面向綜合與通識教育課程設(shè)計(jì)研究

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【摘要】在當(dāng)代大學(xué)生專業(yè)知識與科研素養(yǎng)培養(yǎng)要求日益提高的今天，理工類專業(yè)基礎(chǔ)課程同樣應(yīng)被納入到文科專業(yè)學(xué)生的綜合與通識教育課程中，而此時(shí)，課程教學(xué)內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)則至關(guān)重要。本課程面向綜合與通識教育開展“流體力學(xué)”基本知識的講授課程——《探秘流體》，從最基本的概念與物理性質(zhì)入手，通過理論講解、演示實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐操作等豐富的教學(xué)手段，讓學(xué)生了解流體學(xué)科中最基本的知識點(diǎn)。課程內(nèi)容采用理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方式進(jìn)行講解，直觀易懂，即使沒有理工科專業(yè)基礎(chǔ)的文科生也可以通過本課程的學(xué)習(xí)，開闊眼界，增加基本的流體力學(xué)常識。

【關(guān)鍵詞】通識教育；流體力學(xué)；課程設(shè)計(jì)

一、課程目標(biāo)

20世紀(jì)以來，流體力學(xué)逐漸發(fā)展成為基礎(chǔ)科學(xué)體系的一部分，同時(shí)又在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、生物學(xué)等各方面得到廣泛應(yīng)用。對于理工科專業(yè)的學(xué)生來說，在深入學(xué)習(xí)流體力學(xué)相關(guān)理論前，通過學(xué)習(xí)對流體的基本概念及相關(guān)性質(zhì)有形象的認(rèn)識，對其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)將起到很好的引導(dǎo)作用。而對于文科專業(yè)的學(xué)生來說，流體力學(xué)課程對其自身所學(xué)專業(yè)看似相關(guān)度不大，實(shí)則不然。作為當(dāng)代大學(xué)生，科研素養(yǎng)比專業(yè)知識的培養(yǎng)更為重要。由于文科專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃當(dāng)中沒有安排流體力學(xué)這類理工科基礎(chǔ)課程，這部分學(xué)生對于流體這一生活與工程中極為常見且應(yīng)用廣泛的重要介質(zhì)缺乏基本的了解與認(rèn)識。本課程面向綜合與通識教育開展“流體力學(xué)”基本知識的講授課程——《探秘流體》，課程內(nèi)容采用理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方式[4]進(jìn)行講解，直觀易懂，即使沒有理工科專業(yè)基礎(chǔ)的文科生也可以通過本課程的學(xué)習(xí)，開闊眼界，增加基本的流體力學(xué)常識。

二、教學(xué)內(nèi)容選擇與安排

為使課程內(nèi)容對于沒有理工科專業(yè)基礎(chǔ)的文科專業(yè)學(xué)生同樣易于理解和掌握，本課程依托“流體力學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，開設(shè)面向全體本科學(xué)生的綜合與通識選修課程《探秘流體》。在課程內(nèi)容選擇上，本課程從最基本的概念與物理性質(zhì)入手，通過理論講解、演示實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐操作等豐富的教學(xué)手段，讓學(xué)生了解流體的基本概念及物理性質(zhì)、靜水壓強(qiáng)的特性及應(yīng)用、流動(dòng)液體的力學(xué)特點(diǎn)及應(yīng)用、流體的不同流態(tài)特點(diǎn)、流體與結(jié)構(gòu)的作用等流體學(xué)科中最基本的知識點(diǎn)。課程主要涵蓋以下五個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容：1.流體的概念及主要物理性質(zhì)：學(xué)生通過課堂上具體生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，充分了解與掌握流體的基本物理性質(zhì)，增加感官認(rèn)識。2.靜水壓強(qiáng)的特性及其應(yīng)用：通過理論講解與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)手段，幫助學(xué)生掌握靜止流體的壓強(qiáng)特點(diǎn)及其在生活與工程中的應(yīng)用。3.流動(dòng)液體的力學(xué)特點(diǎn)：帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，通過其自己親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐操作，深刻理解流動(dòng)液體的力學(xué)特點(diǎn)與實(shí)際意義。4.流體運(yùn)動(dòng)的兩種流態(tài)：同樣采用理論講解與實(shí)踐操作相結(jié)合的教學(xué)手段，幫助學(xué)生在實(shí)踐中找到流體流動(dòng)的兩種流態(tài)及其判別方法。5.粘性流體與邊界層理論：在課堂上通過生動(dòng)有趣的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分理解流體的粘性與邊界層存在的意義。學(xué)生在以上課程內(nèi)容學(xué)習(xí)的過程中，通過概念的理解、演示實(shí)驗(yàn)的觀察及實(shí)踐操作等不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，對流體的相關(guān)概念與性質(zhì)得到更為形象深刻的認(rèn)識與理解，為其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定相關(guān)的基礎(chǔ)。

三、教學(xué)基本要求

教師在課堂上從最基本的概念與物理性質(zhì)入手，通過理論講解、多媒體展示、演示實(shí)驗(yàn)等豐富的教學(xué)手段，讓學(xué)生可以更加形象生動(dòng)地理解與掌握流體力學(xué)中最基本的知識點(diǎn)，同時(shí)，對于部分章節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生通過親自到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作，在實(shí)踐中進(jìn)一步升華對理論知識的理解與掌握。授課過程中，教師要注意增加與學(xué)生的交流與溝通，及時(shí)掌握學(xué)生對于所學(xué)理論知識的理解與掌握程度，及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容的難易程度。

四、教學(xué)方法

本課程采用理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方法；使用自編教材與PPT進(jìn)行理論課程講授，教學(xué)過程中合理安排演示實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐操作環(huán)節(jié)；學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)的過程中，通過概念的理解、演示實(shí)驗(yàn)的觀察及實(shí)踐操作等不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，對流體的相關(guān)概念與性質(zhì)得到更為形象深刻的認(rèn)識與理解。本課程對學(xué)生考核的主要目的是了解學(xué)生對流體力學(xué)最基本知識點(diǎn)及其應(yīng)用情況的理解與掌握。課程總評成績主要由課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末論文三個(gè)部分組成，從各個(gè)方面綜合考查學(xué)生理論知識與科研素養(yǎng)的培養(yǎng)情況。

《探秘流體》課程通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)手段講授流體學(xué)科中的最基本知識點(diǎn)，學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)了解流體的基本概念及物理性質(zhì)、靜水壓強(qiáng)的特性及應(yīng)用、流動(dòng)液體的力學(xué)特點(diǎn)及應(yīng)用、流體的不同流態(tài)特點(diǎn)、流體與結(jié)構(gòu)的作用等基本內(nèi)容，對于沒有理工科專業(yè)基礎(chǔ)的文科學(xué)生，可以通過本課程的學(xué)習(xí)，開闊眼界，增加基本的流體力學(xué)常識。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋瑜.通識教育概念辨析[J].亞太教育,2015,21:102.

[2]李曼麗.哈佛大學(xué)新制通識教育方案及其實(shí)施效果辨惑[J].北京大學(xué)教育評論,2018,16:111.

作者:初文華 鄒曉榮 李玉偉 葉旭昌