流體力學(xué)的基本原理精選(九篇)

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第1篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：計算流體力學(xué)；求解；基本原理；化學(xué)工程；應(yīng)用

化學(xué)工程在我國具有較長的研究與應(yīng)用歷程，并在實際的生產(chǎn)與生活中取得到巨大的應(yīng)用成效，不僅能夠供給正常的生活需求，同時根據(jù)新材料的開發(fā)，能夠滿足現(xiàn)代型環(huán)保材料的使用。在化學(xué)工程中，較多的反映環(huán)境和反應(yīng)機制都是在溶液中進(jìn)行的，具有質(zhì)量守恒和熱量守恒定律的應(yīng)用。而這種質(zhì)量與能量的關(guān)系正是計算流體力學(xué)的主要原理。通過對實際應(yīng)用環(huán)境和原理的分析，能夠優(yōu)化工程設(shè)計和工藝改進(jìn)，提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率。

1計算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的基本原理

計算流體力學(xué)簡稱CFD，是通過數(shù)值計算方法來求解化工中幾何形狀空間內(nèi)的動量、熱量、質(zhì)量方程等流動主控方程，從而發(fā)現(xiàn)化工領(lǐng)域中各種流體的流動現(xiàn)象和規(guī)律，其主要以化學(xué)方程式中的動量守恒定律、能量守恒定律及質(zhì)量守恒方程為基礎(chǔ)。一般情況下，計算流體力學(xué)的數(shù)值計算方法主要包括數(shù)值差分法、數(shù)值有限元法及數(shù)值有限體積法，其也是一門多門學(xué)科交叉的科目，計算流體力學(xué)不僅要掌握流體力學(xué)的知識，也要掌握計算幾何學(xué)和數(shù)值分析等學(xué)科知識，其涉及面廣。針對計算流體力學(xué)的真實模擬，其主要目的是對流體流動進(jìn)行預(yù)測，以獲得流體流動的信息，從而有效控制化工領(lǐng)域中的流體流動。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，市場上也出現(xiàn)了計算流體力學(xué)軟件，其具有對流場進(jìn)行分析、計算、預(yù)測的功能，計算流體力學(xué)軟件操作簡單，界面直觀形象，有利于化學(xué)工程師對流體進(jìn)行準(zhǔn)確的計算。

2計算流體力學(xué)砸你化學(xué)工程中的實際應(yīng)用

2.1在攪拌中的應(yīng)用分析

在攪拌的化學(xué)反應(yīng)中，反映介質(zhì)之間的流動性比較復(fù)雜，依據(jù)傳統(tǒng)的計算形式根本無法解決，并在化學(xué)試劑在攪拌中存在不均勻擴散的特點，在湍流的形式中能量的分布狀況也存在著空間特點。若是依據(jù)實驗手段測得反映中物質(zhì)、能量和質(zhì)量的變化規(guī)律，其得出的結(jié)構(gòu)往往存在較差時效性，實驗騙差加大。通過對二維計算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠?qū)嚢柚辛黧w的形式進(jìn)行模擬，并進(jìn)行質(zhì)量、能量等數(shù)據(jù)的驗證。但是流體的變化，不僅與化學(xué)試劑的濃度、減半速度有關(guān)，還與時間、容器的形狀等有著之間的聯(lián)系，需要建立三維空間模擬形式進(jìn)行計算流行力學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)和研究水平的提高，在通過借助多普勒激光測速儀后，已經(jīng)對三維計算形式有了較大的突破，這對于化工工程中原料的有效應(yīng)用和工程成本的減低具有促進(jìn)的作用，但是在三維計算流體力學(xué)中還存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不斷的完善。

2.2CFD在化學(xué)工程換熱器中的應(yīng)用分析

換熱器是化學(xué)工程中主要的應(yīng)用設(shè)備，通過管式等換熱器、板式換熱器、冷卻塔和再沸器等的應(yīng)用，能夠有效的控制化學(xué)試劑在反應(yīng)中的溫度變化。其中根據(jù)換熱器的形式不同，計算流體力學(xué)的方式也就不同。在管式換熱器中主要是通過流體湍流速度的改變，增加換熱速率的。在板式換熱器中是通過加大流體的接觸面積，提高換熱效率的。而在冷卻塔和再沸器中，熱量交換的形式更為復(fù)雜，但是卻群在重復(fù)性換熱的特點，增加了換熱的時間，提高了換熱的效果。從總體上分析，計算流量力學(xué)中，需要對溫度變化、流體的速度變化、熱交換面積變化和時間變化進(jìn)行分析。通過CFD計算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠計算出不同設(shè)備的熱交換效果，并根據(jù)生產(chǎn)的實際需求進(jìn)行換熱器的選擇使用。

2.3在精餾塔中的應(yīng)用

CFD已成為研究精餾塔內(nèi)氣液兩相流動和傳質(zhì)的重要工具,通過CFD模擬可獲得塔內(nèi)氣液兩相微觀的流動狀況。在板式塔板上的氣液傳質(zhì)方面,Vi-tankar等應(yīng)用低雷諾數(shù)的k-ε模型對鼓泡塔反應(yīng)器的持液量和速度分布進(jìn)行了模擬,在塔氣相負(fù)荷、塔徑、塔高和氣液系統(tǒng)的參數(shù)大范圍變化的情況下,模擬結(jié)果和現(xiàn)實的數(shù)據(jù)能夠較好的吻合。Vivek等以歐拉-歐拉方法為基礎(chǔ),充分考慮了塔壁對塔內(nèi)流體的影響,用CFD商用軟件FLUENT模擬計算了矩形鼓泡塔內(nèi)氣液相的分散性能,以及氣泡數(shù)量、大小和氣相速度之間的關(guān)系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一種用塔內(nèi)典型微型單元(REU)的流體力學(xué)性質(zhì)來預(yù)測整塔的流體力學(xué)性質(zhì)的方法,對每一個單元用FLUENT進(jìn)行了模擬計算,發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)的主要能量損失來自于填料內(nèi)的流體噴濺和流體與塔壁之間的碰撞,且用此方法預(yù)測了整塔的壓降。Larachi等發(fā)現(xiàn)流體在REU的能量損失(包括流體在填料層與層之間碰撞、與填料壁的碰撞引起的能量損失等)以及流體返混現(xiàn)象是影響填料效率的主要因素,而它們都和填料的幾何性質(zhì)相關(guān),因此用CFD模擬計算了單相流在幾種形狀不同的填料中流動產(chǎn)生的壓降,為改進(jìn)填料提供了理論依據(jù)。CFD模擬精餾塔內(nèi)流體流動也存在一些不足,如CFD模擬規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動的結(jié)果與實驗值還有一定的偏差。這是由于對于許多問題所應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型還不夠精確,還需要加強流體力學(xué)的理論分析和實驗研究。

2.4CFD在化學(xué)反應(yīng)工程中的應(yīng)用研究

在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)物和生成物的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)器、溫度和壓力等有著較大的聯(lián)系，在實際的反應(yīng)中可以利用計算流體力學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。但是這數(shù)據(jù)的獲取具有一定的溫度限制，當(dāng)反應(yīng)中溫度過大，就會造成分子的劇烈運動，其運動軌跡的變化規(guī)律就會異常，在利用計算流體力學(xué)的模型計算中，計算數(shù)據(jù)與實際情況會發(fā)生較大的偏差。由于高溫中分子的運動軌跡和運動速度難以獲取，在計算流體力學(xué)的實際計算中，就要借助FLUENT進(jìn)行三維建型，并利用測速反應(yīng)器進(jìn)行速度的測量，通過綜合的比較分析，利用限元法進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算?？梢缘贸霾煌h(huán)境下的反應(yīng)器的流線、反應(yīng)器內(nèi)部的濃度梯度及溫度梯度。通過CFD軟件預(yù)測反應(yīng)器的速度、溫度及壓力場，可以更進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)工程中的聚合過程，詳細(xì)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)中的操作參數(shù)。

結(jié)束語

計算流體力學(xué)對于化學(xué)工程的應(yīng)用具有實際意義，并在經(jīng)濟效益的提高上具有重要的價值，在近幾年，化學(xué)工程技術(shù)人員不斷的計算流體力學(xué)中展開研究，以二維空間計算和模擬為基礎(chǔ)，不斷的完善三維空間的流量計算，并得出了一系列的流體流動規(guī)律。根據(jù)計算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的廣泛應(yīng)用，在今后的化學(xué)工程發(fā)展中，應(yīng)加強此類學(xué)科的教學(xué)與延伸，提供出更有效的反應(yīng)設(shè)備和工藝操作。

參考文獻(xiàn)

[1]余金偉,馮曉鋒.計算流體力學(xué)發(fā)展綜述[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2013(06).

第2篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程專業(yè)；流體力學(xué)教學(xué)；實驗教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）48-0039-02

流體力學(xué)是一門研究流體的受力與運動規(guī)律的嚴(yán)密科學(xué)，是一門材料科學(xué)與工程專業(yè)中理論性和實踐性都較強的專業(yè)基礎(chǔ)課程。在流體力學(xué)的教學(xué)過程中，涉及到的數(shù)學(xué)公式很多，過程較為復(fù)雜。歷年來，學(xué)生們普遍認(rèn)為流體力學(xué)課程枯燥無味，難以學(xué)懂，興趣不大，導(dǎo)致教學(xué)效果較差。分析材料科學(xué)與工程專業(yè)現(xiàn)狀可知，目前，該課程體系教學(xué)中存在著較大弊端：一方面，太偏重于數(shù)學(xué)推導(dǎo)與公式的理解，忽視了課程理論的物理意義與工程應(yīng)用的有效結(jié)合；另一方面，忽視了課程的基礎(chǔ)作用，片面強調(diào)課程的專業(yè)性。為此，本文結(jié)合材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置，對課程的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革探索。課堂教學(xué)是提升學(xué)生認(rèn)知的重要手段。筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面來提高流體力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

縱觀材料科學(xué)與工程專業(yè)的流體力學(xué)課程體系，可將之分為基本理論知識、基本應(yīng)用、實驗部分、與其他學(xué)科的交叉內(nèi)容、工程實際應(yīng)用等方面。在教學(xué)過程中，筆者認(rèn)為采用模塊化教學(xué)方式能夠達(dá)到較好的效果。所謂模塊化教學(xué)是指根據(jù)學(xué)科或?qū)I(yè)的不同需求選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，將每個內(nèi)容或環(huán)節(jié)定義為模塊。每個模塊的目標(biāo)明確，針對性強，而且學(xué)時數(shù)相對較少，容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。當(dāng)然，各個模塊之間并不是孤立的，在教學(xué)實施過程中，模塊是相對獨立的，但從課程的整體架構(gòu)上來說又是有機關(guān)聯(lián)的，步步為營，內(nèi)容豐富，難度螺旋式上升，使整個流體力學(xué)課程具有較強的系統(tǒng)性和完整性。目前，國內(nèi)材料科學(xué)與工程專業(yè)的流體力學(xué)課程體系基本按照如下形式貫穿：流體靜力學(xué)理想流體運動動力學(xué)實際流體運動：一元流體相似理論泵與風(fēng)機。每部分的研究方法較為統(tǒng)一，所形成的體系由簡到繁、由易到難，并且很容易實現(xiàn)模塊化處理。例如在講授流體運動學(xué)基礎(chǔ)、動力學(xué)基礎(chǔ)時，可以先從實際流體流動的基本方程入手，使學(xué)生在本門課程開始就接觸到流體動力學(xué)的總的輪廓和最基本的理論方程，后面的理想流體動力學(xué)及一元流體動力學(xué)問題作為其特殊情況處理，將理想流體、一元流動的條件代入有關(guān)方程，即可得到理想流體、一元流動的動力學(xué)方程。建立的這種模塊體系具有由一般到特殊的特點，條理清楚。這樣一來，教師在講完一般形式的方程組后再來講具體一元流體動力學(xué)及理想流體動力學(xué)問題，就可略去大量的公式推導(dǎo)過程，節(jié)省了大量的課時，內(nèi)容組織層次感較強，講起來重點更突出，教學(xué)過程卻相對簡化。

二、更新教材結(jié)構(gòu)

同時，考慮到材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色與應(yīng)用范疇，非常有必要對教材內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化處理，根據(jù)材料科學(xué)與工程的課堂要求，淡化一些理論推導(dǎo)過程，以工程應(yīng)用為根本。從學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律來看，一般學(xué)生剛學(xué)習(xí)課程的時候積極性和重視程度都比較高，在學(xué)習(xí)時花費時間較長，但隨著課堂內(nèi)容的推進(jìn)，學(xué)生們的興趣減弱，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革與優(yōu)化勢在必行。材料科學(xué)與工程專業(yè)的流體力學(xué)課程內(nèi)容并不包括本領(lǐng)域的全部專業(yè)知識，主要講授流體流動的基本原理與基本思路，并側(cè)重于工程應(yīng)用。因此，教材的選取要更具科學(xué)性，要根據(jù)專業(yè)特點和需要，結(jié)合學(xué)生興趣與學(xué)習(xí)層次，有針對性地選取講義，教材要更側(cè)重于基本原理與基本公式的講述與應(yīng)用，做到簡單易懂，實用性較強。

三、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在流體力學(xué)教學(xué)的開始，教師就應(yīng)該緊緊抓住學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，在緊扣教學(xué)計劃的基礎(chǔ)上，以當(dāng)前熱點問題為引導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。因此，在流體力學(xué)教學(xué)的過程中，如何將教學(xué)內(nèi)容與工程實踐相結(jié)合，與熱點問題相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提升教學(xué)效果的重要措施之一。比如在給學(xué)生上緒論課的時候，可以通過一些生動的圖片、視頻、動畫給學(xué)生形象地展示大自然與人類生活密切相關(guān)的流體力學(xué)現(xiàn)象，增強學(xué)生對流體力學(xué)的感性認(rèn)識與興趣，如汽車為什么要做成流線型的；高爾夫球為什么在表面有很多坑；火箭為什么能夠上天；海岸為什么是弧形；戰(zhàn)斗機為什么頭部是尖的等。這些問題是日常生活中經(jīng)常見到的，通過這些問題的設(shè)計與引導(dǎo)，可以讓學(xué)生們知道本課程的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么，能解決什么樣的實際問題，讓學(xué)生們帶著疑問和興趣去學(xué)習(xí)，效果將事半功倍。

四、改革教學(xué)手段

目前，流體力學(xué)教學(xué)過程中教學(xué)手段較為豐富，但仍以板書和多媒體教學(xué)兩種方法為主。更多采用“多媒體為主，板書為輔”的方法。多媒體教學(xué)較為直觀、形象，所傳輸?shù)男畔⒘烤薮?。同時，伴隨著信息網(wǎng)絡(luò)化大形勢的進(jìn)一步深化，網(wǎng)絡(luò)電子資源更加豐富，這樣大大縮短了教師們的備課時間。但這種方式也有不足之處，最主要表現(xiàn)在多媒體授課速度偏快，學(xué)生尚未形成知識結(jié)構(gòu)體系就一帶而過，課堂上考慮的時間不足，很難形成師生之間的互動。相對而言，板書備課時間較長，課堂上書寫時間也較長，對于一些較難理解的內(nèi)容，可以給學(xué)生們足夠的思考空間，并在課堂上按照既定授課思路進(jìn)行，這樣能夠涵蓋較為瑣碎的知識點，易于形成師生間的“一問一答”式的互動關(guān)系。因此，在流體力學(xué)授課過程中宜采用二者結(jié)合的方式，對于系統(tǒng)性較差的知識點來說采用多媒體方式，而對于重點、難點內(nèi)容則主要采用板書的形式，真正做到對該知識點的側(cè)重講解，疏而不漏。只有這樣才能使學(xué)生對課程既有充足的知識量，又有重點突出，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

五、重視實驗與工程教學(xué)

流體力學(xué)課是一門與工程實踐結(jié)合緊密的學(xué)科。因此，在課程開展的過程中應(yīng)該對實驗課與工程教學(xué)進(jìn)行重點關(guān)注。實驗教學(xué)目前可以分為演示型和驗證型，但教學(xué)方法單一，限制了學(xué)生分析問題、解決問題的能力；同時，由于長期以來實驗教學(xué)從屬于理論教學(xué)，實驗教學(xué)與工程教學(xué)的課程建設(shè)與發(fā)展受到了嚴(yán)重制約。因此非常有必要對實驗與工程教學(xué)進(jìn)行改革來適應(yīng)目前高校的培養(yǎng)模式。首先，實驗與工程教學(xué)要注重同專業(yè)知識相結(jié)合。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)較多適用于試驗臺環(huán)境下，是國家根據(jù)課程規(guī)劃以及人才的知識結(jié)構(gòu)需要設(shè)立的，這嚴(yán)重阻礙了學(xué)生們與工程實踐的有效溝通，因此，可以針對學(xué)生所學(xué)專業(yè)逐步設(shè)立既符合本專業(yè)又具有工程背景的可操作性較強的實驗項目，用以適應(yīng)學(xué)生對專業(yè)領(lǐng)域知識的理解與創(chuàng)新需求。其次，有效利用高?？蒲袃?yōu)勢，促進(jìn)實驗與工程教學(xué)的發(fā)展。以學(xué)科為依托，實現(xiàn)科研與教學(xué)互補，將科研成果引入實驗教學(xué)，這樣可以開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。第三，實現(xiàn)基礎(chǔ)實驗與個性實驗的互補。在基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，開展一些更具有研究性和綜合性的實驗，這樣對理論知識的學(xué)習(xí)有一個較為有利的補充，同時也可以鍛煉學(xué)生們實驗設(shè)計、整體規(guī)劃的能力，積極調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾立云.流體力學(xué)課程教學(xué)方法研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，1（37）：123-125.

第3篇：流體力學(xué)的基本原理范文

【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué) 教學(xué)改革 探討

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）14－0056－02

工程流體力學(xué)主要研究的是流體靜止和運動的力學(xué)規(guī)律及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用的學(xué)科，是熱能與動力工程專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課提供了必備的基礎(chǔ)理論知識，也為從事熱能利用有關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)工作和科學(xué)研究工作提供重要的理論基礎(chǔ)。工程流體力學(xué)課程在理工科教學(xué)體系中具有重要地位，教師難教、學(xué)生難學(xué)已成為師生的共識。因此，新形勢下積極思考和探索工程流體力學(xué)教學(xué)改革方法對改善課程的教學(xué)效果、提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

一 工程流體力學(xué)“教與學(xué)”問題調(diào)研

通過對揚州大學(xué)能源與動力工程學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)和建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科二年級的學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，從課程本身的特點、教師教和學(xué)生學(xué)的方面存在的問題及其對教學(xué)質(zhì)量的影響進(jìn)行了調(diào)查和探討。

1．課程本身所具有的特點

工程流體力學(xué)課程包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面的內(nèi)容，課程涉及的知識面比較廣泛，尤其對學(xué)生掌握經(jīng)典力學(xué)和高等數(shù)學(xué)的要求較高。此外，工程流體力學(xué)課程本身研究對象是流體，研究對象不具有固定的形狀、研究理論比較抽象、經(jīng)驗公式繁多且推導(dǎo)過程復(fù)雜不易理解。以上特點導(dǎo)致了工程流體力學(xué)課程教師難教、學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不理想，并對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)造成了不良影響。

2．學(xué)生“學(xué)”存在的問題

大學(xué)二年級的本科學(xué)生屬于“90后”，獨生子女占絕大多數(shù)，具有這一代孩子的共同特點，即個性張揚、自我意識很強、不太考慮別人，普遍缺乏基本的責(zé)任意識和責(zé)任感。他們在學(xué)習(xí)上表現(xiàn)出以下幾方面特點：（1）習(xí)慣了小學(xué)、中學(xué)時代的被動式學(xué)習(xí)方式，即教師教什么就學(xué)什么，課堂不講的就不學(xué)不看，缺乏一種積極的、自發(fā)的主動學(xué)習(xí)意識，不會自學(xué)，這一點是影響最大最深遠(yuǎn)的方面；（2）大學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境相對于中學(xué)來說自由了很多，學(xué)生自主支配的時間占多數(shù)，沒有教師和家長的督促，學(xué)生的自制力不強，玩、逃課的現(xiàn)象嚴(yán)重；（3）課前不能提前預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，對于大學(xué)課堂授課知識量大的特點，學(xué)生跟不上教師的思路，容易造成聽不懂、學(xué)不會的結(jié)果；（4）課下不認(rèn)真復(fù)習(xí)當(dāng)天學(xué)習(xí)內(nèi)容，作業(yè)普遍存在抄襲現(xiàn)象。

3．教師“教”存在的問題

在當(dāng)前大形勢的影響下，教學(xué)考核制度“重科研，輕教學(xué)”的思想對教師的教學(xué)積極性具有很大影響。教師不能根據(jù)當(dāng)今大學(xué)生的特點進(jìn)行教學(xué)、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是造成教學(xué)效果不理想的主要原因，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）教師上課自己沉浸于“講”課的過程中，單方面向?qū)W生“傳授”知識，而不顧及學(xué)生“聽”課的感受，忽視了教學(xué)過程中“教”與“學(xué)”之間的互動性。

這種教學(xué)方式造成的更大危害是逐漸使學(xué)生徹底喪失了學(xué)習(xí)的主動性和與教師交流的動力。在這種情況下，教師無法得到學(xué)生反饋的信息，進(jìn)一步影響了教學(xué)水平的提高。（2）教學(xué)內(nèi)容老舊，講課內(nèi)容局限于教材本身，沒有或很少對課本知識進(jìn)行擴展、結(jié)合現(xiàn)實生活中的實際現(xiàn)象進(jìn)行舉例說明，理論與實際脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生不知道學(xué)習(xí)本門課程能夠解決什么問題和如何解決問題的疑問。（3）過于依賴多媒體課件授課，板書很少，或者幾乎就摒棄了板書。此外，課件的制作質(zhì)量不高也是造成教學(xué)效果不理想的一個方面。

二 教學(xué)改革的思考與建議

1．教材方面的思考與建議

工程流體力學(xué)課程教材的選取要根據(jù)本專業(yè)特點和要求、學(xué)生的層次，有針對性地選擇教材。所以，選取的教材在內(nèi)容組織上重點應(yīng)側(cè)重于基本原理、基本方法和基本公式的運用，力圖做到概念準(zhǔn)確、通俗易懂、內(nèi)容均衡、學(xué)以致用。此外，任課教師根據(jù)科學(xué)的發(fā)展能夠及時更新和補充最新的學(xué)科前沿知識，拓寬學(xué)生的知識面，啟發(fā)和增強學(xué)生對本課程知識的理解，以及思考的興趣。

2．興趣是重要的前提

愛因斯坦說過，興趣是最好的老師。而老師則是點燃學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的火炬。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵。因此，在工程流體力學(xué)教學(xué)過程中，如何將教學(xué)內(nèi)容與實際緊密聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提升教學(xué)效果的重要措施之一。通過視頻、動畫向?qū)W生展示自然界和人類生活密切相關(guān)的流體力學(xué)現(xiàn)象。如高爾夫球運動中，球體表面設(shè)計如此多的凹坑是為了起到什么作用；從汽車的發(fā)展歷史看，車輛形狀發(fā)生了很大的變化而其外形設(shè)計依據(jù)是什么；飛機的機翼能夠產(chǎn)生升力托起沉重的機身，原理是什么等；以此來增強學(xué)生對流動現(xiàn)象的感性認(rèn)識。通過在日常生活中可以直接看到或者感受到的現(xiàn)象的直觀展示，學(xué)生可以知道本課程可以解決哪些實際問題，帶著疑問和興趣去學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，相應(yīng)的學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性就被充分調(diào)動起來了。

3．“教”的改革實踐

第4篇：流體力學(xué)的基本原理范文

【關(guān)鍵詞】啟發(fā)式教學(xué)思想 教學(xué)方法 流體力學(xué) 實踐

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）10-0021-02

一 啟發(fā)式教學(xué)的含義

“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，針對這一現(xiàn)象，孔子認(rèn)為“不憤不啟，不悱不發(fā)，舉一隅不以三隅及，則不復(fù)也”。這句話的意思是：“不到他努力想弄明白而不得的程度不要去開導(dǎo)他；不到他心里明白卻不能完善表達(dá)出來的程度不要去啟發(fā)他。如果他不能舉一反三，就不要再反復(fù)地給他舉例了?！睆目鬃訉l(fā)式教學(xué)的認(rèn)識，可以看出啟發(fā)式教學(xué)首先要學(xué)生處于“憤”或“悱”的狀態(tài)，之后才是教師的“啟”和“發(fā)”。也就是說，學(xué)生要先經(jīng)過努力思考，卻仍不能解除心中疑惑，這時教師才應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行點撥，教給學(xué)生解題思路與技巧。所以說，啟發(fā)式教學(xué)的第一步是學(xué)生應(yīng)對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)，而且經(jīng)過了深思熟慮而不得。啟發(fā)式教學(xué)的第二步才是教師的指導(dǎo)或引導(dǎo)，無論是對語言的精準(zhǔn)表達(dá)，還是解題的思路或技巧指導(dǎo)。啟發(fā)式教學(xué)的第三步，是對學(xué)生剛剛解除的疑惑進(jìn)行考查，以驗證學(xué)生是否真正理解，是否熟練掌握，以期學(xué)生能在學(xué)會的基礎(chǔ)上，能夠舉一反三，融會貫通。

“啟發(fā)式”教學(xué)的思想與“填鴨式”、“滿堂灌”的做法相對立。教師在任何情況下都不可以自己的灌輸代替學(xué)生思考。啟發(fā)式教學(xué)的根本思想是以學(xué)生為教學(xué)活動的主體，教師只起指導(dǎo)、引導(dǎo)作用。啟發(fā)式教學(xué)不僅是一種教學(xué)方法，更重要的是一種教學(xué)思想。

二 啟發(fā)式教學(xué)在流體力學(xué)教學(xué)中的實踐

從啟發(fā)式教學(xué)的思想看，教師要想啟發(fā)學(xué)生，其前提是學(xué)生必須要有疑惑，并且是在思考后不能解答的前提下，才進(jìn)行啟發(fā)。因此，老師的職責(zé)是如何使學(xué)生去積極思考，在學(xué)生迷茫而無所得的情況下對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)。

1.以啟發(fā)式教學(xué)思想為指導(dǎo)，精心營造啟發(fā)的教學(xué)情境

教師在所有的教學(xué)環(huán)節(jié)，都應(yīng)以啟發(fā)式思想為指導(dǎo)。重視后用啟發(fā)式教學(xué)。每一位教師應(yīng)從教學(xué)規(guī)律出發(fā)，精心設(shè)計教學(xué)活動，精心營造啟發(fā)式教學(xué)情境。

2.啟發(fā)式教學(xué)方法在流體力學(xué)課堂中的運用

第一，總結(jié)式啟發(fā)和回顧式啟發(fā)。流體力學(xué)是以流體為研究對象，探討其受力及靜止、運動規(guī)律。前后知識邏輯性強。每部分知識結(jié)束時，應(yīng)及時總結(jié)，進(jìn)而拋出新問題，引發(fā)學(xué)生課后思考。甚至可布置思考題，讓學(xué)生自己找出解決問題的思路。下一節(jié)課開始時，教師先回顧上節(jié)課的主要內(nèi)容，從沒解決的問題入手，和學(xué)生探討解決問題的方法。如講完“流體靜壓強的兩點特性”后，可及時讓學(xué)生思考，如果流體是運動的，那么其動壓強是否還具有這兩點特性，從而引發(fā)學(xué)生的疑問，這樣不但使學(xué)生主動去探究靜壓強大小與作用面方位無關(guān)的原因，還會使其帶著興趣去學(xué)習(xí)流體動力學(xué)的內(nèi)容。

第二，現(xiàn)象啟發(fā)式。流體力學(xué)課程概念多，前后內(nèi)容邏輯性很強。教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)符合人類從感性到理性、從現(xiàn)象到本質(zhì)、從淺顯到深入的認(rèn)識過程。因此，教學(xué)時應(yīng)經(jīng)常與日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象相聯(lián)系。例如，講“流體黏滯性概念”的時候，讓大家思考手接觸不同流體，如空氣、水和油時的感覺，從感覺上區(qū)分不同的流體具有不同的黏滯性，并認(rèn)識到它們與手的黏附力不同。接著讓學(xué)生分析原因，從而水到渠成地得出黏滯性的本質(zhì)是內(nèi)摩擦力的結(jié)論。

用現(xiàn)象或?qū)嵗梢砸l(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)而吸引學(xué)生的興趣，而且會讓學(xué)生明白，流體力學(xué)中的概念是從現(xiàn)象中抽象出來，與現(xiàn)象緊密聯(lián)系的。對這些本質(zhì)的理解及知識的獲得反過來可以解決、解釋很多實際問題。這樣，學(xué)生會饒有興趣地學(xué)習(xí)知識，并能從本課程中得到更大的收獲。

第三，對比式啟發(fā)。在流體力學(xué)教學(xué)中，可以采用以下三種對比方式：一是將相近或相反的概念、規(guī)律進(jìn)行對比。例如，在講氣體能量方程時，與前面的液體能量方程對比，說明氣體能量方程形式上的不同。再如，氣體靜壓強的分布規(guī)律與液體相對比，甚至把流體的壓強分布與粉體或固體的壓力進(jìn)行對比。這樣，可以使知識的區(qū)別清楚地呈現(xiàn)出來，使學(xué)生印象深刻，便于記憶。二是將新舊知識進(jìn)行對比，使學(xué)生在原有知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知識，從而加速對新知識的掌握，做到“溫故而知新”。例如，將理想元流伯努利方程、理想總流伯努利方程和實際流體的伯努利方程的成立條件及方程形式進(jìn)行分析對比，可貫通舊知識和新知識，使學(xué)生加速對后者的掌握。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個在原有知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上不斷更新、不斷加深的過程。無論從知識的深度還是廣度上，都是不斷提升和深入的過程。這就要求教師善于從學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)出發(fā)，引出新的問題，引發(fā)學(xué)生的思考，并分析得出新知識，解決新問題。三是將課堂理論知識與生產(chǎn)實踐、日常生活中的實例相對比，使抽象的內(nèi)容具體化，加深學(xué)生的感性認(rèn)識。教師應(yīng)重視教學(xué)實踐活動，并充分利用實踐教學(xué)，把理論知識與實踐聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生用書本知識解釋、解決生產(chǎn)、生活中所遇到的問題的能力。

第四，練習(xí)式、作業(yè)式啟發(fā)。流體力學(xué)課程理論性較強、概念抽象、方程較多，因此，進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練成為學(xué)生理解和鞏固知識的重要手段。在課堂上應(yīng)重視對基本概念、基本原理思考題的練習(xí)與討論。在課下作業(yè)題目的布置上，教師應(yīng)選擇一些具有較強典型性、綜合性和實踐性的習(xí)題供學(xué)生練習(xí)。對于一些難點，教師在啟發(fā)和提示的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生互相討論，逐步深入，在爭論中得出答案。

第5篇：流體力學(xué)的基本原理范文

[關(guān)鍵詞]跨專業(yè)選修課 液壓與氣壓傳動 紡織工程 教學(xué) 實踐與體會

[中圖分類號] G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）06-0138-03

隨著不同學(xué)科之間的相互交叉、融合、滲透而出現(xiàn)了交叉學(xué)科，而科學(xué)上的新理論、新發(fā)明的產(chǎn)生，新的工程技術(shù)的出現(xiàn)，經(jīng)常是在學(xué)科的邊緣或交叉點上。因此，作為以人才培養(yǎng)為首要任務(wù)的高等院校應(yīng)重視交叉學(xué)科將使學(xué)科本身向著更深層次和更高水平發(fā)展。交叉學(xué)科人才培養(yǎng)要求學(xué)生選修與本專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)課程即跨專業(yè)選修課程，以使學(xué)生具備交叉學(xué)科及專業(yè)發(fā)展的必要基礎(chǔ)理論知識。紡織機械是一種集機、電、光、液、氣等于一體的裝備，其本身就要求相關(guān)學(xué)科交叉與融合。

本文以紡機液壓與氣壓傳動課程為例，分析了學(xué)生專業(yè)與跨專業(yè)選修課的特點，指出開設(shè)跨專業(yè)選修課程的必要性，重點闡述跨專業(yè)選修課程教學(xué)中遇到的問題及解決措施，對跨專業(yè)選修課程的教學(xué)和進(jìn)一步實踐與探索具有普遍而又重要的意義。

一、學(xué)生專業(yè)與跨專業(yè)課程特點分析

現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展是在多學(xué)科交叉、融合、滲透中不斷發(fā)展的，對于人才能力的需求是多元化的、綜合性的。2008年11月11日，在2008諾貝爾獎獲得者北京論壇上，華人圖靈獎得主姚期智指出，多學(xué)科交叉融合是信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵：當(dāng)不同的學(xué)科、理論相互交叉結(jié)合，同時一種新技術(shù)達(dá)到成熟的時候，往往就會出現(xiàn)理論上的突破和技術(shù)上的創(chuàng)新。在高等院校，開設(shè)跨專業(yè)選修課目的就在于讓學(xué)生掌握與自己專業(yè)相關(guān)的交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識，為學(xué)生進(jìn)一步全面綜合發(fā)展提供后勁。

（一）學(xué)生專業(yè)特點分析

紡織工程專業(yè)培養(yǎng)具備紡織工程方面的知識和能力，能在紡織企業(yè)、科研、教學(xué)等部門從事紡織品設(shè)計開發(fā)、紡織工藝設(shè)計、服裝設(shè)計與工程、紡織生產(chǎn)質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)改造以及具有經(jīng)營管理初步能力的高級工程技術(shù)人才。畢業(yè)生可在紡織行業(yè)、高等院校、科研院所、商檢等單位從事紡織品生產(chǎn)、紡織品貿(mào)易、教學(xué)、科研、開發(fā)及市場營銷等工作。紡織工程主要課程包括機械設(shè)計基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、計算機原理及應(yīng)用、紡織化學(xué)、紡織材料學(xué)、紡紗學(xué)、織造學(xué)、紡織品設(shè)計學(xué)、企業(yè)經(jīng)營與管理、生物工程在紡織上的應(yīng)用等。[1]

紡織工程是一個有關(guān)紡織產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)等的系統(tǒng)工程。紡織機械是一種科技含量高，品種繁多，性能各異，批量中等，連續(xù)運轉(zhuǎn)，集機、電、光、液、氣等于一體的裝備。[2]紡織機械是紡織工業(yè)的生產(chǎn)手段和物質(zhì)基礎(chǔ)，其技術(shù)水平、質(zhì)量和制造成本，直接關(guān)系到紡織工業(yè)的發(fā)展。為提高紡織機械的高效化和自動化，一般紡織機械動力部分普遍采用液壓與氣壓傳動系統(tǒng)。比如DT-4C紡絲機液壓系統(tǒng)、ZTE型漿紗機液壓系統(tǒng)、清棉機氣動系統(tǒng)[3]等。學(xué)生在學(xué)習(xí)本專業(yè)的過程中，一個中心環(huán)節(jié)就是對于紡織機械本身構(gòu)造與工作原理的了解和掌握，這對于學(xué)生后續(xù)就業(yè)、深造具有重要意義。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)紡機液壓與氣壓傳動課程是自身專業(yè)屬性所決定的。

（二）跨專業(yè)選修課程與學(xué)生專業(yè)相關(guān)性

紡機液壓與氣壓傳動屬機電及機械類（非熱能與動力工程專業(yè)流體傳動與控制方向）專業(yè)的一門技術(shù)選修專業(yè)課，主要講解液壓氣壓元件及系統(tǒng)的基本原理、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之后，能夠掌握液壓及氣壓傳動系統(tǒng)的特點和基本概念;熟悉各種液壓泵、液壓執(zhí)行元件、液壓閥、液壓輔件和氣源裝置、氣動輔助元件、氣動執(zhí)行元件、氣動控制元件;了解液壓和氣動基本回路，初步具有閱讀簡單液壓、氣動系統(tǒng)圖的能力。[4]這對于紡織工程專業(yè)學(xué)生來講，正是從事紡織工程專業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)的要求，尤其是在生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量控制方面，也是實現(xiàn)自身全面、綜合發(fā)展的需要。

二、跨專業(yè)選修課教學(xué)過程中的問題及解決措施

在從事跨專業(yè)選修課程紡機液壓與氣壓傳動教學(xué)中，筆者遇到學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱、重視程度低及興趣不濃、適用教材參考資料少、實踐環(huán)節(jié)欠缺、考核方式選擇等普遍而又實際問題，現(xiàn)逐一分析并提出探索性的解決措施。

（一）學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱

紡機液壓與氣壓傳動是一門主講液壓氣壓元件及系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)課，它除要求學(xué)生具備機械設(shè)計基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)等基礎(chǔ)知識外，更重要的是要求學(xué)生具備流體力學(xué)基礎(chǔ)知識。流體力學(xué)是理解和掌握好液壓氣壓元件及系統(tǒng)的核心專業(yè)基礎(chǔ)知識。而紡織工程專業(yè)學(xué)生沒有先修流體力學(xué)相關(guān)課程，這給學(xué)生理解相關(guān)問題比如液動力、氣穴現(xiàn)象等造成先天不足和困難。

因此，在進(jìn)行液壓氣壓元件及其系統(tǒng)教學(xué)之前，對學(xué)生進(jìn)行流體力學(xué)基礎(chǔ)部分的補充教學(xué)十分必要。在本課程中主要講解流體靜力學(xué)、流體運動學(xué)及動力學(xué)基礎(chǔ)知識，讓學(xué)生了解液壓與氣壓傳動中工作介質(zhì)――液壓油和空氣的基本屬性比如黏性等，連續(xù)性方程、動量方程及伯努利方程等基本定律，雷諾數(shù)及流態(tài)等流體流動規(guī)律。這對于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)和掌握液壓氣壓元件基本工作原理及性能分析提供有力保證，也使得教學(xué)過程更加順暢、高效。

（二）學(xué)生重視程度低及興趣不濃

選修課在學(xué)生看來，一般認(rèn)為是不重要的、與自身專業(yè)關(guān)系不大的課程。尤其在學(xué)分制下，學(xué)生的主要目的在于拿學(xué)分。因此，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生重視程度及興趣遠(yuǎn)不如必修課程和專業(yè)課程，他們通常有這樣的表現(xiàn)形式――不專心聽講。這對選修課程的教與學(xué)造成一定的不良影響。

“興趣是最好的老師”，只有學(xué)生對課程產(chǎn)生濃厚的興趣，才能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情與主動性。在紡機液壓與氣壓傳動教學(xué)中筆者始終貫穿紡織機械與液壓氣壓傳動相結(jié)合的思想，使液壓氣壓傳動扎根于紡織機械土壤中，讓液壓氣壓傳動烙上紡織工程的專業(yè)特色。在一開始的緒論教學(xué)中，除了介紹液壓氣壓傳動在國防、工業(yè)生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用，更重要的是介紹其在紡織機械中的廣泛應(yīng)用，比如簡介液壓式壓輥加壓系統(tǒng)、GA331漿紗機液壓無極變速器控制牽引輥傳動系統(tǒng)等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。在平時教學(xué)中，比如講解液壓泵、液壓閥及液壓執(zhí)行元件時，有意識地介紹其在相關(guān)紡織機械中的應(yīng)用及舉例，播放紡機液壓氣壓系統(tǒng)實際工作過程錄像。另外，結(jié)合時事新聞講解相關(guān)知識，比如在講液壓換向閥及液壓基本回路及系統(tǒng)時，結(jié)合最近（2014年10月17日）為紀(jì)念中法建交50周年，法國設(shè)計制造的巨型機械神獸“龍馬”和“蜘蛛”在北京奧林匹克公園蘇醒，進(jìn)行巡游表演的新聞，其中巨型機械神獸“龍馬”和“蜘蛛”使用最先進(jìn)的自動化控制系統(tǒng)和電子設(shè)備控制，它可以行走、騰躍，[5]其動力及執(zhí)行部分就是液壓系統(tǒng)，從相關(guān)新聞報道圖片中可以直接看到液壓多路換向閥及液壓缸。這對于激發(fā)學(xué)生對紡機液壓與氣壓傳動課程的學(xué)習(xí)十分有利，可以極大地促使他們產(chǎn)生興趣，進(jìn)行主動學(xué)習(xí)，也有力地促進(jìn)課堂教學(xué)的順利開展。

（三）適用教學(xué)參考資料少

目前，熱能與動力工程專業(yè)流體傳動與控制方向?qū)I(yè)（即液壓專業(yè)）對于液壓氣壓傳動有一個系統(tǒng)的學(xué)習(xí)體系，主要課程包括流體力學(xué)、自動控制原理、液壓元件、液壓傳動系統(tǒng)、氣壓傳動系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、液壓技術(shù)進(jìn)展等專業(yè)課程，其知識模塊之間具有一定的內(nèi)在邏輯關(guān)系，使用的教學(xué)參考書籍比較模塊化、專業(yè)化。這對于紡織工程學(xué)生來講，在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)習(xí)，有較大的困難。而且，目前還沒發(fā)現(xiàn)一本既有機結(jié)合相關(guān)課程核心知識“流體力學(xué)――液壓元件――液壓氣壓傳動系統(tǒng)――液壓控制系統(tǒng)”又結(jié)合紡織機械專業(yè)背景的適用教學(xué)參考書目。

筆者在現(xiàn)有的液壓教材中找到兩本比較適合的書籍：《紡織機械液壓與氣動技術(shù)》（魏俊民主編），《液壓氣壓傳動與控制》（冀宏主編）。前者特點是在講液壓與氣壓系統(tǒng)時很好地結(jié)合紡織機械中的液壓與氣壓傳動系統(tǒng)進(jìn)行分析和講解;后者則從最基礎(chǔ)的流體力學(xué)基礎(chǔ)――液壓元件――液壓系統(tǒng)――氣壓元件――氣壓系統(tǒng)，全面系統(tǒng)地介紹了液壓氣壓傳動的基本原理。[6]在講授過程中，筆者結(jié)合兩本書，一方面補充學(xué)生欠缺的流體力學(xué)基礎(chǔ)，另一方面結(jié)合學(xué)生的紡織機械專業(yè)知識，講解液壓氣壓元件及系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用，收到了較好的教學(xué)效果。

（四）實踐環(huán)節(jié)欠缺

紡機液壓與氣壓傳動作為一門講解液壓氣壓元件及系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)課，本身具有實踐性強的特點。但在跨專業(yè)選修課中教學(xué)大綱并沒有安排相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生缺乏對于液壓元件及系統(tǒng)的直觀認(rèn)識和感受，這也可導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、熱情不夠，實踐動手能力不足。

在課堂教學(xué)中對重要液壓元件比如液壓泵、液壓閥等進(jìn)行實物拆裝，讓學(xué)生直觀認(rèn)識元件結(jié)構(gòu)，這對于其理解相關(guān)工作原理有很大好處。另外，可選擇性進(jìn)行實驗演示，如液壓泵性能實驗、液壓閥性能實驗、液壓氣壓回路及系統(tǒng)性能實驗等。對學(xué)有余力或者感興趣的學(xué)生開放實驗，讓他們自己動手操作，這對于學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和理解會更加深刻到位。

（五）考核方式的選擇

在紡機液壓與氣壓傳動的教學(xué)大綱中規(guī)定考核方式為綜合測評。一般的選修課大多采用“出勤成績+答辯（或大作業(yè)）”的形式進(jìn)行綜合測評。但我們認(rèn)為，作為一門技術(shù)型的專業(yè)選修課程不應(yīng)該是技術(shù)概論型的課程，要實實在在地在學(xué)生的腦海中留下一些印象，就要對學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)、就業(yè)、深造等提供一些支撐。而答辯或大作業(yè)往往只側(cè)重于某一塊知識的考查，對于學(xué)生的整個液壓氣壓傳動知識體系的構(gòu)建意義不大，同時也對教師掌握教學(xué)效果以及后續(xù)教學(xué)改進(jìn)提供不了太多的有效信息。

參考必修課程和專業(yè)課程的考核方式，提出并采用“出勤成績×30%+‘測試1’×40%+‘測試2’×30%”的考核方式。其中將測試部分分為測試1和測試2（均為閉卷考試），測試1側(cè)重于液壓氣壓元件基本原理、符號識別的考查，測試2側(cè)重于液壓氣壓基本回路及系統(tǒng)的識別與分析。通過批閱試卷，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于液壓氣壓傳動基本原理及元件符號識別掌握得不錯，但是對于液壓氣壓基本回路及系統(tǒng)的分析能力欠缺，因此，教師可以根據(jù)這些信息，在結(jié)課時，再次重點講解相關(guān)知識，可以有力填補學(xué)生的知識漏洞，同時也為后續(xù)教學(xué)活動的進(jìn)一步改善提供有力信息，比如教學(xué)中加強和提升學(xué)生液壓基本回路及系統(tǒng)的分析能力。

三、總結(jié)

紡機液壓與氣壓傳動是紡織工程專業(yè)一門十分必要的跨專業(yè)選修課程，其講授的有關(guān)紡織機械的液壓氣壓傳動知識直接關(guān)系到紡織產(chǎn)品質(zhì)量控制和制造成本以及紡織工業(yè)的發(fā)展，同時也是培養(yǎng)交叉綜合型紡織工程人才的需要。作者以跨專業(yè)選修課程紡機液壓與氣壓傳動的教學(xué)為例，重點闡述跨專業(yè)選修課程教學(xué)中遇到的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱、重視程度低及興趣不濃，適用教材參考資料少，實踐環(huán)節(jié)欠缺，考核方式的單一等大多數(shù)跨專業(yè)選修課程所面臨的普遍而實際的問題，并逐一進(jìn)行分析，提出探索性的解決措施。這對跨專業(yè)選修課程的教學(xué)和進(jìn)一步實踐與探索具有普遍而又重要的意義。

[ 注 釋 ]

[1] 蘭州理工大學(xué)紡織工程專業(yè)培養(yǎng)計劃[M].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2010.

[2] 陳革，楊建成.紡織機械概論[M].北京：中國紡織出版社出版，2011.5.

[3] 魏俊民.紡織機械液壓與氣動技術(shù)[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1986.

[4] 蘭州理工大學(xué)液壓氣壓傳動課程教學(xué)大綱[M].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2013.

[5] 中國網(wǎng)，法國巨型機械“神獸”將在京演繹“龍馬精神”（高清組圖），2014.10.10.

[6] 冀宏主編.液壓氣壓傳動與控制[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.

第6篇：流體力學(xué)的基本原理范文

對于理工科院校來說，大學(xué)物理實驗是一門必修課，同時這門課程具有的實踐性也是相當(dāng)強的，作為大學(xué)生接受大學(xué)教育關(guān)于系統(tǒng)試驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，但是，從當(dāng)前教學(xué)工作的開展來看，大學(xué)物理實驗教學(xué)存在不少問題，常見的就有普遍存在“填鴨式”這種單一的教學(xué)模式，在教學(xué)理念上也沒有太大的突破，“驗證理論”模式仍然是主導(dǎo)，教學(xué)內(nèi)容上多存在繁多和陳舊的問題，經(jīng)典性試驗所占的比重比較大，而設(shè)計性試驗的比重較少，課時不足，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，未能取得理想的教學(xué)效果。這一系列問題導(dǎo)致大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量難以實現(xiàn)質(zhì)量上的躍進(jìn)，可見，對實驗課程內(nèi)容和實驗體系的改革是勢在必行的。筆者以流體力學(xué)實驗為例，談?wù)劗?dāng)前大學(xué)物理實驗的創(chuàng)新研究。

2.傳統(tǒng)流體力學(xué)實驗普遍存在的問題

2.1實驗內(nèi)容不夠豐富，實驗課時不足

結(jié)合流體力學(xué)實驗教學(xué)來看，主要集中在流體壓強測量到流體力學(xué)三大基本方程的驗證等內(nèi)容上，這就是大部分屬于驗證性實驗，設(shè)計性實驗安排不到位，缺乏了綜合性實驗，阻礙了學(xué)生關(guān)于創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)和發(fā)展，還有一點值得注意的是，當(dāng)前大學(xué)教育仍然沒有擺脫重理論、輕實踐的弊端，所以實驗課程安排的課時是不夠的。

2.2教學(xué)方法和教學(xué)模式未有新破圖

受到了我國傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，在實驗教學(xué)的過程中，老師通常采用的教學(xué)步驟都是講授-演示-指導(dǎo)-批改實驗報告等，而學(xué)生就一味地跟著同一個指示來進(jìn)行實驗，缺乏了自己的思考，一旦發(fā)現(xiàn)問題，也是請教老師來直接幫忙助理，那么實驗課程就會無形中形成了一門應(yīng)付式的課程。

2.3實驗室開放工作開展程度不夠

當(dāng)前高?；旧隙奸_設(shè)了關(guān)于流體實驗操作的相關(guān)設(shè)備和平臺，而高校也普遍存在著這樣的一個問題：實驗室僅僅對參加競賽的同學(xué)或者一部分教師開放，這樣不僅導(dǎo)致設(shè)備沒有得到有效的利用，還影響了學(xué)生對實驗設(shè)備的認(rèn)識，所以即使實驗設(shè)計方案多么理想，也會導(dǎo)致學(xué)生因為不能使用設(shè)備的問題，而無法進(jìn)行開放性實驗，從而也就不利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.完善當(dāng)前流體力學(xué)實驗的對策

3.1改進(jìn)實驗內(nèi)容和教學(xué)方法

適當(dāng)修改目前使用的實驗指導(dǎo)書，目的就是將原理方面的內(nèi)容盡量做到簡明扼要；實驗操作的步驟不宜過于細(xì)致；第一，可以考慮通過增加思考題和小設(shè)計來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在流體流動方面可以增加壓強、液位、流量和流速等方面的測量，讓學(xué)生能夠在宏觀的層面上對流體有一定的感知，通知在大腦中也能形成關(guān)于流體的基本表征的感知，加強學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)；第二，增設(shè)演示性實驗的內(nèi)容，讓學(xué)生可以提前對儀器有所認(rèn)識，從而實現(xiàn)了學(xué)生課堂上對抽象概念的感性認(rèn)識，也有利于區(qū)分不同實驗的側(cè)重點指出；針對驗證性實驗來說，研究的重點應(yīng)當(dāng)在實驗原理、操作技能、數(shù)據(jù)分析和整理結(jié)果上，要求學(xué)生能夠結(jié)合實驗基本原理，運用所學(xué)到的知識，將實驗過程和步驟詳細(xì)地寫出來，設(shè)計出數(shù)據(jù)處理的方法，能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行分析和整理。

3.2改進(jìn)實驗教學(xué)的模式

重視學(xué)生啟發(fā)式教學(xué)的意義，結(jié)合實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容，通過舉一反三的提問方式，為學(xué)生提供獨立思考的空間，要求學(xué)生注意對實驗現(xiàn)象的觀察，增加對實驗規(guī)律的分析和總結(jié)，而老師也應(yīng)當(dāng)在這個層面上進(jìn)行總結(jié)，可以對學(xué)生提出更加深一層次的問題來讓學(xué)生再次思考。

3.3轉(zhuǎn)變實驗方式

用設(shè)計實驗或者綜合性實驗取代部分實驗，讓學(xué)生能夠在實驗中將所學(xué)的知識充分利用起來，以雷諾實驗為例，測量圓管內(nèi)流過的水體積是利用接水盤的，而水流的時間是通過秒表來測量的，從而再對圓管內(nèi)水流的速度進(jìn)行計算。同時，我們可以讓學(xué)生設(shè)計出幾個方案，采用不同的方法來對圓管內(nèi)水流的流速進(jìn)行測量，例如，通過畢托管和孔板來對流量進(jìn)行測量等。學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計方案的過程中一般都會對畢托管、孔板等相關(guān)流量計的測量原理和構(gòu)造產(chǎn)生了解，這在一定程度上又可以鞏固自己所學(xué)到的理論知識。這樣的教學(xué)模式對于老師來說，促進(jìn)了老師對實驗的專研素養(yǎng)，業(yè)務(wù)能力有所提高，對于學(xué)生來說，其學(xué)習(xí)的思維的活躍程度也有所上升，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生對于新知識的理解能力，讓學(xué)生可以在獨立的空間內(nèi)進(jìn)行思考，實現(xiàn)實驗的創(chuàng)新。

4.結(jié)束語

第7篇：流體力學(xué)的基本原理范文

基于培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的目的，制定了土木工程專業(yè)人才計劃，2007版土木工程專業(yè)教學(xué)計劃的知識體系結(jié)構(gòu)由三大部分組成，分別是通識教育、專業(yè)教育和綜合教育，其中專業(yè)教育又分為專業(yè)基礎(chǔ)教育和專業(yè)方向的課程教育，總學(xué)時共計2500學(xué)時。其中通識教育1312學(xué)時，占總學(xué)時52．5%;專業(yè)基礎(chǔ)854學(xué)時，占總學(xué)時34．2%;專業(yè)課334學(xué)時，占總學(xué)時13．4%。該培養(yǎng)計劃在理論教學(xué)、實踐教學(xué)改革方面進(jìn)行了許多探索和實踐，主要的工作包括以下6點。

知識、能力、素質(zhì)三位一體的理論教學(xué)體系

以知識結(jié)構(gòu)、知識點、實現(xiàn)方法為基礎(chǔ)設(shè)置理論課程，形成了“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的理論教學(xué)體系。

1通識教育

通識教育包括人文、社會科學(xué)基礎(chǔ)知識、自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、體育知識、外語知識、經(jīng)管知識、計算機信息技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。

2專業(yè)教育

1)工程技術(shù)基礎(chǔ)知識。開設(shè)有材料力學(xué)、畫法幾何與建筑制圖、理論力學(xué)等3門主干必修課程以及電工學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)B等3門限定選修課程，共計20學(xué)分。要求學(xué)生掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本原理和分析方法;掌握流體力學(xué)(水力學(xué))的基本原理和分析方法，畫法幾何基本原理，電工學(xué)的基本理論，彈性力學(xué)的基本原理和分析方法。2)專業(yè)基礎(chǔ)知識。開設(shè)有土木工程材料、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程地質(zhì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、房屋建筑學(xué)等7門主干必修課程，土木工程概論、工程測量2門非主干必修課程，專業(yè)外語、土木工程CAD等2門非主干限定選修課程。要求學(xué)生了解土木工程專業(yè)基礎(chǔ)知識，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各專業(yè)方向知識打下堅實基礎(chǔ)。3)專業(yè)方向知識。土木工程專業(yè)知識教育按照建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程、巖土工程等4個專業(yè)特色方向教學(xué)。

多層次一體化的實踐教學(xué)體系

人才培養(yǎng)體系重視實踐環(huán)節(jié)，實踐環(huán)節(jié)時間共計40周。通識實踐環(huán)節(jié)包括人文社會科學(xué)實踐3周(3學(xué)分)、金工實習(xí)1周(1學(xué)分)、計算機基本技能訓(xùn)練1周(1學(xué)分)。專業(yè)實踐包括混凝土結(jié)構(gòu)原理課程設(shè)計等共10周(10學(xué)分)，測量實習(xí)2周(2學(xué)分)，認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)7周(7學(xué)分)，畢業(yè)設(shè)計(論文)16周(16學(xué)分)。此外，還專門設(shè)置課外實踐5學(xué)分，安排學(xué)生從事暑假社會實踐、公益勞動等課外實踐活動。除學(xué)校安排的實踐活動外，土木工程專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點，組織學(xué)生參加省土木建筑學(xué)會舉辦的優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計大賽，并舉辦大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃等活動，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，激發(fā)學(xué)生對土木工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神的重要途徑，根據(jù)土木工程學(xué)科和專業(yè)特點，利用西部礦井開采與災(zāi)害防治教育部重點實驗室、土木工程實驗中心、巖土工程省級實驗教學(xué)示范中心、校內(nèi)巖土工程訓(xùn)練中心以及校外實踐教學(xué)基地，搭建了土木工程專業(yè)實踐教學(xué)平臺。培養(yǎng)體系采用室內(nèi)實驗、校內(nèi)實訓(xùn)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、科研活動、學(xué)科競賽等“多層次”的實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，形成“一體化”的實踐教學(xué)體系。

“設(shè)計型”題目和“科研型”項目結(jié)合的課程設(shè)計教學(xué)改革

在改革與實踐過程中，根據(jù)土木工程專業(yè)4個不同的特色方向，探索了“設(shè)計型”題目和“科研型”題目在課程設(shè)計中的應(yīng)用，編制了建筑工程方向“鋼結(jié)構(gòu)”與“鋼筋混凝土整體式肋梁樓蓋”課程設(shè)計、巖土工程方向“基礎(chǔ)工程”與“隧道工程”課程設(shè)計、道路與橋梁工程方向“鋼筋混凝土簡支T型梁”與“等截面懸鏈線砼箱形無鉸板拱橋”課程設(shè)計任務(wù)書與考核標(biāo)準(zhǔn)。地下工程方向延續(xù)了礦井建設(shè)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，編制了礦井建設(shè)中的”建井工程結(jié)構(gòu)立井井架”課程設(shè)計任務(wù)書與考核標(biāo)準(zhǔn)。

基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革

基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論，開展畢業(yè)設(shè)計的全過程質(zhì)量控制，在本科畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中，分別采用了指導(dǎo)教師雙向遴選制度、設(shè)計題目多樣化、嚴(yán)格的開題報告制度以及多環(huán)節(jié)答辯制度，同時說明書和繪圖采用手寫與打印相結(jié)合形式，達(dá)到了管理的制度化，避免了管理中的隨意性;同時發(fā)揮巖土工程、地下工程兩個優(yōu)勢學(xué)科科研實力強的特點，在優(yōu)秀本科生中選取重要科研課題中的問題作為本科畢業(yè)論文選題的做法提高了學(xué)生的科研能力，擴大了我校社會影響，提高了就業(yè)率。畢業(yè)設(shè)計選題多樣化，真正實現(xiàn)“真刀真槍”做設(shè)計。同時要求畢業(yè)設(shè)計必須有電算內(nèi)容，配備了各專業(yè)方向的電算教學(xué)軟件，保證了畢業(yè)設(shè)計既有電算又有手算的特點，提高了學(xué)生專業(yè)軟件的應(yīng)用能力。編輯出版了《土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)叢書》。制定了土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師遴選標(biāo)準(zhǔn)、開提報告撰寫標(biāo)準(zhǔn)、答辯基本規(guī)程、撰寫標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量監(jiān)控評價標(biāo)準(zhǔn)、評分標(biāo)準(zhǔn)、二次答辯基本規(guī)程等一系列畢業(yè)設(shè)計管理文件。

“多渠道一體化”的學(xué)生創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系

搭建創(chuàng)新精神培養(yǎng)平臺，采用多手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，通過“雙師型”教師隊伍培養(yǎng)、建立高水平學(xué)術(shù)梯隊、提高教師科研能力、本科生參加科研活動、本科生參加學(xué)科競賽活動、本科生參加創(chuàng)新性實驗計劃等多種渠道對學(xué)生的創(chuàng)新精神進(jìn)行一體化培養(yǎng)。

第8篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；TRIZ理論；教學(xué)環(huán)節(jié)

作者簡介：曹賀（1978-），女，遼寧昌圖人，黑龍江科技學(xué)院機械工程學(xué)院，副教授；劉訓(xùn)濤（1975-），男，黑龍江雞西人，黑龍江科技學(xué)院機械工程學(xué)院，副教授。（黑龍江　哈爾濱　150027）

基金項目：本文系黑龍江省高教學(xué)會“十二五”規(guī)劃課題“TRIZ理論在本科教學(xué)中的應(yīng)用與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究”（項目編號：HGJXHC110906）、黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于卓越工程師培養(yǎng)的本科畢業(yè)設(shè)計改革的研究與實踐”（項目編號：GBC1211109）的研究成果。

中圖分類號：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0027-02

高校推行教學(xué)改革進(jìn)行素質(zhì)教育，構(gòu)建新型人才培養(yǎng)模式，必須重點突出創(chuàng)新，必須堅持知識、能力和素質(zhì)的辯證統(tǒng)一。專業(yè)知識的傳授是教育的主要內(nèi)容之一，但知識不等于能力，更不等于綜合素質(zhì)。理論教學(xué)包括基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課等一系列課程，實踐教學(xué)包括各類實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等。[1]為適應(yīng)新時期應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，必須要使創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的每個環(huán)節(jié)。即將理論教學(xué)與實踐教學(xué)很好地融合，將創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿其中。

一、大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有規(guī)可循

聯(lián)合國教科文組織叢書《教育——財富蘊藏其中》指出：“在社會和經(jīng)濟迅速變革的世界里，可能更重視想象力和創(chuàng)造性?！贝髮W(xué)生是創(chuàng)新人才的主力軍，蘊藏著強烈的創(chuàng)新潛能，需要去培養(yǎng)開發(fā)。大學(xué)生精力旺盛，朝氣蓬勃，樂于接受新事物，不愿意固守陳規(guī)，他們思想活躍，精力充沛，善于學(xué)習(xí)，創(chuàng)新欲望強。大學(xué)生這些積極的特點需要愛護并正確引導(dǎo)，培養(yǎng)、開發(fā)和挖掘大學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

人的創(chuàng)造性是隨著人的大腦進(jìn)化而進(jìn)化的，其存在的形式表現(xiàn)為創(chuàng)新潛能，將創(chuàng)新潛能轉(zhuǎn)化為顯能，也就是創(chuàng)新能力，這就是創(chuàng)新的可開發(fā)性，即創(chuàng)新能力是可以激發(fā)和提升的，創(chuàng)新思維是可以通過訓(xùn)練培養(yǎng)的。

TRIZ是解決發(fā)明問題的理論。TRIZ理論是前蘇聯(lián)阿奇舒勒等研究人員在分析研究了全世界250萬件專利的基礎(chǔ)上所提出的發(fā)明問題解決理論。TRIZ理論認(rèn)為發(fā)明問題的基本原理是客觀存在的，發(fā)明問題具有可預(yù)見性。TRIZ研究人員發(fā)現(xiàn)，在一個工程領(lǐng)域中總結(jié)出的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、發(fā)明原理及解決方案可在另一工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。[2]正是在進(jìn)行這些研究的基礎(chǔ)上，形成了解決發(fā)明問題的系統(tǒng)化方法——TRIZ理論。其中的進(jìn)化法則、40個發(fā)明原理、矛盾矩陣、物-場模型分析、76個標(biāo)準(zhǔn)解法、ARIZ等發(fā)明創(chuàng)造模型成為了開啟創(chuàng)新之門的“金鑰匙”。應(yīng)用TRIZ理論時，首先要將待解決的問題抽象轉(zhuǎn)化為TRIZ問題，然后利用TRIZ的發(fā)明原理、標(biāo)準(zhǔn)解等工具，得出該TRIZ問題的解決方案模型，最后再通過類比應(yīng)用轉(zhuǎn)化為該問題的最終解決方案。[3]

大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和開發(fā)可以借助TRIZ理論這個系統(tǒng)化的創(chuàng)新工具，將TRIZ理論融入到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，形成基于TRIZ理論的創(chuàng)新訓(xùn)練框架。如圖1所示。

二、理論教學(xué)中結(jié)合TRIZ理論

創(chuàng)新能力是靠教育、培養(yǎng)和訓(xùn)練激勵出來的。在課程教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我訓(xùn)練，有意識地觀察和思考一些問題，如“為什么”、“做什么”、“應(yīng)該怎樣做”、“是不是只能這樣”、“有沒有更好的方法”等。依托與日常生活及各行業(yè)聯(lián)系緊密“工程流體力學(xué)”和“液壓與氣壓傳動”等專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實生活中的各種現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)需要提出問題，并采用發(fā)散性思維解決實際問題。[1]讓學(xué)生在課堂中用TRIZ理論進(jìn)行思考、討論，拓展學(xué)生分析和解決問題的思路，激發(fā)創(chuàng)新意識，進(jìn)行創(chuàng)新思維訓(xùn)練。比如，在“液壓與氣壓傳動”課程中，適當(dāng)?shù)丶尤胗?xùn)練學(xué)生發(fā)散思維的環(huán)節(jié)，請學(xué)生運用TRIZ中的發(fā)明原理及技術(shù)矛盾解決矩陣來設(shè)計某些液壓元件的改進(jìn)形式，或改變回路的布置方式來實現(xiàn)同樣的功能。從而使學(xué)生更加深入透徹地了解和掌握課程內(nèi)容。又如，在“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)中，流體力學(xué)的現(xiàn)象很多，在講授流體力學(xué)現(xiàn)象的時候，不按常規(guī)的方式去解釋現(xiàn)象及其原理，而是采用科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方式，通過現(xiàn)場實驗或flas直觀展示流體現(xiàn)象的整個過程，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，從而解釋現(xiàn)象，揭示其原理，這比灌輸式的教學(xué)方法更能使學(xué)生印象深刻，同時鍛煉了學(xué)生分析和解決問題的能力。

三、實驗教學(xué)中引入TRIZ理論

綜合性設(shè)計性實驗主要是用來培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論分析問題和解決問題的能力。[4]這些實驗不同于驗證性實驗，需要學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)新思維能力對實驗進(jìn)行設(shè)計和分析。比如，在液壓傳動綜合實驗的教學(xué)中，首先由學(xué)生自擬實驗方案，選取實驗元件，設(shè)計回路。其次在液壓系統(tǒng)仿真軟件Automation Studio下進(jìn)行系統(tǒng)模擬，該軟件具有對液壓系統(tǒng)虛擬設(shè)計、模擬、測試、分析等功能，通過模擬可以進(jìn)一步完善、修改液壓系統(tǒng)的設(shè)計及分析等工作。最后在我校力士樂液壓實驗臺上安裝、調(diào)試系統(tǒng)，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測試。在綜合性設(shè)計性實驗的教學(xué)中引入TRIZ理論，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維來完成實驗內(nèi)容。同時，鼓勵學(xué)生找出現(xiàn)有實驗方法的不足，怎樣利用這些不足？這樣可以幫助他們發(fā)現(xiàn)有價值的內(nèi)容，提出改進(jìn)的方向，增加系統(tǒng)的理想度，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論中消除矛盾的規(guī)律找出可行性方案。

四、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)用TRIZ理論

第9篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：冶金傳輸原理；課堂教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

冶金傳輸原理是材料、冶金、稀土等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，合理有效地進(jìn)行該門課程的教學(xué)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識的理解掌握以及對學(xué)生的進(jìn)一步深造具有十分重要的意義。開設(shè)這門課程主要是讓學(xué)生掌握冶金傳輸過程的基本概念、理論和解析方法，深入了解動量、熱量和質(zhì)量傳輸現(xiàn)象的機理，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。筆者根據(jù)對該課程的理解和講授該門課程的經(jīng)歷，總結(jié)出一些提高冶金傳輸原理教學(xué)質(zhì)量的體會。

一、重視課前預(yù)習(xí)，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心

本科學(xué)生普遍反映這門課程太難，學(xué)起來很費勁，學(xué)習(xí)效率低。其實，課前預(yù)習(xí)在學(xué)習(xí)知識的過程中起著極其重要的作用。古人

云：“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢?！边@門課程的抽象性很高，理論性和實踐性很強。比如，高爐在正常工作時，爐內(nèi)溫度的變化情況，爐墻內(nèi)的溫度分布等學(xué)生不太清楚，也不了解實際的冶金傳熱過程，而且實際的模型建立起來，推導(dǎo)過程用到高等數(shù)學(xué)的知識特別多。在課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，如果學(xué)生課前沒有預(yù)習(xí)，聽起課來就顯得非常被

動，一臉茫然，而且還會手忙腳亂，跟不上教師的講課思路，甚至就根本聽不懂，課堂效率顯然不好，在復(fù)習(xí)的時候更是費時費力。如果學(xué)生課前有準(zhǔn)備，在課堂中帶著問題聽課，那么上課的時候就會心中有數(shù)，在課堂上與同學(xué)及老師進(jìn)行交流、合作、討論，這在實際教學(xué)中取得了良好的教學(xué)效果，同時預(yù)習(xí)還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會自主

學(xué)習(xí)，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，增強學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的自信心。

二、要求課前進(jìn)行數(shù)理知識復(fù)習(xí)，提高課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量

這門課程包括三部分內(nèi)容：動量傳輸、熱量傳輸和質(zhì)量傳輸，也稱之為“三傳原理”。三種傳輸過程雖然各有特色，是三個獨立的過程，但各部分之間也存在著密切的關(guān)系。課程內(nèi)容中有大量的理論推導(dǎo)，數(shù)理要求相對較多。從連續(xù)性方程到歐拉方程、納維—斯托克斯（N-S）方程到熱量傳輸方程、質(zhì)量傳輸方程的推導(dǎo)都會用到大量的高等數(shù)學(xué)中的微積分知識。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，在上述方程的推導(dǎo)過程以及對于不可壓縮流體簡化方程時，由于不少學(xué)生對高

等數(shù)學(xué)中求全導(dǎo)數(shù)、積分、復(fù)合函數(shù)的全微分的知識掌握不扎實，聽課的時候似乎還聽懂了，但作業(yè)中類似推導(dǎo)其他方向的守恒方

程時，有部分學(xué)生還是有困難，因此，學(xué)生課前復(fù)習(xí)數(shù)理知識是必要的，能提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量。

三、加強動筆推導(dǎo)，加深對知識的理解掌握

該門課程涉及的推導(dǎo)過程比較多，而且課本上給的計算或推

導(dǎo)過程不詳細(xì)，此時抽取學(xué)生到黑板前做題，讓下面學(xué)生也推導(dǎo)，然后討論其做得正確與否，并給予糾正和補充，此時你會發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于知識的理解掌握存在哪些問題，以便查漏補缺、及時糾正。這種授課模式還能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，讓師生互動，共同學(xué)

習(xí)，共同探索，課堂氣氛活躍，給學(xué)生充分的發(fā)表意見的機會，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)。另外，在公式的推導(dǎo)過程中，強調(diào)解釋公式推導(dǎo)的思路寫出推導(dǎo)的主要步驟，而不是把所有的推導(dǎo)步驟都一一羅列出來。學(xué)習(xí)這門課程必須得勤動筆，有些計算過程是看不明白的，在教師講的時候?qū)W生也許感覺明白了，但真正自己推導(dǎo)的過程中有時還是有困難的，不知所以然，明白了推導(dǎo)的過程，再回過頭來仔細(xì)地理解所學(xué)的知識要容易得

多，學(xué)生才能把上課聽到的和課本上看到的知識真正變成自己的

知識。而且平時不動筆，考試的過程中有部分學(xué)生就有無從下手的感覺，這種方法在實際教學(xué)中取得了較好的效果。

四、善于總結(jié)規(guī)律，提高學(xué)習(xí)效率

在授課過程中，幫助學(xué)生對知識進(jìn)行對比、歸納與整理，強調(diào)共性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時能夠做到“舉一反三”。事實上，所有的傳輸過程都受自然界最基本的三大物理守恒定律所支配，即質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒。從這三大守恒定律出發(fā)，就可以推導(dǎo)出傳輸過程所滿足的控制方程（偏微分方程）。三種傳輸過程雖然所傳遞的量是不同的，但基本原理是相同的。比如，三種傳輸過程的表達(dá)式：牛頓粘性定律、傅立葉導(dǎo)熱定律和菲克擴散定律。分別為：τ=-μ■，q=-λ■，J*A，Z=-DA，B■。

可以看出，三個公式在形式上都是一樣的，都是討論速率過

程，可表示為通量= -系數(shù)×梯度。并且，各對應(yīng)量的單位也相同。此概念上，三種傳輸現(xiàn)象之間存在著許多相似性。因此，可采用類比的方法來理解掌握三種傳輸過程，描述三種傳輸過程的規(guī)律也可以采用類似的數(shù)學(xué)模型。這種方法能夠使學(xué)生相對容易地掌握各部分的重點內(nèi)容，理解難點。因而增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高了學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

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