专业认证背景下安全工程专业工程流体力学教学改革探索

朱庆明　许波　丁厚成　林晓飞

【摘 要】专业认证“以学生为中心，成果导向，持续改进”的理念对课程教学提出了更高的要求。工程流体力学是支撑安全工程专业学生毕业要求的重要专业基础课之一。针对工程流体力学教学过程中存在的教学内容不合理、教学方式单一、考核方式不合理等问题，采取修订教学大纲、实施小班式教学、注重基础公式推导和知识回顾以及引入形成性评价机制等措施，提高课程教学效果，并提出了进一步的改革设想，以更好的支撑毕业要求。

【关键词】专业认证;工程流体力学;教学改革

中图分类号： O35-4;G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）34-0065-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.026

Exploration of the Teaching Reform of Engineering Fluid Mechanics in the

Background of Professional Certification

ZHU Qing-ming XU Bo DING Hou-cheng LIN Xiao-fei

（School of Civil Engineering，Anhui University of Technology，Maanshan Anhui 243002，China）

【Abstract】Professional certification raises a claim for better teaching effect based on the idea of Student Centering， Outcome Based Education and Continuous Quality Improvement.Engineering Fluid Mechanics is one of the most important professional basic courses to meet the graduation requirements of students majored in Safety Engineering.Aiming at the problems of unreasonable teaching contents，single teaching methods and unreasonable assessment methods in the teaching process of Engineering Fluid Mechanics，some measures are taken，such as revising teaching syllabus，implementing small class teaching， emphasizing the deduction of basic formulas and knowledge review，and introducing formative evaluation， to improve the teaching effect，and further reform ideas are put forward to better support the graduation requirements.

【Key words】Professional certification;Engineering fluid mechanics;Teaching reform

0 引言

《華盛顿协议》是目前世界上最具权威性、最具影响力的工程教育本科专业国际互认协议，1989年由美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚和新西兰等国的民间团体组织签订[1]。为提升我国高等学校工程教育的国际竞争力，构建高等学校工程专业教育质量监控体系，教育部于2006年启动了工程教育专业认证试点工作[2]。2013年6月我国成为《华盛顿协议》的预备会员，2016年6月2日，我国成为《华盛顿协议》的正式成员[3]。加入该协议对促进我国提高工程人才培养质量、推进工程师资格国际互认、提升工程教育的国际竞争力具有重要意义。

安徽工业大学安全工程专业依托于建筑工程学院，自2007年开始招生，围绕社会和经济发展的人才需求，培养掌握安全工程相关理论知识与专业技能，在建筑安全、消防安全、应急救援、职业卫生等安全领域从事技术工作的专业人才。近年来积极响应专业认证的发展趋势，参照工程教育专业认证通用标准和补充标准，在“以学生为中心，以成果为导向，持续改进”理念的指导下，开展了一系列教学改革工作，并于2017年通过专业认证，有效期6年（2018年1月-2023年12月，有条件）。通过专业认证是对我校安全工程专业教学工作的认可，对提升我校安全工程专业毕业生的国际竞争力具有重要意义。

工程流体力学是安全工程专业一门重要的专业基础课，通过该课程的学习，学生可以系统地掌握流体力学的基本概念、基本理论，以及基本的实验技能，为工业通风与除尘、消防工程学等后续专业课程的学习和将来解决流体力学相关工程问题奠定基础。但该课程涉及基础知识面广，理论性强，抽象性高，公式繁多且公式推导对高等数学和理论力学基础有一定要求，课程难度较大，“教师不易教，学生不易学”的现象较为普遍。针对上述问题，本文依托工程教育专业认证的基本理念，对工程流体力学的教学改革进行探讨。

1 工程流体力学教学存在的问题

根据安徽工业大学安全工程专业本科培养方案的要求，安全工程专业本科生毕业要求共有12项，分别为：工程知识、问题分析、设计开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习。其中，工程流体力学课程对学生毕业要求的支撑共有三个方面，如表1所示。

经过专业认证前一系列教学改革之后，近两年的工程流体力学教学过程中仍然存在许多问题，主要体现在。

1.1 教学内容安排不够合理

工程流体力学教学内容多，教学节奏较紧张，学生普遍感觉课程难度大，课程内容枯燥，学习兴趣比较低，整体教学效果一般。虽然该课程的教学大纲已进行过多次调整，但仍存在不合理的地方，主要表现在重点内容学时安排不足，专业相关性小的难点内容占用学时偏多等，比如流体力学三大方程等重难点内容安排学时不足，导致讲解不够透彻，部分学生不能很好地掌握，进而影响其对其他知识点的学习，而N-S方程推导和绕流运动等部分内容占用学时较多，与我校培养方案对该课程的要求及该课程对毕业设计的要求支撑不符。

1.2 教学方式单一，课堂教学学生参与度低

课堂教学仍沿用传统的教学方式，以教为主，教学工作围绕教师展开，做不到“以学生为中心”。因学生人数较多（70人左右），学生参与教学过程的机会比较少，话题讨论等互动环节开展的也很少。这些现状导致学生学习兴趣和积极性不高。

1.3 课程考核方式不合理

工程流体力学课程考核方式以结果评价为主，注重期末考试成绩。总评成绩由期末考试成绩加平时成绩的考核方式，其中期末考试成绩占比70%，平时成绩占比30%，平时成绩由考勤成绩、作业成绩和实验成绩组成，三项成绩占总评成绩之比分别为10%、15%和5%。这种考核方式对学生在平时学习表现的差异性考虑较少，也不利于在教学过程中发现和纠正问题，对学生注重日常学习的激励作用比较小。

上述问题的存在，导致课程考核结果不理想，学生对工程流体力学知识的掌握程度不能完全达到要求，影响了本课程对毕业要求的支撑。

2 工程流体力学课程教学改革

2.1 教学改革措施

2.1.1 修订教学大纲，调整教学内容

根据专业认证评估专家进校提出的意见和建议，结合我校安全工程专业培养方案对工程流体力学课程的要求，對课程就学大纲进行修订。重新梳理课程教学内容，在保证基本概念、基本原理等内容教学安排的前提下，删减了部分教学内容，对教学内容的重点和难点也进行了调整。比如增加了流体力学三大方程有关内容的学时安排，降低了N-S方程部分的难度要求，删减了绕流运动部分教学内容等。

2.1.2 采用小班教学方式，引入更灵活的教学方式

自2018-2019学年第二学期开始，我校安全工程专业工程流体力学课堂教学开始实施小班教学，在学生规模基本相同的情况下，将1个教学班调整为2个教学班。采用小班教学的方式，增加了师生课堂交流的机会，便于开展课堂分组讨论，提高了教学模式的灵活性。

2.1.3 加强重点基础公式的推导，注重知识回顾

在此前教学过程中发现，不少学生对重点基础公式的理解不到位的现象较为显著，影响课程总体效果。在教学过程中，强化对基础理论和基础公式的讲解，如作用于平面和曲面的静水压力的计算，一元恒定流动能量方程式和动量方程式的推导及应用等，公式推导过程中以板书为主多媒体教学为辅，再配以典型例题讲解和作业，并针对作业中出现的突出问题进行集中答疑，以此加深学生对重点基础知识的理解。每次课都专门设置5-10分钟教学内容回顾环节，采用板书知识要点和随堂提问相结合的方式带领学生复习学过的知识。

2.1.4 引入形成性评价，调整课程考核方式

引入了形成性评价的考核方式，加大平时成绩考核的比重，采用多种平时成绩考核方式了解学生的学习动态，及时发现并纠正教学中的存在的问题，同时可以督促学生注重平时学习，改善课程学习效果。调整总评成绩计算方式，将平时成绩、实验成绩和期末考试成绩的比例分别调整为40%、5%和55%，其中平时成绩由阶段性测验成绩、作业成绩、考勤成绩和课堂表现成绩构成，占比分别为50%、25%、15%和10%，实验成绩由实验老师根据实验操作和实验报告的情况给出。阶段测验是在教学过程中以考试的形式考查学生对重点章节知识点的掌握情况，课堂表现成绩主要以随堂提问和课堂互动环节的形式开展，小班教学方式的实施也有利于此项考察的开展。

2.2 教学改革效果

从教学过程中学生反馈情况看，学生学习兴趣及积极性较以往各届有明显提升，从课堂提问情况、互动和考试情况看，学生对课程知识点的理解和掌握情况也比往届学生有明显改善。最近一次期末卷面成绩不及格率比去年同期减少了30%多，同时优良率（80分以上人数占比）达到了45.95%，其中优秀率（90分以上人数占比）达到了18.92%，比以往情况有了明显提升。这些情况反映出该课程的教学改革举措取得了初步成效，提高了该课程的教学效果。

3 “持续改进”设想

虽然当前的改革已经取得了初步成效，但从教学过程和考核结果看，仍存在许多不尽如人意的地方，秉承工程教育专业认证“持续改进”的理念，对今后工程流体力学的教学提出以下改革设想，以期进一步提升教学效果，更好地支撑培养方案中对学生提出的毕业要求。

3.1 完善网络课程建设，探索实践新的教学模式

利用学校的网络教学平台，完善工程流体力学网络课程建设，为学生提供丰富的课堂外学习资源。在此基础上，循序渐进开展线上、线下混合式教学和翻转课堂等教学模式的试点改革，实现“以教为主”向“以学为主”、“以课堂教学为主”向“课内、外结合教学”的转变。

3.2 进一步优化课程考核方式

进一步优化课程考核方式，在保证评分公平性的前提下，进一步提高平时成绩占比，探索和实践新的平时成绩考核方式，实现“以结果评价为主”向“结果与过程结合评价”的方式转变。

【参考文献】

[1]李润求，施式亮，李石林等.专业认证下安全工程专业培养方案改革对策[J].当代教育理论与实践，2017（6）：41-44.

[2]李红岩，王学梅.专业认证导向下的本科教育教学改革初探[J].科技视界，2015（30）：46-46.

[3]冯俊军，陈霞，丁厚成等.专业认证背景下热工学课程教学改革探索[J].安徽工业大学学报（社科版），2018，35（6）：68-70.