基于獨立學院的流體力學課程的教學改革初步探索

馬玉英

摘 要： 流體力學作為一門理論性較強的專業基礎課，內容晦澀難懂，對于獨立學院的學生而言接受起來有些困難。本文主要針對流體力學的教學方法和教學內容進行了深入分析，采用了“模塊化”的優化教學模式，并且在每個模塊中又采用了多樣化的教學方法。

關鍵詞：模塊化教學 層次化教學 實踐性教學

Abstract： The fluid mechanics is a professional basic course which has a strong theoretical， and its content is very difficult to accept for independent institute students. This article mainly aims at the teaching method and teaching content of the fluid mechanics carried on the thorough analysis， adopting the "modular" the optimization of the teaching mode， and in each module the article adopts the diversification of teaching methods.

Keywords： modular teaching； hierarchical teaching； practical teaching

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）02-0197-02

引言

《流體力學》作為船舶與海洋工程專業的一門專業基礎課，主要研究液體平衡和機械運動規律及其實際應用的一門技術科學。該課程具有較強的理論性和較強的工程實際意義，概念繁多且易混淆，理論推導復雜，內容晦澀難懂，并且要求有較好的《高等數學》、《大學物理》和《理論力學》的基礎，以及要求有較強的綜合分析問題的能力。學生普遍反映是一門難學的課程。

為了激發學生的學習興趣，培養學生的創新精神，提高重點課程的教學質量，根據應用性人才的培養目標和具體要求，對《流體力學》課程的教學方法和教學內容進行了深入分析，下面對該課程的探索和改革研究作簡單介紹。

在教學內容上，由于《流體力學》課程內容繁多，針對此特點采用了“模塊化”的優化教學模式，將課程內容分為“基礎理論”、“實際應用”和“實驗技能”三大模塊。其中，基礎理論部分突出主線，由淺入深；實際應用部分強調專業針對性；實驗技能部分貫徹主動性，加強實踐性教學環節。

一、基礎理論模塊

針對基礎理論模塊，我們進行了大量的探索和研究，結合應用型人才培養的教學目標和學生在學習過程中的反饋，修訂并完善了《流體力學》的教學大綱，對教學內容的改革包括以下三點：

1.突出主線，精簡內容

在基礎理論部分，主要包括基本概念的理解，基本理論的應用以及基本方程的物理意義。根據學生的反饋，我們進行了深入的思考，在教學過程中突出基本概念和理論的應用，盡量避免晦澀難懂的公式推導，在使學生清晰明確的理解公式的前提條件和應用范圍的基礎上，可以引導學生自己推導，加強學生的邏輯推理能力，激發學生的學習興趣。將基本方程的物理意義解釋清楚，并配合大量的練習題，使學生能在理論的應用中將知識消化吸收，另外還能強化記憶。適當刪除基本理論的引申部分，對于為后續的專業課打基礎的引申內容可以留到專業課程上講解，與專業關系不大的內容可以直接刪除。

2.由淺入深，層次化教學

在進行此次教學改革的過程中，我們編制了《流體力學課后習題冊》，練習題的類型共分為基本理論應用、知識面拓展和結合專業三個部分，以供不同學生的需求。其中，基本理論應用類型的習題主要是課上講授內容的再延續，與課堂上講授的典型例題類似，進一步強化基礎理論知識的掌握；知識面拓展部分是理論的結合與擴展，考察的是學生綜合運用知識的能力，難度與考研習題相當；與專業結合部分主要是基本理論在專業部分的相關應用練習，一方面為了讓學生拓展知識面，另一方面讓學生了解基本理論的用途，激發學習興趣。

3.網絡化教學，激發學習興趣

鑒于學生現在對于網絡化的接受度和興趣度日益提高，我們為學生搭建了一個網絡化的學習平臺，以供學生下載相關課程的學習文件，激發他們的學習興趣。同時該平臺還可以在網上進行討論，學生之間能交流學習經驗，老師也會定期的為學生答疑解惑。該平臺包括四個模塊，其中有相關課程的課件下載、視頻在線看、課后習題答案及考研資料。學生僅需憑借學號登陸，就能看到該平臺中所有的內容。對于考上研究生的畢業生和想要考研的應屆生可以在平臺上交流考研經驗并共享考研資料，對于已經工作的畢業生和準備找工作的應屆生可以在平臺上交流找工作的經驗并提供一些單位招聘信息。

二、實際應用模塊

對于實際應用模塊，主要是強調專業的針對性，注意培養學生的創新性思維以及學生自主學習的能力，擴充知識面，為專業課的學習打下良好的基礎。針對實際應用模塊的特點，根據應用型人才培養的目標，我們對教學內容和教學方法進行了深入的探索和改革，改革主要包括如下兩方面。

1.針對專業特點，夯實專業知識

對于工學類學科，很多專業都有水力學或流體力學等相關課程，這些課程的基礎理論部分基本相同，但實際應用部分就存在很大的差別，主要是為后續的專業課服務。船舶與海洋工程專業在實際應用模塊包括的主要內容有：平面勢流，水波理論，黏性流體動力學，模型實驗基礎，有壓管流，邊界層理論等。為了避免生澀的理論推導，我們在課上盡量多引用工程案例，在闡明基本概念，明確理論方法的前提下，通過案例讓學生理解理論知識與實際應用的聯系，真正能做到理論聯系實際，同時為以后的專業課學習打下了良好的基礎。

2.培養學生自主學習，加強實踐性教學

鑒于實際應用模塊的理論性太強，對于有些實際應用性不太強的章節，為了開闊學生眼界，培養學生自主學習的能力，我們采用課堂演講的形式，讓學生課下通過網絡或者其他參考書，了解相關知識，并在課上將所學知識展現給大家。在教學方法上，克服“灌輸式”教學實行啟發式教學，這樣既能激發學生的學習興趣，又能培養學生獨立思考和解決實際問題的能力。

三、實驗技能模塊

實驗是流體力學中非常重要和非常關鍵的部分，對于幫助學生理解基本理論知識有重要作用。對于船舶與海洋工程專業，流體力學實驗主要內容包括：靜壓實驗、雷諾實驗、流量及流速量測、三大方程驗證實驗、阻力系數實驗等綜合性實驗。實驗技能模塊主要是為了培養學生的實際操作能力，獨立思考能力，并能激發學生的自主學習。實驗技能部分主要是通過開放性實驗的方式對其進行改革，包括以下三個方面。

1.演示實驗

以往，演示實驗一般以教師為主體，學生很少直接參與，不利于其動手能力的培養。經過摸索，我們決定將課上老師的講解改為教師首先介紹器材的使用規范，然后學生自己動手操作，思考各種現象出現的原因，并且在同學之間進行討論和交流，最后教師再總結實驗的意義，解答學生疑問。我們改革的方向主要是把演示實驗改為探索性實驗，讓學生充分的動腦、動手、動口，發揮學生的主體作用，從而有利于學生創造性思維的激發。

2.分組實驗

以往，分組實驗基本就是教師先講解實驗原理，然后進行一次實驗操作，學生主要是模仿，不利于其自主性思維。我們改革的方向主要是把分組實驗改為并進式實驗。讓學生自由分組，允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在即定目標的過程中，有全局觀點和善于妥協，在不同情況下善于應變，培養學生的應變能力，使學生分析、抽象、概括、綜合、表達能力都得到訓練和發展。

3.創新性實驗

以往，我們并沒有創新性實驗的部分，而且，現在此類實驗也處在摸索階段，還沒有正式實施，但我們對其有了初步的規劃和思考，希望在以后的教學過程中能得到推廣。創新教學是把研究性、引導性、發現性、歸納性等有機的結合起來，這就要求教師在實驗中創造性的應用現代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優化組合，為學生“創造性的學”創造環境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外，在學生的模型制作、調查、小實驗活動中，也可以發展創造活動，鼓勵學生創造。

我們在對教學方法和教學內容進行改革的過程當中，根據學生的特點和要求，也不斷進行改進和調整。在教學過程中，盡量采用多媒體課件、利用網絡教學等多種現代教學手段，力求教學方法靈活多變，能夠達到優良的教學效果。