于靖博，張文孝，李廣華

（大連海洋大學 機械與動力工程學院，遼寧 大連 116023）

《工程流體力學》是我國高等院校工科各專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎課，作為研究流體力與運動的專業(yè)學科，該課程以高等數(shù)學、大學物理以及理論力學等基礎課程為基礎，同時承擔著后續(xù)專業(yè)課程的橋梁與紐帶作用。盡管目前國內各院校在該課程的教學實踐中，都積累了豐富的經(jīng)驗并取得了不少成果，但是一方面由于該課程理論性和抽象性較強，另一方面各院校又在不同程度地削減這門課的教學學時，因此在該課程的教學過程中，存在部分教學內容陳舊、理論與實踐相脫離以及學生反映該課程難學的現(xiàn)象仍然普遍存在。

為了能在有限的學時內，使學生掌握更多的流體力學知識和技能，筆者結合自身及同行多年來《工程流體力學》的教學經(jīng)驗，深入進行教學模式和教學方法等方面的探索實踐，認為應該在如下方面進行教學課程改革。

1 改革部分教學內容

《工程流體力學》作為一門專業(yè)基礎課，多年來普遍以介紹基本概念、推導基本方程、分析經(jīng)典流體力學現(xiàn)象及求解流體基本問題為主要內容。而國內大部分教材也都是遵循這一模式編寫，這就形成了“教師課堂板書推導公式，學生課后使用公式做題”的傳統(tǒng)教學模式。

這種教學模式的弊端，就在于學生對課程內容缺乏主觀思考，學習積極性和主動性都不高，學生對所推導的內容理解不深，無法將其應用到后續(xù)的專業(yè)課學習中去。而流體力學又恰恰是一門以公式繁多為特點的課程，所以在傳統(tǒng)的教學及考核過程中，無論是教師還是學生，往往都在一些數(shù)學公式和基礎概念上花費了大量的時間，卻忽略了一些與專業(yè)知識相聯(lián)系的規(guī)律性的內容。

美國心理學家布魯納指出：“學習的最好動力，是對學習材料的興趣”。大學生的學習興趣，首先來源于對所學知識的認可程度。所以在教學內容的組織上，教師應適當舍棄一些繁冗枯燥的公式推導，力求遵循先舉實例現(xiàn)象，然后提出問題，最后理論解釋的教學模式。這樣從“緒論”課一開始，就緊緊抓住學生的學習興趣，激發(fā)他們的研究熱情，從而達到避免學生對該課程產(chǎn)生抵觸心理的效果。

例如在“緒論”課上，教師完全可以自主設計教學內容，從東方、西方或者古代、近代和現(xiàn)代等多條線索對比出發(fā)，通過大量的圖片和直觀的人物事跡，來展示工程流體力學的發(fā)展史。通過對比講解，不僅使學生對整個流體力學的發(fā)展脈絡有了一個較為清晰的認知，還可以使學生感受到中國近代科學技術落后的屈辱史，從而進一步激發(fā)他們的學習報國熱情。

同時還應引導學生了解當前工程流體力學的一個重要發(fā)展趨勢，就是廣泛深入地向邊緣交叉學科滲透，這使得許多流體力學問題不能再從現(xiàn)成的書本中尋找答案，而要求流體力學工作者具備更強的主動進取精神和創(chuàng)新思維能力，需要更善于從錯綜復雜的工程實踐中，獨立地提出問題和解決問題。

2 將抽象理論與工程實踐相結合

《工程流體力學》是理論與工程實際密切結合的一門學科。因此專業(yè)課教師在講授抽象理論的同時，一定盡可能地將相關專業(yè)知識和工程實踐一并講解。在介紹重要概念和重要知識點的時候，工程實踐的舉例一定必不可少。

例如在講解伯努利方程的時候，教師可以將后續(xù)專業(yè)課中有關發(fā)動機供油系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)中流體流動的問題，用能量的概念來解釋，這樣就可以使學生理解伯努利方程中位置水頭、壓力水頭和速度水頭的概念及它們之間的關系，同時還能提前掌握部分專業(yè)課知識。還可以將伯努利方程應用于皮托管和流量計、動量矩方程應用于離心泵和渦輪機械，以彌補學生應用知識的欠缺。通過舉例講解船只如何通過大壩船閘，學生可以更好地理解連通器原理。

另外，教師還可以把學生實習實踐過程中，所觀察到的現(xiàn)象和工程流體力學的理論知識相結合。比如說在造船企業(yè)實習的時候，引導學生考慮如何減小船體行駛中的阻力；在設計管系的時候，如何提高泵浦的效率，怎樣優(yōu)化管路等等。

3 合理使用多媒體

目前，隨著計算機技術的普及和網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，多媒體教學已經(jīng)被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的喜愛。在《工程流體力學》教學中，采用多媒體的最大好處，就是可以將許多復雜的流動物理圖像直觀地展示給學生。例如歐拉法和拉格朗日法的描述，以及層流和湍流的區(qū)別等等。

采用多媒體技術，可以使授課方式更加靈活生動，縮短學生對新知識的認知過程，提高課堂的教學效率，還可以幫助學生理解難點概念，從而保證教學品質的穩(wěn)定。

但就《工程流體力學》這門課程而言，多媒體技術并不能完全取代傳統(tǒng)的板書教學，二者各有利弊，而且應用的時機和適用的內容，也有較大區(qū)別。因此，教師應采取多媒體和傳統(tǒng)授課方法有機結合的方式，展開教學活動。

例如在進行公式推導、習題講解步驟以及強調重點內容時，教師在手寫板書及同步闡述講解的過程中，可以促進學生的積極思維和參與意識，這樣不僅可以留給學生足夠的思考時間，還能夠加深學生對公式推導過程理解，加深學生的記憶。

而在涉及到工程實際問題，尤其是和能源動力類專業(yè)相關的內容，就可引入多媒體技術進行授課。

例如在講解流體靜力學壁面（平面壁、曲面壁）受力問題時，可插入油輪儲罐以及水箱、油箱和壓力容器等相關圖片，使學生更直觀地了解壁面受力計算問題在工程實際中應用的普遍程度；

在講解管路系統(tǒng)阻力損失計算及有壓管路問題時，則可插入世界最長輸油管路、船舶供水系統(tǒng)管路及通風系統(tǒng)圖片，使學生對管路系統(tǒng)建立起感性認識；

對于局部阻力和沿程阻力計算問題，則可插入局部阻力和沿程阻力產(chǎn)生的FLASH動畫，以及管道閥門、三通、彎頭、管路突然擴大和突然縮小等局部裝置的多媒體課件，使學生能透徹理解局部阻力和沿程阻力產(chǎn)生的原因以及如何控制其大小。

4 重視提高學生的實踐能力

流體力學是一門實踐性很強的課程，而目前大部分流體力學實驗，都屬于驗證性實驗，即學生依照實驗規(guī)定的操作規(guī)程，完成實驗過程，然后對實驗數(shù)據(jù)進行簡單處理即可。這樣是無法充分發(fā)揮實驗對課堂所學理論的鞏固和深化效果的，而且學生缺乏利用所學知識自主參與實驗設計過程的鍛煉。因此，創(chuàng)造實驗環(huán)節(jié)以外的條件與機會，對于提高學生實踐能力是十分必要的。

一方面，因為《工程流體力學》這門課程本身就是為現(xiàn)實世界中的事物服務的，因此可以讓學生課后多留意觀察身邊他們感興趣的流體力學現(xiàn)象，然后結合課堂所學知識和個人想法，撰寫論文或進行發(fā)明創(chuàng)造。本院很多學生就以大學生科技活動中心為平臺，發(fā)表多篇論文并申請多項專利，并獲得多次省市級獎勵。

另一方面，為了促進學生將所學理論與工程實踐很好結合，為他們將來走向工作崗位盡快適應角色打下良好基礎，還應采用以科研項目帶動實踐教學的教學模式。通過吸引學生參與教師的科研項目，將與《工程流體力學》課程有關的內容讓他們直接參與設計和計算，真正體會利用理論知識解決工程實際問題的過程。而且通過參與科研項目，學生可以進一步了解專業(yè)知識和科研技術發(fā)展動態(tài)，加深對專業(yè)的認知程度，并體會到基礎知識的重要性。

4 結束語

本文針對目前流體力學專業(yè)基礎課程存在的一些主要問題，提出了教學內容和教學模式上的改革措施，強調“先實踐、后理論”和突出實踐環(huán)節(jié)重要性的思想，同時工科院校更應該注重以工程實例輔助教學方面的投入，從而達到提高學生綜合能力的目的。

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