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工程教育认证下流体力学教学改革问题

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工程教育认证下流体力学教学改革问题

【摘要】为满足工程教育专业认证的要求,对当前机械制造及其自动化专业流体力学教学和考核机制中存在的问题进行了深入分析。针对现状中存在的问题,从课堂改革手段、教学模式、提高学生自主性、完善考核方式等方面提出了流体力学课程的综合改革思路。

【关键词】专业认证流体力学教学改革考核方式

1.教学现状及分析

流体力学是一门专业基础课,其主要的先修课程有高等数学、大学物理、理论力学、材料力学等。由于流体力学对知识储备要求高,研究对象又是不具固定形状的流体,其理论教学比较抽象,因此教学现状有以下几个特点。课堂教学尽管采用多媒体方式,但流体力学的理论性太强,使得现有的多媒体教学课件形式单一,内容不够丰富,导致教学仍以口授与板书为主,课堂互动性明显不足,学生学习缺乏主动性、积极性;缺乏实践性教学环节;缺少有效的师生沟通平台。由于师生交流少,容易造成“教”、“学”分离,给课程的教学效果大打折扣。

2.考核现状及分析

现阶段流体力学的考核方式,大部分仍然采取30%的平时成绩和70%期末考试成绩。本课程包含大量的经验公式及公式推导过程,对比近两年的学生成绩,目前该课程的考核方式并不理想。

3.改革措施

3.1教学改革措施

流体力学课程需要掌握的概念多、公式多,学生学习积极性不高,需要教师对课程不断开展改革探索。为解决目前流体力学课堂教学中存在的问题,针对教学环节提出以下几个改革方案。

3.1.1完善教学大纲

根据工程教育认证标准,应进一步修订和完善教学大纲和教学计划,优化学时分配。在保证《流体力学》基本概念、基本原理以及基本理论授课时间的基础上对课程设计进行改革。比如,适当增加数学知识基础;导入课程最好用动画或者试验吸引学生的注意力,提高学生学习的兴趣;适当增加学生课后的作业,以讨论性的分析和推导公式为主。

3.1.2增设案例及课堂讨论环节

增加相关内容的案例,设置科学问题,然后分组讨论,引导学生分析问题。以流体静力学的基本公式为例,通过电视节目中模拟的桶裂实验为引导,提出问题,留有悬念。然后通过公式推导理论验证,最后给同学们讨论的时间。另外,有条件的还可以专门设置一堂实验课,课上分组展示并讲解学生在课下自行设计的桶裂实验。

3.2考核评价改革措施

增加平时考核的占比是课程改革的趋势。根据专业认证的要求,增加平时的教学工作量,为学生准备与重点知识相关的小课题,增加课堂讨论环节是一个新思路。根据课堂表现进行部分考核,提高学生平时考核成绩。从而去除纯记忆类题目,只考核综合理解类和综合应用类试题,适当增加期末考核难度,以督促学生平时注意积累。

3.3自编应用型教材

教材是学习的依据,作为机械类流体力学教材要体现理论与实际相结合,突出应用性。对于有经验的教师,可以在总结多年知识积累和教学、科研成果的基础上,结合相关流体力学书籍,撰写属于自己的机械类教材《流体力学》。自编教材对学生而言更实用,体现在以下几点。一是自编教材主要以教学大纲为依据,整体上与课堂教学具备较高的统一性。内容编排按课堂教学节次循序渐进,学生自学时,逻辑和思路清晰,课上课下的自然衔接,更具有启发性;二是可以根据课上学生的反应精简方程式数学推导内容和过程,尽量将抽象概念形象化、简单化和透彻化,使之通俗易懂。或者在课堂上减少推导过程,而在书中将推导过程编写的更加详细,甚至添加多种推导方法,便于自学;三是理论联系实际,集教学与科研成果于一体,使得课堂内容具有较高的客观性、有效性和科学性,如此更有利于解决实际问题,指导工程实践和生产活动;四是丰富例题和习题,除计算题外还设有简答题、选择题等多种题型,并给出参考答案。

4.结论

在专业认证大潮的推动下,以改革教学大纲为基础,完善课程体系,使其更加符合毕业要求的标准。本文从课堂改革手段、教学模式、提高学生自主性、完善考核方式多方面提出的流体力学课程改革思路将对教学大纲的编写、课程体系的完善提供新的思路。

参考文献:

[1]陈卓如,王洪杰,刘全忠,蔡伟华.《工程流体力学(第3版)》[M].高等教育出版社,2013.

[2]Cimbala,JohnM.《流体力学基础及其工程应用(英文版)》[M].机械工业出版社,2013.

[3]沙毅,李其朋.机械类流体力学课程教学改革思考与实践[J].浙江科技学院学报,2018.

作者:邓立君 单位:滨州学院机电工程学院