流体力学课题篇1
关键词：《工程流体力学》；问题探究式教学方法；教学效果
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2017）04-0223-02
《工程流体力学》是能源动力、土木工程、环境工程等诸多专业的专业基础课程，由于该课程的学习中有不少涉及到高等数学、大学物理等课程的知识点，因而学生普遍感觉学习难度高，兴趣不大[1]。笔者从多年的教学经验中总结出问题探究式教学方法，并取得了一定的教学效果，同时也对教学活动中存在的一些问题进行了思考并提出了具体改进措施。
一、以传授知识点为主的教学模式存在的问题
目前大部分高校的《工程流体力学》课程仍采用传统的课堂面授的教学方法，教师是教学活动的主要组织者，授课教师以演讲者的身份，按照教材编排来讲授教学内容，因此课程知识点为单向传授式，学生对课程内容往往缺乏主观的思考，只是被动地接纳。以传授知识点为主体的教学模式强调概念讲解和公式推导，学生对所学内容理解不深，大多数学生也只能做到课后照搬公式做题，而对后续专业课学习中碰到的新问题无法做到归纳分析，最终也不能有效提升运用知识解决实际问题的能力。由于人类对科学的认知都是从现象开始的，现象表现出的规律性引导人们不断探究现象背后的本质，因此《工程流体力学》课堂的教学组织也应遵循从现象到规律的认知路径。课堂应先从日常生活及工程实例中提出问题，由教师引导学生剖析问题，逐渐深入到现象背后的规律性内容，再经概念阐述和理论推导，完成前述问题的理论解释。以问题探究为主体的教学模式显然更有助于培养学生的学习兴趣，提高分析问题和解决问题的能力。
二、《工程流体力学》问题探究式教学的课堂组织
在实施问题探究式教学模式时，教师尽可能选取来自于日常生活现象以及有专业背景的问题，并以图片、动画或视频等较形象化的方式给出，增强学生对流体力学的感性认识，教师要根据学生课堂的反应情况对学生不断引导，鼓励学生启用发散性思维方式解决问题，鼓励学生大胆尝试，通过对问题抽丝剥茧式的分析来提高解决实际问题的能力。课堂上的问题和探究性的思考过程要让学生的思维活跃起来，让学生意识到所学的知识是鲜活、有用而又有趣的，能逐渐领略到流体力学的美妙之处。在问题分析后的理论阐述中要适当舍弃一些繁冗枯燥的公式推导，强调公式中各项的物理意义和公式的适用条件。本文以课程中的绪论、一元流体动力学基础以及孔口管嘴管路流动[2]为例，具体阐述探究性问题教学模式的实施过程。绪论课的问题可以提得多而广，通过大量的实际应用和工程问题，让学生充分理解学习课程的目的及意义，做到课程一开始就抓住学生的学习兴趣，激发他们的研究热情。在课程刚开始时，可以让学生列举常见的流体种类，并总结流体与固体的本质区别；给出儒可夫斯基对佯缪（永动机问题）的描述，让学生解释原因；课堂上用汤匙现场演示水流的附壁效应；由目前大气环境常见的雾霾问题引出颗粒物的绕流阻力问题，并让学生估算雨滴和尘埃在空气中的下降速度差异[3]；用图片方式介绍1940年美国华盛顿州塔科马海峡桥事故，让学生分析事故原因；介绍市政供水的基本方法，再让学生估算学生宿舍楼供水的压力；分析采暖系统中设计膨胀水箱的原因；夏季和冬季空调送风口的风向有何不同，哪些措施能够尽可能实现房间内温度的均匀分布。由于绪论课涉及的问题可覆盖整个课程，可把某些问题留给学生在课后自己分析。在讲授一元流体动力学基础时，教师可首先给学生演示平行纸片的吹气试验，让学生观察并解释纸片的飘向；提出常说的“水往低处流”论断一定正确吗？再根据市政管网的供水现象，引出驱动流体流动的能量形式及其相互转换问题，并让学生解释航海中的“船吸现象”、洗澡时浴帘的飘向问题；由烟囱里气流流动的驱动能引出气体与液体的能量方程形式的不同；由消防水枪在喷水灭火产生的后推力问题引出一元流体动量方程。
孔口管嘴管路流动的内容与工程实际结合较紧密，可多给学生实际案例进行分析。如：（1）城市管网夜间的供水水压为何会普遍高于白天的水压？（2）屋顶水箱供水到同一建筑的高层和低层住户，其压力有何不同？（3）建筑内外存在温差时，如何在建筑物壁面上开窗，实现自然通风？（4）如何利用虹吸的原理，给鱼缸换水，其关键步骤是什么？（5）冷却水系统中，如何考虑水泵的扬程以保证冷却水的循环？为节约时间，教师应在课前将问题留给学生，为提高课堂效率，可对每个问题指定若干名学生完成，并记录回答情况。
三、探究性课程教学中其他问题的思考
在学期结束时，教师与学生（共两个班级，约130人）通过问卷调查、面谈、QQ、电话等方式进行了沟通，发现教学中有如下问题值得关注。
1.采用问题探究式教学方式需要教师根据学生的反馈进行分析和引导，会占用课堂学时中相当比例的时间，由于课程学时数的限制，某些问题的探讨无法深入，且教学内容主要由ppt方式完成，因此教学进度普遍较快。当学生在课堂上未能理解和掌握某些知识点后，很容易放弃对后续知识点的学习。因此笔者建议，授课教师应组织整理课程的微课资料，让学生利用微课资料自主完成预习和复习，大大减少课堂上对基础内容的讲解，将课堂学习的主动权从教师转移给学生，使学生能够在课堂上主动基于问题进行深入探讨，从而显著提高课堂的学习效果。
2.有近50%的学生认为教师给出的探究性问题有一定的难度，并有助于对教学内容的理解，能有效激发学生的学习兴趣，课堂上对问题的探究过程提高了学生分析问题和解决问题的能力。部分学生希望教师点名提问并记住自己的名字，也较喜欢这种教学模式；当然也有部分学生不太适应该方式，尤其是在无法回答问题时学生会感到尴尬。教师应提前把问题留给学生，给学生充分的思考时间，从而更有效地利用课堂教学时间。
3.目前大学生存在课堂出勤率不理想、上课玩手机、睡觉等现象，教师可将学生座位固定，不点名即可快速统计学生的出勤率，并考察学生的听课情况且及时记录，在课程的第一次课上和学生讲明出勤率、听课表现、作业和平时小测验的成绩在总评成绩中的比重和计分方法，细化考核要求，并严格按规定执行，这样能有效地督促学生端正学习态度，重视平时学习。
4.课程考核方式和难度要求是检验学生学习效果的重要方面。通过调查，发现有近40%的学生认为教师应采用闭卷方式并严格进行考核，不希望考试降低难度。这项统计数据说明，不少学生有主动学习的愿望，学习态度端正，并愿意采用严格的考核方式来检查自己的学习效果，因此授课教师在考核时应坚持原则，对学生认真负责，出题难度适中，学生卷面分数尽可能符合正态分布。
四、结论
本文采用问题探究式的教学方式对《工程流体力学》课程进行了教学实践，并给出了问题探究式教学方法的具体实践过程。通过与学生的沟通和问卷调查，了解到近半数的学生认可问题探究式的教学方法，认为该方法有助于加深对课堂教学内容的理解。在问题探究式教学过程中，教师也发现需要在以下方面进行改进：应尝试利用新型的互联网教学手段，如微课等方式，进一步提高课堂学习效率，将课堂学习的主动权从教师转移给学生；强化平时考核，细化成绩评分方法，期末考试题目要有合理的难度，成绩分布应合理。
参考文献：
[1]谢海英.《工程流体力学》在环境工程专业中的教学探讨[J].教育教学论坛，2013，（43）：75-97.
[2]龙天渝，蔡增基.流体力学[m].第2版.北京：中国建筑工业出版社，2013.
[3]王洪伟.我所理解的流体力学[m].第1版.北京：国防工业出版社，2014.
theexplorationandReflectionofproblem-Basedteachingmethodfor"engineeringFluidmechanics"Course
XieHai-ying，HUanGYuan-dong，DenGBao-qing，LVJuan
（Schoolofenvironmentandarchitecture，UniversityofShanghaiforScienceandtechnology，Shanghai200093，China）
流体力学课题篇2
[关键词]本科院校；环境工程；流体力学；教学改革
[中图分类号]G642.0[文献标识码]a[文章编号]2095-3437（2017）03-0038-02
流体力学是环境工程专业的专业基础课，主要讲述工程流体力学的基本概念、基本原理和基本方法，主要内容包括流体静力学、流体动力学、流动能量损失及有压管流和明渠流等。由于该课程涉及高等数学、大学物理、工程力学等，基本概念多且抽象，对学生的综合分析和处理问题的能力要求高，因此学生普遍感觉学习较为困难。流体力学课程一般在第4学期开设，开设在高等数学、工程力学等课程之后。
随着教学改革的不断深入，如何针对流体力学抽象概念多、数学分量重、理论性较强的特点，有针对性地对环境工程专业的学生尤其是应用型本科院校的学生进行授课，本文从以下几个方面进行了探讨。
一、针对专业特色和课时量，优选教材
流体力学分为理论流体力学和工程流体力学。前者适用理科专业方向，偏重理论；后者适用工科专业方向，着重于工程应用。对于应用型本科院校来说，应选用偏重于工程应用的工程流体力学作为教学内容。目前，环境工程专业尤其是侧重于水处理的环境工程专业，其流体力学的知识主要用于解决污水处理厂设计中的流体力学问题，课时量被压缩到50个课时左右。因此，要选用适用于较短学时，并且侧重于水力学知识的教材。教材要能够与时俱进，精益求精，注重理论联系实际，注重内容的系统性与完整性，能够涵盖流体静力学、流体动力学、有压管流、明渠流等基本内容。教材要有一定的例题和课后思考、复习题，能够开拓学生的思维，激发学生的学习兴趣，最好能附有实验演示的光盘。
二、丰富教学内容，增加学生学习积极性
学生普遍反映流体力学很难，其中的主要原因在于w生的学习积极性不高，不肯花时间去钻研。确实，流体力学对于初学者来说，是有一定的难度，这就要求教师在讲授绪论课时，要让学生了解流体力学的任务以及在专业及后续课程中的作用，从而启发学生思维，激发学生学习兴趣。同时，教师要对学生学习流体力学提出明确要求，如哪些内容需要掌握，哪些内容需要了解，使学生对课程的学习做到心中有数，树立学好这门课程的自信心。[1]
三、改进教学方法和手段，突出重点
流体力学的重点和难点在于公式的推导和理论的理解，以及用理论和公式解决实际问题。例如，在流体静力学这一章中，关于流体平衡微分方程的推导，就涉及高等数学中的连续函数和泰勒展开式等，这是一个难点，对学生的高数基础要求比较高。而求解作用在平面上的静水总压力有两种计算方法，一种是解析法，一种是图解法。解析法要求学生有工程力学的静力矩和惯性矩的知识以及基本的几何知识，此法的压力中心在受压面的形心的下面，与形心不重合；而在图解法中，静水总压力的压力中心与压强分布图的形心重合。虽然课上教师反复强调两种方法的区别，但基础差和理解能力不强的学生仍然一头雾水，不能很好地解决实际问题。针对这一情况，教师在课堂讲解时应尽量利用多媒体课件进行讲解，最好还能结合模型进行讲解。例如可以借助一块平板，将其置于水下，标注其形心和压力中心的位置，再将平板与一棱柱体结合，分析压强分布图的形心位置。这种形象地讲解，有助于学生更好地理解教学内容。
在教学过程中，多媒体可充分利用图形、图像、声音、录像将教学内容充分表现出来，从而激发学生的学习兴趣，加快教学信息的传递速度，提高课堂教学效率，扩大学生知识面。[2]但多媒体也带来了一系列的问题，如学生在听课过程中，多媒体课件一晃而过，当时学生感觉很好，但真正留在脑海里能掌握的内容却很少，这容易造成学生眼高手低。因此，流体力学的教学要多媒体和板书相结合，在进行公式的推导和例题的讲解时，最好使用板书，这样可以使学生印象深刻，增加记忆的时间；而在讲解流线和迹线等比较抽象的内容时，可以采用动画形式，这样能够加深学生的直观理解，有助于提高教学效果。
流体力学的学习讲究系统性，各章之间又相对独立。在每次上课之前，教师应对上节课的内容进行回顾复习，并可以采用提问的形式，让学生了解自己对上节课重点内容的掌握情况。在每一章节开始时，教师应首先向学生介绍本章的主要内容、重点和难点以及与前后章节的联系，每学完一章后教师要进行归纳总结，以便让学生将所学知识融会贯通。对于重要的内容，教师在课上讲解的时候要明确指出，回顾的时候要对这部分内容进行提问，在一章讲完归纳总结的时候，要再次强调这部分内容，相信这样可以使学生印象比较深刻。
四、理论和实验相结合，充分利用有限的课时
流体力学往往有0.5个学分的实验课。实验的主要目的是通过实验加深学生对理论知识的理解，提高学生的实践操作能力，更好地运用所学理论解决生产中的实际问题。实验结束后，应让学生整理实验数据，总结物理量之间的相互关系，以便发现其中的规律，这非常重要。[3]很多教师的做法是理论课全部讲完了，再集中上实验课，这种做法有利有弊。优点是学生在上完理论课后，在实验课上教师再讲解一遍实验原理，可以加深其对知识的理解和记忆。弊端是上理论课时，教师不能形象地讲解，学生不能很好地掌握；上实验课时，教师再讲解一遍，费时费力。对于应用型本科院校来说，其培养的是应用型人才，实验教学是人才培养最基本的工作。尤其在总课时量被压缩的情况下，充分利用实验课的时间，将理论和实验相结合，就成为一种行之有效的手段。流体力学中的很多内容，例如雷诺实验，沿程水头损失和局部水头损失的计算都可以在实验室进行讲解，一边讲解，一边实验演示。还可以在流体力学实验室中增加多媒体设备或者其他可视化设备，课前让学生预习，课上讲解完理论，直接就让学生动手做实验，课后处理实验数据。这样既能充分利用有限的课时，又能使学生更好地掌握所学知识，还能锻炼学生的动手能力和归纳总结的能力，一举数得。
五、加作业环节，改革考核方式
学习的最终目的是让学生能够独立自主地解决实际工程问题。课后作业是检查学生对所学知识理解、掌握程度的一种手段，同时也是培养学生分析、解决问题能力的一种方法。[4]当然，布置作业不等于搞题海战术。例如，关于典型的三大方程，即连续性方程、能量方程、动量方程的应用，有三种类型的典型题目，即弯管内水流对管壁的作用力，水流对建筑物的作用力和射流对平面壁的冲击力，每种类型的题目可以布置1～2道作业题。而关于求解作用在平面上和曲面上静水总压力的计算，题目形式多样，压力体的形状灵活多变，可以适当多布置作业题，让学生尽可能多掌握各种类型的题目。同时教师可以在课堂上专门安排习题课。这样一方面可对学生所做作业进行点评，剖析典型例题，启发学生举一反三；另一方面，这也可给学生提供了课堂讨论的机会，引导学生掌握发现问题、解决问题的思路、方法和技巧，能对学生思维进行锻炼，让学生触类旁通。[5]除了典型的计算题以外，习题课上还可以设置选择题、填空题和判断题等，避免学生重计算，轻概念。
目前，在考核方式上，一般是平时成绩占20%，实验成绩占20%，期末成绩占60%。这种考核方式虽然兼顾了期末考试和平时表现，但也存在弊端。笔者在教学过程中发现，很多学生平时作业做得不错，但期末卷面成绩非常不理想。究其原因，可能是平常作业存在抄袭现象，上课虽然出勤率高，但课上听讲不认真。如何改变这一现状？一方面，可以适当减少平时成绩所占的比重，例如平时成绩占10%，期末成绩占70%，实验成绩占20%；另一方面，实验成绩单独计算，而在理论考试中，平时成绩占20%，期末成绩占80%。当然，更为重要的是教师要练就“火眼金睛”，要具有高度的责任心：一是对作业雷同的现象，一律给予当次作业不及格；二是要加强课堂纪律的管理，对于回答问题的情况、课上表现等都要作为平时成绩的重要方面进行考核。只有这样，才能真正体现出考核的公正性和合理性。
总之，针对应用型本科院校，流体力学的教学应与学校的办学特色、办学定位相结合。应在总课时量不增加的前提下，优选教材；激发学生的学习兴趣，注重学生分析问题、解决问题能力的培养；加强理论与实验相结合，增加综合性、设计性实验项目，鼓励学生自己动手研发、设计小型实验装置，培养学生的动手能力与创造能力，这样才能够提高学生各方面的能力，最终实现培养“厚基础、善实践、能创新、高素质”的应用型人才的目标。
[参考文献]
[1]张羽，张仙娥.环境工程专业《流体力学》的教学探讨[J].华北水利水电学院学报（社科版），2010（4）：156-157.
[2]宿程远，张建昆，陈孟林.师范学院环境工程专业流体力学课程改革初探[J].中国电力教育，2008（12）：117-118.
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流体力学课题篇3
关键词：《工程流体力学》能源与动力工程专业教学改革
一、引言
《工程流体力学》是研究流体的机械运动规律及其实际应用的科学[1]，是能源与动力工程、车辆工程、机械工程、石油工程、化学工程专业等诸多工科专业的一门重要的专业基础课，在各个工程领域都有广泛的应用。其特点是，工程流体力学内容抽象，概念性强，涉及大学物理、材料力学、高等数学等，综合性极强，且教学里包括众多数学公式和偏微分方程的相关推导计算，需要学生有较强的综合能力。而我校是一所二本工科院校，学生在高等数学、大学物理、材料力学等方面的基础良莠不齐，因此存在老师难教、学生觉得枯燥难学的现象[2]，导致《工程流体力学》被公认为是本科中最难学的课程之一。为提高学生学习兴趣和教学质量，有必要对该门课程进行必要的教学改革[3]。
二、教学改革
（一）教学方法改革
针对学生在高等数学、大学物理、材料力学等方面的基础存在良莠不齐的情况，为了更好地增强学生学习《工程流体力学》的学习效果和教学效果，需要在教学实践过程中对教学方法进行相应的改革。首先，为了避免学生觉得枯燥无趣，在教学过程中注意理论联系实际。比如，在《工程流体力学》的第一堂课上，我通过提出如“汽车在行驶过程中所受到的阻力主要来自前部还是尾部”，以及“高尔夫球表面和飞机表面为什么一个是粗糙一个光滑呢”等众多涉及流体力学知识的实际问题，一下子就把学生的兴趣提起来，整整一堂课学生学习兴趣高涨，没有恹恹欲睡的情况存在。在后续的课程中，由于主要围绕连续性方程，伯努利及动量方程等展开，因此在讲授的课程中，为了避免数学基础不够扎实的学生在上课中觉得无趣，我主要是通过讲例题的研究思路、方法，尽量避免变成单纯的数学推导过程，主要告诉学生如何分析，重点介绍公式的成立条件及如何使用。然后通过具体的例题讲解如何使用该公式来解决问题。比如对雷诺公式的理解应用，通过在课堂上播放雷诺试验的视频，并在课后安排学生到实验室进行雷诺实验，以加深对该公式所涉及相关因素的理解。在课程的后面章节，根据学生的认知发展水平重点讲解工程流体理论在实际中的具体应用实例，并选择适当的课题让学生积极参与，并总结出规律，建立适当的数学模型，这样既使学生保持了浓厚的学习兴趣，又很好地做到理论与实际的结合，大大提高学生解决实际问题的能力。
（二）教学内容改革
《工程流体力学》内容涉及面广，如何根据专业培养目标和课程体系的要求，制定合理的教学大纲，教学内容及教学计划显得尤为重要。首先，针对目前《工程流体力学》教材存在理论性强，数学公式推导众多的特点，在教学过程中有意识地弱化公式的数学推导过程，重点突出公式的适用条件和在实际问题中如何应用，尤其是如何利用这些公式来解决实际问题。比如实际流体恒定总流的伯努利方程，通过弱化过程的复杂推导，重点讲解其应用条件，让学生很快就明白该方程的意义，并掌握如何在实际过程中进行应用。
同时通过案例讲学，与学生所在能源与动力专业系紧密结合。比如在讲到流体运动的连续性方程及伯努利方程时，可以讲讲其在内燃机等设计中所起的作用，通过掌握空气和燃油的流动规律，才能设计好空气和燃料的流量比例、流动速度、温度控制等众多流体力学方面的知识。同时选取适当的跟能源与动力系紧密相关的习题，以帮助学生进一步巩固和消化课堂所学。因为现有教材习题偏水利和建筑的居多，所以需要老师在平时多收集和编撰相关的习题，以更好地促进学生掌握相关知识。
（三）考核方式的改革
由于《工程流体力学》所涉及学科多，综合性强，内容难，以前通常采用期末闭卷的方式加平常课后作业进行考核，存在学生平常作业抄袭、习惯老师划重点、考前死记硬背的问题，且考试内容基本都是学生平常见过、练习过的题型，不能很好地体现出该门课程的知识体系和价值，也无法让学生发挥他们的主观能动性。因此，针对以前的考核形式存在的问题，有必要对其进行改革，以更好更全面地反映学生掌握知识和相应能力的情况。
首先，增加课堂与平时考勤环节。现在的学生基本人手一部手机，尽管上课纪律三令五申，仍然存在部分学生上课偷偷玩手机的情况，再加上有些学生平常对自己要求不严，存在上课迟到、旷课、打瞌睡的情况。因此增加课堂考核环节，对上课不遵守课堂纪律、缺勤等，累积到一定次数后会有相应的惩罚措施。在课堂上表现积极，能主动回答老师问题等会有一定鼓励措施，适当地加分以激发学生更浓的学习兴趣，加强学生在课堂上和老师的互动，营造出更好的学习氛围。
其次，增加考试内容，丰富考试题型。从以往考试题型看，主要有填空题、选择题、判断题和计算题四大类型。因为考试内容比较依赖教材，所以不能很好地反映学生对相关知识的理解掌握。鉴于此，增加一些比较贴近相关专业和实际生活的问答题，比如“汽油在油箱里的存贮涉及流体力学里面的什么知识”、“汽车上的中央空调上平行的风扇叶片起什么作用”等，体现了考试内容的灵活性，又考察了相应的考点，能体现出学生对相关知识的具体分析和应用。
最后，完善最终成绩的评定方法。以前的成绩评定主要是期末考试成绩占60%，平时作业占40%，且存在许多同学课后作业照抄的情况。由于平时作业成绩占比过高，增强了不努力同学的侥幸心理，间接也会挫伤努力学习的学生的积极性。为了更好地反映学生的学习态度和对该门课程相关知识的掌握应用情况，综合评定学生的学习能力和实践能力，最终成绩的评定将计入课堂环节、实验环节等，将成绩比例改为：期末考试成绩70%，课堂环节包括考勤10%，平时作业10%，实验成绩10%，促使学生重视课堂纪律，增加课堂互动环节，减少平时作业的比例，增加动手实验的成绩，更能全方位、多元化地评定学生。
三、结语
本文对能源与动力工程专业所学《工程流体力学》的教学方法、教学内容及考核方式等进行了教学探讨与改革。通过在实践中的应用，取得了很好的教学效果，有利于学生学习能力提高和教学效果的增强。
参考文献：
[1]禹华谦.工程流体力学[m].高等教育出版社，2011.
流体力学课题篇4
关键词：流体力学教学改革互动启发式教学
中图分类号：G424文献标识码：a文章编号：1673-9795（2014）02（b）-0030-02
近年来，作为在新的历史时期全面推进我国高校人才培养模式改革的重要举措，中国矿业大学（北京）大力开展全面建设研究型本科教育教学体系，加强学生创新能力的培养，落实“创新教学环节”的教学改革研究。“创新教学环节”由创新方法类课程、创新实践活动组成。包括科研导论课、科研技能实践、以及大学生创新训练项目等等。然而，大学本科生在校的大多数学习时间还是以课堂为主，如何对课堂教学进行改革，以适应研究型本科教育教学体系的需要，是本文探讨的问题。
1流体力学课程的指导思想及定位
流体力学是工程力学专业的核心基础课程，为后续课程提供必要的基础知识和应用工具。因此，牢固掌握流体力学课程的基本内容，熟练运用该课程的基本方法，透彻理解其基本思想，是打开力学专业阶段学习的关键。对于流体力学这门课的普遍认识是，老师们难教，学生们难学。究其原因，是因为学生在中学没有接触过流体方面的知识，是“懵懂无知”的状态；而到了大学，一开始就要接触流体的性质、模型、运动学和动力学的概念，是“被动接受”的状态。这对于大学生来说势必会感觉很难，从上课听不懂，习题不会做到上课不想听，习题抄答案，形成恶性循环，而教师的灌输式教学更使得这门课预期达到的教学目标难以实现。学生的基础没有打好，对于后续课程的学习势必产生不良影响。如何使学生在学习过程中既能独立思考，又能积极响应教师的互动提示，进行有效的互动，这是提高教学效果的关键所在。
以学生为主体、教师为主导的互动式教学思想[1]在教学工作中逐步得到巩固和落实，在教学方法的改革上取得了可喜成绩。但是，要真正实现“教以学为本”[2]，还需要不断在教学思想、教学方法、课堂结构等诸多方面进行创新性的探索与研究。作者近年来一直从事流体力学课程的教学工作，对如何让学生学好这门课进行了一定的研究。作者认为，启发式教学[3]对于流体力学难教、难学这一问题是一有益的解决方案。通过在课堂上与学生互动以及在适当的时候对学生进行启发，能够改变流体力学课堂沉闷，学生不想听讲的氛围，同时对培养学生的力学修养与力学能力大有裨益。教师在教学过程中切实重视、真正确立学生在学习过程中的主体地位，通过学生自悟、质疑、写练的同时，加强学生主体之间的信息交流，以及教师的适时点拨启导，构建“互动启发式”这一课堂教学结构体系，能更好地让学生学会学习，逐步提高学习修养。
作者针对上述问题，参考了国内外教学资料，结合多年教学经验，并以工程力学08级的“流体力学”教学为研究对象，成立了“岩爆研究大学生创新小组”。小组成员利用课余时间，参加重点实验室的科研活动，在北京市学会第17届学术年会上了表了三篇论文[4～6]。小组成员的学习热情、学习成绩、研究水平得到了很大的提高。由此可见“互动启发式”教学适应教学改革的需要。“互动启发式”教学方式改变了过去那种学生被动接受的状况，它要求教师的教学必须以调动学生的积极性为主，学生是主动的参与教学，而不是被动的去记忆。作者在教学中发现，互动启发式教学方式是教师学生“双赢”的教学方式，它促进了师生间的情感交流，调节了课堂气氛，是符合大学教学大纲的新选择。
2流体力学的基础性、前沿性和时代性
《流体力学》课程是计算流体力学、多相流动、非牛顿流体力学的基础性理论。同时，本门课程对于许多理论性较强的学科，如工程热力学、传热学、应用数学、应用物理学、流固耦合、渗流力学等，都是必不可少的基础理论课。《流体力学》课程中的许多专题：如边界层理论、湍流、涡动力学、水波动力学、气体动力学等都是发展迅速的前沿学科。当前，随着环境和资源探测要求的增长与技术进步，出现了许多或以流体力学为基础、或与流体力学相交叉的新学科，如CCS（碳固存）、煤岩中的瓦斯流动、多场耦合、多相流及非牛顿流体力学；特别是随着高超音速飞行器和运载工具、超静音潜艇、以及现代武器系统的发展，为流体力学学科提出了更多的新问题，也为学习《流体力学》的学生提供了广阔的发展空间。
3流体力学教学改革的尝试和成效
在教学中努力践行“研究型学习”[7]与“创新型人才”[8]的培养。开展“互动启发式”教学法改革，培养学生积极思考、研究型学习、创新型思维的能力。在平时成绩考核中，增加了“研究报告”一项，指导并鼓励学生针对书中的重点、难点问题进行深入研究，在创新教育理念与研究性教学相融合上做出了有益的实践。
3.1教学方式的改革
《流体力学》课程的特点是：理论性很强，对学生的数学基础要求较高。例如，除了需要了解一般张量变换和指标运算的规则外，还需要了解张量场论、曲线坐标系下的张量微分学、微分几何中关于点、线、面间的拓扑关系；以及由Gaussian定理、Stokes定理、标量势、矢量势、Helmholtz张量分解定理、向量场的梯度来表示流体力学的求解域，需要了解它们的几何意义以及在流场几何描述中的应用。另外，在对不同流动现象的偏微分方程定解问题的求解中，需要讲解有关的数学物理方法的背景知识，如解波动方程的行波法、求解涡旋场中的格林函数法等。仅采用ppt教学，难以表达在定理推导或偏微方程求解中的思辨、引证与推理过程。
因此，将传统“板书式”教学与现代教育技术相结合，各种方法互为补充，探索启发式教学法的创新，采用了以下的教学方法与教学手段：
（1）对于建立流体力学基本方程组或偏微分程求解过程中的数学推导，采用板书讲解为主，ppt为辅的教学方法。由于多数学生的张量场论与张量微分学的基础较薄弱，在从这些定理出发建立流体力学基本方程的教学中，需要进行较长时间的数学推导，很容易造成学生的疲劳。采用传统的“问-答”为主的“启发式”教学法，往往得到“启发”的只是部分基础较好的同学，多数学生很少能主动响应，容易形成流体力学“难以学懂”的印象。
针对上述问题，创造性地设计了“互动启发式”教学法。所谓“互动启发式”教学，就是在设置启发问题过程中，对被启发对象的思维过程施加以强烈的影响，激发学生深入思考的方法。具体是，在理论学习、定理推导、或典型例题讲解过程中，由老师首先进行提纲式讲解，针对教材中的重点且难点问题，要求学生进行一定时间（5～7min）的课堂练习作业，启发学生提出问题。最后，再由老师进行板书讲解的“讲解―学生练习-提问―再讲解”的课堂教学过程。
“互动启发式”教学法实施的关键，是由教师对讲解的问题进行纲要式分析，给出主要思路并交待相关背景知识，对其中的关键问题设置疑问点；在学生进行5～7分钟的课堂练习过程中进行巡查，发现学生遇到的难点并适时提问，最后，有重点地进行分析与讲解。在这一过程中，给学生提供了一个独立思考的机会、创造了一个平等、自由的提问环境，使学生可以毫无顾虑地与老师交流，也便于老师及时发现问题。老师在学生达到思维临界点时的讲解，学生的印象深刻，可以达到事半功倍的效果。
（2）对于流体力课程中应用型专题和涉及实际物理现象较多的章节，采用ppt或录像为主的现代化教学方法。这样，可以在有限的课时内，在使学生充分掌握书中的理论知识的同时，对相关的物理现象有感性认识，加深对理论知识理解，以激发学生的科学探索精神，提高学生的学习兴趣。为此，通过课程建设，编制了实验录像。实验录像介绍流体力学理论的背景知识，如有关流体粘性、压缩性、静力学实验、伯努利方程实验、雷诺实验、边界层流动等，利用ppt等现代化教学方法在课堂教学中加以运用。
（3）耐心、细致的课后辅导。对于在课堂上提出问题的学生，无论问题对错、难易，在回答问题前，首先用“这是一个很好的问题，……”“你的问题很重要，……”等加以鼓励，然后再回答问题；对勤于思考的同学加以表扬。
（4）改革考试的形式和内容，促进教学质量的提高。教学实践中，对期末考试进行改革：平时成绩定量化计分制；要求每位同学选择教科书中的一个专门问题进行研究，提交一份专题研究报告；在期末考试卷面成绩出题中与评分中，强调解题的分析过程。通过上述方法，在考试内容上，将知识测试与创新能力测试相结合。
3.2教学改革效果
自我校工程力学专业开设《流体力学》课程以来，作者一直致力于以创新型人才培养、研究型学习方法建立为目标的教学改革，在不断提高自身理论水平的同时，提出了“互动启发式”教学方法并在教学实践中加以运用。学校教学督导组的资深老师多次听课，都给予了很高的评价。在授课中注重板书推演、思辨清晰、严谨、通俗易懂，在课后热情辅导同学们的学习与创新研究活动。作者的授课及辅导受到同学们的广泛欢迎。
4课程特色
力学专业《流体力学》课程理论性强、对张量分析、场论、数学物理方法与特殊函数等数学基础知识要求高。作者在不断提高自身的理论水平、积极开展教学研究与改革的基础上，形成了以下课程特色：
（1）在建立流体力学基本方程组与求解流场数学模型过程中，板书推演思辨清晰、严谨、通俗易懂，对所需的张量、场论、数学物理方法背景知识可进行详细分析或精讲。为使理论分析连续、易于启发学生的思维，撰写了近60万字的背课笔记/授课讲义，在板书推导中，多数情况下可以脱稿讲解。
（2）采用“互动启发式”教学方法，在课堂上形成与学生间的良好互动，启发学生的自主思维、深入思考，以达到深入理解复杂数学、力学理论的目标。“互动启发式”教学方法不断充实完善，形成了包括课堂的即时启发教学、平时的考察辅导与期末考试互相支持的系统方法。为研究型学习与创新型人才培养提供了有力保障。该方法得到了越来越多的认同。工程力学系的同仁，如黎立云教授、祝捷副教授等老师都采用了“互动启发式”教学法，并形成了自己的特色，取得了很好的教学效果。
（3）强调“研究型”学习方法。在平时的作业中，要求学生将每一道习题当作一个“模型科学问题”，以论证与推演过程是否合理来评价学生作业的优良等级。对学生的作业认真评分并计入平时成绩。允许作业成绩不理想的同学可以重作，重新评分。另外，要求学生在课程结束前，选择书中的问题提交一个研究报告，老师给予辅导、评分，并计入平时成绩。以上措施在培养学生的研究型学习方法上起到了十分重要的作用。
（4）积极引导、支持学生开展创新科研活动。指导学生针对教学中的重点和难点开展解题方法、教学方法的研究，并将结果撰写成研究报告或教改论文。在授课期间，对有学生要求给予科研的学术指导，总是热情响应。
5流体力学教学工作的展望
（1）继续充实、完善习题库、多媒体课件、实验录像等教学资源，实现优质教学资源共享。
（2）以创新型人才培养、研究型学习方法为目标，继续开展教学方法的研究，不断完善“互动启发式”教学方法的内涵。
（3）现有的力学专业《流体力学》教材或深度不够、或难于自学。准备在多年流体力学教学积淀与撰写的讲义的基础上，出版一部通俗易懂、学术水平高、具有矿业特色的流体力学教材。
（4）目前的张量分析、场论的教材大都比较抽象，受众较少。准备集自己多年在微分几何、张量与场论理论的学习心得，在撰写的讲义基础上，出版一部侧重于讲解张量、场论主要定理几何意义及其在流场描述应用的学术论著，作为力学专业《流体力学》课程的参考教材。
（5）跟踪国际上最新研究成果、发表高水平科研与教改论文，提高自身素质，促进教学水平的提高。
6结语
用“互动启发式教学”法进行教学，不但能使学生顺利地接受新知识，而且教给学生利用已有的知识通过归纳总结去认识新知识的一种有效的学习方法，这就给了学生一双点石成金的手。同时，由于采用对比、比喻等方法，引进一些生动活泼、通俗易懂、典型直观的事例，不仅使教学双边活动有声有色，而且在重温旧课时轻松愉快的认识和掌握深奥、抽象、复杂的概念和规律，起到事半功倍的效果。“互动启发式教学”是传授知识、启迪思维提高教学质量的重要手段，是一种行之有效的、科学的教学方法。
总而言之，作为大学教师，为了改革传统的教学模式，必须在了解自己学生的基础上采取相应的教学策略和教学方式。互动启发式教学方式克服了传统教学方式的不足，调动了学生的积极性和主动参与性，它是大学教学改革的必然要求，应该坚持并努力完善这种教学方式，使教学真正做到学以致用。
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流体力学课题篇5
一、前言
近些年来，随着互联网的快速发展，网络技术的广泛应用，教育教学也越来越网络化。课程教学是高等教育教学的主体，基于线上线下的混合教学模式能使学生不受时间和地点的限制去学习，受到广泛的关注[1]。从形式上看，混合式教学模式是传统课堂教学和网络教学的融合，而从本质上看，混合式教学模式是以教师为主导和以学生为主体的教育思想的融合，是以教为中心和以学为中心的教学模式的融合，是建构主义、行为主义以及认知主义学习理论的融合，是各种教学方式与信息化技术的融合，也是线上和线下学习环境的融合。因此，混合式教学模式在教育教学中有着非常广阔的应用前景[2，3]。交通运输工程是一门综合性的技术学科，需要多学科知识的综合运用、扎实的理论功底及丰富的实践经验。由于与社会现实生活联系紧密，交通运输工程专业的学生必须要有系统、动态分析复杂问题的能力、实际问题分析能力和应变能力，在交通设计和规划、交通管理和控制等方面也需要有较高的要求。因此，如何增强学生的学习主动性，提高课堂效果，从而使学生在有限的学习时间内更好地掌握所学知识，真正具备行业要求的专业技能、应变能力和解决实际问题的能力，是交通运输工程教育实践过程中值得深入研究的课题。本研究以交通运输工程专业课中的现代物流管理课程为例，基于课程特点和教学目标，探讨混合式教学模式在课程教学中的应用方法，进而为提升教学效果，提高学生的学习能力、知识运用能力、创新能力等提供参考。
二、混合式教学模式
在信息时代，学校处在传统学习环境与信息学习环境混合并存的时代，互联网和信息技术的快速发展极大地改变了传统的教学方式，混合式教学模式的产生综合了面对面教学和网络学习的优势，并将两种学习模式融合，以充分发挥教师在课程教学中的主导作用，注重课程的精心设计，关注提升学生在课程中的自主学习能力，使教师在教学过程中起到引导、启发和监控的作用，与此同时，激发学生学习的积极性、主动性和创造力[4]。因而，混合式教学模式是一个跨越虚拟，可以实现在线与实时交流，同时又涉及多种要素协同的混合式课堂结构[5]。混合式教学模式可以实现在课程资源、活动形式、师生互动、评价体系等各方面的多元化。（1）课程资源的多元化。课程资源的多元化表现在形式的多元化，有文本、图像、音频、视频等形式，另外还表现在学生获取课程资源渠道的多元化，除了面对面的交流外，学生也可以通过各种搜索引擎、电子资源获得自己所需的学习资源。（2）活动形式的多元化。活动形式可以是热点题目讨论、小组交流、成果汇报展示等形式，在这种多元化的活动形式中，学生的组织能力、语言表达能力、交流能力、知识应用能力等都会得到提高。（3）互动平台的多元化。利用多种教学软件平台，基于QQ、微信、论坛等形式可以使得师生、生生间交流的深度与广度得到很大的提高，深度的交流互动更好地促进了学生对知识的吸收和内化。（4）评价体系的多元化。在混合式教学模式下，可以采用综合的评价方法，比如学生自评、教师评价、小组互评、测试等各种方法的综合，对学习数据进行收集、分析，从而给出合理的评价结果。混合式教学模式充分发挥了各种教学资源的优势，利用多元化的活动形式、师生互动和评价体系，充分调动了师生教与学的积极性，在提高教师的组织能力和管理能力方面，在培养学生学习的自主性、团队协作能力、创新能力以及活跃课堂氛围和促进知识的内化等方面均起到了重要的作用。
三、现代物流管理课程分析
1.现代物流管理课程特点。现代物流管理是交通运输工程专业开设的一门专业课程，是培养学生掌握现代物流管理理论、方法和技术，成为具备物流管理、规划、设计等实务运作能力，能够胜任物流管理领域全过程策划、管理工作的现代物流工作人才。现代物流管理课程的特点包括以下几个方面：（1）知识的综合性和交叉性强。现代物流管理课程涉及管理学、经济学、信息技术等方面的知识，该课程的教学内容丰富、涉及面较广，与其他学科的融合性较强。（2）理论与实际结合紧密。现代物流管理课程在讲授基础理论知识的同时，还涉及当前许多物流热点问题，如云物流、智慧物流、绿色物流等，教学内容丰富、信息量大、热点问题多，课程内容更新较为频繁。因此，易于调动学生学习的兴趣和积极性。（3）注重应用与实践。该课程在传授知识的同时，还可以充分发挥学生的主动性、参与性，鼓励学生关注各种物流活动，如快递、超市物流等，引导学生对问题的发现、解决和综合分析，以提高学生的知识运用能力。2.现代物流管理课程教学目标。通过本课程的学习，使学生了解现代物流的基本知识；熟悉现代物流的基本概念、发展历程、第三方、第四方物流原理、物流需求分析、物流规划、现代物流技术、绿色物流等；通过理论讲授、案例分析、专题讲座和实地参观，使学生能够独立运用所学知识对物流领域的问题进行分析和解释；使学生对现代物流及其发展前景有比较全面的认识和了解。同时，通过课程的学习，教学力求突显基础性、实践性和发展性的统一，强调创新能力的培养，重在阐明实践应用价值，拓宽基础知识面，注重与相关领域知识的融合，强化能力提升。
四、混合式教学模式在现代物流管理课程中的应用
现代物流管理课程是一门实践性很强的课程，其教学需要结合实际案例进行。将混合式教学模式引入现代物流管理课程，能够拓展教学的时空范围，有效提升学生课堂学习的积极性和参与度，发挥学生在学习中的主体地位。1.学情分析。现代物流管理课程是针对交通运输工程专业本科三年级实验班学生开设的，这些学生具备扎实的交通专业基础知识，学习能力较强，但也有部分学生自主学习能力较薄弱、对专业知识的应用能力较差。2.教学策略。依据课程的教学目标和学情分析，混合式教学模式在现代物流管理课程中的应用，是借助现代互联网和信息技术，以智慧终端（如手机）为工具，免费智慧教学软件（如“雨课堂”）和免费通信软件（如微信、QQ）为桥梁[6，7]，将学生课前、课中、课后三个环节精心设计，最大程度释放教与学的能量，提高教学效果。课前，通过智慧终端和教学软件推送学习资料，让学生随时随地学习，提高学生的学习兴趣和学习能力。课中，通过创设情境、题目引导、讨论分享、教师引导等教学方式，掌握学习内容，活跃课堂气氛，提高学生参与度。课后，课后测试和复习资料，让学生完成并进一步巩固知识。3.具体的教学流程。（1）课前。在课前，通过基于互联网和智慧终端的教学软件，向学生资料，包括每次课的基础知识点、难点，以及最新案例和动态前沿。资料形式可以是微课、慕课视频、ppt课件、网络链接等，使学生对课堂教学内容的重点、难点及最新发展有全面的认识和学习，教学资源的多样性也可使学生保持足够的学习兴趣。学生借助智慧终端（如手机），可以查看这些资料进行学习，并将学习中遇到的问题和心得进行反馈，教师对学生的学习情况进行监督和评价，实时调整课上教学过程。（2）课中。在课中，通过构建智慧的授课和学习环境，通过预习反馈情况等导入新课，基于智慧的教与学，结合各种形式的师生、生生互动活动，精讲预习中存在的问题，学生重点提取预习中的疑惑或难点，提高学习效率，使学生实现个性化的智慧发展。教师在讲课过程中，可以通过创设情境、题目引导、讨论交流等形式，提高学生对教学过程的参与度，具体教学形式如下：①创设情境。通过创设形式多样的情境，如基于问题的学习、基于案例的学习等，引起学生的学习兴趣，贴近生活实际。通过以问题或案例为导向，培养学生的辩证思维能力，提高知识运用的能力。例如，播放一个现代物流的视频，比如京东智慧物流，创设三种情境，并将知识点融入情境中，由浅入深地提出问题：a.京东运用哪些现代物流技术？b.这些物流技术的应用对物流效率等方面的提升效果如何？c.是否还有改进的空间？②题目引导。针对学生的基础及认知能力具有差异性这一特点，进行分组，布置一些题目，如校园物流、超市物流、绿色物流等，让学生自由选择这些题目或者自己命题，然后通过各种网络资源获取相关资料，并结合实地物流调查，发现问题，共同制订物流解决方案，培养学生之间的协作能力、分析问题和解决问题的能力。③讨论交流。对学生感兴趣的物流问题或者小组成果，通过汇报等形式，进行点评和组间交流讨论，提升同学表达能力，给出评价结果。（3）课后。在课后，可通过教学软件自动推送“课后小结”，也可以借助“思维导图”归纳知识点，理清关联，提出拓展性问题，让学生加深对知识的理解、强化记忆。教师可以查看本节课的课堂上课人数、学习过程反馈等数据，通过数据统计分析，进一步掌握学生学习情况，进而可以通过智慧教学手段对学生进行个性化辅导。最后，通过在线的师生、生生交流，师生可以共同成长，提高教与学的质量和效率。
五、结论
混合式教学模式是互联网和信息技术快速发展的产物，它将面对面教学和网络学习两种学习模式的优势融合，发挥了各种教学资源的优势，利用多元化的活动形式、师生互动和评价体系，充分调动了师生教与学的积极性，在教育教学中有着非常广阔的应用前景。本研究以现代物流管理课程为例，基于课程特点和教学目标，通过运用智慧的新型教学模式———混合式教学模式，以智能终端设备和智慧教学软件为平台，提出了包含课前、课中、课后在内的教学流程。混合式教学模式在教学过程中实现了师生的紧密联系、交流互动和及时反馈，极大增强了学生的教学参与度、活跃了课堂的气氛，有助于提升学生的自主学习能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力、创新能力、语言表达能力等，也有助于提升课堂教学效果。
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流体力学课题篇6
关键词：流体力学；教学方法；应用型本科院校
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1002-4107（2013）12-0033-02
流体力学是宿迁学院土木工程专业的一门重要的专业基础课。流体力学具有基本概念多、公式复杂、内容抽象等特点，是一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的课程，因此，该课程既可以培养学生良好的逻辑思维能力和分析推理能力，又可以培养学生分析问题和解决问题的能力。然而学生的实际情况是由于在大学前两年接触最多的是固体力学，已形成一定的思维定式，而且由于精简学时的原因很多流体力学课程中需要的高等数学知识没有讲解，到了大三一旦遇上流体力学这个新鲜事物，可能接受起来会碰到许多困难[1]。学生普遍感觉该课程枯燥乏味、难学，存在畏难、厌学情绪，期末考试不及格率较高。在学校提倡培养应用型人才的大背景下，有必要根据课程性质从提高教师教学水平和提高学生学习效果进行探讨。
一、引导学生重视，激发学生的学习兴趣
（一）强调课程的地位和重要性
教师除了说明流体力学在整个专业教学中的地位和作用外，还可补充说明它是注册结构工程师基础考试中公共基础考试科目。此外，还可说明往年期末考试通过率的情况，以给学生适当加压。当然，更重要的是还要说明该课程的学习方法，以帮助学生树立信心。
（二）通过人物、工程实例及专业应用调动学生的学习兴趣
“兴趣是最好的教师，而教师则是点燃学生学习兴趣的火炬”。如何调动学生的学习兴趣是教师考虑的首要问题。在教学过程中可以穿插举出古今中外的科学家、工程师生平事迹和工程实例以调动学生的学习兴趣。如大禹采取疏壅导滞的方法治水三过家门而不入；理想流体力学奠基人欧拉16岁就获得硕士学位，双目失明后仍然从事科学研究直至去世当天还在进行科学研究等[2]。如两千多年前李冰利用“深淘滩，低作堰”建造的都江堰；大约在同时期，古罗马人建成了大规模的供水管道系统等。除此之外，还可以介绍流体力学在土木专业及其他专业的应用，如美国华盛顿州塔科马大桥被大风摧毁、汽车“风阻”和飞机“音障”等事例。
（三）将CFD技术引入课堂调动学生兴趣
计算流体动力学（简称CFD）技术日趋成熟，已经成为研究流体力学的一种重要方法。在流体力学教学过程中引入CFD技术，不但可以将理论性较强的内容形象化，加深学生对基础理论的理解，而且可以开阔学生的眼界，激发学生的学习兴趣和探索精神。如对欧拉法中流线的模拟、圆管中层流和湍流流速的分布、局部阻力损失的流场分析[3]。
二、教学内容的取舍和教学环节设计
（一）教学内容的取舍
流体力学知识面广，内容繁多，在学时限制的条件下要结合专业教学要求合理取舍。对土木工程专业而言需要掌握的内容有：（1）流体物理性质；（2）流体静力学；（3）流体运动学和流体动力学；（4）阻力损失；（5）管道流、明渠流及渗流。
1.重要问题的处理。首先，要从力学角度分析流体的流动性。流体与固体的主要区别在于流体的流动性，其根本原因是流体和固体对承受剪切力的表现。为了形象说明，可以引用“抽刀断水水更流”的诗句[4]。当然，还需说明无论流体静止还是运动均不能承受拉力。
其次，要理解连续介质假设的概念。微观上，流体是由大量分子构成的，是离散的，不连续的，这给我们研究流体力学问题带来了困难。连续介质假设认为流体是由内部无间隙的连续流体质点构成。这里要理解流体质点微观上“充分大”、宏观上“充分小”的含义。如此流体在空间上就变为连续的，可以借助高等数学的方法来研究。
2.公式推导的处理。流体力学学习过程中会遇到大量复杂的公式，特别是实际流体伯努力方程的推导让人很难掌握。笔者在处理公式推导问题时强调公式推导的目的是让学生学习一种思想，学习一种处理问题的方法，将精力集中在公式建立的基本原理和适用条件上，从思路上进行分析整理，淡化烦琐的数学推导过程。这样学生有了独立思考的空间，教师也有了更多的时间来讲解基本概念和基本方法。需要强调的是，流体力学中很多公式都是在一定条件下推导出的，因此其应用也是具有一定范围的，公式的应用往往也有一定的技巧，如伯努力方程的“三选一列”。
（二）教学环节的设计
1.调整习题或考题构成，重视习题课。这里有两个问题需要注意。一方面，流体力学习题历来存在重计算、轻概念的现象，特别是考题如果全是计算题，就会形成无形的指挥棒。这就不利于学生从整体上掌握该课程的重点，习题或考题的题型应丰富，除了计算题之外，还应有填空、选择、判断、作图、名词解释等考查基本概念的题目。另一方面，在精选题目时，要注意将理论教学和实际应用结合起来，如查找资料的技能培养。在流体力学的牛顿内摩擦定律、能量损失计算和管道流等部分很多数据都是要查有关工程手册和图表的[5]。
习题课是流体力学教学的重要环节，为了能够在学时紧张的前提下开展习题课，教师必须重视习题选择和习题评讲两个方面。一方面，教师应选择具有代表性的题目，另一方面，习题讲评应使学生从解题过程中获得解决问题的思路、方法和技巧，达到触类旁通的效果。
2.重视实验教学，强化实践环节。实验教学是流体力学教学中的重要组成部分，通过实验，不但可以加深学生对流体力学基本原理的理解，而且有助于培养学生的动手能力、独立工作能力和创新能力。如通过水静压强试验，学生明确了测压管水头的含义；通过雷诺实验，学生加深了层流、湍流及临界雷诺数的理解。当然，由于实验室条件的限制，目前的实验主要以验证性居多，在条件许可的情况下应进行设计性实验。
此外，每学期笔者都会布置一个任务，让学生留意身边感兴趣的流体力学现象，然后根据课堂所学知识和个人理解撰写论文，以此增强学生的实践应用能力和培养其创新能力。
三、教学方法和手段的改进
（一）注重讨论法与案例教学法的运用
1.讨论式教学方法。教学活动应该是双向的师生互动过程，不应是教师的一言堂。教师应创造和谐、轻松的课堂气氛，鼓励学生积极发言，表达自己的疑问、见解，激发学生的学习积极性和创造性。如在课堂上通过提问的方式回顾上次课的主要内容，通过“自学―提问―讨论―总结”的方法学习新内容，在考虑学生接受能力的前提下，甚至可以让学生来讲一次课。如通过反证法证明流体静压强的方向，通过隔离体分析法证明流体静压强的大小。通过讨论式的教学方法不但可以调动学生的学习积极性，树立信心，而且还可以培养学生勤于思考、善于发现问题、分析问题、解决问题的能力。
2.案例式教学方法。通过将生活和工程案例引入课堂，不但可以增强学生的学习兴趣，而且可以加深学生对理论知识的理解，提高学生运用所学理论知识解决实际问题的能力。生活案例有马利奥特容器原理应用于点滴吊瓶和家用饮水机[6]、洗衣机为什么老翻衣服兜[7]、捞面条的学问等。工程案例如1993年青海省沟后水库在低于设计水位0.75m的情况下突然垮坝的事故；三峡工程如何在最大流量10×104m3/s、水头高达100m、最高流速高达45m/s的情况下不会产生巨大的破坏力等[8]。
（二）综合运用各种教学手段
流体力学概念抽象、繁多，仅靠传统的一块黑板、一支粉笔不能激发学生的学习兴趣。借助于多媒体技术，利用其形象、生动、直观、易于理解并可加强记忆的优点，通过动画、视频资料、数值模拟等手段将复杂的流动现象展示给学生，可取得事半功倍的效果。但是，考虑到多媒体技术授课和传统的授课方法各自的优缺点，结合流体力学课程特点，采用取其长而避其短、两者兼顾而又两者不弃的原则。
“教学有法，但无定法，贵在得法”。我们要不断更新教学理念，努力提升自身的综合素质，及时总结教学过程中出现的问题并加以改进，注重教学过程中的每一个环节，多管齐下，才能保证学生取得良好的教学效果。
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流体力学课题篇7
科学探究是物理课程的重要内容，它贯穿于物理教学的各个环节。它是学生参与式的学习活动。在教学中我注意鼓励学生积极动手、动脑，通过自主的探究活动，学习物理概念和规律，体验到科学的乐趣，了解科学方法，获取科学知识，逐步培养科学创新精神；帮助学生克服怕出错、怕麻烦等思想障碍。学生能比较顺利的参与科学探究活动。让学生更多的体验到成功的喜悦，避免多次失败产生的消极心理影响。不同层次的学生，都能有开展课题探究的欲望和能力。具体有下列经验和做法。
1课前预习，独立探究
以流体压强与流速的关系的课堂教学为例。
首先在课堂教学之前预发-份研究性学习课题研究方案，上面有具体的探究课题。内容如下：
《流体压强与流速的关系》学习课题研究方案
课题名称填报日期
课题组长小组序号
课程组成员（6人左右）成员分工（实验设计、操作交流评估）
课程背景
已有知识与技能分析
猜想与假设
实验设计方案1、所用仪器
2、需要测的物理量
3、实验步骤
实验现象
结论
学生在课前（如双休日或放假时间），通过阅读课本，查找资料（可以是上网查、查阅资料），动手实验。小组讨论，访问专家等表式）以书面形式尽力完成课题研究方案，小组长做好分工和负责执笔完成填写，各个组员都有不同的任务，为了对个组员工作成效如何，先让组员自评，再让组长对他们进行评价，最后还有指导老师对各个课题研究书进行评价、评比等形式。
2课内科学分配探究课题，小组合作
这节课重点要解决的是通过探究得到流体压强与流速的关系，并能应用流速与压强的关系解释生活中的简单现象。那么教师如何创设问题情境，展开课堂探究式教学，并将学习延伸到课外，是摆在我面前的有待解决的问题。（如：在上《液体压强与流速的关系》这一节课时，为了能更好地创设问题情境，多媒体展示小鸟在天空飞翔和直升机升空的形象，激发学生兴趣。然后开展探究课题的合作，展示和交流。
新课开始后，在教师的引导下，学生依据本小组的讨论，纷纷汇报各自研究的课题，围绕本节课来提出需要解决的各种课题
如：小组1，课题1：是不是吹硬币就一定可以"跳起来"？为什么？应怎样吹？是什么原因？
小组2，课题2：流体压强与流速有何关系？
小组3，课题3：（1）、往悬挂的两个乒乓球中间吹所为什么不是分开而是靠拢？（2）、两球靠拢的原因是什么？？
小组4，课题4：用一条直尺往两艘纸船之间划水，为什么两艘纸船会靠近，而不是远离？
小组5，课题5：为什么那么重的飞机能飞起来？它的机翼有特点？
小组6，课题6：为什么人在等火车时，都要站在安全线外？
小组6，课题7：往竖直向下的两张吹气，两张纸怎样运动？为什么？
小组7课题7：轿车静止在水平路面和在行驶时相比较，那种情况对地面的压力大？
小组8课题8：足球赛的"香蕉球"，乒乓球赛中的旋球，是怎样形成的
明确研究课题后，各组学生一一交流自己的想法，提供对某一课题猜想的理论依据、设计实验、进行实验、分析实验现象和得出结论。
例如，对于课题1：学生猜想：是否由于吹气时，硬币上方的空流流速大，上方的压强比下面小，下面的空流将硬币托起。理论依据：硬币的质量、重力、体积等都没有变，变的只是吹气的时候，硬币的上、下表面的空气流动速度变了，上、下压强变了，产生了向上压强差，从而把硬币托起来了。
引导学生，让学生明白我们无论是进行实验或思考问题，都常用的研究方法是：控制变量法
课题6和课题8，完全可以凭借学生的生活经验得出结论，甚至有的乒乓球爱好者带了乒乓球和拍子，踊跃到讲台前演示上旋球和下旋球的打法。引发全体学生的强烈兴趣，
经过这一过程，可以减少学生探究交流的时间，全班八个小组齐头并进，分头开展不同小课题的探究，目的都是为了探究一个总的课题：流体的压强与流速到底是什么关系？
经验是不可多得的教育资源，在这里实现了小范围的共享。
以上课题是采用了分解总课题成小课题，水到渠成的方式。而在比较不同物质的吸热能力这一实验探究课题采用了多角度，多侧面将同一课题分解的形式。
对于比较不同物质的吸热能力这一实验探究课题，学生根据对以上课题的猜想，既然影响物质吸热的多少跟物质的种类、质量、升高的温度有关，那么就可以采用控制变量的方法来展开研究。有的选择了方法一：不同物质，在质量相同，升高相同的温度时，比较它们的吸热多少；有的选择了方法二：不同物质，在质量相同，吸收相同的热量时，比较它们升温的多少；对于方法三，几乎没有学生选择，原因是很难实际操作。同学们经过修改并完善自己的研究方案，讨论确定了以上的实验思路，然后就本探究实验课题所需要的实验器材、实验条件进行分析讨论。
（1）选择两种不同的物质：有的选择常见的砂和水，但感到成功可能性差，因为砂的传热很不均匀，且很慢，也很难测温度的变化；而选择水和煤油，效果则更好，这也向教材的权威性提出了挑战，也正是研究性学习所需要的。
（2）选择合适的测量仪器：天平测质量，温度计测温度；随着讨论的深入，同学们发现：目前没有任何仪器可以直接测出吸热的多少；此时教师及时引导点拨可以根据加热时间的长短来感知吸热的多少，加热时间用停表测量；
（3）要比较水和煤油的吸热多少就必须保证它们在相同的加热条件下进行，即用相同的酒精灯燃烧或相同功率的电热器通电（通过变压减慢加热速度），水和煤油盛放在相同的容器中（大量筒），用相同的温度计来测量它们的温度。
选择该课题的学生阐明自己的观点，其他组学生纷纷发表自己的见解后，全体学生都明确本实验探究的方法、实验器材及所需要测的物理量及实验记录表。
在此基础上全班同学动手实验操作一起来探究：
比较不同的物质的吸热能力。在学生实验过程中，教师随时巡视、指导、点拨，确保每个学生参与实验操作，经历实验过程，感悟探究方法，学会收集实验信息，学会分析比较，归纳得出结论。
分析现象，总结归纳
学生通过实验，收集到了实验的信息及数据，分别记录在表（一）、表（二）。各小组负责交流评价的学生站出来纷纷表述自己的观点。对于表一：结论1
质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水的加热时间长；结论2、质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水吸热多；……学生有多种合理的答案，经过师生讨论最后的结论是：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量并不相同。对于表二：结论1
质量相同的水和煤油，加热时间相同，水升温少；结论2质量相同的水和煤油，，吸收相同的热量，水升温度少；……
最后师生得到共同的结论：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度并不相同。归纳以上两个结论，共同说明了一点：不同物质吸热能力不一样。这个时候，就很自然的引入了比热容这个物理概念来表示物质的吸热（放热）能力，学生通过具体的实验，感知并理解了比热容这个抽象的概念，符合学生的认知规律，学生自始至终通过独立提出问题，共同参与活动探究，体验过程，归纳总结，形成新的知识，并在此基础上解决课题4、5。
3布置作业，课后延伸，升华探究课题
新课即将结束，有的学生提出新的问题：既然不同物质吸热能力不一样，那么竹筷与不锈钢汤匙传热的本领一样吗？不同的液体（如水和煤油）传导热的本领是否一样呢？它们传热的快慢跟那些因素有关？有怎样的关系呢？等等。至此，学生已对许多常见的物理现象产生了浓厚的兴趣，希望通过主动探究去发现新问题，探索并能很好的解决这些问题。然后在探究的基础上反思形成有自己独特见解的小论文等。初中物理课堂教学中研究性学习的实施已延伸到课外，相信学生一定会在更广阔的研究性学习领域中培养自己的创新精神，发展创新能力。
4初中物理课堂教学中探究课题实施的注意点
4.1注意选题。
由于研究性学习有很强的实践性、开放性和自主性，教师与学生在选择课题时应考虑到学生的原有的知识基础、能力、水平等因素，选择适合学生开展研究的课题，把好选题这一关，笔者在实践中主要从以下几个方面进行选题：
（1）浸透科学家及其科学研究的方法，科学态度和科学精神的介绍。如欧姆定律的建立，焦耳定律、电生磁现象及电磁感应现象、牛顿第一运动定律、阿基米德原理、功的原理。
（2）选取教材中的适当内容，指导学生开展研究性学习。如音调、电阻大小、滑动摩擦力大小、动能大小、重力势能大小、液体内部压强大小等影响因素，速度、压强、功率、电功率、比热容等概念的建立。
（3）结合教学过程中所遇到的问题，引导学生开展研究性学习，如导体的绝缘能力、传热能力、导电能力等。
（4）结合当地生产、生活实际，将课堂学习推向课外。如热机的使用带来的环境整治，光污染、声污染、热污染的研究等等。
4.2加强管理。
无论是学生填写研究方案，还是课堂上的探究过程、课后撰写论文、继续探究新问题，教师都应加强纪律管理和安全指导，成为学生研究性学习的参与者、指导者、合作者、组织者，学生研究性学习情感体验的培育者以及教育资源的开发者。
4.3注重评价。
流体力学课题篇8
关键词CDio；流体力学；能力培养；教学改革
1引言
“流体力学”作为理工科的一门专业基础课和必修课，它的重要性是众所周知的，作为力学分支，其在安全工程专业有着广泛的应用，与泄漏、火灾、爆炸、通风等有着密切的关系，是后续工业通风、消防工程等专业课程学习的重要基础。近年来流体力学学科发生深刻变化，对流体运动认识加深，测量手段更为先进，对流体运动分析和处理的能力空前强大，与工程应用结合更加紧密。然而“流体力学”这门课程概念抽象、数学公式多，在以往课程教学过程中更多重视理论知识的传授，人才培养过程中存在着过分偏重理论知识学习，缺乏对学生工程能力的培养等不足之处。因此，本文借鉴国际流行的CDio工程教育理念，拟对安全工程专业“流体力学”课程进行教学改革，使理论知识服务于后续的安全知识学习及工作实际，将知识教育和能力培养有机地结合起来，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，使学生专业理论知识的学习真正地更好地融入之后的安全工作中。
2CDio工程教育理念
CDio是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（imple-ment）和运行（operate）的简称。“C”构思指系统性的构想、思考，明确产业需求。“D”设计是把将要被实现的计划通过视觉的形式描述出来的活动过程；“i”实施是执行、施行实际的行为，指把设计转变为产品的过程；“o”运行是指产品实现之后（即实施之后）使用其来达到想要的价值的过程。从构思、设计、实施到运行的全过程就是产品的整个生命周期，用它来代表工程的范畴[1]。CDio教育模式提倡培养具有较高专业理论水平和符合产业需求的综合性应用能力并重的高等工程教育专业学生，这种模式在安全工程专业领域具有一定的借鉴意义[2]。CDio强调在系统和产品构思、设计、实施、运行的真实工程实践环境中培养学生的工程能力，通过引导学生以主动的、实践的、知识之间有机联系的方式培养学生的工程能力，使学生在创新思维能力、终生学习能力、团队合作能力和工程实践能力等方面得到全面的训练和提高。
3基于CDio理念的流体力学课程实施
3.1优化教学内容
在教学时，教材的选取是非常重要的，首先要选择一本好的教材，然后围绕教材的内容，进行全方位的内容设计。湖南工学院安全工程专业选用的教材为蔡增基、龙天渝主编的《流体力学泵与风机》，该教材详细介绍了流体力学及泵与风机的基础知识，并配有丰富的习题供学生课后练习巩固，另围绕教学大纲，每章设置了思考题。但教材内容多是从供热通风空调类专业角度出发，内容较多。按照安全专业职业能力与素质需求为导向，结合我校安全工程专业对该课程课时安排较少，学生文科生多，理科基础薄弱的特点、安全工程专业需求及其与后续专业课程之间的关系，课程教学内容分为四部分：（1）流体静力学。掌握流体平衡的规律，对其中与安全工程关系不大的小节进行删除。（2）流体动力学。研究流体在运动状态时，作用于流体上的力与运动要素之间的关系，以及流体的运动特征与能量转换等。（3）有关流体静力学和流体动力学在生产和生活中的应用，如孔口与管嘴恒定流、管道恒定流等。注重与工业通风、消防、安全工程中常见的泄漏等问题相结合。（4）泵与风机工作原理及运行知识，重点掌握如何选择泵与风机。由于课时有限，其他知识可通过学生自主学习来完成。内容设置注重培养学生的创新能力、学习能力和分析解决问题的能力，不因课时少而删除其物理背景、力学建模和求解过程等方面的学习，只讲授结果、计算公式、图表等这种短视的做法培养出来的学生只是现成公式的计算机器，面对新的问题将束手无策，学生没有创新能力，没有利用所学知识解决实际问题的能力。只有掌握正确的基本概念和流体运动一般规律，才能认识特殊规律，才能有分析实际问题的能力，才能正确应用和处理流体力学商业软件。
3.2转变教学方法
在课堂教学中注重学生综合思维、系统思维和工程能力的培养。结合传统的教学方法，采用以问题学习的形式，要求学生基于问题学习。（1）首先要讲授该门课程的性质及作用，让学生掌握该课程在整个专业培养中的作用以及工程实践中的具体应用价值，以及该课程与其他课程之间的关系，从而在学生的整体知识架构中建立起清晰的课程逻辑联系[3]，培养学生的系统思维能力。（2）各知识点的教学过程采用启发式教学法，先由老师设置问题，让学生带着问题进行学习；学完之后让学生思考学了什么，有什么用；除了基本的教学过程外，在课程中设置一些小专题讨论，培养学生分析问题、解决问题的能力。（3）传统的教学模式由于缺乏对知识的应用，学生通常将通过考试作为学习目标而专注于记忆考试内容。因此在教学中注重相应知识点的讲解的同时，注重对各知识点的应用和拓展，各知识点多方面地与安全工程专业相结合（如在讲述孔口管嘴出留时与危险化学品物质泄漏进而导致火灾、爆炸、中毒事故相结合；讲述流动阻力时与工业通风管道设计、消防水管道设计相结合），强调其对专业的支撑作用，要求理论知识必须服务于安全工作实际，将知识教育和工程能力培养有机地结合起来。
3.3实验教学改革
实验环节是CDio模式下教学环节的非常重要的组成部分，学生工程能力的培养和综合应用能力的提高，有赖于此环节[4]。实验教学方面通过建设流体力学实验室，将实践教学贯穿于学生的整个学习过程，实现对学生的动手实践能力、技术应用能力、研究创新能力的培养。实验模块分为基础验证类实验模块、综合性实验模块和开放性实验模块。基础验证类实验主要包括雷诺实验、能量守恒验证实验、沿程阻力实验、局部阻力实验、文丘里管实验、流量计实验、离心泵实验等[5]。这些实验过程简单，能帮助学生更好地理解流体力学的基本原理和定律，但缺乏创造性，没有与安全工程专业实际相结合。综合性实验如与工业通风课程相结合，设计一个通风除尘管道模型，学生通过流体力学知识制定实验方案，使用仪器测量风速、压强等相关参数计算通风阻力。让学生把流体力学知识更好地与安全工程专业相结合，解决专业实际问题。综合类型的实验相对较复杂，采用团队协作的方式，通过互相交流讨论解决实验过程中遇到的问题，发散思维，实验结束后进行汇报，培养学生的团队协作能力和沟通能力。开放性实验模块通过建设开放性实验室，为学生参加各类学科竞赛、科技创新活动、自主实验、参与大学生研究性与创新性实验项目、参与教师科研项目提供实践平台。如学生可进行计算机虚拟流体力学实验、利用flunet软件模拟火灾发生时烟气流动过程。开放性实验可锻炼学生创新能力。
4结论
1）安全工程专业“流体力学”课程作为一门学科基础课，其教学改革应以专业能力需求为导向、学生能力培养为目标，引入CDio理念进行教学改革，可提高学生创新思维能力、系统思维能力、和工程能力的培养，提高学生的工程意识及大工程观。2）基于CDio理念的“流体力学”课程教学改革应注重学生主体作用的发挥，以学生为主体、教师为主导，采用问题学习的形式进行教学，培养学生用基础理论分析、解决实际问题的能力。3）在“流体力学”课程教学改革中，应注重实验教学环节，实验教学除了基本的基础验证类实验外，组织学生做一些综合性、设计性、开放性实验，教学中注重学生团队协作能力，人际交往能力和创新能力的培养。
参考文献
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流体力学课题篇9
一、高中《思想政治》新老课程编排上有怎样的区别呢
（1）老课程理论较深，难度大，新课程理论较浅，难度小；
（2）老课程表现形式单调呆板，白纸黑字，黑白图案；新课程配了许多五颜六色的彩色图案，更加美观，可视性更强；
（3）老课程先叙述理论，后用具体事例印证；新课程先创设情境和问题，引导师生讨论、交流，而后阐述理论；
（4）老课程主要观点、概念用黑色加粗字体显示，学生一看便知，不利于学生自主学习能力的培养；新课程的主要观点和概念，与段落的其它字体一样，需要学生阅读后自己找出来，有利于培养学生的自主学习能力；
（5）老课程在正文的基础上，设置一些问题（想一想、议一议）供学生思考；新课程在正文的基础上，设置一些补充的栏目（相关链接、专家点评、名词点击），对正文形成弥补，特色鲜明，有利于学生自学；
（6）老课程与生活距离较远，缺乏生活气息，实用性不强；新课程与现实生活密切联系，体现了服务于学生生活的理念，实用性强！
二、新老课程在教学方式的巨大差别是什么
（1）老课程教学：一般先由学生自学，而后教师讲授理论，接着例举事例印证，以说服学生；没有多媒体辅助，黑板粉笔是教学的主要手段，表现形式单一，教师教的辛苦，学生听的很累而乏味，且不利于学生自主学习能力和创新思维能力、语言表达能力的培养，教师基本唱主角，主导课堂，学生基本被动应付、接受式的学习，且学生间缺乏交流与合作，封闭式学习，教学缺乏生活气息；
（2）新课程教学：教师创设情境（图片、文字材料、视频、歌曲等），设置问题，多媒体辅助，组织学生讨论、交流，然后师生互动交流，总结提升，由感性认识上升到理性认识，符合人的认知规律，有利于培养学生的“自主学习、合作学习、探究式学习”的能力，且更有说服力，课堂教学生活气息很浓！
三、新老课程体系下，学生的学习方式有何不同
（1）老课程体系下学生的学习方式：老师讲，学生听；老师问，学生照着书本念；老师举例印证，学生被动接受教育；老师考，学生死记硬背，属于被动接受式的学习方式。学生很少深入思考、交流、讨论，不利于学生自主学习、合作学习、探究学习能力的培养，不利于培养学生独立的思维能力、语言表达能力、合作交流能力，学生是一个个孤立、封闭、被动学习的客体，而不是主体。
（2）新课程体系下学生的学习方式：教师创设情境，设置问题，学生以小组为单位，相互交流、讨论，然后回答老师的问题，师生互动，课堂解决不了的问题，延伸到课后，学生继续探究，老师继续查找资料，寻找答案，整个学习过程是动态的、合作的、互动的、探究的、民主的、自由的、活泼的、愉快的，充满了生活气息和实用性的。
四、新课程实施过程中，采用怎样的课堂的教学模式和学习模式，以提高课堂教学的实效性呢
我在教学实践中摸索出两种模式：
一种是“问题导学-学生自阅-情景创设-交流互动”模式：
即根据教学内容、教学目标设置相应的自学问题，指导学生课堂自阅10分钟，然后课件展示创设的情境，并设置相应的问题，组织学生阅读、思考、讨论、交流，教师提问、启发、点拨、点评，使学生的认识从感性上升到理性，达到既传授知识，又培养学生自主学习、合作学习、探究式学习的能力。该种模式，好处在于学生已经自学教材，对教学内容已有大概了解，再看情境设计、回答问题时就容易些，但由于课堂就40分钟，往往造成教学时间不够用。
第二种是“导入新课-情境创设-问题设置-学生思考、
讨论-教师质疑-学生回答问题-教师点评”模式：
流体力学课题篇10
【关键词】数学应用专业结合数学模型专业服务
引言
为适应现代经济社会的发展，职业数学教育提倡培养学生的数学素养，增强学生数学应用能力，满足“应用型”人才培养的要求。而物流作为一门综合性学科，与数学有着密切的联系，我们的数学教育工作者应秉承着“以应用为目的，以够用为度”的原则，针对物流专业课程学习对数学知识的具体需求，确立好数学教学为物流专业课程服务的定位，调整好数学课程安排，突出数学教学与物流专业课程紧密结合。多年来，笔者一直担任物流专业的数学教学，对数学教学与物流专业课程的结合进行了初步的探索和研究。
一、数学教学在物流专业课程学习中的服务性
随着我国经济结构的调整、产业升级，促使我国现代物流业快速、稳定发展，为了满足现代经济社会对物流专业中等技能型人才的需求，基础课程如数学应为物流专业课程服务，抓准两者结合点，让数学更好地辅助物流专业课程教学。因此，物流专业的数学要着重渗透到物流专业课程的问题解决当中，使数学学习有助于学生物流专业技能的提升，充分发挥数学为物流专业课程学习服务。实际上数学为数学为物流专业课程学习服务的例子比比皆是，如货物打包耗费成本的计算：
例某物流公司为某工程队托运一批室内装饰专用的镀金圆锥形物件，该圆锥形饰品高为m，底面直径为2m.
托运过程中为保护其外观，工程队要求为每个饰品包一层特殊厚度绒布，该绒布每平方米成本为0.8元，托运50个这种类型的饰品，该物流公司至少得花费多少成本在包装绒布上？（π取3.14，可用计算器）
分析：要使成本最少，则每个圆锥形饰品所用的绒布就得刚刚好覆盖它。
又如仓库货物囤积问题，例maersk马士基（丹麦）物流公司从德国运送一批电子产品到巴西，其中运送这一批货物的总成本为集合H，货物囤积仓库消耗费用为集合p，那么集合H、p之间的关系为？
分析：货物与仓库囤积关系可转化成元素与集合关系。
以上这些物流行业运行中急需解决的实际问题，都需要数学几何及数学计算能力支撑，充分体现了数学教学能为物流专业课程服务，数学课程与物流专业课程紧密结合是时代的潮流，在教学上能取得双赢的收益。
二、数学教学与物流专业课程紧密结合
数学课程是物流专业的基础课程，担负着辅助专业课学习，体现其服务性。物流专业学生学习数学，主要是为了运用数学知识、方法去有效解决专业课程学习中有关数据计算问题。这就迫切要求数学教学要与物流专业课程紧密结合，而且在教学中要多角度多层次展现两者的结合点，激发学生求职欲望，有效达到数学成为专业服务的目标。数学教学与物流专业课程的结合主要有：
（一）挖掘数学知识与物流专业运费核算问题的结合
由于物流行业中的货物常常采用陆地车辆运输或航空运输，它们都统一规定6000cm3的货物折合为1kg来计算，即体积重量=货物体积÷6000cm3/kg，因此，数学中的物体体积计算问题，可以与物流运输中有关货物体积重量的案例进行有效结合，如：
一件长方体形状的货物，底面长为30cm，宽为25cm，两底之间的距离为80cm，这批货物共1000件，物流公司有一条从广州到北京的货运航线，按每1kg体积重量收取20元的运费标准，则运送这批货物从广州到北京需花费多少运费？
分析：其实，这类问题实际上要求学生运用数学知识构建体积V的解题模型，再用货物体积V求出货物体积重量，那么运费问题自然迎刃而解了。由此可见，物流专业之中处处可寻觅数学实际应用的影子。
通过数学课程的学习，学生能把涉及物流专业运费核算问题转化为数学问题，快速、准确构建出相匹配的数学模型来，并最终领悟到，要解决这个问题，只需对已建立的数学模型进行研究就可以了。如：
力讯物流公司托运货物，按货物重量收取托运费，规则如下：
（1）5公斤以内（含5公斤），收费20元；
（2）5公斤以上，每增加5公斤，收费增加10元（不足5公斤的按5公斤计算）。
如果某批次货物总重量为20公斤，请根据题意，写出收费与重量之间的函数解析式，并画出函数的图象。
分析：假设托运费为y元，货物重量为x公斤，如图（1）构建出数学模型，并进行求解
然后对数学模型进行分析，最后下结论：力讯物流公司托运货物，货物重量不大于5公斤时，收取托运费为20元；货物重量大于5公斤小于或等于10公斤时，收取托运费为30元；货物重量大于10公斤小于或等于15公斤时，收取托运费为40元；货物重量大于15公斤小于或等于20公斤时，收取托运费为50元。
由此可见，将看似纷繁复杂的物流专业案例与数学恰当结合，可成功地将“繁杂”的问题转化成为思路清晰、简单易懂的数学问题，让学生体会到数学的具体应用时常显现于物流专业实际问题的解决方案之中，学好数学有利于专业技能的提高。
（二）运用数学知识帮助优化物流运力、降低物流成本
数学中函数的简单计算问题，可以把物流货物运输路程、时间的实际工作情境引入其中，让学生体会到函数计算问题并不枯燥，能帮助我们解决物流专业课程里出现的有关“如何优化运力，降低劳动损耗”的问题，从而提高物流公司盈利额，如：
已知广州、衡阳两城市相距大约780km，某物流公司运输工开货柜车以80km/h的速度从广州市驶向衡阳市，在衡阳市物流货仓停留了1小时卸货，然后再以90km/h的速度返回广州市，到达广州市后货柜车至少需1小时进行机头降温，然后才能继续使用。那么从货柜车从离开广州市开始算起，若想再次使用该货柜车需相隔多长时间呢？
分析：通过认真阅读题目，分清题中各量之间的关系，理清距离s（km）与时间t（h）之间的关系，建立此题的解题模型，从而突破物流作业中运力调配问题的解题难点。
数学中物体表面积、体积问题，可以结合物流运输前有关货物包装材料的损耗问题，如：
国内某快递公司接到一项托运任务，托运一批上等的圆柱形和田玉饰品，该饰品底面直径为25cm，两底之间的距离为20cm。为了运输过程不磕碰其外观，快递公司工作人员需要为每一个玉包上一层厚厚的防震布，已知防震布每平方米成本为0.6元，运输600个这种玉饰品，该快递公司至少得花费多少成本在防震布上？运输该批饰品至少得用多大的货箱才能装下全部饰品？
分析：要使成本最少，则每个圆锥形饰品所用的绒布就得刚刚好覆盖住它，这涉及数学里求解表面积的计算，而货箱的大小，则涉及数学里求解体积的计算。观察出这种特点，我们就可以构建出表面积、体积的数学模型，将看似杂乱的数据关系转化成清晰的数学问题来解决，实现数学与物流专业课程学习的高度结合。
（三）结合数学知识解决物流专业有关最大盈利、最大增值问题
对于数学里的一元二次不等式的应用，我们可以用于解决物流公司运营管理中出现的多种问题，帮助顾客判断选用何种方案会使运费最实惠，让学生在物流背景中快乐地学习一元二次不等式，如：
广州市某新成立的物流公司对进出口电器的运输，在港口采用固定规格的集装箱进行运输，成本消耗为1000元/个，收取托运客户2000元/个，日发量为1000个。春节前，公司为了回馈顾客，决定降价大优惠。根据以往的统计，如果单个电器集装箱运输每降100元，前来托运的电器集装箱就会增加200个。为了使优惠期间日利润不少于平时，优惠期间降价范围应控制在什么范围内？
分析：通过细细研读题目，整理出：
利润=（托运单价-成本单价）电器集
装箱总量，在优惠期间降低托运单价会提高托运量，但降价过多也会降低利润，所以降价的范围应保证至少使利润不低于优惠活动前。设每个电器集装箱托运降价x元，构建出（1000-x）（1000+200x）≥1000000（x≥0）的函数模型，然后进行分析，找出结论。
数学中指数函数和对数函数实际应用，我们可以引入物流公司资产投入和企业自身增值的问题，体现数学在物流专业中的实用性，提升数学魅力，如：某国际快递集团现有总资产12千万元，如果按现在集团经济增长形势，保持增长率在1.25%，问哪一年该集团总资产超过14千万元？
分析：观察数据之间的关系，设x年后该国际快递集团总资产达到12千万元，建立解题模型：12×（1+0.0125）x=
14千万元，得出结论：x=≈12.4年，其实这就是把学生熟知的指数和对数互化问题转化为物流资产运营问题，可见，数学在物流专业中的应用面是很广泛的。
（四）利用数学知识辅助物流专业市场需求调研，合理调配货物
对于集合的基本运算知识，我们可以结合物流专业里有关货物配送问题来进行剖析，例：
三组职中学校的学生参加了某物流公司关于给广州所有外资超市配送货物情况进行了调研工作，对广州所有外资超市需求情况进行了分类，然后画了一张图，如图（2）。其中U表示广州所有外资超市所需所有货物的集合，a表示广州市有荷兰牛奶巧克力需求的外资超市组成的集合，B表示广州市有美国加州提子需求的外资超市组成的集合。
（1）图中哪部分表示既有荷兰牛奶巧克力需求又有美国加州提子需求的外资超市？
（2）图中哪部分表示有荷兰牛奶巧克力需求或有美国加州提子需求的外资超市？
（3）图中哪部分表示既没有荷兰牛奶巧克力需求又没有美国加州提子需求的外资超市？
分析：这道题出现的货物种类繁多，我们要透过表面挖掘出隐藏在题目之中的解法，其中问题（1）涉及集合中交集的运算，问题（2）涉及集合中并集的运算，问题（3）涉及集合中补集的运算，梳理出题中个量之间的数学关系，解题的具体流程也就生成了。这种类型题充分体现了数学教学能与物流专业携手并进，两者的亲密结合能激起学生学习热情，有助于师生在课堂上充分交流，分享彼此的想法，共同取得进步，实现共赢的局面。纵观以上分析，通过对物流专业知识特点进行挖掘，我们能将数学知识、方法有效镶嵌到物流专业课程学习中，实现数学纯理论知识的通俗转化，为学生架设易于接受和理解的阶梯，增强学生对数学课程学习的好奇性和自信心，激励学生主动利用所学数学知识去探索、研究自己所在专业学习中出现的各种具体案例，使数学应用有效达成为专业课学习服务的宗旨。
三、总结与建议
总之，在数学教学过程中注入物流专业知识，能调动学生探讨问题的积极性，使学生由被动学习转变为渴望学习，让学生深切感觉到，物流专业课程问题的深入研究离不开数学知识的灵活运用。反过来，数学知识的恰当应用也能辅助、简化物流专业课程学习中遇到的众多实际问题的解决，从而降低专业学习运算方面的难度，拓宽专业知识研究的范围，增加专业领域研究的深度。
【参考文献】
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