《流體力學》課程導學式教學模式改革方案

1、流體力學課程“導學式”教學模式改革方案一、教學目的、要求通過該課程的學習，使學生掌握流體（水流）運動的一般規(guī)律和有關的基本概念、基本原理、基本方法和一定的試驗技能，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，為學習專業(yè)課程、從事專業(yè)技術工作或進行科學研究打下基礎。學生學完本課程后應達到下列基本要求1.具有一定的理論基礎。正確理解流體力學的基本概念。掌握連續(xù)性方程、能量方程、動量方程的應用。掌握水流運動的分析方法。認識量綱分析與實驗的關系。2.對工程中的一般流體問題具有分析和計算的能力。3.掌握一定的實驗技能與方法，具有測量運動參數(shù)、分析實驗數(shù)據(jù)和編寫實驗報告的能力。二、模式運行背景、開放教育學生特點分析 重

2、慶電大開放教育土木工程本科的學生主要為成人學生，而且絕大部分本身都從事本專業(yè)工作，很大一部分學生實踐經(jīng)驗非常豐富，只是理論知識欠缺。他們學習目標明確,有一定的理解力,具備了一定的自主學習能力。同時由于建筑行業(yè)工作的特殊性，學生常常散布在各工地上，一般工作起來常常沒有節(jié)假日，沒有休息，學生的工學矛盾非常突出。所以能進行自主學習,但對教師的依賴性較強.、課程特點分析 流體力學課程是一門理論性很強的課程，課程內(nèi)容理論公式多，又需要實際經(jīng)驗，所以學生在學習的過程中常感到較吃力。 但因其他力學的相關知識在?？齐A段已經(jīng)學習過，大多數(shù)的同學都有基本的知識和概念，很多概念、公式都處于有印象、有了解，但不系統(tǒng)、

3、不深入的情況。 可見學生能對流體力學課程自主學習,但需要教師精心引導。3、學習環(huán)境的特點分析 首先在硬件環(huán)境方面，重慶電大建成了聯(lián)結市校和試點分校的具有信息瀏覽、查詢、文件下載、在線交流、郵件服務、BBS討論、實時交互教學、視頻點播、網(wǎng)上圖書館等功能的城域網(wǎng)，并與國際互聯(lián)網(wǎng)相連。在不能利用計算機網(wǎng)絡的時候，也可通過完備的電話網(wǎng)絡與市校的責任教師及試點分校的課程輔導教師聯(lián)系。 其次在資源環(huán)境方面，流體力學課程的各種資源較完備。本課程現(xiàn)有教學文件：流體力學教學大綱，流體力學課程說明、課程實施方案。這些教學文件是本課程學生學習和教師輔導的依據(jù)和指導。 本課程現(xiàn)有教學媒體：印刷媒體、網(wǎng)絡媒體、音像媒體

4、。文字教材：采用高學平主編的開放教育試點流體力學教材。該教材充分體現(xiàn)以“學生學習為中心”的現(xiàn)代教育理念，加強“導學”、“助學”功能，深入淺出，循序漸進，適應開放教育試點學員自學的需要。錄像教材：由張效先主講的錄像教材，共計12講(小時)，錄像教材突出對水流現(xiàn)象的認識和重點難點的講解與分析，形象直觀，易于學員理解和掌握。CAI課件(光盤)：由李大鳴負責編程，重點是流體力學自我檢測練習。加強實踐性教學環(huán)節(jié)，并通過自我檢查，發(fā)現(xiàn)問題和不足，及時加強學習，不斷提高自學者分析和解決問題的能力。IP課程：由多位教師講解，共計20學時，強調(diào)流體力學課程內(nèi)容的系統(tǒng)性，并通過例題的講解，提高學生分析和解決問題的

5、能力。網(wǎng)絡媒體：包括視頻點播、課件、電子教案、重難點分析、自檢自測、常見問題解答，基本構件計算及學習交流等專題等。 可見重慶電大良好的硬件環(huán)境和豐富的各種教學資源,為學生自主學習提供了良好的條件。 基于以上的分析,可在流體力學課程中實行“導學式”教學模式 , 即以學生為主體,教師為主導。學習者在教師的幫助下,依靠現(xiàn)代教育技術和網(wǎng)絡技術,充分利用多種媒體教學資源,通過自主學習和小組協(xié)作學習獲得知識，并進一步通過教師的精講和梳理，得到鞏固。三、模式基本框架 流體力學課程采用的教學模式為導學式教學模式。導學式教學模式包括教師引導、學生個別化學習和小組協(xié)作學習、教師精講和學習評價四個部分。下圖為該教學

6、模式的基本框架。（一）教師引導所謂“教師引導”，是指教師以引導學生的自主學習和小組協(xié)作學習為目的，引導學生學習多種媒體教材，獲取學習資源和教學信息、進行學習方法指導、小組活動指導等。、自主學習引導。教師的引導是學生自主學習的前提，為了達到在教師的引導下，學生通過自主學習獲取知識的目的，對第一次面授輔導課的緒論教學應引起足夠的重視。 根據(jù)開放教育的特點，課程內(nèi)容的學習以學員自學為主，教師輔導教學工作必須結合學員的學習進度和情況組織安排。（1）輔導教師在學期開學前要安排編寫自己的教學輔導計劃，在集中面授和輔導答疑的時間，輔導教師要了解學員學習情況和存在的問題，督促學習滯后的學員加快學習進度，同時收

7、交和批改學員的平時作業(yè)。（2）輔導教師在面授期間應統(tǒng)計學習中存在的問題和疑難點，對于較集中的問題和疑難點應及時與主持主講教師聯(lián)系，以便利用VBI，集中發(fā)布輔導答疑信息。（3）輔導教師要利用面授時間，指導學員充分利用多種媒體教材，互相補充和強化對本課知識的學習和理解。通過以上教師的總體引導，學生從對自主學習不了解和對本課程知識感性、零散的認識到基本能結合本課程特點進行自主學習獲取知識。進一步在以后的面授輔導課中，教師遵從以上的基本方法，逐次對各章節(jié)的自主學習進行引導，幫助學習者學習。在面授輔導的基礎上，教師通過e-mail、BBS、網(wǎng)上答疑等方式實時和非實時地對學生自學中的困難進行幫助，通過e-

8、mail對平時作業(yè)中的重難點題目給予指導（建立學生郵箱，通過郵件交流4到5次），上隨時發(fā)布學習指導，網(wǎng)上答疑（每月2次，1到2次用科建系統(tǒng)）。為適應部分建筑工地較偏遠的實際，也應積極利用傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡和短信交流（公布教師辦公室電話號碼）對學生進行實時指導。 2面授輔導課的安排根據(jù)流體力學課程的內(nèi)容和進度，下面提出面授輔導時間安排建議。面授輔導時間要由各地輔導教師根據(jù)具體情況和現(xiàn)場工作安排和進行調(diào)整，但不能與本學期總體進度安排相沖突。面授輔導及實驗，建議安排五次，具體安排如下，1.學員自學完第4章流體動動力學基礎，安排面授輔導答疑一次，強化流靜力學基本公式和連續(xù)性方程、能量方程、動量方程的應用。

9、2.學生自學完第7章明渠恒定流動，安排面授一次，重點在水頭損失的計算、孔口、管嘴、管路流動、明渠均勻流計算和明渠水面線分析與計算。3.學員學完第10章，集中安排面授一次及集中進行實驗一次，重點堰流、閘孔出流、小橋過水的水力計算，以及滲流、量綱分析與相似原理等內(nèi)容。4.學員學完前10章安排進行流場演示實驗一次、實驗內(nèi)容是：能量方程實驗、雷諾實驗、沿程水頭損失實驗、堰流實驗等5個實驗。5.學習完全部課程內(nèi)容后，安排一次對全課程進行歸納總結和復習。必要時組織收看直播課堂的集中輔導和復習。（二）學生個別化學習和小組協(xié)作學習1學生個別化學習：自主學習是以學生為主體，旨在改變學生的被動地位，使學生獨立思考

10、，主動求知，通過自己的努力獲取知識和能力。學生的自動學習，關鍵是要轉(zhuǎn)變學生的學習觀念，使學生從知識的被動接受者變?yōu)橹R的主動構建者，從“要我學！轉(zhuǎn)化為“我想學”、“我要學”。在實施過程中，通過前一步的教師引導，是學生了解自主學習的方法和這一部分自主學習的目的和要求。在此基礎上，學生根據(jù)自身特點利用多種教學媒體進行自主學習。如部分學生偏好利用文字媒體進行學習，可在學習指導書的指導下按教師的要求看書，學習過程中視頻點播和課件可做為學習參考。部分同學可能比較喜歡網(wǎng)絡媒體，則可點播重慶電大的視頻點播及中央電大的課件進行學習。有些同學可能沒有條件利用網(wǎng)絡學習，則可利用重慶電大提供的音像媒體學習。對自主學

11、習中的難點，可以通過發(fā)e-mail、BBS、參與網(wǎng)上答疑等方式與責任教師和輔導教師溝通。小組協(xié)作學習是指學習者為達到共同的學習目標，在教師指導下組成小組開展學習，主要采取討論、交流、實踐等活動形式。根據(jù)建筑行業(yè)的特點，學生常分布在各工地上，有些施工地點較偏遠，部分學生甚至沒有利用網(wǎng)絡的條件。所以可以按學生的地域等組成小組，方便彼此的交流。小組協(xié)作學習的內(nèi)容可參見小組活動指導方案，也提倡各小組自發(fā)地積極開展其它形式的小組活動，如小組成員之間利用e-mail、進行網(wǎng)上小組活動和聯(lián)系，電話和短信聯(lián)系。通過小組協(xié)作學習，交互式地實現(xiàn)知識的建構，以及更好地培養(yǎng)協(xié)作精神等學習品質(zhì)。2、小組協(xié)作學習引導。小

12、組協(xié)作學習是學習者之間互相幫助、促進進行知識的構建過程，對小組學習的引導重點在于知識的延伸、技法的引導。（1）學員認真閱讀流體力學課程多種教學媒體使用說明，對流體力學課程的學習方式有全面的了解，合理安排自學的時間和進度，充分利用文字教材，錄像教材和IP課程、CAI課件的互補和強化作用，學好流體力學課程。（2）認真、獨立、按時完成作業(yè)，對疑難問題作好記錄，利用多種方式與輔導教師或主持主講教師聯(lián)系，以取得幫助和指導。（3）利用CAI課件在學習每章內(nèi)容后進行自我檢測，以判斷對考核知識的掌握情況，對不足之處加強學習和練習。（三）效果評價效果評價是對學生的知識、能力的綜合評價、是教學模式的一個重要組成部

13、分，是檢查學生對本課程掌握、理解程度的重要手段。效果評價的方式主要包括形成性評價和終結性評價二個階段。、形成性評價。 形成性評價是指通過學生平時作業(yè)、自檢自測、小組活動等對學習過程的測評。課程平時作業(yè)強調(diào)對學生學習過程的監(jiān)控，也是教學反饋的手段。根據(jù)教學進度和學生的實際情況，學生通過完成課程平時作業(yè)，加深對基本概念和公式的理解，同時也培養(yǎng)了學生應用知識的能力和解決問題的能力。教師通過對作業(yè)的認真批改，并定期或不定期地進行檢查，隨時掌握學生學習的基本情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行處理。自檢自測是學生通過自檢自測題對掌握知識的程度進行了解和評價的過程，并將學習中遇到的難點問題，在教師的指導下予以解決。小

14、組學習的效果評價見前小組學習指導方案。、終結性評價終結性評價是對學習活動的總體評價。作為教學過程中一直起主要作用的評價方式，終結性評價在遠程開放教育中同樣起著不可低估的作用。通過終結性評價可以檢查學生對基本概念等的掌握程度和考核學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力。四、模式運行設計課程性質(zhì)必 修課程總學時72集中輔導總學時36媒體資源文字教材、光盤、電大在線有關資源、電子教案單 元學習形式學習內(nèi)容、形式、方式和方法備 注第一單元（第一二章）集中輔導（5學時）內(nèi)容1、 主要介紹流體力學課程的性質(zhì)、內(nèi)容、教學媒體介紹、重點介紹學習方法。(結合緒論內(nèi)容)2、總結性講解流體力學第一、二章的內(nèi)容，要

15、求學生重點理解掌握的：（1）力的單位、易流動性、粘滯性、牛頓內(nèi)摩擦定律、質(zhì)量力、表面力、連續(xù)介質(zhì)概念；（2）靜壓強及其特性，點壓強的計算，靜壓強分布圖，壓力體圖，作用于平面的液體總壓力（圖解法），作用于曲面的液體總壓力。（3）跡線與流線，質(zhì)點加速度，連續(xù)性方程，無旋流與有旋流，流函數(shù)與速度勢 3、第3、4章自學引導課型面授課 電子教案方式學科體系及學習方法介紹、重難點分析、自學引導方法啟發(fā)式教學、精講、講練結合式自 學(4學時)內(nèi)容復習第12章的內(nèi)容，按照教師的引導學習34章的內(nèi)容小組學習（2學時）內(nèi)容在教師的引導下進行小組學習，內(nèi)容可參見前小組學習引導案例第一次第二單元（第三四章）自學（6學

16、時）內(nèi)容自學第34章的內(nèi)容，按照教師的引導預習56章的內(nèi)容完成第一次平時作業(yè)集中輔導（6學時）內(nèi)容1、主要講解流體力學第三、四章內(nèi)容，要求學生重點理解掌握的：能量方程及其應用，動量方程及其應用；2、56章的學習要求、重點和學習方法課型面授課 電子教案 方式單元內(nèi)容概述、重難點分析、典型例題分析、學法指導方法講練 啟發(fā)式教學、精講第三單元（第五六章）自學（5學時）內(nèi)容按照教師的引導學習56章的內(nèi)容，完成第二次平時作業(yè)小組學習（2學時）內(nèi)容在教師的引導下進行小組學習。集中輔導（8學時）內(nèi)容1、復習前次課的部分內(nèi)容2、主要講解流體力學第5章內(nèi)容，要求學生重點理解掌握的：雷諾數(shù)，尼古拉茲實驗，紊流的阻

17、力系數(shù)，沿程損失，局部損失。3、主要講解流體力學第6章的內(nèi)容，要求學生重點理解掌握的：恒定流孔口出流、管嘴出流，短管、長管水力計算4、預習78章的學習要求、重點和學習方法課型面授課 電子教案 方式單元內(nèi)容概述、重難點分析、作業(yè)講評、學法指導方法精講 啟發(fā)式教學 第四單元（七八章）自學（5學時）內(nèi)容復習第78章的內(nèi)容，按照教師的引導學習910章的內(nèi)容。完成第三次平時作業(yè)。集中輔導（5學時）內(nèi)容1、復習前次課的部分內(nèi)容2、主要講解流體力學第7章的內(nèi)容，要求學生重點理解掌握的：無壓恒定均勻流特征、斷面單位能量、臨界水深、急流、緩流、臨界流的概念及判別標準、明渠恒定非均勻漸變流的基本微分方程、水面曲線定性分析。3、主要講解流體力學第8章的內(nèi)容，要求學生重點理解掌握的：小橋孔徑的水力計算、寬頂堰水流特征及水力計算原則，影響過流能力系數(shù)的選擇。4、預習910章的學習要求、重點和學習方法5、講解第2次平時作業(yè)。課型面授課 電子教案 方式單元內(nèi)容梳理、重難點分析、答疑解難、作業(yè)講評、學法指導方法精講 啟發(fā)式教學小組學習（2學時）內(nèi)容在教師的引導下進行小組學習。第五單元（九十章）集中輔導（8學時）內(nèi)容1、復習前次課的部分內(nèi)容2、主要講解流體力學第九章內(nèi)容，要求學生重點理解掌握的：達西定律、恒