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泵与风机课程教学方法改革与学风建设

发布时间:2018-07-30
泵与风机课程教学探析摘要
  
  Abstract:“Pumps and Fans” is one of the professional core courses for energy and power engineering professionals. It has the characteristics of strong theoretical, structural abstraction, closely connected with the knowledge of fluid mechanics, and short class hours, etc. There is a lot of knowledge and it's hard to understand. This article aims at the course characteristics and the problems in the teaching process. It integrates the study style construction into the professional teaching process. By improving the teaching mode and method of the course, we should clarify the students' learning objectives, enhance their interest in learning and improve their comprehensive quality.
  
  Keyword:pumps and fans; curriculum teaching; study style;
  
  一、概述
  
  泵与风机课程是普通高校能源与动力工程专业的一门必修课, 该课程的内容主要围绕离心式泵与风机展开, 包含泵与风机的基本方程式、相似三定律与汽蚀相似定律, 泵与风机的性能曲线、泵的汽蚀、调节和运行, 以及泵与风机的选型与节能等几个方面的知识点。学习该课程之后, 学生应该掌握上述主要知识点, 对泵与风机的基本结构有整体直观的认识, 并且具备将泵与风机应用于工程实际的能力。泵与风机课程存在理论知识内容多并且零散、结构内容抽象难以理解等特点, 且目前国内高校课堂教学学时一般设置为28~32学时, 相对于繁多的知识内容而言课程的课堂学时偏少, 这就造成了学生在学习过程中知识难以掌握的问题。此外, 受外界环境的影响, 当前学生的学习热情和自主学习能力逐渐下降, 整体的学习风气日渐变差。本文针对泵与风机的课程状况及教与学存在的问题, 提出结合课堂学风建设进行专业教学的观点, 通过改进课程的教学方法和考核模式, 激发学生的专业认知和自学能力, 从而更好地掌握该课程的重点知识, 提高学生的专业综合素养。

泵与风机课程
  
  二、泵与风机课程教学方法改革
  
  目前, 高校大学生被动学习的状况是普通存在的, 并且情况相对已经比较严重。具体表现在相当一部分的学生对课程知识的学习与掌握不够深入, 学习每门课程知识的主要目的是为了应付考试, 为了考试能得60分及格而学习, 忽略了对课程内容本身的掌握, 而在考试结束后很快就会忘掉所学知识。泵与风机课程的学习中存在着同样的问题, 而课程的性质与传统教学手段单一, 以及学生对学习目标的模糊定位等是造成此类问题的主要原因。在学习泵与风机课程的理论知识时, 会遇到许多新的专有名词, 加上时常会遇到流体力学、泵与风机结构等方面的知识问题, 如果学生有两三次课不听或听不懂, 知识难题会逐渐积累, 当问题积累多了无法解决时, 课堂听课时已经无法理解老师所讲的内容, 新讲的知识听不懂, 从而就失去了继续学习的动力。
  
  针对如何更好地将泵与风机课程的知识内容呈现, 让学生更有兴趣、更容易接受所学的知识内容, 实现专业素养的全面发展等问题, 笔者对该门课程的课堂教学与实验教学方法以及最终成绩考核等提出了一些新的改进措施。
  
  (一) 理论教学改革
  
  1.分解课堂教学内容的主要知识点, 将不同的知识点在课堂上按最佳方式呈现。“泵与风机”的课堂教学知识点主要包括基本理论、组成部件与整体结构、性能曲线、调节运行等几大模块。目前的课堂教学主要依靠多媒体进行展示与讲解, 但多媒体教室相对较暗的外部环境, 很容易造成学生的学习注意力下降。此外, 多媒体授课虽然方便播放图片与动画, 但在基本理论公式推导时缺乏思路的连续性和完整性。因此, 在课堂授课过程中, 要根据不同知识内容的特点, 采用多媒体、板书或多媒体+板书等不同的教学手段将知识内容呈现。比如对于基本理论中一些原理、公式, 可以采用板书推导讲解为主多媒体辅助的教学方法, 适当减缓讲课的速率, 便于学生课堂的当堂理解与掌握。同时在每次课结束前, 预留一定的时间让学生理解记忆, 并随机抽查几名学生, 查看在课堂上的知识掌握情况。对于泵与风机的组成部件和整体结构等内容, 可以通过多媒体给学生展示三维实物照片和视频动画进行讲解, 同时结合书本教材中的二维平面图, 让学生对该部分内容有直观的感性认识, 加深学生对内容的掌握。对于泵与风机的性能曲线以及调节与运行等内容, 除了利用多媒体展示不同型号泵与风机的性能曲线形状及参数, 还可以要求学生多动笔多计算, 进行手工绘制性能曲线, 也可当堂检测一到两个习题, 适当给学生一些压力。
  
  2.课堂授课过程中采用交叉提问的方式, 引导学生进入教与学的情境中。在每次课程结束后提出一到两个问题, 下次课时随机抽取学生回答问题, 并要求学生上讲台给其他同学讲解。例如, 泵与风机的速度三角形如何绘制?为什么转速升高更容易发生汽蚀?相似定律如何应用?等等问题。对于问题的回答情况, 综合到学生的平时成绩考核中。此外, 学生在上台讲解回答问题的时候, 由于不同学生对同一问题的理解程度、表达方式存在不同, 因此其他同学在聆听学习的过程中, 也能发现自己的不足之处。此外, 随着教学过程的进行, 在学习课程新知识的同时, 老师也可以适当重复提问以前预留的课后问题, 从而让学生温习巩固学过的知识, 做到温故而知新, 学习新知识的同时复习回顾以前的知识, 从而更好地掌握课程的知识。
  
  (二) 实验教学改革
  
  实验教学改革是泵与风机课程建设关键的一部分, 因为课程的理论知识都是相对固定的, 采用不同的改革教学方法只是尽可能让学生熟练透彻高效掌握专业理论知识;而在实验教学过程中, 存在着着多种可能性和不确定性。因此, 合理地优化实验教学内容, 提高实验效果, 也对老师提出了更高的要求。
  
  1.泵与风机课程的两个实验分别是离心泵的性能曲线测试实验, 以及离心风机的性能曲线测试实验。在实验过程中, 学生首先需要学习相关测试设备与仪器的使用, 以及泵与风机的性能曲线工作点的调节方法, 还要整理实验数据进行性能曲线的绘制, 并对绘制的性能曲线进行特性分析。在整个实验过程中, 学生将对所学的泵和风机知识进行多方面的温习与回顾。在实验时, 首先下达任务, 学生按照实验指导书的要求, 提前进行相关的知识准备和仪器设备准备工作, 同时需要预习了解实验的内容、方法和步骤。对于实验器材偏少, 部分学生因为实验时间不足无法亲手完成实验的情况, 采取多次开放实验室的方法, 尽量让学生有充足的时间亲自动手, 反复训练以熟练掌握实验内容与方法, 准确获得相关的实验数据。实验成绩的给出则是综合考虑学生的实验动手能力, 以及实验报告的书写情况。
  
  2.以科研促进实验教学。高等院校尤其是以工科为主的高校在培养适合社会需求的创新性人才时, 无论是在理论还是具体实验教学中, 科研都起着举足轻重的作用。科研工作是学校与外界进行沟通最快速有效的方法之一, 科研工作可以紧跟社会发展趋势, 通过科研把理论知识合理运用到实际生产中, 带动生产力的发展, 推进社会变革。科研经历同时也是锻炼学生的学习能力和独立思维能力的重要机会。目前课程的实验教学主要是泵与风机性能曲线测试, 内容相对固定, 且较为简单, 某些培养学生创新能力的实验在较短的时间内难以完成, 单独依靠实验室的专职教师是难以达到理想效果的。因此, 任课老师可以充分利用现有的科研项目, 把科研资源以及科研人员 (包括研究生和博士生) 合理地融入到实验教学中, 可以有效的帮助本科的同学们在短时间内完成一些培养创新能力的综合实验, 更深地理解专业知识, 提高动手实践能力。
  
  大学生创新创业训练计划项目是提高教育质量的重要手段。该项目的实施主要是培养当代大学生团队合作、组织协调、分析解决问题的综合能力。在泵与风机的课程教学中, 应鼓励学生积极参加创新创业训练计划项目。申报多少资金, 获得什么级别奖项, 这些都不是目的, 参与的过程最重要。这是一次难得的提升自己能力, 巩固专业知识的绝佳机会。激发了学生潜在的创新性思维。除此之外, 也可鼓励学生们积极参加各种其他类型的科技比赛。我国目前大力开展各种大学生科技竞技比赛, 这是课堂学习外知识有效的延伸。老师在强调理论教学的同时, 也应根据该课程所特有专业知识, 给同学们适当建议以选取合理比赛项目。学院也要尽力开放实验室, 让需要的学生免费使用实验器材, 充分利用现有的实验器材多做些更具综合创新性的实验, 而不仅限于课程要求中的简单性能曲线测实验。
  
  (三) 课程考核改革
  
  1.该课程原有的考核形式是闭卷考试, 总成绩包括平时成绩 (20%~30%) 与试卷成绩 (70%~80%) 两部分, 其中平时成绩一般包括出勤情况、课后作业与实验。有些同学虽然平时能够准时到教室上课, 但在课堂上可能是玩手机、看小说;而课后作业和实验报告则可能是抄袭其他同学, 这就造成了平时成绩无法真正体现学生的平时表现情况, 而且对于认真上课与实验的同学也不太公平, 但在实际教学过程中又难于判断作业与实验报告的原创性与抄袭情况。因此, 在平时成绩中增加10%的课堂表现, 采取前述的交叉提问的方式, 给学生的课堂表现打出成绩。
  
  2.课外时间翻译一篇近三年的外文文献并进行PPT讲解作为最终成绩的考核内容。
  
  许多“211”和“985”院校在工科教学时都开设了双语教学课程甚至全英文授课, 但是对于大多数普通高等院校, 只开设了较为简单的专业英语课程, 而且教学效果不甚理想。在泵与风机课程教学中, 要求学生们课外翻译一篇英文文献并进行PPT汇报。这对本科学生来说有一定难度, 但是好处颇多。 (1) 国内许多中文文献研究内容相对陈旧, 缺少创新性。而且许多专业内容只是简单呈现, 只提及结论, 既没有推导过程也没有深入解析。但在英文文献尤其是高水平论文中, 研究内容有延续性, 几篇文献可以互相参考对照, 内容更加详实细致, 而且都是该领域最新科研方向, 学生们能了解到目前泵与风机发展趋势, 紧跟最新科研动态, 这也能加强对基础知识的理解。 (2) 在该课程刚开始时, 就把阅读文献的任务告知同学, 让他们有足够的时间理解消化。在整个学习过程中, 除了能加强对课本基础知识的理解, 也能锻炼学生英语阅读能力, 高效获取所需知识。同时也能培养学生搜集信息, 提取信息, 应用信息的综合能力, 这对他们将来做毕业设计提升论文书写广度与深度大有裨益。 (3) 最后的考核中加入了PPT演讲的成绩。作为该课程最终成绩考核方式之一, 学生们对文献的理解程度可以通过PPT间接表现出来。在PPT的书写与演讲的过程中, 不仅是对PPT制作能力的提升, 对学生表达能力也是非常好的锻炼。全班同学在演讲过程中, 互相学习, 所有同学演讲完成后, 基本上也覆盖了泵与风机目前涉及到的最新前沿知识。因此, 这一方法能够积极有效的促进该课程的建设。
  
  三、课堂学风的建设
  
  (一) 学风建设的必要性
  
  学风建设是文明校园建设的重要内容, 也是培养新世纪优秀人才、高等学校健康发展的重要保障。就目前大学所处的社会大环境而言, 校园风气实际上是社会风气的一部分, 也是一个学校人文精神的外在体现。随着经济与科技的高速发展, 高等学校培养教育的要求与目标, 与某些社会现实存在着或多或少的反差, 社会浮躁的风气与功利思想会对大学生的思想产生一定的影响。近年来, 抄袭作弊, 不学无术, 知识无用, 急功近利等不良风气日渐出现, 上大学混文凭想法的学生不在少数。新形势下高校的学风教育工作正面临着新的挑战, 搞好学风建设工作变得尤为紧要。课堂是学生在大学期间待的时间最长, 接受知识最多的地方。因此, 将学风建设结合到课堂教学过程中, 将知识学习与思想认识统一, 培养新形势下综合性的高素质大学生, 是必要且非常有意义的一项工作。因此, 学校整体的学风建设离不开课堂学风的建设。课堂学风的优良不仅会影响老师的教学质量, 也直接关系到整个学校的人才培养质量和人文精神建设。
  
  大学生课堂学习具有整体性、连续性的特点, 每门课程都有自己独有的特点、性质, 并且研究内容和研究方向也都不尽相同。课堂学习不是个体学生的独自学习, 而是多个学习个体共处一室, 在老师的集中组织下进行有序的学习活动。因此, 高校老师和学生之间, 学生和学生之间是一种相互学习相互依靠的合作关系。每个学习个体都要积极参与教与学的情境之中, 默契合作, 互相帮助, 才能形成良好的课堂学风。在这个过程中, 老师起着引导与黏合的作用, 要全面尽量地关注每一位学生的发展。当培养出这种友好的学习氛围下, 才能做到学习过程的最优化。因此, 大学生课堂学习需要良好的课堂学风来保证。
  
  (二) 课堂学风建设的措施
  
  1.课堂严格管理, 将学风建设与课堂专业教学相结合, 是课堂学风建设的首要措施。作为泵与风机课程的专业课任课老师, 首先要保证自己具有正确的人生观、世界观和价值观, 在给学生讲授专业知识的同时, 也要传授正确、积极向上的三观。对于部分不认真学习的同学, 任课老师要从本质上给学生解惑, 让学生明白课堂学习的重要性, 既要学习课本上的新知识, 更重要的是培养接受新知识的能力。要加强学生对所学专业的认知, 明确所学专业的现状和发展趋势, 确立现在的学习目的和将来发展的目标, 珍惜当下大学期间的美好时光, 努力学习努力成才, 做到专业知识与能力素养的全面综合发展。
  
  2.以优秀的教学风格与严谨的治学态度引导课堂学风的建设与发展, 积极发挥任课教师对课堂学风的引领与带动作用。任课教师的性格品质与治学态度, 以及在课堂上的言谈举止, 很自然地会在授课过程中潜移默化地影响到所有的授课学生。因此, 在课堂教学的进程中, 如果出现学生注意力不集中、开小差玩手机等情况时, 任课教师应该采取如点名提问等方法, 努力引导学生回到课堂;对于小声说话等违反课堂秩序的同学, 也要敢于当面提出批评并要求其改正。同时, 任课教师自身一定要强化纪律观念, 遵守各项纪律, 上课不迟到不早退, 公平对待所有的学生, 养成严谨务实的治学态度, 从而对良好学风的形成起到推动作用。
  
  3.建立泵与风机课程专业知识相关的兴趣小组, 从而调动学生的学习兴趣。老师可以将所有同学分为多个兴趣小组, 每个兴趣小组拟定一个专业课程知识相关的专题方向, 定期召开小组会议, 讨论所研究专题的进展情况。各小组之间采取定期互相交流学习的方式, 合适的专题可以出去参加各类科技创新比赛, 从而提高班级整体的积极性与创新活力, 促使班级内部良好学风的良性发展。
  
  通过以上几点课堂学风建设的措施, 能够很好地促进大学生课堂学习积极互动, 以及师生之间互相交流, 从而促使师生的共同进步。因此, 营造一个良好的课堂学风, 为学生学习创造优质的的外部环境, 同时也能间接营造良好的教风、考风, 从而提高教学质量, 促进学生的成长与成才。
  
  四、结束语
  
  本文进行了泵与风机课程教学与课堂学风一体化建设的探讨, 分别从课程的理论教学、实验教学以及课程考核, 以及结合科技创新等几个方面进行了分析。此外, 结合课堂学风建设, 论述了专业教学与课堂学风建设的相互关系, 课堂学风对专业学习的重要性。本文在课程教学与课堂学风建设中的一些方法和见解, 对提升学生的学习认知和课堂习惯, 更加牢固地掌握课程知识, 培养学生的综合专业素养, 具有重要的促进作用。
  
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