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[關鍵詞]出勤率 教學質量 管理 課堂教學
[中圖分類號] G648.9;R-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)01-0178-03
近年來,隨著我國經濟的快速發展和國際地位的提升,來華留學生人數迅猛增長。新疆地處我國的西北,與中亞、南亞國家毗鄰,在文化和宗教上與之相近,因此新疆成為這些地區高中生來華留學的首選地。我校國際教育學院醫學學歷留學生教育,從2001年開始整班次招收醫學本科學歷生,生源主要來自巴基斯坦、印度、阿聯酋、沙特阿拉伯等30多個國家[1],留學在校生400多名,已形成年招收約150名留學生的規模。近年來,學院為了進一步提高教學質量加強教學管理,以點名的方法對各班出勤情況進行了長達兩個月的調查,借以了解出勤具體現狀,發現存在問題,從而商討出解決問題的對策,更好地辦好留學生教育。
一、背景
我校留學生的主要生源國之一是巴基斯坦。巴基斯坦地處南亞次大陸的西北部,是我國的友好鄰邦,國土面積近80萬平方公里,人口超過一億,是一個多民族的國家,97%以上的居民信奉巴基斯坦的國教―伊斯蘭教。[2]巴基斯坦的國語為烏爾都語,而官方語言則是英語。[3]因此,這些巴籍來華留學生均熟練掌握英語。[2]本校留學生在國內均接受過高中階段教育,具有一定的生物學知識基礎。巴基斯坦是一個發展中國家,百業待興,特別是醫療衛生事業。該國為了迅速提升國民的身體素質,派出大量的學生來到中國學習醫術。然而,在文化傳統及意識形態上,留學生與我國的學生相比,存在諸多其獨有的特征:具有強烈的愛國主義精神、集體榮譽感,面對教師和同學有禮貌、態度好,上課思想較活躍、敢于討論,課下自學能力強[4];但是,留學生也有自律性差、時間觀念淡薄,遲到、早退或逃課等缺點[5],對這些學生簡單的批評教育效果不理想。因此,通過留學生上課出勤率的調查,了解實際情況,采取有力措施,對于保證留學生教學質量尤為重要。
二、方法與結果
在每年的3月至5月間的兩個月內,不定時去臨床醫學專業四個年級查點出勤人數,同時了解教師授課狀況,保證每日至少三次對上課人數進行統計,并用SAS9.3軟件針對同一年級不同科目的出勤率和不同班級同一科目出勤率進行卡方分析,P
表一 2007級不同學科全班學生的出勤率 (n=114)
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χ2=13.0256,P=0.0231
對同一學科不同班級的出勤率分析發現。對于神經病學專業,2007級A、B兩個班級的出勤率存在差異(P
表二 2007年級不同班級同一學科出勤率
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表三 2009年級不同班級同一學科出勤率
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三、淺析存在的問題及對策
(一)存在的問題
1.課堂教學問題
我國作為非英語母語國家,英語水平不高,運用全程英語授課對于我國的部分授課教師無疑是一項嚴峻的考驗和挑戰。在每次的打考勤過程中,明顯地發現個別課程認真聽講的學生寥寥無幾,該現象充分說明老師的課程對學生缺乏吸引力,暴露了師資問題。課下經過與學生充分交流發現:在課堂上,特別是教師的專業知識不是問題,關鍵是語言障礙,學生聽不懂。如何提高教學的語言能力,適應教學的需要,是各位教師亟待解決的問題。而在授課的內容上,部分教師只是念課件,交流互動少,學生沒有興趣去聽課;在教學課程設計上,個別教師責任心不強,備課不充分,讀課件都不流利。這些問題都助長學生逃課,出勤率隨年級的上升而降低。
教師多借助于多媒體教學,或多或少存在照本宣科,教師對課件的依賴性太大,主要是因為英語聽說能力不足,部分教師還不具備英語授課帶教的能力,對于年紀較大的教師而言更是如此。盡管他們具有豐富的教學經驗和專業知識,但面對留學生,還不能用英文把知識點講得如學生所期望的那般透徹。這種學生對語言的高要求與老師在語言上的弱勢形成一組矛盾,嚴重制約著我們留學生課堂教學質量。
2.學生自身的問題
我校的留學生來自不同的國家,各個國家的文化背景、社會制度、意識形態等諸多方面存在顯在差異。他們有自己的特點,就上課出勤狀況暴露出的問題是:不少學生缺乏長期目標,自律性差,生活散漫,時間觀念差,不遵守紀律。他們常常借天氣不好,身體不舒服,辦簽證,參加漢語橋活動或中國漢語水平考試等原因不按時上課;更有甚者,在課堂上接電話被教師趕出教室。這些現象表明留學生課堂紀律較為渙散,急需思想教育。
3.管理方面問題
(1)作為留學生教育的招生、組織、實施管理者―國際教育學院,其坐班制度執行不到位,學生有學習、考試、簽證、生活等方面的問題來尋求幫助時,往往不能一次完成,這直接導致學生對學院管理的抱怨,對我們缺乏信心。
(2)學院作為學生和老師的橋梁,對各科老師的專業水平及授課能力需要更多的了解。
(3)考風差。通過監考過程中觀察,90%以上的考生存在嚴重的作弊動機,存在別人都作弊,自己不作弊分數低了不公平的心理,這直接導致上進的學生也受到負面風氣的影響。考生旁窺、交頭接耳、請求上衛生間、抄紙條等違規現象時有發生。由此可見,嚴抓考風,是形成良好學風的必要條件。
(二)解決出勤問題的對策
1.加強英語授課水平,加強臨床教師的培訓工作[6]
教師“獨舞”的課,形同一灘死水,即使把學生硬拖到課堂,也難以實現理想的教學效果。換言之,學生的上課出勤率能夠從側面反映教師的教學水平。我們說一堂精彩的課程,即使沒有點名,沒有期末考試等需求,也能將學生吸引到課堂上來。所以,我們認為我們工作的重中之重是用學生能明白的語言、方式、方法,達到教與學的互動,提高課堂效果。那么如何適應學生的需求,提高教師英語授課的能力呢?
首先,課前教師要充分備課、備學生,教學方法應靈活多變,盡可能把教學內容設計得生動有趣;其次,留學生授課教師尤其是臨床授課教師必須有在英語國家學習、交流、進修經歷,學校可設立青年教師出國學習深造、進修基金,在國家西部大開發的潮流下,努力為教師提供出國進修的機會,以提高在職教師對留學生的語言教學能力和水平[7];或者,聘請外國專家、教授來校講學授課,與國內教師交流合作等,為留學生教學工作營造國際化氛圍[8];當然還有請外籍教師對參加留學生教育的教師進行口語培訓等辦法。[9]
2.提升管理學生的辦法。
(1)使用指紋考勤機與各個任課教師參與點名雙管齊下。在各班教室設立指紋考勤機,定時簽到、簽退。對于個別喜歡中間開溜的學生,可以請各任課老師提高注意,并記錄在案。到學期末將指紋考勤記錄與學科老師的考勤匯總,并將此考勤結果記入學科最后成績,占30%的最終成績比值或一定比值。這樣可以提高相對出勤人數。
(2)積極思考用各種行之有效的辦法來管理學生。首先,針對學生作弊的不良現象,我們積極開動腦筋,動用社會力量教化學生。因為我校留學生多為穆斯林,我們可以通過與本地宗教管理部門友好磋商,達成一些共識,充分利用這一意識形態陣地,協同各指定留學生禮拜的宗教單位和場所,在例行的宗教活動中,配合學校的道德品質教育,有針對性地引導學生遵守校紀校規,勤奮學習,誠實守信。[10]再次,靈活做好班主任管理工作。各班主任可以采取靈活有效方式方法,通過管理班長,實現管理學生。班主任可以在班里選出在學生群體中認可度高、有威信、樂于助人的班長,并將班長培養成為班主任的得力助手、同學有困難時的好朋友,充分發揮出班長的帶頭作用,畢竟,與每一個學生朝夕相處的是班長,從而形成學生自管自制的模式。此外,班主任保證每個月與家長互通,做到讓老師了解父母眼中的孩子,讓父母了解老師眼中的學生,實現家長、學校共同管理學生。管理學生的方法可以靈活多樣,只要能做到“藥到病除”或提前預防的目的即可。
3.健全學院職工坐班制度、學生考勤制度以及考試制度。
制度一般指要求大家共同遵守的辦事規程或行動準則。人們依靠制度來管理自己的行為。學院職工要嚴格遵守坐班制度,學生有了問題需要老師協助時,容易找到老師。嚴格執行學生考勤制度,學生有事要請假,寫請假條。制定出更清晰、更具有執行力的考試制度,對于考試中作弊行為嚴肅處理,形成優良的考風。[11]
四、結束語
綜上所述,出勤與教學質量、學生的思想認識、學院管理息息相關,并且據國內已經有的關于出勤與考試成績方面的調研結果:學習的主動性與刻苦程度直接決定著學習成績,考勤分數高的學生考試成績一般也比較高[12],上課的次數直接影響著本人的最終成績,出勤則恰恰是反映一個學生認真與否、勤奮與否的直接參照。為了提高留學生教學質量,我們必須要一手抓教師的授課能力,把學生吸引到課堂上來;一手抓學生管理,使學生樂于學習。
(數據統計分析由新疆醫科大學附屬中醫醫院醫學統計咨詢室孫奇老師協助,在此表示感謝。)
[ 注 釋 ]
[1] 艾來提?米吉提,張艷,魯華.中巴高等醫學教育對比淺析[J].科技信息,2012.
[2] 崔曉飛.巴基斯坦學生漢語習得初期的難點分析[J].現代語文(語言研究版),2008(6).
[3] 滿在江,謝妍,艾佳.巴基斯坦的語言與民族關系探析[J].徐州師范大學學報(哲學社會科學版),2011(3).
[4] 陳懿,唐標,嚴暄暄,等.對巴基斯坦留學生英語教學的粗淺體會[J].湖南中醫藥大學學報,2010(2).
[5] 張月娟,龍玲,劉銳.巴基斯坦醫學留學生跨文化適應研究[J].中華醫學教育探索雜志,2012(9).
[6] 眭建,孫英琨,周英華.從醫學教育標準探討以教師為中心的醫學課程改革[J].中國醫藥科學,2013(1).
[7] 王劍軍,陳肖鳴,胡臻,等.醫學留學生教學管理工作的實踐與思考[J].西北醫學教育,2010(6).
[8] 崔艷華.積極推進醫學來華留學生教育改革 培養國家化高質量醫學人才[J].學園,2013.
[9] 沙吉達阿不都熱衣木,克麗別娜吐爾遜.醫學院校留學生教學管理的幾點思考[J].醫學信息,2012(2).
[10] 肖寧,劉鑫,陳麗,等.巴基斯坦醫學教育體制初探[J].醫學與社會,2011(4).
【關鍵詞】理工科;來華留學生;招生
在當前經濟全球化的形勢下,國際化教育不斷地深入發展,我國的高等教育發展,尤其是來華留學生教育,也面臨著諸多的機遇和挑戰。國家對來華留學生教育高度重視,不斷地推動了高校的教育改革,極大地提高了高校的國際化辦學水平。但不容忽視的是,我國在來華留學生的教育理念、招生渠道等方面問題較嚴重,與發達國家的留學生數量和水平還存在較大的差距。因此,現階段如何有效的開展來華留學生招生工作成為了一個亟待解決的難題。
一、國際化戰略中理工科院校招生來華留學生的意義
國際化教育就是在全球的國際教育貿易市場中,在國際間對教育資源進行配置,加速教育要素的流動,各國教育互相交流、包容、競爭、共同促進世界的繁榮與發展,適應國際化的經濟文化交流與合作的新形勢。留學生教育在高等教育國際化中占有重要的一席之地,由此可見,留學生招生工作的重要性。
1、來華留學生招生工作是留學生教育的源頭和根本
眾所周知,任何一所高校的生源質量都直接制約著高校的教育發展,來華留學生的生源質量同樣影響著國際化教育的發展,如果沒有招生工作,沒有優質的生源,那么留學生教育就成了無源之水,無本之木。
2、來華留學生招生工作可擴大高校的知名度
招生工作一般情況下是通過網絡推廣、去其他國家進行實地招生宣傳、參加國際教育會展、設立境外招生機構和聘請境外招生中介等措施,有利地宣傳了理工科院校的學科優勢,地理位置優勢、教育方針政策和管理制度優勢等,自然而然地擴大了理工科院校在國際上的知名度和影響力。
3、來華留學生招生工作促進了高校的學科建設
留學生招生工作通過對國際人才市場的時時跟蹤調查,總結了非常豐富且寶貴的信息,為理工科院校的優化課程設置等提供了很大的幫助,在當今以國際化市場為導向的大趨勢下,這些信息為理工科院校的學科建設指明了方向,極大地促進了理工科院校的學科建設和學科發展,提高了高校的綜合實力,更好地發展了高校的國際化教育。
4、來華留學生招生工作提高了高校管理水平
留學生的招生工作不斷地對高校的教學和學生管理等提出了新的要求,這無疑刺激著理工科院校要開拓進取,與時俱進,不斷地完善學校的各種規章制度,逐漸提高整體的管理水平,從而保障了來華留學生教育的可持續發展。
二、理工科院校招生來華留學生所面臨的幾個困難問題
1、高校認識不到位,觀念落后,相關的制度不完善
不少高校沒有認識到來華留學生市場正在不斷壯大,沒有洞悉來華留學的發展形式,忽視了國際化教育對提高高校國際知名度的重要作用,導致其在制定高校的發展規劃時,忽略了來華留學生的教育,有關來華留學生的相關制度和政策制定地不夠完善,缺乏專業的留學生招生團隊,嚴重影響了高校來華留學生的招生進程。
2、高校招生渠道單一,宣傳力度不夠
目前,我國高校留學生招生主要分為兩大類:一類是獎學金生;另一類是留學生服務機構招生。由于政府獎學金生受到國家政治、外交等多方面因素的影響,且招生數量較少,所以,通過留學服務機構了解高校信息,是留學生選擇留學高校的主要渠道。但是留學服務機構一般都是以盈利為目的的,在為來華留學生介紹高校信息的同時,會收取高額的費用,甚至優先推薦付費的高校,導致來華留學成本增加,給高校的招生帶來障礙。
3、高校留學生教育質量差,品牌性不強
教學質量是高校教育的“生命線”,留學生教育質量是留學生選擇院校的最重要的標準。而有些院校為了吸引更多的生源,打起了價格戰,忽視了教學質量。主要體現在兩點:第一,在學科、專業、課程設置上照搬國內大學模式,缺乏對國際市場需求的了解,實用性不強;第二,教學方式和培養模式采用傳統的應試教學,甚至直接讓來華留學生插班入學,跟國內的學生一樣進行中文授課;忽視了學生的主體性,導致留學生學習效率低下。
4、對外漢語教學師資力量薄弱,缺少專業的漢語教學機構
由于歷史遺留問題以及理工科院校的特點,大部分理工科院校沒有設立專門的對外漢語教學的機構,也沒有適度引進專業的對外漢語教師,且現有的對外漢語教學模式也不夠規范化,因此,與其他文科類院校或者綜合類院校相比,大部分理工科院校教學條件不允許其招收漢語語言類專業的來華留學生,而招收短期語言進修生的教學條件和師資也不甚理想。
三、工科院校加強留學生招生策略創新的幾個措施
1、進一步提高高校認識,更新觀念
留學生招生工作關系到一所高校的國際知名度及辦學水平的高低,所以高校領導要積極轉變對于來華留學生招生的認識,更新觀念,將留學生招生和國內招生放到同等重要的位置。完善留學生招生及管理的相關政策和制度,在校內組建專門的留學生招生團隊并給予資金上的支持,以保障高校留學生招生工作的順利開展。
2、拓寬高校招生渠道,加大招生宣傳力度
拓寬高校招生渠道,加大招生宣傳力度,是順利開展來華留學生招生工作的重要渠道。首先,高校可以設置英文網頁,介紹高校自身的專科設置及課程優勢,在網站上展示留學生的學習和生活狀態,并同步在國內外知名招生網站上推出,以增加高校的知名度;其次,通過與培訓或者旅游相結合的方式,比如夏令營、冬令營以及由商務部主辦,各高校承辦的各類援外培訓項目等,吸引國外留學生和培訓的學員們,以此為切入口,把他們作為對外宣傳的一個橋梁,向其介紹中國的中醫、針灸、太極、功夫等特色學科,引起國外學生的興趣;最后,引入多元化投資機制、多渠道籌措資金,保證留學生招生和教育經費的投入。
3、提升高校教學質量,實施品牌化戰略
部分高校在地理位置、環境、師資力量等硬件方面確實無法與大城市的高校相抗衡,但我們要善于發現自身的優勢,取長補短,不斷地提高自身的教學質量,努力打造自己的品牌。教學質量的高低關系到我國的國際聲譽及來華留學生教育的可持續發展。所以,高校要在了解國際市場需求的基礎上進行專業、課程設置,并引入國際性課程;改革原有的教學方式,大力推進雙語教學,縮短來華留學生的學習周期。
4、提高為留學生服務的水平
首先身為留學生管理的工作人員要深度認清自己的角色,充分解決角色轉換問題,始終樹立服務意識,變“管理”為“服務”,為留學生提供生活學習娛樂等各方面的服務。讓留學生在異國他鄉也能深深地感受我們對他們如親人般的愛護,只有這樣,留學生才能覺得溫暖,覺得物超所值,甚至自覺地為學校做廣告,實現口碑宣傳。
總之,發展留學生教育事業是提高我校在國際社會知名度的重要手段之一,所以某些地方高校必須要善于取長補短,積極汲取其他院校的辦學經驗,解放思想,不斷優化,結合自己的特色優勢,不斷創新,積極探索招生新思路,確定有效的發展留學生教育事業的階段性規劃,使得留學生教育事業真正走上康莊大道。
參考文獻:
[1] 王文利、許偉麗.工科院校留學生招生策略初探[J].科技信息,2009(10): 696, 698.
[2] 馮丹.來華留學生招生工作中存在的問題及對策[J].企業改革與管理,2014(3):60.
[3] 杜瑾、穆瑞鋒.優化留學生招生管理模式探索招生新思路[J].華章,2014(1):125.
作者簡介:
由于攪拌槽內的流場的流動具有復雜性,目前對攪拌槽等混合設備的設計和經驗成分也采用理論計算的方式,在化工領域中,化工工業規模的反應器存在不均勻性等特點,不均勻性隨規模擴大而加重,因此,對攪拌槽內部流場進行研究是非常有必要的。雖然許多化學家對化工領域中的攪拌機槽內的流場進行了分析研究,如Harvey等人采用二維模擬計算攪拌槽內流場的流體,但隨著技術的不斷改革與發展,計算流體力學的引進,改變了以二維模擬的計算方式,計算流體力學的方法不僅可以節約化工研究成本,采用實驗手段不能獲得的數據,計算流體力學方法也可以獲得。Sun等人利用計算流體力學中的湍流模型計算了攪拌槽內的氣液兩相流動,并且對其進行了三維模擬,通過實驗研究表明,計算流體力學的數值模擬能有效的計算攪拌器上部的氣體部分,但是,CFD數值模擬也存在一定的缺陷,不能有效模擬攪拌器底部區域。計算流體力學CFD與多普勒激光測速儀LDV有效結合,可以對攪拌裝置能更深入的研究,其主要原因是多普勒激光測速儀測量的數據可以準確驗證計算流體力學CFD計算的結果,同時多普勒激光測速儀測定特定點的速度也可以作為計算流體力學計算的參考條件。
2.CFD在化學工程換熱器中的應用分析
換熱器是化學工程中使用最多的設備,通過計算流體力學的計算方式,不僅可以精確、詳細的測量換熱設備內流場的流動,也可以預測換熱器的性能,經濟可靠的換熱器對化工工業具有重要作用。對于化工中的管殼式換熱設備,其內部的幾何形狀設備結構復雜,利用計算流體力學模擬管殼式換熱設備的殼側流場,進而充分了解管殼式換熱設備的殼側在瞬間變化中的溫度場、速度場,CFD的應用有利于分析研究換熱器的基本原理和結構構造。
3.CFD在化學反應工程中的應用研究
Measurement in Fluid
Mechanics
2005, 354pp.
HardcoverUSD85.00
ISBN 978-0-521-81518-5
S.塔沃拉里斯 著
本書全面闡述流體力學中的各種測量方法,既有經典的方法,又有最新的技術,內容包括流量、壓力、速度、溫度和壁的切應力等參數的測量,以及流動可視化。書中涉及大量有關系統響應、測量的不確定性、信號分析、光學、流體力學儀器和實驗室實踐等基本素材,還有豐富的插圖,大量的參考文獻和100多個練習,是流體力學研究的有用工具。
全書分為兩部分含15章。第一部分一般概念,含第1~7章。第1章流動的性質和基本原理,論述流體力學的基本原理;第2章測量系統,介紹各種測量系統中所用的定義和概念;第3章測量的不確定性,討論測量的不確定性的定義和估計的方法;第4章信號調節、識別和分析,敘述信號調節、識別和統計處理所需的儀器操作和程序方面的基礎知識;第5章光學實驗的基礎,介紹光學測量所需的概念和基本知識;第6章流體力學的設備,匯集流體力學測量設備的基本元素,供讀者在設計時選擇參考;第7章走近完美的試驗,討論進行完美的試驗所需的一些因素。第二部分測量技術,含第8~15章。第8章流動壓力的測量,介紹在流體動力學試驗室測量壓力所用的相關設備;第9章流量的測量,闡述測量流量所用的一般儀器和技術;第10章流動的可視化技術,簡單介紹流動顯示技術的通用方法;第11章局部流動速度的測量,討論流動速度測量的幾種方法;第12章溫度的測量,闡述一般的溫度計和在流體力學研究中使用的其他測量溫度方法;第13章成分的測量,敘述混合流體中識別成分和相對比例的方法;第14章壁切應力的測量,簡述流體流動時,與流體接觸的表面上流體的切向力;第15章展望,指出實驗流體力學發展的方向。
本書自成一體,通俗易懂,可作為流體力學測量相關領域的大學生和研究生的教科書,也可供流體力學測量技術的工程師和科學家參考和閱讀。
吳永禮,研究員
(中國科學院力學研究所)
[論文摘要]結合學習主體所處的時代環境變化和流體力學知識體系的學科跨度大以及對數學基礎知識要求很高的特點,分析了流體力學教學中存在的問題和難點,提出大量采用實驗模型和實例教學以加強流體流動現象的觀察理解對提高流體力學教學效果的必要性和重要性。
前言
流體無固定形狀,即使受到的剪切力再小,只要持續存在,其變形便會隨時間持續增大,不像固體那樣,一定的受力只能產生一定的變形。流體力學的基本理論非常嚴密,描述流體流動現象的數學方程非常復雜,高度非線性[1],因此學生對流體力學敬而遠之的現象比較嚴重。此外由于因特網及電子計算機的普及,各種虛擬現象泛濫,在這樣的環境下成長的學生接觸和感受實際發生的各種流體流動現象的機會大大減少,對自然現象的觀察和理解能力很弱。很多學生在接受流體力學教育之前所受的應試教育的影響下[2],學習只是為了在短時間內對給出的試題做出接近正解的答案獲得高分,這種教育具有多大的意義,近年來許多學者從教育學的角度提出了疑問[2]。只有直面實際的流體流動現象,抓住問題的本質,才能誕生真正的學問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學教學中存在的難點和問題,指出了重視流體流動現象的觀察和理解對提高流體力學的教學效果的必要性和重要性。
一、流體力學教學面臨的問題
(一)新形勢下學生所處的社會環境變化
學生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時間和機會大大超過了自己親自動手制作道具及模型的體感玩耍時間,通過體感玩耍接觸和觀察自然現象的機會大大減少。
因特網的普及使得在短時間內獲得大量的信息或實時獲得信息成為可能,近年來出現學生過度依賴因特網的傾向,疏遠了紙質圖書及相關文獻這些知識比較系統邏輯性也有保證的傳統信息載體。但因特網上除了正確的信息外,還有很多不準確甚至錯誤的信息,即使是正確的信息,各信息段之間也缺乏系統性,因此學生僅通過因特網難以建立系統的知識體系的。
手機在學生中的普及也使得學生們在實際問題時,不是自己獨立分析問題,找出問題發生的原因,而是直接利用手機詢問他人求得答案,這樣很難培養獨立制定計劃,對可能事態進行預測,獨立進行解決問題的能力。這恰恰是對一個未來走向社會成為一個優秀的技術人員的必經的磨礪之道。
(二)流體力學教學面臨的問題
流體流動的力學模型及其運動的物理意義難以理解[3]。流體粘性產生的模型與牛頓粘性定律之間的對應關系就是最好的一個例證。大多數學生雖然能夠使用牛頓粘性定律進行計算,但對運動的流體為何會產生粘性卻不能正確的理解。的確,對于涉及到流體力學的某些技術或產品設計,只要懂得一定的計算即可,但是對于開發和設計全新的產品,如不能準確把握所涉及到的相關流體流動的物理本質,有時會產生完全錯誤的設計結果。
流體的運動狀態繁多,流體力學融合領域廣,要求學生掌握更多的學科預備知識,尤其對數學知識的要求更高,使部分學生覺得流體力學是難以接近的一門課。同一流動現象常常可以從多個角度進行解釋,容易使學生產生混亂。比如對翼型的流體力學工作原理,可以從流體流動的動量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個方面進行解釋,解釋方法之多反而會使學生產生混亂,但每一種解釋方法都是正確的,解釋的都是一個本質,只有完全理解各種解釋方法所依據的理論,才可以解除認識上的混亂,將學到的知識條理化、系統化。
描述流體流動的數學方程高度非線性化,數學上求解比較困難。描述流體流動的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數學解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數學功底,但近年來學生的數學和力學基礎存在下降的趨勢。
學生在進入大學前所接受的應試教育的影響很大,以考試成績自評學習效果的認識根深蒂固[4]。實際的流體流動現象往往沒有單純的標準答案,有時甚至存在多個解,重要的是抓住流動現象的物理本質,系統的理解流體力學的基本原理。
二、教學方法對應
解決上述問題的根本方法,筆者認為只有從流體力學教學上,直面涉及流體的各種現象,使學生準確的把握物理本質。為此在流體力學課堂上,廣泛采用流體模型教學和實例教學,增加學生觀察理解各種流動現象的機會,喚起他們對本門課的興趣的同時,讓他們形成為探究流動現象背后的物理本質進行思考的習慣,這對解決流體力學教學所面臨的問題至關重要。
使用電吹風斜向上吹一個讓學生事先準備好的氣球模型,沒經驗的學生會意外的發現氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現象可從風從氣球上部通過時,由于氣球表面的影響風的流向會產生變化,也就是流線產生彎曲,根據風的動量變化必然產生使得氣球浮起的升力得到解釋,還可以從物體繞流邊界層效應得到解釋。從這一簡單的模型教學,還可以解釋飛機的機翼通過改變空氣的流向進而獲得升力的流體力學上的工作原理。
在一個裝滿水的塑料瓶內分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球,然后放在一個可移動桌面上,使桌面等直線加速運動,可發現鋼球運動較慢留在瓶底,而泡沫球運動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現象引導學生:泡沫球運動得較快是因為等加速運動瓶內流體的靜壓在運動方向上遞減形成壓力梯度,小球的前進方向的壓力大于等加速運動產生的慣性力,因此小球相對于塑料瓶向前運動;而作用于鋼球的前進方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同,但慣性力大于前進方向的靜壓力,因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學比一般教科書上關于流體等加速直線運動流體的靜壓分布的例題更容易使學生抓住問題本質,且能培養學生獨立思考之習慣,使學生體會到透過流體流動現象來正確觀察和理解把握流體力學基本規律的樂趣。
經常使用立式洗衣機的人都知道,洗完衣服后,衣兜總要被翻過來,假如原來兜里裝有硬幣等硬物,也會被掏出來[5]。把這個實例在課堂上講出后,學生們甚有興趣,追問其中的奧秘,當教師根據伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學家、數學家、力學家及醫學家于一身的瑞士的大科學家的基本情況后,學生們頓時對這位科學家充滿了崇敬之情,通過大量這種實驗模型及實例教學,學生們對學習流體力學這門課更有了興趣和信心,教學效果的提高自不待言。
三、結語
本文詳盡的分析了計算機、因特網、手機等現代化通訊工具普及后對學生產生的影響,由于流體力學課程知識體系的特點,這種影響產生的負面問題很多,尤其是教授成長在應試教育體制下走入大學的學生,更需要轉換認識,改變教學觀念,在課堂教學中廣泛植入實驗模型教學和實例教學,讓學生直面實際存在的各種流體流動現象,通過實際的流體流動現象的觀察和理解,達到生動及形象的把握這些流動現象背后的流體力學的基本定理,有效提升教學效果的同時,通過簡單實驗模型的制作還可提高學生的動手能力,這對學生走向社會成為一個具有創造性思維能力、獨立思考的優秀技術人員也是一個必不可少的雛形磨礪。
[參考文獻]
[1]黃衛星.工程流體力學[m].北京:化學工業出版社,2008.
[2]李丹,楊斯瑞.應試教育與創造性人才的培養[j].繼續教育研究,2009,25(2):180-185
[3]向文英,程光均.流體力學教學與實驗創新[j].重慶大學學報(社會科學版),2003,18(4):21-26.