摘要：針對流體力學課程的特點，結合實際教學經驗，對該門課程的理論教學和實驗教學方法進行了探討，以期提高教學效果，增強學生的動手實踐能力和思維能力。
關鍵詞：流體力學；理論教學；實驗教學
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，與後續專業課聯絡緊密。如對於給排水專業來說，後續的水泵與水泵站、建築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，清楚瞭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，對於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：課堂例題和課後習題與工程實際脫節，理論與實際聯絡不夠緊密，學生對所學知識在實際工程的應用不甚瞭解，只會機械照搬公式解題；教師主要採用課堂灌輸、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，學生自己設計實驗並加以驗證的機會甚少，不利於學生思考問題、分析問題和解決問題能力的培養，更不利於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採用多元化教學模式、加強理論與實際的聯絡、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。
緒論對於講好一門課是非常重要的。通過對緒論的學習，學生可瞭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，與後續專業課程的聯絡，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.採用啟發式教學手段。
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；強調理論與實踐聯絡，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於流體力學課程教學，把學生放於主體地位，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絡，便於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，併為以後課程的學習及工作打下堅實基礎。
（1）採用對比法。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、恆定流和均勻流、層流和紊流等概念時，採用比較法授課，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，使學生在複習舊知識的同時，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）採用聯絡法。在講概念之前，先引入例項。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，聯絡露珠是球形的現象；在講毛細現象的時候，聯絡當毛巾部分浸在水中時，未浸在水中的部分也會變溼的生活現象。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，並且要加深對所學知識的理解和掌握。另外，還可聯絡新舊知識，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，同時聯絡後續的專業課學習和日後所從事的工作，引導學生對所學知識溫故知新，達到融會貫通的效能。
（3）採用“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，公式得出後，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，它們之間有何關係”，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”，然後分析曲面和平面所受壓力的不同點，最後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，採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於推導過程的內容時採用傳統授課方式，而講授需要直觀形象的內容時採用多媒體教學方法。如在講區域性損失時，通過流體力學模型區域性障礙處漩渦的形成演示，加深學生對造成區域性水頭損失影響因素的理解；在講壓力體和靜水壓強分佈圖繪製時，利用多媒體演示圖形的疊加、抵消過程，使學生一目瞭然，起到事半功倍的效果。
4.加強理論與實際的聯絡。
由於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絡。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，並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，還應儘量將流體力學的有關知識與後續專業課相結合，使教學內容更加充實，並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後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築給水系統中水箱的設定高度、水泵揚程選擇等相結合。
5.重視課堂習題和課後作業。
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後作業對知識鞏固的作用。教師在講完理論知識後，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鍊。給學生布置適量的課後作業也非常重要。通過課後作業，可促使學生複習學過的知識，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並加以驗證，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絡，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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