工程流体力学课程案例式教学初探
Preliminary Study of Case Teaching in Engineering Fluid Me-chanics//LI Deyu, LI Jiawei, CHEN Genglin Based on current study and teaching situation of engi-neering fluid mechanics, case teaching method was applied in the teaching process to overcome the drawbacks of traditional teaching mode. This paper mainly focused on a case teaching of Bernoulli’s Equation. Firstly, several typical cases of airplane crash were intro-duced. Secondly, the investigation results of these cases showed that the velocity meters (Pitot tube) faults were the direct reason. Finally, by discussion of the structure and working principles of Pitot tube,
students can have a good grasp of engineering application of Ber-noulli’s Equation. 1 引言
工程流?w力学课程是高等工科院校的一门主干专业基础课,是联系前期高等数学、理论力学等基础课程和后续专业课程的桥梁和纽带,在学生能力培养和知识体系构建过程中起着承上启下的作用。由于很多学生缺乏生活经验,对流体力学现象认识模糊。同时,一些流动现象和流动规律很难用语言描述清楚。因此,学
生普遍感觉流体力学概念抽象,难以理解,对该课程产生畏难情绪和厌学现象,学习积极性不高。 2 教学现状
工程流体力学课程教学现状可以从学生上课缺勤多、作业抄袭多和书看得少、师生交流少这“两多两少”来体现。一方面,这种现状与学生的个人因素有关;另一方面,这也反映出当前工程流体力学课程教育教学存在诸多薄弱环节,亟待完善。这主要体现在以下方面。
教学资源短缺,教学模式单一 工程流体力学课程开设已久,但现有的教学资源比较有限,质量不高。数十年来,尽管国内出版的工程流体力学教材种类繁多,但内容编排上千篇一律,缺乏新意,可阅读性差;课堂教学尽管采用多媒体方式,但现有的多媒体教学课件形式单一,内容不够丰富,缺乏实战性,导致教学仍以口授为主,课堂互动性不足,学生学习积极性不高、主动性不够。
实践教学内容陈旧,缺乏启发性、创新性 实践教学是工程流体力学课程教学体系的重要组成部分,是锻炼学生科研动手能力、培养科学研究素质的基本途径,是培养学生创新精神和创新能力的重要环节。中国矿业大学的工程流体力学实践环节以实验室实验教学为主,尽管实验种类较多,但以演示性、验证性实验为主,而且内容陈旧,实验手段老套,测量技术落后,很难激发学生实验兴趣,更难适应研究型、创新型人才培养的需要。此外,
实践教学与课堂教学不同步,配合不紧密,使得实践教学环节在课程教学中所起的作用被大大削弱。
缺少有效的师生沟通平台,师生交流少 “课程答疑”这种教学过程中主要的师生交流方式现已被学生所忽视,很少有学生能够主动地去参加答疑。师生交流少,就容易造成“教”与“学”的分离,给课程教学的有效开展构成了障碍。 针对现阶段教学过程中出现的各种问题,力图改变传统的教学方法,通过立体化教材建设、立体化理论与实践教学模式和多元化的辅助教学模式建设,构建起工程流体力学立体化教学体系。通过建设,使学生更多地了解流动问题的工程背景和实际应用,加深感性认识,提高学习兴趣,培养创新精神,使工程流体力学课程的教学水平迈上一个新台阶。本文将详细分析工程流体力学立体化教学体系建设过程中案例式教学模式的构建,并以皮托测速管的工程应用为例,阐述工程教学案例的设计方法。 3 工程案例式教学法简介
工程案例教学法是一种以工程案例为基础的教学方法,这种教学方法可以有效引导学生参与课堂讨论,有助于培养学生的工程观念,提高学生的综合能力和解决实际问题的能力,进而达到激励学生主动参与教学活动、改善教学效果的目的[1-2]。 工程案例设计是实施案例式教学的核心,开展案例式授课前,教师应结合工程实际,精心选择工程案例[3]。本文以工程流体力学课程中的伯努利能量方程知识点为背景,提出有关皮托