面向海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革

初文華 鄒曉榮 李玉偉 葉旭昌

摘 要：《海洋工程水力學(xué)》課程是為海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系中起著承接基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的作用。教學(xué)團(tuán)隊(duì)從課程設(shè)計(jì)、教學(xué)大綱修訂、教學(xué)內(nèi)容選擇及教學(xué)過程安排等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，都更加有針對性地面向海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)，力求幫助學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)到更多更實(shí)用的力學(xué)基礎(chǔ)知識，為其后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下更為扎實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：力學(xué)基礎(chǔ)課程;海漁專業(yè);教學(xué)改革

一、問題的提出

海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)著力培養(yǎng)具備海洋科學(xué)、水產(chǎn)科學(xué)基本理論知識，掌握海洋生物資源高效開發(fā)、合理利用、評估與管理和科學(xué)養(yǎng)護(hù)等方面的專業(yè)知識和技能，能在海洋漁業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)、教育、科研和管理等部門從事海洋生物資源 可持續(xù)開發(fā)、調(diào)查與評估、養(yǎng)護(hù)和管理的高素質(zhì)復(fù)合型人才。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理及海洋科學(xué)、水產(chǎn)科學(xué)基本理論和知識的基礎(chǔ)上，接受航海技術(shù)、海洋漁業(yè)資源調(diào)查與評估、海洋漁業(yè)技 術(shù)方面的基本方法和技能訓(xùn)練。而其中，力學(xué)基礎(chǔ)課程[1]是該專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的十分重要的理論基礎(chǔ)。

2018年之前，海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的專業(yè)必修力學(xué)基礎(chǔ)課程為《工程流體力學(xué)》，該課程是工程學(xué)院面向全校理工科專業(yè)所開設(shè)的流體力學(xué)基礎(chǔ)課程。正因?yàn)槭谡n對象廣泛，因此該門課程在課程內(nèi)容設(shè)置時(shí)，僅僅涵蓋了流體靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及流體動(dòng)力學(xué)等流體平衡和運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及其有關(guān)基本概念、基本理論及公式。而這些基本理論對于海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生來說，針對性不是很強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中無法做到將所學(xué)基礎(chǔ)知識與自己的專業(yè)緊密聯(lián)系起來;同時(shí)，對于海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科生來說，其后續(xù)還要學(xué)習(xí)漁具力學(xué)、漁具理論與設(shè)計(jì)學(xué)、漁具材料與工藝學(xué)等專業(yè)課程，而這些課程在學(xué)習(xí)過程中都需要學(xué)生具備足夠的力學(xué)基礎(chǔ)知識。因此，在前期的力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，有必要針對后續(xù)課程的需求，有針對性地安排與講授。此外，流體力學(xué)課程涉及部分實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，而《工程流體力學(xué)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于基本流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法與技能，同樣與海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)相關(guān)度不大。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的過程中，收獲的知識與技能對其今后從事的相關(guān)專業(yè)指導(dǎo)意義不大。

因此，為了培養(yǎng)具備充足且有針對性的流體力學(xué)基礎(chǔ)知識的海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生[2]，為其后續(xù)學(xué)習(xí)漁具力學(xué)、漁具理論與設(shè)計(jì)學(xué)、漁具材料與工藝學(xué)等專業(yè)課程時(shí)更加得心應(yīng)手、游刃有余，課題組對海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的力學(xué)基礎(chǔ)課程進(jìn)行改革與創(chuàng)新。以2018年本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂為基礎(chǔ)，將海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的流體力學(xué)基礎(chǔ)課程由《工程流體力學(xué)》修訂為《海洋工程水力學(xué)》。從課程設(shè)計(jì)、教學(xué)大綱修訂、教學(xué)內(nèi)容選擇及教學(xué)過程安排等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)[3]，都更加有針對性地面向海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)，力求幫助學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)到更多更實(shí)用的力學(xué)基礎(chǔ)知識，為其后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下更為扎實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

二、教學(xué)內(nèi)容選擇與安排

《海洋工程水力學(xué)》課程是為海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講授海洋漁業(yè)漁具相關(guān)的水力學(xué)基礎(chǔ)理論知識及其應(yīng)用，該課程在海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系中起著承接基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的作用。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解水力學(xué)的基本概念，基本理論，掌握海洋漁業(yè)漁具相關(guān)的水力計(jì)算基本方法與解決實(shí)際工程問題的初步能力;該課程為海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生學(xué)習(xí)有關(guān)后續(xù)專業(yè)課程、從事海洋漁業(yè)相關(guān)工作和進(jìn)行深入科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

《海洋工程水力學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容注重對專業(yè)基礎(chǔ)知識的講授，將“水力學(xué)”課程的知識點(diǎn)與海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程相結(jié)合，并在教學(xué)中結(jié)合專業(yè)課的特點(diǎn)深化和豐富“水力學(xué)”課程的內(nèi)涵，使教學(xué)內(nèi)容更加充實(shí)，更加結(jié)合工程實(shí)際，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課的興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。此外，課程突出課程前后銜接，注重水力學(xué)基本知識—海洋漁業(yè)工程應(yīng)用系統(tǒng)教學(xué)，并強(qiáng)化“水力學(xué)”課程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的結(jié)合。

《海洋工程水力學(xué)》課程教學(xué)環(huán)節(jié)共48學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)環(huán)節(jié)44學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)4學(xué)時(shí)。針對海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的力學(xué)基礎(chǔ)需求，《海洋工程水力學(xué)》課程的理論教學(xué)內(nèi)容主要涵蓋了流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、流動(dòng)阻力與能量損失、液體三元流動(dòng)基本原理等六個(gè)章節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容則包括能量方程實(shí)驗(yàn)與雷諾實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)。

三、教學(xué)改革措施

（一）以課程教學(xué)大綱為本，通過進(jìn)一步梳理課程教學(xué)內(nèi)容體系和與前后程課程的關(guān)系，提煉課程教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)，在教學(xué)過程中，選用符合專業(yè)實(shí)際情況的例題或者習(xí)題等進(jìn)行講解。相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容開展，都在課程開始前，結(jié)合相關(guān)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，為課堂教學(xué)內(nèi)容的開展做好鋪墊，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，第三章流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容，在課程開始前通過多媒體手段為學(xué)生引入“漁具作業(yè)過程的受力與作業(yè)效率”這樣一個(gè)相關(guān)的實(shí)例，讓學(xué)生對于本章所學(xué)內(nèi)容在專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用有一定的了解，從而對即將開展的課程內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，從而促進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容的高效順利開展。此外，在課堂教學(xué)過程中，通過例題的引入，為學(xué)生講解如何利用本章節(jié)所學(xué)知識點(diǎn)解決課堂開始時(shí)所提出的實(shí)際問題，做到首尾呼應(yīng)，同時(shí)加深學(xué)生對于所學(xué)知識的理解與掌握。

（二）更新教育理念，深化教學(xué)改革，采用靈活多變的教學(xué)方法和先進(jìn)的教學(xué)手段，進(jìn)一步提高課堂教學(xué)效率和效果。在以往以教師課堂講授課程內(nèi)容為主的基礎(chǔ)上，針對課程的重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容，多次開展課堂討論課程，了解學(xué)生對于所學(xué)知識存在哪些疑惑與不解之處，針對學(xué)生提出的問題，在課堂上及時(shí)答疑解惑，使學(xué)生能夠邊學(xué)習(xí)邊消化，及時(shí)掌握該學(xué)習(xí)階段所應(yīng)掌握的知識點(diǎn)，同時(shí)為下一階段知識點(diǎn)的開展打下良好基礎(chǔ)。

（三）充分開拓利用先進(jìn)的電子科技與網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)技術(shù)，完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺，系統(tǒng)有效地開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、討論、答疑以及網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。利用校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為學(xué)生開展豐富的討論交流與答疑等課后教學(xué)活動(dòng)，每堂課前在網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布課程相關(guān)復(fù)習(xí)及預(yù)習(xí)信息，讓學(xué)生對即將開展的課堂教學(xué)內(nèi)容有一定的熟悉和了解，有助于課堂教學(xué)內(nèi)容順利進(jìn)行;每節(jié)課后利用網(wǎng)絡(luò)平臺的課程討論、答疑等技術(shù)，組織學(xué)生在線交流討論，促進(jìn)學(xué)生對于課堂教學(xué)內(nèi)容的理解鞏固;每堂課后將本節(jié)課程課件及課后習(xí)題上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，方便學(xué)生復(fù)習(xí)及完成作業(yè)之用。

通過此次有針對性的教學(xué)改革，系統(tǒng)地建設(shè)了《海洋工程水力》課程的教學(xué)體系，理順課程在前后程課程中的關(guān)系。根據(jù)學(xué)生前期所學(xué)課程的理論基礎(chǔ)，適當(dāng)選擇本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及難易程度;同時(shí)針對學(xué)生后續(xù)所學(xué)相關(guān)專業(yè)課程的需求，有針對性地完善課程教學(xué)內(nèi)容、突出課程教學(xué)重點(diǎn)，為后續(xù)課程打下更為扎實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊瑜，邵家儒.力學(xué)基礎(chǔ)課程建設(shè)中存在的問題及解決思路[J].科學(xué)咨詢（科技-管理），2017，09： 146-147.

[2] 李志敏， 汪旭光，汪泉，等.基礎(chǔ)力學(xué)課程在不同工科專業(yè)教學(xué)中的差異分析——以安徽理工大學(xué)為例[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，08：146-148.

[3] 劉鐵軍.“逆向教學(xué)法”在力學(xué)類基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 教育現(xiàn)代化，2019，70：75-76.

[4] 溫世峰.高校力學(xué)基礎(chǔ)課程在工科專業(yè)發(fā)展中的作用分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2019，15：158-159.

基金項(xiàng)目：上海海洋大學(xué)校級重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：海洋工程水力學(xué)（A1-2005-00-300518），上海海洋大學(xué)校級本科教改項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：面向海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的《海洋工程水力學(xué)》課程教學(xué)改革（A1-2005-00-300306）。

作者簡介：初文華（1986- ），女，漢族，山東煙臺人，博士，海洋科學(xué)學(xué)院，講師，研究方向：漁具力學(xué)。