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摘要：《工程流体力学》是石油类专业的专业基础课。作者结合自己多年的教学经验和体会，结合石油类专业的特点，探讨《工程流体力学》课程的教学方法。
关键词：流体力学；教学探讨；石油工程
本文引用格式：贾敏，等.石油类专业工程流体力学课程教学改革探讨[J].教育现代化,2019,6(26):64-65.
工程流体力学主要研究流体在外力作用下静止与运动的规律以及流体与边界的相互作用，以解决生活和工程中相关实际问题[1]。它是石油工程、海洋油气工程及油气储运工程的专业基础课，在本科课程设置中占重要地位。由于研究内容抽象，概念性强，公式多，推导过程繁复，学生学习过程吃力且枯燥。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》提出：“注重学思结合，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习”[2]。这些都给工程流体力学的教学提出了新的挑战，教学过程要充分激发学生的求知欲，发挥学生的主观能动性，不仅要求学生掌握好流体力学的理论知识和研究方法，还要培养学生的创新意识，并要求学生能够运用所学知识解决工程实际中的流体力学知识。
一 传统教学手段的改进
从1738年伯努利提出水动力学以来，流体力学学科经历了多年的发展，各种优秀的流体力学相关教材层出不穷[3]。但鲜有针对石油类专业的《工程流体力学》教材。西南石油大学工程流体力学教学团队结合石油类专业本科生培养目标要求及学科特点，借鉴国内外《工程流体力学》教材，编写并出版了符合本专业特色的《工程流体力学》教材，制作了标准化的多媒体教学课件。授课过程中将流体力学知识与石油行业及生活中的流体力学案例结合起来，课件中也通过动画等手段展示了圆柱绕流、水击现象等典型现象。多媒体课件实现了声音、文字、图像、动画等的展示，跟传统的板书相比，它具有图文并茂的特点，可以使课堂教学更加生动具体，吸引学生的注意力，提高学生对流体流动现象的认知，提高课堂效率。但是，多媒体教学也有不足。对于一些重要公式的推导，习题的解题过程等，如果仅采用多媒体课件讲解，学生可能印象不深刻。因此，这些内容应该在黑板上板书，帮助学生理解，加深印象。另外，在每堂课结束前，教师应该将本节课的内容进行总结、提炼，让学生抓住课堂重点，方便学生课后复习。在采用针对石油类专业《工程流体力学》教材后，将板书和多媒体课件有机结合进行教学，让死板的课堂变得生动有趣，提高了课堂效率和学生的学习效率。
二 新型教学手段的运用
传统的教学方式采用的是“教师讲解-学生做题”。这种教学方式中教师占主导地位，控制着课堂的进度，而学生始终处于被动接受的位置，不能发挥学生的主观能动性[4]。而本科教学应该以学生为中心，学生在教学活动中应处于中心地位。
近年来，全新的教学手段—翻转课堂，受到了越来越多人的关注，并在实际教学中得到了应用。翻转课堂包括知识传递和知识内化两个过程[5,6]。教师先将课程知识点做成视频放在网站上，学生在课下观看视频学习，然后根据自学的情况，带着自学过程中的疑问在课上进行交流、讨论，从而消化并掌握知识点。随着信息传播技术的发展及手机、电脑等电子设备的广泛应用，翻转课堂已成为重要的教学手段。跟传统的教学方式相比，翻转课堂更能调动学生学习的主动性，提高学生课堂的参与性，也能让不同层次的学生更好的消化巩固知识。
西南石油大学流体力学教学团队在教学中，采用传统讲授与翻转课堂相结合的模式，依托学校精品在线课堂网站，将《工程流体力学》的知识点录制、制作成微课视频，连同多媒体课件、课后作业、扩展学习资料等一同放在网上，并建立讨论组和学生互动。学生提前通过教学视频进行预习，教师在课堂上对某些知识点再进行讲授，解答学生自学中存在的问题，并引导学生进行分组讨论与交流，继续拓展知识点的深度和广度。课后学生在网站利用视频进行知识点的复习巩固，完成作业并进行讨论，教师进行批改，并解答相关的疑问或者教学中的盲点。网络课堂能够让教师更好地了解学生对知识的掌握程度和效果，以根据具体情况调整教学进度与方法。
三 与科研、工程结合
流体力学知识广泛应用于工程实际中，在教学中我们将书本知识与工程实际应用结合起来，有利于培养基础知识扎实、专业知识过硬、实践能力强及创新意识浓的学生。课堂设计中，由工程中流体力学现象及应用出发，提出问题，导入新的课程。例如在讲授水击内容时，首先介绍生活中、工程中的水击现象及危害，提出问题如何来减少这种危害以导入这节知识，在这部分知识讲授完后，再根据所学知识总结预防水击危害的方法。
在课堂教学外，结合石油类专业特点，布置科学调研小论文，激发学生的求知欲，发挥学生主观能动性，也让学生对流体力学知识在石油工程中的应用有了更加深刻的认识。例如，《支撑剂输运过程中的流体力学现象与应用》、《酸化过程中的流体流动现象与应用》……
同时，各位老师结合所在科研团队所承担的科研项目，让有余力有兴趣的一些学生参与一些相关实验和设计，培养学生的创新能力和运用所学知识解决工程实际问题的能力。比如利用相似原理确定输砂实验相关参数等。
四实验
实验一直是科学研究的重要手段。通过开设实验教学课，不仅可以提高学生的动手能力和实践能力，还可以培养学生在专业领域的创新意识和探索能力[7]。对于石油类专业，我们开设了《流体静力学实验》、《不可压缩流体恒定流能量方程实验》、《不可压缩流体恒定流动量定律实验》、《毕托管测速实验》、《雷诺实验》、《文丘里流量计实验》、《非牛顿流体流变参数测定》共7个必修实验，以及《液体相对平衡实验》、《自循环静压传递自动扬水实验》、《烟线演示实验》、《自循环流线演示实验》、《自循环虹吸原理实验》、《自循环紊动机理实验》、《自循环空化机理实验》、《水击综合实验》8个演示实验。
在进行实验之前，要求学生进行预习，掌握实验原理及操作等。依托学校精品课程在线课堂网站，将7个必修实验录制了微课视频，供学生预习。实验中会通过提问的方式对预习情况进行考察。最后，根据学生的实验操作和实验报告给出实验成绩。
五 考评规则改革
传统的评价方法是学生完成学习后，教师组织考试，以学生的考试成绩作为该门课程的评价标准。这样容易造成学生考前突击，考后全忘的弊端[8]。经过长期的研究与实践，西南石油大学流体力学教学团队将该门课程考核标准定为“平时成绩36%+实验成绩10%+期末成绩54%”。其中，平时成绩包括网上视频课程的作业或者课堂作业、课堂讨论、大作业、出勤。实验成绩包括实验操作，实验数据处理及实验报告。各部分评价标准及权重如表1所示。
从表1中可以看出，在评价体系中，更加注重学生对该门课程的参与性与主动性，能够促进学生创新能力的发展。
六 结束语
经过多年的教学探索与实践，采用传统教学与新型网络课堂的手段结合进行教学，改革评价体系，注重与专业特色结合，不仅提高了教学效果，为学生科研能力的培养打下了基础，同时西南石油大学流体力学教学团队多名老师近年来分别获得过国家、四川省及学校等各类教学奖励。
参考文献
[1]陈小榆.《工程流体力学》[M].北京：石油工业出版社，
[2]教育部.教育信息化十年发展规划(2011-2020年)[EB/OL].http://www.edu.cn/zong_he_870/20120330/t20120330_760603_3.shtml，2012-05-06
[3]王维，贾月梅，王根伟.双一流背景下流体力学教学改革思考与探讨[J].教育现代化，2018,5（40）:61-63.
[4]崔艳辉，王轶.翻转课堂及其在大学英语教学中的应用[J].中国电化教育，2014,11（334）：116-124.
[5]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2 0 1 2,(8):4 6一51.
[6]贾敏，杨火海，李小刚.石油类专热工系列课程翻转课堂的研究与设计[J].亚太教育，2016,11：281.
[7]贾敏，杨兆中，李小刚.石油工程专业《传热学与传质学》教学探讨.[J].亚太教育，2015,10:105.
[8]赵立娟，马亚生，顾磊.《工程流体力学》课程多元评价模式的设计[J].新课程研究，2014,12：51-53.
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