工程流体力学课程体系的建设与完善
工程流体力学课程体系的建设与完善
摘 要：结合工程流体力学上海市精品课程建设过程中的工作实践，从不同角度对上海海洋大学工程流体力学课程体系建设成果进行了总结，涵盖课程教学内容、教材编写出版、实验条件完善、创新能力培养四个方面。
关键词：工程流体力学;课程体系;创新
随着我国海洋战略布局和海洋经济的发展，我校在海洋学科和相关专业建设方面发展迅速，流体力学知识的应用愈来愈广泛。
流体力学是工科院校普遍开设的专业基础课程，学科的渗透性很强，与所有基础和专业学科之间都有交叉，在学生知识能力培养和知识体系结构中起着承上启下的作用。
2013年，我校流体力学被评为上海市精品课程。
在4年多的建设过程中，流体力学课题组先后承担了校级、上海市级重点课程建设及重点教材建设等多项教改项目，坚持以培养海洋工程创新型人才为目标，在流体力学教学体系的建设方面取得了宝贵的经验。
1 结合海洋大学特点，调整教学内容，完善课程体系
我校流体力学类课程覆盖海洋渔业科学与技术、海洋环境、海洋技术、热能动力工程、建筑环境与设备工程、环境工程、环境科学、机械设计制造及其自动化等专业，每年选课学生超过700人。
针对各个专业学生的不同需求，我们在课程设置、教学内容上都做了相应的调整与完善。
本课程在我校的定位是：以海洋学院的海洋渔业科学与技术、海洋环境、海洋技术、环境工程专业为重点的海洋类本科生的专业基础主干课程;面向食品学院和生命学院的热能动力工程、建筑环境与设备工程、环境科学专业的工程应用类本科生的专业基础平台课程，满足工程学院的机制专业培养要求。
以工程流体力学课程为龙头，以培养海洋人才的创新能力为目标，完善优化流体力学类课程群的配置、学时安排，并完成所有课程新教学大纲的编写工作，逐步形成一个完整的课程体系，重点完成了实验课和仿真课程软硬件的配套建设，突出强调流体力学的应用实践环节。
根据工程实际需要，将流体力学的教学内容分为三个层次，即流体力学的基础理论、流体力学知识与进展、流体力学应用与实践。
根据不同专业对流体力学知识的需要，设计了不同的模块组合。
如对海洋相关专业的学生，增加了水波理论，重点强调实验实践环节;针对食品专业的需要，增加了气体及热力学类内容，并编写了多套相关自测题供学生选用;针对水产及生物类专业的学生，为让学生能够更好地研究鱼类等的动物习性，增加了数值仿真模拟，克服了以往过分重视理论知识的介绍，轻视其应用的弊端。
此外，还相继开出了流体力学独立实验课、计算流体力学等。
2 出版多部教材，完善流体力学课程教材体系完备
2002年，《工程流体力学》教材被列为上海市教委普通高等学校教材重点建设项目，历经3年多的编写和有关专家的评审，我校教师编写的《工程流体力学》于2006年2月由上海交通大学出版社出版。
该教材的最大特点是考虑到普通工科院校非力学专业学生的情况，尤其是一般工科专业学生的基础和专业需要，尽可能简化对公式、定理的数学推导，注重对物理概念的阐明、理解和应用，特别强调知识的实际应用。
2007年，《工程流体力学》教材被上海市教委评为优秀教材三等奖，2008年获上海海洋大学教学成果一等奖。
2011年，我们对第一版教材部分章节的内容进行了更新、充实和修订，更加注重拓宽知识面和实际工程应用。
2012年9月，第二版《工程流体力学》及配套教材《工程流体力学习题解析》由上海交通大学出版社出版发行。
2011年3月，由同济大学出版社出版的《力学基础实验指导―理论力学、材料力学、流体力学》，其中的流体力学部分(第三大部分)，重点强化课程体系中的实验环节，完善了流体力学课程的教材体系。
我们还完成了流体力学试题库建设工作，提高了试题质量，真正做到了教考分离，为相关师生提供了丰富的教学资源库，促进了教学质量的提高。
早在2006年，我们就开始了“流体力学研究型教学的改革与实践”上海水产大学(2008年更名为上海海洋大学)一般课题项目的'研究工作;为配合新出版的教材，我们还申请了校级一般课程建设项目“工程流体力学(CAI课件)建设”，制作了与教材配套的、有自主知识产权的课件光盘，课件共有700余张PPT，图片色彩鲜明，其中插入的20多个原创动画形象生动逼真，做到了工程流体力学电子教案光盘版与教材同步发行。
3 完善实验教学条件，形成完整的实验教学体系 随着我国，特别是上海市海洋战略布局和海洋经济的发展，我校海洋学科发展迅速。
首先，为配合新开设的独立实验课，添置了多种类、多套数的多功能流体力学实验装置、动量定理实验仪、空化实验仪等流体力学常规实验设备，保证了高质量完成流体力学本科实验教学任务。
根据购置的实验设备，自行编写了实验指导书，明确了仪器设备的工作原理、实验过程的具体步骤、实验结果的分析和处理以及实验中的注意事项等内容;为了实现实验教学的多样化，自行编制了工程流体力学实验教学演示软件，内容形象直观，使学生一目了然;合作研制了小型循环水槽及直流式风洞，并配备了数据测试采集系统，可进行圆柱、翼型、浮标、波能装置等模型的流场显示及水动性能测试，使实验教学的质量和效率得到了提高。
针对个别专业的特殊需要，开设了流体力学独立实验课。
实际的流体运动非常复杂，而流体力学实验是揭示流体运动规律的一种重要手段，为此，经多方筹建，我校海洋环境专业于2009年开设了流体力学独立实验课，帮助学生加深对所学理论的理解，更好地用所学理论解决生产实际中的问题。
实验课共16学时，实验内容主要包括：能量方程实验、雷诺实验、动量定律实验、沿程水头损失实验、局部水头损失实验、毕托管测速实验、管道测流量实验、流动显示实验、虹吸实验及势流叠加实验等。
针对食品专业的需要，开设了气体及热力学类实验。
为了满足海洋学科对流体力学实验的更高要求，我们陆续建成了大型室内动力深水压力桶，配备了数据测试采集系统，可进行圆柱、翼型、浮标、波能装置等模型的流场显示及水动性能测试。
我校地处临港，旁临东海，学生参加各种海试试验方便。
利用这些实验平台，相继开设了多种设计性、综合性实验，主要包括湍流、流体数值模拟计算应用、波浪能发电装置开发等，对于学生创新能力的培养起到了至关重要的作用。
4 以科研促进教学，培养学生的创新能力，构建创新型培养体系
近三年，教师发表学术论文40余篇，SCI收录4篇;课题组教师主持省部级及以上科研课题共20余项，其中国家自然科学基金1项，上海市自然科学基金2项，农业部专项3项，海洋工程国家重点实验室开放基金2项，国家海洋局重大专项2项，上海市教委创新项目2项。
有20余名硕士研究生、多名本科生参与科研项目，学生创新意识和能力得到了培养与锻炼。
近年来，学生在科研创新方面热情很高。
在全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中，2011年，我校羊晓晟、侯淑荣、马利娜、沈小青的“一种新型海洋波浪能发电装置”获得全国竞赛三等奖;2012年，曹星、陈功的“风浪发电转换机”获得全国三维数字化创新设计大赛上海赛区二等奖。
工程学院学生孙奇结合所学流体力学知识，自主创业，创立了上海鑫靓科技服务有限公司，开办节水高效汽车洗车业务服务师生。
2011～2012年，学生成功申报市、校、院级涉及海洋工程方向的大学生创新性项目16项。
在流体力学教师指导下，学生还获得43项国家实用新型专利，另有多项发明专利进入实审阶段。
学生参加教师科研项目19项，均取得了很好的成效。
在我校机械设计制造及其自动化专业本科学生的毕业设计题目中，海洋工程类流体力学相关研究比例较高，特别是在大学生科技创新活动中心的组织下，我校成为上海市船舶与海洋工程学会的团体会员单位，并在我校建立了上海市船舶与海洋工程学会学生分会，流体力学的师生参与热情较高。
5 结束语
工程流体力学是一门非常重要的专业基础课程，它具有较强的理论性、抽象性和实践性。
笔者主要介绍了我校工程流体力学课程体系的建设与实践，主要包括：多层次、多专业的课程体系构建;先后出版了《工程流体力学》《工程流体力学习题解析》和《力学基础实验指导―理论力学、材料学、流体力学》教材，流体力学课程教材充足;完善实验教学条件，形成完整的教学实验体系;培养学生创新能力，构建创新型培养体系;以科研促进教学，培养学生创新能力，构建创新型培养体系，不断培养学生的工程意识和工程实践能力，提高创新能力，使学生真正掌握该课程的核心知识，提高分析问题和解决问题的能力。
参考文献
[1] 徐文娟，赵存友，候清泉.《工程流体力学》精品课程创新人才培养模式设计与实践[J].高教论坛，2009(2)：50-52.
[2] 陈国晶，赵存友，徐文娟.“工程流体力学”精品课程建设的研究与实践[J].中国电力教育，2013(5)：105-106.
[3] 黄蔚雯，赵世明.打造职业特色鲜明的国家级精品课程[J].现代教育技术，2009，18(12)：125-127.
[4] 邓辉，张志宏，顾建农.面向应用创新型人才培养的流体力学实验教学改革[J].实验室科学，2013，16(5)：72-74，78.
[5] 王世明，宋秋红，兰雅梅.《工程流体力学》教学方法改革与研究[J].教育理论与教学研究，2012(4)：32-34.
[6] 梁延鹏，曾鸿鹄，李艳红.基于实践能力培养的流体力学实验教学改革[J].当代教育理论与实践，2012(11)：155-157.
[7] 束秀梅，李华南，柏戟.流体力学实验教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索，2011(7)：310-312，320.
【工程流体力学课程体系的建设与完善】相关文章：
通信工程系统建设与完善措施论文12-25
通信工程专业课程体系建设与实验实践改革12-07
通信工程专业“卓越计划”教育课程体系建设的研究与实践12-07
商务英语毕业实践环节建设与完善12-13
工程硕士课程体系革新与评价探析论文03-13
承揽合同与建设工程合同的区别09-07
档案信息化建设安全体系建构与完善论文10-30
建设工程合同管理与案例分析06-03