引論：我們?yōu)槟砹?3篇流體力學(xué)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

《工程流體力學(xué)》的教學(xué)大綱要求學(xué)生能夠了解及應(yīng)用流體力學(xué)的基本運(yùn)動規(guī)律，掌握流體力學(xué)的理論研究方法。在傳統(tǒng)教學(xué)理念中，課堂教學(xué)過分注重基本概念、基本理論和計算方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生在應(yīng)試教育的環(huán)境中對書本上的知識進(jìn)行機(jī)械化的記憶，很大一部分學(xué)生對于知識點(diǎn)的記憶僅僅是為了完成考核任務(wù)，因此無法形成系統(tǒng)的知識體系，也無助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的思維方式，使其在日后工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到關(guān)于流體力學(xué)相關(guān)的問題時，無從下手。鑒于此，在現(xiàn)代教育理念下需要教師引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的流體力學(xué)知識體系，并學(xué)會運(yùn)用科學(xué)的思維方式對流體力學(xué)相關(guān)的問題進(jìn)行分析研究。

（二）提高學(xué)生綜合分析應(yīng)用能力

《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)不僅要求學(xué)生建立科學(xué)的思維方式，還需要具備對流體力學(xué)知識的綜合分析和應(yīng)用能力。在傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響下，學(xué)生被動地接受知識，嚴(yán)重缺乏學(xué)習(xí)的積極性和熱情，對知識和計算公式的機(jī)械化記憶，無助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。因此需要在《工程流體力學(xué)》課堂教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行自主總結(jié)，通過對知識點(diǎn)的歸納總結(jié)，形成鮮明形象的記憶；與此同時在課后練習(xí)中需要增加綜合性，促進(jìn)學(xué)生對流體力學(xué)知識的綜合應(yīng)用。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力

實(shí)驗(yàn)是《工程流體力學(xué)》教學(xué)活動的重要組成部分，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計來檢驗(yàn)一個理論或證實(shí)一種假設(shè)而進(jìn)行的一系列操作或活動，從而更加清晰地理解和認(rèn)識流體力學(xué)規(guī)律。通常實(shí)驗(yàn)要預(yù)設(shè)“實(shí)驗(yàn)?zāi)康?rdquo;、“實(shí)驗(yàn)環(huán)境”，進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)操作”，最終以“實(shí)驗(yàn)報告”的新聞形式發(fā)表“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生只能在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，根本無法鍛煉學(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)活動中，教師往往處于主導(dǎo)地位，而作為教學(xué)活動關(guān)鍵核心的學(xué)生群體則成為了知識的被動接受者，單方面機(jī)械地完成課堂教學(xué)任務(wù)，無法真正達(dá)到教學(xué)的目的。這就要求，在課堂教學(xué)過程中，教師必須時刻關(guān)注教學(xué)同步，充分調(diào)動學(xué)生的參與熱情，通過討論、提問等方式，讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)活動當(dāng)中，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的方法。

二、啟發(fā)式教學(xué)的具體應(yīng)用

（一）啟發(fā)式教學(xué)的實(shí)質(zhì)

啟發(fā)式教學(xué)源遠(yuǎn)流長，歷久彌新，“啟發(fā)”一詞最早源于古代教育家孔丘的“不憤不啟，不悱不發(fā)”。朱熹解釋說“：憤者，心求通而未得之意；悱者，口欲言而未能之貌。啟，謂開其意；發(fā)，謂達(dá)其辭。”憤與悱是內(nèi)在心理狀態(tài)在外部容色言辭上的表現(xiàn)。就是說在教學(xué)前務(wù)必先讓學(xué)生認(rèn)真思考，已經(jīng)思考相當(dāng)長時間但還想不通，然后可以去啟發(fā)他；雖經(jīng)思考并已有所領(lǐng)會，但未能以適當(dāng)?shù)难赞o表達(dá)出來，此時可以去開導(dǎo)他。在現(xiàn)代教育理念當(dāng)中，啟發(fā)式教學(xué)主要是指教學(xué)活動中教師依據(jù)課程學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生積極主動自覺地掌握知識的教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)可以很好地詮釋教育學(xué)之間的關(guān)系，通過設(shè)置問題情境，充分調(diào)動學(xué)生參與的積極性和主動性，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力，并且通過教師的適當(dāng)引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和獨(dú)立解決問題的能力。

（二）設(shè)置問題情境

啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵在于設(shè)置問題情境，同時也是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的一種有效方式。這就要求教師在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)中有目的、有意識地創(chuàng)設(shè)各種情境，鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行探索分析。在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過程中，學(xué)生遇到任何疑問都應(yīng)該及時提出，向同學(xué)和老師進(jìn)行探討。大量的教學(xué)實(shí)踐表明，提問可以充分調(diào)動學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)的積極性，通過提問鍛煉學(xué)生的探索欲和邏輯思維能力。學(xué)生在啟發(fā)式教學(xué)模式下還應(yīng)該增加主動性，尋找自己的興趣點(diǎn)，去鉆研。這樣學(xué)生才會有問題意識，可以提出問題，而不是在別人背后去解答問題。另外，設(shè)置問題情境要與實(shí)際生活相融合。可以通過創(chuàng)設(shè)生活或工作式的教學(xué)情境，讓學(xué)生真正感受到《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)的多樣性以及前瞻性，通過不斷探索激發(fā)出學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)興趣以及好奇心。

（三）充分調(diào)動學(xué)生的主動性

在啟發(fā)式教學(xué)過程中，需要充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，讓學(xué)生真正意義上成為學(xué)習(xí)活動的主導(dǎo)者。《工程流體力學(xué)》課程需要打破傳統(tǒng)應(yīng)試教育的束縛，讓學(xué)生的積極性和主動性得到充分釋放。教師組織學(xué)生進(jìn)行討論時，要注意學(xué)生的反映，激發(fā)起學(xué)生發(fā)的求知欲望，引導(dǎo)學(xué)生通過收集資料了解流體運(yùn)動的基本規(guī)律以及這些規(guī)律在工程實(shí)際中的應(yīng)用，幫助他們對問題的獨(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。總之，只有主動參與其中，學(xué)生才能對問題有一個深入的了解，并且能夠切身地投入自身全部的精力想方設(shè)法去解決當(dāng)前所面臨的問題，而教師則完全不用花費(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。實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)學(xué)生動手操作以及對知識運(yùn)用的最佳方式，借助實(shí)驗(yàn)也可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在問題情境環(huán)節(jié)中，學(xué)生大膽假設(shè)和創(chuàng)新提問以后，就需要通過實(shí)驗(yàn)對問題進(jìn)行模擬分析，并得到結(jié)論。在安全的保障下，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在教師的引導(dǎo)下，自己動手去做，積極探索。這樣會對學(xué)習(xí)更有幫助，而這一過程會提高學(xué)生的研究熱情，也可以提高學(xué)生團(tuán)隊的協(xié)作能力。此外，在《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)過程中，學(xué)生還可以自由組合進(jìn)行某一問題的研究，當(dāng)假設(shè)足夠成立的情況下，通過查詢相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室去尋找答案。這樣一來，學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)或者工作中，如果遇到問題，就可以真正獨(dú)立地進(jìn)行思考和研究。

（四）建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍

建立輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍是啟發(fā)式教學(xué)實(shí)現(xiàn)的前提。而長久以的來灌輸式教學(xué)，讓教師成為課堂教學(xué)的主體，其高高在上的形象，讓不少學(xué)生產(chǎn)生畏懼感，這也使得學(xué)習(xí)氛圍過于凝重、刻板甚至拘束。因此在教學(xué)方式上需要打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，改掉以往死氣乏味的課堂教學(xué)，教師應(yīng)該是教學(xué)活動的組織者和設(shè)計者，通過營造出民主、和諧、愉悅的課堂氣氛等方式更好地幫助學(xué)生調(diào)動他們的主觀能動性和積極性，鼓勵學(xué)生親自動手，并且給學(xué)生提供更多的進(jìn)行流體力學(xué)討論研究的空間和機(jī)會，讓學(xué)生在獨(dú)立思考、互相討論以及動手操作中完成問題的發(fā)現(xiàn)與解決過程。此外，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生相互尊重、相互理解，課堂氣氛做到張弛有度。讓學(xué)生在合作交流中真正理解和掌握《工程流體力學(xué)》的理論知識和基本技能，使他們真正成為學(xué)習(xí)的主人。

篇2

因此，如何幫助留守學(xué)生塑造良好的心理，使他們健康快樂的成長，已成為每一位教育工作者共同關(guān)注的問題。針對以上特點(diǎn)，我認(rèn)為可以從以下三個方面途徑去探討：

一、加強(qiáng)師生間、同學(xué)之間的情感交流，營造一個和諧的班級氛圍

農(nóng)村父母外出打工時，大部分是一個家庭出去一個。當(dāng)父親或母親出去時間較長時，則孩子在很大程度上就相當(dāng)于生活在一個準(zhǔn)單親的家庭中。父母雙雙外出時，則通常把尚在念書的孩子托付給他們的爺爺奶奶或者外公外婆照看，家里沒有老人的就把孩子托付給親朋好友，如叔嬸、姑舅或要好的朋友等，這些監(jiān)護(hù)人通常是把孩子的安全放在第一位，其次是學(xué)業(yè)成績和物質(zhì)上的滿足，以便好向孩子的父母交待；而對孩子行為習(xí)慣的養(yǎng)成，對于孩子的心理和精神上的需要卻少有關(guān)注。因?yàn)闋敔斈棠獭⑼夤馄拍昙o(jì)大了，大都受教育程度不高，絕大多數(shù)在文化知識層次上屬于文盲，無論是從體力還是智力上都勉為其難地承擔(dān)起孫輩的監(jiān)護(hù)和養(yǎng)育的重任，特別是當(dāng)有幾個孫輩一起交由他們監(jiān)護(hù)時，就更顯力不從心了；而親戚朋友擔(dān)心的是，如果管得多管得嚴(yán)，萬一孩子半路跑了或出了什么意外，事情就不好收場；如果不跑不出事，但孩子在父母回家把自己所受“待遇”告訴爹媽，則會把親戚朋友關(guān)系弄僵了。所以只要孩子平安，物質(zhì)上不虧待孩子基本上就行了。

留守學(xué)生在心理上正處于“心理斷乳期”，但由于父母長期與之分離，他們在寄養(yǎng)家庭中缺乏情感交流，他們的歡樂無人分享，他們的憂愁無人分擔(dān)。祖父母的溺愛和親戚的不負(fù)責(zé)任，使這些孩子缺乏嚴(yán)格的管教和引導(dǎo)，甚至成了夜不歸宿的流浪漢；有的孩子父母不在身邊，常常感情脆弱，受不了一點(diǎn)批評和挫折，喜歡自暴自棄，或者性格孤僻、偏激等。指導(dǎo)留守學(xué)生多與家長交流，做他們溝通的橋梁，知他所知，想他所想。父母出門在外，作為孩子對父母的那種牽掛和思念是什么也不能代替的，建立與他父母的聯(lián)系，成為他和父母感情的傳遞者，是改正孩子各種毛病的一劑“良方”。

我班現(xiàn)有留守學(xué)生25人，每周有五天在校,周末回家，父母遠(yuǎn)在外地打工，家里也只有老人或幫帶人與他相伴。由此產(chǎn)生出一些問題，如不安心住校、學(xué)習(xí)成績不良、生活自由散漫……因此，我覺得有必要通過電話、書信等方式加強(qiáng)學(xué)生與家長的親情交流，以利于學(xué)生安心學(xué)習(xí)，父母能安心在外工作。在學(xué)習(xí)和生活中，我經(jīng)常與學(xué)生的父母通電話，介紹孩子的情況給他們父母，很多同學(xué)有了很大的進(jìn)步，對班級事務(wù)更加熱心、積極了。

二、培養(yǎng)留守學(xué)生的良好生活習(xí)慣，及時進(jìn)行心理疏導(dǎo)

為培養(yǎng)留守學(xué)生的良好生活習(xí)慣，促進(jìn)留守學(xué)生心理環(huán)境的改變，讓這些留守學(xué)生能在一個和諧、輕松、舒適的氛圍中學(xué)習(xí)和生活。依據(jù)我班的實(shí)際情況，我組織老師對留守學(xué)生的生活習(xí)慣進(jìn)行輔導(dǎo)：如每天的洗刷習(xí)慣、按時作息習(xí)慣和就餐方面的指導(dǎo)，讓學(xué)生明白：雖然父母不在身邊，但老師也會像他們的父母一樣關(guān)愛他們，有什么困難找老師幫忙，有什么問題找老師解決，有什么心里話也可以找老師傾吐，一句話，在學(xué)校，你可以把老師當(dāng)作父母來信任。同時教育他們有什么事不要憋在心里，要想辦法讓它發(fā)泄出來。比如有什么煩心事不想告訴別人的，但憋在心里又覺得不舒服的，那你可以通過寫日記的方法，把心事寫出來，心里就會感到輕松一些。也可以學(xué)會向人傾訴，把自己的心事向你的好朋友、好伙伴或者自己的心理輔導(dǎo)老師傾訴。當(dāng)感覺到他們壓力過大時，我也會鼓勵他們課余時間去做一些他們喜歡的運(yùn)動，例如打籃球、兵乓球和羽毛球等，讓他們出一身大汗來放松自己的心情。

總之，留守學(xué)生屬于特殊的社會群體，其生活條件和學(xué)習(xí)條件明顯的比其他同齡學(xué)生差，學(xué)習(xí)方面顯得困難重重，加之性格孤僻自閉、沉默寡言，人際關(guān)系十分敏感，極易產(chǎn)生一定程度的心理問題，作為老師應(yīng)給予他們更多的關(guān)愛，學(xué)習(xí)上為他們營造良好的氛圍；生活上盡力幫他們排憂解難；心理上，積極正確引導(dǎo)，促使他們同其他學(xué)生一樣，都成為祖國美麗而又燦爛的花朵！讓他們的生活更精彩！

【參考文獻(xiàn)】

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2.素材收集容易度體驗(yàn)式教學(xué)需要具備一定的可操作性，為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生充分體會物流管理的具體運(yùn)營方式，需要收集一系列企業(yè)在實(shí)際工作中出現(xiàn)的各類實(shí)務(wù)素材，而許多素材的基礎(chǔ)資料是各類企業(yè)的核心數(shù)據(jù)，因此對課程需要的素材收集難易程度也是評價體驗(yàn)式教學(xué)各類方法的重要指標(biāo)。

3.獲取知識理解度體驗(yàn)式教學(xué)的目的是讓學(xué)生在體驗(yàn)各類物流管理流程中學(xué)到一定的物流知識，但是在不同的體驗(yàn)式教學(xué)方法中，學(xué)生所面臨的教學(xué)環(huán)境、條件有所不同，對物流管理知識理解度存在難易。

4.擴(kuò)展知識度當(dāng)前物流管理所面對的是大數(shù)據(jù)云計算的宏觀管理環(huán)境，各種管理因素都在發(fā)生著根本性的改變。學(xué)生在體驗(yàn)式教學(xué)中學(xué)習(xí)到物流管理知識必須要解決這些現(xiàn)實(shí)問題，因此擴(kuò)展知識度也是評價各類體驗(yàn)式教學(xué)方法的重要指標(biāo)。

(二)體驗(yàn)式教學(xué)方法選擇類型

體驗(yàn)式教學(xué)方法在大學(xué)中有很多，目前物流管理專業(yè)所使用的法主要有策劃方案、案例分析、企業(yè)實(shí)習(xí)、沙盤實(shí)驗(yàn)等。由于高校在物流管理教學(xué)時間、資金等方面的限制，因此需要對幾種體驗(yàn)式教學(xué)方法進(jìn)行評價與選擇，以在教學(xué)中有效的進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃。

(三)建立層次結(jié)構(gòu)圖

為了選定最合適的體驗(yàn)式教學(xué)方法，因此通過AHP可以將選擇評價指標(biāo)與選擇方法對象建立模型。

(四)建立標(biāo)度

由層次結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則層四個指標(biāo)，需要分別對其進(jìn)行量化評估，來確定我們所需要選擇的各類方案各自的權(quán)重以及得分，以最終確定需要選擇的最佳體驗(yàn)式教學(xué)模式。

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流體力學(xué)是一門研究流體運(yùn)動基本規(guī)律以及流體與物體之間的相互作用力的學(xué)科，它作為一門嚴(yán)密的且應(yīng)用面很廣的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，是以數(shù)學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，也是土木、機(jī)械、動力、水利、環(huán)境等學(xué)科的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。改革開放以來，雖然各院校在該課程教學(xué)實(shí)踐中都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)并取得了不少成果，但是在該課程建設(shè)中仍存在著許多問題。論文結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革以及師資隊伍建設(shè)三方面探討提高流體力學(xué)教學(xué)水平的方法。

一、 流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

流體力學(xué)是一門主要研究流體平衡和運(yùn)動規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)，具有理論性強(qiáng)、工程實(shí)際應(yīng)用廣、概念和方程較多且易混淆、對學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識及綜合分析和處理問題能力要求較高等特點(diǎn)。流體力學(xué)建立在理論、計算、實(shí)驗(yàn)三大技術(shù)手段之上，是化工、土木、機(jī)械等眾多學(xué)科或?qū)I(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科。另外，流體力學(xué)在環(huán)境工程設(shè)計和實(shí)際工程中也有著廣泛的應(yīng)用，是水處理設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用的必備知識，以及生態(tài)分析的重要理論基礎(chǔ)。同時，流體力學(xué)是環(huán)境工程與其他學(xué)科體系溝通的橋梁，這個橋梁作用是其他基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課無法替代的，直接影響到環(huán)境工程學(xué)科體系的完善性。因此，提高流體力學(xué)課教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生學(xué)好本門課程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和創(chuàng)新能力，對流體力學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展顯得十分必要。

目前國內(nèi)院校的流體力學(xué)課程教學(xué)過程大體可歸納為“課前預(yù)習(xí)、課堂教師講授、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、課后教師評閱”的四段串行模式。實(shí)踐證明，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式在強(qiáng)化理論教學(xué)成果以及動手能力的培養(yǎng)方面效果比較顯著，然而在創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面卻收效甚微。原因在于：①理論教學(xué)中注重經(jīng)驗(yàn)理論與公式的講解，而公式多且乏味，導(dǎo)致教師難教，學(xué)生難懂，課堂教學(xué)缺乏生動性。另外，本科流體力學(xué)理論教學(xué)模式多為填鴨式教育，對學(xué)生而言，流體力學(xué)課缺少客觀體驗(yàn)，理論抽象，不易理解，而由此帶來了一系列的問題是現(xiàn)在流體力學(xué)課程教學(xué)的主要障礙；②目前，大部分院校的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采用傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，每一學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)完全相同，教師由實(shí)驗(yàn)報告的數(shù)據(jù)評定實(shí)驗(yàn)成績。雖然實(shí)驗(yàn)有利于增進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解，但此手段不能激發(fā)學(xué)生的積極性，無法體現(xiàn)學(xué)生的主體性，也不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性[1]。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在按既定的理論知識和實(shí)驗(yàn)方案實(shí)踐的過程中，學(xué)生所得到的主要是從理論知識到實(shí)踐成果的收獲，而教師的作用主要是理論知識的傳授，具體實(shí)驗(yàn)的演示、引導(dǎo)與糾錯，甚至有時會耳提面命，因此學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的創(chuàng)造性很難有機(jī)會得到展示。

因此，采用一種有效的教學(xué)方法進(jìn)行流體力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，以提高流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，并對相關(guān)專業(yè)產(chǎn)生積極的影響，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)非常有必要。

二、 培養(yǎng)學(xué)生對邏輯思維的興趣

學(xué)生對任何概念和公式的形成、理解有一個過程，而在流體力學(xué)中，這些概念、公式又較為抽象，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力，因此，根據(jù)學(xué)生掌握知識的快慢，耐心引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生對邏輯思維的興趣，使他們產(chǎn)生對邏輯推理的愛好，就成為教學(xué)中的關(guān)鍵。例如，流體力學(xué)中的三大方程――連續(xù)性方程、動量方程和能量方程需通過輸運(yùn)公式逐步推導(dǎo)而來，如此的教學(xué)安排便使知識較為系統(tǒng)、連貫、緊湊，并有利于認(rèn)識各個方程的物理意義。而輸運(yùn)公式的推導(dǎo)由于邏輯性較強(qiáng)，講授時就需要花費(fèi)較多的學(xué)時和精力來理清邏輯思路，理解每一步推導(dǎo)中的物理含義和數(shù)學(xué)要領(lǐng)，使學(xué)生對輸運(yùn)公式有一個清晰準(zhǔn)確地理解。最后，將輸運(yùn)公式中的物理量換成質(zhì)量、動量、能量即可得出連續(xù)性方程、動量方程和能量方程，如此便形成了較為完整的邏輯演繹體系。此種方式不僅使理論教學(xué)更加清晰明了，而且會使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的知識接受產(chǎn)生極大興趣，具有更加強(qiáng)烈的探索感和求知欲。

三、 教學(xué)方法探討

教學(xué)方法作為聯(lián)結(jié)教師和學(xué)生的重要紐帶，在提高教學(xué)質(zhì)量方面起著重要的保證作用。為了更好地適應(yīng)學(xué)科發(fā)展要求，工科“流體力學(xué)”課程方法的改革勢在必行，作者結(jié)合自身多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對該課程特點(diǎn)，認(rèn)為應(yīng)該在以下幾個方面進(jìn)行課程教學(xué)方法改革。

（1）重視緒論課的作用

部分教師認(rèn)為緒論課僅是對流體力學(xué)的簡單介紹，作用不大，所以對緒論的授課過程照本宣科、枯燥無味。其實(shí)緒論課對整個教學(xué)活動的成功與否起了至關(guān)重要的作用，它不僅是學(xué)生了解流體力學(xué)課程的窗口，也是教師教學(xué)水平的第一次展示。

講授緒論課的較好方法是介紹流體力學(xué)的成就、發(fā)展方向、廣闊前景及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用等。教師要注重講解流體力學(xué)知識在工程中的應(yīng)用，特別是教師自己承擔(dān)的科研項目，以展示流體力學(xué)在科學(xué)和工程技術(shù)中所取得的輝煌成就[2]。例如，通過介紹流體力學(xué)理論在“神舟號”系列飛船上的廣泛應(yīng)用，使學(xué)生明白流體力學(xué)這門相對古老的學(xué)科還具有旺盛的生命力；通過介紹美國華盛頓州的塔科馬懸索橋在1940年秋天的大風(fēng)中倒塌的例子，說明在實(shí)際工程中忽視流體力學(xué)會造成巨大的災(zāi)難[3]。另外，流體力學(xué)的發(fā)展史對于激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也有著非常重要的作用。在上課的同時，要善于借助互聯(lián)網(wǎng)，及時的將一些重要理論的發(fā)展過程、重要研究成果展現(xiàn)在學(xué)生的面前[4]。

（2）從實(shí)例中引出教學(xué)內(nèi)容

流體力學(xué)雖有概念多、邏輯性強(qiáng)、理論上較難理解的特點(diǎn)，但卻與生活和生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)。在具體教學(xué)內(nèi)容的講解過程中，穿插一些生活中的現(xiàn)象，并結(jié)合課本中的理論“雙管齊下”，利用學(xué)生求趣、求新、求知的心理，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握教學(xué)內(nèi)容。例如，在講流體粘性時，比較水的粘性和油的粘性；在講流體靜力學(xué)知識時，可講一些水庫垮壩事件，主要是設(shè)計時有缺陷和施工存在著質(zhì)量問題，不能承受水對壁面的靜壓力。另外，還可以進(jìn)行一些相關(guān)事例的延伸，如是否建設(shè)三峽工程時流體力學(xué)專家的爭論，通過分析得到的建設(shè)三峽工程必要性的結(jié)論等，使學(xué)生切實(shí)體會到學(xué)好流體力學(xué)的重要性[5]。利用這些鮮活的事例，使課堂教學(xué)更生動、更有意義。

（3）師生互動，培養(yǎng)良好學(xué)風(fēng)

調(diào)動學(xué)生主動的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，是加強(qiáng)流體力學(xué)教學(xué)效果的重要條件。作者在每次講課后都會對本次課程的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，然后下次課隨機(jī)抽取部分學(xué)生回顧上次課的內(nèi)容，并讓其他學(xué)生作出補(bǔ)充和建議。在課堂上，多為學(xué)生提供隨堂練習(xí)的機(jī)會，師生互相之間進(jìn)行探討和思考，針對練習(xí)中的問題講解做題思路和方法，給予糾正和補(bǔ)充。這種授課模式充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，課堂氣氛活躍，有利于拓寬學(xué)生的思維深度，查漏補(bǔ)缺。學(xué)風(fēng)對于任何一門課程教學(xué)的成功與否都起到了非常關(guān)鍵的作用，所以從第一堂課、第一次作業(yè)就要嚴(yán)格要求學(xué)生，對作業(yè)的批改做到一絲不茍，指出其作業(yè)中的各種問題并要求其修改。例如，要求學(xué)生對作業(yè)中的每道題，在解答時必須寫出已知、求解，并畫出相應(yīng)圖示，這些小細(xì)節(jié)可以幫助學(xué)生以簡明的方式加深理解題意，取得了較好的效果。

（4）重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

流體力學(xué)按研究方法可以分為理論流體力學(xué)、實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)和計算流體力學(xué)。實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)是理論流體力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，是計算流體力學(xué)的檢驗(yàn)依據(jù)。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在流體力學(xué)教學(xué)中有著極其重要的地位。流體力學(xué)中的公式繁多，難以記憶，難以理解，通過實(shí)驗(yàn)可以加強(qiáng)學(xué)生對公式的感性認(rèn)識，有助于學(xué)生深刻理解公式和概念的物理意義。例如，在講解伯努利方程意義的時候，單從公式上講解并不形象，通過能量方程實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生非常直觀的理解伯努利方程中每一項對應(yīng)的意義。對于沒有開的實(shí)驗(yàn)課，通過在網(wǎng)絡(luò)上收集照片、視頻等展示給學(xué)生，也可提高學(xué)生對理論知識的理解[6]。

（5）傳統(tǒng)教學(xué)方式和多媒體技術(shù)互補(bǔ)

過去，流體力學(xué)課程在教學(xué)手段上采用板書教學(xué)，這種方式能夠在教師的書寫和同步的講解中促進(jìn)學(xué)生的積極思維與參與意識，但對教學(xué)內(nèi)容中比較抽象的概念、復(fù)雜的流動現(xiàn)象和流動規(guī)律，很難用語言和文字準(zhǔn)確、形象地描述。多媒體教學(xué)最大的優(yōu)點(diǎn)是形象、生動、具體、直觀、易于理解且信息量大，但也有不能突出推導(dǎo)過程和思維、學(xué)生對知識的掌握比較膚淺的一些弊端。將傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用于教學(xué)過程是一種很好的方法，在講授偏重于推導(dǎo)過程的內(nèi)容時采用傳統(tǒng)授課方式，而講授直觀形象的內(nèi)容時采用多媒體教學(xué)方法，做到取長補(bǔ)短、優(yōu)化組合，會獲得較好的教學(xué)效果[7]。

四、師資隊伍的建設(shè)

為適應(yīng)素質(zhì)教育的需要，教師不僅要掌握先進(jìn)的教學(xué)手段，而且要努力研究實(shí)施素質(zhì)教育的教學(xué)方法。在實(shí)際教學(xué)過程中，要靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法，并且要善于歸納總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，虛心向有經(jīng)驗(yàn)的教師請教，同時要高度重視學(xué)生的反饋信息，不斷調(diào)整自己的教學(xué)思路，只有這樣才能逐步提高自己的教學(xué)水平。社會發(fā)展對教師的自身素質(zhì)提出了更高的要求，教師要明確教學(xué)水平的提高和發(fā)展是一個畢生的過程，教師應(yīng)該不斷開闊視野，更新知識體系，才能形成對流體力學(xué)更深層次的理解和認(rèn)識。

五、 結(jié)論

論文結(jié)合流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革及師資隊伍建設(shè)三方面論述的教學(xué)方法，將教與學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，使枯燥的流體力學(xué)課堂變得生動活潑，多方面激發(fā)學(xué)生的主動性、積極性及創(chuàng)造性。將上述方法運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，該方法能夠有效的提高流體力學(xué)課程的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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[3]鄒惠芬，張培紅，葉盛.流體力學(xué)多媒體教學(xué)的探討[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2008（4）：507-509

[4]潘良明，何川，陳紅.流體力學(xué)立體教學(xué)法初探[J].中國電力教育，2008（11）：73-74.

[5]陳霞.流體力學(xué)教學(xué)方法的探討和研究[J].科技文匯，2011（9）：104-108

篇5

流體力學(xué)是研究流體平衡和運(yùn)動規(guī)律的一門科學(xué)，是力學(xué)的一個重要分支，已廣泛應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各部門。工程流體力學(xué)課程在哈工大是機(jī)械類、材料類、儀器儀表類、航空航天類、建筑工程類、熱能動力類、流體動力工程類等專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，既有基礎(chǔ)學(xué)科的性質(zhì)，又具有鮮明的技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)，既與高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)等課程有緊密的聯(lián)系，又是專業(yè)課的基礎(chǔ)，是一門理論性和工程實(shí)際意義都較強(qiáng)的課程[1]。哈工大流體力學(xué)教研室成立于1956年，歷來重視教學(xué)研究及教學(xué)質(zhì)量，不斷積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)教學(xué)思想，在基礎(chǔ)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)設(shè)施、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)研究與改革等方面都取得一系列成果，居于國內(nèi)領(lǐng)先水平，并于2009年被評為國家精品課程，目前正在進(jìn)行國家精品資源共享課程的升級。雖然取得了一系列的重要成績，但是仍然存在一些問題，需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)換觀念，從當(dāng)前社會的實(shí)際需求出發(fā)，深入進(jìn)行教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容等方面的研究和探索。

一、改革教學(xué)理念

課程建設(shè)的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，歸根到底是提高學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量，而學(xué)生質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)則是其綜合素質(zhì)及能力。工程流體力學(xué)課程的特點(diǎn)是抽象概念多，數(shù)學(xué)分量重，理論性較強(qiáng)，許多復(fù)雜的流動物理現(xiàn)象難以用言語和具體圖像清晰地表述[2]。工程流體力學(xué)課程中有很多較難的知識點(diǎn)，例如流體微元運(yùn)動的Cauchy-Helmholts速度分解定理、粘性流體的運(yùn)動微分方程、邊界層基本方程及近似計算等，這些知識點(diǎn)包含了大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，往往要占用很多課時，同時這些理論知識的講解又是空洞和死板的，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。即使是多數(shù)教師能夠本著負(fù)責(zé)的態(tài)度將這些知識難點(diǎn)講解清楚，也往往并不能使學(xué)生對這些難點(diǎn)留下深刻的印象。這種教學(xué)過程是事倍功半的，容易引起學(xué)生對這些知識做機(jī)械的符號記憶或者陷入對推導(dǎo)嚴(yán)密性的過度鉆研，無法建立起流體力學(xué)的全局思維方式，進(jìn)而也不能提高學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力。因此，教師在授課過程中要不斷引導(dǎo)學(xué)生梳理所講授的知識，使學(xué)生能夠運(yùn)用流體力學(xué)知識進(jìn)行綜合分析。要讓學(xué)生明白，流體力學(xué)的學(xué)習(xí)不是背定理、記公式，而是要通過學(xué)習(xí)這門課程，掌握一門新的科學(xué)知識，了解它的人文背景，學(xué)習(xí)它的思想和方法，掌握它的原理和應(yīng)用。學(xué)生是課程學(xué)習(xí)的主體，在教學(xué)過程中需要注意教與學(xué)的同步，授課時關(guān)注學(xué)生的反映，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)對授課進(jìn)行調(diào)整，必要時放慢節(jié)奏或變換講解方法，也可以讓學(xué)生參與討論。學(xué)生有必要參與到深層的學(xué)科知識應(yīng)用中，因此可以讓同學(xué)參加與學(xué)科相關(guān)的科學(xué)研究，引導(dǎo)同學(xué)應(yīng)用流體計算模擬軟件，實(shí)現(xiàn)模擬實(shí)驗(yàn)[3]。教師對學(xué)生的實(shí)踐引導(dǎo)可以消減同學(xué)對流體力學(xué)公式繁多的苦惱，而在實(shí)踐能力不斷提高的過程中，學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力將得到很大的鍛煉。實(shí)踐證明，學(xué)生可以完成適當(dāng)?shù)墓こ塘黧w力學(xué)課程內(nèi)容的拓展研究，實(shí)現(xiàn)課程與科研工作的相互促進(jìn)。在積極開展第一課堂的同時，還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生參加第二課堂活動，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生獲取知識、運(yùn)用知識的能力和創(chuàng)新能力。例如科技創(chuàng)新和節(jié)能減排大賽這樣的大學(xué)生科技活動是開展素質(zhì)教育的重要平臺，為學(xué)生提供了施展才能、張揚(yáng)個性的舞臺，使學(xué)生得以將課本所學(xué)知識充分的運(yùn)用，并從制作和創(chuàng)新過程中學(xué)到了比課本更多的知識，提高了其知識綜合運(yùn)用能力、實(shí)踐動手能力。流體力學(xué)教師應(yīng)該充分利用流體力學(xué)知識應(yīng)用面廣、基礎(chǔ)性強(qiáng)的特點(diǎn)，引導(dǎo)并指導(dǎo)學(xué)生參與此類科技活動。另外，流體力學(xué)教師還應(yīng)該經(jīng)常舉行科技講座，豐富學(xué)生的專業(yè)和學(xué)科知識，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和科學(xué)精神。

二、課程內(nèi)容調(diào)整

目前所使用的工程流體力學(xué)課程內(nèi)容包括了流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、漩渦理論基礎(chǔ)、理想流體平面勢流、粘性流體動力學(xué)、相似理論基礎(chǔ)、流動的阻力與損失、管路的水力計算、粘性流體繞物體流動、氣體動力學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)翼及葉柵理論、流體要素測量等內(nèi)容。總的來說涵蓋了流體力學(xué)工程應(yīng)用的多數(shù)情況，但是結(jié)構(gòu)仍然需要進(jìn)一步調(diào)整。首先，工程流體力學(xué)課程內(nèi)容較多，多年未更新，有些知識也趨于老化，應(yīng)適當(dāng)?shù)貙?nèi)容進(jìn)行增減。2006年專業(yè)調(diào)整后，能源與動力工程本科教學(xué)按一級學(xué)科制定教學(xué)內(nèi)容，在這種體系下，工程流體力學(xué)課程應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)保留的情況下，對于涉及到工程熱力學(xué)和空氣動力學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行刪減，避免不同課程的內(nèi)容重復(fù)，使課程之間的界線更加明晰。這樣的好處就是，學(xué)生利用有限的課時可以將流體力學(xué)主體結(jié)構(gòu)體系學(xué)得更好。另外，由于工程流體力學(xué)更多的應(yīng)該涉及流體力學(xué)的工程應(yīng)用，所以關(guān)于漩渦理論、理想流體平面勢流及粘性流體繞物體流動章節(jié)內(nèi)涉及的較多理論性知識且與工程應(yīng)用關(guān)系不大的應(yīng)該適當(dāng)精簡，減少課時占用。其次，工程流體力學(xué)課程內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)增加與工程應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容。美國著名的流體力學(xué)教材《Mechanics of Fluids》（Prentice Hall International Editions出版）選取了貼近工程實(shí)際的管道流動、葉輪機(jī)械流動、環(huán)境流體力學(xué)等內(nèi)容，作為經(jīng)典流體力學(xué)主題內(nèi)容的有機(jī)補(bǔ)充[4]。哈工大工程流體力學(xué)課程也應(yīng)該針對學(xué)校定位及專業(yè)設(shè)置，在廣泛調(diào)研開課專業(yè)的需求基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加有普遍性、代表性的工程應(yīng)用知識。最后，工程流體力學(xué)課程內(nèi)容應(yīng)更新與近期科技發(fā)展緊密聯(lián)系的內(nèi)容。由于教材不可能年年更新，教師應(yīng)該在教材內(nèi)容基礎(chǔ)之上，適當(dāng)增加與科技進(jìn)展相關(guān)的內(nèi)容，例如流動的虛擬實(shí)驗(yàn)、流體參數(shù)的現(xiàn)代化測量、流體力學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀、流體力學(xué)的最新應(yīng)用情況等，讓學(xué)生了解到流體力學(xué)的科技前沿，開拓學(xué)生視野，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)流體力學(xué)的熱情和興趣。

三、改革教學(xué)方法

關(guān)于教學(xué)方法，哈工大流體力學(xué)教師較早地采用了不完全教學(xué)法、潛科學(xué)教學(xué)法、社會探究法、問題教學(xué)法、角度教學(xué)法等創(chuàng)新性教學(xué)法，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)媒體、教師活動、學(xué)生活動等課堂教學(xué)要素有機(jī)組織起來，發(fā)揮整體的最大效能。強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過主動探求問題解決的途徑和方法，培養(yǎng)能力，以展素質(zhì)；并將多媒體技術(shù)的運(yùn)用與傳統(tǒng)教學(xué)手段、教學(xué)形式的改革統(tǒng)一起來，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，從而充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。目前多媒體教學(xué)在高等教育中的應(yīng)用越來越廣，在如何正確使用多媒體教學(xué)的問題上目前還有一些爭議和討論。工程流體力學(xué)課程知識點(diǎn)多，公式推導(dǎo)多，難度大，對于具體的知識點(diǎn)利用板書詳細(xì)推演在課堂教學(xué)中占用了大量的課時，同時也會影響到學(xué)生對流體力學(xué)整體思維的把握。由于工程流體力學(xué)課程的特點(diǎn)，很多流動現(xiàn)象概念比較抽象，難以用板書表達(dá)清楚，很顯然傳統(tǒng)教學(xué)方式達(dá)不到理想的教學(xué)效果。利用多種媒體手段可以更好地創(chuàng)設(shè)教學(xué)意境，變抽象為具體，變靜態(tài)為動態(tài)，變黑白為彩色，變無聲為有聲，通過豐富的圖例、連貫的動畫以及真實(shí)的實(shí)驗(yàn)錄像，可以使枯燥、乏味的內(nèi)容變得趣味盎然，使抽象、晦澀的內(nèi)容變得直觀生動，同時也豐富了學(xué)生的信息量，可以更好地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[5]。另外，流體力學(xué)的特點(diǎn)是數(shù)學(xué)分量重、理論性強(qiáng)，所以又不能過多依賴多媒體教學(xué)。對于涉及到重要理論公式推導(dǎo)的內(nèi)容，簡單地將推導(dǎo)過程搬到課件上去，并不能使學(xué)生了解重要理論公式的來龍去脈，也難以加深學(xué)生對這些關(guān)鍵知識點(diǎn)的理解程度。這個時候需要收起屏幕，用板書認(rèn)真書寫每個符號，推導(dǎo)每個關(guān)鍵公式，并解釋其中的物理概念和意義。多媒體和板書都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此我們可以取其長而避其短，采用兩者兼顧而又兩者不棄的原則，交互使用，相輔相成。

四、更新考評制度

哈工大工程流體力學(xué)課程作為技術(shù)基礎(chǔ)課，目前采取了綜合性的考評方法，總成績由作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、考試三部分組成，學(xué)生共計要完成60題左右的作業(yè)，由教師進(jìn)行判分并作為總成績的10%；共計要完成11項左右的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)學(xué)生對每個實(shí)驗(yàn)原理和操作技能的掌握及實(shí)驗(yàn)報告的質(zhì)量情況分為優(yōu)、良、及格、不及格來評定成績，若有兩次不及格或者缺席者必須重做否則不得參加期末考試。實(shí)驗(yàn)課成績占課程總成績的10%。期末考試為閉卷，占總成績的80%。流體力學(xué)考試的組卷與課堂教學(xué)內(nèi)容息息相關(guān)，課堂教學(xué)如果注重內(nèi)容的應(yīng)用性、靈活性和綜合性，則在組卷時應(yīng)適當(dāng)減少客觀題，豐富試題類型，加大理解性和綜合性題目的分量，避免記憶性成分所占比重較大，而學(xué)生臨近考試加班加點(diǎn)應(yīng)付考試的現(xiàn)象。另外，根據(jù)課堂教學(xué)和課外科研實(shí)踐的特點(diǎn)，對于偏重于工程應(yīng)用的專題，可以探索利用撰寫科技論文、提交科研作品的方法進(jìn)行考試，與傳統(tǒng)考試成績綜合來建立起更合理、更具實(shí)踐意義的考評制度。

工程流體力學(xué)課程是面向工程應(yīng)用人才的課程，所以教學(xué)核心始終應(yīng)該是學(xué)生知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)。為此，在教學(xué)中貫穿流體力學(xué)思維模式和綜合分析解決問題能力的鍛煉，使學(xué)生學(xué)有所成、學(xué)有所用，是工程流體力學(xué)課程改革的一個長期方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳卓如，金朝銘，等.工程流體力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]趙超.“流體力學(xué)”課程教學(xué)方法探索.中國冶金教育[J].2010，（5）：63-64.

[3]李巖，孫石.《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐.科教文匯[J].2008，（11）：88-89.

篇6

《流體力學(xué)》是研究流體所遵循的宏觀運(yùn)動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué)，它建立在現(xiàn)場觀測、實(shí)驗(yàn)室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計算基礎(chǔ)上，具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撔浴⒃淼某橄笮浴⒏拍疃唷⒎匠掏茖?dǎo)繁雜等特點(diǎn)，對學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學(xué)生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學(xué)理論的感性認(rèn)識，都有某種程度的畏懼感，導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。

我校機(jī)械設(shè)計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、工程力學(xué)等專業(yè)的學(xué)生都須具備不同程度的流體力學(xué)知識和技能，它是各專業(yè)后續(xù)課程如：液壓傳動、水力學(xué)、流體機(jī)械、空氣調(diào)節(jié)、傳熱學(xué)等課程的基礎(chǔ)。

為此，作者通過教學(xué)實(shí)踐，就多樣化的教學(xué)方法、更新的教學(xué)內(nèi)容、引入高科技的教學(xué)手段等方面進(jìn)行探討，以期提高《流體力學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。

二、以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主

《流體力學(xué)》的課程體系分為基本理論、基本應(yīng)用和專門課題三大知識模塊，它要求學(xué)生具備扎實(shí)的微積分知識、力學(xué)知識等。學(xué)生在接觸流體力學(xué)課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導(dǎo)過程容易厭煩，因而《流體力學(xué)》的教學(xué)應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生獲取知識主要是聽教師講課，通過板書教師細(xì)致耐心地闡述概念、推導(dǎo)公式、突出重點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，以學(xué)生容易接受的講課速度，留給學(xué)生更多的思考和消化的時間，再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動，會達(dá)到很好的教學(xué)效果。

(一)結(jié)合實(shí)例，講清楚基本概念

流體力學(xué)的概念多、現(xiàn)象多，且很多概念和現(xiàn)象比較抽象，難以理解，諸如：拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實(shí)例對這些抽象的概念進(jìn)行講解，例如在講授描述流體運(yùn)動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時，學(xué)生們很難理解。為了將概念通俗化，上課時筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計客運(yùn)量所采用兩種方法為例：①在每一輛公交車上安排記錄員，記錄每輛車在不同時刻（站點(diǎn)）上下車人數(shù)，此法類似于拉格朗日法的質(zhì)點(diǎn)跟蹤，它與跡線的定義對應(yīng)；②在每一公交站點(diǎn)安排記錄員，記錄不同時刻經(jīng)過該站點(diǎn)車輛的上下車人數(shù)，此法等同于歐拉法，與流線的定義對應(yīng)。

在講解伯努利方程原理的時候，例舉1912年“豪克”號鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號遠(yuǎn)洋輪相撞的船吸現(xiàn)象，讓學(xué)生清楚掌握流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越小；反之亦然。

概念是公式推演的基石，沒有準(zhǔn)確的概念，后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實(shí)例來闡述抽象的概念及其之間的內(nèi)部聯(lián)系和區(qū)別，教師易教、學(xué)生易懂，將會達(dá)到事半功倍的效果。

（二）以用為度，重點(diǎn)突出理論公式的應(yīng)用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用，是流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)的基礎(chǔ)，始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候，先從容易理解的靜力學(xué)平衡微分方程推導(dǎo)開始，強(qiáng)調(diào)公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律，假設(shè)條件是平衡、理想、靜止的流體，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實(shí)際應(yīng)用。這樣學(xué)習(xí)到后面的動力學(xué)伯努利方程時，先易后難、循序漸進(jìn)，學(xué)生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強(qiáng)分布規(guī)律時，就要求學(xué)生必須掌握推導(dǎo)過程，因?yàn)樗诮鉀Q一般平衡流體內(nèi)部的壓強(qiáng)分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續(xù)性方程和動量方程的學(xué)習(xí)，只強(qiáng)調(diào)記住結(jié)論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做，有效地避免了大量公式繁瑣的推導(dǎo)給學(xué)生帶來的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點(diǎn)突出。

不可否認(rèn)，依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)形式單一，教學(xué)手段不先進(jìn)，教學(xué)效率不高，適應(yīng)不了課程教學(xué)學(xué)時少、受教育學(xué)生數(shù)增加的情況。

三、以現(xiàn)代化的教學(xué)手段為輔

當(dāng)前以計算機(jī)多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)普遍地應(yīng)用于高校的教學(xué)中。制作教學(xué)用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學(xué)有力的輔助教學(xué)手段，可以在有限的時間內(nèi)，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內(nèi)容及有關(guān)背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學(xué)習(xí)者，將流體力學(xué)中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生能夠從感性認(rèn)識開始，逐步上升到理性認(rèn)識，進(jìn)而能夠達(dá)到運(yùn)用知識解決問題的能力。

結(jié)合流體力學(xué)精品課程的建設(shè)，教學(xué)團(tuán)隊制作了流體力學(xué)多媒體電子教案，并在教學(xué)過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學(xué)效果。在設(shè)計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學(xué)的基本規(guī)律，既發(fā)揮傳統(tǒng)板書教學(xué)中容易帶動學(xué)生思路、逐條在黑板上書寫的特點(diǎn)，在課件制作中根據(jù)講解的進(jìn)度逐條展現(xiàn)公式條目等內(nèi)容，同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現(xiàn)象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生建立清晰的印象。教學(xué)團(tuán)隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據(jù)的時候，制作了雷諾實(shí)驗(yàn)的FLIASH素材，以動畫的形式向?qū)W生展示了流體流動的兩種不同狀態(tài)，以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動速度、管徑、流體種類有關(guān)系。運(yùn)用多媒體輔助手段表達(dá)后，能夠幫助學(xué)生很好地理解課程的重、難點(diǎn)，提高教學(xué)效率。利用多媒體技術(shù)，還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內(nèi)容，提高了教學(xué)效率。

多媒體教學(xué)的內(nèi)容一定要做到提綱挈領(lǐng)、重點(diǎn)突出，有所為有所不為。多媒體技術(shù)沒有好壞之分，只有合理使用與不當(dāng)使用之別。但是實(shí)踐應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學(xué)模式，離開多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內(nèi)容全部照搬到了課件中，自己就成了的幻燈片放映員，“照機(jī)宣科”；有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性，界面過于華麗，淡化了教學(xué)重點(diǎn)；也有的教師忽略學(xué)生對課件內(nèi)容理解消化的時間，致使學(xué)生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學(xué)效果。上述現(xiàn)象將會造成一種新形式的“滿堂灌”，只不過是由“人灌”變成“機(jī)灌”而已。

四、總結(jié)

流體力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠?qū)⑶昂笾R貫通，突出重點(diǎn)，化煩就簡、引入實(shí)例形象闡述概念原理，促進(jìn)知識的系統(tǒng)化進(jìn)程；多媒體教學(xué)能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生理解性記憶。借助于先進(jìn)的教學(xué)手段，將多媒體輔助教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合起來，力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，才能提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量。以上是筆者在流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的體會，愿與同行共同切磋。

基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學(xué)》精品課程

[參考文獻(xiàn)]

篇7

一、前言 

 

隨著計算機(jī)技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體教學(xué)已被高等院校廣泛采用,并深受廣大師生的歡迎。因此,利用多媒體教學(xué)手段開發(fā)學(xué)習(xí)資源,構(gòu)建新的教學(xué)模式,達(dá)到最佳教學(xué)效果,成為國內(nèi)外提高教學(xué)質(zhì)量、改革教學(xué)方式的重要手段。 

本文通過工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐,探討多媒體教學(xué)在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學(xué)教學(xué)活動中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。 

 

二、傳統(tǒng)教學(xué)模式的利與弊 

 

傳統(tǒng)教學(xué)模式歷史悠久,教育理論成熟,已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中,通過教師的形象、生動的講述,學(xué)生易于接受,師生之間可以面對面地探討疑難問題。對于工程流體力學(xué)而言,教學(xué)內(nèi)容不可避免地會涉及到數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式即可以留給學(xué)生更多的思考時間,同時又可以加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解,加強(qiáng)記憶。然而傳統(tǒng)式教學(xué)主要依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件,是以教師為主體的教學(xué)模式,從而大大降低了教學(xué)效率,也扼殺了學(xué)生個性的發(fā)揮和創(chuàng)意的產(chǎn)生。 

 

三、多媒體教學(xué)的特點(diǎn) 

 

多媒體教學(xué)以其鮮明的教學(xué)特點(diǎn),豐富的教學(xué)內(nèi)容,形象生動的教學(xué)情景,在教學(xué)過程中發(fā)揮了重要的作用: 

第一,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,有利于提高課堂效率。興趣是學(xué)生獲取知識、拓寬視野、豐富心理活動最主要的推動力。多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進(jìn)行教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式的單調(diào)性。而且多媒體教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生聽覺、視覺等器官對信息的接收,對學(xué)生的眼、耳等器官進(jìn)行多重刺激,從而活躍學(xué)生的思維,增強(qiáng)學(xué)生記憶力,提高課堂效率。第二,直觀、易懂,有利于提高教學(xué)質(zhì)量。流體力學(xué)是從力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā),主要研究流體所遵循的宏觀運(yùn)動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué),在日常生活和各種工程實(shí)際中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,是動力工程和流體機(jī)械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。與固體的運(yùn)動規(guī)律相比,流體在運(yùn)動過程中存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復(fù)雜現(xiàn)象。

多媒體教學(xué)手段能夠通過圖片、動畫和視頻資料等直觀、清晰地觀看復(fù)雜的流動現(xiàn)象,使學(xué)生較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。第三,增加教學(xué)容量,節(jié)約空間和時間。工程流體力學(xué)研究內(nèi)容較多,涉及范圍較廣,在有限的課時內(nèi)傳授給學(xué)生的信息量較大。傳統(tǒng)教學(xué)中知識的傳播主要靠教師的口授與黑板板書,在一定程度上限制了課堂信息的含量,多媒體教學(xué)充分地利用了電腦能夠存貯大量信息的優(yōu)勢,授課的信息量明顯增多,教學(xué)內(nèi)容更加豐富,使學(xué)生在有限的時間內(nèi)接收更多的知識,開闊了學(xué)生視野,增加課堂知識的容量,提高了教學(xué)的效率。 

 

四、多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合 

 

多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著摒棄一切傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,而是將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合,揚(yáng)長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,更好地服務(wù)于教學(xué)工作。 

工程流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括兩大部分,理論教學(xué)和流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 

工程流體力學(xué)理論教學(xué)部分包含大量流體力學(xué)的基本概念、基本方程和一些復(fù)雜的流動現(xiàn)象。例如在教學(xué)過程中,流體靜力學(xué)基本方程的推導(dǎo)過程依然使用傳統(tǒng)教學(xué)中的板書,這樣既可以留給學(xué)生足夠的思考時間,又可以加深學(xué)生對公式推導(dǎo)過程的理解,加強(qiáng)學(xué)生的記憶能力。而對于某些基本概念和特定的流動現(xiàn)象,可以通過多媒體教學(xué)手段,加深學(xué)生對基本概念和流動現(xiàn)象的理解。 

流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是流體力學(xué)教學(xué)中的重要組成部分之一,貫穿于課程始終。現(xiàn)行流體力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法單一,同時,還受實(shí)驗(yàn)老師較少、實(shí)驗(yàn)課時有限以及設(shè)備等多種因素的影響,學(xué)生選擇的范圍極小,在很大程度上制約了學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力,不能很好地達(dá)到流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。然而引入多媒體教學(xué)手段以后,學(xué)生可以靈活地改變實(shí)驗(yàn)條件,演示各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 

 

篇8

Keywords: computational fluid mechanics; chemical engineering; application

中圖分類號：TQ021.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 計算流體力學(xué)概述

作為流體力學(xué)的一個分支，計算流體力學(xué)主要負(fù)責(zé)，在固定的幾何形狀空間內(nèi)，求解流體的動量方程、熱量方程、質(zhì)量方程以及其它的一些相關(guān)方程，然后通過進(jìn)行計算機(jī)模擬，得到在特定條件下流體的有關(guān)數(shù)據(jù)。計算流體力學(xué)主要根據(jù)動量、能量、質(zhì)量守恒方程，通過數(shù)值計算方法來求解出流動主控方程，并最終得到各種流動現(xiàn)象的規(guī)律。

計算流體力學(xué)主要包括3種計算方法：差分法、有限元法以及有限體積法。這是一個涉及到多個領(lǐng)域的學(xué)科，它不僅包括計算機(jī)科學(xué)、流體力學(xué)等專業(yè)學(xué)科，還有計算幾何學(xué)、數(shù)值分析以及偏微分方程等數(shù)學(xué)理論知識。通過計算流體力學(xué)進(jìn)行模擬，主要是為了作出預(yù)測和獲得信息，來更好的控制流體流動。理論的預(yù)測主要來自于數(shù)學(xué)模型結(jié)果，并不是來源于實(shí)際的物理模型結(jié)果。

起初，計算流體力學(xué)主要用在航天事業(yè)、核工業(yè)以及汽車制造業(yè)上，解決一些涉及空氣動力學(xué)方面的流體力學(xué)問題。計算流體力學(xué)的計算與實(shí)驗(yàn)研究相比，不僅成本低、速度快，還可以模擬真實(shí)、理想條件，所以，在各種流體現(xiàn)象的研究過程中，計算流體力學(xué)成為對各種流動系統(tǒng)和流動過程，進(jìn)行設(shè)計、操作和研究的有利工具。

在上個世紀(jì)60年代末期，在流體力學(xué)各相關(guān)行業(yè)中，計算流體力學(xué)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，直到上世紀(jì)90年代后期，才開始對于化學(xué)工程的模擬計算，現(xiàn)在化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)已經(jīng)成為流體流動和傳質(zhì)的重要研究工具。

在各種化工裝置中，計算流體力學(xué)都可以進(jìn)行模擬、分析、預(yù)測，比如說，可以在流體流動過程中，對于其中的傳質(zhì)、傳熱進(jìn)行預(yù)測，比如在蒸餾塔中進(jìn)行的兩相傳質(zhì)流動狀態(tài)的模擬，在模擬加熱器里進(jìn)行的傳熱效果的模擬；在攪拌槽混合設(shè)備可以進(jìn)行模擬設(shè)計、放大；可以對化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)速率進(jìn)行描述分析，并在反應(yīng)器中進(jìn)行模擬，比如可以在燃燒反應(yīng)器、生化反應(yīng)器，可以進(jìn)行反應(yīng)速率的模擬；另外，還可以進(jìn)行一些設(shè)備的分離、過濾、干燥方面的模擬，以及一些裝置內(nèi)流體流動的模擬。

2 計算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的應(yīng)用

2.1 計算流體力學(xué)在攪拌槽中的應(yīng)用

由于攪拌槽內(nèi)部流動比較復(fù)雜，現(xiàn)在，攪拌混合仍然還沒有形成完善的理論體系，在對一些混合設(shè)備，比如攪拌槽等，進(jìn)行放大設(shè)計的時候，往往經(jīng)驗(yàn)成分要多于理論計算。在實(shí)際的工業(yè)體系中，尤其是快速反應(yīng)體系，還有高黏度非牛頓物系，不同程度的非均勻性存在于工業(yè)規(guī)模的反應(yīng)器中，而且，不均勻性的嚴(yán)重性是隨著規(guī)模的增大而增大的。所以，目前經(jīng)驗(yàn)放大設(shè)計的可靠性，正在迎來前所未有的挑戰(zhàn)，這就更有必要需要，更深入的對攪拌槽的內(nèi)部流場展開研究。

最初，Harvey等對攪拌槽內(nèi)的流場，利用計算機(jī)進(jìn)行二維模擬，這些年來，通過采用計算流體力學(xué)的方法，對攪拌槽內(nèi)的流場進(jìn)行研究的技術(shù)，取得了較快的發(fā)展，這種方法在節(jié)省大量研究經(jīng)費(fèi)的同時，也可以獲得實(shí)驗(yàn)所不能得到的數(shù)據(jù)。之后，Sun等針對攪拌槽氣液兩相流動，利用計算流體力學(xué)的湍流模型進(jìn)行了三維模擬，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，計算流體力學(xué)能很好地對攪拌器上部氣體分布進(jìn)行預(yù)測，對攪拌器底部區(qū)域的模擬卻沒有取得較好的效果。后來，Javed等也通過計算流體力學(xué)軟件Fluent，對Rushton型渦輪攪拌槽湍流，作了與時間相關(guān)的三維數(shù)值預(yù)測，和實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較顯示，攪拌葉輪上下平均速域，兩項結(jié)果一致，但在湍動能的結(jié)果上，計算值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是存在一定差異的。

之后，又進(jìn)行了許多類似的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明，通過計算流體力學(xué)與數(shù)字粒子圖像測速儀相結(jié)合，有益于更深入地對攪拌裝置進(jìn)行研究。通過數(shù)字粒子圖像測速儀的測量數(shù)據(jù)，可以對計算流體力學(xué)的計算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，另外，數(shù)字粒子圖像測速儀的測定點(diǎn)速度，也可以作為計算流體力學(xué)的邊界條件。除此之外，多普勒激光測速儀也可以與計算流體力學(xué)相結(jié)合，用于研究攪拌。

2.2 計算流體力學(xué)在換熱器中的應(yīng)用

在化學(xué)工程中，換熱設(shè)備應(yīng)用比較廣泛，它可以詳細(xì)、準(zhǔn)確地對殼程的流動、傳熱特性做出預(yù)測，這不僅有助于設(shè)計經(jīng)濟(jì)和可靠的換熱器，還有助于對現(xiàn)有管殼式換熱器的性能做出評價，在工業(yè)的應(yīng)用過程中起著十分重要的作用。

管殼式換熱器不僅具有比較復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，而且流動、傳熱的影響因素也比較多，通過計算流體力學(xué)，利用計算機(jī)對換熱器殼側(cè)流場進(jìn)行模擬，這就有助于對殼側(cè)瞬態(tài)的溫度場、速度場加以了解，這是其它方法所難以掌握的，這就方便了對換熱器的機(jī)理分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

其中，一些國外專家針對換熱器內(nèi)，流體流動的計算流體力學(xué)模擬展開過一些研究。熊智強(qiáng)等專家，針對換熱器弓形折流板流場，利用該技術(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究結(jié)果表明，在弓形折流板的背面，存在著流動死區(qū)，導(dǎo)致一些區(qū)域的流速偏低，通過在弓形折流板上開孔，計算流體力學(xué)計算結(jié)果顯示，其傳熱效率有了明顯的提高，殼側(cè)壓降有了明顯降低。

一般來說，管殼式換熱器中流體流動為湍流，與此同時，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，管殼式換熱器中管的數(shù)量又比較多，這就給計算增加了難度。現(xiàn)在，針對于管殼式換熱器殼程流動的研究，主要采用的還是二維、三維單相研究方法，另外，三維兩相還有多相的計算流體力學(xué)模擬應(yīng)用的還是比較少的。

2.3 計算流體力學(xué)在其他方面的應(yīng)用

在其它的一些化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)的應(yīng)用也是比較廣泛的。比如說，在精餾塔中的應(yīng)用，在薄膜蒸發(fā)器中的應(yīng)用，在燃燒反應(yīng)器中的應(yīng)用，在生化反應(yīng)器中的應(yīng)用，如下進(jìn)行簡要概述。

在精餾塔氣液兩相流動、傳質(zhì)的研究過程中，計算流體力學(xué)是其中的一項重要工具，通過進(jìn)行計算流體力學(xué)模擬，可以微觀的檢測到塔內(nèi)氣液兩相流動狀況。當(dāng)然，在模擬精餾塔內(nèi)流體流動上，計算流體力學(xué)模擬也存在一些不足，比如說，在規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動的模擬上，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值還是存在一定偏差的。這主要因?yàn)閿?shù)學(xué)模型還不夠精確，這就要求無論在流體力學(xué)的理論分析上，還是實(shí)驗(yàn)研究，都需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

通過計算流體力學(xué)的應(yīng)用，對薄膜蒸發(fā)器內(nèi)各種場分布實(shí)現(xiàn)成功預(yù)測，這就在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，進(jìn)一步滿足了對液膜流動、傳熱、傳質(zhì)機(jī)理的研究。但是由于在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，蒸發(fā)過程比較復(fù)雜，無論國內(nèi)還是國外，基于計算流體力學(xué)技術(shù)，針對薄膜蒸發(fā)器流體流動特性所展開的研究還是比較少的。

在各種燃燒系統(tǒng)中，計算流體力學(xué)的應(yīng)用也是比較廣泛的。通過計算流體力學(xué)，在燃燒過程中，可以對各種狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行模擬，對燃燒器的燃燒過程加深理解，這不僅可以實(shí)現(xiàn)對燃燒反應(yīng)器的優(yōu)化，還可以相應(yīng)的控制污染物排放量。

另外，在生化反應(yīng)器模擬研究的過程中，計算流體力學(xué)也是一個重要的手段。生物反應(yīng)器包括攪拌式生化反應(yīng)器、氣升式環(huán)流反應(yīng)器等，通過對計算流體力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，不但可以獲取速度場、溫度場、濃度場等方面的詳細(xì)信息，還有助于對生化反應(yīng)器優(yōu)化、設(shè)計、放大等方面的研究。

但是，目前計算流體力學(xué)技術(shù)仍然不是很成熟，比如說，一些復(fù)雜物理、湍流、反應(yīng)等現(xiàn)象，還不太容易找到合適的模型，在許多問題的應(yīng)用上，數(shù)學(xué)模型也不夠精確。這就需要工作人員要針對研究對象，做出合理的選擇。即便如此，在化工過程研究中，計算流體力學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為不可缺少的工具，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)技術(shù)將會得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張少華.化學(xué)鏈燃燒系統(tǒng)設(shè)計與計算流體力學(xué)模擬.華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.2011(07).

篇9

1．實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前理解實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)要求，熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟，并按照要求言簡意賅地編寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告。通過實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，加深對流體力學(xué)理論知識的理解。實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況進(jìn)行具體考核，對實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告打分，對未完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的學(xué)生，取消其實(shí)驗(yàn)資格。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核占實(shí)驗(yàn)總成績的10%，詳細(xì)評分標(biāo)準(zhǔn)見表1，取所有實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核分值的平均分作為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核成績。通過實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核，可以起到兩個作用：一是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核成績組成實(shí)驗(yàn)總成績的一部分；二是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核對學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室起到一個篩選作用。

表1 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核評分標(biāo)準(zhǔn)

序號

評分標(biāo)準(zhǔn)

分值

1

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備充分，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告規(guī)范認(rèn)真，有預(yù)習(xí)思考

10

2

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備比較充分，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告規(guī)范認(rèn)真，有預(yù)習(xí)思考痕跡

8

3

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備基本充分，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告規(guī)范認(rèn)真，但僅是抄書，無思考痕跡 6

4

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備不充分，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告馬虎，不規(guī)范，無思考痕跡

4

5

未完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，未完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告

在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備這一階段，實(shí)驗(yàn)教師需要給學(xué)生準(zhǔn)備具體的預(yù)習(xí)資料，包括：學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則，規(guī)定學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室需要遵守哪些規(guī)則；流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)要求細(xì)則，對學(xué)生說明參加流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體要求；流體力學(xué)分室平面布置圖，以便學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室情況；流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，主要給學(xué)生提供每個實(shí)驗(yàn)的具體指導(dǎo)，如：實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟆?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法與步驟、實(shí)驗(yàn)成果及要求、實(shí)驗(yàn)分析與討論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算表；另外，還可以補(bǔ)充說明一下，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告書寫要求、原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄要求、實(shí)驗(yàn)報告要求書寫哪些內(nèi)容等等。

特別是實(shí)驗(yàn)儀器這一塊，因?yàn)閷W(xué)生事先不熟悉儀器，實(shí)驗(yàn)時操作儀器比較困難，所以一定要先讓學(xué)生熟悉儀器設(shè)備，有必要提供實(shí)驗(yàn)儀器的說明書。另外，實(shí)驗(yàn)教師還可以提供一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的介紹，如雷諾實(shí)驗(yàn)的工作環(huán)境，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)教師可以把這些資料編寫成流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，印發(fā)給每位學(xué)生，還可以把相關(guān)資料放到實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站上去，讓學(xué)生自行下載查閱學(xué)習(xí)。

2．實(shí)驗(yàn)操作考核

實(shí)驗(yàn)操作考核作為實(shí)驗(yàn)教師對學(xué)生連續(xù)評估的主要形式，在平時實(shí)驗(yàn)當(dāng)中對學(xué)生進(jìn)行觀察，并將觀察記錄作為對學(xué)生操作能力的直接評價。實(shí)驗(yàn)操作主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和分析問題、解決問題的能力[1]。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中，以啟發(fā)學(xué)生思維為主，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，在學(xué)生提問時予以適當(dāng)指點(diǎn)和提示，主要考察學(xué)生的動手能力和排除故障能力。因?yàn)檫@部分考核以實(shí)驗(yàn)教師的主觀判斷為主，所以在實(shí)驗(yàn)操作考核過程中要作定性定量處理，以便實(shí)驗(yàn)操作考核具體實(shí)施。實(shí)驗(yàn)操作考核占實(shí)驗(yàn)總成績的20%，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。下面簡要介紹一下流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核的過程。

實(shí)驗(yàn)開始時，實(shí)驗(yàn)教師對每組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行觀察，簽字確認(rèn)。如能量方程（伯努利方程）實(shí)驗(yàn)開始時，檢查每組學(xué)生是否將能量方程實(shí)驗(yàn)儀的所有測壓管液面調(diào)整到齊平狀態(tài)，簽字確認(rèn)。

實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)教師檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況。如實(shí)驗(yàn)操作時間是否符合要求，實(shí)驗(yàn)次數(shù)是否達(dá)標(biāo)等等。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，實(shí)驗(yàn)教師對每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行初步分析，判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合規(guī)律，確保實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生分析歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫好實(shí)驗(yàn)報告。對實(shí)驗(yàn)有重大錯誤、失敗或不能完成者，安排其在實(shí)驗(yàn)室開放時間重做。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生按要求關(guān)閉儀器，清理現(xiàn)場，做好環(huán)境清潔工作。實(shí)驗(yàn)教師檢查每組學(xué)生儀器設(shè)備整理情況，電源是否關(guān)閉，水桶（水杯）水是否倒入水箱中，雷諾實(shí)驗(yàn)的有色水閥門是否關(guān)閉，桌面是否整理，并作相應(yīng)記錄。

表2 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核評分標(biāo)準(zhǔn)

序號

評分標(biāo)準(zhǔn)

扣分值

1

測壓管齊平缺認(rèn)可/次

–0.5

2

測壓管測點(diǎn)未達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求/次

–0.5

3

排氣泡缺核查/次

–0.5

4

操作時間未達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求/次

–0.5

5

操作次數(shù)未達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求/次

–1

6

儀器電源未關(guān)、閥門未關(guān)水未處理、桌面未整理/項 –0.5

7

實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合規(guī)律/組數(shù)據(jù)

–0.5

8

沒參加實(shí)驗(yàn)操作/個實(shí)驗(yàn)

–5

注：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核滿分20分，如在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)生上述情況，則扣除相應(yīng)的分值，扣完為止。

3．實(shí)驗(yàn)報告考核

實(shí)驗(yàn)報告作為考核的依據(jù)，自身存在不足的地方，既不能反映學(xué)生的操作技能，不能表現(xiàn)學(xué)生動手解決實(shí)際問題的能力。即使學(xué)生不動手或不作為主要參與者，也可以寫出一份較好的實(shí)驗(yàn)報告。另外，由于實(shí)驗(yàn)報告是在實(shí)驗(yàn)室外完成的，可能會出現(xiàn)修改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)教師也很難了解學(xué)生對某些問題的理解程度和真實(shí)的看法。因此，實(shí)驗(yàn)報告需要補(bǔ)充一些主觀方面的報告成果，比如實(shí)驗(yàn)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等等。實(shí)驗(yàn)報告考核占實(shí)驗(yàn)總成績的30%，由三部分組成：實(shí)驗(yàn)報告成績、實(shí)驗(yàn)作業(yè)成績和實(shí)驗(yàn)總結(jié)成績。

實(shí)驗(yàn)報告主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)后對所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的分析和評價，以及撰寫報告的能力，達(dá)到總結(jié)和提高的目的。實(shí)驗(yàn)報告成績滿分20分，取所有實(shí)驗(yàn)報告分值的平均分作為實(shí)驗(yàn)報告成績，詳細(xì)評分標(biāo)準(zhǔn)見表3，主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算是否正確，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析是否客觀完整等評定。對于實(shí)驗(yàn)報告其固有的缺陷，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報告考核采用數(shù)據(jù)記錄復(fù)份，來避免學(xué)生修改數(shù)據(jù)。

表3 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報告評分標(biāo)準(zhǔn)

序號

評分標(biāo)準(zhǔn)

分值

1 實(shí)驗(yàn)報告規(guī)范認(rèn)真，圖表清晰，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算正確，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析客觀完整，能做較深層的探研，優(yōu)秀 20

2 實(shí)驗(yàn)報告規(guī)范認(rèn)真，圖表清晰，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算正確，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析比較客觀，良好

16

3 實(shí)驗(yàn)報告規(guī)范，圖表清晰，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算基本正確，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析基本客觀，及格

12

4 實(shí)驗(yàn)報告格式規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算不正確，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析不正確，不及格

8

5 未完成實(shí)驗(yàn)報告

實(shí)驗(yàn)作業(yè)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求精心設(shè)計的，可以加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識、補(bǔ)充和擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時，教師對將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。學(xué)生通過查找資料，操作實(shí)驗(yàn)，編寫實(shí)驗(yàn)報告，將問題引入深層次的探究，然后回答問題。如能量方程實(shí)驗(yàn)，提出問題：“測點(diǎn)2、3和測點(diǎn)10、11的測壓管讀數(shù)分別說明了什么問題？[2]”學(xué)生進(jìn)行一系列思考后探究答案。實(shí)驗(yàn)作業(yè)成績滿分5分，每個實(shí)驗(yàn)作業(yè)以5分制為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，最后求平均分作為實(shí)驗(yàn)作業(yè)成績。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)在流體力學(xué)全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后完成。此時，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)知識、技能、儀器設(shè)備等都有了真切的體會、深刻的認(rèn)識，每個人都會有不同程度的收獲。學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)總結(jié)中寫：實(shí)驗(yàn)后的收獲和感想，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見和建議，對實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的建設(shè)性意見。這些信息反饋給實(shí)驗(yàn)教師，可使教師進(jìn)一步了解學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感受，從而總結(jié)出寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)總結(jié)是教師提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)成績滿分5分，以5分制為標(biāo)準(zhǔn)打分。

4．實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新考核

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新分兩個方向：學(xué)習(xí)性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新和創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新考核占實(shí)驗(yàn)總成績的20%。

對于那些創(chuàng)新能力比較薄弱的學(xué)生，可以從學(xué)習(xí)別人的已有成果開始，讓學(xué)生收集現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)例，運(yùn)用學(xué)過的流體力學(xué)理論知識和實(shí)驗(yàn)知識重新剖析，在規(guī)定的時間內(nèi)闡明自己的觀點(diǎn)，進(jìn)行答辯。學(xué)習(xí)性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新成績滿分10分。

對于創(chuàng)新能力較強(qiáng)的學(xué)生，鼓勵學(xué)生在現(xiàn)有儀器設(shè)備基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)新性、設(shè)計性研究與探索，組合成為新的實(shí)驗(yàn)或量測新的內(nèi)容，也可以通過電腦進(jìn)行模擬。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新也鼓勵改良改進(jìn)設(shè)計實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置。另外，鼓勵教師教改項目、科研項目帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，開設(shè)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，研制開發(fā)教學(xué)儀器設(shè)備，更新和改造舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段。

開展實(shí)驗(yàn)研究可由團(tuán)體進(jìn)行，研究的一般步驟包括：確定題目、收集資料、制訂研究計劃、實(shí)驗(yàn)測試、分析與概括、反復(fù)論證或?qū)嵺`驗(yàn)證、完成實(shí)驗(yàn)報告或論文。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主選題、自主進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計、開展實(shí)驗(yàn)性研究、進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理，撰寫研究性論文和總結(jié)報告等工作。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新小組向全體參加同學(xué)和指導(dǎo)老師介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路、實(shí)驗(yàn)過程、創(chuàng)新點(diǎn)等主要內(nèi)容，并回答同學(xué)和教師的提問，由同學(xué)和實(shí)驗(yàn)教師一起打分考核。創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新成績滿分20分。

通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新求得學(xué)生的發(fā)展，教師的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。

5．實(shí)驗(yàn)考試考核

流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核分兩種形式：教師與學(xué)生的交談、閉卷考試。實(shí)驗(yàn)考試考核占實(shí)驗(yàn)總成績的20%，實(shí)驗(yàn)考試成績滿分100分，其中教師與學(xué)生交談成績50分，閉卷考試成績50分。

教師與學(xué)生的交談，可以了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室獲得知識的掌握情況，可以評估學(xué)生對知識的理解及口頭表達(dá)的技巧，以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋等，具有教高的表面效度。

閉卷考試可以克服實(shí)驗(yàn)報告的某些缺陷。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容側(cè)重于實(shí)驗(yàn)方法與原理的理解，流體流動的某些基本概念和基本原理的認(rèn)識，靜態(tài)流動參數(shù)測試方法的掌握。

綜合流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)五個部分的考核，可以給出完整的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系，如表4所示。

表4 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核體系

序號 實(shí)驗(yàn)考核

比例

分值 備注

結(jié)束語：

隨著實(shí)驗(yàn)課程的獨(dú)立開設(shè)，需要更精確、更契合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)考核方法來適應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程的發(fā)展建設(shè)需要。實(shí)驗(yàn)考核要求能夠公平合理地評價每個學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績，能夠?qū)W(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)起到較好的引導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰3]。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程，對實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后各個環(huán)節(jié)，分別進(jìn)行具體考核，提出了一套新的實(shí)驗(yàn)考核體系。該實(shí)驗(yàn)考核體系從實(shí)驗(yàn)整體出發(fā)，注重培養(yǎng)學(xué)生各項實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生綜合素質(zhì)，提倡自主實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，通過定性定量的實(shí)驗(yàn)操作考核來提高學(xué)生的實(shí)際動手能力，以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新考核來推動學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而真正提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

篇10

前言 

流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續(xù)存在，其變形便會隨時間持續(xù)增大，不像固體那樣，一定的受力只能產(chǎn)生一定的變形。流體力學(xué)的基本理論非常嚴(yán)密，描述流體流動現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程非常復(fù)雜，高度非線性[1]，因此學(xué)生對流體力學(xué)敬而遠(yuǎn)之的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。此外由于因特網(wǎng)及電子計算機(jī)的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長的學(xué)生接觸和感受實(shí)際發(fā)生的各種流體流動現(xiàn)象的機(jī)會大大減少，對自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學(xué)生在接受流體力學(xué)教育之前所受的應(yīng)試教育的影響下[2]，學(xué)習(xí)只是為了在短時間內(nèi)對給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來許多學(xué)者從教育學(xué)的角度提出了疑問[2]。只有直面實(shí)際的流體流動現(xiàn)象，抓住問題的本質(zhì)，才能誕生真正的學(xué)問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學(xué)教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問題，指出了重視流體流動現(xiàn)象的觀察和理解對提高流體力學(xué)的教學(xué)效果的必要性和重要性。 

 

一、流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題 

 

（一）新形勢下學(xué)生所處的社會環(huán)境變化 

學(xué)生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時間和機(jī)會大大超過了自己親自動手制作道具及模型的體感玩耍時間，通過體感玩耍接觸和觀察自然現(xiàn)象的機(jī)會大大減少。 

因特網(wǎng)的普及使得在短時間內(nèi)獲得大量的信息或?qū)崟r獲得信息成為可能，近年來出現(xiàn)學(xué)生過度依賴因特網(wǎng)的傾向，疏遠(yuǎn)了紙質(zhì)圖書及相關(guān)文獻(xiàn)這些知識比較系統(tǒng)邏輯性也有保證的傳統(tǒng)信息載體。但因特網(wǎng)上除了正確的信息外，還有很多不準(zhǔn)確甚至錯誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性，因此學(xué)生僅通過因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識體系的。 

手機(jī)在學(xué)生中的普及也使得學(xué)生們在實(shí)際問題時，不是自己獨(dú)立分析問題，找出問題發(fā)生的原因，而是直接利用手機(jī)詢問他人求得答案，這樣很難培養(yǎng)獨(dú)立制定計劃，對可能事態(tài)進(jìn)行預(yù)測，獨(dú)立進(jìn)行解決問題的能力。這恰恰是對一個未來走向社會成為一個優(yōu)秀的技術(shù)人員的必經(jīng)的磨礪之道。 

（二）流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題 

流體流動的力學(xué)模型及其運(yùn)動的物理意義難以理解[3]。流體粘性產(chǎn)生的模型與牛頓粘性定律之間的對應(yīng)關(guān)系就是最好的一個例證。大多數(shù)學(xué)生雖然能夠使用牛頓粘性定律進(jìn)行計算，但對運(yùn)動的流體為何會產(chǎn)生粘性卻不能正確的理解。的確，對于涉及到流體力學(xué)的某些技術(shù)或產(chǎn)品設(shè)計，只要懂得一定的計算即可，但是對于開發(fā)和設(shè)計全新的產(chǎn)品，如不能準(zhǔn)確把握所涉及到的相關(guān)流體流動的物理本質(zhì)，有時會產(chǎn)生完全錯誤的設(shè)計結(jié)果。 

流體的運(yùn)動狀態(tài)繁多，流體力學(xué)融合領(lǐng)域廣，要求學(xué)生掌握更多的學(xué)科預(yù)備知識，尤其對數(shù)學(xué)知識的要求更高，使部分學(xué)生覺得流體力學(xué)是難以接近的一門課。同一流動現(xiàn)象常常可以從多個角度進(jìn)行解釋，容易使學(xué)生產(chǎn)生混亂。比如對翼型的流體力學(xué)工作原理，可以從流體流動的動量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個方面進(jìn)行解釋，解釋方法之多反而會使學(xué)生產(chǎn)生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個本質(zhì)，只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論，才可以解除認(rèn)識上的混亂，將學(xué)到的知識條理化、系統(tǒng)化。 

描述流體流動的數(shù)學(xué)方程高度非線性化，數(shù)學(xué)上求解比較困難。描述流體流動的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學(xué)解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數(shù)學(xué)功底，但近年來學(xué)生的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)存在下降的趨勢。 

學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前所接受的應(yīng)試教育的影響很大，以考試成績自評學(xué)習(xí)效果的認(rèn)識根深蒂固[4]。實(shí)際的流體流動現(xiàn)象往往沒有單純的標(biāo)準(zhǔn)答案，有時甚至存在多個解，重要的是抓住流動現(xiàn)象的物理本質(zhì)，系統(tǒng)的理解流體力學(xué)的基本原理。 

二、教學(xué)方法對應(yīng) 

 

解決上述問題的根本方法，筆者認(rèn)為只有從流體力學(xué)教學(xué)上，直面涉及流體的各種現(xiàn)象，使學(xué)生準(zhǔn)確的把握物理本質(zhì)。為此在流體力學(xué)課堂上，廣泛采用流體模型教學(xué)和實(shí)例教學(xué)，增加學(xué)生觀察理解各種流動現(xiàn)象的機(jī)會，喚起他們對本門課的興趣的同時，讓他們形成為探究流動現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)進(jìn)行思考的習(xí)慣，這對解決流體力學(xué)教學(xué)所面臨的問題至關(guān)重要。 

使用電吹風(fēng)斜向上吹一個讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好的氣球模型，沒經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生會意外的發(fā)現(xiàn)氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現(xiàn)象可從風(fēng)從氣球上部通過時，由于氣球表面的影響風(fēng)的流向會產(chǎn)生變化，也就是流線產(chǎn)生彎曲，根據(jù)風(fēng)的動量變化必然產(chǎn)生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應(yīng)得到解釋。從這一簡單的模型教學(xué)，還可以解釋飛機(jī)的機(jī)翼通過改變空氣的流向進(jìn)而獲得升力的流體力學(xué)上的工作原理。 

在一個裝滿水的塑料瓶內(nèi)分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個可移動桌面上，使桌面等直線加速運(yùn)動，可發(fā)現(xiàn)鋼球運(yùn)動較慢留在瓶底，而泡沫球運(yùn)動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生：泡沫球運(yùn)動得較快是因?yàn)榈燃铀龠\(yùn)動瓶內(nèi)流體的靜壓在運(yùn)動方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進(jìn)方向的壓力大于等加速運(yùn)動產(chǎn)生的慣性力，因此小球相對于塑料瓶向前運(yùn)動；而作用于鋼球的前進(jìn)方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進(jìn)方向的靜壓力，因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學(xué)比一般教科書上關(guān)于流體等加速直線運(yùn)動流體的靜壓分布的例題更容易使學(xué)生抓住問題本質(zhì)，且能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考之習(xí)慣，使學(xué)生體會到透過流體流動現(xiàn)象來正確觀察和理解把握流體力學(xué)基本規(guī)律的樂趣。 

經(jīng)常使用立式洗衣機(jī)的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過來，假如原來兜里裝有硬幣等硬物，也會被掏出來[5]。把這個實(shí)例在課堂上講出后，學(xué)生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當(dāng)教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及醫(yī)學(xué)家于一身的瑞士的大科學(xué)家的基本情況后，學(xué)生們頓時對這位科學(xué)家充滿了崇敬之情，通過大量這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图皩?shí)例教學(xué)，學(xué)生們對學(xué)習(xí)流體力學(xué)這門課更有了興趣和信心，教學(xué)效果的提高自不待言。 

 

三、結(jié)語 

本文詳盡的分析了計算機(jī)、因特網(wǎng)、手機(jī)等現(xiàn)代化通訊工具普及后對學(xué)生產(chǎn)生的影響，由于流體力學(xué)課程知識體系的特點(diǎn)，這種影響產(chǎn)生的負(fù)面問題很多，尤其是教授成長在應(yīng)試教育體制下走入大學(xué)的學(xué)生，更需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識，改變教學(xué)觀念，在課堂教學(xué)中廣泛植入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒虒W(xué)和實(shí)例教學(xué)，讓學(xué)生直面實(shí)際存在的各種流體流動現(xiàn)象，通過實(shí)際的流體流動現(xiàn)象的觀察和理解，達(dá)到生動及形象的把握這些流動現(xiàn)象背后的流體力學(xué)的基本定理，有效提升教學(xué)效果的同時，通過簡單實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱鬟€可提高學(xué)生的動手能力，這對學(xué)生走向社會成為一個具有創(chuàng)造性思維能力、獨(dú)立思考的優(yōu)秀技術(shù)人員也是一個必不可少的雛形磨礪。 

 

[參考文獻(xiàn)] 

[1]黃衛(wèi)星.工程流體力學(xué)[m].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008. 

[2]李丹,楊斯瑞.應(yīng)試教育與創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)[j].繼續(xù)教育研究, 2009, 25(2): 180-185 

篇11

在西部大開發(fā)的推動下，石油工業(yè)也以驚人的速度迅猛發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型石油工業(yè)人才已迫在眉睫。特別是榆林學(xué)院（以下簡稱“我院”）所在的榆林市，作為重要的國家能源化工基地，對油氣儲運(yùn)人才的需要更加突出。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的努力下，我院的油氣儲運(yùn)專業(yè)已被評為陜西省特色專業(yè)。為了加強(qiáng)油氣儲運(yùn)專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng)，造就工程型人才，對油氣儲運(yùn)專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行了全面的改革，將專業(yè)理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，統(tǒng)籌規(guī)劃，使學(xué)生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)工程意識，提高學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥?qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。但是，由于我院油氣儲運(yùn)專業(yè)的發(fā)展相對榆林市石油工業(yè)的發(fā)展具有一定的滯后性，導(dǎo)致畢業(yè)學(xué)生不能達(dá)到目前油田企業(yè)的要求。因此，提高我院油氣儲運(yùn)專業(yè)的教學(xué)水平具有重要的意義。鑒于這樣的形勢，本項目提出對油氣儲運(yùn)專業(yè)課程最重要的專業(yè)課程之一工程流體力學(xué)課程的教學(xué)改革。 

 

一、教學(xué)中存在的問題 

 

在油氣儲運(yùn)的課程編排中，《工程流體力學(xué)》課程是可以將儲運(yùn)專業(yè)理論知識與實(shí)踐相銜接的很好橋梁。目前該課程的授課方式有所不妥，使得這門課不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，在理論知識與實(shí)踐相結(jié)合的條件下，應(yīng)該配套一系列仿真課件，與教學(xué)相結(jié)合，學(xué)生才能更好地將書本知識融入腦海。仿真課件可以使學(xué)生掌握難以理解的抽象理論，從而更好地學(xué)習(xí)該專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程，以便為將來的其它專業(yè)課程打下堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。 

在加強(qiáng)工程流體力學(xué)課程理論教學(xué)的同時，還要加以仿真課件的訓(xùn)練，再配合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過該課程的學(xué)習(xí)，結(jié)合實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，可以綜合地將課本理論知識與實(shí)際相結(jié)合，以利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)，對于他們今后的工作或繼續(xù)深造發(fā)揮潛移默化的作用。 

分析目前我院工程流體力學(xué)課程與實(shí)踐教學(xué)之間的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在的主要問題是：教學(xué)體系、內(nèi)容與實(shí)踐課之間存在脫節(jié)現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在以下方面：首先，作為專業(yè)最重要的課程之一，《工程流體力學(xué)》課程是學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程的基礎(chǔ)，如果這個基礎(chǔ)打不好，那么其它課就很難學(xué)習(xí)。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生很多都不太明白課程中一些具體的流態(tài)名詞，以及抽象的流體損失問題，如果有了仿真課件，這些疑難問題就一目了然了。其次，我院儲運(yùn)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中，有些由于廠家設(shè)計問題造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，所以原本剛夠?qū)W生分組實(shí)驗(yàn)的儀器數(shù)目，現(xiàn)在只能增加每小組的人數(shù)才可以維持正常開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程。由于該課程中涉及的實(shí)驗(yàn)數(shù)目較多，也導(dǎo)致了場地的嚴(yán)重不足。再次，教學(xué)中不能很好地將理論課知識與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相互滲透。而《工程流體力學(xué)》課程作為本專業(yè)的基礎(chǔ)課程，與生產(chǎn)實(shí)習(xí)的相互滲透又甚為重要。 

 

二、改革教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 

 

為了更好地發(fā)揮該課程的作用，針對我院工程流體力學(xué)課程開設(shè)的現(xiàn)狀，以及國內(nèi)一些知名高校開設(shè)這門課程的情況，筆者提出幾點(diǎn)改革建議，以使學(xué)生能夠把學(xué)到的知識活學(xué)活用，提高他們分析問題和解決問題的能力。 

1.按照實(shí)用、新穎、精練的要求，著力進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的提煉與更新 

課程建設(shè)旨在突破學(xué)科專業(yè)局限，又要照顧到專業(yè)需要，對課程進(jìn)行整合、優(yōu)化，合理安排教學(xué)內(nèi)容。例如在本課程中加入非牛頓流體部分的教學(xué)內(nèi)容，形成課程的特色。 

2.強(qiáng)調(diào)計算機(jī)在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 

應(yīng)該在教學(xué)中加入一部分符合我院具體專業(yè)情況的仿真模擬課件的使用量，學(xué)生可以將所學(xué)的知識和課件相結(jié)合，更加深他們對知識的理解和應(yīng)用。這樣，不但順應(yīng)時代的發(fā)展，也節(jié)省了學(xué)生花在琢磨流型變化上的很多時間。鑒于課程自身的特點(diǎn)，對于各種工藝流程圖的介紹，傳統(tǒng)的板書方法已不能完全滿足教學(xué)需求。筆者因此針對不同專業(yè)的教學(xué)大綱，制定了相應(yīng)的教學(xué)課件，通過多媒體教學(xué)，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法中抽象、晦澀、枯燥的缺點(diǎn)，使學(xué)生從動態(tài)的畫面中，比較輕松地理解教師在教學(xué)中要傳授給學(xué)生的知識內(nèi)容。 

3.有效組織實(shí)踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要 

工程流體力學(xué)是一門綜合性和實(shí)踐性均非常強(qiáng)的課程，因此有效組織實(shí)踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要。學(xué)生通過在工廠的實(shí)習(xí)，可以將在學(xué)校中學(xué)到的理論知識與工廠中實(shí)際生產(chǎn)有效地結(jié)合起來，增強(qiáng)對理論知識的理解。應(yīng)盡快解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備結(jié)論不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，使教學(xué)儀器百分之百地準(zhǔn)確投入到學(xué)生的學(xué)習(xí)當(dāng)中去，盡可能地將流體力學(xué)作為向外專業(yè)進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)，讓有興趣的學(xué)生也能參與。 

通過該項目制定的措施實(shí)施于油氣儲運(yùn)專業(yè)教學(xué)中，使每屆油氣儲運(yùn)專業(yè)學(xué)生受益。提高學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解深度，增強(qiáng)他們的專業(yè)技能，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識活學(xué)活用。此舉對學(xué)生的就業(yè)和繼續(xù)深造具有非常重要的意義。 

 

三、教學(xué)效果的考核 

 

前已述及，這門課程主要是油氣儲運(yùn)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)，這門課程的培養(yǎng)目標(biāo)旨在為以后的專業(yè)課打好扎實(shí)的基礎(chǔ)，樹立學(xué)生的應(yīng)用能力。因此，在考試方式上，更注重應(yīng)用能力的測試，考察學(xué)生與社會的接軌程度。這樣，考試題型多是一些發(fā)揮性的，讓學(xué)生用“漁”的本領(lǐng)去為本門課程的學(xué)習(xí)畫上休止符。 

四、結(jié)語 

總之，對于《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容改革的初步探索分析，可以促進(jìn)教學(xué)觀念的改變，按此目標(biāo)授課，對教師提出了更高的要求。同時，還可以促進(jìn)教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及其儀器設(shè)備的更新，提高學(xué)生的動手能力及科研能力，從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)有所用”，“教學(xué)相長”。 

高等教育教學(xué)改革，特別是專業(yè)課程體系及教學(xué)內(nèi)容的改革，是一個系統(tǒng)和長期艱巨的實(shí)踐過程，專業(yè)教師任重而道遠(yuǎn)。只要不斷努力和探索實(shí)踐，就可以開拓出一條提高油氣儲運(yùn)工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量、更加富有成效的新途徑，而且可以取得更好的教改成果。 

篇12

民辦高職院校的學(xué)生入學(xué)成績較差、自主學(xué)習(xí)的能力較差。很多學(xué)生對流體力學(xué)現(xiàn)象認(rèn)識模糊，學(xué)生普遍感覺流體力學(xué)概念抽象，難以理解，對“流體力學(xué)”產(chǎn)生畏難情緒和厭學(xué)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)積極性不高。2011年，江蘇省高職院校招生實(shí)行注冊入學(xué)，更意味著生源素質(zhì)的良莠不齊，這對工科專業(yè)的民辦高職院校的“流體力學(xué)”課程教學(xué)是個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

一、民辦高職院校學(xué)生的特點(diǎn)

1.入學(xué)成績較差

民辦高職院校在高等院校中處于較低的地位，這尤其體現(xiàn)在招生中，往往是錄取批次的最后一批。這就意味著入學(xué)的學(xué)生往往入學(xué)成績較差，從這幾年金肯職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我校”）的錄取成績來看，從90分～330分都有，大多是在180分左右。因此民辦高職院校的學(xué)生往往數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)較差，計算能力較差，影響他們對工科課程的學(xué)習(xí)。

2.自主學(xué)習(xí)的能力較差

從和學(xué)生的交流情況來看，學(xué)生在課后很少主動學(xué)習(xí)、看相關(guān)的書籍，甚至連作業(yè)都有不能按時保質(zhì)完成的時候。

二、如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的主觀能動性

民辦高職院校和公辦本科院校以及公辦高職院校有很大的區(qū)別，使得在“流體力學(xué)”課程教學(xué)中不能照搬上述公辦院校的方法，而要根據(jù)民辦高職院校的特點(diǎn)來實(shí)行教學(xué)。

陶行知在《中國教育改造》中指出：“大凡選擇職業(yè)科目之標(biāo)準(zhǔn)，不在適與不適，而在最適與非最適。所謂最適者有二，一曰才能，二曰興味。才能足以樂業(yè)。”學(xué)習(xí)最有興趣的專業(yè)，因其興趣，才會有樂趣，才會安于學(xué)習(xí)。托爾斯泰說過：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣。”對民辦高職院校的學(xué)生更應(yīng)注重興趣的培養(yǎng)。

1.教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，降低難度

（1）教學(xué)內(nèi)容精簡，理論夠用為度。鑒于高職院校學(xué)生的特點(diǎn)，再結(jié)合高職專業(yè)所實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)——技能性人才，根據(jù)各專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。理論難度夠用為度，不求理論的系統(tǒng)性和完整性。以給排水工程專業(yè)為例，流體靜力學(xué)經(jīng)優(yōu)化后，保留靜壓強(qiáng)及其特性、靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用、平面和曲面的靜水總壓力的內(nèi)容，側(cè)重基本概念、基本定律和方程式，取消了平衡微分方程的內(nèi)容。對我校學(xué)生而言，難以聽懂，不如加強(qiáng)基本知識的介紹，如能透徹理解，對工作和生活更有用。

（2）教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)職業(yè)特點(diǎn)。應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容中體現(xiàn)本專業(yè)的專業(yè)內(nèi)容。對于面向給排水工程專業(yè)開設(shè)的“流體力學(xué)”課程，其專業(yè)和自來水、污水的運(yùn)輸和輸送緊密相關(guān)，都離不開管、泵的設(shè)計與使用，這就涉及到流體力學(xué)的許多方面。例如，分析流體在管道內(nèi)的流動規(guī)律、壓力、阻力、流速和輸量的關(guān)系時，應(yīng)向?qū)W生指出此處知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)是為了根據(jù)流動規(guī)律和各參數(shù)關(guān)系來設(shè)計管徑、校核管材強(qiáng)度、布置管線以及選擇泵的大小和類型、設(shè)計泵的安裝位置等，把知識點(diǎn)融入到職業(yè)特點(diǎn)中，編成例題進(jìn)行講解。有些概念和理論是學(xué)生首次在“流體力學(xué)”里學(xué)到的，并且會貫穿到整個專業(yè)知識的學(xué)習(xí)過程中，例如雷諾數(shù)、水頭損失、沿程水損等，所以，對于此類知識的反復(fù)強(qiáng)調(diào)也是非常必要的。把“流體力學(xué)”和“泵與風(fēng)機(jī)”、“管道工程”、“水處理工程”等專業(yè)課聯(lián)系在一起，相關(guān)知識點(diǎn)能做到心中有數(shù)，為以后專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。優(yōu)化內(nèi)容的同時，也不同程度地降低了學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度，這在客觀上為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性鋪平了道路。

2.活躍教學(xué)課堂氣氛，營造輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境

（1）用重大事件激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的自覺性、主動性和積極性。在教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎逯v述一些有關(guān)的重大事故、重大災(zāi)害和重大建設(shè)項目（統(tǒng)稱“重大事件”），對于學(xué)生認(rèn)識現(xiàn)在的學(xué)習(xí)與未來工作之間的關(guān)系、提高學(xué)習(xí)自覺性、培養(yǎng)熱愛專業(yè)的思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)很有幫助，同時也有助于活躍課堂氣氛。

在講授“流體靜力學(xué)”這一章節(jié)內(nèi)容時，可舉1993年青海溝后水庫垮壩事件。1993年8月27日夜間，庫容為330萬m3的青海省海南藏族自治州溝后水庫在庫水位低于設(shè)計水位0.75m3的情況下突然垮壩失事，造成288人死亡，40人失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失1.53億元。水利部專家組調(diào)查認(rèn)定，溝后水庫在設(shè)計上有缺陷，施工中又存在嚴(yán)重質(zhì)量問題，運(yùn)行管理工作薄弱，這次垮壩屬于重大責(zé)任事故。結(jié)合流體靜力學(xué)講述這一事件時指出：不管在什么崗位，責(zé)任心和專業(yè)技術(shù)素質(zhì)也許會關(guān)系到千百人生命財產(chǎn)的安全。

（2）用工程或生活實(shí)例讓學(xué)生感受到科學(xué)很奇妙，身邊處處有科學(xué)。興趣是學(xué)習(xí)的最大動力，教師應(yīng)該讓學(xué)生直觀形象地了解流體力學(xué)的廣泛應(yīng)用性以及內(nèi)容的趣味性，將與日常生活或生產(chǎn)實(shí)際有關(guān)的例子介紹給學(xué)生。“流體力學(xué)”的理論性較強(qiáng)，公式較多，學(xué)生理解比較困難。如果教師在課程的講解過程中，多穿插一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，與課本中的理論結(jié)合起來講，一定會大大提高學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地熟記和應(yīng)用知識。在靜力學(xué)章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中，可舉“人能下潛多深？”的例子，幫助理解靜力學(xué)基本方程。小時候經(jīng)常玩的一個游戲——吹紙條。拿出一個小紙條，讓它自然下垂。沿水平方向在它上面吹氣，紙條就會飄起，這是由于流動氣體的壓強(qiáng)小。而解釋流動氣體壓強(qiáng)為什么小，要借助伯努利方程來解釋。“站臺安全線的由來”，“神奇的香蕉球”是如何踢出來的？這也要用伯努利方程來解釋。身邊的科學(xué)無處不在，只要仔細(xì)觀察，便能從中領(lǐng)悟到許多道理。

從奇妙的魚缸、小鳥喝水的杯子到飲水機(jī)的原理，介紹靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用及等壓面的概念。簡單的原理，小小的發(fā)明，卻給生活帶來極大的方便，這就是創(chuàng)造發(fā)明的價值所在。

（3）增加語言的藝術(shù)性，讓枯燥的流體力學(xué)變得優(yōu)美和富有哲理。子曰：“學(xué)而時習(xí)之，不亦悅乎？”學(xué)習(xí)應(yīng)該是快樂輕松的事。從幼兒園到小學(xué)，都倡導(dǎo)素質(zhì)教育、快樂教育。高等教育也應(yīng)該貫徹這一思想，學(xué)習(xí)才能持久。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)極容易枯燥乏味，使學(xué)生聽課索然無味，這必將不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。如果我們的授課語言優(yōu)美，講述形象生動，把美的氣息、哲理的意味注入“流體力學(xué)”的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)得輕松、自由，甚至浪漫，營造出輕松、快樂的學(xué)習(xí)氛圍。

在緒論中，可以談?wù)劻黧w力學(xué)中的人文文化。水與空氣都是流體的典型代表，是一切生命不可缺少的物質(zhì)，自古至今人們對它的了解、探索和應(yīng)用創(chuàng)造了豐富的文化物質(zhì)成果。“楚天千里清秋，水隨天去秋無際”。秋風(fēng)，天水一色，是大自然的美景，也是流體的流動現(xiàn)象。它們賦予我們靈感，承載著我們的喜怒哀樂。古圣人喜歡從哲理上描述水性，歌頌水德。老子說“智者樂水，仁者樂山”。老子的名言是“上善若水”。通過此類講述，使流體力學(xué)增加美的氣息，使力學(xué)融入人文，既說明我們的生活與其息息相關(guān)，又輕松了課堂氣氛。

在講授粘性流體流動存在著兩種流態(tài)時，可以借用古代文學(xué)中相關(guān)的名句，如描述湍流的有李白的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，描述層流的則有“半畝方塘一鑒開，天光云影共徘徊”等佳句。這樣可以幫助學(xué)生建立對流態(tài)十分形象而深刻的印象，從而有助于學(xué)生理解、掌握相關(guān)知識。

在教學(xué)過程中，還可穿插著向?qū)W生介紹定律知識背景的形成過程，以及相關(guān)科學(xué)家的工作，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)思想，輕松接受相關(guān)知識。“牛頓粘性定律”是牛頓對流體力學(xué)的主要貢獻(xiàn)之一，是流體力學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。我們不僅僅要教給學(xué)生科學(xué)知識的本身，還應(yīng)重視如何使學(xué)生感悟科學(xué)精神。此時穿插介紹牛頓的哲學(xué)思想和科學(xué)方法。牛頓用引力理論和運(yùn)動三定律把天上行星和它們的衛(wèi)星運(yùn)動規(guī)律，同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了天上人間的統(tǒng)一，這是牛頓在自然哲學(xué)上的偉大貢獻(xiàn)。

3.突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位，讓學(xué)生樂在其中

突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位，使教學(xué)貼近實(shí)際，貼近生活。通過演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、競賽型的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)錄像、照片、仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種方式貫穿教學(xué)的全過程，讓學(xué)生看到各類實(shí)驗(yàn)最深刻、真實(shí)的一面，從而豐富學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的見識，培養(yǎng)職業(yè)意識和實(shí)踐能力。

（1）開發(fā)課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)。開發(fā)一系列課堂教學(xué)演示教具，可以使學(xué)生耳目一新，課堂氣氛變得活躍起來。課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)的使用，必須簡單易行，價廉物美，且能解決教學(xué)問題，這對民辦高職院校的教師提出了較高的要求。講授表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象時，可演示毛巾浸濕的現(xiàn)象，順帶告訴學(xué)生如何在無人時給花草自動滴灌的方法；演示移液管移液凹面的現(xiàn)象時，告訴學(xué)生如何讀數(shù)，如何避免毛細(xì)管現(xiàn)象引起的誤差，同時可教學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)。講述“流體靜力學(xué)”章節(jié)時，演示倒扣水杯的實(shí)驗(yàn)，讓枯燥的方程變得形象，易于理解。從廢棄飲水機(jī)上拆下的“聰明頭”，介紹靜力學(xué)基本方程的實(shí)際應(yīng)用。這些教具都非常簡單，也易于獲得，甚至無需額外花錢，學(xué)生也非常感興趣。

（2）應(yīng)用多媒體教學(xué)演示。并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都能找到適合課堂演示的案例。隨著多媒體在教學(xué)中應(yīng)用的普及，一些復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)和昂貴的演示教具可以通過多媒體教學(xué)來實(shí)現(xiàn)。如雷諾實(shí)驗(yàn)、水躍實(shí)驗(yàn)、水擊現(xiàn)象，在生產(chǎn)實(shí)踐中所應(yīng)用的各種堰，都可一一演示，遠(yuǎn)勝貧乏的語言描述。

（3）用設(shè)計性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生參與其中，樂在其中。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)圍繞職業(yè)特色專題，依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況而設(shè)，如：“自動虹吸管的改進(jìn)與應(yīng)用”。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生對所學(xué)知識的掌握及興趣度，將他們分成幾個不同的實(shí)驗(yàn)小組，然后指導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，動手組裝，最后依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出實(shí)驗(yàn)成績。

該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：激發(fā)學(xué)生的求知欲望和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力；加深學(xué)生對理論知識的理解并向外延展；節(jié)省高校實(shí)驗(yàn)室資金投入。

篇13

一、課程建設(shè)的指導(dǎo)思想

精品課程建設(shè)是本科教學(xué)的一項重要的基礎(chǔ)性工作，代表著學(xué)校的辦學(xué)特色和學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢，是學(xué)校重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)、培養(yǎng)高層次專門人才、開展科學(xué)研究、解決經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展過程中重大問題的重要基礎(chǔ)。各學(xué)院必須充分認(rèn)識到校級精品課程建設(shè)的重要性和迫切性，切實(shí)采取措施。加大課程體系優(yōu)化和課程整合的力度，加快教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的改革，抓緊課程教學(xué)隊伍建設(shè)，造就一支結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的課程教學(xué)隊伍，努力使這些課程進(jìn)入相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的全省乃至全國先進(jìn)行列。

二、精品課程建設(shè)的主要任務(wù)

1.圍繞經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展中的問題，根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要和學(xué)校課程發(fā)展規(guī)劃，堅持優(yōu)化學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)，提高專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.利用學(xué)科專業(yè)具備的科研、教學(xué)等基礎(chǔ)條件，以專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革為切入點(diǎn)，以專業(yè)課程建設(shè)為核心，以加強(qiáng)課程教學(xué)基本條件建設(shè)為保障，提高學(xué)校課程的整體教學(xué)質(zhì)量。

三、精品課程建設(shè)的實(shí)施方法

1.強(qiáng)化教師的學(xué)科意識和團(tuán)隊精神

在工程流體力學(xué)的教學(xué)改革中，采用多名教師協(xié)作教學(xué)，形成教學(xué)梯隊，加強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作。形成新的教學(xué)模式。針對課程的結(jié)構(gòu)，學(xué)院成立了課程教學(xué)課題組，聘用不同專業(yè)背景的教師擔(dān)任這門課程的講授任務(wù)，從而形成有專業(yè)特色的課程教學(xué)團(tuán)隊。在團(tuán)隊建設(shè)中。形成了老中青三個層次的教學(xué)骨干，共有教師7人，其中3位教師主講，2位小班討論，2位輔導(dǎo)，具有博士學(xué)位教師5人，占教師總數(shù)的71％；副高職以上3人，占教師總數(shù)的43％；40歲以下教師6人，占到教師總數(shù)的85.7％；形成了較為合理的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)和學(xué)緣結(jié)構(gòu)。課程負(fù)責(zé)人孫培德教授長期從事工程流體力學(xué)教學(xué)，具備良好的師德和較高的學(xué)術(shù)造詣，人才培養(yǎng)成績顯著，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，教學(xué)效果良好，同時言傳身教培養(yǎng)年輕教師開展工程流體力學(xué)課程的教學(xué)工作，使得課程教學(xué)隊伍教學(xué)水平大幅度提高，教師之間團(tuán)結(jié)協(xié)作精神好。團(tuán)隊成員承擔(dān)各種教學(xué)研究課題并發(fā)表多篇教改論文，解決學(xué)生的創(chuàng)新能力與工程能力培養(yǎng)問題。對環(huán)境工程專業(yè)與工程流體力學(xué)課程的教學(xué)改革起到積極引導(dǎo)和促進(jìn)作用。

授課教師分工協(xié)作，分別負(fù)責(zé)基礎(chǔ)理論知識、能量水力計算以及工程實(shí)際應(yīng)用三部分的內(nèi)容，突出理論知識的系統(tǒng)性和完整性，同時又增加了部分討論內(nèi)容提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過教學(xué)與科研結(jié)合，將任課教師的科研經(jīng)歷及最新學(xué)術(shù)成果溶入教學(xué)中，對教學(xué)過程起到深化作用。在教學(xué)過程中。根據(jù)每位教師的知識體系結(jié)構(gòu)和專業(yè)背景的不同，配合不同的課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講課，發(fā)揮團(tuán)隊合作精神，避免授課內(nèi)容重復(fù)以及內(nèi)容講授不完全等問題，將課程內(nèi)容完整化，統(tǒng)一化。

2.改革工程流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容

我校是一所以商科為特色，經(jīng)、管、理、工各學(xué)科共同發(fā)展的教學(xué)研究型大學(xué)，以應(yīng)用型專門技術(shù)人才為培養(yǎng)目標(biāo)，生源來自全國各地，就業(yè)面寬。《工程流體力學(xué)》作為環(huán)境工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，以研究流體(液體和氣體)平衡和機(jī)械運(yùn)動規(guī)律為核心，通過各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握流體運(yùn)動的基本概念和計算方法，并能應(yīng)用流體力學(xué)的基本理論，加上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及數(shù)值模擬或經(jīng)驗(yàn)公式來解決工程中的實(shí)際問題；培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程，從事工程技術(shù)工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下必要的基礎(chǔ)。

從2001年環(huán)境工程00級學(xué)生首開“流體力學(xué)“課程，采用北京大學(xué)出版社出版的《流體力學(xué)教程》，隨后，為了更適應(yīng)工商管理類大學(xué)工科學(xué)生的授課需求。從2002年環(huán)境工程01級學(xué)生開始，課程名稱改為“工程流體力學(xué)”，教材采用西南交通大學(xué)出版社出版的《水力學(xué)教程》，隨后幾年至今。課程教材從第一版更新為第三版，增加了邊界層理論簡介、有壓管路中的水擊現(xiàn)象等內(nèi)容。具體的知識模塊課時分配計劃為：

第一章　緒論

4學(xué)時

第二章　流體靜力學(xué)

6學(xué)時

第三章　流體動力學(xué)基礎(chǔ)

6學(xué)時

第四章　水頭損失

6學(xué)時

第五章　有壓管道的恒定流動

8學(xué)時

水力計算可視化教學(xué)與討論

2學(xué)時

3.完善教學(xué)條件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

(1)可視化教學(xué)

組織力量編制《工程流體力學(xué)》ppt課件、課堂全程實(shí)施多媒體課件教學(xué)，利用水力計算可視化教學(xué)軟件以動畫形式演示本課程部分內(nèi)容。例如，第三章水動力學(xué)基礎(chǔ)部分流線和跡線、元流和總流、恒定流與非恒定流、均勻流與非均勻流、漸變流與急變流等概念非常抽象、易混淆，在教學(xué)過程中，我們通過可視化仿真軟件，以動畫形式將各種的流動形態(tài)形象展現(xiàn)在學(xué)生面前，原本抽象的概念變得清晰易懂，深受學(xué)生歡迎。

(2)擴(kuò)充性資料

為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，向?qū)W生推薦了一些與本課程相關(guān)的參考書目、國內(nèi)外期刊等擴(kuò)充性資料，以便學(xué)生獲取與本課程相關(guān)的知識信息。包括一些參考書目：①清華大學(xué)水力學(xué)教研室編，水力學(xué)，北京：人民教育出版社，1980 ；②年，水力學(xué)，北京：中國建筑工業(yè)出版社。1998。修訂版，2002；③陳文義，張偉主編，流體力學(xué)，天津：天津大學(xué)出版社，2004；④禹華謙主編，水力學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)，成都：西南交通大學(xué)出版社，1999。以及一些與環(huán)境工程專業(yè)相關(guān)的外文專業(yè)期刊：EnvironmentalScience & Technology, Water Research, International Journal for Numerical antiAnalytical Methods in Geomechanics,Intemational Journal of Environmental Pol-lution, Chemosphere,Journal of Hazardous Materials. Applied Catalysis B: Envi-ronmeatal, Chemical Engineering Science. Chemical Engineering Journal.省略/，觀看該課程完整的教學(xué)文件和多媒體課件，進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，并可通過在線答疑解決問題，較好地滿足了課程所需。

4.提高課程教學(xué)方法及手段

本課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要在于流體連續(xù)介質(zhì)的理論模型、公式推導(dǎo)應(yīng)用以及實(shí)際環(huán)境工程實(shí)踐中的應(yīng)用，如實(shí)際液體恒定流能量方程式的應(yīng)用、管路沿程阻力系數(shù)變化規(guī)律的確定、管網(wǎng)計算等。因此，要解決學(xué)生難掌握理解的辦法主要是在實(shí)際教學(xué)中，采用多種教學(xué)方式和手段，突出重點(diǎn)，化解難點(diǎn)，使學(xué)生全面理解與掌握流體力學(xué)的理論與方法。

(1)以課堂講授為主，突出理論知識的系統(tǒng)性和完整性，同時根據(jù)本課程特色及在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，本課程組老師正組織力量自編教材，將水力計算可視化教學(xué)及國內(nèi)外最新的研究動態(tài)整合到新教材體系中，滿足環(huán)境類專業(yè)流體力學(xué)課程的教學(xué)需要。

f2)對課程的核心概念體系進(jìn)行提煉，理清概念間的邏輯關(guān)聯(lián)，由簡單到復(fù)雜，由具體到抽象。讓學(xué)生建立起清晰的理論概念，并通過大量的例題來加深學(xué)生對基本原理的理解和計算公式的運(yùn)用。并在課程網(wǎng)站上進(jìn)行試題自測，考試題目從試題庫中隨機(jī)抽取，并與人為修正相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教考分離。

(3)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。目前，我們通過購買流體力學(xué)仿真軟件，首先在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)各種流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的模擬操作，包括伯努力方程實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、流體流動阻力測定實(shí)驗(yàn)、畢托管測速實(shí)驗(yàn)、局部阻力實(shí)驗(yàn)、孔口與管嘴實(shí)驗(yàn)、離心泵性能曲線測定等等，使學(xué)生了解這些實(shí)驗(yàn)的基本流程、操作步驟、數(shù)據(jù)處理，為今后實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作提供良好的基礎(chǔ)。

(4)教學(xué)結(jié)合科研。將任課教師的科研經(jīng)歷及最新學(xué)術(shù)成果溶入教學(xué)中，對教學(xué)過程到了很好的深化作用。該教學(xué)方法與手段使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計時。能應(yīng)用本課知識進(jìn)行設(shè)計，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

(5)開展“大班教學(xué)，小班討論”教學(xué)模式。不定期舉辦課外講座(如流體力學(xué)與日常生活、流體力學(xué)在環(huán)境工程中的應(yīng)用等)，進(jìn)行小班討論，也可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)及對話，使教學(xué)手段等豐富，教學(xué)過程更深化。

四、精品課程建設(shè)的近期規(guī)劃

1.建設(shè)新教材體系，編寫與本課程配套的精品教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教材，自主開發(fā)仿真教學(xué)軟件，建設(shè)工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

2.進(jìn)一步完善豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。提供該課程國內(nèi)外相關(guān)知識內(nèi)容、專業(yè)資料，通過現(xiàn)有網(wǎng)站，促進(jìn)國內(nèi)外同類課程間交流，擴(kuò)大我校《工程流體力學(xué)》課程的社會影響力。