專業認證背景下安全工程專業工程流體力學教學改革探索

朱慶明　許波　丁厚成　林曉飛

【摘 要】專業認證“以學生為中心，成果導向，持續改進”的理念對課程教學提出了更高的要求。工程流體力學是支撐安全工程專業學生畢業要求的重要專業基礎課之一。針對工程流體力學教學過程中存在的教學內容不合理、教學方式單一、考核方式不合理等問題，采取修訂教學大綱、實施小班式教學、注重基礎公式推導和知識回顧以及引入形成性評價機制等措施，提高課程教學效果，并提出了進一步的改革設想，以更好的支撐畢業要求。

【關鍵詞】專業認證;工程流體力學;教學改革

中圖分類號： O35-4;G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）34-0065-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.026

Exploration of the Teaching Reform of Engineering Fluid Mechanics in the

Background of Professional Certification

ZHU Qing-ming XU Bo DING Hou-cheng LIN Xiao-fei

（School of Civil Engineering，Anhui University of Technology，Maanshan Anhui 243002，China）

【Abstract】Professional certification raises a claim for better teaching effect based on the idea of Student Centering， Outcome Based Education and Continuous Quality Improvement.Engineering Fluid Mechanics is one of the most important professional basic courses to meet the graduation requirements of students majored in Safety Engineering.Aiming at the problems of unreasonable teaching contents，single teaching methods and unreasonable assessment methods in the teaching process of Engineering Fluid Mechanics，some measures are taken，such as revising teaching syllabus，implementing small class teaching， emphasizing the deduction of basic formulas and knowledge review，and introducing formative evaluation， to improve the teaching effect，and further reform ideas are put forward to better support the graduation requirements.

【Key words】Professional certification;Engineering fluid mechanics;Teaching reform

0 引言

《華盛頓協議》是目前世界上最具權威性、最具影響力的工程教育本科專業國際互認協議，1989年由美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭等國的民間團體組織簽訂[1]。為提升我國高等學校工程教育的國際競爭力，構建高等學校工程專業教育質量監控體系，教育部于2006年啟動了工程教育專業認證試點工作[2]。2013年6月我國成為《華盛頓協議》的預備會員，2016年6月2日，我國成為《華盛頓協議》的正式成員[3]。加入該協議對促進我國提高工程人才培養質量、推進工程師資格國際互認、提升工程教育的國際競爭力具有重要意義。

安徽工業大學安全工程專業依托于建筑工程學院，自2007年開始招生，圍繞社會和經濟發展的人才需求，培養掌握安全工程相關理論知識與專業技能，在建筑安全、消防安全、應急救援、職業衛生等安全領域從事技術工作的專業人才。近年來積極響應專業認證的發展趨勢，參照工程教育專業認證通用標準和補充標準，在“以學生為中心，以成果為導向，持續改進”理念的指導下，開展了一系列教學改革工作，并于2017年通過專業認證，有效期6年（2018年1月-2023年12月，有條件）。通過專業認證是對我校安全工程專業教學工作的認可，對提升我校安全工程專業畢業生的國際競爭力具有重要意義。

工程流體力學是安全工程專業一門重要的專業基礎課，通過該課程的學習，學生可以系統地掌握流體力學的基本概念、基本理論，以及基本的實驗技能，為工業通風與除塵、消防工程學等后續專業課程的學習和將來解決流體力學相關工程問題奠定基礎。但該課程涉及基礎知識面廣，理論性強，抽象性高，公式繁多且公式推導對高等數學和理論力學基礎有一定要求，課程難度較大，“教師不易教，學生不易學”的現象較為普遍。針對上述問題，本文依托工程教育專業認證的基本理念，對工程流體力學的教學改革進行探討。

1 工程流體力學教學存在的問題

根據安徽工業大學安全工程專業本科培養方案的要求，安全工程專業本科生畢業要求共有12項，分別為：工程知識、問題分析、設計開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學習。其中，工程流體力學課程對學生畢業要求的支撐共有三個方面，如表1所示。

經過專業認證前一系列教學改革之后，近兩年的工程流體力學教學過程中仍然存在許多問題，主要體現在。

1.1 教學內容安排不夠合理

工程流體力學教學內容多，教學節奏較緊張，學生普遍感覺課程難度大，課程內容枯燥，學習興趣比較低，整體教學效果一般。雖然該課程的教學大綱已進行過多次調整，但仍存在不合理的地方，主要表現在重點內容學時安排不足，專業相關性小的難點內容占用學時偏多等，比如流體力學三大方程等重難點內容安排學時不足，導致講解不夠透徹，部分學生不能很好地掌握，進而影響其對其他知識點的學習，而N-S方程推導和繞流運動等部分內容占用學時較多，與我校培養方案對該課程的要求及該課程對畢業設計的要求支撐不符。

1.2 教學方式單一，課堂教學學生參與度低

課堂教學仍沿用傳統的教學方式，以教為主，教學工作圍繞教師展開，做不到“以學生為中心”。因學生人數較多（70人左右），學生參與教學過程的機會比較少，話題討論等互動環節開展的也很少。這些現狀導致學生學習興趣和積極性不高。

1.3 課程考核方式不合理

工程流體力學課程考核方式以結果評價為主，注重期末考試成績。總評成績由期末考試成績加平時成績的考核方式，其中期末考試成績占比70%，平時成績占比30%，平時成績由考勤成績、作業成績和實驗成績組成，三項成績占總評成績之比分別為10%、15%和5%。這種考核方式對學生在平時學習表現的差異性考慮較少，也不利于在教學過程中發現和糾正問題，對學生注重日常學習的激勵作用比較小。

上述問題的存在，導致課程考核結果不理想，學生對工程流體力學知識的掌握程度不能完全達到要求，影響了本課程對畢業要求的支撐。

2 工程流體力學課程教學改革

2.1 教學改革措施

2.1.1 修訂教學大綱，調整教學內容

根據專業認證評估專家進校提出的意見和建議，結合我校安全工程專業培養方案對工程流體力學課程的要求，對課程就學大綱進行修訂。重新梳理課程教學內容，在保證基本概念、基本原理等內容教學安排的前提下，刪減了部分教學內容，對教學內容的重點和難點也進行了調整。比如增加了流體力學三大方程有關內容的學時安排，降低了N-S方程部分的難度要求，刪減了繞流運動部分教學內容等。

2.1.2 采用小班教學方式，引入更靈活的教學方式

自2018-2019學年第二學期開始，我校安全工程專業工程流體力學課堂教學開始實施小班教學，在學生規模基本相同的情況下，將1個教學班調整為2個教學班。采用小班教學的方式，增加了師生課堂交流的機會，便于開展課堂分組討論，提高了教學模式的靈活性。

2.1.3 加強重點基礎公式的推導，注重知識回顧

在此前教學過程中發現，不少學生對重點基礎公式的理解不到位的現象較為顯著，影響課程總體效果。在教學過程中，強化對基礎理論和基礎公式的講解，如作用于平面和曲面的靜水壓力的計算，一元恒定流動能量方程式和動量方程式的推導及應用等，公式推導過程中以板書為主多媒體教學為輔，再配以典型例題講解和作業，并針對作業中出現的突出問題進行集中答疑，以此加深學生對重點基礎知識的理解。每次課都專門設置5-10分鐘教學內容回顧環節，采用板書知識要點和隨堂提問相結合的方式帶領學生復習學過的知識。

2.1.4 引入形成性評價，調整課程考核方式

引入了形成性評價的考核方式，加大平時成績考核的比重，采用多種平時成績考核方式了解學生的學習動態，及時發現并糾正教學中的存在的問題，同時可以督促學生注重平時學習，改善課程學習效果。調整總評成績計算方式，將平時成績、實驗成績和期末考試成績的比例分別調整為40%、5%和55%，其中平時成績由階段性測驗成績、作業成績、考勤成績和課堂表現成績構成，占比分別為50%、25%、15%和10%，實驗成績由實驗老師根據實驗操作和實驗報告的情況給出。階段測驗是在教學過程中以考試的形式考查學生對重點章節知識點的掌握情況，課堂表現成績主要以隨堂提問和課堂互動環節的形式開展，小班教學方式的實施也有利于此項考察的開展。

2.2 教學改革效果

從教學過程中學生反饋情況看，學生學習興趣及積極性較以往各屆有明顯提升，從課堂提問情況、互動和考試情況看，學生對課程知識點的理解和掌握情況也比往屆學生有明顯改善。最近一次期末卷面成績不及格率比去年同期減少了30%多，同時優良率（80分以上人數占比）達到了45.95%，其中優秀率（90分以上人數占比）達到了18.92%，比以往情況有了明顯提升。這些情況反映出該課程的教學改革舉措取得了初步成效，提高了該課程的教學效果。

3 “持續改進”設想

雖然當前的改革已經取得了初步成效，但從教學過程和考核結果看，仍存在許多不盡如人意的地方，秉承工程教育專業認證“持續改進”的理念，對今后工程流體力學的教學提出以下改革設想，以期進一步提升教學效果，更好地支撐培養方案中對學生提出的畢業要求。

3.1 完善網絡課程建設，探索實踐新的教學模式

利用學校的網絡教學平臺，完善工程流體力學網絡課程建設，為學生提供豐富的課堂外學習資源。在此基礎上，循序漸進開展線上、線下混合式教學和翻轉課堂等教學模式的試點改革，實現“以教為主”向“以學為主”、“以課堂教學為主”向“課內、外結合教學”的轉變。

3.2 進一步優化課程考核方式

進一步優化課程考核方式，在保證評分公平性的前提下，進一步提高平時成績占比，探索和實踐新的平時成績考核方式，實現“以結果評價為主”向“結果與過程結合評價”的方式轉變。

【參考文獻】

[1]李潤求，施式亮，李石林等.專業認證下安全工程專業培養方案改革對策[J].當代教育理論與實踐，2017（6）：41-44.

[2]李紅巖，王學梅.專業認證導向下的本科教育教學改革初探[J].科技視界，2015（30）：46-46.

[3]馮俊軍，陳霞，丁厚成等.專業認證背景下熱工學課程教學改革探索[J].安徽工業大學學報（社科版），2018，35（6）：68-70.