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工程流體力學(xué)課程體系的建設(shè)與完善
工程流體力學(xué)課程體系的建設(shè)與完善
摘 要：結(jié)合工程流體力學(xué)上海市精品課程建設(shè)過(guò)程中的工作實(shí)踐，從不同角度對(duì)上海海洋大學(xué)工程流體力學(xué)課程體系建設(shè)成果進(jìn)行了總結(jié)，涵蓋課程教學(xué)內(nèi)容、教材編寫(xiě)出版、實(shí)驗(yàn)條件完善、創(chuàng)新能力培養(yǎng)四個(gè)方面。
關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué);課程體系;創(chuàng)新
隨著我國(guó)海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我校在海洋學(xué)科和相關(guān)專(zhuān)業(yè)建設(shè)方面發(fā)展迅速，流體力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。
流體力學(xué)是工科院校普遍開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)科的滲透性很強(qiáng)，與所有基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)學(xué)科之間都有交叉，在學(xué)生知識(shí)能力培養(yǎng)和知識(shí)體系結(jié)構(gòu)中起著承上啟下的作用。
2013年，我校流體力學(xué)被評(píng)為上海市精品課程。
在4年多的建設(shè)過(guò)程中，流體力學(xué)課題組先后承擔(dān)了校級(jí)、上海市級(jí)重點(diǎn)課程建設(shè)及重點(diǎn)教材建設(shè)等多項(xiàng)教改項(xiàng)目，堅(jiān)持以培養(yǎng)海洋工程創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，在流體力學(xué)教學(xué)體系的建設(shè)方面取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
1 結(jié)合海洋大學(xué)特點(diǎn)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系
我校流體力學(xué)類(lèi)課程覆蓋海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)、海洋環(huán)境、海洋技術(shù)、熱能動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)，每年選課學(xué)生超過(guò)700人。
針對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的不同需求，我們?cè)谡n程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容上都做了相應(yīng)的調(diào)整與完善。
本課程在我校的定位是：以海洋學(xué)院的海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)、海洋環(huán)境、海洋技術(shù)、環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)為重點(diǎn)的海洋類(lèi)本科生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)主干課程;面向食品學(xué)院和生命學(xué)院的熱能動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的工程應(yīng)用類(lèi)本科生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程，滿足工程學(xué)院的機(jī)制專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求。
以工程流體力學(xué)課程為龍頭，以培養(yǎng)海洋人才的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，完善優(yōu)化流體力學(xué)類(lèi)課程群的配置、學(xué)時(shí)安排，并完成所有課程新教學(xué)大綱的編寫(xiě)工作，逐步形成一個(gè)完整的課程體系，重點(diǎn)完成了實(shí)驗(yàn)課和仿真課程軟硬件的配套建設(shè)，突出強(qiáng)調(diào)流體力學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)。
根據(jù)工程實(shí)際需要，將流體力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容分為三個(gè)層次，即流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論、流體力學(xué)知識(shí)與進(jìn)展、流體力學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐。
根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的需要，設(shè)計(jì)了不同的模塊組合。
如對(duì)海洋相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，增加了水波理論，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié);針對(duì)食品專(zhuān)業(yè)的需要，增加了氣體及熱力學(xué)類(lèi)內(nèi)容，并編寫(xiě)了多套相關(guān)自測(cè)題供學(xué)生選用;針對(duì)水產(chǎn)及生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，為讓學(xué)生能夠更好地研究魚(yú)類(lèi)等的動(dòng)物習(xí)性，增加了數(shù)值仿真模擬，克服了以往過(guò)分重視理論知識(shí)的介紹，輕視其應(yīng)用的弊端。
此外，還相繼開(kāi)出了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課、計(jì)算流體力學(xué)等。
2 出版多部教材，完善流體力學(xué)課程教材體系完備
2002年，《工程流體力學(xué)》教材被列為上海市教委普通高等學(xué)校教材重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，歷經(jīng)3年多的編寫(xiě)和有關(guān)專(zhuān)家的評(píng)審，我校教師編寫(xiě)的《工程流體力學(xué)》于2006年2月由上海交通大學(xué)出版社出版。
該教材的最大特點(diǎn)是考慮到普通工科院校非力學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的情況，尤其是一般工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)需要，盡可能簡(jiǎn)化對(duì)公式、定理的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，注重對(duì)物理概念的闡明、理解和應(yīng)用，特別強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。
2007年，《工程流體力學(xué)》教材被上海市教委評(píng)為優(yōu)秀教材三等獎(jiǎng)，2008年獲上海海洋大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。
2011年，我們對(duì)第一版教材部分章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行了更新、充實(shí)和修訂，更加注重拓寬知識(shí)面和實(shí)際工程應(yīng)用。
2012年9月，第二版《工程流體力學(xué)》及配套教材《工程流體力學(xué)習(xí)題解析》由上海交通大學(xué)出版社出版發(fā)行。
2011年3月，由同濟(jì)大學(xué)出版社出版的《力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)―理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)》，其中的流體力學(xué)部分(第三大部分)，重點(diǎn)強(qiáng)化課程體系中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，完善了流體力學(xué)課程的教材體系。
我們還完成了流體力學(xué)試題庫(kù)建設(shè)工作，提高了試題質(zhì)量，真正做到了教考分離，為相關(guān)師生提供了豐富的教學(xué)資源庫(kù)，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。
早在2006年，我們就開(kāi)始了“流體力學(xué)研究型教學(xué)的改革與實(shí)踐”上海水產(chǎn)大學(xué)(2008年更名為上海海洋大學(xué))一般課題項(xiàng)目的研究工作;為配合新出版的教材，我們還申請(qǐng)了校級(jí)一般課程建設(shè)項(xiàng)目“工程流體力學(xué)(CAI課件)建設(shè)”，制作了與教材配套的、有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的課件光盤(pán)，課件共有700余張PPT，圖片色彩鮮明，其中插入的20多個(gè)原創(chuàng)動(dòng)畫(huà)形象生動(dòng)逼真，做到了工程流體力學(xué)電子教案光盤(pán)版與教材同步發(fā)行。
3 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，形成完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系 隨著我國(guó)，特別是上海市海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我校海洋學(xué)科發(fā)展迅速。
首先，為配合新開(kāi)設(shè)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，添置了多種類(lèi)、多套數(shù)的多功能流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、動(dòng)量定理實(shí)驗(yàn)儀、空化實(shí)驗(yàn)儀等流體力學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，保證了高質(zhì)量完成流體力學(xué)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。
根據(jù)購(gòu)置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，自行編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，明確了儀器設(shè)備的工作原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的具體步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和處理以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)等內(nèi)容;為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多樣化，自行編制了工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示軟件，內(nèi)容形象直觀，使學(xué)生一目了然;合作研制了小型循環(huán)水槽及直流式風(fēng)洞，并配備了數(shù)據(jù)測(cè)試采集系統(tǒng)，可進(jìn)行圓柱、翼型、浮標(biāo)、波能裝置等模型的流場(chǎng)顯示及水動(dòng)性能測(cè)試，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率得到了提高。
針對(duì)個(gè)別專(zhuān)業(yè)的特殊需要，開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。
實(shí)際的流體運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，而流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要手段，為此，經(jīng)多方籌建，我校海洋環(huán)境專(zhuān)業(yè)于2009年開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論的理解，更好地用所學(xué)理論解決生產(chǎn)實(shí)際中的問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)課共16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：能量方程實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)、沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)、局部水頭損失實(shí)驗(yàn)、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)、管道測(cè)流量實(shí)驗(yàn)、流動(dòng)顯示實(shí)驗(yàn)、虹吸實(shí)驗(yàn)及勢(shì)流疊加實(shí)驗(yàn)等。
針對(duì)食品專(zhuān)業(yè)的需要，開(kāi)設(shè)了氣體及熱力學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)。
為了滿足海洋學(xué)科對(duì)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的更高要求，我們陸續(xù)建成了大型室內(nèi)動(dòng)力深水壓力桶，配備了數(shù)據(jù)測(cè)試采集系統(tǒng)，可進(jìn)行圓柱、翼型、浮標(biāo)、波能裝置等模型的流場(chǎng)顯示及水動(dòng)性能測(cè)試。
我校地處臨港，旁臨東海，學(xué)生參加各種海試試驗(yàn)方便。
利用這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，相繼開(kāi)設(shè)了多種設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，主要包括湍流、流體數(shù)值模擬計(jì)算應(yīng)用、波浪能發(fā)電裝置開(kāi)發(fā)等，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用。
4 以科研促進(jìn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，構(gòu)建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系
近三年，教師發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，SCI收錄4篇;課題組教師主持省部級(jí)及以上科研課題共20余項(xiàng)，其中國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)，上海市自然科學(xué)基金2項(xiàng)，農(nóng)業(yè)部專(zhuān)項(xiàng)3項(xiàng)，海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金2項(xiàng)，國(guó)家海洋局重大專(zhuān)項(xiàng)2項(xiàng)，上海市教委創(chuàng)新項(xiàng)目2項(xiàng)。
有20余名碩士研究生、多名本科生參與科研項(xiàng)目，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力得到了培養(yǎng)與鍛煉。
近年來(lái)，學(xué)生在科研創(chuàng)新方面熱情很高。
在全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中，2011年，我校羊曉晟、侯淑榮、馬利娜、沈小青的“一種新型海洋波浪能發(fā)電裝置”獲得全國(guó)競(jìng)賽三等獎(jiǎng);2012年，曹星、陳功的“風(fēng)浪發(fā)電轉(zhuǎn)換機(jī)”獲得全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽上海賽區(qū)二等獎(jiǎng)。
工程學(xué)院學(xué)生孫奇結(jié)合所學(xué)流體力學(xué)知識(shí)，自主創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)立了上海鑫靚科技服務(wù)有限公司，開(kāi)辦節(jié)水高效汽車(chē)洗車(chē)業(yè)務(wù)服務(wù)師生。
2011～2012年，學(xué)生成功申報(bào)市、校、院級(jí)涉及海洋工程方向的大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目16項(xiàng)。
在流體力學(xué)教師指導(dǎo)下，學(xué)生還獲得43項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利，另有多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利進(jìn)入實(shí)審階段。
學(xué)生參加教師科研項(xiàng)目19項(xiàng)，均取得了很好的成效。
在我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中，海洋工程類(lèi)流體力學(xué)相關(guān)研究比例較高，特別是在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中心的組織下，我校成為上海市船舶與海洋工程學(xué)會(huì)的團(tuán)體會(huì)員單位，并在我校建立了上海市船舶與海洋工程學(xué)會(huì)學(xué)生分會(huì)，流體力學(xué)的師生參與熱情較高。
5 結(jié)束語(yǔ)
工程流體力學(xué)是一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，它具有較強(qiáng)的理論性、抽象性和實(shí)踐性。
筆者主要介紹了我校工程流體力學(xué)課程體系的建設(shè)與實(shí)踐，主要包括：多層次、多專(zhuān)業(yè)的課程體系構(gòu)建;先后出版了《工程流體力學(xué)》《工程流體力學(xué)習(xí)題解析》和《力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)―理論力學(xué)、材料學(xué)、流體力學(xué)》教材，流體力學(xué)課程教材充足;完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，形成完整的教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系;培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，構(gòu)建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系;以科研促進(jìn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，構(gòu)建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系，不斷培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力，提高創(chuàng)新能力，使學(xué)生真正掌握該課程的核心知識(shí)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐文娟，趙存友，候清泉.《工程流體力學(xué)》精品課程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].高教論壇，2009(2)：50-52.
[2] 陳國(guó)晶，趙存友，徐文娟.“工程流體力學(xué)”精品課程建設(shè)的研究與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2013(5)：105-106.
[3] 黃蔚雯，趙世明.打造職業(yè)特色鮮明的國(guó)家級(jí)精品課程[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2009，18(12)：125-127.
[4] 鄧輝，張志宏，顧建農(nóng).面向應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，16(5)：72-74，78.
[5] 王世明，宋秋紅，蘭雅梅.《工程流體力學(xué)》教學(xué)方法改革與研究[J].教育理論與教學(xué)研究，2012(4)：32-34.
[6] 梁延鵬，曾鴻鵠，李艷紅.基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2012(11)：155-157.
[7] 束秀梅，李華南，柏戟.流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011(7)：310-312，320.
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