新工科背景下“流体机械”课程教学改革探索

［摘 要］ 新工科建设对学生实践能力和创新能力的培养提出了更高的要求，要求培养综合素质高、具备国际竞争力的高素质复合型人才。为此，“流体机械”课程教学进行了诸多改革，把立德树人贯穿教学全过程，并对教学内容和教学方法在多方面加以改进。在教学过程中，学生应成为课堂的中心焦点，教师悉心引导，增强教师与学生之间的互动，辅以多种教学方式帮助，学生才能够更加全面深入地理解和掌握课程知识。实践证明，通过教育教学改革，取得了很好的教学效果。

［关键词］ 新工科；教学改革；立德树人；教学内容；教学方法

［基金项目］ 2023年度辽宁科技大学教育科学研究一般项目“新工科背景下教师教学能力和素养培养”（GJ23YB06）

［作者简介］ 常学森（1971—），男，辽宁鞍山人，博士，辽宁科技大学机械工程与自动化学院讲师，主要从事流体机械工程领域研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）25-0113-04 ［收稿日期］ 2023-07-30

在新工科背景下，流体机械在国民经济各个行业的应用势必会发生相应的改变。传统的流体机械产品越来越难以满足新技术条件下日新月异的国民经济各个行业的应用需求，召唤教育行业对流体机械应用技能人才的培养。然而，在新一轮科技和产业革命蓬勃发展的新形势下，“流体机械”作为我国传统的高等工程教育课程，已无法适应和引领新经济的发展需求，迫切需要采用新技术改造和升级［1-2］。在新工科背景下，行业、企业用人需求的新变化对相关专业核心课程的教学适应性及质量也提出了更高的要求［3-4］。基于以上实际情况，对高等院校过程装备与控制工程专业“流体机械”课程进行适应新工科教育的教学改革迫在眉睫。

传统工科“流体机械”课程教学改革，需解决以往教育教学中忽视德育，学生毕业后缺乏工匠精神、严谨的科学工作态度和务实的工作作风等问题［5-6］；教学内容已跟不上时代的需要，且流体机械设计相关内容工程性和综合性较强，教学内容必须符合时代要求；加强教育教学中各个实践环节，培养学生的生产观念，激发学生的工程设计兴趣，加深其对生产工艺的理解；努力进行教学改革，改进教学方法，适应新工科教育［7-8］。

一、立德树人贯穿教学全过程

2019年3月18日，习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上指出，“为学须先立志。志既立，则学问可次第着力。立志不定，终不济事。”要成为社会主义建设者和接班人，必须树立正确的世界观、人生观、价值观，把实现个人价值同党和国家前途命运紧紧联系在一起［9］。新工科背景下的“流体机械”课程需要落实立德树人根本任务。随着我国日益扩大开放、走近世界舞台中央，我国同世界的联系更趋于紧密，相互影响更趋于深刻，技术的交流日益紧密，意识形态领域面临的形势和斗争也更加复杂［10-11］。

学校是意识形态工作的前沿阵地，不是一个象牙之塔，更不是一个桃花源。做好课堂立德树人教育，开展家国历史情怀教育，例如，我国在公元前就已制造出流体机械——简略的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。新中国成立后，老一辈技术人员怀着技术强国的思想，在一穷二白的环境下，仍极大地促进了我国流体机械设计制造技术的提高。“强国有我，思想铸魂育人”，引导学生增强自信，把有限的生命投入我国流体机械技术不断进步的过程中，厚植爱国主义情怀，把爱国、强国、报国的信念自觉融入流体机械技术发展的历史轨迹中，坚持和发展中国特色社会主义技术发展之路。

因此，在新工科教育教学改革中，将立德树人贯穿教学全过程。修订“流体机械”课程教学目标，设置素质目标，即具有工匠精神、严谨的科学态度和务实的工作作风，成为具有社会责任感、家国情怀、使命担当的社会主义建设者和接班人。

二、“流体机械”课程教学内容改革

随着现代科学技术的发展，流体机械设备需要不断更新，以满足流体机械设备生产工艺技术的变革。因此，“流体机械”授课内容需要不断更新，授课内容也要与时俱进，增加现代设计、制造和加工工艺的内容，以全面提高学生的流体机械设计综合能力和水平。为进一步提高学生的技术应用能力，以新型流体机械设备制造和现代流体机械设计技术理念为基础，引导学生了解各类新技术。因此，教师可在课堂教学过程中，结合具体实例对通流部件设计部分进行重点讲解。

在新工科教育教学改革中，要重视和加强实践环节［12-13］。通过增加实验学时，为学生提供了良好的“流体机械”实验教学平台。引入理论与实践相结合的教学模式，使学生变被动接受为主动探索，充分调动了学生学习流体机械知识的积极性，激发了学生的好奇心和求知欲，培养出基础理论扎实、具有创新精神和实践能力的新工科人才。同时，在教学过程中带领学生参观与专业密切相关的流体机械设备制造企业，课程体系中融入多个相关工厂实习实践环节，使学生可以通过实习实践更加直观地理解流体机械设备的结构原理和使用规范，了解流体机械设备制造生产过程及生产工厂的车间厂房结构布置等，有利于加强学生对流体机械设备制造设计及制造和工作原理知识的认识。

三、“流体机械”课程教学方法的改革

（一）线上线下相结合

“流体机械”课程专业性强，学生在学习流体机械原理的过程中容易感到单调乏味。为提高学生学习的积极性和主动性，在教学中摒弃了传统的一味灌输的教学方法，探索和尝试不同的教学方法，通过视频、动画、线上知识讲解等多种教学手段进行教学改革，尤其采用线上教学知识讲解和线下课程学习相结合的方式，取得较好效果。一方面，学生可以使用超星、学习通和雨课堂等常用学习软件进行知识学习和复习；另一方面，在课堂上可以采用讨论式教学方法及启发式教学方法等改进教学策略。采用线上线下相结合的教学方式不仅可以让教师在教学上展示出更灵活的知识讲授方法，而且可以让学生有更丰富的知识学习途径，适合不同学习习惯的学生。相对于传统教学方法和手段而言，网上教学知识更新换代迅速，可以更好地适应现代科学技术的发展。学生可以利用计算机、手机、平板等各种网络工具，学习最新教学内容，新的工艺、技术和知识可以更快普及，学生甚至可以自由地选择最适合自己获取知识的途径，共享各种教学资源。学生在课前可以通过书本预习，也可以利用线上资源进行知识预习。课后可以带着课堂上的问题通过图书线下学习，也可以通过线上资源寻求答案。线上线下混合教学方式不仅可以使学生线下专业知识学习与教师同步，学生的独立自学能力也能得到大幅度的提升［14-15］。

（二）考核方式的多样性

课程考核方式对学生知识的学习有重要的促进作用，将“流体机械”课程考核单一方面改为多方面同时考核，使考核全面化，促进学生对流体机械知识的学习，既符合新工科背景下“流体机械”课程的工程教育专业认证的要求，又有利于学生对各种流体机械知识的吸收，提高学习效果。在多方面同时考核的教学改革中，考核方式由以往的“答题答卷为主”转变为“出勤、专业知识讨论、探索性作业、集中答卷考试”等多方面的考核方式。同时对考核权重进行了优化，如出勤占8%、专业知识讨论占22%、探索性作业占25%、答题答卷占45%。在教学过程中，主要考查学生的自律情况。

通过多方法、多角度的主动学习方式，既提高了学生探索技术的积极性，又培养了学生独立解决工程问题能力、自主创新能力、协作精神等。通过这种多方面同时考核的模式，不仅帮助学生学习了课程的基本内容，而且激发了学生主动求知的欲望，培养学生学习新知识的能力及不断自主创新适应发展的能力。

（三）与其他学科紧密结合

流体机械生产依赖于产品设计与生产工艺，随着工业技术的革新，流体机械设备制造工厂生产正趋向机械化与智能化发展，要求流体机械设备设计及制造工艺人员深入了解与流体机械设计及制造工艺相关的多方面知识。在新工科背景下，电子学、机械学、流体动力学、热力学、传热学、软件设计和控制科学等学科是流体机械设备设计的知识基础，在“流体机械”课程进行改革时，要加强对上述专业知识的学习，形成多学科知识体系相融合的教育教学体系。

（四）深化校企合作

在新工科背景下，过程装备与控制工程专业“流体机械”课程体系教学方法改革需进一步深化校企合作，让学生对“流体机械”课程涉及的相关技术内容，包括流体机械自动化运转及设备智能化有更深的了解。在教育教学过程中，过程装备与控制工程专业教师与多家企业技术人员建立定期交流机制，邀请企业技术人员重新构建“流体机械”课程体系，丰富课程教学内容，来校与师生举办座谈，向学生传授一些实用性很强的工程经验。让学生获得课堂外的实践知识和经验，培养学生的工程创新意识、技术责任意识、爱岗敬业精神，增强学生的职业责任感、技术实践能力和技术创新能力。

（五）改变教学模式

教学模式的改变是新工科背景下“流体机械”课程教育教学改革的主导思想。首先，在思想上认识到学生才是课堂的主角，并且认识到这种思想上改变的重要性。使学生成为课堂的中心焦点，引导学生用批判性思维看待技术的发展历程和未来方向。基于此教学改革的主导思想，在教学中引入学生主导的组群教学模式，让学生最大限度地参与课堂互动学习，培养学生的探索精神、钻研性和创造性的主动学习习惯。

（六）建立课程教学反馈机制

课程教学反馈机制一般包含两个方面：一是任课教师通过课后作业、课堂小测验和阶段综合考试等，对教学中可能存在的问题进行总结，对整个教学过程的诸多环节进行调整，实现教学效果的持续改进；二是学生的自我评价，清楚自身在课程学习中存在的问题，并加以改正，以达到学习目标。

通过课程教学反馈机制可以增强学生的自我提高意识和能力，使学生通过自我检查、自我调控和自我激励达到自我完善。同时任课教师从课程教学反馈机制中可以得到学生对这门课程的诉求及进一步改进的方法。课程教学反馈机制可以充分发挥教师和学生的主观能动性，使课程教学反馈机制成为一个师生共同参与、师生互动、促进全面发展的过程。

结语

任何一门课程的有效实施一定有与课程教学内容相适应的教学方式和方法，以及与课程相适应的考核方式，以检验实施的课程是否达到预期教学效果。在教学过程中，学生应成为课堂的中心焦点，教师引导学生学习知识，增加教师与学生之间的互动。通过分组讨论、自主探索、线上线下结合等多种教学方式、多种环节，学生才能全面深入地理解和掌握课程的知识。通过教育教学改革，取得了很好的教学效果。

参考文献

［1］侯天顺，牛雨欣.新工科背景下复合型创新人才培养模式研究［J］.黑龙江教育（高教研究与评估），2023（5）：67-69.

［2］张波，徐立，潘建国，等.基于产教融合的新工科人工智能教育人才实践能力培养体系建设［J］.计算机教育，2023（5）：1-6.

［3］王冠中，谭平，王骏飞.“新工科”背景下地方高校应用型本科人才培养的实践研究［J］.经济师，2023（5）：224-225+227.

［4］罗远新，王树新，李正良，等.创新引领，特色发展：重庆大学新工科教育的探索与实践［J］.高等工程教育研究，2023（3）：31-36.

［5］郭思文，侯芳，祝爱民.新发展格局下地方新工科高校创新体系建设研究［J］.豫章师范学院学报，2023，38（2）：65-69.

［6］刘雨婷，张春梅，潘晓梦，等.新工科教育背景下学生学习质量评价探析［J］.上海教育评估研究，2023，12（2）：51-55+67.

［7］于耀光，张小雨，崔清.功能材料通识课程教学改革探索与实践［J］.高教学刊，2023，9（11）：9-12.

［8］花丹，耿頔，杨欣，等.工程教育专业认证和新工科背景下的教学改革与实践［J］.化工管理，2023（11）：8-13.

［9］习近平：思政课是落实立德树人根本任务的关键课程［EB/OL］.（2020-08-31）［2023-06-30］.http：//www.xinhuanet.com/politics/leaders/2020-08/31/c_1126434567.htm.

［10］王学英.“立德树人”教育思想研究述评及展望［J］.成才之路，2023（14）：49-52.

［11］张文风.高校党建工作与“立德树人”深度融合的内在逻辑与路径［J］.湖北开放职业学院学报，2023，36（8）：138-139+142.