流体力学课程论文（共12篇）
流体力学课程论文 篇1
《流体力学》是我校环境工程专业一门重要的基础理论课程。流体力学是应用力学的一个分支, 它以物理学为基础, 力学为依据, 以数学、科学实验及计算机为工具, 研究流体平衡和运动的基本规律, 以及流体与固体的相互作用力。作为一门实用的工程科学, 流体力学有比较完整的体系, 它不但可以独立解决一些工程实际问题, 而且可以为学习多种工程专业课打下必要的基础。其任务在于使学生掌握流体力学的基本理论、基本计算方法、基本实验技能以及在工程实际中的初步应用。通过该课程的学习使学生初步具备分析和解决实际流体力学问题的能力, 并对后续专业课程的学习以及将来从事相关专业的工作和科研打下良好的基础。多年来, 流体力学的教学内容主要是经典的流体力学理论和传统的实验分析方法, 偏重于理论分析, 教学内容比较抽象和单一, 不能反映当前流体力学学科发展的趋势, 不利于拓宽学生的知识面、提高学生的学习能力和创新能力。具体可以概括为以下几点:
1.流体力学的教学大纲不适应高等教育改革发展的需要, 对教学目标和教学基本要求的定位不准, 与培养目标的要求不太一致。
2.流体力学教学与环境工程其他专业课程结合不紧, 导致许多毕业生在从事环境工程过程中感觉到流体力学对环境工程的指导作用不明显。
3.流体力学中的部分概念与化工原理中的内容相重复。
4.流体力学教材中缺乏反映近代科技成果的新内容和流体力学的新发展, 与现代科学技术的发展联系不紧密。
5.教学方法和教学手段没有考虑到学生主体。
6.流体力学教学中没有引入演示实验, 将其中抽象的物理过程和物理图像形象化、直观化, 学生不容易深刻理解和掌握。
7.成绩评定形式单一, 不能全面地考核学生所学知识和综合运用知识的能力。考核形式基本上是通过学期末的一次性闭卷考试完成, 试卷题型也大都为考察课程主要知识内容点的选择题、填空题、计算题、证明题等, 这种考核形式有引导学生死记硬背的倾向, 缺乏对学生综合应用能力与创新能力的考核。
这些问题的存在导致在学生心目中, 流体力学似乎没有其他专业课重要, 是一门可学可不学的课程。因此, 传统的教学大纲、教学内容、教学方式、成绩评定不能适应流体力学教学的需要, 必须进行适当地改革, 构建面向工程的教学体系, 注重实践环节训练, 搭建能力培养平台, 建立更科学的考核机制, 以适应形势的变化发展。目前, 我国高校所使用的流体力学教材主要有毛根海编著的《应用流体力学》、李玉柱、苑明顺编著的《流体力学》、丁祖荣编著的《流体力学》、汪楠、陈桂珍主编的《工程流体力学》。我校选用汪楠、陈桂珍主编的《工程流体力学》作为指定教材。2012年, 在认真梳理流体力学、化工原理及环境工程相关学科教学内容与环境工程专业培养目标的基础上, 对流体力学教学大纲进行了修订、对教学手段进行改进, 制作完成了与汪楠、陈桂珍主编的《工程流体力学》相配套的多媒体课件, 并在教学中投入使用, 取得了良好的教学效果。
一、修订教学大纲
根据环境工程专业培养目标修订原有的教学大纲, 使教学目标的工科特色更加明显。
二、改革教学内容
1. 删减与化工原理重复的内容, 对这部分知识点, 把讲授的重点放在深化和提高上。
2. 将流体的物理性质、静力学、动力学、水头损失和水力计算作为教学的重点。
3. 大幅增加适应环境工程实践需要的内容, 引入一些环境工程案例, 让同学们未进入社会就能体会到流体力学对环境工程的指导作用
三、改革教学方法
新生入学开始就召开师生见面会, 让学科负责人讲解专业培养方案, 有经验的教师教授如何进入大学里的学习状态, 引导新生尽快适应大学的教育环境和人文环境, 树立全面人才培养的理念以及与之对应的教学模式、考核体系等内容。让新生对自己的大学生活作全局规划, 从获得知识、提高专业技能的方式方法上不断开拓思维, 寻求自己的努力方向。改变传统的“注入式”传授知识的教学方法, 采用注重培养实践能力的教学方法, 针对具体教学内容, 灵活采用内容讲授、课堂讨论、双向交流、问题思考、习题训练、器材设计与制作、企业观摩考察等多种形式, 使学生能较好地掌握流体力学的基本概念、基本规律, 掌握分析解决流体力学问题的方法和思路, 并使解决问题的能力得以提高。每次上新的章节时, 先提出一些与环境工程实践密切相关的问题, 然后告诉学生这一章节要学习的内容, 通过这些内容的学习, 就可以运用所学的相关知识解决这些实际问题, 让学生带着问题学习, 就不会盲目地学, 激发学习的兴趣。如在流体的物理性质一章导入的阶段提出“为什么经验丰富的司机, 总是要发动机预热一段时间后才开始行驶”?在流体静力学章节以“为什么点滴吊瓶的液体逐渐减少时而药液的流速却不变”?流体动力学中以“为什么飞机的头部有一根长长的针状物”等来导入。学完一个章节后, 再告诉他们由于课堂教学时间有限, 还有很多问题的解决需要更多的知识, 引导大家自学。特别是课程教学已经过半以后, 学生的基本流体力学知识有些储备后, 要鼓励、启发、指导有兴趣的同学做一些拓展性的学习和思考, 参与老师的科研或自己做些发明创造, 如教学模具、实验器具等科技作品, 培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。这时我会带些有兴趣的同学到污水处理厂、环保科技公司去参观考察, 了解企事业的技术需求和科技难题, 和同学们一起思考探索问题的解决方案。针对流体力学中的概念和规律比较抽象和枯燥的特点, 采用多媒体辅助教学与传统教学方式相结合的教学手段, 综合运用图像、文字、动画等展现图文并茂的教学内容, 运用视觉效应加强教学效果、扩大知识面。例如, 流体动力学章节中讲述流线的性质时, 我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里纳凉的图片。洞穴靠下风口堆了一个土包, 外面凉爽的风能吹进洞穴, 若下风口没有土包, 凉风进不去。以这种生动的形式展现课程内容, 而不是简单地播放幻灯片。学生不仅学到了知识, 而且感受到知识的生动有趣性。对于重点内容, 要严格进行板书推导, 一方面有利于学生理清思路;另一方面, 有利于培养学生严谨的科学作风, 不能简单地把热热闹闹当做生动有趣。对一些工程或生活中碰到的案例或常识, 也不太容易做课堂实验时, 可以通过一些课件来模拟。将理论知识与视频、动画、工程案例、生活常识相结合, 调动了同学们的学习激情, 使其从被动式听课转变为主动式欣赏知识。如在流体动力学章节, 我引入了美国南北战争时期的彼得斯堡战役的一段视频:讲述一个叫普莱曾茨的士兵, 运用流体力学知识解决地道通风的问题, 巧妙地将叛军的防御阵地炸毁。这些视频、动画、案例中的氛围、情景不仅启发了他们的思维, 更让他们享受到听课的乐趣, 激发了其学习的积极性。
四、引入演示实验
整合现有的实验中心、环境工程实验室、环境科学实验室的资源, 自行搭建或购置一些演示实验装置, 将演示实验引入流体力学课堂, 使流体力学中抽象的物理过程和物理图像变得形象、直观和可信, 使教学内容更有表现力, 便于学生深刻理解和掌握。若暂时没有条件, 也要积极引入一些相关实验或实例的视频, 播放给同学们学习。如伯努利方程式是流体力学教学中的一个难点, 非常抽象。因此, 在学习这部分内容时, 我就在课堂上做些表面上看起来匪夷所思的实验, 但却可以用伯努利方程式很容易解释这种现象。例如嘴用力吹一个漏斗, 乒乓球而不落地。学生非常惊诧这个现象, 立刻想知道为什么会这样, 学习的积极性立刻被调动起来。然后在黑板上画出示意图, 再用伯努利方程式解释, 学生就会理解透彻、记忆深刻。
五、加强素质拓展
鼓励学生积极与工程、生活、生产实际相结合, 制作小发明小创造, 参与科学研究、社会调查等。如在教学过程中, 我多次组织学生参与各类科研论文大赛、发明大赛, 取得了不错的成绩。通过这些锻炼, 不仅加深了学生对课程的理解, 更重要的是培养了学生的能力, 增强了学生的自信心。积极组织学生参与本科生创新创业训练计划、优秀毕业论文培育计划、大学生科研论文大赛、大学生专利发明大赛以及环境与健康协会等;参与污水处理厂、环保部门、环保企业及各类生产单位的科研、生产工作。通过创建实习基地、培训基地、现场调研、技术咨询、项目合作等形式, 获得与流体力学有关的技术难题。再以这些问题为范例, 通过现场考察、技术交流、故障诊断、问题分析、解决方案、实施效果等环节, 供学生学习参考。不仅解决了工程实际问题, 而且开阔了学生的视野。让学生预先进入工作角色, 以业务需求带动求知欲望。只有在实际工作中, 学生才能对专业知识的应用、交叉学科之间的作用以及教学科研的关系有越来越明晰的认识, 对于专业课程的学习重点、专业知识的获取有更明确的思路。
六、改革考核方法
教学内容、教学方法与教学手段的改革, 必须与课程考核方法的改革相配套。为了提升考核环节对于人才培养的支撑度, 推动教学理念与内容、方式与方法的变革, 切实发挥课程考核对教学效果的检验与评价作用, 我校于2011年制定了本科生课程考试管理办法, 2013年制定了全面提高本科教学质量的实施意见, 2014年学校启动教学考核改革试点工作, 《流体力学》是我校第一批立项的课程考核改革试点课程。在新的考核方案中, 我更加注重学生对基本概念、基本规律的理解, 学生分析、解决实际问题的能力。实行过程化考核、多种形式的考核。全面考察学生对知识的掌握程度、概括能力和综合应用水平。可以单元测试时采用开卷考试, 期末考试采用半开卷考试, 试题有一半是自己出的试题。考核试题中的开发性试题就是用所学流体力学知识解释、处理日常生活、工程中的现象等。
1. 丰富考核方式。
紧扣课程目标, 选择能够全面衡量学生学习效果的考核方式。将笔试、讨论、口试、项目设计、调查报告等多种形式相结合, 将知识理论识记的考察与分析解决问题能力的检验并重, 对学生进行系统地评价。
2. 强化全程评价。
把课程考核贯穿于教学的全过程, 将过程评价与终结评价相结合, 设计不同阶段、不同方式考核的分值比例, 对学生的学习效果进行有效评价, 改变“一考定成败”的现象, 扭转“期末突击死记硬背”的不良学风。过程考核在评定学生综合素质和能力的同时, 加强了对学生学习态度等非智力因素的考察, 分课堂表现和课下表现, 各占总成绩的10%。过程考核成绩占总成绩的30%, 期末考核占总成绩的50%。过程考核有章节考核、期中考核和归纳总结考核。章节考核分3次进行, 考核形式为开卷, 每次5分, 满分为15;期中考核, 考核形式为开卷, 满分为10分。每次考核用两套试题, 一半学生用A试题, 一半同学用B试题, 学生预先不知道自己拿到何种试题;归纳总结能力考核, 学生根据自己对课程的把握、见解出一份合适的试卷, 教师据此评分, 满分为5分。期末考核的考试形式为半开卷 (一张复习纸的开卷考试) , 试题范围覆盖教学大纲, 没有课本中能直接找到的概念性记忆性试题, 但又要熟记并灵活运用课本知识, 强调知识的综合应用和实践运用。题型包括选择题、计算题、作图题、项目设计型和开放性试题。建立电子试题库, 实行抽题组卷, 实现教考分离。试题库中有一半是学生出的试题 (由教师筛选出优质的试题, 或稍作修改) , 一半为教师出的试题。
3. 优化考核内容。
以促进学生全面发展为原则, 选择考核内容。在评定学生对基础知识、基本理论和基本技能的同时, 突出对学生分析解决问题、动手能力及综合素质的考察。采用体现创新特点的考试题型, 以适应学科专业与相关行业发展的新要求。坚持合理性原则, 考核内容的选择符合考核课程目标的要求。理论知识考核的重点为课程知识体系中核心要点、基本原理的理解与运用;实践知识方面突出对操作流程的熟悉程度、实践结果分析运用能力的检测;综合素质方面的考察坚持以能否有效支撑专业发展为标准。课程考核综合考虑各方面因素, 首先是课堂表现, 即学习态度, 考核实行扣分制, 满分为10分。如上课旷课、玩手机、听音乐、交头接耳等, 第一次扣1分, 第二次扣2分, 第三次扣5分, 四次以上全扣。其次是作业考核, 满分为10分。作业次数为7, 交1次作业得1分, 总作业次数分为7;质量分为3, 视工整度、正确率给分。
4. 畅通信息反馈。
考核结果及时上网公布, 学生可以查看自己的考核成绩, 对自己前段时间的学习效果有一个清醒的认识, 及时调整学习态度、学习方法, 激发学生学习的主动性与积极性。切实发挥课程考核对教学效果的检验与评价作用, 对教学内容与方式改革的推动作用, 对学生学习投入的引导作用, 促进本科教学质量的不断提高。在教学过程中, 选择适当时机向学生征求关于教学方法、考试考核模式等方面的意见或建议, 以及前段时间学习的感受, 我再根据学生反馈来的信息, 及时调整教学方法、手段、进度等, 认真处理好教与学的关系。并根据学生的意见、可采纳程度、对教学的关注程度进行打分, 并计入该门课程的平时成绩。
七、结束语
流体力学是一门系统性、理论性很强的应用力学课程, 体现了力学、数学、物理等交叉学科在工程中的应用。因此, 如何将知识传授与提高学生应用能力、培养学生科研意识、适应社会需求相兼顾, 对于教师自身素质、教学水平和教学方法是一个严峻的挑战。以环境工程专业学生流体力学的工程应用能力及创新能力为目标进行教学改革, 并对考核方式、内容、过程和反馈进行配套改革, 推动教学理念、方法的变革。加强学生学习的积极性和主动性, 对所学知识的理解和应用, 真正掌握相关知识, 为日后工程, 科研和工作打下良好基础。
摘要：根据流体力学的课程性质和特点, 结合自身教学体会, 围绕培养环境工程专业学生流体力学工程应用能力及创新能力这一目标所作的教学与考核改革实践。促进学生对《流体力学》的理解, 提高学生对环境工程设计、施工和研究工作的适应能力和创造能力。
关键词：流体力学,课程教学,课程考核,改革
参考文献
[1]王烨, 李亚宁.流体力学实践教学改革网络体系的构建[J].力学与实践, 2013, 35 (3) :89-91.
[2]谢翠丽, 倪玲英.工程流体力学本科课程引入CFD教学的探讨[J].力学与实践, 2013, 35 (3) :91-93.
[3]朱仁庆, 杨松林, 王志东, 等.关于船舶与海洋工程专业流体力学课程教学改革的思考——基于培养学生应用能力与创新能力的视角[J].高等教育研究, 2013, 30 (2) :52-54.
[4]徐冬英.模块式教学改革研究——以工程流体力学为例[J].绍兴文理学院学报 (教育教学研究) , 2013, 33 (11) :13-16.
流体力学课程论文 篇2
该课程为学科基础课程，适应专业有土木工程专业、水利水电工程专业；课程性质为选修
课程主要学习岩体的基本物理力学性质及测定方法，工程岩体在外荷作用下内应力的变化和表现出的性质及应力状态、应变状态以及对工程的影响，并用以解决工程问题和对工程进行可靠性评价。
本课程研究内容：介绍基本原理和试验方法以及与工程建设密切相关的岩基、岩坡、地下洞室等问题，着重于基础知识。
学习该课程的目的：
掌握工程岩体在外荷载作用下的内应力的变化和表现出的各种性质以及应力状态、应变状态对工程的影响，掌握岩体的基本力学性质及其测定方法，并用以解决工程问题和对工程进行可靠性评价。
学习本课程后应具备的能力：
1、能够运用岩石的物理性质和岩体结构状态对岩石（体）分类，估算无支护条件下的洞壁最长稳定时间。
2、能够进行岩体力学性质的室内外实验和资料分析。
3、对岩体应力状态、变形状态和破坏条件进行全面分析和评价。
4、能够计算山岩压力，评价岩体稳定性，并进行喷锚支护设计。
5、掌握有压隧洞围岩和衬砌的应力计算和有压隧洞围岩最小覆盖层厚度计算。
6、初步掌握岩坡的加固方法。
学分与学时
学分为2分.学时为32学时。
建议先修课程
土力学与地基基础、工程地质和水文地质、材料力学、弹性力学。
推荐教材或参考书目
推荐教材：
（1）《岩石力学》（第三版）第11次印刷 徐志英主编.中国水利水电出版社.1993年
参考书目：
（2）《岩体力学》（第一版）第1次印刷.沈明荣、陈建峰主编.同济大学出版社.2006年。
流体力学课程论文 篇3
关键词： 流体力学；实践教学；教学改革
中图分类号：O35
流体力学是材料成型、机械、航空航天、土木、化工等多个学科的专业基础课程，主要研究生产、生活中遇到的流体平衡和运动规律的问题。流体力学具有理论性强、公式推导和基本概念多、对学生的数学物理知识要求高、应用广泛等特点。熟练掌握流体力学这门专业基础课程，对解决工程实际问题有着重要的意义。
结合实际的教学经验，目前的流体力学课程教学中存在如下问题。首先，大量的基本概念、定理、公式和理论模型需要学生掌握，抽象复杂，教师满堂灌输，学生被动接受，导致“教师难教，学生难学”的现象。其次，流体力学虽理论性较强，但与工程实际息息相关，课堂习题和课后练习往往与工程实际脱节，学生缺乏理论联系实际，不能很好地将所学知识应用于实际工程问题。再次，流体力学课程实验多为演示实验，学生不能主动设计实验并加以验证，不利于培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。
针对流体力学课程特点和存在的问题，本文从教学内容、教学方法、教学考核等方面，对流体力学教学改革进行探讨。
一、优化理论和实验教学内容
流体力学理论应该以掌握概念为基础，以分析计算为手段，以加强应用为目的来展开。教学过程中，应对教学章节划分轻重主次，进行合理取舍，课堂中引入工程实际问题，进行习题练习和思考分析，提高思考和解决问题的能力，培养出应用型人才。在内容选择上，根据专业人才培养方案的思路和流体力学自身规律，优化选取教学内容，注重点面结合。在完整全面介绍基础知识的前提下，实时穿插介绍流体力学最新科研成果、科学研究热点和具体的工程应用实例。在理论教学内容安排方面，应该遵循由简到繁，由易到难的原则，明确课程主线的基础之上，突出重点的基本概念、掌握基本方法和技巧、培养学生的思维方式。
在流体力学实验教学环节，学生可以加深对基本概念的理解和对重要公式的应用。实验教学内容分为三类：必开实验模块、选开实验模块和自主设计实验模块。在必开实验中，应该围绕流体力学最重要的理论内容，进行理解和掌握，去粗取精，探究核心内容。在选开实验中，应该结合流体力学科研热点和科研动向，整合实验教学资源，理论联系实际，进行工程应用的培养。自主设计实验模块从无到有，应该增大次模块比例，适当增加学生人数，培养学生自主创新和研发的能力，学生的实验作品，可进行展览或参赛，激发学生的创新热情，提高综合素质。
二、改进教学方法和手段
流体力学课程内容复杂枯燥且抽象，对于高等数学的要求较多，大部分学生学习困难较大。为了培养学生学习兴趣，激发创造力，我们应该对教学方法进行探索和改进。
为了丰富课堂内容，教师应该巧妙地设计身边有趣的问题，将问题抛进课堂，启发学生的思维。例如，介绍伯努利方程之前，可以搜集吹纸片和吹风机吹乒乓球等有趣的伯努利现象，向学生提出问题，引入相对枯燥的课程内容，从而提高学生的学习兴趣。在课堂教学过程中，适当介绍最新的研究成果和研究热点，可以调节课堂气氛，极大地丰富了学生的知识面，提高学习积极性。例如讲解动量方程时，可以介绍军舰的不同推进方式，增加学生对流体力学用于军事装备的了解，增强了学习动力。教师讲解课堂内容时，不能仅限于内容本身，应该引入研究背景、科学家的研究思想和发展进程。通过此类介绍，使学生学会在实际工作中发现问题、提出问题、分析问题和自主解决问题，通过理论联系实际，从而达到培养综合能力的目的。最重要的是，教师讲解应该形成清晰的立体空间，讲解知识点的过程中，注意点线面相结合，形成清晰的脉络，有利于学生对课程的掌握。
三、完善课程考核方式
考核的目的在于考察学生掌握程度，检验教学成果，从而促进教学方法的改進和课程的优化改革。因此，流体力学的课程考核应该在一定程度上反映学生的主观能动性，这样有助于营造良好的课堂氛围，促进教师与学生之间的互动和交流。相比于期末考试成绩占百分之百比重的传统考核方式，目前综合考核的方式更加人性化、合理，操作起来也更加复杂。
目前，我院主要采用平时成绩和期末成绩综合考核的方式进行课程评价。平时成绩包括课堂考勤、作业和实验报告，每一个部分占一定的成绩比例。平时成绩是学生对该课程的学习状况、掌握情况的重要反映，也是教师及时了解教学整体情况的重要途径，平时成绩应该是考核中最重要的内容。在平时成绩考核过程中，教师应该对作业和实验内容进行精心设计和优化，不能盲目采用题海战术，应分轻重主次，让学生对各章节的学习有的放矢，有利于调动学生学习积极性，进行综合素质的培养。期末考试可以采用开卷、半开卷的新形式，着重考核学生利用知识分析问题的能力和创新能力。
结束语：
流体力学对后续专业课程的学习和解决实际工程问题是非常重要的，教师应该在教学过程中不断发现问题、分析问题和解决问题，不断改善教学方法，最终提高教学质量，培养学生的综合能力。
参考文献
[1]张志宏，顾建农，王家楣.“流体力学”课程教学改革的实践与探索[J].高等理科教育，2006（5）：87-91。
[2]欧阳莉.“流体动力学”教学内容及考核方法研究[J].大学教育，2015：117-118。
[3]杨扬，张勤星，王利霞，李倩.工科流体力学教学方法与改革[J].大学教育，2015：129-130。
[4]史宝成，楼一珊，廖锐全，宋建平，朱忠喜.流体力学课程改革的思考与实践[J].内蒙古石油化工，2008（15）：68-70。
流体力学课程论文 篇4
通过《工程流体力学》的学习，学生应熟悉流体运动的基本概念、基本原理、水力计算方法，掌握一定的分析、解决工程实际中流体力学问题的能力，为后续专业课程的学习和工程技术、科学研究工作及开拓新技术领域打下坚实的基础。但由于该课程对学生的高等数学、大学物理、工程力学等方面的知识，以及综合分析和处理问题能力的要求较高，学生普遍反映难学。这不但对学生专业知识的学习乃至日后工作都造成较大影响，而且使期末考试对学生造成极大的心理负担，形成恶性循环。所以，为了提高课程的教学质量，激励学生学习的积极性，不仅需要对教学内容和教学方法改革，而且需要对课程考试进行改革，以减轻学生的考试压力。
一、传统考试存在的问题
1. 考试方法单一
该课程以期末笔试考卷作为主要的考核手段和评价尺度，不注重对学生学习过程投入状态和平时学习成绩的考评，最多是将平时上课的考勤记录纳入考核成绩当中。单一的笔试试卷的弊端是机械死板，强调对基本概念与原理记忆的考核，忽视了对应用能力的考核。学生习惯了教师考前划重点，突击复习的备考模式，基本靠死记硬背获得高分，对课程的知识体系根本没有理解，更不可能有综合应用的能力。
2. 考试内容单薄
教材是教师命题的主要范围，教材以外的知识往往被排斥在命题范围之外。教师在教学过程中以教材为主，在考试内容上仍依赖教材，不出学生没见过的题目，必然会使学考分离，也扼杀学生分析解决实际问题的能力。
3. 考试形式固定
期末的考试形式无非闭卷与开卷两种，但《工程流体力学》是一门理论性和实践性都很强的课程;如果只以一种形式进行考试，必然会缺失对课程某种能力的掌握程度的考核，考查得不全面。
二、改革考试方式的研究
1. 增加实践环节考核
考试不应只局限于教师对学生传授的基本知识理论，可根据课程与专业特点，增设课程实践动手环节，加大实践环节的考核比重，充分调动学生主动学习，培养学生对知识的综合分析能力和工程综合应用能力。将部分章节留给学生自学，查阅资料，撰写报告，比如孔口与管嘴的出流问题，教师适当引入研究方法，提出某工程应用要求，由同学自学完成各种管嘴的分析、计算，提出应用策略。
2. 丰富期末考试内容
对于期末试题的内容，不再拘泥于教材，更贴近于日常生活。例如问答题中有这样的题目：杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中说：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”试用伯努利定律解释其中的道理。再如选择题：当陨星在天空中下坠时，其划过的白线是什么?备选答案有流线、迹线、等势线、等流函数线。以上两道题新颖生动，比单纯地考查伯努利定律和流线与迹线的概念更具有创造性，更能考查学生分析问题的能力。在考试内容上也应适当体现油气储运的专业性，比如可以在拱顶罐模型上考查静力学基本公式的应用，在输油管线上考查水头损失的计算，等等。
3. 完善期末成绩评定
考核总成绩中适当比例计入期末试卷成绩、小测试成绩、调查报告(或小论文)、课后作业、课前提问、平时出勤成绩，综合评定学生对学科知识的学习能力及实践能力。其中，期末考试成绩只占50%，其他五部分各占10%。对于在总成绩中所占比例最大的期末考试，可采用闭卷和开卷相结合的考核方式。通过闭卷形式考核学生对基本概念和基本理论的接受和理解能力，题型可以是填空、判断、选择、问答和简单计算。通过开卷形式考核学生灵活运用基本理论分析问题、解决问题的能力，题型可为一些综合性的计算题和分析题，如：简单管网的计算、简单管网系统运行工况的分析等。对学生容易不认真对待的作业和出勤两项，做出详细的规定。在课后作业方面，要求学生独立完成每次作业。如果发现作业雷同，此次成绩记为0分。每缺交1次作业，直接扣3分;缺交3次作业，不允许参加期末考试。在出勤方面，缺席1次，直接扣3分;缺席3次以上，不允许参加期末考试。多元化全方位地评定学习成绩，不但可以在学习过程中增加师生互动，提高学习的积极性和主动性，而且可以保证公平公正性，降低考试的功利性。
三、考试改革的实施与探索
新的考试方式在油气储运09级与10级实行，取得了较好的效果。(1)上课无人缺席，同时杜绝了不交作业及抄袭作业的现象。(2)学习热情高，效果好。在学习过程中，学生更善于思考，与教师的知识探讨增加。学生普遍反映对于流体力学知识的掌握扎实全面，在日后专业课的学习中受益匪浅。(3)整体成绩与08级对比有所提高，及格率升高，优秀率升高。
新的考试方式虽然有一定的成效，但是对教师提出了更高的要求。全面的考核方式必然会增大教师的工作量，这就要求教师有更多的责任心和奉献精神。在考试改革实施过程中，可能还会出现一些难以预料的问题，所以在已尝试的考核方法的基础上，还要进一步充实完善，使《工程流体力学》的考试更能促进学生平时努力学习，激发学生的学习兴趣，公正客观地评价学生学习的优与劣，并且有利于学生能力的培养，实现专业的人才培养目标。
摘要：作者对油气储运工程专业非常重要的专业基础课《工程流体力学》进行了课程考试内容与方式的改革研究, 指出考试应结合专业人才培养目标, 注重应用性, 同时丰富期末考试的内容, 建立全面的考核计分方式。
关键词：油气储运工程专业,工程流体力学,考试改革
参考文献
[1]程远鹏, 白羽.油气储运工程专业课程考试改革探索[J].重庆科技学院学报 (社会科学版) .2009, (8) :208, 210.
土力学课程简介 篇5
课程名称（中、英文）：土力学Soil Mechanics
课程号（代码）：30606430
课程类别：必修课
学时：64学分：4
先修课程：理论力学、材料力学、结构力学、弹性理论、工程地质及水文地质学、水力学等。简介：
《土力学》课程是土木、水利工程专业的一门专业基础课程。它以土为研究对象，研究土的基本物理性质以及土体受力后，其应力、变形、强度和稳定性的科学。本门课程的主要内容包括：土的物理性质、物理状态及工程分类；土体中的应力及有效应力原理；土的渗透性和渗透稳定问题；土的压缩性及地基变形计算；土的剪切特性及本构关系；填土的压实特性和力学性质；土压力的基本理论和计算方法；土坡的稳定性分析；地基承载力的确定和计算方法；土的动力性质；桩基础的设计计算；地基设计和地基处理简介。
《土力学》的研究对象复杂多变，研究内容和涉及的学科范围广泛，它以多种课程为先修课程，例如物理、化学、理论力学、材料力学、结构力学、弹性理论、工程地质及水文地质学、水力学等。土力学理论通常都应用一些土的物理力学指标和参数，这些参数的数值对于理论解答的影响往往大于理论本身的精确性，因此，必须对这些指标和参数有正确的理解和确定方法。土力学中的公式和计算方法，绝大多数都是半理论和半经验的混合产物，是一门实践性很强的科学，做到理论和实践相结合是学好土力学的关键。
教材：
杨进良主编．土力学（第二版）．北京：中国水利水电出版社，2000．
主要参考资料：
1.龚晓南主编．土力学．北京：中国建筑工业出版社，2002.6．
流体力学课程论文 篇6
【关键词】工程流体力学 石油教学 学习 改革
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0231-02
近几年随着后备储量持续增长，我国的石油工业以前所未有的速度向前发展，这就要求石油工程技术人员必须掌握扎实先进的专业知识。石油工程专业有其自身浓郁的行业特点，其目标是培养能在石油工程领域从事油气钻井工程、采油工程、油藏工程、油气储运等方面人才。在油气勘探开发储存运输过程中，存在广泛而复杂的流体流动现象，所以工程流体力学一直以来都是石油工程专业的核心基础课。
一、上好“绪论”课
“绪论”是教材的开篇之言，通常对全书有一个概括性的介绍。包括内容的设置、该学科的发展简史、与相关学科的联系和今后的发展方向及动态。在教学过程中，充分备课，形象生动地上好绪论课，使教师在后继的教学工作中事半而功倍。总结多年的实践经验，讲好“绪论”可从以下几个方面对教学产生积极的作用和影响：1.可激发学生的学习兴趣和求知欲。知之者不如好之者，好之者不如乐知者，三个层次呈递进状态，乐学是最高层次的学习热情，浓厚的兴趣能推动学生独立进行探索性的学习，而且在学习中主动克服困难，排除干扰；2.可促使学生在学习过程中将流体知识运用到专业课中，使知识融会贯通，有利于加深对专业知识的理解；3.可帮助学生了解学科的前沿动态，吸收最新知识，有利于学生对个人求学生涯的整体规划，优化职业生涯。
二、定位教材，扩展内容
很多工科院校都开设了工程流体力学，针对不同的专业，流体力学的学习侧重点肯定不一样，那么对于石油工程专业而言，流体力学知识服务于钻井、采油，偏重于工程运用，所以在讲授过程中不必要求学生熟练掌握每一个公式的推导过程，只需了解就可以，更多讲解与专业相关的实际运用，那么教材的选择就很重要了。广泛阅读流体教材，选择与专业最匹配的教材是首要任务。目前市面上有很多版本内容不同的教材，在定位教材后，难免教材在编排上不是尽善尽美，那么就要对选定教材的内容进行适当的扩展，可以加深加宽知识体系，更有利于激发学生的学习热情。
三、讲究课堂内教学方法和手段
自工作来，对于教学方法和手段进行了不断的摸索完善，工程流体力学侧重于应用流体力学的基本原理、理论与方法研究，解决工程实际问题。研究方法也遵循“实践-理论-实践”的基本规律。在实际教学过程中，发现学生最大的问题在于——不知道怎么学，不是学不会，而是没有找到适合这门课的学习方法。所以需要教师讲究课堂教学方法，采用合适的教学手段，让学生不至于感到知识晦涩难懂，继而失去学习兴趣。例如：每次上课前提问回答上次课的学习重点内容，集中学生的注意力，在此同时给了学生收拾情绪的时间，以利于新课的讲授；在上课过程中对于有散发性的问题，可以采用提问的方式调动学生主动思考，并给予一定的奖励；如果章节内容相对简单易懂，可以促使学生自己上台讲授，一方面激发学生自主学通学透，另一方面建立学生强大的自信心。
四、积极收集反馈信息
一方面在课间与学生主动沟通，了解学生的思想动态，拉近与学生的距离，才能最广化地获得反馈信息，润滑师生关系。另一方面及时布置练习，既要起到巩固的作用，又要充分发现学生的学习难点，然后有的放矢的解决难题。要想获得预期的效果，教师在布置作业前必须精心研究习题内容，布置有代表性的习题，既不重复也不遗漏，然后尽快批改作业，在知识遗忘的截止时间前纠正错误，使学生形成正确的知识结构。
五、善用多媒体工具
随着科技越来越发达，原本的板书形式慢慢远离学生的视线，取而代之的是多媒体教学，在充分享受信息化的同时，要考虑学生的接受能力与接受程度。目前学生普遍反映多媒体教学虽然信息量大，但对于较大的信息量，学生难以全部接受，更容易形成抵触心理。在充分征求学生的意见后，得到的结论是：善用多媒体工具——用于展示图片、动画和教学影像。
将板书与多媒体合理地结合在一起，板书用于基础知识的学习，多媒体展示流体复杂的流动状态与工程实际运用，便于学生的理解接受，最大化地保持学生的学习热情。
六、重视实验课
目前，学生中普遍存在重理论轻实践的心理，做实验敷衍了事，写实验报告只用粘贴复制就可以了，无论数据合理与否，应付交差就完事了，数据不正常也不思考，实属本末倒置。流体力学是一门以实验为基础的力学分支，实验探究不仅是教学的内容，更是培养学生科学素养的手段。加强实验教学有利于激发学生学习兴趣、有利于培养学生动手能力、有利于概念的构建、有利于模型的建立、有利于定律的导出、有利于结论的检验、有利于创新能力的培养。特别是流体力学中很多经验公式，都是大量做实验总结出来的，所以实验是理论的源泉。现在实验课均是实验教师演示给学生看，然后学生参照实验指导书依葫芦画瓢做一遍，遇到问题依赖于教师，不主动思考，完全失去了做实验的意义。
七、结论
工程流体力学是一门专业基础课，对专业知识的学习有着至关重要的意义，对工程流体力学的教学思考是永无止境的，作为一线教师，要在工作中不断摸索实践，积累丰富的教学经验，在教学中实践改革，提高教学质量，使学习工程流体力学的过程充满乐趣与动力。
参考文献：
[1]李会芬.热能动力类《工程流体力学》课程学习的几点建议[J].广西大学学报，2007，（10）.
[2]黄卫星，肖泽仪，伍勇，魏文韫.过程装备专业工程流体力学课程的地位与教学要求[J].化工高等教育，2010，（1）.
作者简介：
流体力学课程论文 篇7
1 结合海洋大学特点, 调整教学内容, 完善课程体系
我校流体力学类课程覆盖海洋渔业科学与技术、海洋环境、海洋技术、热能动力工程、建筑环境与设备工程、环境工程、环境科学、机械设计制造及其自动化等专业, 每年选课学生超过700人。针对各个专业学生的不同需求, 我们在课程设置、教学内容上都做了相应的调整与完善。本课程在我校的定位是:以海洋学院的海洋渔业科学与技术、海洋环境、海洋技术、环境工程专业为重点的海洋类本科生的专业基础主干课程;面向食品学院和生命学院的热能动力工程、建筑环境与设备工程、环境科学专业的工程应用类本科生的专业基础平台课程, 满足工程学院的机制专业培养要求。以工程流体力学课程为龙头, 以培养海洋人才的创新能力为目标, 完善优化流体力学类课程群的配置、学时安排, 并完成所有课程新教学大纲的编写工作, 逐步形成一个完整的课程体系, 重点完成了实验课和仿真课程软硬件的配套建设, 突出强调流体力学的应用实践环节。根据工程实际需要, 将流体力学的教学内容分为三个层次, 即流体力学的基础理论、流体力学知识与进展、流体力学应用与实践。根据不同专业对流体力学知识的需要, 设计了不同的模块组合。如对海洋相关专业的学生, 增加了水波理论, 重点强调实验实践环节;针对食品专业的需要, 增加了气体及热力学类内容, 并编写了多套相关自测题供学生选用;针对水产及生物类专业的学生, 为让学生能够更好地研究鱼类等的动物习性, 增加了数值仿真模拟, 克服了以往过分重视理论知识的介绍, 轻视其应用的弊端。此外, 还相继开出了流体力学独立实验课、计算流体力学等。
2 出版多部教材, 完善流体力学课程教材体系完备
2002年, 《工程流体力学》教材被列为上海市教委普通高等学校教材重点建设项目, 历经3年多的编写和有关专家的评审, 我校教师编写的《工程流体力学》于2006年2月由上海交通大学出版社出版。该教材的最大特点是考虑到普通工科院校非力学专业学生的情况, 尤其是一般工科专业学生的基础和专业需要, 尽可能简化对公式、定理的数学推导, 注重对物理概念的阐明、理解和应用, 特别强调知识的实际应用。2007年, 《工程流体力学》教材被上海市教委评为优秀教材三等奖, 2008年获上海海洋大学教学成果一等奖。2011年, 我们对第一版教材部分章节的内容进行了更新、充实和修订, 更加注重拓宽知识面和实际工程应用。2012年9月, 第二版《工程流体力学》及配套教材《工程流体力学习题解析》由上海交通大学出版社出版发行。2011年3月, 由同济大学出版社出版的《力学基础实验指导—理论力学、材料力学、流体力学》, 其中的流体力学部分 (第三大部分) , 重点强化课程体系中的实验环节, 完善了流体力学课程的教材体系。我们还完成了流体力学试题库建设工作, 提高了试题质量, 真正做到了教考分离, 为相关师生提供了丰富的教学资源库, 促进了教学质量的提高。
早在2006年, 我们就开始了“流体力学研究型教学的改革与实践”上海水产大学 (2008年更名为上海海洋大学) 一般课题项目的研究工作;为配合新出版的教材, 我们还申请了校级一般课程建设项目“工程流体力学 (CAI课件) 建设”, 制作了与教材配套的、有自主知识产权的课件光盘, 课件共有700余张PPT, 图片色彩鲜明, 其中插入的20多个原创动画形象生动逼真, 做到了工程流体力学电子教案光盘版与教材同步发行。
3 完善实验教学条件, 形成完整的实验教学体系
随着我国, 特别是上海市海洋战略布局和海洋经济的发展, 我校海洋学科发展迅速。首先, 为配合新开设的独立实验课, 添置了多种类、多套数的多功能流体力学实验装置、动量定理实验仪、空化实验仪等流体力学常规实验设备, 保证了高质量完成流体力学本科实验教学任务。根据购置的实验设备, 自行编写了实验指导书, 明确了仪器设备的工作原理、实验过程的具体步骤、实验结果的分析和处理以及实验中的注意事项等内容;为了实现实验教学的多样化, 自行编制了工程流体力学实验教学演示软件, 内容形象直观, 使学生一目了然;合作研制了小型循环水槽及直流式风洞, 并配备了数据测试采集系统, 可进行圆柱、翼型、浮标、波能装置等模型的流场显示及水动性能测试, 使实验教学的质量和效率得到了提高。针对个别专业的特殊需要, 开设了流体力学独立实验课。实际的流体运动非常复杂, 而流体力学实验是揭示流体运动规律的一种重要手段, 为此, 经多方筹建, 我校海洋环境专业于2009年开设了流体力学独立实验课, 帮助学生加深对所学理论的理解, 更好地用所学理论解决生产实际中的问题。实验课共16学时, 实验内容主要包括:能量方程实验、雷诺实验、动量定律实验、沿程水头损失实验、局部水头损失实验、毕托管测速实验、管道测流量实验、流动显示实验、虹吸实验及势流叠加实验等。针对食品专业的需要, 开设了气体及热力学类实验。
为了满足海洋学科对流体力学实验的更高要求, 我们陆续建成了大型室内动力深水压力桶, 配备了数据测试采集系统, 可进行圆柱、翼型、浮标、波能装置等模型的流场显示及水动性能测试。我校地处临港, 旁临东海, 学生参加各种海试试验方便。利用这些实验平台, 相继开设了多种设计性、综合性实验, 主要包括湍流、流体数值模拟计算应用、波浪能发电装置开发等, 对于学生创新能力的培养起到了至关重要的作用。
4 以科研促进教学, 培养学生的创新能力, 构建创新型培养体系
近三年, 教师发表学术论文40余篇, SCI收录4篇;课题组教师主持省部级及以上科研课题共20余项, 其中国家自然科学基金1项, 上海市自然科学基金2项, 农业部专项3项, 海洋工程国家重点实验室开放基金2项, 国家海洋局重大专项2项, 上海市教委创新项目2项。有20余名硕士研究生、多名本科生参与科研项目, 学生创新意识和能力得到了培养与锻炼。近年来, 学生在科研创新方面热情很高。在全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中, 2011年, 我校羊晓晟、侯淑荣、马利娜、沈小青的“一种新型海洋波浪能发电装置”获得全国竞赛三等奖;2012年, 曹星、陈功的“风浪发电转换机”获得全国三维数字化创新设计大赛上海赛区二等奖。工程学院学生孙奇结合所学流体力学知识, 自主创业, 创立了上海鑫靓科技服务有限公司, 开办节水高效汽车洗车业务服务师生。2011~2012年, 学生成功申报市、校、院级涉及海洋工程方向的大学生创新性项目16项。在流体力学教师指导下, 学生还获得43项国家实用新型专利, 另有多项发明专利进入实审阶段。学生参加教师科研项目19项, 均取得了很好的成效。在我校机械设计制造及其自动化专业本科学生的毕业设计题目中, 海洋工程类流体力学相关研究比例较高, 特别是在大学生科技创新活动中心的组织下, 我校成为上海市船舶与海洋工程学会的团体会员单位, 并在我校建立了上海市船舶与海洋工程学会学生分会, 流体力学的师生参与热情较高。
5 结束语
工程流体力学是一门非常重要的专业基础课程, 它具有较强的理论性、抽象性和实践性。笔者主要介绍了我校工程流体力学课程体系的建设与实践, 主要包括:多层次、多专业的课程体系构建;先后出版了《工程流体力学》《工程流体力学习题解析》和《力学基础实验指导—理论力学、材料学、流体力学》教材, 流体力学课程教材充足;完善实验教学条件, 形成完整的教学实验体系;培养学生创新能力, 构建创新型培养体系;以科研促进教学, 培养学生创新能力, 构建创新型培养体系, 不断培养学生的工程意识和工程实践能力, 提高创新能力, 使学生真正掌握该课程的核心知识, 提高分析问题和解决问题的能力。
摘要：结合工程流体力学上海市精品课程建设过程中的工作实践, 从不同角度对上海海洋大学工程流体力学课程体系建设成果进行了总结, 涵盖课程教学内容、教材编写出版、实验条件完善、创新能力培养四个方面。
关键词：工程流体力学,课程体系,创新
参考文献
[1]徐文娟, 赵存友, 候清泉.《工程流体力学》精品课程创新人才培养模式设计与实践[J].高教论坛, 2009 (2) :50-52.
[2]陈国晶, 赵存友, 徐文娟.“工程流体力学”精品课程建设的研究与实践[J].中国电力教育, 2013 (5) :105-106.
[3]黄蔚雯, 赵世明.打造职业特色鲜明的国家级精品课程[J].现代教育技术, 2009, 18 (12) :125-127.
[4]邓辉, 张志宏, 顾建农.面向应用创新型人才培养的流体力学实验教学改革[J].实验室科学, 2013, 16 (5) :72-74, 78.
[5]王世明, 宋秋红, 兰雅梅.《工程流体力学》教学方法改革与研究[J].教育理论与教学研究, 2012 (4) :32-34.
[6]梁延鹏, 曾鸿鹄, 李艳红.基于实践能力培养的流体力学实验教学改革[J].当代教育理论与实践, 2012 (11) :155-157.
流体力学课程论文 篇8
作为建筑环境与设备工程专业的核心专业基础课之一的工程流体力学,具有理论性强、概念抽象、应用广泛的特点。在推动CDIO改革进程中,我们完全可以将CDIO工程教育模式及理念渗透融合,实现CDIO的愿景:培养有专业技能、有社会意识和有企业家敏锐性的工程师。
一、CDIO理念的教学目标
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的要求,本专业的培养目标:重视培养学生具有参与施工、调试、运行和维护管理的能力,具有进行产品开发、设计、技术改造的初步能力,培养出来的工程师不仅要掌握各种基本技能,也要成为具有实践能力的高水平创新型科技人才。其中,流体力学的教学目标是要让学生深刻理解流体力学模型的内涵,并促进其建立模型的能力,培养学生依据错综复杂的实际工程,突出主要因素忽略次要因素,提炼问题及解决问题的能力。
二、CDIO理念的教学内容
现今大部分院校对工程流体力学主要还是重视理论知识的理解和掌握,开设的实验课程也是固定的几个演示性和验证性实验,教学内容与培养目标的不契合,使得我们有必要调整工程流体力学的教学内容。CDIO是以项目设计为导向来组织课程,依据情境、项目、任务对理论“知识点”进行重新排列、组合、重构,形成新的知识体系。这样课程就由一个维度转变为多维架构,课程内容由割裂的章节转变为互相渗透、交叉和融合的集成。
在选取项目时应该注重遵循合理匹配的原则:一是项目难度与学生能力匹配,合适的项目难度能保证完成制定的教学目标,激起学生的兴趣,让学生经过一定的努力能用理论知识解决工程实际问题,提高专业实践能力。二是项目时间与课程课时匹配,由于高等教育教学体系改革的浪潮,课时不断被压缩,授课内容需要精心安排,所以时间跨度也需要着重考虑。
结合CDIO的大工程理念以及工程流体力学的培养目标,将本课程的教学内容集成并结合工程实际,规划设计工程项目任务。集成的知识点:学习气体射流的平面射流、温差射流、旋转射流、有限空间射流等知识点。
三、CDIO理念的教学方法设计
(一)项目设计多样化
每3至5人可为一组,精选集成相同“知识点”的不同设计项目,以满足学生多样化的学习需求,有效改善学生互相依赖、惰性的被动学习方式,提高学生的课堂任务参与度,有利于学生举一反三、触类旁通。
(二)课程考核立体化
评价方式多元化,专业知识采用笔试或口头测试;与CDIO相关的能力采用“过程性考核”的方式,教师可设计出一个过程性考核细目表,对每个阶段进行考核。从主观和客观维度定量的评价学生的学习成果。评价主体多元化,由教师、组内互评以及学生自评相结合,评价结果更加能客观、全面,更能激发学生主动参与意识,达到提高教学质量效果的目的。
(三)课堂模式多元化
以学生为主体,需要增加大量的自学、讨论时间,结合目前新媒体时代的教育模式,提倡学生通过慕课、微课、网络视频公开课等平台利用“碎片时间”自学,并可结合翻转课堂形式,课外真正深入学习,课堂上真正的深层次的思想碰撞。
四、CDIO教学全过程
在整个设计过程中,以问题为中心,教师主导引领学生主动探索和实践的教学模式,在探索中逐渐构建自己的知识体系,完成构思—设计—实施—运作的全过程。具体的教学全过程设计如下:
第一阶段是项目构思(C)。教师根据CDIO教学目标以及教学内容,规划设计工程项目,将流体力学相关的知识点融入到课程的教学项目中,在课前下达任务,引导学生思考分析,将项目分解为具体的小任务,再进行总体构思、重组,确定每组的项目内容和具体任务。
第二阶段是项目设计(D)。学生进行课前学习准备,查询资料,组内进行讨论,形成项目设计的初步概念和思路。教师提出问题,提供资料,督促学生学习进度。知识讲解环是以学生为中心,分组汇报对学习内容的理解以及项目设计方案,教师进行讲解释疑。项目设计环节目的是引导学生将学习的知识运用在实际工程中,提高解决问题的能力,锻炼学生合作交流的能力。
第三阶段是项目实施(I)。改变传统的例如流线、迹线、静水压强等演示性以及验证性性质的实验,针对本小组的项目任务,糅合必须掌握的实验项目,设计相关的实验项目。突出体现CDIO的集成思想。
第四阶段是项目运作(O)。学生进行项目分析和成果展示,进入课程考核。鉴于CDIO模式下的工程流体力学课程对学生的培养目标,采用不同的能力用不同的方式进行考核。根据考核结果以及整个项目过程中的反馈,教师要调整改进项目工程的内容、进度、教学方式等。
五、结束语
流体力学课程是工科主要基础课之一,本文探索了基于CDIO模式的项目教学在流体力学课程中的应用,教学目标调整为基于CDIO教育理念;教学内容集成并遵循合理匹配原则;教学过程遵循项目设计多样化、课程考核立体化、课堂模式多元化的原则。有效培养学生的自主学习能力、分析解决问题的能力、沟通协调能力、动手能力、创新能力等等,在项目实施过程中提高了教师教学水平、工程应用水平以及自身的综合素质。
参考文献
[1]刘会英,盖玉先,徐宁.探索适合我国国情的CDIO工程教育模式[J].实验室研究与探索,2011,(07):106-110.
[2]高等学校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会.高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013:2-3.
流体力学课程论文 篇9
《工程流体力学》是中国石油大学石油工程、船舶与海洋工程、油气储运、热能与动力工程等多个专业的一门重要的专业基础课, 是根据工程技术的实际要求发展学科内容、与实践有密切联系的学科.同时它是一门基础性很强、应用性很广的学科, 是工科许多专业的重要技术基础课程, 也是工程上许多与流动有关的研究都不可缺少的基础研究工具.由于课程涉及高等数学、大学物理等知识, 教材中有较多的计算公式及推导, 常使学生感到流体力学理论高深莫测, 学习起来易产生畏难心理.对流体力学课程内容与教学方法进行改革是研究型大学培养有创造力学生的要求.要使学生能够很好理解、掌握其中的知识对教学手段有较高的要求.
流体力学的研究方法包括理论分析、实验研究和CFD (computational fluid dynamics) 数值计算3种.多年以来, 国内高校本科生的流体力学课程的教学内容主要是经典的流体力学理论和传统的实验分析方法, 理论和实验的优点是明显的.但课程教授中, 由于偏重于理论分析和对理论进行验证性实验, 教学内容比较抽象和单一, 不能反映当前流体力学学科发展的趋势, 不利于拓宽学生的知识面, 不利于提高学生的学习能力和培养学生的创新能力.
因此, 我们应该结合流体力学学科发展的趋势, 更新思想, 对教学内容和方法进行改革, 促进课程建设.我们认为, 在本科教学中引入计算流体力学CFD就是非常合适的切入点.
1《工程流体力学》课程引入CFD教学的意义
随着数学的发展, 计算机的不断进步, 以及流体力学各种计算方法的发明, 使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性, 这又促进了流体力学计算方法的发展, 并形成了“计算流体力学”, 它通过计算机数值计算和图像显示的方法, 在时间和空间上定量描述流场的数值解, 从而达到对物理问题研究的目的.目前各种CFD通用性软件包陆续出现, 成为商品化软件, 性能日趋完善, 应用范围不断扩大, 已为工业界广泛接受, 至今, CFD数值模拟技术的应用早己超越传统的流体力学和流体工程的范畴, 如航空、航天、船舶、动力、水利等, 而扩展到化工、核能、冶金、建筑、环境等许多相关领域中去了, 成为了工程设计的重要手段.计算流体力学已形成专门的学科, 并与多专业结合在近几年得到了广泛的应用.正如国家计算流体力学实验室主任北京航空航天大学李椿萱院士所言, “目前的CFD商业软件在一般机械和工程问题中的应用已经相当广泛.对于低速及亚、超声速流动和传热问题的模拟计算, 包括湍流、较简单的多相流动的计算, 在算法上已发展成熟;商业软件一般也已具备很强的网格生成技术, 可以对复杂几何外形的流动进行高逼真度的模拟仿真.已有的CFD技术可为许多企业所遇到的流动问题提供高精度和可靠的解决手段.”[1]
流体力学课程内容包括理论分析、实验研究和CFD数值模拟计算方法.但在多数工程流体力学的本科教育中, 数值模拟计算这一部分内容基本不涉及.在课程的讲授中为了阐述流体力学对现代科学的重要影响以及在高科技领域中的巨大成就, 可以引入数值模拟方法介绍和部分简单应用的实际上机练习.如, 讲到外部绕流时, 将绕流与城市高层建筑群落对周边区域的大气运动有影响, 进而影响局部气候及建筑群内的污染排放与扩散问题结合起来, 通过模拟简单建筑周围的三维流动 (如图1) 使这一现象生动形象地出现在学生眼前, 加深了同学的认识.同学在上机自己进行模拟时, 普遍表现有兴趣, 他们甚至自己尝试更改建筑物的距离和形状等物理模型和大气流动速度等边界条件, 通过计算可以直观看到流动的具体情况, 对此类问题的理论知识的认识和理解比看课本深刻了许多.
总之, 通过引入简单的数值模拟理论和上机实验既可以开阔学生视野, 生动课堂, 增强学生对流体力学知识的理解, 培养解决实际问题的能力, 又可以激发学生学习流体力学的兴趣, 解决学生学习流体力学的心理障碍, 克服畏难情绪, 不失时机地引导学生步入流体力学这座精美的科学殿堂, 以极大的兴趣和勇气去吸取其中的营养.
2《工程流体力学》课程引入数值模拟教学目标
在《工程流体力学》课程引入数值模拟教学, 主要为了促进教学效果, 激发学生学习和创造的热情, 具体目标为如下几点:
(1) 加深对概念的理解和对方程的应用
由于对流体运动的描述远比固体运动复杂, 概念比较抽象.例如使用总流的伯努利方程和动量方程求过流断面的平均速度和压强.但这种处理方法无法得到流场参数的分布规律, 不能分析流动的本质规律和特点.CFD则克服了概念的抽象性和求解流场的困难, 将三维全流场信息以数据、曲线和图像等形式提交给使用者, 有利于学生加深对概念和方程的理解与应用.
(2) 改进实验方法和内容, 开展研讨式教学
目前, 基础性实验是通过求平均物理量来验证方程或求解某系数, 对诸如分析弯道流动、突扩流动、绕流流动、管道内层流和湍流的速度分布等问题是无能为力的.而数值模拟计算包含了观察、分析、比较和判断的过程, 是一种数字化实验, 是对实物实验的很好补充和扩展.我们还可以采用CFD软件代替一部分实验, 甚至能在计算机上开发新的流体力学实验内容和方法.其效果是能提高学生的学习兴趣和积极性, 为教师和学生的相互交流和研讨创造良好的条件, 从而促进教学质量的提高.因为课堂讲授的内容比较多, 信息量大 (特别是实现多媒体教学后) , 学生往往来不及仔细地思考和提问.而在实验 (包括实物实验和数值模拟实验) 过程中, 学生需要自己先去发现问题和思考解决方法, 这时, 讨论和答疑环节将变得更有意义.
(3) 培养学生独立思考的能力, 提高创新意识
在数值模拟计算中需要正确地设置边界条件和初始条件, 合理地选择数学模型, 恰当地划分网格和进行迭代计算, 最后还需要判断计算结果是否可用, 并进行必要的调整和修改.因此, 要求学生对问题的发生、发展直至达到平衡的全过程进行认真思考和分析, 形成独立思考的习惯和能力.此外, 通过改变边界条件或初始条件等因素, 低成本、高效率地求得在不同条件下的计算解.因此, 数值模拟为多角度、多方位地分析问题提供了进行各种尝试的机会.有助于学生养成善于尝试和探求规律的习惯, 树立创新意识.事实上, 在实际中不乏由数值模拟发现新的物理现象, 而后再用实验验证的实例.
(4) 为学生参与科研和工程实践提供一种方法
学生参与科研, 在理论上创新的可能性不大, 而应用基本原理辅之以必要的手段来解决科研工作中的问题或解决工程实际问题则是可能的.数值模拟就是非常合适的手段.近年来, 一些包括流体力学在内的数值模拟计算软件已经比较成熟并且商业化, 在科研和工程上得到越来越广泛的应用.学生的计算机基础知识扎实, 比较容易掌握软件的使用方法, 在补充必要的专业知识或工程知识后就能解决某一方面的问题.另外, 有助于培养学生的科研思想和工程概念, 使他们今后能较快地适应实际工作环境.因此, 数值模拟计算对于学生参与科研和工程实践是一个很好的训练.
3《工程流体力学》课程引入CFD教学的实施方法
在进行流体力学课程改革时, 既要照顾到流体力学课程的基本原理, 又要反映现代计算技术在流体力学的解决实际问题方面的新发展, 为此本科课程的教学方法是在工程流体力学传统教授方法基础上课堂增加部分CFD模拟理论, 合理设置教学计划, 如4课时的CFD简单理论讲解, 同时要改革实验部分, 即增加上机模拟实验内容, 为让学生在较短时间内对CFD能进行简单应用, 可编写《工程流体力学》上机数值模拟实验教材, 设计部分数值模拟实验让学生上机参与简单流动问题的模拟和分析.
在实施过程中, 可针对不同专业、不同需要的学生, 建立不同的教学体系.例如, 与流体接触密切的专业如储运, 海工等CFD部分理论和上机实验内容可略多, 而对于普通工程类专业的学生来讲, 可少讲理论, 主要参与简单的工程实际流动问题的模拟解决实验.上机实验的内容也可以根据专业特点来选定, 储运专业可模拟管道和分流器等问题的模拟;热工专业可进行流动与传热结合的流动模拟等等, 总之, 可以结合不同专业进行不同的案例计算和分析.
在数值模拟过程中, 要包括4个步骤: (1) 数学模型确定:即建立反映流动问题本质的数学模型, 即物理量之间的控制微分方程及相应的定解条件, 这是模拟的出发点; (2) 离散方程:建立针对控制方程的数值离散化方法, 如有限差分法、有限元法、有限体积法等, 该步骤为CFD技术的核心; (3) 模拟计算:编制程序和进行计算, 包括计算网格划分、初始和边界条件的输入、控制参数的设定等, 这是在整个工作中花时间最多的部分; (4) 计算结果显示与分析.由于计算软件包已将上述过程包含在其中, 故学生上机可直接应用CFD商用软件, 如市场占有率较高的FLUENT对流动进行模拟, 可使同学在短时间内将所学到的流体力学理论知识加以应用和分析, 在此过程中还可以了解数值模拟工作的过程与分析方法等.
以分支管内的流动为例, 加以简单说明.在伯努利方程的应用中, 课堂理论讲解了总压的概念, 以及流动方向由总水头决定等理论, 为帮助学习此部分内容, 可让同学上机自己模拟分支管道内的流动, 物理模型和网格的划分可在10 min内完成, 通过计算可以得到可视化的流动结果 (速度的矢量图和压力的云图等) , 这些结果使流动直观的呈现在同学面前, 图2为流动中的压力分布图, 由灰度可看出压力的大小, 由图显示最高压力发生在管道分叉点处, 该处速度滞止, 动能转化为压力能, 此处即是理论讲解中的驻点, 此处压力即是总压.最低压力点在分叉管转角处, 流体在绕过凸角时, 速度急剧增大, 压力下降.此外, 仔细观察会发现主管道的压力低于支管, 即流体是从低压区向髙压区流动.但由于主管的流速大于支管, 从而主管的总压仍大于支管.这表明在管路内, 决定流向的是总压或总水头的变化而不是压力.通过图3的速度矢量图, 可清晰看出流动中各处速度的大小和方向, 使流场清晰可见了.
4 结束语
总而言之, 在工程流体力学的教学过程中, 将象征着高科技的计算机数值模拟部分内容引入课程, 通过让学生自己上机模拟流动问题, 可让同学既感受到流体力学在各行业的应用和重要性, 又能体会自己动手模拟解决部分工程简化的流动问题所带来的兴奋和兴趣, 将会加强学生学习的积极性和主动性和对所学知识的理解和应用, 促进他们顺利完成对工程流体力学课程的学习, 真正掌握相关知识, 为日后工程, 科研和工作打下良好基础.
摘要：工程流体力学作为一门本科专业基础课程, 它基础性强, 应用性很广, 概念多且抽象不易理解, 偏微分方程多, 要使学生能够很好理解、掌握其中的知识对教学手段有较高的要求.随着数学的发展, 计算机的不断进步, 目前各种商业CFD (computational fluid dynamics) 通用性软件包性能日趋完善, 应用范围不断扩大, 已为工业界广泛接受和应用.针对本科《工程流体力学》课程缺少计算流体力学 (CFD) 数值模拟部分的内容, 本文提出了将CFD理念引入本科工程流体力学课堂的意义、目的和实施方法, 以便能促进学生对《工程流体力学》课程内容的理解掌握和应用能力的加强, 培养学生对现代工业的设计和研究工作的适应力和创造力.
关键词：流体力学,教学改革,计算流体力学,数值模拟
参考文献
流体力学课程论文 篇10
一、以生活实例引出流体力学的相关理论
我们生活在流体 (空气) 所包围的环境中, 流体力学知识渗透到生活中的方方面面, 许多流体问题与生活息息相关。学生对流体世界仅有感性认识而缺乏理性认识。如果教师能建立一个流体力学的体验平台, 引导学生从生活认知上升到流体认知, 那么他们就容易接受并应用流体力学的基本理论知识。为此, 教师可以以生活实例结合相关的流体理论知识进行教学活动。用现实、熟悉的生活常识引导学生思考和学习。学生将会深刻理解并掌握该理论知识点。因为熟悉的情境是学生课堂学习的出发点, 现实的情境是学生思维的支撑点。比如讲解流体的粘性时, 大多数学生会有疑问, “什么是流体的粘性”、“为什么感觉不到水或空气的粘性”, 不能理解流体粘性的含义。这时候教师可以用日常生活中的实例来说明, 用筷子搅动饭盆中部的水, 整个盆中的水都被带动作旋转运动, 而停止搅动后, 水旋转逐渐缓慢直至静止, 筷子并没有接触到盆中所有的水, 但是盆中的水随之运动。所以得到流体的粘性即为能带动或阻碍邻近流体运动的特性结论。通过举例, 学生容易掌握流体的基本物理性质及其在后续课程中的应用。尽管有比较复杂的公式和严密的理论, 但流体力学同时也是一门贴近生活的学科, 可以列举很多相关的生活实例, 借此引起学生的好奇心, 激发学生的学习兴趣, 使学生通过实例能真正掌握相关理论, 这是流体力学课程的一个重要的特点。
二、实验教学与理论教学有机结合
流体力学是建立在实验基础上的一门学科, 流体力学中的基本概念、基本理论都是在实践或实验中建立并发展起来的。实验教学是流体力学课程的一个重要环节, 但目前大多数院校的流体力学实验教学与理论教学存在着相脱节的现象, 教师在课堂讲完理论后, 学生去实验室按实验指导书的步骤去验证理论结果。实验教学的效果不明显, 学生的积极能动性和创造性得不到有效的开发。实验与理论有机结合能激发学生学习的积极性, 使学生认识到流体力学并非大量复杂公式堆积的理论学科。例如在讲静力学等压面时, 教师可以先在课堂上演示实验, 装置示意图如图1所示, 打开阀门A, 同时关闭阀门B, 水箱的水通过连通的管路流动到测压管1和2中, 让学生讨论两管中水位的高度是否相同及其原因。待水静止后, 可以看到两个测压管中水柱的高度相同;放掉主管路中的水, 关闭阀门A和阀门B, 从两个测压管上部注入密度不同的两种液体, 再次观察, 可看到两个测压管中液面的高度不同;打开阀门A和B, 让管路中的水流动起来, 观察测压管中水位高度。教师可根据三次实验现象提出问题:为什么管中是同种流体时, 两支测压管水位高度相同?管中注入非同种流体和流体运动时, 测压管水位高度为什么不同?学生就此现象可开展讨论, 大大激发了学生探索流体力学基本规律的兴趣。最后教师可讲解静压强等压面的基本理论知识并用其解释三次测压管高度差别的原因。同时可以让学生自己总结水平面为等压面的条件。
实验是基础, 理论是总结。理论源于实验, 并高于实验, 具有高度的概况性和总结性。实验和理论相结合的课堂教学, 可以用形象化的实验现象加深学生对理论知识的理解。学生根据实验现象, 自己总结流体静止的基本规律, 教师及时进行补充和拓展。这种教学方法不仅激发了学生学习的积极性和主动性, 使学生真正融入到课堂教学中, 而且使理论教学更加清晰明了。大大提高了学生的探索欲和求知欲, 使得学生接受和理解能力得到了进一步提高。
三、多媒体教学与传统教学相结合
本科学生在接触专业课之前很少有机会接触到工程实际, 缺乏对工程的感性认识, 因此难于理解一些抽象的理论。教师可以采用多媒体来辅助教学, 在课堂上演示一些流体流动现象, 采用特写手段处理流动现象, 既真实又艺术的再现了流体的流动, 从而将枯燥的理论描述变成新颖形象的实践演示。在形象化的教学环境下, 学生对流动现象有了一定的感性认识, 再经教师的强化, 易于理解和接受抽象的理论, 从而实现了感性认识到理性认识的飞跃。例如在讲解水击现象时, 教师用语言描述的水击现象, 学生很难理解和掌握。如果利用水击录像, 学生通过画面便可清楚的观察到水击现象的全过程, 教师可以再配以图片讲解热能动力专业实际中的设备及管道产生水击的原因, 以及如何避免水击造成工程上的破坏等。学生通过真实案例认识到该课程在工程上的重要性。培养了学生的工程意识, 同时, 学生也真正明白了现在学习的理论知识在将来工作中的重要性。
而对该课程中理论公式的推导, 必须使用传统教学中的板书, 教师将理论、教学方法融为一体, 通过启发式教学, 推导理论公式。例如, 在讲解压差阻力时教师可以借助形象的图片讲解汽车的一次次外形改进的历史, 从早期箱形车、甲壳虫型车、鱼型车到现在的流线型汽车, 汽车的阻力系数从0.8降低到0.137, 仅为原来的1/6。目前在汽车外形设计中, 流体力学性能研究已占主导地位, 合理的外形使汽车具有更好的动力学性能和更低的耗油率。[1]通过讲汽车外形发展历史吸引学生的注意力, 创造良好课堂的气氛, 然后引出流体边界层分离产生压差阻力等基本理论知识, 这时学生会恍然大悟, 由此明白了汽车外形的演变过程, 掌握了边界层分离的理论知识。合理使用多媒体, 并使其与传统教学巧妙结合, 这样才能达到最佳的教学质量和效果。
四、培养学生对比分析问题的能力
流体力学课程的各章节内容联系紧密, 前面章节的理论是后续章节学习的基础。部分知识点及理论贯穿于流体力学课程教学的始终。教师在教学过程中注意培养学生对比分析问题的能力。寻找相同知识点之间的内在联系并总结分析其异同之处, 从而使学生能真正具备应用理论知识的能力。例如在推导能量方程时, 涉及到缓变流过流断面上压强的分布规律, 得到和静力学中压强分布规律相同的结论, 即。但二者应用条件有所不同, 在缓变流同一过流断面上任意点的位置势能和压强势能之和相同, 而不同过流断面这两种势能之和并不相同。而静力学中在同种流体内, 任意点的这两种势能之和均相同。讲解时注重让学生自己来对比总结其相同及不同之处。又如讲解相同质量流量下, 速度和过流断面的关系时, 教师可以提出问题“流体在圆形管道中流动时, 管径小则流速大, 管径大则流速小”, 学生一般会根据水在管道中流动的特点认为这种说法正确。这时, 教师可以结合流体的压缩性, 将气体的超声速和亚声速两种流动情况进行对比分析, 气体作亚声速流动时, 速度和断面面积成反比;而气体作超声速流动时, 速度随着断面面积增大而增大。一般情况下, 不考虑水的压缩性, 认为水的密度不变, 从而得出速度与断面成反比的结论。而气体运动时, 考虑到密度变化, 可得到两种不同的结论。通过对比分析, 可培养学生全面分析问题的能力。
五、加强作业和习题的讲解与讨论
流体力学应用能力的培养对后续专业课程的学习非常重要, 教师要重视培养学生思考问题和解决问题的能力。比如并联管路的水力计算在专业课程中占有很重要的地位, 尤其是工程实践中的水力平衡问题。因此教师应该尝布置一部分与之相关的作业题, 仅仅要求学生写出该问题的解决方法, 不必写出详细复杂的计算过程, 这样既能有效减轻学生的计算量, 又培养了学生用流体力学的基本理论解决专业实际问题的能力。
流体力学这门课程的基本概念、基本原理、基本计算方法多, 如果教师只注重基本知识的讲授, 那么学生可能在应用这些基本原理的时候可能会有困难, 所以一定要加强习题的练习与讲解, 选择一些具有代表性的题目在习题课上讲解, 选择一些实际的例子课堂上探讨。比如, 在静压强习题课举例时, 可与学生共同探讨著名的“儒可夫斯基佯谬”;[2]在课堂上提出“水坝纵断面要做成上面窄下面宽的梯形形状”;[3]讲能量方程时, 列举“人们等候火车的时候不能站到离轨道很近的站台边缘处”等这些日常生活中常见的现象, 让学生思考为什么, 能使他们更加深刻理解并运用课堂学到的基本理论, 达到事半功倍的效果。
流体力学作为热能与动力工程专业基础课, 既有较强的理论性, 又和工程实践紧密结合。教师在课堂教学过程中, 必须采用多种教学方法和手段, 激发学生学习流体力学的积极性和主动性, 培养学生运用理论知识解决工程实际问题的能力, 从而达到流体力学的教学目的, 为后续专业课程学习打下良好的理论基础。
摘要：流体力学课程概念多、理论抽象、计算公式繁多、流体运动复杂且与实际工程应用联系紧密。根据该课程的特点, 采用全面的教学方法, 培养学生对该课程的学习兴趣, 调动学生的积极性, 给学生提供理论知识应用的平台, 在传授该课程理论知识点的同时, 培养学生解决实际工程的能力。
关键词：流体力学,应用,实际工程
参考文献
[1]丁祖荣.流体力学上册[M].高等教育出版社, 2005.12:2-3.
[2]闻德荪.工程流体力学上册[M].高等教育出版社, 2004.01:61.
《理论力学》课程教学的探讨 篇11
关键词：教学目标教学内容概念复习内容删减
中图分类号：G642.0
1.前言
理论力学是工程类本科专业的技术基础课，是学生首次接触工程实际问题，研究机械机构运动分析的专门学科。教学总时数64学时完成第一分册（以哈工大《理论力学》第7版为例）的全部教学内容通常是做不到的。其原因之一是学生生源不能与内地知名重点高校相比，原因之二是要在课堂教学中安排习题讨论训练，原因之三是法定节假日放假可能会使教学时数减少。其四学生自主学习积极性的减少也是影响教学进度的重要原因之一。再加上与内地对口支援高校搞联合办学，要求把应该在本科二年级第三学期开设的理论力学课程教学计划提前到一年级第二学期，大学物理和理论力学同时进行的教学对学生掌握知识增加了困难。为了更好地完成理论力学的教学任务同时又应该考虑教学内容有相互衔接但又区别于物理学，对教学内容的安排与删减就需要认真考虑。下面就具体内容安排做些探讨。
2.教学内容安排的探讨
1） 静力学的教学内容
静力学是工程计算的力学基础，学生必须掌握受力图、力系简化和平衡计算等内容。在静力学中考虑删减摩擦问题和空间力系問题。考虑摩擦求平衡的问题主要是滑动摩擦力问题，大学物理课程中摩擦力的概念已经够用了，无需再讨论。只需通过习题4-6 关于砖夹设计的摩擦平衡问题，使学生了解利用摩擦角概念和二力平衡原理求解此题会更简单。空间力系要求学生掌握力在三坐标轴上投影以及力对三坐标轴求力矩的基本概念和计算方法。其他空间力系问题均删除不讲。希望学生将来可以将平面力系理论推广应用于空间力系。在采用多媒体课件教学的同时应该考虑黑板板书习题课的教学，以更好地训练学生的解题思路和计算方法。
2） 运动学的教学内容
运动学教学内容的重点是点的合成运动和刚体的平面运动。点的运动学和刚体的简单运动的概念与计算学生在大学物理课中已经有所了解，这部分教学内容以复习物理知识为基础建立理论力学新的概念体系，因为理论力学和物理学的概念表述略有不同。通过例题和习题训练使学生掌握求解工程实际问题的思维方式和计算能力，以便为合成运动和平面运动的计算打好基础。
3） 动力学的教学内容
动力学教学内容的重点是物理学未能涉及的部分。即刚体平面运动微分方程的应用、达朗贝尔原理（动静法）和虚位移原理等问题的分析能力和解题能力的训练和培养。质点的动力学基本方程、动量定理、动量矩定理和动能定理等章节中与大学物理课的内容有较多的重复，但是概念表述上略有不同。这部分的教学仍然是在已知物理知识复习的基础上建立理论力学的概念体系，使学生认清虽然概念表述不同但实质是完全相同的。通过例题和习题训练培养学生对工程实际中更复杂动力学问题的解题能力。
3.结束语
理论力学课程的教学目标一方面是培养学生分析问题和解决问题的能力，另一方面又是为后续各门课程打下良好的力学基础。还要考虑到本科学生今后报考研究生的发展问题。所以在教学中要尽可能多地完成理论力学课程的教学内容，使其理论体系更完整，使学生了解和掌握更多的理论力学知识。所以在与物理学相重复的教学内容上尽量少花费教学时数。总之，既要保证教学质量又要使学生了解尽可能多的理论力学解题方法。教师在教学方法和内容取舍方面要作认真研究和准备才能更好地完成教学目标。
参考文献：
[1] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（I）第7版 [M].北京：高等教育出版社，2009.7（2010重印）.
[2] 上海交通大学物理教研室.大学物理教程（上册） [M].上海：上海交通大学出版社，2011.1.
流体力学课程论文 篇12
关键词：流体力学泵与风机,教学方法,教学手段
《流体力学泵与风机》是显现高职教学特色的重组课程, 是热能动力设备与应用专业、建筑设备工程专业、制冷与冷藏技术专业、供热通风与空调工程专业的一门必修的专业基础课, 也是一门核心技术课。学生通过该课程的学习, 掌握流体在系统中的运动规律和泵与风机热力设备的性能特点, 解决压力、流量的测量和阻力确定等工程实际问题, 具备泵与风机的检修和运行的基本知识和专业知识, 为从事动力设备运行和检修专业技术工作打下必备的理论基础。它为本专业后继课程的学习提供必要基础知识, 同时, 也为学生今后解决生产实际问题, 打下理论和技能基础。
流体力学泵与风机是一门理论性和工程实际意义都较强的课程, 具有理论不易掌握、概念和方程较多且易混淆、对学生高等数学知识及综合分析和处理问题能力要求较高等特点。本文针对这些特点, 从改革教学方法和教学手段两个方面对流体力学教学进行了探析。
一、课堂教学方法的改革
提高教学质量是高校教育的永恒主题, 教学方法的改革和创新是提高教学质量的关键。
1通过直观有趣的事例, 提高学生的学习兴趣。学生是学习的主体, 能否激发学生的学习兴趣是教学成败的关键。因此, 开课伊始教师可先给学生介绍流体力学的发展简史、研究内容、研究方法等, 再采用图片的形式或采用多媒体教学手段展示近现代流体力学的新发展对其它科学领域的贡献, 使学生对该课程有较全面地了解。这种授课形式不仅可以吸引学生的注意力, 激发学习热情, 还可使学生充分意识到本课程对今后工作和学习的重要意义。在授课过程中, 教师应针对不同的专业, 举一些直观有趣的恰当事例。例如:在讲到管路中的流动阻力时, 对供热通风与空调工程专业的学生, 可结合供暖工程中热网进行讲解;对热能动力设备与应用专业、建筑设备工程专业可结合锅炉中工质流动进行讲解。实践证明, 通过列举这些事例, 激发了学生的学习兴趣, 活跃了课堂气氛, 加深了学生对所学知识的理解和记忆。
2高职教育是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才, 是以就业为导向的高等教育。这个特点决定了高职高专中流体力学泵与风机这门专业课的落脚点在如何应用上。因此, 在教学中应适当略去繁难的公式推导, 突出基础性重点内容。《流体力学》课程涉及高等数学、复变函数、大学物理等知识, 教材中有较多的计算公式及推导, 若将所有公式推导都进行讲授, 不仅浪费时间, 而且还可能使学生感到流体力学理论高深莫测, 学习起来易产生畏难心理。所以, 在教学过程中, 应适当略去繁难的公式推导, 将精力集中在公式建立的基本原理及其适用条件上, 从思路上进行分析整理, 淡化繁琐的数学推导过程。例如, 对孔口自由出流、孔口淹没出流和管嘴出流三节, 由于其流量计算公式的推导过程均是基于前面所学的能量方程, 所以在实际讲解时, 应将重点集中在流速系数和流量系数的物理意义、各流量公式的应用注意事项和一般解题思路上。再如, 对恒定流能量方程式一节, 只需要说明能量方程表达式中各物理量含义即可。要求学生会应用, 不必要花大量课堂时间推导能量方程。这样处理不仅让学生有了独立思考和自学的机会, 教师也有了更多的时间来讲解重要的基本概念、基本理论和基本方法。总之, 教师在授课时, 应重点介绍基本概念的具体内涵, 重点公式所包含的物理意义、应用条件和各项参数所代表的物理含义等等。同时, 还应适时对基本概念、重点公式等进行阶段性总结, 使学生在学习过程中能做到思路清晰, 达到“温故而知新”的目的。
3重视习题课。现用的流体力学教材书后计算题较多, 而参考答案中很多是只有结果没有计算过程, 为此笔者查阅大量流体力学教材和资料, 将课后习题的计算过程逐一整理, 并适当的增加选择、填空及判断题, 整理成复习资料供学生使用。其次, 在课堂上讲授典型的题目培养学生的解题思路。习题课是流体力学这门课程的重要教学环节。要注意选题的难度、深度及典型性。
二、课堂教学手段的改革
由于流体力学泵与风机理论性较强, 且是一门实验科学, 我们如何多从趣味性的角度去考虑, 怎样将枯燥的理论内容和实验过程转变为生动的描述, 使学生便于记忆、掌握, 这成为我们改革教学手段的重点所在。
1、多媒体教学与传统教学相结合。
在传统教学中, 师生之间可以面对面地探讨疑难问题, 教师可以根据学生的具体情况提问, 因人而异, 突出重点与难点, 灵活讲解。但传统教学手段难以清楚讲述流体力学中的一些重要流动现象, 同时也大大降低了教学效率, 扼杀了学生个性的发挥和创意的产生。随着教育的大众化, 受教育的人数剧增, 学生层次多样化, 来自不同地域的学生基础相距甚远, 继续采用同一种教学模式已不能满足现代教育的需要。鉴于此, 作者制作了《流体力学》电子教材、录像、多媒体网络教学课件等学习资料。这些资料采用实景、动画、实验演示等多种形式, 化复杂为简单, 通俗易懂, 生动活泼, 具体形象地展示流体的一些流动现象, 营造一个图文结合、视听并举的学习氛围, 在激发了学生的学习兴趣的同时, 也使学生较易掌握理论的知识, 提高了教学效果及教学效率。但流体力学教学实践表明, 尽管多媒体教学有着相当多的优点, 我们也只能有选择地加以利用。例如, 在推导一些关键公式时, 采用传统教学方式授课, 能留给学生较深的印象, 并使学生有更多的时间思考、琢磨和消化。如果采用单一的多媒体教学有可能会造成学生的思考时间不足导致学习兴趣下降等现象。所以应将多媒体教学
下转第238页
上接第236页
与传统教学有机地结合起来。
2、改革实验教学手段。