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流体力学知识点(6篇)

时间: 2024-01-15 栏目:公文范文

流体力学知识点篇1

【关键词】教学改革项目化教学物流客户服务

高职院校进行项目化教学改革就是在学习专业知识的基础上,以具体的项目任务为核心,以行动导向为原则来组织教学。高职学生不仅要学习扎实的专业知识,还要具备工作岗位所需的职业综合能力。因此,高职院校进行专业课程的项目化教学改革非常必要。

传统教学方法存在的问题

在传统教学过程中,教师一般采用对每个知识点逐一讲解的方法,将本门课程完整地对学生进行传授,学生在学习的过程中很少有自己的思考,只是按部就班地被动学习,即使部分教学环节有案例分析,但也难以将本门课程的知识体系与职业岗位所需的能力相结合。传统教学方法存在的问题主要有:(1)以教师为中心全盘讲授知识,忽视了学生在学习过程中的主动性;(2)教师全面讲授该课程的所有知识点,学生在学习过程中难以抓住重点;(3)学生被动接受知识,没有自己的思考,导致知识掌握不牢固;(4)学生仅仅掌握课本上的理论知识,缺乏实际应用能力,专业知识学习不能满足岗位职业能力要求。

基于项目化的《物流客户服务》课程教学改革

1.改革思路

《物流客户服务》课程是物流管理专业的一门专业拓展课,是用客户关系管理的一般理论和方法研究探讨与物流客户管理有关的各类问题。通过本课程的学习,学生应掌握物流客户服务的基本知识与方法,能熟练运用物流客户服务的知识解决工作中的实际问题。学习《物流客户服务》课程的目的不仅是学习该门课程的相关知识,更重要的是培养学生实际工作岗位所需的职业能力。

2.项目设置

在教学环节中采用项目教学法,是要以具体的项目任务为核心,将本门课程的知识点与职业岗位的要求紧密结合,设置成若干个可供实施的、科学合理的项目任务,项目任务设置是否合理将直接影响项目教学法的实施效果。项目教学法的教学设计包括:项目名称、具体任务、能力目标、支撑知识、效果评价等环节。根据物流管理类职业岗位的特点,将《物流客户服务》课程内容分解为认识物流客户服务、物流客户开发与拜访、物流客艚哟与客户投诉、物流客户关系维护四个项目任务。

3.项目化教学过程设计

《物流客户服务》的具体项目化教学设计过程如表1所示,包括项目名称、任务分析、能力目标、支撑知识以及训练方式等方面。

4.考核方式

采用项目教学法必须同时对课程的考核方式进行改革,每个项目任务均要在学生自主完成的基础上,教师进行及时的点评和讲解,在项目实施中教师通过点评学生的具体完成情况,辅之传授必要的知识点,再进行传统的知识点补充讲解。考核方式可以采用项目的具体完成情况与期末考核相结合,对学生在项目实施中的过程表现、实践操作环节的动手能力等方面进行全面考核,做到真正在项目任务实施的过程中,全面考核学生的知识能力和综合素质,培养企业需要的高素质技能型人才。

现阶段,职业院校进行项目化教学改革仍处于不断探索的实践阶段,如何更好地将具体专业知识与职业岗位能力相结合,仍需在教学过程中不断探索完善。通过进行项目化课程教学改革,变传统的教学模式为项目化的任务分析,更有助于学生的自主学习能力、专业知识能力以及职业能力的培养。

参考文献:

[1]赵志群:《论职业教育工作过程导向的综合性课程开发》,《职教论坛》2004年第6期。

[2]张艳军:《浅谈项目教学法在数学课中的应用》,《新课程研究》2010年第3期。

[3]姚h明:《论高等职业院校项目化教学改革》,《科教导刊》2016年第5期。

[4]郭谦:《项目化教学改革探讨》,《辽宁高职学报》2015年第12期。

流体力学知识点篇2

摘要:“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课,该课程理论性强,内容抽象,概念多,公式繁杂。文章针对该课程的内容特点,结合制冷与低温工程专业教学实践及教学现状,从改革教学方法和教学手段等方面对“流体力学”课程教学改革进行了探讨。

关键词:流体力学;制冷与低温工程;教学改革

作者简介:尹雪梅(1979-),女,四川资中人,郑州轻工业学院机电工程学院,讲师;张文慧(1980-),女,河南焦作人,郑州轻工业学院机电工程学院,讲师。(河南郑州450002)

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2012)10-0098-02

目前,郑州轻工业学院(以下简称“我院”)的制冷与低温工程专业已被评为部级特色专业。为了加强制冷与低温工程专业学生能力的培养,造就人才,有必要对制冷与低温工程专业的教学进行全面的改革。

“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课,主要分为流体静力学和流体动力学,研究流体平衡、运动规律、流体和周围物体之间的相互作用力及其实际应用的科学。由于流动现象和流动规律及其影响因素十分复杂,故其具有理论性强、概念抽象和公式较多、实际工程应用广、对学生的综合分析处理问题的能力要求较高等特点。[1]加上学生对流体流动机理普遍缺乏感性认识,导致“流体力学”课程历来被公认为是教师难教、学生难学难懂的课程之一。[2]因此,迫切需要进行“流体力学”课程教学改革,使学生学好本门课程,提高课程教学质量,使学生能更深刻地理解和掌握专业理论知识,培养学生的综合分析应用能力和创新能力,全面提高专业素质。

分析目前我院制冷与低温工程专业“流体力学”课程教学的现状,发现存在以下主要问题:首先,“流体力学”理论性强,概念多而抽象,难以理解,学生普遍缺乏对流体力学问题的感性认识,学习兴趣不高;其次,课程中公式繁多,推导过程复杂,且大多涉及到“高等数学”的偏微分方程,另还涉及到“大学物理”、“理论力学”、“材料力学”等方面的知识,学生理解困难;另外,学生对所学的知识不能灵活应用。因此怎样激发学生的学习兴趣,选择合适的教学模式组织教学,全面实现该课程教学目标,提高教学质量,是该课程教学亟待解决的问题。

一、改革教学方法

学好“流体力学”这门课对于制冷与低温工程专业的学生来说至关重要。让学生理解流体静止和运动的规律及其影响因素,不仅能为学生学习后续的专业课程提供必要的理论基础,也能为学生以后分析解决实际工程中的实际问题提供理论指导。怎样才能让学生学好这门课,笔者结合自己的教学经验,认为可以从以下几方面着手。

1.激发学生学习兴趣

学生是学习的主体,而“流体力学”又是大家公认难学的课程,因此学生的学习积极性高低决定着“流体力学”这门课教学的成败。

要提高学生学习“流体力学”的积极性,首先要上好“绪论”课。“绪论”课是学生接触和了解“流体力学”这门课的窗口,也是教师的教学水平和教学方式的第一次展示,“绪论”课上得好不好直接影响到“流体力学”课程教学的成功与否。通过“绪论”课让学生对“流体力学”的发展及其广泛的工程实际应用有一个大致的了解,使他们充分意识到“流体力学”知识和我们的生活及国家的建设密切相关,深刻理解“流体力学”知识在今后的学习和解决实际工程问题中的重要作用。[3]

教师在讲授一些理论知识之前,可先举出很多贴近生活的有趣实例或者先提一些问题来激发学生的学习兴趣,启发引导学生积极地思考。例如在讲液体的粘性之前,可以先问学生:在水中游得快还是在油中游得快?为什么?又如在描述流体运动有两种方式――拉格朗日法和欧拉法时,可以将在座的学生和教室里的每个座位作为研究对象来进行类比,从而让学生很容易的理解两种方式。通过举例和提问的方式,让学生带着问题去学习,让学生亲身感受到参与教学活动是一件乐事、趣事,由愿学到爱学再到乐学。实践表明:列举事例或提问的方式可以避免学生学习的枯燥感,活跃课堂气氛,不仅可以吸引学生的注意力,激发学生学习的主观能动性,还可以使学生充分意识到本课程对今后学习和工作的重要意义,并且能加深学生对所学知识的理解和记忆,使学生分析问题和解决问题的能力得以提高。

另外,还应充分利用多媒体,通过图片、动画让学生直观了解各种流动现象,而不是停留在抽象层面,从而提高学生学习“流体力学”的兴趣。

2.巧妙讲解公式

为了定量地描述流动现象和分析流动机理,需要应用数学工具。学生要真正理解基本概念、重要公式,首先就要读懂数学,然而读懂了数学不一定意味着明白了数学符号背后所代表的物理意义。“流体力学”教学实践表明,学生从读懂数学到理解流动问题的物理本质有一个过程。教师的一个重要任务就是做好各方面的工作,帮助学生完成从读懂数学到理解流动的物理本质这一过程的转变,进一步建立起科学的思维方式。

“流体力学”在分析介绍欧拉平衡微分方程、欧拉运动方程、连续方程、动量方程、伯努利方程等理论知识时都有大量的公式,这些公式涉及一些高数、物理、力学方面的知识,特别是大量的偏微分方程,加上“流体力学”的公式推导采用欧拉法,与物理及其他力学不同,学生的观念不易改变,而且推导过程复杂,学生理解掌握很困难。如果过分强调“流体力学”知识的严密性和完整性,对每个公式的每个推导细节都逐一介绍,推导过程将会枯燥无味,学生只会被弄得糊里糊涂,兴趣全无。而如果直接给出公式,让学生死记硬背,只能让学生不知其所以然,当然也就不能真正用所学知识来解决实际问题了。

根据多年的教学经验,笔者认为:“流体力学”中公式的讲解应将重点放在概念引入、理论模型建立的思想、基本原理和主要步骤以及公式的物理意义与应用限制上。首先对基本概念力争讲透,概念清楚了,公式的讲解推演才有意义。然后重点使学生明确公式的物理意义及公式中各项参数的物理意义和几何意义,只有真正理解了公式的物理意义,才能灵活使用公式解决实际工程问题。最后应强调公式的应用范围及应用注意事项。由于流动的多样性,“流体力学”中的很多方程都是在一定的条件下得到的,如伯努利方程就有多种形式(理想流体、实际流体、流体是否可压等),在具体运用时,要根据具体情况选用正确的形式。

3.充分利用作业

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。如果基本原理掌握了,接下来就是如何用这个原理去解决实际问题。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。

首先应由学生独立地完成一定量的课后练习题,这是“流体力学”学习过程的重要组成部分,解题过程实质就是利用“流体力学”的基本原理和基本方程分析和解决实际问题的一个训练过程,课后习题可以帮助学生加深对基本概念和基本理论知识的理解。

然后再由教师通过习题课的方式,利用具有代表性的习题和一些学生普遍认为困难、出错多的习题,讲述流体力学原理在工程实例中的应用。在讲解习题时,重在提供条理清晰的解题思路、详细具体的解题步骤,使学生在此过程中掌握解决问题的正确方法和技巧,以便在以后的学习工作中举一反三、触类旁通、学以致用。这一过程增强了学生对流动过程物理本质的理解,将物理问题与数学工具有机地结合起来,有助于学生对与专业相关联的实际工程问题进行认真思考,有效的增强了学生分析并解决实际问题的能力。

二、改革教学手段

多媒体教学以其形象、直观、生动、具体、易于理解的教学特点,丰富的教学内容,被高等院校广泛采用,并深受广大师生的欢迎。[4]

多媒体教学在“流体力学”教学过程中发挥着重要的作用。利用多媒体,可将“流体力学”中那些难以用语言描述的流动图像、抽象难懂的知识点,如拉格朗日和欧拉法的描述,流线与迹线、层流、湍流等,通过图片、动画和视频资料直观形象地展现给学生,使其从感性认识开始建立清晰的物理概念,较容易地掌握相关内容,并使学生的逻辑思维、综合分析能力得以提升。另外一些需占用大量时间写板书表述的和不易通过板书表述的内容也可利用多媒体制作PowerPoint课件。如莫迪图、水头线、各种流场和一些典型的例题习题等。采用多媒体教学,授课的信息量增多了,教学内容更丰富了,学生在有限的时间内接收的知识更多了,学生的学习兴趣提高了,学生的思路拓宽了,教学质量也提高了。

多媒体教学的发展并不意味着要摒弃传统的板书教学。有很多学生认为板书能让他们有更多的时间去思考消化一些抽象的东西,更有利于对基础知识的理解和掌握。根据“流体力学”既有抽象复杂的流动机理又有大量的基本概念、基本方程的特点,在教学过程中应将多媒体教学与板书教学相结合,扬长避短,发挥各自的优势,为教学工作更好地服务。如对某些特定的流动现象,可以通过多媒体教学,加深学生对流动现象和机理的理解。而对于较重要的公式及一些重点难点内容还是采用板书教学,例如流体力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书,有利于学生集中注意力,让学生更清楚地看清步骤、方法和解题思路。这样既可留给学生足够的思考时间,又可加深学生对重要知识的理解,从而获得良好的教学效果。

三、结束语

总之,高等教育教学改革,特别是专业课程的教学改革,是一个长期而艰巨的实践过程。“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课,在教学中要根据学校的具体情况改革教学方法和教学手段,借助现代教育技术与手段,充分调动学生的学习兴趣,结合生活、生产、科研中的实际问题,进行深入浅出、生动活泼的讲解,揭示问题的本质,向学生传授治学方法,扩大学生的知识面,培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神,以取得更好的教学效果。

参考文献:

[1]王伟.土木专业工程流体力学课程教学研究[J].山西建筑,2008,34(21).

[2]吴光林.《流体力学》课程教学改革的思考[J].科技信息(科学教研),2008,(14):172-173.

[3]朱俊锋,梅群,李一帆.浅谈土木工程专业工程流体力学课程教学改革[J].山西建筑,2010,(23):224-225.

流体力学知识点篇3

【关键词】科技成果转化;知识管理;绩效评价体系

1科技成果转化知识管理绩效内涵概述

知识管理作为当前先进的知识管理模式,被包含在知识的投入于产出环节中。其中,科技成果知识管理被细分为显性、隐性知识。就科技成果而言,其核心为:将知识引入产品中,随后创造产品的知识价值。科技成果转化周期涵盖多个环节,包括:产品对接、试制样品、商业化。由于每个环节的形态不同,其知识管理活动的重要内容也具有差异性。在分析科技成果转化知识管理绩效期间,企业管理部门不仅应明确知识管理带来的绩效,而且应重视知识管理带来的经济效益,使流程与结果能够良好协调,科技成果转化知识管理绩效的概念是:知识管理和科技成果转化在运转期间,应基于要实现的目标来进行整合。一般情况下,需要涉及以下内容:提升素质、增强能力、增加效益。

2科技成果转化知识管理绩效评价的角度

对于科技成果转化知识管理绩效评价而言,其工作原则为:将知识管理转化为科技成果,将重要内容设为考核知识管理,从这个层面来考量,工作的核心为:提升企业职员的综合素质、增强企业的流转能力等,常常采用的测评方式为:数学理论知识体系与模型,能够及时反馈出测算效果。科技成果转化知识管理绩效评价具有多个功能,包括:预估、考核、导向等。科技成果转化知识管理绩效包括以下内容:提升职员的综合素质、增强企业的经济效益、提升组织能力。其形成绩效的流程涵盖以下方面的要点:投入流程、运行流程、产出流程。对于动态属性而言,主要体现在以下方面:评价目标、评价主体、评价流程等,为了保障评价层面的合理性,企业应将三者良好融合。在绩效形成时期中,主要呈现在以下方面:培养高素质人才,提升组织综合能力。在运行流程中,组织通过将知识技能引入组织中,能够使组织与企业发展目标良好协调。在产出流程中,可以呈现出经济效益的表现特征,从而突出企业核心竞争力的优势。

3科技成果转化知识管理绩效评价的三维体系

3.1本源评价体系

为了实现科技成果转化知识管理绩效的科学评价,企业应重视以下要素:企业组织、人才、转化流程,从而掌握知识管理产生的积极效益。从本源评价的层面来考量,主要体现在以下几个方面的绩效评价:知识、组织、人才。在人才绩效评价过程中,其重点内容为:增强企业人才数量、提升企业人才综合素质、优化企业人才结构。通过使几者的关系良好协调,能够使评价体系更完善。绩效主要内容与绩效形成环节具有密切联系,在产出流程中,企业应把握好潜在经济效益,从而充分发挥持续竞争的积极作用。对于投入或者绩效层面而言,主要的呈现方式都依据知识型组织,组织、人才属于绩效评价的主体。在评价流程中,企业应不断提升知识管理能力。为了实现科技成果转化知识管理的目标,企业应重视产出过程的绩效。知识管理绩效的主要来源为企业人才与组织体系。企业组织的良好运行借助于知识管理的有序运行。因此构成知识管理绩效的基本框架为本体、本源、本旨。企业通过与多个组织合作,能够提高资源的共享率。在知识协作期间,能够有效巩固外部组织间的协作能力。

3.2本体评价体系

本文以科技成果转化知识管理绩效的评价内容作为切入点,围绕绩效的三部分评价进行阐述,即本旨、本体、本源。为了科学评价本体,企业必须意识到管理活动的核心内容,依据知识的管理能力进行测评,涵盖以下几个要素的评价,即:学习技能、共享技能、知识整合能力等。当企业完成科技成果转化项目的对接任务后,应及时总结知识对接的工作经验,不断提高企业在未来运行中的能力,从而更好地整合知识源体系。知识对接能力涉及提高多个方面的能力,如:复制转移、辨识、吸收等。当企业完成转化知识管理的流程后,企业内部能够形成一种良好的学习风气,在长期的学习型模式下,组织能够掌握较多的知识,并科学运用多个学习方法,从而提升企业的市场竞争力。一般情况下,评价知识学习能力包括以下方面:培训、检索知识、技术运用等。为了提升知识共享能力的评价效率,企业应不断提升下列内容:增加网络节点数量、提升节点间联系等。当企业内部构成一个完善的知识共享网络后,成员间将存在稳定的共享关系,在知识管理实践的完善下,企业组织的共享能力能有效提升。企业在科技成果转化期间,应重视多种形式的知识引入,包括显性与隐性,从而完善知识融合体系。在知识整合能力评价体系中,企业需要注重多个层面的整合,例如:内外知识、新旧知识、繁杂知识等。知识创新能力属于绩效本体中的主要要素之一,在当前环境下,该要素不仅能够为企业营造更好的工作环境,而且能呈现出知识质量、技术等内容。

3.3本旨评价体系

经济效益是企业的最终目标,也是转化科技成果的重要因素。为了实现对绩效的本旨评价,企业应重视潜在效益与显在效益两个层面,依据知识管理体系,科学评价逻辑周期增量这一要素。通常情况下,企业应从核心竞争力来测评潜在效益,从财务优化层面来测评显在效益。经济效益这一指标作为企业转化科技成果的不竭动力,也是知识管理层面上的关键目标。企业应重视财务部门的数据优化内容,可以从多个方面的能力进行综合测评,如:增值、盈利、财务结构等。由于经济效益这一指标属于某个逻辑周期内的增量,并非财务数据可以呈现出的,企业还需要联系相关领域的专家对其进行测评。当企业明确知识管理体系的各项条例后,能够保障评估流程的科学性。在核心竞争力的评测过程中,企业应从多个方面进行整体测评。持续竞争优势作为企业转化知识管理的重要目标之一,能够有效增强企业的竞争优势。在该评价里,企业应重视多个方面的绩效,包括:投入时期、运行时期等,企业在市场化运行中,应重点突出上述指标的优势,才能达到事半功倍的效果。

4结语

综上所述,企业通过把知识管理理念渗透到科技成果转化过程中,能有效提升科技成果的转化效益,同时优化组织结构,为企业创造更多的绩效。科技成果在转化知识管理绩效期间,工作内容较为繁杂,因此企业应不断完善评价体系,从而推动知识管理活动的良好发展。

参考文献:

[1]喻登科.科技成果转化知识管理绩效评价研究[D].黑龙江:哈尔滨工程大学,2010.

流体力学知识点篇4

【Abstract】InEngineeringFluidMechanicscourse,thetraditionalteachingmethodmadeitdifficulttoarousethestudents’initiativetostudy.Tosolvethisproblem,ateachingmethodbasedonPBLwaspresented.AdetaileddescriptionofactualizingapproachesbasedonPBLteachingmethodwasdemonstratedandthetestresultwasdiscussed.Finally,thekeyissuesofPBLteachingmethodwereemphasized.

【Keywords】EngineeringFluidMechanics;PBL;TeachingMode

0引言

工程流体力学课程作为能源与动力工程专业三大核心专业基础课程之一,其教学质量的好坏直接影响能动专业本科生后续专业课的学习,甚至影响学生毕业后从事本?R倒ぷ鞯氖と文芰Α8每纬叹哂懈拍畛橄蟆⒐?式繁多、推导复杂、应用型强等特点[1],导致学生在学习时出现积极性不高、学习效率低、对课程产生恐惧心理等不良情况,必须对工程流体力学传统教学模式进行改革。本文分析了工程流体力学传统教学模式的不足,引入PBL教学模式进行改革,针对工程流体力学课程提出实施步骤,并对实施效果进行分析,讨论了应用PBL教学方法需要注意的问题。

1工程流体力学传统教学方法存在的问题

结合工程流体力学课程特性,根据多年工程流体力学课程教学实践发现,采用传统教学方法存在以下三方面问题。

(1)传统教学方法导致学生被动接受知识,没有充分发挥学生积极性。传统教学方法中教师主讲,学生听课的模式,以学生熟悉掌握授课大纲内容为目标,教师倾力向学生灌输知识,学生被动地接受知识,没有充分调动学生的主观能动性和学习积极性,在教学过程中没有充分的思考和理解,只是简单地对课程知识点进行背诵,学生无法体会到工程流体力学课程魅力所在,也无法体会流体力学知识在生产实践中应用的美妙之处。

(2)传统教学方法不利于学生追根寻底精神的培养,阻碍了学生创新能力的培养[2]。采用传统教学方法,学生对很多流体力学概念主要通过对课本的记忆,或者是通过互联网搜索而得出,缺少了学生的思考、归纳和总结过程,也导致了整个课程的知识点是凌乱记忆的,存在只见树木不见森林的学习现象,无法构建系统的知识体系,学生无法将课程各章节之间的关系建立联系。

(3)传统教学方法导致课程实践教学环节效果不理想,不利于学生实践能力的培养。流体力学的研究方法主要有理论分析法、实验模拟法、数值仿真法和现场观测法,这几种方法相辅相成,相互验证。在工程流体力学课程中,很多结论和公式不是通过严密的理论推导而是基于系统的实验得出,传统“填鸭式”教学方式忽略实验背景知识的讲解、实验原理的探寻、理论与实践的结合,不仅让学生无法理解实验结论的意义以及对相关知识点进行应用推广,还让学生在实验教学时只是根据实验步骤操作实验,无法理解其深层次含义。

2应用PBL教学方法实施步骤

针对传统教学方法存在的弊端,课程教学采用基于PBL教学法进行改革。PBL教学法是一种以问题为导向以学生为主体的教学方法,也是近年来教育工作者研究的热点[3-5]。该方法将学生置身于以问题为中心的全新情景中,通过小组合作的方法探寻问题的根源,利用课程知识点来分析和解决问题,达到掌握课程知识点的目的,经过这个过程,促进了学生分析问题和解决问题的能力,培养了学生自主学习、逻辑推理和团队协作能力。

采用基于PBL教学模式后,需要依据教学大纲内容对传统教学方法教学设计进行修改,规划基于PBL教学方法实施过程,从而提高教学质量。基于PBL教学方法的工程流体力学课程实施步骤如下:

(1)创建基于PBL模式的课堂讨论小组。以专业为单位进行分组,每组成员4-6人,为便于学生讨论和团队合作,学习可以自行组建团队,并推荐1名学生作为组长,组长接受教师分配的任务,负责组织本组组员进行讨论,协调组员对基于PBL模式所设置的问题进行讨论,记录讨论过程,对讨论结果进行归纳总结。

(2)根据课程知识点设置基于PBL模式问题。根据工程流体力学课程教学大纲要求,对课程按照章和小节进行划分,以每2个学时作为时间单元,针对流体力学课程需要掌握的知识点设计提问问题,在设计提问问题时需要考虑到问题的难度和广度等因素,使得学生能通过自身的努力达到目标,合理地调动学生学习积极性。

(3)通过查阅相关资料,小组内部交流解决问题。教师在每次授完课后布置基于PBL模式问题给学生,小组组长在课后组织本组组员进行分工合作,查阅流体力学相关教材、电子数据库等不同形式的参考资料,通过组员之间的深入交流和讨论,提出基于流体力学知识点的问题解决方案或者对问题给出合理解释,并记录整个讨论过程,总结讨论结论。

(4)小组对问题的解决进行汇报。每次上课前,教师检查学生对问题的解决情况,随机抽取1-2组的学生进行汇报,考查学生对知识点的理解情况。在学生汇报时,老师尽量做到每次请不同的学生来进行汇报,保证班上所有的同学都积极参与到问题的探讨,这样也便于教师对问题学生进行针对性的辅导,掌握整个班级的学情情况。

(5)教师点评与分析。通过学生的汇报,教师可以了解学生对知识点的掌握情况,对表现良好的学生给予肯定,同时也能了解到学生在相关知识点所涉及的前修课程知识和学生个性差异等情况,更加深入地了解班级学情情况,在接下来讲解相关知识点时可以做到有的放矢,更加突出讲课的重点和难点,学生也在有基础的情况下认真听课,在听课过程中发现自己对相关知识点思考的片面性、不够深入等问题,同时听课也是对课前小组讨论问题的再一次复习,取得了良好的教?W效果。

3PBL教学方法实施效果

通过课后无记名问卷调查,调查内容主要包括是否有必要采取基于PBL教学模式、对课程印象最深刻的知识点、对课程最感兴趣的知识点、对教师讲授印象最深的知识点、对小组讨论印象最深的知识点等内容,学生将调查结果以书面形式提交给教师。调查结果发现,超过80%的学生认为PBL教学方法对学习有促进作用,值得提倡和推广,很多学生认为该教学方法提高了自主学习积极性,增加了同学之间的友谊,锻炼了知识点归纳和分析的能力,增加了学习成就感。

同时也对采用PBL教学方法的班级进行了纵向对比,在试题题型、分值分布一样且试题难度相当的期末考试中,采用了PBL教学方法的班级比往届平均分高出5-8分,特别是在选择题、填空题方面掌握程度明显偏高,说明PBL方法加深了学生对知识点的理解,提高了教学质量。

4基于PBL教学方法讨论

通过采用PBL教学方法可以提高工程流体力学课程教学质量,锻炼学生学习自主性和分析问题解决问题的能力,培养团队协作精神,极大地提高学生的综合素质,为学生后续专业课程的学习奠定良好基础。然而,要成功采用PBL教学方法,教师还需要处理好以下三个方面问题。

(1)PBL教学方法要求教师具有更深厚的专业基础知识。在采用PBL教学模式后,教师不再是教学的主体,而变成学生是主体,学生在讨论时所提出的问题可能涉及面广、凌乱且发散的,这就要教师需要更深厚和宽广的专业知识,及时归纳和总结学生提出的相关问题,并将这些问题巧妙地与课程知识点进行结合,灵活地驾驭整个教学过程。

流体力学知识点篇5

关键词:电机与拖动基础;知识分类理论;陈述性知识;程序性知识

作者简介:王蕾(1977-),女,河北鹿泉人,南京工程学院自动化学院,高级工程师;刘启新(1957-),女,江苏镇江人,南京工程学院自动化学院,副教授。(江苏南京211167)

基金项目:本文系南京工程学院引进人才基金项目(项目编号:121108120002)、南京工程学院教学改革项目(项目编号:JG201116)、南京工程学院教学改革项目(项目编号:JG201312)、南京工程学院教学改革重点项目(项目编号:JG201306)的研究成果。

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)28-0086-02

一、“电机与拖动基础”课程特点

“电机与拖动基础”课程是自动化、机电一体化及相近专业的一门重要的专业基础课。[1,2]从教学内容来看,该课程涉及到电学、磁学、力学等方面的概念和定律,课程具有综合性、复杂性和抽象性的特点;从整个课程体系来看,其先修课程包括“大学物理”、“电路原理”,后续课程为“电力拖动与运动控制”,这就使得该课程处于承上启下的重要环节;从本科教学实践环节来看,无论是金工实习,还是学生参加各个级别竞赛,都离不开该课程的知识作为支撑。

“电机与拖动基础”课程存在以下一些特点:

1.内容多,课时少

“电机与拖动基础”课程由原来的72学时减少到现在的56学时,但内容并没有减少。这就给课程的教学提出了更高的要求,如何用最少的时间学到最多的知识,并能理解、掌握、应用和创新,给“电机与拖动基础”的教学提出了挑战。

2.学生畏难情绪大,兴趣少

由于“电机与拖动基础”课程与大学物理和电路等知识紧密相关,这些课程内容的缺失会增大“电机与拖动基础”课程的学习难度;并且电机原理中的复杂物理知识,使得学生望而生畏,更谈不上感兴趣了。

3.学生对知识的综合应用能力差

由于第二个特点,造成学生对所学知识只知其然,而不知其所以然,难以达到灵活应用的程度。

针对以上特点,基于知识分类理论开展“电机与拖动基础”课程教学改革试验研究。

二、“电机与拖动基础”知识分类理论

信息加工心理学广义知识分类和学习阶段理论认为,[3,4]知识分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识回答“是什么”的问题,程序性知识回答“怎么做”的问题。陈述性知识是一种静态的知识,它的激活是输入信息的再现;而程序性知识是一种动态的知识,它的激活是信息的变形和操作。也就是陈述性知识达到的目标是“记忆”,而程序性知识达到的目标是“应用”。

对不同类型知识的学习,其达到的目标不同,因此学习活动也会相应不同,对学生需达到的能力要求也会不同。为了提高教学质量,拟采取以知识分类为前提,教学过程为主线,教学活动为载体,师生为主体的教学模式。

基于知识分类理论的教学模式包括陈述性知识的教学和程序性知识的教学。

1.陈述性知识的学习过程

陈述性知识的学习过程包括四个阶段:[4]知识的选择、知识的整合、知识的组织和知识的精加工等。在每个阶段中,教学主体(教师和学生)开展相应的教学活动。

2.程序性知识的学习过程

程序性知识的学习过程包括三个阶段:[4]知识的学习、知识的应用和知识的创新等。在每个阶段,教学主体开展相应的教学活动。其中创新是程序性知识学习过程非常重要的步骤。

我国目前普遍的大学生教学模式,对大学生的综合应用能力和创新能力培养不够,造成了大学生普遍存在的综合应用能力差、创新能力不足等问题。究其原因,一方面是学生在学习程序性知识的时候,学生能基本达到知识的简单应用,但是解决问题的能力和创新能力很难得到培养;另一方面是学生学得的知识表现为碎片化,即获得的知识单就某一知识学习效果比较好,但不够完整、系统。如何将碎片化的知识根据自己的需要进行加工整理,与原有的知识体系相互整合形成新的个人化知识体系,是面临的另一大挑战。

针对以上两个挑战,就“电机与拖动基础”课程进行教学改革初步探索。

三、“电机与拖动基础”教学改革措施

将“电机与拖动基础”教学内容中所涉及的知识分为两大类:陈述性知识和程序性知识。以直流电机的部分教学内容为例,进行教学改革措施举例。陈述性知识包括:直流电机的工作原理、结构、磁场、运行原理等。程序性知识包括:直流电机拖动系统的运动方程、机械特性、起动、制动、调速等。

1.陈述性知识的教学改革措施

以直流电机工作原理的教学为例进行说明。

在直流电机工作原理知识的教学之前,首先选择与电机知识关系比较密切的大学物理和电路中的有关电磁概念与定律进行复习,这些知识对于学生来说都属于旧知识,包括磁感应强度、磁通量、磁场强度、磁通势、磁路等物理概念,安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律、电磁力定律、电磁感应定律等基本定律。对这些旧知识的复习,能够使学生很快产生熟悉感,消除或减弱畏难情绪,同时温故而知新,为新知识的学习打下铺垫。

接着给出直流电机的工作原理示意图,如图1所示。图1(a)是直流发电机的工作原理示意图,图1(b)是直流电动机的工作原理示意图。

直流电机的基本工作原理就是基于电磁力定律和电磁感应定律的。在直流发电机中,运动的带电线圈切割磁力线,产生感应电动势;在直流电动机中,载流线圈在磁场中受到电磁力的作用。这些都是学生已经掌握的知识,将这些旧知识用于直流电机,整合得到新知识:直流电机的工作原理。这样直流电机工作原理这个新知识点就很容易被学生接受、掌握和记忆了。

然后对所学知识进行比较和组织。对于直流发电机和直流电动机的工作原理进行比较教学。两者的相同点是主体结构基本相同;不同点是直流发电机是先有运动后有电,而直流电动机是先有电后有运动。同时引入直流电机的可逆性,也就是直流发电机和直流电动机的统一性。这样两个知识点可以合并为一个知识点,利于学生记忆和掌握。

最后完成知识的精加工。通过对直流电机工作原理的理解和总结,可以将其概括为三个词:电动生磁、磁动生电、电磁生力。学生只要记住这三个词,就能掌握直流电机的工作原理。

由此可见,通过知识选择、整合、组织和精加工,很容易就完成了对直流电机工作原理这种陈述性知识的教学。

2.程序性知识的教学改革措施

以直流电动机拖动系统调速内容的教学为例进行说明。教学分为三个阶段:知识学习、知识应用和知识创新。

在直流电动机拖动系统调速知识的学习阶段,首先创设问题情境。采用实验的方法,使学生在实验中发现问题,提出问题,解决问题。比如,在讲述直流他励电动机调速课程之前,安排学生做直流他励电动机实验。在该实验中,直流测功机按他励发电机连接,作为直流电动机的负载,用于测量电动机的转矩和输出功率。通过调节直流电动机励磁回路中的励磁电阻来调节直流电动机的磁场,电枢回路由可调电源供电,电枢回路中串有可调电阻。实验过程中,首先起动电动机,电动机转速平稳后,分别调节励磁电阻、电枢回路电阻及电源电压,观察在不同物理量变化时,电动机转速、感应电动势、电枢电流等的变化情况,由此使学生直观了解电动机调速方法和调速过程中电动机各物理量的变化过程和特点。接着联系前面学过的直流电动机的机械特性相关知识,在验证了所学知识的正确性的同时,理解和掌握直流电动机的调速知识。另外,还可以由实验室老师给大家演示了一个他励直流电机失磁出现“飞车”的现象,然后引导学生讨论“失磁飞车”的危害,最后提示学生从电磁转矩的产生、转速特性等方面去思考飞车产生的原因,从而进一步加深了学生对直流电动机调速知识的理解。

在对直流电动机调速知识有了初步的掌握之后,教师选择一些实际应用中的相关例子,使学生对直流电动机的调速知识进一步的巩固,并能应用所学知识解决问题,从而加深对直流电动机调速知识的理解。比如给出某一型号他励直流电动机的铭牌数据,让学生根据铭牌数据回答下面的问题:降低电动机电枢电压时的瞬间转速和电枢电流是多大?降低电动机电枢电压时电动机稳定状态的电枢电流和转速是多大?在回答上面的问题中,使学生学会应用所学知识解决问题,从而对直流电动机的调速过程有更为具体的认识。

在学生具备使用直流电动机调速知识解决简单问题的能力之后,教师引导学生对知识进行创新理解。由教师创设比较复杂问题的情境,并让学生划分小组进行讨论,同时教师指导学生选择所学知识资源,通过分析和整理,寻求问题的解决方案。在整个创新过程中,教师起引导和监督的作用。教师应在课前把要问题情境的主要内容告诉学生,以便学生在课前查阅有关资料,做好准备。通过课上讨论,既能使学生对所学内容有清晰而深刻的理解,又能培养学生的阅读能力、思辨能力和语言表达能力,是一种非常有效的教学活动。

问题情境的选择可以从实际生产或生活过程中选择,也可以从大学生科技创新项目中选择。各类科技竞赛能引起学生极强的兴趣,无论是部级诸如“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛,还是校内的“校董杯”巡线机器人大赛均在学生中有很大影响。小型直流电动机是这些竞赛中广泛应用的动力装置,在教学过程中,注重以这些竞赛题目为对象,鼓励学生参与此类竞赛,并提供指导。问题情境的创设需要考虑以下几个问题:

(1)问题情境应源于学生的现实生活。从同学们喜闻乐见的生活现象或大学生活动入手。分析生活现象,就会使学生产生浓厚兴趣,而且使学生真切地感受到直流电动机调速知识应用的广泛性和重要性。

(2)创设情境要符合学生的年龄特征。“电机与拖动基础”课程一般在大学三年级讲授,学生还有一年多的时间就要面临就业的考验。所以教师可以从已就业学生的工作中遇到的有关直流电机的问题选择问题情境,引起学生的兴趣和解决问题的欲望,从而促进学生更加积极地去开动脑筋,活跃思维,解决问题。

(3)问题情境的创设须参照学生的社会环境特征、思维活动水平和教学条件。由于不同的学生所处的社会环境不尽相同,所具备的知识背景与活动经验也各异,例如统招本科学生和自考本科学生有其自身的特点。教学中要关注所在地区的社会环境,所教学生的思维活动水平并考虑当地教学条件,创设适合学生发展,有利于学生思维训练并切合实际的问题情境,搞好电机教学。

四、结束语

通过采用基于知识分类理论的教学方法,降低了学生对该课程的畏难情绪,提高了学生的学习积极性和学习效率,同时也提高了学生参与科技创新的积极性。因此,该教学改革在活跃大学生创新思维和提高大学生对所学知识的综合应用能力、解决问题的能力上迈出了新的台阶。

参考文献:

[1]刘启新,张丽华,祁增慧,等.电机与拖动基础[M].第三版.北京:中国电力出版社,2012.

[2]钟国梁,卢帆兴,李明辉.“电机与拖动基础”核心课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2013,(13):63-64.

流体力学知识点篇6

“电机与拖动基础”课程是自动化、机电一体化及相近专业的一门重要的专业基础课。[1,2]从教学内容来看,该课程涉及到电学、磁学、力学等方面的概念和定律,课程具有综合性、复杂性和抽象性的特点;从整个课程体系来看,其先修课程包括“大学物理”、“电路原理”,后续课程为“电力拖动与运动控制”,这就使得该课程处于承上启下的重要环节;从本科教学实践环节来看,无论是金工实习,还是学生参加各个级别竞赛,都离不开该课程的知识作为支撑。

“电机与拖动基础”课程存在以下一些特点:

1.内容多,课时少

“电机与拖动基础”课程由原来的72学时减少到现在的56学时,但内容并没有减少。这就给课程的教学提出了更高的要求,如何用最少的时间学到最多的知识,并能理解、掌握、应用和创新,给“电机与拖动基础”的教学提出了挑战。

2.学生畏难情绪大,兴趣少

由于“电机与拖动基础”课程与大学物理和电路等知识紧密相关,这些课程内容的缺失会增大“电机与拖动基础”课程的学习难度;并且电机原理中的复杂物理知识,使得学生望而生畏,更谈不上感兴趣了。

3.学生对知识的综合应用能力差

由于第二个特点,造成学生对所学知识只知其然,而不知其所以然,难以达到灵活应用的程度。

针对以上特点,基于知识分类理论开展“电机与拖动基础”课程教学改革试验研究。

二、“电机与拖动基础”知识分类理论

信息加工心理学广义知识分类和学习阶段理论认为,[3,4]知识分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识回答“是什么”的问题,程序性知识回答“怎么做”的问题。陈述性知识是一种静态的知识,它的激活是输入信息的再现;而程序性知识是一种动态的知识,它的激活是信息的变形和操作。也就是陈述性知识达到的目标是“记忆”,而程序性知识达到的目标是“应用”。

对不同类型知识的学习,其达到的目标不同,因此学习活动也会相应不同,对学生需达到的能力要求也会不同。为了提高教学质量,拟采取以知识分类为前提,教学过程为主线,教学活动为载体,师生为主体的教学模式。

基于知识分类理论的教学模式包括陈述性知识的教学和程序性知识的教学。

1.陈述性知识的学习过程

陈述性知识的学习过程包括四个阶段:[4]知识的选择、知识的整合、知识的组织和知识的精加工等。在每个阶段中,教学主体(教师和学生)开展相应的教学活动。

2.程序性知识的学习过程

程序性知识的学习过程包括三个阶段:[4]知识的学习、知识的应用和知识的创新等。在每个阶段,教学主体开展相应的教学活动。其中创新是程序性知识学习过程非常重要的步骤。

我国目前普遍的大学生教学模式,对大学生的综合应用能力和创新能力培养不够,造成了大学生普遍存在的综合应用能力差、创新能力不足等问题。究其原因,一方面是学生在学习程序性知识的时候,学生能基本达到知识的简单应用,但是解决问题的能力和创新能力很难得到培养;另一方面是学生学得的知识表现为碎片化,即获得的知识单就某一知识学习效果比较好,但不够完整、系统。如何将碎片化的知识根据自己的需要进行加工整理,与原有的知识体系相互整合形成新的个人化知识体系,是面临的另一大挑战。

针对以上两个挑战,就“电机与拖动基础”课程进行教学改革初步探索。

三、“电机与拖动基础”教学改革措施

将“电机与拖动基础”教学内容中所涉及的知识分为两大类:陈述性知识和程序性知识。以直流电机的部分教学内容为例,进行教学改革措施举例。陈述性知识包括:直流电机的工作原理、结构、磁场、运行原理等。程序性知识包括:直流电机拖动系统的运动方程、机械特性、起动、制动、调速等。

1.陈述性知识的教学改革措施

以直流电机工作原理的教学为例进行说明。

在直流电机工作原理知识的教学之前,首先选择与电机知识关系比较密切的大学物理和电路中的有关电磁概念与定律进行复习,这些知识对于学生来说都属于旧知识,包括磁感应强度、磁通量、磁场强度、磁通势、磁路等物理概念,安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律、电磁力定律、电磁感应定律等基本定律。对这些旧知识的复习,能够使学生很快产生熟悉感,消除或减弱畏难情绪,同时温故而知新,为新知识的学习打下铺垫。

接着给出直流电机的工作原理示意图,如图1所示。图1(a)是直流发电机的工作原理示意图,图1(b)是直流电动机的工作原理示意图。

直流电机的基本工作原理就是基于电磁力定律和电磁感应定律的。在直流发电机中,运动的带电线圈切割磁力线,产生感应电动势;在直流电动机中,载流线圈在磁场中受到电磁力的作用。这些都是学生已经掌握的知识,将这些旧知识用于直流电机,整合得到新知识:直流电机的工作原理。这样直流电机工作原理这个新知识点就很容易被学生接受、掌握和记忆了。

然后对所学知识进行比较和组织。对于直流发电机和直流电动机的工作原理进行比较教学。两者的相同点是主体结构基本相同;不同点是直流发电机是先有运动后有电,而直流电动机是先有电后有运动。同时引入直流电机的可逆性,也就是直流发电机和直流电动机的统一性。这样两个知识点可以合并为一个知识点,利于学生记忆和掌握。

最后完成知识的精加工。通过对直流电机工作原理的理解和总结,可以将其概括为三个词:电动生磁、磁动生电、电磁生力。学生只要记住这三个词,就能掌握直流电机的工作原理。

由此可见,通过知识选择、整合、组织和精加工,很容易就完成了对直流电机工作原理这种陈述性知识的教学。

2.程序性知识的教学改革措施

以直流电动机拖动系统调速内容的教学为例进行说明。教学分为三个阶段:知识学习、知识应用和知识创新。

在直流电动机拖动系统调速知识的学习阶段,首先创设问题情境。采用实验的方法,使学生在实验中发现问题,提出问题,解决问题。比如,在讲述直流他励电动机调速课程之前,安排学生做直流他励电动机实验。在该实验中,直流测功机按他励发电机连接,作为直流电动机的负载,用于测量电动机的转矩和输出功率。通过调节直流电动机励磁回路中的励磁电阻来调节直流电动机的磁场,电枢回路由可调电源供电,电枢回路中串有可调电阻。实验过程中,首先起动电动机,电动机转速平稳后,分别调节励磁电阻、电枢回路电阻及电源电压,观察在不同物理量变化时,电动机转速、感应电动势、电枢电流等的变化情况,由此使学生直观了解电动机调速方法和调速过程中电动机各物理量的变化过程和特点。接着联系前面学过的直流电动机的机械特性相关知识,在验证了所学知识的正确性的同时,理解和掌握直流电动机的调速知识。另外,还可以由实验室老师给大家演示了一个他励直流电机失磁出现“飞车”的现象,然后引导学生讨论“失磁飞车”的危害,最后提示学生从电磁转矩的产生、转速特性等方面去思考飞车产生的原因,从而进一步加深了学生对直流电动机调速知识的理解。

在对直流电动机调速知识有了初步的掌握之后,教师选择一些实际应用中的相关例子,使学生对直流电动机的调速知识进一步的巩固,并能应用所学知识解决问题,从而加深对直流电动机调速知识的理解。比如给出某一型号他励直流电动机的铭牌数据,让学生根据铭牌数据回答下面的问题:降低电动机电枢电压时的瞬间转速和电枢电流是多大?降低电动机电枢电压时电动机稳定状态的电枢电流和转速是多大?在回答上面的问题中,使学生学会应用所学知识解决问题,从而对直流电动机的调速过程有更为具体的认识。

在学生具备使用直流电动机调速知识解决简单问题的能力之后,教师引导学生对知识进行创新理解。由教师创设比较复杂问题的情境,并让学生划分小组进行讨论,同时教师指导学生选择所学知识资源,通过分析和整理,寻求问题的解决方案。在整个创新过程中,教师起引导和监督的作用。教师应在课前把要问题情境的主要内容告诉学生,以便学生在课前查阅有关资料,做好准备。通过课上讨论,既能使学生对所学内容有清晰而深刻的理解,又能培养学生的阅读能力、思辨能力和语言表达能力,是一种非常有效的教学活动。

问题情境的选择可以从实际生产或生活过程中选择,也可以从大学生科技创新项目中选择。各类科技竞赛能引起学生极强的兴趣,无论是部级诸如“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛,还是校内的“校董杯”巡线机器人大赛均在学生中有很大影响。小型直流电动机是这些竞赛中广泛应用的动力装置,在教学过程中,注重以这些竞赛题目为对象,鼓励学生参与此类竞赛,并提供指导。问题情境的创设需要考虑以下几个问题:

(1)问题情境应源于学生的现实生活。从同学们喜闻乐见的生活现象或大学生活动入手。分析生活现象,就会使学生产生浓厚兴趣,而且使学生真切地感受到直流电动机调速知识应用的广泛性和重要性。

(2)创设情境要符合学生的年龄特征。“电机与拖动基础”课程一般在大学三年级讲授,学生还有一年多的时间就要面临就业的考验。所以教师可以从已就业学生的工作中遇到的有关直流电机的问题选择问题情境,引起学生的兴趣和解决问题的欲望,从而促进学生更加积极地去开动脑筋,活跃思维,解决问题。

(3)问题情境的创设须参照学生的社会环境特征、思维活动水平和教学条件。由于不同的学生所处的社会环境不尽相同,所具备的知识背景与活动经验也各异,例如统招本科学生和自考本科学生有其自身的特点。教学中要关注所在地区的社会环境,所教学生的思维活动水平并考虑当地教学条件,创设适合学生发展,有利于学生思维训练并切合实际的问题情境,搞好电机教学。

四、结束语

通过采用基于知识分类理论的教学方法,降低了学生对该课程的畏难情绪,提高了学生的学习积极性和学习效率,同时也提高了学生参与科技创新的积极性。因此,该教学改革在活跃大学生创新思维和提高大学生对所学知识的综合应用能力、解决问题的能力上迈出了新的台阶。

参考文献:

[1]刘启新,张丽华,祁增慧,等.电机与拖动基础[M].第三版.北京:中国电力出版社,2012.

[2]钟国梁,卢帆兴,李明辉.“电机与拖动基础”核心课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2013,(13):63-64.

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