流体力学课程创新教育的改革与探索
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[摘要]流体力学是大学生必修课程，是一门研究流体的力学运动规律及应用的学科，具有较强的理论性，课程内容抽象、逻辑性强。因此，在实际教学中学生难以掌握，缺少创新思维。高等教育直接目标是传授知识、提高学生问题分析处理能力、培养创新能力。接下来，笔者结合实践研究，就流体力学课程创新教育改革进行简要分析。
[关键词]流体力学课程 创新教育 改革
流体力学一些流线、滞止参数较为抽象，运动方程为多元偏微分方程，学生学习起来具有较大困难。流体力学知识广泛且与人们生活有密切联系，也是国家很多重大工程的理论基础。基于新课程背景下，怎样进行流体力学课程改革得到了重视，成为教育教学重要研究内容。
一、流体力学课程创新教育改革现状
（一）教学内容单一
流体力学课程内容单一、学生学习起来较为困难，课堂缺少互动，学生死记硬背，缺少主体地位体现，学生创新思维得不到培养。长此以往，学生学习兴趣下降，为应付考试而采取题海战术，及时通过了考试对实际内容也是不知所云，缺少对知识内容的全面认知与创新性思考。
（二）多元偏微分方程学习的难度大
流体力学教材与教学形式与理科不同，过于强调理论知识的讲解，课程内容多为数学课，严谨的公式推理有很多多元偏微分方程。经典流体力学中，常见流体运输公式推导为微分极限定义法，尽管该方法数据分析紧密，但分析过程具有较强的逻辑思维、复杂，学习困难。
（三）与后续课程脱节
流体力学作为一门必修课程，后续课程包含流体输配管网等，二者之间联系紧密。在实际教学中发现，很多学生学完流体力学后，在下学期学习流体输配管网时就会将已学知识忘得一干二净，重新复习流体输配管网课程消耗较多时间。
（四）多媒体技术应用受限
虽然多媒体教学能够提高教学效果，但這并不代表任何课程都适合多媒体技术。例如：流体力学相关理论知识若以幻灯片形式打在屏幕上，学生记笔记困难，速度快而来不及思考，公式推导缺少因果关系阐述，教学重难点不清楚。多媒体教学应是多种媒体，并非单一的幻灯片播放。
二、流体力学课程创新教育的改革
流体力学课程的创新教育改革应立足于多方面、全过程，结合专业课程重视流体力学理论知识、实验实训教学，引导学生在掌握理论知识的同时能够学以致用，对流体力学知识有深刻的理解和掌握。接下来，笔者结合实践研究，就流体力学课程创新教育改革路径提出几点想法建议，为课程创新教育改革提供借鉴。
（一）师资配置
师资队伍中博士学位5人、教授1、副教授2人。师生比为1：13，主讲教师和学生比为1：20，辅导教师和学生比为1：15，教师与学生比为1：20，分布合理。教师均为专业骨干教师，学历高并主动投入到教学实践研究中，在科学研究上有了突出成果。主讲教师均已定院校重点培养对象。
（二）课程内容改革
制定教学计划，流体力学课程教学学时为32学时，教学28学时、实验4学时，增加实验教学比重。为凸显创新教育成果，提高学生理论实践水平选择《流体力学泵与风机》。
（三）课程设计
第一，教学多元化。教学过程属于系统工程，其组成部分的相互关系对教学效率具有较大影响。现阶段，课程组织氛围理论讲解、课堂讨论、多媒体教学、实训操作、实验、软件技术、方法运用、组织竞赛。第二，实训教学。创新教育重视学生创新意识、创新能力培养，教学中只有以实践教学为根本才能达到创新教育目标。学校可以通过课堂讨论、现场评价、拓展延伸、综合评价，融合多媒体技术重视实验教学。以学生为主体、教师起到引导作用，全部教师和实验者深入教学全过程指导学生。实训教学中增加课外实践实训活动、创新活动，实现学以致用、培养创新意识。第三，创新教学方法。教学中引导学生应用COMSOL与FLUENT软件展开仿真模拟，科学规划教学模式，借助CFD软件在流体力学教学的作用开展。首先，软件模拟结果展示。流体力学一些内容适用于FULENT模拟演示;软件操作对学生参与积极性的引导。教师为学生讲解软件功能、操作等知识让学生对流动计算有关软件有基本的掌握，调动课堂参与积极性。事实证明，多数学生期望更多的认识相关学习软件，主动融入到创新性计划项目，培养创新能力。其次，软件解决科研问题的应用功能。根据科研工作引入CFD软件解决科研问题的应用实例，例如：食品搅拌机械中流体的运动状态和粒子追踪，以CFD软件为工具解决科研问题教学实例，应用到教学中。再次，课题组创建教学方法。鼓励学生主动参与创新活动与竞赛，课题组教师参与全过程装备大赛与技能竞赛，让学生主动融入其中从而有所学习、有所收获。最后，习题练习巩固知识点。课外练习增加学生知识掌握，扩散事业。
（四）多样化考核
考核的根本目标是学生全面发展，而传统单一分数成绩的评价形式难以达到创新教育要求。随着新课程改革的深化，改变传统教学模式，贯彻落实多样化考核有助于教学效果提升，达到创新教育目标。例如：口试与开卷考试，教师可以结合实际问题设计背景资料，给予学生充足的思考时间，再由学生将分析过程表达出来得到正确答案。此外，教师也可以设计一些开放性的问题，学生发散思维、主动思考。考核内容包括平时完成作业情况、小测试、课堂表现综合评估，有助于学生创新能力培养。
结语：
伴随着新课程改革的深化，创建理论性教学与实践性教学多元化模式有助于教学方法创新，课堂理论学习、课外实践、学术活动融合，为学生提供实践能力培养的机会。学校树立教育质量观，重视知识、能力提升，培养创新精神、实践能力，为今后走向社会奠定基础。
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