基于产出导向理念的工程流体力学课程改革实践

重庆科技学院石油与天然气工程学院 黄 茜 龙学渊 田 园 孟 江 赵学芬 万立夫

工程流体力学是石油、机械、建筑类工科专业的一门重要专业基础课程，在各个工程领域均有广泛的应用。学生对该课程的学习，能为后续专业课程中涉及的水力计算、工艺设计、工况分析奠定基础，同时也是相关工程类专业研究生入学考试选考科目。但是，目前学生学习工程流体力学课程的效果普遍不理想，学生知识应用能力偏弱，知识迁移能力不足，绝大部分学生不能自觉熟练地运用所学的流体力学理论解决专业课程中所涉及的流体力学问题，导致后续专业课程学习掌握不深、理解不透。总体来看，目前工程流体力学课程教学目标的达成度不高，教学效果还不够理想。因此，需进一步分析工程流体力学课程教学中存在的问题，进行教学模式、教学实验等方面的改革实践。

一、工程流体力学课程教学中存在的问题

（一）授课方法单一

工程流体力学课程的特点是理论性强、数学公式较多，大部分的内容则是围绕数学方程的推导而展开的。在教学方式上，以灌输为主，授课方法单一。师生缺乏互动，学生被动学习，导致学生学习兴趣、自主思考和解决流体流动问题的能力不足。

（二）可用于有效学习的优质教学资源不丰富

目前网络上的有关工程流体力学的课程资源大多仅针对知识讲解而讲解，未实现与专业案例的结合，缺乏偏重于实际应用的教学资源。授课内容与专业案例间的联系不紧密，致使学生不了解该门课程在专业中的地位，也无法将所学的内容进行延伸应用。同时，目前尚没有针对专业特点开展有针对性的案例资源建设，优质教学资源不丰富，导致学生知识运用能力不足。

（三）课后训练不足

教师布置的课后练习形式单一，未能根据学生的实际情况进行设计和调整，使得学生所受训练少，不能牢固掌握知识要点。

（四）实验项目设置老套

现有的实验以演示性、验证性实验为主，创新性实验没有在学生培养过程中得到体现，设置的实验项目仅实现了对极个别知识点的巩固，理论与实验结合的次数少，不利于学生对知识点的全面掌握。

二、工程流体力学课程改革措施

（一）探索实施混合式教学模式

以“学生为主体，教师为主导”，探索线上线下相结合、课内课外相补充的混合式教学模式。（1）课前学生进行在线自主学习。教师利用网络学习平台发布课前学习任务，学生利用平台上的视频、课件、文献等相关资料开展自主学习，并将遇到的相关问题发至讨论区，便于形成自主学习反馈，同时教师可以进行在线指导。（2）课堂上学生主动参与学习活动。课堂教学围绕工程案例展开，实现理论教学与实践应用的有机结合，将知识学习过程、应用知识解决实际问题的方法融入课堂，促进学生对知识点的掌握。同时，充分利用学习通、雨课堂、UMU 等学习平台的功能，通过自主探究或合作学习，增加学生的参与性以及师生的互动性。（3）课后学生主动完成任务。教师发布课后学习任务，对学生进行指导，并对自己的教学工作进行及时的反思和总结；学生通过在线讨论、作业、小组研讨等活动，完成课后任务。

（二）建立立体化的优质工程教学资源

首先，建立案例资源库。在工程流体力学课程教学过程中，不仅要注重传统知识的讲授，还要结合工程实际，依据重要知识点设计相关教学案例，形成案例资源库，从而增强理论与实际的联系，提高学生对知识的运用能力。其次，制作关键知识点的微课视频。将关键知识点录制为微课视频，并放置于学校课程与资源中心网络教学平台，实现对课堂教学的延伸。学生利用微课视频对知识点进行自主学习，从而有效调动学生的学习热情。最后，优化作业设计。增加与生活、专业密切相关的课后作业，提高学生完成作业的积极性；在课后习题之外，分配一些思考或研讨类的作业，使学生在课后能够主动回顾重要知识点。

（三）开发与专业紧密联系的创新性实验项目

在传统的水静力学综合实验、伯努利能量方程实验、流动阻力水头损失测量实验等实验项目的基础上，基于专业特色，开发创新性实验项目。以重庆科技学院油气储运工程专业为例，利用已有的实验条件（包括液体流动露天实验平台、基于工程实际的流体流动实验平台、高速气体实验台架、流体流动环道测试装置等），开发多个与专业紧密联系的创新性实验项目，并编制实验指导书。这类实验的训练能让学生了解工程和科学研究实验的一般设计思想、组织和实施过程、常用测量和分析方法等，激发学生学习兴趣，提高学生综合素质。

三、工程流体力学课程改革成效

工程流体力学课程进行教学改革以来，混合式教学模式显著提高了学生学习的主动性与积极性。在课堂教学过程中，以工程案例去引导学生进行理论知识的学习，同时巧用现有的智慧教学平台，增强师生互动，在活跃的课堂氛围下，学生的学习有了方向性与趣味性。建立立体化优质工程教学资源拓展了学生学习的内容，开阔了学生的思路，促进了实际与理论的有效结合。开发与专业紧密联系的创新性实验项目增强了学生对专业知识的兴趣，培养了学生的创新意识和能力。结合创新实验项目，学生发现问题和解决问题的能力得到有效的训练，从而有效提高了学生申报国家级、市级、校级大学生创新项目的积极性。同时，结合近一年的学生考试成绩来看，学生课程考试通过率显著提升，学生对课堂教学的反馈良好，这为学生后续学习专业课程打下了坚实的基础。

四、结语

通过探索实施混合式教学模式、建立立体化的优质工程教学资源、开发与专业紧密联系的创新性实验项目，学生成为课堂的主体，有效激发了学生的学习兴趣，工程流体力学学习效果明显提升。同时，这套以学生为中心、基于产出导向理念的完整的工科专业教学模式，不仅适用于工程流体力学，还能够辐射其他工科课程，促进其他课程的改革。