工程流体力学课堂教学方法探讨

陈二云 和铮 杨爱玲

【摘要】立足于工程流体力学教学实践，探讨工程流体力学课堂教学方法。通过建设教学队伍、教学模式调研改革和修改教学大纲等方式，激发学生学习兴趣，提高学生学习的积极性和主动性，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的独立思考能力，达到优化教学效果的目标。

【关键词】工程流体力学  教学效果  教学模式

【基金项目】上海理工大学教师教学发展项目（CFTD194007）;上海理工大学优质在线课程建设项目;上海理工大学科研课程建设项目。

【中图分类号】G64   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）21-0037-02

工程流体力学是一门既古老又发展的学科，说它古老是因为它距今已有几百年的发展历史，说它发展是因为人类对流体力学的认识远没有完善，包括湍流在内的许多问题还处于不断的研究和探索阶段。因此，在科学技术迅速发展的今天，如何适应当前本科生培养的需求， 使工程流体力学课程的授课变得鲜活和丰富起来，就成了授课教师反复思索的问题。

本文作者根据自己多次流体力学课程教學实践以及与学生的交流活动，探讨工程流体力学教学方法，以此来激发学生学习兴趣，提高学生学习的积极性和主动性，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的独立思考能力。为此，我校工程流体力学教学团队从以下几个方面进行考虑：

一、依托科研优势提高教师队伍教学水平

工程流体力学授课知识涉及到场论、高等数学和张量分析等多个知识领域，授课过程一定要注重物理概念与数学表达式之间的结合，强调物理含义的数学表示以及对数学表达式的物理解释[1]。同时，在讲授过程中还要注重思维和方法论，在引进概念介绍方法时，突出解决问题的思维方法及推理要点，在讲课中试图建立一个比较严密、完整的理论教学体系。这对教学老师的教学能力、讲课内容和方式方法都提出了较高的要求。由此可以看出，形成工程流体力学优质课程教学体系的基础是建设一支合理的教学团队和高素质的教师队伍。我校承担本课程的教学团队长期从事与流体机械和动力机械相关的流体力学基础理论研究和技术开发， 承担了多项国家自然科学基金、省部级和上海市重点学科建设等项目，不仅有利于教师队伍理解学科前沿的研究工作，而且加强了基础流体力学知识背景同科学研究和技术研发间的有机结合， 这为工程流体力学课程建设提供了有力的智力保障。而且，本教学团队老教师组织青年教师从助教做起，通过听课、教学研讨、岗位练兵等活动不断丰富青年教师的教学经验，逐步发展成为工程流体力学主讲教师。

二、教学模式调研改革

传统的教学方式存在着很多弊端，大多是“灌输式教学”的方法，老师与学生之间被定位为演员和观众的关系。但长期反复以这样的教学方式来教学，学生们不仅会感到枯燥无聊，而且会变得越来越被动。现在很多创新模式的课堂，无论是翻转课堂还是视频教学，其实都太过于形式化，学生们都是为了完成任务，而且这些体系都不够完善，无法真正达到预期目的。为此，本班学生和铮基于现有的《工程流体力学》课程的教学方式进行了调查（如图1所示），并给出实质性的改革建议。

本次调查结果共收到来自上海理工大学、上海交通大学大学和昆明理工大学等共计1016名同学的资料反馈。从调查结果我们可以看出，大多数同学更偏向于老师和同学一起互动的教学模式。在课堂上放小视频，小组展示，使用PPT，小程序以及写板书都是很受学生欢迎的教学方法。通过以上调查，给出以下方案：

1.将班里同学进行分组，最好两人一组。每次课前以PPT的形式做展示（10min左右），一个人来复习上次课的内容，一个人来带着大家预习本次课的内容。展示后老师对展示的内容总结，补漏。这样一方面可以促使学生课后自主复习预习，另一方面还可以让老师迅速的了解到学生对知识点的理解程度。

2.老师讲课以PPT和板书相结合的形式，PPT为主要脉络，而本次课的重点难点应该以板书的形式在黑板上推导。PPT虽然图文结合，脉络也很清晰，但课堂重点还是以板书的形式授课来加深印象。

3.老师可以找一些与本次课堂内容相关的小视频，包括一些实验或者生活小趣事，在适当的时间进行播放。一方面用来提高学生的学习兴趣，另一方面也可以达到理论和实践相结合的目的。

4.在每次课后，应该有个小测试。可以使用手机小程序或纸质作业。一方面起到一个签到的作用，另一方面

也可以趁热打铁，使学生更快的掌握知识点。因为大多数同学听懂了但不一定会运用，通过测试老师可以更直接地接收到学生反馈的信号，为本次课的授课成果提供一个客观依据。

三、教学大纲调整

根据上述调研结果，为适应新的教学方案，我校工程流体力学教学团队对原有教学大纲进行了调整，希望在后期教学过程中实施。调整后的教学内容包括课堂引导、学习研讨复习和实验三个部分，通过课后习题、专题PPT口头报告、实验方案等形式调动学生自主学习的积极性和主观能动性，引导学生的学习兴趣，强化教学效果。此外，为了加强学生的学习效果，按照课堂教学与课后学习1：1的形式增加了课后学时。章节内容和学时具体安排见表1。

四、结束语

由此可见， 工程流体力学的教学是一个复杂的过程。要充分发挥教师的主导作用并重视学生的主体地位，增强师生之间的互动交流，激发学生的学习兴趣，从而使教学效果达到最优。

参考文献：

[1]陈二云，杨爱玲，戴韧.依托科研优势建设高等流体力学优质课程教学体系[J].教育研究，2012（7）：31

作者简介：

陈二云（1977-），内蒙古鄂尔多斯人，副教授，博士。