罗绵辉 饶国燃

摘要：“流体力学”是众多理工科专业的基础课程，具有理论性强、概念抽象、原理深奥、公式多且推导过程复杂等特点，容易让学生望而却步。任课教师要想提高教学质量，需要从多方面改进教学方法。本文结合教学实践，从合理安排教学内容、提高教学技巧、加强师生互动、丰富教学方式与教学资源、考核方式多样化等方面提出了一些有效的改进方法，供广大教师参考。

关键词：流体力学   教学方法   改进

“流体力学”研究在各种力的作用下，流体本身状态及流体和固体壁面间的相互作用和流动规律，是能源动力、航空、航海、土木等众多理工科专业的学科基础课程，具有理论性强、公式多且推导过程复杂、概念抽象、原理深奥、知识体系庞大、涉及行业众多、应用领域广等特点，要求学生具备较好的数学与物理基础。而学生往往因抽象的理论分析和烦琐的公式推导，容易产生挫败感，从而失去学习兴趣和信心。如果教师使用传统的板书教学方式，以教师为主导，学生被动学习的模式教学，必定难以保证教学质量。而要让学生由被动学、被迫学转变为主动学，教师需要从提高教学技巧、加强师生互动、丰富教学方式与教学资源、设置合理考核方式等多方面着手，积极探究切实可行的教学方法。近年来，随着各高校教学改革的进行，“流体力学”教学学时不断被削减，所以教师应合理安排教学内容与学时分配，做到既重视基础知识教学，又具有一定的专业拓展，在有限的学时内完成教学任务，保证教学质量。笔者结合多年的“流体力学”教学经验，分别从教学内容、教学技巧、师生互动、教学方式与教学资源、考核方式等方面，对如何提高“流体力学”课程的教学质量，改进其教学方法进行了探讨。

一、“流体力学”课程特点

“流体力学”是力学的一个分支，其特点有两个：一是课程内容理论性强，概念抽象，理论分析占课程内容比重大，公式多且推导过程复杂，如连续性方程、伯努利方程均在多重条件下由多步骤推导而来;二是知识体系庞大，既包含了自然科学的基础理论，又涉及了工程技术科学方面的应用，其分支包括地球流体力学、水动力学、气动力学等近十个方面，在工程中使用的非常广泛，如在航空航海、天文气象、水利水电、热能制冷、土建环保、石油化工等方面都存在大量与流体运动规律有关的生产技术问题。但面对生涩难懂的名词定理、错综复杂的公式推导过程，学生容易产生畏学、厌学，甚至懒得学的负面心理，这给教师教学增加了难度。如何消除学生的消极心理，提高学习兴趣与热情，形成教与学的积极互动，是当前教师提高教学质量必须要解决的问题。

二、“流体力学”课程教学方法改进策略

1.合理安排教学内容

以赵琴主编的《流体力学与流体机械》为例，其内容分为基础部分和专业部分两大模块，前者包括流体静力学，流体动力学，管路、孔口、管嘴的水力计算，气体动力学等基本理论、方法;后者包括机翼理论与叶栅理论、叶片式流体机械、容积式流体机械等，针对性更强。随着近年来各高校教学改革的进行，“流体力学”课程教学课时不断减少，但由于课程知识体系庞大，教师必须在有限的时间内为学生搭建完整的流体力学知识体系，同时还要解决“时间少”与“知识多”的矛盾冲突。笔者结合教学经验，从以下几个方面阐述了如何合理安排课程教学内容：①重视课程基础知识教学。流体静力学与流体动力学是“流体力学”课程的基础，对课程后续专业知识的学习起到重要的支撑作用，所以教师需安排足够的学时讲授其中的核心知识点。如重点介绍流体作用力、伯努利方程的物理意义与应用;反之，如果相似理论与量纲分析等内容在后续专业课程中应用得较少，教师只简要介绍即可。②结合专业特点，教师应选择性地偏重本专业的应用。不同专业的知识侧重点不同，以笔者所在的能源与动力工程专业为例，其专业方向主要是空调与制冷、热能动力，所以像水力计算、叶栅理论、喷管、扩压管等运用较多的知识，教师需详细介绍;反之，如绕流、激波等理论性强而运用较少的知识，教师只介绍简单的基本概念即可，不必深入研究。③减少烦瑣公式推导过程的介绍，注重公式的工程实践应用分析，将理论知识与工程实践应用紧密结合。如对于伯努利方程的推导过程，教师在课堂上只做简要分析，详细介绍其在工程方面的应用;对于文特里管、皮托管、孔板流量计等测量工具的结构与工作原理，教师应详细介绍，让学生能够学以致用，从而加深对课程知识的理解，为后续专业课程的学习打下扎实的专业基础。

2.提高教学技巧

基于“流体力学”课程理论性较强的特点，教师的授课语言应尽量简洁直观。流体现象存在于人们生活的方方面面，教师可将现实生活常见的流体现象引入课堂教学中，帮助学生将抽象的知识与直观的现象联系起来，加快对知识的理解与掌握。例如流体的概念，可表达为流体是一种受任何微小剪切力的作用都会连续变形的物体，而在课堂上，教师可以通俗地表述成流体是指易流动的液体和气体的统称，这样的表达简单形象且学生易懂。同时，教师要想方设法培养学生对课程的好奇心与学习热情，在讲解每一章节内容之前，先介绍某些与该章节内容相关的流体现象，而对现象产生原因的分析可作为课堂作业。在本章节学习结束时，教师让学生利用所学知识分析现象，就能让学生从被动学习转化为主动学习，带着好奇与兴趣去学。比如与伯努利方程相关的船吸现象，与升力原理相关的飞机的起飞过程，与流体静力学相关的虹吸现象等，都可作为教学素材，有利于培养学生的学习热情。在教学过程中，教师要突出重点与难点，在各章节学习前先介绍教学重点与难点，给学生指明学习目标，下节课介绍新内容之前可以简要回顾上节课的重点与难点，通过多次强调来加深学生的记忆，巩固学习成果。

3.加强师生互动

现有的教学模式仍然以教师授课为主，教师占据了主导地位，学生处于被动接受知识的地位。要想提高学生学习的主动性和积极性，教师应及时掌握学生的学习动态。为了保证学习质量，教师必须在多个环节采用多种方式进行师生互动。在课堂互动中，教师可以设计问答环节，如果在教学过程只有教师一人讲解，时间久了，难免单调无趣，学生容易走神发呆，甚至犯困。教师通过适当地提问，可以吸引学生的注意力，引导学生思考，调节课堂教学气氛。所提问的问题不宜太难，教师可化繁为简注重基础知识。在课后互动中，教师可采用定时答疑、交流学习心得、兴趣小组讨论等多种形式，每周设一至两次定时答疑，及时为学生解惑，答疑形式可采用面对面的交流，也可利用便捷的网络工具沟通。同时，教师可鼓励学生之间交流学习心得，通过互助共同进步。另外，教师可以课堂作业或学生感兴趣的流体现象作为讨论题目，将若干学生分为一组，鼓励进行组内讨论分析，并限时对小组讨论结果进行评判及指导。

4.丰富教学方式与教学资源

传统的板书教学方式虽然有利于学生清晰地理解知识，但费时费力，教师无法在有限的课时里合理地把握教学进度。目前，计算机、投影仪等多媒体设备已普遍运用于教学，丰富的文字编辑、图片及影像资料可大大增加教学过程的趣味性，但也因多媒体的便捷，学生容易被丰富多彩的图片及影像资料所吸引，忽略学习重点，反而不利于学习。其实，将多媒体与板书教学相结合是相对合理的一种教学方式，多媒体素材可弥补板书教学内容的不足，而对重要知识点进行板书，也可避免多媒体投影因其快速播放而让学生抓不住重点。另外，教師要充分发挥课程实验的重要作用。课程实验是课程实践教学的重要组成部分，学生通过实验可获得对知识的感性认识，教师将理论教学与实验课交叉进行，可以更有效地发挥实验课的作用。同时，为丰富教学资源，教师可建设课程学习网站，在网站中提供录制好的教学视频、课程试题库、教学课件等教学素材。学生可利用课余时间观看教学视频，查缺补漏，通过试题练习加深对知识的理解。

5.考核方式多样化

若采用期末闭卷考试作为课程唯一的考核方式，容易造成为考试而学习的应试教学模式，不利于调动学生的学习积极性，也无法客观地评价学生整个学习过程。因此，教师应使用多样化的考核方式，将学生的平时课堂表现、实验课表现与期末闭卷考试三方面相结合。譬如教师可以将各项成绩计算如下：总评成绩=平时成绩（30%）+实验成绩（10%）+期末考核（60%），平时成绩=考勤（40%）+作业（20%）+课堂积极表现程度（40%），实验成绩=实验报告质量（50%）+实验动手能力（50%）。

三、结语

根据“流体力学”课程特点，笔者结合多年教学经验，从合理安排课程教学内容、提高教学技巧、加强师生互动、丰富教学方式与教学资源、考核方式多样化等方面提出了一些教学方式的改进方法。从实际教学反馈来看，这些措施行之有效，既能调动学生的学习积极性，提高课堂教学趣味性，又能促进师生间良好互动，提高教学质量。

参考文献：

[1]褚福永.关于提高流体力学课程教学效果的若干思考[J].山西建筑，2018，（35）.

[2]曹晓平.“流体力学”课程教学改革与实践[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2018，（9）.

※本文系北京理工大学珠海学院“流体力学”优质课程项目。

（作者单位：北京理工大学珠海学院）