引論：我們?yōu)槟砹?3篇流體力學重要概念范文，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
一、引言
英國著名教育學家J.K.Gilbert教授在其組織編著的“Visualization：Theory and Practice in Science Education”一書別強調：可視化技術在現(xiàn)代科學教育教學中的應用是一個亟待深入研究的問題[1]。Gilbert教授從認知模型的角度考慮了可視化在宏觀、亞微觀和符號層面認知中的作用，討論了照片、示意圖、圖表等可視化技術在科學知識描述中的功能。本文在總結“流體力學”、“空氣動力學”和“計算流體力學”教學內容以及“飛行器部件空氣動力學”教學經(jīng)驗的基礎上，結合參考文獻[1]中的教學思想，系統(tǒng)探討計算流體力學（CFD）可視化技術在流體力學課程教學中的應用。
CFD是采用計算機模擬流體流動及相關現(xiàn)象的一門科學，主要涉及物理、數(shù)值數(shù)學和計算機科學等學科。CFD的應用歷史可追溯到上個世紀70年代，理論研究的歷史則更早一些。隨著計算機技術的發(fā)展，CFD所能求解問題越來越復雜，最早是求解簡化方程控制的跨聲速流動，到了80年代初就可以求解二維或三維的Euler方程，隨后Navier-Stokes方程的求解也成為可能。經(jīng)過本世紀近十年來的快速發(fā)展，CFD技術基本成熟，相應的軟件被廣泛的應用于航空、航天、汽車、船舶、生物、材料、氣象、海洋以及石油工業(yè)等領域。
在應用需求的牽引下，目前大部分CFD軟件都已經(jīng)具有非常友好的人機交互界面，不僅能夠以一定精度計算流體運動控制方程、模擬復雜的流體流動，更能夠通過一定的可視化技術顯示所計算流場的空間結構和時間演化特征。因此，流體力學本科與研究生教學中涉及的諸多基本概念、一般規(guī)律和關鍵問題等，都可以結合CFD軟件進行直觀而科學的探討。
二、基本概念的解釋
在傳統(tǒng)的教科書中，流體力學中的基本概念，如流場、梯度、散度、旋度、流線、跡線、點源和偶極子等，常常采用一定的數(shù)學公式或抽象語言來描述，這對學生理解實際的流體流動問題是十分不利的。借助于CFD軟件，上述概念可以采用云圖、矢量圖和等值面等十分直觀的顯示出來，下面舉例來說明。
標量場可采用云圖來顯示，所謂云圖就是采用不同的顏色對應不同的標量數(shù)值。圖1所示為利用云圖顯示噴管流場中馬赫數(shù)的分布情況，其中黑色到白色的漸變表示馬赫數(shù)從0.1變化到5.0。由噴管內部流場中顏色的分布可以看出，噴管內部馬赫數(shù)從左到右是一直增加的。這樣一種顯示方法不僅直觀的顯示了什么是流場，更從物理上說明了流場中馬赫數(shù)的變化規(guī)律。
由于矢量既有大小又有方向，矢量場不能像標量場那樣僅僅以顏色的變化來區(qū)分。在CFD中矢量一般用具有一定長度的箭頭來表示，箭頭的方向對應矢量的方向，箭頭的長度代表矢量的大小。圖2所示為噴管內部速度矢量場，由圖可以看出流場中每個點處的速度相對大小和方向，很直觀的表示了噴管內部氣體逐漸加速的過程。圖3所示為噴管內部流線，每條曲線表示定常流動條件下流體質點在噴管中的運動軌跡，同樣直觀的表現(xiàn)了噴管的流場結構。
在流體力學教學中經(jīng)常會從簡化的模型出發(fā)，討論理想狀態(tài)下的流動問題，如點源、偶極子等的流動。這種流場在現(xiàn)實中是不存在的，通過電磁學或其他方式類比來顯示相應的結構往往也不夠直觀。借助于CFD軟件則可以很容易地通過求解簡化的控制方程，得到理想狀態(tài)下的流場，然后通過可視化技術實現(xiàn)三維、動態(tài)的流動演示。隨著CFD技術的越來越成熟，大部分流體力學教學中涉及的基本概念、假設等，均可以通過CFD可視化的方式展現(xiàn)給學生，改變傳統(tǒng)教學方法，提高教學質量。
三、流體力學基本物理現(xiàn)象的演示
CFD軟件是通過求解不同初、邊值條件下的流動控制方程來研究流體運動特征，能夠客觀地反映流體運動的物理規(guī)律。因此，在流體力學教學中，很多關鍵物理現(xiàn)象，如邊界層、激波、射流、混合層、卡門渦街等，也可以通過CFD技術進行分析，并通過可視化的方式展現(xiàn)給學生。
在流體粘性的作用下，繞流物體表面一般都會存在緊貼物面非常薄的一層區(qū)域，這層區(qū)域被稱為邊界層。邊界層概念的提出是流體力學發(fā)展史上里程碑式的事件[3]，然而在流體力學教學中往往很難把邊界層的重要性講清楚。借助于CFD軟件，可以直觀地觀察水流、氣流中邊界層的形成過程及其差別，通過顯示邊界層速度剖面的形狀解釋邊界層如何影響流場結構，如圖4所示。從圖中可以很明顯地看出壁面附近氣流速度的降低，體現(xiàn)了氣體的粘性效應在近壁附近的作用。
激波是超聲速流動中廣泛存在的流場結構[4]，采用CFD技術可以模擬各種類型的物體繞流，顯示對應的正激波、斜激波和弓形激波等現(xiàn)象，從不同的角度加深學生對激波這一物理現(xiàn)象的理解。射流、混合層和卡門渦街同樣可以通過適當?shù)腃FD技術模擬，甚至可以顯示其中非常精細的流場結構。圖5所示為混合層渦結構的CFD數(shù)值模擬結果，由圖可以看出混合層流動的失穩(wěn)過程，類似的數(shù)值模擬結果對流體力學專業(yè)高年級本科生和研究生教學是大有助益的。
四、流體力學應用問題分析
在流體力學專業(yè)的研究生教學中，常常會涉及生物流體力學、飛機空氣動力學、環(huán)境流體力學、化工流體力學、汽車空氣動力學等一系列應用流體力學課程。CFD軟件在工業(yè)上的廣泛應用為這些課程的教學提供了大量的素材。圖6、圖7和圖8所示為鰻魚[5]、高超聲速飛行器和F1賽車繞流流場的CFD數(shù)值模擬結果，從中可以分析繞流物體的流動和受力特征，探索隱藏在背后的物理規(guī)律，加深學生對問題的理解。
五、小結
CFD軟件在流體力學課程教學中有著非常廣泛的應用前景，本文以具體實例展示了CFD軟件在流體力學基本概念解釋、基本物理現(xiàn)象演示和應用問題分析方面的關鍵作用。通過在教學中恰當?shù)膽狢FD軟件，可以有效地增強學生的學習興趣，提高教學質量。
參考文獻：
[1]J. K. Gilbert，M. Reiner，M，Nakhleh，Visualization：Theory and Practice in Science Education，Springer Science+Business Media B.V. 2008.
[2]J. H. Spurk，N. Aksel. Fluid Mechanics，Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2008.
篇2
流體力學是一門研究流體運動基本規(guī)律以及流體與物體之間的相互作用力的學科，它作為一門嚴密的且應用面很廣的專業(yè)基礎學科，是以數(shù)學、物理學為基礎發(fā)展起來的，也是土木、機械、動力、水利、環(huán)境等學科的一門技術基礎課程。改革開放以來，雖然各院校在該課程教學實踐中都積累了豐富的經(jīng)驗并取得了不少成果，但是在該課程建設中仍存在著許多問題。論文結合教學現(xiàn)狀，從學生興趣培養(yǎng)、教學方法改革以及師資隊伍建設三方面探討提高流體力學教學水平的方法。
一、 流體力學教學現(xiàn)狀
流體力學是一門主要研究流體平衡和運動規(guī)律及其實際應用的技術科學，具有理論性強、工程實際應用廣、概念和方程較多且易混淆、對學生高等數(shù)學知識及綜合分析和處理問題能力要求較高等特點。流體力學建立在理論、計算、實驗三大技術手段之上，是化工、土木、機械等眾多學科或專業(yè)的基礎學科。另外，流體力學在環(huán)境工程設計和實際工程中也有著廣泛的應用，是水處理設備設計與應用的必備知識，以及生態(tài)分析的重要理論基礎。同時，流體力學是環(huán)境工程與其他學科體系溝通的橋梁，這個橋梁作用是其他基礎課或專業(yè)課無法替代的，直接影響到環(huán)境工程學科體系的完善性。因此，提高流體力學課教學質量，使學生學好本門課程，培養(yǎng)學生分析問題的能力和創(chuàng)新能力，對流體力學課程教學進行改革以適應學科發(fā)展顯得十分必要。
目前國內院校的流體力學課程教學過程大體可歸納為“課前預習、課堂教師講授、實驗室實驗、課后教師評閱”的四段串行模式。實踐證明，這種傳統(tǒng)的教學模式在強化理論教學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理論教學中注重經(jīng)驗理論與公式的講解，而公式多且乏味，導致教師難教，學生難懂，課堂教學缺乏生動性。另外，本科流體力學理論教學模式多為填鴨式教育，對學生而言，流體力學課缺少客觀體驗，理論抽象，不易理解，而由此帶來了一系列的問題是現(xiàn)在流體力學課程教學的主要障礙；②目前，大部分院校的流體力學實驗教學多采用傳統(tǒng)驗證性實驗，每一學生進行的實驗完全相同，教師由實驗報告的數(shù)據(jù)評定實驗成績。雖然實驗有利于增進學生對理論知識的理解，但此手段不能激發(fā)學生的積極性，無法體現(xiàn)學生的主體性，也不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性[1]。由于實驗教學內容多數(shù)為驗證性實驗，在按既定的理論知識和實驗方案實踐的過程中，學生所得到的主要是從理論知識到實踐成果的收獲，而教師的作用主要是理論知識的傳授，具體實驗的演示、引導與糾錯，甚至有時會耳提面命，因此學生作為學習主體的創(chuàng)造性很難有機會得到展示。
因此，采用一種有效的教學方法進行流體力學理論和實驗教學的改革，激發(fā)學生的學習積極性和主動性，以提高流體力學課程教學質量，并對相關專業(yè)產(chǎn)生積極的影響，從而促進學生創(chuàng)新性的培養(yǎng)非常有必要。
二、 培養(yǎng)學生對邏輯思維的興趣
學生對任何概念和公式的形成、理解有一個過程，而在流體力學中，這些概念、公式又較為抽象，要求學生具備較強的邏輯思維能力，因此，根據(jù)學生掌握知識的快慢，耐心引導學生進行邏輯思維，培養(yǎng)學生對邏輯思維的興趣，使他們產(chǎn)生對邏輯推理的愛好，就成為教學中的關鍵。例如，流體力學中的三大方程――連續(xù)性方程、動量方程和能量方程需通過輸運公式逐步推導而來，如此的教學安排便使知識較為系統(tǒng)、連貫、緊湊，并有利于認識各個方程的物理意義。而輸運公式的推導由于邏輯性較強，講授時就需要花費較多的學時和精力來理清邏輯思路，理解每一步推導中的物理含義和數(shù)學要領，使學生對輸運公式有一個清晰準確地理解。最后，將輸運公式中的物理量換成質量、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更加清晰明了，而且會使學生對將要學習的知識接受產(chǎn)生極大興趣，具有更加強烈的探索感和求知欲。
三、 教學方法探討
教學方法作為聯(lián)結教師和學生的重要紐帶，在提高教學質量方面起著重要的保證作用。為了更好地適應學科發(fā)展要求，工科“流體力學”課程方法的改革勢在必行，作者結合自身多年的教學經(jīng)驗，針對該課程特點，認為應該在以下幾個方面進行課程教學方法改革。
（1）重視緒論課的作用
部分教師認為緒論課僅是對流體力學的簡單介紹，作用不大，所以對緒論的授課過程照本宣科、枯燥無味。其實緒論課對整個教學活動的成功與否起了至關重要的作用，它不僅是學生了解流體力學課程的窗口，也是教師教學水平的第一次展示。
講授緒論課的較好方法是介紹流體力學的成就、發(fā)展方向、廣闊前景及其在國民經(jīng)濟中的重要作用等。教師要注重講解流體力學知識在工程中的應用，特別是教師自己承擔的科研項目，以展示流體力學在科學和工程技術中所取得的輝煌成就[2]。例如，通過介紹流體力學理論在“神舟號”系列飛船上的廣泛應用，使學生明白流體力學這門相對古老的學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年秋天的大風中倒塌的例子，說明在實際工程中忽視流體力學會造成巨大的災難[3]。另外，流體力學的發(fā)展史對于激勵學生的學習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)在學生的面前[4]。
（2）從實例中引出教學內容
流體力學雖有概念多、邏輯性強、理論上較難理解的特點，但卻與生活和生產(chǎn)實際密切相關。在具體教學內容的講解過程中，穿插一些生活中的現(xiàn)象，并結合課本中的理論“雙管齊下”，利用學生求趣、求新、求知的心理，引導學生學習并掌握教學內容。例如，在講流體粘性時，比較水的粘性和油的粘性；在講流體靜力學知識時，可講一些水庫垮壩事件，主要是設計時有缺陷和施工存在著質量問題，不能承受水對壁面的靜壓力。另外，還可以進行一些相關事例的延伸，如是否建設三峽工程時流體力學專家的爭論，通過分析得到的建設三峽工程必要性的結論等，使學生切實體會到學好流體力學的重要性[5]。利用這些鮮活的事例，使課堂教學更生動、更有意義。
（3）師生互動，培養(yǎng)良好學風
調動學生主動的學習，培養(yǎng)學生良好的學風，提高學生綜合素質，是加強流體力學教學效果的重要條件。作者在每次講課后都會對本次課程的內容進行總結，然后下次課隨機抽取部分學生回顧上次課的內容，并讓其他學生作出補充和建議。在課堂上，多為學生提供隨堂練習的機會，師生互相之間進行探討和思考，針對練習中的問題講解做題思路和方法，給予糾正和補充。這種授課模式充分調動了學生的主觀能動性，課堂氣氛活躍，有利于拓寬學生的思維深度，查漏補缺。學風對于任何一門課程教學的成功與否都起到了非常關鍵的作用，所以從第一堂課、第一次作業(yè)就要嚴格要求學生，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，并畫出相應圖示，這些小細節(jié)可以幫助學生以簡明的方式加深理解題意，取得了較好的效果。
（4）重視實驗教學
流體力學按研究方法可以分為理論流體力學、實驗流體力學和計算流體力學。實驗流體力學是理論流體力學發(fā)展的基礎，是計算流體力學的檢驗依據(jù)。因此，實驗教學在流體力學教學中有著極其重要的地位。流體力學中的公式繁多，難以記憶，難以理解，通過實驗可以加強學生對公式的感性認識，有助于學生深刻理解公式和概念的物理意義。例如，在講解伯努利方程意義的時候，單從公式上講解并不形象，通過能量方程實驗，可以使學生非常直觀的理解伯努利方程中每一項對應的意義。對于沒有開的實驗課，通過在網(wǎng)絡上收集照片、視頻等展示給學生，也可提高學生對理論知識的理解[6]。
（5）傳統(tǒng)教學方式和多媒體技術互補
過去，流體力學課程在教學手段上采用板書教學，這種方式能夠在教師的書寫和同步的講解中促進學生的積極思維與參與意識，但對教學內容中比較抽象的概念、復雜的流動現(xiàn)象和流動規(guī)律，很難用語言和文字準確、形象地描述。多媒體教學最大的優(yōu)點是形象、生動、具體、直觀、易于理解且信息量大，但也有不能突出推導過程和思維、學生對知識的掌握比較膚淺的一些弊端。將傳統(tǒng)教學方法和多媒體技術綜合應用于教學過程是一種很好的方法，在講授偏重于推導過程的內容時采用傳統(tǒng)授課方式，而講授直觀形象的內容時采用多媒體教學方法，做到取長補短、優(yōu)化組合，會獲得較好的教學效果[7]。
四、師資隊伍的建設
為適應素質教育的需要，教師不僅要掌握先進的教學手段，而且要努力研究實施素質教育的教學方法。在實際教學過程中，要靈活應用各種教學方法，并且要善于歸納總結教學經(jīng)驗，虛心向有經(jīng)驗的教師請教，同時要高度重視學生的反饋信息，不斷調整自己的教學思路，只有這樣才能逐步提高自己的教學水平。社會發(fā)展對教師的自身素質提出了更高的要求，教師要明確教學水平的提高和發(fā)展是一個畢生的過程，教師應該不斷開闊視野，更新知識體系，才能形成對流體力學更深層次的理解和認識。
五、 結論
論文結合流體力學教學現(xiàn)狀，從學生興趣培養(yǎng)、教學方法改革及師資隊伍建設三方面論述的教學方法，將教與學有機結合起來，使枯燥的流體力學課堂變得生動活潑，多方面激發(fā)學生的主動性、積極性及創(chuàng)造性。將上述方法運用于教學實踐后發(fā)現(xiàn)，該方法能夠有效的提高流體力學課程的教學效果。
參考文獻
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中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）10-0098-02
目前，鄭州輕工業(yè)學院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業(yè)已被評為國家級特色專業(yè)。為了加強制冷與低溫工程專業(yè)學生能力的培養(yǎng)，造就人才，有必要對制冷與低溫工程專業(yè)的教學進行全面的改革。
“流體力學”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，主要分為流體靜力學和流體動力學，研究流體平衡、運動規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應用的科學。由于流動現(xiàn)象和流動規(guī)律及其影響因素十分復雜，故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應用廣、對學生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。[1]加上學生對流體流動機理普遍缺乏感性認識，導致“流體力學”課程歷來被公認為是教師難教、學生難學難懂的課程之一。[2]因此，迫切需要進行“流體力學”課程教學改革，使學生學好本門課程，提高課程教學質量，使學生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學生的綜合分析應用能力和創(chuàng)新能力，全面提高專業(yè)素質。
分析目前我院制冷與低溫工程專業(yè)“流體力學”課程教學的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在以下主要問題：首先，“流體力學”理論性強，概念多而抽象，難以理解，學生普遍缺乏對流體力學問題的感性認識，學習興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導過程復雜，且大多涉及到“高等數(shù)學”的偏微分方程，另還涉及到“大學物理”、“理論力學”、“材料力學”等方面的知識，學生理解困難；另外，學生對所學的知識不能靈活應用。因此怎樣激發(fā)學生的學習興趣，選擇合適的教學模式組織教學，全面實現(xiàn)該課程教學目標，提高教學質量，是該課程教學亟待解決的問題。
一、改革教學方法
學好“流體力學”這門課對于制冷與低溫工程專業(yè)的學生來說至關重要。讓學生理解流體靜止和運動的規(guī)律及其影響因素，不僅能為學生學習后續(xù)的專業(yè)課程提供必要的理論基礎，也能為學生以后分析解決實際工程中的實際問題提供理論指導。怎樣才能讓學生學好這門課，筆者結合自己的教學經(jīng)驗，認為可以從以下幾方面著手。
1.激發(fā)學生學習興趣
學生是學習的主體，而“流體力學”又是大家公認難學的課程，因此學生的學習積極性高低決定著“流體力學”這門課教學的成敗。
要提高學生學習“流體力學”的積極性，首先要上好“緒論”課?！熬w論”課是學生接觸和了解“流體力學”這門課的窗口，也是教師的教學水平和教學方式的第一次展示，“緒論”課上得好不好直接影響到“流體力學”課程教學的成功與否。通過“緒論”課讓學生對“流體力學”的發(fā)展及其廣泛的工程實際應用有一個大致的了解，使他們充分意識到“流體力學”知識和我們的生活及國家的建設密切相關，深刻理解“流體力學”知識在今后的學習和解決實際工程問題中的重要作用。[3]
教師在講授一些理論知識之前，可先舉出很多貼近生活的有趣實例或者先提一些問題來激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)引導學生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學生：在水中游得快還是在油中游得快？為什么？又如在描述流體運動有兩種方式――拉格朗日法和歐拉法時，可以將在座的學生和教室里的每個座位作為研究對象來進行類比，從而讓學生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學生帶著問題去學習，讓學生親身感受到參與教學活動是一件樂事、趣事，由愿學到愛學再到樂學。實踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學生學習的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學生的注意力，激發(fā)學生學習的主觀能動性，還可以使學生充分意識到本課程對今后學習和工作的重要意義，并且能加深學生對所學知識的理解和記憶，使學生分析問題和解決問題的能力得以提高。
另外，還應充分利用多媒體，通過圖片、動畫讓學生直觀了解各種流動現(xiàn)象，而不是停留在抽象層面，從而提高學生學習“流體力學”的興趣。
2.巧妙講解公式
為了定量地描述流動現(xiàn)象和分析流動機理，需要應用數(shù)學工具。學生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂數(shù)學，然而讀懂了數(shù)學不一定意味著明白了數(shù)學符號背后所代表的物理意義?！傲黧w力學”教學實踐表明，學生從讀懂數(shù)學到理解流動問題的物理本質有一個過程。教師的一個重要任務就是做好各方面的工作，幫助學生完成從讀懂數(shù)學到理解流動的物理本質這一過程的轉變，進一步建立起科學的思維方式。
“流體力學”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運動方程、連續(xù)方程、動量方程、伯努利方程等理論知識時都有大量的公式，這些公式涉及一些高數(shù)、物理、力學方面的知識，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學”的公式推導采用歐拉法，與物理及其他力學不同，學生的觀念不易改變，而且推導過程復雜，學生理解掌握很困難。如果過分強調“流體力學”知識的嚴密性和完整性，對每個公式的每個推導細節(jié)都逐一介紹，推導過程將會枯燥無味，學生只會被弄得糊里糊涂，興趣全無。而如果直接給出公式，讓學生死記硬背，只能讓學生不知其所以然，當然也就不能真正用所學知識來解決實際問題了。
根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，筆者認為：“流體力學”中公式的講解應將重點放在概念引入、理論模型建立的思想、基本原理和主要步驟以及公式的物理意義與應用限制上。首先對基本概念力爭講透，概念清楚了，公式的講解推演才有意義。然后重點使學生明確公式的物理意義及公式中各項參數(shù)的物理意義和幾何意義，只有真正理解了公式的物理意義，才能靈活使用公式解決實際工程問題。最后應強調公式的應用范圍及應用注意事項。由于流動的多樣性，“流體力學”中的很多方程都是在一定的條件下得到的，如伯努利方程就有多種形式（理想流體、實際流體、流體是否可壓等），在具體運用時，要根據(jù)具體情況選用正確的形式。
3.充分利用作業(yè)
學習的最終目的是讓學生能夠獨立自主地解決實際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個原理去解決實際問題。課后作業(yè)是檢查學生對所學知識理解、掌握程度的一種手段，同時也是培養(yǎng)學生分析、解決問題能力的一種方法。
首先應由學生獨立地完成一定量的課后練習題，這是“流體力學”學習過程的重要組成部分，解題過程實質就是利用“流體力學”的基本原理和基本方程分析和解決實際問題的一個訓練過程，課后習題可以幫助學生加深對基本概念和基本理論知識的理解。
然后再由教師通過習題課的方式，利用具有代表性的習題和一些學生普遍認為困難、出錯多的習題，講述流體力學原理在工程實例中的應用。在講解習題時，重在提供條理清晰的解題思路、詳細具體的解題步驟，使學生在此過程中掌握解決問題的正確方法和技巧，以便在以后的學習工作中舉一反三、觸類旁通、學以致用。這一過程增強了學生對流動過程物理本質的理解，將物理問題與數(shù)學工具有機地結合起來，有助于學生對與專業(yè)相關聯(lián)的實際工程問題進行認真思考，有效的增強了學生分析并解決實際問題的能力。
二、改革教學手段
多媒體教學以其形象、直觀、生動、具體、易于理解的教學特點，豐富的教學內容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。[4]
多媒體教學在“流體力學”教學過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學”中那些難以用語言描述的流動圖像、抽象難懂的知識點，如拉格朗日和歐拉法的描述，流線與跡線、層流、湍流等，通過圖片、動畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學生，使其從感性認識開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關內容，并使學生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時間寫板書表述的和不易通過板書表述的內容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習題等。采用多媒體教學，授課的信息量增多了，教學內容更豐富了，學生在有限的時間內接收的知識更多了，學生的學習興趣提高了，學生的思路拓寬了，教學質量也提高了。
多媒體教學的發(fā)展并不意味著要摒棄傳統(tǒng)的板書教學。有很多學生認為板書能讓他們有更多的時間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對基礎知識的理解和掌握。根據(jù)“流體力學”既有抽象復雜的流動機理又有大量的基本概念、基本方程的特點，在教學過程中應將多媒體教學與板書教學相結合，揚長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為教學工作更好地服務。如對某些特定的流動現(xiàn)象，可以通過多媒體教學，加深學生對流動現(xiàn)象和機理的理解。而對于較重要的公式及一些重點難點內容還是采用板書教學，例如流體力學基本方程的推導過程依然使用傳統(tǒng)教學中的板書，有利于學生集中注意力，讓學生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學生足夠的思考時間，又可加深學生對重要知識的理解，從而獲得良好的教學效果。
三、 結束語
總之，高等教育教學改革，特別是專業(yè)課程的教學改革，是一個長期而艱巨的實踐過程?！傲黧w力學”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，在教學中要根據(jù)學校的具體情況改革教學方法和教學手段，借助現(xiàn)代教育技術與手段，充分調動學生的學習興趣，結合生活、生產(chǎn)、科研中的實際問題，進行深入淺出、生動活潑的講解，揭示問題的本質，向學生傳授治學方法，擴大學生的知識面，培養(yǎng)學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，以取得更好的教學效果。
參考文獻：
[1]王偉.土木專業(yè)工程流體力學課程教學研究[J].山西建筑,2008,34(21).
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基金項目：本文系山東科技大學省級機械電子工程品牌專業(yè)建設項目的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0064-02
“流體力學”課程是我國高等院校工科各專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎課。該課程是聯(lián)系前期“高等數(shù)學”、“理論力學”等基礎課程和后續(xù)專業(yè)課程的橋梁和紐帶，在學生能力培養(yǎng)和知識體系構建過程中起著“承上啟下”的作用。[1]當前的“流體力學”主要以經(jīng)典理論或實驗內容為主，教材中包含大量的計算公式及理論推導，這就要求學生具備一定的高等數(shù)學知識及較高的綜合分析和處理問題能力。但由于大多工科學生數(shù)學知識相對薄弱，再加上學生自主學習的能力較差，導致教師難教、學生厭學成為較普遍的現(xiàn)象。如何提高學生的學習興趣，讓學生正確理解和掌握流體力學知識，使“流體力學”課程的教學水平邁上一個新臺階，是教育工作者的責任和使命。許多文獻[2][3]為了提高流體力學的教學效果，在課堂教學模式、教學手段、實驗教學等方面進行了探討和研究。通過多年來在“流體力學”教學中的若干思考和實踐，筆者提出了構建多元化教學模式的教學理念，即將啟發(fā)式教學、對比分析法教學貫穿課堂教學中，以加深學生對理論知識的感性認識。同時，為了適應個性化發(fā)展和高素質教育，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，在引導他們熟練掌握基本分析方法的同時，還要教會學生多視角、多層次的分析問題和解決問題。另外，為了提高教學效果，課堂教學中還運用多媒體技術作為輔助教學手段，工程圖片、計算機動畫和視頻素材等各種教育信息使得教學更加生動、直觀和多樣化，開闊了學生的視野，激發(fā)了學習興趣。
一、啟發(fā)式教學模式
啟發(fā)式教學就是讓學生充分運用他們擁有的知識和能力去正確比較、分析、綜合、判斷、概括、歸納和解決問題，探索結論。一方面可以使學生開動腦筋，積極思維，另一方面也能夠開發(fā)學生的智力，培養(yǎng)學生的能力。筆者在教學過程中將啟發(fā)式教學貫穿始終。例如，流體微團運動分析是流體力學中的一個難點問題，很多學生對微團運動過程中發(fā)生的角變形很困惑。為了讓學生更好地理解角變形的原因，筆者將矩形流體微團四個角點的速度全部寫出，如圖1所示。然后分別用紅筆標出C、D點和A、B兩點X方向速度的第三項，讓學生觀察兩者的差別，學生很快發(fā)現(xiàn)D點比C點、A點比B點在X方向的速度大，這勢必產(chǎn)生一個與垂直方向的夾角。接著，筆者又用藍色筆標出，C、B點和D、A兩點Y方向速度的第二項，讓學生觀察兩者的差別，學生很快發(fā)現(xiàn)B點比C點、A點比D點在Y方向的速度大，這勢必產(chǎn)生一個與水平方向的夾角。這樣，學生很自然就畫出了流體微團的角變形圖，如圖2所示。最后，筆者又把問題引申到三維，讓學生寫出其他兩個方向上的角變形公式。這樣學生在學習過程中，在理解和接受理論知識的基礎上，學會了發(fā)現(xiàn)、解決和總結。除了在分析問題時采用啟發(fā)式教學外，也可以啟發(fā)學生對所學的概念、理論、公式進行對比，在加深理解的同時找出它們的內在聯(lián)系和區(qū)別。譬如，在推導伯努利積分方程時先讓學生回憶流體靜力學基本方程。這樣學生很快發(fā)現(xiàn)兩者之間僅相差動能項。從而明白在流體靜力學中滿足勢能守恒，而在動力學中轉換為機械能守恒。通過對比分析，學生不但很容易地理解了伯努利方程的物理意義，也對靜力學基本方程加深了印象。
二、對比分析法教學
由于“流體力學”課程涉及的知識比較廣，如材料力學、大學物理、線性代數(shù)、工程熱力學、高等數(shù)學等多學科的知識，再加上“流體力學”比較抽象，理解起來相當困難。在教學中“流體力學”這門課教師難教，學生難學。為了便于學生掌握流體力學的概念和基本原理，在講授流體力學知識時，筆者經(jīng)常采用對比分析教學法，讓學生通過思考與對比增強所學知識的連貫性，提高學習效果。由于流體力學是力學的分支，因此力學的定律也適用流體力學，但流體的特性決定了流體力學在與固體力學有千絲萬縷聯(lián)系的同時，又有它獨有的一些特性。所以，筆者在授課時會讓學生先回憶相關的固體力學知識，再將固體力學定律引申到流體力學當中，讓學生輕松地理解和掌握流體力學中的概念和原理。例如在講授流體靜平衡微分方程這一章節(jié)時，筆者就會問學生：在理論力學中，如果物體處于平衡狀態(tài)應滿足什么樣的條件？學生很自然地想到要所有的合外力為零。然后筆者又會引導學生流體力學的研究對象為流體質點，而流體質點在空間上是很小的，需要對微元體建立平衡方程。換句話說就是微元體要保持平衡，其所受的合外力也需要為零，由此就可得到流體靜平衡微分方程。這樣靜平衡微分方程的物理意義就很直觀地展現(xiàn)在學生面前。除了將流體力學和固體力學進行對比分析外，筆者還會將流體力學中的一些概念通過列表的方式進行對比，讓學生了解這些概念的異同點。比如，筆者在講到流體運動學這一章節(jié)時講解兩種描述流體運動的方法，就給出了表1。學生借助表格一目了然地看到了拉格朗日法和歐拉法各自的特點。通過對比分析法不但有助于學生理解和掌握流體力學知識，還能讓學生將所學知識融會貫通，提高分析問題、解決問題的能力。
三、多層次多視角分析問題
現(xiàn)代教育觀念認為，高等教育應當融知識的傳授和能力的培養(yǎng)于一體。[4]為了適應個性化發(fā)展和高素質教育，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，在引導他們熟練掌握基本分析方法的同時，還要教會學生多視角、多層次的分析問題和解決問題。為此，筆者除了講授基本方程、基本定理的推導，還會將問題進一步深化、演繹，將枯燥乏味的理論知識點進行歸納整合，建立學生的哲學思維觀。例如，在學習靜止流體對平面的總壓力這一節(jié)時要求學生能夠計算總壓力大小、方向和作用位置。講授首先從求解矩形水平面的總壓力入手，再延伸到求解矩形垂直面總壓力，再到求解矩形斜平面總壓力，最后求解任意平面的總壓力，如圖3所示。這種層層剝繭的講授讓學生不知不覺中掌握了求解總壓力的方法和技巧。逐層分析的方法教會了學生如何將一個復雜問題分解，然后再借助已有的知識進行求解，達到觸類旁通的效果。同時，為了讓學生更加深入、全面地了解平面所受的靜壓力，講授時又分別采用了解析法和壓力圖法進行求解。通過這一章節(jié)的學習，學生明白了解決許多工程問題可以從多個側面、多個視角分析，盡管采用的方法和理論不盡相同，但都可以獲得正確的結果，殊途同歸，增強了創(chuàng)新意識。
除了在教學過程中改變傳統(tǒng)的教學方法，構建多元化的課堂教學模式以外，為了提高教學效果，運用多媒體技術為基礎的立體化輔助教學手段也非常重要。隨著計算機技術的發(fā)展，工程實際圖片、動畫和視頻素材使各種教育信息的表達更加生動、直觀和多樣化，能很好地刺激學生的感官，激發(fā)學生學習的興趣，開闊學生的視野，可以收到純板書教學所無法達到的效果。因此，“流體力學”教學過程中對于難以理解的概念，如勢流與旋流、流線與跡線的概念、流場的演示、流態(tài)的判別和波的傳播、邊界層的形成等內容均利用計算機動畫給學生進行演示，起到了畫龍點睛的作用。
四、結束語
多元化課堂教學模式是一個先進的教學理念。本文提出的啟發(fā)式教學、對比分析和多視角教學模式將原本抽象的概念、復雜的理論推導直觀地展現(xiàn)在學生面前，讓學生在分析比較與思考中學會將固體力學遵循的原理定律融會貫通到流體力學中，尋求概念之間、知識點之間和章節(jié)之間內在的關聯(lián)性，舉一反三，把原本雜亂的概念形成清晰的知識體系。這種多元化的教學模式在很大程度上提高了學生的學習興趣和學習積極性，培養(yǎng)了學生分析、解決工程實際問題的能力，改善了教學效果。
參考文獻：
[1]王發(fā)輝，?？∮拢?“流體力學”立體化教學體系的構建[J].中國電力教育，2009，（12）：102-103.
篇5
《工程流體力學》是機械類各專業(yè)的一門重要技術基礎課，該課程主要講述流體力學的基本原理及其在工程中的應用。它是為學生后面專業(yè)課的學習的基礎，對學生的要求較高，但由于該課程對學生的高等數(shù)學、大學物理、工程力學以及綜合分析和處理問題的能力的要求較高，因此學生普遍反映是一門難學的課程。為了讓學生較好地學習這門課程，任課應該做到以下幾點。
二、方法
1.上好緒論課
緒論課不僅僅是指《工程流體力學》課程教學的開始，同時也應該是每一章的前言介紹。
在緒論課的教學上，教師應該把握以下三點：(1)樹立學生學習該課程的信心。由于上新課的學生可能從各種渠道了解的流體力學是一門難學的課程，從而對該課程產(chǎn)生畏懼感，學生就會帶著一種逃避心理去學習，僅僅接受課堂上的知識，而自己不去鉆研思考，這樣是學不好該課程的。教師要讓學生感覺到，這門課程并不難學，其實我們在中學的時候已經(jīng)接觸到了其中的很多內容，只是現(xiàn)在表述發(fā)生了變化或者增添了新的內容，使該學科體系更加完善、合理；(2)教師需要激發(fā)學生的學習興趣。興趣是學習的最大動力，教師應該讓學生直觀形象地了解工程流體力學的廣泛應用性以及內容的趣味性，將一些學生感興趣的與日常生活或生產(chǎn)實際有關的例子介紹給學生；(3)突出課程的重要意義和實踐價值。教師應在緒論課中做到精心組織策劃，讓學生了解該學科體系的研究對象和研究方法，讓學生知道為什么要學習該課程，在今后的學習中應該用什么樣的方法去學習。
在大多數(shù)的教材中，在每一章之前，都會有一段比較簡短的文字介紹，告訴學生本章的知識點以及相應的學習方法，這是比較重要的一個部分，能夠使學生站在一定的高度把握整章的內容，知道各知識體系之間的相互結構，但是學生在閱讀的時候往往會忽略的，以至于學完課程之后，只能對簡單的問題進行分析處理，遇到復雜的問題就不知道從哪個地方著手，因此需要教師在講課時加以強調。
2.及時對所學內容進行總結
工程流體力學是以流體作為研究對象的，所涉及的概念比較多，容易讓學生產(chǎn)生混淆。如果及時的對所學內容進行總結，就會加深學生對概念的理解和記憶。例如，流體力學中有幾個比較重要概念，理想流體、定常流動、不可壓縮、平面流動、無旋運動等等，在任何一本教材中，這些概念都不是同時出現(xiàn)的，學生可能會對某些概念產(chǎn)生遺忘，或者是知道概念，但不知道具體該如何去應用，因此在相關概念介紹完之后，可以建立如下的表1，使個概念的物理含義，數(shù)學表達式一目了然。由于目前流體力學教材大多按照由淺入深的原則編寫，即先講靜力學后講動力學；先講一元流動后講平面流動；先講理想流體后講粘性流體。各章的內容分得比較細，每一章都有許多公式和理論，各公式的得出也分別采取了不同的方法，給人以流體力學的理論模型和公式非常之多難于掌握的感覺。實際上，這些理論和公式大多是交叉重復的，因此對于教材中出現(xiàn)的流體靜止的微分方程、理想流體的運動方程以及N-S方程也可以放在一起加以總結。
另外，在有些時候，學生學完了一章的內容，卻不清楚這一章到底在研究一個什么問題，這就更需要教師在上課時進行總結。以文獻[1]的第四章為例，在前面的及格小節(jié)中介紹了流體運動狀態(tài)、紊流的分布狀況等等，學生學完之后往往會產(chǎn)生疑惑：為什么要研究這些東西?其中哪些是重點?作為教師應該及時告訴學生，這一章研究的是如何計算粘性流體的流動損失，其中關鍵的是沿程阻力系數(shù)的計算，而沿程阻力系數(shù)與流體流動的狀態(tài)有關，層流可以有定解，而紊流中影響沿程阻力系數(shù)的因素過多，大多數(shù)用半理論半試驗的方法求解，前面的內容是為后面做鋪墊的，主要講述了研究流體的一種思路，這樣學生才能夠站在一定的高度去學習和思考。
表1 物理概念和表達式的對應關系表
3.將流體力學知識與中學知識和生活聯(lián)系起來
學生在學習的時候，往往會把自己新學到的知識和原有知識進行聯(lián)系，同時做出比較。教師應該掌握學生的學習心理，積極引導學生進行學習。例如在講解伯努力方程時，為了加深學生對公式的記憶和理解，可以將方程兩邊同乘以mg，所得到的結果類似于中學所學到的機械能守衡，首先使學生了解到伯努力方程的實質是能量守衡；但是與機械能守衡相比多出來pm/ρ=pV一項，可以解釋成因為流體的流動性，整個流體不是一個整體，流體之間還存在壓力能的作用，讓學生進一步理解的流體的流動性所產(chǎn)生的影響；最后可以使學生清楚地理解每一項的含義：位置水頭、速度水頭以及壓力水頭。同樣的，在學習靜止液體的壓強分布是可以和中學的壓強計算公式聯(lián)系起來，學習動量方程的時候可以和中學的沖量定律聯(lián)系起來等等。
流體力學的理論性較強，公式較多，學生的理解比較困難，也缺乏相應的學習興趣，需要教師在講課過程中不斷和生活相聯(lián)系。需要教師在課程的講解過程中，多穿插一些實際生活中的現(xiàn)象，與課本中的理論結合起來講，可大大提高學生的學習興趣。例如，在講流體的粘性時，可以讓學生比較水的粘性和糖漿的粘性；在講解流體流動的兩種狀態(tài)的時候，可以讓學生回想輕輕打開水龍頭時的現(xiàn)象：開始水流是一非常細的層流細流，隨著水流下降，在重力加速度作用下，速度逐漸加快，水滴開始飄動，水流由層流轉化為紊流；在在講解因邊界層分離而產(chǎn)生的壓差阻力，可以談談現(xiàn)實中的克服壓差阻力的方法，一是將物體表面做成流線型(如汽車)，二是增大物體表面的粗糙度，增大紊流度(如壘球)，從而推遲邊界層的分離。
4.注重對學生學習方法的培養(yǎng)
“授人以魚，不如授人以漁”。《工程流體力學》不同于其它力學，所用的研究方法――歐拉法――是學生首次遇到的，讓學生掌握方法顯得尤為重要。另外，由于課堂教學時間的限制，教師不可能把每一個問題都講透徹，就需要學生自己課后去領悟。例如，在講解水擊的形成、音速以及激波的時候，為了滿足定常的條件，都用到了相同的坐標建立方法和分析方法，教師在課程上只需要講清楚一個問題，剩下的只需要強調幾個物理現(xiàn)象之間的區(qū)別以及由此產(chǎn)生不同的結論就可以了，這樣既提高了了學生學習學習方法的能力，又節(jié)約了課堂教學時間。同樣的還有流體運動方程的推導、相似準則數(shù)表達式的推導等等。
三、結束語
綜上所述，上好緒論課、及時對所學內容進行總結、將流體力學知識與中學知識和生活聯(lián)系起來以及讓學生注重對學習方法的學習是教師在講授《工程流體力學》課程中需要注意的幾個方面，這四個方面在實際講課中并沒有明顯的界線，是相互聯(lián)系的：上好緒論課是課程前的準備，及時對所學內容進行總結是課程后的復習，而將流體力學知識與中學知識和生活聯(lián)系起來以及讓學生注重對學習方法的學習是方法和手段。如何提高《工程流體力學》課程的教學水平是一個十分廣泛而復雜的課題，以上只是筆者在教學改革中的一些體會和認識，其中許多問題尚需進一步探索和研究。
參考文獻：
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[2]高殿榮，吳曉明.工程流體力學[M].機械工業(yè)出版社，1999.
[3]W.F.休斯， J.A.布賴頓.流體動力學[M].科學出版社，2002.
篇6
基金項目：本文系上海電力學院研究生學位課程建設項目（項目編號：YKJ-2012004）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0086-02
2007年，上海電力學院（以下簡稱“我校”）熱能工程二級學科首次招生，“高等流體力學”首次開課，授課人數(shù)20余人，隨后幾年間授課人數(shù)逐年增長。2012年我校動力工程與工程熱物理一級學科又增設了工程熱物理、動力機械及工程兩個二級學科，“高等流體力學”授課范圍擴大的同時，授課人數(shù)也增加到60余人。但是鑒于我校研究生數(shù)量較少、研究生培養(yǎng)歷史較短以及師資力量相對薄弱等方面的原因，課程教學的教材只能選用已有的教材。在組織教學內容的過程中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)教材普遍存在一些問題，如過于強調基本理論、對數(shù)學知識的要求偏高、工程應用方面涉獵很少，或者有些工程學科專業(yè)的相關研究生教材又往往缺乏理論深度，工程應用背景針對性強，有的強調高速氣動、有的強調水動葉柵流動、有的強調渦動力學等等。鑒于此，作為行業(yè)類非重點高校，在“高等流體力學”課程的教學中有必要結合我校電力特色進行教學內容和教學模式的研究和探討。
一、課程教材的調研
為了能更好地做好此次教學研究工作，課程組首先對高校相關研究生專業(yè)的“高等流體力學”教材進行了調研，分別對清華大學、西安交通大學、上海交通大學、浙江大學、東南大學、華中科技大學、華北電力大學、東北電力大學等國內若干所大學相關課程的教材及內容做了簡單分析。
從調研情況看，所有高校都對流體力學的基本理論很重視，主要教學內容均包括了流動的基本概念和基本方程、流體運動學、勢流理論、渦旋流動、理想流體流動、粘性流體流動等，目的是使研究生通過學習流體的運動規(guī)律，掌握研究流動的方法進而分析解決實際的工程流動問題。同時，各高校的教材和主要教學參考書還注重與自身學科研究方向的結合，課程的某些重點內容與培養(yǎng)方向相接軌，突出了自身的特色。通過調研發(fā)現(xiàn)，“高等流體力學”作為研究生學位課，其教學內容在注重理論基礎的同時，還必須要與自身的相關學科研究方向相結合，在注重通用理論的基礎上，形成自己的特色。
二、我校授課對象的情況分析
做好此次的教學研究工作，還必須對我校的授課對象有一個清楚的認識。目前，“高等流體力學”已列為本校工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程三個二級學科的研究生學位課程。盡管上述三個二級學科涉及能源、動力、機械等寬廣的工程領域，但結合我校的電力特色，這三個二級學科主要是為電力行業(yè)培養(yǎng)高級的專業(yè)人才，而在電力行業(yè)中流動現(xiàn)象多存在于流體機械、動力機械、換熱設備、容器、管道等部件，因此，在教學內容上應在透徹講解流體力學微分方程組的基礎上，注重聯(lián)系工程實際，偏重于講解流體在上述部件中的流動以及與這些部件間的相互作用。
研究生生源的實際情況也是教學過程中需要考慮的因素。到目前為止，我校共招收6屆研究生，通過向歷屆學生了解發(fā)現(xiàn)有以下情況存在：部分同學跨專業(yè)（如：數(shù)學專業(yè)、電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)、計算機與信息專業(yè)等）考入學校，本科階段沒有學習過“工程流體力學”課程；即使是研究生與本科專業(yè)背景相同的同學，他們也普遍認為”工程流體力學”較難，碩士入學考試時，大都不選考“工程流體力學”，這也使得他們可能在大三、甚至大二學完以后，再也沒有系統(tǒng)地梳理過流體力學知識。由于各高校專業(yè)方向的側重點不同，大部分同學對電力行業(yè)內的流體知識也不是特別了解；考入學校的學生多數(shù)為調劑生，入學成績整體不高。這些情況都表明，我校碩士研究生入學時的流體力學知識基礎相對比較薄弱，需要在授課過程中講授深層次新知識的同時，及時地對基礎知識進行回顧和提醒。
三、教學內容的組織
基于以上的調研和分析，課程組首先對教材進行了選取，對教學內容進行了組織。
1.教學目標的明確
“高等流體力學”是為工程熱物理、熱能工程以及動力機械與工程專業(yè)研究生設置的專業(yè)學位課程。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，結合長期本科教學的經(jīng)驗，確定了課程的教學目標：通過對流體力學的基本概念、基本方程、理想不可壓縮流體的流動、粘性不可壓縮流體的流動、層流邊界層與紊流流動、理想可壓縮流體等內容的學習，深化學生對流體力學基本內容的理解，提高學生的理論水平，為相關專業(yè)課程的學習、課題的研究及論文的撰寫打好理論基礎。
2.教材的選用
“高等流體力學”是動力工程及工程熱物理學科的一門傳統(tǒng)課程，有很多課程教材可供選用。通過調研比較，西安交通大學有關電力生產(chǎn)的學科研究方向與我校的研究方向比較吻合，其在“動力工程及工程熱物理”一級學科中的學位課 “高等流體力學”選擇了西安交通大學出版社出版、張鳴遠等編著的《高等流體力學》一書作為教材，課程組通過對該書內容的分析，也一致認為張鳴遠等編著的《高等流體力學》比較適合我校側重于電力人才培養(yǎng)的需求，因此決定選用該書作為本校“高等流體力學”課程的教材。與此同時，將調研中搜尋到的各有特點的教材作為參考書目推薦給學生供他們參考使用。
3.教學內容的組織
在進行“高等流體力學”課程教學內容的組織時，結合我校研究生培養(yǎng)方案和學科建設，既照顧到經(jīng)典流體力學的通用知識，又重視課程知識的針對性、行業(yè)應用的特殊性、學生學習的興趣以及與學校其他研究生課程的關聯(lián)性。課程內容的組織主要從以下幾個方面考慮：
（1）奠定扎實基礎。“高等流體力學”是一門系統(tǒng)性、邏輯性較強的課程，作為碩士研究生的學位課，在加深學生對流動所伴隨的物理現(xiàn)象的認識、概念的建立及規(guī)律分析的同時，還應努力加深學生學科知識分析和研究問題的基本思想和方法的理解和掌握，提高分析和解決流體力學問題的水平及能力。
（2）突出電力生產(chǎn)特色。針對我校研究生的專業(yè)背景和學科研究方向，強調本學科與電力生產(chǎn)流程和設備的結合，強化學生應用流體力學知識，認識并解決相關電力工程問題的能力。教學內容應注重理論與實踐相結合，保持基礎理論知識與工程應用知識的相對平衡。
（3）注重課程的關聯(lián)性和完整性。在關聯(lián)性方面，首先與本科階段的教學內容要有恰當?shù)姆止ず豌暯樱浯我苊馀c其他相關課程之間缺乏銜接；在自身內容體系的完整性方面，既要注意到對數(shù)學知識回顧和補充的必要性，又要對工程中不常見的復雜流動概念的介紹有所兼顧。
考慮以上幾個方面，課程組將教學內容梳理成五部分，第一部分安排了“矢量運算分析”、“場論知識”的回顧以及曲線坐標、張量分析知識的補充；第二部分“流體力學的基本方程”主要介紹流體力學的基本概念，流體力學的控制方程組以及一些相關的重要定理；第三部分“理想不可壓縮流體的流動”介紹平面勢流，空間軸對稱勢流和理想流體中的旋渦運動，其中對平面勢流里的復位勢、疊加法、鏡像法和保角變換法做重點講解；第四部分“粘性不可壓縮流體的流動”中介紹納維―斯托克斯方程的精確解，小雷諾數(shù)流動，層流邊界層流動和紊流，其中對工程中應用較多的層流邊界層流動和紊流做重點講解；第五部分“理想可壓縮流體的流動”分別介紹一維流動和平面流動，其中對一維流動做重點講解。
四、教學模式的探討
學生的學習情況在不斷地發(fā)生變化，這就需要教師不斷根據(jù)實際情況，進行教學模式的探討，充分調動學生學習的主動性和積極性，使他們在有限的學習時間中學習好內容繁多的“流體力學”。
1.教學方法
“高等流體力學”是一門基礎課，基本概念和基礎理論部分內容較多，涉及的公式推導也比較多，傳統(tǒng)的“黑板板書”的教學手段對教學信息的處理和呈現(xiàn)都比較單一，造成學生對于傳熱學內容的理解和掌握有一定的難度。為此，課程組以教材為藍本編制了電子課件，教學中采用板書與多媒體相結合的教學模式，突出傳統(tǒng)板書中能夠清晰講解復雜理論推導的優(yōu)點，充分利用多媒體教學信息量大、圖像清晰生動的特點。經(jīng)過一段時間的嘗試，這種教學方法既達到了避免研究生在課堂上因長時間精力高度集中而產(chǎn)生疲勞的問題，又有利于他們理解并掌握復雜的流體力學基本理論的教學效果。
2.教學手段
盡管本課程以課堂講授教學方式為主，但要避免“填鴨式”的講授，要注重以啟發(fā)式講授為主的多種教學方法的綜合應用，提高課堂教學的趣味性，以提高學生學習興趣和主動性。課程組結合本科“工程流體力學”多年的教學經(jīng)驗，在教學過程中注意做到幾個注重：注重物理概念與數(shù)學方法的有機結合，強調物理含義的數(shù)學表示以及數(shù)學內容的物理解釋；既注意嚴格的理論推導，又注意敘述的深入淺出；注重教學思路，教學方法，在引進概念介紹方法時，突出解決問題的思維方法及推理要點；注重從與教材不同的角度或思路來講述同一教材內容，以豐富學生思維和聯(lián)想能力；注重引導學生圍繞課程內容，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，同時再結合課程組教師的科研積累，搜集并提煉出了大量與電力生產(chǎn)緊密關聯(lián)的工程案例，通過案例的討論和分析，增強學生學習理論知識的興趣，提升課堂教學的互動效果，增強學生運用理論知識分析并解決工程實際問題的能力。
3.輔助教學
僅僅通過課堂上對教材的學習是遠遠不夠的，還必須配套地做大量的習題，才能較好地使學生掌握具有理論性強、公式多、數(shù)理基礎要求高的“高等流體力學”課程?？紤]到我校研究生教學的特點，課程組根據(jù)教材的主要內容編寫了典型習題集。習題集力圖做到習題具有典型性，能夠對應教學內容的各個知識點，學生通過習題的練習，能有效地掌握教材中的基本知識。此外，習題集中的習題也盡可能地結合電力生產(chǎn)中的流動問題，幫助學生對專業(yè)關聯(lián)工程問題進行認識和思考，培養(yǎng)學生應用知識的能力。
4.課程考核
課程考核成績應該能夠較為客觀地反映學生對課程的整體學習情況。為了全面地反映學生的全程學習過程和最終的學習效果，課程組經(jīng)討論明確了課程的總評成績由平時成績和期末考試成績綜合評定得出，平時成績與期末考試成績的分配比例是2∶8。平時成績包含作業(yè)、考勤、課堂表現(xiàn)等幾部分。期末考試采用筆試形式，考試試卷從建立的試卷庫中隨機抽取。
期末考試是課程考核的重頭戲，為了提高學生的學習積極性，同時也為了增強教師的工作責任心，實行考、教分離是一個較好的督促辦法。為此，2012年課程組根據(jù)課程的教學要求組織編寫了試卷庫。試卷庫中的試題符合教學大綱的要求，內容豐富、形式多樣、題型一致，試題表述清楚，要求明確，無偏題、怪題，難易得當，考核的知識點覆蓋面寬，能考核學生掌握知識以及應用知識進行綜合分析能力的情況。此次編寫的試卷庫共包含試卷6份，至少夠三年使用，隨著試卷庫的使用，課程組還擬將對試卷庫進行不斷擴充。
五、結束語
“高等流體力學”的日常教學工作一個任重而道遠，為了適應高等流體力學服務于日新月異的學科發(fā)展的需求，提高該學位課程的教學效果，更好地為本校研究生人才培養(yǎng)服務，課程組將把教學研究工作不斷地持續(xù)進行下去，搜集最新最前沿的相關信息以補充教學內容，探討教學模式以提高教學效果，及時對習題庫和試卷題庫進行更新。相信只要教師多花一點時間，多動一點腦筋，多找一些教育學生的切入點，因材施教，一定能取得好的教育效果。
參考文獻：
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[3]王獻孚.高等流體力學[M].武漢：華中科技大學出版社，2006.
[4]王松嶺.高等流體力學[M].北京：中國電力出版社，2011.
篇7
一、重視“緒論”課
在正式緒論課之前，先以“引子”的方式引入流體力學的概念，并列舉生活中存在的流體力學現(xiàn)象，例如球類運動，運輸行業(yè)，長距離體育項目激發(fā)學生對流體力學的興趣，并強調流體力學存在于自身身邊，并不是高深的學問，打消學生對學習困難的顧慮。
再列舉流體力學在專業(yè)中的應用，例如水力學中的管道、渠道等，空氣動力學中的氣象污染擴散、室內通風等，強調流體力學對于專業(yè)來說是一門重要的專業(yè)基礎課，在流體力學課程的基礎上架設的多門專業(yè)課如《化工原理》、《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》均需要流體力學課程相關理論的支撐，使學生知曉學好流體力學課程的重要性與必要性。
之后再少量列舉專業(yè)外流體力學的應用，如水力發(fā)電、火力發(fā)電、心腦血管疾病、石油的開采和運輸、航空航天、給排水等向學生傳達學好流體力學不僅可以在本專業(yè)有所發(fā)展，還可以向相關專業(yè)進行滲透，進一步激發(fā)學生學習的興趣。
二、教學手段的改革
1.利用輔助教學手段，將抽象教學轉換為形象教學
1.1針對流體力學課程制作助教型和助學型兩套多媒體輔助教學軟件。利用目前國際上比較前沿的軟件Fluent（在美國的市場占有率為60%。凡跟流體，熱傳遞及化學反應等有關的工業(yè)均可使用。它具有豐富的物理模型、先進的數(shù)值方法以及強大的前后處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方面都有著廣泛的應用。其在石油天然氣工業(yè)上的應用包括：燃燒、井下分析、噴射控制、環(huán)境分析、油氣消散/聚積、多相流、管道流動等等）、Flash、虛擬現(xiàn)實、錄像等手段針對流體力學課程制作助教型和助學型兩套多媒體輔助教學軟件。
1.2充分利用助學型教學軟件，使授課系統(tǒng)化。授課前先將流體力學助學型教學軟件下發(fā)至每一位學生，要求部分內容自學，部分內容課堂討論、部分內容自行設計、搭建模型并求解，充分解決傳統(tǒng)講授部分學時占用過大，大部分的學時均被教師用來課堂推導、計算、分析、總結，沒有充分調動學生的積極性和主動性的缺點。并將一些涉及到科技前沿應用的知識點、和日常生活非常接近的知識點以及涉及到的相似相近內容體現(xiàn)在助學型教學軟件中，增加學生對課程學習的興趣。
1.3充分利用助學型教學軟件，加強學生實踐環(huán)節(jié)訓練。流體力學實驗不僅涉及到經(jīng)典的流體力學模型建立、計算、求解、驗證還包括可以將各種模型相互組合，組合后驗證經(jīng)典流體力學經(jīng)典公式、模型在新模型建立及求解過程中的應用。在助學型多媒體課件軟件中，設計各種經(jīng)典流體力學實驗環(huán)節(jié)，規(guī)定學生在課余時間自己動手在虛擬的助學型教學軟件中進行實驗環(huán)節(jié)，達到使學生鍛煉動手動腦能力的目的。另外，還可利用助學型課件軟件中的典型模型組合功能，在課余輔導中，讓學生自己動手建立模型。
1.4充分利用助教型教學軟件，使教學不再枯燥乏味。在流體力學教學過程中，經(jīng)常會遇到簡單口述和簡單二維圖片無法闡述清楚的內容，在教學過程中輔助老師的講授進行演示，不僅可以減少教師的無謂勞動也可以增強學生對這些知識點的理解。
2.增加習題課比例，注重實踐性習題
之前的教學過程中只是對課后習題中出錯率較高的習題進行課堂專門講解，但經(jīng)過一段時間的教學探索，發(fā)現(xiàn)這樣的方式對學生的學習積極性并沒有起到大的促進和改善，因此將課堂教學時間的一部分專門開設為習題課，選擇有實踐性甚至是直接從實踐環(huán)節(jié)總結出的習題，習題給出后，并不由教師直接講授解題思路與方法，而是選擇學生上講臺，一邊解題一邊向大家介紹自己的解題思路，在解題的過程中有的學生就能夠發(fā)現(xiàn)自己考慮的不周全的地方，或者下一位學生就能夠指出上一位學生的出錯點，這樣全班學生的思想都被調動起來進行思考，題目也在大家的討論中得到了正確的解答，學生對于這個知識點的掌握也就更加清楚明了。這樣的做法雖然會壓縮理論課教學時間，但是學生對于相應概念、公式、理論的理解卻更加深入。讓學生真正成為課程學習的主體，達到“教”與“學”的同步。
三、考核方式的改革
傳統(tǒng)教學模式中，考試卷子可謂“分量最重”，學生對該門課程的掌握程度完全憑借一張試卷中的十幾道試題體現(xiàn)，在題目的設置、試卷的審閱、批改過程中難免會遇到平時課堂表現(xiàn)不錯但實際考分卻并不理想的學生，因此，筆者將《流體力學》課程考核方式設定為40%平時成績+60%考試成績組成，平時成績由課堂隨機提問、習題課習題完成情況、作業(yè)成績、課堂出勤率共同組成，強調在隨機提問與習題課中，只要積極回答問題就會得到相應的加分，鼓勵學生積極參與課堂討論?？荚囋嚲硪灿稍鹊闹匾曈嬎泐}和應用題轉為多種題型增強多種形式的考核，從多方面考查學生對知識的掌握程度。
也可以通過開卷或大作業(yè)形式考核學生靈活運用基本理論分析問題、解決問題的能力，題型可為一些綜合性的計算題和分析題，如：簡單管網(wǎng)的計算、簡單管網(wǎng)系統(tǒng)運行工況的分析等，分值可計算入平時成績并在平時成績中占60%～70%的比例。
總之，改革課程考核內容是“流體力學”教學綜合改革的又一項重要內容。必須多能力、全方位地考核學生，全面反映學生掌握該課程基本知識的程度和綜合運用能力，動手能力。
四、結語
《流體力學》是面向應用型工程技術人才的課程，教師在教學時要注重教學理念的轉變，不斷進行教學方法的改革，使學生全面學習和掌握知識，進一步提高“工程流體力學”課程的教學水平。
參考文獻
[1]朱俊鋒，梅群，李一帆. 淺談土木工程專業(yè)工程流體力學課程教學改革[J]. 山西建筑，2010， 36（23）： 224～225
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中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）23-0047-01
“工程流體力學”課程在能源動力類工科專業(yè)中占有非常重要的地位，主要研究流體（液體和氣體）的平衡、運動規(guī)律及其實際工程應用的技術科學，是力學的一個重要的分支學科。通過本課程流體力學的基本概念和基本原理的學習，學生掌握分析和解決本專業(yè)中涉及流體力學問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程學習奠定基礎，然而當前的教學效果并不理想。自然界和人類生活中，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各行各業(yè)中均廣泛存在流體流動現(xiàn)象，但是由于缺乏對生活的觀察，學生很難做到對課本講授內容形成直觀映像。此外，自然界中的流動現(xiàn)象往往包含多種流動方式，在理論分析與公式推導中涉及許多復雜的數(shù)學理論與方法，經(jīng)驗公式多，且不易理解記憶，給學生的學習帶來很大困難，導致教師難教、學生難學，實踐與應用起來更是難上加難，教學效果不理想，教學目的難以實現(xiàn)。還對后續(xù)專業(yè)課的學習造成很大影響，進而影響本科教學的整體質量。因此，“工程流體力學”教學改革勢在必行。
一、“工程流體力學”教學調查研究
“工程流體力學”課程通常是開設于熱能動力工程專業(yè)二年級階段。對揚州大學的學生的問卷調查顯示，多數(shù)學生對“工程流體力學”課程的評價是“難學”。為何會有這樣的評價，通過分析發(fā)現(xiàn)，存在幾個方面的原因。
1.研究對象比較抽象
“工程流體力學”課程本身研究對象是流體，沒有一定的形狀和具有流動性，這是流體區(qū)別于固體的本質特征。這一特征決定了流體力學研究理論比較抽象、經(jīng)驗公式繁多且推導過程復雜不易理解、易混淆，進而導致了本課程教師難教、學生難學，教學效果不夠理想。因此，能否將前面學習過的對“固體”平衡和運動物理規(guī)律的分析方法通過比擬的方式移植到“流體”上，并使其形成正向的學習遷移是學生能否很快的掌握本門課程學習方法、學好本課程的一個很重要的方面。[1]
2.教師與學生
“教學”包括“教”與“學”兩個方面的內容，忽視任何一個方面都有可能造成教學效果的不理想。理論課教學是工程流體力學課程教學的主要方面，是進行實驗指導和應用于工程實踐的基礎。某些任課教師為了自己的方便省事，教材和教學內容仍然是多年前的老教材，對現(xiàn)階段流體力學的發(fā)展方向和研究成果，以及本學科的最新科技前沿理論及工程應用進展不能做到及時更新，教學內容與實際應用嚴重脫節(jié)。
教學方法單一呆板，無法吸引學生的興趣。經(jīng)?？吹竭@樣一種現(xiàn)象：教師在講臺上只顧著自己滔滔不絕地講，忽視了課堂教學的互動性和學生的主觀能動性，學生了無興趣的在座位上睡覺、開小差、玩手機，基本上是教師在向學生單方面地傳授知識，這樣的教學效果是很低的。[2]
本專業(yè)本科生新的培養(yǎng)方案中課程設置有這樣一個特點：課程增加，課時壓縮，總學分保持不變?！肮こ塘黧w力學”課程理論課學時從64壓縮到48學時，在教學內容總量不變的情況下，每堂課教授的內容，即學生需要接受的信息量就大大增加了，嚴重增加了學生的負擔?！案≡辍笔钱敶芏啻髮W生所普遍具有的心理特征，導致的直接結果是學生自制力差、怕吃苦，上課前不預習、課后不認真復習、作業(yè)普遍抄襲。
二、教學改革的目標
圍繞當前“工程流體力學”課程教學中存在的問題，以提高課程教學質量、實現(xiàn)教學目標為目的，進行了如下方面的改革：改變教育理念，以課程改革與教學適應新時代的要求為目的；加強教學方法與教學手段的改革，提高“教”的質量；加強課程的應用性，解決基礎理論課程的知識教育、應用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，全面提升學生的綜合素質；加強課程教學評價與考核體系改革，引入全程教學評價與考核機制。[3]
三、“工程流體力學”教學改革探索
從上面的分析可知，“工程流體力學”課程教學效果不理想存在很多方面的原因，因此，教學改革也要同時從多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是筆者在揚州大學熱能與動力工程專業(yè)本科生課程教學中進行的探索與嘗試，取得了較好的效果。
篇9
一、前言
《流體力學》是研究流體所遵循的宏觀運動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學，它建立在現(xiàn)場觀測、實驗室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計算基礎上，具有嚴謹?shù)睦碚撔?、原理的抽象性、概念多、方程推導繁雜等特點，對學生具備高等數(shù)學知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學理論的感性認識，都有某種程度的畏懼感，導致教師難教、學生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。
我校機械設計制造及自動化、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)境與設備工程、工程力學等專業(yè)的學生都須具備不同程度的流體力學知識和技能，它是各專業(yè)后續(xù)課程如：液壓傳動、水力學、流體機械、空氣調節(jié)、傳熱學等課程的基礎。
為此，作者通過教學實踐，就多樣化的教學方法、更新的教學內容、引入高科技的教學手段等方面進行探討，以期提高《流體力學》的教學質量。
二、以傳統(tǒng)課堂教學為主
《流體力學》的課程體系分為基本理論、基本應用和專門課題三大知識模塊，它要求學生具備扎實的微積分知識、力學知識等。學生在接觸流體力學課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導過程容易厭煩，因而《流體力學》的教學應該以傳統(tǒng)教學方法為主。因為在傳統(tǒng)的課堂教學中，學生獲取知識主要是聽教師講課，通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導公式、突出重點、強調難點，以學生容易接受的講課速度，留給學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，會達到很好的教學效果。
(一)結合實例，講清楚基本概念
流體力學的概念多、現(xiàn)象多，且很多概念和現(xiàn)象比較抽象，難以理解，諸如：拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進行講解，例如在講授描述流體運動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時，學生們很難理解。為了將概念通俗化，上課時筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計客運量所采用兩種方法為例：①在每一輛公交車上安排記錄員，記錄每輛車在不同時刻（站點）上下車人數(shù)，此法類似于拉格朗日法的質點跟蹤，它與跡線的定義對應；②在每一公交站點安排記錄員，記錄不同時刻經(jīng)過該站點車輛的上下車人數(shù)，此法等同于歐拉法，與流線的定義對應。
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”號遠洋輪相撞的船吸現(xiàn)象，讓學生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關，流速越大，壓強越?。环粗嗳?。
概念是公式推演的基石，沒有準確的概念，后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內部聯(lián)系和區(qū)別，教師易教、學生易懂，將會達到事半功倍的效果。
（二）以用為度，重點突出理論公式的應用
伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的具體應用，是流體靜力學和流體動力學的基礎，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平衡微分方程推導開始，強調公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律，假設條件是平衡、理想、靜止的流體，重點引導學生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實際應用。這樣學習到后面的動力學伯努利方程時，先易后難、循序漸進，學生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規(guī)律時，就要求學生必須掌握推導過程，因為它在解決一般平衡流體內部的壓強分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續(xù)性方程和動量方程的學習，只強調記住結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給學生帶來的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點突出。
不可否認，依靠粉筆與黑板的教學條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學模式，教學形式單一，教學手段不先進，教學效率不高，適應不了課程教學學時少、受教育學生數(shù)增加的情況。
三、以現(xiàn)代化的教學手段為輔
當前以計算機多媒體技術為主的現(xiàn)代化教學手段已經(jīng)普遍地應用于高校的教學中。制作教學用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學有力的輔助教學手段，可以在有限的時間內，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內容及有關背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學習者，將流體力學中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發(fā)學生學習興趣，使得學生能夠從感性認識開始，逐步上升到理性認識，進而能夠達到運用知識解決問題的能力。
結合流體力學精品課程的建設，教學團隊制作了流體力學多媒體電子教案，并在教學過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學效果。在設計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學的基本規(guī)律，既發(fā)揮傳統(tǒng)板書教學中容易帶動學生思路、逐條在黑板上書寫的特點，在課件制作中根據(jù)講解的進度逐條展現(xiàn)公式條目等內容，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，幫助學生建立清晰的印象。教學團隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據(jù)的時候，制作了雷諾實驗的fliash素材，以動畫的形式向學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、流體種類有關系。運用多媒體輔助手段表達后，能夠幫助學生很好地理解課程的重、難點，提高教學效率。利用多媒體技術，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容，提高了教學效率。
多媒體教學的內容一定要做到提綱挈領、重點突出，有所為有所不為。多媒體技術沒有好壞之分，只有合理使用與不當使用之別。但是實踐應用中，發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學模式，離開多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內容全部照搬到了課件中，自己就成了的幻燈片放映員，“照機宣科”；有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性，界面過于華麗，淡化了教學重點；也有的教師忽略學生對課件內容理解消化的時間，致使學生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學效果。上述現(xiàn)象將會造成一種新形式的“滿堂灌”，只不過是由“人灌”變成“機灌”而已。
四、總結
流體力學作為一門專業(yè)基礎課程，其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學模式能夠將前后知識貫通，突出重點，化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理，促進知識的系統(tǒng)化進程；多媒體教學能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現(xiàn)出來，幫助學生理解性記憶。借助于先進的教學手段，將多媒體輔助教學手段與傳統(tǒng)教學方法有機地結合起來，力求課堂教學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，才能提高教學效果、提升教學質量。以上是筆者在流體力學教學實踐中的體會，愿與同行共同切磋。
基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學》精品課程
[參考文獻]
篇10
1課程教學剖析
1．1課程內容
“熱工基礎及流體力學”這門課程是機械設計制造及其自動化專業(yè)的一門綜合性專業(yè)基礎課，是后續(xù)液壓與氣體傳動、泵與風機、林業(yè)機械等專業(yè)及特色專業(yè)課的重要基礎。課程目標包括:掌握工質的熱力學性質、熱力學第一定律、第二定律、熱工轉換的規(guī)律和理想氣體的熱力學過程，學會基本的理論分析與計算方法;通過對熱量傳遞的三種基本方式、導熱基本理論、對流換熱基本規(guī)律、黑體輻射基本定律等內容的學習，使學生具備對基本的傳熱學問題進行分析和總結的能力;掌握流體的主要物理性質和流體靜力學的基本理論知識，學會流體上的作用力分析，能夠推導流體動力學方程的連續(xù)性方程和伯努利方程，針對黏性流體，能對管內流動狀態(tài)進行判斷;能夠對“傳熱學”“工程流體力學”的實驗結果進行分析和解釋，通過實驗數(shù)據(jù)綜合分析工程中的現(xiàn)象及問題，并得到合理有效的結論?？傮w來看，本課程講授內容包括工程熱力學、傳熱學以及工程流體力學三大板塊的內容，是在高等數(shù)學、大學物理、理論力學、材料力學的基礎上進行深化學習，拓展到實際的工程問題，所以本課程不僅理論性強，而且工程應用性也很強;與機械設計制造及其自動化專業(yè)其他課程相比，該課程涵蓋了本應三門獨立開設的課程內容，知識難點聚集、微積分公式眾多、三大知識板塊思維跨度大、學生融會貫通掌握難。但是，學生對課程內容的掌握程度直接影響后續(xù)專業(yè)特色課程的學習情況。
1．2教學思路
目前，本課程總學時為48學時，理論授課42學時，實驗授課6學時。三大板塊的教學內容多，理論授課課時較少，矛盾突出:(1)學生由固體學科切換到流體學科的學習需要較長適應期;(2)課程中較多章節(jié)內容抽象，且涉及大量公式推導及專業(yè)的概念鋪墊，加之為了跟上教學進度教學內容更新較快，學生普遍反映課程難度較大;(3)教學內容和后續(xù)專業(yè)及特色專業(yè)課內容銜接性不夠緊密;(4)從內容的充實性和課程的結構上來看，“熱工基礎及流體力學”這門課程的教學內容已經(jīng)滿足要求，但是對接林業(yè)機械領域最新技術，強化學生創(chuàng)新思維方面，當前的課程建構仍無能為力;(5)由于本課程的學習不涉及具體的機械裝備系統(tǒng)，使得同學們對本課程在專業(yè)中的地位認知不足，學習積極性欠佳，這些現(xiàn)狀使得提升教學效果難度較大。針對上述課程特點及教學現(xiàn)狀，結合農(nóng)林類高?！皺C械設計制造及其自動化”專業(yè)的實際情況，制定了如下教學思路:(1)授課時，使學生從機電系統(tǒng)、固體力學等學科的思維中切換出來，將空間觀測法跟同學們探討透徹，基于空間觀測法開展“熱工基礎及流體力學”的課程教學。(2)在教學大綱中刪除過于抽象、應用面較窄的教學內容，深入講解與后續(xù)“液壓與氣體傳動”“泵與風機”“林業(yè)機械”等課程關聯(lián)度較深的內容，為專業(yè)及特色專業(yè)課的學習做好扎實鋪墊。(3)結合在林業(yè)機械領域與“熱工基礎及流體力學”緊密關聯(lián)的科研經(jīng)歷，探索寓教學于科研、科研反哺教學的授課模式，強化同學們對“熱工基礎及流體力學”在“機械設計制造及其自動化”專業(yè)里占有重要地位的基礎認知，顯著提升同門們自愿學習、自主學習的熱情。(4)注重思維方式、終身學習意識的培養(yǎng)。教學過程中注重切入問題角度的講解，使得同學們在明白問題的同時更養(yǎng)成學習思考問題方法的習慣;從固體學科到流體學科是一個較大的跨越，在跨越的過程中，使同學們樹立終身學習意識，為以后培養(yǎng)同學們提出、解決林業(yè)機械領域學科前沿性、熱點性問題的能力打下堅實基礎。
2課程構建探討
在“碳達峰、碳中和”的硬性發(fā)展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念加速推進的浪潮之下，農(nóng)林高?！皺C械設計制造及其自動化”專業(yè)的畢業(yè)生在高等教育系統(tǒng)中的地位不斷提升，所以基礎專業(yè)課程構建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎專業(yè)課課程構建要體現(xiàn)基礎知識的深度和廣度;另一方面，內容要很好銜接并服務于核心專業(yè)課、特色專業(yè)課，為學生后期畢業(yè)設計、研究生科研深造做好鋪墊。
2．1課程內容深度銜接核心專業(yè)課
“林業(yè)機械”是南京林業(yè)大學“機械設計制造及其自動化”專業(yè)的核心專業(yè)課，內容涵蓋林業(yè)動力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護、防火、采伐、采摘、智能化等機械。其中，和“熱工基礎及流體力學”專業(yè)基礎課相關的包括動力、清理、保護、采摘等板塊。林業(yè)動力機械(包括泵、風機)涉及“工程熱力學”中熱能和機械能之間的轉化問題，同時也涉及“工程流體力學中”可壓縮混合氣體壓強、溫度變化和裝置的動力匹配問題;林業(yè)清理機械涉及“工程流體力學中”不可壓液態(tài)水在管道內部的流動，在霧化器內的流態(tài)分布、出口后霧化粒徑分布等復雜多相流問題，如圖1所示;林業(yè)保護機械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學中”可壓縮流體空氣的外部流動及耦合風場、霧滴的多相流動問題，如圖2所示;林業(yè)采摘機械中，基于負壓的采摘系統(tǒng)涉及可壓縮流體空氣的管內流動問題。從銜接核心專業(yè)課的角度來看，一方面，農(nóng)林類高校“熱工基礎及流體力學”這門專業(yè)基礎課程應該深耕“工程熱力學”和“工程流體力學”，而“工程流體力學”應該是重點中的重點;另一方面，也好兼顧課程內容的完整性，“傳熱學”也要適度調整。
2．2匹配三大板塊關系，優(yōu)化課程結構
建議協(xié)調、平衡三大板塊的課時占比，同時明晰課程內容的內在邏輯關系，在此基礎上進一步優(yōu)化課程結構。在“工程熱力學”(熱能的間接應用)板塊中，我們將實現(xiàn)熱力學能向機械能轉化的媒介稱之為“工質”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學第一定律、熱力學第二定律、工質熱力學性質及理想氣體的熱力過程等課程內容和專業(yè)核心課程林業(yè)機械吻合度較好?！肮こ塘黧w力學”中，對流體的終結性定義是“抓不起來的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學、流體運動學、流體動力學及黏性流體等課程內容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質及研究重點相差甚遠，“氣體”這種流體相關課程內容的缺失為后續(xù)專業(yè)核心課程的學習帶來很大知識結構缺陷?！皞鳠釋W”(熱能的直接應用)中，對導熱、對流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應用等課程內容做了比較詳細的講解，但是后續(xù)專業(yè)核心課程對傳熱學中的知識需求很少，僅僅在脈動燃燒技術這一研究領域有所涉及。總體來看，不管是“工程熱力學”中的“工質”，還是“工程流體力學”中的“氣體”，再或者“對流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數(shù)”，也是和林業(yè)機械這一專業(yè)核心課程相關的“最大公約數(shù)”。鑒于此，“工程熱力學”教學內容總體上可以維持不變，部分章節(jié)可以簡化，不重要的知識點減少不必要的推導，側重理論、公式概念的理解和應用，這樣可省出一部分課時。總課時不變的情況下可以合理縮減“傳熱學”的課時，對輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學的試驗研究中也有重要應用，可以在這里對相似準則進行深入講解，省出較多課時。將“工程流體力學”放在最突出的位置，省出來的課時分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動力學中“擾動在外空間流場中的傳播”及“管內氣體的流動”等內容，以匹配林業(yè)機械核心專業(yè)課。
2．3樹立自主學習、終身學習意識
目前，流體力學板塊中關于可壓縮流體的課程內容匱乏，教學中會鼓勵同學們在MOOC上尋找優(yōu)秀資源進行線上學習，使同學們樹立自主學習意識。通過工程流體力學板塊，我們在體力學的范疇內將研究運動的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個顯著的改變，也是重要的進步，通過這一步，有助于培養(yǎng)同學們的終身學習意識。
篇11
一、前言
隨著計算機技術的普及和網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展,多媒體教學已被高等院校廣泛采用,并深受廣大師生的歡迎。因此,利用多媒體教學手段開發(fā)學習資源,構建新的教學模式,達到最佳教學效果,成為國內外提高教學質量、改革教學方式的重要手段。
本文通過工程流體力學教學實踐,探討多媒體教學在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學教學活動中將多媒體技術與傳統(tǒng)教學手段相結合,活躍課堂氣氛,提高學生學習的積極性和主動性。達到優(yōu)化教學效果的目標。
二、傳統(tǒng)教學模式的利與弊
傳統(tǒng)教學模式歷史悠久,教育理論成熟,已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗。在傳統(tǒng)教學中,通過教師的形象、生動的講述,學生易于接受,師生之間可以面對面地探討疑難問題。對于工程流體力學而言,教學內容不可避免地會涉及到數(shù)學公式的推導,傳統(tǒng)的板書教學方式即可以留給學生更多的思考時間,同時又可以加深學生對公式推導過程的理解,加強記憶。然而傳統(tǒng)式教學主要依靠粉筆與黑板的教學條件,是以教師為主體的教學模式,從而大大降低了教學效率,也扼殺了學生個性的發(fā)揮和創(chuàng)意的產(chǎn)生。
三、多媒體教學的特點
多媒體教學以其鮮明的教學特點,豐富的教學內容,形象生動的教學情景,在教學過程中發(fā)揮了重要的作用:
第一,激發(fā)學習興趣,有利于提高課堂效率。興趣是學生獲取知識、拓寬視野、豐富心理活動最主要的推動力。多媒體技術綜合應用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進行教學活動,激發(fā)學生的學習興趣,從根本上改變了傳統(tǒng)教學模式的單調性。而且多媒體教學可以充分發(fā)揮學生聽覺、視覺等器官對信息的接收,對學生的眼、耳等器官進行多重刺激,從而活躍學生的思維,增強學生記憶力,提高課堂效率。第二,直觀、易懂,有利于提高教學質量。流體力學是從力學的觀點出發(fā),主要研究流體所遵循的宏觀運動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學,在日常生活和各種工程實際中具有廣泛的應用領域,是動力工程和流體機械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課。與固體的運動規(guī)律相比,流體在運動過程中存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復雜現(xiàn)象。
多媒體教學手段能夠通過圖片、動畫和視頻資料等直觀、清晰地觀看復雜的流動現(xiàn)象,使學生較容易地掌握相關內容,提高教學質量。第三,增加教學容量,節(jié)約空間和時間。工程流體力學研究內容較多,涉及范圍較廣,在有限的課時內傳授給學生的信息量較大。傳統(tǒng)教學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,教學內容更加豐富,使學生在有限的時間內接收更多的知識,開闊了學生視野,增加課堂知識的容量,提高了教學的效率。
四、多媒體教學手段與傳統(tǒng)教學方式相結合
多媒體教學的發(fā)展并不意味著摒棄一切傳統(tǒng)的教學方法和手段,而是將多媒體教學與傳統(tǒng)教學方式相結合,揚長避短,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,更好地服務于教學工作。
工程流體力學教學內容主要包括兩大部分,理論教學和流體力學實驗教學。
工程流體力學理論教學部分包含大量流體力學的基本概念、基本方程和一些復雜的流動現(xiàn)象。例如在教學過程中,流體靜力學基本方程的推導過程依然使用傳統(tǒng)教學中的板書,這樣既可以留給學生足夠的思考時間,又可以加深學生對公式推導過程的理解,加強學生的記憶能力。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手段,加深學生對基本概念和流動現(xiàn)象的理解。
流體力學實驗是流體力學教學中的重要組成部分之一,貫穿于課程始終?，F(xiàn)行流體力學教學實驗多為驗證性實驗,實驗方法單一,同時,還受實驗老師較少、實驗課時有限以及設備等多種因素的影響,學生選擇的范圍極小,在很大程度上制約了學生思考問題、分析問題、解決問題的能力,不能很好地達到流體力學實驗教學的要求。然而引入多媒體教學手段以后,學生可以靈活地改變實驗條件,演示各種實驗現(xiàn)象。
篇12
0引言
計算流體力學（Computational Fluid Dynamics， CFD）的研究始于上世紀70年代早期。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為一門綜合運用物理學、應用數(shù)學及計算機科學模擬流體流動狀態(tài)的工程科學。到了上世紀80年代中期，流體力學的研究重點開始轉移到對由Navier-Stokes方程描述的粘性流的模擬。與此同時，具有不同數(shù)值復雜性和精確度的湍流模型種類也逐漸演變而成。如今最先進的擾流模擬方法由直接數(shù)值模擬方法（Direct Numerical Simulation）為代表，可是這種方法并不能很好地用于工程領域。
到了80年代末，利用了數(shù)值方法，特別是隱性數(shù)值方法的先進性，需要進行真實氣體模擬的的流體模擬也漸漸變得可行。目前，CFD方法已經(jīng)廣泛用機、汽車、輪船的設計，以及天氣預報、海洋學研究和天體物理學等方面。CFD方法在工程科學及某些物理科學的研究中已變得越來越重要。
ABAQUS/CFD是集成在ABAQUS軟件包中用以求解流體力學問題的模塊。ABAQUS/CFD采用混合有限體積法和有限元法的求解方法來計算不可壓縮的層流和湍流問題，具有較高的求解精度，在集成的FEA-CFD多物理環(huán)境中能獲得可擴展的CFD解。本文通過一個流體力學的例子，簡單介紹在ABAQUS/CFD中進行流體力學分析的基本步驟，并對計算結果進行了初步的分析。
1 流體力學控制方程
從流體力學連續(xù)性方程、動量方程和能量方程可以推導出非定常三維可壓縮粘性流動的納維-斯托克斯（Navier-Stokes）方程。
1.1連續(xù)性方程（continuity equation）
非守恒形式：
守恒形式：
1.2 動量方程（momentum equation）
2.1建立CFD模型
ABAQUS/CFD在進行流體力學分析時需首先建立流體的模型，本例中流體流經(jīng)長10m，寬3m，高0.2m的長方形管道，管道中央有直徑為0.5m的圓柱體。見圖1。
2.2定義流體及網(wǎng)格劃分
ABAQUS/CFD只能處理牛頓流體（Newtonian fluid， 指流體中的剪應力與剪應變不成線性關系），在本例中，流體的密度為1000kg/m3，粘度為0.1pa.sec，溫度設為室溫。
在本例中劃分網(wǎng)格類型為具有8個節(jié)點的線性流體塊（8-node linear fluid brick）， 在中央的圓柱壁上網(wǎng)格變?yōu)樘菖_狀，見圖2。
2.3. 分析結果
通過在ABAQUS/CFD中進行分析， 我們得到了以上例子的運算結果，圖3a是容器內流體速度的分布情況，可見圓柱體
兩側流體速度較高。圖3b是容器內流體壓力分布的情況。
3 結論
本文首先介紹了計算流體力學的一般公式。基于ABAQUS/CFD平臺，通過文中例子的分析，向讀者介紹了ABAQUS/CFD軟件的特點和一般使用方法分析了一個較簡單的流體力學問題，并得到了該問題的流體速度和流體應力在分析域內的分布情況。通過運用ABAQUS/CFD軟件，我們能得到一般流體力學問題中流體速度和應力較高的位置，并在設計和施工中予以一定的重視，對實際工程的設計和分析具有一定的參考意義。
參考文獻
[1]putational Fluid Dynamics： Principles and Applications. ElSEVIER，2001.
[2]John D.Anderson，JR，Computational Fluid Dynamics：The Basics with Applications，2001.
篇13
一、引言
多媒體技術，尤其是網(wǎng)絡技術在現(xiàn)代教育教學中應用越來越廣泛，能創(chuàng)建新型的教學模式，改善傳統(tǒng)課堂教學的效果。應用計算機技術開發(fā)教學軟件，幫助學生自主選擇學習內容，彌補課堂教學的不足，及時檢驗所學知識的掌握程度，這種教學方式稱為CAI（Computer Assist Instruction），即計算機輔助教學[1]?！读黧w力學》是很多工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，如安全工程、環(huán)境工程、土木工程等。該課程是一門理論與實踐緊密結合的課程，涉及的高等數(shù)學和物理學的知識比較多，基本概念比較多，計算公式比較多。學生普遍反映該課程的學習難度比較大，理解和掌握該課程的內容比較困難，學習的積極性和主動性不高[2]。隨著教學模式的變化及研究型教學的要求，如何提高學生學習興趣、培養(yǎng)學生能力、及時檢查學習效果，最大程度地調動學生的學習積極性和主動性，是教學面臨的主要問題之一。作者在近幾年的教學實踐中，根據(jù)《流體力學》課程的教學要求及特點，設計并開發(fā)了《流體力學》輔助教學軟件，在教學實踐中取得了良好的教學效果。
二、教學軟件的結構設計
本課程開發(fā)的《流體力學》輔助教學軟件包括四個模塊：系統(tǒng)管理、課程要點、工程實例、自我測試。
1.系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理模塊包括用戶管理、試題管理、學習記錄等功能?！读黧w力學》輔助教學軟件需要登錄，登錄界面包括學號和密碼兩個部分。學生以用戶身份進入軟件后，可以修改密碼、查看學習記錄，但不能使用試題管理功能。教師用戶用管理員賬號登錄，可以增加、刪除用戶，能增刪和修改試題，并能瀏覽學生學習的詳細情況和掌握測試結果等。
2.課程要點。課程要點模塊主要包括《流體力學》課程各章節(jié)的內容，如：基本概念、流體靜力學、流體動力學、流動阻力計算、流體出流及管流等，可根據(jù)教學的實際情況增加和刪除內容?；靖拍畈糠謱⒄n程各章的主要概念集中起來，每章均選取比較重要的、需要學生掌握的內容放在軟件中，尤其是對重點的計算公式進行解釋，讓學生能夠有重點地進行學習，提高學習的效率。
3.工程實例。該部分收集了與流體力學知識相關的工程實例，尤其是重大工程實例以及近年來的一些熱點問題實例，這樣能引起學生的積極性和興趣。工程實例對應各章內容，包括文字描述、圖片、視頻等，并提出相關流體力學問題。比如：南水北調工程、長江三峽大壩工程、飛機導彈的研制、潰壩事故、臺風登陸等，使學生能理論聯(lián)系實際、拓寬知識面、提高學習興趣，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
4.自我測試。自我測試模塊根據(jù)不同的知識點設計有不同的題型，主要包括填空題、判斷題、選擇題、簡單計算題和應用題。學生可以自主選擇不同題目進行測試，及時了解知識掌握程度和學習效果，查看試題答案可以及時發(fā)現(xiàn)自己的薄弱環(huán)節(jié)。教師查看測試成績可以了解學生掌握相關知識的情況，發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題，有針對性地進行改進。教師事先建立測試試題庫，并能不斷完善。學習完成選擇的測試題后可以隨時查看成績和正確答案，教師對主觀題可以給出詳細的評閱，指出出錯的關鍵點。
三、教學軟件功能的實現(xiàn)
1.開發(fā)工具的選擇?！读黧w力學》輔助教學軟件的開發(fā)選取B/S的開發(fā)模式，學生能方便使用該軟件。選用Visual Basic 6.0作為軟件開發(fā)語言，VB6.0提供了可視化的Windows界面設計功能，具有強大和快速的數(shù)據(jù)處理能力。本軟件的數(shù)據(jù)庫選取Access數(shù)據(jù)庫，能方便和快速管理各類數(shù)據(jù)。Access的優(yōu)點在于它有豐富的開發(fā)界面及使用環(huán)境，有著強大的報表創(chuàng)建功能[3]。
2.各模塊功能的實現(xiàn)?！读黧w力學》輔助教學軟件按照各模塊的功能，采用友好的界面實現(xiàn)各部分功能。在菜單中點擊各按鈕可以進行各模塊界面，再點擊進入各子功能模塊;也可以在下拉菜單中選擇子菜單直接進入各子功能模塊。自我測試模塊先選擇題型，再進行各種題型的答題操作。答題時可隨時返回重新選擇試題，查看試題答案時可以通過鏈接查看相關知識要點，有針對性地復習課程的基礎知識，以便牢固掌握易混淆、難理解的知識點。學生利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，可以不受課堂的限制，隨時主動、靈活地選擇學習內容，及時查缺補漏，充分調動學習的主動性、積極性。圖1為應用題測試界面。
四、輔助教學的效果評價
該輔助教學軟件在《流體力學》的教學中連續(xù)運用了幾年，并不斷進行了完善。為了評價該輔助教學軟件的效果，設計了調查問卷，以便了解該軟件的應用效果。調查問卷如表1所示。
經(jīng)過幾年的教學實踐，對回收的有效問卷進行了統(tǒng)計分析。從統(tǒng)計結果看，該《流體力學》輔助教學軟件有效彌補了課堂教學的不足，教學內容選擇恰當，重點突出，充分體現(xiàn)了計算機輔助教學的優(yōu)點，軟件簡便、實用。95%以上的學生愿意使用該輔助教學軟件，認為能充分利用課余時間，積極、主動地選擇自己感興趣的內容，拓寬了自己的知識面，激發(fā)了學習興趣，對自己的學習有較大幫助，希望不斷豐富和完善該教學軟件。
五、結語
素質教育的一個顯著特點就是要使學生能主動地學習，采取個體化教學方式，理論聯(lián)系實際。采用計算機輔助教學軟件，學生可以量身定制自己的學習計劃，不受時間和空間限制自主選擇學習內容，實時檢驗學習效果，提高學習的興趣和積極性，取得最佳的學習效果。輔助教學軟件的應用是傳統(tǒng)課堂教學方式的有益補充，對提高學生的綜合素質和能力有重要的促進作用。
參考文獻：
