基于obe理念的流体力学与传热学教学改革

摘要院流体力学与传热学是机械工程专业的基础课，课程理论性强，知识点繁多，传统的教学方式并不能满足当前的教学需要。本

文在分析流体力学与传热学课程教学现状的基础上，以OBE理念为指导，结合应用型本科高校的人才培养要求，从教学大纲、教学内容、教学过程、课程考核评价机制等方面就“流体力学与传热学”课程的教学改革进行了探索。

关键词院OBE；流体力学与传热学；教学改革

0引言流体力学与传热学课程学科背景多样，实际应用广泛，有大量的教师奋斗在流体力学与传热学及相关课程的教学改革前线。闫洁等[1]从教师“教”和学生“学”的角度，对“流体力学与传热学基础”进行了教学方法与手段改革的探讨，提出将多种教学方法有机融合，围绕学科交叉、知识融合的特点，致力于激发学生自主学习，并结合机械工程专业的学科特点，对教学内容进行梳理，整理出适合机械工程专业学生的教学内容，为机械工程专业的流体力学与传热学课程改革提供了参考。王维等学者[2]针对不同专业的《流体力学》课程的开设情况，将教师的科研成果以案例形式编入教材，在原教材中引入专业领域的前沿知识，将科研优势转变为教学资源，实现科研对教学的辅助作用。沙毅等[3]对机械类专业的流体力学教学中存在的主要问题进行了分析，引入多元化考核，更全面更科学地对学生的课程学习情况进行考核。作为一种基于学习产出的教育模式，OBE（Outcomes-basedEducation）理念已在西方国家发展多年，近年来在我国教育界兴起。OBE的哲学思想是“以学生为本”，“以学习产出为导向”，将教育的焦点集中在学生受教育后的效果上，基于成果导向进行教学内容、教学方法的设计和教学过程的实施，完全不同于传统的以“教师讲授、内容为本”的教学模式，在提高教学效果上具有明显优势[4-5]。本文以OBE理念为基础，结合自身的教学实践，从教学大纲、教学方法、教学过程、教学考核评价等方面对如何提高“流体力学与传热学”课程的教学效果进行改革探索。1教学中存在的问题流体力学与传热学具有理论性强、公式多、数学和物要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要基金项目院贵州省教育厅教改项目（2017520098）；贵州工程应用

技术学院本科教学质量提升工程项目（2018JG098、2018JG097）。

作者简介院马秀勤（19-），男，贵州毕节人，硕士，讲师，研究方

向为OBE教学改革、流体传热；晋芳伟（1965-），男，云南镇雄人，博士，三级教授，研究方向为OBE教学改革、金属材料热处理；李永湘（1981-），男，湖南湘潭人，博士，副教授，研究方向为OBE教学改革、云制造。

理知识要求高、内容抽象不易掌握的特点，导致学生普遍认为该课程难学，学习效果并不理想。结合实际的教学经验，目前流体力学与传热学课程教学中主要存在以下方面问题：1.1课时压缩，考核机制单一流体力学与传热学课程是流体力学和传热学两门课程的知识融合，其中的任意一门课程的理论教学学时都不低于32学时，但将两者融合后还是32学时，课时数难以支撑教师完成教学大纲规定的教学任务。此外，学习考核机制仍然沿用期末考试一考决定的方式，已不能适应当前人才培养的需要。1.2教学内容系统性不强任课教师习惯按照教材的章节顺序进行教学，没有把握好各章节之间的内在联系。教学内容的选取合理性不足，致使教学知识点破碎，教学内容不够系统，学生难以从课程全局的角度把握知识点之间的逻辑关系。最终导致“教师难教，学生难学”的现象。1.3缺乏案例教学，知识应用能力薄弱教学中缺乏生动有趣的案例，学生普遍感觉课程枯燥乏味，课堂气氛沉闷。课后练习的工程应用背景不强，难以让学生系统地从工程实际问题中剖析出知识内在的关系，导致学生工程应用能力的培养受到，不利于应用型人才的培养。此外，习题缺乏综合性、开放性题型，学生仍然是知识的接受者而不是知识的探究者。导致学生仅能应付简单的知识考核，而对于需进行深入分析的工程应用问题束手无策。2教学改革方案为了更有效地提高教学质量及效率，教学团队从修订教学大纲、精心组织教学过程、合理选择教学方式、优化考核机制等方面开展课程改革。2.1教学大纲及内容突出课程与专业的联系机械工程专业的流体力学与传热学课程主要涉及流体力学和传热学两部分的知识，流体力学在机械专业上的应用主要体现在流体机械方面，因此，在教学大纲中设置典型流体机械的内容，让学生掌握其结构、工作原理和选型方法是十分必要的；传热学部分除了介绍传热的基本方式与传热过程等，还应结合典型换热设备进行讲解，突出InternalCombustionEngine&Parts传热学与机械专业的联系。为突出课程与专业的联系，让学生系统地掌握课程知识在专业中的应用，进而对课程和专业有更深入准确的认识，将流体力学与传热学课程的教学大纲根据知识点进行整合如下：淤流体力学基本知识；于流体静力学；盂流体流动的基本知识；榆流体动力学基础；虞相似理论与量纲分析；愚流体力学实验技术；舆典型流体机械；余流体流动传热实例分析。2.2教学过程、教学方式改革2.2.1启发性思考，调动学生积极性流体力学与传热学是一门研究人类生产、生活的学科，学好本课程是为了更好地指导人类的生产、生活。以绪论为例，在绪论的教学中，我们对如何吸引学生的注意力，提起学生的课程学习兴趣进行了思考。如以我们生活的世界为例，整个空气充满的区域是一个巨大的流体空间，我们在这个巨大空间里的一举一动都对流体产生作用力，同时，我们与所处的环境之间时刻都在进行着热量的交换。在介绍流体力学的研究方法时，以烤烟房的设计为例。为提高优等烟的产量，首先要分析影响优等烟产量的因素有哪些，学生们集思广益说出了近二十种因素，比如烟草的摆放密度、悬挂方式、烟草自身的含水量、烘烤温度、烘烤时间、热源位置等。每个影响因素各用一个参数表示，然后把工程语言转变为数学语言，归结数学模型。再根据问题复杂程度选取一定数量的关键因素，分析已知条件和各参数直接的关系，列出方程组。接着根据方程组是否为线性方程、未知数数量与方程数量直接的关系确定采用解析法还是数值求解法求得方程的理论解。最后，通过实验手段进行验证。将晦涩难懂的理论知识与生产生活中的现象、案例结合起来，提高知识讲授的生动性，激发起学生的学习兴趣和思考意识，让学生将理论知识与生活中一些司空见惯的现象结合起来，知其然更知其所以然。2.2.2多种教学方式有机结合，提高教学效果，增强知识的可视性流体力学与传热学知识比较抽象，根据不同知识点的特点选取不同的教学方式。公式推导采用板书方式，鼓励学生与老师一起亲身实践，在实践中加深对知识的理解，进一步学会应用数学知识解决实际问题；通过对公式推导过程的思考及评价，强化学生的工程思维，培养学生辩证统一的思想。公式的应用借助多媒体，通过计算机仿真技术将流体力学与传热学的应用案例直观形象地展现给学生，增强知识的可视性，提高课堂生动性。2.3优化教学考核机制基于OBE理念的考核机制更加突出学生受教育后自身能力的获得，即更注重学生学到了什么，在学习过程中培养了什么能力，通过学习最终具备了什么能力。考核方式实行期末总评成绩=50%平时成绩+50%期末成绩，进一步突出了学习过程的重要性。由只对学生进行学习成绩的考核，向对学生学习过程的评价转变。实施过程中，平·279·时成绩由作业、课堂提问讨论、小论文等环节构成。创新了平时成绩的考核内容及形式，形成多角度的课程综合性考核评价。作业是学生平时学习中对知识点加以巩固的重要组成部分，课程的作业不以数量为目标，而是追求质量。对作业题进行精选，在原有经典题型的基础上，增大综合性、开放性、工程应用性的题目比例，激发学生的求知欲。学生每次作业中犯错的地方，都有教师的批注，对于作业不合格的同学，教师在发放作业本时对学生的作业情况进行反馈，对学生未掌握的知识点进行辅导，给予学生一次重做该次作业从而获取作业成绩的机会。课堂提问讨论环节强化了学生对课堂学习内容的掌握程度及思考深度，锻炼了学生对知识的归纳总结和分析能力，集中反映了学生的课堂参与度。实施过程中发现课堂提问环节并不能引起所有学生的思考，另外，课堂上时间有限，整个学期结束，仍有不少学生从未参与课堂提问讨论。研究发现，这类学生往往较为内向，对当众发言有抵触心理，害怕自己出错。为进一步调动学生的学习，将每次的课堂提问进行汇编，并整合各章节的一些知识点，建立课程知识问题库。期末结课时，从未参与课堂提问讨论的学生从题库中抽题回答，进行“口试”。“口试”要求学生用自己的语言对问题进行回答，可以进一步了解学生的课程学习效果，同时，可以提高学生的语言表达能力。这类学生要获得课堂提问讨论环节的成绩，必须更加努力地抓好课后的学习。小论文以某种流体传热现象为主题，鼓励学生主动思考人类生产、生活中的案例，利用课本上的理论知识解决相关的实际问题，提升学生对知识的应用能力。上述各个环节彼此，又相辅相成，能兼顾各类学生特点，让每个学生都能有机会“出彩”。多角度的考核评价方式一方面基于对学生个体差异的尊重，对学生的课程学习形成更为综合性的评价；另一方面，考核项目各有侧重，鼓励和肯定了培养学生综合能力的重要性。3结语基于OBE理念，从教学大纲、教学内容、教学过程、课程考核机制等方面对应用型本科高校流体力学与传热学进行教学改革，改革方案注重以学习产出为导向，以学生为中心，并形成“教学持续开展，改进持续进行”的传统，不断指导和推进专业建设与教学改革，从而保障和提高应用型人才的培养质量。参考文献院改革[1]探闫洁，戴秋莲，沈学改[2]索革王[J].维，中贾国月电力梅，王教育剑云根伟，2010“.流“.双（体一9）力学与传热学基础”课程教学流：68-69.

”建设背景下《流体力学》教[J].浙江[3]思沙考毅与，李探讨其朋[J]..机械教育类现代化，流体力学2018课，5程（40教）学：67-69.

改革思考与实践践[J].[4]付科技学瑞红，院何学强报.基于，2018.

OBE理念的教学科研一体化探索与实教学[5]教改革吴学研究研究秋凤，[J].，2017李（3）.

教育探洪侠，索沈，杨2016.基于（5）OBE：97-100.

视角的高等工程类专业