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第1篇

Measurement in Fluid

Mechanics

2005, 354pp.

HardcoverUSD85.00

ISBN 978-0-521-81518-5

S.塔沃拉里斯 著

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

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

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

吳永禮，研究員

(中國科學(xué)院力學(xué)研究所)

第2篇

論文關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；制冷與低溫工程；教學(xué)改革

目前，鄭州輕工業(yè)學(xué)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(qiáng)制冷與低溫工程專業(yè)學(xué)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(xué)進(jìn)行全面的改革。

“流體力學(xué)”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要分為流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)，研究流體平衡、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實(shí)際應(yīng)用的科學(xué)。由于流動(dòng)現(xiàn)象和流動(dòng)規(guī)律及其影響因素十分復(fù)雜，故其具有理論性強(qiáng)、概念抽象和公式較多、實(shí)際工程應(yīng)用廣、對學(xué)生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點(diǎn)。加上學(xué)生對流體流動(dòng)機(jī)理普遍缺乏感性認(rèn)識，導(dǎo)致“流體力學(xué)”課程歷來被公認(rèn)為是教師難教、學(xué)生難學(xué)難懂的課程之一。因此，迫切需要進(jìn)行“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革，使學(xué)生學(xué)好本門課程，提高課程教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。

分析目前我院制冷與低溫工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程教學(xué)的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在以下主要問題：首先，“流體力學(xué)”理論性強(qiáng)，概念多而抽象，難以理解，學(xué)生普遍缺乏對流體力學(xué)問題的感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導(dǎo)過程復(fù)雜，且大多涉及到“高等數(shù)學(xué)”的偏微分方程，另還涉及到“大學(xué)物理”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”等方面的知識，學(xué)生理解困難；另外，學(xué)生對所學(xué)的知識不能靈活應(yīng)用。因此怎樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，選擇合適的教學(xué)模式組織教學(xué)，全面實(shí)現(xiàn)該課程教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量，是該課程教學(xué)亟待解決的問題。

一、改革教學(xué)方法

學(xué)好“流體力學(xué)”這門課對于制冷與低溫工程專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要。讓學(xué)生理解流體靜止和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其影響因素，不僅能為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)，也能為學(xué)生以后分析解決實(shí)際工程中的實(shí)際問題提供理論指導(dǎo)。怎樣才能讓學(xué)生學(xué)好這門課，筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為可以從以下幾方面著手。

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，而“流體力學(xué)”又是大家公認(rèn)難學(xué)的課程，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高低決定著“流體力學(xué)”這門課教學(xué)的成敗。

要提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的積極性，首先要上好“緒論”課。“緒論”課是學(xué)生接觸和了解“流體力學(xué)”這門課的窗口，也是教師的教學(xué)水平和教學(xué)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(xué)”課程教學(xué)的成功與否。通過“緒論”課讓學(xué)生對“流體力學(xué)”的發(fā)展及其廣泛的工程實(shí)際應(yīng)用有一個(gè)大致的了解，使他們充分意識到“流體力學(xué)”知識和我們的生活及國家的建設(shè)密切相關(guān)，深刻理解“流體力學(xué)”知識在今后的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際工程問題中的重要作用。

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(shí)例或者先提一些問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學(xué)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(yùn)動(dòng)有兩種方式——拉格朗日法和歐拉法時(shí)，可以將在座的學(xué)生和教室里的每個(gè)座位作為研究對象來進(jìn)行類比，從而讓學(xué)生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親身感受到參與教學(xué)活動(dòng)是一件樂事、趣事，由愿學(xué)到愛學(xué)再到樂學(xué)。實(shí)踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，還可以使學(xué)生充分意識到本課程對今后學(xué)習(xí)和工作的重要意義，并且能加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和記憶，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得以提高。

另外，還應(yīng)充分利用多媒體，通過圖片、動(dòng)畫讓學(xué)生直觀了解各種流動(dòng)現(xiàn)象，而不是停留在抽象層面，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的興趣。

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動(dòng)現(xiàn)象和分析流動(dòng)機(jī)理，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)工具。學(xué)生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂?dāng)?shù)學(xué)，然而讀懂了數(shù)學(xué)不一定意味著明白了數(shù)學(xué)符號背后所代表的物理意義。“流體力學(xué)”教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)問題的物理本質(zhì)有一個(gè)過程。教師的一個(gè)重要任務(wù)就是做好各方面的工作，幫助學(xué)生完成從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)的物理本質(zhì)這一過程的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步建立起科學(xué)的思維方式。

“流體力學(xué)”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運(yùn)動(dòng)方程、連續(xù)方程、動(dòng)量方程、伯努利方程等理論知識時(shí)都有大量的公式，這些公式涉及一些高數(shù)、物理、力學(xué)方面的知識，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學(xué)”的公式推導(dǎo)采用歐拉法，與物理及其他力學(xué)不同，學(xué)生的觀念不易改變，而且推導(dǎo)過程復(fù)雜，學(xué)生理解掌握很困難。如果過分強(qiáng)調(diào)“流體力學(xué)”知識的嚴(yán)密性和完整性，對每個(gè)公式的每個(gè)推導(dǎo)細(xì)節(jié)都逐一介紹，推導(dǎo)過程將會枯燥無味，學(xué)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(xué)生死記硬背，只能讓學(xué)生不知其所以然，當(dāng)然也就不能真正用所學(xué)知識來解決實(shí)際問題了。

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為：“流體力學(xué)”中公式的講解應(yīng)將重點(diǎn)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(yīng)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(diǎn)使學(xué)生明確公式的物理意義及公式中各項(xiàng)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(shí)際工程問題。最后應(yīng)強(qiáng)調(diào)公式的應(yīng)用范圍及應(yīng)用注意事項(xiàng)。由于流動(dòng)的多樣性，“流體力學(xué)”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(shí)際流體、流體是否可壓等），在具體運(yùn)用時(shí)，要根據(jù)具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業(yè)

學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能夠獨(dú)立自主地解決實(shí)際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個(gè)原理去解決實(shí)際問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對所學(xué)知識理解、掌握程度的一種手段，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立地完成一定量的課后練習(xí)題，這是“流體力學(xué)”學(xué)習(xí)過程的重要組成部分，解題過程實(shí)質(zhì)就是利用“流體力學(xué)”的基本原理和基本方程分析和解決實(shí)際問題的一個(gè)訓(xùn)練過程，課后習(xí)題可以幫助學(xué)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(xí)題課的方式，利用具有代表性的習(xí)題和一些學(xué)生普遍認(rèn)為困難、出錯(cuò)多的習(xí)題，講述流體力學(xué)原理在工程實(shí)例中的應(yīng)用。在講解習(xí)題時(shí)，重在提供條理清晰的解題思路、詳細(xì)具體的解題步驟，使學(xué)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(xué)習(xí)工作中舉一反三、觸類旁通、學(xué)以致用。這一過程增強(qiáng)了學(xué)生對流動(dòng)過程物理本質(zhì)的理解，將物理問題與數(shù)學(xué)工具有機(jī)地結(jié)合起來，有助于學(xué)生對與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際工程問題進(jìn)行認(rèn)真思考，有效的增強(qiáng)了學(xué)生分析并解決實(shí)際問題的能力。

二、改革教學(xué)手段

多媒體教學(xué)以其形象、直觀、生動(dòng)、具體、易于理解的教學(xué)特點(diǎn)，豐富的教學(xué)內(nèi)容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。

多媒體教學(xué)在“流體力學(xué)”教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學(xué)”中那些難以用語言描述的流動(dòng)圖像、抽象難懂的知識點(diǎn)，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(dòng)畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學(xué)生，使其從感性認(rèn)識開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容，并使學(xué)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(shí)間寫板書表述的和不易通過板書表述的內(nèi)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(xí)題等。采用多媒體教學(xué)，授課的信息量增多了，教學(xué)內(nèi)容更豐富了，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收的知識更多了，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，學(xué)生的思路拓寬了，教學(xué)質(zhì)量也提高了。

多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著要摒棄傳統(tǒng)的板書教學(xué)。有很多學(xué)生認(rèn)為板書能讓他們有更多的時(shí)間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對基礎(chǔ)知識的理解和掌握。根據(jù)“流體力學(xué)”既有抽象復(fù)雜的流動(dòng)機(jī)理又有大量的基本概念、基本方程的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中應(yīng)將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合，揚(yáng)長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為教學(xué)工作更好地服務(wù)。如對某些特定的流動(dòng)現(xiàn)象，可以通過多媒體教學(xué)，加深學(xué)生對流動(dòng)現(xiàn)象和機(jī)理的理解。而對于較重要的公式及一些重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容還是采用板書教學(xué)，例如流體力學(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，有利于學(xué)生集中注意力，讓學(xué)生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，又可加深學(xué)生對重要知識的理解，從而獲得良好的教學(xué)效果。

第3篇

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；制冷與低溫工程；教學(xué)改革

作者簡介：尹雪梅（1979-），女，四川資中人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，講師；張文慧（1980-），女，河南焦作人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，講師。（河南鄭州450002）

中圖分類號：G642.0     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）10-0098-02

目前，鄭州輕工業(yè)學(xué)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(qiáng)制冷與低溫工程專業(yè)學(xué)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(xué)進(jìn)行全面的改革。

“流體力學(xué)”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要分為流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)，研究流體平衡、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實(shí)際應(yīng)用的科學(xué)。由于流動(dòng)現(xiàn)象和流動(dòng)規(guī)律及其影響因素十分復(fù)雜，故其具有理論性強(qiáng)、概念抽象和公式較多、實(shí)際工程應(yīng)用廣、對學(xué)生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點(diǎn)。[1]加上學(xué)生對流體流動(dòng)機(jī)理普遍缺乏感性認(rèn)識，導(dǎo)致“流體力學(xué)”課程歷來被公認(rèn)為是教師難教、學(xué)生難學(xué)難懂的課程之一。[2]因此，迫切需要進(jìn)行“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革，使學(xué)生學(xué)好本門課程，提高課程教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。

分析目前我院制冷與低溫工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程教學(xué)的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在以下主要問題：首先，“流體力學(xué)”理論性強(qiáng)，概念多而抽象，難以理解，學(xué)生普遍缺乏對流體力學(xué)問題的感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導(dǎo)過程復(fù)雜，且大多涉及到“高等數(shù)學(xué)”的偏微分方程，另還涉及到“大學(xué)物理”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”等方面的知識，學(xué)生理解困難；另外，學(xué)生對所學(xué)的知識不能靈活應(yīng)用。因此怎樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，選擇合適的教學(xué)模式組織教學(xué)，全面實(shí)現(xiàn)該課程教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量，是該課程教學(xué)亟待解決的問題。

一、改革教學(xué)方法

學(xué)好“流體力學(xué)”這門課對于制冷與低溫工程專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要。讓學(xué)生理解流體靜止和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其影響因素，不僅能為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程提供必要的理論基礎(chǔ)，也能為學(xué)生以后分析解決實(shí)際工程中的實(shí)際問題提供理論指導(dǎo)。怎樣才能讓學(xué)生學(xué)好這門課，筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為可以從以下幾方面著手。

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，而“流體力學(xué)”又是大家公認(rèn)難學(xué)的課程，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高低決定著“流體力學(xué)”這門課教學(xué)的成敗。

要提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的積極性，首先要上好“緒論”課。“緒論”課是學(xué)生接觸和了解“流體力學(xué)”這門課的窗口，也是教師的教學(xué)水平和教學(xué)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(xué)”課程教學(xué)的成功與否。通過“緒論”課讓學(xué)生對“流體力學(xué)”的發(fā)展及其廣泛的工程實(shí)際應(yīng)用有一個(gè)大致的了解，使他們充分意識到“流體力學(xué)”知識和我們的生活及國家的建設(shè)密切相關(guān)，深刻理解“流體力學(xué)”知識在今后的學(xué)習(xí)和解決實(shí)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(shí)例或者先提一些問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學(xué)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(yùn)動(dòng)有兩種方式――拉格朗日法和歐拉法時(shí)，可以將在座的學(xué)生和教室里的每個(gè)座位作為研究對象來進(jìn)行類比，從而讓學(xué)生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，讓學(xué)生親身感受到參與教學(xué)活動(dòng)是一件樂事、趣事，由愿學(xué)到愛學(xué)再到樂學(xué)。實(shí)踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，還可以使學(xué)生充分意識到本課程對今后學(xué)習(xí)和工作的重要意義，并且能加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和記憶，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得以提高。

另外，還應(yīng)充分利用多媒體，通過圖片、動(dòng)畫讓學(xué)生直觀了解各種流動(dòng)現(xiàn)象，而不是停留在抽象層面，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的興趣。

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動(dòng)現(xiàn)象和分析流動(dòng)機(jī)理，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)工具。學(xué)生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂?dāng)?shù)學(xué)，然而讀懂了數(shù)學(xué)不一定意味著明白了數(shù)學(xué)符號背后所代表的物理意義。“流體力學(xué)”教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)問題的物理本質(zhì)有一個(gè)過程。教師的一個(gè)重要任務(wù)就是做好各方面的工作，幫助學(xué)生完成從讀懂?dāng)?shù)學(xué)到理解流動(dòng)的物理本質(zhì)這一過程的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步建立起科學(xué)的思維方式。

“流體力學(xué)”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運(yùn)動(dòng)方程、連續(xù)方程、動(dòng)量方程、伯努利方程等理論知識時(shí)都有大量的公式，這些公式涉及一些高數(shù)、物理、力學(xué)方面的知識，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學(xué)”的公式推導(dǎo)采用歐拉法，與物理及其他力學(xué)不同，學(xué)生的觀念不易改變，而且推導(dǎo)過程復(fù)雜，學(xué)生理解掌握很困難。如果過分強(qiáng)調(diào)“流體力學(xué)”知識的嚴(yán)密性和完整性，對每個(gè)公式的每個(gè)推導(dǎo)細(xì)節(jié)都逐一介紹，推導(dǎo)過程將會枯燥無味，學(xué)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(xué)生死記硬背，只能讓學(xué)生不知其所以然，當(dāng)然也就不能真正用所學(xué)知識來解決實(shí)際問題了。

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為：“流體力學(xué)”中公式的講解應(yīng)將重點(diǎn)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(yīng)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(diǎn)使學(xué)生明確公式的物理意義及公式中各項(xiàng)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(shí)際工程問題。最后應(yīng)強(qiáng)調(diào)公式的應(yīng)用范圍及應(yīng)用注意事項(xiàng)。由于流動(dòng)的多樣性，“流體力學(xué)”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(shí)際流體、流體是否可壓等），在具體運(yùn)用時(shí)，要根據(jù)具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業(yè)

學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能夠獨(dú)立自主地解決實(shí)際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個(gè)原理去解決實(shí)際問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對所學(xué)知識理解、掌握程度的一種手段，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立地完成一定量的課后練習(xí)題，這是“流體力學(xué)”學(xué)習(xí)過程的重要組成部分，解題過程實(shí)質(zhì)就是利用“流體力學(xué)”的基本原理和基本方程分析和解決實(shí)際問題的一個(gè)訓(xùn)練過程，課后習(xí)題可以幫助學(xué)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(xí)題課的方式，利用具有代表性的習(xí)題和一些學(xué)生普遍認(rèn)為困難、出錯(cuò)多的習(xí)題，講述流體力學(xué)原理在工程實(shí)例中的應(yīng)用。在講解習(xí)題時(shí)，重在提供條理清晰的解題思路、詳細(xì)具體的解題步驟，使學(xué)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(xué)習(xí)工作中舉一反三、觸類旁通、學(xué)以致用。這一過程增強(qiáng)了學(xué)生對流動(dòng)過程物理本質(zhì)的理解，將物理問題與數(shù)學(xué)工具有機(jī)地結(jié)合起來，有助于學(xué)生對與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際工程問題進(jìn)行認(rèn)真思考，有效的增強(qiáng)了學(xué)生分析并解決實(shí)際問題的能力。

二、改革教學(xué)手段

多媒體教學(xué)以其形象、直觀、生動(dòng)、具體、易于理解的教學(xué)特點(diǎn)，豐富的教學(xué)內(nèi)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(xué)在“流體力學(xué)”教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學(xué)”中那些難以用語言描述的流動(dòng)圖像、抽象難懂的知識點(diǎn)，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(dòng)畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學(xué)生，使其從感性認(rèn)識開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容，并使學(xué)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(shí)間寫板書表述的和不易通過板書表述的內(nèi)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(xí)題等。采用多媒體教學(xué)，授課的信息量增多了，教學(xué)內(nèi)容更豐富了，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收的知識更多了，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，學(xué)生的思路拓寬了，教學(xué)質(zhì)量也提高了。

多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著要摒棄傳統(tǒng)的板書教學(xué)。有很多學(xué)生認(rèn)為板書能讓他們有更多的時(shí)間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對基礎(chǔ)知識的理解和掌握。根據(jù)“流體力學(xué)”既有抽象復(fù)雜的流動(dòng)機(jī)理又有大量的基本概念、基本方程的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中應(yīng)將多媒體教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合，揚(yáng)長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為教學(xué)工作更好地服務(wù)。如對某些特定的流動(dòng)現(xiàn)象，可以通過多媒體教學(xué)，加深學(xué)生對流動(dòng)現(xiàn)象和機(jī)理的理解。而對于較重要的公式及一些重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容還是采用板書教學(xué)，例如流體力學(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，有利于學(xué)生集中注意力，讓學(xué)生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，又可加深學(xué)生對重要知識的理解，從而獲得良好的教學(xué)效果。

三、 結(jié)束語

總之，高等教育教學(xué)改革，特別是專業(yè)課程的教學(xué)改革，是一個(gè)長期而艱巨的實(shí)踐過程。“流體力學(xué)”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)校的具體情況改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，借助現(xiàn)代教育技術(shù)與手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合生活、生產(chǎn)、科研中的實(shí)際問題，進(jìn)行深入淺出、生動(dòng)活潑的講解，揭示問題的本質(zhì)，向?qū)W生傳授治學(xué)方法，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，以取得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉.土木專業(yè)工程流體力學(xué)課程教學(xué)研究[J].山西建筑,2008,34(21).

[2]吳光林.《流體力學(xué)》課程教學(xué)改革的思考[J].科技信息(科學(xué)教研),2008,(14):172-173.

第4篇

關(guān)鍵詞 工程流體力學(xué) 成人教育 教育對象 互動(dòng)教學(xué)

中圖分類號：TB126-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

流體力學(xué)的研究對象包括液體和氣體兩大物質(zhì)形態(tài)，流體力學(xué)的基本任務(wù)是建立描述流體運(yùn)動(dòng)的基本方程，確定流體經(jīng)各種通道及繞流不同物體時(shí)速度、壓強(qiáng)的分布規(guī)律，探求能量轉(zhuǎn)換及各種損失的計(jì)算方法。在實(shí)際工程的許多領(lǐng)域里，流體力學(xué)一直起著十分重要的作用。就某種意義而言，也正是在流體力學(xué)的研究工作不斷取得成就的前提下，才促進(jìn)了這些工程領(lǐng)域的大力發(fā)展。工程流體力學(xué)是在闡述流體力學(xué)的基本理論基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述和研究流體力學(xué)在工程上的應(yīng)用，工程流體力學(xué)廣泛應(yīng)用于動(dòng)力、水利、機(jī)械、化工、石油、土建、冶金、航空、航海、氣象、環(huán)境等眾多領(lǐng)域，是這些領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課程。

1教材與教學(xué)內(nèi)容選取

“工程流體力學(xué)”教材種類繁多，但是目前為止還沒有一本針對能源類本科成人教育《工程流體力學(xué)》教材，筆者通過對多種教材的研讀，以及往年成教上課的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)各教材所涵蓋的基本理論，及描述流體特性表達(dá)式推導(dǎo)過程的深度和難度、教材內(nèi)容的廣度，最終選用楊建國等人編著的《工程流體力學(xué)》（北京大學(xué)出版社，2010年1月第1版）作為成教熱能專業(yè)的臨時(shí)教材。

“工程流體力學(xué)”的內(nèi)容繁雜、學(xué)科綜合性強(qiáng)，流體力學(xué)內(nèi)容很抽象，偏微分方程幾乎貫穿全部課程。流體力學(xué)歐拉方法的思路與物理及其它力學(xué)不同，學(xué)生理解、掌握起來有困難。鑒于成人教育對象數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和力學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱的特點(diǎn)，在授課中應(yīng)盡量避免大量的數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)和微元的受力分析，把第七章相似原理與量綱分析作為自學(xué)內(nèi)容，在講解動(dòng)量定理、動(dòng)能定理和質(zhì)量守恒定理時(shí)，把輸運(yùn)定理作為主要的公式推導(dǎo)工具，著重強(qiáng)調(diào)基本概念和基本原理的學(xué)習(xí)和掌握。

2授課目標(biāo)及教學(xué)方法

2.1 明確教育目標(biāo)的職業(yè)性和教育內(nèi)容的實(shí)用性

成人教育是以提高社會從業(yè)人員的履職能力和適應(yīng)職業(yè)變化能力為目標(biāo)的教育，其教育內(nèi)容與職業(yè)需求聯(lián)系緊密，以補(bǔ)充、改善成人的職業(yè)知識和技能為目的，實(shí)用性較強(qiáng)。

對于成人教育一定要明確教育目標(biāo)的特點(diǎn)，做到有的放矢，才能起到事半功倍的效果。成人教育對象（以下稱為“成人”學(xué)生）的特點(diǎn)可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）“成人”學(xué)生職業(yè)性強(qiáng)；

（2）“成人”學(xué)生都有固定的工作崗位，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在某些方面的認(rèn)識和能力要強(qiáng)于授課老師；

（3）“成人”學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課，例如數(shù)學(xué)和物理等的基礎(chǔ)知識比較薄弱，很難理解深度較高、難以理解的原理和公式推導(dǎo)；

（4）“成人”學(xué)生渴望獲取知識，尤其是能幫助其解釋工作中遇到的實(shí)際問題的理論知識。

總之，授課內(nèi)容的實(shí)用性是教學(xué)的關(guān)鍵問題之一，授課內(nèi)容實(shí)用“成人”學(xué)生才愛聽，效果才好。

3教學(xué)手段和教學(xué)方法

3.1加強(qiáng)理論知識的講授

成人教育的對象多數(shù)為參加工作多年和未受過正規(guī)高等教育的成年人，即“成人”學(xué)生，他們又有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。從筆者實(shí)際函授授課的經(jīng)驗(yàn)來看， “成人”學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課尤以高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)最為薄弱，然而流體力學(xué)的主要工具就是數(shù)學(xué)。

3.2采用導(dǎo)學(xué)+啟發(fā)式方法授課

實(shí)行“導(dǎo)學(xué)式”教學(xué)模式。即，貫徹“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，在教學(xué)中實(shí)行啟發(fā)式教學(xué)，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)在提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量方面的重要作用。所謂互動(dòng)式教學(xué)，是在教學(xué)中教與學(xué)雙方交流、溝通、協(xié)商、探討，在彼此傾聽、彼此接納、彼此坦誠的基礎(chǔ)上，通過理性說服甚至辯論，不同觀點(diǎn)碰撞交融，激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性，拓展創(chuàng)造性思維，以達(dá)到提高教學(xué)效果的一種教學(xué)方式。這種講課的方式，不是老師一個(gè)人講，而是啟發(fā)學(xué)生思考。

“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論講解比較枯燥，為了提高教學(xué)效果，經(jīng)常在課堂上提出問題和例題，鼓勵(lì)學(xué)生積極回答，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，從而加深理解。在教學(xué)中要把握“成人”學(xué)生的獨(dú)特特點(diǎn)：那就是有自己固定的工作崗位，有著豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，對設(shè)備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行了如指掌，對設(shè)備處于非常規(guī)運(yùn)行時(shí)有自己的處理方法，但是為什么這么處理他們并不清楚。

4結(jié)語

針對熱能與動(dòng)力工程專業(yè)“成人”學(xué)生的特點(diǎn)，對“工程流體力學(xué)”的教學(xué)進(jìn)行了探討，使課程更適合“成人”學(xué)生的特點(diǎn)，擴(kuò)大了他們的知識面，增強(qiáng)了其主動(dòng)思考的能力。在今后的教學(xué)過程中要進(jìn)一步探索新的教學(xué)方法和手段，不斷提高自身的綜合素質(zhì)和專業(yè)理論知識，立足學(xué)校特色優(yōu)勢，繼續(xù)努力進(jìn)行“工程流體力學(xué)”課程的建設(shè)和探索，以期積累更多的經(jīng)驗(yàn)和取得更大的成績。

參考文獻(xiàn)

[1]陳卓如等.工程流體力學(xué)[M].北京：高等教學(xué)出版社，2006.

[2]楊建國，張兆營等.工程流體力學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2010.

[3]孫恒朱，鴻梅，舒丹.“啟發(fā)―聯(lián)想式”教學(xué)方法在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 中國電力教育.2010，（5）.

[4]黃裕華.成人教育要突出“成教化”特色[J].福建信息技術(shù)教育，2005，（7）.

第5篇

【關(guān)鍵詞】專業(yè)認(rèn)證流體力學(xué)教學(xué)改革考核方式

1.教學(xué)現(xiàn)狀及分析

流體力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要的先修課程有高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)等。由于流體力學(xué)對知識儲備要求高，研究對象又是不具固定形狀的流體，其理論教學(xué)比較抽象，因此教學(xué)現(xiàn)狀有以下幾個(gè)特點(diǎn)。課堂教學(xué)盡管采用多媒體方式，但流體力學(xué)的理論性太強(qiáng)，使得現(xiàn)有的多媒體教學(xué)課件形式單一，內(nèi)容不夠豐富，導(dǎo)致教學(xué)仍以口授與板書為主，課堂互動(dòng)性明顯不足，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性、積極性；缺乏實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)；缺少有效的師生溝通平臺。由于師生交流少，容易造成“教”、“學(xué)”分離，給課程的教學(xué)效果大打折扣。

2.考核現(xiàn)狀及分析

現(xiàn)階段流體力學(xué)的考核方式，大部分仍然采取30%的平時(shí)成績和70%期末考試成績。本課程包含大量的經(jīng)驗(yàn)公式及公式推導(dǎo)過程，對比近兩年的學(xué)生成績，目前該課程的考核方式并不理想。

3.改革措施

3.1教學(xué)改革措施

流體力學(xué)課程需要掌握的概念多、公式多，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，需要教師對課程不斷開展改革探索。為解決目前流體力學(xué)課堂教學(xué)中存在的問題，針對教學(xué)環(huán)節(jié)提出以下幾個(gè)改革方案。

3.1.1完善教學(xué)大綱

根據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)一步修訂和完善教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃，優(yōu)化學(xué)時(shí)分配。在保證《流體力學(xué)》基本概念、基本原理以及基本理論授課時(shí)間的基礎(chǔ)上對課程設(shè)計(jì)進(jìn)行改革。比如，適當(dāng)增加數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)；導(dǎo)入課程最好用動(dòng)畫或者試驗(yàn)吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；適當(dāng)增加學(xué)生課后的作業(yè)，以討論性的分析和推導(dǎo)公式為主。

3.1.2增設(shè)案例及課堂討論環(huán)節(jié)

增加相關(guān)內(nèi)容的案例，設(shè)置科學(xué)問題，然后分組討論，引導(dǎo)學(xué)生分析問題。以流體靜力學(xué)的基本公式為例，通過電視節(jié)目中模擬的桶裂實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)，提出問題，留有懸念。然后通過公式推導(dǎo)理論驗(yàn)證，最后給同學(xué)們討論的時(shí)間。另外，有條件的還可以專門設(shè)置一堂實(shí)驗(yàn)課，課上分組展示并講解學(xué)生在課下自行設(shè)計(jì)的桶裂實(shí)驗(yàn)。

3.2考核評價(jià)改革措施

增加平時(shí)考核的占比是課程改革的趨勢。根據(jù)專業(yè)認(rèn)證的要求，增加平時(shí)的教學(xué)工作量，為學(xué)生準(zhǔn)備與重點(diǎn)知識相關(guān)的小課題，增加課堂討論環(huán)節(jié)是一個(gè)新思路。根據(jù)課堂表現(xiàn)進(jìn)行部分考核，提高學(xué)生平時(shí)考核成績。從而去除純記憶類題目，只考核綜合理解類和綜合應(yīng)用類試題，適當(dāng)增加期末考核難度，以督促學(xué)生平時(shí)注意積累。

3.3自編應(yīng)用型教材

教材是學(xué)習(xí)的依據(jù)，作為機(jī)械類流體力學(xué)教材要體現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合，突出應(yīng)用性。對于有經(jīng)驗(yàn)的教師，可以在總結(jié)多年知識積累和教學(xué)、科研成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)流體力學(xué)書籍，撰寫屬于自己的機(jī)械類教材《流體力學(xué)》。自編教材對學(xué)生而言更實(shí)用，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。一是自編教材主要以教學(xué)大綱為依據(jù)，整體上與課堂教學(xué)具備較高的統(tǒng)一性。內(nèi)容編排按課堂教學(xué)節(jié)次循序漸進(jìn)，學(xué)生自學(xué)時(shí)，邏輯和思路清晰，課上課下的自然銜接，更具有啟發(fā)性；二是可以根據(jù)課上學(xué)生的反應(yīng)精簡方程式數(shù)學(xué)推導(dǎo)內(nèi)容和過程，盡量將抽象概念形象化、簡單化和透徹化，使之通俗易懂。或者在課堂上減少推導(dǎo)過程，而在書中將推導(dǎo)過程編寫的更加詳細(xì)，甚至添加多種推導(dǎo)方法，便于自學(xué)；三是理論聯(lián)系實(shí)際，集教學(xué)與科研成果于一體，使得課堂內(nèi)容具有較高的客觀性、有效性和科學(xué)性，如此更有利于解決實(shí)際問題，指導(dǎo)工程實(shí)踐和生產(chǎn)活動(dòng)；四是豐富例題和習(xí)題，除計(jì)算題外還設(shè)有簡答題、選擇題等多種題型，并給出參考答案。

第6篇

關(guān)鍵詞 應(yīng)用型大學(xué) 流體力學(xué) 教學(xué)改 革CFD

應(yīng)用型教育是以培養(yǎng)知識和能力全面發(fā)展，面向生產(chǎn)實(shí)踐一線的應(yīng)用型人才為目標(biāo)的高等教育。流體力學(xué)作為我校理論與應(yīng)用力學(xué)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，非常廣泛地應(yīng)用在實(shí)際工程中，如管道水力計(jì)算以及城市管網(wǎng)設(shè)計(jì)等。流體力學(xué)基本概念多、公式復(fù)雜、內(nèi)容抽象，有較強(qiáng)理論性和較強(qiáng)工程實(shí)際意義。然而作者在多年的流體力學(xué)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍感覺該課程比較枯燥難學(xué)，學(xué)習(xí)積極性不高，期末考試及格率較低，應(yīng)用性不。因此，在我校向“應(yīng)用型特色科技大學(xué)”轉(zhuǎn)型的大背景下，如何適應(yīng)“應(yīng)用型本科教育”的要求，是流體力學(xué)教學(xué)及實(shí)踐中必須面對的問題。

1目前，我校流體力學(xué)課程教學(xué)存在的問題

（1）教材內(nèi)容設(shè)計(jì)偏重理論推導(dǎo)。目前我校使用的流體力學(xué)教材主要強(qiáng)調(diào)課程的完整性和系統(tǒng)性，偏重于理論推導(dǎo)，選用的例題和練習(xí)題的設(shè)計(jì)過于理想化，與實(shí)際應(yīng)用相脫離，應(yīng)用性設(shè)計(jì)不夠突出，偏重于介紹流體力學(xué)可以解決工程問題這一點(diǎn)，造成學(xué)生剛接觸工程問題時(shí)就手足無措，這與應(yīng)用型大學(xué)的培養(yǎng)要求不相適應(yīng)。

（2）課堂教學(xué)效果不好。作者在流體力學(xué)課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，通過緒論課的大量工程實(shí)例以及視頻教學(xué)能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，開學(xué)初期，教學(xué)效果相對較好，而隨著課程的進(jìn)行、課程難度的加深，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性越來越低。主要原因有：①學(xué)生對流體力學(xué)涉及的高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)等課程的知識掌握不盡如意；②流體力學(xué)理論性較強(qiáng)，公式推導(dǎo)多，與實(shí)際應(yīng)用相脫節(jié)。

（3）缺乏計(jì)算流體力學(xué)仿真軟件實(shí)踐教學(xué)。計(jì)算流體力學(xué)（CFD）技術(shù)作為一種數(shù)值模擬方法，在實(shí)際工程中的應(yīng)用越來越廣泛，借助CFD技術(shù)，可以得到流動(dòng)細(xì)節(jié)，如速度、壓力、能量損失、湍動(dòng)量、漩渦等，從而在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化方面發(fā)揮重要的作用。這就要求技術(shù)人員掌握流體力學(xué)分析、數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)的能力。而現(xiàn)階段我校的流體力學(xué)教學(xué)中并未引入CFD技術(shù)，僅安排了一次課來介紹計(jì)算流體力學(xué)的內(nèi)容，且完全進(jìn)行理論教學(xué)，學(xué)生學(xué)了一大堆理論公式，但拿到實(shí)際工程問題卻無從下手。

2教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容設(shè)計(jì)

針對上述問題，作者在結(jié)合本校“應(yīng)用型特色科技大學(xué)”的發(fā)展方向下對流體力學(xué)課程課堂教學(xué)方式及實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。從課程教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方式方法，實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，課堂教學(xué)效果較差，理論與應(yīng)用相脫離的問題。同時(shí)，通過借助CFD豐富教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)實(shí)用性，使學(xué)生會用仿真軟件求解工程問題。具體改革內(nèi)容：

2.1突出應(yīng)用性教學(xué)

以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合流體力學(xué)的課程特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論教學(xué)部分和考慮應(yīng)用的專題教學(xué)部分。

基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容包括流體力學(xué)基本概念、基本原理和基本方程，這是應(yīng)用的基礎(chǔ)，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握。授課過程中強(qiáng)調(diào)對基本概念的理解和基本理論的應(yīng)用，而弱化對方程的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，但應(yīng)明確方程的意義、適用條件以及如何應(yīng)用方程解決實(shí)際問題。專題教學(xué)以實(shí)際工程問題為切入點(diǎn)，例如以均質(zhì)液體對平壁和曲壁的總壓力為例，從為什么對平壁和曲壁總壓力進(jìn)行計(jì)算（壓力容器，水壩，潛艇等結(jié)構(gòu)安全），引申出相關(guān)知識點(diǎn)（平壁和曲壁總壓力的大小、作用點(diǎn)、壓力體等）和基本理論（流體靜力學(xué)基本方程、歐拉平衡方程等），以此加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

2.2課堂教學(xué)方法設(shè)計(jì)具有針對性

課堂教學(xué)方法也是影響教學(xué)效果的重要因素。傳統(tǒng)教學(xué)方法以教師主講為主，缺乏與學(xué)生的有效互動(dòng)和交流，教學(xué)效果較差。本課程采用師生互動(dòng)的方式進(jìn)行教學(xué)，對理論教學(xué)部分采用教師主講和提問、學(xué)生回答的方式；對專題教學(xué)的課后練習(xí)，集中安排一次課進(jìn)行分組上講臺匯報(bào)，學(xué)生自己當(dāng)評委，自己打分，鍛煉學(xué)生主動(dòng)思考和動(dòng)手能力，增強(qiáng)對課程應(yīng)用性的理解。同時(shí)，采用多媒體授課，圖片和視頻能形象直觀地表現(xiàn)文字和語言不能描述的現(xiàn)象，如雷諾實(shí)驗(yàn)、卡門渦街等。在成績的構(gòu)成上除課后作業(yè)和專題匯報(bào)外，還布置一個(gè)課外小任務(wù)一觀察生活中的流體力學(xué)，例如空調(diào)掛機(jī)安裝位置問題，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的流體力學(xué)現(xiàn)象，并結(jié)合課堂所學(xué)理論知識進(jìn)行分析，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

2.3將CFD技術(shù)引入課堂教學(xué)

在理論教學(xué)和專題教學(xué)完成后將CFD技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)之中，做到數(shù)值仿真計(jì)算與理論推導(dǎo)相結(jié)合，增強(qiáng)流體力學(xué)的應(yīng)用性。

（1）授課時(shí)對流體力學(xué)商用數(shù)值仿真軟件Fluent的操作步驟做簡要介紹，結(jié)合我校的數(shù)值仿真中心，完成代表性例題的數(shù)值分析計(jì)算，將數(shù)值仿真結(jié)果與理論解進(jìn)行對比。

（2）將工程實(shí)際問題引入流體力學(xué)教學(xué)，提高學(xué)生面對具體問題的實(shí)際操作能力。每學(xué)期邀請兩位具有豐富工程實(shí)際問題經(jīng)驗(yàn)的校外人員來校給學(xué)生做一次報(bào)告，向?qū)W生介紹其建立工程問題的簡化模型和簡化過程，以及采用Fluent求解過程和結(jié)果，讓學(xué)生學(xué)會面對工程問題時(shí)準(zhǔn)確建立力學(xué)模型的能力，同時(shí)開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)習(xí)積極性。

3主要特色

（1）突出實(shí)用性。在流體力學(xué)課程教育中調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，添加CFD技術(shù)的實(shí)踐，同時(shí)邀請經(jīng)驗(yàn)豐富的校外人員進(jìn)課堂，為學(xué)生講解企業(yè)中的實(shí)際問題，教會學(xué)生學(xué)以致用，學(xué)生通過課程教學(xué)掌握該工具之后能更好地跟進(jìn)企業(yè)工作并提高就業(yè)質(zhì)量。（2）主次明確。強(qiáng)調(diào)實(shí)用性的同時(shí)，也不完全放棄對公式推導(dǎo)能力的教學(xué)，采取理論聯(lián)與工程實(shí)際相結(jié)合的方式，在提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性的同時(shí)，增強(qiáng)對基礎(chǔ)理論的認(rèn)知。

第7篇

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；多媒體課件；學(xué)習(xí)理論

作者簡介：宿程遠(yuǎn)（1981-），男，河北晉州人，廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，講師；黃智（1972-），男，壯族，廣西桂林人，廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，教授。（廣西　桂林　541004）

基金項(xiàng)目：本文系新世紀(jì)廣西高等教育教改工程項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2011JGB018）的研究成果。

中圖分類號：G642.1?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）34-0088-02

“流體力學(xué)”是環(huán)境工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要任務(wù)是通過各教學(xué)環(huán)節(jié)運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法，使學(xué)生掌握流體運(yùn)動(dòng)的基本概念、基本原理、基本計(jì)算方法；培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程、從事工程技術(shù)工作和科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程具有較強(qiáng)的理論性和工程實(shí)際意義，具有理論不易掌握、概念和方程較多、對學(xué)生高等數(shù)學(xué)和物理知識要求較高等特點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)過程中，如果只借助于書本、教師的語言和板書這些方法難以實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果，學(xué)生也會因枯燥的理論及公式推導(dǎo)而產(chǎn)生厭學(xué)的現(xiàn)象。因此，本文提出了基于“情·知·感”理論的“流體力學(xué)”多媒體課件的制作與開發(fā)。

一、設(shè)計(jì)理念

本課題以“情·知·感”為支撐，以認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，將身邊問題、工程實(shí)例、教學(xué)科研成果等有機(jī)的融入到“流體力學(xué)”多媒體課件的制作和開發(fā)過程中，同時(shí)注意“流體力學(xué)”多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，重視“流體力學(xué)”多媒體課件制作的簡約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學(xué)”教學(xué)提供了先進(jìn)的手段，為加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了現(xiàn)實(shí)可能，可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生“樂學(xué)”、“會學(xué)”的能力；[1，2]同時(shí)向?qū)W生展示教學(xué)情境，使學(xué)生“聞其生、見其形、入其境”，更快、更準(zhǔn)、更深地把握“流體力學(xué)”教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

二、實(shí)施措施

1.“情”——以多種學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)

在設(shè)計(jì)制作“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí)，充分運(yùn)用多種學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，制作出既適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)，也適合“流體力學(xué)”課堂教學(xué)使用的多媒體課件。[3]

（1）基于認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，組織“流體力學(xué)”多媒體課件內(nèi)容與目錄導(dǎo)航設(shè)計(jì)。制作“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí)，將流體力學(xué)基本教學(xué)內(nèi)容劃分為四個(gè)模塊：流體的物理性質(zhì)及分析方法、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)。這種結(jié)構(gòu)以圖示的方式在課件中顯示，使學(xué)生對課件內(nèi)容形成清晰的概念，養(yǎng)成“流體力學(xué)”課程的思維圖式。學(xué)習(xí)流體力學(xué)的關(guān)鍵是理解和掌握核心的基本的概念、原理、態(tài)度和方法，抓住它們之間的聯(lián)系，形成一個(gè)有聯(lián)系的整體。如在講解等壓面時(shí)，可以將等壓面的基本概念、特征及應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)有機(jī)的整體，以加深學(xué)生的認(rèn)識。

（2）基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，在設(shè)計(jì)課件時(shí)，提供豐富的多媒體情境資源以支持學(xué)生的學(xué)習(xí)。在制作與開發(fā)“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí)，將北京奧運(yùn)會“水立方”水面擾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力情況、中央電視臺記錄片《水問》以及“神舟七號”飛船的資料等，以優(yōu)美的文字、活靈活現(xiàn)的畫面、動(dòng)聽的聲音進(jìn)行展示，能使教師輕松地授課、學(xué)生愉快地學(xué)習(xí)。而且能夠?qū)⒔虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)化難為易，向?qū)W生展示教學(xué)情境、提供豐富感知、激發(fā)形象思維，使學(xué)生聞其聲、見其形、入其境，讓學(xué)生更快、更準(zhǔn)、更深地把握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，能夠起到很好的教學(xué)效果。

（3）基于人本主義學(xué)習(xí)理論，設(shè)計(jì)與表達(dá)流體力學(xué)知識的價(jià)值與文化。人本主義學(xué)習(xí)理論重視學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的情感需求，主張教育的目的不只限于教授學(xué)生知識或謀生技能，更重要的是針對學(xué)生的情感需求，從而培養(yǎng)其健全的人格。[3]在“流體力學(xué)”多媒體課件制作中，增加其人文色彩、文化意味，以適時(shí)地向?qū)W生傳達(dá)人生哲理，開啟他們的心智。在緒論部分，可用古代的詩詞引出學(xué)生對流水的思索，“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅”，“問君能有幾多愁，恰似一江春水向東流”，“抽刀斷水水更流，舉杯消愁愁更愁”；在講授虹吸原理時(shí)，可向?qū)W生講述宋代蘇軾《東坡志林》卷四中，四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面的故事等，這樣我們的課堂教學(xué)就被賦予了靈氣。

（4）基于行為主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，在課件中設(shè)計(jì)練習(xí)模塊。在“流體力學(xué)”多媒體課件中設(shè)計(jì)練習(xí)模塊，以提供覆蓋重要知識點(diǎn)的習(xí)題及反饋。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有了一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，給學(xué)生留有思考余地。同時(shí)也突出了“流體力學(xué)”課件的交互性，將更能促進(jìn)學(xué)生的橫向思維，延長課件的生命周期；同時(shí)設(shè)計(jì)了部分流體力學(xué)的英語題目，實(shí)現(xiàn)了雙語教學(xué)理念的滲透。

2.“知”——以“三引入”與“一結(jié)合”為指導(dǎo)

為了結(jié)合課程內(nèi)容有效地實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的思維與創(chuàng)造力，在“流體力學(xué)”多媒體課件制作中強(qiáng)調(diào)“三引入”與“一結(jié)合”，以突出“流體力學(xué)”教學(xué)的寬泛性、時(shí)代性和應(yīng)用性。[4]

（1）將身邊問題引入多媒體課件。在“流體力學(xué)”多媒體課件制作時(shí)，結(jié)合具體課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)具有新穎、獨(dú)特、能夠牢牢抓住學(xué)生注意力的問題，力爭做到在每一章的“流體力學(xué)”課件開講前都提出一個(gè)問題，啟發(fā)學(xué)生的思維，避免平鋪直敘地講授。同時(shí)在教學(xué)中注意收集身邊有趣的流體力學(xué)問題，比如一滴牛奶的流體力學(xué)問題，讓學(xué)生認(rèn)識到其實(shí)流體力學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn)。

（2）將工程實(shí)例引入多媒體課件。為了將所學(xué)的理論與實(shí)際相結(jié)合，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用流體力學(xué)知識解決問題的能力，可將工程實(shí)例引入多媒體課件。如在講授液體作用在平面上的總靜壓力和恒定總流動(dòng)量方程時(shí)，補(bǔ)充三峽水壩的視頻，讓學(xué)生對恒定總流動(dòng)量方程有更為深刻和直觀的認(rèn)識。

（3）將教學(xué)科研成果引入多媒體課件。在多媒體課件制作時(shí)，適時(shí)地介紹一些教師的研究成果以及正在開展研究的工作，一方面可以調(diào)節(jié)課堂教學(xué)氣氛，另一方面也會極大地提高學(xué)生學(xué)好課程的積極性，讓學(xué)生對當(dāng)前相關(guān)學(xué)科的熱點(diǎn)問題有一定的了解，從而引發(fā)學(xué)生的思考，激起他們對科研的濃厚興趣。正如張愛玲所說“出名要趁早”，對于學(xué)生科研素質(zhì)的培養(yǎng)，也要趁早。

（4）注意多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)習(xí)流體力學(xué)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，貫穿于課程始終。采用多媒體方式如錄像、Flas等增加演示性實(shí)驗(yàn)，既豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、擴(kuò)展了學(xué)生視野，又可達(dá)到意想不到的教學(xué)效果。特別是在講解流體力學(xué)最重要的“伯努利方程”時(shí)，除了傳統(tǒng)的公式推導(dǎo)之外，可輔以實(shí)驗(yàn)、Flash等多種教學(xué)手段，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)的突破。

3.“感”——以美學(xué)理論為指導(dǎo)

教學(xué)是一種藝術(shù)，課件也應(yīng)是教學(xué)與藝術(shù)的完美結(jié)合。要實(shí)現(xiàn)“流體力學(xué)”多媒體課件中科學(xué)性和藝術(shù)性的和諧統(tǒng)一，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)中美學(xué)的運(yùn)用。[5]

（1）“流體力學(xué)”課件制作的簡約美。“流體力學(xué)”多媒體課件開發(fā)時(shí)，背景畫面的設(shè)計(jì)要做到：簡單大方，清新淡雅，不能分散學(xué)生的注意力；同時(shí)“流體力學(xué)”多媒體課件的文字內(nèi)容應(yīng)言簡意賅，簡明扼要。

（2）“流體力學(xué)”課件制作的和諧美。首先背景圖片應(yīng)服務(wù)于課件內(nèi)容，不能喧賓奪主，在色調(diào)處理上應(yīng)保持統(tǒng)一性，不出現(xiàn)突躍；其次應(yīng)根據(jù)各種字體的表現(xiàn)力，選擇一種與課件內(nèi)容相和諧的字體；再次應(yīng)選擇與背景色協(xié)調(diào)的文字顏色；最后應(yīng)注意文字經(jīng)投影儀投影后的效果。

（3）“流體力學(xué)”課件制作的立體美。圖像所表現(xiàn)的內(nèi)容應(yīng)圍繞課件內(nèi)容展開，通俗易懂，可將水利工程、航天工程等工程圖面以及身邊的流體力學(xué)圖面有機(jī)的穿插到多媒體課件中，簡潔明快地使學(xué)生認(rèn)識、理解和掌握主題。首先動(dòng)畫設(shè)計(jì)在構(gòu)圖上要做到布局合理，造型優(yōu)美，以求達(dá)到最佳的視覺效果。其次動(dòng)畫構(gòu)圖要形象且具有鮮明的直觀效果，并符合學(xué)生的視覺規(guī)律，如在雷諾實(shí)驗(yàn)、伯努利方程的講述中，應(yīng)合理運(yùn)用動(dòng)畫技巧，以擴(kuò)大課件的表現(xiàn)力。

三、結(jié)語

以“情·知·感”為支撐，以認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，將身邊問題、工程實(shí)例、教學(xué)科研成果等有機(jī)的融入到“流體力學(xué)”多媒體課件的制作和開發(fā)過程中，同時(shí)應(yīng)注意“流體力學(xué)”多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，重視“流體力學(xué)”多媒體課件制作的簡約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學(xué)”教學(xué)提供了較為先進(jìn)的手段，為加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了現(xiàn)實(shí)可能，將充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生“樂學(xué)”、“會學(xué)”的能力；同時(shí)向?qū)W生展示教學(xué)情境，提供豐富感知、激發(fā)形象思維，以促進(jìn)“流體力學(xué)”教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張婷婷.情·知教學(xué)理論指導(dǎo)下的網(wǎng)絡(luò)課程之情感設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2008，18（10）：47-51.

[2]趙青.多媒體教學(xué)軟件的研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2008，（2）：153-155.

[3]葉濤，劉傳明，章戰(zhàn)士.基于多種學(xué)習(xí)理論的多媒體課件設(shè)計(jì)實(shí)踐探討[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2009，23（2）：157-159.

第8篇

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；多元化；課堂教學(xué)模式

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

基金項(xiàng)目：本文系山東科技大學(xué)省級機(jī)械電子工程品牌專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0064-02

“流體力學(xué)”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(chǔ)課。該課程是聯(lián)系前期“高等數(shù)學(xué)”、“理論力學(xué)”等基礎(chǔ)課程和后續(xù)專業(yè)課程的橋梁和紐帶，在學(xué)生能力培養(yǎng)和知識體系構(gòu)建過程中起著“承上啟下”的作用。[1]當(dāng)前的“流體力學(xué)”主要以經(jīng)典理論或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容為主，教材中包含大量的計(jì)算公式及理論推導(dǎo)，這就要求學(xué)生具備一定的高等數(shù)學(xué)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(xué)生數(shù)學(xué)知識相對薄弱，再加上學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力較差，導(dǎo)致教師難教、學(xué)生厭學(xué)成為較普遍的現(xiàn)象。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生正確理解和掌握流體力學(xué)知識，使“流體力學(xué)”課程的教學(xué)水平邁上一個(gè)新臺階，是教育工作者的責(zé)任和使命。許多文獻(xiàn)[2][3]為了提高流體力學(xué)的教學(xué)效果，在課堂教學(xué)模式、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了探討和研究。通過多年來在“流體力學(xué)”教學(xué)中的若干思考和實(shí)踐，筆者提出了構(gòu)建多元化教學(xué)模式的教學(xué)理念，即將啟發(fā)式教學(xué)、對比分析法教學(xué)貫穿課堂教學(xué)中，以加深學(xué)生對理論知識的感性認(rèn)識。同時(shí)，為了適應(yīng)個(gè)性化發(fā)展和高素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，在引導(dǎo)他們熟練掌握基本分析方法的同時(shí)，還要教會學(xué)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(xué)效果，課堂教學(xué)中還運(yùn)用多媒體技術(shù)作為輔助教學(xué)手段，工程圖片、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和視頻素材等各種教育信息使得教學(xué)更加生動(dòng)、直觀和多樣化，開闊了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

一、啟發(fā)式教學(xué)模式

啟發(fā)式教學(xué)就是讓學(xué)生充分運(yùn)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(jié)論。一方面可以使學(xué)生開動(dòng)腦筋，積極思維，另一方面也能夠開發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的能力。筆者在教學(xué)過程中將啟發(fā)式教學(xué)貫穿始終。例如，流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析是流體力學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)問題，很多學(xué)生對微團(tuán)運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生的角變形很困惑。為了讓學(xué)生更好地理解角變形的原因，筆者將矩形流體微團(tuán)四個(gè)角點(diǎn)的速度全部寫出，如圖1所示。然后分別用紅筆標(biāo)出C、D點(diǎn)和A、B兩點(diǎn)X方向速度的第三項(xiàng)，讓學(xué)生觀察兩者的差別，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)D點(diǎn)比C點(diǎn)、A點(diǎn)比B點(diǎn)在X方向的速度大，這勢必產(chǎn)生一個(gè)與垂直方向的夾角。接著，筆者又用藍(lán)色筆標(biāo)出，C、B點(diǎn)和D、A兩點(diǎn)Y方向速度的第二項(xiàng)，讓學(xué)生觀察兩者的差別，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)比C點(diǎn)、A點(diǎn)比D點(diǎn)在Y方向的速度大，這勢必產(chǎn)生一個(gè)與水平方向的夾角。這樣，學(xué)生很自然就畫出了流體微團(tuán)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(xué)生寫出其他兩個(gè)方向上的角變形公式。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，在理解和接受理論知識的基礎(chǔ)上，學(xué)會了發(fā)現(xiàn)、解決和總結(jié)。除了在分析問題時(shí)采用啟發(fā)式教學(xué)外，也可以啟發(fā)學(xué)生對所學(xué)的概念、理論、公式進(jìn)行對比，在加深理解的同時(shí)找出它們的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別。譬如，在推導(dǎo)伯努利積分方程時(shí)先讓學(xué)生回憶流體靜力學(xué)基本方程。這樣學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)兩者之間僅相差動(dòng)能項(xiàng)。從而明白在流體靜力學(xué)中滿足勢能守恒，而在動(dòng)力學(xué)中轉(zhuǎn)換為機(jī)械能守恒。通過對比分析，學(xué)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(xué)基本方程加深了印象。

二、對比分析法教學(xué)

由于“流體力學(xué)”課程涉及的知識比較廣，如材料力學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、工程熱力學(xué)、高等數(shù)學(xué)等多學(xué)科的知識，再加上“流體力學(xué)”比較抽象，理解起來相當(dāng)困難。在教學(xué)中“流體力學(xué)”這門課教師難教，學(xué)生難學(xué)。為了便于學(xué)生掌握流體力學(xué)的概念和基本原理，在講授流體力學(xué)知識時(shí)，筆者經(jīng)常采用對比分析教學(xué)法，讓學(xué)生通過思考與對比增強(qiáng)所學(xué)知識的連貫性，提高學(xué)習(xí)效果。由于流體力學(xué)是力學(xué)的分支，因此力學(xué)的定律也適用流體力學(xué)，但流體的特性決定了流體力學(xué)在與固體力學(xué)有千絲萬縷聯(lián)系的同時(shí)，又有它獨(dú)有的一些特性。所以，筆者在授課時(shí)會讓學(xué)生先回憶相關(guān)的固體力學(xué)知識，再將固體力學(xué)定律引申到流體力學(xué)當(dāng)中，讓學(xué)生輕松地理解和掌握流體力學(xué)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(shí)，筆者就會問學(xué)生：在理論力學(xué)中，如果物體處于平衡狀態(tài)應(yīng)滿足什么樣的條件？學(xué)生很自然地想到要所有的合外力為零。然后筆者又會引導(dǎo)學(xué)生流體力學(xué)的研究對象為流體質(zhì)點(diǎn)，而流體質(zhì)點(diǎn)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(xué)生面前。除了將流體力學(xué)和固體力學(xué)進(jìn)行對比分析外，筆者還會將流體力學(xué)中的一些概念通過列表的方式進(jìn)行對比，讓學(xué)生了解這些概念的異同點(diǎn)。比如，筆者在講到流體運(yùn)動(dòng)學(xué)這一章節(jié)時(shí)講解兩種描述流體運(yùn)動(dòng)的方法，就給出了表1。學(xué)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(diǎn)。通過對比分析法不但有助于學(xué)生理解和掌握流體力學(xué)知識，還能讓學(xué)生將所學(xué)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(rèn)為，高等教育應(yīng)當(dāng)融知識的傳授和能力的培養(yǎng)于一體。[4]為了適應(yīng)個(gè)性化發(fā)展和高素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，在引導(dǎo)他們熟練掌握基本分析方法的同時(shí)，還要教會學(xué)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(dǎo)，還會將問題進(jìn)一步深化、演繹，將枯燥乏味的理論知識點(diǎn)進(jìn)行歸納整合，建立學(xué)生的哲學(xué)思維觀。例如，在學(xué)習(xí)靜止流體對平面的總壓力這一節(jié)時(shí)要求學(xué)生能夠計(jì)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(xué)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(xué)生如何將一個(gè)復(fù)雜問題分解，然后再借助已有的知識進(jìn)行求解，達(dá)到觸類旁通的效果。同時(shí)，為了讓學(xué)生更加深入、全面地了解平面所受的靜壓力，講授時(shí)又分別采用了解析法和壓力圖法進(jìn)行求解。通過這一章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生明白了解決許多工程問題可以從多個(gè)側(cè)面、多個(gè)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(jié)果，殊途同歸，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識。

除了在教學(xué)過程中改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，構(gòu)建多元化的課堂教學(xué)模式以外，為了提高教學(xué)效果，運(yùn)用多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的立體化輔助教學(xué)手段也非常重要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工程實(shí)際圖片、動(dòng)畫和視頻素材使各種教育信息的表達(dá)更加生動(dòng)、直觀和多樣化，能很好地刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，開闊學(xué)生的視野，可以收到純板書教學(xué)所無法達(dá)到的效果。因此，“流體力學(xué)”教學(xué)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(nèi)容均利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫給學(xué)生進(jìn)行演示，起到了畫龍點(diǎn)睛的作用。

四、結(jié)束語

多元化課堂教學(xué)模式是一個(gè)先進(jìn)的教學(xué)理念。本文提出的啟發(fā)式教學(xué)、對比分析和多視角教學(xué)模式將原本抽象的概念、復(fù)雜的理論推導(dǎo)直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生在分析比較與思考中學(xué)會將固體力學(xué)遵循的原理定律融會貫通到流體力學(xué)中，尋求概念之間、知識點(diǎn)之間和章節(jié)之間內(nèi)在的關(guān)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(xué)模式在很大程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決工程實(shí)際問題的能力，改善了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王發(fā)輝，桑俊勇，等.“流體力學(xué)”立體化教學(xué)體系的構(gòu)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(xué)方法在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2011，（5）：81-82.

第9篇

【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué) 石油教學(xué) 學(xué)習(xí) 改革

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）12-0231-02

近幾年隨著后備儲量持續(xù)增長，我國的石油工業(yè)以前所未有的速度向前發(fā)展，這就要求石油工程技術(shù)人員必須掌握扎實(shí)先進(jìn)的專業(yè)知識。石油工程專業(yè)有其自身濃郁的行業(yè)特點(diǎn)，其目標(biāo)是培養(yǎng)能在石油工程領(lǐng)域從事油氣鉆井工程、采油工程、油藏工程、油氣儲運(yùn)等方面人才。在油氣勘探開發(fā)儲存運(yùn)輸過程中，存在廣泛而復(fù)雜的流體流動(dòng)現(xiàn)象，所以工程流體力學(xué)一直以來都是石油工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課。

一、上好“緒論”課

“緒論”是教材的開篇之言，通常對全書有一個(gè)概括性的介紹。包括內(nèi)容的設(shè)置、該學(xué)科的發(fā)展簡史、與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系和今后的發(fā)展方向及動(dòng)態(tài)。在教學(xué)過程中，充分備課，形象生動(dòng)地上好緒論課，使教師在后繼的教學(xué)工作中事半而功倍。總結(jié)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，講好“緒論”可從以下幾個(gè)方面對教學(xué)產(chǎn)生積極的作用和影響：1.可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。知之者不如好之者，好之者不如樂知者，三個(gè)層次呈遞進(jìn)狀態(tài)，樂學(xué)是最高層次的學(xué)習(xí)熱情，濃厚的興趣能推動(dòng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行探索性的學(xué)習(xí)，而且在學(xué)習(xí)中主動(dòng)克服困難，排除干擾；2.可促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中將流體知識運(yùn)用到專業(yè)課中，使知識融會貫通，有利于加深對專業(yè)知識的理解；3.可幫助學(xué)生了解學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)，吸收最新知識，有利于學(xué)生對個(gè)人求學(xué)生涯的整體規(guī)劃，優(yōu)化職業(yè)生涯。

二、定位教材，擴(kuò)展內(nèi)容

很多工科院校都開設(shè)了工程流體力學(xué)，針對不同的專業(yè)，流體力學(xué)的學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)肯定不一樣，那么對于石油工程專業(yè)而言，流體力學(xué)知識服務(wù)于鉆井、采油，偏重于工程運(yùn)用，所以在講授過程中不必要求學(xué)生熟練掌握每一個(gè)公式的推導(dǎo)過程，只需了解就可以，更多講解與專業(yè)相關(guān)的實(shí)際運(yùn)用，那么教材的選擇就很重要了。廣泛閱讀流體教材，選擇與專業(yè)最匹配的教材是首要任務(wù)。目前市面上有很多版本內(nèi)容不同的教材，在定位教材后，難免教材在編排上不是盡善盡美，那么就要對選定教材的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展，可以加深加寬知識體系，更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

三、講究課堂內(nèi)教學(xué)方法和手段

自工作來，對于教學(xué)方法和手段進(jìn)行了不斷的摸索完善，工程流體力學(xué)側(cè)重于應(yīng)用流體力學(xué)的基本原理、理論與方法研究，解決工程實(shí)際問題。研究方法也遵循“實(shí)踐-理論-實(shí)踐”的基本規(guī)律。在實(shí)際教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生最大的問題在于――不知道怎么學(xué)，不是學(xué)不會，而是沒有找到適合這門課的學(xué)習(xí)方法。所以需要教師講究課堂教學(xué)方法，采用合適的教學(xué)手段，讓學(xué)生不至于感到知識晦澀難懂，繼而失去學(xué)習(xí)興趣。例如：每次上課前提問回答上次課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容，集中學(xué)生的注意力，在此同時(shí)給了學(xué)生收拾情緒的時(shí)間，以利于新課的講授；在上課過程中對于有散發(fā)性的問題，可以采用提問的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考，并給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)；如果章節(jié)內(nèi)容相對簡單易懂，可以促使學(xué)生自己上臺講授，一方面激發(fā)學(xué)生自主學(xué)通學(xué)透，另一方面建立學(xué)生強(qiáng)大的自信心。

四、積極收集反饋信息

一方面在課間與學(xué)生主動(dòng)溝通，了解學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)，拉近與學(xué)生的距離，才能最廣化地獲得反饋信息，師生關(guān)系。另一方面及時(shí)布置練習(xí)，既要起到鞏固的作用，又要充分發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，然后有的放矢的解決難題。要想獲得預(yù)期的效果，教師在布置作業(yè)前必須精心研究習(xí)題內(nèi)容，布置有代表性的習(xí)題，既不重復(fù)也不遺漏，然后盡快批改作業(yè)，在知識遺忘的截止時(shí)間前糾正錯(cuò)誤，使學(xué)生形成正確的知識結(jié)構(gòu)。

五、善用多媒體工具

隨著科技越來越發(fā)達(dá)，原本的板書形式慢慢遠(yuǎn)離學(xué)生的視線，取而代之的是多媒體教學(xué)，在充分享受信息化的同時(shí)，要考慮學(xué)生的接受能力與接受程度。目前學(xué)生普遍反映多媒體教學(xué)雖然信息量大，但對于較大的信息量，學(xué)生難以全部接受，更容易形成抵觸心理。在充分征求學(xué)生的意見后，得到的結(jié)論是：善用多媒體工具――用于展示圖片、動(dòng)畫和教學(xué)影像。

將板書與多媒體合理地結(jié)合在一起，板書用于基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，多媒體展示流體復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)與工程實(shí)際運(yùn)用，便于學(xué)生的理解接受，最大化地保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

六、重視實(shí)驗(yàn)課

目前，學(xué)生中普遍存在重理論輕實(shí)踐的心理，做實(shí)驗(yàn)敷衍了事，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告只用粘貼復(fù)制就可以了，無論數(shù)據(jù)合理與否，應(yīng)付交差就完事了，數(shù)據(jù)不正常也不思考，實(shí)屬本末倒置。流體力學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的力學(xué)分支，實(shí)驗(yàn)探究不僅是教學(xué)的內(nèi)容，更是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的手段。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、有利于概念的構(gòu)建、有利于模型的建立、有利于定律的導(dǎo)出、有利于結(jié)論的檢驗(yàn)、有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。特別是流體力學(xué)中很多經(jīng)驗(yàn)公式，都是大量做實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的，所以實(shí)驗(yàn)是理論的源泉。現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課均是實(shí)驗(yàn)教師演示給學(xué)生看，然后學(xué)生參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書依葫蘆畫瓢做一遍，遇到問題依賴于教師，不主動(dòng)思考，完全失去了做實(shí)驗(yàn)的意義。

七、結(jié)論

工程流體力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的意義，對工程流體力學(xué)的教學(xué)思考是永無止境的，作為一線教師，要在工作中不斷摸索實(shí)踐，積累豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)中實(shí)踐改革，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)習(xí)工程流體力學(xué)的過程充滿樂趣與動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李會芬.熱能動(dòng)力類《工程流體力學(xué)》課程學(xué)習(xí)的幾點(diǎn)建議[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，（10）.

[2]黃衛(wèi)星，肖澤儀，伍勇，魏文韞.過程裝備專業(yè)工程流體力學(xué)課程的地位與教學(xué)要求[J].化工高等教育，2010，（1）.