基于工程教育专业认证的流体力学课程教学探索与改革.docx

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1、基于工程教育专业认证的流体力学课程教学探索与改革 摘要：本文分析了流体力学课程本科教化目前存在的问题，然后从授课内容、学时安排、教学方法、实践环节等方面进行了分析和探究，提出了一些改善教学效果的详细措施，来进一步提升过程装备与限制工程专业流体力学课程教学质量，应对工程教化专业认证带来的机遇与挑战。 关键词：工程教化专业认证；过程装备与限制工程；流体力学；课程教学改革 一、 引言 华盛顿协议是普遍认可的本科工程教化专业国际互认协议，是工科毕业生职业实力国际公认的权威要求。为了应对经济全球化带来的工程人才国际流淌的需求，我国根据华盛顿协议成员国标准，在全国高校全面开展了本科工程教化专业认证工作，并

2、于2022年成为华盛顿协议的正式会员国。 过程装备与限制工程专业成立于上世纪50年头，前身为“化工设备与机械专业”。由于其应用于加工制造流程性材料产品即过程工业，且随着设备自动化以及限制技术的广泛应用，后经过教化部批准正式更名为过程装备与限制工程。 专业培育人才广泛就业于化工、能源、医药、环保、食品等领域。工程认证对我国的本科工程教化提出了新的要求，对于过程装备与限制工程专业而言，如何应对工程认证带来的机遇和挑战，特殊是本科教学方面，将对该专业工程教化的改革与发展产生深远的影响。 由于过程装备与限制工程专业面对的是流程工业，流体力学这门课程在该专业的本科教学中占有非常重要的地位。传统工科本科流

3、体力学的教学，面对专业宽泛，没有专业针对性，这对于以解决困难工程问题为导向的工程认证是不利的。 本文依据工程认证的要求，针对过程装备与限制工程流体力学教学存在的问题，结合自身的教学实践与体会，对工程认证背景下流体力学课程的教学改革进行了探讨和总结。 二、 工程认证背景下，流体力学教学中存在的主要问题 课时设置与培育目标的冲突。依据工程认证要求，须要毕业生能够解决困难的工程问题。虽然流体力学是一门基础课，但是由于涉及困难的工程问题，这就须要流体力学在授课阶段要结合工程实践、工程应用。 但是我校过程装备与限制工程专业流体力学的本科教学，总课时为32课时。众所周知，流体力学涉及基础广，涉及学问点多，

4、原本教学须要的课时数就较为惊慌，现在面临工程实践的结合，须要更多的学时。在总学时不变的状况下，达到工程认证的培育目标，这将是一个不小的挑战。 学生薄弱基础与课程深度的冲突。作为基础三大力学之一，流体力学所涉及的学问较为深邃。虽然考虑到面对的是工科学生，在深度上做出了相应的调整，但是相关学问点本身还是具有肯定的难度，例如：边界层理论，湍流，量纲计算等。同时由于学生在本课程学习之前未接触连续介质力学、张量计算等概念，这加深了学生在概念理解、公式推导、学问点敏捷运用上的难度，从而对流体力学的教和学都提出了很高的要求。 课堂学习与工程实践的冲突。工程认证要求本科毕业生拥有很强的实践实力，能够综合利用各

5、种学问解决实际工程问题，这就要求在流体力学的本科教学中，须要着重强调试验和实践环节，当前过程装备与限制工程的流体力学教学过程中，实践环节缺失，仍旧侧重于课堂学问的传授，这对于专业通过工程认证是非常不利的。 三、 教学改革的方法与措施 改进课程大纲与授课内容。为了解决根据工程教化认证标准，进一步修订和完善教学大纲和教学安排，优化学时安排。保证流体力学基本概念、基本原理以及基本理论的授课时间。例如：流体静力学、流体动力学、紊流与边界层、流淌阻力、量纲计算等学问的讲解，从而为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 压缩平面流淌等拓展学问点的授课。由于过程装备与限制工程专业主要涉及到过程工业中“三传一反”

6、的加工过程以及与之有关的设备。为了加强学生理论结合时间的实力，满意工程认证的培育目标。还须要安排学时重点讲解流体学问在工程实际问题中的应用。 例如：可将圆柱绕流问题与卡曼涡街以及塔设备或者换热器换热管的共振联系起来进行分析；或可将管内流体的流淌与阻力计算与成套装备管路计算等结合起来讲解等。 从而培育学生的工程实践实力，强化流体力学概念运用，满意工程认证的培育目标与要求。 改善授课技巧，提高学生的学习效率。流体力学所涉及的学问内容包括各种分析问题的方法和技巧，整个课程须要密集运用高等数学的学问，包括微分方程的建立与求解、张量计算、矢量分析与场论等。 公式的推导和求解贯穿于整个课程的学习。由于不同

7、的学生基础不同，还有相关数学学问没有选修学习，这进一步加深了学生学习和娴熟驾驭学问的难度。这就要求我们在课堂讲解中，力求做到深化浅出。 简化困难公式的推导，避开简洁排列推导内容，着重强调重要公式的来龙去脉，强化学生对概念的理解，避开厌学心情的产生。同时在授课的过程中列举一些好玩的例子来讲解概念，例如：关于拉格朗日参考系和欧拉参考系的区分、优缺点可通过人在静止和移动状况下对风的感知来帮助学生理解。 同时，要擅长利用多媒体技术来进行教学，通过图片、视频使得学生能够直观地了解抽象学问点。 另外可通过一些典型流淌问题分析，训练学生在详细工程分析中，如何抽象概括、假设简化、数学建模直至问题最终的求解。从

8、而培育学生综合分析实力、学问应用实力以及创新实力。 针对工程领域，创新实践实力培育。学生解决困难工程问题的实力涉及到多种实力培育，其中实践环节必不行少。为了学生能够初步运用流体力学的学问，从科学的角度对过程工业相关装备内特征结构与工业流程的相互作用进行综合分析，为过程装备的设计、研发奠定必要的流体力学基础。这就要求我们在课程的实践教学过程中，紧密联系实际生产中的典型设备进行分析，例如动设备可选用泵，静设备可选塔设备。 首先分解模型设备使学生对结构有直观的了解，然后分组模拟实际生产过程中相关设备的设计、加工、检验、安装、操作，修理过程，使得学生了解流体力学学问在其中的运用，从而娴熟驾驭相关学问内

9、容。 另外可激励学生利用课外时间，运用相关学问，参加科研创新活动从而开阔视野、训练科学思维，为学生将来进入更高层次的学习以及解决更困难的工程问题打下坚实的基础。 四、 结论 本文分析了流体力学课程本科教化目前存在的问题，然后从授课内容、学时安排、教学方法、实践环节等方面进行了分析和探究，提出了一些改善教学效果的详细措施，来进一步提升过程装备与限制工程专业流体力学课程的教学质量，应对工程教化专业认证带来的机遇与挑战。 参考文献： 1 张彭岗，张墨，唐爱坤.工程认证背景下机械类专业“传热学”课程教学的探究与改革J.教化教学论坛，2022，40：119-120. 2 李颖.工程认证背景下高校生工程实

10、践实力培育创新探讨与实践J.河南化工2022，31：59-61. 3 孫铜生.过程装备与限制工程专业力学课程教学探讨与实践J.中国电力教化，2022，14：110-112，115. 4 王烨，李亚宁.流体力学课程多视角教学方法的探究与实践J.高等建筑教化，2022，22：41-43. 5 黄卫星，肖泽仪，伍勇，魏文韫.过程装备专业工程流体力学课程的地位与教学要求J.化学高等教化，2022，1：21-24. 作者简介：杨新俊，崔政伟，宋春芳，江苏省无锡市，江南高校机械工程学院。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页