流体力学与传热学课程的创新教学实践

1、流体力学与传热学课程的创新教学实践摘要：阐述流体力学与传热学课程教学现状及问题，基于互联网技术，探讨信息技术在课程教学模式中 的应用，提出了利用互联网的综合平台与动态评价的创新教学模式。关键词：互联网应用，流体力学与传热学，创新教学模式。Practice of Innovative Teaching of Fluid Mechanics and Heat TransferAbstract This paper expounds the current situation and problems of fluid mechanics and heat transfer course teach

2、ing, discusses the application of information technology in course teaching mode based on Internet technology, and puts forward an innovative teaching mode using Internet comprehensive platform and dynamic evaluation.Index Terms Internet application, hydrodynamics and heat transfer, innovative teach

3、ing mode.0引言度。(2)学生对流体力学与热传学课程学习积极随着机械工程专业的快速发展，无论是在新材 料研制、冷加工、热加工领域，还是在先进制造技 术、微细精密加工制造、自动化控制技术领域，流 动与传热问题的正确解决，都成为至关重要的技术 关键。实际上，流体力学与热传学这门课程主要是 从工程应用的角度对流体平衡、运动规律及热能与 其他形式的能量（尤其是机械能）相互转换规律的 一门学科。1流体力学与传热学课程教学现状分析由于该课程知识面广、理论性和实践性强、 课程内容重要等特点，造成了教师授课压力大、学 生学习积极性不高。实践中该课程主要存在以下问 题：（1）多数同学反映流体力学与传热学

4、课程学习 难度大。造成这一问题的主要原因有三个方面： 该课程涉及知识面广，与许多课程都有着密切的联 系，学生在学习这门课程之前，应保证已修并熟悉 掌握物理、高等数学、力学等数理基础知识，一旦 缺失了哪一部分相关知识都会导致难以完全理解这 门课程，并且，本门课程的概念和公式比较多，在 有限的课时内要完全掌握所有公式的推导及原理对 学生来说难度不小。大量的计算，如数值计算、 试算法等，不仅需用到计算编程，而且计算过程烦 琐，计算量大。不同的换热研究方法不是单一的 解，涉及各种计算公式、经验式，加大了换算的难 性不高、主动性不足。造成这一问题的主要原因有 两个方面：一是学生对知识缺乏深刻的理解，很多

5、 的术语、概念、定理和公式只是机械记忆，难以在 脑海构造出准确的生活模型，学起来显得抽象难 懂，主动学习的兴趣和积极性就大大降低。二是实 际应用能力弱，即使课堂上能够通过对概念、定理 和公式的记忆去应对相应的练习或者考试，但是缺 乏对知识的深刻理解，也很难应用到生产、生活实 践中去。2基于互联网的流体力学与传热学课程创新教学针对“流体力学与热传学”当前存在的问题， 进行该课程教学模式的创新势在必行。高校应转变 理念，从教、学的角度出发，立足师生实际，大力 推进教学方法与手段的创新，突出解决入门难、学 不懂问题，突出解决理论知识与实践与实践应用脱 节问题，真正使学生通过本课程的学习，进一步掌 握

6、有关专业知识的同时，能够开阔视野，吸收新理 论，进行新工艺新材料新技术的创新研究。（1） 适应新时代新要求。随着社会信息化的推进，我们 迎来了互联网+时代，借助互联网信息技术的独特 优势让互联网与“流体力学与传热学”课程教学进 行深度融合，正好为教学模式等方面的改革创新提 供一个新契机，为课程教学注入新的生机和活力。（2）更好服务课程学习。在互联网+的影响下， 教学创新从新的角度出发，积极运用计算机、云计 算、大数据等信息技术新手段，从而有利于开发丰 富的课程教学资源、实践训练资源，更好地适应社 会发展调整专业教学教研方向的现实需要，不断提 升课程教学的效果。3课程创新的教学模式实践基于互联网

7、的课程创新教学模式要求：（1） 改进现有的教育理念。在互联网+时代，高校应从 教育信息化发展下对专业人才的需求出发，坚持 “以生为本、技术为我所用”的理念，培养适应现 代化信息化的新时代的应用型人才。改变传统的 以知识内容为主的教学观念，把“激发学生学习兴 趣、鼓励学生积极探索科学问题”的教学方式扩展 到教学活动的全过程。（2）创新教学方式方法。 充分利用信息技术，把表现复杂的流动现象和热量 传递现象，通过适量的工程实际图片及媒体素材的 应用，将文字、图像、动画效果融为一体，给学生 营造一个立体、动态的教学氛围。刺激学生感官、 激发学生学习的兴趣，也更容易让学生理解接收的 信息，大大提高教学的

8、实效性。（3）加快新时代 师资队伍建设。师资力量是互联网+背景下课程教 学方案的直接实施者，因此在新时代下，要不断提 高教师适应信息化发展新要求的能力，加强队伍建 设，不断提升运用计算机、云计算、大数据等互联 网技术服务教学的水平，更好地推动教学模式的变 革和创新。基于互联网的课程创新教学模式措施：通过 与技术公司合作，开发“流体力学与热传学”课程 的互联网+综合课程学习平台，积极试点在线教育 和线下课堂双轨并行，构建学练评一体化的创新教 学模式。（1）整合教学内容。通过综合课程学 习平台对课程进行结构化改革，构建理论知识、课 程热点难点、实践应用一体化的教学体系，其中理 论知识占教学内容的5

9、0%，课程热点难点解析占教 学内容的30%，实践应用占教学内容的20%。针 对相关知识缺失的问题，例如该课程涉及的物理、 高等数学、力学等基础知识，课前可以利用微信、 QQ等平台提前发布给学生，也可以提示学生进入 综合学习平台理论知识对应的模块进行提前复习和 补充所欠缺的知识点。通过线上线下双规的多样化 教学模式，实现教学内容的重构。（2）构建情境 教学。本课程知识点、理解难度大，是一门非常难 学难教的学科，所以在讲授课程内容时，要创设生 产、生活流体力学与热传学事项的问题情境、活动 情境，与学生形成良好的互动，从而抓住他们的注 意力，大大增加学习的兴趣。通过大量的实例充实 知识，巩固学习成果

10、，通过看得见、摸得着的微型 视频，还原真实情景，带给学生不一样的体验。平 台还可以通过开发相关视频、动画，将工程实际中 的典型事例和日常生活中的案例呈现给学生，这样 会让他们觉得事例就在身边，对教学内容接受起来 更容易。（3）任务驱动式学习。传统的课堂或单 一的面授教学，课堂上主要以老师讲授、学生听 课、课后提交作业的方式，整个课程的学习基本上 以传授知识为唯一目的，却忽视了能力和应用技能 的培养。通过综合平台设置学习任务单及打卡活 动，其中任务单包含了学习目标、建议、具体要求 及需要完成的学习任务、学习问题的反馈等多方面 的内容，让学生带着问题听课，在听课中真正解决 疑惑。（4）构建共享课堂

11、。通过与国内外知名教 育网站合作，引进知名学者授课视频，形成共享数 据。利用互联网+综合平台丰富的现代教学资源， 没有时间和空间的限制，随时随地方便学生、教师 通过电脑、手机等移动设备来学习。加强科学合理 的交互设计、实现师生交互、生生交互、人机交 互，让学生积极主动地投入学习中，主动在交互共 享中获得理论学习成果，提高学习的效率和质量。（5）综合体验教学。平台通过知识讲解+同步案 例+同步练习教学模式，提供分模块的内容学习， 不同的案例解析加深理解，以及同步练习巩固知 识，比教材资源更加直观、更有吸引力，而且案例 和练习相结合，可以作为实训的手段，使学生在课 程的学习训练中认识工程应用，掌握

12、计算过程和转 换规律。（6）构建学练一体化。课堂的教学是以 解决问题、应用实际为首要任务的，实践教学体验 是课程理论向实践转化的重要环节。通过模拟不同 生活、生产案例，对知识、技能的掌握进行测试与 实训，构建学联一体化，强调理论知识与实践应用 的可持续发展。（7）强化过程评价。课程最终考 核成绩由课堂、练习、互动、考试、社会实践教学 成果综合进行评价，坚持以学生评价为主，人机互 评、师生互评、生生互评的机制，坚决摒弃以往单 一仅靠考试成绩来作为最终标准，强调评价主体多 元化，考核结果科学化，凸显过程评价，淡化结果 评价。基于互联网的课程创新教学模式转变：（1） 由单一课程向课程生态系统的转变。

13、利用教学综合 平台，由一门课程过渡到该课程及相关课程的生态 系统的学习。有了生态的概念，学生可以克服以往 片面的单一的进行流体力学与传热学的学习，忽略 了学科与相关学科之间的联系、师生交互的问题， 以及改变以往主要以教材为主的传统教学观念， 使得整个课堂学习变得更立体、更动态，充分体现 现代教育理念。（2）由封闭的课堂教学向开放的 综合课堂转变。过去长此以往教学都是围绕着教师 转，在互联网+时代，教育信息化会冲击传统的教 学模式，转变教师观念，教师从高高在上的领导者 变成了学生身边的引导者，新时期，教学创新呼吁 教师应贯彻以生为本、技术为我所用的理念，强调 师生互动，更大的发挥教育教学的作用。

14、（3）由 单向知识传授向交互式共享知识转变。互联网+时 代下，高校应转变理念，更新人才培养理念，树立 新的教学观。要求建立以学生为中心，创新管理机 制，利用学思结合培养新时代应用型人才。基于互联网的课程创新教学模式优化：（1） 对学生来说，创新教学模式最大的便利就是可以随 时随地进行学习，不受时间和空间的限制，而且很 多课程都有回放和回播的功能，学生遇到不懂的地 方可以反复观看，从而便于对难点和重点进行深刻 的理解。尤其针对大多数同反映的流体力学与热传 学课程学习难度大，计算公式烦琐，换算过程复杂 的问题，线上线下双规学习综合平台则可以通过 情景教学、共享知识、理实一体化的途径。（2） 对教师

15、来说，创新教学模式适应新时代互联网+高 素质教师队伍转型的要求，不仅倒逼了教师不断提 高教学能力，而且提升运用信息技术的水平。在教 学过程中，教师可以通过线上线下双规教学平台灵 活安排教学方案、适时进行教学管理，便利高效。（3）对于教学管理部分来说，创新教学模式可以 丰富教育资源，提供多元教学手段和方式，而且平 台应用可以使得每一个环节都可溯，便于信息时代 下教育均衡化、教育公平的落实。基于互联网的课程创新教学模式挑战：（1） 信息化手段被滥用。计算机、云计算、大数据等信 息技术、多媒体技术只是教学的辅助手段，不应当 喧宾夺主。课程的创新着力点还是教学的内容及实 践的创新。因此我们既要采用先进

16、的现代化教育技 术手段，又要充分发挥教师的主体作用及学生的主 观能动性，三者要实现良好的平衡。（2）课堂形 式化、技术化。目前创新教学模式综合平台知识内 容、情境素材、实践教案齐全，课程学习过程中 师生交互、生生交互、人机交互设计合理，主要是 为了激发学生的情感、反应和学习动机，让学生能 自主主动学习，但是实践过程中，难免会出现形式 化打卡、流程化互动的问题。我们要充分警惕，避 免有的教师在教学的每个环节都运用信息化资源， 唯信息化资源不用的现象；避免信息化运用泛滥成 灾的现象。（3）知识缺乏逻辑联系。信息技术的 使用可以便捷高效，但如果只是将大量教学信息进 行堆积，致使学生出现头晕眼花，而且

17、滥用的信息 化手段，使得知识点之间缺乏逻辑关系，会严重 影响教学的效率和耽误学生对知识的掌握。（4）“假”活动课堂。线上线下双规教学可以全方面提 供学习渠道，但实践中，要警惕有的教师片面强调 线上课堂的活力，过度让学生欣赏视频、动画等网 络资源，更多地进行分组研讨、汇报，这样做实际 上并没有达到预期效果，可能还会导致线上课堂虚 假打卡，学生敷衍交流合作，教学效果不甚理想。（5）学生提高适应力。与传统的课堂听课相比，新 的双线综合学习模式，学习内容更加紧凑、学习节 奏也会更加紧张，这无疑对学生的要求越来越高， 挑战也越来越大。在融合线上网络技术的新模式 下，课程教学共享的数据、视频资料更多，知识模 块更齐全，体系更全面，教师对学生的监管能力也 更强，这也要求学生必须学会高效学习，而且必须 投入更多的时间和精力。4结语信息时代，互联网正以改变一切的力量掀起前 所未有的深刻变革，传统高等教育同样面临着机遇 与挑战。伴随着信息技术的发展，互联网+不断催 生各类新颖的教育理念和教学方式，在新形势下， 高等学院确应转变理念，大力推动信息技术在教育 教学过程中的全面应用，积极试点在线教育