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摘 要:本文主要结合《船舶流体力学》本科课程,考虑到顺口溜的特点,将部分知识点总结成顺口溜应用到教学中,以提高学生学习兴趣和教学效果。实践证明,将顺口溜形式应用于课程教学,不仅能提高教学效果,也能活跃课堂气氛,调动学生学习积极性。
关键词:顺口溜 船舶流体力学 教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(a)-0066-02
众所周知,顺口溜是一种来源于生活的语言现象。它的突出优点就是简单易懂,押韵,便于记忆。将顺口溜应用到教学中来,既可以活跃课堂气氛,又能增加学生的学习兴趣,强化教学效果,非常适合学生的特点,可谓一举多得。
1 顺口溜特点
《现代汉语词典》中给出“顺口溜”的解释为:民间流行的一种口头韵文,句子长短不齐,纯用口语,念起来很顺口。顺口溜多为易于记忆,便于上口,朗朗上口,且一般诙谐幽默,生动且形象。
1.1 源于生活,诙谐幽默
顺口溜多出自于民间,没有严格的作者和出处,没有生疏晦涩的词语和句子,非常方便记忆。且通常都是容易理解的,不需要深厚的文字功底或者豐富的专业知识。利用谐音编成有趣的顺口溜来记住圆周率的小数点后若干数字就是一个很常见的例子。
我们知道π是一个无限不循环小数,那么如何记忆小数点后面那些毫无规律可言的一大串数字呢?
可以先设想从前有一个喜好喝酒的人,在山寺狂饮,结果喝醉死在山沟里的场景,相应的顺口溜:山顶一寺一壶酒(3.14159),爱了(26),我三壶把酒吃(535897),酒杀尔(932)!杀巴死(384),乐而乐(626)。死山山罢了(43383),儿弃沟(279)。”接着,设想“死者”的父亲知道儿“死”后的心情:“吾痛儿(502),白白死已就凄矣(8841971),留给山沟沟(69399)。”然后设想“死者”父亲到山沟里找儿子的情景……
如此,巧用谐音,使得原本毫无规律可言的一大串数字牢牢记于心中。
1.2 朗朗上口,便于记忆
在顺口溜的选词上,多数押韵,便于记忆,朗朗上口。例如,学习汉语拼音26个字母时候,就有“j(ji)、q(qi)、x(xi),小淘气,见到ü(鱼)眼就挖去”这样的顺口溜,既使得拼音字母活泼可爱,富有声气,又朗朗上口,让人过目不让。再比如,学习地理知识时,对于1984年国务院批准的首批对外开放的14个沿海城市(大连、秦皇岛、天津、烟台、青岛、连云港、南通、上海、宁波、温州、福州、广州、湛江、北海)的记忆可以使用这样的顺口溜:大秦天、烟青连、南上北宁、温福广湛。还有广为流传的二十四节气歌“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒”都是非常容易读、非常容易记忆的。可谓记忆一次,便可终生不忘。
2 《船舶流体力学》教学中顺口溜的应用
由于顺口溜简单易懂,幽默风趣,很多教学工作者已经开始逐渐在教学中使用到顺口溜。但是,在本科课程特别是工科课程的教学中,顺口溜的使用并不多见,《船舶流体力学》课程中的使用更可谓少之又少。
《船舶流体力学》课程是船舶与海洋工程专业本科生的一门专业基础课。它以力学、物理学、高等数学等知识作为基础,整个课程内容比较抽象,难于理解,学生普遍反映知识点掌握较困难。常规教学效果一般,往往学生兴趣也不大。如果在教学中,教师能够花些时间动脑筋,把原本枯燥晦涩的知识总结成顺口溜应用到课堂上,把原本静止的知识赋予生命,则整个课堂都会变得有有声有色,学生学起来更主动,更有兴趣,更乐于接受。本人在教学过程中,对顺口溜的应用方面进行了一些探索。
2.1 关于概念、原理方面的顺口溜探索
《船舶流体力学》课程中,有些概念、原理简单易懂,与生活联系很密切,有些则非常专业,理解起来不容易,记忆就更加困难。下面举两个例子。
(1)液体内部的压强。
“液体内部压强”这一部分的知识点比较简单,学生在以往课程的学习中都有接触过,这里采用顺口溜的形式,目的不在于强化知识点的掌握,更多的是想通过这样一种形式,使课程有一个好的开端,增加学生对这门课程的学习兴趣。教学中采用了如下顺口溜:
液内处处有压强,管你对底或壁上,深度相同压强同。
密度深度有影响,它们两个要乘上,最后还有一个g。
此处应用顺口溜,使得学生眼前一亮,原来流体力学课也可以这么学!
(2)斯托克斯定理。
斯托克斯定理的内容为:沿任意封闭周线C的速度环量等于通过以该曲线为边界的曲面的旋涡强度J的两倍。如果采用直接记忆的方法,学生非常容易把定语部分弄混淆,阐述得不明不白。其实这句话的主干很简单:速度环量是旋涡强度的两倍。但是是什么样的速度环量?什么样的旋涡强度呢?几经摸索,教学中采用了如下的顺口溜(如图1)。
斯托有一帽,边沿闭合C,得到环量,帽上通涡强。就这一环量,等于俩涡强。
这样虽不能达到百分百记忆斯托克斯定理内容的目的,但是能使学生把定理和帽子联系起来,使原本冰冷冷的文字有点气息,相应的,理解和记忆也就没那么困难了。
(3)相似准数。
相似理论是指导模型试验的理论基础。两种流动现象要满足相似条件,必须使对应的相似准数相等。最常用的相似准数有雷诺数、弗劳德数、欧拉数、斯托罗哈尔数和马赫数。因为课程中不考虑流体的压缩性,所以马赫数不做要求。对于另外四个相似准数,它们的定义和物理意义,也是比较容易记忆不清、相互混淆的知识点。因为相似理论这一部分本身就非常抽象,加上学时有限内容较多,掌握其这几个相似准数更是难上加难。教学中可以考虑使用这样的方式讲解:惯性比粘性,雷诺数驾到,考虑粘性想到它;要说弗劳德,惯性比质量,兴波问题别少它;斯特罗哈尔,变位比惯性,周期相似全靠它;还有欧拉数,压力比惯性,压力有关就找它。 相似理论是教学中的一个难点,采用这样的方式来记忆,学生对知识的掌握更牢固。
2.2 关于实验方法、物理量计算公式方面的顺口溜探索
(1)水面船舶阻力实验方法。
这一部分每轮教学中学生都会反映不好掌握,步骤太多。归根结底,是学生们没有理解知识点。事实上,水面船舶阻力实验中,要明确总阻力等于摩擦阻力、形状阻力、兴波阻力三部分之和,即。而实际的做法是,在选择一个合适的形状因子k之后,把形状阻力并入摩擦阻力,进而总阻力变成(1+k)的摩擦阻力、兴波阻力两部分之和,即。
明确实验原理之后,如何掌握具体步骤呢?教学中采用了这样的顺口溜方法来讲解:
一看缩尺比做模型,几何相似满足;
二看弗劳德定速度,测定模型总阻;
三看模型相当平板,计算它的摩阻;
还要选择形状因子,计算它的兴阻;
四看兴波阻力系数,计算实船兴阻;
五看实船相当平板,计算它的摩阻;
根据同一形状因子,算出实船总阻。
(2)升力和环量之间的关系。
绕圆柱体的有环量流动,可以在绕圆柱体无环量流动的基础上,在原点加放一个环量为的平面点涡(环量顺时针方向)。最终可以得到有环量绕流时,圆柱体受到的升力与所加放的环量之间的关系为:。即升力的大小和环量成正比,还与来流密度及来流速度成正比。而要确定升力的方向,则只要把来流速度矢量逆环量方向旋转90°就可以。
这是个看起来很简单的关系式,但是学生掌握得并不理想。在教学中尝试将该关系式总结为顺口溜,学生反映良好。具体顺口溜为:确定升力大小,一看来流密度;二看来流速度;三看环量多少,这仨都是正比例。要说升力方向,看速度和环量,速度逆着环量,转90°方向。
2.3 关于计算求解实际工程问题方面的顺口溜探索
处理流体问题时,很多方法是与处理固体问题相同的。但由于流体本身流动性的特性,理解起来并不容易,应用也就变得困难。对于一些较为典型的求解过程和方法,总结出相应的顺口溜,学生掌握起来更加容易。比如应用伯努利方程求解流体问题,在理想流体力学中是很重要的一部分内容。应用它可以求解小孔出流问题、文德利管问题、皮托管问题等等。无论求解哪一种问题,最终都是求解速度(流量)。其求解步骤均可总结如下:一选零势面,二选一流线,流线定两点。明确z(势能)、U(速度)、p(压力),代入伯努利,还要看形势。静力学公式,连续性公式,三者一联立,求解速度易。将步骤总结为上述顺口溜,一方面使学生在求解过程中不会漏掉步骤,使求解过程既条理清晰又步骤完整;另一方面也增加了他们的学习热情,寓教于乐。
3 结语
顺口溜在《船舶流体力学》课程,乃至整个工科类课程的教学中的应用,还不是很普遍。而顺口溜的得出需要一个过程,需要在不断的教与学的过程中慢慢总结,慢慢改进,不断创新与探索。如能将知识点更多的以順口溜的形式呈现在课堂上,展现给学生,相信整个课堂的教学效果必将得到很大的提升,达到事半功倍的目的。
参考文献
[1] 高月琴.顺口溜在高等数学教学中的应用浅谈[J].太原师范学院学报:社会科学版,2010(4):169-170.
[2] 赵元明.“顺口溜”教学法在CAD教学中的应用[J].黑河教育,2011(10):41.
[3] 王家楣,张志宏,马乾初.流体力学(修订版)[M].大连:大连海事大学出版社,2009.
关键词:顺口溜 船舶流体力学 教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(a)-0066-02
众所周知,顺口溜是一种来源于生活的语言现象。它的突出优点就是简单易懂,押韵,便于记忆。将顺口溜应用到教学中来,既可以活跃课堂气氛,又能增加学生的学习兴趣,强化教学效果,非常适合学生的特点,可谓一举多得。
1 顺口溜特点
《现代汉语词典》中给出“顺口溜”的解释为:民间流行的一种口头韵文,句子长短不齐,纯用口语,念起来很顺口。顺口溜多为易于记忆,便于上口,朗朗上口,且一般诙谐幽默,生动且形象。
1.1 源于生活,诙谐幽默
顺口溜多出自于民间,没有严格的作者和出处,没有生疏晦涩的词语和句子,非常方便记忆。且通常都是容易理解的,不需要深厚的文字功底或者豐富的专业知识。利用谐音编成有趣的顺口溜来记住圆周率的小数点后若干数字就是一个很常见的例子。
我们知道π是一个无限不循环小数,那么如何记忆小数点后面那些毫无规律可言的一大串数字呢?
可以先设想从前有一个喜好喝酒的人,在山寺狂饮,结果喝醉死在山沟里的场景,相应的顺口溜:山顶一寺一壶酒(3.14159),爱了(26),我三壶把酒吃(535897),酒杀尔(932)!杀巴死(384),乐而乐(626)。死山山罢了(43383),儿弃沟(279)。”接着,设想“死者”的父亲知道儿“死”后的心情:“吾痛儿(502),白白死已就凄矣(8841971),留给山沟沟(69399)。”然后设想“死者”父亲到山沟里找儿子的情景……
如此,巧用谐音,使得原本毫无规律可言的一大串数字牢牢记于心中。
1.2 朗朗上口,便于记忆
在顺口溜的选词上,多数押韵,便于记忆,朗朗上口。例如,学习汉语拼音26个字母时候,就有“j(ji)、q(qi)、x(xi),小淘气,见到ü(鱼)眼就挖去”这样的顺口溜,既使得拼音字母活泼可爱,富有声气,又朗朗上口,让人过目不让。再比如,学习地理知识时,对于1984年国务院批准的首批对外开放的14个沿海城市(大连、秦皇岛、天津、烟台、青岛、连云港、南通、上海、宁波、温州、福州、广州、湛江、北海)的记忆可以使用这样的顺口溜:大秦天、烟青连、南上北宁、温福广湛。还有广为流传的二十四节气歌“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒”都是非常容易读、非常容易记忆的。可谓记忆一次,便可终生不忘。
2 《船舶流体力学》教学中顺口溜的应用
由于顺口溜简单易懂,幽默风趣,很多教学工作者已经开始逐渐在教学中使用到顺口溜。但是,在本科课程特别是工科课程的教学中,顺口溜的使用并不多见,《船舶流体力学》课程中的使用更可谓少之又少。
《船舶流体力学》课程是船舶与海洋工程专业本科生的一门专业基础课。它以力学、物理学、高等数学等知识作为基础,整个课程内容比较抽象,难于理解,学生普遍反映知识点掌握较困难。常规教学效果一般,往往学生兴趣也不大。如果在教学中,教师能够花些时间动脑筋,把原本枯燥晦涩的知识总结成顺口溜应用到课堂上,把原本静止的知识赋予生命,则整个课堂都会变得有有声有色,学生学起来更主动,更有兴趣,更乐于接受。本人在教学过程中,对顺口溜的应用方面进行了一些探索。
2.1 关于概念、原理方面的顺口溜探索
《船舶流体力学》课程中,有些概念、原理简单易懂,与生活联系很密切,有些则非常专业,理解起来不容易,记忆就更加困难。下面举两个例子。
(1)液体内部的压强。
“液体内部压强”这一部分的知识点比较简单,学生在以往课程的学习中都有接触过,这里采用顺口溜的形式,目的不在于强化知识点的掌握,更多的是想通过这样一种形式,使课程有一个好的开端,增加学生对这门课程的学习兴趣。教学中采用了如下顺口溜:
液内处处有压强,管你对底或壁上,深度相同压强同。
密度深度有影响,它们两个要乘上,最后还有一个g。
此处应用顺口溜,使得学生眼前一亮,原来流体力学课也可以这么学!
(2)斯托克斯定理。
斯托克斯定理的内容为:沿任意封闭周线C的速度环量等于通过以该曲线为边界的曲面的旋涡强度J的两倍。如果采用直接记忆的方法,学生非常容易把定语部分弄混淆,阐述得不明不白。其实这句话的主干很简单:速度环量是旋涡强度的两倍。但是是什么样的速度环量?什么样的旋涡强度呢?几经摸索,教学中采用了如下的顺口溜(如图1)。
斯托有一帽,边沿闭合C,得到环量,帽上通涡强。就这一环量,等于俩涡强。
这样虽不能达到百分百记忆斯托克斯定理内容的目的,但是能使学生把定理和帽子联系起来,使原本冰冷冷的文字有点气息,相应的,理解和记忆也就没那么困难了。
(3)相似准数。
相似理论是指导模型试验的理论基础。两种流动现象要满足相似条件,必须使对应的相似准数相等。最常用的相似准数有雷诺数、弗劳德数、欧拉数、斯托罗哈尔数和马赫数。因为课程中不考虑流体的压缩性,所以马赫数不做要求。对于另外四个相似准数,它们的定义和物理意义,也是比较容易记忆不清、相互混淆的知识点。因为相似理论这一部分本身就非常抽象,加上学时有限内容较多,掌握其这几个相似准数更是难上加难。教学中可以考虑使用这样的方式讲解:惯性比粘性,雷诺数驾到,考虑粘性想到它;要说弗劳德,惯性比质量,兴波问题别少它;斯特罗哈尔,变位比惯性,周期相似全靠它;还有欧拉数,压力比惯性,压力有关就找它。 相似理论是教学中的一个难点,采用这样的方式来记忆,学生对知识的掌握更牢固。
2.2 关于实验方法、物理量计算公式方面的顺口溜探索
(1)水面船舶阻力实验方法。
这一部分每轮教学中学生都会反映不好掌握,步骤太多。归根结底,是学生们没有理解知识点。事实上,水面船舶阻力实验中,要明确总阻力等于摩擦阻力、形状阻力、兴波阻力三部分之和,即。而实际的做法是,在选择一个合适的形状因子k之后,把形状阻力并入摩擦阻力,进而总阻力变成(1+k)的摩擦阻力、兴波阻力两部分之和,即。
明确实验原理之后,如何掌握具体步骤呢?教学中采用了这样的顺口溜方法来讲解:
一看缩尺比做模型,几何相似满足;
二看弗劳德定速度,测定模型总阻;
三看模型相当平板,计算它的摩阻;
还要选择形状因子,计算它的兴阻;
四看兴波阻力系数,计算实船兴阻;
五看实船相当平板,计算它的摩阻;
根据同一形状因子,算出实船总阻。
(2)升力和环量之间的关系。
绕圆柱体的有环量流动,可以在绕圆柱体无环量流动的基础上,在原点加放一个环量为的平面点涡(环量顺时针方向)。最终可以得到有环量绕流时,圆柱体受到的升力与所加放的环量之间的关系为:。即升力的大小和环量成正比,还与来流密度及来流速度成正比。而要确定升力的方向,则只要把来流速度矢量逆环量方向旋转90°就可以。
这是个看起来很简单的关系式,但是学生掌握得并不理想。在教学中尝试将该关系式总结为顺口溜,学生反映良好。具体顺口溜为:确定升力大小,一看来流密度;二看来流速度;三看环量多少,这仨都是正比例。要说升力方向,看速度和环量,速度逆着环量,转90°方向。
2.3 关于计算求解实际工程问题方面的顺口溜探索
处理流体问题时,很多方法是与处理固体问题相同的。但由于流体本身流动性的特性,理解起来并不容易,应用也就变得困难。对于一些较为典型的求解过程和方法,总结出相应的顺口溜,学生掌握起来更加容易。比如应用伯努利方程求解流体问题,在理想流体力学中是很重要的一部分内容。应用它可以求解小孔出流问题、文德利管问题、皮托管问题等等。无论求解哪一种问题,最终都是求解速度(流量)。其求解步骤均可总结如下:一选零势面,二选一流线,流线定两点。明确z(势能)、U(速度)、p(压力),代入伯努利,还要看形势。静力学公式,连续性公式,三者一联立,求解速度易。将步骤总结为上述顺口溜,一方面使学生在求解过程中不会漏掉步骤,使求解过程既条理清晰又步骤完整;另一方面也增加了他们的学习热情,寓教于乐。
3 结语
顺口溜在《船舶流体力学》课程,乃至整个工科类课程的教学中的应用,还不是很普遍。而顺口溜的得出需要一个过程,需要在不断的教与学的过程中慢慢总结,慢慢改进,不断创新与探索。如能将知识点更多的以順口溜的形式呈现在课堂上,展现给学生,相信整个课堂的教学效果必将得到很大的提升,达到事半功倍的目的。
参考文献
[1] 高月琴.顺口溜在高等数学教学中的应用浅谈[J].太原师范学院学报:社会科学版,2010(4):169-170.
[2] 赵元明.“顺口溜”教学法在CAD教学中的应用[J].黑河教育,2011(10):41.
[3] 王家楣,张志宏,马乾初.流体力学(修订版)[M].大连:大连海事大学出版社,2009.