流体力学基础课程实验改革探讨

一、流体力学基础课程实验存在的问题

流体力学基础是我校安全工程学院消防工程专业的学科基础课程之一。它的主要任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握流体运动的基本概念、基本规律和基本计算方法;培养学生分析、解决问题的能力和实验技能;为学习后继课程、从事工程技术工作、科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。由于多种原因，该课程实验存在一些问题，主要表现在以下几个方面。

1、学生对流体力学基础实验课的重视程度不够，缺乏兴趣和投入。

与课时较多的理论课相比，学生对实验课程的重视程度远远不够。由于实验课时相对较少，大部分学生都认为实验课程是理论教学的附属品。实验课时随大流跟着做，然后糊弄个实验报告就万事大吉了。还有很多学生认为实验部分在最后的总评成绩中所占比例较少，所以不用花费过多的时间和精力。

2、实验教学方法陈旧落后，实验过程不尽合理。

由于实验课时相对较少，加之实验设备单一，只有一套设备可供学生使用。為按时完成教学任务，实验时一般采用填鸭灌输式授课方式进行。每组学生进入实验室后，首先由负责教师介绍实验装置、实验基本原理、实验详细步骤以及实验注意事项等。然后学生按照实验步骤循规蹈矩的完成实验内容并记录相关实验数据。利用实验数据整理并上交实验报告后就算完成了实验任务。整个实验过程中学生相当于只会听从执行命令的机器，完全不需要独立思考。很显然，这样的教学方式无法满足对学生综合能力和综合素质的培养目标。同时，学生在教学过程中完全处于被动地位，也无法调动学生学习的主动性和自觉性，学生对这样的实验自然提不起兴趣。教学效果可想而知。

3、实验考核方法存在问题。

由于实验操作过程完全一致，所以以往的实验考核一般只是考核学生的实验报告质量。鉴于实验数据较多，一般重点考核学生对实验数据的图表处理能力等。学生完成一份实验报告需要处理大量数据并花费较长时间，需要课后完成，这样容易出现抄袭和雷同、等现象，对公平考核学生的能力水平和检验教学目标非常不利。

二、流体力学基础实验课程改革方案

1、采用多种方法调动学生的学习的主动性和自觉性，提高学生对实验的兴趣和投入程度。

在课堂授课时，利用各种方式对学生渗透灌输流体力学实验课程的重要性和实用性。

其中重点从专业知识、就业、后续课程和实际工程解决问题等方面，尤其是结合工程实例举例说明。通过实验课首先可以培养实际动手能力、基本技能、工程实践能力等。更重要的是对理解和融会贯通所学的基本理论有不可或缺的巨大帮助。比如，在流体力学课程中的基本概念动压、静压、压力水头、速度水头等，有些同学到毕业时甚至工作问题几年后遇到实际问题时仍然理解不透。但通过流体能量特性实验，如果在实验时能事前认真预习，实验过程中认真观察实验现象，实验后能独立认真整理实验报告并积极思考。那么不但可以加深对这些基本概念的理解，更重要的是对流体力学基本理论在消防工程或者所有涉及流体输送的工程中的应用有更深入的理解。关键是这些知识和能力，同学们在今后很难再有机会获取。

2、改革实验教学方法，改进实验过程。

实验教学观念应以培养学生的综合能力和综合素质为主要目标。在流体力学实验课程中，应改变旧的教师为主的教学理念，施行以学生为中心，教师为主导的新的教学理念。充分调动学生学习的主动性和自觉性。教师在教学实践中改变填鸭灌输式授课方式，不是手把手的教，而是采用启发式引导式的教学方式，在保证安全的前提下，让学生自己主动思考、大胆实践。学生在实验前必须进行充分的预习才能进入实验室。教师在实验前要检查预习情况，要求学生掌握实验原理，了解实验步骤及注意事项尤其是安全事项。仅仅通过预习就让没接触甚至没见过实验装置实物的学生独立完成实验操作步骤是达不到的，教师需要对实验仪器设备进行讲解，并进行必要的操作演示，对学生提问、互动等是非常有效的方法。指导过程中要注意调动学生学习的主动性和兴趣，避免过多的讲解和演示操作。现代大学生各方面能力很强，只要调动起兴趣和自觉性，潜力很大。流体力学的综合型实验，需要多个同学分工合作才能完成，实验时注意让每个同学在不同岗位完成实验。为充分发挥学生的创造力，培养学生的创新能力和动手能力，提高学生的综合素质，实验只对最后需要完成的总体目标提出要求，采取的方法和步骤不做具体要求。在能正确完成实验总体目标的前提条件下，哪怕实验步骤不尽合理，费工费时，都是很好的实验。比如流体能量特性实验在测量流体流速时可以采用体积法和测速管法，两种方法都可以满足实验要求，但不同的方法各有其优缺点。

如果能很好的从学过的流体力学理论知识给予合理的解答，不但实验成绩可以加分，理论部分成绩也可以适当加分。因为我们这门课是考查课，理论部分主要考核指标是平时成绩。能用学过的知识很好的解决实验问题，这说明理论部分学得很好很透，能融会贯通。这从另一方面也解决了学生认为实验学时少，实验部分占总体课程分值比例低的问题。

3、对实验考核方式方法进行科学整改

本门实验课是流体力学基础课程的附属课，以往的考核方式主要是考核实验报告质量，实验课成绩占总体成绩的20%，上课出勤占10%，理论课考查，平时成绩占70%。由于实验报告是课后完成，单纯靠实验报告考核不全面，也不尽合理。要想客观科学的评定学生的实验成绩需要对学生完成实验的全过程进行综合评价。改进后的考核方法是：实验预习、实验操作占比为30%，实验报告占比为40%，实验态度及实验分析讨论占比30%。实验预习、实验操作成绩由负责教师在实验过程完成后给出。实验预习主要考核预习时对实验原理、实验步骤是否理解掌握，对实验仪器设备的构成和使用操作了解程度，对安全注意事项是否明确。

实验操作主要考核在实验全过程中，首先思路清晰，在实验要达成的目标确定后，对实验步骤有正确的把握，其次，对实验仪器设备能进行正确无误的操作，如能熟练操作更佳。实验报告应能正确阐述实验过程，手工抄写文字应工整，格式正确，重点考核实验数据能否正确处理，整理出的图表是否正确美观等。实验态度主要考核学生能否认真对待实验。实验分析讨论主要考核学生的综合素质和各方面能力，学生只有在本门课程理论部分充分理解学深学透，并学会利用所学理论很好的解决实际问题的条件下才能很好地完成实验分析讨论。学生可以根据实验自拟问题进行讨论。

三、结束语

实验课程教学是流体力学基础课程教学工作中非常重要的环节。通过这一环节可以加深学生对流体力学基础理论的理解和掌握，还可以培养学生的动手能力、独立思考能力以及利用流体力学理论解决工程实际问题的能力。本文结合消防工程专业对流体力学需求的特点对该门实验课程的教学改革进行了初步探讨。经过两年的实践和学生的反馈来看，改革取得了一定成效。首先学生学习的主动性和自觉性有了很大提高，对课程更重视。课前能认真预习，实验室能用更短的时间正确完成实验任务，部分同学在实验时能问出一些比较有水平的问题。学生流体力学理论部分的学习也有了较大提高，成绩喜人。改革不是目的，是很好的手段。

我们实验的实验教学改革的内容与方法，对培养学生的独立思考能力、动手能力及实验能力具有一定的效果。有助于学生在实验课程中拓展思路，加深对流体力学理论知识融会贯通的认识和掌握，有利于培养应用型人才，有利于激发学生对流体力学实验课程的兴趣，通过实验教学环节培养学生勤于思考、独立解决问题的能力。学生综合能力和综合素质的培养，是教学改革和建设强大国家的迫切需要，是适应发展的必然要求。实验教学改革任务艰巨，我们需要在实践中不断摸索和总结，才能一点点进步，高校实验教学中还存在很多的问题，我们今后要不断努力不断探索，为提高教学水平努力。

作者简介：崔永毅，出生年月：1965.2，性别：男，民族：汉族，籍贯：沈阳，学历：硕士，工作单位：沈阳航空航天大学，职称：副教授，研究方向：灭火技术、火灾图像检测。