多元化课堂教育模式综述
多元化课堂教育模式综述 笔者又把问题引申到三维，让学生写出其他两个方向上 的角变形公式。这样学生在学习过程中，在理解和接受理论 知识的基础上，学会了发现、解决和总结。除了在分析问题 时采用启发式教学外，也可以启发学生对所学的概念、理论、 公式进行对比，在加深理解的同时找出它们的内在联系和区 别。譬如，在推导伯努利积分方程时先让学生回忆流体静力 学基本方程。这样学生很快发现两者之间仅相差动能项。从 而明白在流体静力学中满足势能守恒，而在动力学中转换为 机械能守恒。通过对比分析，学生不但很容易地理解了伯努 利方程的物理意义，也对静力学基本方程加深了印象。对比分析法教学 笔者经常采用对比分析教学法，让学生通过思考与对比 增强所学知识的连贯性，提高学习效果。由于流体力学是力 学的分支，因此力学的定律也适用流体力学，但流体的特性 决定了流体力学在与固体力学有千丝万缕联系的同时，又有 它独有的一些特性。所以，笔者在授课时会让学生先回忆相 关的固体力学知识，再将固体力学定律引申到流体力学当中， 让学生轻松地理解和掌握流体力学中的概念和原理。例如在 讲授流体静平衡微分方程这一章节时，笔者就会问学生：在 理论力学中，如果物体处于平衡状态应满足什么样的条件？ 学生很自然地想到要所有的合外力为零。然后笔者又会引导 学生流体力学的研究对象为流体质点，而流体质点在空间上是很小的，需要对微元体建立平衡方程。换句话说就是微元 体要保持平衡，其所受的合外力也需要为零，由此就可得到 流体静平衡微分方程。这样静平衡微分方程的物理意义就很 直观地展现在学生面前。除了将流体力学和固体力学进行对 比分析外，笔者还会将流体力学中的一些概念通过列表的方 式进行对比，让学生了解这些概念的异同点。比如，笔者在 讲到流体运动学这一章节时讲解两种描述流体运动的方法， 就给出了表1。学生借助表格一目了然地看到了拉格朗日法 和欧拉法各自的特点。通过对比分析法不但有助于学生理解 和掌握流体力学知识，还能让学生将所学知识融会贯通，提 高分析问题、解决问题的能力。
多层次多视角分析问题 现代教育观念认为，高等教育应当融知识的传授和能力 的培养于一体。[4]为了适应个性化发展和高素质教育，培 养学生创新能力，在引导他们熟练掌握基本分析方法的同时， 还要教会学生多视角、多层次的分析问题和解决问题。为此， 笔者除了讲授基本方程、基本定理的推导，还会将问题进一 步深化、演绎，将枯燥乏味的理论知识点进行归纳整合，建 立学生的哲学思维观。例如，在学习静止流体对平面的总压 力这一节时要求学生能够计算总压力大小、方向和作用位置。
讲授首先从求解矩形水平面的总压力入手，再延伸到求解矩 形垂直面总压力，再到求解矩形斜平面总压力，最后求解任 意平面的总压力，如图3所示。这种层层剥茧的讲授让学生不知不觉中掌握了求解总压力的方法和技巧。逐层分析的方 法教会了学生如何将一个复杂问题分解，然后再借助已有的 知识进行求解，达到触类旁通的效果。同时，为了让学生更 加深入、全面地了解平面所受的静压力，讲授时又分别采用 了解析法和压力图法进行求解。通过这一章节的学习，学生 明白了解决许多工程问题可以从多个侧面、多个视角分析， 尽管采用的方法和理论不尽相同，但都可以获得正确的结果， 殊途同归，增强了创新意识。除了在教学过程中改变传统的 教学方法，构建多元化的课堂教学模式以外，为了提高教学 效果，运用多媒体技术为基础的立体化辅助教学手段也非常 重要。随着计算机技术的发展，工程实际图片、动画和视频 素材使各种教育信息的表达更加生动、直观和多样化，能很 好地刺激学生的感官，激发学生学习的兴趣，开阔学生的视 野，可以收到纯板书教学所无法达到的效果。因此，“流体 力学”教学过程中对于难以理解的概念，如势流与旋流、流 线与迹线的概念、流场的演示、流态的判别和波的传播、边 界层的形成等内容均利用计算机动画给学生进行演示，起到 了画龙点睛的作用。
结束语 多元化课堂教学模式是一个先进的教学理念。本文提出 的启发式教学、对比分析和多视角教学模式将原本抽象的概 念、复杂的理论推导直观地展现在学生面前，让学生在分析 比较与思考中学会将固体力学遵循的原理定律融会贯通到流体力学中，寻求概念之间、知识点之间和章节之间内在的 关联性，举一反三，把原本杂乱的概念形成清晰的知识体系。
这种多元化的教学模式在很大程度上提高了学生的学习兴 趣和学习积极性，培养了学生分析、解决工程实际问题的能 力，改善了教学效果。