基于產出導向理念的工程流體力學課程改革實踐

重慶科技學院石油與天然氣工程學院 黃 茜 龍學淵 田 園 孟 江 趙學芬 萬立夫

工程流體力學是石油、機械、建筑類工科專業的一門重要專業基礎課程，在各個工程領域均有廣泛的應用。學生對該課程的學習，能為后續專業課程中涉及的水力計算、工藝設計、工況分析奠定基礎，同時也是相關工程類專業研究生入學考試選考科目。但是，目前學生學習工程流體力學課程的效果普遍不理想，學生知識應用能力偏弱，知識遷移能力不足，絕大部分學生不能自覺熟練地運用所學的流體力學理論解決專業課程中所涉及的流體力學問題，導致后續專業課程學習掌握不深、理解不透。總體來看，目前工程流體力學課程教學目標的達成度不高，教學效果還不夠理想。因此，需進一步分析工程流體力學課程教學中存在的問題，進行教學模式、教學實驗等方面的改革實踐。

一、工程流體力學課程教學中存在的問題

（一）授課方法單一

工程流體力學課程的特點是理論性強、數學公式較多，大部分的內容則是圍繞數學方程的推導而展開的。在教學方式上，以灌輸為主，授課方法單一。師生缺乏互動，學生被動學習，導致學生學習興趣、自主思考和解決流體流動問題的能力不足。

（二）可用于有效學習的優質教學資源不豐富

目前網絡上的有關工程流體力學的課程資源大多僅針對知識講解而講解，未實現與專業案例的結合，缺乏偏重于實際應用的教學資源。授課內容與專業案例間的聯系不緊密，致使學生不了解該門課程在專業中的地位，也無法將所學的內容進行延伸應用。同時，目前尚沒有針對專業特點開展有針對性的案例資源建設，優質教學資源不豐富，導致學生知識運用能力不足。

（三）課后訓練不足

教師布置的課后練習形式單一，未能根據學生的實際情況進行設計和調整，使得學生所受訓練少，不能牢固掌握知識要點。

（四）實驗項目設置老套

現有的實驗以演示性、驗證性實驗為主，創新性實驗沒有在學生培養過程中得到體現，設置的實驗項目僅實現了對極個別知識點的鞏固，理論與實驗結合的次數少，不利于學生對知識點的全面掌握。

二、工程流體力學課程改革措施

（一）探索實施混合式教學模式

以“學生為主體，教師為主導”，探索線上線下相結合、課內課外相補充的混合式教學模式。（1）課前學生進行在線自主學習。教師利用網絡學習平臺發布課前學習任務，學生利用平臺上的視頻、課件、文獻等相關資料開展自主學習，并將遇到的相關問題發至討論區，便于形成自主學習反饋，同時教師可以進行在線指導。（2）課堂上學生主動參與學習活動。課堂教學圍繞工程案例展開，實現理論教學與實踐應用的有機結合，將知識學習過程、應用知識解決實際問題的方法融入課堂，促進學生對知識點的掌握。同時，充分利用學習通、雨課堂、UMU 等學習平臺的功能，通過自主探究或合作學習，增加學生的參與性以及師生的互動性。（3）課后學生主動完成任務。教師發布課后學習任務，對學生進行指導，并對自己的教學工作進行及時的反思和總結；學生通過在線討論、作業、小組研討等活動，完成課后任務。

（二）建立立體化的優質工程教學資源

首先，建立案例資源庫。在工程流體力學課程教學過程中，不僅要注重傳統知識的講授，還要結合工程實際，依據重要知識點設計相關教學案例，形成案例資源庫，從而增強理論與實際的聯系，提高學生對知識的運用能力。其次，制作關鍵知識點的微課視頻。將關鍵知識點錄制為微課視頻，并放置于學校課程與資源中心網絡教學平臺，實現對課堂教學的延伸。學生利用微課視頻對知識點進行自主學習，從而有效調動學生的學習熱情。最后，優化作業設計。增加與生活、專業密切相關的課后作業，提高學生完成作業的積極性；在課后習題之外，分配一些思考或研討類的作業，使學生在課后能夠主動回顧重要知識點。

（三）開發與專業緊密聯系的創新性實驗項目

在傳統的水靜力學綜合實驗、伯努利能量方程實驗、流動阻力水頭損失測量實驗等實驗項目的基礎上，基于專業特色，開發創新性實驗項目。以重慶科技學院油氣儲運工程專業為例，利用已有的實驗條件（包括液體流動露天實驗平臺、基于工程實際的流體流動實驗平臺、高速氣體實驗臺架、流體流動環道測試裝置等），開發多個與專業緊密聯系的創新性實驗項目，并編制實驗指導書。這類實驗的訓練能讓學生了解工程和科學研究實驗的一般設計思想、組織和實施過程、常用測量和分析方法等，激發學生學習興趣，提高學生綜合素質。

三、工程流體力學課程改革成效

工程流體力學課程進行教學改革以來，混合式教學模式顯著提高了學生學習的主動性與積極性。在課堂教學過程中，以工程案例去引導學生進行理論知識的學習，同時巧用現有的智慧教學平臺，增強師生互動，在活躍的課堂氛圍下，學生的學習有了方向性與趣味性。建立立體化優質工程教學資源拓展了學生學習的內容，開闊了學生的思路，促進了實際與理論的有效結合。開發與專業緊密聯系的創新性實驗項目增強了學生對專業知識的興趣，培養了學生的創新意識和能力。結合創新實驗項目，學生發現問題和解決問題的能力得到有效的訓練，從而有效提高了學生申報國家級、市級、校級大學生創新項目的積極性。同時，結合近一年的學生考試成績來看，學生課程考試通過率顯著提升，學生對課堂教學的反饋良好，這為學生后續學習專業課程打下了堅實的基礎。

四、結語

通過探索實施混合式教學模式、建立立體化的優質工程教學資源、開發與專業緊密聯系的創新性實驗項目，學生成為課堂的主體，有效激發了學生的學習興趣，工程流體力學學習效果明顯提升。同時，這套以學生為中心、基于產出導向理念的完整的工科專業教學模式，不僅適用于工程流體力學，還能夠輻射其他工科課程，促進其他課程的改革。