高等流體力學(xué)研究生在線課程建設(shè)研究與實踐

高杰 鄭群 王洋

摘要：針對高等流體力學(xué)研究生課程教學(xué)中存在的問題，在雙一流建設(shè)大背景下，結(jié)合課程理論性、抽象性強的特點，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與考核方式等方面針對該研究生課程開展了在線建設(shè)研究與實踐，課程建設(shè)成果獲得了師生及同行的廣泛認可。

關(guān)鍵詞：高等流體力學(xué);研究生在線課程;混合式教學(xué)模式

中圖分類號：G643? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）44-0152-02

一、在線課程建設(shè)的背景及意義

高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)是建設(shè)世界一流大學(xué)的首要任務(wù)，世界一流的大學(xué)自然要培養(yǎng)世界一流的人才，而要培養(yǎng)世界一流的人才，一個很重要的途徑就是要提供一流的課程。高等流體力學(xué)是動力工程及工程熱物理、船舶與海洋工程、航空宇航科學(xué)與技術(shù)等研究生專業(yè)的一門系統(tǒng)性與邏輯性較強、應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛的課程，是在本科生工程流體力學(xué)課程的基礎(chǔ)上的進一步拓展和加深，基本概念和基礎(chǔ)理論部分內(nèi)容較多，涉及的公式推導(dǎo)也比較多，一直以來被認為是一門“教師難教、學(xué)生難學(xué)”的課程[1]。從教育部歷年出臺的有關(guān)課程建設(shè)相關(guān)政策中可以看出，我國正在建設(shè)中國特色的在線課程，并且為了與國際教育大環(huán)境接軌，已由最初提出的“精品課程建設(shè)”向“精品開放課程建設(shè)與共享”轉(zhuǎn)變[2]。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》也明確提出要“深化教育教學(xué)改革，創(chuàng)新教育教學(xué)方法”。因此，為了適應(yīng)社會、經(jīng)濟與科技發(fā)展對高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，進一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，進行高等流體力學(xué)研究生在線課程建設(shè)研究與實踐自然具有十分重要的現(xiàn)實意義和非常廣闊的應(yīng)用前景。

二、在線課程建設(shè)內(nèi)容

課程團隊借鑒國外大學(xué)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面的成功經(jīng)驗，對高等流體力學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與考核方式等方面進行了探索和實踐，具體建設(shè)思路及內(nèi)容如下。

1.課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與設(shè)計。高等流體力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，多年來以介紹流體力學(xué)基本概念、推導(dǎo)基本方程等為主要內(nèi)容，這種模式過于強調(diào)理論的系統(tǒng)性、完整性和理論推導(dǎo)的嚴謹性，并且教材內(nèi)容更新極其緩慢。因此，在更新和修訂教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，刪除了一些老舊的、理論較多且與工程應(yīng)用關(guān)系不大的內(nèi)容，比如直接刪除了與本科生工程流體力學(xué)課程重復(fù)的流體的物理性質(zhì)、流體靜力學(xué)等章節(jié);流體動力學(xué)積分形式的基本方程則改為由學(xué)生授課、教師點評的類似翻轉(zhuǎn)課堂方式進行;不可壓的理想流體一元流動及空間流動則直接刪除，由學(xué)生利用課外學(xué)時課下學(xué)習(xí)了解。與此同時，增添了一些反映當代最新研究水平的內(nèi)容，比如相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)研究和流體力學(xué)應(yīng)用的國內(nèi)外前沿等。另外，計算流體力學(xué)技術(shù)目前已逐漸深入到能源動力工程的各個領(lǐng)域，已經(jīng)發(fā)展成為各個學(xué)科幾乎必備的研究方法和研究手段，因此在本課程建設(shè)中，要強化流體力學(xué)控制體概念、流體力學(xué)基本方程組的微分與積分形式以及離散方法、湍流邊界層在計算流體力學(xué)中的處理方法等內(nèi)容。對于國外同行工作，則直接通過利用網(wǎng)絡(luò)手段，匯集其高等流體力學(xué)教學(xué)課件、教學(xué)錄像、試驗過程等資料，汲取其中精華應(yīng)用于課堂教學(xué)。

2.綜合傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的優(yōu)勢，探索實施混合式教學(xué)模式。高等流體力學(xué)的基本概念和基礎(chǔ)理論部分內(nèi)容較多，傳統(tǒng)的教學(xué)模式使得學(xué)生難以充分理解和掌握流體力學(xué)的基本內(nèi)容，而近年來以“慕課”為代表的新型教育模式在研究生教學(xué)上的應(yīng)用還只是處于研究和探索階段，并且現(xiàn)有教學(xué)實踐表明在線教育模式不利于師生互動，因此在本課程建設(shè)中探索實施混合式教學(xué)模式，以綜合上述兩種模式的優(yōu)勢來提高課程教學(xué)效果。具體的改革措施如下：①完善高等流體力學(xué)多媒體課件，課程知識碎片化，使其適用于多媒體時代背景下的混合式教學(xué)。②具體針對每章的每一小節(jié)，設(shè)置若干思考題，展開討論，提高課堂教學(xué)效果。因此，新時代背景下的混合式教學(xué)模式是以課堂板書結(jié)合多媒體授課為主，輔以在線輔助資源鞏固教學(xué);線下由授課教師通過微信、QQ、電話、郵箱等手段與學(xué)生互動，線上通過在線課程提供的“討論區(qū)”和“教師工具”等功能強化助教團隊與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的互動，從而大大加強師生互動，滿足個性化、差異化教學(xué)的需求，獲得了更佳的教學(xué)效果。

3.改革考核方式，建立全過程考核評價機制。一流的課程必須得有一流的考核方式，目前傳統(tǒng)教學(xué)主要采用“一考定成績”的考核方式，但這種考核方式已經(jīng)越來越難以滿足高層次創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求，因此在本課程建設(shè)中，突破這種傳統(tǒng)考核模式，通過定期給學(xué)生布置習(xí)題、思考題等以強化過程考核，最終實現(xiàn)全過程考核評價，并且評價考核“因人而異”，即針對國內(nèi)的學(xué)生，主要統(tǒng)籌考察平時的學(xué)習(xí)效果和期末考試情況，且以平時習(xí)題、期末綜合題為主來考察學(xué)生的能力，而對于外國留學(xué)生，由于人數(shù)較少，主要通過流體力學(xué)基本理論來完成開放性大作業(yè)題，一般以一個月為期限，通過大作業(yè)的完成情況來考察學(xué)生運用流體力學(xué)的基本理論解決工程實際問題的能力。

三、總結(jié)

高等流體力學(xué)課程建設(shè)研究工作始于2010年，歷時多年實踐，課程建設(shè)成效顯著，課程已在“學(xué)堂在線全國工碩課程平臺”和“超星泛雅平臺”上線[3]，向全國相關(guān)專業(yè)研究生乃至全球?qū)W習(xí)者公開發(fā)布，是我國動力工程領(lǐng)域第二門經(jīng)認定的全國工程碩士在線課程，課程建設(shè)已在學(xué)校及省內(nèi)外起到了很好的示范作用，得到了師生與同行專家的高度肯定。

參考文獻：

[1]張莉，李永光，翁建華.行業(yè)類非重點高校“高等流體力學(xué)”課程教學(xué)的探討[J].中國電力教育，2013，（4）：86-87，91.

[2]劉方.研究生高等流體力學(xué)課程教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2014，（10）：192-194.

[3]鄭群，高杰，岳國強.全國工程專業(yè)學(xué)位研究生在線課程公共平臺[OL].2017-09.