流體力學(xué)的基礎(chǔ)精選(九篇)

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第1篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)；課程體系；創(chuàng)新

Construction and improvement of course system on engineering fluid mechanics

Lan Yamei， Wang Shiming， Song Qiuhong， Liu Shuang

Shanghai Ocean University， Shanghai， 201306， China

Abstract： Combined with the working practice on construction process of engineering fluid mechanics， which is rated as Shanghai elite course， construction and improvement of course system is discussed on engineering fluid mechanics on Shanghai Ocean University. The main contents include teaching content， textbook publishing， improvement of experimental condition， training of innovation ability.

Key words： engineering fluid mechanics； course system； innovation

隨著我國(guó)海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我校在海洋學(xué)科和相關(guān)專(zhuān)業(yè)建設(shè)方面發(fā)展迅速，流體力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。流體力學(xué)是工科院校普遍開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)科的滲透性很強(qiáng)，與所有基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)學(xué)科之間都有交叉，在學(xué)生知識(shí)能力培養(yǎng)和知識(shí)體系結(jié)構(gòu)中起著承上啟下的作用。2013年，我校流體力學(xué)被評(píng)為上海市精品課程。在4年多的建設(shè)過(guò)程中，流體力學(xué)課題組先后承擔(dān)了校級(jí)、上海市級(jí)重點(diǎn)課程建設(shè)及重點(diǎn)教材建設(shè)等多項(xiàng)教改項(xiàng)目，堅(jiān)持以培養(yǎng)海洋工程創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，在流體力學(xué)教學(xué)體系的建設(shè)方面取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1 結(jié)合海洋大學(xué)特點(diǎn)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系

我校流體力學(xué)類(lèi)課程覆蓋海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)、海洋環(huán)境、海洋技術(shù)、熱能動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)，每年選課學(xué)生超過(guò)700人。針對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的不同需求，我們?cè)谡n程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容上都做了相應(yīng)的調(diào)整與完善。本課程在我校的定位是：以海洋學(xué)院的海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)、海洋環(huán)境、海洋技術(shù)、環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)為重點(diǎn)的海洋類(lèi)本科生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)主干課程；面向食品學(xué)院和生命學(xué)院的熱能動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的工程應(yīng)用類(lèi)本科生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程，滿足工程學(xué)院的機(jī)制專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求。以工程流體力學(xué)課程為龍頭，以培養(yǎng)海洋人才的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，完善優(yōu)化流體力學(xué)類(lèi)課程群的配置、學(xué)時(shí)安排，并完成所有課程新教學(xué)大綱的編寫(xiě)工作，逐步形成一個(gè)完整的課程體系，重點(diǎn)完成了實(shí)驗(yàn)課和仿真課程軟硬件的配套建設(shè)，突出強(qiáng)調(diào)流體力學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)。根據(jù)工程實(shí)際需要，將流體力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容分為三個(gè)層次，即流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論、流體力學(xué)知識(shí)與進(jìn)展、流體力學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐。根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的需要，設(shè)計(jì)了不同的模塊組合。如對(duì)海洋相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，增加了水波理論，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)；針對(duì)食品專(zhuān)業(yè)的需要，增加了氣體及熱力學(xué)類(lèi)內(nèi)容，并編寫(xiě)了多套相關(guān)自測(cè)題供學(xué)生選用；針對(duì)水產(chǎn)及生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，為讓學(xué)生能夠更好地研究魚(yú)類(lèi)等的動(dòng)物習(xí)性，增加了數(shù)值仿真模擬，克服了以往過(guò)分重視理論知識(shí)的介紹，輕視其應(yīng)用的弊端。此外，還相繼開(kāi)出了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課、計(jì)算流體力學(xué)等。

2 出版多部教材，完善流體力學(xué)課程教材體系完備

2002年，《工程流體力學(xué)》教材被列為上海市教委普通高等學(xué)校教材重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，歷經(jīng)3年多的編寫(xiě)和有關(guān)專(zhuān)家的評(píng)審，我校教師編寫(xiě)的《工程流體力學(xué)》于2006年2月由上海交通大學(xué)出版社出版。該教材的最大特點(diǎn)是考慮到普通工科院校非力學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的情況，尤其是一般工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)需要，盡可能簡(jiǎn)化對(duì)公式、定理的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，注重對(duì)物理概念的闡明、理解和應(yīng)用，特別強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。2007年，《工程流體力學(xué)》教材被上海市教委評(píng)為優(yōu)秀教材三等獎(jiǎng)，2008年獲上海海洋大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。2011年，我們對(duì)第一版教材部分章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行了更新、充實(shí)和修訂，更加注重拓寬知識(shí)面和實(shí)際工程應(yīng)用。2012年9月，第二版《工程流體力學(xué)》及配套教材《工程流體力學(xué)習(xí)題解析》由上海交通大學(xué)出版社出版發(fā)行。2011年3月，由同濟(jì)大學(xué)出版社出版的《力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)―理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)》，其中的流體力學(xué)部分（第三大部分），重點(diǎn)強(qiáng)化課程體系中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，完善了流體力學(xué)課程的教材體系。我們還完成了流體力學(xué)試題庫(kù)建設(shè)工作，提高了試題質(zhì)量，真正做到了教考分離，為相關(guān)師生提供了豐富的教學(xué)資源庫(kù)，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。

早在2006年，我們就開(kāi)始了“流體力學(xué)研究型教學(xué)的改革與實(shí)踐”上海水產(chǎn)大學(xué)（2008年更名為上海海洋大學(xué)）一般課題項(xiàng)目的研究工作；為配合新出版的教材，我們還申請(qǐng)了校級(jí)一般課程建設(shè)項(xiàng)目“工程流體力學(xué)（CAI課件）建設(shè)”，制作了與教材配套的、有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的課件光盤(pán)，課件共有700余張PPT，圖片色彩鮮明，其中插入的20多個(gè)原創(chuàng)動(dòng)畫(huà)形象生動(dòng)逼真，做到了工程流體力學(xué)電子教案光盤(pán)版與教材同步發(fā)行。

3 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，形成完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

隨著我國(guó)，特別是上海市海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我校海洋學(xué)科發(fā)展迅速。首先，為配合新開(kāi)設(shè)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，添置了多種類(lèi)、多套數(shù)的多功能流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、動(dòng)量定理實(shí)驗(yàn)儀、空化實(shí)驗(yàn)儀等流體力學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，保證了高質(zhì)量完成流體力學(xué)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。根據(jù)購(gòu)置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，自行編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，明確了儀器設(shè)備的工作原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的具體步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和處理以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)等內(nèi)容；為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多樣化，自行編制了工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示軟件，內(nèi)容形象直觀，使學(xué)生一目了然；合作研制了小型循環(huán)水槽及直流式風(fēng)洞，并配備了數(shù)據(jù)測(cè)試采集系統(tǒng)，可進(jìn)行圓柱、翼型、浮標(biāo)、波能裝置等模型的流場(chǎng)顯示及水動(dòng)性能測(cè)試，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率得到了提高。針對(duì)個(gè)別專(zhuān)業(yè)的特殊需要，開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。實(shí)際的流體運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，而流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要手段，為此，經(jīng)多方籌建，我校海洋環(huán)境專(zhuān)業(yè)于2009年開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論的理解，更好地用所學(xué)理論解決生產(chǎn)實(shí)際中的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)課共16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：能量方程實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)、沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)、局部水頭損失實(shí)驗(yàn)、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)、管道測(cè)流量實(shí)驗(yàn)、流動(dòng)顯示實(shí)驗(yàn)、虹吸實(shí)驗(yàn)及勢(shì)流疊加實(shí)驗(yàn)等。針對(duì)食品專(zhuān)業(yè)的需要，開(kāi)設(shè)了氣體及熱力學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)。

為了滿足海洋學(xué)科對(duì)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的更高要求，我們陸續(xù)建成了大型室內(nèi)動(dòng)力深水壓力桶，配備了數(shù)據(jù)測(cè)試采集系統(tǒng)，可進(jìn)行圓柱、翼型、浮標(biāo)、波能裝置等模型的流場(chǎng)顯示及水動(dòng)性能測(cè)試。我校地處臨港，旁臨東海，學(xué)生參加各種海試試驗(yàn)方便。利用這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，相繼開(kāi)設(shè)了多種設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，主要包括湍流、流體數(shù)值模擬計(jì)算應(yīng)用、波浪能發(fā)電裝置開(kāi)發(fā)等，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用。

4 以科研促進(jìn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，構(gòu)建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系

近三年，教師發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，SCI收錄4篇；課題組教師主持省部級(jí)及以上科研課題共20余項(xiàng)，其中國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)，上海市自然科學(xué)基金2項(xiàng)，農(nóng)業(yè)部專(zhuān)項(xiàng)3項(xiàng)，海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金2項(xiàng)，國(guó)家海洋局重大專(zhuān)項(xiàng)2項(xiàng)，上海市教委創(chuàng)新項(xiàng)目2項(xiàng)。有20余名碩士研究生、多名本科生參與科研項(xiàng)目，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力得到了培養(yǎng)與鍛煉。近年來(lái)，學(xué)生在科研創(chuàng)新方面熱情很高。在全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中，2011年，我校羊曉晟、侯淑榮、馬利娜、沈小青的“一種新型海洋波浪能發(fā)電裝置”獲得全國(guó)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)；2012年，曹星、陳功的“風(fēng)浪發(fā)電轉(zhuǎn)換機(jī)”獲得全國(guó)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽上海賽區(qū)二等獎(jiǎng)。工程學(xué)院學(xué)生孫奇結(jié)合所學(xué)流體力學(xué)知識(shí)，自主創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)立了上海鑫靚科技服務(wù)有限公司，開(kāi)辦節(jié)水高效汽車(chē)洗車(chē)業(yè)務(wù)服務(wù)師生。2011～2012年，學(xué)生成功申報(bào)市、校、院級(jí)涉及海洋工程方向的大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目16項(xiàng)。在流體力學(xué)教師指導(dǎo)下，學(xué)生還獲得43項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利，另有多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利進(jìn)入實(shí)審階段。學(xué)生參加教師科研項(xiàng)目19項(xiàng)，均取得了很好的成效。在我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中，海洋工程類(lèi)流體力學(xué)相關(guān)研究比例較高，特別是在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中心的組織下，我校成為上海市船舶與海洋工程學(xué)會(huì)的團(tuán)體會(huì)員單位，并在我校建立了上海市船舶與海洋工程學(xué)會(huì)學(xué)生分會(huì)，流體力學(xué)的師生參與熱情較高。

5 結(jié)束語(yǔ)

工程流體力學(xué)是一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，它具有較強(qiáng)的理論性、抽象性和實(shí)踐性。筆者主要介紹了我校工程流體力學(xué)課程體系的建設(shè)與實(shí)踐，主要包括：多層次、多專(zhuān)業(yè)的課程體系構(gòu)建；先后出版了《工程流體力學(xué)》《工程流體力學(xué)習(xí)題解析》和《力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)―理論力學(xué)、材料學(xué)、流體力學(xué)》教材，流體力學(xué)課程教材充足；完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，形成完整的教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，構(gòu)建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系；以科研促進(jìn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，構(gòu)建創(chuàng)新型培養(yǎng)體系，不斷培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力，提高創(chuàng)新能力，使學(xué)生真正掌握該課程的核心知識(shí)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)

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第2篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

一、當(dāng)前教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

提到力學(xué)，多數(shù)學(xué)生會(huì)覺(jué)得很難，這種先入為主的感覺(jué)會(huì)使學(xué)生對(duì)這門(mén)課程產(chǎn)生很大的抵觸情緒，不愿意學(xué)。再加上同時(shí)開(kāi)設(shè)的工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)等重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課，越發(fā)加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。另外，流體力學(xué)課程習(xí)題量大，需要學(xué)生花費(fèi)大量課余時(shí)間復(fù)習(xí)和做題，就更加影響學(xué)生對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)興趣。因此如何幫助學(xué)生克服對(duì)本課程的畏難情緒，激發(fā)他們學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣，是提高教學(xué)質(zhì)量的首要因素，也是教學(xué)改革的目標(biāo)之一。

2.教學(xué)方式單一，課堂氣氛死板

現(xiàn)在是信息社會(huì)，對(duì)人才的要求很高，這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)”的目標(biāo)[2]進(jìn)行專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)，這對(duì)傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式是一種挑戰(zhàn)。另一方面，隨著課時(shí)與學(xué)分制的掛鉤，學(xué)時(shí)被普遍壓縮，這也給課堂教學(xué)帶來(lái)很大的壓力。眾所周知，傳統(tǒng)的教學(xué)方式把很多時(shí)間用在了繪圖和板書(shū)上，無(wú)形中縮減了教與學(xué)的時(shí)間，教師要想在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，就必須加快講課節(jié)奏，刪減授課內(nèi)容，或者占用習(xí)題課或?qū)嶒?yàn)課的時(shí)間，這些都將導(dǎo)致這門(mén)課程的信息量不夠，而且學(xué)生也沒(méi)有機(jī)會(huì)及時(shí)消化所學(xué)的理論知識(shí)，更談不上舉一反三了。同時(shí)，“一言堂”式的教學(xué)方法使得課堂氣氛死板，學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣銳減，也影響了教學(xué)質(zhì)量。

3.理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的脫節(jié)

在流體力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)起著不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，幫助學(xué)生更好的理解理論知識(shí)，而且可以啟發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的創(chuàng)新性應(yīng)用[3]，很多學(xué)校不重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全放在理論教學(xué)之后甚至放在考試之后集中完成，大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

二、課程教學(xué)改革的基本內(nèi)容

1.傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體相結(jié)合

在現(xiàn)在的流體力學(xué)教學(xué)中，黑板加粉筆的教學(xué)方式是很多高校教師仍然采用的教學(xué)方式。這種方式對(duì)于公式的推導(dǎo)、例題的計(jì)算效果很好，但是在流體力學(xué)的教學(xué)中需要輔以很多圖片，如果全用板書(shū)來(lái)講，必然花費(fèi)很多時(shí)間。傳統(tǒng)的教學(xué)方法無(wú)法滿足教師在教學(xué)中的信息量，當(dāng)然也不能完全脫離板書(shū)，畢竟公式的推導(dǎo)，例題和習(xí)題的講解用板書(shū)的效果要優(yōu)于多媒體。在講緒論部分內(nèi)容時(shí)可以介紹流體力學(xué)的發(fā)展史及流體力學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活和工程實(shí)踐中應(yīng)用的實(shí)例，如果單純用板書(shū)講，會(huì)很枯燥，達(dá)不到啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的，如果輔以多媒體，結(jié)合圖片、短片、動(dòng)畫(huà)來(lái)講就會(huì)有很好的效果。所以筆者認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與多媒體教學(xué)方式很好的結(jié)合起來(lái)。

2.理論知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合

流體力學(xué)這門(mén)課程不僅理論性很強(qiáng)，而且和工程實(shí)踐結(jié)合的非常緊密。該課程是后繼專(zhuān)業(yè)課程的重要理論基礎(chǔ)，所以將相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)穿插在流體力學(xué)課程中進(jìn)行介紹有很多好處。首先，可以幫助學(xué)生加深對(duì)專(zhuān)業(yè)的理解。流體力學(xué)課一般在第五學(xué)期開(kāi)設(shè)，此時(shí)學(xué)生已結(jié)束公共基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，開(kāi)始了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)。調(diào)查表明很多學(xué)生此時(shí)對(duì)專(zhuān)業(yè)還處在迷茫的狀態(tài)，不知道建環(huán)專(zhuān)業(yè)具體是做什么的，自己將來(lái)能干什么。在流體力學(xué)課程的教學(xué)中采用理論知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合進(jìn)行講解的授課方式可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)加深對(duì)專(zhuān)業(yè)的了解。再者，學(xué)生了解了專(zhuān)業(yè)也就有了學(xué)習(xí)的方向和動(dòng)力，自然有助于提高學(xué)生對(duì)流體力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。比如在講授流體的熱脹性時(shí)，介紹采暖系統(tǒng)膨脹水箱的作用及系統(tǒng)膨脹水量的計(jì)算方法，使學(xué)生既掌握了液體熱脹性的計(jì)算公式，又了解了自然循環(huán)采暖系統(tǒng)的基本原理。再比如，在講授伯努利方程的應(yīng)用時(shí)，可以介紹水泵揚(yáng)程的計(jì)算方法和建環(huán)專(zhuān)業(yè)水泵的適用場(chǎng)合，使學(xué)生明白水泵是建環(huán)專(zhuān)業(yè)最重要的設(shè)備之一。在學(xué)生學(xué)習(xí)管網(wǎng)計(jì)算基礎(chǔ)這部分內(nèi)容時(shí)，可以結(jié)合采暖系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)或消防給水系統(tǒng)同時(shí)學(xué)習(xí)，畢竟這些系統(tǒng)在北方城市是到處可見(jiàn)的。在介紹氣體射流知識(shí)的時(shí)候可以結(jié)合空調(diào)房間的氣流組織進(jìn)行介紹等等。

3.理論流體力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)與實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)在教學(xué)中的結(jié)合

研究流體力學(xué)方法有理論分析的方法、數(shù)值分析的方法和實(shí)驗(yàn)研究的方法，在流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究中，三種方法相輔相成。但是在教學(xué)中，我們往往更多的是強(qiáng)調(diào)理論的重要性，而忽視了計(jì)算流體力學(xué)和實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)對(duì)理論學(xué)習(xí)的幫助。應(yīng)當(dāng)充分將計(jì)算流體力學(xué)和實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)的部分補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，這樣才會(huì)使整個(gè)課程內(nèi)容豐滿，也可以擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)其解決問(wèn)題的能力。

（1）理論流體力學(xué)與計(jì)算流體力學(xué)相結(jié)合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的不斷提高，計(jì)算流體力學(xué)（CFD—ComputationalFluidDynamics）技術(shù)得到了空前的發(fā)展，CFD技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)模擬流場(chǎng)內(nèi)的溫度、速度和壓力的分布情況，可以較好地模擬流體的流動(dòng)過(guò)程和傳熱過(guò)程以及污染物的擴(kuò)散過(guò)程等，因此被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。建環(huán)專(zhuān)業(yè)涉及大量與流動(dòng)相關(guān)的問(wèn)題，因此也不例外?？梢杂肅FD技術(shù)模擬空調(diào)房間的氣流組織和溫度分布，模擬水和空氣在管道內(nèi)的流動(dòng)情況，模擬火災(zāi)時(shí)建筑內(nèi)煙氣的流動(dòng)規(guī)律。在CFD領(lǐng)域，目前世界上最具有代表性的計(jì)算商用軟件有PHOENICS（英國(guó)）、CFX（美國(guó)）、FLUENT（美國(guó)）、STAR-CD（日本），這些軟件均采用經(jīng)典的流體理論和通用流體計(jì)算程序作為模型的核心，并提供豐富的計(jì)算方法處理湍流流動(dòng)，具有強(qiáng)大的前后處理功能。這些新技術(shù)的發(fā)展對(duì)流體力學(xué)課程的教學(xué)提出了新的要求。在流體力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中除了重點(diǎn)講授理論流體力學(xué)的知識(shí)外，應(yīng)當(dāng)增加計(jì)算流體力學(xué)的知識(shí)，一方面可以增加信息量，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，另一方面可以用CFD技術(shù)模擬簡(jiǎn)單的流動(dòng)規(guī)律和流動(dòng)現(xiàn)象，幫助學(xué)生加深對(duì)流體理論知識(shí)的理解，起到相互促進(jìn)的作用。圖1是用CFD技術(shù)模擬的簡(jiǎn)單流動(dòng)現(xiàn)象，（a）圖驗(yàn)證了圓管中的層流運(yùn)動(dòng)，證明斷面流速為旋轉(zhuǎn)拋物面。（b）圖給出了流體經(jīng)過(guò)彎管時(shí)的斷面壓強(qiáng)分布規(guī)律，充分說(shuō)明了離心力的作用是彎管中產(chǎn)生渦旋的主要原因。可以將這些模擬結(jié)果通過(guò)多媒體展示給學(xué)生，讓他們?cè)谡莆绽碚摰耐瑫r(shí)增加感性的認(rèn)識(shí)，可以很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。圖1只是兩個(gè)簡(jiǎn)單的例子，流體力學(xué)中有很多例子可以通過(guò)數(shù)值計(jì)算和模擬穿插在教學(xué)過(guò)程中，得到很好的效果。

（2）授課與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合

與流體力學(xué)課程相結(jié)合的有8個(gè)主要實(shí)驗(yàn)，分別是能量方程實(shí)驗(yàn)、總水頭線實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)、畢托管實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)以及孔口出流實(shí)驗(yàn)。另外還有諸如流線、繞流等演示實(shí)驗(yàn)。應(yīng)當(dāng)將這些實(shí)驗(yàn)的教學(xué)進(jìn)度與理論的教學(xué)進(jìn)度很好地結(jié)合，任課教師和實(shí)驗(yàn)教師共同指導(dǎo)，與學(xué)生形成很好的互動(dòng)，及時(shí)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分啟發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的創(chuàng)造性理解，同時(shí)鍛煉其動(dòng)手能力。實(shí)踐證明這樣做不僅可以提高學(xué)生的興趣，還可以有意識(shí)的培養(yǎng)其觀察流體現(xiàn)象的能力和分析解決問(wèn)題的能力。

第3篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

摘要：?jiǎn)l(fā)式教學(xué)是現(xiàn)代教育研究當(dāng)中的一個(gè)重要課題，尤其是在高等教育全面改革的大背景下，通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，勇于創(chuàng)新，讓學(xué)生的個(gè)性自由發(fā)揮，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和熱情，促進(jìn)學(xué)生身心的健康發(fā)展。本文主要探討的是啟發(fā)式教學(xué)在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中的運(yùn)用，徹底摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，讓學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體，通過(guò)教師的啟發(fā)引導(dǎo)，讓學(xué)生更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞 ：工程流體力學(xué)；啟發(fā)式教學(xué)；教學(xué)實(shí)踐；運(yùn)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-2596（2015）03-0274-02

一、引言

《工程流體力學(xué)》是我國(guó)普通高等學(xué)校工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，是一門(mén)研究液體和氣體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及應(yīng)用的學(xué)科。工程流體力學(xué)在土木工程、能源、動(dòng)力、環(huán)境、設(shè)備、化工、航空以及國(guó)防等領(lǐng)域都有很重要的應(yīng)用，尤其是熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要掌握系統(tǒng)、全面的《工程流體力學(xué)》理論知識(shí)，通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，確保學(xué)生能夠熟練地掌握流體力學(xué)的基本概念和原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作能夠?qū)⒗碚撝R(shí)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，為日后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鑒于此，本文主要探討啟發(fā)式教學(xué)在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中的運(yùn)用。

二、《工程流體力學(xué)》傳統(tǒng)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

《工程流體力學(xué)》是工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，是力學(xué)的一個(gè)重要分支，主要目的是為了將流體力學(xué)知識(shí)充分運(yùn)用到生產(chǎn)生活當(dāng)中。工程流體力學(xué)的研究方法主要包括實(shí)驗(yàn)研究、理論分析以及數(shù)值計(jì)算等。其中實(shí)驗(yàn)研究主要是利用各種實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)流體現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)分析，總結(jié)出流體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測(cè)，通常采用模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析；理論分析主要是根據(jù)質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒以及能量守恒等定律，加以數(shù)學(xué)分析的手段，對(duì)流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析研究；數(shù)值計(jì)算則是利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將流體運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律表達(dá)出來(lái)，從而獲得質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒以及能量守恒的計(jì)算方程，這些方程組合在一起成為流體力學(xué)基本方程組?！豆こ塘黧w力學(xué)》課程設(shè)置的根本目的是為了讓學(xué)生熟練地掌握流體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律，將其運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中，以此來(lái)解決各種與流體力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題，但是長(zhǎng)久以來(lái)我們?cè)谡n堂教學(xué)中所強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)點(diǎn)的灌輸，學(xué)生進(jìn)行機(jī)械化的記憶，缺乏創(chuàng)新，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)理念進(jìn)行徹底改變。

（一）幫助學(xué)生建立流體力學(xué)的思維方式

《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(yùn)動(dòng)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(guò)分注重基本概念、基本理論和計(jì)算方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生在應(yīng)試教育的環(huán)境中對(duì)書(shū)本上的知識(shí)進(jìn)行機(jī)械化的記憶，很大一部分學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的記憶僅僅是為了完成考核任務(wù)，因此無(wú)法形成系統(tǒng)的知識(shí)體系，也無(wú)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(wèn)題時(shí)，無(wú)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(shí)體系，并學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的思維方式對(duì)流體力學(xué)相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行分析研究。①

（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(duì)流體力學(xué)知識(shí)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(dòng)地接受知識(shí)，嚴(yán)重缺乏學(xué)習(xí)的積極性和熱情，對(duì)知識(shí)和計(jì)算公式的機(jī)械化記憶，無(wú)助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。②因此需要在《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行自主總結(jié)，通過(guò)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié)，形成鮮明形象的記憶；與此同時(shí)在課后練習(xí)中需要增加綜合性，促進(jìn)學(xué)生對(duì)流體力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力

實(shí)驗(yàn)是《工程流體力學(xué)》教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)檢驗(yàn)一個(gè)理論或證實(shí)一種假設(shè)而進(jìn)行的一系列操作或活動(dòng)，從而更加清晰地理解和認(rèn)識(shí)流體力學(xué)規(guī)律。通常實(shí)驗(yàn)要預(yù)設(shè)“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、“?shí)驗(yàn)環(huán)境”，進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)操作”，最終以“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的新聞形式發(fā)表“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。③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(shí)驗(yàn)操作，根本無(wú)法鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力，因此需要學(xué)生自主獨(dú)立的進(jìn)行試驗(yàn)操作，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確定實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)踐中不斷提高自己的操作和知識(shí)的運(yùn)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(dòng)中，教師往往處于主導(dǎo)地位，而作為教學(xué)活動(dòng)關(guān)鍵核心的學(xué)生群體則成為了知識(shí)的被動(dòng)接受者，單方面機(jī)械地完成課堂教學(xué)任務(wù)，無(wú)法真正達(dá)到教學(xué)的目的。這就要求，在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師必須時(shí)刻關(guān)注教學(xué)同步，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情，通過(guò)討論、提問(wèn)等方式，讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)當(dāng)中，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的方法。④

三、啟發(fā)式教學(xué)的具體應(yīng)用

（一）啟發(fā)式教學(xué)的實(shí)質(zhì)

啟發(fā)式教學(xué)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，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(shuō)：“憤者，心求通而未得之意；悱者，口欲言而未能之貌。啟，謂開(kāi)其意；發(fā)，謂達(dá)其辭?！睉嵟c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(shuō)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(zhǎng)時(shí)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(huì)，但未能以適當(dāng)?shù)难赞o表達(dá)出來(lái)，此時(shí)可以去開(kāi)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(dòng)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(dòng)自覺(jué)地掌握知識(shí)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(guò)設(shè)置問(wèn)題情境，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性和主動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力，并且通過(guò)教師的適當(dāng)引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。⑤

（二）設(shè)置問(wèn)題情境

啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問(wèn)題情境，同時(shí)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(shí)地創(chuàng)設(shè)各種情境，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，讓學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行探索分析。在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生遇到任何疑問(wèn)都應(yīng)該及時(shí)提出，向同學(xué)和老師進(jìn)行探討。大量的教學(xué)實(shí)踐表明，提問(wèn)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)的積極性，通過(guò)提問(wèn)鍛煉學(xué)生的探索欲和邏輯思維能力。⑥學(xué)生在啟發(fā)式教學(xué)模式下還應(yīng)該增加主動(dòng)性，尋找自己的興趣點(diǎn)，去鉆研。這樣學(xué)生才會(huì)有問(wèn)題意識(shí)，可以提出問(wèn)題，而不是在別人背后去解答問(wèn)題。另外，設(shè)置問(wèn)題情境要與實(shí)際生活相融合?？梢酝ㄟ^(guò)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(guò)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(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性

在啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程中，需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，讓學(xué)生真正意義上成為學(xué)習(xí)活動(dòng)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(dòng)性得到充分釋放。教師組織學(xué)生進(jìn)行討論時(shí)，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(guò)收集資料了解流體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律以及這些規(guī)律在工程實(shí)際中的應(yīng)用，幫助他們對(duì)問(wèn)題的獨(dú)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(shí)例，使學(xué)生了解流體處于平衡及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律，加強(qiáng)理論概念與現(xiàn)實(shí)生活的相互聯(lián)系?？傊?，只有主動(dòng)參與其中，學(xué)生才能對(duì)問(wèn)題有一個(gè)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(wèn)題，而教師則完全不用花費(fèi)大量的精力進(jìn)行講解，只需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹敢ぷ鳎箤W(xué)生的自學(xué)能力能夠充分發(fā)揮。⑦

實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手操作以及對(duì)知識(shí)運(yùn)用的最佳方式，借助實(shí)驗(yàn)也可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在問(wèn)題情境環(huán)節(jié)中，學(xué)生大膽假設(shè)和創(chuàng)新提問(wèn)以后，就需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)問(wèn)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(shí)驗(yàn)室，在教師的引導(dǎo)下，自己動(dòng)手去做，積極探索。這樣會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)更有幫助，而這一過(guò)程會(huì)提高學(xué)生的研究熱情，也可以提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力。此外，在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生還可以自由組合進(jìn)行某一問(wèn)題的研究，當(dāng)假設(shè)足夠成立的情況下，通過(guò)查詢(xún)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室去尋找答案。這樣一來(lái)，學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)或者工作中，如果遇到問(wèn)題，就可以真正獨(dú)立地進(jìn)行思考和研究。⑧

（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(shí)現(xiàn)的前提。而長(zhǎng)久以的來(lái)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(guò)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(dòng)的組織者和設(shè)計(jì)者，通過(guò)營(yíng)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(dòng)他們的主觀能動(dòng)性和積極性，鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)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(jī)會(huì)，讓學(xué)生在獨(dú)立思考、互相討論以及動(dòng)手操作中完成問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決過(guò)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(shí)和基本技能，使他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。⑨

綜上所述，啟發(fā)式課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位。只有充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，才能夠提高《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)的質(zhì)量。為此，本文總結(jié)了傳統(tǒng)教學(xué)模式下《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)的種種弊端，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)啟發(fā)式教學(xué)的有效途徑進(jìn)行了深入研究。通過(guò)營(yíng)造和諧的學(xué)習(xí)氛圍以及建立良好的師生關(guān)系，使《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)變得更加生動(dòng)、形象。

注釋?zhuān)?/p>

①?gòu)垥院?高校研究型教學(xué)范式之探究——啟發(fā)式教學(xué)[J].教育探索，2007(3).

②朱昌流.論啟發(fā)式教學(xué)的有效實(shí)施[J].教育與職業(yè)，2007(18).

③李小川.工程流體力學(xué)教學(xué)改革模式的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2012(10).

④吳翊.啟發(fā)式教學(xué)再認(rèn)識(shí)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2011(1).

⑤劉全忠.關(guān)于工程專(zhuān)業(yè)流體力學(xué)課程教學(xué)改革的探討[J].教育教學(xué)，2014(1).

⑥Wuhan University、scientific Research Publishing.The Heuristic Teaching Practice Based on Innovative Thinking [A].Proceedings of Conference on Creative Education（CCE2012）.2012(5).

⑦朱輝，陳洪杰，劉飛.CDIO教育模式下工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(12).

⑧劉瑩.解立平.基于“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃的工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革初探[J].時(shí)代教育，2014(2).

第4篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

Measurement in Fluid

Mechanics

2005, 354pp.

HardcoverUSD85.00

ISBN 978-0-521-81518-5

S.塔沃拉里斯 著

本書(shū)全面闡述流體力學(xué)中的各種測(cè)量方法，既有經(jīng)典的方法，又有最新的技術(shù)，內(nèi)容包括流量、壓力、速度、溫度和壁的切應(yīng)力等參數(shù)的測(cè)量，以及流動(dòng)可視化。書(shū)中涉及大量有關(guān)系統(tǒng)響應(yīng)、測(cè)量的不確定性、信號(hào)分析、光學(xué)、流體力學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐等基本素材，還有豐富的插圖，大量的參考文獻(xiàn)和100多個(gè)練習(xí)，是流體力學(xué)研究的有用工具。

全書(shū)分為兩部分含15章。第一部分一般概念，含第1~7章。第1章流動(dòng)的性質(zhì)和基本原理，論述流體力學(xué)的基本原理；第2章測(cè)量系統(tǒng)，介紹各種測(cè)量系統(tǒng)中所用的定義和概念；第3章測(cè)量的不確定性，討論測(cè)量的不確定性的定義和估計(jì)的方法；第4章信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和分析，敘述信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和統(tǒng)計(jì)處理所需的儀器操作和程序方面的基礎(chǔ)知識(shí)；第5章光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，介紹光學(xué)測(cè)量所需的概念和基本知識(shí)；第6章流體力學(xué)的設(shè)備，匯集流體力學(xué)測(cè)量設(shè)備的基本元素，供讀者在設(shè)計(jì)時(shí)選擇參考；第7章走近完美的試驗(yàn)，討論進(jìn)行完美的試驗(yàn)所需的一些因素。第二部分測(cè)量技術(shù)，含第8~15章。第8章流動(dòng)壓力的測(cè)量，介紹在流體動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室測(cè)量壓力所用的相關(guān)設(shè)備；第9章流量的測(cè)量，闡述測(cè)量流量所用的一般儀器和技術(shù)；第10章流動(dòng)的可視化技術(shù)，簡(jiǎn)單介紹流動(dòng)顯示技術(shù)的通用方法；第11章局部流動(dòng)速度的測(cè)量，討論流動(dòng)速度測(cè)量的幾種方法；第12章溫度的測(cè)量，闡述一般的溫度計(jì)和在流體力學(xué)研究中使用的其他測(cè)量溫度方法；第13章成分的測(cè)量，敘述混合流體中識(shí)別成分和相對(duì)比例的方法；第14章壁切應(yīng)力的測(cè)量，簡(jiǎn)述流體流動(dòng)時(shí)，與流體接觸的表面上流體的切向力；第15章展望，指出實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)發(fā)展的方向。

本書(shū)自成一體，通俗易懂，可作為流體力學(xué)測(cè)量相關(guān)領(lǐng)域的大學(xué)生和研究生的教科書(shū)，也可供流體力學(xué)測(cè)量技術(shù)的工程師和科學(xué)家參考和閱讀。

吳永禮，研究員

(中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所)

第5篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

[關(guān)鍵詞]本科院校；環(huán)境工程；流體力學(xué)；教學(xué)改革

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）03-0038-02

流體力學(xué)是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述工程流體力學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法，主要內(nèi)容包括流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、流動(dòng)能量損失及有壓管流和明渠流等。由于該課程涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)等，基本概念多且抽象，對(duì)學(xué)生的綜合分析和處理問(wèn)題的能力要求高，因此學(xué)生普遍感覺(jué)學(xué)習(xí)較為困難。流體力學(xué)課程一般在第4學(xué)期開(kāi)設(shè)，開(kāi)設(shè)在高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)等課程之后。

隨著教學(xué)改革的不斷深入，如何針對(duì)流體力學(xué)抽象概念多、數(shù)學(xué)分量重、理論性較強(qiáng)的特點(diǎn)，有針對(duì)性地對(duì)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生尤其是應(yīng)用型本科院校的學(xué)生進(jìn)行授課，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探討。

一、針對(duì)專(zhuān)業(yè)特色和課時(shí)量，優(yōu)選教材

流體力學(xué)分為理論流體力學(xué)和工程流體力學(xué)。前者適用理科專(zhuān)業(yè)方向，偏重理論；后者適用工科專(zhuān)業(yè)方向，著重于工程應(yīng)用。對(duì)于應(yīng)用型本科院校來(lái)說(shuō)，應(yīng)選用偏重于工程應(yīng)用的工程流體力學(xué)作為教學(xué)內(nèi)容。目前，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)尤其是側(cè)重于水處理的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，其流體力學(xué)的知識(shí)主要用于解決污水處理廠設(shè)計(jì)中的流體力學(xué)問(wèn)題，課時(shí)量被壓縮到50個(gè)課時(shí)左右。因此，要選用適用于較短學(xué)時(shí)，并且側(cè)重于水力學(xué)知識(shí)的教材。教材要能夠與時(shí)俱進(jìn)，精益求精，注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重內(nèi)容的系統(tǒng)性與完整性，能夠涵蓋流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、有壓管流、明渠流等基本內(nèi)容。教材要有一定的例題和課后思考、復(fù)習(xí)題，能夠開(kāi)拓學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最好能附有實(shí)驗(yàn)演示的光盤(pán)。

二、豐富教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

學(xué)生普遍反映流體力學(xué)很難，其中的主要原因在于W生的學(xué)習(xí)積極性不高，不肯花時(shí)間去鉆研。確實(shí)，流體力學(xué)對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，是有一定的難度，這就要求教師在講授緒論課時(shí)，要讓學(xué)生了解流體力學(xué)的任務(wù)以及在專(zhuān)業(yè)及后續(xù)課程中的作用，從而啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，教師要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)提出明確要求，如哪些內(nèi)容需要掌握，哪些內(nèi)容需要了解，使學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)做到心中有數(shù)，樹(shù)立學(xué)好這門(mén)課程的自信心。[1]

三、改進(jìn)教學(xué)方法和手段，突出重點(diǎn)

流體力學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于公式的推導(dǎo)和理論的理解，以及用理論和公式解決實(shí)際問(wèn)題。例如，在流體靜力學(xué)這一章中，關(guān)于流體平衡微分方程的推導(dǎo)，就涉及高等數(shù)學(xué)中的連續(xù)函數(shù)和泰勒展開(kāi)式等，這是一個(gè)難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的高數(shù)基礎(chǔ)要求比較高。而求解作用在平面上的靜水總壓力有兩種計(jì)算方法，一種是解析法，一種是圖解法。解析法要求學(xué)生有工程力學(xué)的靜力矩和慣性矩的知識(shí)以及基本的幾何知識(shí)，此法的壓力中心在受壓面的形心的下面，與形心不重合；而在圖解法中，靜水總壓力的壓力中心與壓強(qiáng)分布圖的形心重合。雖然課上教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)兩種方法的區(qū)別，但基礎(chǔ)差和理解能力不強(qiáng)的學(xué)生仍然一頭霧水，不能很好地解決實(shí)際問(wèn)題。針對(duì)這一情況，教師在課堂講解時(shí)應(yīng)盡量利用多媒體課件進(jìn)行講解，最好還能結(jié)合模型進(jìn)行講解。例如可以借助一塊平板，將其置于水下，標(biāo)注其形心和壓力中心的位置，再將平板與一棱柱體結(jié)合，分析壓強(qiáng)分布圖的形心位置。這種形象地講解，有助于學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。

在教學(xué)過(guò)程中，多媒體可充分利用圖形、圖像、聲音、錄像將教學(xué)內(nèi)容充分表現(xiàn)出來(lái)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加快教學(xué)信息的傳遞速度，提高課堂教學(xué)效率，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面。[2]但多媒體也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，如學(xué)生在聽(tīng)課過(guò)程中，多媒體課件一晃而過(guò)，當(dāng)時(shí)學(xué)生感覺(jué)很好， 但真正留在腦海里能掌握的內(nèi)容卻很少，這容易造成學(xué)生眼高手低。因此，流體力學(xué)的教學(xué)要多媒體和板書(shū)相結(jié)合，在進(jìn)行公式的推導(dǎo)和例題的講解時(shí)，最好使用板書(shū)，這樣可以使學(xué)生印象深刻，增加記憶的時(shí)間；而在講解流線和跡線等比較抽象的內(nèi)容時(shí)，可以采用動(dòng)畫(huà)形式，這樣能夠加深學(xué)生的直觀理解， 有助于提高教學(xué)效果。

流體力學(xué)的學(xué)習(xí)講究系統(tǒng)性，各章之間又相對(duì)獨(dú)立。在每次上課之前，教師應(yīng)對(duì)上節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)，并可以采用提問(wèn)的形式，讓學(xué)生了解自己對(duì)上節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容的掌握情況。在每一章節(jié)開(kāi)始時(shí)，教師應(yīng)首先向?qū)W生介紹本章的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)以及與前后章節(jié)的聯(lián)系，每學(xué)完一章后教師要進(jìn)行歸納總結(jié)，以便讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。對(duì)于重要的內(nèi)容，教師在課上講解的時(shí)候要明確指出，回顧的時(shí)候要對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)，在一章講完歸納總結(jié)的時(shí)候，要再次強(qiáng)調(diào)這部分內(nèi)容，相信這樣可以使學(xué)生印象比較深刻。

四、理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，充分利用有限的課時(shí)

流體力學(xué)往往有0.5個(gè)學(xué)分的實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)的主要目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，更好地運(yùn)用所學(xué)理論解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)讓學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)物理量之間的相互關(guān)系，以便發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，這非常重要。[3]很多教師的做法是理論課全部講完了，再集中上實(shí)驗(yàn)課，這種做法有利有弊。優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生在上完理論課后，在實(shí)驗(yàn)課上教師再講解一遍實(shí)驗(yàn)原理，可以加深其對(duì)知識(shí)的理解和記憶。弊端是上理論課時(shí)，教師不能形象地講解，學(xué)生不能很好地掌握；上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，教師再講解一遍，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。對(duì)于應(yīng)用型本科院校來(lái)說(shuō)，其培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是人才培養(yǎng)最基本的工作。尤其在總課時(shí)量被壓縮的情況下，充分利用實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間，將理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，就成為一種行之有效的手段。流體力學(xué)中的很多內(nèi)容，例如雷諾實(shí)驗(yàn)，沿程水頭損失和局部水頭損失的計(jì)算都可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行講解，一邊講解，一邊實(shí)驗(yàn)演示。還可以在流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室中增加多媒體設(shè)備或者其他可視化設(shè)備，課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)，課上講解完理論，直接就讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，課后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣既能充分利用有限的課時(shí)，又能使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí)，還能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和歸納總結(jié)的能力，一舉數(shù)得。

五、加作業(yè)環(huán)節(jié)，改革考核方式

學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能夠獨(dú)立自主地解決實(shí)際工程問(wèn)題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)理解、掌握程度的一種手段，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力的一種方法。[4]當(dāng)然，布置作業(yè)不等于搞題海戰(zhàn)術(shù)。例如，關(guān)于典型的三大方程，即連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程的應(yīng)用，有三種類(lèi)型的典型題目，即彎管內(nèi)水流對(duì)管壁的作用力，水流對(duì)建筑物的作用力和射流對(duì)平面壁的沖擊力，每種類(lèi)型的題目可以布置1～2道作業(yè)題。而關(guān)于求解作用在平面上和曲面上靜水總壓力的計(jì)算，題目形式多樣，壓力體的形狀靈活多變，可以適當(dāng)多布置作業(yè)題，讓學(xué)生盡可能多掌握各種類(lèi)型的題目。同時(shí)教師可以在課堂上專(zhuān)門(mén)安排習(xí)題課。這樣一方面可對(duì)學(xué)生所做作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，剖析典型例題，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；另一方面，這也可給學(xué)生提供了課堂討論的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生掌握發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路、方法和技巧，能對(duì)學(xué)生思維進(jìn)行鍛煉，讓學(xué)生觸類(lèi)旁通。[5]除了典型的計(jì)算題以外，習(xí)題課上還可以設(shè)置選擇題、填空題和判斷題等，避免學(xué)生重計(jì)算，輕概念。

目前，在考核方式上，一般是平時(shí)成績(jī)占20%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%，期末成績(jī)占60%。這種考核方式雖然兼顧了期末考試和平時(shí)表現(xiàn)，但也存在弊端。筆者在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生平時(shí)作業(yè)做得不錯(cuò)，但期末卷面成績(jī)非常不理想。究其原因，可能是平常作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，上課雖然出勤率高，但課上聽(tīng)講不認(rèn)真。如何改變這一現(xiàn)狀？一方面，可以適當(dāng)減少平時(shí)成績(jī)所占的比重，例如平時(shí)成績(jī)占10%，期末成績(jī)占70%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%；另一方面，實(shí)驗(yàn)成績(jī)單獨(dú)計(jì)算，而在理論考試中，平時(shí)成績(jī)占20%，期末成績(jī)占80%。當(dāng)然，更為重要的是教師要練就“火眼金睛”，要具有高度的責(zé)任心：一是對(duì)作業(yè)雷同的現(xiàn)象，一律給予當(dāng)次作業(yè)不及格；二是要加強(qiáng)課堂紀(jì)律的管理，對(duì)于回答問(wèn)題的情況、課上表現(xiàn)等都要作為平時(shí)成績(jī)的重要方面進(jìn)行考核。只有這樣，才能真正體現(xiàn)出考核的公正性和合理性。

總之，針對(duì)應(yīng)用型本科院校，流體力學(xué)的教學(xué)應(yīng)與學(xué)校的辦學(xué)特色、辦學(xué)定位相結(jié)合。應(yīng)在總課時(shí)量不增加的前提下，優(yōu)選教材；激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)；加強(qiáng)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手研發(fā)、設(shè)計(jì)小型實(shí)驗(yàn)裝置，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)造能力，這樣才能夠提高學(xué)生各方面的能力，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、善實(shí)踐、能創(chuàng)新、高素質(zhì)”的應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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第6篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)；教學(xué)改革；大學(xué)；專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課

中圖分類(lèi)號(hào)：642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2013）03-0030-02

“工程流體力學(xué)”課程是以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)、工程熱力學(xué)為基礎(chǔ)，集概念、公式、實(shí)際應(yīng)用于一體的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。該課程基本概念抽象，公式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用眾多，尤其在石油行業(yè)尤為突出。石油工業(yè)中的許多問(wèn)題都要采用流體力學(xué)理論解決，諸如鉆井液循環(huán)壓力和流速的設(shè)計(jì)，套管強(qiáng)度的校核，采油過(guò)程中油井采出的流體在泵或井筒內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律分析，地面管線的布設(shè)，管徑設(shè)計(jì)，管線強(qiáng)度的校核，壓差與流量之間關(guān)系的確定，輸液泵的選擇和安裝位置的確定，儲(chǔ)油罐強(qiáng)度的校核，油品裝卸時(shí)間的計(jì)算，油品和天然氣的計(jì)量，氣蝕和水擊等現(xiàn)象的預(yù)防等。解決這些問(wèn)題，要求從事石油工程技術(shù)的科學(xué)工作者必須具備“工程流體力學(xué)”知識(shí)，以便在石油工程的建設(shè)和管理中更好地發(fā)揮作用。為了使學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)掌握該課程的內(nèi)容，教學(xué)環(huán)節(jié)尤為重要。對(duì)如何設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，本文主要從以下四個(gè)方面加以說(shuō)明。

一、教學(xué)由多媒體與板書(shū)共同完成

教學(xué)板書(shū)是教師教學(xué)思路的整體反映，是教師在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生理解和記憶，以及啟發(fā)學(xué)生思考的重要手段，是教學(xué)過(guò)程中不可缺少的組成部分。教學(xué)板書(shū)以文字、符號(hào)、圖表等手段將教學(xué)內(nèi)容直接訴諸學(xué)生的視覺(jué)，豐富了學(xué)生的感知表象，有助于學(xué)生吸收和掌握知識(shí)信息。在授課過(guò)程中，筆者把學(xué)生對(duì)使用板書(shū)和多媒體的意見(jiàn)進(jìn)行調(diào)查，90%的學(xué)生更傾向于使用板書(shū)教學(xué)。

由于“工程流體力學(xué)”課程，基本概念多、難理解，公式復(fù)雜難懂，采用板書(shū)邊寫(xiě)邊講解，給學(xué)生留有足夠的時(shí)間去理解，去認(rèn)知，接受起來(lái)更容易一些。但是流體本身運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，沒(méi)有固定的形狀，在外力作用下，流體流動(dòng)狀態(tài)、流動(dòng)規(guī)律是什么樣的，在板書(shū)上表達(dá)起來(lái)可能不夠準(zhǔn)確，不夠形象、逼真；而采用多媒體[1]，將其制作成圖片或動(dòng)畫(huà)課件，則直觀明了，生動(dòng)具體，給學(xué)生在視覺(jué)上以新穎的感覺(jué)，在頭腦里的印象會(huì)更深刻一些。比如：講工程流體力學(xué)的發(fā)展史，單純講授枯燥無(wú)味。此時(shí)，制作多媒體課件展示給大家， 比如弧線球也稱(chēng)香蕉球，找一個(gè)足球明星踢弧線球的視頻放里面，邊放映邊講解，學(xué)生很感興趣，還學(xué)到了知識(shí)，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，起到了很好的引導(dǎo)效果。

二、將計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件融入到理論教學(xué)中

“工程流體力學(xué)”一般采用理論方法、實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)值計(jì)算三種方法研究，其中，數(shù)值計(jì)算就是使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件計(jì)算[2]，是當(dāng)今比較常用也比較流行的方法。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（簡(jiǎn)稱(chēng)CFD）是通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，對(duì)包含有流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)等相關(guān)物理現(xiàn)象的系統(tǒng)所做的分析。CFD可以看作是在流動(dòng)基本方程控制下對(duì)流動(dòng)的數(shù)值模擬。通過(guò)這種數(shù)值模擬，可以得到極其復(fù)雜問(wèn)題的流場(chǎng)內(nèi)各個(gè)位置上基本物理量（如速度、壓力、溫度、濃度等）的分布，以及這些物理量隨時(shí)間的變化情況，確定漩渦分布特性、空化特性及脫流區(qū)等。CFD方法克服了理論方法和實(shí)驗(yàn)方法的局限性，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的計(jì)算，就好像在計(jì)算機(jī)上做一次物理實(shí)驗(yàn)。例如，機(jī)翼的繞流，通過(guò)計(jì)算機(jī)并將其結(jié)果在屏幕上顯示，就可以看到流場(chǎng)的各種細(xì)節(jié)；如激波的運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)度、渦的生成與傳播、流動(dòng)的分離、表面的壓力分布、受力大小及其隨時(shí)間的變化等。數(shù)值模擬可以形象地再現(xiàn)流動(dòng)情景，與做實(shí)驗(yàn)沒(méi)有區(qū)別。

目前，CFD軟件中比較著名的就是Fluent軟件。所以可以在教學(xué)中使用Fluent軟件模擬，給學(xué)生展示流動(dòng)規(guī)律和流動(dòng)結(jié)果。例如：馮?卡門(mén)渦街，不同形狀物體繞流使用Fluent進(jìn)行模擬，既直觀又能清楚地展現(xiàn)流動(dòng)規(guī)律，同時(shí)對(duì)流體本身產(chǎn)生無(wú)限的向往，對(duì)“工程流體力學(xué)”課程充滿了期待和興趣，為學(xué)生以后學(xué)習(xí)軟件打下了基礎(chǔ)。

三、實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)

隨著我國(guó)與世界的接軌，隨著世界一體化進(jìn)程，迫切需要大量精通兩種以上語(yǔ)言的人才，作為一種培養(yǎng)國(guó)際化人才的有效手段，雙語(yǔ)教學(xué)勢(shì)在必行。高等教育作為教育的前沿陣地，也要同國(guó)際接軌。雙語(yǔ)教學(xué)本身就是我國(guó)高等教育國(guó)際化趨勢(shì)的客觀要求，對(duì)高校來(lái)講，可以加強(qiáng)國(guó)內(nèi)高校和國(guó)外高校的教學(xué)合作，高校之間的合作項(xiàng)目越來(lái)越多，有助于國(guó)內(nèi)外專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)體系的統(tǒng)一和完善；對(duì)教師來(lái)說(shuō)，可以促進(jìn)國(guó)內(nèi)高校教師同國(guó)外高校教師的學(xué)術(shù)交流，國(guó)內(nèi)高校教師可從中了解到很多世界前沿知識(shí)，并有效地傳遞給學(xué)生；從學(xué)生自身來(lái)看，打破了語(yǔ)言障礙，學(xué)生能夠在專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)較好地將母語(yǔ)和英語(yǔ)這兩種語(yǔ)言之間根據(jù)交際對(duì)象和工作環(huán)境的需要進(jìn)行切換，有效地開(kāi)展交流與合作，并且多掌握一種語(yǔ)言，就多了一份生存的手段，多了一份了解外部先進(jìn)世界的途徑，多一份機(jī)會(huì)。雙語(yǔ)教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用外語(yǔ)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且有利于學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握、精通一門(mén)外語(yǔ)（主要是英語(yǔ)），能夠多一種思維方式，學(xué)會(huì)從多種角度，用不同觀點(diǎn)看問(wèn)題，進(jìn)而提升競(jìng)爭(zhēng)能力，同時(shí)也為培養(yǎng)“復(fù)合型”人才奠定了基礎(chǔ)。

現(xiàn)今實(shí)施“雙語(yǔ)教學(xué)”，既符合與時(shí)俱進(jìn)的要求，又能夠提升教學(xué)水平，這意味著在教學(xué)中實(shí)施“雙語(yǔ)教學(xué)”勢(shì)在必行。在“工程流體力學(xué)”專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中改變使用單純母語(yǔ)（漢語(yǔ)）的教學(xué)方式，將外語(yǔ)（主要是英語(yǔ)）運(yùn)用于其教學(xué)的全過(guò)程之中，使之與母語(yǔ)教學(xué)互相融合、互相促進(jìn)，既體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的特色和針對(duì)性的同時(shí)，又能夠全面提高學(xué)生的外語(yǔ)應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)，使教學(xué)更好地適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。在“工程流體力學(xué)”教學(xué)中推行雙語(yǔ)教學(xué)，使學(xué)生在雙語(yǔ)教學(xué)課堂中提高英語(yǔ)水平，學(xué)會(huì)用英語(yǔ)表達(dá)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，繼而過(guò)渡到用英語(yǔ)去思維、求知、交流，以便熟練地用外語(yǔ)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。這種教學(xué)模式既符合經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展對(duì)涉外人才基本素質(zhì)的要求，也符合大學(xué)各專(zhuān)業(yè)交叉融合的發(fā)展方向，是教學(xué)改革的重要內(nèi)容。

根據(jù)“工程流體力學(xué)”課程的特點(diǎn)，在其教學(xué)中可以使用綜合型教學(xué)模式。即對(duì)一些基本概念、基本理論，比較好理解的，可以采用浸入型；而對(duì)一些公式的推導(dǎo)，專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng)的，難于理解的采用過(guò)渡型。另外，將一些流體發(fā)展的歷史、實(shí)例用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行授課，達(dá)到直觀的效果。

四、注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

“工程流體力學(xué)”也是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)[3]。很多流體力學(xué)理論都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的，理論分析得出的結(jié)果需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，而實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行又需要用分析得出的理論來(lái)指導(dǎo)。因此，實(shí)驗(yàn)是“工程流體力學(xué)”課程的重要組成部分，是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。它不僅是為了驗(yàn)證理論，有助于學(xué)生學(xué)好流體力學(xué)，而且是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究、提高獨(dú)立工作和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。

隨著大學(xué)教育的普及，受教育的人數(shù)迅猛增長(zhǎng)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備與人數(shù)增長(zhǎng)不成比例，導(dǎo)致教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的間隔周期較長(zhǎng)，使得實(shí)驗(yàn)前，有些學(xué)生并沒(méi)有做好充分的準(zhǔn)備，并且缺乏必要的理論復(fù)習(xí)，對(duì)即將做的實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)沒(méi)概念，致使理論和實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)效果不佳。但是對(duì)學(xué)生的考核僅僅是一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，導(dǎo)致有些報(bào)告抄襲嚴(yán)重，甚至有些學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，看別人怎么做就怎么做。這樣，學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力怎么能培養(yǎng)出來(lái)？更不用說(shuō)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)散思維。實(shí)驗(yàn)課是教學(xué)的必要環(huán)節(jié)，也是重要環(huán)節(jié)，不容忽視。

1.實(shí)驗(yàn)前，回顧與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)了解本次實(shí)驗(yàn)和相關(guān)理論，這里的相關(guān)理論不是本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)該由學(xué)生通過(guò)做實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)；也可以將本實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄制成一段視頻，讓學(xué)生提前看一下，熟悉一下實(shí)驗(yàn)過(guò)程，視覺(jué)在人心中留的印象會(huì)更深刻一些，做到心中有數(shù)，這樣真正自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)就不會(huì)茫然。

2.由于時(shí)間和設(shè)備的限制，實(shí)驗(yàn)只能就某一種情況進(jìn)行操作，對(duì)其他條件變化時(shí)會(huì)有什么樣的規(guī)律不能面面俱到，這時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件演示也會(huì)收到很好的教學(xué)效果。所以，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件不僅在教學(xué)中，在實(shí)驗(yàn)中的作用也是顯著的。

3.在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課考核的方法也應(yīng)該相應(yīng)地加以整改。通過(guò)純粹的書(shū)面實(shí)驗(yàn)報(bào)告和出勤率進(jìn)行考核，學(xué)生互相抄襲，敷衍了事，實(shí)驗(yàn)做完后真正的原理還沒(méi)弄明白。為了避免此類(lèi)情況的發(fā)生，一方面，考核每個(gè)學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，邊做實(shí)驗(yàn)邊講解，不僅能夠鍛煉學(xué)生動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，語(yǔ)言表達(dá)能力相應(yīng)地也有所提高，為此應(yīng)該增加實(shí)驗(yàn)教師的人數(shù)；另一方面，除了增加實(shí)驗(yàn)課在最終成績(jī)的比例（10%）外，還要在期末試卷中增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解能力和掌握情況。

為了使學(xué)生能夠更好地掌握“工程流體力學(xué)”課程的內(nèi)容，教學(xué)需要改革，這就要求當(dāng)代大學(xué)教師不斷地嘗試、不斷地探索新的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。本文針對(duì)“工程流體力學(xué)”這門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，提出了幾點(diǎn)教學(xué)建議，希望對(duì)工作在一線的流體力學(xué)教師有點(diǎn)幫助。

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[1]于靖博，張文孝，李廣華.工程流體力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].裝備制造技術(shù)，2011，（11）.

第7篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)；環(huán)境工程；教學(xué)方法；教學(xué)效果

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）43-0095-03

環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)中關(guān)于污染物的遷移和擴(kuò)散問(wèn)題、流體在管路中的輸運(yùn)問(wèn)題均離不開(kāi)流體力學(xué)的基本知識(shí)，因此，《工程流體力學(xué)》是該專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)效果的好壞也直接影響了后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。筆者對(duì)近十年的教學(xué)進(jìn)行思考和總結(jié)，并就如何提高環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)《工程流體力學(xué)》的教學(xué)效果做一些探討。

一、認(rèn)真?zhèn)湔n，形成自己的教學(xué)風(fēng)格

流體力學(xué)課程的特點(diǎn)是系統(tǒng)性強(qiáng)、公式多，并對(duì)物理和高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)要求高，這就要求教師對(duì)這門(mén)課的內(nèi)容要熟練掌握，所以筆者在課下花了很多時(shí)間把講課的內(nèi)容熟記于心，找到課程講解中的關(guān)鍵點(diǎn)，經(jīng)過(guò)自己消化和提煉，建立起自己的教學(xué)體系和風(fēng)格。通常，課堂內(nèi)容被分成四個(gè)部分：（1）復(fù)習(xí)上堂課的知識(shí)點(diǎn)；（2）提出新的工程和應(yīng)用問(wèn)題；（3）在黑板上給出新問(wèn)題所涉及的公式的推導(dǎo)過(guò)程；（4）應(yīng)用和總結(jié)。工程和應(yīng)用問(wèn)題的引入可結(jié)合專(zhuān)業(yè)背景，多講實(shí)際的案例。如學(xué)生宿舍或教學(xué)樓的給水壓力應(yīng)該如何計(jì)算，以此引出水頭損失的概念；高爾夫球表面的蜂窩狀設(shè)計(jì)會(huì)使其運(yùn)動(dòng)的阻力如何變化，由此引出曲面邊界層分離的概念。還可以在教學(xué)中適當(dāng)介紹流體力學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，學(xué)生會(huì)被這些問(wèn)題吸引，覺(jué)得流體力學(xué)不僅僅是速度和壓力的偏導(dǎo)公式，而是鮮活、有用而又有趣的，因而重視并逐漸喜歡這門(mén)課程的學(xué)習(xí)。在公式講解時(shí)要注重融會(huì)貫通，比如在講Navier-Stokes方程時(shí)，筆者會(huì)引導(dǎo)學(xué)生三步走：第一步，這個(gè)方程并不深?yuàn)W難懂，就是牛頓力學(xué)中的F=ma；第二步，F(xiàn)在流體問(wèn)題上的具體體現(xiàn)有哪些力？無(wú)非是質(zhì)量力和表面力，而表面力又分壓應(yīng)力和切應(yīng)力，而加速度則是一個(gè)多元函數(shù)的求導(dǎo)問(wèn)題，包括時(shí)變和位變加速度，這樣方程的形式就有了；第三步，如果流體處于靜止或相對(duì)靜止，方程變成歐拉平衡微分方程，如果流體無(wú)黏性，方程又變成歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程。通過(guò)這樣一個(gè)由低到高再到低，由簡(jiǎn)到繁再化簡(jiǎn)的過(guò)程，學(xué)生就能深入理解前后學(xué)習(xí)的公式，消除學(xué)生的畏懼感。在課堂教學(xué)中，要不斷地對(duì)學(xué)生提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。只要提問(wèn)恰到好處，切中要害，發(fā)人深思，學(xué)生的思維就會(huì)活躍起來(lái)。在講解均勻流動(dòng)斷面的壓強(qiáng)分布問(wèn)題時(shí)，筆者會(huì)問(wèn)學(xué)生，這是巧合嗎？為什么會(huì)有這樣的巧合？然后引導(dǎo)學(xué)生從過(guò)流斷面的受力入手分析壓強(qiáng)分布，學(xué)生豁然開(kāi)朗。筆者也會(huì)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的看法，這也無(wú)形中培養(yǎng)了學(xué)生的自信心，學(xué)生聽(tīng)課的積極性更高，而這也有助于激發(fā)教師的教學(xué)熱情。

二、選擇合適的教學(xué)手段

隨著現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段的出現(xiàn)，現(xiàn)在課堂大多以教學(xué)課件為中心展開(kāi)教學(xué)，由于節(jié)約了大量板書(shū)時(shí)間，課件中又可插入圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)和錄像等多種媒介，從而使得多媒體教學(xué)具有信息量大、教學(xué)內(nèi)容形象直觀等優(yōu)點(diǎn)，這些都有助于引發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。然而，筆者在教學(xué)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，如果對(duì)流體力學(xué)中公式推導(dǎo)和習(xí)題講解也采用多媒體方式，其教學(xué)效果卻不如板書(shū)理想。因此，對(duì)于流體力學(xué)課程的主體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以傳統(tǒng)的教學(xué)手段為基礎(chǔ)，而在復(fù)習(xí)上堂課的知識(shí)點(diǎn)、提出新的工程和應(yīng)用問(wèn)題以及公式的應(yīng)用和總結(jié)上，多媒體的教學(xué)手段更為合適。在緒論課上有關(guān)流體力學(xué)在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用、流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展歷史，以及后續(xù)課程中壓力體畫(huà)法、雷諾試驗(yàn)、曲面邊界層分離等內(nèi)容則可充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)、圖片以及錄像等內(nèi)容向?qū)W生進(jìn)行介紹。總之，在流體力學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)以提高教學(xué)效果為目的，對(duì)各種教學(xué)手段揚(yáng)長(zhǎng)避短，綜合利用，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)靈活選擇合適的教學(xué)方式。

三、及時(shí)與學(xué)生溝通，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度

學(xué)生反饋是評(píng)價(jià)教學(xué)效果的重要一環(huán)，因此筆者經(jīng)常利用課后時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行溝通，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)學(xué)生的反饋信息，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度。筆者在平時(shí)與學(xué)生的溝通中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認(rèn)為流體力學(xué)難學(xué)，其難點(diǎn)主要是相關(guān)的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和理論力學(xué)的知識(shí)點(diǎn)較多，并且已有所遺忘造成。因此，如果在上課中直接引入，學(xué)生必然會(huì)有陌生感，也就影響了相關(guān)的流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果。針對(duì)上述情況，筆者在靜力學(xué)的流體平衡微分方程推導(dǎo)前，先給學(xué)生復(fù)習(xí)泰勒級(jí)數(shù)的相關(guān)內(nèi)容，在液體作用在平面上的總壓力的教學(xué)前，先復(fù)習(xí)靜面矩、慣性矩等相關(guān)內(nèi)容，在流體運(yùn)動(dòng)學(xué)內(nèi)容的教學(xué)前，先給學(xué)生復(fù)習(xí)梯度、旋度和散度的概念。通過(guò)上述措施，教學(xué)效果有明顯改善。在學(xué)習(xí)不可壓流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)時(shí)，由于相關(guān)概念較抽象，涉及較多高等數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，因此學(xué)生感到吃力，上課的互動(dòng)效果也變差，這時(shí)，教師應(yīng)適當(dāng)放慢教學(xué)進(jìn)度，同時(shí)也可根據(jù)學(xué)生掌握的實(shí)際情況，適當(dāng)降低教學(xué)要求和難度，將教學(xué)重點(diǎn)放在對(duì)概念的理解上。畢竟，在目前各專(zhuān)業(yè)及其基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)數(shù)減少的背景下，適當(dāng)?shù)貙?duì)某些知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)要求進(jìn)行調(diào)整是有必要的。

四、注重作業(yè)批改，上好習(xí)題課

作業(yè)是流體力學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)獨(dú)立完成作業(yè)，可深化對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解，提高對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題的分析能力和解決能力，并進(jìn)一步檢驗(yàn)課堂教學(xué)的實(shí)際效果。學(xué)生的作業(yè)布置應(yīng)該做到“少而精”，并力求習(xí)題具有典型性，能涵蓋主要的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)緊扣基本概念和基本方法精選題目，同一類(lèi)型的題目一般控制在2道以?xún)?nèi)[1]。在作業(yè)的批改過(guò)程中，教師不應(yīng)只是給出對(duì)或錯(cuò)的評(píng)判，而是應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的解題過(guò)程，給出求解出錯(cuò)的關(guān)鍵點(diǎn)，并在作業(yè)本上明確標(biāo)示出，筆者還會(huì)在學(xué)生的作業(yè)本上寫(xiě)上批語(yǔ)，對(duì)于完成情況較好的學(xué)生，針對(duì)其解題思路和書(shū)寫(xiě)情況等給出肯定的評(píng)價(jià)，而對(duì)于完成情況較差的學(xué)生，也會(huì)指出其應(yīng)注意的地方，并提出改正的要求，最后再根據(jù)學(xué)生的完成情況給出成績(jī)等級(jí)。通過(guò)上述方法，使學(xué)生自覺(jué)意識(shí)到作業(yè)的重要性，同時(shí)也感受到教師對(duì)其學(xué)習(xí)行為的尊重，上述措施也能促使學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，減少抄襲現(xiàn)象。為了能深刻理解流體力學(xué)的理論知識(shí)并能加以靈活運(yùn)用，需要求解各類(lèi)典型題目來(lái)獲得經(jīng)驗(yàn)并不斷消化各知識(shí)點(diǎn)并達(dá)到觸類(lèi)旁通的效果[2]，習(xí)題課正是實(shí)現(xiàn)上述目的的有效手段。習(xí)題講解不能只給解答過(guò)程，而是要站在學(xué)生的角度，以學(xué)生為主體和他們一起討論問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題，體現(xiàn)互動(dòng)式教學(xué)；對(duì)于某些問(wèn)題的求解，也力求能從不同的方法入手，開(kāi)闊學(xué)生思路，例如對(duì)于平面和曲面在液體中的受壓大小問(wèn)題，教材分別給出了這兩個(gè)問(wèn)題的求解公式，教師可引導(dǎo)學(xué)生：既然平面是曲面的一種特殊情況，那么能不能用曲面的壓力體概念去求解平面在鉛垂方向的受力大小呢？結(jié)果證明是可以的。習(xí)題的講解還應(yīng)反映學(xué)生對(duì)課程的掌握情況，因此不僅要講正確的分析過(guò)程，還要講作業(yè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤的分析過(guò)程，并通過(guò)對(duì)比分析，找到出錯(cuò)的原因，進(jìn)一步厘清和深化概念。教學(xué)工作是一項(xiàng)繁重而又細(xì)致的任務(wù)，需要教師有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，“學(xué)而不厭，誨人不倦”，因此教師也要在教學(xué)過(guò)程中不斷地學(xué)習(xí)，從掌握學(xué)科知識(shí)的深度和廣度上不斷要求自己，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面做有心人，只有這樣，才能不斷改善教學(xué)效果，為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張羽，張仙娥.環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)《流體力學(xué)》的教學(xué)探討[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)（社科版），2010，26（4）：156-157.

第8篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)；教學(xué)改革；探索與實(shí)踐

Research and practice of teaching reform mode of engineering fluid mechanics

Li Xiaochuan， Huang Xiangyong

Yangzhou university， Yangzhou， 225127， China

Abstract： Engineering fluid mechanics is the specialized fundamental course of thermal energy and power engineering （TEPE） specialty. According to present situation in engineering fluid mechanics teaching， the new ways of teaching reform about this curriculum are put forward in this paper on the basis of in—depth research and analysis of the main problems existing in the teaching practice.

Key words： engineering fluid mechanics； teaching reform mode ； research and practice

工程流體力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究流體靜止和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律及其在工程技術(shù)中應(yīng)用的學(xué)科。作為一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，本課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課提供必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)，也為從事熱能利用的有關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員從事專(zhuān)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，由于多方面的原因?qū)е抡n程的教學(xué)效果不是很理想，教師難“教”、學(xué)生難“學(xué)”已經(jīng)成為師生的共識(shí)。因此，當(dāng)前新形勢(shì)下積極思考和探索工程流體力學(xué)教學(xué)改革方法對(duì)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。根據(jù)本學(xué)院學(xué)生的教學(xué)現(xiàn)狀，從工程流體力學(xué)課程教學(xué)中“教”與“學(xué)”方面的改革進(jìn)行一些思考和探索。

1 教學(xué)中存在的主要問(wèn)題分析

為了有針對(duì)性地提出工程流體力學(xué)課程的改革思路，筆者對(duì)本學(xué)院熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)和建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)本科二年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行了調(diào)研，主要從課程本身的特點(diǎn)、教師“教”和學(xué)生“學(xué)”方面對(duì)教學(xué)質(zhì)量的影響進(jìn)行了調(diào)查、分析和總結(jié)。

1.1 工程流體力學(xué)課程本身特點(diǎn)

工程流體力學(xué)課程包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面的內(nèi)容，課程涉及的知識(shí)面比較廣泛，高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程熱力學(xué)等，尤其對(duì)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(duì)象是流體，研究對(duì)象不具有固定的形狀、研究理論比較抽象、經(jīng)驗(yàn)公式繁多且推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜不易理解。以上特點(diǎn)導(dǎo)致了本課程教師難教、學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不理想[1]。

1.2 教師“教”的方面

從教師“教”的方法和手段來(lái)看，不能根據(jù)當(dāng)今大學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)、調(diào)動(dòng)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)在以下幾個(gè)方面：（1）教學(xué)方法單一、教學(xué)手段落后，教師上課自己沉浸于“講”課的過(guò)程，單方面向?qū)W生“傳授”知識(shí)，而不顧及學(xué)生“聽(tīng)”課的感受，忽視了教學(xué)過(guò)程中“教”與“學(xué)”之間的互動(dòng)性。這種教學(xué)方式造成的危害是逐漸使學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和與教師交流的動(dòng)力，在這種情況下，教師無(wú)法得到學(xué)生的反饋信息，從而影響教學(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(méi)有或很少對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展、結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行舉例說(shuō)明，理論與實(shí)際脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生不知道學(xué)習(xí)本門(mén)課程能夠解決什么問(wèn)題、如何解決問(wèn)題的疑問(wèn)。（3）過(guò)于依賴(lài)多媒體課件授課，板書(shū)很少或者摒棄板書(shū)。學(xué)生反映這種授課方式速度偏快，不利于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、公式等內(nèi)容的理解和消化。此外，某些教師的課件僅僅是對(duì)板書(shū)的復(fù)制，課件的制作質(zhì)量不高，無(wú)法體現(xiàn)多媒體教學(xué)的特點(diǎn)[2]。（4）學(xué)生課業(yè)繁重以及新校區(qū)位置偏遠(yuǎn)帶來(lái)的交通不便，導(dǎo)致教師在課后幾乎沒(méi)有時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

1.3 學(xué)生“學(xué)”的方面

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生“學(xué)”的方面存在以下問(wèn)題：（1）學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)上怕吃苦、自制力較差、學(xué)習(xí)態(tài)度浮躁的現(xiàn)象。（2）在上課前不提前預(yù)習(xí)本次課程所講述的內(nèi)容。（3）課堂上不能集中思想認(rèn)真聽(tīng)課，課下提不起興趣認(rèn)真復(fù)習(xí)、做作業(yè)。

2 教學(xué)改革模式的探索與實(shí)踐

第9篇：流體力學(xué)的基礎(chǔ)范文

（1．新疆工程學(xué)院機(jī)械工程系，新疆 烏魯木齊 830091；

2.安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 淮南 232001）

【摘要】流體力學(xué)作為工科院校的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，其理論性強(qiáng)，內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)多，難度系數(shù)大，學(xué)生不易理解和接受。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐與學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)要求，從師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)大綱改革、緒論課講解和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)等方面對(duì)專(zhuān)科教學(xué)中的流體力學(xué)課程改革進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞 流體力學(xué)；專(zhuān)科教學(xué)；課程改革

The Exploration on the Specialised Teaching of the Course of Hydromechanics

FANG Fei1.2LI You－bing2JI Min－min2

(1.Xinjiang Institute of Engineering,Department of Mechanical Engineering Urumqi, Urumqi Xinjiang 830092, China;

2.Anhui University of science and Technology, School of Materials Science and Engineering, Huainan Anhui 232001, China)

【Abstract】As a professional basic course in engineering colleges,hydromechanics is difficult for students because of its strong theory , rich content, more knowledge points and a large degree of difficulty coefficient.According to teaching practice and professionalism training requirements for students ,this paper explores the construction of the faculty, curriculum reform, teaching to introduction and improvement of the experiment teaching of the course of hydromechanics.

【Key words】Hydromechanics; Specialized teaching; Reform of teaching;

流體力學(xué)是一門(mén)綜合性的專(zhuān)業(yè)方向必修課，屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程使學(xué)生掌握流體平衡與運(yùn)動(dòng)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及為今后解決工程實(shí)際問(wèn)題奠定初步的流體力學(xué)理論基礎(chǔ)。本科壓縮型的專(zhuān)科生在理論知識(shí)掌握成熟度上不如本科生, 而實(shí)踐動(dòng)手操作能力和到基層的吃苦敬業(yè)精神不如中專(zhuān)生。為了適應(yīng)社會(huì)形式的發(fā)展和面臨教學(xué)對(duì)象的不同，專(zhuān)科教學(xué)中的流體力學(xué)課程改革勢(shì)在必行。為此，我們結(jié)合教學(xué)實(shí)踐與學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)要求，認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改革。

1加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

流體力學(xué)課程目前的任課教師隊(duì)伍基本分為兩類(lèi)，一類(lèi)是專(zhuān)門(mén)研究流體的科研人員，另一類(lèi)則是相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課教師。而實(shí)踐反應(yīng)出的問(wèn)題是，這兩類(lèi)教師在教學(xué)過(guò)程中都存在著各自的缺陷。前者本身確實(shí)有很堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，但是缺乏對(duì)所授學(xué)生相應(yīng)專(zhuān)業(yè)的了解，以至于在課堂上無(wú)法列舉出與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的工程實(shí)踐實(shí)例，這必然導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法學(xué)以致用，與后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)脫節(jié)，在某種程度上可能造成學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)該門(mén)課程是否必要。后者可以很好的彌補(bǔ)前者專(zhuān)業(yè)知識(shí)的匱乏，但是一般專(zhuān)業(yè)老師在自身學(xué)習(xí)流體力學(xué)的時(shí)候也是作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程來(lái)對(duì)待，因此對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握同樣存在著明顯的不足。對(duì)于任課教師的選擇，我們提出的建議是加強(qiáng)學(xué)科交叉。在學(xué)校邀請(qǐng)資深專(zhuān)家做學(xué)術(shù)報(bào)告和專(zhuān)題講座時(shí)，可以組織該專(zhuān)業(yè)所有任課老師都參加，加深他們對(duì)所授學(xué)生專(zhuān)業(yè)的了解，以便在課堂上講解時(shí)能結(jié)合專(zhuān)業(yè)實(shí)際，從而打造出一支理論基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的師資隊(duì)伍。

2改革教學(xué)大綱內(nèi)容

2.1模塊化教學(xué)內(nèi)容

所謂模塊化，即將流體力學(xué)劃分為流體物理學(xué)性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、理想流體動(dòng)力學(xué)、 粘性流體動(dòng)力學(xué)、 流動(dòng)阻力相關(guān)計(jì)算、 壓縮氣體管路、 管路系統(tǒng)水力計(jì)算等幾個(gè)模塊。根據(jù)不同的專(zhuān)業(yè)要求, 進(jìn)行不同的取舍和組合[3]。比如給排水專(zhuān)業(yè)可以將明渠流部分作為學(xué)習(xí)重點(diǎn)，而熱能動(dòng)力專(zhuān)業(yè)則需要將氣體部分作為重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于教師在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課上有針對(duì)性的教學(xué)，學(xué)生在后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中就能輕松做到理論聯(lián)系實(shí)際，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

2.2多樣化教學(xué)手段

積極推行多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)的板書(shū)授課方法相結(jié)合的手段。隨著計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展和普及，多媒體教學(xué)方法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種課堂教學(xué)中。同樣，通過(guò)多媒體演示功能，能夠生動(dòng)、具體、形象、直觀的解決流體力學(xué)教學(xué)進(jìn)程中的一些抽象的難點(diǎn)部分。但傳統(tǒng)教學(xué)方法的教學(xué)效果不能因此被忽視，尤其在理論分析、公式推導(dǎo)上，仍然是教師利用板書(shū)進(jìn)行教學(xué)的方法占明顯優(yōu)勢(shì)。教師通過(guò)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，一方面能夠很好的把握課程節(jié)奏，與學(xué)生互動(dòng)；另一方面也便于學(xué)生做好筆記，易于知識(shí)點(diǎn)的消化吸收。

2.3變更考核方式

目前我校的專(zhuān)科考核方式與本科一致，統(tǒng)一采用的都是閉卷考試成績(jī)占70%，考勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)占30%，而實(shí)際實(shí)驗(yàn)部分只占了10%。但從專(zhuān)科學(xué)生的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)素養(yǎng)要求來(lái)看，既要重理論，又要重實(shí)踐。因此，對(duì)于流體力學(xué)這類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的考核方式要做到兩手都要抓。我們建議的考核方式是閉卷考試成績(jī)占60%，實(shí)驗(yàn)占30%，考勤、作業(yè)占10%。

3把握緒課講解

經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)總結(jié)，學(xué)生反饋回來(lái)的信息是流體力學(xué)難度太大，部分專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)太抽象。甚至部分學(xué)生在還沒(méi)有開(kāi)始學(xué)習(xí)的時(shí)候，就已經(jīng)產(chǎn)生了退怯心里，這對(duì)接下來(lái)的學(xué)習(xí)極為不利，以至?xí)缯n的現(xiàn)象普遍。流體力學(xué)雖然理論性較強(qiáng), 但卻是一門(mén)及其貼近生活的學(xué)科。然而緒論作為一本教材的概述，是學(xué)生最先接觸到的部分，是對(duì)教材整體內(nèi)容的高度濃縮和概括，貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，更對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到引領(lǐng)、提示和導(dǎo)向等作用，所以講好一堂緒論課至關(guān)重要。物質(zhì)包括固液氣三項(xiàng)，而流體就占液體和氣體兩項(xiàng)，可見(jiàn)流體占據(jù)了我們生活中的大部分空間。教師在講課時(shí)，應(yīng)側(cè)重于多列舉一些生活中的實(shí)例來(lái)說(shuō)明流體力學(xué)基本理論知識(shí)及其應(yīng)用。比如，我們每天呼吸的空氣，喝的水，都是流體；而我們能呼吸到新鮮的空氣，喝到水，這體現(xiàn)流體具有流動(dòng)性的特點(diǎn)。另外教師在講授緒論課時(shí)，務(wù)必要介紹整本書(shū)的內(nèi)容綱要，以實(shí)用為目的，以必須、夠用為度，以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用為原則，并列舉工程實(shí)際中可能遇到的需要用教材理論知識(shí)解決的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上學(xué)生能對(duì)要學(xué)什么知識(shí)、能解決什么樣的問(wèn)題做到心中有數(shù)，能積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的興趣。這樣的方式也可以用在后續(xù)課程講解上，教師在每堂課結(jié)束前留下懸疑，并隨著課程的進(jìn)展逐步解開(kāi)疑問(wèn)，層層遞進(jìn)，一邊解決問(wèn)題一邊學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn)，一舉兩得。

4完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)

專(zhuān)科學(xué)生畢業(yè)后一般都工作在相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一線崗位，這就注重學(xué)生的實(shí)操能力。要做到理論與實(shí)際融會(huì)貫通，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)環(huán)節(jié)不容忽視。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本都是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，以班級(jí)為單位，分組進(jìn)行，部分實(shí)驗(yàn)甚至只由老師進(jìn)行演示，負(fù)面的抑制了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。當(dāng)然，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)非常必要，而且要與課程內(nèi)容形成很好的銜接。但是除此之外，還應(yīng)開(kāi)展一些拓展學(xué)生發(fā)散能力和創(chuàng)新思維的實(shí)驗(yàn)，讓很多有想法的學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。另外，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓其養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣，才能對(duì)以后專(zhuān)業(yè)中的流體力學(xué)現(xiàn)象做出科學(xué)的定性分析及精確的定量計(jì)算，才能正確地解決工程中所遇到的流體力學(xué)方面的設(shè)計(jì)和計(jì)算問(wèn)題。

5結(jié)束語(yǔ)

目前，隨著各本科院校逐年擴(kuò)招，每年大批應(yīng)屆畢業(yè)生流向社會(huì)，我國(guó)當(dāng)前就業(yè)形勢(shì)普遍嚴(yán)峻。從技術(shù)可信度來(lái)講，用人單位會(huì)優(yōu)先錄用本科生；從崗位穩(wěn)定性的角度出發(fā)，用人單位則會(huì)優(yōu)先錄用中專(zhuān)生，這一直是專(zhuān)科畢業(yè)生面臨的挑戰(zhàn)。本文從強(qiáng)化師資隊(duì)伍，改正教學(xué)方法，多種教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的完善等方面進(jìn)行教學(xué)改革，以提高專(zhuān)科學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力競(jìng)爭(zhēng)力，適應(yīng)人才市場(chǎng)的需求。

參考文獻(xiàn)

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［2］張敏,李好學(xué).流體力學(xué)教學(xué)初探[J].河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2008(11):157-158.

［3］徐正坦,陳鯤,馬立艷.創(chuàng)新《流體力學(xué)》課程教學(xué)探索[J].福建工程學(xué)院學(xué)報(bào),2008(10):487-489.