《流体力学》课程教学关键问题研究

陈伟娇 乔春珍

摘要：分析了流体力学课程的特点及教学过程中存在的问题，提出了在教学过程中应注重教学方法及教学内容的设计，将教学内容与工程实际及综合实验相结合，并灵活应用多媒体技术及仿真软件激发学生的学习兴趣，提高学习效率及教学效果。

关键词：流体力学；教学方法；教学内容；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）35-0188-02

一、引言

随着我国经济的发展，城市化进程的加快，人们生活水平的逐步提高，人们对居住环境的要求也越来越高。为保证室内长期保持着一个既舒适又安全的环境，需要对室内进行空气调节设计，需要通过各类相关建筑设备为建筑营造一个合适的室内空气环境。這是建筑环境与能源应用工程专业学习和工作的重点任务。

北方工业大学建筑环境与能源应用工程专业自2007年设立以来，迄今为止已经向社会输送了近400名本科毕业生。从本科生的就业方向来看，学生主要从事建筑环境与能源供应系统的工程规划、设计、施工、运行管理及与本专业相关的空调及能源设备的研发、技术支持及市场营销等方面的工作。

流体力学是主要研究流体平衡和流体运动规律及实际应用的一门科学，是一门应用比较广的专业基础课，在能源、动力、机械等领域都有着非常重要的应用。对建筑环境与能源应用工程专业来说，流体力学的应用也非常广泛。在与本专业相关的设计及研究中，热量的输配、空气调节、燃气的供应、工业建筑的通风设计、除尘及净化系统的设计计算等都是以流体作为介质而实现的。因此，流体力学是建筑环境与能源应用工程专业的一门主干专业基础课程，是后续专业课程的核心基础课程之一，在课程体系中具有重要的地位。

二、流体力学课程特点

流体力学课程的主要特点是：数学分量重，抽象概念及理论推导较多，实践性强。在学习这门课时，如何弄清概念，掌握理论，学会运用基本理论分析解决工程中的实际问题，是最重要的也是较困难的。因此，对于流体力学这门课程的教学，既要重视基本理论中的概念性、原理性的知识教育，又要重视实践性的知识教育。实践教学主要包括流体力学课程实验和与流体输配相关的工程实例。通过课程实验能有效地激发学生学习兴趣，加深学生对理论知识的理解。通过工程实例的讲解能增加学生对抽象事物与过程的理解与感受，加强基础知识和提高专业应用能力，为学生今后专业课的学习和职业生涯奠定良好的基础。

三、流体力学课程教学关键问题

针对流体力学的课程教学，许多学者进行了多方面的探讨。安徽建筑大学环境与能源工程学院的马进伟等[1]提出在课程教学过程中采取案例教学以及提问—启发—引导式学习措施，提升学生的学习兴趣；海军工程大学理学院王冲[2]等在教学过程中采用了问题链的教学模式，教师将教学内容设计成一系列对于学生来说是未知的教学问题，并组织学生为解决教学问题而进行活动，培养了学生的问题意识，提高了学生的独立思考和创新能力。

对于流体力学的课程教学，笔者从2009年至今已从事了9年流体力学及流体输配管网的教学工作，通过对9年来流体力学教学工作的总结分析，笔者认为流体力学的教学可从教学方法设计及教学内容设计两方面着手。

1.教学方法设计。流体力学的教学方法应采用传统的板书教学与多媒体技术相结合的教学形式。流体力学教学的特点是理论性强、计算量大、有较复杂的理论推导。利用传统的板书进行烦琐的公式推导需要花费大量的课时，且效果不佳。利用多媒体技术，将复杂的推导过程用动画的形式展现出来，公式中复杂部分及推导过程中涉及的学习过的重要问题点可用链接加以提示、强调，这样既节约了时间，又增强了学生的理解。

2.教学内容设计。流体力学课程的教学内容涉及的知识比较复杂，有流体静力学、动力学、管路流动、气体射流等多方面的内容。如果教学过程中仅照本宣科，课程内容过于枯燥，无法调动学生的学习积极性。所以，在教学内容设计方面，首先应在教学过程中加入工程案例，如利用教学楼中抬头可见的空调系统，以此为案例来介绍水管内流动及各项阻力的计算、矩形风管的计算及气体射流与室内气流组织的关系，理论与实际应用相结合，加深了学生对专业知识的理解，提高了学生的学习兴趣。

课程实验是流体力学课程教学过程中必不可少的一项内容。但在实际教学过程中，受课程学时的限制，无法大量安排教学实验，因此，在实验设计的过程中，应在完成基础实验的基础上注重综合实验的设计，让学生自主设计并完成综合实验，通过综合实验加深学生对基础实验及基本教学知识的理解，同时锻炼了学生思考和理论联系实际的能力。另外，在教学过程中辅以仿真软件的利用，既解决了课程实验不足的问题，又能将抽象的流体力学理论知识可视化，能有效加深学生对知识的深度理解。

四、结论

流体力学是建筑环境与能源应用工程专业一门重要的基础课，基于该课程的特点及教学过程中存在的问题，在教学过程中，应注重教学方法及内容的设计，将教学内容与工程实际及综合实验相结合，并灵活应用多媒体技术及仿真软件激发学生的学习兴趣，提高学习效率及教学效果，培养学生理论联系实际的能力。

参考文献：

[1]马进伟，胡宁，王晏平，建筑环境与能源应用工程专业流体力学教学方式的探索与思考[J]，江西建材，2017，（17）：267.

[2]王冲，顾建农，鄢红春.问题链教学模式在流体力学教学中的应用[J].力学与实践，2012，（3）：81-83.