流體力學(xué)與流體機(jī)械課程創(chuàng)新研究范文

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摘要：工程認(rèn)證理念近年來(lái)成為國(guó)內(nèi)工程教育改革發(fā)展的重要指導(dǎo)思想。本文介紹了基于工程認(rèn)證理念的中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）流體力學(xué)與流體機(jī)械課程改革實(shí)踐。以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題為核心，圍繞畢業(yè)要求，進(jìn)行課程大綱修訂和課堂教學(xué)改革，有利的促進(jìn)了課程教學(xué)質(zhì)量的提高。本文介紹的課程改革活動(dòng)和課程改革方向的思考，為其他院校相關(guān)專業(yè)提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：工程認(rèn)證；復(fù)雜工程問(wèn)題；流體力學(xué)；人才培養(yǎng)

流體力學(xué)課程是環(huán)境、水利、土木、熱能、航空航天等專業(yè)本科生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)中更是具有舉足輕重的地位。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)流體力學(xué)課程改革進(jìn)行了較多研究[1][2]3][4]，但從工程認(rèn)證角度出發(fā)進(jìn)行的探討還較少。而近年來(lái),工程認(rèn)證工作在我國(guó)工科專業(yè)中迅速得到推廣，隨著我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》，工程認(rèn)證理念已成為工科專業(yè)教學(xué)改革的主要方向[5]。以能力培養(yǎng)為主線，以學(xué)生為主，以產(chǎn)出為導(dǎo)向的認(rèn)證理念對(duì)國(guó)內(nèi)工科教育人才培養(yǎng)模式符合我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，也是工科教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。特別是畢業(yè)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題，對(duì)打破以往以知識(shí)傳授為主的工科教育思維模式具有重要作用。本文以中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）流體力學(xué)與流體機(jī)械課程改革為例，對(duì)基于工程認(rèn)證的理念的課程改革進(jìn)行初步探討，對(duì)探索流體力學(xué)課程改革方向，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有積極意義。

一流體力學(xué)與流體機(jī)械課程大綱修訂

課程大綱是一門課程的教學(xué)工作的指導(dǎo)性文件，對(duì)于課程教學(xué)工作的開展具有重要作用。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）流體力學(xué)與流體機(jī)械課程是環(huán)境工程專業(yè)的必修課，2016年，學(xué)校啟動(dòng)了課程大綱修訂工作。在修訂工作中，通過(guò)與工程認(rèn)證的理念對(duì)照，總結(jié)得出流體力學(xué)與流體機(jī)械課程原有的教學(xué)大綱中主要存在三個(gè)問(wèn)題；首先，沒有對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求，課程教學(xué)目標(biāo)與環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)要求之間的關(guān)系不清楚；其次，沒有強(qiáng)調(diào)圍繞解決復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)；此外沒有給出課程應(yīng)使學(xué)生具備的相關(guān)能力。因此，在課程大綱修訂時(shí)，通過(guò)仔細(xì)研讀學(xué)生畢業(yè)要求和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，明確了課程所支撐的畢業(yè)要求：即畢業(yè)要求1.3（具有解決復(fù)雜工程問(wèn)題的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)）、2.2（具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析復(fù)雜工程問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論）、3.2（掌握給排水工程、環(huán)境規(guī)劃和資源保護(hù)等方面的知識(shí)）。在課程大綱中明確提出了教學(xué)目的以培養(yǎng)學(xué)生解決與流體力學(xué)有關(guān)的復(fù)雜工程問(wèn)題為核心（表1）。通過(guò)仔細(xì)梳理教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，給出了課程應(yīng)使學(xué)生具備的能力，共4個(gè)方面，包括能夠?qū)κ芰瓦\(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算、能夠建立管道流動(dòng)計(jì)算模型、對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行初步設(shè)計(jì)等。每個(gè)方面分別對(duì)應(yīng)1-2項(xiàng)畢業(yè)要求（表1）。在具體的教學(xué)安排上，也分別理清了每節(jié)課教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使教學(xué)過(guò)程與學(xué)生能力培養(yǎng)之間的關(guān)系更加清晰。在課程考察環(huán)節(jié)也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，考察方式仍以考試為主，但是加大了課堂練習(xí)環(huán)節(jié)在期末成績(jī)中的比重。在考試題目類型中完全舍棄了主觀題目，將全部題目改為以計(jì)算分析為主的主觀題（表1），以更好的完成對(duì)學(xué)生能力的考察，并強(qiáng)調(diào)試卷題目應(yīng)以考察學(xué)生對(duì)流體力學(xué)與流體機(jī)械相關(guān)的復(fù)雜工程問(wèn)題的解決能力為主。教學(xué)內(nèi)容的課時(shí)分配，也根據(jù)能力培養(yǎng)的要求做相應(yīng)的調(diào)整，使教師清楚每個(gè)課堂教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生能力培養(yǎng)之間的關(guān)系。

二流體力學(xué)與流體機(jī)械課堂教學(xué)改革

在課堂教學(xué)方面，在緒論課中將課程安排與課程大綱向?qū)W生做詳細(xì)說(shuō)明，使學(xué)生清楚課程與畢業(yè)要求的關(guān)系及課程在能力培養(yǎng)中的作用，同時(shí)也使學(xué)生理解工程認(rèn)證的理念和自己的畢業(yè)要求。不但使教師明白“教什么”，也是學(xué)生明白應(yīng)該“學(xué)到什么”。在課堂教學(xué)手段中增加互動(dòng)式、啟發(fā)式的教學(xué)手段的運(yùn)用，通過(guò)提出問(wèn)題，講清問(wèn)題在工程實(shí)際中的由來(lái)，然后解決工程問(wèn)題的思路和方法。在課堂教學(xué)過(guò)程中增加課本知識(shí)與工程實(shí)際相聯(lián)系的案例，一方面增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面也增加學(xué)生對(duì)工程實(shí)際的認(rèn)識(shí)，例如在講解離心式水泵這部分內(nèi)容時(shí)，通過(guò)flash動(dòng)畫方式展示工程中常用的水泵的結(jié)構(gòu)和工作原理，并以圖片形式展示各類工程中常用水泵的工程參數(shù)和工程應(yīng)用實(shí)例，配合教師講解，使學(xué)生增強(qiáng)解決工程問(wèn)題的能力。平時(shí)成績(jī)向積極參加課堂討論的學(xué)生傾斜，并通過(guò)多種方式了解學(xué)生對(duì)教學(xué)的反饋，進(jìn)而在授課過(guò)程中不斷改進(jìn)課堂討論的方式。在課堂練習(xí)中設(shè)置與工程實(shí)際相聯(lián)系的綜合性題目，通過(guò)課堂練習(xí)開展課堂討論，通過(guò)討論鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和解決工程問(wèn)題的能力。每次討論結(jié)束時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)，并指出問(wèn)題。課后作業(yè)的布置，也緊密圍繞課程目標(biāo)和畢業(yè)要求，每道作業(yè)題目，都與學(xué)生應(yīng)具備的能力相對(duì)應(yīng)，這樣使教師能夠更好的通過(guò)學(xué)生作業(yè)的。

三未來(lái)課程改革的方向

盡管目前流體力學(xué)與流體機(jī)械課程教學(xué)改革取得了一定成效。但目前課程教學(xué)工作仍存在一定的不足。包括：實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏探究性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生主觀能動(dòng)性調(diào)動(dòng)不夠；網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和新技術(shù)的應(yīng)用較少，教師與學(xué)生的課下互動(dòng)交流仍不充分；作業(yè)仍以常規(guī)的小作業(yè)為主，作業(yè)在學(xué)生能力培養(yǎng)中發(fā)揮的功效不夠等。因此今后課程改革的主要方向包括以下3方面：（1）嘗試設(shè)置探究性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題并解決問(wèn)題。增強(qiáng)對(duì)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力的培養(yǎng)。（2）努力利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和新技術(shù)、積極探索“雨課堂”、“翻轉(zhuǎn)課堂”等新教學(xué)模式。拓寬教師與學(xué)生交流的渠道，更好的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。（3）嘗試以大作業(yè)代替小作業(yè)，設(shè)置與流體力學(xué)復(fù)雜工程問(wèn)題相關(guān)的課題，訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

四結(jié)論

本文以中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）流體力學(xué)與流體機(jī)械課程大綱修訂和課堂教學(xué)改革的相關(guān)實(shí)踐為例，對(duì)基于工程認(rèn)證理念的課程改革進(jìn)行了初步探討。工程認(rèn)證的理念促使教師深入思考“為何而教”和“如何教”的問(wèn)題，對(duì)提高課堂教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)水平啟到了積極作用。本文的一些探索對(duì)其他學(xué)校，特別是地礦類院校流體力學(xué)相關(guān)課程改革具有參考意義。

參考文獻(xiàn)

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作者：高冰 單位：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)