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基于工程教育認證的流體力學課程的教學改革

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  【摘 要】在工程教育的大背景下,流體力學作為能源與動力工程專業的三大專業基礎課之一,它是畢業要求中的重要的指標點的支撐課程,需要承擔起工程教育改革排頭兵的作用。本人經過四年的教學經驗,進行了基于工程教育的教學改革的探索,主要方案為選準合適的教材,建立以案例教學為主的課堂教學模式,進行研究性啟發教學,采用課程項目管理方式,構建方便快捷的網絡溝通平臺,完善評價考核方式等。這些改革方案是以學生為中心,以持續改進為目的,可以更好地提高工程教育的教學質量,契合工程教育認證的申請和實施。

  【關鍵詞】流體力學;工程教育;案例教學;研究性啟發教學

教育論文發表

  0 引言

  工程教育關注學生達到了什么,課程教學過程是“如何有效地幫助學生取得這些學習效果”。這種基于結果為導向的課程體系的設置,使得每一門課程都要支撐具體的畢業要求指標點,任課教師通過課程改革與實施,將畢業要求指標點的知識和能力的培養落實到日常的教學中[1-2],因此針對工程教育的課程教學的改革勢在必行。

  鄭州輕工業大學能源與動力工程專業是國家級特色專業、國家卓越工程師計劃試點專業、河南省專業綜合改革試點專業,擁有動力工程及工程熱物理河南省一級重點學科、動力工程及工程熱物理一級學科碩士學位授權點和動力工程碩士專業學位授權領域。今年已經開始全力準備申請工程教育認證工作。

  流體力學作為能源與動力工程專業的三大基礎課之一,具有相當重要的地位,其課程教學效果的好壞對學生的影響至關重要。而流體力學涉及的概念和原理對本科生來說幾乎是全新的。這就對流體力學的教學提出了新的挑戰,課程教中不僅要讓學生全面掌握流體力學的相關理論和研究方法,更要培養學生運用知識解決實際工程問題的能力,幫助其建立流體力學基礎理論體系,為今后的工作和學習打下堅實基礎[3]。面對工程教育的迫切需求,作為一名流體力學教師急需思考應對流體力學課程的改革方案。

  1 工程教育專業認證對流體力學課程的要求

  為了滿足最新的工程教育專業認證通用標準對畢業的要求,鄭州輕工業大學能源與動力工程專業在2017版培養方案中初步列出了專業目標和課程和畢業要求的矩陣表。初步的方案仍有很多不足需要改進,本人在通過對工程認證理念的學習,認為流體力學可以支撐的畢業要求及指標點,如表1所示。

  2 工程教育理念的流體力學課程教學改革的手段

  針對以上的目標,基于工程教育理念的流體力學課程教學可以從以下方面進行改革。

  2.1 選定合適的流體力學教材

  本專業一直采用了中國建筑工業出版社的劉鶴年主編的《流體力學》。經過教學發現,本教材中除了靜力學,運動學和動力學,量綱分析和相似原理,流動阻力和水頭損失外,還有明渠流動,堰流,滲流,這三章是不納入到教學大綱的,說明本書是不適應能源與動力工程專業的使用的需要的,急需更換教材。根據能源與動力工程專業的培養要求,除了掌握流體靜力學,運動學動力學,量綱分析相似原理等基本內容外,還應該學會管內流動和水力計算,液體出流,氣體的一維流動,理想流體的有旋流動和無旋流動;黏性流體繞流這些內容。經過調研,當前關于能源與動力工程類專業適用的流體力學的教材主要有10本,通過對比分析,發現孔瓏的教材難度適中,內容適宜,與工程實際結合的非常緊密,使用量較大。因此,我們選用了中國電力出版社孔瓏編著的《工程流體力學》第四版。本學期使用本書后,學生對工程實例的認識量極大提高,對問題的分析理解更加深刻到位,和本專業的結合更加密切,符合工程教育的要求。

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