一、教學資源庫建設的意義

　　（一）課程教學自身的內在需要

　　教學資源庫建設應根據課程不同特點有針對性地進行。流體力學研究的對象是流體，其有別于固體的特殊性在于易變形和易流動性。流體力學的研究方法大多采用歐拉法，其著眼點是研究流體流過的區域即“場”上的流體物理量的變化，與大家熟知的針對固體運動的物理學或固體力學的研究方法不同。由于流體力學的上述特點，因而出現了許多新概念和新現象。例如定常、非定常，流線、跡線，層流、湍流，有旋、無旋，邊界層、渦街，自由渦、下洗等許多概念在課堂上頗費口舌，介紹了半天學生往往還在云里霧里，難于理解。許多流動現象通常看不見、摸不著，教學內容抽象枯燥、晦澀難懂，采用傳統教學方法，學生難于建立清晰的流動概念，因而學習存在畏難和抵觸情緒，缺乏進一步學習的興趣和動力。沒有清晰的流動概念就無法提煉出合理的數學模型，勢必影響到學生對相關知識點和課程內容的學習。而利用流場顯示、小動畫、虛擬仿真等方法獲得的圖形圖像及視頻等多媒體素材，在教學過程中只需播放幾分鐘甚至幾秒鐘，就能讓學生加深理解、茅塞頓開，使課堂教學效果產生質的飛躍。采用多媒體的特寫、慢鏡、定格、細化、放大等技術再現流動現象，聚焦流動細節，使枯燥乏味的流動過程變得新穎有趣，既形象又清晰，提升了學生的感性認識和認知能力，一些流動畫面甚至使學生終生難忘。因此，建設符合現代教育技術特點的資源庫是流體力學課程教學的內在需要。目前，國家精品資源共享課是各高校課程建設關注的焦點與核心。教育部要求各高校在國家精品課程建設的基礎上，進一步轉型升級為國家精品資源共享課。可見要建設高水平的國家精品課程和資源共享課，也要以加強教學資源庫的建設作為有力支撐。

　　（二）提高課堂教學質量的需要

　　提高教學質量需要高質量的教學資源庫素材。教學資源在課堂上使用方便，能夠突破時空的限制，在課程組成員之間具有高度的共享性、可重復性和可擴展性。教學資源具有形式的多樣性，以其精美的畫面、優美的音樂、逼真的動畫和圖像，圖文聲并茂，極具表現力。在教學活動中，善于使用教學資源庫素材，可以使教學信息傳遞速度明顯加快。在教學時數有限的條件下，通過將精彩素材引入課堂，以豐富的背景材料支持教學內容，教師可以傳授更多的知識。例如，在講述邊界層分離時，需要探究邊界層分離的必要條件是存在逆壓梯度和壁面粘滯作用。采用基于實驗室拍攝的流動視頻進行教學，首先可以觀察圓球駐點前方的來流，雖然存在逆壓梯度，但邊界層并未發生分離；其次觀察順來流方向放置的薄平板附近的流動，也可發現雖然存在壁面粘滯作用，但邊界層也未發生分離，可見僅有逆壓梯度或壁面粘滯作用邊界層并不分離；但當在圓球駐點前方順來流方向放置薄平板時，可以觀察到在平板和圓球連接處的附近流動發生了邊界層分離，從而說明了逆壓梯度和壁面粘滯的共同作用是邊界層分離的必要條件。進一步學生可能會問，逆壓梯度和壁面粘滯作用是不是邊界層分離的充分條件呢？通過流線體的繞流視頻可以發現，在流線體的尾部表面，雖然也存在逆壓梯度和壁面粘滯作用，但邊界層并不分離，而當流線體長度不變、中間部位增厚逐漸過渡到鈍體繞流時，由于鈍體尾部表面逆壓梯度增加，出現了邊界層分離現象，所以可以說明逆壓梯度和壁面粘滯作用只是邊界層分離的必要條件而不是充分條件。在流體力學課程中，類似的流動現象還有很多，以前大多采用板書、圖片等靜態的講授方式，講授效果并不理想，而現在將豐富的流動視頻引入課堂，相當于將實驗室搬進了教室，不僅使學生有身臨其境、眼見為實的現場感，而且大大節省了講授時間，提高了教學效率和效果。由此可見，教學有法，教無定法，貴在得法。教學實踐表明，基于課堂教學的流體力學資源庫建設與應用是提高教學質量的有效方法。

二、教學資源庫建設的內容與重點

　　根據課程教學需要，將流體力學教學資源庫建設內容分成“原始資源庫”和“成品資源庫”兩大部分[3-4]。原始資源庫內含文本庫、圖片庫、動畫庫、視頻庫、音頻庫等原始素材。成品資源庫內含PPT電子教案、例題習題庫、試卷庫、典型案例庫、網絡課程等成品素材，可以直接用于教學。前期以原始資源庫的素材收集和建設為主，后期以成品資源庫的素材整合和二次開發為主。后期建設需要通過教師的大量勞動進行再加工、再創造，因而是教學資源庫建設的重點。建成的原始素材庫內容主要包括五個方面：

　　（1）基于課程知識點的教學素材庫建設。包括流體粘性、壓縮性、流線、湍流等課程所有知識點。

　　（2）基于課程自然現象的教學素材庫建設。包括大雁成人字形飛行、龍卷風的形成與演化等自然現象。

　　（3）基于課程相關的流體工程教學素材庫建設。包括螺旋槳穴蝕、水擊、球鼻首減阻等工程案例。

　　（4）基于課程最新科研成果的教學素材庫建設。包括艦船水壓場、超空泡流、水下滑翔機等最新科研進展。

　　（5）基于課程科學家相關事跡的教學素材庫建設。包括歐拉、普朗特、馮卡門等科學研究的思想與方法。

　　建成的成品素材庫內容主要包括四個方面：

　　（1）課程PPT電子教案的建設。包括融合原始素材、進行二次開發、符合教師教學要求的所有課件。

　　（2）課程概念題庫的建設。包括體現課程知識點、重難點便于學生學習、復習、考核的重要概念。

　　（3）課程例題習題庫的建設。包括反映課程重要理論、方程、定理的便于教學雙方使用的例題習題。

　　（4）課程試題或試卷庫的建設。包括覆蓋課程主要內容、難易適度、便于對學生學習做出評價的試題試卷。

三、教學資源庫建設的途徑

　　（一）成立教學資源庫建設小組

　　在課程建設牽引的基礎上，以先進的教學理念為指導，以現代教育技術為依托，以提高人才培養質量為目的，以服務課程教學為重點，以課程組全體教師為主體，以課程資源的系統性、完整性為基本要求，立足課程特點和需求實際，注重課程資源的適用性和易用性，分工協作，群策群力，共同建設。成立課程教學資源庫建設小組，建設人員包括課程組全體教師。課程負責人、資深教授主要負責頂層設計和規劃，提出資源庫建設的框架與方案，對建設內容進行審核和驗收。骨干教師主要負責成品素材的二次開發、分類、篩選、優化與建設，對原始素材與課程內容進行深層次整合。青年教師主要負責原始素材的收集、整理和初次開發與建設。