基于独立学院的流体力学课程的教学改革初步探索

马玉英

摘 要： 流体力学作为一门理论性较强的专业基础课，内容晦涩难懂，对于独立学院的学生而言接受起来有些困难。本文主要针对流体力学的教學方法和教学内容进行了深入分析，采用了“模块化”的优化教学模式，并且在每个模块中又采用了多样化的教学方法。

关键词：模块化教学 层次化教学 实践性教学

Abstract： The fluid mechanics is a professional basic course which has a strong theoretical， and its content is very difficult to accept for independent institute students. This article mainly aims at the teaching method and teaching content of the fluid mechanics carried on the thorough analysis， adopting the "modular" the optimization of the teaching mode， and in each module the article adopts the diversification of teaching methods.

Keywords： modular teaching； hierarchical teaching； practical teaching

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）02-0197-02

引言

《流体力学》作为船舶与海洋工程专业的一门专业基础课，主要研究液体平衡和机械运动规律及其实际应用的一门技术科学。该课程具有较强的理论性和较强的工程实际意义，概念繁多且易混淆，理论推导复杂，内容晦涩难懂，并且要求有较好的《高等数学》、《大学物理》和《理论力学》的基础，以及要求有较强的综合分析问题的能力。学生普遍反映是一门难学的课程。

为了激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神，提高重点课程的教学质量，根据应用性人才的培养目标和具体要求，对《流体力学》课程的教学方法和教学内容进行了深入分析，下面对该课程的探索和改革研究作简单介绍。

在教学内容上，由于《流体力学》课程内容繁多，针对此特点采用了“模块化”的优化教学模式，将课程内容分为“基础理论”、“实际应用”和“实验技能”三大模块。其中，基础理论部分突出主线，由浅入深；实际应用部分强调专业针对性；实验技能部分贯彻主动性，加强实践性教学环节。

一、基础理论模块

针对基础理论模块，我们进行了大量的探索和研究，结合应用型人才培养的教学目标和学生在学习过程中的反馈，修订并完善了《流体力学》的教学大纲，对教学内容的改革包括以下三点：

1.突出主线，精简内容

在基础理论部分，主要包括基本概念的理解，基本理论的应用以及基本方程的物理意义。根据学生的反馈，我们进行了深入的思考，在教学过程中突出基本概念和理论的应用，尽量避免晦涩难懂的公式推导，在使学生清晰明确的理解公式的前提条件和应用范围的基础上，可以引导学生自己推导，加强学生的逻辑推理能力，激发学生的学习兴趣。将基本方程的物理意义解释清楚，并配合大量的练习题，使学生能在理论的应用中将知识消化吸收，另外还能强化记忆。适当删除基本理论的引申部分，对于为后续的专业课打基础的引申内容可以留到专业课程上讲解，与专业关系不大的内容可以直接删除。

2.由浅入深，层次化教学

在进行此次教学改革的过程中，我们编制了《流体力学课后习题册》，练习题的类型共分为基本理论应用、知识面拓展和结合专业三个部分，以供不同学生的需求。其中，基本理论应用类型的习题主要是课上讲授内容的再延续，与课堂上讲授的典型例题类似，进一步强化基础理论知识的掌握；知识面拓展部分是理论的结合与扩展，考察的是学生综合运用知识的能力，难度与考研习题相当；与专业结合部分主要是基本理论在专业部分的相关应用练习，一方面为了让学生拓展知识面，另一方面让学生了解基本理论的用途，激发学习兴趣。

3.网络化教学，激发学习兴趣

鉴于学生现在对于网络化的接受度和兴趣度日益提高，我们为学生搭建了一个网络化的学习平台，以供学生下载相关课程的学习文件，激发他们的学习兴趣。同时该平台还可以在网上进行讨论，学生之间能交流学习经验，老师也会定期的为学生答疑解惑。该平台包括四个模块，其中有相关课程的课件下载、视频在线看、课后习题答案及考研资料。学生仅需凭借学号登陆，就能看到该平台中所有的内容。对于考上研究生的毕业生和想要考研的应届生可以在平台上交流考研经验并共享考研资料，对于已经工作的毕业生和准备找工作的应届生可以在平台上交流找工作的经验并提供一些单位招聘信息。

二、实际应用模块

对于实际应用模块，主要是强调专业的针对性，注意培养学生的创新性思维以及学生自主学习的能力，扩充知识面，为专业课的学习打下良好的基础。针对实际应用模块的特点，根据应用型人才培养的目标，我们对教学内容和教学方法进行了深入的探索和改革，改革主要包括如下两方面。

1.针对专业特点，夯实专业知识

对于工学类学科，很多专业都有水力学或流体力学等相关课程，这些课程的基础理论部分基本相同，但实际应用部分就存在很大的差别，主要是为后续的专业课服务。船舶与海洋工程专业在实际应用模块包括的主要内容有：平面势流，水波理论，黏性流体动力学，模型实验基础，有压管流，边界层理论等。为了避免生涩的理论推导，我们在课上尽量多引用工程案例，在阐明基本概念，明确理论方法的前提下，通过案例让学生理解理论知识与实际应用的联系，真正能做到理论联系实际，同时为以后的专业课学习打下了良好的基础。

2.培养学生自主学习，加强实践性教学

鉴于实际应用模块的理论性太强，对于有些实际应用性不太强的章节，为了开阔学生眼界，培养学生自主学习的能力，我们采用课堂演讲的形式，让学生课下通过网络或者其他参考书，了解相关知识，并在课上将所学知识展现给大家。在教学方法上，克服“灌输式”教学实行启发式教学，这样既能激发学生的学习兴趣，又能培养学生独立思考和解决实际问题的能力。

三、实验技能模块

实验是流体力学中非常重要和非常關键的部分，对于帮助学生理解基本理论知识有重要作用。对于船舶与海洋工程专业，流体力学实验主要内容包括：静压实验、雷诺实验、流量及流速量测、三大方程验证实验、阻力系数实验等综合性实验。实验技能模块主要是为了培养学生的实际操作能力，独立思考能力，并能激发学生的自主学习。实验技能部分主要是通过开放性实验的方式对其进行改革，包括以下三个方面。

1.演示实验

以往，演示实验一般以教师为主体，学生很少直接参与，不利于其动手能力的培养。经过摸索，我们决定将课上老师的讲解改为教师首先介绍器材的使用规范，然后学生自己动手操作，思考各种现象出现的原因，并且在同学之间进行讨论和交流，最后教师再总结实验的意义，解答学生疑问。我们改革的方向主要是把演示实验改为探索性实验，让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。

2.分组实验

以往，分组实验基本就是教师先讲解实验原理，然后进行一次实验操作，学生主要是模仿，不利于其自主性思维。我们改革的方向主要是把分组实验改为并进式实验。让学生自由分组，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中，学生需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选。这就要求学生在即定目标的过程中，有全局观点和善于妥协，在不同情况下善于应变，培养学生的应变能力，使学生分析、抽象、概括、综合、表达能力都得到训练和发展。

3.创新性实验

以往，我们并没有创新性实验的部分，而且，现在此类实验也处在摸索阶段，还没有正式实施，但我们对其有了初步的规划和思考，希望在以后的教学过程中能得到推广。创新教学是把研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来，这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段，将多种教学方法进行优化组合，为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外，在学生的模型制作、调查、小实验活动中，也可以发展创造活动，鼓励学生创造。

我们在对教学方法和教学内容进行改革的过程当中，根据学生的特点和要求，也不断进行改进和调整。在教学过程中，尽量采用多媒体课件、利用网络教学等多种现代教学手段，力求教学方法灵活多变，能够达到优良的教学效果。