“双万计划”背景下“流体力学”一流课程建设与实践

［摘 要］ 在“双万计划”背景下，介绍了大连理工大学“流体力学”一流课程教学改革与实践工作。以本硕贯通的流体力学系列教材为基础，构建“纸质教材—电子教案—线上慕课—习题指导”多方互补的立体化教学资源体系；通过强化课堂的主导作用，构建“寓教于研，寓学于趣”的情景式、参与式课堂氛围；通过推动课内课外、线上线下、本硕知识相融合的全方位混合式教学，践行以学生学习为中心的研究型教学模式；探索理论教学、科学研究与课程思政三方联动的教育机制，逐步形成了相对完善的“流体力学”一流课程建设模式。

［关键词］ “双万计划”；流体力学；一流课程

［基金项目］ 2021年度辽宁省本科教学改革研究项目“本硕衔接培养的高等流体与气体动力学课程改革与实践”（辽教办〔2021〕254号）；2022年度辽宁省研究生教育教学改革研究项目“研究生高等流体与气体动力学课程思政教育改革的探索与实践”（LNYJG2022028）；2023年度国家本科教学工程项目“‘流体力学’国家级线上一流课程”（大工教发〔2023〕28号）

［作者简介］ 刘宏升（1978—），男，辽宁营口人，博士，大连理工大学能源与动力学院教授（通信作者），主要从事多孔介质燃烧技术研究；贾 明（1978—），男，辽宁大连人，博士，大连理工大学能源与动力学院教授，主要从事内燃机先进燃烧方式、流动与燃烧的数值模拟研究；张 博（1974—），男，辽宁抚顺人，博士，大连理工大学能源与动力学院教授，主要从事能源高效转化与利用研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）03-0061-04 ［收稿日期］ 2023-11-09

引言

2018年教育部发布《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》指出，各高校要全面梳理各门课程的教学内容，淘汰“水课”、打造“金课”，切实提高课程教学质量［1］。2019年教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》指出，全面开展一流本科课程建设，树立课程建设新理念，推进课程改革创新，经过三年左右时间，建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程（简称一流本科课程“双万计划”）［2］。在此背景下，以突出课程“两性一度”为目标，开展理工科院校专业基础课的一流课程建设具有重要意义。

“流体力学”是能源与动力工程学科的专业基础核心课程，在课程体系中占有重要地位［3］。国内外高校高度重视“流体力学”课程教学［4］，形成了各具风格的“流体力学”教学特色。例如，上海交通大学“工程流体力学”课程高度注重理论与工程应用紧密结合；北京理工大学“流体力学”线上课程通过计算流体力学概述拓宽了学生视野；同济大学开展了基于MOOC、ZOOM、Canvas等多种平台的“流体力学”课程在线教学实践与课程思政建设［5］；北京航空航天大学将OBE理念与课程思政相融合，构建满足环境工程教育认证要求的“流体力学”课程教学体系［6］。

一、“流体力学”课程建设中存在的主要问题

近几年来，大连理工大学能源与动力学院在“流体力学”课程建设方面进行了大量教学改革与实践工作，以解决课程教学中存在的几个主要问题：（1）课程资源主要集中在单一纸质教材上，教学内容难以跟进学科发展步伐、无法形成本硕知识串联，学生课后学习可选用的辅助教学资源相对不足；（2）课堂作为教学的主阵地尚未发挥其教学主导作用，学生参与课堂互动与研讨的热情不高，原有课堂教学模式难以充分调动学生主动参与、积极配合；（3）学生课外参与课程学习的积极性与主动性欠缺，如何调动学生课外学习的自主性仍缺少行之有效的措施；（4）课程教学过于注重学科知识的传授，而对学生的科研素养、思政意识关注度不高，理论教学与科学研究、知识传授与思政教育的融合程度不够，在教学实践中潜移默化地实现立德树人目标尚有不足。

针对以上问题，笔者探索并实践了以教材建设为先导、以特色资源为基石、以课堂教学为主导的全方位混合式“流体力学”课程建设。历经十年赓续，一流课程建设成果初见成效，2020年“工程流体力学”课程获评大连理工大学“金课”，2021年获评辽宁省一流线上课程，2023年入选第二批国家一流线上课程，相关成果获辽宁省教学成果特等奖1项。

二、“流体力学”一流课程建设举措

1.基于具有自身特色的系列教材，构建本硕贯通的流体力学立体化教学资源体系。为了构建完整的流体力学知识体系，笔者组织团队教师编写了《工程流体力学》（第五版）本科国家“十二五”规划教材、《热工基础实验教程》理工科力学类规划教材、《高等流体与气体动力学》本硕贯通教材，形成了理论与实验相结合、本硕知识相贯通的流体力学教材体系（如图1所示）。

以“流体力学”系列教材为基础，搭建了本硕贯通的流体力学知识架构，在此基础上绘制了本硕衔接的流体力学知识图谱（如图2所示），并研制了与之配套的教学课件、习题指导及教学视频等，形成了从纸质教材到电子教案、从线下习题到线上测试的立体化教学资源，为学生自学与师生互动提供完备的硬件服务，构建出教材先行、多资源互补、本硕贯通的“流体力学”课程资源体系。

2.充分发挥课堂主导作用，创建“形象化、情景化、诗意化”的课堂教学情境。课堂是教学的主阵地，教师通过大量动画与视频动态演示各种流动现象，使课堂教学形象化、立体化。例如，通过伯努利方程应用、虹吸现象、公道杯等现场实验，带领学生亲身体验令人意想不到的流体力学现象。为了提升课堂的文化意境，教师引经据典、旁征博引，通过对古诗词所描述的流动现象进行流体力学原理解读，如“乱石穿空，惊涛拍岸”“溯洄从之，道阻且长”“凡河中失石，当求之于上流”等，渲染工科课堂浓厚的文学氛围；通过教师幽默诙谐的表述方式、恰如其分的问题导入、寓教于研的启发式引导，使学生融入教师精心设计的知识场景中，师生互动更为融洽，从而达到“寓教于研，寓学于趣”的课堂教学效果。

3.以学生学习为中心，推进“课内课外共进、线上线下互补、平时期末并重、本硕知识贯通”的研究型教学模式改革。为了进一步丰富课程线上教学资源，团队建成了“工程流体力学”慕课，该课程于2018年11月在中国大学MOOC平台上线（如图3所示），课程共56学时，涉及教学视频60个，习题总数600余题，目前已完成了第10期教学，累计选课学生超过4万人。在校内教学中，以该慕课为线上资源，开展了线上线下混合式教学改革，实现了线上线下作业互通、单元测试共进、线下期中与线上期末共融，充分调动学生利用线上资源进行课前预习、课后复习、测试备考等自主学习活动。同时，通过强化课堂测试、课后作业等过程考核指标，构建合理的考评体系，激励学生注重平时积累；通过课程论文与课堂报告调动学生在课内课外主动自学（如图4所示）；通过本硕贯通的流体力学知识体系构建，提升课程的高阶性；以课堂教学改革为牵引，充分调动学生的学习热情，形成了较为成熟的“以学生学习为中心”的教学模式。

4.以“教学—科研—思政”的“三位一体”为导向，实现理论知识与工程应用、教学案例与科研成果、知识传授与思政教育的融会贯通。将素材积累作为丰富课程知识内容的重要途径，从生活点滴、新闻报道、专业网站、科研报告等各个方面搜集课程教学素材，制作诸如太空授课之表面张力、变形纸飞机、古老公道杯、神秘黑洞等知识点专题。通过计算流体力学（CFD）技术，将教师在多孔介质流动、管道内流分析等方面的自主创新科研成果转化为教学案例并有机融入教学（如图5所示），全面提升课程的创新性。

提出“思政元素入教材、思政案例入课堂、思政意识入人心”的课程思政理念，通过祖国伟大成就、科学家爱国故事、日常行为养成、励志奋斗等类型的思政案例，凝聚学生的家国情怀与拼搏精神，引导学生树立正确“三观”，充分体现大连理工大学红色基因特质。

结语

大连理工大学“流体力学”课程以一流课程建设为目标，通过本硕贯通的知识结构优化提升课程的高阶性，通过科研成果转化教学案例提升课程的创新性，通过课程论文与课堂报告的深层次要求提升课程的挑战度，历经十年探索与实践，在教学实践中逐渐实现了四个转变：从最初的单一教材向线上线下立体化教学资源的转变，从“教师+黑板”的传统课堂向“动态演示—现场实验—古诗词新解”融会贯通的多元化课堂教学的转变，从教师主导的“填鸭式”教学向“以学生学习为中心”的研究型教学模式的转变，从传道解惑的“教书先生”向科研引导、思想启迪的人生导师教师角色的转变。

参考文献

［1］教育部.关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知：教高函〔2018〕8号［A/OL］.（2018-08-27）［2023-10-09］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201809/t20180903_347079.html.

［2］教育部.关于一流本科课程建设的实施意见：教高

〔2019〕8号［A/OL］.（2019-10-24）［2023-10-09］.https：//www.gov.cn/gongbao/content/2020/content_5480494.htm.

［3］王学德，陈少松，胡常莉，等.大类招生背景下能源动力类本科生流体力学跨专业教学的探索与实践［J］.力学与实践，2021，43（2）：278-284.

［4］张敏弟，郑辰，王娅娜.工程流体力学教学模式国内外对比［J］.教育教学论坛，2020（21）：4-6.

［5］付小莉，操金鑫，姚丽芳.疫情影响下的工程流体力学在线教学探索与实践：以同济大学为例［J］.大学教育，2022（9）：26-29.

［6］李兴华，孙也.“OBE理念+课程思政”融入“流体力学”课程的教学改革与探索［J］.黑龙江教育（高教研究与评估），2022（3）：55-57.

Construction and Practice of First-class Course of Fluid Mechanics under the Background of “Double Ten Thousand Plan”

LIU Hong-sheng， JIA Ming， ZHANG Bo

（School of Energy and Power Engineering， Dalian University of Technology， Dalian，

Liaoning 116024， China）

Abstract： Under the background of “Double Ten Thousand Plan”， the first-class course reform and practice of fluid mechanics of Dalian University of Technology are introduced in the present work. A multi-complementary three-dimensional teaching resource system including paper textbooks， electronic teaching plans， online MOOC and exercise guidance is constructed， based on the series of fluid mechanics textbooks combining undergraduate and graduate education. By strengthening the leading role of the classroom， the situational and participatory classroom atmosphere of “teaching in research， learning in interest” has been established. By promoting the integration of in-class and after-class， online and offline， as well as undergraduate and master knowledge， the research-oriented teaching model centered on student learning is practiced. A tripartite linkage education mechanism of theoretical teaching， scientific research and curriculum ideology and politics has been established， thus a relatively perfect model of first-class fluid mechanics course construction is coming into shape.

Key words： Double Ten Thousand Plan; Fluid Mechanics; first-class course