新工科背景下“流體機械”課程教學(xué)改革探索

［摘 要］ 新工科建設(shè)對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提出了更高的要求，要求培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。為此，“流體機械”課程教學(xué)進(jìn)行了諸多改革，把立德樹人貫穿教學(xué)全過程，并對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法在多方面加以改進(jìn)。在教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)成為課堂的中心焦點，教師悉心引導(dǎo)，增強教師與學(xué)生之間的互動，輔以多種教學(xué)方式幫助，學(xué)生才能夠更加全面深入地理解和掌握課程知識。實踐證明，通過教育教學(xué)改革，取得了很好的教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］ 新工科；教學(xué)改革；立德樹人；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

［基金項目］ 2023年度遼寧科技大學(xué)教育科學(xué)研究一般項目“新工科背景下教師教學(xué)能力和素養(yǎng)培養(yǎng)”（GJ23YB06）

［作者簡介］ 常學(xué)森（1971—），男，遼寧鞍山人，博士，遼寧科技大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院講師，主要從事流體機械工程領(lǐng)域研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）25-0113-04 ［收稿日期］ 2023-07-30

在新工科背景下，流體機械在國民經(jīng)濟各個行業(yè)的應(yīng)用勢必會發(fā)生相應(yīng)的改變。傳統(tǒng)的流體機械產(chǎn)品越來越難以滿足新技術(shù)條件下日新月異的國民經(jīng)濟各個行業(yè)的應(yīng)用需求，召喚教育行業(yè)對流體機械應(yīng)用技能人才的培養(yǎng)。然而，在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命蓬勃發(fā)展的新形勢下，“流體機械”作為我國傳統(tǒng)的高等工程教育課程，已無法適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟的發(fā)展需求，迫切需要采用新技術(shù)改造和升級［1-2］。在新工科背景下，行業(yè)、企業(yè)用人需求的新變化對相關(guān)專業(yè)核心課程的教學(xué)適應(yīng)性及質(zhì)量也提出了更高的要求［3-4］。基于以上實際情況，對高等院校過程裝備與控制工程專業(yè)“流體機械”課程進(jìn)行適應(yīng)新工科教育的教學(xué)改革迫在眉睫。

傳統(tǒng)工科“流體機械”課程教學(xué)改革，需解決以往教育教學(xué)中忽視德育，學(xué)生畢業(yè)后缺乏工匠精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)工作態(tài)度和務(wù)實的工作作風(fēng)等問題［5-6］；教學(xué)內(nèi)容已跟不上時代的需要，且流體機械設(shè)計相關(guān)內(nèi)容工程性和綜合性較強，教學(xué)內(nèi)容必須符合時代要求；加強教育教學(xué)中各個實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)觀念，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計興趣，加深其對生產(chǎn)工藝的理解；努力進(jìn)行教學(xué)改革，改進(jìn)教學(xué)方法，適應(yīng)新工科教育［7-8］。

一、立德樹人貫穿教學(xué)全過程

2019年3月18日，習(xí)近平總書記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會上指出，“為學(xué)須先立志。志既立，則學(xué)問可次第著力。立志不定，終不濟事?！币蔀樯鐣髁x建設(shè)者和接班人，必須樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，把實現(xiàn)個人價值同黨和國家前途命運緊緊聯(lián)系在一起［9］。新工科背景下的“流體機械”課程需要落實立德樹人根本任務(wù)。隨著我國日益擴大開放、走近世界舞臺中央，我國同世界的聯(lián)系更趨于緊密，相互影響更趨于深刻，技術(shù)的交流日益緊密，意識形態(tài)領(lǐng)域面臨的形勢和斗爭也更加復(fù)雜［10-11］。

學(xué)校是意識形態(tài)工作的前沿陣地，不是一個象牙之塔，更不是一個桃花源。做好課堂立德樹人教育，開展家國歷史情懷教育，例如，我國在公元前就已制造出流體機械——簡略的木制礱谷風(fēng)車，它的作用原理與現(xiàn)代離心風(fēng)機基本相同。新中國成立后，老一輩技術(shù)人員懷著技術(shù)強國的思想，在一窮二白的環(huán)境下，仍極大地促進(jìn)了我國流體機械設(shè)計制造技術(shù)的提高?！皬妵形遥枷腓T魂育人”，引導(dǎo)學(xué)生增強自信，把有限的生命投入我國流體機械技術(shù)不斷進(jìn)步的過程中，厚植愛國主義情懷，把愛國、強國、報國的信念自覺融入流體機械技術(shù)發(fā)展的歷史軌跡中，堅持和發(fā)展中國特色社會主義技術(shù)發(fā)展之路。

因此，在新工科教育教學(xué)改革中，將立德樹人貫穿教學(xué)全過程。修訂“流體機械”課程教學(xué)目標(biāo)，設(shè)置素質(zhì)目標(biāo)，即具有工匠精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和務(wù)實的工作作風(fēng)，成為具有社會責(zé)任感、家國情懷、使命擔(dān)當(dāng)?shù)纳鐣髁x建設(shè)者和接班人。

二、“流體機械”課程教學(xué)內(nèi)容改革

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，流體機械設(shè)備需要不斷更新，以滿足流體機械設(shè)備生產(chǎn)工藝技術(shù)的變革。因此，“流體機械”授課內(nèi)容需要不斷更新，授課內(nèi)容也要與時俱進(jìn)，增加現(xiàn)代設(shè)計、制造和加工工藝的內(nèi)容，以全面提高學(xué)生的流體機械設(shè)計綜合能力和水平。為進(jìn)一步提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，以新型流體機械設(shè)備制造和現(xiàn)代流體機械設(shè)計技術(shù)理念為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生了解各類新技術(shù)。因此，教師可在課堂教學(xué)過程中，結(jié)合具體實例對通流部件設(shè)計部分進(jìn)行重點講解。

在新工科教育教學(xué)改革中，要重視和加強實踐環(huán)節(jié)［12-13］。通過增加實驗學(xué)時，為學(xué)生提供了良好的“流體機械”實驗教學(xué)平臺。引入理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，使學(xué)生變被動接受為主動探索，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)流體機械知識的積極性，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)出基礎(chǔ)理論扎實、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新工科人才。同時，在教學(xué)過程中帶領(lǐng)學(xué)生參觀與專業(yè)密切相關(guān)的流體機械設(shè)備制造企業(yè)，課程體系中融入多個相關(guān)工廠實習(xí)實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生可以通過實習(xí)實踐更加直觀地理解流體機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理和使用規(guī)范，了解流體機械設(shè)備制造生產(chǎn)過程及生產(chǎn)工廠的車間廠房結(jié)構(gòu)布置等，有利于加強學(xué)生對流體機械設(shè)備制造設(shè)計及制造和工作原理知識的認(rèn)識。

三、“流體機械”課程教學(xué)方法的改革

（一）線上線下相結(jié)合

“流體機械”課程專業(yè)性強，學(xué)生在學(xué)習(xí)流體機械原理的過程中容易感到單調(diào)乏味。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，在教學(xué)中摒棄了傳統(tǒng)的一味灌輸?shù)慕虒W(xué)方法，探索和嘗試不同的教學(xué)方法，通過視頻、動畫、線上知識講解等多種教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)改革，尤其采用線上教學(xué)知識講解和線下課程學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，取得較好效果。一方面，學(xué)生可以使用超星、學(xué)習(xí)通和雨課堂等常用學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行知識學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)；另一方面，在課堂上可以采用討論式教學(xué)方法及啟發(fā)式教學(xué)方法等改進(jìn)教學(xué)策略。采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式不僅可以讓教師在教學(xué)上展示出更靈活的知識講授方法，而且可以讓學(xué)生有更豐富的知識學(xué)習(xí)途徑，適合不同學(xué)習(xí)習(xí)慣的學(xué)生。相對于傳統(tǒng)教學(xué)方法和手段而言，網(wǎng)上教學(xué)知識更新?lián)Q代迅速，可以更好地適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。學(xué)生可以利用計算機、手機、平板等各種網(wǎng)絡(luò)工具，學(xué)習(xí)最新教學(xué)內(nèi)容，新的工藝、技術(shù)和知識可以更快普及，學(xué)生甚至可以自由地選擇最適合自己獲取知識的途徑，共享各種教學(xué)資源。學(xué)生在課前可以通過書本預(yù)習(xí)，也可以利用線上資源進(jìn)行知識預(yù)習(xí)。課后可以帶著課堂上的問題通過圖書線下學(xué)習(xí)，也可以通過線上資源尋求答案。線上線下混合教學(xué)方式不僅可以使學(xué)生線下專業(yè)知識學(xué)習(xí)與教師同步，學(xué)生的獨立自學(xué)能力也能得到大幅度的提升［14-15］。

（二）考核方式的多樣性

課程考核方式對學(xué)生知識的學(xué)習(xí)有重要的促進(jìn)作用，將“流體機械”課程考核單一方面改為多方面同時考核，使考核全面化，促進(jìn)學(xué)生對流體機械知識的學(xué)習(xí)，既符合新工科背景下“流體機械”課程的工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，又有利于學(xué)生對各種流體機械知識的吸收，提高學(xué)習(xí)效果。在多方面同時考核的教學(xué)改革中，考核方式由以往的“答題答卷為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺銮?、專業(yè)知識討論、探索性作業(yè)、集中答卷考試”等多方面的考核方式。同時對考核權(quán)重進(jìn)行了優(yōu)化，如出勤占8%、專業(yè)知識討論占22%、探索性作業(yè)占25%、答題答卷占45%。在教學(xué)過程中，主要考查學(xué)生的自律情況。

通過多方法、多角度的主動學(xué)習(xí)方式，既提高了學(xué)生探索技術(shù)的積極性，又培養(yǎng)了學(xué)生獨立解決工程問題能力、自主創(chuàng)新能力、協(xié)作精神等。通過這種多方面同時考核的模式，不僅幫助學(xué)生學(xué)習(xí)了課程的基本內(nèi)容，而且激發(fā)了學(xué)生主動求知的欲望，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的能力及不斷自主創(chuàng)新適應(yīng)發(fā)展的能力。

（三）與其他學(xué)科緊密結(jié)合

流體機械生產(chǎn)依賴于產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)工藝，隨著工業(yè)技術(shù)的革新，流體機械設(shè)備制造工廠生產(chǎn)正趨向機械化與智能化發(fā)展，要求流體機械設(shè)備設(shè)計及制造工藝人員深入了解與流體機械設(shè)計及制造工藝相關(guān)的多方面知識。在新工科背景下，電子學(xué)、機械學(xué)、流體動力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱學(xué)、軟件設(shè)計和控制科學(xué)等學(xué)科是流體機械設(shè)備設(shè)計的知識基礎(chǔ)，在“流體機械”課程進(jìn)行改革時，要加強對上述專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，形成多學(xué)科知識體系相融合的教育教學(xué)體系。

（四）深化校企合作

在新工科背景下，過程裝備與控制工程專業(yè)“流體機械”課程體系教學(xué)方法改革需進(jìn)一步深化校企合作，讓學(xué)生對“流體機械”課程涉及的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，包括流體機械自動化運轉(zhuǎn)及設(shè)備智能化有更深的了解。在教育教學(xué)過程中，過程裝備與控制工程專業(yè)教師與多家企業(yè)技術(shù)人員建立定期交流機制，邀請企業(yè)技術(shù)人員重新構(gòu)建“流體機械”課程體系，豐富課程教學(xué)內(nèi)容，來校與師生舉辦座談，向?qū)W生傳授一些實用性很強的工程經(jīng)驗。讓學(xué)生獲得課堂外的實踐知識和經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新意識、技術(shù)責(zé)任意識、愛崗敬業(yè)精神，增強學(xué)生的職業(yè)責(zé)任感、技術(shù)實踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。

（五）改變教學(xué)模式

教學(xué)模式的改變是新工科背景下“流體機械”課程教育教學(xué)改革的主導(dǎo)思想。首先，在思想上認(rèn)識到學(xué)生才是課堂的主角，并且認(rèn)識到這種思想上改變的重要性。使學(xué)生成為課堂的中心焦點，引導(dǎo)學(xué)生用批判性思維看待技術(shù)的發(fā)展歷程和未來方向?；诖私虒W(xué)改革的主導(dǎo)思想，在教學(xué)中引入學(xué)生主導(dǎo)的組群教學(xué)模式，讓學(xué)生最大限度地參與課堂互動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、鉆研性和創(chuàng)造性的主動學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（六）建立課程教學(xué)反饋機制

課程教學(xué)反饋機制一般包含兩個方面：一是任課教師通過課后作業(yè)、課堂小測驗和階段綜合考試等，對教學(xué)中可能存在的問題進(jìn)行總結(jié)，對整個教學(xué)過程的諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)教學(xué)效果的持續(xù)改進(jìn)；二是學(xué)生的自我評價，清楚自身在課程學(xué)習(xí)中存在的問題，并加以改正，以達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。

通過課程教學(xué)反饋機制可以增強學(xué)生的自我提高意識和能力，使學(xué)生通過自我檢查、自我調(diào)控和自我激勵達(dá)到自我完善。同時任課教師從課程教學(xué)反饋機制中可以得到學(xué)生對這門課程的訴求及進(jìn)一步改進(jìn)的方法。課程教學(xué)反饋機制可以充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動性，使課程教學(xué)反饋機制成為一個師生共同參與、師生互動、促進(jìn)全面發(fā)展的過程。

結(jié)語

任何一門課程的有效實施一定有與課程教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的教學(xué)方式和方法，以及與課程相適應(yīng)的考核方式，以檢驗實施的課程是否達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。在教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)成為課堂的中心焦點，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識，增加教師與學(xué)生之間的互動。通過分組討論、自主探索、線上線下結(jié)合等多種教學(xué)方式、多種環(huán)節(jié)，學(xué)生才能全面深入地理解和掌握課程的知識。通過教育教學(xué)改革，取得了很好的教學(xué)效果。

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Exploration of Teaching Reform in the Course of Fluid Machinery under the Background of Emerging Engineering Education

CHANG Xue-sen

（School of Mechanical， University of Science and Technology Liaoning， Anshan，

Liaoning 114051， China）

Abstract： The Emerging Engineering Education has put forward higher requirements for the cultivation of students’ practical and innovative abilities， requiring the cultivation of high-quality composite talents with high comprehensive quality and international competitiveness. For this reason， many reforms have been made in the teaching of the Fluid Machinery course， integrating moral education and talent cultivation throughout the entire teaching process， and improving the teaching content and methods in various aspects. In teaching， students should become the central focus of the classroom， with careful guidance from teachers， enhanced interaction between teachers and students， and assistance from various teaching methods. Only then can students fully and deeply understand and master the knowledge of the course. Practice has proven that through educational and teaching reform， good teaching results have been achieved.

Key words： Emerging Engineering Education; reform in education; building morality and cultivating talents; teaching content; teaching method