流體力學(xué)課程對(duì)于教育類期刊的影響論文
一、前言2010年教育部啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡稱“卓越計(jì)劃”)， 旨在面向工業(yè)界、面向世界、面向未來造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。
采用研究性教學(xué)，引導(dǎo)和組織學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，是“卓越計(jì)劃”著力推行的教育組織形式和教學(xué)方式，關(guān)系到參與高校的卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)到②。
研究性教學(xué)是教師以培養(yǎng)學(xué)生的研究意識(shí)、研究能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，通過教學(xué)過程的研究性引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、研究能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)方式。教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》
中明確提出高校“要積極推動(dòng)研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”@。
華北電力大學(xué)被教育部批準(zhǔn)為首批“卓越計(jì)劃”61所實(shí)施高校之一。根據(jù)教育部文件精神，結(jié)合本校實(shí)際，學(xué)校制定了實(shí)施“卓越計(jì)劃” 的工作方案。學(xué)校積極探索多層次“卓越計(jì)劃” 人才培養(yǎng)體系，構(gòu)建了工程創(chuàng)新型和實(shí)踐型人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的拔尖創(chuàng)新人才，適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)和能源電力發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才多樣化的需求。
流體力學(xué)作為華北電力大學(xué)熱能動(dòng)力工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，被列入學(xué)校研究性教學(xué)試點(diǎn)課程名單，在卓越工程師班進(jìn)行試點(diǎn)探索。我們重點(diǎn)圍繞以下四個(gè)方面進(jìn)行了實(shí)踐探索，以期解決為什么要探索、探索什么以及怎么探索的問題。
二、加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)。為實(shí)施研究性教學(xué)做準(zhǔn)備在申請(qǐng)研究性教學(xué)試點(diǎn)之前，我們查閱了許多有關(guān)研究性教學(xué)的文獻(xiàn)資料，參加了學(xué)校教務(wù)處針對(duì)研究性教學(xué)試點(diǎn)開展的一系列活動(dòng)，加強(qiáng)了理論學(xué)習(xí)。
在獲知流體力學(xué)課程進(jìn)入學(xué)校研究性教學(xué)試點(diǎn)課程名單的同時(shí)，我們還收到了教務(wù)處寄來的相關(guān)資料，并進(jìn)行了認(rèn)真學(xué)習(xí)。
通過理論學(xué)習(xí)，明確了在卓越工程師班開展研究性教學(xué)的重要性和必要性，感受到作為卓越工程師班任課教師所肩負(fù)的重任，在思想上引起了高度重視。
通過理論學(xué)習(xí)，還明確了研究性學(xué)習(xí)的基本特征、主要形式、作用機(jī)理及其對(duì)教師的基本要求，從而明確了開展本門課程研究性教學(xué)需探索的內(nèi)容和方法，為開展本課程的研究性教學(xué)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
為了使研究性教學(xué)更有針對(duì)性，我們除了在課堂上做調(diào)查研究外，還以課外作業(yè)的形式征求學(xué)生們的意見。學(xué)生們都認(rèn)真完成了課外作業(yè)，并寫出了自己的真實(shí)想法，為有效開展研究性教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)。
三、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。適應(yīng)研究性教學(xué)需要如前所述，從申請(qǐng)本課程的研究性教學(xué)試點(diǎn)開始，我們就在加強(qiáng)有關(guān)卓越工程師教育和研究性教學(xué)方面的理論學(xué)習(xí)和研究。不僅如此，在探索過程中還注意向國內(nèi)外有關(guān)的成功經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)④⑤⑥⑦，切實(shí)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以現(xiàn)成課本知識(shí)為主的教學(xué)觀念，正確處理知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)的關(guān)系。在開展本課程研究性教學(xué)的過程中，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生提出問題、分析問題，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，把所學(xué)知識(shí)隨時(shí)運(yùn)用到工程實(shí)踐中去，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。在工程實(shí)際聯(lián)系中，除了熱能與動(dòng)力工程專業(yè)外，我們還隨著教學(xué)內(nèi)容的推進(jìn)，實(shí)時(shí)地聯(lián)系航空航天工程、現(xiàn)代汽車和高速鐵路列車的設(shè)計(jì)與制造、新能源的開發(fā)和利用等專業(yè)實(shí)際，加強(qiáng)學(xué)生“大工程” 觀的培養(yǎng)。在上課的同時(shí)，同學(xué)們帶著問題、帶著專題題目，利用大量的業(yè)余時(shí)間進(jìn)行自學(xué)、查找資料，這為學(xué)生研究能力和創(chuàng)新能力的鍛煉和提高搭建了一個(gè)廣闊平臺(tái)。例如，粘彈性流體理論及其應(yīng)用專題小組的同學(xué)通過自己的研究性學(xué)習(xí)對(duì)與粘彈性流體有關(guān)的爬桿效應(yīng)和虹吸現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚興趣，并進(jìn)行了專門的研究，取得了階段性的成果;而超臨界流體理論及其應(yīng)用專題小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)克努森數(shù)時(shí)，對(duì)其取值范圍的依據(jù)產(chǎn)生了質(zhì)疑，后來還進(jìn)行了其他有關(guān)問題的研究，并撰寫了研究綜述。這樣的例子還有很多，不再贅述。這些例子說明，教師切實(shí)轉(zhuǎn)變了教學(xué)觀念，能正確處理知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)的關(guān)系，適應(yīng)了開展研究性教學(xué)的需要。
四、革新教學(xué)內(nèi)容。滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求革新教學(xué)內(nèi)容主要包括改變教學(xué)內(nèi)容的講授順序并擴(kuò)充一些新的內(nèi)容。基于課程內(nèi)容比較成熟、體系比較完整的現(xiàn)實(shí)，為了提前開展有關(guān)研究性專題的教學(xué)，有些內(nèi)容需要調(diào)整順序，提前講授;有些經(jīng)典內(nèi)容的局限需要突破，從而需要擴(kuò)充一些新的內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。
比如，把相似原理與量綱分析的內(nèi)容提到講完粘性流體的管內(nèi)流動(dòng)和管路計(jì)算這一章后，以便于學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)方面的研究性學(xué)習(xí)。而兩相流體力學(xué)的內(nèi)容在紊流射流這一章后進(jìn)行，以便于學(xué)生鞏固兩相流理論的實(shí)際應(yīng)用。再比如，在引導(dǎo)學(xué)生思考連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的局限性時(shí)，實(shí)時(shí)引出稀薄氣體動(dòng)力學(xué)理論及其應(yīng)用問題，并就此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。
另外，低年級(jí)學(xué)生開展專題性研究還面臨基礎(chǔ)知識(shí)嚴(yán)重不足等問題�？紤]到這一實(shí)際，我們?cè)陂_展研究性教學(xué)時(shí)，分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段用兩周時(shí)間、用六個(gè)專題來拓寬學(xué)生的流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。全班分成六個(gè)小組分頭行動(dòng)，帶著各自的問題進(jìn)行資料查閱。同學(xué)們都積極認(rèn)真準(zhǔn)備，兩周后每 個(gè)小組在全班進(jìn)行匯報(bào)。在匯報(bào)過程中，老師對(duì)知識(shí)進(jìn)行適時(shí)點(diǎn)評(píng)和解析，同學(xué)們也積極參與提問，同時(shí)教學(xué)助理認(rèn)真記錄同學(xué)們提出的問題。匯報(bào)完畢后，各小組根據(jù)老師的點(diǎn)評(píng)和同學(xué)們的質(zhì)疑進(jìn)行修改和完善專題報(bào)告。
通過第一階段的專題學(xué)習(xí)，同學(xué)們拓寬了流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，開闊了研究視野，研究意識(shí)、自學(xué)能力和專業(yè)素質(zhì)都得到rr不同程度的提高，為第二階段的專題研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
通過以上兩個(gè)階段的實(shí)踐探索，恰當(dāng)?shù)靥幚砹私?jīng)典教學(xué)與研究性教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系，滿足了學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的需要。同時(shí)，研究性教學(xué)也取得了一定的成效，全班同學(xué)一共上交了6份專題報(bào)告和17篇綜述或論文。盡管這些成績還很稚嫩，卻邁出了從無到有的第一步，更重要的是使學(xué)生初步掌握了研究性學(xué)習(xí)的方法。
五、改進(jìn)教學(xué)方法。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的教學(xué)手段是以課本知識(shí)為主的填鴨式教學(xué)， 考試方式也是以課本知識(shí)為主。在本次研究性教學(xué)的實(shí)踐探索中，根據(jù)研究性教學(xué)的特點(diǎn)，我們改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，經(jīng)常在課堂上進(jìn)行啟發(fā)提問。比如，在習(xí)題課_J：，以提問的方式復(fù)習(xí)各章節(jié)的主要內(nèi)容，這一節(jié)課下來，班里的每位同學(xué)回答問題的次數(shù)都在兩次以上。而且在把是否主動(dòng)回答問題作為研究性教學(xué)平時(shí)成績考核的依據(jù)后，同學(xué)們提出問題、回答問題的積極性就更高了，口頭表達(dá)能力也得到了提高。
另外，為了與研究性教學(xué)相適應(yīng)，我們也改革了考核方式，采取了過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。雖然最后的學(xué)習(xí)成績?nèi)砸云谀┛荚嚍橹鳎谄谀┰嚲碇校?平時(shí)的研究性專題占有了一定比例。這樣，既有傳統(tǒng)的題目，也有研究性教學(xué)探索的內(nèi)容，從而做到既考查了學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的掌握情況，也考查了學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力。
六、結(jié)束語綜上所述，卓越工程師班開展流體力學(xué)課程研究性教學(xué)的整個(gè)探索過程， 是一個(gè)加強(qiáng)學(xué)習(xí)、調(diào)查研究、合理分組、布置題目的過程，體現(xiàn)了主動(dòng)探究、互動(dòng)合作、啟發(fā)思考的過程，一個(gè)同學(xué)們形成結(jié)論、有效遷移、深入探究的過程。同時(shí)，通過實(shí)時(shí)的客觀評(píng)價(jià)，讓同學(xué)們體驗(yàn)到學(xué)習(xí)成功的樂趣，明確了進(jìn)一步努力的方向。經(jīng)過選題、研究、總結(jié)、交流和升華，老師和學(xué)生都有了不同程度的收獲，特別是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、研究能力和創(chuàng)新能力得到大幅度提高。
當(dāng)然，我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如老師課堂時(shí)間不夠充足、學(xué)生的工程實(shí)踐時(shí)間緊張、學(xué)生流體力學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)不夠?qū)捄褚约叭鄙俑雍侠砗鸵?guī)范的研究性教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)等，以致有些在研究性學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)比較活躍和突出的同學(xué)，因?yàn)檎n本知識(shí)的考核不甚理想，在本課程最后的成績?cè)u(píng)定中并不突出，這對(duì)其今后的研究性學(xué)習(xí)可能產(chǎn)生一定的消極影響。所以，希望在今后的研究性教學(xué)中能有更加合理的考核方式。
但是，瑕不掩瑜，正如大多數(shù)學(xué)生在最后的研究性學(xué)習(xí)總結(jié)中所闡述的那樣，他們喜歡研究性學(xué)習(xí)，從研究性教學(xué)中學(xué)到了許多從課本上學(xué)不到的知識(shí)，使其研究意識(shí)、學(xué)習(xí)能力、研究能力和創(chuàng)新能力都得到了鍛煉和提高。為此，作為學(xué)生的引導(dǎo)者，我們教師特別高興能有這樣的機(jī)會(huì)對(duì)這門課程的研究性教學(xué)進(jìn)行實(shí)踐探索。今后，我們將不斷完善這門課程研究性教學(xué)的思路、方法和步驟，鞏固已經(jīng)取得的成果，研究解決現(xiàn)存的問題，不斷提高研究性教學(xué)的實(shí)效性。
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