流体力学教学范文1
【关键词】启发式教学思想 教学方法 流体力学 实践
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）10-0021-02
一 启发式教学的含义
“学而不思则罔，思而不学则殆”，针对这一现象，孔子认为“不愤不启，不悱不发，举一隅不以三隅及，则不复也”。这句话的意思是：“不到他努力想弄明白而不得的程度不要去开导他；不到他心里明白却不能完善表达出来的程度不要去启发他。如果他不能举一反三，就不要再反复地给他举例了。”从孔子对启发式教学的认识，可以看出启发式教学首先要学生处于“愤”或“悱”的状态，之后才是教师的“启”和“发”。也就是说，学生要先经过努力思考，却仍不能解除心中疑惑，这时教师才应该对学生进行点拨，教给学生解题思路与技巧。所以说，启发式教学的第一步是学生应对所学的内容进行自学，而且经过了深思熟虑而不得。启发式教学的第二步才是教师的指导或引导，无论是对语言的精准表达，还是解题的思路或技巧指导。启发式教学的第三步，是对学生刚刚解除的疑惑进行考查，以验证学生是否真正理解，是否熟练掌握，以期学生能在学会的基础上，能够举一反三，融会贯通。
“启发式”教学的思想与“填鸭式”、“满堂灌”的做法相对立。教师在任何情况下都不可以自己的灌输代替学生思考。启发式教学的根本思想是以学生为教学活动的主体，教师只起指导、引导作用。启发式教学不仅是一种教学方法，更重要的是一种教学思想。
二 启发式教学在流体力学教学中的实践
从启发式教学的思想看，教师要想启发学生，其前提是学生必须要有疑惑，并且是在思考后不能解答的前提下，才进行启发。因此，老师的职责是如何使学生去积极思考，在学生迷茫而无所得的情况下对学生进行正确的引导。
1.以启发式教学思想为指导，精心营造启发的教学情境
教师在所有的教学环节，都应以启发式思想为指导。重视后用启发式教学。每一位教师应从教学规律出发，精心设计教学活动，精心营造启发式教学情境。
2.启发式教学方法在流体力学课堂中的运用
第一，总结式启发和回顾式启发。流体力学是以流体为研究对象，探讨其受力及静止、运动规律。前后知识逻辑性强。每部分知识结束时，应及时总结，进而抛出新问题，引发学生课后思考。甚至可布置思考题，让学生自己找出解决问题的思路。下一节课开始时，教师先回顾上节课的主要内容，从没解决的问题入手，和学生探讨解决问题的方法。如讲完“流体静压强的两点特性”后，可及时让学生思考，如果流体是运动的，那么其动压强是否还具有这两点特性，从而引发学生的疑问，这样不但使学生主动去探究静压强大小与作用面方位无关的原因，还会使其带着兴趣去学习流体动力学的内容。
第二，现象启发式。流体力学课程概念多，前后内容逻辑性很强。教学内容的安排应符合人类从感性到理性、从现象到本质、从浅显到深入的认识过程。因此，教学时应经常与日常生活及工业生产中的现象相联系。例如，讲“流体黏滞性概念”的时候，让大家思考手接触不同流体，如空气、水和油时的感觉，从感觉上区分不同的流体具有不同的黏滞性，并认识到它们与手的黏附力不同。接着让学生分析原因，从而水到渠成地得出黏滞性的本质是内摩擦力的结论。
用现象或实例可以引发学生的思考，进而吸引学生的兴趣，而且会让学生明白，流体力学中的概念是从现象中抽象出来，与现象紧密联系的。对这些本质的理解及知识的获得反过来可以解决、解释很多实际问题。这样，学生会饶有兴趣地学习知识，并能从本课程中得到更大的收获。
第三，对比式启发。在流体力学教学中，可以采用以下三种对比方式：一是将相近或相反的概念、规律进行对比。例如，在讲气体能量方程时，与前面的液体能量方程对比，说明气体能量方程形式上的不同。再如，气体静压强的分布规律与液体相对比，甚至把流体的压强分布与粉体或固体的压力进行对比。这样，可以使知识的区别清楚地呈现出来，使学生印象深刻，便于记忆。二是将新旧知识进行对比，使学生在原有知识的基础上学习新知识，从而加速对新知识的掌握，做到“温故而知新”。例如，将理想元流伯努利方程、理想总流伯努利方程和实际流体的伯努利方程的成立条件及方程形式进行分析对比，可贯通旧知识和新知识，使学生加速对后者的掌握。学生的学习是一个在原有知识结构的基础上不断更新、不断加深的过程。无论从知识的深度还是广度上，都是不断提升和深入的过程。这就要求教师善于从学生原有的知识基础出发，引出新的问题，引发学生的思考，并分析得出新知识，解决新问题。三是将课堂理论知识与生产实践、日常生活中的实例相对比，使抽象的内容具体化，加深学生的感性认识。教师应重视教学实践活动，并充分利用实践教学，把理论知识与实践联系起来，培养学生用书本知识解释、解决生产、生活中所遇到的问题的能力。
第四，练习式、作业式启发。流体力学课程理论性较强、概念抽象、方程较多，因此，进行习题训练成为学生理解和巩固知识的重要手段。在课堂上应重视对基本概念、基本原理思考题的练习与讨论。在课下作业题目的布置上，教师应选择一些具有较强典型性、综合性和实践性的习题供学生练习。对于一些难点，教师在启发和提示的基础上，让学生互相讨论，逐步深入，在争论中得出答案。
流体力学教学范文2
关键词： 流体力学 教学方法 教学改革 自学方法
教育是一个国家的立国之本，我国自春秋战国时期就有先贤孔子开始教书育人。然而在我国传统教学中往往以教师作为主体，重教而轻学，教师在课堂上使出各种方法强化教学效果，而对学生的“学”重视不足，甚至视而不见。对于很多学科而言，这种教学方式对于学生掌握知识情况的改善确实有显著的效果，但是对于《流体力学》课程，这种教学方式影响十分有限。究其原因主要有：1.课程对数学基础要求高；2.概念理解困难，费时；3.公式多且难，学生容易失去学习兴趣。当学生处在课后不学、课上不听或听也听不懂的状态时，教师的诸多课堂教学手段在实施时就像没有观众的表演一样是达不到良好教学效果的。正是由于《流体力学》课程的这种特性，使得教学中的“学”在该课程的教授过程中显得越来越重要。这里的“学”，不应仅仅是传统教学方式中，学生在课堂上被动接受，而应包含课外自主学习。通过对过往学生学习情况的了解，有良好自学习惯和自学方法得当的学生往往《流体力学》课程成绩优于没有自学习惯的学生。正因如此，引导学生养成良好自学习惯和教会学生学会选择恰当的自学方法在《流体力学》的教学中显得尤为重要。为了达到以上教学目的，需对传统教学方法进行如下调整。
一、让学生具有主动自学的意愿
要引导学生主动学习，首先要让学生有自学的意愿，较常用的有以下两种方法。
1.上好第一堂课。
“第一印象效应”是妇孺皆知的一种心理效应，在日常生活中经常用到，如面试者注意仪表，为官者的“下马威”等。这个道理在流体力学教学中同样适用。聪明的教师通常特别注意教授第一堂课，这样更容易引起学生的兴趣，调动学生的积极性。针对工程流体力学的第一堂课，教师最好避免采用过于生硬的公式或太理论化的概念进行教授，可将现实中的一些有趣现象与课程进行联系或提及一些与课程有关且同学们感兴趣的问题。这一点得到很多教师的共识，如上海交通大学的丁祖荣教授在其《流体力学》公开课中就以高尔夫球为什么不采用光滑表面、汽车的形状怎样最优等几个有趣的例子将看不见、摸不着的力与现实生活联系在一起，使得学生对学习流体力学充满期待。“兴趣是最好的老师”，有了兴趣之后学生自然愿意投入精力学习。
2.重点强调“前车之鉴”。
这里的“前车之鉴”当然可以指流体力学考试的一次通过率较低和流体力学成绩普遍偏低的现实，但是事实证明，这种“前车之鉴”对调动学生学习的主动性效果并不显著，反而容易引起部分学生的畏惧心理，不利于学生自学积极性的提高。通常来讲最好的办法就是对比平时喜欢学习和善于自学的同学与平时没有自学习惯且学习态度不端正的同学进行对比，通过两类同学在这门课程上取得的不同学习效果使得学生意识到自学对于流体力学课程的重要性。
当然以上两种方法在增强学生自学意识上第一种效果更佳，但过于依赖学生兴趣会使学生对后续课程的趣味性要求提高，反而不利于理论部分的教学，所以教师在课程上应尽可能将两种方法结合，以期达到最佳效果。
二、让学生学会流体力学课程的自学方法
仅有自学意识和自学动力对于流体力学课程的学习是远远不够的，受制于中国基础教育，我国进入大学学习的学生多半擅长记忆，而不是对公式概念的理解和运用。记忆固然重要，但是仅擅长记忆对于流体力学课程自学而言是远远不够的。于是很多高校教师面临的问题除了专业知识的教授外，还多了本应在中小学教育中教授的自学方法。为了使学生学会力学课程的自学方法，在教学中要注意以下几点。
1.由浅到难。
所谓的由浅到难即留给学生自学的内容难度应由浅到难。有的老师为了提高学生自学能力，只要是自己不感兴趣的章节或自认为不重要的章节统统不讲解，完全留给学生自我消化。这样的方法固然能够极大地促进学生自学能力的提高，然而仅对本身自学能力较强的学生有效。这种教学方式对于重点院校的本科生，其差异性表现不明显，但对于大多数普通院校的学生而言，只有少数学生适应这种教学方式，大多数学生则会因为难度过大而过早丧失学习兴趣。因此教师在教授过程中，可先留一些较简单的问题让学生自学，等学生习惯自学且达到一定自学能力后再将部分较复杂的理论推导留给学生。
2.保证课前预习，课后复习。
自学能力不是一蹴而就，掌握方法就能立即提高的，需要不断地练习。对于流体力学这门课程而言，其学习过程也需要循序渐进，因为流体力学的课程内容包含大量模型简化、理论推导、概念理解、公式运用等需要大脑复杂加工的过程，一次的内容接触不足以使大脑完成所有的任务。因此要保证课程学习质量，对课程内容的反复斟酌是必不可少的过程。通常要使得该课程学习效果最佳，除了上课听教师的讲解外，课前预习和课后复习对于学生而言也是必不可少的。学生课前预习的主要目的是贯穿课堂知识点，整体把握课程内容的难点和自己不容易理解的。为促使学生养成课前预习习惯，教师除了在第一堂课调动学生兴趣外，还可在前一次课堂上布置少量预习任务，要求学生下一次课进行回答，但主要还是依靠学生的自觉性。而课后复习的主要目的是加深学生对课堂教学内容的理解和提高知识运用能力。通常教师可以通过布置练习题的形式达到目的，偶尔可采用小测验的形式对学生学习情况进行测试，通过测试可增强学生课后学习的动力。
3.教会思考，举一反三。
上述两点都是教师使学生了解怎样有效自学的引导手段，而流体力学不同于其他学科自学的真正关键之处则在于教会学生如何思考。
不同于诸多学科，流体力学的学习不仅仅依赖对公式和知识点的记忆，学生对知识点的理解和运用更重要。因此往往有些学生学习很用功，但是遇见问题总是无法自己解决，只能通过背题目的方式应付考试。这种学生就是典型的学习方法不得当，没有学会思考。实际上，学习流体力学知识和其他力学课程类似，大部分知识点都不脱离假设、建模、公式推导和公式运用的流程，学生在学习知识点时只要能够回答出“3W1H”，那么这个知识点就已经掌握了。
那么这“3W1H”到底是什么呢？第一个“W”就是“When could I use it？”什么时候可以用这个知识点？这就意味着学生在学习中一定要先弄清楚运用知识点的前提，力学当中的很多概念都是在一定先决条件下得到的推理，因此对于这些知识点而言，其使用不得违背这些先决条件。第二个“W”就是“What problems could I solve？”我能够解决什么问题，所有的知识都不是万能的，它仅仅只是研究或解决某一类问题的方法或手段，流体力学中的知识点很多体现的是各种物理量之间的关系，而这些关系决定了我们可以解决什么样的问题。第三个“W”是“What situation should I use it？”什么情况下我应该用这个知识点？在运用知识点解决问题的时候，一个问题往往有很多种解决思路，不同的物理量之间有多种表示关系的公式，选用公式的时候一定要找准问题的关键点，最终选择合适的公式或运用正确的知识点解决问题。最后一个“H”，指的是“How should I use it？”我怎么用这个知识点。选择了正确的知识点并不意味着你就会用了，什么地方我们该忽略掉，什么地方要补充其他知识点，都是需要考虑的问题。通过将各知识点进行组合，分析他们的逻辑、数学或物理等关系，最终才能解决要求的问题。举一个简单的例子：假设现要求某处的静水压力，这个题目只涉及单一的知识点。我们首先要分析，静水压力是什么？什么情况下才有？静水压力的求救问题属于水静力学部分的知识点，也就是当液体处于静止状态或相对静止状态时，静水压力才存在。第二步，则要分析静水压力这个知识点能解决什么问题或与其他的物理量之间有什么关系。显然和静水压力相关的有静水压强和作用面积，压强乘以面积即压力，那么我们现在的思路出来了，要解决静水压力的问题首先要了解静水压强和液体作用面积的情况，现在问题变为了考静水压强这个知识点。第三步，什么情况下我应该运用这个知识点？由于这个问题较简单，解题思路清晰，因此对于该题这一步可以跳过。最后就是怎样用这个知识点，根据静水压强的特性，其方向都是垂直于作用面，任一点处各方向上的静水压强大小相等，各点处静水压强大小不同。因此我们知道对于该物体的静水压力不能直接用某一点的压力乘以物体的面积而应该将物体上每一微面积上的静水压强与面积乘积计算得出各微面积上的静水压力再进行矢量加和。这样这个问题的思路就完整了。当然对于这个思路来讲只能保证将所有问题都分析清楚。在实际解题过程中，学生还要在不违背以上各物理量关系的前提下，想想能不能找到简化的方法，如果有，思考为什么可以这样简化，该简化方法有没有局限性。
以上就是我们学习和分析流体力学问题的基本思路。该思路貌似复杂，但当学生按照该过程接受了一定量的练习之后，便可以快速分析出某一流体力学问题的关键。同时，这个过程对于学生的自学也是至关重要的。只有真正学会这样思考的同学，才可能避免题海战术，对任一知识点都可以做到举一反三。这样的自学过程不仅是对学生自学能力的锻炼，而且是对学生分析问题能力的锻炼。而这种综合逻辑分析问题的思路不仅在流体力学学习时需要，对于其他的如数学、大学物理等很多理工科课程也是必不可少的。然而在现有的基础教育和高等教育中往往缺少的就是分析问题方法的教育，更多的是让学生通过数学学习无意识地培养逻辑分析能力。
三、让学生养成自学习惯
自学动力有了，学习方法也掌握之后，要使学习效果得到充分体现就需要学生持之以恒，真正将自学变为自己习惯的一部分。对于这一点而言，主要靠学生本身的自觉性，但是老师也可以给其少量外部刺激，促使学生养成这种习惯，如课后布置作业，定期小测验，甚至可以通过举行类似于结构大赛的流体力学兴趣大赛等形式提高学生学习兴趣，促使其自学。
通过如上教学方法改革，我所带班级的学生对流体力学课程的学习热情普遍提高，同时分析解决问题能力得到增强。但是这种教学方法也存在一个明显的缺点，即过分依赖学生自觉性，对于少部分没有自学习惯且学习态度不好的学生不仅没有促进其学习而且使得个别学生为自己的缺勤找到了充分理由。学生的两极分化现象更加明显，虽然良好率提高了，但课程总淘汰率有小幅提高。
总体而言，该课程的教学方法改革是有意义且有成效的，但其中遇到的某些问题还需进一步深化研究。
参考文献：
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流体力学教学范文3
关键词：流体力学；多元化；课堂教学模式
作者简介：张明辉（1972-），女，河北沧州人，山东科技大学机械电子工程学院，副教授；陈庆光（1969-），男，山东临沂人，山东科技大学机械电子工程学院，教授。（山东 青岛 266590）
基金项目：本文系山东科技大学省级机械电子工程品牌专业建设项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0064-02
“流体力学”课程是我国高等院校工科各专业的一门主干专业基础课。该课程是联系前期“高等数学”、“理论力学”等基础课程和后续专业课程的桥梁和纽带，在学生能力培养和知识体系构建过程中起着“承上启下”的作用。[1]当前的“流体力学”主要以经典理论或实验内容为主，教材中包含大量的计算公式及理论推导，这就要求学生具备一定的高等数学知识及较高的综合分析和处理问题能力。但由于大多工科学生数学知识相对薄弱，再加上学生自主学习的能力较差，导致教师难教、学生厌学成为较普遍的现象。如何提高学生的学习兴趣，让学生正确理解和掌握流体力学知识，使“流体力学”课程的教学水平迈上一个新台阶，是教育工作者的责任和使命。许多文献[2][3]为了提高流体力学的教学效果，在课堂教学模式、教学手段、实验教学等方面进行了探讨和研究。通过多年来在“流体力学”教学中的若干思考和实践，笔者提出了构建多元化教学模式的教学理念，即将启发式教学、对比分析法教学贯穿课堂教学中，以加深学生对理论知识的感性认识。同时，为了适应个性化发展和高素质教育，培养学生创新能力，在引导他们熟练掌握基本分析方法的同时，还要教会学生多视角、多层次的分析问题和解决问题。另外，为了提高教学效果，课堂教学中还运用多媒体技术作为辅助教学手段，工程图片、计算机动画和视频素材等各种教育信息使得教学更加生动、直观和多样化，开阔了学生的视野，激发了学习兴趣。
一、启发式教学模式
启发式教学就是让学生充分运用他们拥有的知识和能力去正确比较、分析、综合、判断、概括、归纳和解决问题，探索结论。一方面可以使学生开动脑筋，积极思维，另一方面也能够开发学生的智力，培养学生的能力。笔者在教学过程中将启发式教学贯穿始终。例如，流体微团运动分析是流体力学中的一个难点问题，很多学生对微团运动过程中发生的角变形很困惑。为了让学生更好地理解角变形的原因，笔者将矩形流体微团四个角点的速度全部写出，如图1所示。然后分别用红笔标出C、D点和A、B两点X方向速度的第三项，让学生观察两者的差别，学生很快发现D点比C点、A点比B点在X方向的速度大，这势必产生一个与垂直方向的夹角。接着，笔者又用蓝色笔标出，C、B点和D、A两点Y方向速度的第二项，让学生观察两者的差别，学生很快发现B点比C点、A点比D点在Y方向的速度大，这势必产生一个与水平方向的夹角。这样，学生很自然就画出了流体微团的角变形图，如图2所示。最后，笔者又把问题引申到三维，让学生写出其他两个方向上的角变形公式。这样学生在学习过程中，在理解和接受理论知识的基础上，学会了发现、解决和总结。除了在分析问题时采用启发式教学外，也可以启发学生对所学的概念、理论、公式进行对比，在加深理解的同时找出它们的内在联系和区别。譬如，在推导伯努利积分方程时先让学生回忆流体静力学基本方程。这样学生很快发现两者之间仅相差动能项。从而明白在流体静力学中满足势能守恒，而在动力学中转换为机械能守恒。通过对比分析，学生不但很容易地理解了伯努利方程的物理意义，也对静力学基本方程加深了印象。
二、对比分析法教学
由于“流体力学”课程涉及的知识比较广，如材料力学、大学物理、线性代数、工程热力学、高等数学等多学科的知识，再加上“流体力学”比较抽象，理解起来相当困难。在教学中“流体力学”这门课教师难教，学生难学。为了便于学生掌握流体力学的概念和基本原理，在讲授流体力学知识时，笔者经常采用对比分析教学法，让学生通过思考与对比增强所学知识的连贯性，提高学习效果。由于流体力学是力学的分支，因此力学的定律也适用流体力学，但流体的特性决定了流体力学在与固体力学有千丝万缕联系的同时，又有它独有的一些特性。所以，笔者在授课时会让学生先回忆相关的固体力学知识，再将固体力学定律引申到流体力学当中，让学生轻松地理解和掌握流体力学中的概念和原理。例如在讲授流体静平衡微分方程这一章节时，笔者就会问学生：在理论力学中，如果物体处于平衡状态应满足什么样的条件？学生很自然地想到要所有的合外力为零。然后笔者又会引导学生流体力学的研究对象为流体质点，而流体质点在空间上是很小的，需要对微元体建立平衡方程。换句话说就是微元体要保持平衡，其所受的合外力也需要为零，由此就可得到流体静平衡微分方程。这样静平衡微分方程的物理意义就很直观地展现在学生面前。除了将流体力学和固体力学进行对比分析外，笔者还会将流体力学中的一些概念通过列表的方式进行对比，让学生了解这些概念的异同点。比如，笔者在讲到流体运动学这一章节时讲解两种描述流体运动的方法，就给出了表1。学生借助表格一目了然地看到了拉格朗日法和欧拉法各自的特点。通过对比分析法不但有助于学生理解和掌握流体力学知识，还能让学生将所学知识融会贯通，提高分析问题、解决问题的能力。
三、多层次多视角分析问题
现代教育观念认为，高等教育应当融知识的传授和能力的培养于一体。[4]为了适应个性化发展和高素质教育，培养学生创新能力，在引导他们熟练掌握基本分析方法的同时，还要教会学生多视角、多层次的分析问题和解决问题。为此，笔者除了讲授基本方程、基本定理的推导，还会将问题进一步深化、演绎，将枯燥乏味的理论知识点进行归纳整合，建立学生的哲学思维观。例如，在学习静止流体对平面的总压力这一节时要求学生能够计算总压力大小、方向和作用位置。讲授首先从求解矩形水平面的总压力入手，再延伸到求解矩形垂直面总压力，再到求解矩形斜平面总压力，最后求解任意平面的总压力，如图3所示。这种层层剥茧的讲授让学生不知不觉中掌握了求解总压力的方法和技巧。逐层分析的方法教会了学生如何将一个复杂问题分解，然后再借助已有的知识进行求解，达到触类旁通的效果。同时，为了让学生更加深入、全面地了解平面所受的静压力，讲授时又分别采用了解析法和压力图法进行求解。通过这一章节的学习，学生明白了解决许多工程问题可以从多个侧面、多个视角分析，尽管采用的方法和理论不尽相同，但都可以获得正确的结果，殊途同归，增强了创新意识。
除了在教学过程中改变传统的教学方法，构建多元化的课堂教学模式以外，为了提高教学效果，运用多媒体技术为基础的立体化辅助教学手段也非常重要。随着计算机技术的发展，工程实际图片、动画和视频素材使各种教育信息的表达更加生动、直观和多样化，能很好地刺激学生的感官，激发学生学习的兴趣，开阔学生的视野，可以收到纯板书教学所无法达到的效果。因此，“流体力学”教学过程中对于难以理解的概念，如势流与旋流、流线与迹线的概念、流场的演示、流态的判别和波的传播、边界层的形成等内容均利用计算机动画给学生进行演示，起到了画龙点睛的作用。
四、结束语
多元化课堂教学模式是一个先进的教学理念。本文提出的启发式教学、对比分析和多视角教学模式将原本抽象的概念、复杂的理论推导直观地展现在学生面前，让学生在分析比较与思考中学会将固体力学遵循的原理定律融会贯通到流体力学中，寻求概念之间、知识点之间和章节之间内在的关联性，举一反三，把原本杂乱的概念形成清晰的知识体系。这种多元化的教学模式在很大程度上提高了学生的学习兴趣和学习积极性，培养了学生分析、解决工程实际问题的能力，改善了教学效果。
参考文献：
[1]王发辉，桑俊勇，等.“流体力学”立体化教学体系的构建[J].中国电力教育，2009，（12）：102-103.
[2]孙恒，朱鸿梅，舒丹.“启发—联想式”教学方法在流体力学教学中的应用[J].中国电力教育，2011，（5）：81-82.
流体力学教学范文4
[论文摘要]论文结合教学实践，提出了以传统教学模式为主、以现代化教学手段为辅的教学方法。结合实例讲清楚基本概念，够用为度重点突出理论公式的应用是常规教学应遵循的模式，并与多媒体辅助教学手段有机地结合起来，力求课堂教学的形式和方法多样化，既能保证课堂信息量大，又能避免单纯多媒体授课的不足，达到提高教学效果、提升教学质量的目的。
一、前言
《流体力学》是研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用规律的科学，它建立在现场观测、实验室模拟、经典理论分析、数值计算基础上，具有严谨的理论性、原理的抽象性、概念多、方程推导繁杂等特点，对学生具备高等数学知识及综合分析与处理问题能力的要求较高，因而大部分学生觉得该课程抽象、枯燥、难懂，普遍缺乏对流体力学理论的感性认识，都有某种程度的畏惧感，导致教师难教、学生难懂成为较普遍的现象。
我校机械设计制造及自动化、过程装备与控制工程、土木工程、安全工程、采矿工程、环境工程、矿物加工工程、建筑环境与设备工程、工程力学等专业的学生都须具备不同程度的流体力学知识和技能，它是各专业后续课程如：液压传动、水力学、流体机械、空气调节、传热学等课程的基础。
为此，作者通过教学实践，就多样化的教学方法、更新的教学内容、引入高科技的教学手段等方面进行探讨，以期提高《流体力学》的教学质量。
二、以传统课堂教学为主
《流体力学》的课程体系分为基本理论、基本应用和专门课题三大知识模块，它要求学生具备扎实的微积分知识、力学知识等。学生在接触流体力学课程伊始，对抽象的理论理解速度慢，对枯燥的公式及其推导过程容易厌烦，因而《流体力学》的教学应该以传统教学方法为主。因为在传统的课堂教学中，学生获取知识主要是听教师讲课，通过板书教师细致耐心地阐述概念、推导公式、突出重点、强调难点，以学生容易接受的讲课速度，留给学生更多的思考和消化的时间，再配合上教师的表情、手势、师生之间的互动，会达到很好的教学效果。
(一)结合实例，讲清楚基本概念
流体力学的概念多、现象多，且很多概念和现象比较抽象，难以理解，诸如：拉格朗日法、欧拉法、流线、迹线、边界层等。因而利用身边的实例对这些抽象的概念进行讲解，例如在讲授描述流体运动的两种方法——拉格朗日法和欧拉法时，学生们很难理解。为了将概念通俗化，上课时笔者以城市公共交通部门统计客运量所采用两种方法为例：①在每一辆公交车上安排记录员，记录每辆车在不同时刻（站点）上下车人数，此法类似于拉格朗日法的质点跟踪，它与迹线的定义对应；②在每一公交站点安排记录员，记录不同时刻经过该站点车辆的上下车人数，此法等同于欧拉法，与流线的定义对应。
在讲解伯努利方程原理的时候，例举1912年“豪克”号铁甲巡洋舰与同行疾驶“奥林匹克”号远洋轮相撞的船吸现象，让学生清楚掌握流体的压强与它的流速有关，流速越大，压强越小；反之亦然。
概念是公式推演的基石，没有准确的概念，后续的公式推演几乎难以为继，清晰的概念会使公式的讲解和推演变得更加简易。利用浅显易懂的生活实例来阐述抽象的概念及其之间的内部联系和区别，教师易教、学生易懂，将会达到事半功倍的效果。
（二）以用为度，重点突出理论公式的应用
伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的具体应用，是流体静力学和流体动力学的基础，始终贯穿着整篇教材。在讲解该理论公式的时候，先从容易理解的静力学平衡微分方程推导开始，强调公式所依据的原理是牛顿第二定律，假设条件是平衡、理想、静止的流体，重点引导学生如何理解公式各项的几何意义和物理含义，掌握公式的实际应用。这样学习到后面的动力学伯努利方程时，先易后难、循序渐进，学生就觉得不会那么深奥。在讲解相对平衡的流体压强分布规律时，就要求学生必须掌握推导过程，因为它在解决一般平衡流体内部的压强分布规律及其对固体壁面的作用力问题时非常重要。而对于连续性方程和动量方程的学习，只强调记住结论和理解公式中各个物理量的含义。这样做，有效地避免了大量公式繁琐的推导给学生带来的畏难情绪，也能够做到以用为度、重点突出。
不可否认，依靠粉笔与黑板的教学条件、以教师为主体的传统教学模式，教学形式单一，教学手段不先进，教学效率不高，适应不了课程教学学时少、受教育学生数增加的情况。
三、以现代化的教学手段为辅
当前以计算机多媒体技术为主的现代化教学手段已经普遍地应用于高校的教学中。制作教学用的视频、多媒体软件、电子课件等素材，作为课堂教学有力的辅助教学手段，可以在有限的时间内，利用图文并茂的信息传播方式，将课程内容及有关背景资料以影像、图片等形式，直观地传播给学习者，将流体力学中抽象的概念和理论具体化、形象化，激发学生学习兴趣，使得学生能够从感性认识开始，逐步上升到理性认识，进而能够达到运用知识解决问题的能力。
结合流体力学精品课程的建设，教学团队制作了流体力学多媒体电子教案，并在教学过程中不断完善，逐步取得了良好的教学效果。在设计与制作多媒体课件时，遵循课堂教学的基本规律，既发挥传统板书教学中容易带动学生思路、逐条在黑板上书写的特点，在课件制作中根据讲解的进度逐条展现公式条目等内容，同时又将难以理解、难以用语言描述的拉格朗日法和欧拉法、流线、边界层和紊流等抽象概念和流动现象，以多媒体的方式在课堂上直观地呈现出来，帮助学生建立清晰的印象。教学团队收集、制作了大量的多媒体素材，例如在讲解雷诺判据的时候，制作了雷诺实验的FLIASH素材，以动画的形式向学生展示了流体流动的两种不同状态，以及流态判据—雷诺数与流动速度、管径、流体种类有关系。运用多媒体辅助手段表达后，能够帮助学生很好地理解课程的重、难点，提高教学效率。利用多媒体技术，还可以制作需占用大量时间板书和不易通过板书表述的内容，提高了教学效率。
多媒体教学的内容一定要做到提纲挈领、重点突出，有所为有所不为。多媒体技术没有好坏之分，只有合理使用与不当使用之别。但是实践应用中，发现有的教师完全抛弃以往的黑板式教学模式，离开多媒体手段就上不了课；有的教师将教材内容全部照搬到了课件中，自己就成了的幻灯片放映员，“照机宣科”；有的教师制作的多媒体课件过分追求课件的美观性，界面过于华丽，淡化了教学重点；也有的教师忽略学生对课件内容理解消化的时间，致使学生的思维跟不上教师讲解的速度，降低了教学效果。上述现象将会造成一种新形式的“满堂灌”，只不过是由“人灌”变成“机灌”而已。
四、总结
流体力学作为一门专业基础课程，其重要性不言而喻。传统教学模式能够将前后知识贯通，突出重点，化烦就简、引入实例形象阐述概念原理，促进知识的系统化进程；多媒体教学能将难于理解的知识通过图文、音像生动地显现出来，帮助学生理解性记忆。借助于先进的教学手段，将多媒体辅助教学手段与传统教学方法有机地结合起来，力求课堂教学的形式和方法多样化，既能保证课堂信息量大，又能避免单纯多媒体授课的不足，才能提高教学效果、提升教学质量。以上是笔者在流体力学教学实践中的体会，愿与同行共同切磋。
基金项目：2009年安徽省教育厅《流体力学》精品课程
[参考文献]
[1]许贤良，王传礼，张军等．流体力学[M]．北京:国防工业出版社，2006．
流体力学教学范文5
【摘要】《流体力学》课程理论性强，概念多、公式繁杂。本文针对流体力学课程的内容特，课程地位重。根据该课程的特点，结合教学实践及教学现状，从提高教学质量、教书育人、教学思想改革、教学内容改革、教学方法改革五个方面进行了探讨。在教学过程采取讲授——自学——联想——解疑——归纳——习题的运行结构。激发学生的学习兴趣，使学生获得系统知识，取得较好的教学效果。
【关键词】流体力学 材料成型与控制工程专业 教学改革
《流体力学》是材料成型与控制工程专业的一门重要的专业基础课。主要研究流体平衡和运动规律及其实际应用的技术科学;具有理论性强、工程实际应用广、概念和方程较多且易混淆、对学生高等数学知识及综合分析和处理问题能力要求较高等特点[1]。公式多而乏味，教师难教，学生难懂[2]。因此，进行流体力学课教学改革，提高流体力学课教学质量，使学生学好本门课程，培养学生分析能力和创新能力，为后续课程的学习、工作和科学研究打下必要的基础。
1 提高教学质量
要搞好教学、提高教学水平和教学质量，首先必须备好课、讲好课、提高讲授水平。教师不仅仅讲授教学知识，而且在传授教学知识的同时，要传授科学思想、科学方法和科学精神，并将它们尽可能完美地结合起来，融为一体。认真备课，大量的收集资料、反复推敲、修改讲稿;同时在讲授时要理论联系实际[3]，这样会取得更加理想的效果。例如，讲授压强是标量时，可以举例说:潜水员在水下一定深度时，他的脸部朝任何方向所受的压强都相等，不会因为方向的不同而改变，而矢量却与方向有关，说明压强是标量。这样理论联系生活实际的讲法就使学生感到理论教学学习并非是一堆僵化的、神秘莫测抽象难懂的定义、定理和公式，而是解决实际问题所需要的生动活泼、威力无穷的工具。学生学完本门课程不是只学会了一些公式、定义、定理，而是学会了解决实际问题的科学的理论方法。
2 教书育人
教学中还要注意教书育人，为人师表。教会学生学习方法才是尤其重要的，使他们懂得什么才是对学习内容的真正理解;懂得理解的深度是有多种层次的，看懂书上的方法和推理只是肤浅的第一步，必须反复琢磨这些方法的实质，领会为什么采用这种方法能够成功，体会这种方法是怎样想出来的;只有这样才能创造性地应用和发展这些方法，否则只能模仿地应用。另外，学习科学必须老老实实，来不得半点虚假，必须谦虚谨慎，不能有半点自满和夸耀。学习如此，做人亦如此!
3 教学思想改革
根据时代的要求积极探讨《流体力学》课程建设与教学改革的新理念。《流体力学》课程在高等学校的人才培养中，不仅是一种工具、一种知识、一种语言，而且也是一种素质、一种思维模式、一种文化。在教学中不仅要向学生传授知识，而且要在传授知识的同时，传授《流体力学》的科学思想、科学方法和科学精神，培养学生的学习、分析和解决问题的能力以及创新精神与创新能力。这是本门课程教学改革和建设的出发点和落脚点。
4 教学内容改革
根据《流体力学》学科的特点和当代科学技术发展的趋势，要吐故纳新。积极查阅资料，进行知识更新。在讲解经典内容的同时，要注意渗透现代的思想、观念和方法，采用现代术语和符号，为现代《流体力学》课程适当地提供内容展示的“窗口”和延伸发展的“接口”。
5 教学方法改革
在发挥教师主导作用的同时，充分发挥学生的主体作用的思想，努力推行让学生从知识的被动接受者转变为主动参与者和积极探索者的教学方法。进行将教师课堂讲授、学生自学、联想课堂讨论、答疑和课后习题课相结合的教学方法。以课堂讲授为主，结合学生自学，同时教师以多种形式提出各种问题，激起学生学习兴趣[4]，启发学生联想，适时组织学生对其中能反映知识内容本质的一些问题进行探索研究，最后梳理概括使学生获得系统知识，通过做课后作业来进一步加强理论知识的理解。整个教学过程形成讲授—自学—联想—解疑—归纳—习题的运行结构。
5.1 讲授
要抓住重点难点，由浅入深的讲解，同时要联系生活生产实际。
5.2 自学
我国古代就有“学贵自得”“学贵自化”的说法。联合国教科文组织出版的《学会生存》一书也指出“未来的文盲，不再是不识字的人，而是没有学会怎样学习的人”。现代教育更重视培养学生的自我发展能力，这就要求教师不仅要教学生“学会”，而且还要教学生“会学”。自学阶段应要求学生:①初步理解教材的基本内容和思维过程;②复习回忆有关旧知识，并与新知识相联系;③找出教材中的重点内容和自己不理解的问题;④做自学笔记，可适当做些批注，勾划出关键词语;⑤尝试练习，推导过程等。最后让学生闭上课本，围绕教材内容思考以下问题:下节课教师要讲什么，自已懂不懂;与新知识有关的旧知识是什么，是否已经掌握;通过新旧知识对照有什么猜想，还有什么问题未解决等。
5.3 联想
所谓联想思维，即是由一事物想到另一事物的思维过程。世界上的事物都是相互联系、相互影响的。诸多事物反映到人们头脑中，会形成各种不同的联想。根据这一规律，教师可结合教材内容的具体特点，精心设计展望式问题，以启动学生的联想思维。教师要善于以问题为载体，以联想思维训练为主线来组织教学。
5.4 解疑
解疑的过程，是一个讨论、研究、探索的过程，它彻底改变教师讲，学生听的习惯做法，课堂上是学生积极思考、踊跃发言。这种讨论，有时是个人发言，有时是小组讨论、代表发言。讨论的过程也是深入理解的过程，有些学生没有想到或没有理解这个问题，通过听别人讨论、辩解，而获得知识。这种获得知识的方法使得他们记忆的更牢、理解得更深。另外解疑的过程又是个调控过程。教师必须对联想提出的问题进行合理的控制，根据教材要求，把问题分类处理:涉及本节课重点教授的内容，要重点突破。
5.5 归纳
这里的归纳既包括对学习内容的梳理与概括，又包括对教学效果的调节与整合。在归纳环节，教师要指导学生把一般性结论进一步强化、引伸，把学得的法则梳理概括。教师归纳的首要任务，是帮助学生弄清知识的来龙去脉，以及各知识点之间的相互联系。使所学知识融为一体，便于记忆和灵活地利用所学知识解决问题。
5.6 作业
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，学生必需认真仔细做作业。
6 结论
在教学中积极把握《流体力学》中的重要思想方法，揭示问题的本质，进行深入浅出、生动活泼的讲解。同时结合科研、生活、生产中的实际问题，向学生传授治学方法，培养学生的学习能力和创新精神，收到了很好的效果。
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.Vol.34.No.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. No.14. 172-173.
流体力学教学范文6
【Abstract】In Engineering Fluid Mechanics course， the traditional teaching method made it difficult to arouse the students’ initiative to study. To solve this problem， a teaching method based on PBL was presented. A detailed description of actualizing approaches based on PBL teaching method was demonstrated and the test result was discussed. Finally， the key issues of PBL teaching method were emphasized.
【Key words】Engineering Fluid Mechanics； PBL； Teaching Mode
0 引言
工程流体力学课程作为能源与动力工程专业三大核心专业基础课程之一，其教学质量的好坏直接影响能动专业本科生后续专业课的学习，甚至影响学生毕业后从事本?R倒ぷ鞯氖と文芰Α8每纬叹哂懈拍畛橄蟆⒐?式繁多、推导复杂、应用型强等特点[1]，导致学生在学习时出现积极性不高、学习效率低、对课程产生恐惧心理等不良情况，必须对工程流体力学传统教学模式进行改革。本文分析了工程流体力学传统教学模式的不足，引入PBL教学模式进行改革，针对工程流体力学课程提出实施步骤，并对实施效果进行分析，讨论了应用PBL教学方法需要注意的问题。
1 工程流体力学传统教学方法存在的问题
结合工程流体力学课程特性，根据多年工程流体力学课程教学实践发现，采用传统教学方法存在以下三方面问题。
（1）传统教学方法导致学生被动接受知识，没有充分发挥学生积极性。传统教学方法中教师主讲，学生听课的模式，以学生熟悉掌握授课大纲内容为目标，教师倾力向学生灌输知识，学生被动地接受知识，没有充分调动学生的主观能动性和学习积极性，在教学过程中没有充分的思考和理解，只是简单地对课程知识点进行背诵，学生无法体会到工程流体力学课程魅力所在，也无法体会流体力学知识在生产实践中应用的美妙之处。
（2）传统教学方法不利于学生追根寻底精神的培养，阻碍了学生创新能力的培养[2]。采用传统教学方法，学生对很多流体力学概念主要通过对课本的记忆，或者是通过互联网搜索而得出，缺少了学生的思考、归纳和总结过程，也导致了整个课程的知识点是凌乱记忆的，存在只见树木不见森林的学习现象，无法构建系统的知识体系，学生无法将课程各章节之间的关系建立联系。
（3）传统教学方法导致课程实践教学环节效果不理想，不利于学生实践能力的培养。流体力学的研究方法主要有理论分析法、实验模拟法、数值仿真法和现场观测法，这几种方法相辅相成，相互验证。在工程流体力学课程中，很多结论和公式不是通过严密的理论推导而是基于系统的实验得出，传统“填鸭式”教学方式忽略实验背景知识的讲解、实验原理的探寻、理论与实践的结合，不仅让学生无法理解实验结论的意义以及对相关知识点进行应用推广，还让学生在实验教学时只是根据实验步骤操作实验，无法理解其深层次含义。
2 应用PBL教学方法实施步骤
针对传统教学方法存在的弊端，课程教学采用基于PBL教学法进行改革。PBL教学法是一种以问题为导向以学生为主体的教学方法，也是近年来教育工作者研究的热点[3-5]。该方法将学生置身于以问题为中心的全新情景中，通过小组合作的方法探寻问题的根源，利用课程知识点来分析和解决问题，达到掌握课程知识点的目的，经过这个过程，促进了学生分析问题和解决问题的能力，培养了学生自主学习、逻辑推理和团队协作能力。
采用基于PBL教学模式后，需要依据教学大纲内容对传统教学方法教学设计进行修改，规划基于PBL教学方法实施过程，从而提高教学质量。基于PBL教学方法的工程流体力学课程实施步骤如下：
（1）创建基于PBL模式的课堂讨论小组。以专业为单位进行分组，每组成员4-6人，为便于学生讨论和团队合作，学习可以自行组建团队，并推荐1名学生作为组长，组长接受教师分配的任务，负责组织本组组员进行讨论，协调组员对基于PBL模式所设置的问题进行讨论，记录讨论过程，对讨论结果进行归纳总结。
（2）根据课程知识点设置基于PBL模式问题。根据工程流体力学课程教学大纲要求，对课程按照章和小节进行划分，以每2个学时作为时间单元，针对流体力学课程需要掌握的知识点设计提问问题，在设计提问问题时需要考虑到问题的难度和广度等因素，使得学生能通过自身的努力达到目标，合理地调动学生学习积极性。
（3）通过查阅相关资料，小组内部交流解决问题。教师在每次授完课后布置基于PBL模式问题给学生，小组组长在课后组织本组组员进行分工合作，查阅流体力学相关教材、电子数据库等不同形式的参考资料，通过组员之间的深入交流和讨论，提出基于流体力学知识点的问题解决方案或者对问题给出合理解释，并记录整个讨论过程，总结讨论结论。
（4）小组对问题的解决进行汇报。每次上课前，教师检查学生对问题的解决情况，随机抽取1-2组的学生进行汇报，考查学生对知识点的理解情况。在学生汇报时，老师尽量做到每次请不同的学生来进行汇报，保证班上所有的同学都积极参与到问题的探讨，这样也便于教师对问题学生进行针对性的辅导，掌握整个班级的学情情况。
（5）教师点评与分析。通过学生的汇报，教师可以了解学生对知识点的掌握情况，对表现良好的学生给予肯定，同时也能了解到学生在相关知识点所涉及的前修课程知识和学生个性差异等情况，更加深入地了解班级学情情况，在接下来讲解相关知识点时可以做到有的放矢，更加突出讲课的重点和难点，学生也在有基础的情况下认真听课，在听课过程中发现自己对相关知识点思考的片面性、不够深入等问题，同时听课也是对课前小组讨论问题的再一次复习，取得了良好的教?W效果。
3 PBL教学方法实施效果
通过课后无记名问卷调查，调查内容主要包括是否有必要采取基于PBL教学模式、对课程印象最深刻的知识点、对课程最感兴趣的知识点、对教师讲授印象最深的知识点、对小组讨论印象最深的知识点等内容，学生将调查结果以书面形式提交给教师。调查结果发现，超过80%的学生认为PBL教学方法对学习有促进作用，值得提倡和推广，很多学生认为该教学方法提高了自主学习积极性，增加了同学之间的友谊，锻炼了知识点归纳和分析的能力，增加了学习成就感。
同时也对采用PBL教学方法的班级进行了纵向对比，在试题题型、分值分布一样且试题难度相当的期末考试中，采用了PBL教学方法的班级比往届平均分高出5-8分，特别是在选择题、填空题方面掌握程度明显偏高，说明PBL方法加深了学生对知识点的理解，提高了教学质量。
4 基于PBL教学方法讨论
通过采用PBL教学方法可以提高工程流体力学课程教学质量，锻炼学生学习自主性和分析问题解决问题的能力，培养团队协作精神，极大地提高学生的综合素质，为学生后续专业课程的学习奠定良好基础。然而，要成功采用PBL教学方法，教师还需要处理好以下三个方面问题。
（1）PBL教学方法要求教师具有更深厚的专业基础知识。在采用PBL教学模式后，教师不再是教学的主体，而变成学生是主体，学生在讨论时所提出的问题可能涉及面广、凌乱且发散的，这就要教师需要更深厚和宽广的专业知识，及时归纳和总结学生提出的相关问题，并将这些问题巧妙地与课程知识点进行结合，灵活地驾驭整个教学过程。
