面向海洋渔业科学与技术专业的力学基础课程教学改革

初文华 邹晓荣 李玉伟 叶旭昌

摘 要：《海洋工程水力学》课程是为海洋渔业科学与技术专业本科生开设的专业基础课，在海洋渔业科学与技术专业的课程体系中起着承接基础理论和专业知识的作用。教学团队从课程设计、教学大纲修订、教学内容选择及教学过程安排等各个教学环节，都更加有针对性地面向海洋渔业科学与技术专业的学生进行选择与设计，力求帮助学生在有限的学时内学到更多更实用的力学基础知识，为其后续的专业课程学习打下更为扎实的基础。

关键词：力学基础课程;海渔专业;教学改革

一、问题的提出

海洋渔业科学与技术专业着力培养具备海洋科学、水产科学基本理论知识，掌握海洋生物资源高效开发、合理利用、评估与管理和科学养护等方面的专业知识和技能，能在海洋渔业及相关产业、教育、科研和管理等部门从事海洋生物资源 可持续开发、调查与评估、养护和管理的高素质复合型人才。要求学生在学习数学、物理及海洋科学、水产科学基本理论和知识的基础上，接受航海技术、海洋渔业资源调查与评估、海洋渔业技 术方面的基本方法和技能训练。而其中，力学基础课程[1]是该专业学生学习后续相关专业课程的十分重要的理论基础。

2018年之前，海洋渔业科学与技术专业本科生的专业必修力学基础课程为《工程流体力学》，该课程是工程学院面向全校理工科专业所开设的流体力学基础课程。正因为授课对象广泛，因此该门课程在课程内容设置时，仅仅涵盖了流体静力学、运动学及流体动力学等流体平衡和运动的基本规律及其有关基本概念、基本理论及公式。而这些基本理论对于海洋渔业科学与技术专业的本科生来说，针对性不是很强，学生在学习过程中无法做到将所学基础知识与自己的专业紧密联系起来;同时，对于海洋渔业科学与技术专业的本科生来说，其后续还要学习渔具力学、渔具理论与设计学、渔具材料与工艺学等专业课程，而这些课程在学习过程中都需要学生具备足够的力学基础知识。因此，在前期的力学基础课程教学内容设计时，有必要针对后续课程的需求，有针对性地安排与讲授。此外，流体力学课程涉及部分实验学时，而《工程流体力学》课程的实验教学内容侧重于基本流体力学实验方法与技能，同样与海洋渔业科学与技术专业相关度不大。学生在完成实验的过程中，收获的知识与技能对其今后从事的相关专业指导意义不大。

因此，为了培养具备充足且有针对性的流体力学基础知识的海洋渔业科学与技术专业本科生[2]，为其后续学习渔具力学、渔具理论与设计学、渔具材料与工艺学等专业课程时更加得心应手、游刃有余，课题组对海洋渔业科学与技术专业的力学基础课程进行改革与创新。以2018年本科专业人才培养方案修订为基础，将海洋渔业科学与技术专业的流体力学基础课程由《工程流体力学》修订为《海洋工程水力学》。从课程设计、教学大纲修订、教学内容选择及教学过程安排等各个教学环节[3]，都更加有针对性地面向海洋渔业科学与技术专业的学生进行选择与设计，力求帮助学生在有限的学时内学到更多更实用的力学基础知识，为其后续的专业课程学习打下更为扎实的基础[4]。

二、教学内容选择与安排

《海洋工程水力学》课程是为海洋渔业科学与技术专业本科生开设的专业基础课，主要讲授海洋渔业渔具相关的水力学基础理论知识及其应用，该课程在海洋渔业科学与技术专业的课程体系中起着承接基础理论和专业知识的作用。通过该课程的学习，使学生了解水力学的基本概念，基本理论，掌握海洋渔业渔具相关的水力计算基本方法与解决实际工程问题的初步能力;该课程为海洋渔业科学与技术专业本科生学习有关后续专业课程、从事海洋渔业相关工作和进行深入科学研究打下基础。

《海洋工程水力学》课程的教学内容注重对专业基础知识的讲授，将“水力学”课程的知识点与海洋渔业科学与技术专业课程相结合，并在教学中结合专业课的特点深化和丰富“水力学”课程的内涵，使教学内容更加充实，更加结合工程实际，从而提高了学生学习专业基础课的兴趣，提高了教学质量。此外，课程突出课程前后衔接，注重水力学基本知识—海洋渔业工程应用系统教学，并强化“水力学”课程中实验教学与理论教学的结合。

《海洋工程水力学》课程教学环节共48学时，其中理论教学环节44学时，实验教学环节4学时。针对海洋渔业科学与技术专业本科生的力学基础需求，《海洋工程水力学》课程的理论教学内容主要涵盖了流体静力学、流体动力学基础、流动阻力与能量损失、液体三元流动基本原理等六个章节，实验教学内容则包括能量方程实验与雷诺实验两个环节。

三、教学改革措施

（一）以课程教学大纲为本，通过进一步梳理课程教学内容体系和与前后程课程的关系，提炼课程教学内容重点，在教学过程中，選用符合专业实际情况的例题或者习题等进行讲解。相关章节的内容开展，都在课程开始前，结合相关专业的实际应用，为课堂教学内容的开展做好铺垫，激发学生的学习兴趣。例如，第三章流体动力学基础的内容，在课程开始前通过多媒体手段为学生引入“渔具作业过程的受力与作业效率”这样一个相关的实例，让学生对于本章所学内容在专业领域中的应用有一定的了解，从而对即将开展的课程内容产生学习兴趣，从而促进课堂教学内容的高效顺利开展。此外，在课堂教学过程中，通过例题的引入，为学生讲解如何利用本章节所学知识点解决课堂开始时所提出的实际问题，做到首尾呼应，同时加深学生对于所学知识的理解与掌握。

（二）更新教育理念，深化教学改革，采用灵活多变的教学方法和先进的教学手段，进一步提高课堂教学效率和效果。在以往以教师课堂讲授课程内容为主的基础上，针对课程的重点及难点内容，多次开展课堂讨论课程，了解学生对于所学知识存在哪些疑惑与不解之处，针对学生提出的问题，在课堂上及时答疑解惑，使学生能够边学习边消化，及时掌握该学习阶段所应掌握的知识点，同时为下一阶段知识点的开展打下良好基础。

（三）充分开拓利用先进的电子科技与网络先进技术，完善网络教学和网络实验平台，系统有效地开展网络教学、讨论、答疑以及网络实验指导。利用校园网络教学平台为学生开展丰富的讨论交流与答疑等课后教学活动，每堂课前在网络平台发布课程相关复习及预习信息，让学生对即将开展的课堂教学内容有一定的熟悉和了解，有助于课堂教学内容顺利进行;每节课后利用网络平台的课程讨论、答疑等技术，组织学生在线交流讨论，促进学生对于课堂教学内容的理解巩固;每堂课后将本节课程课件及课后习题上传到网络教学平台，方便学生复习及完成作业之用。

通过此次有针对性的教学改革，系统地建设了《海洋工程水力》课程的教学体系，理顺课程在前后程课程中的关系。根据学生前期所学课程的理论基础，适当选择本门课程的学习内容及难易程度;同时针对学生后续所学相关专业课程的需求，有针对性地完善课程教学内容、突出课程教学重点，为后续课程打下更为扎实的基础。

参考文献

[1] 杨瑜，邵家儒.力学基础课程建设中存在的问题及解决思路[J].科学咨询（科技-管理），2017，09： 146-147.

[2] 李志敏， 汪旭光，汪泉，等.基础力学课程在不同工科专业教学中的差异分析——以安徽理工大学为例[J].赤峰学院学报（自然科学版），2019，08：146-148.

[3] 刘铁军.“逆向教学法”在力学类基础课程教学中的应用[J]. 教育现代化，2019，70：75-76.

[4] 温世峰.高校力学基础课程在工科专业发展中的作用分析[J].产业与科技论坛，2019，15：158-159.

基金项目：上海海洋大学校级重点课程建设项目，项目名称：海洋工程水力学（A1-2005-00-300518），上海海洋大学校级本科教改项目，项目名称：面向海洋渔业科学与技术专业的《海洋工程水力学》课程教学改革（A1-2005-00-300306）。

作者简介：初文华（1986- ），女，汉族，山东烟台人，博士，海洋科学学院，讲师，研究方向：渔具力学。