流體力學的現(xiàn)象精選(九篇)

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第1篇：流體力學的現(xiàn)象范文

[論文摘要]結合學習主體所處的時代環(huán)境變化和流體力學知識體系的學科跨度大以及對數(shù)學基礎知識要求很高的特點，分析了流體力學教學中存在的問題和難點，提出大量采用實驗模型和實例教學以加強流體流動現(xiàn)象的觀察理解對提高流體力學教學效果的必要性和重要性。

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，一定的受力只能產生一定的變形。流體力學的基本理論非常嚴密，描述流體流動現(xiàn)象的數(shù)學方程非常復雜，高度非線性[1]，因此學生對流體力學敬而遠之的現(xiàn)象比較嚴重。此外由于因特網及電子計算機的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長的學生接觸和感受實際發(fā)生的各種流體流動現(xiàn)象的機會大大減少，對自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學生在接受流體力學教育之前所受的應試教育的影響下[2]，學習只是為了在短時間內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，近年來許多學者從教育學的角度提出了疑問[2]。只有直面實際的流體流動現(xiàn)象，抓住問題的本質，才能誕生真正的學問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學教學中存在的難點和問題，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的教學效果的必要性和重要性。

一、流體力學教學面臨的問題

（一）新形勢下學生所處的社會環(huán)境變化

學生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時間和機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)象的機會大大減少。

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

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

（二）流體力學教學面臨的問題

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

流體的運動狀態(tài)繁多，流體力學融合領域廣，要求學生掌握更多的學科預備知識，尤其對數(shù)學知識的要求更高，使部分學生覺得流體力學是難以接近的一門課。同一流動現(xiàn)象常?？梢詮亩鄠€角度進行解釋，容易使學生產生混亂。比如對翼型的流體力學工作原理，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行解釋，解釋方法之多反而會使學生產生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個本質，只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論，才可以解除認識上的混亂，將學到的知識條理化、系統(tǒng)化。

描述流體流動的數(shù)學方程高度非線性化，數(shù)學上求解比較困難。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)學功底，但近年來學生的數(shù)學和力學基礎存在下降的趨勢。

學生在進入大學前所接受的應試教育的影響很大，以考試成績自評學習效果的認識根深蒂固[4]。實際的流體流動現(xiàn)象往往沒有單純的標準答案，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，系統(tǒng)的理解流體力學的基本原理。

二、教學方法對應

解決上述問題的根本方法，筆者認為只有從流體力學教學上，直面涉及流體的各種現(xiàn)象，使學生準確的把握物理本質。為此在流體力學課堂上，廣泛采用流體模型教學和實例教學，增加學生觀察理解各種流動現(xiàn)象的機會，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)象背后的物理本質進行思考的習慣，這對解決流體力學教學所面臨的問題至關重要。

使用電吹風斜向上吹一個讓學生事先準備好的氣球模型，沒經驗的學生會意外的發(fā)現(xiàn)氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現(xiàn)象可從風從氣球上部通過時，由于氣球表面的影響風的流向會產生變化，也就是流線產生彎曲，根據(jù)風的動量變化必然產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得到解釋。從這一簡單的模型教學，還可以解釋飛機的機翼通過改變空氣的流向進而獲得升力的流體力學上的工作原理。

在一個裝滿水的塑料瓶內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動，可發(fā)現(xiàn)鋼球運動較慢留在瓶底，而泡沫球運動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現(xiàn)象引導學生：泡沫球運動得較快是因為等加速運動瓶內流體的靜壓在運動方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進方向的壓力大于等加速運動產生的慣性力，因此小球相對于塑料瓶向前運動；而作用于鋼球的前進方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進方向的靜壓力，因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學比一般教科書上關于流體等加速直線運動流體的靜壓分布的例題更容易使學生抓住問題本質，且能培養(yǎng)學生獨立思考之習慣，使學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基本規(guī)律的樂趣。

經常使用立式洗衣機的人都知道，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]。把這個實例在課堂上講出后，學生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學家、數(shù)學家、力學家及醫(yī)學家于一身的瑞士的大科學家的基本情況后，學生們頓時對這位科學家充滿了崇敬之情，通過大量這種實驗模型及實例教學，學生們對學習流體力學這門課更有了興趣和信心，教學效果的提高自不待言。

三、結語

本文詳盡的分析了計算機、因特網、手機等現(xiàn)代化通訊工具普及后對學生產生的影響，由于流體力學課程知識體系的特點，這種影響產生的負面問題很多，尤其是教授成長在應試教育體制下走入大學的學生，更需要轉換認識，改變教學觀念，在課堂教學中廣泛植入實驗模型教學和實例教學，讓學生直面實際存在的各種流體流動現(xiàn)象，通過實際的流體流動現(xiàn)象的觀察和理解，達到生動及形象的把握這些流動現(xiàn)象背后的流體力學的基本定理，有效提升教學效果的同時，通過簡單實驗模型的制作還可提高學生的動手能力，這對學生走向社會成為一個具有創(chuàng)造性思維能力、獨立思考的優(yōu)秀技術人員也是一個必不可少的雛形磨礪。

[參考文獻]

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

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

[3]向文英,程光均.流體力學教學與實驗創(chuàng)新[j].重慶大學學報(社會科學版),2003,18(4):21-26.

第2篇：流體力學的現(xiàn)象范文

關鍵詞：流體力學；課程改革；考核方式；教學方法

0引言

《流體力學》是工科專業(yè)的一門基礎課程，在各工程領域也有著非常廣泛的應用[1-3]。通過對流體力學的學習掌握就可以為后續(xù)專業(yè)課的學習奠定堅實的基礎，而在實地教學中卻存在諸多問題。因為大部分本科生以前接觸的力學都是簡單的固體力學，研究的是看得見摸得著的事物。而流體力學著重研究流體的靜止及運動狀態(tài)的規(guī)律，研究流體的質量守恒、能量守恒及動量守恒三大定律及其應用，對數(shù)學學習要求較高，課程中的概念較抽象、公式較復雜[4]，使很多學生難以理解其知識點，難以把握學習的要領，進而容易遺忘或者產生厭學情緒。因此，根據(jù)安全工程專業(yè)特點，對流體力學課程教學內容和教學方法等進行改革是非常必要的。

1課程教學特點及現(xiàn)狀

《流體力學》是安全工程專業(yè)的一門學科基礎必修課程，是一門多學科交叉融合的課程，涉及數(shù)學、物理學、力學等，理論性和工程實用性都較強。課程的研究對象為流體，區(qū)別于固體的主要特點是易流動，課程中的許多概念較為抽象，且方程的推導需要運用數(shù)學的方法，對學生運用數(shù)學知識分析問題的能力要求較高，總體來說，學生學習難度較大。目前，《流體力學》的課堂教學以理論知識講解為主，習題練習為輔，要求學生數(shù)學基礎、理解能力、邏輯思維能力較好，課上認真聽講，課后及時復習鞏固。但是學生的學習主動性和積極性不高，課程作業(yè)的完成質量不高，只是單一的應付考試。

2課程改革探討

為提高學生的學習效果，適應新形勢下應用型人才的培養(yǎng)目標，培養(yǎng)學生嚴謹、認真的學習態(tài)度，培養(yǎng)學生分析及解決流體力學問題的能力，及運用流體力學方法進行科學研究的基本能力，并為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下良好的基礎。本文擬從教學內容、教學方法、考核形式三個方面對《流體力學》課程進行改革。

2.1教學內容

根據(jù)《流體力學》在安全工程專業(yè)中的課程定位，將流體力學的內容分為流體靜力學、流體動力學基礎、流動阻力及能力損失、管路流動、相似原理及因次分析等五大模塊。課程內容圍繞流體靜止、運動兩個狀態(tài)及力學的三大方程展開，由淺入深。培養(yǎng)學生的工科思想及意識，能夠對安全工程專業(yè)的流體力學問題進行分析。

2.2教學方法

整合傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學手段，采用不同的教學方式，如課堂教學與網絡輔助教學相結合，將相關的習題解答方法及課堂練習同步至超星在線課堂，給學生課后復習鞏固提供資料，并通過網絡資源及時進行解答；多媒體教學與板書結合，將復雜的流體流動過程以多媒體動畫的形式展現(xiàn)出來，讓學生更直觀的了解某種現(xiàn)象，增加對理論知識的理解和掌握；增加課堂習題練習及講解，注重師生互動，注重理論練習實際，在課堂組織教學中通過師生互動調動學生學習積極性，并通過該環(huán)節(jié)了解學生課堂知識的掌握情況，及時調整講授方法。

2.3考核方式

采用多元化的考核方式，變單純的期末考試為平時和期末多層次考試，建立平時成績考核機制。平時成績考核包括章節(jié)測試、期中測試、課后作業(yè)、課堂練習及課考勤四部分內容，其中每一部分成績占總成績的10%；期末考試成績占總成績的60%。章節(jié)測試一般是針對每一章的重點難點，用3-5道典型習題，耗時45min，檢測學生的掌握情況。要求學生在規(guī)定時間內完成，章節(jié)測試的平均成績計入期末綜合評定成績。對于章節(jié)測試的習題進行批改、統(tǒng)計成績、分析成績，并對教學方法進行反饋，及時調整。課堂練習一般針對課堂中的知識點進行測試，習題主要以填空、選擇、判斷的形式出現(xiàn)，方便、靈活、易于控制時間。通過練習，讓學生查缺補漏，同時根據(jù)練習情況及時調整授課進度及方法，確保學生對課程知識的主要內容了解和掌握。課后練習是對課程內容的鞏固和補充，是對學生理論知識運用情況的檢測，但課后作業(yè)易出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，對于疑似抄襲的作業(yè)，作業(yè)的分值不會給高分，通過課堂的互動可以判斷抄襲者的范圍，在課后習題講解過程中有意讓抄襲者進行講解，同時通過作業(yè)重復練習，讓學生真正理解作業(yè)的解題思路及方法。

第3篇：流體力學的現(xiàn)象范文

一、當前教學過程中存在的問題

1.學生學習興趣不高

提到力學，多數(shù)學生會覺得很難，這種先入為主的感覺會使學生對這門課程產生很大的抵觸情緒，不愿意學。再加上同時開設的工程熱力學和傳熱學等重要的專業(yè)基礎理論課，越發(fā)加重了學生的學習任務。另外，流體力學課程習題量大，需要學生花費大量課余時間復習和做題，就更加影響學生對這門課的學習興趣。因此如何幫助學生克服對本課程的畏難情緒，激發(fā)他們學習流體力學的興趣，是提高教學質量的首要因素，也是教學改革的目標之一。

2.教學方式單一，課堂氣氛死板

現(xiàn)在是信息社會，對人才的要求很高，這就要求教師在教學過程中按照“厚基礎、寬口徑、高素質”的目標[2]進行專業(yè)人才的培養(yǎng)，這對傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學方式是一種挑戰(zhàn)。另一方面，隨著課時與學分制的掛鉤，學時被普遍壓縮，這也給課堂教學帶來很大的壓力。眾所周知，傳統(tǒng)的教學方式把很多時間用在了繪圖和板書上，無形中縮減了教與學的時間，教師要想在規(guī)定的時間內完成教學大綱規(guī)定的教學內容，就必須加快講課節(jié)奏，刪減授課內容，或者占用習題課或實驗課的時間，這些都將導致這門課程的信息量不夠，而且學生也沒有機會及時消化所學的理論知識，更談不上舉一反三了。同時，“一言堂”式的教學方法使得課堂氣氛死板，學生對課程的學習興趣銳減，也影響了教學質量。

3.理論教學與實驗教學的脫節(jié)

在流體力學的教學過程中，實驗環(huán)節(jié)起著不可替代的作用。實驗教學不僅可以培養(yǎng)學生的動手能力，幫助學生更好的理解理論知識，而且可以啟發(fā)學生對理論知識的創(chuàng)新性應用[3]，很多學校不重視實驗課的教學，實驗教學完全放在理論教學之后甚至放在考試之后集中完成，大大降低了實驗教學的作用。

二、課程教學改革的基本內容

1.傳統(tǒng)教學方式與多媒體相結合

在現(xiàn)在的流體力學教學中，黑板加粉筆的教學方式是很多高校教師仍然采用的教學方式。這種方式對于公式的推導、例題的計算效果很好，但是在流體力學的教學中需要輔以很多圖片，如果全用板書來講，必然花費很多時間。傳統(tǒng)的教學方法無法滿足教師在教學中的信息量，當然也不能完全脫離板書，畢竟公式的推導，例題和習題的講解用板書的效果要優(yōu)于多媒體。在講緒論部分內容時可以介紹流體力學的發(fā)展史及流體力學在現(xiàn)實生活和工程實踐中應用的實例，如果單純用板書講，會很枯燥，達不到啟發(fā)學生學習興趣的目的，如果輔以多媒體，結合圖片、短片、動畫來講就會有很好的效果。所以筆者認為，應當將傳統(tǒng)的教學方式與多媒體教學方式很好的結合起來。

2.理論知識與專業(yè)知識相結合

流體力學這門課程不僅理論性很強，而且和工程實踐結合的非常緊密。該課程是后繼專業(yè)課程的重要理論基礎，所以將相關專業(yè)知識穿插在流體力學課程中進行介紹有很多好處。首先，可以幫助學生加深對專業(yè)的理解。流體力學課一般在第五學期開設，此時學生已結束公共基礎課的學習，開始了專業(yè)基礎課和專業(yè)課的學習。調查表明很多學生此時對專業(yè)還處在迷茫的狀態(tài)，不知道建環(huán)專業(yè)具體是做什么的，自己將來能干什么。在流體力學課程的教學中采用理論知識與專業(yè)知識有機結合進行講解的授課方式可以幫助學生在學習理論知識的同時加深對專業(yè)的了解。再者，學生了解了專業(yè)也就有了學習的方向和動力，自然有助于提高學生對流體力學課程的學習興趣。比如在講授流體的熱脹性時，介紹采暖系統(tǒng)膨脹水箱的作用及系統(tǒng)膨脹水量的計算方法，使學生既掌握了液體熱脹性的計算公式，又了解了自然循環(huán)采暖系統(tǒng)的基本原理。再比如，在講授伯努利方程的應用時，可以介紹水泵揚程的計算方法和建環(huán)專業(yè)水泵的適用場合，使學生明白水泵是建環(huán)專業(yè)最重要的設備之一。在學生學習管網計算基礎這部分內容時，可以結合采暖系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)或消防給水系統(tǒng)同時學習，畢竟這些系統(tǒng)在北方城市是到處可見的。在介紹氣體射流知識的時候可以結合空調房間的氣流組織進行介紹等等。

3.理論流體力學、計算流體力學與實驗流體力學在教學中的結合

研究流體力學方法有理論分析的方法、數(shù)值分析的方法和實驗研究的方法，在流體運動規(guī)律的研究中，三種方法相輔相成。但是在教學中，我們往往更多的是強調理論的重要性，而忽視了計算流體力學和實驗流體力學對理論學習的幫助。應當充分將計算流體力學和實驗流體力學的部分補充進來，這樣才會使整個課程內容豐滿，也可以擴寬學生的知識面，培養(yǎng)其解決問題的能力。

（1）理論流體力學與計算流體力學相結合

隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和數(shù)值計算技術的不斷提高，計算流體力學（CFD—ComputationalFluidDynamics）技術得到了空前的發(fā)展，CFD技術可以在短時間內模擬流場內的溫度、速度和壓力的分布情況，可以較好地模擬流體的流動過程和傳熱過程以及污染物的擴散過程等，因此被廣泛應用在各行各業(yè)。建環(huán)專業(yè)涉及大量與流動相關的問題，因此也不例外?？梢杂肅FD技術模擬空調房間的氣流組織和溫度分布，模擬水和空氣在管道內的流動情況，模擬火災時建筑內煙氣的流動規(guī)律。在CFD領域，目前世界上最具有代表性的計算商用軟件有PHOENICS（英國）、CFX（美國）、FLUENT（美國）、STAR-CD（日本），這些軟件均采用經典的流體理論和通用流體計算程序作為模型的核心，并提供豐富的計算方法處理湍流流動，具有強大的前后處理功能。這些新技術的發(fā)展對流體力學課程的教學提出了新的要求。在流體力學的教學過程中除了重點講授理論流體力學的知識外，應當增加計算流體力學的知識，一方面可以增加信息量，拓寬學生的知識面，為進一步的學習和今后的發(fā)展奠定扎實的基礎，另一方面可以用CFD技術模擬簡單的流動規(guī)律和流動現(xiàn)象，幫助學生加深對流體理論知識的理解，起到相互促進的作用。圖1是用CFD技術模擬的簡單流動現(xiàn)象，（a）圖驗證了圓管中的層流運動，證明斷面流速為旋轉拋物面。（b）圖給出了流體經過彎管時的斷面壓強分布規(guī)律，充分說明了離心力的作用是彎管中產生渦旋的主要原因?？梢詫⑦@些模擬結果通過多媒體展示給學生，讓他們在掌握理論的同時增加感性的認識，可以很好的提高學生的學習興趣。圖1只是兩個簡單的例子，流體力學中有很多例子可以通過數(shù)值計算和模擬穿插在教學過程中，得到很好的效果。

（2）授課與實驗的有機結合

與流體力學課程相結合的有8個主要實驗，分別是能量方程實驗、總水頭線實驗、動量方程實驗、畢托管實驗、雷諾實驗、沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)測定實驗以及孔口出流實驗。另外還有諸如流線、繞流等演示實驗。應當將這些實驗的教學進度與理論的教學進度很好地結合，任課教師和實驗教師共同指導，與學生形成很好的互動，及時啟發(fā)和引導學生進行實驗，充分啟發(fā)學生對理論知識的創(chuàng)造性理解，同時鍛煉其動手能力。實踐證明這樣做不僅可以提高學生的興趣，還可以有意識的培養(yǎng)其觀察流體現(xiàn)象的能力和分析解決問題的能力。

第4篇：流體力學的現(xiàn)象范文

關鍵詞：工程流體力學；教學改革；第一次課

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0218-02

工程流體力學課程在我校這一工科院校中，長期以來，本科生在未學習之前，已經從他人那里了解到，這門課很難，不好學，不好過關。學生認為流體力學難學的后果，直接反映在多年來很少有人、甚至無人報考我校工科流體力學方向的碩士和博士，致使我校工程流體力學方向后續(xù)人才短缺，學科建設出現(xiàn)重重困難。那么作者希望學生在學習這門課程的過程中，是輕松、主動而有興趣地去學習。為了幫助學生克服畏難情緒，對工程流體力學課程學習產生興趣，輕松學好這門課，作者在十幾年的教學過程當中，積累了一些經驗。開好頭，為課程打好良好的第一印象非常關鍵，所以作者非常重視第一次課的講授內容，以增強學生學習信心和培養(yǎng)學習興趣為主要目的，為順利完成該課程的學習奠定基礎。

一、第一次課的教學內容

在第一次課，首先自我介紹，然后點名相互認識，留下聯(lián)系方式，介紹教材和參考書，授課的章節(jié)和學時安排等常規(guī)內容外，講授內容主要分為兩大塊：（1）上課要求；（2）緒論。

1.上課要求。上課要求主要包括課程學習目的和意義、出席和上課紀律要求、作業(yè)和實驗報告要求、考核方法等內容。①學習目的和意義。學習目的和意義按照大綱要求，掌握流體力學的基本知識，及其解決問題的基本方法和基本實驗技能。強調“基本”的含義，因為是首次接觸本課程，系統(tǒng)介紹流體力學知識，對大家的要求是“基本”的，同時也強調僅這些即將學的基本知識也能夠解決一些工程應用的問題，并簡單舉例。②出席和上課紀律要求。出席和上課紀律應該遵守學校規(guī)定，但是考慮到學生個體的不同。所以有必要讓學生清楚什么樣的行為是被接受的、允許的，不要出現(xiàn)行為困難的問題。③作業(yè)和實驗報告要求。作業(yè)和實驗報告會出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，回避是沒有用的，所以上課時直接指出來，希望將抄襲現(xiàn)象弱化。指出要借鑒，而不是抄襲。這樣大大降低了學生不經過理解地抄襲作業(yè)現(xiàn)象。④考核方法。將考核方式明確地告訴學生，是平時成績和課程結束后的閉卷考試成績各占一定比例，綜合評出成績。并計算出考核通過的最低考試成績。同時強調不存在不通過比例。這樣可以避免兩種不良現(xiàn)象發(fā)生，一是學生會盲目認為很難學，不能過關而放棄學習，二是成績差的學生會因為排名總在后面，而放棄學習。

2.緒論。緒論主要包括工程流體力學研究內容、課程特點、研究方法、解題步驟、學習方法和大學生認知階段，等等方面。重點講前三點涉及的內容。①流體力學研究內容。講述工程流體力學研究內容首先展開講解的是研究對象為流體，此時雖然沒有講流體的定義，但是還是提出請學生舉例哪些物質是流體？讓學生從最簡單的問題開始流體力學知識的學習。學生說對了予以肯定。學生會將多相流和塑性物質列進來，也要說清楚與本課程所學流體的區(qū)別和聯(lián)系，并將學生想不到的流體補充出來，還告訴學生目前最新研究方向在處理流固相互作用時有提出將固體處理為特殊流體，以簡化流固交界面的處理；還有已有研究表明固體顆粒的高速運動遵循流體力學規(guī)律，以及當車流量和人流量很大時，被稱為交通流，猶如流體流動一樣，那么在后續(xù)課程講解中可將高密度、大流量的人群流動現(xiàn)象用來形象化的闡述流體的運動規(guī)律，幫助學生理解抽象的流體運動規(guī)律，使問題直觀。還需要指出，最常見的流體是空氣和水，人類無時無刻不處于空氣和水當中，提醒學生在學習的過程中，可以將所學知識放到自己熟悉的環(huán)境中去理解，比如池塘或小河中的水、教室里的空氣，等等。將理論知識與生活結合起來，既能幫助理解所學知識，又能將知識應用起來，提高學習興趣。②流體力學課程特點。流體力學課程的特點主要講三點，一是一門技術（專業(yè)）基礎性課程；二是用場的觀點研究問題；三是概念多、公式多。它是一門專業(yè)基礎課，從實踐中抽象出來，再應用到實踐中去；所以課程知識可用于解決工程實際問題。用場的觀點研究問題。首先提問，說到“場”大家會想到什么？有的同學很高端大氣上檔次地回答重力場、電場、磁場，那我繼續(xù)問還有呢？有的學生開玩笑說操場，好像在說操場不夠檔次、不夠科學。而我肯定“操場”，因為是相同的“場”字嘛，而且還有工場、商場、廣場等。然后引導學生思考，既然用相同的“場”字，其中必有共同點，它是什么？學生想出來了，是某某占據(jù)的空間。以此類推，流體占據(jù)的空間就是“流場”，概念很容易就被理解了。同時還讓學生意識到科學不是高不可攀的，做科學時不要端起架子，它是很貼近生活的。流場的概念出來了，但是其空間的大小呢？這個問題也必須解釋清楚。首先提出兩個問題讓學生思考：海洋是海水占據(jù)的空間，是一個流場嗎？大氣層是空氣占據(jù)的空間，是一個流場嗎？其實流場的大小與我們要研究的空間范圍有關。比如，我們現(xiàn)在想知道教室內空氣的溫度分布，那么要分析的流場就是教室內空氣占據(jù)的空間；如果要預報中國天氣，那么中國上空的大氣層或者更大范圍就是要研究的流場；如果想了解南海海洋環(huán)流、潮汐流動等，南海海水占據(jù)的空間就是要求解的流場。將抽象概念與實際結合，在易于理解的同時，引起學習興趣。在此基礎上，進一步與物理量場聯(lián)系起來，流場中的物理量，比如速度，是時間和空間函數(shù)，被稱為速度場，還有壓力場，等等。場是具有連續(xù)無窮維自由度的系統(tǒng)，那么流場的速度場、壓力場，等等具有連續(xù)性，與第一章中連續(xù)介質假設內容一致，在這里提到，為后面學習埋下伏筆。概念多、公式多的原因是因為在以前的學習過程中鮮有接觸與流體力學有關的知識，導致大量的專業(yè)術語集中出現(xiàn)。但是這些概念、公式并不是全新的。比如流體質點的概念與以前物理中所學的質點概念是很一致的；多的公式其實是質量守恒定律、牛頓定律、能量守恒定律、動量定理，等等在流體力學中的表達形式，比如連續(xù)性方程是質量守恒定律的表達形式，伯努利方程與能量守恒定律相吻合，歐拉方程、Navier-Stokes方程是牛頓運動定律的表現(xiàn)形式，動量方程是動量定理的表達，把要學到的主要方程名稱在此敘述一遍，目的是讓學生有個初步接觸，為后續(xù)學習打下鋪墊。③流體力學研究方法。流體力學研究方法主要有三種：解析方法、實驗方法和數(shù)值計算方法。本課程主要介紹解析方法，有一章是專門介紹實驗研究方法的，而數(shù)值計算方法本課程幾乎不涉及，由計算流體力學講解。并強調，求解的基本方程是連續(xù)性方程、歐拉方程或Navier-Stokes方程，那么為什么基本方程一樣，可以求解出各種不同的流動？于是提出邊界條件和初始條件的概念，使邊界條件和初始條件的重要性一目了然；也為后續(xù)學習打下基礎，并引起學生的興趣和重視。

二、結論與展望

通過第一次課，使學生對整個課程的要求、特點、內容有一個整體了解，做到心中有數(shù)，克服不良情緒，從不同方面讓學生做好學習的心理準備。第一次課，如果是一個良好開端，并為后續(xù)學習做了大量鋪墊，使學生獲得了自信，并激發(fā)了其學習的興趣，學生后面的學習將會順利很多。工程流體力學是大部分工程專業(yè)的重要基礎課程，作者希望學生靈活掌握流體力學知識，并能夠在工作中活學活用。

參考文獻：

[1]許維德.流體力學[M].北京：國防工業(yè)出版社，1979.

[2]張也影.流體力學[M].北京：高等教育出版社，1999.

第5篇：流體力學的現(xiàn)象范文

關鍵詞： 流體力學；實踐教學；教學改革

中圖分類號：O35

流體力學是材料成型、機械、航空航天、土木、化工等多個學科的專業(yè)基礎課程，主要研究生產、生活中遇到的流體平衡和運動規(guī)律的問題。流體力學具有理論性強、公式推導和基本概念多、對學生的數(shù)學物理知識要求高、應用廣泛等特點。熟練掌握流體力學這門專業(yè)基礎課程，對解決工程實際問題有著重要的意義。

結合實際的教學經驗，目前的流體力學課程教學中存在如下問題。首先，大量的基本概念、定理、公式和理論模型需要學生掌握，抽象復雜，教師滿堂灌輸，學生被動接受，導致“教師難教，學生難學”的現(xiàn)象。其次，流體力學雖理論性較強，但與工程實際息息相關，課堂習題和課后練習往往與工程實際脫節(jié)，學生缺乏理論聯(lián)系實際，不能很好地將所學知識應用于實際工程問題。再次，流體力學課程實驗多為演示實驗，學生不能主動設計實驗并加以驗證，不利于培養(yǎng)學生思考問題、分析問題、解決問題的能力。

針對流體力學課程特點和存在的問題，本文從教學內容、教學方法、教學考核等方面，對流體力學教學改革進行探討。

一、 優(yōu)化理論和實驗教學內容

流體力學理論應該以掌握概念為基礎，以分析計算為手段，以加強應用為目的來展開。教學過程中，應對教學章節(jié)劃分輕重主次，進行合理取舍，課堂中引入工程實際問題，進行習題練習和思考分析，提高思考和解決問題的能力，培養(yǎng)出應用型人才。在內容選擇上，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的思路和流體力學自身規(guī)律，優(yōu)化選取教學內容，注重點面結合。在完整全面介紹基礎知識的前提下，實時穿插介紹流體力學最新科研成果、科學研究熱點和具體的工程應用實例。在理論教學內容安排方面，應該遵循由簡到繁，由易到難的原則，明確課程主線的基礎之上，突出重點的基本概念、掌握基本方法和技巧、培養(yǎng)學生的思維方式。

在流體力學實驗教學環(huán)節(jié)，學生可以加深對基本概念的理解和對重要公式的應用。實驗教學內容分為三類：必開實驗模塊、選開實驗模塊和自主設計實驗模塊。在必開實驗中，應該圍繞流體力學最重要的理論內容，進行理解和掌握，去粗取精，探究核心內容。在選開實驗中，應該結合流體力學科研熱點和科研動向，整合實驗教學資源，理論聯(lián)系實際，進行工程應用的培養(yǎng)。自主設計實驗模塊從無到有，應該增大次模塊比例，適當增加學生人數(shù)，培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新和研發(fā)的能力，學生的實驗作品，可進行展覽或參賽，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，提高綜合素質。

二、 改進教學方法和手段

流體力學課程內容復雜枯燥且抽象，對于高等數(shù)學的要求較多，大部分學生學習困難較大。為了培養(yǎng)學生學習興趣，激發(fā)創(chuàng)造力，我們應該對教學方法進行探索和改進。

為了豐富課堂內容，教師應該巧妙地設計身邊有趣的問題，將問題拋進課堂，啟發(fā)學生的思維。例如，介紹伯努利方程之前，可以搜集吹紙片和吹風機吹乒乓球等有趣的伯努利現(xiàn)象，向學生提出問題，引入相對枯燥的課程內容，從而提高學生的學習興趣。在課堂教學過程中，適當介紹最新的研究成果和研究熱點，可以調節(jié)課堂氣氛，極大地豐富了學生的知識面，提高學習積極性。例如講解動量方程時，可以介紹軍艦的不同推進方式，增加學生對流體力學用于軍事裝備的了解，增強了學習動力。教師講解課堂內容時，不能僅限于內容本身，應該引入研究背景、科學家的研究思想和發(fā)展進程。通過此類介紹，使學生學會在實際工作中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和自主解決問題，通過理論聯(lián)系實際，從而達到培養(yǎng)綜合能力的目的。最重要的是，教師講解應該形成清晰的立體空間，講解知識點的過程中，注意點線面相結合，形成清晰的脈絡，有利于學生對課程的掌握。

三、 完善課程考核方式

考核的目的在于考察學生掌握程度，檢驗教學成果，從而促進教學方法的改M和課程的優(yōu)化改革。因此，流體力學的課程考核應該在一定程度上反映學生的主觀能動性，這樣有助于營造良好的課堂氛圍，促進教師與學生之間的互動和交流。相比于期末考試成績占百分之百比重的傳統(tǒng)考核方式，目前綜合考核的方式更加人性化、合理，操作起來也更加復雜。

目前，我院主要采用平時成績和期末成績綜合考核的方式進行課程評價。平時成績包括課堂考勤、作業(yè)和實驗報告，每一個部分占一定的成績比例。平時成績是學生對該課程的學習狀況、掌握情況的重要反映，也是教師及時了解教學整體情況的重要途徑，平時成績應該是考核中最重要的內容。在平時成績考核過程中，教師應該對作業(yè)和實驗內容進行精心設計和優(yōu)化，不能盲目采用題海戰(zhàn)術，應分輕重主次，讓學生對各章節(jié)的學習有的放矢，有利于調動學生學習積極性，進行綜合素質的培養(yǎng)。期末考試可以采用開卷、半開卷的新形式，著重考核學生利用知識分析問題的能力和創(chuàng)新能力。

結束語：

流體力學對后續(xù)專業(yè)課程的學習和解決實際工程問題是非常重要的，教師應該在教學過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，不斷改善教學方法，最終提高教學質量，培養(yǎng)學生的綜合能力。

參考文獻

[1]張志宏，顧建農，王家楣.“流體力學”課程教學改革的實踐與探索[J].高等理科教育，2006（5）：87-91。

[2]歐陽莉.“流體動力學”教學內容及考核方法研究[J].大學教育，2015：117-118。

[3]楊揚，張勤星，王利霞，李倩.工科流體力學教學方法與改革[J].大學教育，2015：129-130。

第6篇：流體力學的現(xiàn)象范文

關鍵詞：流體力學；多元化；課堂教學模式

作者簡介：張明輝（1972-），女，河北滄州人，山東科技大學機械電子工程學院，副教授；陳慶光（1969-），男，山東臨沂人，山東科技大學機械電子工程學院，教授。（山東 青島 266590）

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，桑俊勇，等.“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.

[2]孫恒，朱鴻梅，舒丹.“啟發(fā)—聯(lián)想式”教學方法在流體力學教學中的應用[J].中國電力教育，2011，（5）：81-82.

第7篇：流體力學的現(xiàn)象范文

關鍵詞：工程流體力學；教學改革；探索與實踐

Research and practice of teaching reform mode of engineering fluid mechanics

Li Xiaochuan， Huang Xiangyong

Yangzhou university， Yangzhou， 225127， China

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

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

工程流體力學是熱能與動力工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，主要研究流體靜止和運動的力學規(guī)律及其在工程技術中應用的學科。作為一門重要的專業(yè)基礎課，本課程不僅為學生學習后續(xù)專業(yè)課提供必備的基礎理論知識，也為從事熱能利用的有關專業(yè)技術人員從事專業(yè)技術工作和科學研究工作提供重要的理論基礎。工程流體力學課程在理工科教學體系中具有重要地位，由于多方面的原因導致課程的教學效果不是很理想，教師難“教”、學生難“學”已經成為師生的共識。因此，當前新形勢下積極思考和探索工程流體力學教學改革方法對改善課程的教學效果、提高學生的培養(yǎng)質量具有重要意義。根據(jù)本學院學生的教學現(xiàn)狀，從工程流體力學課程教學中“教”與“學”方面的改革進行一些思考和探索。

1 教學中存在的主要問題分析

為了有針對性地提出工程流體力學課程的改革思路，筆者對本學院熱能與動力工程專業(yè)和建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)本科二年級的學生進行了調研，主要從課程本身的特點、教師“教”和學生“學”方面對教學質量的影響進行了調查、分析和總結。

1.1 工程流體力學課程本身特點

工程流體力學課程包括理論教學和實驗教學兩方面的內容，課程涉及的知識面比較廣泛，高等數(shù)學、大學物理、工程熱力學等，尤其對學生掌握經典力學和高等數(shù)學的要求較高。此外，工程流體力學課程本身研究對象是流體，研究對象不具有固定的形狀、研究理論比較抽象、經驗公式繁多且推導過程復雜不易理解。以上特點導致了本課程教師難教、學生難學，教學效果不理想[1]。

1.2 教師“教”的方面

從教師“教”的方法和手段來看，不能根據(jù)當今大學生的特點進行教學、調動學生的學習熱情、激發(fā)學生的學習興趣是造成教學效果不理想的主要原因，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）教學方法單一、教學手段落后，教師上課自己沉浸于“講”課的過程，單方面向學生“傳授”知識，而不顧及學生“聽”課的感受，忽視了教學過程中“教”與“學”之間的互動性。這種教學方式造成的危害是逐漸使學生喪失了學習的主動性和與教師交流的動力，在這種情況下，教師無法得到學生的反饋信息，從而影響教學水平的提高。（2）教學內容老舊，講課內容局限于教材本身，沒有或很少對課本知識進行擴展、結合現(xiàn)實生活中的實際現(xiàn)象進行舉例說明，理論與實際脫節(jié)，導致學生不知道學習本門課程能夠解決什么問題、如何解決問題的疑問。（3）過于依賴多媒體課件授課，板書很少或者摒棄板書。學生反映這種授課方式速度偏快，不利于對基礎知識、公式等內容的理解和消化。此外，某些教師的課件僅僅是對板書的復制，課件的制作質量不高，無法體現(xiàn)多媒體教學的特點[2]。（4）學生課業(yè)繁重以及新校區(qū)位置偏遠帶來的交通不便，導致教師在課后幾乎沒有時間對學生進行指導。

1.3 學生“學”的方面

通過調查發(fā)現(xiàn)，在學生“學”的方面存在以下問題：（1）學生普遍存在學習上怕吃苦、自制力較差、學習態(tài)度浮躁的現(xiàn)象。（2）在上課前不提前預習本次課程所講述的內容。（3）課堂上不能集中思想認真聽課，課下提不起興趣認真復習、做作業(yè)。

2 教學改革模式的探索與實踐

第8篇：流體力學的現(xiàn)象范文

【關鍵詞】人才培養(yǎng)模式 高層次人才 教學改革 轉型

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）31-0233-01

一、引言

流體力學是一門基礎性很強和應用性很廣的學科，它涵蓋自然科學的諸多領域。我校于1980年獲得流體力學學科碩士授予權，是全軍最早的流體力學碩士點，具有深厚的歷史積淀和成果積累，承擔了我校氣象學、海洋學和環(huán)境工程等專業(yè)流體力學基礎教學培訓任務，和流體力學碩士生的培養(yǎng)任務。經過30多年的建設與發(fā)展，根據(jù)部隊人才崗位需要，在人才培養(yǎng)中融合了大氣、海洋、軍事等多學科理論體系，具備了明顯區(qū)別于國內流體力學學科的特色和優(yōu)勢，在國際或國內流體力學領域具有較大影響力。隨著軍隊綜合性大學訓練任務和人才培養(yǎng)模式的根本轉型，流體力學作為基礎性突出、作用面廣、應用性強的專業(yè)基礎學科，對于培養(yǎng)相關專業(yè)高素質新型軍事人才的重要性也日益突出。

二、軍隊轉型條件下基礎學科如何求發(fā)展

在軍隊改革的關鍵時期，我校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式也面臨著適應新的轉變，教學方法也不斷創(chuàng)新[1]，探索有特色的流體力學人才培養(yǎng)新模式，對于提高學科的自身建設和促進人才培養(yǎng)，都具有十分重要的意義。

1.創(chuàng)新教學理念，注重信息化手段的應用。我們針對流體力學學科特點，在人才培養(yǎng)上提出的教學思路是：強化理論基礎，注重專業(yè)應用，理論聯(lián)系實際，達到學研結合的目標[2]。流體力學的特點是概念多、邏輯性強、理論上較難理解，但流體力學的很多現(xiàn)象卻與生活和生產實際密切相關。在講授的過程中要理論聯(lián)系實際，同時將生活中的例子和他們熟悉的概念引入流體力學課堂，利用生活中的流體力學引導學生學會思考。我們以流體力學學科專業(yè)網站為平臺，建立并正在完善網絡教學應用系統(tǒng)，包括教學公告、課程標準、教學計劃、學習方法、學習重點、參考資料和一系列微課等信息資源，學生可以在該網站上了解流體力學最新研究動向和研究熱點問題，作為知識的拓展和延伸。同時擬進一步完善和學生討論交流的相關板塊，給學生營造一個全方位、直觀的信息空間。教學與網絡技術的完美結合是現(xiàn)代信息社會中教學手段的根本性改革。通過網絡進行教與學的互動，不受空間和時間的限制，是一種社會性、全民性的學習形式，為加強學生的自主學習提供了現(xiàn)實可能。

2.教學方法改革，完善考核評價體系。借鑒國內外高水平院校在流體力學研究生課程教學上的先進做法和成功經驗，以“學為主體”的教學理念指導教學方法改革，采用“小班化”教學模式，貫穿啟發(fā)式、研討式、研究式的教學方法，因材施教。在授課過程中一方面強化基礎理論的教學，打牢基礎；一方面滲透實踐的環(huán)節(jié)、前沿的要求、方法的意識。完善考核評價體系，改變傳統(tǒng)的單一題目解答的課程作業(yè)形式，布置計算模擬和實驗報告等相關作業(yè)，實現(xiàn)學研結合。建立課程筆試和日?？己讼嘟Y合的考核機制，注重過程考核，綜合評定成績。筆試成績屬于總結性評價，又稱事后評價，信息來源是課程結束后的考試，主要功能是對教學質量作出評價。日常考核屬于形成性評價，這是一種發(fā)展性評價，注重對學習過程的關注，以及評價結果對教學的反饋，信息來源主要是學生學習過程中的表現(xiàn)、參與和動手能力的考核。對教學內容、組織形式、考核方法、任務設計等課程教學模式實施整體改革，提高學員的科學素質和學習能力。

3.優(yōu)化研究方向，緊貼部隊需求。學科建設與研究生教育是研究型大學建設的重要任務，二者相輔相成[3]。依托流體力學學科，在前期的幾個研究方向的基礎上，我們緊貼部隊的需求和發(fā)展，凝練和優(yōu)化了幾個具有鮮明的軍事特色和優(yōu)勢的學科方向，形成了艦潛分層流體動力學與海洋環(huán)境適應性研究、湍流機理及數(shù)值模擬研究等穩(wěn)定的特色研究方向。建成了軍內領先國內先進的現(xiàn)代流體力學實驗室，具有先進的實驗儀器設備和關鍵技術，成為我軍新型軍事人才培養(yǎng)和高水平科技創(chuàng)新的重要實踐基地。

4.探索教學、科研和部隊實踐相結合的培養(yǎng)模式。近幾年，我們一直在思考基礎學科如何在軍校改革的中求機遇、促發(fā)展，如何發(fā)揮大作用。近兩年我們制定了體現(xiàn)流體力學學科特色的最新研究生人才培養(yǎng)方案、包含專業(yè)課程標準12門和教學實施計劃；以流體力學基礎實踐平臺為依托，開展研究生課程的實踐教學，激發(fā)研究生的自主創(chuàng)新意識；大力加強研究生課程和教材建設，完成《高等流體力學》研究生教材編寫等工作。

在研究生培養(yǎng)計劃中，要求研究生學員參加導師的科研項目和參加輔導授課等實踐活動。近幾年來，本學科培養(yǎng)的研究生學員都參與了導師的科研項目，部分學員還參與了教材編寫工作。部分研究生還參加了南海海區(qū)海洋調查任務，緊貼部隊需求，為以后盡快融入部隊適應崗位需要打下基礎。我們還積極與國內外高水平院?；蚩蒲性核?lián)合培養(yǎng)研究生，為部隊培養(yǎng)了許多適應一線崗位任職需求的高質量人才，在研究生創(chuàng)新實踐能力方面取得了突出的成績。畢業(yè)的研究生綜合素質高，創(chuàng)新能力突出，適應部隊能力強。

三、結論

研究生的培養(yǎng)是一個學科點生存和發(fā)展的基石，我校流體力學學科在研究生教育方面有著多年的經驗，前幾輩的老教授和專家為研究生的人才培養(yǎng)付出了畢生的心血，促進了基礎學科的內涵建設，使科研層次上臺階、學科隊伍創(chuàng)新能力增強、教學成果有效轉化、學科文化精神得到傳承。在軍隊院校人才戰(zhàn)略工程轉型的新形式下，我校傳統(tǒng)的流體力學人才培養(yǎng)模式必須面臨著適應新轉變的改革，探索具有理工大學特色的流體力學人才培養(yǎng)新模式，不僅對于提高學科的自身建設，而且對于促進學科在軍事科技創(chuàng)新和培養(yǎng)高質量符合當前軍事斗爭需要人才方面，都具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1]劉全忠，王洪杰，宮汝志：關于工程流體力學課程教學改革的探討，《教育教學論壇》，2014年第1期：41-42.

[2]關暉，魏崗，曾文華：軍隊院校流體力學“小班化”教學模式改革的探索與總結，《南京航空航天大學學報》（社會科學版）2015年6月，Vol.17（1）：116-119.

[3]齊昌政，郝書會，趙弘，汪志明：論學科建設與研究生教育的協(xié)調發(fā)展，《研究生教育研究》， 2014年第3期：66-70.

第9篇：流體力學的現(xiàn)象范文

關鍵詞：流體力學 多媒體 交互式學習

一、“流體力學”教學現(xiàn)狀

“流體力學”作為能供油工程本科的的一門專業(yè)基礎課，以研究流體的運動規(guī)律為主要內容。由于教學內容涉及面較廣，學生普遍感到該課程概念模糊、內容抽象且理論性較強，這在一定程度上影響了教學效果。

多媒體技術作為一種新的教學手段，通過教材內容與動態(tài)文本、圖像、動畫、音頻、計算機模擬技術的有機整合，使得原來抽象的概念形象化、枯燥的方程式清晰化、晦澀的物理過程機理生動化，可從多方面激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新思維并且通過與傳統(tǒng)教學模式相結合起到了相得益彰的作用。本文通過介紹多媒體流體力學輔助教學系統(tǒng)，分析了該輔助教學系統(tǒng)在教學實踐中的應用效果，為進一步提高教學效果起到了積極的示范作用。

二、輔助教學系統(tǒng)簡介

本系統(tǒng)以Visual C++作為編程語言，結合Windows Media Player多媒體功能，在遵循軟件開發(fā)一致性、易用性、容錯和聯(lián)機幫助等設計原則基礎上，通過對教學內容的梳理，開發(fā)了多媒體流體力學輔助教學系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括動力學、邊界層、運動學、虛擬實驗室、演示、模擬、模擬器、圖片和表格、流動可視化等模塊，涵蓋了流體力學的絕大部分內容。

動力學包含了流體的經典研究方法、牛頓第一二運動定律、納維爾一斯托克斯矗程和各種邊界條件等。邊界層包含了邊界層概念、平板突然啟動產生的邊界層、層流邊界層、邊界層分離、不穩(wěn)定現(xiàn)象和紊流邊界層等，其中的教學短片不乏趣味性、生動性。運動學涵蓋了由質點到場和由物質導數(shù)到各種流動線等內容，生動細致地描述了跡線、流線、脈線和等時線等抽象概念，通過運用豐富的流動顯示技術將運動過程展示出來。虛擬實驗室將動力學、運動學和邊界層等模塊中需要深入討論的部分細化出來，結合Java虛擬技術，讓使用者親自實現(xiàn)對流體流動等方面的模擬演示。模擬器基于Java虛擬機，將分子動力學模擬器、流體勢流構造器和邊界層微分方程數(shù)值解等獨立出來。圖片和表格將一些紛繁復雜的圖片和教學短片有機地綜合起來，通過表格或視頻播放的形式，將這些信息歸納整理起來，流動可視化通過可視化手段將不可見的流體流動清晰演示出來。

三、教學實踐效果分析

在“流體力學”的教學實踐中，適時地應用了多媒體流體力學輔助教學系統(tǒng)（以下簡稱輔助教學系統(tǒng)），取得了良好的教學效果。

1、激發(fā)學生的求知欲

流體力學的內容浩如煙海，涉及日常生活和工業(yè)應用的方方面面，輔助教學系統(tǒng)的各模塊中提供了大量的鮮活實例，從而可有效地激發(fā)學生的求知欲。在講解緒論和各章節(jié)時，可通過觀看錄像、圖片集、提高學習興趣和動力。

2、建立物理直覺

建立物理直覺是深刻理解物理概念的催化劑，并有助于強化大腦的記憶功能。在教學實踐中，如能通過形象直觀的圖片、動畫、錄像等手段來進行相關內容的學習，勢必強化對概念和規(guī)律的直觀認識，并在大腦形成深刻的、有效的記憶痕跡。如講述層流和紊流概念時，既可通過雷諾試驗中等直徑圓管內流線的變化進行直觀認識，也可通過平板上流體的流態(tài)變化對比進一步加強認識，該影像清晰地給出了層流與紊流兩種流態(tài)的顯著區(qū)別。對于理想和實際流體繞流物體形成的流動特征，流線的變化清楚地顯示了二者間的區(qū)別與聯(lián)系，對于理想流體，流線在車尾平滑地匯合，并流向下游；而對于實際流體，在汽車尾部將形成明顯的尾渦區(qū)，這是由于邊界層分離所致。通過諸如此類的動畫和影像的有效使用，將使學生形成深刻的物理直覺，進一步加深對流動規(guī)律內涵的理解。

3、通過虛擬實驗室和模擬器實現(xiàn)交互式學習。交互式學習是一種新型的學習方式，借助多媒體課件或網上資源，由學習者自主進行，是一種雙向交流式學習方式。輔助教學系統(tǒng)中的虛擬實驗室和模擬器就提供了交互學習這一功能。通過選擇不同的粘性和驅動流體，可得到不同的流體特征。模擬系統(tǒng)給出了在流體繞流不同物體（如翼型、橢圓體、球體）時的流線特征，進而比較不同繞流情形下的區(qū)別，并給出了理論結果和實驗影像；而且可通過改變繞流物體在流場中的方位進一步分析繞流特征的變化。模擬系統(tǒng)中的勢流模擬器，用于模擬繞流蘭金半體、蘭金體、圓柱體和旋轉柱體等多個物體的流線和等勢線特征，而且可通過改變偶極流強度觀察駐點的變化，也可以自行創(chuàng)造新的勢流流動，并觀察其繞流特性。通過模擬系統(tǒng)的使用，進一步豐富了邊界層理論的學習，并加強了對邊界層基本特征的認識。

參考文獻：

[1]陶漢中，李菊香.關于“工程流體力學”課程多媒體教學的思考[J].中國電力教育，201 0。（18）：58-61