[关键词]离心泵；多元化教学；人文思考；德育教育

 （Harbin Electric Power Vocational Technology College   Heilongjiang Harbin, 150030）

[Abstract] The working principle of centrifugal pump is the emphasis and difficulty in the teaching of "pump and fan". The centrifugal pump working principle is applied to the teaching aspects: list of living examples and experimental fabrication of simple model, assisted video teaching, combined with the professional basic course of "Engineering Fluid Mechanics" important knowledge, humanistic knowledge into the teaching of professional course teaching and other diversified teaching methods, according to higher vocational college students' learning low starting point,  basic weak, uneven, difficulty to continue to focus on attention on the classroom, difficulty to digest the knowledge has received very good teaching results.

[Key words] centrifugal pump; diversified teaching; humanistic thinking

 [中图分类号]G640

 

一、学生学情分析

（一）扩招致高职院校生源整体素质下降

现在的大学生已经集体进入“90后”的时代，处于青春期的他们价值观念尚不稳定,时常处于波动、迷茫、抉择之中，尤其是国家实行扩招制度以来，绝大多数高校学生整体素质下降，特别是高职院校的学生起点低、文化基础薄弱、厌学情绪严重、纪律性不强、自控能力弱，遇到困难习惯消极退缩的身心特点。因此，学生学习能力较薄弱、理解消化理论知识有一定难度。

（二）专业基础

因此，学习离心泵的工作原理，具备了专业知识方面的理论基础。

二、递进式授课过程设计与分析

（一）   采用生活实例导课

以雨伞为例，引出核心概念——惯性离心力：将伞柄转动起来，雨滴沿伞边切线方向飞出来。转的越快，雨滴飞的越远。雨滴正是靠惯性离心力发生运动轨迹的变化。生活常识与专业知识相结合的教学手段以达到“由浅入深”、“通俗易懂”的教学效果。

 

（二）   循循善诱，引出水泵的制作原理

1、 改良雨伞：将伞柄改为轴，轴通过原动力转动，这个原动力可以来自手动，可以来自原动机，如电动机、柴油机等；伞面改为叶轮。轴的转动带动叶轮旋转，称为转动部件。

2、 改变外环境：把开放的外环境改良为装水（或其他液体）的密闭容器。

3、 “简易离心泵装置“的模型：叶轮旋转带动水的转动，在离心力的作用下，水被甩到容器内壁上。叶轮中心处成为漩涡中心，压力最低点。此时，对容器进一步改良。在叶轮中心处接入一根管子A，管子A的另一头接入了水池。叶轮中心呈现负压（真空）状态，水池中的水会在压力差的作用下经管道A进入叶轮中心；在容器的外围接出管道B，受到惯性离心力作用的高压水经管道B被高速输送出去。这就是“简易离心泵装置”的模型。

（三）   离心泵工作原理与工作过程

离心泵内对液体做功的主要部件是叶轮，流体从轴向流入叶轮，由径向流出。（辅助动画教学视频）

图1所示为离心泵工作原理示意图。泵壳中的液体在高速旋转的叶轮带动下而旋转。在离心力的作用下，旋转中心的压力会降低，并由中心向周围半径大的位置压力递增。于是，在叶轮的中心位置的吸入口处形成低压区，而位于叶轮外围出口处形成高压区。如图1所示的管道接入泵壳，液体就会在外界大气压力的作用下，经管道被吸入泵内，又在压力差的作用下，经压出管道被压出。

 

（四）   专业知识角度上升一个维度

泵是将原动机的机械能转化为流体的能量并完成输送任务，体现了能量守恒的自然规律，是能量方程式在工程中的一个具体应用。这就是从专业角度上升一个维度看待离心泵工作的本质。

——单位重量流体所具有的位置势能；

——单位重量流体具有的压力是能；

——单位重量流体所具有的动能；

——离心泵的扬程；

——计算断面1-1和2-2断面之间产生的阻力损失；

其中，下角标1表示计算断面1-1所具有的能量形式；下角标2表示计算断面2-2所具有的能量形式；

能量方程表达了在有外来能量输入条件下的实际流体能量之间的关系式。计算断面1-1流体原有机械能加上外来输入能量等于计算断面2-2流体所具有的机械能加上在两个断面之间产生的阻力损失。

（五）   哲学角度再升一个维度

1、 引用古语：海纳百川，有容乃大

林则徐曾说：海纳百川，有容乃大。

思考一下这句话的内在逻辑。为什么大大小小的河流能汇入大海呢？

因为“势”。大海处于海拔低点，势能低，河流多从高山而来，势能大，两者之间的位置高度差造成了“势”，故有“百川归海”之说。而汇集了百川之后的大海，才能浩瀚无边，才得以蕴藏无穷能量。大海由最初的能量最低到百川归海后的能量最高，除了体现了能量守恒的自然规律，更折射除了哲学中的辩证法。

2、 辩证法

唯物辩证法指出：矛盾（即对立统一）是事物普遍联系的根本内容。所谓矛盾，在辩证法中是指“事物内部或事物之间的对立统一的辩证关系”；矛盾的双方总是“相比较而存在，相斗争而发展”的。恩格斯认为：“运动本身就是矛盾。”毛泽东更强调：矛盾存在于一切事物的发展过程中；矛盾存在于一切事物的发展过程的始终。

在“海纳百川，有容乃大”这句话中，由于高低产生的“势”就是矛盾。

3、 人文思考

“海纳百川，有容乃大”，这句话是教育人们胸怀宽广才能变得伟大。如何胸怀宽广呢？需要接纳性强；如何接纳性强呢？需要放低自己，放低姿态，放低身份，也就是谦虚。俗语“虚怀若谷，八面来风”也能折射出这样的逻辑。就像大海，海拔低，才能产生“势”接纳性强，才能浩瀚无边，蕴藏无穷能量。由此可知，放低自己——接纳性强——心胸宽广——变得伟大。

离心泵同样如此，叶轮旋转形成中心负压或低压，做到了放低自己，造成了吸入容器与叶轮中心的“势”差才得以接纳性强，吸入容器的水经吸入管道进入叶轮中心。水获得惯性离心力后被高速甩出，能量得以升级，变得强大。

三、多元化教学总结

在离心泵工作原理的授课环节中，应用到了：列举生活实例、实验制作水泵简易模型、辅助动画视频、结合专业基础课《工程流体力学》中重要知识点、人文知识引入专业课程教学等多元化教学手段，产生了非常好的教学效果。具体表现如下：

1、 提高学生的课堂专注度

高职院校学生学习习惯比较差，通常难以在课堂上维持较长时间的有效学习。多元化的教学手段，使学生们能不断的维持对课堂的新鲜感，客观上提高了学生的课堂专注度。

2、 适合不同水平的学生

高职院校的学生入学成绩普遍偏低，经过深入了解，原因很多。

有的学生在初高中阶段疲于应付考试技巧，学习不得其法，经常事倍而功半，他们习惯了知识的简单记忆，缺乏对知识的真正理解和掌握，学习能力较差。采用生活实例来介绍惯性离心力使得理论知识简单化，有助于学生快速理解消化新知识。

有部分学生往往有扎实的小学和初中阶段的学习功底，有些学生甚至在小学初中是年级佼佼者。但在青春期叛逆期，没有抵制住电子游戏、网络的诱惑，或是家庭教育学校教育不得法，导致厌学，不能保证足量的学习时间，成绩下滑，因此对学习失去兴趣。这部分学生的学习接受能力反而特别强，采用有效的教学手段，完全可以扭转这部分学生对学习的认识，引发对未来职业规划和生活的思考。

有的学生充分利用学校图书馆和网络的优势，酷爱课外阅读，这样的学生有自己独立的思想，对人、事有自己独特的见解。他们更倾向于将课堂时间变成阅读时间。将人文教学引入到课堂中，可以引发这部分学生的共鸣和启发。

3、 提高学生的学习兴趣

多元化教学手段的运用，可以将复杂的问题简单化，理论的知识通俗化，科学的知识人文化，极大的提高了学生学习的兴趣，调动学生多种思维思考同一问题。

4、 教书育人，促进学生思想成长

四、结语

在高职教育中，单纯的专业教育可以使学生在学业上毕业，却不能成为社会中合格且优秀的人才。多元化教学手段的运用，提高学生学习兴趣，引发学生主动思考，促进学生德育发展，是一种行之有效的教学手段，需要从业教师不断深入学习，提高自身业务水平，扩展知识面，加深自身人文修养，不断精进教学业务水平，才能将学生注意力有力的抓在课堂上。

 

 [参考文献]

[1]王洪旗，李广辉，泵与风机[M].中国电力教育，2012，1-1.