融合理论教学和实验教学的教学方法改革与实践

关多娇 李廷玉 宋乐忠 张哲

【摘要】本文以《工程流体力学》课程作为教学方法改革课程，阐述融合理论教学和实验教学的教学方法实际应用的情况。实践表明这些教学方法的运用有助于提高学生学习的主动性和实效性，激发教师对教学方式方法的研究。

【关键词】情景/探究型  CDIO  案例学习-专题研讨

【基金项目】2013年学院大学生创新实验项目。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）05-0223-01

前言

我国高等教育多年来一直在探讨“谁应该是教学主体”这一问题，很多教师即使感到应该“以学生为主”，也苦于合班教学人数多，教学内容重等情况，组织正常的教学活动还要担心时间问题。而实验教学中，由于实验教学属于理论教学，是理论教学的辅助性教学，以验证性和演示性内容为主，实验设备陈旧、台套数较少，学生缺乏兴趣，实验报告抄袭问题屡禁不止。

一、人才培养目标与教学方法改革

沈阳工程学院能源与动力专业在近年来的人才培养模式改革中多次强调“无论是专业改革、还是课程改革都要紧密围绕人才培养目标这一中心来开展”。既然我们要培养工程应用型的人才，那么教学方法就要改革，要充分体现“以学生为主体”的教育理念。为此，我们以《工程流体力学》课程作为改革课程，在教学方法上做了一些尝试，效果良好。

二、教学方法的改革与实践

（一）课堂讲授型教学内容采用情景/探究型教学方法

情景/探究型教学的教学方法是以问题的发现、解决、应用为主线;以实验、模型或电教为手段;以强能、创新、发展为目的，教师“导”，学生“动”，在探究问题中学习，在学习过程中创新。比如在讲授流体绕物体流动的内容时：①提出所有球类运动的旋转运动、飞机是怎样起飞的、鲨鱼皮泳衣如何减少阻力等问题;②学生很容易进入讨论模式，然后形成几种比较一致的看法;③这些看法是否正确呢，让学生分组在课下做一些试验去自我验证;④在揭晓最后的原理时，把学生带入实验室，让学生动手观察绕流翼型这一典型的流体绕物体流动案例产生升力以及失速过程。 ⑤对问题的原理再次做阐述，对学生的完成情况进行简要评价。“把情境引入到教学中来”，经过这个学习过程，学生会因解决教育问题情境而探索其中的知识原理，因此，引入情景/探究型教学方法一定会激发学生学习的兴趣，提高学生研究和创新的能力。

（二）课堂拓展型教学内容采用CDIO项目教学方法

CDIO工程教育方法主要是针对综合设计训练的题目，通过课程教学的实践环节实现“立体化”教学模式。CDIO项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，有针对性地采取任务驱动、项目导向、课堂教学与操作实习的一体化等行为导向的教学方法。

比如学到层流紊流的能量方程和相关阻力损失后，提出设计题目“工程流体力学综合实验台的设计与测试”。整个设计题目的实施过程是：①布置任务，说明综合实验台需要实现的功能;②各组学生在实验室实际考察后，经讨论研究提交实验台的设计图及实验步骤说明;③选择优秀的设计作品和操作团队完成实验台的搭建工作;④由其他小组对实验台功能进行测试;⑤完成后进行评审及合格验收。此项目后来被推荐成为2013年学院大学生创新实验项目，被评为优秀项目。图是学生完成后的“工程流体力学综合实验台”的主视图，利用该实验台也可以完成“流体动力粘度的测试”，一举多得。该综合实验台可同时完成以往常规的实验，如伯努利方程实验、雷诺实验、沿程、局部阻力损失实验。

综合性试验系统

（三）应用型教学内容采用案例学习-专题研讨的教学方法

案例学习-专题研讨的教学方法指教师使用案例，以团体和小组讨论、角色扮演、撰写案例分析报告等多种方式增进成员之间的交流。这种方法的应用需要选择一些应用性很强的知识内容。比如，讲等角速度旋转容器中相对静止流体的知识点，有锅炉汽包的旋风分离器，煤粉的粗粉分离器等;关于影响绕流阻力大小的因素分析部分，可以讨论运输车辆外形的变化历史;关于卡门涡街问题，提出美国 Tacoma Narrow 桥梁事故等问题作为讨论内容等等。

结语

（一）教学形式因教学方法而定，教学方法服务于教学内容，适合于不同教学形式的内容应采用不同的教学方法，这要求教师对课程内容要认真梳理，找出理论和实验密切相关的知识点，在实施教学之前做好课堂教学设计环节才行。

（二）如果实验设备允许，原有的从属于课程的实验应该独立设课，这样更有助于学生动手能力、分析问题能力的提高。若是暂不具备，通过教师在课堂上提出具有应用性，或是具有可研究性的问题，让学生经过讨论、分析、设计、实际操作等环节的训练，也可以达到相同的培养效果，只是要找到合适的、能融合理论教学和实验教学的教学方法，才能事半功倍。

参考文献：

[1]梁延鹏，曾鸿鹄，李艳红.基于实践能力培养的流体力学实验教学改革[J].当代教育理论与实践，2012，4（11）：155-157.

[2]孙成通.国际创新课程教学模式的研讨[J].临沂师范学院学报，2009，5（31）：36-39.

作者简介：

关多娇（1978-），女，辽宁沈阳人，副教授，硕士。研究方向：课程建设，教学方法改革。