岳麗芳 王春慧

摘 要 “流體力學泵與風機”是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎核心課。為實現綜合素質高、基礎扎實、知識面較寬、實踐能力強的高級應用型人才培養(yǎng)目標，針對課程性質，從合理選擇教學內容、完善教學手段、改進實踐教學環(huán)節(jié)等方面深入研究流體力學泵與風機課程的教學方法。此研究對激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生工程實踐能力和技術應用能力，適應社會環(huán)境和人才需求，具有一定的意義。

關鍵詞 建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)；流體力學泵與風機課程；應用型人才；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）12-0067-03

1 前言

“流體力學泵與風機”是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的專業(yè)基礎核心課之一。本課程是以流體力學基礎為主，并兼顧泵與風機的理論基礎及其在管網中的工況調節(jié)[1]。通過本門課程的學習，要求學生熟練掌握分析流體力學問題的方法和解決相關實際工程問題的能力，并為后續(xù)專業(yè)課的學習及從事相關專業(yè)工程技術領域工作與科學研究提供必要的基礎知識和計算理論。

“流體力學泵與風機”課程內容相對抽象，基本概念較多，數學公式及推導多，具有基礎理論性強與工程實踐性突出的雙重特點。在應用型人才培養(yǎng)模式下，如何根據本校建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和課程特點優(yōu)化課程教學方法，對于增強學生學習積極性，提高教學效率和質量，鍛煉學生實踐能力至關重要。針對目前本門課程教學中存在的問題，筆者根據多年的理論教學經驗并結合本校應用型人才培養(yǎng)目標，就教學方法進行以下研究。

2 理論教學

課程內容的合理選擇 按照學校本科專業(yè)教學培養(yǎng)計劃的調整要求，取消“流體輸配管網”課程，并將“流體力學”課程與“流體輸配管網”課程中泵與風機的內容重新整合形成“流體力學泵與風機”，共計76學時（其中理論教學66學時）。整合課程時要充分體現應用型本科教育的基礎性、應用性和實踐性[2]，并認真貫徹學校建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)畢業(yè)生具備“能施工、會設計、懂管理”三大執(zhí)業(yè)核心能力的要求。因此，在知識內容繁多、學時數限制的條件下，課程內容選取及學時數合理分配既要把握本門課程的核心知識內容，又要強調實際應用[2]。如取消理論性極強的不可壓縮流體動力學基礎及繞流運動等內容，精簡專業(yè)應用領域較少的一元可壓縮氣體動力學基礎、氣體射流、其他常用泵及壓氣（縮）機章節(jié)的內容，適當融入工程實際案例，進而加強學生對概念和原理的理解應用。這樣既拓寬了學生的知識面，又提高了運用知識解決工程問題的能力。本課程各部分教學內容及對應學時數見表1。

多媒體教學與傳統(tǒng)教學相結合 為了便于學生理解掌握“流體力學泵與風機”課程中枯燥的理論內容和生動的實驗過程，課堂教學中應采用多媒體與傳統(tǒng)板書相結合的教學方式[3]，即不同性質的知識點選擇不同的授課方式。一些重要公式適宜采用板書推導，講解公式內在的含義及一些物理量的概念，重點強調公式成立的基本條件和適用范圍，特別說明推導公式是使學生掌握一種處理復雜問題的思維和方法。這種授課方式不僅使學生有更多的時間思考和消化，而且從思想上淡化了煩瑣的推導過程。如恒定總流能量方程、連續(xù)性方程、孔口管嘴出流流量計算式、泵與風機的相似律有其各自的適用范圍，而動量方程、泵與風機的歐拉方程則有其成立的前提條件。

對于一些基本性概念、實際工程應用、流動現象、實物設備，則適宜采用多媒體教學課件和視頻動畫等信息化教學手段。通過視頻動畫可以將相對抽象的概念、復雜的流動現象及實物形象地表達出來，使學生對概念、原理、現象理解得更為透徹[4]。例如：講解層流與紊流概念時，通過視頻動畫直觀地反映流體兩種不同流態(tài)各自的現象特點；講解孔口管嘴管路流動時，通過多媒體課件可以看到這些內容在工程實際中的具體應用；講解泵與風機構造原理時，可以帶學生去水泵房或建筑設備實訓中心進行現場教學。同時，授課教師要注重多媒體課件的制作，課件不僅要涵蓋大綱所要求的知識點，而且要引入一些流體力學發(fā)展的前沿技術和最新實例，以進一步提高學生學習的積極性。

核心知識點的鞏固和應用 為了鞏固課程中的核心知識點，教師要對基本概念、重要公式、原理應用進行階段性總結并布置相應的作業(yè)題。針對“流體力學泵與風機”課程教學大綱中要求重點掌握和熟悉的知識點進行整理總結，有助于學生對離散知識點的鞏固和關聯，如總結恒定流、非恒定流與均勻流、非均勻流的流動特點，歐拉法與拉格朗日法的區(qū)別與適用場合，泵與風機相似律實際應用的幾種情況等。作業(yè)題的選擇盡量靈活，可以結合歷屆全國人工環(huán)境科學獎大賽的題目和全國勘察設計注冊公用設備工程師暖通空調基礎考試中的題目，以加深學生對專業(yè)理論的理解，并提高學生的實踐能力。例如：通過布置空調冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)中各自水泵揚程計算的作業(yè)題，使學生靈活掌握開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)水泵揚程的確定方法；通過舉例熱水供暖系統(tǒng)中水壓圖的繪制，強調總流伯努利方程水頭線的實際應用。

3 實踐教學

重視實驗的教學方法及考核方式 實驗教學是“流體力學泵與風機”課程中不可缺少的重要組成部分，是鍛煉學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。實驗教學能夠將課本的理論知識與實際應用相結合，使學生對流體流動過程中抽象而復雜的現象有全面、直觀、清晰的理解。建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)構建了以培養(yǎng)學生實際應用能力為主要特色的“流體力學泵與風機”實驗教學方法及考核方式。

實驗指導教師將本門課程六個實驗內容（雷諾實驗，沿程、局部阻力系數測定實驗，動量定理實驗，氣體射流實驗，水的流線、流動形態(tài)及能量轉化實驗，水泵性能曲線測定實驗）的具體操作過程及相關視頻、實物設備進行錄制并作為學校網絡教學資源，以便學生提前了解實驗內容。同時為部分實驗設備制作局部詳解圖或實驗原理圖展板，以加深學生對實驗內容的理解。實驗教學過程中，指導教師對實驗內容的講解不再面面俱到，而是利用探索式、啟發(fā)式的教學手段。

實驗成績的評定由平時成績（占50%）、實驗報告成績（占20%）、實驗期末考核成績（占30%）構成。平時成績可根據學生的課堂表現、出勤情況、課前預習情況、回答課前掌握知識點情況、回答操作過程中的問題情況及是否有新見解等進行評定。這種實驗考核方式一定程度上可以避免學生實驗考核前臨陣磨槍，或個別學生抄襲其他學生的數據、思考題、實驗意見建議，而且可以將實踐能力的培養(yǎng)體現在每次實驗過程中。實驗期末考核成績不僅僅局限于學生答題情況，更要考慮學生在實驗過程中的操作能力和創(chuàng)新能力。

鼓勵學生參與創(chuàng)新訓練項目 應用型人才培養(yǎng)過程中不僅要使學生掌握扎實的基礎知識，更要使學生具備較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，而培養(yǎng)創(chuàng)新精神也是學校辦學指導思想的核心。大學生創(chuàng)新訓練項目是高校開展創(chuàng)新教育的重要平臺，旨在激發(fā)學生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。創(chuàng)新訓練項目的全過程涉及項目立項申請、實驗材料購置、實驗平臺搭建、實驗實施及撰寫研究論文和結題報告。通過參與創(chuàng)新訓練項目，培養(yǎng)學生實踐動手能力，提高團隊協作溝通能力，鍛煉文獻查閱能力和文字表達能力[4]。

“流體力學泵與風機”課程開設的實驗以驗證性實驗為主，很少有創(chuàng)新實驗、開放性實驗，因此，學生實驗積極性不高，而且驗證性實驗占用學時數較多。為了充分調動學生實驗環(huán)節(jié)的積極性，可考慮將基礎實驗與創(chuàng)新訓練項目相結合，鼓勵學生在所要求完成的驗證性實驗基礎上進行拓展或提出其他創(chuàng)新類實驗。筆者指導的“流體力學多功能實驗臺”成功獲批2017年河北省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，此多功能實驗臺是以阻力系數測定實驗為基礎，綜合雷諾實驗、文丘里流量計校核實驗為一體的創(chuàng)新實驗臺，目前實驗臺處于搭建調試階段。

今后應繼續(xù)鼓勵學生參與創(chuàng)新訓練項目，利用流體力學實驗室、暖通空調實驗室、人工環(huán)境實驗室等現有的儀器設備搭建創(chuàng)新項目平臺，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，真正實現具有創(chuàng)新精神的應用型高級專門人才的培養(yǎng)目標。

4 結語

應用型人才培養(yǎng)模式是以適應社會需求為目標，以培養(yǎng)學生應用能力為主線[5]。因此，“流體力學泵與風機”課程的教學要始終貫穿知識應用的理念，通過合理選擇課程教學內容，有機結合多媒體教學方式和傳統(tǒng)教學方式，注重核心知識點的鞏固與應用，改進實驗教學方法及考核方式，積極組織學生參加創(chuàng)新實驗等環(huán)節(jié)，提高課程教學質量，為后續(xù)專業(yè)課程學習奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]蔡增基，龍?zhí)煊?流體力學泵與風機[M].5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]馬炎坤，林小棉.“流體力學·泵與風機”課程教學改革的探索[J].廣東輕工職業(yè)技術學院學報，2008，7（1）：46-48.

[3]王貞濤，徐榮進，王曉英.流體力學精品課程教學改革與實踐[J].高等建筑教育，2014，23（2）：74-77.

[4]柯善杰，魏志超，等.大學生創(chuàng)新訓練項目培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的研究實踐[J].教育教學論壇，2015，11（44）：120-121.

[5]郝艷娥，崔保龍.基于應用型人才培養(yǎng)模式下的結構力學課程教學方法研究[J].科教文匯，2014（7）：44-45.