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工程流体力学论文精选(九篇)

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工程流体力学论文

第1篇:工程流体力学论文范文

关键词:能源与动力工程;网络教学平台;混合式教育

作者简介:代乾(1981-),男,河北沧州人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,讲师;王泽生(1964-),男,天津人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城市建设学院2012年度教育教学改革与研究项目(项目编号:JG-1207)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)05-0074-02

2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力本科专业更名为能源与动力工程专业。由专业名称可见该专业的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题地提出,社会对人才的培养提出了新的要求。目前,大约有170多所高校设置了热能与动力工程专业。[1]随着经济的发展,能源与环境逐渐成为世界各国所面临的重大科技和社会问题。培养高素质的具有创新意识的能源工程专业人才是本学科义不容辞的责任。而热工系列课程作为重要的专业基础课程,其重要性不言而喻。合理的课程体系是体现教育教学理念的重要载体,是实现专业培养目标、构建学生知识结构的中心环节,建立适应社会主义市场经济发展需要、体现热能动力技术学科内在规律、科学合理的课程体系极为重要。[2]为了使该课程适应新的要求,非常有必要对其进行一定的改革,以培养适应21世纪社会发展需要的人才,同时对推动我国可持续发展战略具有重要的意义。

一、实施混合式教育方式

开发混合式学习方案的关键因素在于确定适当的时机,使用适当的混合方式,为适当的学生施行教学。而教师想要运用适当的混合方式需要考虑学习地点的设置、信息传输技术及时间的安排、教学策略和绩效援助策略等。[3]混合式教学模式一般可分为以下几个阶段:[4-6]

1.前期分析

学生作为学习活动的主体是有认知、有情感的,学生本身的知识水平、学习能力和社会特征都对学习的信息加工过程产生影响,教师进行学生特征分析有助于了解学生的学习准备和学习风格,从而为后面的学习环境设计和媒体的选择提供依据。

2.混合式教学的组织与管理

教师应按照教学进度有针对性地选择和设计教学活动,同时要参照已经设计好的课程目标、课程内容及其呈现形式,将其与具体的章节知识点相关联。教学活动的作用在于为学生创造具体的学习情境,并加强师生、生生之间的交流互动,因此恰当的教学策略对于教学活动的顺利展开尤为重要。

3.网络教学平台及教学资源建设

网络的对于教学来说不应当只是教学内容,而更多的应该是支持教学交互、教学评价和教学管理,教学交互、教学评价和教学管理是保证教学质量的重要环节,这就需要有一个集教学内容与管理、课堂教学、在线教学交互、在线教学评价、基于项目的协作学习、发展性教学评价和教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学。本校对“工程热力学”、“传热学”、“工程流体力学”原有的教学网站进行了全面改版,并于2010年先后投入运行。其中“工程热力学”课程教学网站主页如图1所示。网站按照省部级精品课程的要求制作,网上教学内容详实,包括课程的概况、教学文件、习题及答案、实验实践教学等各种资源。学生可通过浏览网站学习更多的知识,这对课堂教育来说是一个非常有益的补充,并有助于实现教与学的互动。

二、教学内容优化

“工程流体力学”是理解能源动力系统工质流动与流量、能量分配的基础。“工程热力学”是研究如何充分和有效利用能量的学科,其基本内容是热力学基本定律和工质热物性、热过程的研究,是理解能源动力系统中能量转换基本规律和提高系统能源利用效率的理论基础。“传热学”研究热量传递的基本规律,是理解和控制能源动力系统热量传递过程的理论基础。“热工学”集成了“工程热力学”、“传热学”的基本理论和核心内容,为能源动力类安全工程专业等提供必要和少量学时的热工理论基础教育,也是其他非能源动力类专业节能技术及应用的理论基础课程。“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程则是关于“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”的实验理论的技术基础课程,旨在揭示相关课程的实验研究目标、原理、方法以及应用。

1.热工系列课程间内容关联性分析

(1)“工程流体力学”与“工程热力学”在教学内容的关联性之处主要体现以下两个方面:“工程流体力学”中的一维无粘性重力流体流动能量方程(伯努利方程)与“工程热力学”中的热力学第一定律稳态稳流能量方程式具有相同的理论基础,后者是普遍适用的能量方程式,而后者是前者在一维无粘性重力流体条件下的特例和不同的表达方式;“工程流体力学”中的可压缩流体流动基础与“工程热力学”中的气体和蒸汽的流动研究对象及理论基础完全相同,只不过研究的侧重点不同,前者强调流动特性,后者注重能量传递与转换过程。

(2)“工程流体力学”与“传热学”课程在教学内容方面具有紧密的关联性和延续性,主要体现在“工程流体力学”中粘性流动方面与“传热学”中对流换热方面的相关内容,具体为:

1)研究对象均为传递现象,“工程流体力学”研究的是动量的传递,而“传热学”研究的则是热量的传递,其规律及分析方法具有类比性。首先,传递驱动力分别为速度差和温度差;其次,传递方式均为分子扩散和对流扩散,其中对于分子扩散基本规律两者具有类似的形式,即牛顿摩擦定律及傅里叶定律,也均有描述传递能力的物性参数,即运动粘度(m2/s)和热扩散系数(m2/s),而且流动边界层与热(温度)边界层具有相似的定义和相同的边界层结构;最后,描述传递现象的控制方程,即动量微分方程式(N-S方程)和能量微分方程,也具有相似的形式。这也是“传热学”中动热类比分析方法(类比律,即将阻力实验结果直接用于表面传热系数的计算)的理论基础。

2)如果粘性流体流经壁面且具有与壁面不同的温度时,就会同时发生动量传递和热量传递现象。此时“工程流体力学”与“传热学”研究的是同一现象的不同方面的特性,即阻力特性和传热特性。一般阻力特性是传热特性研究的基础,某些特殊情况(流动及对流换热具有耦合特征)下两者相互影响,如流体外掠平板的层流与紊流流动及对流换热、圆管内层流与紊流流动及对流换热、外掠圆柱的层流与紊流流动及对流换热、各类自由流动及对流换热等等。显然在此类教学内容中,“工程流体力学”是“传热学”的基础。

3)具有相同的分析、计算方法。正是由于动量方程和能量方程具有相似的形式,理论分析法(包括微分方程组求解及积分方程组求解)、模化实验方法(相似原理)、数值计算方法均可应用于阻力特性和传热特性的研究,甚至同一数值计算商业软件(如FLUENT、ANSYS、PHINICS等)可同时分析求解同一现象的阻力特性和传热特性。因此在研究方法上,“工程流体力学”与“传热学”是并行的或者说是相同的。

(3)“工程热力学”与“传热学”课程在教学内容具有关联性之处主要体现以下两个方面:“工程热力学”中有关热量传递只是讨论热力过程中热量传递的量,而“传热学”研究的是热量传递的机理、方式、影响因素、计算方法。在“热力学”中热量的单位是q(J/kg),而“传热学”中热量(热流密度)单位是q(W/m2),可见后者强调的是热量传递的速率及能力,而后者以前者的理论(即热力学第一定律—能量守恒规律)为基础;“工程热力学”中有关湿空气焓及含湿量变化规律与“传热学”中的热质交换有着内在联系。如电厂冷却塔中,“工程热力学”讨论了其工作原理及状态参数的变化,而“传热学”则讨论了其热湿交换的具体方式和传递速率。

2.热工系列课程教学内容体系优化原则

依据培养方案,流体热工系列课程时间安排顺序是“工程流体力学”—“工程热力学”—“传热学”(或“热工学”)—“热工测量技术”,“流体热工基础实验”课程与上述课程并行安排。因此,热工系列课程教学内容体系优化按照以下原则进行:

(1)安排在前的课程。教师除完成本课程教学内容外,须根据上述各课程之间知识点的关联性,有意识地为后续课程涉及的内容打下牢固的理论基础。“工程流体力学”课程的教师需要向“工程热力学”、“传热学”课程任课教师了解相关的内容,如一元绝热稳定流动的能量转换规律、相似原理等等,在“工程流体力学”的教学中兼顾这些内容的教学需求。

(2)安排在后的课程。教师依据上述各课程之间知识点的关联性分析,在相关内容的教学过程中,须了解前面课程任课教师的授课内容和方法,精选授课内容,避免不必要的重复,使该课程与前面课程有机衔接,且注意采取比较教学法,让学生更容易掌握课堂知识。

(3)“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程。课程任课教师应了解和引用其他理论课程相关教学内容,使实验教学与理论教学内容有机结合。如温度测量,教师除加强温度测量原理、仪表、标定及使用方法教学外,对于高速气流温度测量,需引用“工程热力学”中气流一维绝热流动能量方程以及滞止温度和气流温度的关系等相关理论知识,说明气流速度对温度测量误差的影响;而对于高温气流温度测量,需引用“传热学”的辐射换热相关理论,说明辐射对测温误差的影响以及消除误差的措施;而对于铠装热电偶或在加温度计套管情况下,还需引用“传热学”的通过肋壁导热的相关理论,说明套管的存在对温度测量误差的影响以及消除误差的措施。

三、结束语

经过一定时间的教学体验和学生的反馈表明,该教学模式使教学效果得到很大提高。笔者认为在以后的教学当中,要把这种模式继续深化并推广到其他课程的教学当中,热工系列课程的教学改革也必然会取得成功。

参考文献:

[1]宋文武,符杰,李庆刚,等.关于构建“热能与动力工程”大专业多方向课程体系的思考——基于培养复合型应用人才的视角[J].高等教育研究,2011,28(4):44-48.

[2]战洪仁,张建伟,李雅侠,等.热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨[J].化工高等教育,2008,99(1):19-21.

[3]Matt Donovan,Melissa Carter.Blended Learning:What Really Works[J].CLASTD,2004,(2).

[4]Driscol1 M.Blended learning:Let’s get beyond the hype[J].learning and Training Innovations[R].2002.

第2篇:工程流体力学论文范文

关键词:流体力学;教学理念;内容调整;教学方法;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0041-02

流体力学是研究流体平衡和运动规律的一门科学,是力学的一个重要分支,已广泛应用到国民经济的各部门。工程流体力学课程在哈工大是机械类、材料类、仪器仪表类、航空航天类、建筑工程类、热能动力类、流体动力工程类等专业必修的技术基础课程,既有基础学科的性质,又具有鲜明的技术学科的特点,既与高等数学、大学物理、理论力学等课程有紧密的联系,又是专业课的基础,是一门理论性和工程实际意义都较强的课程[1]。哈工大流体力学教研室成立于1956年,历来重视教学研究及教学质量,不断积累教学经验,改进教学思想,在基础教学与实验设施、师资队伍建设、教学质量、教学研究与改革等方面都取得一系列成果,居于国内领先水平,并于2009年被评为国家精品课程,目前正在进行国家精品资源共享课程的升级。虽然取得了一系列的重要成绩,但是仍然存在一些问题,需要进一步转换观念,从当前社会的实际需求出发,深入进行教学模式和教学内容等方面的研究和探索。

一、改革教学理念

课程建设的目的是提高教学质量,归根到底是提高学生培养的质量,而学生质量的衡量标准则是其综合素质及能力。工程流体力学课程的特点是抽象概念多,数学分量重,理论性较强,许多复杂的流动物理现象难以用言语和具体图像清晰地表述[2]。工程流体力学课程中有很多较难的知识点,例如流体微元运动的Cauchy-Helmholts速度分解定理、粘性流体的运动微分方程、边界层基本方程及近似计算等,这些知识点包含了大量的数学推导,往往要占用很多课时,同时这些理论知识的讲解又是空洞和死板的,无法激发学生的学习热情。即使是多数教师能够本着负责的态度将这些知识难点讲解清楚,也往往并不能使学生对这些难点留下深刻的印象。这种教学过程是事倍功半的,容易引起学生对这些知识做机械的符号记忆或者陷入对推导严密性的过度钻研,无法建立起流体力学的全局思维方式,进而也不能提高学生的综合分析应用能力。因此,教师在授课过程中要不断引导学生梳理所讲授的知识,使学生能够运用流体力学知识进行综合分析。要让学生明白,流体力学的学习不是背定理、记公式,而是要通过学习这门课程,掌握一门新的科学知识,了解它的人文背景,学习它的思想和方法,掌握它的原理和应用。学生是课程学习的主体,在教学过程中需要注意教与学的同步,授课时关注学生的反映,根据学生的反应对授课进行调整,必要时放慢节奏或变换讲解方法,也可以让学生参与讨论。学生有必要参与到深层的学科知识应用中,因此可以让同学参加与学科相关的科学研究,引导同学应用流体计算模拟软件,实现模拟实验[3]。教师对学生的实践引导可以消减同学对流体力学公式繁多的苦恼,而在实践能力不断提高的过程中,学生的创新意识和能力将得到很大的锻炼。实践证明,学生可以完成适当的工程流体力学课程内容的拓展研究,实现课程与科研工作的相互促进。在积极开展第一课堂的同时,还应该引导学生参加第二课堂活动,激发学生创造热情,培养学生科学素质和创新精神,提高学生获取知识、运用知识的能力和创新能力。例如科技创新和节能减排大赛这样的大学生科技活动是开展素质教育的重要平台,为学生提供了施展才能、张扬个性的舞台,使学生得以将课本所学知识充分的运用,并从制作和创新过程中学到了比课本更多的知识,提高了其知识综合运用能力、实践动手能力。流体力学教师应该充分利用流体力学知识应用面广、基础性强的特点,引导并指导学生参与此类科技活动。另外,流体力学教师还应该经常举行科技讲座,丰富学生的专业和学科知识,培养学生的科研意识和科学精神。

二、课程内容调整

目前所使用的工程流体力学课程内容包括了流体静力学、流体动力学、漩涡理论基础、理想流体平面势流、粘性流体动力学、相似理论基础、流动的阻力与损失、管路的水力计算、粘性流体绕物体流动、气体动力学基础、机翼及叶栅理论、流体要素测量等内容。总的来说涵盖了流体力学工程应用的多数情况,但是结构仍然需要进一步调整。首先,工程流体力学课程内容较多,多年未更新,有些知识也趋于老化,应适当地对内容进行增减。2006年专业调整后,能源与动力工程本科教学按一级学科制定教学内容,在这种体系下,工程流体力学课程应在主体结构保留的情况下,对于涉及到工程热力学和空气动力学的内容进行删减,避免不同课程的内容重复,使课程之间的界线更加明晰。这样的好处就是,学生利用有限的课时可以将流体力学主体结构体系学得更好。另外,由于工程流体力学更多的应该涉及流体力学的工程应用,所以关于漩涡理论、理想流体平面势流及粘性流体绕物体流动章节内涉及的较多理论性知识且与工程应用关系不大的应该适当精简,减少课时占用。其次,工程流体力学课程内容应适当增加与工程应用相关的内容。美国著名的流体力学教材《Mechanics of Fluids》(Prentice Hall International Editions出版)选取了贴近工程实际的管道流动、叶轮机械流动、环境流体力学等内容,作为经典流体力学主题内容的有机补充[4]。哈工大工程流体力学课程也应该针对学校定位及专业设置,在广泛调研开课专业的需求基础上,适当增加有普遍性、代表性的工程应用知识。最后,工程流体力学课程内容应更新与近期科技发展紧密联系的内容。由于教材不可能年年更新,教师应该在教材内容基础之上,适当增加与科技进展相关的内容,例如流动的虚拟实验、流体参数的现代化测量、流体力学的发展现状、流体力学的最新应用情况等,让学生了解到流体力学的科技前沿,开拓学生视野,增强其学习流体力学的热情和兴趣。

三、改革教学方法

关于教学方法,哈工大流体力学教师较早地采用了不完全教学法、潜科学教学法、社会探究法、问题教学法、角度教学法等创新性教学法,将教学内容、教学媒体、教师活动、学生活动等课堂教学要素有机组织起来,发挥整体的最大效能。强调学生通过主动探求问题解决的途径和方法,培养能力,以展素质;并将多媒体技术的运用与传统教学手段、教学形式的改革统一起来,突出重点,突破难点,从而充分调动和激发学生的学习兴趣和积极性。目前多媒体教学在高等教育中的应用越来越广,在如何正确使用多媒体教学的问题上目前还有一些争议和讨论。工程流体力学课程知识点多,公式推导多,难度大,对于具体的知识点利用板书详细推演在课堂教学中占用了大量的课时,同时也会影响到学生对流体力学整体思维的把握。由于工程流体力学课程的特点,很多流动现象概念比较抽象,难以用板书表达清楚,很显然传统教学方式达不到理想的教学效果。利用多种媒体手段可以更好地创设教学意境,变抽象为具体,变静态为动态,变黑白为彩色,变无声为有声,通过丰富的图例、连贯的动画以及真实的实验录像,可以使枯燥、乏味的内容变得趣味盎然,使抽象、晦涩的内容变得直观生动,同时也丰富了学生的信息量,可以更好地激发学习兴趣[5]。另外,流体力学的特点是数学分量重、理论性强,所以又不能过多依赖多媒体教学。对于涉及到重要理论公式推导的内容,简单地将推导过程搬到课件上去,并不能使学生了解重要理论公式的来龙去脉,也难以加深学生对这些关键知识点的理解程度。这个时候需要收起屏幕,用板书认真书写每个符号,推导每个关键公式,并解释其中的物理概念和意义。多媒体和板书都有各自的优缺点,因此我们可以取其长而避其短,采用两者兼顾而又两者不弃的原则,交互使用,相辅相成。

四、更新考评制度

哈工大工程流体力学课程作为技术基础课,目前采取了综合性的考评方法,总成绩由作业、实验、考试三部分组成,学生共计要完成60题左右的作业,由教师进行判分并作为总成绩的10%;共计要完成11项左右的实验,根据学生对每个实验原理和操作技能的掌握及实验报告的质量情况分为优、良、及格、不及格来评定成绩,若有两次不及格或者缺席者必须重做否则不得参加期末考试。实验课成绩占课程总成绩的10%。期末考试为闭卷,占总成绩的80%。流体力学考试的组卷与课堂教学内容息息相关,课堂教学如果注重内容的应用性、灵活性和综合性,则在组卷时应适当减少客观题,丰富试题类型,加大理解性和综合性题目的分量,避免记忆性成分所占比重较大,而学生临近考试加班加点应付考试的现象。另外,根据课堂教学和课外科研实践的特点,对于偏重于工程应用的专题,可以探索利用撰写科技论文、提交科研作品的方法进行考试,与传统考试成绩综合来建立起更合理、更具实践意义的考评制度。

工程流体力学课程是面向工程应用人才的课程,所以教学核心始终应该是学生知识应用能力的培养。为此,在教学中贯穿流体力学思维模式和综合分析解决问题能力的锻炼,使学生学有所成、学有所用,是工程流体力学课程改革的一个长期方向。

参考文献:

[1]陈卓如,金朝铭,等.工程流体力学[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]赵超.“流体力学”课程教学方法探索.中国冶金教育[J].2010,(5):63-64.

[3]李岩,孙石.《工程流体力学》课程教学改革与实践.科教文汇[J].2008,(11):88-89.

[4]C.P.Merle,C.W.David.Mechanics of Fluids(second edition)[M].NJ(U.S.A.):Prentice Hall International Editions,1997.

第3篇:工程流体力学论文范文

(甘肃农业大学 工学院,甘肃 兰州 730070)

摘要:启发式教学是现代教育研究当中的一个重要课题,尤其是在高等教育全面改革的大背景下,通过启发式教学引导学生自主学习,勇于创新,让学生的个性自由发挥,充分调动学习的积极性和热情,促进学生身心的健康发展。本文主要探讨的是启发式教学在《工程流体力学》课程教学中的运用,彻底摒弃传统的教学观念,让学生成为教学活动的主体,通过教师的启发引导,让学生更加主动地学习。

关键词 :工程流体力学;启发式教学;教学实践;运用

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-2596(2015)03-0274-02

一、引言

《工程流体力学》是我国普通高等学校工科专业的基础课程,是一门研究液体和气体的机械运动规律以及应用的学科。工程流体力学在土木工程、能源、动力、环境、设备、化工、航空以及国防等领域都有很重要的应用,尤其是热能与动力工程专业的学生需要掌握系统、全面的《工程流体力学》理论知识,通过学习本课程,确保学生能够熟练地掌握流体力学的基本概念和原理,通过实验操作能够将理论知识运用到实际当中,为日后的工作和学习打下坚实的基础。鉴于此,本文主要探讨启发式教学在《工程流体力学》课程教学中的运用。

二、《工程流体力学》传统教学理念的转变

《工程流体力学》是工科专业的一门基础学科,是力学的一个重要分支,主要目的是为了将流体力学知识充分运用到生产生活当中。工程流体力学的研究方法主要包括实验研究、理论分析以及数值计算等。其中实验研究主要是利用各种实验仪器对流体现象进行观测分析,总结出流体运动的规律,并在此基础上进行预测,通常采用模型进行实验分析;理论分析主要是根据质量守恒、动量守恒以及能量守恒等定律,加以数学分析的手段,对流体运动进行分析研究;数值计算则是利用数学语言将流体运动的普遍规律表达出来,从而获得质量守恒、动量守恒以及能量守恒的计算方程,这些方程组合在一起成为流体力学基本方程组。《工程流体力学》课程设置的根本目的是为了让学生熟练地掌握流体的机械运动规律,将其运用到实际生活当中,以此来解决各种与流体力学相关的问题,但是长久以来我们在课堂教学中所强调的是知识点的灌输,学生进行机械化的记忆,缺乏创新,因此需要对传统的教学理念进行彻底改变。

(一)帮助学生建立流体力学的思维方式

《工程流体力学》的教学大纲要求学生能够了解及应用流体力学的基本运动规律,掌握流体力学的理论研究方法。在传统教学理念中,课堂教学过分注重基本概念、基本理论和计算方法的学习,学生在应试教育的环境中对书本上的知识进行机械化的记忆,很大一部分学生对于知识点的记忆仅仅是为了完成考核任务,因此无法形成系统的知识体系,也无助于培养学生的科学的思维方式,使其在日后工作和学习当中遇到关于流体力学相关的问题时,无从下手。鉴于此,在现代教育理念下需要教师引导学生建立系统的流体力学知识体系,并学会运用科学的思维方式对流体力学相关的问题进行分析研究。①

(二)提高学生综合分析应用能力

《工程流体力学》课堂教学不仅要求学生建立科学的思维方式,还需要具备对流体力学知识的综合分析和应用能力。在传统教学理念的影响下,学生被动地接受知识,严重缺乏学习的积极性和热情,对知识和计算公式的机械化记忆,无助于培养学生的发散思维。②因此需要在《工程流体力学》课堂教学过程中引导学生对知识进行自主总结,通过对知识点的归纳总结,形成鲜明形象的记忆;与此同时在课后练习中需要增加综合性,促进学生对流体力学知识的综合应用。

(三)培养学生的实践操作能力

实验是《工程流体力学》教学活动的重要组成部分,通过实验设计来检验一个理论或证实一种假设而进行的一系列操作或活动,从而更加清晰地理解和认识流体力学规律。通常实验要预设“实验目的”、“实验环境”,进行“实验操作”,最终以“实验报告”的新闻形式发表“实验结果”。③在传统教学模式下,学生只能在有限的范围内进行实验操作,根本无法锻炼学生的实践操作能力,因此需要学生自主独立的进行试验操作,让学生自行设计实验内容,确定实验方案,在实践中不断提高自己的操作和知识的运用能力。

(四)充分体现学生的主体地位

传统教学与现代教学理念严重背离之处在于课堂教学活动中,教师往往处于主导地位,而作为教学活动关键核心的学生群体则成为了知识的被动接受者,单方面机械地完成课堂教学任务,无法真正达到教学的目的。这就要求,在课堂教学过程中,教师必须时刻关注教学同步,充分调动学生的参与热情,通过讨论、提问等方式,让学生真正参与到学习活动当中,学会发现问题,解决问题的方法。④

三、启发式教学的具体应用

(一)启发式教学的实质

启发式教学源远流长,历久弥新,“启发”一词最早源于古代教育家孔丘的“不愤不启,不悱不发”。朱熹解释说:“愤者,心求通而未得之意;悱者,口欲言而未能之貌。启,谓开其意;发,谓达其辞。”愤与悱是内在心理状态在外部容色言辞上的表现。就是说在教学前务必先让学生认真思考,已经思考相当长时间但还想不通,然后可以去启发他;虽经思考并已有所领会,但未能以适当的言辞表达出来,此时可以去开导他。在现代教育理念当中,启发式教学主要是指教学活动中教师依据课程学习的客观规律,引导学生积极主动自觉地掌握知识的教学方法。启发式教学可以很好地诠释教育学之间的关系,通过设置问题情境,充分调动学生参与的积极性和主动性,启发学生独立思考,发展学生的逻辑思维能力,并且通过教师的适当引导培养学生的动手操作能力和独立解决问题的能力。⑤

(二)设置问题情境

启发式教学的关键在于设置问题情境,同时也是激发学生创新思维的一种有效方式。这就要求教师在《工程流体力学》课程教学中有目的、有意识地创设各种情境,鼓励学生主动发现问题,让学生独立地进行探索分析。在《工程流体力学》课程教学过程中,学生遇到任何疑问都应该及时提出,向同学和老师进行探讨。大量的教学实践表明,提问可以充分调动学生的注意力和学习的积极性,通过提问锻炼学生的探索欲和逻辑思维能力。⑥学生在启发式教学模式下还应该增加主动性,寻找自己的兴趣点,去钻研。这样学生才会有问题意识,可以提出问题,而不是在别人背后去解答问题。另外,设置问题情境要与实际生活相融合。可以通过创设生活或工作式的教学情境,让学生真正感受到《工程流体力学》课程教学的多样性以及前瞻性,通过不断探索激发出学生潜在的学习兴趣以及好奇心。

(三)充分调动学生的主动性

在启发式教学过程中,需要充分调动学生的主动性和积极性,让学生真正意义上成为学习活动的主导者。《工程流体力学》课程需要打破传统应试教育的束缚,让学生的积极性和主动性得到充分释放。教师组织学生进行讨论时,要注意学生的反映,激发起学生发的求知欲望,引导学生通过收集资料了解流体运动的基本规律以及这些规律在工程实际中的应用,帮助他们对问题的独立思考。例如教师可以列举一些流体力学在生活和生产中广泛应用的实例,使学生了解流体处于平衡及运动状态下的力学规律,加强理论概念与现实生活的相互联系。总之,只有主动参与其中,学生才能对问题有一个深入的了解,并且能够切身地投入自身全部的精力想方设法去解决当前所面临的问题,而教师则完全不用花费大量的精力进行讲解,只需要进行适当的指引工作,使学生的自学能力能够充分发挥。⑦

实验是检验学生动手操作以及对知识运用的最佳方式,借助实验也可以充分调动学生学习的积极性和主动性。在问题情境环节中,学生大胆假设和创新提问以后,就需要通过实验对问题进行模拟分析,并得到结论。在安全的保障下,进入实验室,在教师的引导下,自己动手去做,积极探索。这样会对学习更有帮助,而这一过程会提高学生的研究热情,也可以提高学生团队的协作能力。此外,在《工程流体力学》课程教学过程中,学生还可以自由组合进行某一问题的研究,当假设足够成立的情况下,通过查询相关的文献资料,并进入实验室去寻找答案。这样一来,学生在今后的学习或者工作中,如果遇到问题,就可以真正独立地进行思考和研究。⑧

(四)建立轻松愉悦的学习氛围

建立轻松愉悦的学习氛围是启发式教学实现的前提。而长久以的来灌输式教学,让教师成为课堂教学的主体,其高高在上的形象,让不少学生产生畏惧感,这也使得学习氛围过于凝重、刻板甚至拘束。因此在教学方式上需要打破传统教学模式的束缚,改掉以往死气乏味的课堂教学,教师应该是教学活动的组织者和设计者,通过营造出民主、和谐、愉悦的课堂气氛等方式更好地帮助学生调动他们的主观能动性和积极性,鼓励学生亲自动手,并且给学生提供更多的进行流体力学讨论研究的空间和机会,让学生在独立思考、互相讨论以及动手操作中完成问题的发现与解决过程。此外,教师还需要引导学生相互尊重、相互理解,课堂气氛做到张弛有度。让学生在合作交流中真正理解和掌握《工程流体力学》的理论知识和基本技能,使他们真正成为学习的主人。⑨

综上所述,启发式课堂教学强调学生在学习过程中的主体地位。只有充分调动起学生的积极性,才能够提高《工程流体力学》课堂教学的质量。为此,本文总结了传统教学模式下《工程流体力学》课堂教学的种种弊端,然后在此基础上对启发式教学的有效途径进行了深入研究。通过营造和谐的学习氛围以及建立良好的师生关系,使《工程流体力学》课堂教学变得更加生动、形象。

注释:

①张晓宏.高校研究型教学范式之探究——启发式教学[J].教育探索,2007(3).

②朱昌流.论启发式教学的有效实施[J].教育与职业,2007(18).

③李小川.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(10).

④吴翊.启发式教学再认识[J].中国大学教学,2011(1).

⑤刘全忠.关于工程专业流体力学课程教学改革的探讨[J].教育教学,2014(1).

⑥Wuhan University、scientific Research Publishing.The Heuristic Teaching Practice Based on Innovative Thinking [A].Proceedings of Conference on Creative Education(CCE2012).2012(5).

⑦朱辉,陈洪杰,刘飞.CDIO教育模式下工程流体力学课程教学改革与实践[J].桂林航天工业学院学报,2013(12).

⑧刘莹.解立平.基于“卓越工程师”培养计划的工程流体力学课程教学改革初探[J].时代教育,2014(2).

第4篇:工程流体力学论文范文

关键词:工程流体力学;教学改革;大学;专业基础课

中图分类号:642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)03-0030-02

“工程流体力学”课程是以高等数学、大学物理、工程力学、工程热力学为基础,集概念、公式、实际应用于一体的一门专业基础课。该课程基本概念抽象,公式结构复杂,实际应用众多,尤其在石油行业尤为突出。石油工业中的许多问题都要采用流体力学理论解决,诸如钻井液循环压力和流速的设计,套管强度的校核,采油过程中油井采出的流体在泵或井筒内的流动规律分析,地面管线的布设,管径设计,管线强度的校核,压差与流量之间关系的确定,输液泵的选择和安装位置的确定,储油罐强度的校核,油品装卸时间的计算,油品和天然气的计量,气蚀和水击等现象的预防等。解决这些问题,要求从事石油工程技术的科学工作者必须具备“工程流体力学”知识,以便在石油工程的建设和管理中更好地发挥作用。为了使学生能够更好地学习掌握该课程的内容,教学环节尤为重要。对如何设计教学环节,本文主要从以下四个方面加以说明。

一、教学由多媒体与板书共同完成

教学板书是教师教学思路的整体反映,是教师在教学过程中引导学生学习,帮助学生理解和记忆,以及启发学生思考的重要手段,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,丰富了学生的感知表象,有助于学生吸收和掌握知识信息。在授课过程中,笔者把学生对使用板书和多媒体的意见进行调查,90%的学生更倾向于使用板书教学。

由于“工程流体力学”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,给学生留有足够的时间去理解,去认知,接受起来更容易一些。但是流体本身运动复杂,没有固定的形状,在外力作用下,流体流动状态、流动规律是什么样的,在板书上表达起来可能不够准确,不够形象、逼真;而采用多媒体[1],将其制作成图片或动画课件,则直观明了,生动具体,给学生在视觉上以新颖的感觉,在头脑里的印象会更深刻一些。比如:讲工程流体力学的发展史,单纯讲授枯燥无味。此时,制作多媒体课件展示给大家, 比如弧线球也称香蕉球,找一个足球明星踢弧线球的视频放里面,边放映边讲解,学生很感兴趣,还学到了知识,同时也激发了学生的学习热情,起到了很好的引导效果。

二、将计算流体动力学软件融入到理论教学中

“工程流体力学”一般采用理论方法、实验方法和数值计算三种方法研究,其中,数值计算就是使用计算流体动力学软件计算[2],是当今比较常用也比较流行的方法。计算流体动力学(简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。CFD可以看作是在流动基本方程控制下对流动的数值模拟。通过这种数值模拟,可以得到极其复杂问题的流场内各个位置上基本物理量(如速度、压力、温度、浓度等)的分布,以及这些物理量随时间的变化情况,确定漩涡分布特性、空化特性及脱流区等。CFD方法克服了理论方法和实验方法的局限性,在计算机上实现一个特定的计算,就好像在计算机上做一次物理实验。例如,机翼的绕流,通过计算机并将其结果在屏幕上显示,就可以看到流场的各种细节;如激波的运动、强度、涡的生成与传播、流动的分离、表面的压力分布、受力大小及其随时间的变化等。数值模拟可以形象地再现流动情景,与做实验没有区别。

目前,CFD软件中比较著名的就是Fluent软件。所以可以在教学中使用Fluent软件模拟,给学生展示流动规律和流动结果。例如:冯・卡门涡街,不同形状物体绕流使用Fluent进行模拟,既直观又能清楚地展现流动规律,同时对流体本身产生无限的向往,对“工程流体力学”课程充满了期待和兴趣,为学生以后学习软件打下了基础。

三、实施双语教学

随着我国与世界的接轨,随着世界一体化进程,迫切需要大量精通两种以上语言的人才,作为一种培养国际化人才的有效手段,双语教学势在必行。高等教育作为教育的前沿阵地,也要同国际接轨。双语教学本身就是我国高等教育国际化趋势的客观要求,对高校来讲,可以加强国内高校和国外高校的教学合作,高校之间的合作项目越来越多,有助于国内外专业领域知识体系的统一和完善;对教师来说,可以促进国内高校教师同国外高校教师的学术交流,国内高校教师可从中了解到很多世界前沿知识,并有效地传递给学生;从学生自身来看,打破了语言障碍,学生能够在专业技术领域内较好地将母语和英语这两种语言之间根据交际对象和工作环境的需要进行切换,有效地开展交流与合作,并且多掌握一种语言,就多了一份生存的手段,多了一份了解外部先进世界的途径,多一份机会。双语教学不仅可以培养学生运用外语解决实际问题的能力,而且有利于学生学习、掌握、精通一门外语(主要是英语),能够多一种思维方式,学会从多种角度,用不同观点看问题,进而提升竞争能力,同时也为培养“复合型”人才奠定了基础。

现今实施“双语教学”,既符合与时俱进的要求,又能够提升教学水平,这意味着在教学中实施“双语教学”势在必行。在“工程流体力学”专业基础课教学中改变使用单纯母语(汉语)的教学方式,将外语(主要是英语)运用于其教学的全过程之中,使之与母语教学互相融合、互相促进,既体现专业基础课教学的特色和针对性的同时,又能够全面提高学生的外语应用能力和综合素质,使教学更好地适应新世纪人才培养目标的要求。在“工程流体力学”教学中推行双语教学,使学生在双语教学课堂中提高英语水平,学会用英语表达专业知识,继而过渡到用英语去思维、求知、交流,以便熟练地用外语来解决实际问题。这种教学模式既符合经济迅速发展对涉外人才基本素质的要求,也符合大学各专业交叉融合的发展方向,是教学改革的重要内容。

根据“工程流体力学”课程的特点,在其教学中可以使用综合型教学模式。即对一些基本概念、基本理论,比较好理解的,可以采用浸入型;而对一些公式的推导,专业性比较强的,难于理解的采用过渡型。另外,将一些流体发展的历史、实例用多媒体教学手段进行授课,达到直观的效果。

四、注重实验环节

“工程流体力学”也是一门实验科学[3]。很多流体力学理论都是以实验为基础建立起来的,理论分析得出的结果需要通过实验来验证,而实验的进行又需要用分析得出的理论来指导。因此,实验是“工程流体力学”课程的重要组成部分,是必不可少的教学环节。它不仅是为了验证理论,有助于学生学好流体力学,而且是培养学生进行科学研究、提高独立工作和创新能力的重要环节。

随着大学教育的普及,受教育的人数迅猛增长,而实验教学设备与人数增长不成比例,导致教学和实验的间隔周期较长,使得实验前,有些学生并没有做好充分的准备,并且缺乏必要的理论复习,对即将做的实验相关知识没概念,致使理论和实验严重脱节,实验效果不佳。但是对学生的考核仅仅是一份实验报告,导致有些报告抄袭严重,甚至有些学生做实验,看别人怎么做就怎么做。这样,学生的动手能力、实践能力怎么能培养出来?更不用说培养学生的创新能力和发散思维。实验课是教学的必要环节,也是重要环节,不容忽视。

1.实验前,回顾与实验相关的知识点,让学生在短时间内了解本次实验和相关理论,这里的相关理论不是本实验的结论,实验结论应该由学生通过做实验总结出来;也可以将本实验过程录制成一段视频,让学生提前看一下,熟悉一下实验过程,视觉在人心中留的印象会更深刻一些,做到心中有数,这样真正自己动手做实验就不会茫然。

2.由于时间和设备的限制,实验只能就某一种情况进行操作,对其他条件变化时会有什么样的规律不能面面俱到,这时在实验教学中应用计算流体动力学软件演示也会收到很好的教学效果。所以,计算流体动力学软件不仅在教学中,在实验中的作用也是显著的。

3.在实验课教学改革的同时,实验课考核的方法也应该相应地加以整改。通过纯粹的书面实验报告和出勤率进行考核,学生互相抄袭,敷衍了事,实验做完后真正的原理还没弄明白。为了避免此类情况的发生,一方面,考核每个学生亲自动手做实验,边做实验边讲解,不仅能够锻炼学生动手的实验能力,语言表达能力相应地也有所提高,为此应该增加实验教师的人数;另一方面,除了增加实验课在最终成绩的比例(10%)外,还要在期末试卷中增加实验内容,以检验学生对实验的理解能力和掌握情况。

为了使学生能够更好地掌握“工程流体力学”课程的内容,教学需要改革,这就要求当代大学教师不断地尝试、不断地探索新的教学模式,充分调动学生的学习热情。本文针对“工程流体力学”这门专业基础课程的特点,提出了几点教学建议,希望对工作在一线的流体力学教师有点帮助。

参考文献:

[1]于靖博,张文孝,李广华.工程流体力学课程教学改革与实践[J].装备制造技术,2011,(11).

第5篇:工程流体力学论文范文

关键词:新疆农业大学;紊流数值模拟;研究生优质课程;课程建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0182-02

一、引言

《紊流数值模拟》的研究对象是自然界和水利工程中的各种类型的水流现象和伴随着水体流动发生的热输运和物质输运。在水利建设和国民经济其他领域中,水流和伴随着水流的热输运、物质输运,具有极其重要的意义。为了兴水利、除水害,作为水资源综合利用的第一步,必须探明水流运动的规律和伴随水流发生的热输运、物质输运的规律。为了建设水利枢纽,必须预测建造水工建筑物以后上、下游水流的运动规律、泥沙运动规律等,从而选择最好的设计方案。为了防治水污染,必须预测河流、湖泊中的水流规律和污染物质的运动规律。准确地预测水流和输运现象,还能帮助我们预报乃至控制一些潜在的灾祸,如洪水和溃坝等。目前常用的预测水流和输运现象的方法为物理模型试验及数值模拟方法。如何使《紊流数值模拟》课程建设适应现代水利工程前沿技术的发展需要,如何通过本课程的教学建设与改革,让学生更好地掌握课程内容,以便与我校水力学及河流动力学专业、水利工程专业研究生的培养目标相吻合,为学生在后续的研究工作奠定坚实的基础。本文结合课程小组教师多年来的教学实践经验,对当前《紊流数值模拟》的课程体系、系列优化教材的选用与教学平台的建设,教学方法与手段的完善,以及考核方式的改进等问题进行了探讨,以满足研究生全方位课程学习的要求,提高课程教学质量、培养学生解决实际问题的能力和创新能力。

二、课程建设内容

(一)教学内容更新完善

《紊流数值模拟》所涉及的应用领域非常广泛,众所周知自然界中流体(气体、液体)流动基本上都是紊流,紊流数值模拟可用于一切做紊流运动的流动现象。在理论上它更是涉及了流体力学、粘性流体力学、固液两相流动力学、气液两相流动力学、计算水力学理论和方法。课程的讲授思路是建立通用的数学模型和相应的数值计算方法,以预测水流和伴随水流发生的各类输运(物质输运、浓度输运、紊动扩散输运)现象。但是水流输运现象十分复杂,为了封闭N-S方程不同的研究人员建立了不同的数学模型和数值计算方法名目繁多,千姿百态,要在较少的学时内历数各类水流输运现象、各类数学模型和数值计算方法,几乎是不可能的。因此本课程在学习过程中由浅入深进行:从控制方程N-S方程出发,考虑到它的不封闭性,有不同的紊流模型对其进行了封闭,从最简单的紊流模型零方程模型讲到单方程模型,最后讲到双方程模型及其典型代表模型和应力―通量代数模型;由恒定一维问题入手,推广到非恒定流三维问题。

由于新疆地区属于B类二区招生地区,所以进入我校的硕士生生源入学分数较低,大多来自三本院校,数学基础相对薄弱。而本课程采用的教材是金忠青编著的《N-S方程数值解和紊流模型》,该书短小精悍,适用于数学基础较扎实的学生直接使用,书中的偏微分方程采用了张量、梯度、散度等方法表示,对于我校的学生来说用此类方法表示的N-S方程难度较大,不清楚各项的物理含义和对应的代数展开式。讲解容易但理解难度较大,学生听过后似乎知其然但不知其所以然。因此,在绪论之后的《水流和输运现象的数学描述》这一章的讲解过程中,增加了1~2个学时讲授张量知识、梯度、散度、通量的数学定义,并通过补充案例帮助学生理解这些物理量在流体运动过程中的物理意义。在第三章紊流模型部分的讲解过程中,弱化了单方程模型(如k方程)和双方程模型(如k-e模型)的数理论证过程,强化广泛应用的紊流模型的基本原理和基本方程的建立或其逻辑推导过程,强化了方程中各物理项的基本概念的理解,使学生做到知其然和知其所以然。根据选课学生拟开展的科研课题的类型、硕士毕业论文的拟研究方向,针对性地选择教学实例,在课堂上对教学实例进行讨论分析,课后请学生分成小组针对不同的实例进行实践练习,之后教师与学生实践小组的讨论,对练习结果进行查找问题,提出改进措施和建议,学生对其实践内容进行完善,逐步提高学生解决问题的能力。

(二)改革教学方法与手段

由于本课程开设时间不长,近几年的教学过程中主要以黑板板书、课堂讲解为主,虽然也适当采用了多媒体播放视频、图片等方法辅助教学,但是教学方法和手段相对单调。为了进一步提高教学效果,满足学生全方位的课程学习要求,作者对教学方法和手段进行改进,主要包括以下几方面:

1.采用多媒体课件与黑板教学并存的教学手段。针对更新和完善后的教学内容制作多媒体教学课件,采用多媒体课件与黑板教学相结合的方式进行教学。在教学过程中,根据教学形式与内容的不同,采用相应的教学手段,或者两者结合使用,各取其长,使两种教学手段的优点都得到充分发挥,有效地加大课堂教学容量,优化教学效果,提高教学质量。在第二章、第三章控制方程的推导过程中,采用多媒体与黑板板书相结合,把需要反复使用地方程如N-S方程用PPT呈现出来,但是后续方程的推导过程采用黑板板书,采用黑板板书与PPT相结合的过程可达到满意效果。

2.采用启发式+讨论式+实践操作+质疑式教学方法强化实践教学环节。与本科教学不同,研究生进入硕士阶段的学习之后,很快会参与到导师的科研项目中,自然而然地进入了发现问题、拟解决问题和如何解决问题的阶段,此时学生的学习目的很强,授课教师稍加引导和启发学生便能进入带着问题主动学习的积极状态。因此,在授课过程中,根据选课学生拟开展的科研课题的类型、硕士毕业论文的拟研究方向,精心选择典型案例,在重点章节结束后安排1个学时做专题讨论,教师提出问题,初步提出解决思路,学生对问题的具体解决方案如模型选择、网格划分、边界条件的设置等问题进行讨论。

3.充分利用微信、QQ等方便快捷的网络交流工具,建立讨论组,加强学生与学生、学生与授课教师之间在线实时交流,随着学生数量的增多,不同学生所研究课题的不同,遇到问题不同,通过微信群、QQ群组的讨论过程,可使学生们共享案例分析过程、获得各种不同案例相关问题的解决经验,同时可以做到有问题及时讨论、及时解决,提高学生的学习效率和学习热情。

(三)建设和丰富案例库

在教学方法与教学手段改进的基础上,为了进一步提高学生的学习兴趣和学习效率,丰富课堂教学内容,教师结合课题组承担的相关生产科研课题或者根据媒体上公开发表的资料和相关信息建立了案例库,按照不同的教学目的,对其进行组织和加工形成教学案例库。通过图形和工程概况的相关文字说明使学生了解该工程案例所需解决问题。并根据图中给出的尺寸进行建模,划分网格,并选取合适的数学模型和数学方法进行计算。将计算结果与消力池模型试验结果图片进行初步对比,判断计算结果的合理性,再根据案例库中提供的该工程的实测的其他流场信息对计算结果进行详细对比,对出现的错误结果进行原因分析,经过纠错和改正多次重复,学生对所学的理论如何在实际工程中有效应用有了更深刻地认识,达到学以致用的目的。通过对案例的学习和相关实践训练,大大提高教学的针对性和实效性。

(四)改革课程考核模式

以往本课程的考核方式主要采取了卷面考试的形式,考试总评分由作业成绩、考试成绩组成,结果表明此种考核方式较片面,不能正确地反映学生的学习效果和应用所学方法解决实际问题的能力,不符合本课程的学习目的和要求。因此,本研究将改革课程考核模式,加大过程性考核所占权重,形成由过程性考核的平时学业成绩与终结性成绩相结合的综合考核机制。其中,过程性考核占60%,期末考核占40%。在过程性考核方面,可结合不同的学习情境、实践任务,采用操作演示、方案设计、小组汇报及答辩、口试等方式进行;期末的终结性考核可以采用笔试方式,考核学生对课程知识的综合运用能力。

三、结语

本文立足于笔者及课程小组其他教师近些年来从事紊流数值模拟课程教学基础之上,分析了往届学生的学习效果欠佳、解决实际问题能力不足的原因,为了提高学习效果和教学质量,达到研究生全方位的学习要求,笔者根据新疆农业大学硕士研究生生源情况,完善了课程内容体系。对教学方法和教学手段进行了改革,针对学生所参与的科研项目或其毕业论文研究方向,针对性地选择教学实例,在案例教学的过程中,将多媒体、网络交流工具、课堂教学、分组讨论等方法有机结合形成全方位立体式教学模式,逐步提高学生解决问题的能力。对考核模式进行了改革,采用重考核过程、多阶段形式组合的考核评价方式,可有效全面地考核学生的学习效果。通过本课程优质课程建设,完善了理论教学过程,同时加强了实践教学环节,达到了产、学、研相结合的教学和新疆农业大学水力学及河流动力学、水利工程专业硕士研究生全方位课程学习要求。

参考文献:

[1]金忠青.N-S方程的数值解和紊流模型[M].北京:科学出版社,1989.

第6篇:工程流体力学论文范文

关键词:水力水文学应用 课程 教学质量 高职

水力水文学应用是水利工程施工技术专业及水务管理专业的一门主干专业基础课,是由原来的水力学和工程水文学两门课程整合而来。本课程的教学目标是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论,学会必要的分析计算方法和一定的实验技术,为学习专业课、从事专业技术工作、获取新知识和进行科学研究打下必要的基础。

整合后的水力水文学应用,因课程知识点多且分散、内容抽象、计算量大、工程实践性强等特点,对教与学都提出了很高的要求。为提高课程教学质量,笔者认为应从优化课程内容、培养学生的工程意识、提高学生的学习兴趣、合理使用多媒体课件、强化计算机辅助教学等环节入手。

一、优化课程内容

水力水文学应用课程教学应以培养高级技术应用性专门人才为根本任务,以适应社会就业为导向,以培养技术应用能力和职业素质为主线,突出能力培养,强化基本技能的训练。在课程设置上,要强调课程内容的应用性和必需的基础性。要精简理论性教学内容,理论性教学内容设置要以“必需、够用”为原则;同时,要加强实践性教学环节,注重培养学生水文要素观测能力、水力学实验操作能力,以及学生运用基本理论分析解决工程实际问题的能力,实践性环节设置要充分体现高职高专专业技术应用能力的培养原则。

根据北京农业职业学院水利工程施工技术专业、水务管理专业涉及的水力水文问题,将课程内容分为三大部分。第一部分为基础知识,侧重介绍与水利工程密切相关的水力学和水文学基础知识。第二部分为操作部分,要求学生掌握实测水位、流量、流速、压强等多种水力水文要素的常规方法和操作技能,了解现代测量技术。第三部分为应用部分,重点在于培养学生综合应用基础知识解决实际工程计算问题的能力。

二、培养学生的工程意识

水力水文学应用是学生入校后接触的第一门与所学专业相关的课程,因专业课程设置等方面的原因,学生在学习水力水文学应用之前,对水利专业知识知之甚少,对一些专业名词,如水利工程枢纽、溢流坝等概念均缺乏感性认识,觉得难以理解;同时,水力水文学应用课程理论性强、公式多、水流运动形态复杂等特点,也给该课程的学习带来一定的困难。因此,要求教师在教学过程中要注重培养学生的工程意识,将理论和工程实际紧密结合,将书本上的知识点与工程实际问题相对应,这样有利于学生深刻全面地理解知识的内涵,更好地掌握课程的基本理论,使他们的技术应用能力和职业素质得到很好的培养。在教学内容组织上,应适合水利专业实用性的需要,结合实际问题展开教学,如结合坝、挡土墙、闸门等的设计讲授,静水压强及其分布规律和静水总压力的计算;结合隧洞、涵管、给水管道设计讲授管流的水力计算;结合渠道工程的水力计算讲授明渠均匀流;结合溢流坝泄洪讲授消能防冲。

三、提高学生的学习兴趣

目前,我院水利专业学生包括五年一贯制和高职两种,这些学生中很大一部分是中考或高考的失利者,学生在入校时很多基础知识欠缺、情绪消极、学习没有积极性。而且现在我院水利专业在校生基本上都是“90后”,“90后”学生任性、个人主义倾向严重,耐挫能力差,表现欲强,性格叛逆,许多学生沉迷网络。与此同时,他们创新能力突出,接受新鲜事物、适应社会的能力强,视野更开阔,接受信息的渠道更多元。

针对“90后”学生的个性及水力水文学应用课程理论性强、实践性强等特点,如何激发学生对本课程的兴趣,增强学生的学习主动性,是本课程教学的基本任务之一。笔者认为应从以下几个方面加以重视。

首先,应重视绪论课的内容。针对“90后”学生对感兴趣的事求知欲较强的特点,绪论作为一部书的开篇,应从一开始就提高学生的学习热情。通过绪论的介绍,除了让学生了解本课程的学习目的、任务、要求、内容以外,更重要的是教师应通过介绍古今中外重要的水利工程,讲一些奇妙的有趣的水力学现象,让学生认识到该课程在水利行业中的应用和地位,激发学生的学习积极性。

其次,在教学过程中,将理论与具体的工程实际结合,可以使教学更具生动性和直观性。要充分利用身边的工程实例,如密云水库、怀柔水库、三家店水闸等,通过参观,将一些具体工程情况和实际现象介绍给学生,可以使学生在学习过程中亲身体会到知识的作用和价值,提高学习兴趣,从而逐渐由应付考试的被动学习慢慢向获取知识的主动学习转变。

再者,应加强实践教学环节。水利专业学生就业后,面对的是各种水利工程,按水利工程技术人员的要求,除必备的专业理论知识外,更重要的是基本技能和动手能力。因此,在教学过程中,要加强水文要素实测实验和水力学实验教学,演练一些应用性强的习题,使学生的所学切实做到为专业服务,提高学生学习积极性。

四、多媒体课件与传统板书的优化使用

水力水文学应用中涉及很多工程实际问题,而学生又缺乏工程实际的概念,单凭教师在黑板上教学不仅费时,而且效果差。而如将教学中涉及到的水力现象、水文现象以及由于水力水文原因造成的水利工程事故、事故处理措施等以图片、录像的形式融入到多媒体课件相应的内容中,使学生能够对水利工程的水力水文问题有一个直观的印象,既能帮助学生更好地理解抽象的理论知识,又能提高学生的学习兴趣。例如:在讲解水流从急流到缓流时,可制作一些动画,使上、下游水位改变,来形象演示水位变化而导致水跃形式的变化,这样就使抽象、难懂的问题变得较为直观、易懂,加深了学生的印象,起到了化枯燥为有趣、化抽象为形象的功效,有效地突破了水力学教学中的难点。此外,教师在制作多媒体课件时,可鼓励学生参与多媒体课件的开发和制作,这样不仅可以减轻教师的工作负担,还可更好地引导学生利用现代信息技术,更快地获取信息和专业知识,培养学生的学习潜力,激发学生的学习欲望,启发学生的思维和创新能力;同时可加强师生之间的交流和沟通,增进师生感情。

多媒体课件的应用,虽然大大缩短信息传播的时间和路径,但如果运用不当,则会出现教学速度过快,造成学生跟不上教师的节奏,久而久之,积累的问题越来越多,学生就会产生厌学情绪。而传统板书可以把教学内容精炼地呈现在黑板上,对学生理解教学内容、启发学生思维、发展智力起着重要的作用。因此,要理顺多媒体教学和传统板书的关系,根据课程教学内容的特点,采取不同的教学手段。对主要是公式推导的教学内容,如水静力学和水动力学的公式推导,可采用传统板书进行教学,这样有利于学生跟随教师思路,逐步理解、掌握公式的推导过程。在应用部分,可稍微淡化板书的使用,增加多媒体的分量,使学生对各种水流现象有更深刻的感性认识,针对具体问题,有侧重地给学生演算,使学生熟练理解和掌握基本知识点,解决实际问题,提高逻辑推理的能力。

五、强化计算机辅助教学

实际工程中的水力水文计算问题非常复杂,传统教学提出的解决方法是试算法、图解法或查图法等,计算过程过于烦琐,结果也欠准确。与此同时,“90后”学生对计算机教学很感兴趣,这为水力水文学应用课程结合计算机教学创造了良好的外界条件。在教学内容上,教师可选择典型的、且适宜利用计算机计算的有关水力水文计算问题进行计算机教学,例如:明渠均匀流水深计算、管网水力计算、临界水深计算、底流消能水力计算、水文统计参数计算等。在教学方法上,适当介绍计算机软件在水力水文计算中的应用,如Excel、Matlab、SPSS、Mathematica等软件,这些软件功能强大,软件常见且较易上手,有些程序编好后,可以达到一劳永逸的效果。计算机软件的应用,既加深了学生对解题过程的理解,又提高了程序设计水平,为学生参加工作奠定了坚实的基础。

六、结束语

总之,水力水文学应用是一门理论与实际联系密切的专业核心课程,教师要充分认识到课程特点,在教学过程中注重教学方法和教学手段创新,加强和改进实践教学环节,不断探索和实践,提高课程教学质量。要引导学生更好地掌握课程内涵,为后续专业课学习及学生职业素质培养奠定基础。

参考文献:

[1]杨艳.在水力学教学中培养学生的工程意识.长江工程职业技术学院学报,2008(2):73~74

[2]万蕾.如何提高90后学生对水力学的学习兴趣.科技创新导报,2010(5):162

[3]陈雰.水力学与桥涵水文教学体会与思考.高等建设教育,2009(2):81~83

[4]佟欣.加强水力学课程实践教学的探索.辽宁高职学报,2004(1):119~120

第7篇:工程流体力学论文范文

关键词:突水,岩溶,机理,演化

 

国内的煤矿水文地质工作起步于20世纪50年代中期,突水防治思想和方法沿袭前苏联的大疏干开采经验。60年代末,全国范围内的大规模的水源勘察和开发,为中国水文地质科学研究积累了大量的资料和经验,对地下水岩溶形态、赋存方式以及运移规律等方面的研究有了质的飞跃,对基岩裂隙介质和岩溶发育与富水规律也有了一定的认识。论文大全。1964年原燃化工业部组织全国的煤矿防治水拔尖人才开展焦作水文地质大会战,水文地质工作者提出了突水系数的经验公式,并很快在全国推广使用。20世纪70年代末引入了欧美的地下水动力学的最新研究成果,拓展了地下水的研究范围和方法,由单一的稳定流抽水试验发展到非稳定流,评价、计算方法由解析、经验到有限元、边界元的数值模拟。80年代初期,李白英、高延法等提出“下三带”理论,王作宇、钱鸣高等学者从采矿工程角度相继提出“零位破坏与原位张裂”理论、板模型理论以及KS理论等等,对认识和评价非构造性突水问题具有指导意义。90年代至世纪初,尹尚先等提出陷落柱突水的圆壁桶模型,对煤矿充水陷落柱防水煤柱和隧洞岩溶管道安全厚度的了留设具有重要参考价值。

目前,这些成果为防治煤矿、隧道、水电站等地下工程突水起到了积极的指导作用,逐渐形成了包括防水煤岩柱留设、双降采煤、底板预注浆以及平导洞迂回绕行等突水防治方法。但相关研究均不能把岩体和水分开,没有考虑应力场与渗流场的耦合作用,尚且无法解释涌水量与岩层破坏程度的关系,与实际突水规律吻合度不甚理想。论文大全。

早在1856年,H.Darcy就在法国Dijon城的水源问题研究中创立了著名的Darcy定律。20世纪30年代,Jacob根据热传导理论建立了地下水渗流运动的基本微分方程,人们开始重点研究岩层的贮水性质及水头随时间的变化。20世纪50年代,Lomize首次提出平行板模型。此后50年内,Pomm、Snow、Louts、Wittke等相继进行了裂隙岩体水力学的试验研究,建立了裂隙岩体渗流模型,很大程度上推动了渗流力学的发展。随着工程岩体渗流的应用的发展,Schneebeli、Louts、Zeisler以及Rissler等建议用岩体渗透系数的实测方法取代传统的Lugeon压水法,提高了计算的准确度和精度。在裂隙岩体渗流与应力耦合方面,Oda[48]由裂隙网络三维几何形态出发,建立了较严密的裂隙岩体渗流特性与应力特性之间的关系。Erichsen[49]由岩体裂隙变形分析为基础建立裂隙岩体渗流与应力耦合分析程序,首次在耦合分析中不是以应力而是以应变为直接耦合对象,计算结果更符合实际,郭雪莽也提出过类似的建议。此外,张金才研究了煤层开采后底板岩体的破坏、渗流及突水规律。张玉卓、Y.P.Chugh等研究了裂隙网络的流动网格和裂隙岩体渗流与应力的耦合机理。论文大全。近20年来,随着试验能力和方法的不断提高,特定条件下岩石变形、渐进破坏过程中孔隙结构变化引起渗透演化规律及其宏观力学行为的响应研究逐步开展,许多学者进行了大量关于岩石应力应变渗透率方面的试验研究和理论探索工作。

在数值模拟方面,突水机理的研究的重点集中在渗流-损伤耦合作用上,基于FLAC、UDEC、RFPA等商业程序或弹塑性、断裂和损伤数值模型,引入介质断裂、损伤判断准则,并嵌入描述介质破坏膨胀区渗透性-损伤演化方程,以此来研究岩体突水过程的渗流-损伤耦合行为。基于传统的弹塑性理论和有限元的数值模型,其本质是通过判断塑性区或变形引起的渗透性的改变来定义突水通道。基于断裂力学理论的数值分析模型,一般以线弹性或非线性的断裂力学理论为基础,主要分为分离裂缝模型、分布裂缝模型和内嵌单元裂缝法三种,C.Wolkersdorfer和R.Bowell、K.Noghabai等[17]应用断裂力学方法或数值模型研究隧道开挖、矿山开采中的水力劈裂现象,分析了水压力对裂纹扩展的力学机制。连续损伤力学模型在岩体力学领域具有良好的应用前景,P.Valko和M.J.Economides用Kachanov和Perkins-Kern-Nordgren损伤模型模拟分析水压致裂作用下岩石的损伤和开裂过程。杨延毅、朱珍德和朱维申等建立了裂隙岩体渗流场与损伤场耦合分析模型,并成功应用于边坡渗流破坏、矿井突水灾害发生机制的模拟。

突变理论是70年代初发展起来的非线性科学,国外学者Henley最早应用突变理论研究了火山爆发、相变、浊流和断层运动的定性模型。在我国,最早介绍突变理论的是凌复华的中译本《突变理论入门》,近30年来,突变理论在我国岩石力学研究领域取得了广泛的应用,尤其在工程岩体突水机理研究方面。李顺才利用突变理论研究了破碎岩体中渗流灾变的非线性动力特征。王连国]基于尖点突变模型开展了煤层底板突水预测的研究。邵爱军建立了预测矿坑底板突水的尖点突变模型;中国生应用尖点突变原理分析了承压水底板关键层失稳突水的力学机制;王凯分析了单变量序列尖点突变模型及其稳定判据;周辉运用突变理论求得了井筒底板隔水层的最小理论安全厚度,并与典型案例实际情况基本相符。显然,突变理论已经在煤矿突水预测与防治领域取得了长足的进步,但在动力扰动诱发突水方面尚无相关成果,爆破、开挖等外力扰动诱发突水的动力灾害机制是突水机理研究的重要方向。

【参考文献】

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[2] 肖楠森. 新构造分析及其在地下水勘察中的应用[M]. 北京:地质出版社, 1980.

[3]鸣高, 缪协兴, 许家林, 茅献彪. 岩层控制的关键层理论[M]. 徐州: 中国矿业大学出版社, 2003.

第8篇:工程流体力学论文范文

[关键词]研究生;教育内部质量保障机制;毕业生反馈;实证分析

[中图分类号]G643.0[文献标识码]A[文章编号]10054634(2015)02004105

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》中明确提出:“把提高质量作为教育改革发展的核心任务,注重教育内涵发展,建立教育质量保障体系”。当前,我国研究生教育改革的重要任务是完善研究生教育质量保障体系,有效提升研究生教育质量,而教育质量保障体系有效运转的基础是内部质量保障机制的建设。有鉴于此,本文通过对北京某市属高校硕士毕业生的实证分析,了解当前研究生教育内部质量保障机制的现状,发现存在的问题,提出有针对性的策略建议,以期对全面提升研究生教育质量有所助益。

1研究生教育内部质量保障机制概述

随着我国高等教育大众化阶段的日益深入,研究生教育呈现出多元化的发展趋势,培养类型、培养层次及学科结构日渐完善,培养规模不断扩大,已经进入研究生教育的大国之列。但是在肯定成绩的同时,也应该看到当前我国的研究生教育还存在不少问题,诸如研究生培养质量与社会需求的匹配度不断下降、毕业研究生信息反馈与研究生教育内部质量保障机制建设严重脱节等。为了有效解决这些问题,切实提高我国研究生培养质量,2014年1月国务院学位委员会、教育部联合下发了《关于加强学位与研究生教育质量保证和监督体系建设的意见》,强调亟需进一步完善与研究生教育强国建设相适应、符合国情和遵循研究生教育规律的质量保证和监督机制。

研究生教育质量保障机制是指在一定范围内(包括宏观、中观和微观三个层面),与研究生教育相关的各主体,以保证并提高研究生教育质量为共同目标,在研究生教育中形成的相互作用、相互影响、相互协作的运作方式。按照系统论和协同论的观点,研究生教育质量保障机制由内、外两个部分组成[1]。外部质量保障机制,指中央和地方政府以及社会相关单位在研究生培养过程中,为保障研究生培养质量的组织构造和运行方式,是一种他律机制。内部质量保障机制,则指作为研究生培养单位的高校在保障并提高研究生培养质量过程中,根据外界环境适时变化进行内部运作的方式,主要包括研究生招生机制、研究生教学机制、研究生学位论文管理机制、研究生管理机制、研究生资助机制、研究生导师责任机制等,是一种自律机制。众所周知,外部质量保障机制主要是通过制定指导性意见来规范培养流程、监控培养质量,对研究生培养质量的提高只是起到间接的、辅助的作用。而内部质量保障机制是研究生教育质量保障机制的核心所在,是整个保障机制高效运行的基础,在研究生培养过程中起重要作用。

从我国高等教育的总体布局看,承担研究生培养工作的普通高校有575所,其中地方高校有463所[2],地方高校承担总体培养任务的80%以上。可见,地方高校是我国高等教育发展的重要力量。推动高等教育内涵式发展、建设高等教育强国,必须有高质量、高水平的地方大学[3]。地方高校的学位与研究生教育工作是我国学位与研究生教育工作的重要组成部分,肩负着为地方建设输入人才的重要使命,其研究生教育内部质量保障机制的建设是顺利完成此使命的基础。本文以北京某市属高校毕业生信息反馈为依据,研究内部质量保障机制的建设问题,重点研究课程教学环节、研究生学位论文管理环节、研究生导师管理环节,以期为完善研究生教育内部质量保障机制提供意见和建议。

2研究生教育内部质量保障机制的现状及存在的问题

各高校以提高研究生教育质量为目标,积极完善相关的质量保障机制,但是机制的作用对象(研究生)对于教育质量的反馈信息很难有效地反馈到保障机制中,致使研究生教育内部质量保障机制的构建基本属于单向输出,高校和研究生之间不能有效沟通,更不能确保研究生教育内部质量保障机制的实施能够真正达到提高研究生教育质量的最终目标。为了全面、客观、公正地评价人才培养质量,完善研究生教育内部质量保障机制,提升高校服务地方社会和区域经济发展的能力,本文选用经历过整个培养过程并毕业工作一年后的研究生作为调查对象,委托第三方教育数据咨询与教育质量评估机构麦可思公司对毕业生进行社会需求与培养质量的评估调查,并且对毕业生的学位论文进行抽检与分析。

麦可思公司对2012届硕士毕业生(以下简称调查对象)进行了为期2个月的社会需求与培养质量评估调查,在剔除了主要分析变量含有缺失值的案例之后,共得到有效问卷570份,覆盖17个学院、41个专业,能够较为全面地反映学校研究生教育现状。另外,为了全面、客观反映硕士生学位论文的质量,本文对该校2012届硕士毕业生进行随机抽检,抽检比例为25%,共348人,抽检范围覆盖了全部授予学位的学科。考虑到对机制建设的影响,本文重点在课程教学环节、研究生学位论文管理环节、研究生导师管理环节三个方面进行分析研究,发现目前教育内部质量保障机制存在以下问题:课程教学构建不尽合理,实践环节有待加强;学位论文研究深度不够,撰写过程欠严谨;导师精力投入有限,互动交流频率低等。

2.1课程教学构建不尽合理,实践环节有待加强

研究生课程教学环节主要包括课堂教学活动和课外实践活动。

课堂教学活动是一切教育教学活动的基础,是实现整体人才培养目标的载体。研究生通过课程学习,既掌握了基本的专业理论和方法知识,又开阔了知识视野,为后续的课题研究奠定必备的科研素养和能力[4]。调查对象中63%的人认为学校的核心课程对现在的工作或学习重要,且仅40%的人认为这些核心课程的培养水平满足现在工作或学习的要求。可见,目前课程教学的构建不尽合理,不能满足毕业生日后工作或学习的需要,部分专业的核心课程评价仍有较大的提升空间。   课外实践活动(实习/项目经历)是课堂教学活动的延伸和丰富,是一种隐 性课程,体现的是各学科知识的综合运用与互通、各方面能力的整体发展与实践。调查发现,硕士毕业生在校期间,有课外实践活动人群的工作与专业相关度(84%)比无课外实践活动人群(74%)高10个百分点。由此可见,课外实践活动让学生亲眼看到了自身与社会之间的差距,帮助学生发现自身发展的问题,找到自己在知识与能力上存在的不足,不断提高其自身的素质和能力,可以有效提升日后工作与专业的相关度。进一步调查发现,调查对象中仅有68%的人有过专业相关的课外实践活动。可见,还有32%的人在校期间没有专业实践活动,这将严重影响学生对课本知识的理解与应用,降低其解决实际问题的能力。今后需加大课外实践活动的广度和深度,通过增加在校期间的专业相关课外实践活动,来弥补课堂教学的不足,帮助学生理解和掌握课堂知识,开拓视野,激发兴趣,促进就业。

2.2学位论文研究深度不够,撰写过程欠严谨

学位论文工作是研究生培养工作的重要组成部分,是培养研究生创新能力的重要一环。学位论文的评阅成绩在一定程度上反映了论文质量,考虑到研究生学位论文阶段的培养目标与整体要求,硕士研究生学位论文评阅的一级指标包括论文选题与综述、论文成果的创新性与效益、论文体现的理论基础与科学研究能力三项,二级指标包括选题的理论意义或实用价值、对本学科及相关领域的综述与总结、理论或方法的创新性、创新成果及效益、论文体现的理论基础与专门知识、体现作者独立从事科研的能力、写作与总结提炼能力七项。

本文将参加抽检的学位论文校内、外评审成绩进行对比。论文校内评审成绩来源于学生申请答辩期间,校内专家给出的评审成绩;论文校外评审成绩来源于将毕业生学位论文送往外校,校外专家给出的评审成绩。统计结果显示,全校硕士毕业生学位论文的校内评阅成绩为83.86分,校外评阅成绩为81.40分。从二级评价指标的具体得分来看,校内、外专家评价基本一致,得分最高项为选题的理论意义或实用价值,得分较低的项目为:理论或方法的创新性、写作与总结提炼能力。评阅结果反映出,在课题研究过程中学生研究内容涉及面广,研究深度不够,重点不突出,缺乏创新性,不能很好地体现学生的工作重点;在论文撰写过程中,论文结构安排不合理,章节顺序不恰当,论文文字打印错误较多,文献引用不规范,不能体现出学生的科研能力及学术严谨性。这些问题严重影响了研究生学位论文阶段的工作,影响了研究生的培养质量。

2.3导师精力投入有限,互动交流频率低

硕士生导师是培养硕士生的重要岗位,导师的学术水平、工作作风、人格魅力等个人综合素质都会直接影响研究生[5]。在日常教学活动中,教师的主导地位和学生的主体地位是两个主要因素,如何调动这两方面的积极性是提高教学效率的重中之重。因此,从某种意义上说,提高师生互动交流水平是培养研究生科研创新能力的重要渠道,是提高教学效率的重要切入点。本文将“导师指导研究生的数量”和“互动交流频率”两个维度结合,对“师生互动交流水平”进行重点剖析,两者关系的数据分析如表1所示。

表1数据表明,调查对象中带“6~8人”的导师与硕士毕业生交流频率最高,在校时“每周至少一次”交流的比例为73%,且“每年至少一次”交流的比例为0;带“10人以上”的导师与硕士毕业生交流频率最低,在校时“每周至少一次”交流的比例仅为53%。可见,导师指导研究生的数量,在一定程度上影响导师指导学生过程中投入的精力和时间,带学生的数量过多导致导师与学生见面谈话频率降低,从而使师生互动交流水平下降。

另外,调查对象中24%的硕士毕业生导师带硕士生数目是“2人及以下”,43%的硕士毕业生导师带硕士生数目是“3~5人”,14%的硕士毕业生导师带硕士数目是“6~8人”,9%的硕士毕业生导师带硕士数目是“9~10人”,10%的硕士毕业生导师带硕士数目是“10人以上”。结合表1中数据可知,毕业生中能与导师保持“每周至少1次”交流频率的学生仅占毕业生总数的62.82%。可见,学生与导师的交流并不畅通,互动交流频率较低,也使得师生交流水平下降。

3研究生教育内部质量保障机制建设的几点建议

本文以毕业生社会需求与培养质量调查结果及毕业生学位论文抽检情况为依据,瞄准培养高素质应用型创新人才和拔尖创新人才的目标,对北京某地方高校硕士毕业生培养质量进行实证分析,为完善研究生教育内部质量保障机制建设提出几点建议。

3.1合理构建课程体系,加强实践环节

在完善研究生教育内部质量保障机制之课程质量保障机制时,应考虑学生的身心特点与发展需求,在遵循教育教学规律的基础上做到以“需”定“课”,合理构建课程教学体系。学校要不断完善课程体系、优化教学方法、改进评价方式、关注学生的深度学习及能力培养,为培养创新型人才打下坚实的基础。课堂教学过程中要更加注意学生对知识的理解, 将学会的知识和技能迁移到相关的境脉中去[6],切实提高课堂教学效果,提高人才培养质量。

学校应透彻分析应试教育与素质教育的特征,提炼其精髓,取两者之长,让学生走出校园、走向社会、学习实践、完善人生。坚持将课内知识与课外活动相结合、学校课程与企业实践相结合、工程教育与人文素养相结合的原则,将提高学生的实践能力与创新精神贯穿于整个培养过程[7]。学校要把课外实践活动纳入人才培养体系之中,通过机制建设充分调动师生参加课外实践活动的积极性和主动性,使课外实践活动与人才培养目标相吻合,确保课外实践活动的可操作性,保证其科学有效运行,以促进课外实践活动的丰富多彩和健康发展,重点强调学生的创新精神、实践能力,突出个性发展,提高综合素质。

3.2加强学位论文过程管理,严守撰写规范

在完善研究生教育内部质量保障机制之论文质量保障机制时,要加强学位论文过程管理,严守撰写规范。学位论文过程管理的第一部分为论文选题的管理:论文选题对于研究工作的开展至关重要,好的选题是论文成功的一半,导师要站在学科前沿,科学选题、系统指导;学生要根据自身特点,把握选题、深入研究。学位论文过程管理的第二部分为研究工作的管理:研究工作的开展是学位论文过程管理中重要的一环,导师要时刻关注学生的研究进度,并提供必要 的指导;学生要及时向导师反馈自己的研究状态,加强与研究团队成员的沟通,交流研究心得。学位论文过程管理的第三部分为论文撰写工作:论文撰写工作是提升研究工作水平的关键环节,导师要指导学生对具体研究工作进行总结与提升,将理论与实际结合,将实际工作提升到理论高度;学生要严守撰写规范,杜绝学术不端,如实反映总结的研究工作。学位论文过程管理的第四部分为论文抽检工作:研究生学位论文抽检工作是学位与研究生教育质量保证和监督机制的重要组成部分,是加强研究生培养质量监督的有效手段,管理部门要认真对待、客观分析抽检结果,将总结的经验有效反馈到学位论文过程管理中,切实提高论文质量。  3.3加强导师队伍建设,提高师生交流效率

在完善研究生教育内部质量保障机制之导师质量保障机制时,要加强导师队伍建设,提高师生交流效率。维持导师和研究生之间良好的互动交流,需要创造一种学术价值和经济效益共同协调发展的文化氛围[8]。一方面,学校要坚持继续控制导师所带学生的数量以保证培养质量;另一方面,导师要把以人为本的教育哲学有效贯穿于人才培养的整个过程,提高师生交流效率。特别强调以下三点:(1) 尊重学生的发展规律。学生是教学活动顺利开展的主体之一,尊重学生的发展规律是提高师生交流效率的前提。古人云,“经师易遇,人师难遭”。教师不仅要教书,更要育人。学生的成长发育有其自身的人格特征和发展规律。教育过程只有充分尊重学生固有特性,才能因材施教真正发展学生自立自强的性格,从而提高学生的基本素质,创造师生间平等、互助的良好教育环境,为师生交流搭起广阔的平台,最终提高师生交流的广度和深度;(2) 改进师生交流方式。导师要以学生根本诉求为前提,以倾听学生的心声为途径不断创新和改善师生交流方式,更加全面地了解学生课前的基础知识、学习欲望、学习压力及学习能力等,尽可能使师生交流建立在共同的话题之上。教学活动的有效开展是建立在师生双方悉心倾听、真心交流的基础上的,导师要逐步养成倾听的习惯,通过双方视线的接触、面部表情的变化、行为动作的展示、相关问题的提出等方式来加强双方信息的“零距离”交互。同时,导师也要引导学生学会倾听,学会从别人的发言中获得有用信息,不断完善自己、优化自己;(3) 提升自身综合素质。苏霍姆林斯基说,“学生眼中的教师应是一位聪明、博学、善于思考、热爱知识的人,教师的知识越深湛,视野越宽广,科学素养越全面,他就在更大程度上不仅是一位教师,而是一位教育者”。现代科技已经进入大科学背景下的协同创新阶段,学科交叉越来越激烈,导师要不断充实自己的学术经历及专业背景。要以自己渊博的学识和高尚的品格体现自身的人格魅力,从而感染和教育学生。

4结论

研究生教育事关育人的百年大计,提高研究生教育质量是实现科教兴国战略和人才强国战略的重要一环。我国教育工作者必须合理构建课程体系,加强实践环节;加强学位论文过程管理,严守撰写规范;加强导师队伍建设,提高师生交流效率,完善符合中国国情的研究生教育内部质量保障机制。主动将内部质量保证体系建设转化为提高质量的内生性需求,走内涵式发展道路,持续提高研究生培养质量,实现人才强国的战略目标[9]。

参考文献

[1] 梁传杰,吴晶晶.论研究生教育质量保障机制之构建[J].学位与研究生教育,2014,(3):5256.

[2] 中华人民共和国教育部.教育部、国家发展改革委关于下达2014年全国研究生招生计划的通知(教发[2014]3号)[EB/OL].(20140504)[20150121].http://moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s5972/201405/xxgk_169460.html.

[3] 金保华,王英.地方高水平大学的发展战略研究[J].教育探索,2014,(4):1820.

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[5] 王素梅. 硕士研究生培养质量保障体系建设的实践研究[J].黑龙江高教研究,2009,(6):167168.

[6] Bransford J D, Schwartz D L. Rethinking Transfer: A Simple Proposal with Multiple Implications[J]. Review of Research in Education, 1999,(24):61100.

[7] 曾永卫,刘国荣.“卓越计划”背景下科学构建实践教学体系探析[J].中国大学教学,2011,(7):7578.

[8] 廖来红,郭建如.科研团队中导师与研究生互动系统的构建[J].中国高等教育, 2006,(21):2021.

[9] 黄宝印,徐维清,张艳,等.加快建立健全我国学位与研究生教育质量保证和监督体系[J].学位与研究生教育,2014,(3):19.

Present situation and countermeasures of internal quality guarantee

mechanism for postgraduate education

第9篇:工程流体力学论文范文

关键词:核电工程;物流管理;培养模式

作者简介:吕玉航(1978-),女,湖南邵阳人,南华大学经济管理学院,讲师;

周良海(1978-),男,湖南邵阳人,南华大学经济管理学院,讲师。

基金项目:本文系2012年南华大学教改课题“核电工程物流管理人才培养模式研究”的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0020-02

进入20世纪90年代,世界性的能源短缺将核能利用重新推上保障国民经济快速发展的大舞台,因此,核能专业人才的需求呈现急剧膨胀趋势。而我国核能应用产业化进展缓慢,管理体制和运行机制还不适应市场经济发展要求,熟悉核能利用的物流管理类人才资源十分缺乏。因此,核电工程物流管理人才的培养成为人才市场的必然需求。

一、我国核电工程物流管理人才的培养现状

影响核电工程物流发展的关键问题是核电工程物流人才的培养。要发展现代物流业、实现物流一体化的关键在于物流人才。近几年来,我国核电工程物流管理人才的培养虽不断升温,却存在不少的问题,主要表现在五个方面。

1.我国高校物流人才培养供给不能满足人才市场的需求

截至2008年,我国可以招生的本科学校共248所,其中开设物流管理专业的有204所,开设物流工程专业的有44所。[1]中国交通协会统计显示,我国物流专业人才缺口为600多万人,目前从事物流行业的人员具有大学及以上学历的仅占20%左右,而发达国家,如美国物流从业人员90%以上具有学士学位。通过以上的数据不难看出,我国高校物流人才培养供给远远不能满足人才市场的需求。

2.物流人才培养目标缺乏清晰的定位

物流人才的培养目标应当根据区域特点、行业特点和市场需求进行明确的定位。核电工程物流人才是特殊行业需要的一种复合型人才,强调的是学科交叉,而学科交叉又必须以宽厚的知识背景为基础。虽然我国高校有不少已经设置了物流工程或物流管理等相关的专业和专业方向,但多数院校物流人才培养目标宽泛,对学生需要掌握什么技能、将来能够从事何种物流岗位没有认真研究、分析和论证。

3.物流学科和课程体系落后

虽然我国物流管理教育有了长足发展,但物流管理理论的研究和学科体系的建设还严重不足。物流管理学科的内涵与外延不清晰导致课程体系不规范,课程之间教学内容交叉重复导致课堂教学不能得到有效组织。当前,物流类学科专业教学中存在的一个普遍现象是课程名称不规范、不同课程之间内容交叉重复十分严重。现有的物流理论不成熟,且几乎都从国外引进,没有形成与我国物流发展实际相结合的现代物流理论体系。

4.高校核电工程物流管理师资业务素质差异较大,影响了核电工程物流管理的整体教学水平

虽然一些高校开设了物流工程或物流管理等相关的专业和专业方向,但很大程度上反映的是与传统“母专业”的依托关系,从事物流教学的教师大多数是从交通运输学、机械工程学、经济学、营销学等专业转过来,真正来自物流专业的教师不多,更不用说既懂物流管理又具有核电工程相关知识了,特别是教师的实践能力较缺乏。因此,我国高校核电工程物流管理师资业务素质差异较大,影响了核电工程物流管理的整体教学水平。

5.没有突出物流管理人才培养中的特色价值

核电工程物流管理人才培养的通识教育与交叉学科基础取决于我国核工业发展对人才的需要以及具有核学科优势的高校。

二、国外物流人才培养模式分析

1.国外物流人才培养目标

为了满足日益增长的物流企业需求,国内外高校都开展了物流教育。国外高校的物流人才培养目标较为宽泛,极为重视学生的通识教育。学生通过学学阶段的“通识”课程打下扎实的理论知识基础。同时,国外高校的物流人才培养非常注重培养学生的创新能力、实践能力和国际化能力。

2.国外物流管理专业的课程体系

美国的物流管理教育起步早,学科特色明显,专业设置合理,已经建立了一套比较完善的物流管理教育课程理论体系和实践体系。美国物流管理专业的课程体系非常强调物流管理的应用实践价值,课程体系的设置主要是为了满足商业经济管理的应用性和市场的需求。国外高校物流本科专业的课程设置主要有通识课程、专业基础和专业课程。

3.实践环节方面

国外高校非常重视实践环节,实践课程比重在15%左右。以美国为例,实践教学又分为课内实践、课外实践和社会实践。

课内实践主要是以案例教学、计算机模拟、研讨会为核心的课程教学。美国高校十分重视案例教学,最具代表性的为哈佛大学,学生两年中要学习500多个案例。国外知名的高校都采用计算机软件进行实践教学,主要有战略模拟、情景模拟软件、企业竞争模拟软件等。国外高校采用较多的课内实践教学还有研讨会的形式。学生课外自己查阅相关文献资料,事先准备好上课要用的材料,在老师指导下进行课堂讨论。

课外实践主要有学术报告会和学习俱乐部的形式。学术报告会的内容多数是与企业市场紧密联系的,并不局限于理论研究,学术报告会后还安排有学生参与的座谈会。参加学术报告会演讲的人来自于不同的领域,主要有知名大公司的CEO、CFO、COO、CIO和诺贝尔奖获得者等学术界的领袖人物。学生俱乐部则是以学生为主体、以学习和交流为目的的以某专业或课题为中心的非正式团体。学术俱乐部每年为大学生提供大量的实践机会,是高校实践教育的重要组成部分。

在美国,高校的社会实践活动形式丰富多彩,主要是采取不同形式对不同地区不同类型的企业进行调查或实习。企业调查或企业实习是美国所有高校物流管理专业学生的课外必修课程,一般高校会利用学生的假期进行实习活动。如哥伦比亚大学商学院、芝加哥大学商学院、哈斯商学院等都是让学生用比较长的时间到大企业或跨国公司进行调研和学习,从中了解大企业是如何运作的。

三、我国核电工程物流管理人才培养模式分析

1.核电工程物流管理人才培养目标定位

物流人才的培养目标应当根据区域特点、行业特点和市场需求进行明确的定位。核电工程物流人才是特殊行业需要的一种复合型人才,必须突出物流管理人才培养中的特色价值(国防特色)与应用价值(工科技术),同时强调学科交叉。而学科交叉又必须以宽厚知识背景为基础。因此,核电工程物流管理专业本科人才的培养目标为:培养能够掌握经济和管理理论基础与物流管理的基础理论、方法;具有一定的核科学与技术、机械工程等相关学科专业知识和较强的学习、交流能力,能够系统了解和掌握国内外物流业发展的最新动态、最新物流概念;具有较强的物流作业和物流业务管理的实际运作能力,能适应现代物流管理需要的复合型、应用型、创新型人才。

2.建立交叉渗透的课程体系,以通识教育和交叉学科作为复合型人才培养的基础与平台

教学的内容和课程设置是高校人才培养方向和目标的具体体现,直接决定着人才培养的能力及素质结构。高校要培养高素质的应用型、复合型、创新型人才必须发挥教学内容的整体功能,对各类课程进行科学的组合,调整课程结构的设置,建立交叉渗透的课程体系。复合型人才强调的是学科交叉,而学科交叉又必须以宽厚知识背景为基础,所以必须在低年级实施通识教育。同时,复合型所要求的交叉学科必须由国家经济社会发展的要求和学校自身所具有的优势学科来决定。因此,核电工程物流管理人才培养的通识教育与交叉学科基础取决于我国核工业发展对人才的需要以及高校所具有的核学科优势。

3.培养具有“应用型”教学能力的师资队伍

高素质的师资队伍对实现核电工程物流管理人才培养是至关重要的。培养具有“应用型”教学能力的师资队伍的关键措施就是促使教师具有“双师”的能力素质。“双师型”教师是教育教学能力和工作经验兼备的复合型人才,即要求专业课教师具备较高的文化和专业理论水平,有较强的教学、教研及教学能力和素质,又要有熟练的专业实践技能。为了培养具有“应用型”教学能力的师资队伍,应该采取培养与引进相结合的方式。一方面要提高教师的专业理论水平,可以选派一些优秀的中青年教师到国内外物流专业办得好的知名院校进修学习,也可以直接引进一些高层次的物流专业人才;另一方面,要培养教师的专业实践技能,可以支持和鼓励教师多参加物流实践活动,为教师构筑良好的实践平台。例如,联系现代化程度较高的物流企业,让教师深入到各个工作环节参与相关的业务管理工作;同时,也可以利用与物流企业联合举办的科研项目或教学实习进行现场调查研究,增加教师的物流专业实践技能。

4.以实验作为复合型人才培养的技术支持

复合型人才所重视的能力之一是实践能力和操作能力。因此,通过建设核电站运行模拟模型、核工业系统模拟与仿真系统和增加相关课程设计增强学生动手能力和解决实际问题的能力,提升复合型人才培养的实际效果。另外,还可以通过聘请物流企业经理、专业管理人员成为师资的组成人员以讲座、 报告会或实习指导等形式为学生传授实践知识和技能。

四、结论

综上所述,核电工程物流管理人才培养既要有清晰的目标定位又要建立交叉渗透的课程体系,以通识教育和交叉学科作为复合型人才培养的基础与平台,既要注意培养学生扎实的理论基础,也要注重学生实践能力的培养,同时需要建设一支具有“应用型”教学能力的师资队伍。这样才能培养出满足市场需求的核电工程物流管理复合型人才。

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