流体力学课程建设的几点体会

摘要：立足能源与动力工程专业的流体力学课程教学实践，深入剖析教学现状，探索课堂教学改革、课程思政建设以及教材建设的有效路径。通过创新教学方法、融入思政元素和优化教材内容，旨在不断提升流体力学课程的教学质量，培育具备扎实专业知识和良好道德素养的创新型人才。

关键词：流体力学；课堂改革；课程思政；教材建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A

Abstract： Based on the teaching practices of the Fluid Mechanics course within the Energy and Power Engineering discipline， this study conducts an in-depth analysis of current pedagogical status and explores effective approaches for classroom teaching reform， curriculum-based ideological and political education integration， and teaching material development. Through innovative teaching methodologies， incorporation of ideological-political elements， and optimization of instructional content， we aim to continuously enhance the teaching quality of the Fluid Mechanics curriculum， ultimately cultivating innovative talents equipped with robust professional competence and strong ethical awareness.

Keywords： Fluid Mechanics; Classroom Teaching Reform; Curriculum-based Ideological and Political Education; Teaching Material Development

一、引言

在能源与动力工程专业的培养体系中，流体力学作为一门关键的专业基础课，深刻影响着学生后续专业课程的学习成效。山东大学流体力学课程的教学团队具有优良的历史传承，在老一辈教师孔珑、赵兰水、杜广生等的带领下，逐步形成了一支老中青结合、具有较高教学水平的教师队伍，流体力学课程先后被评为国家精品课程、首批国家级一流本科课程，课程团队荣获山东省教学团队，这既是对前期建设成果的高度认可，也为课程质量的持续提升带来新的挑战。如何在现有基础上，进一步优化课程体系，增强教学效果，成为课程团队亟待深入思考的重要课题。

二、流体力学课程的教学现状

1 教学内容方面

流体力学课程的教学内容丰富且理论性强，伴随着现代科技的迅猛发展，新研究成果与工程应用不断涌现，现行教学内容与工程实际之间存在着一定程度的滞后，以新能源领域为例，风力发电和海洋能利用等方面都高度依赖流体力学，但目前课程内容对这些新兴应用场景的阐述不够充分。

2 教学方法方面

传统教学模式以教师讲授为主，学生处于被动接受知识的状态。尽管目前课堂已引入多媒体教学手段，但课堂互动性欠佳，学生参与度不高。在讲解复杂的流体力学公式推导与比较抽象的概念时，学生理解困难，学习积极性不高。

3 学习效果方面

学生在学习流体力学课程时，普遍反映课程难度较大。一方面，流体力学涉及大量数学知识，如微积分、偏微分方程等，数学基础薄弱的学生理解与掌握课程内容颇感吃力。另一方面，学生在学习中缺乏系统性思维，难以串联各个知识点，无法有效运用所学知识解决综合性问题。

三、流体力学课堂教学改革

1 基于问题导向的教学方法

为激发学生学习的积极性与主动性，在课堂教学中采用问题导向教学法，教师依据教学内容设置一系列富有启发性的问题，引导学生思考与讨论。例如在讲解描述流体运动的两种不同方法时，提出“欧拉法和拉格朗日法的研究角度有何不同”、“能否用生活和生产中的实例来阐述两种方法的差异”等问题，激发学生的好奇心与探索欲，学生们提出了很多很好的生活实例，通过对该问题的深入剖析，学生不仅深入理解了欧拉法和拉格朗日法这两种方法，还培养了他们将所学知识与实际问题相结合的综合能力。

2 开展小组合作学习模式

课内课外组织学生们开展小组式合作学习，将学生分成若干个小组，课堂上各小组围绕老师所提出的问题展开讨论，并给出他们的最终方案和结论。课下小组成员需要分工协作，共同完成项目式作业的资料收集、方案设计和分析评价等任务。项目式作业需要进行小组汇报，各小组展示研究成果，其他小组进行提问与评价，小组互评的成绩会计入期末的综合评价。例如在“教室内空调通风系统的优化设计”项目中，学生们通过小组合作，自主学习了计算流体力学的相关知识，并借助仿真软件提出多种设计方案，对各个方案的仿真计算结果进行了系统分析，得出了最佳优化方案。这种教学方式能够有效培养学生的团队协作能力与创新思维能力，同学们对于流体力学课程的兴趣也大大增强。

四、流体力学的课程思政建设

1 思政元素的挖掘与融入

深入挖掘流体力学课程中的思政元素，并有机融入教学内容。依托学科发展的前沿性成果和国家重大创新工程，借助慕课课程资源和为学生提供相关学术文献，让学生及时了解我国在相关科技领域的前沿发展概况，拓宽学生视野，增强学生的爱国热情和民族自豪感。注重提炼课程蕴含的文化元素，如古诗词名句和中国故事等，培养学生的家国情怀和使命担当，使课堂成为思政教育的有效载体。

2 思政教学方法的创新

采用多元化的思政教学方法，提升思政教育的实效性。课堂上通过案例分析和小组讨论等方式，引导学生深入思考问题。课外利用线上教学平台推送与流体力学相关的思政教育资源，如科普文章和相关纪录片等，拓宽学生学习渠道，实现思政教育的全方位覆盖。

3 课程思政效果的评价

通过课堂表现、小组项目式作业、专题报告以及学生互评等方式，综合评价学生对思政元素的理解与应用能力。定期收集学生对课程教学和思政教学的反馈意见，以便及时调整教学策略，不断提升课程思政建设水平。

五、流体力学的教材建设

山东大学能源与动力工程学院流体力学课程团队编写的《工程流体力学》教材由中国电力出版社出版，目前已累计印刷27次，共计73000册，是同类教材中出版数量最大者之一，使用学校涵盖了双一流建设高校等几十所院校，课程网站改版前后的点击量累计400余万人次。

1 教材内容的更新与优化

教材中充分突出了力学研究的方法论思想，例如流体动力学章节中三大方程的导出，均采用输运公式加以推导；利用微元体的受力分析证明一些科学原理，如流体静压强的特性和层流流动理论的解析等，使学生在学习流体力学理论知识的同时，自然而然地掌握了流体力学的主要研究方法，能够有效提升学生分析问题和解决问题的能力。近年来随着计算机技术的迅速发展，计算流体力学已经发展为一门较完善的流体力学分支，尤其是很多商业计算软件的出现，对计算流体力学的应用起到了巨大的推动作用，很多能源与动力工程专业的本科生在毕业论文阶段需要进行数值模拟方面的工作，教材中增加了紊流模型简介的相关内容，有利于学生更好地掌握仿真软件和进行后续课程的学习。

2 教材编写形式的多样化

教材将一些文字表述不容易理解的部分，用动画和视频的方式进行展示，做成相关链接的二维码，读者可以用手机直接扫描观看，生动形象。教材还配套有学习指导，包括各章的重点、难点和典型例题分析，放置在每章末尾，读者扫描二维码即可获取，做到了随时随地学习，增加了教材的可读性和适应性。

六、结论

流体力学课程建设是一个持续推进的过程，我们在积极推动课堂教学改革的同时，也非常重视课程思政建设和教材建设，并取得了一定成效。在未来课程建设过程中，我们会不断总结经验、持续改进，以顺应新时代对能源与动力工程专业人才培养的需求，为培育更多具备创新精神的高素质人才筑牢根基。

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作者简介：雷丽（1974-），女（汉族），山东聊城人，山东大学能源与动力工程学院，教授，博士，研究方向：工业流体力学。