面向综合与通识教育课程设计研究

【摘要】在当代大学生专业知识与科研素养培养要求日益提高的今天，理工类专业基础课程同样应被纳入到文科专业学生的综合与通识教育课程中，而此时，课程教学内容的选择与设计则至关重要。本课程面向综合与通识教育开展“流体力学”基本知识的讲授课程——《探秘流体》，从最基本的概念与物理性质入手，通过理论讲解、演示实验及实践操作等丰富的教学手段，让学生了解流体学科中最基本的知识点。课程内容采用理论结合实践的教学方式进行讲解，直观易懂，即使没有理工科专业基础的文科生也可以通过本课程的学习，开阔眼界，增加基本的流体力学常识。

【关键词】通识教育；流体力学；课程设计

一、课程目标

20世纪以来，流体力学逐渐发展成为基础科学体系的一部分，同时又在工业、农业、交通运输、生物学等各方面得到广泛应用。对于理工科专业的学生来说，在深入学习流体力学相关理论前，通过学习对流体的基本概念及相关性质有形象的认识，对其后续课程的学习将起到很好的引导作用。而对于文科专业的学生来说，流体力学课程对其自身所学专业看似相关度不大，实则不然。作为当代大学生，科研素养比专业知识的培养更为重要。由于文科专业的教学计划当中没有安排流体力学这类理工科基础课程，这部分学生对于流体这一生活与工程中极为常见且应用广泛的重要介质缺乏基本的了解与认识。本课程面向综合与通识教育开展“流体力学”基本知识的讲授课程——《探秘流体》，课程内容采用理论结合实践的教学方式[4]进行讲解，直观易懂，即使没有理工科专业基础的文科生也可以通过本课程的学习，开阔眼界，增加基本的流体力学常识。

二、教学内容选择与安排

为使课程内容对于没有理工科专业基础的文科专业学生同样易于理解和掌握，本课程依托“流体力学”实验教学示范中心的流体力学实验室，开设面向全体本科学生的综合与通识选修课程《探秘流体》。在课程内容选择上，本课程从最基本的概念与物理性质入手，通过理论讲解、演示实验及实践操作等丰富的教学手段，让学生了解流体的基本概念及物理性质、静水压强的特性及应用、流动液体的力学特点及应用、流体的不同流态特点、流体与结构的作用等流体学科中最基本的知识点。课程主要涵盖以下五个章节的教学内容：1.流体的概念及主要物理性质：学生通过课堂上具体生动的演示实验，充分了解与掌握流体的基本物理性质，增加感官认识。2.静水压强的特性及其应用：通过理论讲解与演示实验相结合的教学手段，帮助学生掌握静止流体的压强特点及其在生活与工程中的应用。3.流动液体的力学特点：带领学生走进流体力学实验室，通过其自己亲自动手进行实践操作，深刻理解流动液体的力学特点与实际意义。4.流体运动的两种流态：同样采用理论讲解与实践操作相结合的教学手段，帮助学生在实践中找到流体流动的两种流态及其判别方法。5.粘性流体与边界层理论：在课堂上通过生动有趣的演示实验，让学生充分理解流体的粘性与边界层存在的意义。学生在以上课程内容学习的过程中，通过概念的理解、演示实验的观察及实践操作等不同的教学环节，对流体的相关概念与性质得到更为形象深刻的认识与理解，为其后续课程的学习奠定相关的基础。

三、教学基本要求

教师在课堂上从最基本的概念与物理性质入手，通过理论讲解、多媒体展示、演示实验等丰富的教学手段，让学生可以更加形象生动地理解与掌握流体力学中最基本的知识点，同时，对于部分章节的内容，学生通过亲自到实验室动手操作，在实践中进一步升华对理论知识的理解与掌握。授课过程中，教师要注意增加与学生的交流与沟通，及时掌握学生对于所学理论知识的理解与掌握程度，及时调整授课内容的难易程度。

四、教学方法

本课程采用理论结合实践的教学方法；使用自编教材与PPT进行理论课程讲授，教学过程中合理安排演示实验与实践操作环节；学生在本课程学习的过程中，通过概念的理解、演示实验的观察及实践操作等不同的教学环节，对流体的相关概念与性质得到更为形象深刻的认识与理解。本课程对学生考核的主要目的是了解学生对流体力学最基本知识点及其应用情况的理解与掌握。课程总评成绩主要由课堂表现、实验报告、期末论文三个部分组成，从各个方面综合考查学生理论知识与科研素养的培养情况。

《探秘流体》课程通过理论与实践相结合的教学手段讲授流体学科中的最基本知识点，学生通过本课程的学习了解流体的基本概念及物理性质、静水压强的特性及应用、流动液体的力学特点及应用、流体的不同流态特点、流体与结构的作用等基本内容，对于没有理工科专业基础的文科学生，可以通过本课程的学习，开阔眼界，增加基本的流体力学常识。

参考文献：

[1]宋瑜.通识教育概念辨析[J].亚太教育,2015,21:102.

[2]李曼丽.哈佛大学新制通识教育方案及其实施效果辨惑[J].北京大学教育评论,2018,16:111.

作者:初文华 邹晓荣 李玉伟 叶旭昌