對《工程流體力學》專業課程教學改進研究

庫爾班江·烏絲曼 陳潔

摘 要：中國大學教育為更好的符合特色社會主義現代化建設服務為宗旨的的前提下教學改革在不斷向前推進。本文重點研究了對新疆大學《工程流體力學》課程近年來采取的教學改進方法并對最近兩學年的綜合成績對比分析說明課程教改后取得的成效。

關鍵詞：專業課程;教學改革;工程流體力學

引言：科技是第一生產力[1]！隨著新時代中國改革開放的不斷深化，中國的的經濟和科技實力不斷提升，大學教育更是緊緊圍繞“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”[2-4]這一根本性問題為指導思想為中國新時代特色社會主義輸送人才服務。《工程流體力學》是新疆大學能源與動力工程專業的基礎必修課，該課程以前修課《高等數學》，《大學物理》等為基礎，是前基礎課向專業課的轉折，又是后續專業課的重要基礎。以下將以專業課《工程流體力學》的近年來的教學改革為內容做介紹并通過最新數據對比說明取得相應成效，希望為完善大學專業課程對本科高年級學生進行更好的塑造和培養有所幫助。

一、教學教育改進內容

1.強化思政教育融入專業課

緊跟習近平總書記圍繞“培養社會主義建設者和接班人”[5-6]作出的一系列重要論述為指導，在學生進入高年級學習專業課時，《工程流體力學》緊緊圍繞實際工程問題進行展開，同時把思政教育僅僅融入到專業知識的傳授中。尤其是圍繞當代祖國偉大工程塑造本科生的愛國主義教育，培養學生樹立對科學知識的崇敬和信仰。為此，學院專業課程教師隊伍定期參加了思政課教育的集體培訓，學習如何把專業課的實際知識點融入到思政教育中。系內專業課教師也會定期開會討論如何把當代時事政治有關內容和相關專業章節的有效融合講授。院系老師還舉行了對專業課的思政內容與教學內容的搭配融合緊密程度進行了專門的互聽課，互評比，互學習等一系列教改活動。課后作業不再僅限對書本知識的機械枯燥的學習，而是轉向鼓勵學生課后搜集與理論知識相關的實際工程在下一節課上分組發言討論分享互動學習，鼓勵學生搜索對理論背后的偉大科學家們的研究背景故事進行課堂演講分享，講好科學先輩們的科研經歷故事不僅使課堂內容豐富，氣氛活躍，在輕松有趣學習知識的同時“培養人文情懷培育也是大學教育根本任務之一[7]”，結合愛國主義教育激勵學生勇于探索科學高峰為社會主義現代化服務。新疆大學在“把大學思政融入到每一節課堂上”的教學改進方針指導下，學院對2019，2020年本科生培養方案進行了連續的修訂，培養方案加強了了思政環節和專業課程進行了有機融合。《工程流體力學》更是嚴格按照培養方案的新要求，強化課堂思政教育融入專業知識的講授中，讓學生學習專業知識的同時更是要培養樹立肩負時代重任的理念，厚植愛國愛疆的情懷。

2.開啟智慧教學

相對傳統教學課堂模式需要改進要求下，為了給學生創造更多自由思考的空間，培養學生自主提出和解決問題的能力，《工程流體力學》授課課堂上廣泛采用了“雨課堂”等智慧教學工具提前發布學習目標和學習內容，通過“雨課堂”預設的課前作業得到大數據分析結果，較全面的掌握學生預習情況，有針對性的安排課堂教學重難點。課堂還充分運用運用“雨課堂”大量智慧功能進行實時點名，推送學生問題作答、發送答疑彈幕、大數據分析等，讓學生課堂上也隨時擁有手機的同時將手機高效的變成了學習工具。課下安排線上線下答疑環節，確保學生真正掌握相關知識，達到互教互評。

3.綜合考核，注重學在平時

改變學生最后沖刺以期末考試分數為唯一衡量目標學習方法，《工程流體力學》作為大學專業課程，率先提出偏向專業學習“貴在平時”為目標的的培養方案。方案提出專業學習課程最終成績的考核的新標準：學生綜合成績=期末考試成績×70% +“雨課堂”成績×10% +小組討論小組得分×5% +小組討論個人得分×5% +實驗成績×10% ，并通過學生線上線下問卷調查結果得到學生對新的考核辦法表示非常歡迎。平時成績提升了平時學生課前課后的的主動學習動力，再借助智慧教學工具，方便靈活掌握學生平時學習的質量。比如課前預習環節，使學生能夠主動課前學習，對課堂內容有大致了解，認識到自己的薄弱點，并借助線上雨老師互動答疑，也可以與同學討論等多種形式讓自己掌握，大大提高了教師課堂授課質量。再比如通過課堂小組討論，使學生對工程實踐問題有了更加深入的理解，提高學生解決問題的能力，提升了學生的創新能力，為以后的工作或繼續深造都打下了堅實的專業理論基礎。

4.精心編寫教案，提升專業課程教學質量

《工程流體力學》課程內容涉及到大量利用高數知識對公式的理論推導，相當部分學生數學對此產生畏懼排斥心里。“認識能力是人從事認識活動所具備的本領”[8]，如果學生不能夠甚至排斥高等數學知識對專業公式理論進行推導做深刻理解，這只會讓學生為應對期末考試硬背公式，不會應用靈活運用公式理論。導致學生一直對學完的專業知識認識處于蒙昧渾沌狀態，進而后期失去對本專業學習認識的興趣。針對此類教學難點，從大學生對學習理論知識的認識心里出發，教研組教師累計多年授課的經驗，編寫了針對《工程流體力學》教學相關的一套數學基礎教案，用流體力學的概念知識解釋高數公式，讓學生對《流體力學》理論公式的推導理解透徹，從而能夠靈活運用《流體力學》理論解答實際工程問題。

5.加強工程實踐教學

學生缺少工程實踐方面的經驗，有時不能很好理解流體力學描述的工程現象及提到的的工程實踐問題，針對工程專業認識缺乏的實踐認識的問題，《工程流體力學》教學改進方案中提升了實踐教學環節的比例。例如在課堂中增加了工程設計實際問題中的流體力學案例，增加了小組討論環節，課后安排了討論章節的自主動手實驗設計等。通過實驗課后在進行課堂分組討論實踐內容，對實驗遇到的問題，讓學生主動分析實際問題，對小組回答表現的學生進行平時綜合考核。通過引導學生自主思考使得學生更好地將工程流體力學理論與實踐相結合，深入理解工程流體力學問題。

6.加強校外教學交流

近年新疆大學在“雙一流”建設“平衡好制度建設和人的建設[9]”基礎上，發揮新疆區域特色，充分利用新疆大學對口支援政策優勢，與清華大學開展課程教學交流。如近幾年新疆大學能源與動力工程系與清華大學能源與動力工程系聯手連續舉辦了 “新大-清華能源動力暑期班”，多次邀請清華大學教學名師到新疆大學課堂講授工程流體力學專業課或者對專業前言進行專題報告，為新疆能源相關專業的學生及工程技術人員提供了一個難得的再次學習的機會。“暑期班”不僅讓學生體驗到了名師課堂的講授方法，開闊了專業知識視野，提升了學生對本專業的學習興趣，而且更是加強了教師之間的教學交流，使得新疆大學專業教師也能借此機會向國內名校名師學習教書育人的方法。通過不斷交流學習，大大促進了新疆大學專業師資隊伍對專業課的教授能力，也更好的認識到專業課程進一步改革方向。

二、通過成績比對分析教學改進成效

針對近年來新疆大學對專業課的教學改進的實施措施，對《工程流體力學》最近兩學年的學生綜合成績數據進行統計分析，分別見表1，圖1和圖2：

1.從表1數據可以得到2019年度課程學生總人數為48人，2020年度學生人數為71人，比2019年增加了近50%。從考試卷調出的資料顯示最進兩學期的考試試卷都分為和計算題和非計算題兩大部分，而工程計算更是重難點。如2019年度計算題的占比70%，而2020年簡答加計算題比例達到84%，因此2020年度考試規模和難度都比2019年相對加大。

2.試卷題型緊緊圍繞教學大綱的主要知識點進行考核。從質量分析表數據中可以看出2020年度的綜合成績總體平均分比2019年度還要高，（2019年度總體平均分為72.92分，2020年度總體平均分為74.82）。在試卷難度加大，課程學生規模擴大近一半的情況下，2020年整體平均分比2019年提高了1.9分，以此說明學生總體掌握本課程知識理論的水平在有明顯提高。

3.從最近兩學期學生成績分布條形圖圖1和學生成績對比曲線圖2中可以反映最近兩學期學生總體分數在70-79分分數段人數比列都是最高的。2020年度在學生規模和考試難度都加大情況下，最突出分數段保持相同，可以間接反應出授課質量在在教學改革推進下得到明顯提高;而且從圖1和圖2對比中可以看出2020年度綜合成績在80-90分和90—100兩個優良分數段間人數和比列都明顯高于2019年同等分數段的數據，這更能直接說明教學質量確實有明顯提高，因此《工程流體力學》的改革成效顯著。

三、結語

加強思政教育有效融入專業課程是大學生進入高年級階段學習專業科學的同時對學生“立德樹人”的再教育。在強化思政教育有幾融入專業課的基礎上，《工程流體力學》借助運用現代智慧教學工具的使用，課程考核偏向“貴在平時”學習的科學評價，課堂上分組討論等的“以學生為主”的啟發教育教學模式及加強實踐認識教學環節的教學改進措施，提高了學生的學習興趣和科研素養。借助優勢資源，以國內名校為標桿的教學對比交流進一步推動了未來的專業課的教學改進方向。最后通過《工程流體力學》專業課綜合成績數據做對比分析進一步說明在教學改進措施實施后學生總體掌握和運用專業知識理論、分析解決問題的能力的水平確實得到了提高。

參考文獻：

[1]馬忠法.鄧小平“科學技術是第一生產力”思想的實現途徑及時代價值[J].鄧小平研究，2020（05）：1-12.

[2]趙旻.培養什么人，是教育的首要問題[J].中國高等教育，2019（Z3）：13-15.

[3]陳勇.培養什么人、怎樣培養人[J].經濟與社會發展研究，2014（06）：98.

[4]江大偉.新中國成立以來黨的教育方針的一脈相承性[J].東岳論叢，2021，42（04）：82-89.

[5]王維山.學黨史 開新局 為培養社會主義事業可靠建設者和接班人作出新貢獻[J].中國火炬，2021（04）：24-25.

[6]馬凱.聽黨話，跟黨走，培養社會主義合格建設者和可靠接班人[J].河南教育（高等教育），2021（03）：23.

[7]欒巧云，顧雪松.大學生人文情懷教育的再思考[J].貴陽學院學報（社會科學版），2020，15（04）：122-126.

[8]龔振黔.認識能力、認識、認識的本質[J].貴州師范大學學報（社會科學版），2005（01）：28-31.

[9]王飛，王運來.中國一流大學建設的全景——平衡“雙建設”、張揚學術性、強化品格治理[J].研究生教育研究，2020（06）：76-81.

作者簡介：

庫爾班江·烏絲曼（1985-），男，維吾爾族，新疆喀什人，新疆大學電氣工程學院，講師，工學碩士，主要從事能源與動力工程專業節能減排技術等方面的研究。

陳潔（1975-），女，浙江紹興人，新疆大學電氣工程學院，教授，工學博士，主要從事電力系統和新能源方向的研究。