,做到心中有数,并能融会贯通。
近年来,高校的招生就业现状要求教师加强学习,增强学科交叉意识。高校扩大了招生规模,问题随之而来。以前的精英教育转变为现在的大众教育,毕业生面临更为严峻的就业压力。高校的管理人员以及全体教师,应该思考适时调整工作方式和教学模式,注重培养学生的学科交叉意识,拓宽学生的知识面,也就拓宽了学生的就业面。注重培养学生的综合科学素养,努力提高学生的科学研究能力,也就提高了学生在就业市场的竞争能力。
二、注重与其他专业教师的交流与合作,增强学科交叉意识
在教学中渗透学科交叉意识,目前存在的问题大体有以下几个方面,首先,高校传统的、固化的专业设置限制了教学改革,我国长期以来,大学的专业分化太细,不适应交叉科学的发展,限制了教学改革。其次,教师固化的思维模式成为当代教学改革的绊脚石。解决这些问题一个有效的途径是注重不同专业教师和学生们之间的交流与合作。
首先教师要认识到不同专业教师间的交流与合作是“双赢”的,也就是说,对双方都是极其有益的。通过交流与合作,双方都可资源共享,经过思维碰撞,均可达到取长补短的目的。有了这样的认识,要积极主动地行动起来,去与其他专业的教师就教学改革进行交流与合作。把原来封闭的、固化的教学模式变为开放的,适应科技发展的教学模式。具体的做法有很多,比如可以邀请其他专业的教师共同开设一些公开课,通过评课实现交流。也可以就实现教学交叉开展一些经验交流和讨论。以下是我的一个教学实例:热力学中熵的教学。
在物理热力学课程中根据热力学第二定律引入了一个态函数――熵,根据卡诺定理可以证明:当热力学系统从一平衡态经绝热过程到达另一平衡态时,它的熵永不减少;如果过程是可逆的,则熵的数值不变;如果过程是不可逆的,则熵的数值增加。
讲到这一内容时,我联系了生命信息的内容:薛定谔在1943 年就提出, 生命以负熵为生,即有机体是依赖负熵为生的。所谓新陈代谢,就是通过吃、喝、呼吸不断地从环境中汲取负熵,目的是抵消在生活中产生的熵的增加。因为按照熵增加原理, 演化总是朝着混乱、无序和衰退方向进行,如果有机体没有不断吸收负熵,必然会衰退和死亡。这就是生命的热力学基础,也是从生命活动的角度对熵这一概念很好的诠释。
以上讲解中,一方面能使学生对物理概念――熵有一个更全面、更深刻的理解, 另一方面开拓了他们的思维,很自然地实现了学科的交叉。邀请生命科学院的教师来听课,由于联系到了他们熟悉的生命信息内容,使他们对课程内容倍感亲切,轻松地拉近了学科距离,改变了原来“隔行如隔山”无法交流的局面,并激发了教师间交流与合作的积极性。让教师们意识到,学科本来没有分界线,引导他们积极开展学科间的合作,激发他们使用学科交叉的新方法、新思路去看待和解决教学改革问题。
三、教师在教学实践中,增强学科交叉意识
为改变目前封闭式的专业教学,高校教师首先要意识到教学改革的重要性,然后从点滴做起,勤于学习、善于思考,最终要从自己的每一节课做起,勇于探索、敢于创新,养成良好的学科交叉思维习惯,培养学生的学科交叉意识。多年的高校物理教学实践和交叉科学研究经历,让我意识到了教学改革的重要性。于是,近年来,在教学中做了一些改革的尝试,以下是我在近几年来物理教学中的几个实例,供大家分享和借鉴,希望它们在教学的改革中,起到抛砖引玉的作用。
1.在力学中流体力学教学中加入血液流动的原理
在力学课中讲过流体力学,其任务在于研究流体的规律以及它与固体间的相互作用。反映流体力学基本规律的两个重要方程为:
(1)黏滞定律
(1)
黏滞定律给出了流体内部不同部分间的摩擦力的变化关系,其中,f为流体内面元两侧的相互黏滞力,η为黏滞系数, 为流体的速度梯度,为面元面积。
(2)泊肃叶公式
(2)
泊肃叶公式描述的是水平圆管内流体流速的变化规律,其中,v为流速, p1,p2分别表示圆管两端的压强,R为圆管的内半径,r为考察点距离圆管中心轴线的长度,l为圆管的长度,η为黏滞系数。
血液的流动不正是一种黏滞液体在一段圆管中的流动吗?所以学习这一内容时,我们会很自然地想到生物学中的血液流变学。于是,可以用公式(1)分析血液流动中血管内血液流动速度的分布,以及不同部分血液间的摩擦力。利用公式(2)计算血管中各点的血液流动速度,进而揭示血液的流动性和黏滞性在各种疾病中的变化规律,揭示潜伏在这些宏观现象下面的微观机制和发生原因。
通过这样的学习,使学生们深刻理解流体力学的基本规律,同时使学生领悟到, 各学科的知识不是相互独立的, 而是相互渗透、相互联系的, 一个学科的发展会带动其他学科的发展, 人类对自然界的认识过程越深, 学科间的渗透就越多。
2.在电磁学中的电位教学中加入神经信息传输的原理
电位是电磁学中的一个基本概念,当一根导线两端的电势不相等时,导线的两端就存在着一定的电势差,也就是电位不为零,产生电位的方法可以通过导线两端连接电势不同的带电体,也可以在导线两端连接电源。由于这一概念比较抽象,初学者对电位的理解往往有一些困难。
学到电位这一概念时,我们不妨联系神经细胞的电信号系统。其实,神经细胞在不活动和活动状态下,细胞膜两端对应不同的电位。当细胞膜不活动时,如果选膜外为电势零点,则膜内电位大约为-50~-70mv,此电位被定义为静息电位,这时细胞膜处于极化状态。而当施予细胞一个足够大的刺激时,在非常短的时间内,膜发生了一个去极化过程,此时膜对离子的通透性发生了变化,使得Na+从膜外大量地涌入膜内。结果使膜内电位升高,出现了动作电位。
通过神经细胞活动的实例,大大提高了学生的学习兴趣,并有效拓宽了学生的视野,同时对物理概念的理解达到了一个新的高度。也可以使学生以一个良好的思维习惯投入到对其他内容的学习。
从以上实例可以看出,如果教师能够在日常教学中注重渗透学科交叉意识,既可以提高学生对本学科的学习兴趣,又能够有效拓宽学生的知识面,培养学生良好的思维习惯和较高的科研能力。这样一举两得的事情,我们何乐而不为?
近几年的教学中,笔者一直尝试在物理课堂中渗透学科的交叉,在我的教学实践中已经初见成效,具体地说,通过努力,首先提高学生对物理的学习兴趣,我的课堂对学生的吸引力增强了,选课人数逐年增长。其次,学生对交叉学科更感兴趣了,表现为我院的学生报考交叉学科专业的比例增多。学科交叉是当代科学发展的趋势,各学科之间是紧密联系,相互渗透的,各学科之间是没有界限的。随着科学的发展,学科间的渗透会不断增加。这就要求我们做出适应这种科学发展的教学改革。
面临高校教学和科研现状,作为高校教师,我们只有不断拓宽自己的思维,不断地调整和增加新的内容,不断引进新的教学方法,才能调动学生的学习兴趣,启发学生的思维,使之适应当代科技的快速发展和进步。作为高校教师,为适应科学发展现状,我们要从日常的教学做起,从点滴做起,经过我们全体教师的不懈努力,展现出与当代科学发展相适应的教学模式。
基金项目:自然科学基金(项目编号:2012MS0115)
参考文献:
[1] 周济. 创新与高水平大学建设――在第三届中外大学校长论坛上的演讲.第三届中外大学校长论坛, 2006
[2] 李椿,章立源,钱尚武.热学.高等教育出版社,1993:224~250
[3] 罗辽复. 物理学家看生命. 湖南教育出版社, 1998: 122~137