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1、建设创新型工程流体力学成果导向模式教学体系 打开文本图片集 摘 要：当今时代对双一流高校创新型人才的培育提出了更高的要求。近年来，成果导向教化渐渐成为新兴的教化培育模式，在培育学生综合学习实力方面有着精彩的效果。结合“工程流体力学”课程多年教学实践，及与国内外诸多名校的沟通成果，将OBE模式应用到了工程流体力学的教学实践中，实现了教学内容的国际化接轨，提高了学生的综合学习实力。 关键词：工程流体力学;OBE模式;创新型人才培育 中图分类号：G642 文献标记码：A 文章编号：2096-000X03-0104-03 Abstract： The cultivating pattern for cr
2、eative talents is an important task that must be explored in double first-class university. Recently， Outcome Based Education has gradually become an emerging educational training mode， which has achieved excellent results in cultivating students comprehensive learning ability. Combined with the tea
3、ching practice of the course Engineering fluid mechanics for many years and the communication with many teachers of domestic and international famous universities， the OBE model is applied to the teaching practice of Engineering fluid mechanics， which integrates the international content of fluid me
4、chanics and improves the comprehensive learning ability of students. Keywords： Engineering fluid mechanics; Outcome Based Education ; the cultivating pattern for creative talents 培育拔尖创新人才是双一流高校必需肩负的首要使命，习总书记曾多次强调：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴盛发达的不竭动力，也是中华民族最深厚的民族禀赋。在激烈的国际竞争中，惟创新者进，惟创新者强，惟创新者胜。”当今时代，国家对双一流高校人
5、才培育的质量提出了更高的要求，也就是要为国家培育拔尖创新型人才1-3。创新型人才应当有宽厚的文化积淀和文化修养，驾驭扎实的专业学问和技能，并将宽厚的文化积淀、文化修养与扎实的专业学问结合起来，使之形成一个完整、有效的创新学问体系。创新型人才培育最终目标是，培育出一批能够引领科技以及行业发展的领军人才。现今高校的学科教化亟待进行教化模式的革新，形成增加学生创新实力的教化模式。 工程流体力学作为北京理工高校的机械工程专业和能源与动力工程专业的核心专业基础课，随着学校双一流建设不断深化，对此课的教学方法进行了深化探讨。如何结合学科优势，让学生驾驭创新人才的思维模式和具备处理实际流体力学问题的实力，为
6、学生将来从事工程实践或科学探讨时，解决流体力学实际问题供应必要的学问基础，始终是笔者近几年在教学工作中重点思索的问题，近年来也起先对工程流体力学课程教化模式进行了改革。尽管在授课和教改中，教化质量有所提高，但客观而言，在该课程的教学实践中尚存在以下问题：没有系统的建立适应新形势下创新人才培育的流体力学教学课程体系，没有能够很好反映流体力学近年来的快速发展的成果;试验教学在课程中还是一种协助性的手段，不能适应创新型人才培育的须要。过去试验教学在课程中的作用缺乏创新，试验教学无论是教学内容、教学方式还是在课程中的地位均须要进行探讨。如何在創新人才培育的大的背景要求下，提出有利于创新型人才培育的教学
7、形式和方法，是亟待重点关注的问题。4 为此，本文围绕成果导向教化模式，对工程流体力学教学改革进行探讨。基于OBE模式，通过对工程流体力学教学内容和教学方式的探讨，为形成针对本校相关专业特色的人才培育模式供应理论基础。 一、基于OBE的工程流体力学教学设计理念 工程流体力学学科既是基础学科，又是拥有广泛应用背景的学科;既是古老的学科，又是不断发展、充溢活力的学科。当前，在各类教化模式中，成果导向教化模式对于培育创新人才发挥了重要作用5-7。成果导向教化作为一种先进的教化理念，于11011年由Spady等人提出后很快得到了人们的重视。美国工程教化认证协会全面接受了OBE的理念，并将其贯穿于工程教化
8、认证标准的始终，OBE理念已成为美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家教化改革的主流理念8。举例来说，密歇根高校、MIT和普林斯顿高校等美国顶尖学校在开展流体力学课程教学时，采纳授课、演示试验或项目试验相结合模式，通过项目试验让学生参加实际课题，既可以加深学生对理论学问的理解，又可以使学生在项目中有效利用理论学问来解决实际问题。同时，由于学生全流程主导了项目运行，既可以熬炼学生发觉问题的实力和解决问题的实力，也可以培育学生的实际动手实力、沟通实力、表达实力和团队合作实力。9-10同时，流体力学进入了一个新的发展时期：分析手段更加先进，与各类工程专业结合更为亲密，与其他学科的交叉渗透更加广泛深化。因
9、此亟待利用成果导向的教化模式进行教化改革。 基于OBE理念方面，结合美国顶尖级高校机械类的流体力学 I教学模式，对工程流体力学的教学进行了分析对比。探讨中，将麻省理工学院、普林斯顿高校、加州理工学院、斯坦福高校、西北高校、密歇根高校UM、佐治亚理工学院、明尼斯达高校和德克莎斯高校等高校机械类工程流体力学课程的教学安排、授课内容、授课方式、考核方法等一一进行了具体考察和分析。 尽管美国高校在培育人才时都是基于OBE理念制定各种教学工作，但以公立学校和私立学校为区分，培育模式还是有所区分。如图1所示，美国高校的公立学校和私立学校分别采纳了授課、项目试验或演示试验相结合的教学模式。结合我校相关专业工
10、程流体力学的教学现状，探讨中以美国密歇根高校机械系Aline Cotel教授的教学内容和方法为主要借鉴对象，兼顾数个私立高校教学形式，探究具有自我特色的教学方法。 在开展全中文工程流体力学授课时，如图2所示，以OBE模式开展教学实践探究工作，在教学形式方面添加了“数值模拟”部分，在教学方式方面增加了“MOOC”学习，在对学生的教学考核方面支配一个“项目探讨”的教学环节。通过采纳将理论分析、数值模拟和试验验证三种常用的流体力学探讨方法相结合，着力培育了学生的流体力学科学探讨实力。通过“项目探讨”的教学环节使学生们能够将所学理论学问与实际应用相结合，加深同学们对基本原理的理解，并且在进行数值模拟和
11、试验验证时能够接触到最先进的流体力学探讨手段，为同学们进一步开展探讨奠定基础。 在教学内容方面，强调广泛性与专业性相结合。基于基础理论学问的讲解，结合流体力学的发展历程和在日常生活、国防和各类工业中广泛应用，并突出与专业相结合，为学生进一步学习专业课的学习奠定基础，提升学生的创新精神。在教学方法方面，突出多种形式相结合。如图3所示，授课时，通常采纳案例教学法，以实际问题导入学问点，通过一系列自主研发的新型教具更直观的演示流体力学各大定理公式，以此激发学生学习的主动性，进一步带着问题绽开基础理论的学习。增加项目探讨，使学生能够将所学学问与专业问题联系起来。 二、建立基于OBE理念的创新人才培育机
12、制 工程流体力学的探讨内容确定了学科人才培育和考核的特点，一方面须要面对工程开发，具备相关的工程实力和技能，另一方面须要具备多学科领域坚实的基础理论和学问，以及综合应用实力，尤其是增加学生的创新思维实力。因此，针对工程流体力学课程，借助问卷调查和访谈调查，并借助计算机手段对调查结果进行统计和分析，获得了现有教学模式与“双一流”本科人才培育专项建设目标的差距。以此为依据，本课程建立了基于OBE理念的工程流体力学创新人才培育机制，针对于传统教学方法，进行了以下几方面的创新实践： 探讨建立理论-试验-创新实践的创新型人才课程体系 针对工程流体力学的基本理论和方法，加强试验在整个工程流体力学教学过程中
13、的地位，提出新的试验教学的内容、方法。探讨形成基本试验、综合性设计型试验和工程应用试验的综合试验教学体系。基本试验将以现有的概念性试验、理论验证明验和演示性试验为基础，进一步进行优化和删减;综合设计型试验，将规划建设和工程流体力学基础问题，利用现有试验平台如小型风洞和水槽，通过配备相关的流淌测量，使学生能够开展项目试验探讨;工程应用试验将利用本学科专业相关的试验台，开展与工程流体力学亲密相关流淌试验探讨，加强所学基本理论学问与专业学问的联系。 建设探究工程流体力学创新教学的方式和内容 探究将MOOC和课堂理论教学相结合的方法，结合不同的教学工具和材料等多种教学手段，改革单向灌输的课堂教学，探究
14、交互式教学，将老师讲授与学生的分析探讨相结合;而且，为增加MOOC的好用性，我们通过制作视频材料增加教学内容，实现OBE模式的实践教学，达到提升学生发觉问题、解决问题的实力和实际动手实力。 工程流体力学课程的国际化接轨 为了培育流体力学学科的拔尖创新人才，本课程通过建立符合OBE理念的课程教学体系，在对国际上基于OBE理念的工程流体力学课程全面调研基础上，通过对课程整体体系的改革和详细的实施，逐步实现基于OBE理念的工程流体力学教学模式。为此，在教学过程中将邀请国外相关专业知名教授，干脆参加教学和教改工作，提升对OBE教学模式的理解。通过对工程流体力学课程的不断完善，争取与国外相关专业流体力学
15、I的教学内容和教学模式进行互认。这样不但可以提升国际影响力，还可以促进机械类毕业生得到国际FE和PE证书，为将来发展奠定基础。 三、结束语 OBE成果导向教化理念已经成为教化界对于将来高校教化发展方向的共识，本文基于长期的教学实践和广袤国际视野，实行以下工程流体力学教化的建设和改革措施： 充分调研了国外顶尖级高校机械类的流体力学I教学模式，充分理解OBE教化理念，确定了基于OBE的工程流体力学教学设计理念。 基于OBE成果导向教化理念，对现有工程流体力学教学进行了调整与完善。教学内容方面，强调广泛性与专业性相结合;在教学形式方面，将数值模拟方法这一流体力学常用的探讨手段引入教学内容，引导学生结
16、合生活实际或项目独立完成自己的数值模拟算例，并且将网络MOOC学习引入教学内容中，加强数字化课程建设。同时，教学考核方面支配一个“项目探讨”的教学环节。 探究了基于OBE理念的创新人才培育机制。探讨建立理论-试验-创新实践的创新型人才课程体系，建设探究工程流体力学创新教学的方式和内容，以国际化角度对工程流体力学课程进行改造。 通过以上方法，有助于实现三个转变：从课程导向向产出导向转变、从以老师为中心向以学生为中心转变、从质量监控向持续改进转变，目标是最终形成创新型人才培育的双一流高校人才培育目标。教化改革须要长期的阅历积累与不断完善，在学校和培育方案等宏观层面相对简单一些，但在详细的学科教化改
17、革上，应坚持改革教化模式并有所作为。 参考文献： 1郑庆华.“四位一体”创新人才培育模式的探究与实践J.中国高校教学，2022：19-23+30. 2李松，刘春慧，尹慧敏，等.基于专业联盟背景下“新能源科学与工程”专业创新人才培育模式探究J.教化教学论坛，2022：105-106. 3刘慧君，郑卓，陈湘宁，等.浅谈如何培育高校生的科研创新实力J.教化教学论坛，2022：206-207. 4曹建国，李洪波，孔宁，等.基于“新工科”理念的机械类本科专业生产实习教学改革J.中国冶金教化，2022：74-76. 5李志义.对我国工程教化专业认证十年的回顾与反思之一：我们应当坚持和强化什么J.中国高校教
18、学，2022：10-16. 6余军合，李国平，马志勇.基于OBE模式的“机械原理”教学改革J.宁波高校学报，2022，40：109-113. 7黎秀，潘虹.基于OBE的软件测试毕业设计模式改革初探J.电脑迷，2022：233. 8陆鑫，任立勇.基于OBE工程教化理念的课程实践教学模式探究J.试验科学与技术，2022：1-6. 9侯月琴.项目驱动式试验课程教学模式以土木工程材料为例J.教化教学论坛，2022：265-266. 10陈庆东，王俊平.工程热力学综合设计性试验项目改革J.物理通报，2022：77-79. 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页