《工程流体力学》教学探析

李银朋 王长进 哈明达

【摘要】针对《工程流体力学》课程教学中存在的课程本身、教师的“教”与学生的“学”等主要问题，提出了多媒体与板书相结合，讲好“绪论”，理论讲解与工程实际相结合，注重启发式教学和建立合理的考试机制等教学方式方法的新措施，以便改善本课程的教学效果和提高学生的综合能力。

【关键词】工程流体力学 石油工程 教学探析

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）12-0248-01

工程流体力学是石油工程技术专业重要的专业基础课，主要研究流体静止和运动的力学规律及其在工程中的应用。石油工程中的许多问题都要采用流体力学理论解决，诸如钻井过程中钻井液的流量、流速和压力的设计，固井过程中套管强度的校核，采油过程中采出液在井筒内的流动规律分析等等。然而该课程是以高等数学、大学物理、工程力学为基础，基本概念抽象，公式结构复杂，教师难“教”、学生难“学”已经成为师生的共识。因此，积极探究新的教学方式方法，对改善该课程的教学效果和提高学生的培养质量具有重要意义。

一、教学中存在的主要问题

工程流体力学课程涉及的知识面比较广泛，先修课程主要包括高等数学、大学物理、工程力学等，要求学生对经典力学和高等数学的掌握程度比较高。同时，该课程研究对象是流体，不具有固定的形状，基本概念比较抽象，公式繁多且公式的推导过程复杂不易掌握。

教师在“教”的过程中，注重“讲”课的过程而不能顾及学生“听”课的感受，忽视了“教”与“学”的互动性；讲课内容局限于教材本身，缺少对课本知识的扩展，缺乏对实际现象的举例说明，理论与实际脱节；过多依赖多媒体课件，板书很少，造成讲课速度偏快，学生对基础知识、公式等内容的理解和消化跟不上教师的节奏；没有固定的答疑办公室，缺乏对学生的课后辅导等等。

学生在“学”的过程中，仍以被动式学习方式为主，缺乏积极主动的学习意识，不会自学；大学学习环境自由，自主支配的时间较多，但学生的自制力差，逃课现象严重；学习态度浮躁，课前不预习、课后不复习，课堂上注意力不集中、提不起学习的兴趣，不能独立完成课堂上布置的作业，不能积极思考问题、提出问题、解决问题等等。

二、教学方式方法的探析

1.多媒体与板书相结合

教学板书是教师教学思路的整体反映，是引导学生、启发思考、帮助理解、增强记忆的重要手段，是教学过程中不可缺少的组成部分。教学板书以文字、符号、图表等手段将教学内容直接诉诸学生的视觉。由于本课程基本概念多、难理解，公式复杂难懂，采用板书边写边讲解，可以给学生更多的时间去思考，去理解，去记忆。但流体本身运动复杂，流体流动状态、流动规律靠板书表达，就显得不够准确，不够形象、逼真；而采用多媒体，利用多彩的图片或生动形象的动画课件，能给学生以新颖的感觉，印象会更深刻一些。

2.讲好“绪论”

“绪论”是学生接触《工程流体力学》的第一课，也是翻开教材后开始认真学习的第一部分知识，是学生了解该课程的窗口。对于教师来说，是展示自己教学水平高低的至关重要的第一讲，“绪论”讲得好与坏直接关系到整个课程教学的成与败。“绪论”应该让学生对流体力学理论及其应用有个大致了解，可通过图片展现流体力学在石油工程技术领域中取得的成就，使用动画和可视化实验将流体的流动现象生动地展示出来，结合生活中的一些现象，例如不结实的房顶经常被大风掀起，鲨鱼皮泳衣对运动员游泳速度的影响，火车车头外形的变化历史等等，引起学生的兴趣。向学生介绍教学方式方法，树立学好该课程的信心。明确指出学完该课程，学生应该达到的目标。

3.理论讲解与工程实际相结合

流体力学中的基本概念多，概念性强，内容抽象，整个课程基本上都充斥着偏微分方程，公式推导繁杂。本课程主要围绕几大偏微分方程展开，教师在讲授过程中如果过于强调推导过程，肯定会造成课堂氛围枯燥无趣，致使学生失去学习的动力。为此，教师可以着重分析研究思路和方法，重点介绍流体力学公式的适用条件及意义，之后结合工程实践，强化学生对理论知识的理解与应用。比如伯努利方程，讲清推导思路之后，可以重点讲解它的应用，包括皮托管测速计、节流式流量计、射流泵等等。通过具体应用实例的讲解，使学生能够理论联系实际，培养学生解决实际问题的能力，同时提高该课程在学生认知中的重要性，增强学习兴趣。

4.注重启发式教学

在教师的指导下，学生的主观能动性能够被充分调动起来，思维能够积极活跃起来，在对知识的领会过程中，发展自身的思维能力，这就是启发式教学。搞好启发式教学应做到以下几点：使学生对课程产生强烈的兴趣，调动学习的积极性；给学生创设问题的情境，促使他们产生疑问；鼓励学生独立思考、敢于提问、勇于猜想、不畏探索的精神。

5.建立合理的考试机制

目前大多数院校都将考试分数与学生评优、奖学金等级评定、专升本资格、免试保研以及就业挂钩，因此造成学生为考分而学，不为全面、系统地掌握知识而学。卷面成绩决定考分的考试机制影响了教学质量整体水平的评估。本课程考查的决不是学生记忆公式的能力，而是综合运用知识分析以解决问题的能力。为此，采用“全方位多层次”的考核办法，办法包括课堂发言，考核学习情况、表达能力与课堂出勤情况；小测验，考核知识积累能力与平时的学习态度；期末考试采取 “半开卷”考试方法，即对于基本概念、基本原理和基本计算方法的考核采用闭卷方式，对于采用复杂公式、查图表等分析和解决问题能力的考核采用开卷的方式。

三、结束语

作为石油工程技术专业重要的专业基础课，学生基础理论的理解和综合知识运用的能力始终是教学中最为重要的任务。教师若可以将枯燥的概念、公式形象化，具体化，充分调动学生的积极性，主动性，培养学生独立思考、综合分析和切实解决实际问题的能力，并通过合理的考试机制评价学生的学习能力，一定能够提高该课程的整体教学水平。

参考文献：

[1]李小川，黄庠永.工程流体力学教学改革模式的探索与实践[J].中国现代教育装备，2012（19）.

[2]刘丽丽，杨树人，王春生.大学专业基础课——“工程流体力学”教学改革探究[J].黑龙江教育，2013（3）.

[3]徐艳萍.《工程流体力学》教学探讨[J].江西电力职业技术学院学报，2003，16（2）.

作者简介：

李银朋（1979-），男，河北省秦皇岛市人，东北石油大学秦皇岛分校石化系，讲师，從事钻井工程方面的研究。