關于基于CDIO的工程流體力學課程設計的論文
CDIO工程教育模式是一個以“問題為基礎、項目為主線、教師為引導、學生為主體、CDIO能力培養”為基本特征的新型教學方法。由美國麻省理工學院等四所工程學院在2000年共同發起的構思、設計、實現、運作為一體的工程教育模式，是基于知識整體化、結構化和體系化而提出的0。2006年，中國的汕頭大學率先引入CDIO工程教育模式，取得了顯著的成效。到目前為止，全國共有39所高校的機械類、電氣類、化工類和土木類等專業紛紛開展CDIO試點工作。2016年1月，汕頭大學主辦的“全國CDIO工程教育聯盟”成立大會開幕，國內130多所高校的500余專家和教師參與了會議，探討新形勢下如何開展CDIO，推進創業創新教育、工程認證和卓越計劃實施等。
作為建筑環境與設備工程專業的核心專業基礎課之一的工程流體力學，具有理論性強、概念抽象、應用廣泛的特點。在推動CDIO改革進程中，我們完全可以將CDIO工程教育模式及理念滲透融合，實現CDIO的愿景：培養有專業技能、有社會意識和有企業家敏銳性的工程師。
一、CDIO理念的教學目標
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》的要求，本專業的培養目標：重視培養學生具有參與施工、調試、運行和維護管理的能力，具有進行產品開發、設計、技術改造的初步能力，培養出來的工程師不僅要掌握各種基本技能，也要成為具有實踐能力的高水平創新型科技人才。其中，流體力學的教學目標是要讓學生深刻理解流體力學模型的內涵，并促進其建立模型的能力，培養學生依據錯綜復雜的實際工程，突出主要因素忽略次要因素，提煉問題及解決問題的能力。
二、CDIO理念的教學內容
現今大部分院校對工程流體力學主要還是重視理論知識的理解和掌握，開設的實驗課程也是固定的幾個演示性和驗證性實驗，教學內容與培養目標的不契合，使得我們有必要調整工程流體力學的教學內容。CDIO是以項目設計為導向來組織課程，依據情境、項目、任務對理論“知識點”進行重新排列、組合、重構，形成新的知識體系。這樣課程就由一個維度轉變為多維架構，課程內容由割裂的章節轉變為互相滲透、交叉和融合的集成。
在選取項目時應該注重遵循合理匹配的原則：一是項目難度與學生能力匹配，合適的項目難度能保證完成制定的教學目標，激起學生的興趣，讓學生經過一定的努力能用理論知識解決工程實際問題，提高專業實踐能力。二是項目時間與課程課時匹配，由于高等教育教學體系改革的浪潮，課時不斷被壓縮，授課內容需要精心安排，所以時間跨度也需要著重考慮。結合CDIO的大工程理念以及工程流體力學的培養目標，將本課程的教學內容集成并結合工程實際，規劃設計工程項目任務。集成的知識點：學習氣體射流的平面射流、溫差射流、旋轉射流、有限空間射流等知識點。
三、CDIO理念的教學方法設計
(一)項目設計多樣化
每3至5人可為一組，精選集成相同“知識點”的不同設計項目，以滿足學生多樣化的學習需求，有效改善學生互相依賴、惰性的被動學習方式，提高學生的課堂任務參與度，有利于學生舉一反三、觸類旁通。
(二)課程考核立體化
評價方式多元化，專業知識采用筆試或口頭測試;與CDIO相關的能力采用“過程性考核”的方式，教師可設計出一個過程性考核細目表，對每個階段進行考核。從主觀和客觀維度定量的評價學生的學習成果。評價主體多元化，由教師、組內互評以及學生自評相結合，評價結果更加能客觀、全面，更能激發學生主動參與意識，達到提高教學質量效果的目的。
(三)課堂模式多元化
以學生為主體，需要增加大量的自學、討論時間，結合目前新媒體時代的教育模式，提倡學生通過慕課、微課、網絡視頻公開課等平臺利用“碎片時間”自學，并可結合翻轉課堂形式，課外真正深入學習，課堂上真正的深層次的思想碰撞。
四、CDIO教學全過程
在整個設計過程中，以問題為中心，教師主導引領學生主動探索和實踐的教學模式，在探索中逐漸構建自己的知識體系，完成構思—設計—實施—運作的全過程。具體的教學全過程設計如下：
第一階段是項目構思(C)。教師根據CDIO教學目標以及教學內容，規劃設計工程項目，將流體力學相關的知識點融入到課程的教學項目中，在課前下達任務，引導學生思考分析，將項目分解為具體的小任務，再進行總體構思、重組，確定每組的項目內容和具體任務。
第二階段是項目設計(D)。學生進行課前學習準備，查詢資料，組內進行討論，形成項目設計的初步概念和思路。教師提出問題，提供資料，督促學生學習進度。知識講解環是以學生為中心，分組匯報對學習內容的理解以及項目設計方案，教師進行講解釋疑。項目設計環節目的是引導學生將學習的知識運用在實際工程中，提高解決問題的能力，鍛煉學生合作交流的能力。
第三階段是項目實施(I)。改變傳統的例如流線、跡線、靜水壓強等演示性以及驗證性性質的實驗，針對本小組的項目任務，糅合必須掌握的實驗項目，設計相關的實驗項目。突出體現CDIO的集成思想。第四階段是項目運作(O)。學生進行項目分析和成果展示，進入課程考核。鑒于CDIO模式下的工程流體力學課程對學生的培養目標，采用不同的能力用不同的方式進行考核。根據考核結果以及整個項目過程中的反饋，教師要調整改進項目工程的內容、進度、教學方式等。
五、結束語
流體力學課程是工科主要基礎課之一，本文探索了基于CDIO模式的項目教學在流體力學課程中的應用，教學目標調整為基于CDIO教育理念;教學內容集成并遵循合理匹配原則;教學過程遵循項目設計多樣化、課程考核立體化、課堂模式多元化的原則。有效培養學生的自主學習能力、分析解決問題的能力、溝通協調能力、動手能力、創新能力等等，在項目實施過程中提高了教師教學水平、工程應用水平以及自身的綜合素質。
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