流體力學(xué)多媒體教學(xué)探討

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對于流體力學(xué)教學(xué)來說，采用多媒體教學(xué)作為傳統(tǒng)教學(xué)的補充，能夠改善教學(xué)效果，提高教學(xué)效率，運用多媒體能夠?qū)⒂谜Z言很難描述的圖像、知識等用動畫、視頻演示出來，但是需要注意多媒體素材必須精良，根據(jù)教學(xué)實際情況靈活運用，將傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)有機地結(jié)合起來。

一、采用多媒體教學(xué)的意義

大部分工科專業(yè)基礎(chǔ)科目之一就是流體力學(xué)，例如土木工程、機械工程和水利工程等，流體力學(xué)不僅需要專業(yè)的理論知識，還需要技能實踐，因此流體力學(xué)是一門兼具實踐性和理論性的課程。由于我國教育體制的變化，我國高等院校流體力學(xué)課時數(shù)減少，但是需要教授的內(nèi)容沒有變化，要在有限的時間內(nèi)向?qū)W生完整介紹流體力學(xué)的理論知識和其在其他領(lǐng)域的具體應(yīng)用，就要突出重難點，解決教學(xué)中存在的諸多問題。如果采用傳統(tǒng)理論傳授式的教學(xué)方法，雖然能夠保證每位學(xué)生接收知識，但是顯然難以提高效率。在計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，多媒體教學(xué)被越來越多的高校采用，多媒體教學(xué)不受地點和時間限制，多媒體素材多種多樣，包含圖像、聲音和視頻等，能夠更加方便地向?qū)W生傳授信息和知識。傳統(tǒng)教學(xué)方式易于學(xué)生接受，但是流體力學(xué)包含了很多推導(dǎo)公式和理論分析，其中一部分內(nèi)容較適用于傳統(tǒng)教學(xué)方式，對于一些抽象的、難以用語言描述的理論知識，則很難采用這種方法傳授，再加上教學(xué)方式比較枯燥，學(xué)生在短時間內(nèi)接收的信息量較少。因此，除了傳統(tǒng)教學(xué)方法，我們還可以恰當(dāng)?shù)夭捎镁W(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教學(xué)等其他教學(xué)方法，將傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。

二、多媒體教學(xué)的優(yōu)缺點

多媒體技術(shù)是近年來應(yīng)用非常廣泛的一項技術(shù)，綜合了視頻動畫、文本、音樂、圖像等多種媒體素材，經(jīng)過計算機控制和處理，展現(xiàn)給學(xué)生。多媒體教學(xué)既能夠提供豐富的教學(xué)內(nèi)容，又具有良好的交互性，能為學(xué)生提供多樣的、友好的交互方式；多媒體教學(xué)不受空間和時間限制，一些物理現(xiàn)象很難讓學(xué)生們看到，而利用多媒體技術(shù)則可以解決這個問題；多媒體教學(xué)能夠為學(xué)生提供直觀、清晰的學(xué)習(xí)材料，讓學(xué)生能夠直觀地看到事物的變化和運動發(fā)展。多媒體技術(shù)具有信息量大、生動具體、形象直接的優(yōu)點，便于學(xué)生理解晦澀難懂的知識。在流體力學(xué)中，諸如空化、流線、邊界層等知識，用語言和二維圖像很難解釋清楚，如果將圖像、動畫和視頻結(jié)合起來，就能讓學(xué)生更加深刻地理解知識，加深記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)發(fā)散思維。通過多種多樣的多媒體素材，給予學(xué)生感官刺激，幫助學(xué)生集中注意力，提高教學(xué)效率。

三、多媒體在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）課堂教學(xué)

學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性是決定教學(xué)效果的重要因素，在流體力學(xué)中，有很多用語言難以描述的物理圖像，例如紊流、渦流、拉格朗日法描述、歐拉法的描述等，如果采用多媒體教學(xué)手段，能夠讓知識更加清晰直觀，讓學(xué)生對于物理概念有更加深入的理解，學(xué)習(xí)效率提高。使用PPT課件，將諸如射流流場、水頭線、莫迪圖、靜壓強分布圖等包含信息量較大并且難以通過板書講解的知識納入到課件中，這樣學(xué)生能夠更加容易地理解重難點，學(xué)習(xí)興趣大大提高，教學(xué)質(zhì)量得到了極大改善。對于教師來說，應(yīng)該選擇日常生活中和流體力學(xué)緊密相關(guān)的現(xiàn)象，作為多媒體教學(xué)素材，例如以貝克漢姆的弧線球作為例子，講解氣體的流體黏性知識，通過分析足球表面壓強進一步講解到馬格努斯效應(yīng)的知識。

（二）實驗教學(xué)

流體力學(xué)是一門和實驗聯(lián)系非常緊密的學(xué)科，因此實驗教學(xué)必須貫穿于理論教學(xué)中。流體力學(xué)實驗可以分為演示型實驗、驗證型實驗兩種，目前的實驗教學(xué)主要是教師演示，學(xué)生跟著做，實驗室實驗設(shè)備數(shù)量有限，不能保證每位學(xué)生都掌握實驗方法。實驗涉及到很多知識點，適當(dāng)?shù)卦黾友菔拘蛯嶒灒軌虮ＷC學(xué)生掌握實驗方法，發(fā)散學(xué)生思維，取得良好的教學(xué)效果，在實驗室演示設(shè)備不足的情況下，運用多媒體教學(xué)的方式，用Flash動畫、視頻等素材替代，雖然也有一些缺陷，但是也能保證學(xué)生掌握實驗技巧和方法，完成教學(xué)目標(biāo)。

（三）數(shù)值模擬

學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥乏味，主要是由于流體形狀不固定，學(xué)生對此缺少感性認識。如果采用多媒體教學(xué)，將流體運動用動畫的形式展現(xiàn)出來，可以讓學(xué)生看清流場細節(jié)，通過直觀的模擬提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、結(jié)束語

綜上，在流體力學(xué)這門課程的教學(xué)中，將傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)恰當(dāng)?shù)剡\用多媒體教學(xué)，改善教學(xué)效果。

作者：劉揚 于艷 張微 陶進 單位：吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院