引論：我們?yōu)槟砹?3篇工程流體力學(xué)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
《工程流體力學(xué)》的教學(xué)大綱要求學(xué)生能夠了解及應(yīng)用流體力學(xué)的基本運動規(guī)律，掌握流體力學(xué)的理論研究方法。在傳統(tǒng)教學(xué)理念中，課堂教學(xué)過分注重基本概念、基本理論和計算方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生在應(yīng)試教育的環(huán)境中對書本上的知識進(jìn)行機械化的記憶，很大一部分學(xué)生對于知識點的記憶僅僅是為了完成考核任務(wù)，因此無法形成系統(tǒng)的知識體系，也無助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的思維方式，使其在日后工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到關(guān)于流體力學(xué)相關(guān)的問題時，無從下手。鑒于此，在現(xiàn)代教育理念下需要教師引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的流體力學(xué)知識體系，并學(xué)會運用科學(xué)的思維方式對流體力學(xué)相關(guān)的問題進(jìn)行分析研究。
（二）提高學(xué)生綜合分析應(yīng)用能力
《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)不僅要求學(xué)生建立科學(xué)的思維方式，還需要具備對流體力學(xué)知識的綜合分析和應(yīng)用能力。在傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響下，學(xué)生被動地接受知識，嚴(yán)重缺乏學(xué)習(xí)的積極性和熱情，對知識和計算公式的機械化記憶，無助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。因此需要在《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行自主總結(jié)，通過對知識點的歸納總結(jié)，形成鮮明形象的記憶；與此同時在課后練習(xí)中需要增加綜合性，促進(jìn)學(xué)生對流體力學(xué)知識的綜合應(yīng)用。
（三）培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力
實驗是《工程流體力學(xué)》教學(xué)活動的重要組成部分，通過實驗設(shè)計來檢驗一個理論或證實一種假設(shè)而進(jìn)行的一系列操作或活動，從而更加清晰地理解和認(rèn)識流體力學(xué)規(guī)律。通常實驗要預(yù)設(shè)“實驗?zāi)康?rdquo;、“實驗環(huán)境”，進(jìn)行“實驗操作”，最終以“實驗報告”的新聞形式發(fā)表“實驗結(jié)果”。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生只能在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行實驗操作，根本無法鍛煉學(xué)生的實踐操作能力，因此需要學(xué)生自主獨立的進(jìn)行試驗操作，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗內(nèi)容，確定實驗方案，在實踐中不斷提高自己的操作和知識的運用能力。
（四）充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位
傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)理念嚴(yán)重背離之處在于課堂教學(xué)活動中，教師往往處于主導(dǎo)地位，而作為教學(xué)活動關(guān)鍵核心的學(xué)生群體則成為了知識的被動接受者，單方面機械地完成課堂教學(xué)任務(wù)，無法真正達(dá)到教學(xué)的目的。這就要求，在課堂教學(xué)過程中，教師必須時刻關(guān)注教學(xué)同步，充分調(diào)動學(xué)生的參與熱情，通過討論、提問等方式，讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)活動當(dāng)中，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的方法。
二、啟發(fā)式教學(xué)的具體應(yīng)用
（一）啟發(fā)式教學(xué)的實質(zhì)
啟發(fā)式教學(xué)源遠(yuǎn)流長，歷久彌新，“啟發(fā)”一詞最早源于古代教育家孔丘的“不憤不啟，不悱不發(fā)”。朱熹解釋說“：憤者，心求通而未得之意；悱者，口欲言而未能之貌。啟，謂開其意；發(fā)，謂達(dá)其辭。”憤與悱是內(nèi)在心理狀態(tài)在外部容色言辭上的表現(xiàn)。就是說在教學(xué)前務(wù)必先讓學(xué)生認(rèn)真思考，已經(jīng)思考相當(dāng)長時間但還想不通，然后可以去啟發(fā)他；雖經(jīng)思考并已有所領(lǐng)會，但未能以適當(dāng)?shù)难赞o表達(dá)出來，此時可以去開導(dǎo)他。在現(xiàn)代教育理念當(dāng)中，啟發(fā)式教學(xué)主要是指教學(xué)活動中教師依據(jù)課程學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生積極主動自覺地掌握知識的教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)可以很好地詮釋教育學(xué)之間的關(guān)系，通過設(shè)置問題情境，充分調(diào)動學(xué)生參與的積極性和主動性，啟發(fā)學(xué)生獨立思考，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力，并且通過教師的適當(dāng)引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和獨立解決問題的能力。
（二）設(shè)置問題情境
啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問題情境，同時也是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的一種有效方式。這就要求教師在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中有目的、有意識地創(chuàng)設(shè)各種情境，鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生獨立地進(jìn)行探索分析。在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過程中，學(xué)生遇到任何疑問都應(yīng)該及時提出，向同學(xué)和老師進(jìn)行探討。大量的教學(xué)實踐表明，提問可以充分調(diào)動學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)的積極性，通過提問鍛煉學(xué)生的探索欲和邏輯思維能力。學(xué)生在啟發(fā)式教學(xué)模式下還應(yīng)該增加主動性，尋找自己的興趣點，去鉆研。這樣學(xué)生才會有問題意識，可以提出問題，而不是在別人背后去解答問題。另外，設(shè)置問題情境要與實際生活相融合?？梢酝ㄟ^創(chuàng)設(shè)生活或工作式的教學(xué)情境，讓學(xué)生真正感受到《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)的多樣性以及前瞻性，通過不斷探索激發(fā)出學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)興趣以及好奇心。
（三）充分調(diào)動學(xué)生的主動性
在啟發(fā)式教學(xué)過程中，需要充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，讓學(xué)生真正意義上成為學(xué)習(xí)活動的主導(dǎo)者?！豆こ塘黧w力學(xué)》課程需要打破傳統(tǒng)應(yīng)試教育的束縛，讓學(xué)生的積極性和主動性得到充分釋放。教師組織學(xué)生進(jìn)行討論時，要注意學(xué)生的反映，激發(fā)起學(xué)生發(fā)的求知欲望，引導(dǎo)學(xué)生通過收集資料了解流體運動的基本規(guī)律以及這些規(guī)律在工程實際中的應(yīng)用，幫助他們對問題的獨立思考。例如教師可以列舉一些流體力學(xué)在生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的實例，使學(xué)生了解流體處于平衡及運動狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律，加強理論概念與現(xiàn)實生活的相互聯(lián)系。總之，只有主動參與其中，學(xué)生才能對問題有一個深入的了解，并且能夠切身地投入自身全部的精力想方設(shè)法去解決當(dāng)前所面臨的問題，而教師則完全不用花費大量的精力進(jìn)行講解，只需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹敢ぷ?，使學(xué)生的自學(xué)能力能夠充分發(fā)揮。實驗是檢驗學(xué)生動手操作以及對知識運用的最佳方式，借助實驗也可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在問題情境環(huán)節(jié)中，學(xué)生大膽假設(shè)和創(chuàng)新提問以后，就需要通過實驗對問題進(jìn)行模擬分析，并得到結(jié)論。在安全的保障下，進(jìn)入實驗室，在教師的引導(dǎo)下，自己動手去做，積極探索。這樣會對學(xué)習(xí)更有幫助，而這一過程會提高學(xué)生的研究熱情，也可以提高學(xué)生團(tuán)隊的協(xié)作能力。此外，在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過程中，學(xué)生還可以自由組合進(jìn)行某一問題的研究，當(dāng)假設(shè)足夠成立的情況下，通過查詢相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并進(jìn)入實驗室去尋找答案。這樣一來，學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)或者工作中，如果遇到問題，就可以真正獨立地進(jìn)行思考和研究。
（四）建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍
建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍是啟發(fā)式教學(xué)實現(xiàn)的前提。而長久以的來灌輸式教學(xué)，讓教師成為課堂教學(xué)的主體，其高高在上的形象，讓不少學(xué)生產(chǎn)生畏懼感，這也使得學(xué)習(xí)氛圍過于凝重、刻板甚至拘束。因此在教學(xué)方式上需要打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，改掉以往死氣乏味的課堂教學(xué)，教師應(yīng)該是教學(xué)活動的組織者和設(shè)計者，通過營造出民主、和諧、愉悅的課堂氣氛等方式更好地幫助學(xué)生調(diào)動他們的主觀能動性和積極性，鼓勵學(xué)生親自動手，并且給學(xué)生提供更多的進(jìn)行流體力學(xué)討論研究的空間和機會，讓學(xué)生在獨立思考、互相討論以及動手操作中完成問題的發(fā)現(xiàn)與解決過程。此外，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生相互尊重、相互理解，課堂氣氛做到張弛有度。讓學(xué)生在合作交流中真正理解和掌握《工程流體力學(xué)》的理論知識和基本技能，使他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。
篇2
流體力學(xué)是一門研究流體運動基本規(guī)律以及流體與物體之間的相互作用力的學(xué)科，它作為一門嚴(yán)密的且應(yīng)用面很廣的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，是以數(shù)學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，也是土木、機械、動力、水利、環(huán)境等學(xué)科的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。改革開放以來，雖然各院校在該課程教學(xué)實踐中都積累了豐富的經(jīng)驗并取得了不少成果，但是在該課程建設(shè)中仍存在著許多問題。論文結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革以及師資隊伍建設(shè)三方面探討提高流體力學(xué)教學(xué)水平的方法。
一、 流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
流體力學(xué)是一門主要研究流體平衡和運動規(guī)律及其實際應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)，具有理論性強、工程實際應(yīng)用廣、概念和方程較多且易混淆、對學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識及綜合分析和處理問題能力要求較高等特點。流體力學(xué)建立在理論、計算、實驗三大技術(shù)手段之上，是化工、土木、機械等眾多學(xué)科或?qū)I(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科。另外，流體力學(xué)在環(huán)境工程設(shè)計和實際工程中也有著廣泛的應(yīng)用，是水處理設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用的必備知識，以及生態(tài)分析的重要理論基礎(chǔ)。同時，流體力學(xué)是環(huán)境工程與其他學(xué)科體系溝通的橋梁，這個橋梁作用是其他基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課無法替代的，直接影響到環(huán)境工程學(xué)科體系的完善性。因此，提高流體力學(xué)課教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生學(xué)好本門課程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和創(chuàng)新能力，對流體力學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展顯得十分必要。
目前國內(nèi)院校的流體力學(xué)課程教學(xué)過程大體可歸納為“課前預(yù)習(xí)、課堂教師講授、實驗室實驗、課后教師評閱”的四段串行模式。實踐證明，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式在強化理論教學(xué)成果以及動手能力的培養(yǎng)方面效果比較顯著，然而在創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面卻收效甚微。原因在于：①理論教學(xué)中注重經(jīng)驗理論與公式的講解，而公式多且乏味，導(dǎo)致教師難教，學(xué)生難懂，課堂教學(xué)缺乏生動性。另外，本科流體力學(xué)理論教學(xué)模式多為填鴨式教育，對學(xué)生而言，流體力學(xué)課缺少客觀體驗，理論抽象，不易理解，而由此帶來了一系列的問題是現(xiàn)在流體力學(xué)課程教學(xué)的主要障礙；②目前，大部分院校的流體力學(xué)實驗教學(xué)多采用傳統(tǒng)驗證性實驗，每一學(xué)生進(jìn)行的實驗完全相同，教師由實驗報告的數(shù)據(jù)評定實驗成績。雖然實驗有利于增進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解，但此手段不能激發(fā)學(xué)生的積極性，無法體現(xiàn)學(xué)生的主體性，也不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性[1]。由于實驗教學(xué)內(nèi)容多數(shù)為驗證性實驗，在按既定的理論知識和實驗方案實踐的過程中，學(xué)生所得到的主要是從理論知識到實踐成果的收獲，而教師的作用主要是理論知識的傳授，具體實驗的演示、引導(dǎo)與糾錯，甚至有時會耳提面命，因此學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的創(chuàng)造性很難有機會得到展示。
因此，采用一種有效的教學(xué)方法進(jìn)行流體力學(xué)理論和實驗教學(xué)的改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，以提高流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，并對相關(guān)專業(yè)產(chǎn)生積極的影響，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)非常有必要。
二、 培養(yǎng)學(xué)生對邏輯思維的興趣
學(xué)生對任何概念和公式的形成、理解有一個過程，而在流體力學(xué)中，這些概念、公式又較為抽象，要求學(xué)生具備較強的邏輯思維能力，因此，根據(jù)學(xué)生掌握知識的快慢，耐心引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生對邏輯思維的興趣，使他們產(chǎn)生對邏輯推理的愛好，就成為教學(xué)中的關(guān)鍵。例如，流體力學(xué)中的三大方程――連續(xù)性方程、動量方程和能量方程需通過輸運公式逐步推導(dǎo)而來，如此的教學(xué)安排便使知識較為系統(tǒng)、連貫、緊湊，并有利于認(rèn)識各個方程的物理意義。而輸運公式的推導(dǎo)由于邏輯性較強，講授時就需要花費較多的學(xué)時和精力來理清邏輯思路，理解每一步推導(dǎo)中的物理含義和數(shù)學(xué)要領(lǐng)，使學(xué)生對輸運公式有一個清晰準(zhǔn)確地理解。最后，將輸運公式中的物理量換成質(zhì)量、動量、能量即可得出連續(xù)性方程、動量方程和能量方程，如此便形成了較為完整的邏輯演繹體系。此種方式不僅使理論教學(xué)更加清晰明了，而且會使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的知識接受產(chǎn)生極大興趣，具有更加強烈的探索感和求知欲。
三、 教學(xué)方法探討
教學(xué)方法作為聯(lián)結(jié)教師和學(xué)生的重要紐帶，在提高教學(xué)質(zhì)量方面起著重要的保證作用。為了更好地適應(yīng)學(xué)科發(fā)展要求，工科“流體力學(xué)”課程方法的改革勢在必行，作者結(jié)合自身多年的教學(xué)經(jīng)驗，針對該課程特點，認(rèn)為應(yīng)該在以下幾個方面進(jìn)行課程教學(xué)方法改革。
（1）重視緒論課的作用
部分教師認(rèn)為緒論課僅是對流體力學(xué)的簡單介紹，作用不大，所以對緒論的授課過程照本宣科、枯燥無味。其實緒論課對整個教學(xué)活動的成功與否起了至關(guān)重要的作用，它不僅是學(xué)生了解流體力學(xué)課程的窗口，也是教師教學(xué)水平的第一次展示。
講授緒論課的較好方法是介紹流體力學(xué)的成就、發(fā)展方向、廣闊前景及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用等。教師要注重講解流體力學(xué)知識在工程中的應(yīng)用，特別是教師自己承擔(dān)的科研項目，以展示流體力學(xué)在科學(xué)和工程技術(shù)中所取得的輝煌成就[2]。例如，通過介紹流體力學(xué)理論在“神舟號”系列飛船上的廣泛應(yīng)用，使學(xué)生明白流體力學(xué)這門相對古老的學(xué)科還具有旺盛的生命力；通過介紹美國華盛頓州的塔科馬懸索橋在1940年秋天的大風(fēng)中倒塌的例子，說明在實際工程中忽視流體力學(xué)會造成巨大的災(zāi)難[3]。另外，流體力學(xué)的發(fā)展史對于激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也有著非常重要的作用。在上課的同時，要善于借助互聯(lián)網(wǎng)，及時的將一些重要理論的發(fā)展過程、重要研究成果展現(xiàn)在學(xué)生的面前[4]。
（2）從實例中引出教學(xué)內(nèi)容
流體力學(xué)雖有概念多、邏輯性強、理論上較難理解的特點，但卻與生活和生產(chǎn)實際密切相關(guān)。在具體教學(xué)內(nèi)容的講解過程中，穿插一些生活中的現(xiàn)象，并結(jié)合課本中的理論“雙管齊下”，利用學(xué)生求趣、求新、求知的心理，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握教學(xué)內(nèi)容。例如，在講流體粘性時，比較水的粘性和油的粘性；在講流體靜力學(xué)知識時，可講一些水庫垮壩事件，主要是設(shè)計時有缺陷和施工存在著質(zhì)量問題，不能承受水對壁面的靜壓力。另外，還可以進(jìn)行一些相關(guān)事例的延伸，如是否建設(shè)三峽工程時流體力學(xué)專家的爭論，通過分析得到的建設(shè)三峽工程必要性的結(jié)論等，使學(xué)生切實體會到學(xué)好流體力學(xué)的重要性[5]。利用這些鮮活的事例，使課堂教學(xué)更生動、更有意義。
（3）師生互動，培養(yǎng)良好學(xué)風(fēng)
調(diào)動學(xué)生主動的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，是加強流體力學(xué)教學(xué)效果的重要條件。作者在每次講課后都會對本次課程的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，然后下次課隨機抽取部分學(xué)生回顧上次課的內(nèi)容，并讓其他學(xué)生作出補充和建議。在課堂上，多為學(xué)生提供隨堂練習(xí)的機會，師生互相之間進(jìn)行探討和思考，針對練習(xí)中的問題講解做題思路和方法，給予糾正和補充。這種授課模式充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，課堂氣氛活躍，有利于拓寬學(xué)生的思維深度，查漏補缺。學(xué)風(fēng)對于任何一門課程教學(xué)的成功與否都起到了非常關(guān)鍵的作用，所以從第一堂課、第一次作業(yè)就要嚴(yán)格要求學(xué)生，對作業(yè)的批改做到一絲不茍，指出其作業(yè)中的各種問題并要求其修改。例如，要求學(xué)生對作業(yè)中的每道題，在解答時必須寫出已知、求解，并畫出相應(yīng)圖示，這些小細(xì)節(jié)可以幫助學(xué)生以簡明的方式加深理解題意，取得了較好的效果。
（4）重視實驗教學(xué)
流體力學(xué)按研究方法可以分為理論流體力學(xué)、實驗流體力學(xué)和計算流體力學(xué)。實驗流體力學(xué)是理論流體力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，是計算流體力學(xué)的檢驗依據(jù)。因此，實驗教學(xué)在流體力學(xué)教學(xué)中有著極其重要的地位。流體力學(xué)中的公式繁多，難以記憶，難以理解，通過實驗可以加強學(xué)生對公式的感性認(rèn)識，有助于學(xué)生深刻理解公式和概念的物理意義。例如，在講解伯努利方程意義的時候，單從公式上講解并不形象，通過能量方程實驗，可以使學(xué)生非常直觀的理解伯努利方程中每一項對應(yīng)的意義。對于沒有開的實驗課，通過在網(wǎng)絡(luò)上收集照片、視頻等展示給學(xué)生，也可提高學(xué)生對理論知識的理解[6]。
（5）傳統(tǒng)教學(xué)方式和多媒體技術(shù)互補
過去，流體力學(xué)課程在教學(xué)手段上采用板書教學(xué)，這種方式能夠在教師的書寫和同步的講解中促進(jìn)學(xué)生的積極思維與參與意識，但對教學(xué)內(nèi)容中比較抽象的概念、復(fù)雜的流動現(xiàn)象和流動規(guī)律，很難用語言和文字準(zhǔn)確、形象地描述。多媒體教學(xué)最大的優(yōu)點是形象、生動、具體、直觀、易于理解且信息量大，但也有不能突出推導(dǎo)過程和思維、學(xué)生對知識的掌握比較膚淺的一些弊端。將傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用于教學(xué)過程是一種很好的方法，在講授偏重于推導(dǎo)過程的內(nèi)容時采用傳統(tǒng)授課方式，而講授直觀形象的內(nèi)容時采用多媒體教學(xué)方法，做到取長補短、優(yōu)化組合，會獲得較好的教學(xué)效果[7]。
四、師資隊伍的建設(shè)
為適應(yīng)素質(zhì)教育的需要，教師不僅要掌握先進(jìn)的教學(xué)手段，而且要努力研究實施素質(zhì)教育的教學(xué)方法。在實際教學(xué)過程中，要靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法，并且要善于歸納總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，虛心向有經(jīng)驗的教師請教，同時要高度重視學(xué)生的反饋信息，不斷調(diào)整自己的教學(xué)思路，只有這樣才能逐步提高自己的教學(xué)水平。社會發(fā)展對教師的自身素質(zhì)提出了更高的要求，教師要明確教學(xué)水平的提高和發(fā)展是一個畢生的過程，教師應(yīng)該不斷開闊視野，更新知識體系，才能形成對流體力學(xué)更深層次的理解和認(rèn)識。
五、 結(jié)論
論文結(jié)合流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革及師資隊伍建設(shè)三方面論述的教學(xué)方法，將教與學(xué)有機結(jié)合起來，使枯燥的流體力學(xué)課堂變得生動活潑，多方面激發(fā)學(xué)生的主動性、積極性及創(chuàng)造性。將上述方法運用于教學(xué)實踐后發(fā)現(xiàn)，該方法能夠有效的提高流體力學(xué)課程的教學(xué)效果。
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篇3
一、前言
隨著計算機技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體教學(xué)已被高等院校廣泛采用,并深受廣大師生的歡迎。因此,利用多媒體教學(xué)手段開發(fā)學(xué)習(xí)資源,構(gòu)建新的教學(xué)模式,達(dá)到最佳教學(xué)效果,成為國內(nèi)外提高教學(xué)質(zhì)量、改革教學(xué)方式的重要手段。
本文通過工程流體力學(xué)教學(xué)實踐,探討多媒體教學(xué)在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學(xué)教學(xué)活動中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。
二、傳統(tǒng)教學(xué)模式的利與弊
傳統(tǒng)教學(xué)模式歷史悠久,教育理論成熟,已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗。在傳統(tǒng)教學(xué)中,通過教師的形象、生動的講述,學(xué)生易于接受,師生之間可以面對面地探討疑難問題。對于工程流體力學(xué)而言,教學(xué)內(nèi)容不可避免地會涉及到數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式即可以留給學(xué)生更多的思考時間,同時又可以加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解,加強記憶。然而傳統(tǒng)式教學(xué)主要依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件,是以教師為主體的教學(xué)模式,從而大大降低了教學(xué)效率,也扼殺了學(xué)生個性的發(fā)揮和創(chuàng)意的產(chǎn)生。
三、多媒體教學(xué)的特點
多媒體教學(xué)以其鮮明的教學(xué)特點,豐富的教學(xué)內(nèi)容,形象生動的教學(xué)情景,在教學(xué)過程中發(fā)揮了重要的作用:
第一,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,有利于提高課堂效率。興趣是學(xué)生獲取知識、拓寬視野、豐富心理活動最主要的推動力。多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進(jìn)行教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式的單調(diào)性。而且多媒體教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生聽覺、視覺等器官對信息的接收,對學(xué)生的眼、耳等器官進(jìn)行多重刺激,從而活躍學(xué)生的思維,增強學(xué)生記憶力,提高課堂效率。第二,直觀、易懂,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。流體力學(xué)是從力學(xué)的觀點出發(fā),主要研究流體所遵循的宏觀運動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué),在日常生活和各種工程實際中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,是動力工程和流體機械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。與固體的運動規(guī)律相比,流體在運動過程中存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復(fù)雜現(xiàn)象。
多媒體教學(xué)手段能夠通過圖片、動畫和視頻資料等直觀、清晰地觀看復(fù)雜的流動現(xiàn)象,使學(xué)生較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。第三,增加教學(xué)容量,節(jié)約空間和時間。工程流體力學(xué)研究內(nèi)容較多,涉及范圍較廣,在有限的課時內(nèi)傳授給學(xué)生的信息量較大。傳統(tǒng)教學(xué)中知識的傳播主要靠教師的口授與黑板板書,在一定程度上限制了課堂信息的含量,多媒體教學(xué)充分地利用了電腦能夠存貯大量信息的優(yōu)勢,授課的信息量明顯增多,教學(xué)內(nèi)容更加豐富,使學(xué)生在有限的時間內(nèi)接收更多的知識,開闊了學(xué)生視野,增加課堂知識的容量,提高了教學(xué)的效率。
四、多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合
多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著摒棄一切傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,而是將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合,揚長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,更好地服務(wù)于教學(xué)工作。
工程流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括兩大部分,理論教學(xué)和流體力學(xué)實驗教學(xué)。
工程流體力學(xué)理論教學(xué)部分包含大量流體力學(xué)的基本概念、基本方程和一些復(fù)雜的流動現(xiàn)象。例如在教學(xué)過程中,流體靜力學(xué)基本方程的推導(dǎo)過程依然使用傳統(tǒng)教學(xué)中的板書,這樣既可以留給學(xué)生足夠的思考時間,又可以加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解,加強學(xué)生的記憶能力。而對于某些基本概念和特定的流動現(xiàn)象,可以通過多媒體教學(xué)手段,加深學(xué)生對基本概念和流動現(xiàn)象的理解。
流體力學(xué)實驗是流體力學(xué)教學(xué)中的重要組成部分之一,貫穿于課程始終?，F(xiàn)行流體力學(xué)教學(xué)實驗多為驗證性實驗,實驗方法單一,同時,還受實驗老師較少、實驗課時有限以及設(shè)備等多種因素的影響,學(xué)生選擇的范圍極小,在很大程度上制約了學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力,不能很好地達(dá)到流體力學(xué)實驗教學(xué)的要求。然而引入多媒體教學(xué)手段以后,學(xué)生可以靈活地改變實驗條件,演示各種實驗現(xiàn)象。
篇4
一、前言
《流體力學(xué)》是研究流體所遵循的宏觀運動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué)，它建立在現(xiàn)場觀測、實驗室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計算基礎(chǔ)上，具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撔浴⒃淼某橄笮?、概念多、方程推?dǎo)繁雜等特點，對學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學(xué)生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學(xué)理論的感性認(rèn)識，都有某種程度的畏懼感，導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。
我校機械設(shè)計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、工程力學(xué)等專業(yè)的學(xué)生都須具備不同程度的流體力學(xué)知識和技能，它是各專業(yè)后續(xù)課程如：液壓傳動、水力學(xué)、流體機械、空氣調(diào)節(jié)、傳熱學(xué)等課程的基礎(chǔ)。
為此，作者通過教學(xué)實踐，就多樣化的教學(xué)方法、更新的教學(xué)內(nèi)容、引入高科技的教學(xué)手段等方面進(jìn)行探討，以期提高《流體力學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。
二、以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主
《流體力學(xué)》的課程體系分為基本理論、基本應(yīng)用和專門課題三大知識模塊，它要求學(xué)生具備扎實的微積分知識、力學(xué)知識等。學(xué)生在接觸流體力學(xué)課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導(dǎo)過程容易厭煩，因而《流體力學(xué)》的教學(xué)應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。因為在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生獲取知識主要是聽教師講課，通過板書教師細(xì)致耐心地闡述概念、推導(dǎo)公式、突出重點、強調(diào)難點，以學(xué)生容易接受的講課速度，留給學(xué)生更多的思考和消化的時間，再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動，會達(dá)到很好的教學(xué)效果。
(一)結(jié)合實例，講清楚基本概念
流體力學(xué)的概念多、現(xiàn)象多，且很多概念和現(xiàn)象比較抽象，難以理解，諸如：拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進(jìn)行講解，例如在講授描述流體運動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時，學(xué)生們很難理解。為了將概念通俗化，上課時筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計客運量所采用兩種方法為例：①在每一輛公交車上安排記錄員，記錄每輛車在不同時刻（站點）上下車人數(shù)，此法類似于拉格朗日法的質(zhì)點跟蹤，它與跡線的定義對應(yīng)；②在每一公交站點安排記錄員，記錄不同時刻經(jīng)過該站點車輛的上下車人數(shù)，此法等同于歐拉法，與流線的定義對應(yīng)。
在講解伯努利方程原理的時候，例舉1912年“豪克”號鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號遠(yuǎn)洋輪相撞的船吸現(xiàn)象，讓學(xué)生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強越小；反之亦然。
概念是公式推演的基石，沒有準(zhǔn)確的概念，后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內(nèi)部聯(lián)系和區(qū)別，教師易教、學(xué)生易懂，將會達(dá)到事半功倍的效果。
（二）以用為度，重點突出理論公式的應(yīng)用
伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用，是流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)的基礎(chǔ)，始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候，先從容易理解的靜力學(xué)平衡微分方程推導(dǎo)開始，強調(diào)公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律，假設(shè)條件是平衡、理想、靜止的流體，重點引導(dǎo)學(xué)生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實際應(yīng)用。這樣學(xué)習(xí)到后面的動力學(xué)伯努利方程時，先易后難、循序漸進(jìn)，學(xué)生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規(guī)律時，就要求學(xué)生必須掌握推導(dǎo)過程，因為它在解決一般平衡流體內(nèi)部的壓強分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續(xù)性方程和動量方程的學(xué)習(xí)，只強調(diào)記住結(jié)論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做，有效地避免了大量公式繁瑣的推導(dǎo)給學(xué)生帶來的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點突出。
不可否認(rèn)，依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)形式單一，教學(xué)手段不先進(jìn)，教學(xué)效率不高，適應(yīng)不了課程教學(xué)學(xué)時少、受教育學(xué)生數(shù)增加的情況。
三、以現(xiàn)代化的教學(xué)手段為輔
當(dāng)前以計算機多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)普遍地應(yīng)用于高校的教學(xué)中。制作教學(xué)用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學(xué)有力的輔助教學(xué)手段，可以在有限的時間內(nèi)，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內(nèi)容及有關(guān)背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學(xué)習(xí)者，將流體力學(xué)中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生能夠從感性認(rèn)識開始，逐步上升到理性認(rèn)識，進(jìn)而能夠達(dá)到運用知識解決問題的能力。
結(jié)合流體力學(xué)精品課程的建設(shè)，教學(xué)團(tuán)隊制作了流體力學(xué)多媒體電子教案，并在教學(xué)過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學(xué)效果。在設(shè)計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學(xué)的基本規(guī)律，既發(fā)揮傳統(tǒng)板書教學(xué)中容易帶動學(xué)生思路、逐條在黑板上書寫的特點，在課件制作中根據(jù)講解的進(jìn)度逐條展現(xiàn)公式條目等內(nèi)容，同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現(xiàn)象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生建立清晰的印象。教學(xué)團(tuán)隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據(jù)的時候，制作了雷諾實驗的fliash素材，以動畫的形式向?qū)W生展示了流體流動的兩種不同狀態(tài)，以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動速度、管徑、流體種類有關(guān)系。運用多媒體輔助手段表達(dá)后，能夠幫助學(xué)生很好地理解課程的重、難點，提高教學(xué)效率。利用多媒體技術(shù)，還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內(nèi)容，提高了教學(xué)效率。
多媒體教學(xué)的內(nèi)容一定要做到提綱挈領(lǐng)、重點突出，有所為有所不為。多媒體技術(shù)沒有好壞之分，只有合理使用與不當(dāng)使用之別。但是實踐應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學(xué)模式，離開多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內(nèi)容全部照搬到了課件中，自己就成了的幻燈片放映員，“照機宣科”；有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性，界面過于華麗，淡化了教學(xué)重點；也有的教師忽略學(xué)生對課件內(nèi)容理解消化的時間，致使學(xué)生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學(xué)效果。上述現(xiàn)象將會造成一種新形式的“滿堂灌”，只不過是由“人灌”變成“機灌”而已。
四、總結(jié)
流體力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠?qū)⑶昂笾R貫通，突出重點，化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理，促進(jìn)知識的系統(tǒng)化進(jìn)程；多媒體教學(xué)能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生理解性記憶。借助于先進(jìn)的教學(xué)手段，將多媒體輔助教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機地結(jié)合起來，力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，才能提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量。以上是筆者在流體力學(xué)教學(xué)實踐中的體會，愿與同行共同切磋。
基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學(xué)》精品課程
[參考文獻(xiàn)]
篇5
Keywords: computational fluid mechanics; chemical engineering; application
中圖分類號：TQ021.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 計算流體力學(xué)概述
作為流體力學(xué)的一個分支，計算流體力學(xué)主要負(fù)責(zé)，在固定的幾何形狀空間內(nèi)，求解流體的動量方程、熱量方程、質(zhì)量方程以及其它的一些相關(guān)方程，然后通過進(jìn)行計算機模擬，得到在特定條件下流體的有關(guān)數(shù)據(jù)。計算流體力學(xué)主要根據(jù)動量、能量、質(zhì)量守恒方程，通過數(shù)值計算方法來求解出流動主控方程，并最終得到各種流動現(xiàn)象的規(guī)律。
計算流體力學(xué)主要包括3種計算方法：差分法、有限元法以及有限體積法。這是一個涉及到多個領(lǐng)域的學(xué)科，它不僅包括計算機科學(xué)、流體力學(xué)等專業(yè)學(xué)科，還有計算幾何學(xué)、數(shù)值分析以及偏微分方程等數(shù)學(xué)理論知識。通過計算流體力學(xué)進(jìn)行模擬，主要是為了作出預(yù)測和獲得信息，來更好的控制流體流動。理論的預(yù)測主要來自于數(shù)學(xué)模型結(jié)果，并不是來源于實際的物理模型結(jié)果。
起初，計算流體力學(xué)主要用在航天事業(yè)、核工業(yè)以及汽車制造業(yè)上，解決一些涉及空氣動力學(xué)方面的流體力學(xué)問題。計算流體力學(xué)的計算與實驗研究相比，不僅成本低、速度快，還可以模擬真實、理想條件，所以，在各種流體現(xiàn)象的研究過程中，計算流體力學(xué)成為對各種流動系統(tǒng)和流動過程，進(jìn)行設(shè)計、操作和研究的有利工具。
在上個世紀(jì)60年代末期，在流體力學(xué)各相關(guān)行業(yè)中，計算流體力學(xué)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，直到上世紀(jì)90年代后期，才開始對于化學(xué)工程的模擬計算，現(xiàn)在化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)已經(jīng)成為流體流動和傳質(zhì)的重要研究工具。
在各種化工裝置中，計算流體力學(xué)都可以進(jìn)行模擬、分析、預(yù)測，比如說，可以在流體流動過程中，對于其中的傳質(zhì)、傳熱進(jìn)行預(yù)測，比如在蒸餾塔中進(jìn)行的兩相傳質(zhì)流動狀態(tài)的模擬，在模擬加熱器里進(jìn)行的傳熱效果的模擬；在攪拌槽混合設(shè)備可以進(jìn)行模擬設(shè)計、放大；可以對化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)速率進(jìn)行描述分析，并在反應(yīng)器中進(jìn)行模擬，比如可以在燃燒反應(yīng)器、生化反應(yīng)器，可以進(jìn)行反應(yīng)速率的模擬；另外，還可以進(jìn)行一些設(shè)備的分離、過濾、干燥方面的模擬，以及一些裝置內(nèi)流體流動的模擬。
2 計算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的應(yīng)用
2.1 計算流體力學(xué)在攪拌槽中的應(yīng)用
由于攪拌槽內(nèi)部流動比較復(fù)雜，現(xiàn)在，攪拌混合仍然還沒有形成完善的理論體系，在對一些混合設(shè)備，比如攪拌槽等，進(jìn)行放大設(shè)計的時候，往往經(jīng)驗成分要多于理論計算。在實際的工業(yè)體系中，尤其是快速反應(yīng)體系，還有高黏度非牛頓物系，不同程度的非均勻性存在于工業(yè)規(guī)模的反應(yīng)器中，而且，不均勻性的嚴(yán)重性是隨著規(guī)模的增大而增大的。所以，目前經(jīng)驗放大設(shè)計的可靠性，正在迎來前所未有的挑戰(zhàn)，這就更有必要需要，更深入的對攪拌槽的內(nèi)部流場展開研究。
最初，Harvey等對攪拌槽內(nèi)的流場，利用計算機進(jìn)行二維模擬，這些年來，通過采用計算流體力學(xué)的方法，對攪拌槽內(nèi)的流場進(jìn)行研究的技術(shù)，取得了較快的發(fā)展，這種方法在節(jié)省大量研究經(jīng)費的同時，也可以獲得實驗所不能得到的數(shù)據(jù)。之后，Sun等針對攪拌槽氣液兩相流動，利用計算流體力學(xué)的湍流模型進(jìn)行了三維模擬，實驗結(jié)果顯示，計算流體力學(xué)能很好地對攪拌器上部氣體分布進(jìn)行預(yù)測，對攪拌器底部區(qū)域的模擬卻沒有取得較好的效果。后來，Javed等也通過計算流體力學(xué)軟件Fluent，對Rushton型渦輪攪拌槽湍流，作了與時間相關(guān)的三維數(shù)值預(yù)測，和實驗結(jié)果比較顯示，攪拌葉輪上下平均速域，兩項結(jié)果一致，但在湍動能的結(jié)果上，計算值和實驗結(jié)果還是存在一定差異的。
之后，又進(jìn)行了許多類似的實驗，實驗證明，通過計算流體力學(xué)與數(shù)字粒子圖像測速儀相結(jié)合，有益于更深入地對攪拌裝置進(jìn)行研究。通過數(shù)字粒子圖像測速儀的測量數(shù)據(jù)，可以對計算流體力學(xué)的計算結(jié)果進(jìn)行驗證，另外，數(shù)字粒子圖像測速儀的測定點速度，也可以作為計算流體力學(xué)的邊界條件。除此之外，多普勒激光測速儀也可以與計算流體力學(xué)相結(jié)合，用于研究攪拌。
2.2 計算流體力學(xué)在換熱器中的應(yīng)用
在化學(xué)工程中，換熱設(shè)備應(yīng)用比較廣泛，它可以詳細(xì)、準(zhǔn)確地對殼程的流動、傳熱特性做出預(yù)測，這不僅有助于設(shè)計經(jīng)濟(jì)和可靠的換熱器，還有助于對現(xiàn)有管殼式換熱器的性能做出評價，在工業(yè)的應(yīng)用過程中起著十分重要的作用。
管殼式換熱器不僅具有比較復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，而且流動、傳熱的影響因素也比較多，通過計算流體力學(xué)，利用計算機對換熱器殼側(cè)流場進(jìn)行模擬，這就有助于對殼側(cè)瞬態(tài)的溫度場、速度場加以了解，這是其它方法所難以掌握的，這就方便了對換熱器的機理分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
其中，一些國外專家針對換熱器內(nèi)，流體流動的計算流體力學(xué)模擬展開過一些研究。熊智強等專家，針對換熱器弓形折流板流場，利用該技術(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究結(jié)果表明，在弓形折流板的背面，存在著流動死區(qū)，導(dǎo)致一些區(qū)域的流速偏低，通過在弓形折流板上開孔，計算流體力學(xué)計算結(jié)果顯示，其傳熱效率有了明顯的提高，殼側(cè)壓降有了明顯降低。
一般來說，管殼式換熱器中流體流動為湍流，與此同時，在實際的應(yīng)用過程中，管殼式換熱器中管的數(shù)量又比較多，這就給計算增加了難度?，F(xiàn)在，針對于管殼式換熱器殼程流動的研究，主要采用的還是二維、三維單相研究方法，另外，三維兩相還有多相的計算流體力學(xué)模擬應(yīng)用的還是比較少的。
2.3 計算流體力學(xué)在其他方面的應(yīng)用
在其它的一些化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)的應(yīng)用也是比較廣泛的。比如說，在精餾塔中的應(yīng)用，在薄膜蒸發(fā)器中的應(yīng)用，在燃燒反應(yīng)器中的應(yīng)用，在生化反應(yīng)器中的應(yīng)用，如下進(jìn)行簡要概述。
在精餾塔氣液兩相流動、傳質(zhì)的研究過程中，計算流體力學(xué)是其中的一項重要工具，通過進(jìn)行計算流體力學(xué)模擬，可以微觀的檢測到塔內(nèi)氣液兩相流動狀況。當(dāng)然，在模擬精餾塔內(nèi)流體流動上，計算流體力學(xué)模擬也存在一些不足，比如說，在規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動的模擬上，模擬結(jié)果與實驗值還是存在一定偏差的。這主要因為數(shù)學(xué)模型還不夠精確，這就要求無論在流體力學(xué)的理論分析上，還是實驗研究，都需要進(jìn)一步加強。
通過計算流體力學(xué)的應(yīng)用，對薄膜蒸發(fā)器內(nèi)各種場分布實現(xiàn)成功預(yù)測，這就在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，進(jìn)一步滿足了對液膜流動、傳熱、傳質(zhì)機理的研究。但是由于在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，蒸發(fā)過程比較復(fù)雜，無論國內(nèi)還是國外，基于計算流體力學(xué)技術(shù)，針對薄膜蒸發(fā)器流體流動特性所展開的研究還是比較少的。
在各種燃燒系統(tǒng)中，計算流體力學(xué)的應(yīng)用也是比較廣泛的。通過計算流體力學(xué)，在燃燒過程中，可以對各種狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行模擬，對燃燒器的燃燒過程加深理解，這不僅可以實現(xiàn)對燃燒反應(yīng)器的優(yōu)化，還可以相應(yīng)的控制污染物排放量。
另外，在生化反應(yīng)器模擬研究的過程中，計算流體力學(xué)也是一個重要的手段。生物反應(yīng)器包括攪拌式生化反應(yīng)器、氣升式環(huán)流反應(yīng)器等，通過對計算流體力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，不但可以獲取速度場、溫度場、濃度場等方面的詳細(xì)信息，還有助于對生化反應(yīng)器優(yōu)化、設(shè)計、放大等方面的研究。
但是，目前計算流體力學(xué)技術(shù)仍然不是很成熟，比如說，一些復(fù)雜物理、湍流、反應(yīng)等現(xiàn)象，還不太容易找到合適的模型，在許多問題的應(yīng)用上，數(shù)學(xué)模型也不夠精確。這就需要工作人員要針對研究對象，做出合理的選擇。即便如此，在化工過程研究中，計算流體力學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為不可缺少的工具，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)技術(shù)將會得到更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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篇6
在西部大開發(fā)的推動下，石油工業(yè)也以驚人的速度迅猛發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型石油工業(yè)人才已迫在眉睫。特別是榆林學(xué)院（以下簡稱“我院”）所在的榆林市，作為重要的國家能源化工基地，對油氣儲運人才的需要更加突出。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的努力下，我院的油氣儲運專業(yè)已被評為陜西省特色專業(yè)。為了加強油氣儲運專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng)，造就工程型人才，對油氣儲運專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行了全面的改革，將專業(yè)理論與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來，統(tǒng)籌規(guī)劃，使學(xué)生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)工程意識，提高學(xué)生獨立實驗?zāi)芰Γ瑥娀瘜W(xué)生工程實踐能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。但是，由于我院油氣儲運專業(yè)的發(fā)展相對榆林市石油工業(yè)的發(fā)展具有一定的滯后性，導(dǎo)致畢業(yè)學(xué)生不能達(dá)到目前油田企業(yè)的要求。因此，提高我院油氣儲運專業(yè)的教學(xué)水平具有重要的意義。鑒于這樣的形勢，本項目提出對油氣儲運專業(yè)課程最重要的專業(yè)課程之一工程流體力學(xué)課程的教學(xué)改革。
一、教學(xué)中存在的問題
在油氣儲運的課程編排中，《工程流體力學(xué)》課程是可以將儲運專業(yè)理論知識與實踐相銜接的很好橋梁。目前該課程的授課方式有所不妥，使得這門課不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，在理論知識與實踐相結(jié)合的條件下，應(yīng)該配套一系列仿真課件，與教學(xué)相結(jié)合，學(xué)生才能更好地將書本知識融入腦海。仿真課件可以使學(xué)生掌握難以理解的抽象理論，從而更好地學(xué)習(xí)該專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程，以便為將來的其它專業(yè)課程打下堅實的理論基礎(chǔ)。
在加強工程流體力學(xué)課程理論教學(xué)的同時，還要加以仿真課件的訓(xùn)練，再配合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過該課程的學(xué)習(xí)，結(jié)合實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，可以綜合地將課本理論知識與實際相結(jié)合，以利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)，對于他們今后的工作或繼續(xù)深造發(fā)揮潛移默化的作用。
分析目前我院工程流體力學(xué)課程與實踐教學(xué)之間的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在的主要問題是：教學(xué)體系、內(nèi)容與實踐課之間存在脫節(jié)現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在以下方面：首先，作為專業(yè)最重要的課程之一，《工程流體力學(xué)》課程是學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程的基礎(chǔ)，如果這個基礎(chǔ)打不好，那么其它課就很難學(xué)習(xí)。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生很多都不太明白課程中一些具體的流態(tài)名詞，以及抽象的流體損失問題，如果有了仿真課件，這些疑難問題就一目了然了。其次，我院儲運專業(yè)的實驗室設(shè)備中，有些由于廠家設(shè)計問題造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，所以原本剛夠?qū)W生分組實驗的儀器數(shù)目，現(xiàn)在只能增加每小組的人數(shù)才可以維持正常開設(shè)實驗課程。由于該課程中涉及的實驗數(shù)目較多，也導(dǎo)致了場地的嚴(yán)重不足。再次，教學(xué)中不能很好地將理論課知識與生產(chǎn)實習(xí)相互滲透。而《工程流體力學(xué)》課程作為本專業(yè)的基礎(chǔ)課程，與生產(chǎn)實習(xí)的相互滲透又甚為重要。
二、改革教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
為了更好地發(fā)揮該課程的作用，針對我院工程流體力學(xué)課程開設(shè)的現(xiàn)狀，以及國內(nèi)一些知名高校開設(shè)這門課程的情況，筆者提出幾點改革建議，以使學(xué)生能夠把學(xué)到的知識活學(xué)活用，提高他們分析問題和解決問題的能力。
1.按照實用、新穎、精練的要求，著力進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的提煉與更新
課程建設(shè)旨在突破學(xué)科專業(yè)局限，又要照顧到專業(yè)需要，對課程進(jìn)行整合、優(yōu)化，合理安排教學(xué)內(nèi)容。例如在本課程中加入非牛頓流體部分的教學(xué)內(nèi)容，形成課程的特色。
2.強調(diào)計算機在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
應(yīng)該在教學(xué)中加入一部分符合我院具體專業(yè)情況的仿真模擬課件的使用量，學(xué)生可以將所學(xué)的知識和課件相結(jié)合，更加深他們對知識的理解和應(yīng)用。這樣，不但順應(yīng)時代的發(fā)展，也節(jié)省了學(xué)生花在琢磨流型變化上的很多時間。鑒于課程自身的特點，對于各種工藝流程圖的介紹，傳統(tǒng)的板書方法已不能完全滿足教學(xué)需求。筆者因此針對不同專業(yè)的教學(xué)大綱，制定了相應(yīng)的教學(xué)課件，通過多媒體教學(xué)，以彌補傳統(tǒng)教學(xué)方法中抽象、晦澀、枯燥的缺點，使學(xué)生從動態(tài)的畫面中，比較輕松地理解教師在教學(xué)中要傳授給學(xué)生的知識內(nèi)容。
3.有效組織實踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要
工程流體力學(xué)是一門綜合性和實踐性均非常強的課程，因此有效組織實踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要。學(xué)生通過在工廠的實習(xí)，可以將在學(xué)校中學(xué)到的理論知識與工廠中實際生產(chǎn)有效地結(jié)合起來，增強對理論知識的理解。應(yīng)盡快解決實驗設(shè)備結(jié)論不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，使教學(xué)儀器百分之百地準(zhǔn)確投入到學(xué)生的學(xué)習(xí)當(dāng)中去，盡可能地將流體力學(xué)作為向外專業(yè)進(jìn)行開放實驗，讓有興趣的學(xué)生也能參與。
通過該項目制定的措施實施于油氣儲運專業(yè)教學(xué)中，使每屆油氣儲運專業(yè)學(xué)生受益。提高學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解深度，增強他們的專業(yè)技能，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識活學(xué)活用。此舉對學(xué)生的就業(yè)和繼續(xù)深造具有非常重要的意義。
三、教學(xué)效果的考核
前已述及，這門課程主要是油氣儲運學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)，這門課程的培養(yǎng)目標(biāo)旨在為以后的專業(yè)課打好扎實的基礎(chǔ)，樹立學(xué)生的應(yīng)用能力。因此，在考試方式上，更注重應(yīng)用能力的測試，考察學(xué)生與社會的接軌程度。這樣，考試題型多是一些發(fā)揮性的，讓學(xué)生用“漁”的本領(lǐng)去為本門課程的學(xué)習(xí)畫上休止符。
四、結(jié)語
總之，對于《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容改革的初步探索分析，可以促進(jìn)教學(xué)觀念的改變，按此目標(biāo)授課，對教師提出了更高的要求。同時，還可以促進(jìn)教材建設(shè)、實驗室建設(shè)及其儀器設(shè)備的更新，提高學(xué)生的動手能力及科研能力，從而實現(xiàn)“學(xué)有所用”，“教學(xué)相長”。
高等教育教學(xué)改革，特別是專業(yè)課程體系及教學(xué)內(nèi)容的改革，是一個系統(tǒng)和長期艱巨的實踐過程，專業(yè)教師任重而道遠(yuǎn)。只要不斷努力和探索實踐，就可以開拓出一條提高油氣儲運工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量、更加富有成效的新途徑，而且可以取得更好的教改成果。
篇7
“流體力學(xué)”作為理工科的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，它的重要性是眾所周知的，作為力學(xué)分支，其在安全工程專業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，與泄漏、火災(zāi)、爆炸、通風(fēng)等有著密切的關(guān)系，是后續(xù)工業(yè)通風(fēng)、消防工程等專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。近年來流體力學(xué)學(xué)科發(fā)生深刻變化，對流體運動認(rèn)識加深，測量手段更為先進(jìn)，對流體運動分析和處理的能力空前強大，與工程應(yīng)用結(jié)合更加緊密。然而“流體力學(xué)”這門課程概念抽象、數(shù)學(xué)公式多，在以往課程教學(xué)過程中更多重視理論知識的傳授，人才培養(yǎng)過程中存在著過分偏重理論知識學(xué)習(xí)，缺乏對學(xué)生工程能力的培養(yǎng)等不足之處。因此，本文借鑒國際流行的CDIO工程教育理念，擬對安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革，使理論知識服務(wù)于后續(xù)的安全知識學(xué)習(xí)及工作實際，將知識教育和能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，增強學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)真正地更好地融入之后的安全工作中。
2CDIO工程教育理念
CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Imple-ment）和運行（Operate）的簡稱?！癈”構(gòu)思指系統(tǒng)性的構(gòu)想、思考，明確產(chǎn)業(yè)需求?！癉”設(shè)計是把將要被實現(xiàn)的計劃通過視覺的形式描述出來的活動過程；“I”實施是執(zhí)行、施行實際的行為，指把設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程；“O”運行是指產(chǎn)品實現(xiàn)之后（即實施之后）使用其來達(dá)到想要的價值的過程。從構(gòu)思、設(shè)計、實施到運行的全過程就是產(chǎn)品的整個生命周期，用它來代表工程的范疇[1]。CDIO教育模式提倡培養(yǎng)具有較高專業(yè)理論水平和符合產(chǎn)業(yè)需求的綜合性應(yīng)用能力并重的高等工程教育專業(yè)學(xué)生，這種模式在安全工程專業(yè)領(lǐng)域具有一定的借鑒意義[2]。CDIO強調(diào)在系統(tǒng)和產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行的真實工程實踐環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，通過引導(dǎo)學(xué)生以主動的、實踐的、知識之間有機聯(lián)系的方式培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，使學(xué)生在創(chuàng)新思維能力、終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊合作能力和工程實踐能力等方面得到全面的訓(xùn)練和提高。
3基于CDIO理念的流體力學(xué)課程實施
3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)時，教材的選取是非常重要的，首先要選擇一本好的教材，然后圍繞教材的內(nèi)容，進(jìn)行全方位的內(nèi)容設(shè)計。湖南工學(xué)院安全工程專業(yè)選用的教材為蔡增基、龍?zhí)煊逯骶幍摹读黧w力學(xué)泵與風(fēng)機》，該教材詳細(xì)介紹了流體力學(xué)及泵與風(fēng)機的基礎(chǔ)知識，并配有豐富的習(xí)題供學(xué)生課后練習(xí)鞏固，另圍繞教學(xué)大綱，每章設(shè)置了思考題。但教材內(nèi)容多是從供熱通風(fēng)空調(diào)類專業(yè)角度出發(fā)，內(nèi)容較多。按照安全專業(yè)職業(yè)能力與素質(zhì)需求為導(dǎo)向，結(jié)合我校安全工程專業(yè)對該課程課時安排較少，學(xué)生文科生多，理科基礎(chǔ)薄弱的特點、安全工程專業(yè)需求及其與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系，課程教學(xué)內(nèi)容分為四部分：（1）流體靜力學(xué)。掌握流體平衡的規(guī)律，對其中與安全工程關(guān)系不大的小節(jié)進(jìn)行刪除。（2）流體動力學(xué)。研究流體在運動狀態(tài)時，作用于流體上的力與運動要素之間的關(guān)系，以及流體的運動特征與能量轉(zhuǎn)換等。（3）有關(guān)流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，如孔口與管嘴恒定流、管道恒定流等。注重與工業(yè)通風(fēng)、消防、安全工程中常見的泄漏等問題相結(jié)合。（4）泵與風(fēng)機工作原理及運行知識，重點掌握如何選擇泵與風(fēng)機。由于課時有限，其他知識可通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成。內(nèi)容設(shè)置注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力和分析解決問題的能力，不因課時少而刪除其物理背景、力學(xué)建模和求解過程等方面的學(xué)習(xí)，只講授結(jié)果、計算公式、圖表等這種短視的做法培養(yǎng)出來的學(xué)生只是現(xiàn)成公式的計算機器，面對新的問題將束手無策，學(xué)生沒有創(chuàng)新能力，沒有利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。只有掌握正確的基本概念和流體運動一般規(guī)律，才能認(rèn)識特殊規(guī)律，才能有分析實際問題的能力，才能正確應(yīng)用和處理流體力學(xué)商業(yè)軟件。
3.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法
在課堂教學(xué)中注重學(xué)生綜合思維、系統(tǒng)思維和工程能力的培養(yǎng)。結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用以問題學(xué)習(xí)的形式，要求學(xué)生基于問題學(xué)習(xí)。（1）首先要講授該門課程的性質(zhì)及作用，讓學(xué)生掌握該課程在整個專業(yè)培養(yǎng)中的作用以及工程實踐中的具體應(yīng)用價值，以及該課程與其他課程之間的關(guān)系，從而在學(xué)生的整體知識架構(gòu)中建立起清晰的課程邏輯聯(lián)系[3]，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。（2）各知識點的教學(xué)過程采用啟發(fā)式教學(xué)法，先由老師設(shè)置問題，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí)；學(xué)完之后讓學(xué)生思考學(xué)了什么，有什么用；除了基本的教學(xué)過程外，在課程中設(shè)置一些小專題討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。（3）傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于缺乏對知識的應(yīng)用，學(xué)生通常將通過考試作為學(xué)習(xí)目標(biāo)而專注于記憶考試內(nèi)容。因此在教學(xué)中注重相應(yīng)知識點的講解的同時，注重對各知識點的應(yīng)用和拓展，各知識點多方面地與安全工程專業(yè)相結(jié)合（如在講述孔口管嘴出留時與危險化學(xué)品物質(zhì)泄漏進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事故相結(jié)合；講述流動阻力時與工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計、消防水管道設(shè)計相結(jié)合），強調(diào)其對專業(yè)的支撐作用，要求理論知識必須服務(wù)于安全工作實際，將知識教育和工程能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來。
3.3實驗教學(xué)改革
實驗環(huán)節(jié)是CDIO模式下教學(xué)環(huán)節(jié)的非常重要的組成部分，學(xué)生工程能力的培養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力的提高，有賴于此環(huán)節(jié)[4]。實驗教學(xué)方面通過建設(shè)流體力學(xué)實驗室，將實踐教學(xué)貫穿于學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)對學(xué)生的動手實踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力、研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗?zāi)K分為基礎(chǔ)驗證類實驗?zāi)K、綜合性實驗?zāi)K和開放性實驗?zāi)K?；A(chǔ)驗證類實驗主要包括雷諾實驗、能量守恒驗證實驗、沿程阻力實驗、局部阻力實驗、文丘里管實驗、流量計實驗、離心泵實驗等[5]。這些實驗過程簡單，能幫助學(xué)生更好地理解流體力學(xué)的基本原理和定律，但缺乏創(chuàng)造性，沒有與安全工程專業(yè)實際相結(jié)合。綜合性實驗如與工業(yè)通風(fēng)課程相結(jié)合，設(shè)計一個通風(fēng)除塵管道模型，學(xué)生通過流體力學(xué)知識制定實驗方案，使用儀器測量風(fēng)速、壓強等相關(guān)參數(shù)計算通風(fēng)阻力。讓學(xué)生把流體力學(xué)知識更好地與安全工程專業(yè)相結(jié)合，解決專業(yè)實際問題。綜合類型的實驗相對較復(fù)雜，采用團(tuán)隊協(xié)作的方式，通過互相交流討論解決實驗過程中遇到的問題，發(fā)散思維，實驗結(jié)束后進(jìn)行匯報，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力和溝通能力。開放性實驗?zāi)K通過建設(shè)開放性實驗室，為學(xué)生參加各類學(xué)科競賽、科技創(chuàng)新活動、自主實驗、參與大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性實驗項目、參與教師科研項目提供實踐平臺。如學(xué)生可進(jìn)行計算機虛擬流體力學(xué)實驗、利用flunet軟件模擬火災(zāi)發(fā)生時煙氣流動過程。開放性實驗可鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。
4結(jié)論
1）安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程作為一門學(xué)科基礎(chǔ)課，其教學(xué)改革應(yīng)以專業(yè)能力需求為導(dǎo)向、學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)，引入CDIO理念進(jìn)行教學(xué)改革，可提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力、系統(tǒng)思維能力、和工程能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的工程意識及大工程觀。2）基于CDIO理念的“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)注重學(xué)生主體作用的發(fā)揮，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，采用問題學(xué)習(xí)的形式進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生用基礎(chǔ)理論分析、解決實際問題的能力。3）在“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革中，應(yīng)注重實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，實驗教學(xué)除了基本的基礎(chǔ)驗證類實驗外，組織學(xué)生做一些綜合性、設(shè)計性、開放性實驗，教學(xué)中注重學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力，人際交往能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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篇8
工程流體力學(xué)課程在我校這一工科院校中，長期以來，本科生在未學(xué)習(xí)之前，已經(jīng)從他人那里了解到，這門課很難，不好學(xué)，不好過關(guān)。學(xué)生認(rèn)為流體力學(xué)難學(xué)的后果，直接反映在多年來很少有人、甚至無人報考我校工科流體力學(xué)方向的碩士和博士，致使我校工程流體力學(xué)方向后續(xù)人才短缺，學(xué)科建設(shè)出現(xiàn)重重困難。那么作者希望學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程的過程中，是輕松、主動而有興趣地去學(xué)習(xí)。為了幫助學(xué)生克服畏難情緒，對工程流體力學(xué)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，輕松學(xué)好這門課，作者在十幾年的教學(xué)過程當(dāng)中，積累了一些經(jīng)驗。開好頭，為課程打好良好的第一印象非常關(guān)鍵，所以作者非常重視第一次課的講授內(nèi)容，以增強學(xué)生學(xué)習(xí)信心和培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣為主要目的，為順利完成該課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
一、第一次課的教學(xué)內(nèi)容
在第一次課，首先自我介紹，然后點名相互認(rèn)識，留下聯(lián)系方式，介紹教材和參考書，授課的章節(jié)和學(xué)時安排等常規(guī)內(nèi)容外，講授內(nèi)容主要分為兩大塊：（1）上課要求；（2）緒論。
1.上課要求。上課要求主要包括課程學(xué)習(xí)目的和意義、出席和上課紀(jì)律要求、作業(yè)和實驗報告要求、考核方法等內(nèi)容。①學(xué)習(xí)目的和意義。學(xué)習(xí)目的和意義按照大綱要求，掌握流體力學(xué)的基本知識，及其解決問題的基本方法和基本實驗技能。強調(diào)“基本”的含義，因為是首次接觸本課程，系統(tǒng)介紹流體力學(xué)知識，對大家的要求是“基本”的，同時也強調(diào)僅這些即將學(xué)的基本知識也能夠解決一些工程應(yīng)用的問題，并簡單舉例。②出席和上課紀(jì)律要求。出席和上課紀(jì)律應(yīng)該遵守學(xué)校規(guī)定，但是考慮到學(xué)生個體的不同。所以有必要讓學(xué)生清楚什么樣的行為是被接受的、允許的，不要出現(xiàn)行為困難的問題。③作業(yè)和實驗報告要求。作業(yè)和實驗報告會出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，回避是沒有用的，所以上課時直接指出來，希望將抄襲現(xiàn)象弱化。指出要借鑒，而不是抄襲。這樣大大降低了學(xué)生不經(jīng)過理解地抄襲作業(yè)現(xiàn)象。④考核方法。將考核方式明確地告訴學(xué)生，是平時成績和課程結(jié)束后的閉卷考試成績各占一定比例，綜合評出成績。并計算出考核通過的最低考試成績。同時強調(diào)不存在不通過比例。這樣可以避免兩種不良現(xiàn)象發(fā)生，一是學(xué)生會盲目認(rèn)為很難學(xué)，不能過關(guān)而放棄學(xué)習(xí)，二是成績差的學(xué)生會因為排名總在后面，而放棄學(xué)習(xí)。
2.緒論。緒論主要包括工程流體力學(xué)研究內(nèi)容、課程特點、研究方法、解題步驟、學(xué)習(xí)方法和大學(xué)生認(rèn)知階段，等等方面。重點講前三點涉及的內(nèi)容。①流體力學(xué)研究內(nèi)容。講述工程流體力學(xué)研究內(nèi)容首先展開講解的是研究對象為流體，此時雖然沒有講流體的定義，但是還是提出請學(xué)生舉例哪些物質(zhì)是流體？讓學(xué)生從最簡單的問題開始流體力學(xué)知識的學(xué)習(xí)。學(xué)生說對了予以肯定。學(xué)生會將多相流和塑性物質(zhì)列進(jìn)來，也要說清楚與本課程所學(xué)流體的區(qū)別和聯(lián)系，并將學(xué)生想不到的流體補充出來，還告訴學(xué)生目前最新研究方向在處理流固相互作用時有提出將固體處理為特殊流體，以簡化流固交界面的處理；還有已有研究表明固體顆粒的高速運動遵循流體力學(xué)規(guī)律，以及當(dāng)車流量和人流量很大時，被稱為交通流，猶如流體流動一樣，那么在后續(xù)課程講解中可將高密度、大流量的人群流動現(xiàn)象用來形象化的闡述流體的運動規(guī)律，幫助學(xué)生理解抽象的流體運動規(guī)律，使問題直觀。還需要指出，最常見的流體是空氣和水，人類無時無刻不處于空氣和水當(dāng)中，提醒學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，可以將所學(xué)知識放到自己熟悉的環(huán)境中去理解，比如池塘或小河中的水、教室里的空氣，等等。將理論知識與生活結(jié)合起來，既能幫助理解所學(xué)知識，又能將知識應(yīng)用起來，提高學(xué)習(xí)興趣。②流體力學(xué)課程特點。流體力學(xué)課程的特點主要講三點，一是一門技術(shù)（專業(yè)）基礎(chǔ)性課程；二是用場的觀點研究問題；三是概念多、公式多。它是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，從實踐中抽象出來，再應(yīng)用到實踐中去；所以課程知識可用于解決工程實際問題。用場的觀點研究問題。首先提問，說到“場”大家會想到什么？有的同學(xué)很高端大氣上檔次地回答重力場、電場、磁場，那我繼續(xù)問還有呢？有的學(xué)生開玩笑說操場，好像在說操場不夠檔次、不夠科學(xué)。而我肯定“操場”，因為是相同的“場”字嘛，而且還有工場、商場、廣場等。然后引導(dǎo)學(xué)生思考，既然用相同的“場”字，其中必有共同點，它是什么？學(xué)生想出來了，是某某占據(jù)的空間。以此類推，流體占據(jù)的空間就是“流場”，概念很容易就被理解了。同時還讓學(xué)生意識到科學(xué)不是高不可攀的，做科學(xué)時不要端起架子，它是很貼近生活的。流場的概念出來了，但是其空間的大小呢？這個問題也必須解釋清楚。首先提出兩個問題讓學(xué)生思考：海洋是海水占據(jù)的空間，是一個流場嗎？大氣層是空氣占據(jù)的空間，是一個流場嗎？其實流場的大小與我們要研究的空間范圍有關(guān)。比如，我們現(xiàn)在想知道教室內(nèi)空氣的溫度分布，那么要分析的流場就是教室內(nèi)空氣占據(jù)的空間；如果要預(yù)報中國天氣，那么中國上空的大氣層或者更大范圍就是要研究的流場；如果想了解南海海洋環(huán)流、潮汐流動等，南海海水占據(jù)的空間就是要求解的流場。將抽象概念與實際結(jié)合，在易于理解的同時，引起學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步與物理量場聯(lián)系起來，流場中的物理量，比如速度，是時間和空間函數(shù)，被稱為速度場，還有壓力場，等等。場是具有連續(xù)無窮維自由度的系統(tǒng)，那么流場的速度場、壓力場，等等具有連續(xù)性，與第一章中連續(xù)介質(zhì)假設(shè)內(nèi)容一致，在這里提到，為后面學(xué)習(xí)埋下伏筆。概念多、公式多的原因是因為在以前的學(xué)習(xí)過程中鮮有接觸與流體力學(xué)有關(guān)的知識，導(dǎo)致大量的專業(yè)術(shù)語集中出現(xiàn)。但是這些概念、公式并不是全新的。比如流體質(zhì)點的概念與以前物理中所學(xué)的質(zhì)點概念是很一致的；多的公式其實是質(zhì)量守恒定律、牛頓定律、能量守恒定律、動量定理，等等在流體力學(xué)中的表達(dá)形式，比如連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律的表達(dá)形式，伯努利方程與能量守恒定律相吻合，歐拉方程、Navier-Stokes方程是牛頓運動定律的表現(xiàn)形式，動量方程是動量定理的表達(dá)，把要學(xué)到的主要方程名稱在此敘述一遍，目的是讓學(xué)生有個初步接觸，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下鋪墊。③流體力學(xué)研究方法。流體力學(xué)研究方法主要有三種：解析方法、實驗方法和數(shù)值計算方法。本課程主要介紹解析方法，有一章是專門介紹實驗研究方法的，而數(shù)值計算方法本課程幾乎不涉及，由計算流體力學(xué)講解。并強調(diào)，求解的基本方程是連續(xù)性方程、歐拉方程或Navier-Stokes方程，那么為什么基本方程一樣，可以求解出各種不同的流動？于是提出邊界條件和初始條件的概念，使邊界條件和初始條件的重要性一目了然；也為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，并引起學(xué)生的興趣和重視。
二、結(jié)論與展望
通過第一次課，使學(xué)生對整個課程的要求、特點、內(nèi)容有一個整體了解，做到心中有數(shù)，克服不良情緒，從不同方面讓學(xué)生做好學(xué)習(xí)的心理準(zhǔn)備。第一次課，如果是一個良好開端，并為后續(xù)學(xué)習(xí)做了大量鋪墊，使學(xué)生獲得了自信，并激發(fā)了其學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生后面的學(xué)習(xí)將會順利很多。工程流體力學(xué)是大部分工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，作者希望學(xué)生靈活掌握流體力學(xué)知識，并能夠在工作中活學(xué)活用。
參考文獻(xiàn)：
[1]許維德.流體力學(xué)[M].北京：國防工業(yè)出版社，1979.
篇9
通過《工程流體力學(xué)》的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉流體運動的基本概念、基本原理、水力計算方法，掌握一定的分析、解決工程實際中流體力學(xué)問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和工程技術(shù)、科學(xué)研究工作及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅實的基礎(chǔ)。但由于該課程對學(xué)生的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)等方面的知識，以及綜合分析和處理問題能力的要求較高，學(xué)生普遍反映難學(xué)。這不但對學(xué)生專業(yè)知識的學(xué)習(xí)乃至日后工作都造成較大影響，而且使期末考試對學(xué)生造成極大的心理負(fù)擔(dān)，形成惡性循環(huán)。所以，為了提高課程的教學(xué)質(zhì)量，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不僅需要對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，而且需要對課程考試進(jìn)行改革，以減輕學(xué)生的考試壓力。
一、傳統(tǒng)考試存在的問題
1.考試方法單一
該課程以期末筆試考卷作為主要的考核手段和評價尺度，不注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程投入狀態(tài)和平時學(xué)習(xí)成績的考評，最多是將平時上課的考勤記錄納入考核成績當(dāng)中。單一的筆試試卷的弊端是機械死板，強調(diào)對基本概念與原理記憶的考核，忽視了對應(yīng)用能力的考核。學(xué)生習(xí)慣了教師考前劃重點，突擊復(fù)習(xí)的備考模式，基本靠死記硬背獲得高分，對課程的知識體系根本沒有理解，更不可能有綜合應(yīng)用的能力。
2.考試內(nèi)容單薄
教材是教師命題的主要范圍，教材以外的知識往往被排斥在命題范圍之外。教師在教學(xué)過程中以教材為主，在考試內(nèi)容上仍依賴教材，不出學(xué)生沒見過的題目，必然會使學(xué)考分離，也扼殺學(xué)生分析解決實際問題的能力。
3.考試形式固定
期末的考試形式無非閉卷與開卷兩種，但《工程流體力學(xué)》是一門理論性和實踐性都很強的課程；如果只以一種形式進(jìn)行考試，必然會缺失對課程某種能力的掌握程度的考核，考查得不全面。
二、改革考試方式的研究
1.增加實踐環(huán)節(jié)考核
考試不應(yīng)只局限于教師對學(xué)生傳授的基本知識理論，可根據(jù)課程與專業(yè)特點，增設(shè)課程實踐動手環(huán)節(jié)，加大實踐環(huán)節(jié)的考核比重，充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對知識的綜合分析能力和工程綜合應(yīng)用能力。將部分章節(jié)留給學(xué)生自學(xué)，查閱資料，撰寫報告，比如孔口與管嘴的出流問題，教師適當(dāng)引入研究方法，提出某工程應(yīng)用要求，由同學(xué)自學(xué)完成各種管嘴的分析、計算，提出應(yīng)用策略。
2.豐富期末考試內(nèi)容
對于期末試題的內(nèi)容，不再拘泥于教材，更貼近于日常生活。例如問答題中有這樣的題目：杜甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中說：“八月秋高風(fēng)怒號，卷我屋上三重茅。”試用伯努利定律解釋其中的道理。再如選擇題：當(dāng)隕星在天空中下墜時，其劃過的白線是什么？備選答案有流線、跡線、等勢線、等流函數(shù)線。以上兩道題新穎生動，比單純地考查伯努利定律和流線與跡線的概念更具有創(chuàng)造性，更能考查學(xué)生分析問題的能力。在考試內(nèi)容上也應(yīng)適當(dāng)體現(xiàn)油氣儲運的專業(yè)性，比如可以在拱頂罐模型上考查靜力學(xué)基本公式的應(yīng)用，在輸油管線上考查水頭損失的計算，等等。
3.完善期末成績評定
考核總成績中適當(dāng)比例計入期末試卷成績、小測試成績、調(diào)查報告（或小論文）、課后作業(yè)、課前提問、平時出勤成績，綜合評定學(xué)生對學(xué)科知識的學(xué)習(xí)能力及實踐能力。其中，期末考試成績只占50%，其他五部分各占10%。對于在總成績中所占比例最大的期末考試，可采用閉卷和開卷相結(jié)合的考核方式。通過閉卷形式考核學(xué)生對基本概念和基本理論的接受和理解能力，題型可以是填空、判斷、選擇、問答和簡單計算。通過開卷形式考核學(xué)生靈活運用基本理論分析問題、解決問題的能力，題型可為一些綜合性的計算題和分析題，如：簡單管網(wǎng)的計算、簡單管網(wǎng)系統(tǒng)運行工況的分析等。對學(xué)生容易不認(rèn)真對待的作業(yè)和出勤兩項，做出詳細(xì)的規(guī)定。在課后作業(yè)方面，要求學(xué)生獨立完成每次作業(yè)。如果發(fā)現(xiàn)作業(yè)雷同，此次成績記為0分。每缺交1次作業(yè)，直接扣3分；缺交3次作業(yè)，不允許參加期末考試。在出勤方面，缺席1次，直接扣3分；缺席3次以上，不允許參加期末考試。多元化全方位地評定學(xué)習(xí)成績，不但可以在學(xué)習(xí)過程中增加師生互動，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動性，而且可以保證公平公正性，降低考試的功利性。
三、考試改革的實施與探索
新的考試方式在油氣儲運09級與10級實行，取得了較好的效果。（1）上課無人缺席，同時杜絕了不交作業(yè)及抄襲作業(yè)的現(xiàn)象。（2）學(xué)習(xí)熱情高，效果好。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生更善于思考，與教師的知識探討增加。學(xué)生普遍反映對于流體力學(xué)知識的掌握扎實全面，在日后專業(yè)課的學(xué)習(xí)中受益匪淺。（3）整體成績與08級對比有所提高，及格率升高，優(yōu)秀率升高。
新的考試方式雖然有一定的成效，但是對教師提出了更高的要求。全面的考核方式必然會增大教師的工作量，這就要求教師有更多的責(zé)任心和奉獻(xiàn)精神。在考試改革實施過程中，可能還會出現(xiàn)一些難以預(yù)料的問題，所以在已嘗試的考核方法的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)一步充實完善，使《工程流體力學(xué)》的考試更能促進(jìn)學(xué)生平時努力學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，公正客觀地評價學(xué)生學(xué)習(xí)的優(yōu)與劣，并且有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
篇10
前言
流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續(xù)存在，其變形便會隨時間持續(xù)增大，不像固體那樣，一定的受力只能產(chǎn)生一定的變形。流體力學(xué)的基本理論非常嚴(yán)密，描述流體流動現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程非常復(fù)雜，高度非線性[1]，因此學(xué)生對流體力學(xué)敬而遠(yuǎn)之的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。此外由于因特網(wǎng)及電子計算機的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長的學(xué)生接觸和感受實際發(fā)生的各種流體流動現(xiàn)象的機會大大減少，對自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學(xué)生在接受流體力學(xué)教育之前所受的應(yīng)試教育的影響下[2]，學(xué)習(xí)只是為了在短時間內(nèi)對給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來許多學(xué)者從教育學(xué)的角度提出了疑問[2]。只有直面實際的流體流動現(xiàn)象，抓住問題的本質(zhì)，才能誕生真正的學(xué)問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學(xué)教學(xué)中存在的難點和問題，指出了重視流體流動現(xiàn)象的觀察和理解對提高流體力學(xué)的教學(xué)效果的必要性和重要性。
一、流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題
（一）新形勢下學(xué)生所處的社會環(huán)境變化
學(xué)生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時間和機會大大超過了自己親自動手制作道具及模型的體感玩耍時間，通過體感玩耍接觸和觀察自然現(xiàn)象的機會大大減少。
因特網(wǎng)的普及使得在短時間內(nèi)獲得大量的信息或?qū)崟r獲得信息成為可能，近年來出現(xiàn)學(xué)生過度依賴因特網(wǎng)的傾向，疏遠(yuǎn)了紙質(zhì)圖書及相關(guān)文獻(xiàn)這些知識比較系統(tǒng)邏輯性也有保證的傳統(tǒng)信息載體。但因特網(wǎng)上除了正確的信息外，還有很多不準(zhǔn)確甚至錯誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性，因此學(xué)生僅通過因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識體系的。
手機在學(xué)生中的普及也使得學(xué)生們在實際問題時，不是自己獨立分析問題，找出問題發(fā)生的原因，而是直接利用手機詢問他人求得答案，這樣很難培養(yǎng)獨立制定計劃，對可能事態(tài)進(jìn)行預(yù)測，獨立進(jìn)行解決問題的能力。這恰恰是對一個未來走向社會成為一個優(yōu)秀的技術(shù)人員的必經(jīng)的磨礪之道。
（二）流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題
流體流動的力學(xué)模型及其運動的物理意義難以理解[3]。流體粘性產(chǎn)生的模型與牛頓粘性定律之間的對應(yīng)關(guān)系就是最好的一個例證。大多數(shù)學(xué)生雖然能夠使用牛頓粘性定律進(jìn)行計算，但對運動的流體為何會產(chǎn)生粘性卻不能正確的理解。的確，對于涉及到流體力學(xué)的某些技術(shù)或產(chǎn)品設(shè)計，只要懂得一定的計算即可，但是對于開發(fā)和設(shè)計全新的產(chǎn)品，如不能準(zhǔn)確把握所涉及到的相關(guān)流體流動的物理本質(zhì)，有時會產(chǎn)生完全錯誤的設(shè)計結(jié)果。
流體的運動狀態(tài)繁多，流體力學(xué)融合領(lǐng)域廣，要求學(xué)生掌握更多的學(xué)科預(yù)備知識，尤其對數(shù)學(xué)知識的要求更高，使部分學(xué)生覺得流體力學(xué)是難以接近的一門課。同一流動現(xiàn)象常?？梢詮亩鄠€角度進(jìn)行解釋，容易使學(xué)生產(chǎn)生混亂。比如對翼型的流體力學(xué)工作原理，可以從流體流動的動量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個方面進(jìn)行解釋，解釋方法之多反而會使學(xué)生產(chǎn)生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個本質(zhì)，只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論，才可以解除認(rèn)識上的混亂，將學(xué)到的知識條理化、系統(tǒng)化。
描述流體流動的數(shù)學(xué)方程高度非線性化，數(shù)學(xué)上求解比較困難。描述流體流動的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學(xué)解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數(shù)學(xué)功底，但近年來學(xué)生的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)存在下降的趨勢。
學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前所接受的應(yīng)試教育的影響很大，以考試成績自評學(xué)習(xí)效果的認(rèn)識根深蒂固[4]。實際的流體流動現(xiàn)象往往沒有單純的標(biāo)準(zhǔn)答案，有時甚至存在多個解，重要的是抓住流動現(xiàn)象的物理本質(zhì)，系統(tǒng)的理解流體力學(xué)的基本原理。
二、教學(xué)方法對應(yīng)
解決上述問題的根本方法，筆者認(rèn)為只有從流體力學(xué)教學(xué)上，直面涉及流體的各種現(xiàn)象，使學(xué)生準(zhǔn)確的把握物理本質(zhì)。為此在流體力學(xué)課堂上，廣泛采用流體模型教學(xué)和實例教學(xué)，增加學(xué)生觀察理解各種流動現(xiàn)象的機會，喚起他們對本門課的興趣的同時，讓他們形成為探究流動現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)進(jìn)行思考的習(xí)慣，這對解決流體力學(xué)教學(xué)所面臨的問題至關(guān)重要。
使用電吹風(fēng)斜向上吹一個讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好的氣球模型，沒經(jīng)驗的學(xué)生會意外的發(fā)現(xiàn)氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現(xiàn)象可從風(fēng)從氣球上部通過時，由于氣球表面的影響風(fēng)的流向會產(chǎn)生變化，也就是流線產(chǎn)生彎曲，根據(jù)風(fēng)的動量變化必然產(chǎn)生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應(yīng)得到解釋。從這一簡單的模型教學(xué)，還可以解釋飛機的機翼通過改變空氣的流向進(jìn)而獲得升力的流體力學(xué)上的工作原理。
在一個裝滿水的塑料瓶內(nèi)分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個可移動桌面上，使桌面等直線加速運動，可發(fā)現(xiàn)鋼球運動較慢留在瓶底，而泡沫球運動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生：泡沫球運動得較快是因為等加速運動瓶內(nèi)流體的靜壓在運動方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進(jìn)方向的壓力大于等加速運動產(chǎn)生的慣性力，因此小球相對于塑料瓶向前運動；而作用于鋼球的前進(jìn)方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進(jìn)方向的靜壓力，因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學(xué)比一般教科書上關(guān)于流體等加速直線運動流體的靜壓分布的例題更容易使學(xué)生抓住問題本質(zhì)，且能培養(yǎng)學(xué)生獨立思考之習(xí)慣，使學(xué)生體會到透過流體流動現(xiàn)象來正確觀察和理解把握流體力學(xué)基本規(guī)律的樂趣。
經(jīng)常使用立式洗衣機的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過來，假如原來兜里裝有硬幣等硬物，也會被掏出來[5]。把這個實例在課堂上講出后，學(xué)生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當(dāng)教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及醫(yī)學(xué)家于一身的瑞士的大科學(xué)家的基本情況后，學(xué)生們頓時對這位科學(xué)家充滿了崇敬之情，通過大量這種實驗?zāi)Ｐ图皩嵗虒W(xué)，學(xué)生們對學(xué)習(xí)流體力學(xué)這門課更有了興趣和信心，教學(xué)效果的提高自不待言。
三、結(jié)語
本文詳盡的分析了計算機、因特網(wǎng)、手機等現(xiàn)代化通訊工具普及后對學(xué)生產(chǎn)生的影響，由于流體力學(xué)課程知識體系的特點，這種影響產(chǎn)生的負(fù)面問題很多，尤其是教授成長在應(yīng)試教育體制下走入大學(xué)的學(xué)生，更需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識，改變教學(xué)觀念，在課堂教學(xué)中廣泛植入實驗?zāi)Ｐ徒虒W(xué)和實例教學(xué)，讓學(xué)生直面實際存在的各種流體流動現(xiàn)象，通過實際的流體流動現(xiàn)象的觀察和理解，達(dá)到生動及形象的把握這些流動現(xiàn)象背后的流體力學(xué)的基本定理，有效提升教學(xué)效果的同時，通過簡單實驗?zāi)Ｐ偷闹谱鬟€可提高學(xué)生的動手能力，這對學(xué)生走向社會成為一個具有創(chuàng)造性思維能力、獨立思考的優(yōu)秀技術(shù)人員也是一個必不可少的雛形磨礪。
[參考文獻(xiàn)]
[1]黃衛(wèi)星.工程流體力學(xué)[m].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[2]李丹,楊斯瑞.應(yīng)試教育與創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)[j].繼續(xù)教育研究, 2009, 25(2): 180-185
篇11
基金項目：本文系黑龍江省高等教育學(xué)會高等教育科學(xué)研究“十一五”規(guī)劃重點課題（課題編號：115C-174）、黑龍江科技學(xué)院教研課題“《工程流體力學(xué)》課程任務(wù)式教學(xué)內(nèi)容的改革與實踐”的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）13-0105-02
“工程流體力學(xué)”為黑龍江科技學(xué)院（以下簡稱“我校”）機械、采礦、環(huán)境、安全、土建等專業(yè)重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。由于面向的專業(yè)范圍廣、學(xué)生層次多，因此要將該課建設(shè)成省級精品課程，對師資隊伍和教學(xué)條件等要求高，需要改革的環(huán)節(jié)多，課程建設(shè)的難度大。我們在深入解讀省級精品課程指標(biāo)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，圍繞課程建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)，結(jié)合課程自身特點，根據(jù)各專業(yè)具體培養(yǎng)方向和要求，從課程教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)工作入手，立足學(xué)生知識和能力的全面培養(yǎng)，狠抓師資隊伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及學(xué)生成績的考核改革，強化實驗室、教材、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源等教學(xué)條件的建設(shè)，構(gòu)建多元化的教學(xué)體系，在2007年實現(xiàn)了課程建設(shè)目標(biāo)。
一、加強師資隊伍建設(shè)
我們將精品課程評審指標(biāo)體系中所有二級指標(biāo)的主要觀測點概括為“德”、“才”、“勤”、“能”四個方面，并從這四個方面打造一流的師資隊伍。通過對課程組教師進(jìn)行優(yōu)化組合，充分發(fā)揮每個人的特長，并進(jìn)行重點培養(yǎng)，使課程組每個參與建設(shè)的教師都能從事最能發(fā)揮其才能的工作，各盡所能，使每個人都能有成就感，成為某個方面的行家里手。尤其對青年教師，使其能力在課程具體建設(shè)過程中得到充分的發(fā)揮和鍛煉，業(yè)務(wù)能力和教、科研水平顯著提高。
根據(jù)實際情況，我們將拓寬知識領(lǐng)域、提高知識層次（重點是專業(yè)理論知識、實踐能力、教學(xué)能力、教研能力以及學(xué)歷、職稱的提高）作為“工程流體力學(xué)”師資隊伍建設(shè)的內(nèi)容及目標(biāo)，并采取如下具體措施：
（1）導(dǎo)師制培養(yǎng)，實行“一帶一”、“多幫一”工程，由老教師對青年教師進(jìn)行一對一、多對一的指導(dǎo)，尤其是課程負(fù)責(zé)人在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)、論文的撰寫及教科研立項等方面對青年教師進(jìn)行全方位的指導(dǎo)。
（2）制定助課、互相聽課及集體備課制度，課程負(fù)責(zé)人聽課程組成員的課每學(xué)期至少一次，年輕教師聽老教師的課每學(xué)期至少一次，利用教研室活動時間經(jīng)常進(jìn)行集體備課及教學(xué)研討。
（3）送出去培養(yǎng)與在職提高相結(jié)合，通過讀碩、讀博，努力提高課程組教師的學(xué)歷水平。
（4）鼓勵課程組教師積極參加學(xué)院及學(xué)校舉辦的教師教學(xué)技能大賽，參與實驗室建設(shè)，指導(dǎo)“工程流體力學(xué)”創(chuàng)新設(shè)計大賽和指導(dǎo)大學(xué)生科技活動。
（5）鼓勵青年教師在各項工作中勇挑重?fù)?dān)，為青年教師創(chuàng)造展示才能的機會。
二、完善教學(xué)條件
1.教材及資料庫建設(shè)
“適用”的教材才是一流的教材。遵循功能和諧原則、整體和諧原則、環(huán)境和諧原則、市場和諧原則和經(jīng)濟(jì)和諧原則，為不同專業(yè)選用了不同版本的教材。同時注重紙質(zhì)及電子資料的收集和整理，注重教學(xué)研究成果的總結(jié)和提煉，創(chuàng)建了“工程流體力學(xué)”紙質(zhì)及電子資料庫。
2.實驗室建設(shè)
將實驗室建設(shè)納入課程建設(shè)規(guī)劃。與課程需要相適應(yīng)的實驗室建設(shè)才是科學(xué)、合理、有序、有度的建設(shè)，避免與課程建設(shè)相脫節(jié)的實驗室建設(shè)，杜絕重復(fù)性建設(shè)。根據(jù)專業(yè)需求補充購置相應(yīng)的實驗教學(xué)儀器，用于開展常規(guī)實驗、綜合性實驗和設(shè)計性試驗。根據(jù)現(xiàn)場教學(xué)的需要，補充測壓儀表、保留管路實驗系統(tǒng)。為開展“流體力學(xué)創(chuàng)新設(shè)計大賽”和指導(dǎo)“大學(xué)生科技立項”等第二課堂活動創(chuàng)建虛擬實驗室和創(chuàng)新設(shè)計實踐基地。
3.輔助教學(xué)資源建設(shè)
基于“精”、“新”、“奇”的指導(dǎo)思想，應(yīng)用多媒體技術(shù)制作高質(zhì)量多媒體課件及教學(xué)網(wǎng)站。[1]我們根據(jù)不同專業(yè)具體要求的不同，制作了分別與自編教材及與不同專業(yè)選用教材配套的多套多媒體課件及電子輔導(dǎo)資料，利用第二課堂活動，指導(dǎo)學(xué)生制作了大量的演示基本概念、流動現(xiàn)象、基本原理的Flas和典型實驗的Flash模擬軟件。在網(wǎng)站上提供必要的圖片、實物照片，鏈接媒體素材、實驗錄像、演示流動現(xiàn)象及進(jìn)行虛擬實驗的Flas，插入重大流體事件、背景知識及相關(guān)學(xué)科前沿知識。教學(xué)網(wǎng)站上提供豐富的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容、鏈接國內(nèi)外著名流體力學(xué)網(wǎng)站，為學(xué)生及時了解反映流體力學(xué)發(fā)展前沿和最新動態(tài)的科技文獻(xiàn)資料提供便利，同時為考研的學(xué)生提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)。教學(xué)網(wǎng)站板塊全，內(nèi)容豐富，實用性、可操作性強，而且嵌套有在線測試及網(wǎng)上考試系統(tǒng)，所有教學(xué)及輔導(dǎo)資料全部掛在網(wǎng)站上，成為學(xué)生課外自學(xué)和復(fù)習(xí)的良好平臺。2007年利用學(xué)校webCT網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源又開展了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，進(jìn)一步拓展了教學(xué)空間。
三、深化教學(xué)內(nèi)容
任何課程的教學(xué)內(nèi)容都不是一成不變的。教師所講授的內(nèi)容應(yīng)是經(jīng)過提煉和加工過的本門課程的精華部分。我們注重與專業(yè)的對接，根據(jù)各專業(yè)側(cè)重點的不同，合理確定教學(xué)內(nèi)容；根據(jù)生源質(zhì)量的區(qū)別，以學(xué)生為本，實行分層次教學(xué)。根據(jù)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，明確課程為專業(yè)服務(wù)的目的和地位，以適合該門課程的思維方式來組織教學(xué)內(nèi)容，并進(jìn)行模塊式整合，為不同專業(yè)設(shè)置相應(yīng)的可選模塊。在教學(xué)過程中注重有效知識和長效知識，壓縮經(jīng)典內(nèi)容，充實應(yīng)用實例，并將教改、教研成果及學(xué)科最新的前沿成果滲透到課程的教學(xué)當(dāng)中，做到內(nèi)容精煉，難易適中，主線突出，理論聯(lián)系實際，融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。
四、改革教學(xué)方法、手段和考核方式
教學(xué)有法，教無定法，只有科學(xué)的方法和適用的手段相結(jié)合才是最優(yōu)的組合，也只有方法的“靈活化”和手段的“多樣化”才能體現(xiàn)出個性化教學(xué)。
教學(xué)方法上：在理論教學(xué)中，“精講寬練、注重實踐，教學(xué)互動、多元考核”。根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點，采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法靈活組織課堂教學(xué)，注重工程背景及實踐應(yīng)用，注重有效知識和長效知識，不盲目模仿和刻意追求。在實驗教學(xué)中，根據(jù)實驗性質(zhì)的不同，由“問題”導(dǎo)入實驗，著重強調(diào)實驗?zāi)康?、原理?yīng)用，注重實驗技能和方法、數(shù)據(jù)分析和處理，啟發(fā)學(xué)生獨立思考，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新精神。
教學(xué)方式和教學(xué)手段上：采用多媒體課件與板書相結(jié)合的授課方式。同時，鼓勵學(xué)生充分利用虛擬實驗室、課程網(wǎng)站等輔助教學(xué)資源進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和自我測驗。目前我們每學(xué)年面向全校5個教學(xué)單位的8個專業(yè)方向、30多個班級講授“工程流體力學(xué)”，應(yīng)用多媒體課件與板書結(jié)合進(jìn)行授課的比例達(dá)100%。
在學(xué)生成績考核上：采用“知識與能力并重”的“多元化”考核方式，平時成績占總成績的30%，其中課堂表現(xiàn)（包括出勤、聽課情況和平時測驗、回答提問等）滿分10分，作業(yè)成績滿分10分，實驗成績滿分10分。課堂表現(xiàn)及作業(yè)成績由任課教師給出，而實驗成績由實驗教師給出，如果學(xué)生實驗成績不合格，則不允許其參加期末考試。
五、構(gòu)建多元化的教學(xué)體系
結(jié)合課程自身特點以及專業(yè)需求的不同，對實踐教學(xué)過程進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，拓展外延、豐富內(nèi)容，充實內(nèi)涵，設(shè)置了“實驗教學(xué)+現(xiàn)場教學(xué)+第二課堂活動”的多元化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
結(jié)合學(xué)校開展的大學(xué)生科研立項等素質(zhì)教育活動，積極對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識和綜合能力的培養(yǎng)，鼓勵學(xué)生在各實踐環(huán)節(jié)中，綜合運用各種知識和手段創(chuàng)造性地分析問題、解決問題。自2002年起，課程組在全校范圍內(nèi)成功舉辦了五屆“流體力學(xué)創(chuàng)新設(shè)計大賽”。流體力學(xué)虛擬實驗室擁有專用微機及相關(guān)軟件；創(chuàng)新設(shè)計實踐基地現(xiàn)有工作臺、臺鉗、鉆床、手電鉆等簡易設(shè)備及錘、銼、鋸、螺絲刀等常用工具，為學(xué)生創(chuàng)新及科技制作提供常用耗材，基本能夠滿足Flas制作、演示、文字處理、實物加工制作的最基本要求。2007年，課程組開始指導(dǎo)大學(xué)生科技立項并有多項成果結(jié)題驗收。
課程建設(shè)的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，歸根結(jié)底是提高培養(yǎng)的學(xué)生的質(zhì)量，而學(xué)生質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)則是其綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力。運用“小課程大工程”的教學(xué)理念，從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、課外實踐活動和學(xué)術(shù)講座五個方面，將學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿到課程教學(xué)的全過程。[2，3]總結(jié)出精品課程建設(shè)的“多元化”學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)模式，即：
（1）正確處理經(jīng)典與現(xiàn)代的關(guān)系，在課堂教學(xué)中，利用多媒體課件，融經(jīng)驗教學(xué)及現(xiàn)代教學(xué)為一體，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力。
（2）改革實驗教學(xué)內(nèi)容，增加實驗項目，豐富實驗教學(xué)方式，增強學(xué)生的實踐動手能力。
（3）拓展課堂教學(xué)空間，利用網(wǎng)絡(luò)資源，開闊學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的學(xué)科知識。
（4）以創(chuàng)新設(shè)計大賽和大學(xué)生科技活動為載體，引導(dǎo)學(xué)生參加第二課堂活動，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生獲取知識、運用知識的能力和創(chuàng)新能力。
（5）通過科技講座，豐富學(xué)生的專業(yè)和學(xué)科知識，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和科學(xué)精神。
六、結(jié)束語
精品課程建設(shè)是時代的要求，具有豐富的內(nèi)容，并隨著時代的發(fā)展而不斷更新。精品課程建設(shè)是一個復(fù)雜過程，是一項系統(tǒng)工程，其中涉及大量的管理問題。精品課程建設(shè)作為中國教育發(fā)展史上的新生事物，需要廣大教師投入大量的時間、精力，不斷探索，不斷創(chuàng)新，是一項永無止境的工作。如何針對不同地區(qū)、不同高校、不同教師學(xué)生，分層次、多樣化地建立精品課程評價指標(biāo)體系，如何更好地發(fā)展和完善現(xiàn)有的精品課程，如何更好地發(fā)揮各級各類現(xiàn)有精品課程的作用，將是未來精品課建設(shè)研究的發(fā)展方向，因此精品課程建設(shè)的研究與實踐也是一項沒有終結(jié)的研究課題。
參考文獻(xiàn)：
篇12
計算力學(xué)的新模型、新理論、新方法和軟件開發(fā)研究；
大規(guī)模復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)值仿真研究與求解技術(shù)；
CFD的新理論、新模型、新算法和新應(yīng)用；
固體流體相互耦合作用的機理、計算方法與工程應(yīng)用；
多物理場耦合力學(xué)問題的數(shù)值仿真；
材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法與應(yīng)用；
材料本構(gòu)模型的宏、細(xì)觀研究與數(shù)值仿真；
CAE軟件開發(fā)與工程應(yīng)用；
計算納米與生物力學(xué)；
有缺陷材料的力學(xué)演化規(guī)律與數(shù)值計算；
沖擊動力學(xué)的理論、方法與應(yīng)用；
巖土結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)中的反問題研究；
工程隨機力學(xué)計算方法及工程結(jié)構(gòu)的安全評估；
各類非線性問題的數(shù)值模擬與應(yīng)用；
多體系統(tǒng)復(fù)雜動力學(xué)問題與動力穩(wěn)定性的研究；
各類工程中的施工力學(xué)、工藝力學(xué)問題研究和應(yīng)用；
復(fù)合材料、智能材料及其結(jié)構(gòu)體系的數(shù)值方法；
海洋、地下空間和太空開發(fā)的力學(xué)分析；
路橋計算力學(xué)、環(huán)境計算力學(xué)與災(zāi)害計算力學(xué)；
模型確認(rèn)和驗證的方法與應(yīng)用研究；
多尺度理論與模擬研究；
實物實驗、測試與控制中的仿真；
其他計算力學(xué)問題.
3 注意事項
(1)應(yīng)征論文應(yīng)未公開發(fā)表.
(2)本次會議直接征集論文全文，篇幅不超過8 000字（含圖表）.應(yīng)征論文全文請于2012年8月31日前提交會議秘書處，并提供論文作者的通信地址、工作單位、郵政編碼、電話、傳真和Email等.
(3)論文經(jīng)專家評審?fù)ㄟ^且作者本人到會參加交流后，將分別發(fā)表在《固體力學(xué)學(xué)報》計算力學(xué)專輯或《計算力學(xué)學(xué)報》增刊上，并推薦其中的優(yōu)秀在《計算力學(xué)學(xué)報》《固體力學(xué)學(xué)報》《中國科學(xué)》和《計算機輔助工程》等期刊的正刊上.投稿時請注明發(fā)表意愿，并按所要求的格式排版.
(3)會議擬安排考察參觀活動（詳細(xì)路線將在下一輪通知和網(wǎng)站上給出）.
(4)會議最后一輪通知將委托承辦單位重慶大學(xué)發(fā)出.
篇13
所謂研究型教學(xué)模式是指在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生逐步深入研究某一個問題的教學(xué)模式，是以具體的實例為研究對象，利用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，并結(jié)合現(xiàn)代的研究手段進(jìn)行逐步的深入研究，并對結(jié)果進(jìn)行分析，目的是培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的思維模式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。這是將現(xiàn)代科研研究方法和研究內(nèi)容引入課堂的重要途徑，也是達(dá)到培養(yǎng)研究型人才的重要過程。本文在流體力學(xué)的教學(xué)實踐中進(jìn)行了相關(guān)的嘗試，并獲得了較好的教學(xué)效果。
一、 研究題目的選取
由于是課堂教學(xué)，受時間的限制，研究題目要求適當(dāng)，即簡單易懂、清晰明了，又有實用價值和深入研究的前景，在具體教學(xué)中選取了如下的問題。
結(jié)構(gòu)如圖1所示，閥門A固定，閥門B可上下移動，水在閥門A、B所開啟的通道內(nèi)流動。若閥門A入口處的來流速度為已知，試分析流域內(nèi)的壓力分布、速度分布，并計算閥門B所受到的合力。
對于這個問題，在引導(dǎo)學(xué)生對流動進(jìn)行分析的同時，提出了如下的問題：
（1） 水流對閥門B的作用力是促使閥門B關(guān)閉還是開啟？
（2） 水流在a、b處的流動方向如何？
（3） 水流對閥門B的作用力與閥門開啟之間的關(guān)系如何？
這個題目是來自于工程實踐中的閥門控制問題，在進(jìn)行閥門開啟的自動控制設(shè)計中，要求確認(rèn)閥門B的受力大小及方向。問題提出后，可要求學(xué)生根據(jù)自己對問題的理解，先猜想一下結(jié)果，然后再進(jìn)行深入的計算研究加以驗證，并利用流體力學(xué)基本原理進(jìn)行理論的分析和解釋。
二、 研究手段應(yīng)具有先進(jìn)性
介紹先進(jìn)的研究方法，把現(xiàn)代研究工具融入到日常教學(xué)中，是教學(xué)改革的重要內(nèi)容和任務(wù)。就本問題而言，這個問題看似簡單，實際是一個比較復(fù)雜的紊流流動問題。鑒于理論求解的復(fù)雜性和實驗研究的局限性，采用數(shù)值模擬的方法即體現(xiàn)了先進(jìn)的研究手段，又適合于課堂研究討論和對問題的深入研究和引導(dǎo)。
目前流體力學(xué)的研究方法有三種，一是理論的方法，二是實驗的方法，三是數(shù)值的方法。傳統(tǒng)的流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與方法，基本上是基于理論的教學(xué)，并輔之以部分簡單的實驗。利用理論解析的方法求解流體流動問題，由于受到求解非線性方程沒有成熟的數(shù)學(xué)方法的制約，研究進(jìn)展緩慢，到目前為止，也只有極少數(shù)的特例得以進(jìn)行理論求解。對于利用實驗方法進(jìn)行研究，由于受到實驗的局限性，以及大量人力物力的消耗，不適于本問題的課堂教學(xué)研究和教學(xué)目的。近年來，隨著計算技術(shù)的飛速發(fā)展，社會生活和科學(xué)研究方法也產(chǎn)生了巨大的變化，利用數(shù)值模擬計算的方法已經(jīng)是當(dāng)前各個研究單位的首選研究手段。
鑒于以上論述，在對問題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，同時介紹現(xiàn)代的研究方法和數(shù)值模擬計算平臺（例如Fluent，CFX等），即給學(xué)生深入研究提供了研究手段，又達(dá)到了將教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代研究方法相結(jié)合的目的，對培養(yǎng)研究型人才具有重要意義。
三、 計算結(jié)果應(yīng)有合理的解釋和分析
本文利用數(shù)值模擬的方法，通過對流域的建模、計算和后處理，對本問題進(jìn)行了流動過程的研究。對這一部分教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該對流場的邊界條件、邊界類型、紊流模型和計算方法等進(jìn)行較詳細(xì)的介紹和講解。鑒于大學(xué)本科教學(xué)內(nèi)容和流體專業(yè)知識的限制，可對流場的邊界條件和邊界類型多做一些講解，例如速度邊界、壓力出流邊界等；對紊流模型的來源及其應(yīng)用做簡單介紹，而對諸如SIMPLE、PISO算法等僅僅介紹一下怎樣選取和使用即可。
經(jīng)過數(shù)值模擬計算，有如下發(fā)現(xiàn)：
（1） 水流的流動對閥門B產(chǎn)生一個向下的力，促使閥門B趨向于關(guān)閉
對此結(jié)果，必須要有合理的解釋。通過計算，發(fā)現(xiàn)通道內(nèi)的壓強分布如圖2所示。對于閥門B來說，其上部為低壓區(qū)，而下部為高壓區(qū)，在這個壓力差作用下，迫使閥門B有向下運動的趨勢。
這一部分的流動，由于通道的變形，迫使水流改變原有的流動方向，在沖擊閥門B下端壁面的同時，也使閥門B上端壁面產(chǎn)生了低壓區(qū)，從而產(chǎn)生一個向下的合力。
（2）下部a處，水向通道內(nèi)流動
數(shù)值模擬計算結(jié)果表明，經(jīng)過口b的流動方向是向上的，這很好理解，但經(jīng)過口a處的流動方向也是向上的，而不是向下的出流，流動情況如圖3所示，這就可能與最初的猜想相悖。
對此情況，可利用伯努利方程進(jìn)行解釋。當(dāng)水流流經(jīng)閥門A、B相接處時，由于通道的變窄，使得流動速度加快，并產(chǎn)生一定的真空度。由于設(shè)定a處為大氣壓，則在此真空度的作用下，迫使水流向通道內(nèi)流動。
四、 指出進(jìn)一步的研究內(nèi)容
通過前面的教學(xué)，使學(xué)生對數(shù)值模擬這一現(xiàn)代研究手段及研究過程有了初步的了解，達(dá)到了將現(xiàn)代研究方法引入課堂的目的。為了更加有效的掌握教學(xué)內(nèi)容，在介紹完數(shù)值模擬平臺的使用，并對問題進(jìn)行了初步研究之后，還必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考和研究。
具體到本次教學(xué)，提出了閥門B的受力大小與閥門開啟之間有什么樣的關(guān)系，要求進(jìn)一步深入研究。這里首先要定義閥門的開啟度，應(yīng)該是一個無量綱的量。然后利用數(shù)值模擬平臺，進(jìn)行逐步的研究，并把計算結(jié)果繪制成曲線。這一部分工作，可留給同學(xué)課后完成，并要求以科研論文的格式寫出研究報告。實踐證明，這樣的要求激發(fā)了學(xué)生的研究熱情，也使學(xué)生對科學(xué)研究的方法和內(nèi)容有了更深的體會。
本科生寫出科研論文是卓越工程師計劃的一部分，因此，這一部分的教學(xué)內(nèi)容對參與卓越工程師計劃的專業(yè)尤為重要。
五、 教學(xué)實踐中應(yīng)該注意的一些問題
采用這種研究型教學(xué)模式，有如下的體會。
1、 教學(xué)時機的把握
采用這種教學(xué)方法，應(yīng)該是在講授完流體力學(xué)基本內(nèi)容之后進(jìn)行。這里的流體力學(xué)基本內(nèi)容包括流體流動的連續(xù)性方程、伯努利方程和動量定理，并對粘性流動的層流和紊流等進(jìn)行介紹之后進(jìn)行。
2、 教學(xué)方式即可以采用演示的方法，也可以采用師生互動的方法
對于有條件的，應(yīng)該盡量采用師生互動的方法進(jìn)行教學(xué)，從方案的設(shè)定，到計算結(jié)果的處理和分析，要求師生一起進(jìn)行，并進(jìn)行充分的討論，這樣的教學(xué)效果是最好的。
3、 題目的選取
采用研究型教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)以講解研究方法和研究過程為宗旨。其中題目的選取至關(guān)重要，一般來說，題目不易選得過于復(fù)雜，最好是來自于工程實際，并具有一定的代表性和后續(xù)研究內(nèi)容。
4、 教學(xué)后期的把握
這種教學(xué)過程的重要一環(huán)是學(xué)生的課后練習(xí)和對題目的進(jìn)一步深入研究。另外，在要求完成本課題的后續(xù)研究并形成報告的同時，還應(yīng)鼓勵學(xué)生獨自去發(fā)現(xiàn)問題，并利用學(xué)到的工具去解決問題。對于所完成的研究報告，應(yīng)影響到本門課程的最終成績。
本文所闡述的研究型教學(xué)方法，通過幾年來的教學(xué)實踐，對培養(yǎng)學(xué)生的研究能力起到了積極的作用，取得了較好的教學(xué)效果。教學(xué)效果在本科畢業(yè)設(shè)計階段得到較充分的體現(xiàn)，受到師生的好評。
