面向綜合與通識教育課程設計研究

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【摘要】在當代大學生專業知識與科研素養培養要求日益提高的今天，理工類專業基礎課程同樣應被納入到文科專業學生的綜合與通識教育課程中，而此時，課程教學內容的選擇與設計則至關重要。本課程面向綜合與通識教育開展“流體力學”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入手，通過理論講解、演示實驗及實踐操作等豐富的教學手段，讓學生了解流體學科中最基本的知識點。課程內容采用理論結合實踐的教學方式進行講解，直觀易懂，即使沒有理工科專業基礎的文科生也可以通過本課程的學習，開闊眼界，增加基本的流體力學常識。

【關鍵詞】通識教育；流體力學；課程設計

一、課程目標

20世紀以來，流體力學逐漸發展成為基礎科學體系的一部分，同時又在工業、農業、交通運輸、生物學等各方面得到廣泛應用。對于理工科專業的學生來說，在深入學習流體力學相關理論前，通過學習對流體的基本概念及相關性質有形象的認識，對其后續課程的學習將起到很好的引導作用。而對于文科專業的學生來說，流體力學課程對其自身所學專業看似相關度不大，實則不然。作為當代大學生，科研素養比專業知識的培養更為重要。由于文科專業的教學計劃當中沒有安排流體力學這類理工科基礎課程，這部分學生對于流體這一生活與工程中極為常見且應用廣泛的重要介質缺乏基本的了解與認識。本課程面向綜合與通識教育開展“流體力學”基本知識的講授課程——《探秘流體》，課程內容采用理論結合實踐的教學方式[4]進行講解，直觀易懂，即使沒有理工科專業基礎的文科生也可以通過本課程的學習，開闊眼界，增加基本的流體力學常識。

二、教學內容選擇與安排

為使課程內容對于沒有理工科專業基礎的文科專業學生同樣易于理解和掌握，本課程依托“流體力學”實驗教學示范中心的流體力學實驗室，開設面向全體本科學生的綜合與通識選修課程《探秘流體》。在課程內容選擇上，本課程從最基本的概念與物理性質入手，通過理論講解、演示實驗及實踐操作等豐富的教學手段，讓學生了解流體的基本概念及物理性質、靜水壓強的特性及應用、流動液體的力學特點及應用、流體的不同流態特點、流體與結構的作用等流體學科中最基本的知識點。課程主要涵蓋以下五個章節的教學內容：1.流體的概念及主要物理性質：學生通過課堂上具體生動的演示實驗，充分了解與掌握流體的基本物理性質，增加感官認識。2.靜水壓強的特性及其應用：通過理論講解與演示實驗相結合的教學手段，幫助學生掌握靜止流體的壓強特點及其在生活與工程中的應用。3.流動液體的力學特點：帶領學生走進流體力學實驗室，通過其自己親自動手進行實踐操作，深刻理解流動液體的力學特點與實際意義。4.流體運動的兩種流態：同樣采用理論講解與實踐操作相結合的教學手段，幫助學生在實踐中找到流體流動的兩種流態及其判別方法。5.粘性流體與邊界層理論：在課堂上通過生動有趣的演示實驗，讓學生充分理解流體的粘性與邊界層存在的意義。學生在以上課程內容學習的過程中，通過概念的理解、演示實驗的觀察及實踐操作等不同的教學環節，對流體的相關概念與性質得到更為形象深刻的認識與理解，為其后續課程的學習奠定相關的基礎。

三、教學基本要求

教師在課堂上從最基本的概念與物理性質入手，通過理論講解、多媒體展示、演示實驗等豐富的教學手段，讓學生可以更加形象生動地理解與掌握流體力學中最基本的知識點，同時，對于部分章節的內容，學生通過親自到實驗室動手操作，在實踐中進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生的交流與溝通，及時掌握學生對于所學理論知識的理解與掌握程度，及時調整授課內容的難易程度。

四、教學方法

本課程采用理論結合實踐的教學方法；使用自編教材與PPT進行理論課程講授，教學過程中合理安排演示實驗與實踐操作環節；學生在本課程學習的過程中，通過概念的理解、演示實驗的觀察及實踐操作等不同的教學環節，對流體的相關概念與性質得到更為形象深刻的認識與理解。本課程對學生考核的主要目的是了解學生對流體力學最基本知識點及其應用情況的理解與掌握。課程總評成績主要由課堂表現、實驗報告、期末論文三個部分組成，從各個方面綜合考查學生理論知識與科研素養的培養情況。

《探秘流體》課程通過理論與實踐相結合的教學手段講授流體學科中的最基本知識點，學生通過本課程的學習了解流體的基本概念及物理性質、靜水壓強的特性及應用、流動液體的力學特點及應用、流體的不同流態特點、流體與結構的作用等基本內容，對于沒有理工科專業基礎的文科學生，可以通過本課程的學習，開闊眼界，增加基本的流體力學常識。

參考文獻：

[1]宋瑜.通識教育概念辨析[J].亞太教育,2015,21:102.

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

作者:初文華 鄒曉榮 李玉偉 葉旭昌