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中圖分類號：G641 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2013）12-0220-01
一、重視“緒論”課
在正式緒論課之前，先以“引子”的方式引入流體力學的概念，并列舉生活中存在的流體力學現象，例如球類運動，運輸行業，長距離體育項目激發學生對流體力學的興趣，并強調流體力學存在于自身身邊，并不是高深的學問，打消學生對學習困難的顧慮。
再列舉流體力學在專業中的應用，例如水力學中的管道、渠道等，空氣動力學中的氣象污染擴散、室內通風等，強調流體力學對于專業來說是一門重要的專業基礎課，在流體力學課程的基礎上架設的多門專業課如《化工原理》、《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》均需要流體力學課程相關理論的支撐，使學生知曉學好流體力學課程的重要性與必要性。
之后再少量列舉專業外流體力學的應用，如水力發電、火力發電、心腦血管疾病、石油的開采和運輸、航空航天、給排水等向學生傳達學好流體力學不僅可以在本專業有所發展，還可以向相關專業進行滲透，進一步激發學生學習的興趣。
二、教學手段的改革
1.利用輔助教學手段，將抽象教學轉換為形象教學
1.1針對流體力學課程制作助教型和助學型兩套多媒體輔助教學軟件。利用目前國際上比較前沿的軟件Fluent（在美國的市場占有率為60%。凡跟流體，熱傳遞及化學反應等有關的工業均可使用。它具有豐富的物理模型、先進的數值方法以及強大的前后處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方面都有著廣泛的應用。其在石油天然氣工業上的應用包括：燃燒、井下分析、噴射控制、環境分析、油氣消散/聚積、多相流、管道流動等等）、Flash、虛擬現實、錄像等手段針對流體力學課程制作助教型和助學型兩套多媒體輔助教學軟件。
1.2充分利用助學型教學軟件，使授課系統化。授課前先將流體力學助學型教學軟件下發至每一位學生，要求部分內容自學，部分內容課堂討論、部分內容自行設計、搭建模型并求解，充分解決傳統講授部分學時占用過大，大部分的學時均被教師用來課堂推導、計算、分析、總結，沒有充分調動學生的積極性和主動性的缺點。并將一些涉及到科技前沿應用的知識點、和日常生活非常接近的知識點以及涉及到的相似相近內容體現在助學型教學軟件中，增加學生對課程學習的興趣。
1.3充分利用助學型教學軟件，加強學生實踐環節訓練。流體力學實驗不僅涉及到經典的流體力學模型建立、計算、求解、驗證還包括可以將各種模型相互組合，組合后驗證經典流體力學經典公式、模型在新模型建立及求解過程中的應用。在助學型多媒體課件軟件中，設計各種經典流體力學實驗環節，規定學生在課余時間自己動手在虛擬的助學型教學軟件中進行實驗環節，達到使學生鍛煉動手動腦能力的目的。另外，還可利用助學型課件軟件中的典型模型組合功能，在課余輔導中，讓學生自己動手建立模型。
1.4充分利用助教型教學軟件，使教學不再枯燥乏味。在流體力學教學過程中，經常會遇到簡單口述和簡單二維圖片無法闡述清楚的內容，在教學過程中輔助老師的講授進行演示，不僅可以減少教師的無謂勞動也可以增強學生對這些知識點的理解。
2.增加習題課比例，注重實踐性習題
之前的教學過程中只是對課后習題中出錯率較高的習題進行課堂專門講解，但經過一段時間的教學探索，發現這樣的方式對學生的學習積極性并沒有起到大的促進和改善，因此將課堂教學時間的一部分專門開設為習題課，選擇有實踐性甚至是直接從實踐環節總結出的習題，習題給出后，并不由教師直接講授解題思路與方法，而是選擇學生上講臺，一邊解題一邊向大家介紹自己的解題思路，在解題的過程中有的學生就能夠發現自己考慮的不周全的地方，或者下一位學生就能夠指出上一位學生的出錯點，這樣全班學生的思想都被調動起來進行思考，題目也在大家的討論中得到了正確的解答，學生對于這個知識點的掌握也就更加清楚明了。這樣的做法雖然會壓縮理論課教學時間，但是學生對于相應概念、公式、理論的理解卻更加深入。讓學生真正成為課程學習的主體，達到“教”與“學”的同步。
三、考核方式的改革
傳統教學模式中，考試卷子可謂“分量最重”，學生對該門課程的掌握程度完全憑借一張試卷中的十幾道試題體現，在題目的設置、試卷的審閱、批改過程中難免會遇到平時課堂表現不錯但實際考分卻并不理想的學生，因此，筆者將《流體力學》課程考核方式設定為40%平時成績+60%考試成績組成，平時成績由課堂隨機提問、習題課習題完成情況、作業成績、課堂出勤率共同組成，強調在隨機提問與習題課中，只要積極回答問題就會得到相應的加分，鼓勵學生積極參與課堂討論?？荚囋嚲硪灿稍鹊闹匾曈嬎泐}和應用題轉為多種題型增強多種形式的考核，從多方面考查學生對知識的掌握程度。
也可以通過開卷或大作業形式考核學生靈活運用基本理論分析問題、解決問題的能力，題型可為一些綜合性的計算題和分析題，如：簡單管網的計算、簡單管網系統運行工況的分析等，分值可計算入平時成績并在平時成績中占60%～70%的比例。
總之，改革課程考核內容是“流體力學”教學綜合改革的又一項重要內容。必須多能力、全方位地考核學生，全面反映學生掌握該課程基本知識的程度和綜合運用能力，動手能力。
四、結語
《流體力學》是面向應用型工程技術人才的課程，教師在教學時要注重教學理念的轉變，不斷進行教學方法的改革，使學生全面學習和掌握知識，進一步提高“工程流體力學”課程的教學水平。
參考文獻
[1]朱俊鋒，梅群，李一帆. 淺談土木工程專業工程流體力學課程教學改革[J]. 山西建筑，2010， 36（23）： 224～225
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
“工程流體力學”是動力類各專業及相近專業的一門重要技術基礎課，它為該類專業主要專業課程的學習打下必要的理論基礎。工程流體力學是流體力學的一個重要組成部分，它側重于解決工程實際中出現的問題，而不去過分追求數學上的嚴密性。它在一定程度上借助于實驗研究， 得出經驗或半經驗公式。其研究對象為流體，考察流體中大量分子的宏觀平均運動規律。所以，“工程流體力學”是能源動力類專業的最主要的專業基礎課程之一。
工程流體力學作為一門技術學科，研究方法也遵循“實踐- 理論- 實踐”的基本規律。但由于它的研究對象的特殊性，使得對它的學習也有一定的難度。在實際教學過程中， 我發現學生最大的問題在于――不會學這門課，不是學不會，而是根本不懂如何去學它，即沒有找到適合這門課的學習方法。本文即針對這個問題談談自己的看法。
1工程流體力學和工程力學的研究對象的性態是不同的
工程力學的研究對象是靜態的，而工程流體力學的研究對象是動態的。就其力學行為來講， 流體可以承受很大的壓力，但往往幾乎不能承受拉力。學習過程中，學生不能用工程力學的“靜態”思維來研究工程流體力學的“動態”對象，要用“動的”和“相對靜止”這些概念去闡述它。
本文在回顧熱能與動力工程專業基礎建設的基礎上，總結了三十多年來的人才培養工作。文章提出，今后要繼續以“流體機械”省級重點實驗室的建設為依托，結合實驗室建設與實驗教學改革，特別是以重點學科開放實驗室建設為突破口，為熱能與動力工程專業人才培養提供有力支撐，達到不斷提高本科人才培養質量的目標。
2注意工程流體力學中的基本模型的含義及運用
從微觀角度來看，流體和其它物體一樣，是由大量分子組成的。這些分子總是不停地、雜亂無章地運動著，分子之間存在著間隙。因此，流體實際上并非是連續充滿空間的物質。如果從分子運動入手來研究流體流動的規律，將十分困難，甚至難以進行。而流體力學是研究在外力（ 如重力、壓力、摩擦力等） 作用下流體平衡和運動的規律，所研究的是大量分子的平均行為，沒有必要專注于每個分子。另外， 流體力學所研究的實際工程尺寸要比分子間距大得無法比擬。因此，必須建立適應流體自己的模型?！豆こ塘黧w力學》中將實際的由分子組成的結構用一種假想的流體模型―“流體微元”來代替?！傲黧w微元”由足夠數量的分子組成，連續充滿它所占據的空間，彼此間無任何間隙。這就是：連續介質模型。另外， 流體是連續的。因此“工程流體力學”中，連續性方程及其具體表現形式伯努利方程始終貫穿其中。
3抓住“工程流體力學”課程的主要內容去學習
熱能動力類《工程流體力學》的教學大綱中規定， 學生學習本課程，必須達到：（1）全面了解流體的主要性質和基本模型；（2）熟練掌握平衡流體的壓強分布規律， 善于計算流體與壁面間的作用力；（3）深刻理解流體連續性、能量、動量方程，并能熟練應用于求解工程實際問題；（4）懂得流體運動阻力和水頭損失的計算方法等。針對這些要求，學習過程中應重點掌握連續介質假說、流體的物理性質及參數、牛頓內摩擦定律、液體的相對靜止、靜止流體的壓強分布、歐拉平衡方程、靜止液體作用在平面壁和曲面壁上的總壓力、連續性方程、伯努利方程、流線與跡線方程、動量方程、描述流體運動的兩種方法、總流的伯努利方程、圓管中的層流、圓管紊流的沿程損失系數K、局部水頭損失、邊界層的概念、粘性流體中的應力、量綱分析法、流動相似原理等知識點。學校為了適應國家經濟建設的需要，適應水電開發宏偉事業的需要。針對這些知識點，多查閱資料、多做習題以求掌握它們，并將這些知識點延伸至工程實踐，力求找到解決工程實際問題的方法或手段，把所學知識舉一反三，靈活運用。
4注重實驗過程，加深知識理解
熱能動力類“工程流體力學”課程安排了自己的實驗教學大綱，針對課程知識點的要求，框定了幾個常見的實驗項目。如伯努利方程驗證、流量系數的測量、雷諾實驗、沿程阻力系數的測定 。其中伯努利方程驗證為必做項目，因為伯努利方程的運用貫穿課程始終，需加深對它的理解?？傊?，“工程流體力學”不同于其它力學，有其自身的規律性。要想學好它，必須搞清這門課自身的特點和針對它的研究規律， 并輔之以扎實的學習態度和不怕困難的精神。
參考文獻
0引言
以航空為特色的濱州學院的航空專業學生，流體力學是后期學習氣體動力學、航空發動機構造、航空發動機原理等等課程的基礎課程，航空發動機分為活塞式和噴氣式，目前大型飛機多采用噴氣式發動機產生飛機向前運動的推力，其原理是從外部大氣中吸入大量的氣體經壓氣機壓縮后部分氣體流入燃燒室和燃油充分混合燃燒后形成高溫高壓的熱氣流入渦輪，最后所有吸進發動機的氣體由尾噴管噴出，吸入前和排除的氣體發生了變化變為高壓高溫高速氣體，根據力的反作用，由尾噴口噴出的氣體可在發動機上產生強勁的推力，先進的噴氣式發動機在設計階段會根據相應的流體力學原理設計不同管徑的流道，設計壓氣機和渦輪的葉片，因此理順流體力學的知識點及學習思路至關重要。流體力學的研究方法可分為理論方法、實驗方法、數值方法[1-2]。因此在教學時，可將3種研究方法貫穿流體力學的教學過程中。課程學習目標有如下4項：①了解流體力學與其他力學的本質的區別；②掌握最基本的流體力學理論知識點，如靜力學、動力學、運動學等；③具有應用流體力學的知識，分析、處理基本流體力學問題的能力；④利用數值方法和實驗方法，培養學生分析數據、整理數據、撰寫實驗報告的能力。
1理論方法
理論知識的學習是學生學習時的基礎環節，而流體力學理論知識的學習過程中，多注重公式的推導。本文以流體力學的三大方程之一的連續性方程為例，講解該公式學習的具體的過程，連續性方程式是質量守恒在流體力學中的表達式。首先學習連續性微分方程。需要建立流體的模型，在空間坐標系下選取一個微小的直角六面體A，并假設六面體內流體的密度ρ有梯度，六面體內流體的流動沿著x、y、z軸向，速度為ux、uy、uz，如圖1所示。dt時刻內微小的直角六面體A的質量流量該變量駐M可分解為在x、y、z方向上質量流量的改變量駐Mx、駐My、駐Mz。以x方向為例，dt時間內，流進六面體A的流體質量流量Mx為ρuxdxdydt，流出六面體A的流體質量流量Mx′為。因此，dt時刻內在x方向上的流出的質量流量駐Mx可表示為：根據上述推導，可知dt時刻內在y、z方向上流出的質量流量駐My、駐Mz的大小表示為：因此，dt時刻內流出微小的直角六面體A的質量流量駐M：結合質量守恒定律，可推出dt時刻內直角六面體A的質量流量的變化量的變化關系。質量流量與密度、體積、速度的變量有關，又因為體積及速度沒有變化，因此只和密度有關。控制體內密度的減小而減少的質量流量：然后學習恒定總流的連續性微分方程對總流的積分。從恒定總流A任意截取出來的細微的一段管道稱為控制體[3-4]。其控制面如圖2所示。過流斷面截面積為A1、A2，平均流速為u1、u2。在單位時間內，經控制面流進流出控制體積內的液體質量流量應相等。因此可得：u1A1=u2A2即可知截面處的速度與面積成反比關系，截面積越大速度越小，反之亦然。
2實驗操作
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0249-02
一、引言
隨著全球經濟一體化的不斷發展，對復合型人才的需求越來越大，高等教育的國際化也逐漸成為發展趨勢。國內高校如何實現人才的國際化提高教育的國際競爭力，引起廣泛的思考。雙語教學被認為是高等教育國際化的重要內容。流體力學課程是能源動力類專業及機械類部分專業的專業基礎課，具有較強的工程性、技術性和實踐性，課程基礎知識與生產生活實際密切相關，除流體力學的基本理論和方法講解外，還需注重實驗測試、工程應用等實踐教學。雙語教學可以使學生具備一定的專業英語技能，采用原版教材接觸國外最新的專業知識，使在人才培養上與國際接軌成為可能。但是流體力學雙語教學存在一些問題，實踐教學部分如何體現雙語授課及其意義與價值，還需進一步思考，流體力學雙語教學模式仍處于探索階段。
二、流體力學課程雙語教學現狀
1.教學目標不夠清晰。流體力學課程本身概念多、專有名詞多、流動原理復雜，用中文教學時部分學生尚且不能很好地完成該課程的學習，雙語教學時通常引進原版的英語教材，學生英語水平參差不齊，對于英語水平不佳的學生來說，學習難度將進一步提高，流體力學雙語教學往往變成了專業外語課，專業詞匯及專業術語的解釋占據了課堂大部分的時間，忽視專業知識的講授，與雙語教學實施的初衷大相徑庭。
2.缺乏專職的雙語教學師資。雙語教師既要精通專業知識，又要有較高的外語水平，能流利地應用外語講授課程。目前，擔任雙語教學的教師主要是外語水平相對好的專業課教師，沒有受過系統的語言教學方面的訓練，遇到突發事件時，很難用英語準確、充分地表達自己的想法。另外，承擔雙語課程的教師一般比較年輕，教學經驗不足，教學手段、教學方法和教學能力還需進一步完善。
3.學生接受度不佳。雙語授課時，通常是教師用英文向學生傳授知識，學生始終是被動地聽講、被動地接受英語和專業知識，師生之間幾乎沒有互動，學生的英語聽說能力、英語應用能力依然得不到鍛煉。雙語教學過程中必然會涉及大量生僻的專業詞匯，學生很容易由于一些句子沒聽懂，產生畏難情緒，影響課程雙語教學效果。
三、MOOC模式與SPOC模式
MOOC（Massive Open Online Course，大規模開放式在線課程）模式將多種形式的數字化資源放在網上，學習者反復觀看教學視頻，理解課程講授的知識。將MOOC模式應用到流體力學雙語教學中，可以有效解決學習者由于英語水平不高而引起的學習困難的問題。然而，MOOC模式下的教學活動主要是以知識為中心的理解類活動，個性化學習和學習體驗缺失，虛擬實驗無法替代真實實驗。流體力學課程除了要求學習者掌握基本知識點外，還要求學習者學會知識點的應用。MOOC模式下單一的線上教學不足以激發學生的熱情，課程完成率不高的缺點亦廣為詬病。流體力學課程雙語教學的目的在于在講授流體力學知識的同時，培養學生具有較強的英語應用能力，學生若不能有效地完成課程學習，則新教學模式的探索就顯得毫無意義。SPOC（Small Private Online Course）是小規模限制式在線課程，其受眾可以限制為在校大學生，設計和利用優秀的MOOC資源，克服MOOC單一的線上學習的缺點，實施混合式教學，將MOOC之所長與面對面教學融為一體，增加師生互動，激發學生的學習熱情，提高課程完成率和學習成績。因此，SPOC模式將更加適合流體力學雙語教學，幫助教師與學生突破英語水平不高的限制，高效地完成流體力學知識的講解與學習，同時提高教師與學生的英語聽說能力及英語應用能力，實現教學相長的良性循環。
四、流體力學SPOC雙語教學資源
1.流體力學SPOC雙語課程教學視頻。眾所周知，看電影學英語是提高英語水平的一個好方法，通過視頻看情節，重復聽取單詞，更加容易了解單詞的發音及其用法，當然還能學到更加地道的生活化語言。受這一方法的啟發，引進國外優秀的流體力學MOOC資源，根據國內大學生思維方式、知識結構的特點進行優化，編寫雙語教材，精心制作流體力學SPOC雙語課程教學視頻，讓學生聽英語學流體力學知識。
2.流體力學SPOC雙語實踐教學視頻。流體力學SPOC雙語教學開展3～4周后，學生對流體力學課程及專有詞匯有了一定了解，此時可以開展流體力學SPOC雙語實踐教學。雙語實踐教學視頻僅提供流體力學專有詞匯的中文意思，要求學生逐漸適應全英語教學。在視頻頁面顯示實驗名稱，提供英文版實驗目的、實驗原理及實驗步驟、實驗數據處理方法說明、實驗報告撰寫要求及思考題回答要求，這部分文本依然提供鼠標取詞功能，幫助學生理解實驗要求。流體力學SPOC雙語實踐教學視頻可以不局限在本校流體力學實驗室能開設的實驗，可以是國外的實驗裝置、先進測量方法等的解說，讓學生了解學科的前沿知識。
五、教學過程
1.課堂教學。流體力學雙語課開課前，教師將每次課的授課內容、相應的教材章節、相關的雙語課程教學視頻列表發放給學生，讓學生明確SPOC雙語教學模式下教與學雙方所需要的改變與努力，以期獲得良好的教學效果，同時師生共同提高英語應用能力。課堂教學采用翻轉課堂的講學模式，要求學生課前觀看SPOC雙語課程教學視頻，理解視頻中的主要內容，思考教師前一次課布置的討論主題。在課堂上，教師講評教學視頻中的重難點，不再講解課程的全部內容，課前備課的精力不再集中在背熟講稿，而是更專注于主題的設置、問題的解答及流體力學知識的應用方法，預估學生可能的回答內容并準備合理有度的評論。組織學生學習小組，一個自然班通常為30名學生，分成6組，每組5人，設小組長1人。每次課教師針對重點與難點準備30個問題，基本從易到難設置，分成五輪問答。每輪小組抽簽得到問題，各小組派一名學生回答，若用英語回答正確得25分，用中文回答正確得20分，回答不完全正確，由教師酌情給分。每組各成員得分之和即是該學習小組的得分，多次平均后作為平時成績。
2.實踐教學?；诹黧w力學SPOC雙語實踐教學視頻，實踐教學改變了傳統實驗教學模式。按照原有的教學方式，學生進入實驗室，教師針對實驗臺講解后，學生立刻開始做實驗采集數據，沒有時間深入思考實驗相關流體力學知識，很難將理論與實踐聯系起來。在SPOC雙語教學模式下，學生在實驗前先觀看相關視頻，進入實驗室后，實驗指導教師拿出測試卡要求學生答題，全部正確后，學生才進入實驗室采集數據。學生仍以課堂學習時的學習小組為單位進入實驗室，采集并整理數據，形成全英文的實驗報告。流體力學SPOC雙語實踐教學視頻要求每位學生均觀看，測試卡答題可由學習小組派代表完成測試，實驗操作、實驗數據處理以及實驗報告撰寫等任務由學習小組自行安排分工，小組成員協同合作，培養學生的團隊合作精神。在SPOC雙語教學模式下，要求學生觀看雙語實踐教學視頻8個，學生學習小組根據各自的興趣愛好選擇2個，完成實驗數據采集，整理分析形成英文實驗報告。教師根據實驗數據及思考題準確程度給分，兩項實驗平均分為各學習小組的實驗成績。
六、課程考核
流體力學SPOC雙語教學采用多樣化的考核形式，最終成績由課堂平時成績（40%）、實驗成績（20%）、學習小組組長打分（10%），學生自評分（10%）及期末考試成績（20%）組成。其中課堂平時成績及實驗成績占60%，大幅降低了期末考試成績的所占百分比，鼓勵學生在平時認真準備雙語課程的學習，真正做到學以致用。其次，課堂平時成績、實驗成績均是以學習小組為單位給出的團體得分，要想獲得好分數，各成員必須共同努力。學習小組組長對各成員打分，占最終成績的10%。學生自評分是學生對自己的評價，在學期結束時總結自己的學習成效，占最終成績的10%。期末考試試卷設置50%的英語題量，占最終成績的20%。
七、結語
流體力學SPOC雙語教學新模式的關鍵在于優質的SPOC視頻教學資源和師生之間的互動配合，學習世界一流大學的教學視頻優化SPOC教學資源，可以快速縮小與世界一流大學教育水平的差距，教師備課的重點由知識傳授轉變為知識的深入理解與應用，學生從被動地接受知識轉變為主動學習知識并嘗試應用。并且，教師與學生的英語聽說能力、英語應用能力都能得到鍛煉。在流體力學SPOC雙語教學模式下，教師有更多的時間準備創新性的教學設計與教學內容，學生以團隊形式組隊學習，在課堂上與教師互動，培養學生靈活應用知識的能力與創新能力?；诹黧w力學SPOC雙語教學模式，可以形成優質的雙語教學師資隊伍，培養學生具備創新精神、雙語溝通能力和團隊合作能力，滿足教育國際化的需要。
作者簡介：張明輝（1972-），女，河北滄州人，山東科技大學機械電子工程學院，副教授；陳慶光（1969-），男，山東臨沂人，山東科技大學機械電子工程學院，教授。（山東 青島 266590）
基金項目：本文系山東科技大學省級機械電子工程品牌專業建設項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0064-02
“流體力學”課程是我國高等院校工科各專業的一門主干專業基礎課。該課程是聯系前期“高等數學”、“理論力學”等基礎課程和后續專業課程的橋梁和紐帶，在學生能力培養和知識體系構建過程中起著“承上啟下”的作用。[1]當前的“流體力學”主要以經典理論或實驗內容為主，教材中包含大量的計算公式及理論推導，這就要求學生具備一定的高等數學知識及較高的綜合分析和處理問題能力。但由于大多工科學生數學知識相對薄弱，再加上學生自主學習的能力較差，導致教師難教、學生厭學成為較普遍的現象。如何提高學生的學習興趣，讓學生正確理解和掌握流體力學知識，使“流體力學”課程的教學水平邁上一個新臺階，是教育工作者的責任和使命。許多文獻[2][3]為了提高流體力學的教學效果，在課堂教學模式、教學手段、實驗教學等方面進行了探討和研究。通過多年來在“流體力學”教學中的若干思考和實踐，筆者提出了構建多元化教學模式的教學理念，即將啟發式教學、對比分析法教學貫穿課堂教學中，以加深學生對理論知識的感性認識。同時，為了適應個性化發展和高素質教育，培養學生創新能力，在引導他們熟練掌握基本分析方法的同時，還要教會學生多視角、多層次的分析問題和解決問題。另外，為了提高教學效果，課堂教學中還運用多媒體技術作為輔助教學手段，工程圖片、計算機動畫和視頻素材等各種教育信息使得教學更加生動、直觀和多樣化，開闊了學生的視野，激發了學習興趣。
一、啟發式教學模式
啟發式教學就是讓學生充分運用他們擁有的知識和能力去正確比較、分析、綜合、判斷、概括、歸納和解決問題，探索結論。一方面可以使學生開動腦筋，積極思維，另一方面也能夠開發學生的智力，培養學生的能力。筆者在教學過程中將啟發式教學貫穿始終。例如，流體微團運動分析是流體力學中的一個難點問題，很多學生對微團運動過程中發生的角變形很困惑。為了讓學生更好地理解角變形的原因，筆者將矩形流體微團四個角點的速度全部寫出，如圖1所示。然后分別用紅筆標出C、D點和A、B兩點X方向速度的第三項，讓學生觀察兩者的差別，學生很快發現D點比C點、A點比B點在X方向的速度大，這勢必產生一個與垂直方向的夾角。接著，筆者又用藍色筆標出，C、B點和D、A兩點Y方向速度的第二項，讓學生觀察兩者的差別，學生很快發現B點比C點、A點比D點在Y方向的速度大，這勢必產生一個與水平方向的夾角。這樣，學生很自然就畫出了流體微團的角變形圖，如圖2所示。最后，筆者又把問題引申到三維，讓學生寫出其他兩個方向上的角變形公式。這樣學生在學習過程中，在理解和接受理論知識的基礎上，學會了發現、解決和總結。除了在分析問題時采用啟發式教學外，也可以啟發學生對所學的概念、理論、公式進行對比，在加深理解的同時找出它們的內在聯系和區別。譬如，在推導伯努利積分方程時先讓學生回憶流體靜力學基本方程。這樣學生很快發現兩者之間僅相差動能項。從而明白在流體靜力學中滿足勢能守恒，而在動力學中轉換為機械能守恒。通過對比分析，學生不但很容易地理解了伯努利方程的物理意義，也對靜力學基本方程加深了印象。
二、對比分析法教學
由于“流體力學”課程涉及的知識比較廣，如材料力學、大學物理、線性代數、工程熱力學、高等數學等多學科的知識，再加上“流體力學”比較抽象，理解起來相當困難。在教學中“流體力學”這門課教師難教，學生難學。為了便于學生掌握流體力學的概念和基本原理，在講授流體力學知識時，筆者經常采用對比分析教學法，讓學生通過思考與對比增強所學知識的連貫性，提高學習效果。由于流體力學是力學的分支，因此力學的定律也適用流體力學，但流體的特性決定了流體力學在與固體力學有千絲萬縷聯系的同時，又有它獨有的一些特性。所以，筆者在授課時會讓學生先回憶相關的固體力學知識，再將固體力學定律引申到流體力學當中，讓學生輕松地理解和掌握流體力學中的概念和原理。例如在講授流體靜平衡微分方程這一章節時，筆者就會問學生：在理論力學中，如果物體處于平衡狀態應滿足什么樣的條件？學生很自然地想到要所有的合外力為零。然后筆者又會引導學生流體力學的研究對象為流體質點，而流體質點在空間上是很小的，需要對微元體建立平衡方程。換句話說就是微元體要保持平衡，其所受的合外力也需要為零，由此就可得到流體靜平衡微分方程。這樣靜平衡微分方程的物理意義就很直觀地展現在學生面前。除了將流體力學和固體力學進行對比分析外，筆者還會將流體力學中的一些概念通過列表的方式進行對比，讓學生了解這些概念的異同點。比如，筆者在講到流體運動學這一章節時講解兩種描述流體運動的方法，就給出了表1。學生借助表格一目了然地看到了拉格朗日法和歐拉法各自的特點。通過對比分析法不但有助于學生理解和掌握流體力學知識，還能讓學生將所學知識融會貫通，提高分析問題、解決問題的能力。
三、多層次多視角分析問題
現代教育觀念認為，高等教育應當融知識的傳授和能力的培養于一體。[4]為了適應個性化發展和高素質教育，培養學生創新能力，在引導他們熟練掌握基本分析方法的同時，還要教會學生多視角、多層次的分析問題和解決問題。為此，筆者除了講授基本方程、基本定理的推導，還會將問題進一步深化、演繹，將枯燥乏味的理論知識點進行歸納整合，建立學生的哲學思維觀。例如，在學習靜止流體對平面的總壓力這一節時要求學生能夠計算總壓力大小、方向和作用位置。講授首先從求解矩形水平面的總壓力入手，再延伸到求解矩形垂直面總壓力，再到求解矩形斜平面總壓力，最后求解任意平面的總壓力，如圖3所示。這種層層剝繭的講授讓學生不知不覺中掌握了求解總壓力的方法和技巧。逐層分析的方法教會了學生如何將一個復雜問題分解，然后再借助已有的知識進行求解，達到觸類旁通的效果。同時，為了讓學生更加深入、全面地了解平面所受的靜壓力，講授時又分別采用了解析法和壓力圖法進行求解。通過這一章節的學習，學生明白了解決許多工程問題可以從多個側面、多個視角分析，盡管采用的方法和理論不盡相同，但都可以獲得正確的結果，殊途同歸，增強了創新意識。
除了在教學過程中改變傳統的教學方法，構建多元化的課堂教學模式以外，為了提高教學效果，運用多媒體技術為基礎的立體化輔助教學手段也非常重要。隨著計算機技術的發展，工程實際圖片、動畫和視頻素材使各種教育信息的表達更加生動、直觀和多樣化，能很好地刺激學生的感官，激發學生學習的興趣，開闊學生的視野，可以收到純板書教學所無法達到的效果。因此，“流體力學”教學過程中對于難以理解的概念，如勢流與旋流、流線與跡線的概念、流場的演示、流態的判別和波的傳播、邊界層的形成等內容均利用計算機動畫給學生進行演示，起到了畫龍點睛的作用。
四、結束語
多元化課堂教學模式是一個先進的教學理念。本文提出的啟發式教學、對比分析和多視角教學模式將原本抽象的概念、復雜的理論推導直觀地展現在學生面前，讓學生在分析比較與思考中學會將固體力學遵循的原理定律融會貫通到流體力學中，尋求概念之間、知識點之間和章節之間內在的關聯性，舉一反三，把原本雜亂的概念形成清晰的知識體系。這種多元化的教學模式在很大程度上提高了學生的學習興趣和學習積極性，培養了學生分析、解決工程實際問題的能力，改善了教學效果。
參考文獻：
[1]王發輝，?？∮?，等.“流體力學”立體化教學體系的構建[J].中國電力教育，2009，（12）：102-103.
作者簡介：張莉（1973-），女，河南商丘人，上海電力學院能源與機械工程學院，教授；李永光（1957-），男，湖南長沙人，上海電力學院科研處處長，教授。（上海 200090）
基金項目：本文系上海電力學院研究生學位課程建設項目（項目編號：YKJ-2012004）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0086-02
2007年，上海電力學院（以下簡稱“我?！保崮芄こ潭墝W科首次招生，“高等流體力學”首次開課，授課人數20余人，隨后幾年間授課人數逐年增長。2012年我校動力工程與工程熱物理一級學科又增設了工程熱物理、動力機械及工程兩個二級學科，“高等流體力學”授課范圍擴大的同時，授課人數也增加到60余人。但是鑒于我校研究生數量較少、研究生培養歷史較短以及師資力量相對薄弱等方面的原因，課程教學的教材只能選用已有的教材。在組織教學內容的過程中發現，大多數教材普遍存在一些問題，如過于強調基本理論、對數學知識的要求偏高、工程應用方面涉獵很少，或者有些工程學科專業的相關研究生教材又往往缺乏理論深度，工程應用背景針對性強，有的強調高速氣動、有的強調水動葉柵流動、有的強調渦動力學等等。鑒于此，作為行業類非重點高校，在“高等流體力學”課程的教學中有必要結合我校電力特色進行教學內容和教學模式的研究和探討。
一、課程教材的調研
為了能更好地做好此次教學研究工作，課程組首先對高校相關研究生專業的“高等流體力學”教材進行了調研，分別對清華大學、西安交通大學、上海交通大學、浙江大學、東南大學、華中科技大學、華北電力大學、東北電力大學等國內若干所大學相關課程的教材及內容做了簡單分析。
從調研情況看，所有高校都對流體力學的基本理論很重視，主要教學內容均包括了流動的基本概念和基本方程、流體運動學、勢流理論、渦旋流動、理想流體流動、粘性流體流動等，目的是使研究生通過學習流體的運動規律，掌握研究流動的方法進而分析解決實際的工程流動問題。同時，各高校的教材和主要教學參考書還注重與自身學科研究方向的結合，課程的某些重點內容與培養方向相接軌，突出了自身的特色。通過調研發現，“高等流體力學”作為研究生學位課，其教學內容在注重理論基礎的同時，還必須要與自身的相關學科研究方向相結合，在注重通用理論的基礎上，形成自己的特色。
二、我校授課對象的情況分析
做好此次的教學研究工作，還必須對我校的授課對象有一個清楚的認識。目前，“高等流體力學”已列為本校工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程三個二級學科的研究生學位課程。盡管上述三個二級學科涉及能源、動力、機械等寬廣的工程領域，但結合我校的電力特色，這三個二級學科主要是為電力行業培養高級的專業人才，而在電力行業中流動現象多存在于流體機械、動力機械、換熱設備、容器、管道等部件，因此，在教學內容上應在透徹講解流體力學微分方程組的基礎上，注重聯系工程實際，偏重于講解流體在上述部件中的流動以及與這些部件間的相互作用。
研究生生源的實際情況也是教學過程中需要考慮的因素。到目前為止，我校共招收6屆研究生，通過向歷屆學生了解發現有以下情況存在：部分同學跨專業（如：數學專業、電力系統及其自動化專業、計算機與信息專業等）考入學校，本科階段沒有學習過“工程流體力學”課程；即使是研究生與本科專業背景相同的同學，他們也普遍認為”工程流體力學”較難，碩士入學考試時，大都不選考“工程流體力學”，這也使得他們可能在大三、甚至大二學完以后，再也沒有系統地梳理過流體力學知識。由于各高校專業方向的側重點不同，大部分同學對電力行業內的流體知識也不是特別了解；考入學校的學生多數為調劑生，入學成績整體不高。這些情況都表明，我校碩士研究生入學時的流體力學知識基礎相對比較薄弱，需要在授課過程中講授深層次新知識的同時，及時地對基礎知識進行回顧和提醒。
三、教學內容的組織
基于以上的調研和分析，課程組首先對教材進行了選取，對教學內容進行了組織。
1.教學目標的明確
“高等流體力學”是為工程熱物理、熱能工程以及動力機械與工程專業研究生設置的專業學位課程。根據專業人才培養的需要，結合長期本科教學的經驗，確定了課程的教學目標：通過對流體力學的基本概念、基本方程、理想不可壓縮流體的流動、粘性不可壓縮流體的流動、層流邊界層與紊流流動、理想可壓縮流體等內容的學習，深化學生對流體力學基本內容的理解，提高學生的理論水平，為相關專業課程的學習、課題的研究及論文的撰寫打好理論基礎。
2.教材的選用
“高等流體力學”是動力工程及工程熱物理學科的一門傳統課程，有很多課程教材可供選用。通過調研比較，西安交通大學有關電力生產的學科研究方向與我校的研究方向比較吻合，其在“動力工程及工程熱物理”一級學科中的學位課 “高等流體力學”選擇了西安交通大學出版社出版、張鳴遠等編著的《高等流體力學》一書作為教材，課程組通過對該書內容的分析，也一致認為張鳴遠等編著的《高等流體力學》比較適合我校側重于電力人才培養的需求，因此決定選用該書作為本?！案叩攘黧w力學”課程的教材。與此同時，將調研中搜尋到的各有特點的教材作為參考書目推薦給學生供他們參考使用。
3.教學內容的組織
在進行“高等流體力學”課程教學內容的組織時，結合我校研究生培養方案和學科建設，既照顧到經典流體力學的通用知識，又重視課程知識的針對性、行業應用的特殊性、學生學習的興趣以及與學校其他研究生課程的關聯性。課程內容的組織主要從以下幾個方面考慮：
（1）奠定扎實基礎?！案叩攘黧w力學”是一門系統性、邏輯性較強的課程，作為碩士研究生的學位課，在加深學生對流動所伴隨的物理現象的認識、概念的建立及規律分析的同時，還應努力加深學生學科知識分析和研究問題的基本思想和方法的理解和掌握，提高分析和解決流體力學問題的水平及能力。
（2）突出電力生產特色。針對我校研究生的專業背景和學科研究方向，強調本學科與電力生產流程和設備的結合，強化學生應用流體力學知識，認識并解決相關電力工程問題的能力。教學內容應注重理論與實踐相結合，保持基礎理論知識與工程應用知識的相對平衡。
（3）注重課程的關聯性和完整性。在關聯性方面，首先與本科階段的教學內容要有恰當的分工和銜接，其次要避免與其他相關課程之間缺乏銜接；在自身內容體系的完整性方面，既要注意到對數學知識回顧和補充的必要性，又要對工程中不常見的復雜流動概念的介紹有所兼顧。
考慮以上幾個方面，課程組將教學內容梳理成五部分，第一部分安排了“矢量運算分析”、“場論知識”的回顧以及曲線坐標、張量分析知識的補充；第二部分“流體力學的基本方程”主要介紹流體力學的基本概念，流體力學的控制方程組以及一些相關的重要定理；第三部分“理想不可壓縮流體的流動”介紹平面勢流，空間軸對稱勢流和理想流體中的旋渦運動，其中對平面勢流里的復位勢、疊加法、鏡像法和保角變換法做重點講解；第四部分“粘性不可壓縮流體的流動”中介紹納維―斯托克斯方程的精確解，小雷諾數流動，層流邊界層流動和紊流，其中對工程中應用較多的層流邊界層流動和紊流做重點講解；第五部分“理想可壓縮流體的流動”分別介紹一維流動和平面流動，其中對一維流動做重點講解。
四、教學模式的探討
學生的學習情況在不斷地發生變化，這就需要教師不斷根據實際情況，進行教學模式的探討，充分調動學生學習的主動性和積極性，使他們在有限的學習時間中學習好內容繁多的“流體力學”。
1.教學方法
“高等流體力學”是一門基礎課，基本概念和基礎理論部分內容較多，涉及的公式推導也比較多，傳統的“黑板板書”的教學手段對教學信息的處理和呈現都比較單一，造成學生對于傳熱學內容的理解和掌握有一定的難度。為此，課程組以教材為藍本編制了電子課件，教學中采用板書與多媒體相結合的教學模式，突出傳統板書中能夠清晰講解復雜理論推導的優點，充分利用多媒體教學信息量大、圖像清晰生動的特點。經過一段時間的嘗試，這種教學方法既達到了避免研究生在課堂上因長時間精力高度集中而產生疲勞的問題，又有利于他們理解并掌握復雜的流體力學基本理論的教學效果。
2.教學手段
盡管本課程以課堂講授教學方式為主，但要避免“填鴨式”的講授，要注重以啟發式講授為主的多種教學方法的綜合應用，提高課堂教學的趣味性，以提高學生學習興趣和主動性。課程組結合本科“工程流體力學”多年的教學經驗，在教學過程中注意做到幾個注重：注重物理概念與數學方法的有機結合，強調物理含義的數學表示以及數學內容的物理解釋；既注意嚴格的理論推導，又注意敘述的深入淺出；注重教學思路，教學方法，在引進概念介紹方法時，突出解決問題的思維方法及推理要點；注重從與教材不同的角度或思路來講述同一教材內容，以豐富學生思維和聯想能力；注重引導學生圍繞課程內容，發現問題、提出問題、解決問題，同時再結合課程組教師的科研積累，搜集并提煉出了大量與電力生產緊密關聯的工程案例，通過案例的討論和分析，增強學生學習理論知識的興趣，提升課堂教學的互動效果，增強學生運用理論知識分析并解決工程實際問題的能力。
3.輔助教學
僅僅通過課堂上對教材的學習是遠遠不夠的，還必須配套地做大量的習題，才能較好地使學生掌握具有理論性強、公式多、數理基礎要求高的“高等流體力學”課程?？紤]到我校研究生教學的特點，課程組根據教材的主要內容編寫了典型習題集。習題集力圖做到習題具有典型性，能夠對應教學內容的各個知識點，學生通過習題的練習，能有效地掌握教材中的基本知識。此外，習題集中的習題也盡可能地結合電力生產中的流動問題，幫助學生對專業關聯工程問題進行認識和思考，培養學生應用知識的能力。
4.課程考核
課程考核成績應該能夠較為客觀地反映學生對課程的整體學習情況。為了全面地反映學生的全程學習過程和最終的學習效果，課程組經討論明確了課程的總評成績由平時成績和期末考試成績綜合評定得出，平時成績與期末考試成績的分配比例是2∶8。平時成績包含作業、考勤、課堂表現等幾部分。期末考試采用筆試形式，考試試卷從建立的試卷庫中隨機抽取。
期末考試是課程考核的重頭戲，為了提高學生的學習積極性，同時也為了增強教師的工作責任心，實行考、教分離是一個較好的督促辦法。為此，2012年課程組根據課程的教學要求組織編寫了試卷庫。試卷庫中的試題符合教學大綱的要求，內容豐富、形式多樣、題型一致，試題表述清楚，要求明確，無偏題、怪題，難易得當，考核的知識點覆蓋面寬，能考核學生掌握知識以及應用知識進行綜合分析能力的情況。此次編寫的試卷庫共包含試卷6份，至少夠三年使用，隨著試卷庫的使用，課程組還擬將對試卷庫進行不斷擴充。
五、結束語
“高等流體力學”的日常教學工作一個任重而道遠，為了適應高等流體力學服務于日新月異的學科發展的需求，提高該學位課程的教學效果，更好地為本校研究生人才培養服務，課程組將把教學研究工作不斷地持續進行下去，搜集最新最前沿的相關信息以補充教學內容，探討教學模式以提高教學效果，及時對習題庫和試卷題庫進行更新。相信只要教師多花一點時間，多動一點腦筋，多找一些教育學生的切入點，因材施教，一定能取得好的教育效果。
參考文獻：
[1]張鳴遠.高等流體力學[M].西安：西安交通大學出版社，2006.
[2]董守平.高等流體力學[M].東營：中國石油大學出版社，2006.
[3]王獻孚.高等流體力學[M].武漢：華中科技大學出版社，2006.
[4]王松嶺.高等流體力學[M].北京：中國電力出版社，2011.
作者簡介：宿程遠（1981-），男，河北晉州人，廣西師范大學環境與資源學院，講師；黃智（1972-），男，壯族，廣西桂林人，廣西師范大學環境與資源學院，教授。（廣西 桂林 541004）
基金項目：本文系新世紀廣西高等教育教改工程項目（項目編號：2011JGB018）的研究成果。
中圖分類號：G642.1?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）34-0088-02
“流體力學”是環境工程專業一門重要的專業基礎課程。其主要任務是通過各教學環節運用各種教學手段和方法，使學生掌握流體運動的基本概念、基本原理、基本計算方法；培養學生分析、解決問題的能力和實驗技能，為學生學習后繼課程、從事工程技術工作和科學研究以及開拓新技術領域打下堅實的基礎。該課程具有較強的理論性和工程實際意義，具有理論不易掌握、概念和方程較多、對學生高等數學和物理知識要求較高等特點。在實際教學過程中，如果只借助于書本、教師的語言和板書這些方法難以實現良好的教學效果，學生也會因枯燥的理論及公式推導而產生厭學的現象。因此，本文提出了基于“情·知·感”理論的“流體力學”多媒體課件的制作與開發。
一、設計理念
本課題以“情·知·感”為支撐，以認知學習理論、建構主義學習理論、人本主義學習理論等學習理論為指導，將身邊問題、工程實例、教學科研成果等有機的融入到“流體力學”多媒體課件的制作和開發過程中，同時注意“流體力學”多媒體課件和實驗教學的有機結合，重視“流體力學”多媒體課件制作的簡約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學”教學提供了先進的手段，為加強學生的自主學習提供了現實可能，可以充分發揮學生學習的主動性，培養學生“樂學”、“會學”的能力；[1，2]同時向學生展示教學情境，使學生“聞其生、見其形、入其境”，更快、更準、更深地把握“流體力學”教學的重點和難點。
二、實施措施
1.“情”——以多種學習理論為指導
在設計制作“流體力學”多媒體課件時，充分運用多種學習理論為指導，制作出既適合學生自主學習，也適合“流體力學”課堂教學使用的多媒體課件。[3]
（1）基于認知學習理論的觀點，組織“流體力學”多媒體課件內容與目錄導航設計。制作“流體力學”多媒體課件時，將流體力學基本教學內容劃分為四個模塊：流體的物理性質及分析方法、流體靜力學、流體運動學和流體動力學。這種結構以圖示的方式在課件中顯示，使學生對課件內容形成清晰的概念，養成“流體力學”課程的思維圖式。學習流體力學的關鍵是理解和掌握核心的基本的概念、原理、態度和方法，抓住它們之間的聯系，形成一個有聯系的整體。如在講解等壓面時，可以將等壓面的基本概念、特征及應用緊密聯系在一起，形成一個有機的整體，以加深學生的認識。
（2）基于建構主義學習理論的觀點，在設計課件時，提供豐富的多媒體情境資源以支持學生的學習。在制作與開發“流體力學”多媒體課件時，將北京奧運會“水立方”水面擾動時產生的阻力情況、中央電視臺記錄片《水問》以及“神舟七號”飛船的資料等，以優美的文字、活靈活現的畫面、動聽的聲音進行展示，能使教師輕松地授課、學生愉快地學習。而且能夠將教學重點和難點化難為易，向學生展示教學情境、提供豐富感知、激發形象思維，使學生聞其聲、見其形、入其境，讓學生更快、更準、更深地把握教學的重點和難點，能夠起到很好的教學效果。
（3）基于人本主義學習理論，設計與表達流體力學知識的價值與文化。人本主義學習理論重視學生學習時的情感需求，主張教育的目的不只限于教授學生知識或謀生技能，更重要的是針對學生的情感需求，從而培養其健全的人格。[3]在“流體力學”多媒體課件制作中，增加其人文色彩、文化意味，以適時地向學生傳達人生哲理，開啟他們的心智。在緒論部分，可用古代的詩詞引出學生對流水的思索，“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅”，“問君能有幾多愁，恰似一江春水向東流”，“抽刀斷水水更流，舉杯消愁愁更愁”；在講授虹吸原理時，可向學生講述宋代蘇軾《東坡志林》卷四中，四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面的故事等，這樣我們的課堂教學就被賦予了靈氣。
（4）基于行為主義學習理論的觀點，在課件中設計練習模塊。在“流體力學”多媒體課件中設計練習模塊，以提供覆蓋重要知識點的習題及反饋。讓學生的學習有了一個循序漸進的過程，給學生留有思考余地。同時也突出了“流體力學”課件的交互性，將更能促進學生的橫向思維，延長課件的生命周期；同時設計了部分流體力學的英語題目，實現了雙語教學理念的滲透。
2.“知”——以“三引入”與“一結合”為指導
為了結合課程內容有效地實施素質教育，培養學生的興趣，激發學生的思維與創造力，在“流體力學”多媒體課件制作中強調“三引入”與“一結合”，以突出“流體力學”教學的寬泛性、時代性和應用性。[4]
（1）將身邊問題引入多媒體課件。在“流體力學”多媒體課件制作時，結合具體課程內容，設計具有新穎、獨特、能夠牢牢抓住學生注意力的問題，力爭做到在每一章的“流體力學”課件開講前都提出一個問題，啟發學生的思維，避免平鋪直敘地講授。同時在教學中注意收集身邊有趣的流體力學問題，比如一滴牛奶的流體力學問題，讓學生認識到其實流體力學離我們并不遙遠。
（2）將工程實例引入多媒體課件。為了將所學的理論與實際相結合，擴大學生的知識面，增加學生的學習興趣，增強學生運用流體力學知識解決問題的能力，可將工程實例引入多媒體課件。如在講授液體作用在平面上的總靜壓力和恒定總流動量方程時，補充三峽水壩的視頻，讓學生對恒定總流動量方程有更為深刻和直觀的認識。
（3）將教學科研成果引入多媒體課件。在多媒體課件制作時，適時地介紹一些教師的研究成果以及正在開展研究的工作，一方面可以調節課堂教學氣氛，另一方面也會極大地提高學生學好課程的積極性，讓學生對當前相關學科的熱點問題有一定的了解，從而引發學生的思考，激起他們對科研的濃厚興趣。正如張愛玲所說“出名要趁早”，對于學生科研素質的培養，也要趁早。
（4）注意多媒體課件和實驗教學的有機結合。實驗教學是學習流體力學不可缺少的重要環節，貫穿于課程始終。采用多媒體方式如錄像、Flas等增加演示性實驗，既豐富了實驗內容、擴展了學生視野，又可達到意想不到的教學效果。特別是在講解流體力學最重要的“伯努利方程”時，除了傳統的公式推導之外，可輔以實驗、Flash等多種教學手段，從而實現教學重點與難點的突破。
3.“感”——以美學理論為指導
教學是一種藝術，課件也應是教學與藝術的完美結合。要實現“流體力學”多媒體課件中科學性和藝術性的和諧統一，關鍵在于設計中美學的運用。[5]
（1）“流體力學”課件制作的簡約美?！傲黧w力學”多媒體課件開發時，背景畫面的設計要做到：簡單大方，清新淡雅，不能分散學生的注意力；同時“流體力學”多媒體課件的文字內容應言簡意賅，簡明扼要。
（2）“流體力學”課件制作的和諧美。首先背景圖片應服務于課件內容，不能喧賓奪主，在色調處理上應保持統一性，不出現突躍；其次應根據各種字體的表現力，選擇一種與課件內容相和諧的字體；再次應選擇與背景色協調的文字顏色；最后應注意文字經投影儀投影后的效果。
（3）“流體力學”課件制作的立體美。圖像所表現的內容應圍繞課件內容展開，通俗易懂，可將水利工程、航天工程等工程圖面以及身邊的流體力學圖面有機的穿插到多媒體課件中，簡潔明快地使學生認識、理解和掌握主題。首先動畫設計在構圖上要做到布局合理，造型優美，以求達到最佳的視覺效果。其次動畫構圖要形象且具有鮮明的直觀效果，并符合學生的視覺規律，如在雷諾實驗、伯努利方程的講述中，應合理運用動畫技巧，以擴大課件的表現力。
三、結語
以“情·知·感”為支撐，以認知學習理論、建構主義學習理論、人本主義學習理論等學習理論為指導，將身邊問題、工程實例、教學科研成果等有機的融入到“流體力學”多媒體課件的制作和開發過程中，同時應注意“流體力學”多媒體課件和實驗教學的有機結合，重視“流體力學”多媒體課件制作的簡約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學”教學提供了較為先進的手段，為加強學生的自主學習提供了現實可能，將充分發揮學生學習的主動性，培養學生“樂學”、“會學”的能力；同時向學生展示教學情境，提供豐富感知、激發形象思維，以促進“流體力學”教學。
參考文獻：
[1]張婷婷.情·知教學理論指導下的網絡課程之情感設計[J].現代教育技術，2008，18（10）：47-51.
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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0225-02
一、前言
我校的學生培養定位是：“立足內蒙古，面向全國，服務國家基礎工業和地方經濟建設，培養崗位適應性強、工作作風踏實的應用型人才”[1]。
建筑環境與能源應用工程專業的培養目標是：“適應社會主義現代化建設需要，德智體全面發展，基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、具有創新意識和工程實施能力的建筑環境與能源應用工程專業應用型高級技術人才”。畢業生能夠從事工業與民用建筑室內環境與暖通空調、通風除塵、采暖供熱、燃氣供應、建筑給排水等公共設施系統、建筑熱能供應系統的設計、安裝、調試、運行、管理以及建筑自動化系統的方案制訂，并具有初步的應用研究與開發能力，能夠在設計研究院、建筑工程單位、物業管理公司及相關的科研、生產和教學等單位從事技術與管理工作。
《流體力學》是建筑環境與能源應用工程專業的一門主要技術基礎課，也是我校重點建設課程之一，是該專業工程技術人員必須掌握的知識。同時，該課程也是我校環境工程、熱能與動力工程、礦物加工工程、采礦工程、機械設計與自動化等工程專業必須開設的課程。通過本課程的學習，學生應掌握流體力學的基本概念、基本理論以及水力計算的基本方法。流體力學實驗是流體力學課程的重要組成部分，流體力學實驗是發展流體力學理論，驗證流體力學假說，理解流體力學現象，解決流體力學工程問題的一個重要手段，該課程實驗教學質量的好壞影響到學生對知識的了解和掌握，以及動手實踐能力的培養，甚至影響到他們就業后對專業知識的靈活運用。
二、當前實驗教學存在的問題
1.實驗教學現狀。流體力學實驗是《流體力學》課程的重要環節。實驗基本目的要求是：使學生觀測流動現象，驗證所學理論，掌握實驗的方法和操作技能，訓練學生整理實驗資料、編寫實驗報告的能力，培養學生嚴格的科學作風。目前我?！读黧w力學》課程開設的主要實驗項目有：雷諾實驗、伯努利方程驗證實驗、圓形管道沿程阻力實驗、圓形管道局部阻力實驗、一元流動量方程驗證實驗、氣體紊流射流實驗等[2]，全部是傳統的驗證型實驗，由于實驗室房間、實驗器材、指導教師人數等方面的條件有限，綜合型、設計型實驗不能開出。不同專業、不同學時的《流體力學》課程的學生進行完全相同的實驗。在實驗課堂上，實驗指導教師從實驗原理、實驗目的、實驗儀器設備、實驗操作步驟、實驗注意事項、實驗報告格式要求等方面進行講解，之后學生分組進行實驗操作，觀察實驗現象，采集實驗數據，出現問題在指導教師的指導下進行處理，教師根據實驗報告的書寫完成情況和質量來評定成績。雖然實驗項目開設的比較全面，基本覆蓋了課程的主要內容，也有利于增進學生對理論知識的理解，但沒有激發學生的積極性，學生做實驗的主動性和熱情沒有體現出來，只是被動的完成了實驗教學過程，不能培養學生的創新性。
2.實驗教學效果。近年來伴隨著我國教育體制的改革發展和招生規模的擴大，給學校的發展帶來了機遇，使學校的發展取得了長足的進步，但不可回避的是學生質量在不同程度上有所下降，基礎知識不很扎實，給后續教學工作帶來了困難，也是擺在全校師生面前的難題。另外還有相當一部分學生是通過調劑專業而來的，不是他們所鐘情和喜愛的專業，因此，學習積極性也不高，疲于應付，學習目的不明確，態度不很認真，缺乏學習的熱情和動力，只求考試及格過關了事，流體力學實驗課的學習也是如此。
近年來，學校也做了很大努力，在改善實驗條件方面投入不少，但由于學生人數眾多，實驗儀器設備臺套數較少，實驗小組人數偏多，親自動手操作的次數不是很多，感性認識不夠，盡管實驗指導教師想盡一切辦法，盡可能多的創造機會，但收效甚微，實驗效果不理想，有的甚至連最基本的測試儀器，如畢托管的工作原理、使用及注意事項等都不清楚。另一方面，由于小組人數多，實驗測試數據相同，實驗報告抄襲現象嚴重，沒有進行數據的處理、分析、結果的討論，因此對實驗的感悟不深，對所學理論知識的理解、體會起不到作用，同時給實驗成績的考核帶來了不便。
三、課程實驗教學改革內容
1.實驗課的地位。實驗是《流體力學》課程非常重要的組成部分，但是在教學實踐中，往往更多強調的是理論的重要性，而忽視了實驗對流體力學理論學習的幫助。因此要充分重視流體力學實驗的地位，實驗在流體力學教學中和理論課具有同樣的重要作用，流體力學實驗是驗證理論、數值計算結果的唯一途徑，是學生獲得流體力學感性知識的主要方法，有利于學生對抽象知識的深入理解，促進學生進一步思考，培養他們的擴散思維，調動他們學習的積極性。另外，要樹立重視實驗教學、熱情服務學生的觀念。首先要重視實驗室建設，無論從政策傾斜還是人力、物力以及資金投入等方面都予以高度重視；其次要尊重實驗教師的地位和實驗教師的勞動，吸引具有一定操作技能和設計構思能力的教師充實到實驗教師隊伍中。
2.優化實驗教學內容?！读黧w力學》是建筑環境與能源應用工程專業的技術基礎課，其內容貫穿了建筑環境與能源應用工程專業的所有領域，如采暖供熱中的熱媒介質（水）的流動，空調工程中空氣、冷凍水、冷凝水的流動，通風除塵中空氣以及粉塵粒子的流動，鍋爐中的煙氣、水、蒸汽、粉塵粒子的流動等，所有這些流動的參數測試分析類似于流體力學實驗，因此流體力學實驗應該與工程實踐緊密結合。而目前《流體力學》課程開設的實驗全部是傳統的驗證型實驗，也是非常經典基礎的實驗，雖然實驗項目開設的比較全面，基本覆蓋了課程的主要內容，也有利于增進學生對理論知識的理解，但是，和專業工程實踐脫節，聯系不密切，學生學習的興趣和積極性不高[3，4]。
在完成傳統經典基礎驗證型實驗的之后，指導組織學生自行完成一次設計研究型實驗，把原有單一的實驗內容組合到新的設計實驗中，如具有一定規模的管網設計實驗，并對設計管網系統進行運行調試，分別測定不同工況下的運行參數，如流量、流速、壓力等，這樣既把流體力學知識和專業課的知識結合在了一起，由于是按照自己的意愿設計的實驗，因而增加了學生的學習興趣，又提高了學生的操作運行技能，同時，在解決出現問題的過程中，使學生學到的知識得到了綜合應用。因此筆者以為，傳統經典基礎驗證型實驗固然重要，可以使學生所學知識得到加深鞏固和理解，綜合型設計性實驗則是對學生綜合能力得到鍛煉和提高的有效途徑。在實驗教學過程中，優化現有實驗資源，在完成傳統經典驗證型實驗的同時，加強了設計性實驗的開出。
3.教學手段與方法。為了達到應有的實驗教學效果，在實驗教學過程中，要打破傳統的實驗指導教師講解學生聽的模式，指導教師與實驗學生采取互動的形式，共同探討實驗的目的、意義、背景、對應知識點以及和相關知識的聯系、完成實驗測定的技術路線等，使學生處于主體地位，積極參與，主動進行。方法可以靈活多樣，教學手段可輔助以教學錄像、多媒體等，對于實驗過程中出現的問題應讓學生互相討論，從中獲得答案，指導教師予以補充。實驗成績的考核不拘泥于實驗報告，應根據學生對實驗目的意義的感悟、對知識聯系的理解、實驗動手操作、問題分析討論、實驗報告質量等綜合評價[3，4]。
四、結語
《流體力學》是建筑環境與能源應用工程專業的一門主要技術基礎課，也是我校重點建設課程之一，同時也是環境工程、熱能與動力工程等專業必須開設的課程。流體力學實驗是該課程非常重要的組成部分，實驗不僅可以提高學生的學習興趣，還可以有意識的培養學生觀察事物的能力、分析解決問題的能力和相互協調合作的能力。因此要轉變觀念，重視流體力學實驗教學，整合流體力學實驗資源，進一步補充完善實驗教學內容，改革流體力學實驗教學方法和手段，不斷研究流體力學實驗發展趨勢，不僅要使學生完成經典基礎的實驗項目，更重要的是要放手讓學生開發設計型、研究型實驗，突出學生的主體性，提高學生學習的主動性和創新性，使每一個完成流體力學實驗的學生從中得到鍛煉和提高，為培養綜合型建筑環境與能源應用工程專業人才奠定扎實的基礎。
參考文獻：
[1]內蒙古科技大學教務處組.內蒙古科技大學本科專業培養方案（2014版）[Z].
當前，在“綠色發展理念”深入人心的時代背景下，農林類高校迎來了很好的歷史發展機遇;同時社會和企業對農林類專業人才的需求更加重視質量，對人才的知識深度、廣度和對專業基礎課、專業特色課核心知識的實踐運用能力，均提出了更高要求。提高機械設計制造及其自動化專業學生林業裝備系統總體及其子系統技術的掌握程度，拓展學生在林業裝備系統上運用專業基礎課、專業特色課中核心知識的科研能力，是農林類高教工作者面臨的共同課題［4］。
1課程教學剖析
1．1課程內容
“熱工基礎及流體力學”這門課程是機械設計制造及其自動化專業的一門綜合性專業基礎課，是后續液壓與氣體傳動、泵與風機、林業機械等專業及特色專業課的重要基礎。課程目標包括:掌握工質的熱力學性質、熱力學第一定律、第二定律、熱工轉換的規律和理想氣體的熱力學過程，學會基本的理論分析與計算方法;通過對熱量傳遞的三種基本方式、導熱基本理論、對流換熱基本規律、黑體輻射基本定律等內容的學習，使學生具備對基本的傳熱學問題進行分析和總結的能力;掌握流體的主要物理性質和流體靜力學的基本理論知識，學會流體上的作用力分析，能夠推導流體動力學方程的連續性方程和伯努利方程，針對黏性流體，能對管內流動狀態進行判斷;能夠對“傳熱學”“工程流體力學”的實驗結果進行分析和解釋，通過實驗數據綜合分析工程中的現象及問題，并得到合理有效的結論?？傮w來看，本課程講授內容包括工程熱力學、傳熱學以及工程流體力學三大板塊的內容，是在高等數學、大學物理、理論力學、材料力學的基礎上進行深化學習，拓展到實際的工程問題，所以本課程不僅理論性強，而且工程應用性也很強;與機械設計制造及其自動化專業其他課程相比，該課程涵蓋了本應三門獨立開設的課程內容，知識難點聚集、微積分公式眾多、三大知識板塊思維跨度大、學生融會貫通掌握難。但是，學生對課程內容的掌握程度直接影響后續專業特色課程的學習情況。
1．2教學思路
目前，本課程總學時為48學時，理論授課42學時，實驗授課6學時。三大板塊的教學內容多，理論授課課時較少，矛盾突出:(1)學生由固體學科切換到流體學科的學習需要較長適應期;(2)課程中較多章節內容抽象，且涉及大量公式推導及專業的概念鋪墊，加之為了跟上教學進度教學內容更新較快，學生普遍反映課程難度較大;(3)教學內容和后續專業及特色專業課內容銜接性不夠緊密;(4)從內容的充實性和課程的結構上來看，“熱工基礎及流體力學”這門課程的教學內容已經滿足要求，但是對接林業機械領域最新技術，強化學生創新思維方面，當前的課程建構仍無能為力;(5)由于本課程的學習不涉及具體的機械裝備系統，使得同學們對本課程在專業中的地位認知不足，學習積極性欠佳，這些現狀使得提升教學效果難度較大。針對上述課程特點及教學現狀，結合農林類高?！皺C械設計制造及其自動化”專業的實際情況，制定了如下教學思路:(1)授課時，使學生從機電系統、固體力學等學科的思維中切換出來，將空間觀測法跟同學們探討透徹，基于空間觀測法開展“熱工基礎及流體力學”的課程教學。(2)在教學大綱中刪除過于抽象、應用面較窄的教學內容，深入講解與后續“液壓與氣體傳動”“泵與風機”“林業機械”等課程關聯度較深的內容，為專業及特色專業課的學習做好扎實鋪墊。(3)結合在林業機械領域與“熱工基礎及流體力學”緊密關聯的科研經歷，探索寓教學于科研、科研反哺教學的授課模式，強化同學們對“熱工基礎及流體力學”在“機械設計制造及其自動化”專業里占有重要地位的基礎認知，顯著提升同門們自愿學習、自主學習的熱情。(4)注重思維方式、終身學習意識的培養。教學過程中注重切入問題角度的講解，使得同學們在明白問題的同時更養成學習思考問題方法的習慣;從固體學科到流體學科是一個較大的跨越，在跨越的過程中，使同學們樹立終身學習意識，為以后培養同學們提出、解決林業機械領域學科前沿性、熱點性問題的能力打下堅實基礎。
2課程構建探討
在“碳達峰、碳中和”的硬性發展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發展理念加速推進的浪潮之下，農林高?！皺C械設計制造及其自動化”專業的畢業生在高等教育系統中的地位不斷提升，所以基礎專業課程構建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎專業課課程構建要體現基礎知識的深度和廣度;另一方面，內容要很好銜接并服務于核心專業課、特色專業課，為學生后期畢業設計、研究生科研深造做好鋪墊。
2．1課程內容深度銜接核心專業課
“林業機械”是南京林業大學“機械設計制造及其自動化”專業的核心專業課，內容涵蓋林業動力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護、防火、采伐、采摘、智能化等機械。其中，和“熱工基礎及流體力學”專業基礎課相關的包括動力、清理、保護、采摘等板塊。林業動力機械(包括泵、風機)涉及“工程熱力學”中熱能和機械能之間的轉化問題，同時也涉及“工程流體力學中”可壓縮混合氣體壓強、溫度變化和裝置的動力匹配問題;林業清理機械涉及“工程流體力學中”不可壓液態水在管道內部的流動，在霧化器內的流態分布、出口后霧化粒徑分布等復雜多相流問題，如圖1所示;林業保護機械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學中”可壓縮流體空氣的外部流動及耦合風場、霧滴的多相流動問題，如圖2所示;林業采摘機械中，基于負壓的采摘系統涉及可壓縮流體空氣的管內流動問題。從銜接核心專業課的角度來看，一方面，農林類高?！盁峁せA及流體力學”這門專業基礎課程應該深耕“工程熱力學”和“工程流體力學”，而“工程流體力學”應該是重點中的重點;另一方面，也好兼顧課程內容的完整性，“傳熱學”也要適度調整。
2．2匹配三大板塊關系，優化課程結構
建議協調、平衡三大板塊的課時占比，同時明晰課程內容的內在邏輯關系，在此基礎上進一步優化課程結構。在“工程熱力學”(熱能的間接應用)板塊中，我們將實現熱力學能向機械能轉化的媒介稱之為“工質”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學第一定律、熱力學第二定律、工質熱力學性質及理想氣體的熱力過程等課程內容和專業核心課程林業機械吻合度較好?！肮こ塘黧w力學”中，對流體的終結性定義是“抓不起來的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學、流體運動學、流體動力學及黏性流體等課程內容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質及研究重點相差甚遠，“氣體”這種流體相關課程內容的缺失為后續專業核心課程的學習帶來很大知識結構缺陷。“傳熱學”(熱能的直接應用)中，對導熱、對流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應用等課程內容做了比較詳細的講解，但是后續專業核心課程對傳熱學中的知識需求很少，僅僅在脈動燃燒技術這一研究領域有所涉及?？傮w來看，不管是“工程熱力學”中的“工質”，還是“工程流體力學”中的“氣體”，再或者“對流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數”，也是和林業機械這一專業核心課程相關的“最大公約數”。鑒于此，“工程熱力學”教學內容總體上可以維持不變，部分章節可以簡化，不重要的知識點減少不必要的推導，側重理論、公式概念的理解和應用，這樣可省出一部分課時?？傉n時不變的情況下可以合理縮減“傳熱學”的課時，對輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學的試驗研究中也有重要應用，可以在這里對相似準則進行深入講解，省出較多課時。將“工程流體力學”放在最突出的位置，省出來的課時分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動力學中“擾動在外空間流場中的傳播”及“管內氣體的流動”等內容，以匹配林業機械核心專業課。
2．3樹立自主學習、終身學習意識
目前，流體力學板塊中關于可壓縮流體的課程內容匱乏，教學中會鼓勵同學們在MOOC上尋找優秀資源進行線上學習，使同學們樹立自主學習意識。通過工程流體力學板塊，我們在體力學的范疇內將研究運動的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個顯著的改變，也是重要的進步，通過這一步，有助于培養同學們的終身學習意識。
一、流體力學課程特點
流體力學是水利工程、環境工程、給水排水等專業的一門學科基礎必選課，與后續專業課聯系緊密。如對于給排水專業來說，后續的水泵與水泵站、建筑給排水等課程的學習都需要用到流體力學方面的知識。流體力學具有較強的理論性和實踐性，該課程理論抽象，理論公式推導和基本概念比較多，學生需要在掌握基本概念及理論公式推導的基礎上，清楚了解公式的應用限制條件，才能靈活運用所學知識來解決實際問題。另外，實驗是流體力學課程的一個重要環節，與所學理論知識緊密相關，是驗證理論、數值計算結果的重要途徑，是學生獲得感性認識的主要手段，對于培養學生的實際動手能力，加強對所學理論知識的掌握方面起著重要作用。根據筆者多年的教學經驗，目前，在流體力學課程的教學過程中存在著一些問題：課堂例題和課后習題與工程實際脫節，理論與實際聯系不夠緊密，學生對所學知識在實際工程的應用不甚了解，只會機械照搬公式解題；教師主要采用課堂灌輸、學生被動接受的教學模式，與學生的互動比較少；所開設的實驗多為驗證型和演示型實驗，學生自己設計實驗并加以驗證的機會甚少，不利于學生思考問題、分析問題和解決問題能力的培養，更不利于學生解決實際工程問題能力的培養。因此，流體力學課程教學需要采用多元化教學模式、加強理論與實際的聯系、對實驗教學環節進行改革，以取得較好的教學效果。
二、教學方法探討
（一）理論教學方法探討
1.重視緒論的作用。
緒論對于講好一門課是非常重要的。通過對緒論的學習，學生可了解本課程涉及的主要內容，在學科領域中的地位，發展歷史、現狀及發展方向，與后續專業課程的聯系，在社會經濟發展中的地位與作用等。通過對緒論的學習，可以讓學生了解學習本學科的意義、目的及重要性，激發學生對該門課程的學習興趣，安排好學習計劃，為學好該門課做好充足的準備。
2.采用啟發式教學手段。
現代教學論中的啟發式教學思想的特點是：強調學生是學習的主體，教師要調動學生的學習積極性，實現教師主導作用與學生積極性相結合；強調學生智力的充分發展，實現系統知識的學習與智力的充分發展相結合；強調激發學生內在的學習動力，實現內在動力與學習的責任感相結合；強調理論與實踐聯系，實現書本知識與直接經驗相結合[1]。因此，將啟發式教學思想應用于流體力學課程教學，把學生放于主體地位，可充分調動學生的學習積極性，提高學生對本門課的興趣，增強學習效果；教學中通過理論與實踐的緊密聯系，便于將理論知識應用到工程實踐中，要使學生對知識的掌握更加靈活牢固，并為以后課程的學習及工作打下堅實基礎。
（1）采用對比法。授課時，將相近或相反的定義、概念進行對比，加強學生對概念的理解和掌握。如講解流線和跡線、恒定流和均勻流、層流和紊流等概念時，采用比較法授課，避免學生對學習內容的混淆。另外，還可將新舊知識進行對比，使學生在復習舊知識的同時，加深對新知識的掌握。如在講動量方程時，可將動量方程與能量方程的應用前提條件、所能解決的問題進行比較，從而加深學生對這兩大基本方程的理解和掌握。
（2）采用聯系法。在講概念之前，先引入實例。如在講卡門渦街概念之前，先介紹電線在風中發出聲響的原因；通過介紹汽車外形設計，講解繞流阻力的問題；在講表面張力的時候，聯系露珠是球形的現象；在講毛細現象的時候，聯系當毛巾部分浸在水中時，未浸在水中的部分也會變濕的生活現象。通過對這些與生活緊密相關的流體力學問題的思考，使學生的學習興趣大為增加，并且要加深對所學知識的理解和掌握。另外，還可聯系新舊知識，如有壓管流的水力計算其實就是能量方程在實際工程中的應用，同時聯系后續的專業課學習和日后所從事的工作，引導學生對所學知識溫故知新，達到融會貫通的效能。
（3）采用“問題式”教學法。在授課過程中，針對某些易混淆、易理解錯誤的知識點和難點，適當地提出一些誘導性問題，以提出問題、分析問題、解決問題為線索，達到學生掌握知識的目的。有些問題先提出來，留出適當時間，再讓學生回答；有些問題提出來為引起同學注意，教師可自問自答。如在推導作用在平面壁上靜水總壓力公式時，公式得出后，可向學生提問“公式推導過程中所涉及的水深h和y值是否相同，若不同，它們之間有何關系”，讓學生回答，以加深學生對公式中各項符號的理解，避免應用公式時混淆出錯；在講液體作用在曲面上的靜水總壓力時，先提出問題“能否用液體作用在平面上的靜水總壓力的求解方法來求解”，然后分析曲面和平面所受壓力的不同點，最后得出液體作用在曲面上的靜水總壓力的求解方法。
3.充分利用現代多媒體教學手段。
在教學過程中，采用板書和現代多媒體技術相結合的方式，充分利用現代多媒體教學手段，將聲音、圖形和動畫等與授課知識靈活結合，提高學生的注意力和學習興趣。教師可以在講授偏重于推導過程的內容時采用傳統授課方式，而講授需要直觀形象的內容時采用多媒體教學方法。如在講局部損失時，通過流體力學模型局部障礙處漩渦的形成演示，加深學生對造成局部水頭損失影響因素的理解；在講壓力體和靜水壓強分布圖繪制時，利用多媒體演示圖形的疊加、抵消過程，使學生一目了然，起到事半功倍的效果。
4.加強理論與實際的聯系。
由于學生缺乏對實際工程的感性認識，對抽象的理論在理解上有一些困難，因此在講課時要加強所講授的理論知識與工程實際的聯系。例如，在講流線時，可讓學生在實驗室觀看流體力學模型的水流現象，或做成動畫演示，使學生對實際的水流現象有直觀的認識，從而加深對流線概念的理解；對工程中常用到的流體力學知識，如能量方程，應在推導及應用條件等方面深入講解，并舉例講解該方程在實際工程中能解決的問題，如在城市給水管網中管道埋深確定方面的應用等，加強學生對該方程的理解，做到靈活運用，增強學生解決實際工程問題的能力。在授課時，還應盡量將流體力學的有關知識與后續專業課相結合，使教學內容更加充實，并可激發學生的學習興趣，提高學習效果。如將有壓管道的水力計算與后續課程給水管道的設計相結合；將無壓管道的水力計算與排水管道的設計相結合；將水頭損失計算與建筑給水系統中水箱的設置高度、水泵揚程選擇等相結合。
5.重視課堂習題和課后作業。
流體力學課程中的理論公式和概念比較多，為加強學生對基本概念的掌握，熟練運用理論公式解決問題，要重視課堂習題和課后作業對知識鞏固的作用。教師在講完理論知識后，應選擇有代表性的例題，通過對典型例題的剖析，啟發學生舉一反三，達到靈活掌握所學知識的目的。另外，通過適量的課堂習題檢查，鞏固學生對知識的掌握程度，給學生提供課堂討論的機會，加強對學生思維的鍛煉。給學生布置適量的課后作業也非常重要。通過課后作業，可促使學生復習學過的知識，加深對所學知識的掌握。另外，教師通過對作業的批改，發現學生學習過程中存在的弱點和不足，再加以重點講解，從而在教學過程中可做到有的放矢，增強教學效果。
（二）實驗教學方法探討
流體力學課程具有很強的實踐性，其實驗教學效果對整個課程體系產生著直接的影響。實驗教學可以彌補理論教學的不足，增強學生對基本知識的理解和掌握，如雷諾實驗的演示，可加深學生對層流和紊流概念的理解。另外，實驗教學還可培養學生分析問題、解決問題的能力及創新能力。目前流體力學實驗內容多為驗證型和演示型實驗，綜合創新性實驗很少，基本上是學生按照實驗指導書的實驗步驟，一步一步做，而不是自己動腦設計并加以驗證，這樣就無法培養學生分析問題和解決問題的能力。為更好的培養學生的實驗操作能力，應多開設一些綜合創新性實驗，由學生自己提出問題、設計實驗步驟、實驗操作、整理實驗成果、得出結論。學生在自主完成實驗的全部環節時，能夠將課堂上所學的理論知識和學過的實驗技能有機地結合起來，動手能力、分析解決問題的能力均得到綜合訓練。另外，在條件允許的情況下，實驗室可全天開放，學生可根據自己的時間安排完成實驗任務，教師負責答疑。學生的實驗成績應由實驗操作和實驗報告綜合得出，以一定比例計入本門課的總成績。這樣可激勵學生對實驗的重視，調動其積極性。
三、結語
在流體力學課程的教學過程中，應充分利用啟發式教學和現代化教學手段，加強與工程實際的聯系，改革實驗教學方法，從而激發學生的學習興趣，增強學生的動手實踐能力和思維能力，提高本門課程的學習效果。
參考文獻：
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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0223-02
《工程流體力學》是能源動力、土木工程、環境工程等諸多專業的專業基礎課程，由于該課程的學習中有不少涉及到高等數學、大學物理等課程的知識點，因而學生普遍感覺學習難度高，興趣不大[1]。筆者從多年的教學經驗中總結出問題探究式教學方法，并取得了一定的教學效果，同時也對教學活動中存在的一些問題進行了思考并提出了具體改進措施。
一、以傳授知識點為主的教學模式存在的問題
目前大部分高校的《工程流體力學》課程仍采用傳統的課堂面授的教學方法，教師是教學活動的主要組織者，授課教師以演講者的身份，按照教材編排來講授教學內容，因此課程知識點為單向傳授式，學生對課程內容往往缺乏主觀的思考，只是被動地接納。以傳授知識點為主體的教學模式強調概念講解和公式推導，學生對所學內容理解不深，大多數學生也只能做到課后照搬公式做題，而對后續專業課學習中碰到的新問題無法做到歸納分析，最終也不能有效提升運用知識解決實際問題的能力。由于人類對科學的認知都是從現象開始的，現象表現出的規律性引導人們不斷探究現象背后的本質，因此《工程流體力學》課堂的教學組織也應遵循從現象到規律的認知路徑。課堂應先從日常生活及工程實例中提出問題，由教師引導學生剖析問題，逐漸深入到現象背后的規律性內容，再經概念闡述和理論推導，完成前述問題的理論解釋。以問題探究為主體的教學模式顯然更有助于培養學生的學習興趣，提高分析問題和解決問題的能力。
二、《工程流體力學》問題探究式教學的課堂組織
在實施問題探究式教學模式時，教師盡可能選取來自于日常生活現象以及有專業背景的問題，并以圖片、動畫或視頻等較形象化的方式給出，增強學生對流體力學的感性認識，教師要根據學生課堂的反應情況對學生不斷引導，鼓勵學生啟用發散性思維方式解決問題，鼓勵學生大膽嘗試，通過對問題抽絲剝繭式的分析來提高解決實際問題的能力。課堂上的問題和探究性的思考過程要讓學生的思維活躍起來，讓學生意識到所學的知識是鮮活、有用而又有趣的，能逐漸領略到流體力學的美妙之處。在問題分析后的理論闡述中要適當舍棄一些繁冗枯燥的公式推導，強調公式中各項的物理意義和公式的適用條件。本文以課程中的緒論、一元流體動力學基礎以及孔口管嘴管路流動[2]為例，具體闡述探究性問題教學模式的實施過程。緒論課的問題可以提得多而廣，通過大量的實際應用和工程問題，讓學生充分理解學習課程的目的及意義，做到課程一開始就抓住學生的學習興趣，激發他們的研究熱情。在課程剛開始時，可以讓學生列舉常見的流體種類，并總結流體與固體的本質區別；給出儒可夫斯基對佯繆（永動機問題）的描述，讓學生解釋原因；課堂上用湯匙現場演示水流的附壁效應；由目前大氣環境常見的霧霾問題引出顆粒物的繞流阻力問題，并讓學生估算雨滴和塵埃在空氣中的下降速度差異[3]；用圖片方式介紹1940年美國華盛頓州塔科馬海峽橋事故，讓學生分析事故原因；介紹市政供水的基本方法，再讓學生估算學生宿舍樓供水的壓力；分析采暖系統中設計膨脹水箱的原因；夏季和冬季空調送風口的風向有何不同，哪些措施能夠盡可能實現房間內溫度的均勻分布。由于緒論課涉及的問題可覆蓋整個課程，可把某些問題留給學生在課后自己分析。在講授一元流體動力學基礎時，教師可首先給學生演示平行紙片的吹氣試驗，讓學生觀察并解釋紙片的飄向；提出常說的“水往低處流”論斷一定正確嗎？再根據市政管網的供水現象，引出驅動流體流動的能量形式及其相互轉換問題，并讓學生解釋航海中的“船吸現象”、洗澡時浴簾的飄向問題；由煙囪里氣流流動的驅動能引出氣體與液體的能量方程形式的不同；由消防水槍在噴水滅火產生的后推力問題引出一元流體動量方程。
孔口管嘴管路流動的內容與工程實際結合較緊密，可多給學生實際案例進行分析。如：（1）城市管網夜間的供水水壓為何會普遍高于白天的水壓？（2）屋頂水箱供水到同一建筑的高層和低層住戶，其壓力有何不同？（3）建筑內外存在溫差時，如何在建筑物壁面上開窗，實現自然通風？（4）如何利用虹吸的原理，給魚缸換水，其關鍵步驟是什么？（5）冷卻水系統中，如何考慮水泵的揚程以保證冷卻水的循環？為節約時間，教師應在課前將問題留給學生，為提高課堂效率，可對每個問題指定若干名學生完成，并記錄回答情況。
三、探究性課程教學中其他問題的思考
在學期結束時，教師與學生（共兩個班級，約130人）通過問卷調查、面談、QQ、電話等方式進行了溝通，發現教學中有如下問題值得關注。
1.采用問題探究式教學方式需要教師根據學生的反饋進行分析和引導，會占用課堂學時中相當比例的時間，由于課程學時數的限制，某些問題的探討無法深入，且教學內容主要由PPT方式完成，因此教學進度普遍較快。當學生在課堂上未能理解和掌握某些知識點后，很容易放棄對后續知識點的學習。因此筆者建議，授課教師應組織整理課程的微課資料，讓學生利用微課資料自主完成預習和復習，大大減少課堂上對基礎內容的講解，將課堂學習的主動權從教師轉移給學生，使學生能夠在課堂上主動基于問題進行深入探討，從而顯著提高課堂的學習效果。
2.有近50%的學生認為教師給出的探究性問題有一定的難度，并有助于對教學內容的理解，能有效激發學生的學習興趣，課堂上對問題的探究過程提高了學生分析問題和解決問題的能力。部分學生希望教師點名提問并記住自己的名字，也較喜歡這種教學模式；當然也有部分學生不太適應該方式，尤其是在無法回答問題時學生會感到尷尬。教師應提前把問題留給學生，給學生充分的思考時間，從而更有效地利用課堂教學時間。
3.目前大學生存在課堂出勤率不理想、上課玩手機、睡覺等現象，教師可將學生座位固定，不點名即可快速統計學生的出勤率，并考察學生的聽課情況且及時記錄，在課程的第一次課上和學生講明出勤率、聽課表現、作業和平時小測驗的成績在總評成績中的比重和計分方法，細化考核要求，并嚴格按規定執行，這樣能有效地督促學生端正學習態度，重視平時學習。
4.課程考核方式和難度要求是檢驗學生學習效果的重要方面。通過調查，發現有近40%的學生認為教師應采用閉卷方式并嚴格進行考核，不希望考試降低難度。這項統計數據說明，不少學生有主動學習的愿望，學習態度端正，并愿意采用嚴格的考核方式來檢查自己的學習效果，因此授課教師在考核時應堅持原則，對學生認真負責，出題難度適中，學生卷面分數盡可能符合正態分布。
四、結論
本文采用問題探究式的教學方式對《工程流體力學》課程進行了教學實踐，并給出了問題探究式教學方法的具體實踐過程。通過與學生的溝通和問卷調查，了解到近半數的學生認可問題探究式的教學方法，認為該方法有助于加深對課堂教學內容的理解。在問題探究式教學過程中，教師也發現需要在以下方面進行改進：應嘗試利用新型的互聯網教學手段，如微課等方式，進一步提高課堂學習效率，將課堂學習的主動權從教師轉移給學生；強化平時考核，細化成績評分方法，期末考試題目要有合理的難度，成績分布應合理。
參考文獻：
[1]謝海英.《工程流體力學》在環境工程專業中的教學探討[J].教育教學論壇，2013，（43）：75-97.
[2]龍天渝，蔡增基.流體力學[M].第2版.北京：中國建筑工業出版社，2013.
[3]王洪偉.我所理解的流體力學[M].第1版.北京：國防工業出版社，2014.
The Exploration and Reflection of Problem-Based Teaching Method for "Engineering Fluid Mechanics" Course
XIE Hai-ying，HUANG Yuan-dong，DENG Bao-qing，LV Juan
