流体力学基本原理(6篇)
来源:其他
流体力学基本原理篇1
【关键词】冷热不均大气运动受热过程热力环流
一、教材分析
本节课包括两个教学内容大气的受热过程与热力环流,热力环流是本节课的重点。热力环流是承接大气的受热过程与下节学气水平运动―风的基础,更是整个第二章地球上的大气整章的知识基础,所以尤为重要。
二、学情分析
海陆热力性质与大气压强为初中所学,早已忘记,高中要回顾旧知,为学新知做铺垫。近几年的高一新生生活常识欠缺,热胀冷缩有所了解,但空气受热作上升运动的相关生活常识了解甚少。刚上新高一学习的热情还是很高涨的。
三、教学目标与重难点
根据新课程标准和对教材的分析,以及学生的学情,特制订了以下教学目标:
(一)教学目标
(二)重点难点
热力环流形成的基本原理
四、教法学法
1、教法
利用实验视频创设情境,学生们观察,总结规律,生活实例感受规律的生活应用。利用动画明确原理,动态掌握大气的运动状况,形成原因,引导学生总结热力环流规律,引导学生以简图的形式展现热力环流的过程,明确、强调热力环流的画法关键。教师绘生活实例简图测试,巩固热力环流的画法。
2、学法
在教学过程中,学生根据实验视频、动画观察,小组合作,总结规律,生活运用,体验学习生活中有用的地理。
五、教材调整
这部分知识课文中安排在热力环流前,符合大气运动的逻辑顺序---先受热,然后冷热不均引起大气运动,讲解热力环流。我将两个知识点倒序来讲,因为后者热力环流难于理解,课堂的前二十分是黄金时段,所以利用黄金时间,学生们注意力最集中的时间用来讲本节课的重点(同时也是难点)。
六、教材设计及流程
七、板书设计
§2.1冷热不均引起大气运动
流体力学基本原理篇2
【关键词】迁移能力;基本技能;案例分析;归类和概括
Howdiscussesinthegeographyteachingtoraisethehighschoolstudent’smigrationabilityshallowly
ShuMing
【Abstract】Thestudenthasthiskindofproblemgenerally:Theattendingclassmiddle-schoolstudentsthoughtthathehadalreadygraspedthecontentwhichthisstudies,assoonasbutarrivesisthetopicstudenttobeunabletoutilizestudiestheknowledgetocarryontheproblemsolving.Isallpreviousyearscollegeentranceexaminationheavy“abilitytodecide”theproposition,howthegoalliesinthechurchstudenttotransfer,theutilizationgeographyknowledge,solvesinthepracticallifethegeographyquestionofallforms.Buttheseabilityraise’skeyiscausesthestudenttograsptheknowledgemigrationtheability,“studies”forthestudentand“uses”anconstructionbridge.
【Keywords】Migrationability;Basicskill;Caseanalysis;Classificationandsummary
迁移能力指的是一种学习对另一种学习的影响,即将所学得的概念、原理原则、技能技巧、技术方法以及态度等改变后运用于新坏境的能力。迁移能力强的学生能很快将新知识纳入自己的知识系统中,并迅速转化为新的知识增长点。我在农村教学五年高中地理,学生普遍存在这样一个问题:上课中学生都认为自己已经掌握了本节所学的内容,可是一到做题学生就无法运用所学知识进行解题。历年高考重“能力立意”命题,目的就在于教会学生如何调动、运用地理知识,去解决实际生活中形形的地理问题。而这些能力培养的关键就是使学生掌握知识迁移的本领,为学生的“所学”和“所用”架构一座桥梁。那么如何在课堂中培养学生的迁移能力呢?
1加强基础训练,让学生可以迁移
迁移的源地就是地理的基础知识和基本技能,在教学中要特别重视基础知识和基本技能训练,讲解。俗话说“巧妇难为无米之炊”,失去了基础知识的掌握,就失去了迁移的源地和目的地,迁移能力的培养是以基础知识为根基的。初中地理中的“地球和地图”、“地形”、“气候的分布”是整个地理学中最基础的知识,如果学生不能把以后学习的地理知识纳入到这个“基础网络”中,学习将变成死记硬背,要争取好成绩只能是“缘木求鱼”,事倍功半。
地理基本技能的培养,是地理知识的实践性所决定的。进行基本技能的训练,实际上就是要在教学中贯彻理论联系实际的原则,也就是强调要注意知识的应用和培养学生将知识运用于实际的能力。
新课程标准的基本理念就是“建立具有时代性和基础性的高中地理课程,提供未来公民必备的地理知识,增强学生的地理学习能力和生存能力”,因此教学中要从实际需要出发,选择基础知识、规定基本技能训练,并指出这些基础知识和基本技能在实际中是怎样应用的。学生走向社会,参加工农业生产实践活动,都需要中国地理和世界地理的基础知识,需要对自然环境分析的知识,需要生产布局的知识,需要人类活动与环境如何协调的知识,这不仅需要有阅读地图的能力,还要用到绘制地图的能力。例如:搞农业要懂得因地制宜发展农业生产和保护地理环境的生态平衡等方面的知识,就要会编绘农业规划地图;搞工业就要懂得扬长避短,合理布局,防止污染等等。总之,许许多多的实际问题,都不能离开地理基础知识和基本技能。
基础知识和基本技能训练在地理教学中的意义是不言而喻的,其价值是不可估量的。我们的教学形式则不该拘泥于以教师讲授为主,而应大力提倡让学生自己动手、动脑、动口、动笔、进行竞赛游戏等活动,使他们从中获得基本技能。只有基础知识和基本技能掌握好了,才有利于迁移能力得到很好的发挥。
2运用案例分析,让学生实现迁移
作为知识迁移所选择的案例,除了能反映地理现象的典型特征和一般规律,揭示案例内在联系和地理原理,还应有独特一面,才能让学生深入分析,促进思维创新。例如在新教材中图版第一章第三节《人类活动对区域地理环境的影响》中有内容以有关《怎样减少人类活动对环境的压力》的一则案例来说明的学习。可让学生分析讨论:对于“怎样减少人类活动对环境的压力”这一论题,可以允许存在不同的看法,你的看法如何呢?简述理由。我国的环境问题是世界各国从目睽睽的问题,如何在求得经济发展的同时减少环境的牺牲,要鼓励学生进一步探索,分析人类活动对地理环境影响的方方面面,引导学生分析并提出自己的治理方案,通过案例拓展,培养学生了创新思维以及综合分析问题的能力,从而实现知识的迁移。
案例的选择要贴近生活,或者接近学生生活地。因为学生在所探讨的案例方面已有一定程度的经验,如已亲身体验或者从新闻、报纸等媒体上获取到一定的知识量,就更有利于学生自主完成知识建构。例如教学工业区位一节,在分析了辽宁鞍山钢铁公司区位条件后,再选取松桃县东北部锰矿企业的区位为新案例进行分析。松桃县东北部锰矿企业学生通过媒体等方式对它已有一定的了解,再者从心理角度考虑,以它为新案例能够激发学生的自豪感。学生先前对辽宁鞍山钢铁公司区位分析中形成的知识,对于新案例的学习产生了某种影响。新案例的分析过程,实质上为知识的迁移过程,学生利用已了解的知识,去影响和促进新知识的理解掌握,使知识迁移过程中可能突破、创新,这样有利于沟通新旧知识间的相互关系,形成新的认知结构体系,以促使学生实现知识的迁移。
3加强知识的归类和概括,让学生灵活迁移
凡是学生掌握的知识经验是进行了概括的,那就能够从一个情境向另一个情境迁移。对知识经验的概括化水平越高,也就越容易产生迁移作用。因为概括化水平越高的知识,越能反映同类事物间的共同性特点和规律性联系,与具体事物的联系也就越广,迁移的相对性就越大。因此,提高学生概括、分析能力是促进学习迁移的突破口。在地理教学中,教师可以引导学生对已有知识进行概括,从而促进迁移的发生。
如在教学必修3(中图版)第二章第一节《中国黄土高原的水土流失的治理》分析黄土高原水土流失的原因时,我们可以将分析水土流失原因的思路概括为:
自然因素:
主要有地形、降雨、土壤(地面物质组成)、植被四个方面。
①地形。地面坡度越陡,地表径流的流速越快,对土壤的冲刷侵蚀力就越强。坡面越长,汇集地表径流量越多,冲刷力也越强。
②降雨,季风气候,降水集中。产生水土流失的降雨,一般是强度较大的暴雨,降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表径流,造成对地表的冲刷侵蚀。
③地面物质组成。土质疏松。
④植被稀疏。达到一定郁闭度的林草植被有保护土壤不被侵蚀的作用。郁闭度越高,保持水土的越强。
人为因素:
人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形,以致造成严重的水土流失。
①植被的破坏。
②过度开垦。
③开矿。
根据这样的思路,可以让学生分析我们云贵高原及南方丘陵山区水土流失的原因。教师还可根据这样的思路让学生分析与水土流失的其他问题的成因,如滑坡,泥石流等,这样学生就可以灵活掌握,灵活迁移。
参考文献
流体力学基本原理篇3
1
课程的基本描述
课程名称
列车空气动力学概论
【单击此处输入英文课程名称】
课程编号
20CL0212
考核方式
考查课
课程性质
专业方向课
适用专业
车辆工程系
参考教材
理论
田红旗
.列车空气动力学.
中国铁道出版社,第一版,2007
实训
张英朝
.汽车空气动力学数值模拟技术.
北京大学出版社,2011
总
学
时
32学时
理论学时
24学时
实训学时
8学时
上机学时
0学时
学
分
2学分
开课学期
第5学期
前导课程
高等数学、理论力学
后续课程
车辆动力学软件原理及应用
2
课程说明
2.1
课程的地位与任务
《列车空气动力学概论》是车辆工程专业的一门专业选修课,课程目标在于培养学生具备进行列车空气动力学分析的的基本知识和基本手段。课程任务要求具体如下:
1、学生通过学习该课程,应能掌握流体力学的基本知识、影响列车运行的空气动力学因素以及空气动力学基础知识;
2、掌握列车空气动力学研究手段,数值分析方法,了解列车空气动力学分析在高速列车外形设计中的地位与作用,进而具有综合运用所学的知识,研究改进或开发新的列车外形的能力。
2.2
课程教学目标
能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决车辆系统复杂工程问题。具备解决车辆系统复杂工程问题所需的工程基础知识和技能。
2.3
学时分配
学时数要与下面内容中的学时分配数相一致。
学时分配表
章
次
标
题
理论学时
实训学时
任务一
绪论
2
任务二
流体静力学
4
任务三
流体动力学
4
任务四
理想不可压缩流体平面位流
4
任务五
粘性流体及边界层理论
4
6
任务六
列车空气动力学问题
2
2
任务七
专题讨论
2
总学时
24
8
2.4
课程的主要特点
本课程是车辆工程专业的一门专业选修课,课程目标在于培养学生具备进行列车空气动力学分析的的基本知识和基本手段。
2.5
教学方法
1.采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
2.在教学内容上,系统讲授流体力学、空气动力学的基本理论、基本知识和基本方法,使学生能够系统掌握用于解决列车空气动力学问题的专业基础知识。
3.在教学过程中采用电子教案,CAI课件,多媒体教学与传统板书教学相结合,提高课堂教学信息量。
4.理论教学与工程实践相结合,引导学生利用计算流体力学分析软件,解决具体的列车流线型头型设计问题。
5.
课内讨论和课外答疑相结合,每周至少一次进行答疑。
3
教学内容与学时分配
任务一
绪论(2学时)
掌握程度采用了解、理解和运用,具体含义如下:
了解:能记住学习过的内容。
理解:能领会课程内容的含义,掌握知识的内涵。
掌握:能在新的具体情况下应用所学知识解决问题。
各知识点的重要程度划分为核心、推荐、可选,具体含义如下:。
核心:该知识点是核心知识单元的一部分。
推荐:该知识点不是核心知识单元的一部分,但应包含在必修课程中。
可选:该知识点属于选修知识单元。
教学内容以2学时为一个教学单元进行编写。
教学内容1(2学时):
1.
物质形态(了解,可选)
2.
空气动力学的发展与分类(理解,推荐)
3.
量纲与单位(理解,推荐)
重点:课程的研究对象。
难点:内容及学习目的。
讲授提示与方法:采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
作业:
1.
课后习题
任务二
流体静力学(4学时)
教学内容1(2学时):
1.
了解流体的各种属性,包括:易流性、压缩性、粘性等(理解,推荐)
2.
掌握流体静力平衡微分方程(掌握,核心)
教学内容2(2学时):
3.
流体静力平衡微分方程分析(掌握,核心)
4.
掌握标准大气的特征。(理解,推荐)
重点:流体的属性。
难点:流体静力平衡计算及分析。
讲授提示与方法:采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
作业:
1.
课后习题
任务三
流体动力学(4学时)
教学内容1(2学时):
1.
掌握流体运动的描述方法(理解,推荐)
2.
能分析流体微团的运动特征(理解,推荐)
教学内容2(2学时):
3.
掌握理想流体运动微分方程组(掌握,核心)
4.
掌握流体运动的积分方程组(掌握,核心)
重点:流体的描叙以及流体的运动特征。
难点:流体运动的计算及分析。
讲授提示与方法:采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
作业:
1.
课后习题
任务四
理想不可压缩流体平面位流(4学时)
教学内容1(2学时):
1.
理想不可压缩流体平面位流的基本方程(掌握,核心)
教学内容2(2学时):
2.
掌握几种简单的二维位流基本方程(理解,推荐)
3.
了解一些简单的流体迭加(了解,可选)
重点:理想不可压缩流体平面位流的描述。
难点:理想不可压缩流体平面位流的计算。
讲授提示与方法:采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
作业:
1.
课后习题
任务五
粘性流体及边界层理论(4学时)
教学内容1(2学时):
1.
掌握流体的粘性及其对流动的影响(理解,推荐)
2.
掌握粘性流体运动方程(掌握,核心)
教学内容2(2学时):
3.
掌握边界层近似及其特征(理解,推荐)
4.
掌握平面不可压缩流体层流边界层方程(理解,推荐)
重点:流体粘性对流动的影响,粘性流体的运动形式,边界层概念。
难点:粘性流体运动方程的计算和解析。
讲授提示与方法:采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
作业:
1.
课后习题
任务六
列车空气动力学问题(2学时)
教学内容1(2学时):
1.
掌握列车空气动力学影响因素(理解,推荐)
2.
列车空气动力学研究方法(理解,推荐)
3.
列车外形设计与空气动力学的关系(理解,推荐)
重点:列车空气动力学方法解析。
难点:列车外形设计。
讲授提示与方法:采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
作业:
1.
课后作业
任务七
专题讨论(2学时)
教学内容1(2学时):
1.
了解流体粘性特征(理解,推荐)
2.
在了解列车空气动力学特性及影响因素基础上,掌握高速列车中一般采用了哪些具体措施来具体应对空气动力学问题(了解,可选)
重点:流体粘性。
难点:列车空气动力学运用。
讲授提示与方法:采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力;以“少而精”为原则,精选教学内容;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性。
作业:
1.
课后习题
4
实训设计
4.1实训教学基本信息
实训学时
实训学时及项目分配
验证性
演示性
综合性
设计性
合计
8
4
2
2
8
4.2实训教学目的与基本要求
1.
自学某种计算流体动力学软件,如fluent,ansys,starccm等;
2.
掌握和理解列车外流场分析的模型简化方法;
3.
分析影响外流场分布的主要因素
4、撰写研究报告。
4.3主要仪器设备
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4.4主要消耗材料
【单击此处输入正文】
4.5实训项目设置
序号
实训项目名称
实训目的及内容提要
学时数
实训类型
实训要求
每组人数
1
列车流场分析
掌握和理解列车外流场分析的模型简化方法
8
设计
必做
1
合计
8
5
考核与成绩记载
5.1
考核的方式及成绩的评定
1.平时考核(占总成绩50%):
30分出勤和纪律+5分听课笔记+5分测验及作业+5分期中考试+5分实训
2.期末考核(占总成绩50%):论文
执笔人
流体力学基本原理篇4
从实践的角度看,现代物流除了强调与物流相关的各要素之间运作效率的提升,更为重要的是强调各要素运作的系统化、社会化以及物流在形成和维持供应链中作用的实现与发挥。对于从事物流课程教学以及人才培养的中职学校,也相应的针对学生的职业技能提出了较高的要求:现代物流教学应面向社会、面向就业;现代物流教学应适应“厚基础、宽口径、强能力、高素质、广适应”的要求;现代物流教学应强调理论教学和实践教学相结合等。
中职物流课程在进行职业技能训练方面,存在缺陷,已经给社会企业物流的管理、一线生产管理产生了不好的影响,本人结合多年从事仓储管理、国际贸易管理以及工作流程中积累的经验,对中职物流课程实施职业技能训练实践的必要性进行分析。
(一)物流课程体系定位不清导致物流实践教学环节缺乏
在中等职业学校的教育课程体系中,学科本位思想的课程模式影响到物流实践教学环节的实施。中等职业学校应注重自身“职业性”教学特点的发挥,因此产生了课程体系定位不清的问题。由于物流课程体系的定位不清,导致实践环节在中等职业学校的物流课程教学中欠缺。
(二)物流理论体系薄弱产生课程理论与实践之间的脱节现象
作为一个具有整合、系统、组织以及管理等核心特征的物流管理产业,必须要有物流活动的实践作为物流管理有效开展的基础。从当前有关中职物流课程教学的研究来看,由于物流理论体系的薄弱,导致理论与实践之间产生脱节。中等职业学校的物流课程理论体系薄弱主要体现在:其一是没有结合我国物流的发展进程,而一味的对西方现代物流理论进行阐述,这就导致理论的研究与挖掘脱离了我国物流发展的客观实际;其二是缺乏对我国物流产业生存环境的延续性研究,表现在中职物流管理专业的课程体系是哪个,也就是物流课程的教学与职业技能的训练之间产生了明显的脱节。
(三)主体错位的课程开发模式导致职业技能训练实践效果较低
从课程开发的主体来看,当前中等职业学校的教师承担了物流课程开发的主要任务。但是,课程的重新设置不仅包含了课程体系的重新设置、课程标准的重新设置,还包含了教材、教具以及教学设计的重新编写。但是,从物流课程体系理论与我国实际的结合点以及教师从事课程开发的工作量上来看,教师很难独立的承担这项重要任务。在我国中等职业学校物流管理专业课程开发上存在的课程开发主体错位现象,直接导致教师对于学生的职业技能训练缺乏足够的关注,也就导致学生的职业技能处于一种低水平的状态。
要培养合格的专门技能型人才,就应结合中等职业学校的教育特色,注重学生职业能力的提高。因此,教师在进行知识与能力有效建构的同时,应将职业技能的训练作为主要的关注点,以完成任务以及实际问题的解决,以典型工作任务创建真实的职业技能训练的教学环境,让学生通过真实的工作岗位任务学习来提升自身的职业技能。
二、教学案例——仓储管理实训教学
本人主要从事仓储管理、国际贸易管理以及工作流程的管理与教学,因此,在日常的教学中,除讲授给学生充足的物流课程基础知识外,还结合本人从事物流管理的经验,尽可能的为学生提供较为充足的职业技能训练实践的机会。接下来我将以仓储管理的实训教学来讲述如何在物流课程的教学中实施有效地职业技能训练实践。
(一)仓储管理实训教学的指导思想以及依据的原则
简单来讲,仓储实训教学的指导思想是以学生综合素质的提升作为中心。仓储实训教学主要是通过物流课程教学资源的模块化,实现实训教学自身的业务化以及岗位化,实现基础理论知识与实际操作能力之间的有效建构,以培养学生的实践操作能力。为提升学生真正的实际操作能力,应在实际的教学中遵循一定的原则:一是全面性原则。在进行仓储管理实训教学时,不经仅仅将仓储物流管理操作技能的提升作为唯一的目的,而应通过综合性的实训,实现学生对物流课程教学中有关的职业技能进行全面性的理解、掌握、训练;二是真实性原则。这一原则的口号是“能仿真实训的,绝不模拟练习”。由于模拟练习与实际的仓储管理之间还是存在一定的差距的,学生经过仿真实训,将来在面对将来仓储管理中的问题时,就能够因为实训技能操作的一致性,无需调整,便能直接投入工作;三是学以致用的原则。为从根本上解决中职物流课程的职业技能训练实践的问题,实践性原则应成为中职学校物流管理教育培养目标所应遵循的重要原则。
(二)仓储实训教学的教学设计及实施
仓储实训教学主要从两方面来体现:其一是教学的组织具有灵活多样性,比如通过仓储管理模拟,让中职学生不仅理解仓储管理的概念,还对整个仓储管理的流程进行全面的把握,通过仓储管理中的角色的互换,掌握企业对于仓储管理中各个岗位的基本技能需求。与此同时,对于一些不具备充分的模拟条件的,还可以通过课内知识展示,学生进行有关仓储管理需求的讨论;其二是仓储实训的教学内容一定要具有针对性以及实用性。实用性知识的讲授不仅能使学生对物流企业实际流程中的关键点进行有效的掌握,同时学员对于物流基本流程、环节与操作的能力的提升,对于仓储管理的作业过程以及技术要求产生重要的辅助作用。
有关教学设计主要依照以下几个步骤:
1.围绕实训岗位的职责查找、讨论仓储管理流程的岗位;
2.确定仓储管理岗位:供应商;入、出库理货人员;司机(模拟车辆);超市(客户销售终端);市民;库房管理人员;调度人员;库工等。还可依据实际情况让学生尽可能多的提出更多的岗位设置。
3.分组完成入库流程。在软件中模拟仓储库管员建立仓储,并将有关货品的信息录入;
4.建立客户信息、添加合约以及收货人的信息。
(三)仓储实训教学的效果评价
有关仓储实训的教学效果评价是以物流企业的人才招聘要求为主要依据的。为保障评价的客观有效,采取的评价方法主要是教师评价、学生自评以及生生互评三种相结合的评价方法。有关评价的要点主要有:一是对于仓储管理软件的实际操作能力;二是否具有业务钻研精神、并能够不断提高工作能力;三是否具有很强的工作责任心和敬业精神,对工作认真踏实,一丝不苟;四是否具有协调沟通的能力;五是否有吃苦耐劳的精神;六是否有对紧急事件的协调处理能力。
随着现代物流管理在我国市场中的快速发展,使得物流企业对于人才的需求越来越多元化。这就给培养技能型人才的中职学生提出了更高的培养要求,不仅要使学生掌握搬运工、装卸工、仓管员、操作员的实际操作技能,还应注重学生自身对于物流管理的综合素质与能力的掌握,以适应当前物流企业对于人才的综合化、多元性要求。这就要求高等职业的物流教学既要注重物流理论的传授、把握物流发展的脉搏,更需要注重学生实际业务操作能力的培养和综合素质的培养。
三、提升中职物流职业技能训练实践的对策研究
在有效开展学生技能训练实践的过程中,教师作为指导者,不应要求学生一味的对某一动作进行简单的重复,而是要不断的调整实训操作的活动结构与方法,促使学生从实训的全方位、多角度进行练习,促使技能训练获得预期的实训效果。因此,中职物流课程在进行职业技能的训练实践中,应有针对性的通过训练方法的设计,为学生创造行之有效的、充足的职业技能训练条件。
(一)明确职业技能训练的根本目的与基本要求
对于中职学生而言,由于其自身的年龄、心理等因素的影响,学生完成训练目标内部动因的激发,是提升职业技能训练实效的关键性因素。在学生已经掌握了物流课程基本知识的基础上,就应通过明确学生的职业技能训练的目的,促使学生正确的理解职业技能训练在当前学习与将来所从事职业方面产生的重要意义,促使学生形成积极的训练态度与动机,从而促使学生形成良好的对行为能力和结果的评价与预期。
(二)为形成正确的动作视觉形象,教师应提供准确的讲解与示范
对于从未接触过、尚未掌握全面的中职学生而言,基本的职业技能操作还是要在教师的讲解下,一步一步的实现技能的掌握以及熟练化。职业技能的形成初期,学生需要通过教师准确的语言描述以及示范,在自身进行尝试的基础上,掌握职业技能的基本步骤,从而在头脑中形成关于该职业技能的动作表象。由此可见,有经验者的教师能够为学生提供准确的讲解与示范,促使学生在职业技能的训练实践中,尽快的形成完整的动作表象。因此,教师在进行讲解时,应关注以下两点要求:其一语言的使用要明确而简洁;其二语言的使用要符合学生职业技能训练实践在不同阶段产生的要求。
(三)对有关物流管理技能动作进行合理的分解
对于一些较为复杂的职业技能,学生为进行有效的掌握,就必须对职业技能进行合理的分解,最后通过局部之间的联系来形成完整的职业技能动作体系。在对复杂的职业技能动作进行分解时,需要正确的把握职业技能整体与局部之间的关系。有关职业技能动作的分解要以动作形成所具有的阶段性特征为依据,使训练者从最基本的分解动作开始,再过渡到比较复杂的完整动作,使学生掌握具有代表性的、完备的动作原型。
(四)及时准确有效的职业技能动作反馈
通过反馈,学生对于自身存在的职业技能动作的正确性与否进行判断。及时准确有效的反馈,不仅有利于学生加快技能掌握的速度;还有利于学生对自身的动作技能进行正确的评价,从而促使正确动作的强化以及错误动作的纠正。
(五)合理分配技能练习的时间与次数,提升训练实效
职业技能动作的形成与保持,需要足够的练习次数以及联系时间作保障。但是,进行技能动作训练的次数并非越多越好。一段时间内联系的时间太长、次数太多,就会使学生学习的兴趣减退,不仅难以达到预期的训练效果,还会打消学生学习的积极性。因此,对于中职教师而言,在选择训练内容,布置训练作业时,要按照学生实际的掌握情况,坚持循序渐进性原则,制定适当的计划,合理分配训练的次数和时间,使训练有计划、有步骤地进行。
流体力学基本原理篇5
环境工程原理的教学目的在于提供解决环境问题中共性的理论和工程设计基础,从而培养学生解决实际问题的能力。各单位的教学条件、优势及特点不尽相同,抛弃本身具有的特色之处,必然使自己在学术竞争、科学研究中处于被动地位,阻碍学科发展的进行。因此,在发展中应充分挖掘自身所具有的特色,发挥专业领域的特长及优势,才是教学单位学科发展生命力保障的重要基础。目前,环境问题的日益恶化促使控制技术研究迅速深入,而现有的环境工程原理体系仍主要是由经典的动量传递、热量传递、质量传递理论、沉降、吸收、吸附等传统单元操作基本原理构成,这些是当代环境学科的重要理论基础,但无法体现发展的趋势。一方面我们依托资源与环境学院的传统专业土壤学,将土壤中的物质循环、胶体的吸附吸收、土壤污染修复等相关知识加入到课程教学中;另一方面加强课程与水污染控制工程、大气污染控制工程等专业课程的联系,从而突出工程原理在实践中的应用及学科发展趋势。
二、教学方式
2.1多媒体辅助教学
随着科技的进步、经济的发展,使采用多媒体辅助教学成为趋势。环境工程原理是基础课程,涉及的公式及理论分析较多,抽象问题多,工程设备材料复杂。而传统教学模式刻板且不生动,容易造成填鸭式的教学状态,学生积极性不高且难以及时理解课堂内容。采用多媒体教学,可以将抽象的概念和理论用形象的图片、动画进行直观的描述,而工艺流程和设备材料的动态展示使课程内容更加生动和形象,配以工艺单元或处理装置运行的录像更能吸引学生的注意力和学习积极性。而且多媒体授课过程中的信息量也大大高于板书授课,有利于学生多角度看问题。但过分依赖多媒体会造成教学形式的单一,运用不好也会有一定的负面影响。在没有充分的课堂设计和课堂交流的情况下,教学过程变成了固定的课件操作,大量信息罗列堆积在学生面前,使学生没有思考和接受的时间,这样就容易让一些学生对多媒体授课产生疲倦心理。因此多媒体授课的同时也需要正确地结合板书教学。板书可以突出课堂教学重点,有利于学生理解和掌握知识。例如一些重点公式的推导过程,如果只是以幻灯片的形式播放出来,学生往往觉得很枯燥,而采用板书的形式,调动学生积极思考,一起参与到推导过程中,取得的教学效果反而更好。板书授课弥补了多媒体授课速度快的缺点,根据学生对知识点接受的程度及时调整课程内容和进度,启发学生进行思考,帮助学生记忆和巩固所学知识。
2.2强化实践教学
环境工程原理所涉及的工艺设备,动力学参数的估算单纯依靠课堂理论讲授难于理解掌握,而实践教学是解决这一问题的有效手段。首先,传统的实验教学所开设的基础实验如:流体流动阻力系数测定、强制对流系数实验测定等,使刻板的概念更加形象化,有利于学生对知识点的掌握和应用;其次,开设综合性实验,由老师提出问题,学生设计实验解答问题,变被动为主动,改变了学生一味按照实验步骤操作,而不思考实验原理的现象,同时也增加了课程的趣味性,使理论和实际结合更加紧密。例如,结合质量传递和反应动力学原理的内容开设的估算河流中污染物降解系数及环境容量的实验,强调了环境工程原理在水质监测评价的运用,增强了课程之间的联系性;第三,课外的认识实践也很重要,对于学生来说,各种复杂化工设备和工艺流程,借助图片或视频虽然能有感官上的认识,但是现场参观讲解各种工艺流程及设备对巩固书本上的知识更为直观。因此在课程实践教学方面,拟加强与本地化工厂,污水厂联系,建立相应的教学实习基地。在课堂教学的同时结合认识实习,使同学们对沉降、填料吸收、压滤、膜分离等装置的结构有直观深入的了解,更好的掌握工艺流程的设计原理。
2.3重视课堂交流
传统教育方式对当代教师和学生仍然有不可忽视的影响。因此,如何加强教学过程中的互动性,是当前教学改革的重点,也是教师提高教学水平的关键。首先,我们保持与学生的良好沟通,采用多种方式使课堂气氛融洽,鼓励学生敢于思考问题、提出问题、积极提高与学生的互动性。如先请学生将教学内容在实际生活中的表现及存在问题提出来,然后由教师提出疑问,继而运用书本知识来逐步解决问题,最后归纳总结所学基本原理及知识等。其次,我们还采用专题讲座的形式,对环境学科前沿的技术研究进行讲述,使学生在掌握基本理论的同时,可以了解相关技术的最新研究动态,形成初步的科研意识。此外,我们针对环境处理过程中典型控制技术的研究及其发展趋势,从生产、科研中选择适合教学的典型性问题作为课程设计题目,结合教学内容,让学生分组讨论环境的相关热点问题,自行查阅前沿进展的科技文献,在课堂上采用PPT的形式汇报交流。例如在讲解离子交换过程时,可以介绍水处理过程中离子交换树脂的应用,并让学生设计实验研究离子交换速率的影响因素。这种方式增强了学生的学习主动性,有利于知识的掌握和积累,同时也在授课的过程中培养了学生的动手能力和科研思维。
2.4考核方式
环境工程原理课程的教学内容较多,包括基础概念、原理分析和设计计算,但课程讲授的目的并不是要求学生单纯的死记硬背,而是通过学习理解工程问题内所包含的基本原理,掌握分析解决实际工程问题的方法,并能举一反三,在之后的专业课学习中能融会贯通。因此,在课程的考核方式上,我们也对知识点分类要求,基本概念和基本理论要求熟练掌握,原理分析和设计计算的掌握,更注重对方法的理解。例如对控制过程进行分析计算时,可以给出复杂的经验公式,不要求学生记忆,但是要求学生能够应用公式分析问题。课程的考核不仅是期末考试,更注重平时课堂的学习成果,比如对实际问题的分组讨论,在综合性实验时是否能设计出严谨可行的实验方案,对实验结果的合理分析等,都是平时成绩的考核范围。采取多形式的考核措施,能够有效避免学生期末突击的不良习惯,促进学生积极主动的学习和掌握课程内容。
三、结束语
流体力学基本原理篇6
关键词河流动力学;教学内容;实验教学;教学方法
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1671-489X(2011)36-0041-03
河流动力学是水文与水资源工程专业重要的专业课,它的作用是使学生了解冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后所发生变化的基本特性。按研究的角度和特点,河流动力学可分为泥沙学和河流学两个子领域[1]。河流动力学在水库建设、大江大河治理、工程泥沙、水资源开发利用、水环境保护及农业节水灌溉等方面具有十分重要的作用[2]。
2000年,桂林理工大学(原桂林工学院)在广西高等院校中率先设置水文与水资源工程本科专业,并开设河流动力学课程,以适应水资源开发、河流生态保护事业对人才的需求。该课程作为水文与水资源工程专业的专业主干课程之一,其地位十分重要,在2004年、2006年和2009年几次教学大纲修订中,河流动力学作为桂林理工大学水文与水资源工程专业核心课程的地位始终没有发生变化[3]。经过多年的发展和积累,河流动力学课程建设取得一定的成果,但如何面向广西乃至西南水资源开发,合理安排教学内容,提高课程的教学质量,是一项长期的、艰巨的任务。本文结合河流动力学课程改革与实践,从教材选取、内容优化、实验改进、方法革新等方面对课程建设进行研究。
1合理选择教材,丰富授课内容
课程开设早期,采用的教材比较单一,使得授课内容有一定的局限性。针对此种情况,改变以往采用单一教材的局限性,融合多本最新的优秀教材,构建复合教材体系。目前可用于本科生教育的河流动力学教材主要有以下几本。
1)《河流动力学》(张小峰等,中国水利水电出版社,2010)[4]系统介绍河流动力学的有关理论,分别阐述河流泥沙来源、泥沙运动、流域侵蚀、河床演变、河道观测和河床冲淤变形模拟方法等内容。
2)《河流动力学》(陈文彪等,武汉大学出版社,2007)[5]主要包括河流动力学的研究对象、学习河流动力学的方法、推移质运动、悬移质运动、悬移质含沙量沿水深的分布、蓄水库中因挟沙水流而形成的异重流、水库淤积和坝下游一般冲刷的计算等方面的内容,着重基本概念的阐释,对若干问题提出作者的论点和分析的方法。
3)《河流动力学概论》(邵学军等,清华大学出版社,2005)[6]系统地阐述泥沙运动力学和河道演变的基本原理,内容包括河流系统与人类活动、泥沙颗粒基本特性、床面形态及水流阻力、推移质运动、悬移质运动、河道演变的基本原理、冲积河流的河型、数字河流、河流动力学研究展望。本书可以帮助学生掌握泥沙运动和河道演变方面最基本的知识。
4)《河流动力学》(王昌杰,人民交通出版社,2004)[7]主要内容包括泥沙性质、推移质运动、悬移质运动以及异重流、平原河流河床演变、潮汐河口河床演变以及河床演变分析与河床变形计算,着重基本概念的阐述,并顾及前后课程的衔接。
5)《河流泥沙动力学》(张瑞瑾,中国水利水电出版社,1998)[8]系统阐述河流水力学基本原理,泥沙的特性、沉速、起动、沙波运动,推移质和悬移质运动及计算方法,高含沙水流和异重流等,重视基本概念和理论与实际结合,深入浅出,便于自学。
综上所述,每本教材由于编写体系不同、侧重点的差异,都有自身的优势。在综合几本教材优点的基础上,结合专业发展实际,选择《河流动力学概论》(邵学军等,清华大学出版社,2005)为主,以《河流动力学》(张小峰等,中国水利水电出版社,2010)和《河流动力学》(陈文彪等,武汉大学出版社,2007)为辅的复合教材体系。
2优化课程内容,拓宽学生视野
改变以往采用单一教材的局限性,吸收、融合多本教材的内容,并使之成为较完整的体系,优化课程内容。目前的授课内容主要以《河流动力学概论》(邵学军等,清华大学出版社,2005)教材为框架,在河流系统与人类活动和冲积河流的河型章节中穿插介绍《河流动力学》(张小峰等,中国水利水电出版社,2010)中的流域侵蚀和河床冲淤变形模拟方法相关内容,而在悬移质运动部分增加《河流动力学》(陈文彪等,武汉大学出版社,2007)中的蓄水库中因挟沙水流而形成的异重流、水库淤积和坝下游一般冲刷的计算,并增加《中国岩溶地下河系及其水资源》(郭纯青,广西师范大学出版社,2004)[9]中岩溶地下河的内容,同时精简数字河流、河流动力学研究展望两个章节的内容。优化后的课程内容,既做到主次分明、层次清晰,又吸取不同教材的精华。
此外,河流动力学是一门多学科交叉的学科,广泛应用水力学、水文学等学科的原理和方法处理问题,主要研究水流与河床的相互作用规律,这使得部分教学内容与水力学、水文测验等课程的内容有所联系,因此,在授课过程中注重河流动力学与相关课程之间的衔接。例如,在河流动力学教学中,学生对泥沙运动驱动力的理解有一定难度,为了改善教学效果,在讲授河流动力学时,适当介绍水力学中与泥沙运动水流阻力有关的力的分解及水流能量等基本概念和基本知识。
河流动力学是新兴的学科,随着水流流速、泥沙含量测量等新技术手段的出现,以及新的泥沙运动理论的提出,河流动力学的一些授课内容也将随之变化发展。因此,介绍当代学科发展的前沿领域十分必要,可以引发并增强学生深入学习的兴趣。为此,在注重传授泥沙运动、水流阻力、河床演变等基本原理、基本概念、基本知识的基础上,充实反映本学科研究新进展的内容,如深入浅出地介绍河流动力学研究进展及其前沿的有关内容,拓宽学生的视野。
3改进实验教学,提高学生实践能力
实验是理论的来源和基础,实验教学有着理论教学不可替代的地位,课程实验的目的不仅要加深对理论知识的理解,而且要利于实验技能的提高和综合能力的培养。河流动力学也是一门实验科学,实验在河流动力学的教学中占有十分重要的地位。为巩固所学内容,培养学生动手操作和解决实际问题的能力,本课程开设有课程实验和实习。
由于课程开设之初的实验多为验证型和操作型,内容较简单,虽然易于学生操作,但不利于发挥他们的主观能动性。例如粒径计法泥沙颗粒分析实验,教师在实验前的准备工作较繁杂,而学生实验时得到动手能力锻炼的机会较少。另外,有些实验项目不便于学生将所学的专业知识系统化,难以激发学生将专业理论应用于实践的探究热情和对该学科的好奇心,如泥沙吸附重金属迁移转化动态模拟实验。
因此,改进实验内容,增加特色实验和自主创新实验十分必要。首先,实验项目由验证性实验向综合性实验转变。例如,利用土壤侵蚀与流域产沙模拟装置,将流域产沙、泥沙起动、河床演变等实验项目整合成一个大型的综合实验――水流挟沙模拟实验,这样不仅增加实验项目之间的联系,有利于学生对专业知识系统化理解,也能较大程度地锻炼学生的动手能力。其次,增加设计性实验项目,充分发挥学生的创新设计能力。例如,利用岩溶管道水流模拟装置,由学生运用已掌握的岩溶地下河方面的基本知识、基本原理,提出具体方案、拟定实验步骤,独立完成操作、记录、分析实验结果等,提高学生的动手和创新思维能力。最后,增加实验内容与现实之间的联系,如实地调查漓江河床演变特性和灵渠防洪排沙工程,有利于提高学生对实验的兴趣和参与热情。
3.1特色实验
1)漓江河道演变实地调查。以桂林市区漓江河段为研究对象,实地调查市区河段的比降、断面形态、河床物质组成和河型,结合河流断面的水流流速、水流挟沙能力等因素的分析,研究市区河段河型的成因。
2)灵渠防洪排沙工程考查。考查灵渠水利设施各组成部分及河流动力功效,实地认识人工水利设施与河流动力作用的相关关系,初步掌握水沙流野外调查观察和人工水利设施防沙排洪功效。灵渠水利工程观察的内容非常丰富,主要包括铧嘴、大小天平、南渠、秦堤、北渠以及船闸、斗门等。它们的作用不同,但互相联系,构成一个统一的排洪分沙分水的整体。
3.2自主创新实验
1)水流挟沙模拟实验。该实验采用土壤侵蚀与流域产沙模拟装置,该装置主要由人工智能控制组件、多变河曲组件、自动人工降雨组件及流量测量等综合集成,可完成实体比例仿真模拟流域产沙过程、泥沙起动、河床形态变化等任务,研究床面形态与水流条件、泥沙特性的关系,观察在不同水流条件和泥沙颗粒组成情况下床面形态的变化及其过程。
2)地下河运动仿真实验。该实验采用“岩溶管道水流模拟装置”,该装置由3部分组成:岩溶管道水流模拟实验台、岩溶管道水流模拟装置测试仪和计算机监控系统。其中岩溶管道模拟实验台由3个水箱组成,每个水箱从不同位置延伸出多个管道,每个水箱均可大范围独立升降,以便由水箱产生不同的水压力,形成不同的管道水流,另有4个流量计灵活测试各管道水流量。通过岩溶管道水流模拟,了解岩溶区内岩溶管道水系统和岩溶地下河系统内岩溶水运动过程,并进行地下河运动仿真模拟及相关的水量计算和评价。
同时,结合西南地区地表河流和岩溶地下河系生态与健康,将与河流动力学有关的科研成果转化成教学内容,让学生受惠于延伸的教学与科研平台。重视实践环节训练,注重培养学生的应用能力,将教学、创新、科研融为一体,全方面提高学生实践能力。
4革新教学方法,提高学生自主学习能力
以灵活多样的教学手段组织和实施教学活动,以启发式、交互式、开放式教学方法贯穿教学活动始终。基本理论采用多媒体与必要板书有机结合的方式实现课程教学,习题和实验作为课堂教学内容的补充与延伸。
1)坚持“教师为主导,学生为主体”的思想。教师主要起启发和引导的作用,以点带面去激发学生获得更多知识的欲望,调动学生的学习能动性。教师精心传授与学生用心听讲相结合,课堂上留给学生5分钟左右的思考时间。鼓励学生课前预习,带着问题听课,课后复习,自学并消化吸收。
2)激发学生的创新意识。在课程建设中,紧跟学科发展趋势,密切联系科研生产实际,及时把泥沙运动、河床演变等领域的新思想、新理论、新方法反映到教材建设及课程教学之中。采用启发式教学,注重学生自主学习,强调课程的基本概念,留给学生一定的思考空间,引导学生到书本、参考资料去寻求答案,以激发学生的创新意识,培养出更优秀的学生。
3)建设精品课程,丰富教学手段。课程中的水流阻力、水流挟沙力等内容比较抽象,在利用图表、图形、动画等讲解基本概念上,多媒体教学有着明显的优势。在课堂教学中,恰当、合理运用多媒体课件、多媒体动画、教学录像等技术手段辅助教学,让学生有更直观、更详细的认识,收到较好的教学效果。充分利用网络的开放性、交互性、实时性等特点,将多媒体、网络与课程相结合,突出个性化和多样化,鼓励学生利用精品课程自主学习。
4)课堂教学交流互动。为了调动学生学习兴趣和主动性,增强课堂教学效果,改变传统的填鸭式课堂教学,采用交流互动式教学,与学生共同探讨黄河河床演变、漓江河道形成等问题,鼓励学生发表自己的看法。在课堂传授知识的同时,让学生随堂进行有关计算,并随堂进行讲解,巩固学生的学习知识。通过布置课后思考题的方式,指导学生查阅使用各种资料。采用讨论等形式,鼓励学生根据兴趣自选问题,结合课程内容进行专题调研,走上讲台发表自己的观点和看法,展开热烈的讨论。
5)理论联系实际,注重知识运用能力的考察。河流动力学是一门理论密切结合实际的、具有显著水利特色的专业基础教学课程。在教学活动中,安排漓江河道演变实地调查、灵渠防洪排沙工程考查、水流挟沙模拟实验、地下河运动仿真实验等系列实践性、实验性教学活动,引导学生重视技术、重视实际、重视实践,强化学生对知识的运用能力,让学生在探索与实践中获得新的知识。
6)利用现代交流手段,注重课外辅导、答疑、讨论。就学生集中反映的问题,安排课外辅导,或通过网络交流工具进行在线交流讨论。个别问题采用点对点答疑解惑,答疑不是简单给出答案,而是启发引导学生沿正确路径自己分析、思考解决问题,增强解题能力。结合专业介绍及学科前沿论坛,举办小讲座,开阔视野,努力提供有趣味性、可研究性且密切结合教学内容的实例。
7)改革考试制度,将应试教育转向素质教育。期末总评成绩作为综合成绩,包括两部分。一是平时成绩占30%~40%,包括平时作业、课堂讨论、实验实践环节等。在日常教学中,引导学生阅读科技期刊,让学生选择自己感兴趣的与教学相关的题目写微型文献综述,作为学生的平时作业成绩,培养学生素质和能力。二是期末试卷占60%~70%,在理论课笔试试卷设计上,加重主观题的分量,减少客观题的比重。同时试卷的给分点要多,注重考查学生的知识面。
5结语
将河道水流、泥沙运动与西南岩溶地下河系融为一体,突出地表水系与岩溶地下河系水流运动特点,体现岩溶特色,深化河流动力学教学内容,完善具有西南岩溶地区特色的河流动力学教学体系,拓宽河流动力学课程教学内涵。革新课程实验内容,增加特色实验和自主创新实验,提高学生动手和创新能力。采用启发式、交互式、开放式教学方法,提高学生自主学习能力。将科研成果转化成教学内容,让学生受惠于延伸的教学与科研平台。重视实践环节训练,注重培养学生的应用能力,建立校外实习基地,将教学、实践、科研融为一体,重视实践环节训练。
参考文献
[1]曹叔尤,方铎.河流动力学进展[J].水科学进展,1992,3(4):319-325.
[2]曹叔尤.水力学及河流动力学基本问题研究的现状与任务[J].四川大学学报:工程科学版,2002,34(1):1-5.
[3]代俊峰,郭纯青,方荣杰,张红艳.体现岩溶地下河特色的河流动力学教学内容构建[J].中国科教创新导刊,2011(22):96-97.
[4]张小峰,刘兴年.河流动力学[M].北京:中国水利水电出版社,2010.
[5]陈文彪,谢鉴衡,张瑞瑾.河流动力学[M].武汉:武汉大学出版社,2007.
[6]邵学军,王兴奎.河流动力学概论[M].北京:清华大学出版社,2005.
[7]王昌杰.河流动力学[M].北京:人民交通出版社,2004.