浅谈流体力学实验教学改革方法

刘凤娇

摘要：流体力学是热能工程专业的必修课。流体力学课程比较复杂，很多抽象的概念需要通过实验的手段展现。但是，现阶段，我国高校流体力学实验的形式普遍单调，内容也偏向守旧，有可能影响学生实践能力的养成，也无法通过实验激发学生的创新思维。本文针对流体力学实验教学的改革展开讨论，提出几点实验教学改革方法。

关键词：流体力学;实验教学;改革

流体力学不少知识点需要借助实验来完成，实验质量的高低直接影响学生对于知识的掌握。不仅如此，形式单一、内容不够新颖的实验教学还会打击学生的学习积极性，让学生在长期的学习过程中逐渐丧失兴趣。在传统的教学模式中，教师通常主导实验教学，学生和教师的互动性不强，参与实验的积极性也不高。还有一些高校流体力学实验室的条件较差，不能满足新时代的教学需求。所以，高校教师和管理人员需要提高认识，针对流体力学的实验教学进行积极的改革，让学生成为实验的主体，通过科学的方法完善实验教学体系，让流体力学实验充分发挥效果。

1.实验要立足于教材

流体力学教材经过多版本的改进，虽然已经逐渐成熟，但整体上来讲仍然偏传统、严谨。占用大篇幅进行推理论证的实验教学教材一定程度上过于严谨、刻板，影响了学生的发挥，框定了学生思维拓展空间。现阶段，我国高校的流体力学实验教材还有很多实验没办法付诸实践，学生只能被动通过简单的设备介绍和原理分析方法学习，从而逐渐丧失了实验兴趣，造成实验教学效果不理想。

为了改变上述情况，教师可以从激发学生的实验兴趣入手，让学生针对自己的专业需求，在实验之前先收集不同领域的专业知识，在实验过程中结合流体力学知识在实际工程中的应用，让学生探索流动现象、机理和发生的条件，总结规律。比如，教材中会出现沿程水头损失试验，教师为了让学生更加深入理解实验内容，可以在课堂上为学生重现这一实验。在实验的过程中，教师有针对性进行分析和解释，给学生更多自主空间，让学生能够培养工程应用能力。同一个实验，教师可以让学生探索更多的途径，例如自己尝试设计实验装置，搭建实验平台，培养学生的创新思维能力。需要注意的是，这些激发学生探索欲望的实验行为需要立足于教材，不能脱离教材中的知识点，教师要在学生设计实验方案的过程中，尽量将实验方案向教材的方向引导，让学生通过实验来印证教材中的知识点，这样才能让学生更加牢固地掌握知识。

2.实验教学方法改革方法

很多流体力学实验是不能由单个人的力量来完成的，教师可以将班级学生进行分组，以小组为单位布置实验任务，让学生通过更灵活的方式来完成实验任务，获取实验结果。教师应该注意，在分组时要考虑到学生个体之间的差异，让组内成员能够在知识水平、实验技能水平上形成互补，在实验時才能让每个个体都充分发挥作用，提高自己。

实验过程中，教师应该更加注重让学生发挥水平，根据现有的知识储备来完成实验。所以，教师应该对实验进行精心设计，避免实验难度过高，让学生无从下手，也要避免实验难度太低，影响学生的积极性。在学生遇到实验难题时，教师不应该第一时间给出解答方法，而是应该结合学生现在掌握的知识，引导学生调动逻辑思维，将现有知识应用在实验中解决问题。比如，在进行“流体静力学实验”时，学生可能由于对静力学基本方程式的理解不够透彻而导致计算结果发生误差，这时，教师首先应当带领学生重新回顾实验流程，让学生注重实验的每一个环节，确保每个环节都准确无误之后，教师可以为学生仔细分析方程式p= p0+ρgh= p0+γh的含义，让学生能够将其套用在实验中，从而得到实验结果。这样，学生不仅在实验中完善了逻辑思维，还提高了实践能力，相较于教师直接给出答案的方法，获得了更大幅度的提升。

3.实验报告模式创新方法

总结实验报告对于学生巩固实验过程中所应用到的知识和技能很有帮助。过去，由于部分高校对于流体力学实验不够重视，对学生实验报告的书写没有进行严格的要求，对实验报告中数据的准确性没有进行检查，或者没有将误差值算在实验数据之中，大大降低了实验报告的准确性;还有很多学生应付了事，将实验报告写成流水账，这不仅对学生回顾实验过程、巩固知识没有帮助，对学生正确科学观念的形成也会产生消极影响。

为了改变这种情况，教师应该对学生的实验报告模式进行改革。通常，流体力学实验基本流程分为实验目的、实验装置、实验原理、实验方法与步骤、实验分析等五部分。教师应严格要求学生按照这一流程书写实验报告，在满足结构的基础上丰富实验内容。不仅如此，教师还可以鼓励学生对实验过程进行优化，让学生大胆创新，设计更好的实验过程，当学生发现自己设计实验出现问题的时候，可以与教师交流探讨寻找原因，这样可以让学生更加自信并流畅书写实验报告，深刻地学习并掌握流体力学的相关知识。

结束语

流体力学实验要想取得更好的效果，教师应从实验的各个环节对实验进行适当的改革，让其能够更好地适应当今教学形势，并激发学生的实验兴趣，让学生更好地参与到实验当中来。本文从多个方面对流体力学实验教学改革提出了建议，希望对高校流体力学实验教学水平的提高有所帮助。

参考文献：

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