- 相關(guān)推薦
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)過程中的工作實踐，從不同角度對上海海洋大學(xué)工程流體力學(xué)課程體系建設(shè)成果進行了總結(jié)，涵蓋課程教學(xué)內(nèi)容、教材編寫出版、實驗條件完善、創(chuàng)新能力培養(yǎng)四個方面。
關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué);課程體系;創(chuàng)新
隨著我國海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟的發(fā)展，我校在海洋學(xué)科和相關(guān)專業(yè)建設(shè)方面發(fā)展迅速，流體力學(xué)知識的應(yīng)用愈來愈廣泛。
流體力學(xué)是工科院校普遍開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)科的滲透性很強，與所有基礎(chǔ)和專業(yè)學(xué)科之間都有交叉，在學(xué)生知識能力培養(yǎng)和知識體系結(jié)構(gòu)中起著承上啟下的作用。
2013年，我校流體力學(xué)被評為上海市精品課程。
在4年多的建設(shè)過程中，流體力學(xué)課題組先后承擔(dān)了校級、上海市級重點課程建設(shè)及重點教材建設(shè)等多項教改項目，堅持以培養(yǎng)海洋工程創(chuàng)新型人才為目標，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。
1 結(jié)合海洋大學(xué)特點，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系
我校流體力學(xué)類課程覆蓋海洋漁業(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)、機械設(shè)計制造及其自動化等專業(yè)，每年選課學(xué)生超過700人。
針對各個專業(yè)學(xué)生的不同需求，我們在課程設(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)境工程專業(yè)為重點的海洋類本科生的專業(yè)基礎(chǔ)主干課程;面向食品學(xué)院和生命學(xué)院的熱能動力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、環(huán)境科學(xué)專業(yè)的工程應(yīng)用類本科生的專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程，滿足工程學(xué)院的機制專業(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，完善優(yōu)化流體力學(xué)類課程群的配置、學(xué)時安排，并完成所有課程新教學(xué)大綱的編寫工作，逐步形成一個完整的課程體系，重點完成了實驗課和仿真課程軟硬件的配套建設(shè)，突出強調(diào)流體力學(xué)的應(yīng)用實踐環(huán)節(jié)。
根據(jù)工程實際需要，將流體力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容分為三個層次，即流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論、流體力學(xué)知識與進展、流體力學(xué)應(yīng)用與實踐。
根據(jù)不同專業(yè)對流體力學(xué)知識的需要，設(shè)計了不同的模塊組合。
如對海洋相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，增加了水波理論，重點強調(diào)實驗實踐環(huán)節(jié);針對食品專業(yè)的需要，增加了氣體及熱力學(xué)類內(nèi)容，并編寫了多套相關(guān)自測題供學(xué)生選用;針對水產(chǎn)及生物類專業(yè)的學(xué)生，為讓學(xué)生能夠更好地研究魚類等的動物習(xí)性，增加了數(shù)值仿真模擬，克服了以往過分重視理論知識的介紹，輕視其應(yīng)用的弊端。
此外，還相繼開出了流體力學(xué)獨立實驗課、計算流體力學(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)校教材重點建設(shè)項目，歷經(jīng)3年多的編寫和有關(guān)專家的評審，我校教師編寫的《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。
該教材的最大特點是考慮到普通工科院校非力學(xué)專業(yè)學(xué)生的情況，尤其是一般工科專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)和專業(yè)需要，盡可能簡化對公式、定理的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，注重對物理概念的闡明、理解和應(yīng)用，特別強調(diào)知識的實際應(yīng)用。
2007年，《工程流體力學(xué)》教材被上海市教委評為優(yōu)秀教材三等獎，2008年獲上海海洋大學(xué)教學(xué)成果一等獎。
2011年，我們對第一版教材部分章節(jié)的內(nèi)容進行了更新、充實和修訂，更加注重拓寬知識面和實際工程應(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，由同濟大學(xué)出版社出版的《力學(xué)基礎(chǔ)實驗指導(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)，重點強化課程體系中的實驗環(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，促進了教學(xué)質(zhì)量的提高。
早在2006年，我們就開始了“流體力學(xué)研究型教學(xué)的改革與實踐”上海水產(chǎn)大學(xué)(2008年更名為上海海洋大學(xué))一般課題項目的研究工作;為配合新出版的教材，我們還申請了校級一般課程建設(shè)項目“工程流體力學(xué)(CAI課件)建設(shè)”，制作了與教材配套的、有自主知識產(chǎn)權(quán)的課件光盤，課件共有700余張PPT，圖片色彩鮮明，其中插入的20多個原創(chuàng)動畫形象生動逼真，做到了工程流體力學(xué)電子教案光盤版與教材同步發(fā)行。
3 完善實驗教學(xué)條件，形成完整的實驗教學(xué)體系 隨著我國，特別是上海市海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟的發(fā)展，我校海洋學(xué)科發(fā)展迅速。
首先，為配合新開設(shè)的獨立實驗課，添置了多種類、多套數(shù)的多功能流體力學(xué)實驗裝置、動量定理實驗儀、空化實驗儀等流體力學(xué)常規(guī)實驗設(shè)備，保證了高質(zhì)量完成流體力學(xué)本科實驗教學(xué)任務(wù)。
根據(jù)購置的實驗設(shè)備，自行編寫了實驗指導(dǎo)書，明確了儀器設(shè)備的工作原理、實驗過程的具體步驟、實驗結(jié)果的分析和處理以及實驗中的注意事項等內(nèi)容;為了實現(xiàn)實驗教學(xué)的多樣化，自行編制了工程流體力學(xué)實驗教學(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)測試采集系統(tǒng)，可進行圓柱、翼型、浮標、波能裝置等模型的流場顯示及水動性能測試，使實驗教學(xué)的質(zhì)量和效率得到了提高。
針對個別專業(yè)的特殊需要，開設(shè)了流體力學(xué)獨立實驗課。
實際的流體運動非常復(fù)雜，而流體力學(xué)實驗是揭示流體運動規(guī)律的一種重要手段，為此，經(jīng)多方籌建，我校海洋環(huán)境專業(yè)于2009年開設(shè)了流體力學(xué)獨立實驗課，幫助學(xué)生加深對所學(xué)理論的理解，更好地用所學(xué)理論解決生產(chǎn)實際中的問題。
實驗課共16學(xué)時，實驗內(nèi)容主要包括：能量方程實驗、雷諾實驗、動量定律實驗、沿程水頭損失實驗、局部水頭損失實驗、畢托管測速實驗、管道測流量實驗、流動顯示實驗、虹吸實驗及勢流疊加實驗等。
針對食品專業(yè)的需要，開設(shè)了氣體及熱力學(xué)類實驗。
為了滿足海洋學(xué)科對流體力學(xué)實驗的更高要求，我們陸續(xù)建成了大型室內(nèi)動力深水壓力桶，配備了數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng)，可進行圓柱、翼型、浮標、波能裝置等模型的流場顯示及水動性能測試。
我校地處臨港，旁臨東海，學(xué)生參加各種海試試驗方便。
利用這些實驗平臺，相繼開設(shè)了多種設(shè)計性、綜合性實驗，主要包括湍流、流體數(shù)值模擬計算應(yīng)用、波浪能發(fā)電裝置開發(fā)等，對于學(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及以上科研課題共20余項，其中國家自然科學(xué)基金1項，上海市自然科學(xué)基金2項，農(nóng)業(yè)部專項3項，海洋工程國家重點實驗室開放基金2項，國家海洋局重大專項2項，上海市教委創(chuàng)新項目2項。
有20余名碩士研究生、多名本科生參與科研項目，學(xué)生創(chuàng)新意識和能力得到了培養(yǎng)與鍛煉。
近年來，學(xué)生在科研創(chuàng)新方面熱情很高。
在全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中，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”獲得全國競賽三等獎;2012年，曹星、陳功的“風(fēng)浪發(fā)電轉(zhuǎn)換機”獲得全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽上海賽區(qū)二等獎。
工程學(xué)院學(xué)生孫奇結(jié)合所學(xué)流體力學(xué)知識，自主創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)立了上海鑫靚科技服務(wù)有限公司，開辦節(jié)水高效汽車洗車業(yè)務(wù)服務(wù)師生。
2011～2012年，學(xué)生成功申報市、校、院級涉及海洋工程方向的大學(xué)生創(chuàng)新性項目16項。
在流體力學(xué)教師指導(dǎo)下，學(xué)生還獲得43項國家實用新型專利，另有多項發(fā)明專利進入實審階段。
學(xué)生參加教師科研項目19項，均取得了很好的成效。
在我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目中，海洋工程類流體力學(xué)相關(guān)研究比例較高，特別是在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中心的組織下，我校成為上海市船舶與海洋工程學(xué)會的團體會員單位，并在我校建立了上海市船舶與海洋工程學(xué)會學(xué)生分會，流體力學(xué)的師生參與熱情較高。
5 結(jié)束語
工程流體力學(xué)是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它具有較強的理論性、抽象性和實踐性。
筆者主要介紹了我校工程流體力學(xué)課程體系的建設(shè)與實踐，主要包括：多層次、多專業(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)實驗指導(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;完善實驗教學(xué)條件，形成完整的教學(xué)實驗體系;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)生的工程意識和工程實踐能力，提高創(chuàng)新能力，使學(xué)生真正掌握該課程的核心知識，提高分析問題和解決問題的能力。
參考文獻
[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)計與實踐[J].高教論壇，2009(2)：50-52.
[2] 陳國晶，趙存友，徐文娟.“工程流體力學(xué)”精品課程建設(shè)的研究與實踐[J].中國電力教育，2013(5)：105-106.
[3] 黃蔚雯，趙世明.打造職業(yè)特色鮮明的國家級精品課程[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)實驗教學(xué)改革[J].實驗室科學(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.基于實踐能力培養(yǎng)的流體力學(xué)實驗教學(xué)改革[J].當代教育理論與實踐，2012(11)：155-157.
[7] 束秀梅，李華南，柏戟.流體力學(xué)實驗教學(xué)改革探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011(7)：310-312，320.
【工程流體力學(xué)課程體系的建設(shè)與完善】相關(guān)文章：
完善高校學(xué)風(fēng)建設(shè)的宿舍文化的論文10-11
旅游管理專業(yè)課程體系建設(shè)管窺論文10-09
社區(qū)完善基礎(chǔ)建設(shè)活動實施方案10-07
工程碩士課程體系革新與評價探析論文10-08
高職信息安全專業(yè)課程體系建設(shè)的思考論文10-08
微觀經(jīng)濟學(xué)課程體系建設(shè)與思考論文10-08
幼兒園課程體系建設(shè)培訓(xùn)心得體會03-30
關(guān)于有效完善建筑經(jīng)濟管理的資金建設(shè)的論文10-08