流體力學的總結范文

導語：如何才能寫好一篇流體力學的總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

《工程流體力學》是工科專業的一門基礎學科，是力學的一個重要分支，主要目的是為了將流體力學知識充分運用到生產生活當中。工程流體力學的研究方法主要包括實驗研究、理論分析以及數值計算等。其中實驗研究主要是利用各種實驗儀器對流體現象進行觀測分析，總結出流體運動的規律，并在此基礎上進行預測，通常采用模型進行實驗分析；理論分析主要是根據質量守恒、動量守恒以及能量守恒等定律，加以數學分析的手段，對流體運動進行分析研究；數值計算則是利用數學語言將流體運動的普遍規律表達出來，從而獲得質量守恒、動量守恒以及能量守恒的計算方程，這些方程組合在一起成為流體力學基本方程組。《工程流體力學》課程設置的根本目的是為了讓學生熟練地掌握流體的機械運動規律，將其運用到實際生活當中，以此來解決各種與流體力學相關的問題，但是長久以來我們在課堂教學中所強調的是知識點的灌輸，學生進行機械化的記憶，缺乏創新，因此需要對傳統的教學理念進行徹底改變。

（一）幫助學生建立流體力學的思維方式

《工程流體力學》的教學大綱要求學生能夠了解及應用流體力學的基本運動規律，掌握流體力學的理論研究方法。在傳統教學理念中，課堂教學過分注重基本概念、基本理論和計算方法的學習，學生在應試教育的環境中對書本上的知識進行機械化的記憶，很大一部分學生對于知識點的記憶僅僅是為了完成考核任務，因此無法形成系統的知識體系，也無助于培養學生的科學的思維方式，使其在日后工作和學習當中遇到關于流體力學相關的問題時，無從下手。鑒于此，在現代教育理念下需要教師引導學生建立系統的流體力學知識體系，并學會運用科學的思維方式對流體力學相關的問題進行分析研究。

（二）提高學生綜合分析應用能力

《工程流體力學》課堂教學不僅要求學生建立科學的思維方式，還需要具備對流體力學知識的綜合分析和應用能力。在傳統教學理念的影響下，學生被動地接受知識，嚴重缺乏學習的積極性和熱情，對知識和計算公式的機械化記憶，無助于培養學生的發散思維。因此需要在《工程流體力學》課堂教學過程中引導學生對知識進行自主總結，通過對知識點的歸納總結，形成鮮明形象的記憶；與此同時在課后練習中需要增加綜合性，促進學生對流體力學知識的綜合應用。

（三）培養學生的實踐操作能力

實驗是《工程流體力學》教學活動的重要組成部分，通過實驗設計來檢驗一個理論或證實一種假設而進行的一系列操作或活動，從而更加清晰地理解和認識流體力學規律。通常實驗要預設“實驗目的”、“實驗環境”，進行“實驗操作”，最終以“實驗報告”的新聞形式發表“實驗結果”。在傳統教學模式下，學生只能在有限的范圍內進行實驗操作，根本無法鍛煉學生的實踐操作能力，因此需要學生自主獨立的進行試驗操作，讓學生自行設計實驗內容，確定實驗方案，在實踐中不斷提高自己的操作和知識的運用能力。

（四）充分體現學生的主體地位

傳統教學與現代教學理念嚴重背離之處在于課堂教學活動中，教師往往處于主導地位，而作為教學活動關鍵核心的學生群體則成為了知識的被動接受者，單方面機械地完成課堂教學任務，無法真正達到教學的目的。這就要求，在課堂教學過程中，教師必須時刻關注教學同步，充分調動學生的參與熱情，通過討論、提問等方式，讓學生真正參與到學習活動當中，學會發現問題，解決問題的方法。

二、啟發式教學的具體應用

（一）啟發式教學的實質

啟發式教學源遠流長，歷久彌新，“啟發”一詞最早源于古代教育家孔丘的“不憤不啟，不悱不發”。朱熹解釋說“：憤者，心求通而未得之意；悱者，口欲言而未能之貌。啟，謂開其意；發，謂達其辭。”憤與悱是內在心理狀態在外部容色言辭上的表現。就是說在教學前務必先讓學生認真思考，已經思考相當長時間但還想不通，然后可以去啟發他；雖經思考并已有所領會，但未能以適當的言辭表達出來，此時可以去開導他。在現代教育理念當中，啟發式教學主要是指教學活動中教師依據課程學習的客觀規律，引導學生積極主動自覺地掌握知識的教學方法。啟發式教學可以很好地詮釋教育學之間的關系，通過設置問題情境，充分調動學生參與的積極性和主動性，啟發學生獨立思考，發展學生的邏輯思維能力，并且通過教師的適當引導培養學生的動手操作能力和獨立解決問題的能力。

（二）設置問題情境

啟發式教學的關鍵在于設置問題情境，同時也是激發學生創新思維的一種有效方式。這就要求教師在《工程流體力學》課程教學中有目的、有意識地創設各種情境，鼓勵學生主動發現問題，讓學生獨立地進行探索分析。在《工程流體力學》課程教學過程中，學生遇到任何疑問都應該及時提出，向同學和老師進行探討。大量的教學實踐表明，提問可以充分調動學生的注意力和學習的積極性，通過提問鍛煉學生的探索欲和邏輯思維能力。學生在啟發式教學模式下還應該增加主動性，尋找自己的興趣點，去鉆研。這樣學生才會有問題意識，可以提出問題，而不是在別人背后去解答問題。另外，設置問題情境要與實際生活相融合?？梢酝ㄟ^創設生活或工作式的教學情境，讓學生真正感受到《工程流體力學》課程教學的多樣性以及前瞻性，通過不斷探索激發出學生潛在的學習興趣以及好奇心。

（三）充分調動學生的主動性

在啟發式教學過程中，需要充分調動學生的主動性和積極性，讓學生真正意義上成為學習活動的主導者?！豆こ塘黧w力學》課程需要打破傳統應試教育的束縛，讓學生的積極性和主動性得到充分釋放。教師組織學生進行討論時，要注意學生的反映，激發起學生發的求知欲望，引導學生通過收集資料了解流體運動的基本規律以及這些規律在工程實際中的應用，幫助他們對問題的獨立思考。例如教師可以列舉一些流體力學在生活和生產中廣泛應用的實例，使學生了解流體處于平衡及運動狀態下的力學規律，加強理論概念與現實生活的相互聯系。總之，只有主動參與其中，學生才能對問題有一個深入的了解，并且能夠切身地投入自身全部的精力想方設法去解決當前所面臨的問題，而教師則完全不用花費大量的精力進行講解，只需要進行適當的指引工作，使學生的自學能力能夠充分發揮。實驗是檢驗學生動手操作以及對知識運用的最佳方式，借助實驗也可以充分調動學生學習的積極性和主動性。在問題情境環節中，學生大膽假設和創新提問以后，就需要通過實驗對問題進行模擬分析，并得到結論。在安全的保障下，進入實驗室，在教師的引導下，自己動手去做，積極探索。這樣會對學習更有幫助，而這一過程會提高學生的研究熱情，也可以提高學生團隊的協作能力。此外，在《工程流體力學》課程教學過程中，學生還可以自由組合進行某一問題的研究，當假設足夠成立的情況下，通過查詢相關的文獻資料，并進入實驗室去尋找答案。這樣一來，學生在今后的學習或者工作中，如果遇到問題，就可以真正獨立地進行思考和研究。

（四）建立輕松愉悅的學習氛圍

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

三、結語

篇2

關鍵詞：工程流體力學；課程體系；創新

Construction and improvement of course system on engineering fluid mechanics

Lan Yamei， Wang Shiming， Song Qiuhong， Liu Shuang

Shanghai Ocean University， Shanghai， 201306， China

Abstract： Combined with the working practice on construction process of engineering fluid mechanics， which is rated as Shanghai elite course， construction and improvement of course system is discussed on engineering fluid mechanics on Shanghai Ocean University. The main contents include teaching content， textbook publishing， improvement of experimental condition， training of innovation ability.

Key words： engineering fluid mechanics； course system； innovation

隨著我國海洋戰略布局和海洋經濟的發展，我校在海洋學科和相關專業建設方面發展迅速，流體力學知識的應用愈來愈廣泛。流體力學是工科院校普遍開設的專業基礎課程，學科的滲透性很強，與所有基礎和專業學科之間都有交叉，在學生知識能力培養和知識體系結構中起著承上啟下的作用。2013年，我校流體力學被評為上海市精品課程。在4年多的建設過程中，流體力學課題組先后承擔了校級、上海市級重點課程建設及重點教材建設等多項教改項目，堅持以培養海洋工程創新型人才為目標，在流體力學教學體系的建設方面取得了寶貴的經驗。

1 結合海洋大學特點，調整教學內容，完善課程體系

我校流體力學類課程覆蓋海洋漁業科學與技術、海洋環境、海洋技術、熱能動力工程、建筑環境與設備工程、環境工程、環境科學、機械設計制造及其自動化等專業，每年選課學生超過700人。針對各個專業學生的不同需求，我們在課程設置、教學內容上都做了相應的調整與完善。本課程在我校的定位是：以海洋學院的海洋漁業科學與技術、海洋環境、海洋技術、環境工程專業為重點的海洋類本科生的專業基礎主干課程；面向食品學院和生命學院的熱能動力工程、建筑環境與設備工程、環境科學專業的工程應用類本科生的專業基礎平臺課程，滿足工程學院的機制專業培養要求。以工程流體力學課程為龍頭，以培養海洋人才的創新能力為目標，完善優化流體力學類課程群的配置、學時安排，并完成所有課程新教學大綱的編寫工作，逐步形成一個完整的課程體系，重點完成了實驗課和仿真課程軟硬件的配套建設，突出強調流體力學的應用實踐環節。根據工程實際需要，將流體力學的教學內容分為三個層次，即流體力學的基礎理論、流體力學知識與進展、流體力學應用與實踐。根據不同專業對流體力學知識的需要，設計了不同的模塊組合。如對海洋相關專業的學生，增加了水波理論，重點強調實驗實踐環節；針對食品專業的需要，增加了氣體及熱力學類內容，并編寫了多套相關自測題供學生選用；針對水產及生物類專業的學生，為讓學生能夠更好地研究魚類等的動物習性，增加了數值仿真模擬，克服了以往過分重視理論知識的介紹，輕視其應用的弊端。此外，還相繼開出了流體力學獨立實驗課、計算流體力學等。

2 出版多部教材，完善流體力學課程教材體系完備

2002年，《工程流體力學》教材被列為上海市教委普通高等學校教材重點建設項目，歷經3年多的編寫和有關專家的評審，我校教師編寫的《工程流體力學》于2006年2月由上海交通大學出版社出版。該教材的最大特點是考慮到普通工科院校非力學專業學生的情況，尤其是一般工科專業學生的基礎和專業需要，盡可能簡化對公式、定理的數學推導，注重對物理概念的闡明、理解和應用，特別強調知識的實際應用。2007年，《工程流體力學》教材被上海市教委評為優秀教材三等獎，2008年獲上海海洋大學教學成果一等獎。2011年，我們對第一版教材部分章節的內容進行了更新、充實和修訂，更加注重拓寬知識面和實際工程應用。2012年9月，第二版《工程流體力學》及配套教材《工程流體力學習題解析》由上海交通大學出版社出版發行。2011年3月，由同濟大學出版社出版的《力學基礎實驗指導―理論力學、材料力學、流體力學》，其中的流體力學部分（第三大部分），重點強化課程體系中的實驗環節，完善了流體力學課程的教材體系。我們還完成了流體力學試題庫建設工作，提高了試題質量，真正做到了教考分離，為相關師生提供了豐富的教學資源庫，促進了教學質量的提高。

早在2006年，我們就開始了“流體力學研究型教學的改革與實踐”上海水產大學（2008年更名為上海海洋大學）一般課題項目的研究工作；為配合新出版的教材，我們還申請了校級一般課程建設項目“工程流體力學（CAI課件）建設”，制作了與教材配套的、有自主知識產權的課件光盤，課件共有700余張PPT，圖片色彩鮮明，其中插入的20多個原創動畫形象生動逼真，做到了工程流體力學電子教案光盤版與教材同步發行。

3 完善實驗教學條件，形成完整的實驗教學體系

隨著我國，特別是上海市海洋戰略布局和海洋經濟的發展，我校海洋學科發展迅速。首先，為配合新開設的獨立實驗課，添置了多種類、多套數的多功能流體力學實驗裝置、動量定理實驗儀、空化實驗儀等流體力學常規實驗設備，保證了高質量完成流體力學本科實驗教學任務。根據購置的實驗設備，自行編寫了實驗指導書，明確了儀器設備的工作原理、實驗過程的具體步驟、實驗結果的分析和處理以及實驗中的注意事項等內容；為了實現實驗教學的多樣化，自行編制了工程流體力學實驗教學演示軟件，內容形象直觀，使學生一目了然；合作研制了小型循環水槽及直流式風洞，并配備了數據測試采集系統，可進行圓柱、翼型、浮標、波能裝置等模型的流場顯示及水動性能測試，使實驗教學的質量和效率得到了提高。針對個別專業的特殊需要，開設了流體力學獨立實驗課。實際的流體運動非常復雜，而流體力學實驗是揭示流體運動規律的一種重要手段，為此，經多方籌建，我校海洋環境專業于2009年開設了流體力學獨立實驗課，幫助學生加深對所學理論的理解，更好地用所學理論解決生產實際中的問題。實驗課共16學時，實驗內容主要包括：能量方程實驗、雷諾實驗、動量定律實驗、沿程水頭損失實驗、局部水頭損失實驗、畢托管測速實驗、管道測流量實驗、流動顯示實驗、虹吸實驗及勢流疊加實驗等。針對食品專業的需要，開設了氣體及熱力學類實驗。

為了滿足海洋學科對流體力學實驗的更高要求，我們陸續建成了大型室內動力深水壓力桶，配備了數據測試采集系統，可進行圓柱、翼型、浮標、波能裝置等模型的流場顯示及水動性能測試。我校地處臨港，旁臨東海，學生參加各種海試試驗方便。利用這些實驗平臺，相繼開設了多種設計性、綜合性實驗，主要包括湍流、流體數值模擬計算應用、波浪能發電裝置開發等，對于學生創新能力的培養起到了至關重要的作用。

4 以科研促進教學，培養學生的創新能力，構建創新型培養體系

近三年，教師發表學術論文40余篇，SCI收錄4篇；課題組教師主持省部級及以上科研課題共20余項，其中國家自然科學基金1項，上海市自然科學基金2項，農業部專項3項，海洋工程國家重點實驗室開放基金2項，國家海洋局重大專項2項，上海市教委創新項目2項。有20余名碩士研究生、多名本科生參與科研項目，學生創新意識和能力得到了培養與鍛煉。近年來，學生在科研創新方面熱情很高。在全國“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽中，2011年，我校羊曉晟、侯淑榮、馬利娜、沈小青的“一種新型海洋波浪能發電裝置”獲得全國競賽三等獎；2012年，曹星、陳功的“風浪發電轉換機”獲得全國三維數字化創新設計大賽上海賽區二等獎。工程學院學生孫奇結合所學流體力學知識，自主創業，創立了上海鑫靚科技服務有限公司，開辦節水高效汽車洗車業務服務師生。2011～2012年，學生成功申報市、校、院級涉及海洋工程方向的大學生創新性項目16項。在流體力學教師指導下，學生還獲得43項國家實用新型專利，另有多項發明專利進入實審階段。學生參加教師科研項目19項，均取得了很好的成效。在我校機械設計制造及其自動化專業本科學生的畢業設計題目中，海洋工程類流體力學相關研究比例較高，特別是在大學生科技創新活動中心的組織下，我校成為上海市船舶與海洋工程學會的團體會員單位，并在我校建立了上海市船舶與海洋工程學會學生分會，流體力學的師生參與熱情較高。

5 結束語

工程流體力學是一門非常重要的專業基礎課程，它具有較強的理論性、抽象性和實踐性。筆者主要介紹了我校工程流體力學課程體系的建設與實踐，主要包括：多層次、多專業的課程體系構建；先后出版了《工程流體力學》《工程流體力學習題解析》和《力學基礎實驗指導―理論力學、材料學、流體力學》教材，流體力學課程教材充足；完善實驗教學條件，形成完整的教學實驗體系；培養學生創新能力，構建創新型培養體系；以科研促進教學，培養學生創新能力，構建創新型培養體系，不斷培養學生的工程意識和工程實踐能力，提高創新能力，使學生真正掌握該課程的核心知識，提高分析問題和解決問題的能力。

參考文獻

[1] 徐文娟，趙存友，候清泉.《工程流體力學》精品課程創新人才培養模式設計與實踐[J].高教論壇，2009（2）：50-52.

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[4] 鄧輝，張志宏，顧建農.面向應用創新型人才培養的流體力學實驗教學改革[J].實驗室科學，2013，16（5）：72-74，78.

[5] 王世明，宋秋紅，蘭雅梅.《工程流體力學》教學方法改革與研究[J].教育理論與教學研究，2012（4）：32-34.

篇3

【關鍵詞】人才培養模式 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、海洋學和環境工程等專業流體力學基礎教學培訓任務，和流體力學碩士生的培養任務。經過30多年的建設與發展，根據部隊人才崗位需要，在人才培養中融合了大氣、海洋、軍事等多學科理論體系，具備了明顯區別于國內流體力學學科的特色和優勢，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、應用性強的專業基礎學科，對于培養相關專業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展

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

1.創新教學理念，注重信息化手段的應用。我們針對流體力學學科特點，在人才培養上提出的教學思路是：強化理論基礎，注重專業應用，理論聯系實際，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網站為平臺，建立并正在完善網絡教學應用系統，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節、前沿的要求、方法的意識。完善考核評價體系，改變傳統的單一題目解答的課程作業形式，布置計算模擬和實驗報告等相關作業，實現學研結合。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、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展，凝練和優化了幾個具有鮮明的軍事特色和優勢的學科方向，形成了艦潛分層流體動力學與海洋環境適應性研究、湍流機理及數值模擬研究等穩定的特色研究方向。建成了軍內領先國內先進的現代流體力學實驗室，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和高水平科技創新的重要實踐基地。

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、促發展，如何發揮大作用。近兩年我們制定了體現流體力學學科特色的最新研究生人才培養方案、包含專業課程標準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，激發研究生的自主創新意識；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校或科研院所聯合培養研究生，為部隊培養了許多適應一線崗位任職需求的高質量人才，在研究生創新實踐能力方面取得了突出的成績。畢業的研究生綜合素質高，創新能力突出，適應部隊能力強。

三、結論

研究生的培養是一個學科點生存和發展的基石，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。在軍隊院校人才戰略工程轉型的新形式下，我校傳統的流體力學人才培養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新和培養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調發展，《研究生教育研究》， 2014年第3期：66-70.

篇4

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的一門主干專業基礎課。該課程是聯系前期“高等數學”、“理論力學”等基礎課程和后續專業課程的橋梁和紐帶，在學生能力培養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，為了適應個性化發展和高素質教育，培養學生創新能力，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，激發了學習興趣。

一、啟發式教學模式

啟發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學生的智力，培養學生的能力。筆者在教學過程中將啟發式教學貫穿始終。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，學生很快發現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，學生很快發現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，學會了發現、解決和總結。除了在分析問題時采用啟發式教學外，也可以啟發學生對所學的概念、理論、公式進行對比，在加深理解的同時找出它們的內在聯系和區別。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。這樣學生很快發現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、工程熱力學、高等數學等多學科的知識，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時，筆者就會問學生：在理論力學中，如果物體處于平衡狀態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于一體。[4]為了適應個性化發展和高素質教育，培養學生創新能力，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，增強了創新意識。

除了在教學過程中改變傳統的教學方法，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、知識點之間和章節之間內在的關聯性，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：

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[2]孫恒，朱鴻梅，舒丹.“啟發—聯想式”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.

篇5

根據流體力學課程的性質、特點，結合自身的工程實踐經歷和教學體會，文章從優化教材內容、提煉講授方法、發揮傳統教學模式優勢、挖掘多媒體教學潛力、培養學生科研能力等方面，探討了流體力學課程教學改革的具體措施和成效，提出了有益于學生理解流體力學重點內容的教學方法。此研究對改善流體力學課程的教學效果、探索大專業背景下的專業基礎課教學模式有一定的參考意義。

關鍵詞：流體力學； 教學改革； 實踐教學； 創新能力

中圖分類號：G420 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2013）04004103

流體力學是關于流體機械運動規律及其應用的一門學科，是力學的一個分支。中國各高校的土木工程、流體機械、農林、石油化工等專業均開設了流體力學課程，它屬于專業基礎課。

該門課所涉及的基本原理和基礎理論對專業課的學習、課程設計、畢業設計以至解決工程實際問題等起著非常重要的理論支撐作用和指導意義。尤其對于工科學生，他們畢業后大部分在生產一線從事技術管理工作，必須具備一定的專業基礎、技術應用和現場協調能力。這就要求流體力學課程教學將理論知識與實踐能力培養相結合，將課堂教學與實踐教學相結合，不斷改進教學方法，積極探索適應工科學生專業設置和就業主導方向的課程教學新模式。蘭州交通大學在土木工程、環境工程、市政工程、建筑環境與設備工程、熱能動力工程等專業均開設了流體力學課，在長期的教學實踐中積累了一些該課程的教學體會。

一、優化教材內容，課堂講解力求深入淺出

流體力學課程體系的主要內容包括基本理論和實驗兩大部分。由于流體力學學科的快速發展以及社會對各專業學生知識結構要求的不斷變化，有些在用教材已不能滿足教學要求。因此，教師在備課時要盡可能多地參閱質量高、實用性強的教材，力求對同一個問題進行多角度分析。教學中應將不同教材版本的不同提法告訴學生，讓學生課后獨立思考并提出自己的見解。在制定教學計劃時，應該從課程內容的系統性和完整性出發，將教材原有章節順序重新調整，便于學生對相關知識的理解。比如，在講解流體運動學基礎、動

力學基礎時，先從粘性流體三維不可壓縮流動的運動微分

方程（即N-S方程）入手，對實際流體的流動特征進行描述，學生就可獲得流體動力學的基本輪廓，進而了解只要該方程中粘性力項為零就可得到理想流體運動微分方程。在此基礎上，再令加速度項為零（即流體處于靜止狀態或相對平衡狀態），就可得到流體平衡微分方程（即歐拉方程）。通過這一調整，省去了許多推導過程，而且也能讓學生對流體質點運動的力學機制有更明晰的認識。

在課堂講解上，教師要力求做到深入淺出。流體力學中的一些公式或方程的推導過程很繁雜，教師過多地羅列推導內容會導致學生的厭學情緒，甚至有些聽不懂的干脆就放棄學習。比如，在講解流體微團運動分析時，可以將多數學生兒時玩的“泥球沿坡面下滾”游戲作為例子來講解，因為大部分學生有過這樣的親身體驗，他們很容易理解泥球在滾動的同時將伴隨變形和旋轉，這樣后面的推導就容易被學生接受了。在講解管嘴出流時，可以學生每天接觸的水龍頭用水的例子。比如在12∶00-13∶00期間用水，12∶00時流出水龍頭的水流速度很大，隨著鍋筒內水位的逐漸下降，到接近13∶00時用水，在同樣的水龍頭開度下，水龍頭內的水流速度明顯要比12∶00時的流速小，學生由此很容易理解有效作用水頭與排水量的關系。

二、發揮傳統教學模式的優勢

傳統教學模式即教師以講解、板書的形式將知識傳授給學生的一種教學方法。該方法在不同層次的教學活動中發揮了積極的作用。教師生動、形象的描述以及肢體語言能使學生有身臨其境之感，這種教學模式有利于教師主導作用的發揮，教師可以根據課堂上學生的反應來適時調整講解速度和思路，并以板書的形式突出重點和難點。流體力課程中有相當一部分內容是力學知識和數學知識的綜合，只有通過嚴密推導或作圖才能比較透徹地講清其基本原理。比如連續性方程、能量方程、動量方程、（N-S）方程等是流體力學中的經典理論，也是難點所在。只有通過板書推導，學生才能理解其物理事實，明確其解決工程問題的一般思路和步驟。流體微團運動分析一節是運動學中的核心內容，許多學生很難理解流體微團能同時具有“平動、變形（線變形和角變形）、旋轉”三種運動趨勢。這就要求教師從介紹速度分解定理入手，通過理論推導和對流體微團運動變形的圖示兩種方法來講解。水擊現象中伴隨管道中壓力和流速交替變化從而引起壓力波的“順向”及“逆向”傳播過程，如果不通過在黑板上逐步圖示的方法，學生很難明白水擊發生的物理實質。另外，傳統教學方法也能展示教師的板書和繪圖功底。如果教師的書法很漂亮，徒手繪圖效果好，能增加學生對教師的敬重感，從而激發他們對流體力學課程的學習興趣。

三、深挖多媒體教學潛力

隨著科技的飛速發展和國家對教學投資力度的加大，現代化的教學手段在提高課程教學質量上發揮了重要作用。在流體力學課程教學中，通過播放課件、視頻、教學片等，能讓學生很直觀地理解流體流動的具體特征。比如，漩渦的形成、管嘴出流時真空區的形成、兩個相鄰局部阻礙之間的干擾等現象，這些內容用枯燥的文字描述是很難理解的，但利用多媒體演示，學生從動態的、形象逼真的圖像中就很容易理解流體力學現象。紊流是一種高度復雜的三維非穩態、有旋流動。對其流動規律的研究一直是流體力學學科領域的熱點和難點。紊流中，存在高流速層的流體質點進入低流速層，并與低流速層質點發生動量交換，以及低流速層流體質點進入高流速層與高流速層質點發生動量交換的過程。過去教師通過板書圖示講解之后，仍有近70%的學生不理解雷諾應力與紊流脈動的因果關系。但是，通過動漫形式顯示具有不同初速度的流體質點進入另一流層后對兩個流體質點速度在不同方向的影響過程，使這一復雜問題簡單化，學生也容易接受。另外，利用教學錄像，學生對流體力學現象尤其是大海的潮起潮落、龍卷風運動、橋墩后尾流變化，以及1940年美國塔科馬海峽大橋由于風振而坍塌的整個過程印象深刻。多年的經驗表明：多媒體在教學中的運用對于激發學生學習流體力學的興趣、增強求知欲、開闊視野起到了積極的作用。但是，多媒體教學潛力的開發取決于教師的前期投入，也就是說，授課前教師必須投入大量的精力制作多媒體課件，使其包含豐富的教學內容，同時還能調動學生積極的參與意識[1]。只有這樣，作為傳統教學方法輔助手段的多媒體教學，才能在幫助學生理解難點、掌握重點、提高學習效率上發揮越來越重要的作用。

四、加強科研實訓，開闊學生視野

引導學生參與科研活動，在科學研究中增長學生的專業知識，開闊學生的學術視野。教師在完成課堂教學任務之后，就課內某一知識點引導學生查閱相關文獻，開展科學研究，培養學生的科研意識，提高其認知水平。學生以書面形式定期反映自己在查閱文獻和學習研究中的收獲。教師根據學生書面總結的完成情況給予評價。此外，教師也鼓勵學生主動參與校內外的科研活動，并定期寫出自己的體會交指導教師評定[2-3]。學生參與的科研內容即使與其所學專業的學科領域有一定距離，也將得到支持，因為參與科研活動對學生能起到開闊視野、激發科研熱情、訓練科研思維的作用[4]。同時還將進一步密切科學研究與專業學習之間的關系，為學生進入更高層次的學習和工作打下堅實的基礎[3]。

流體力學是一門系統性和理論性都較強的課程，它既體現了經典力學的基本思想，也反映了數學、物理、機械等多學科在現代工程中的交叉應用。在學分制教學管理體制和大專業背景下的人才培養模式，根據學生的基礎和專業培養目標來尋求合適的教學方法，構建有創新特色的流體力學課程教學改革體系，是一個艱難而漫長的過程，還需要在今后的教學工作中作出更多的努力。

參考文獻：

[1] 楊小林， 楊開明， 嚴敬，等.流體力學課程教學改革探析[J].高等教育研究， 2006， 22（2）：47-48.

[2] 王燁， 孫三祥， 張濟世.《水泵及水泵站》課程設計教學新模式研究[J].高等建筑教育， 2010， 19（3）： 117-119.

[3] 王燁， 陳煥新.《水泵及水泵站》課程設計教學改革[J].高等建筑教育， 2011， 20（3）： 91-94.

[4] 馬寶峰，李巖， 郭輝，等.基于科研問題的力學綜合實驗教學研究與實踐[J].力學與實踐， 2012，34（1）： 103-105.

Investigation and practice on multiangle teaching method of fluid mechanics

WANG Yea， LI Yaningb

（a. School of Environmental and Municipal Engineering； b. School of Automation and Electrical Engineering， Lanzhou Jiaotong University， Gansu 730070， P. R. China）

Abstract：

篇6

（1．新疆工程學院機械工程系，新疆 烏魯木齊 830091；

2.安徽理工大學材料科學與工程學院，安徽 淮南 232001）

【摘要】流體力學作為工科院校的一門專業基礎課程，其理論性強，內容豐富，知識點多，難度系數大，學生不易理解和接受。結合教學實踐與學生專業素養培養要求，從師資隊伍建設、教學大綱改革、緒論課講解和完善實驗教學環節等方面對?？平虒W中的流體力學課程改革進行了探討。

關鍵詞 流體力學；?？平虒W；課程改革

The Exploration on the Specialised Teaching of the Course of Hydromechanics

FANG Fei1.2LI You－bing2JI Min－min2

(1.Xinjiang Institute of Engineering,Department of Mechanical Engineering Urumqi, Urumqi Xinjiang 830092, China;

2.Anhui University of science and Technology, School of Materials Science and Engineering, Huainan Anhui 232001, China)

【Abstract】As a professional basic course in engineering colleges,hydromechanics is difficult for students because of its strong theory , rich content, more knowledge points and a large degree of difficulty coefficient.According to teaching practice and professionalism training requirements for students ,this paper explores the construction of the faculty, curriculum reform, teaching to introduction and improvement of the experiment teaching of the course of hydromechanics.

【Key words】Hydromechanics; Specialized teaching; Reform of teaching;

流體力學是一門綜合性的專業方向必修課，屬于專業基礎課。通過本課程使學生掌握流體平衡與運動的基本理論、基本知識和基本技能，為學生學習后續課程和掌握專業知識以及為今后解決工程實際問題奠定初步的流體力學理論基礎。本科壓縮型的?？粕诶碚撝R掌握成熟度上不如本科生, 而實踐動手操作能力和到基層的吃苦敬業精神不如中專生。為了適應社會形式的發展和面臨教學對象的不同，專科教學中的流體力學課程改革勢在必行。為此，我們結合教學實踐與學生專業素養培養要求，認為可以從以下幾個方面進行課程教學改革。

1加強師資隊伍建設

流體力學課程目前的任課教師隊伍基本分為兩類，一類是專門研究流體的科研人員，另一類則是相關專業的專業課教師。而實踐反應出的問題是，這兩類教師在教學過程中都存在著各自的缺陷。前者本身確實有很堅實的理論基礎，但是缺乏對所授學生相應專業的了解，以至于在課堂上無法列舉出與學生所學專業相關的工程實踐實例，這必然導致學生無法學以致用，與后續專業課的學習脫節，在某種程度上可能造成學生認為學習該門課程是否必要。后者可以很好的彌補前者專業知識的匱乏，但是一般專業老師在自身學習流體力學的時候也是作為專業基礎課程來對待，因此對于基礎知識的掌握同樣存在著明顯的不足。對于任課教師的選擇，我們提出的建議是加強學科交叉。在學校邀請資深專家做學術報告和專題講座時，可以組織該專業所有任課老師都參加，加深他們對所授學生專業的了解，以便在課堂上講解時能結合專業實際，從而打造出一支理論基礎知識扎實，專業性強的師資隊伍。

2改革教學大綱內容

2.1模塊化教學內容

所謂模塊化，即將流體力學劃分為流體物理學性質、流體靜力學、流體動力學、理想流體動力學、 粘性流體動力學、 流動阻力相關計算、 壓縮氣體管路、 管路系統水力計算等幾個模塊。根據不同的專業要求, 進行不同的取舍和組合[3]。比如給排水專業可以將明渠流部分作為學習重點，而熱能動力專業則需要將氣體部分作為重點學習內容。由于教師在專業基礎課上有針對性的教學，學生在后續的專業課學習中就能輕松做到理論聯系實際，達到預期的教學效果。

2.2多樣化教學手段

積極推行多媒體技術與傳統的板書授課方法相結合的手段。隨著計算機科技的發展和普及，多媒體教學方法已經廣泛的應用在各種課堂教學中。同樣，通過多媒體演示功能，能夠生動、具體、形象、直觀的解決流體力學教學進程中的一些抽象的難點部分。但傳統教學方法的教學效果不能因此被忽視，尤其在理論分析、公式推導上，仍然是教師利用板書進行教學的方法占明顯優勢。教師通過傳統的教學方法，一方面能夠很好的把握課程節奏，與學生互動；另一方面也便于學生做好筆記，易于知識點的消化吸收。

2.3變更考核方式

目前我校的?？瓶己朔绞脚c本科一致，統一采用的都是閉卷考試成績占70%，考勤、作業、實驗占30%，而實際實驗部分只占了10%。但從?？茖W生的專業培養素養要求來看，既要重理論，又要重實踐。因此，對于流體力學這類專業基礎課的考核方式要做到兩手都要抓。我們建議的考核方式是閉卷考試成績占60%，實驗占30%，考勤、作業占10%。

3把握緒課講解

經過多年的教學總結，學生反饋回來的信息是流體力學難度太大，部分專業術語太抽象。甚至部分學生在還沒有開始學習的時候，就已經產生了退怯心里，這對接下來的學習極為不利，以至曠課的現象普遍。流體力學雖然理論性較強, 但卻是一門及其貼近生活的學科。然而緒論作為一本教材的概述，是學生最先接觸到的部分，是對教材整體內容的高度濃縮和概括，貫穿整個教學過程，更對學生的學習起到引領、提示和導向等作用，所以講好一堂緒論課至關重要。物質包括固液氣三項，而流體就占液體和氣體兩項，可見流體占據了我們生活中的大部分空間。教師在講課時，應側重于多列舉一些生活中的實例來說明流體力學基本理論知識及其應用。比如，我們每天呼吸的空氣，喝的水，都是流體；而我們能呼吸到新鮮的空氣，喝到水，這體現流體具有流動性的特點。另外教師在講授緒論課時，務必要介紹整本書的內容綱要，以實用為目的，以必須、夠用為度，以掌握概念、強化應用為原則，并列舉工程實際中可能遇到的需要用教材理論知識解決的問題。在此基礎上學生能對要學什么知識、能解決什么樣的問題做到心中有數，能積極調動學生的求知欲和學習的興趣。這樣的方式也可以用在后續課程講解上，教師在每堂課結束前留下懸疑，并隨著課程的進展逐步解開疑問，層層遞進，一邊解決問題一邊學習新的知識點，一舉兩得。

4完善實驗教學環節

?？茖W生畢業后一般都工作在相關專業的一線崗位，這就注重學生的實操能力。要做到理論與實際融會貫通，實驗課的教學環節不容忽視。傳統的實驗教學模式基本都是驗證實驗，以班級為單位，分組進行，部分實驗甚至只由老師進行演示，負面的抑制了學生的自主創新能力。當然，驗證實驗的開設非常必要，而且要與課程內容形成很好的銜接。但是除此之外，還應開展一些拓展學生發散能力和創新思維的實驗，讓很多有想法的學生自主實驗，激發他們的學習興趣，培養他們的創新思維。另外，教師要嚴格要求學生端正實驗態度，尊重實驗結果，讓其養成嚴謹的實驗習慣，才能對以后專業中的流體力學現象做出科學的定性分析及精確的定量計算，才能正確地解決工程中所遇到的流體力學方面的設計和計算問題。

5結束語

目前，隨著各本科院校逐年擴招，每年大批應屆畢業生流向社會，我國當前就業形勢普遍嚴峻。從技術可信度來講，用人單位會優先錄用本科生；從崗位穩定性的角度出發，用人單位則會優先錄用中專生，這一直是?？飘厴I生面臨的挑戰。本文從強化師資隊伍，改正教學方法，多種教學手段的有機結合以及實驗教學環節的完善等方面進行教學改革，以提高?？茖W生專業能力競爭力，適應人才市場的需求。

參考文獻

［1］邢國清.流體力學泵與風機[M].中國電力出版社,2009,2.

［2］張敏,李好學.流體力學教學初探[J].河南機電高等專科學校學報,2008(11):157-158.

［3］徐正坦,陳鯤,馬立艷.創新《流體力學》課程教學探索[J].福建工程學院學報,2008(10):487-489.

篇7

1、流體力學公式：（10+H）G1=10 F1+HF2+HG2。

2、流體力學是力學的一個分支，主要研究在各種力的作用下，流體本身的靜止狀態和運動狀態以及流體和固體界壁間有相對運動時的相互作用和流動規律。

3、對自然界固有的流動現象或已有工程的全尺寸流動現象，利用各種儀器進行系統觀測，從而總結出流體運動的規律并借以預測流動現象的演變。過去對天氣的觀測和預報，基本上就是這樣進行的。但現場流動現象的發生不能控制，發生條件幾乎不可能完全重復出現，影響到對流動現象和規律的研究；現場觀測還要花費大量物力、財力和人力。因此，人們建立實驗室，使這些現象能在可以控制的條件下出現，以便于觀察和研究。

（來源：文章屋網 ）

篇8

一、教學方法和教學手段

采用工學結合、理實一體的教學模式，根據不同項目內容，在教學中靈活運用項目導向、任務驅動、案例分析、多媒體演示、分組討論、實驗、啟發引導、邊講邊練等教學方法，引導學生積極思考、樂于實踐，提高教與學的效果。授課前一周向學生下達項目任務書，內容包括學習任務描述，學習場地、設備，知識、素質、能力目標，咨詢問題和途徑等，學生按照任務書的要求，咨詢信息形成學習筆記，小組討論形成項目實施方案。做到課內教學與課外教學相結合，自主學習與指導教學相結合。通過貼近崗位工作的電力生產實際案例導入知識，訓練分析和計算能力，使能力培養與工程實踐相結合。選題、選材注重共識性、綜合性、工程性、創新性，同時體現新穎性、趣味性、互動性。將實踐性強、技能訓練要求高的內容，通過模擬實驗、實驗操作、邊講邊練的方式，提高學生的動手能力。將傳統教學方法與現代教育技術相融合，向學生提供教學資源庫（包括教學課件、自學指導書、習題集、實驗指導書、模擬實驗軟件、相關電力生產設備及系統視頻和圖片、國家精品課網址、其他參考教材等），開闊學生視野，拓寬學習渠道。充分利用多媒體課件、錄像片、圖、表、網絡等現代化的教學手段，通過視覺、聽覺，全方位加強學生對知識的理解和記憶，同時結合板書等傳統授課手段，揚長避短，獲得最佳效果。

二、學習方法和考核評價

以學生為中心，支持學生自主學習、協作學習和探究式學習，每個項目的實施都采用小組合作學習的方法，強化學生的團隊協作精神，增強學生主動參與和個性發展。班級40人，分成4個小組，課上先由小組派代表匯報咨詢信息情況、存在問題，再由教師適時講解、分析，最后小組討論總結，實驗和水力計算項目由小組自行設計方案，分工合作完成。事實證明，試點班學生的學習能力、學習積極性和主動性明顯提升。突破傳統考核模式，加強過程考核，注重素質和能力培養，全面公正評價學生的學習效果。職業能力評價占總成績的70%，職業素養評價占總成績的30%。

1.職業能力評價

（1）基礎知識評價。主要側重于對各個工作任務中所涉及到的基本概念、基本原理的掌握和理解，如連續性方程、能量方程、阻力損失計算等?？己朔绞綖槠谥袦y試和期末考試。

（2）專業能力評價。主要側重于用所學的流體力學知識分析和解決工程實際問題。包括實驗項目的操作能力表現，設計計算能力，分析和解決問題的能力。考核方式為完成每個教學項目過程中的咨詢問題回答、學習檔案檢查、實驗操作檢查、課業報告檢查。

2.職業素養評價

（1）平時考勤評價。根據平時上課和實驗出勤率進行評價。

（2）學習態度評價。根據每個學習任務完成過程的實際表現，如學習態度、是否遵守紀律、是否團結互助等進行評定。考核方式為個人評價、教師評價、小組評價和小組互評。

三、結束語

篇9

1 實驗實踐教學中的相關問題

從國內相關院校以及上海海洋大學工程學院工程基礎實驗、實踐教材建設情況看，目前理論與實際相聯系的內容詳實、規范實用的實驗、實踐教學系列教材十分缺乏[5]。上海海洋大學經過幾年的實踐教學探索，雖然取得一些成績，但也存在需要改進與完善的問題：首先，在實驗、實踐教材建設上沒有系列化，正式出版的實踐教材很少；其次，實驗實踐教學內容缺少深度和層次性，缺乏相關課程群組的關聯與集成，較常采用傳習性、因襲性的教育方法，缺乏對學生探究問題的鼓勵；再次，實驗實踐教學考核模式單一，缺乏考核的層次性和多樣性，采用所有學生按部就班地做一樣的案例的方式較多，不利于學生綜合能力和創新意識的培養[6]。

為了解決上述問題，實現上述目標，就要更好地發揮高校本科實驗實踐教學的作用。工程力學基礎尤其是工程流體力學是海洋類大學的重要基礎課程，本文以工程力學基礎課程（工程流體力學）為主要研究對象，通過對本課程大綱、環節模塊以及相關課程群的梳理，調研分析現行課程實驗實踐內容、條件以及不足之處，利用模塊化層次化的架構，探索實驗實踐中的管理與運行機制。鑒于上海市教委對大學生創新的鼓勵與項目的加大投入，本文提出對基于大學生創新能力培養的實驗實踐教學優化管理方案的研究，通過本科生創新思路、想法以及項目的綜合分析利用，推動實驗實踐教學體系的優化進程。針對實驗實踐環節條件與教材完善，學生創新思想引導理論教學與實驗實踐內容深化，以及實驗實踐教學多方式靈活考核方法等方面展開探索，對現行工程力學基礎課程實驗實踐教學的優化管理進行研究。

2 基于創新能力培養的教學優化管理方法

針對上述問題，基于大學生創新能力培養，推進工程力學基礎課程實驗實踐教學的優化管理模式，優化工程綜合類本科實驗實踐教學質量的關鍵領域和薄弱環節，優化本科實驗實踐教學的管理模塊與層次，更好地為學校教學綜合管理提升以及本科學生能力培養和素質提高提供服務和參考。

方法實施的主要流程包括：

1）以工程流體力學專業基礎課程為對象，分析現有教學大綱，理清各個環節模塊關系，研究構建學校、學院其他與之相關的課程群模型，完成與工程流體力學課程內容匹配與互補的體系架構；

2）總結現有實驗實踐課程開設情況與條件，分析與現有課程群組的關聯關系，總結尚缺的環節條件；

3）調研分析現有大學生創新項目，結合工程流體力學理論課程與實驗實踐課程，完善更新實驗實踐教學系列教材；

4）以現有大學生創新思想需求及項目為基礎，深化擴充現有實驗實踐教學案例、內容、環節及模塊；

5）按照模塊化訓練模式，主要包括基礎訓練模塊、專業訓練模塊以及綜合訓練模塊來進行。

3 實施效果及分析

以上海海洋大學大三下學期本科學生為對象，針對開設的工程流體力學理論課程與實驗課程、物流系統建模與仿真實踐課程，采用上述方法，具體步驟如下。

1）整理大學生創新思想及項目，融入實驗實踐課程內容中，推進完善教學內容。

2）基于層次化、模塊化的遞階式研究方法，分析并構建工程力學基礎課程本科實驗實踐教學的優化管理機制與體系。

3）結合理論教學條件內容，在基礎訓練模塊中，所涉及的實驗實踐內容主要是操作性實驗，此類實驗著重培養學生對應用及專業基本知識的理解和掌握，培養學生嚴肅認真的態度并為后續課程的學習提供基礎知識。

4）在專業訓練模塊所涉及的實驗實踐內容主要是分析設計性實驗，此類實驗著重訓練學生運用所學知識和獲得的基本的實驗技能，綜合多課程群組的綜合知識，在教師指導下對專業知識的全面理解和掌握，培養學生綜合運用知識的能力以及創新思維設想。

5）在綜合訓練模塊中所涉及的實驗實踐內容主要是綜合性實驗，結合現有和預想的創新思路項目，此類實驗著重把理論知識和實際運用結合起來，接近實際工作，并深化學生在前兩個模塊中掌握的實驗方法和操作技能，培養學生的綜合分析能力和創新能力。

6）利用實驗與問卷調查結合的方法，驗證所獲得的研究成果的有效性和實用性。

方法通過兩屆學生課堂實施進行驗證，實施過程中的課堂效果與學生表現良好，課堂質量以及互動明顯提升。分別對兩屆4個班的48名學生進行抽樣問卷調查，通過結果分析顯示：42名學生喜歡基于大學生創新能力培養的實驗實踐課程改革模式，3名學生選擇一般，3名學生選擇不喜歡而更習慣于傳統教學方式；43名學生認為該方法值得推廣到其他相應課程，4名選擇一般，1名選擇不值得推薦；對于存在的問題，學生反映較多的是除了大學生創新思想引導，還應加入更多的工程案例，因此融入合適的工程案例是繼續改進的內容；同時學生通過課程引導，思路源于課程實驗與實踐，新增獲5項大學生創新項目。

4 結束語

本科實驗實踐教學是培養大學生動手能力、創新能力以及解決分析處理實際問題能力過程中不可缺少的重要環節，而大學生創新精神和創新能力的培養與實驗實踐教學的管理機制是相輔相成、密不可分的。以工程流體力學實驗實踐課程為例，本文提出的基于大學生創新能力培養的方法在于改革優化現有的工程力學基礎實驗實踐教學管理體制和運行模式，突破實驗實踐教學傳統的不適應新形勢的管理理念，創造新的人才培養模式，多角度全方位為學生實驗實踐教學管理與質量的提升提供參考。基于大學生創新能力培養，促進本科實驗實踐教學質量及管理機制的有效運轉與提升，在全方位培養學生創新項目與能力的基礎上，更好地推動工程力學基礎課程本科實驗實踐教學的完善運轉，更好地為學校其他專業課程的實驗實踐教學管理給予借鑒與參考。

參考文獻

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篇10

關鍵詞:基礎力學實驗，土木工程，實驗教學，結構創新

大賽對土木工程專業來說，基礎力學實驗是相關課程中的重要一環。實驗課程可以演示及論證力學理論，建立直觀的理論與實際結合的范例，有助于學生對力學知識點的深入理解，這對學習基于力學知識體系的后續課程非常重要。國家在2010年推出的2010年—2020年中長期教育改革發展規劃與人才發展規劃兩大綱要的基礎上，提出了“卓越工程師教育培養計劃”，意在為建設創新型國家及工業現代化積累專業基礎人才。2015年國家提出第一個制造強國十年(2015年—2025年)戰略“中國制造2025”。2016年我國加入“華盛頓協議”，本科工程學位實現國際互認;同一年“新工科”正式被提出，并迅速產生“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，拉開了新工科建設的帷幕［1］。2017年，教育部提出開展示范性虛擬仿真實驗教學(2017年—2020年)。面對這些隨時代不斷重疊變化的指導意見，基礎力學實驗教學在教學科研型高校土木工程專業中應該如何實施，如何緊跟時代步伐通過實驗教學將理論聯系實際，都是需要思考的問題。

1基礎力學實驗教學中的現狀

以作者工作所在南通大學(通大)為例，開設基礎力學教學的專業除了土木、機械、環工、交通等，隨著辦學的多樣化還包括附屬三本院校及聯合辦學等部門的相關專業。各專業有自己的學科特點和教學要求，因此在教學環節分別構建了不同的基礎力學課程體系;力學實驗室建設涵蓋了理論力學、材料力學和流體力學的相關內容，包含了動手實驗和觀摩實驗。每學年在力學實驗室的上課人次有數千人，配備的力學實驗室管理教師僅1名，大部分力學任課教師在實驗環節需要兼實驗指導老師。講授加實驗這樣的實驗教學模式效率不高，需要分析和調整。1)實驗進行時理論基礎普遍不扎實。近幾年大學加強了人文學科培養及思想政治課程，另外根據前述文件大學課程中的實踐教學環節，實驗、測量、認知實習及工程訓練等課時數基本保持，理論課程學時大都被壓縮。比如原先58學時理論課+6學時實驗課的材料力學課程現在降到42學時理論課+6學時實驗課。本應該每次實驗之前先對學生講授實驗理論知識，像材料力學實驗相關的應變片橋路、平面應力分析、三種基本變形的應力、設備構造等都需要時間介紹。但因為實驗設備日程安排緊湊，常存在理論知識的滯后，若學生未提前預習加之實驗后不及時深入鞏固，更是達不到實驗課的教學目的。2)實驗少降低了力學學習及思考的積極性。黃再興等［2］通過對比國內外工科專業的力學課程設置，發現15年前國內力學課程學分占比約為6．4%，國外土木專業力學學分占比基本在12%左右。而且從力學課程開設上，國外高校機械和土木專業除了理論力學、材料力學和流體力學的必修課外，還突出了彈性力學。國內現在大部分工科專業僅開設理論力學和材料力學，有些干脆合為一門工程力學課程。學分比例上力學的學分比例偏低，理論力學和材料力學總比例低于5%，不到國外的一半;算上結構力學和彈性力學也不超過9%［3］。南通大學土木專業還要學習結構力學、流體力學兩門基礎力學課，彈性力學在幾年前的課程調整中已經刪減了。涉及到實驗教學需要動手的主要是材料力學和流體力學，分別占大約6學時～8學時;理論力學有部分觀摩實驗，通常機動進行;土力學是土木工程專業教師指導實驗，其實驗課現狀跟其他力學實驗課類似，故合并討論。力學本身為公認的難學課程，動手機會的削減更會降低學生的學習興趣。整體來說，南通大學基礎力學實驗室硬件建設上已取得較大成績，如何充分利用是當前要思考的問題。3)實驗內容主要是傳統實驗，需要融入創新點。已開設的力學實驗大都是驗證實驗，像材料力學的彎曲正應力、彎扭組合、彈性模量的測定、低碳鋼的拉壓等實驗，流體力學的孔板流速測定、沿程水頭損失、雷諾實驗等。學生按照實驗指導書的步驟進行操作就可以得到預定的結果，對培養學生的自主思考和創新能力不利。這些實驗是必要的，但是全中國幾乎所有開設了材料力學課程和流體力學課程的學校都可以進行相關的實驗。反而隨著人工智能、3D打印、納米科技、新材料等的進步，似乎在實驗內容和形式上也需要跟緊技術前進的步伐，讓土木專業畢業生能盡快適應社會需求。大連理工大學通過開設一些研究創新型實驗，取得了較好的教學效果。其中包括了焊接缺陷損傷、殘余應力和結構損傷等的檢測［4］，另外還面向學生創新實踐開放實驗室，值得借鑒。通大歷年為參加實驗力學競賽和結構創新大賽而購置的實驗裝置大多閑置，也造成了資源浪費。

2基礎力學實驗教學改革探討

以就業率為導向的培養目標指引下，高校引入專業淘汰機制后，提升畢業生專業素養需要讓學生能思考實際問題、提出解決方案并動手實施。基礎力學實驗活學活用，結合理論基礎，能夠幫助解決生產過程中的很多問題，這也是2010年后全國基礎力學實驗競賽開展的初衷。基礎力學實驗在高校教學過程中還是要堅持開展、保證學時、強調效果、努力創新。擬采取的改革方案見圖1。完成新工科背景下的基礎力學實驗教學基礎力學試驗教學現狀改革方案錯開章節，保證動手前已熟悉理論時間緊，理論不扎實結合互聯網加微視頻實驗項目少融入力學實驗競賽，教師科研中的力學測試，結構創新大賽等傳統驗證試驗多，創新點少++圖1基礎力學實驗教學改革方案1)實驗室日程安排緊湊的情況下，可在教學內容的次序上稍作調整。比如說材料力學課本通常會按拉壓、扭轉、彎曲內力、彎曲應力、彎曲變形、應力狀態和強度理論、組合變形等順序來安排章節。若所有班級都按部就班地照順序講，就會存在所有班級短期內均需要使用實驗室而造成時間沖突。而拉壓、扭轉、彎曲三種狀態本身理論體系較獨立，在講完截面法后，講授順序是可以調整的。教研室內部實施時，可按教師人數1/3來分，錯峰教學。彎扭組合實驗涉及到的知識點較多，課本組合變形章節又存在拉彎扭、偏心受壓等涉及拉壓的內容，就需要在小章節順序上再適當調整了。在課堂上先普及實驗理論知識再讓學生動手操作，普遍反響良好。流體力學本身開班數較少，教學過程中不需要大調整。一些觀摩實驗通常是在實驗室結合模型即時講授，再結合實例加深理解。2)當下微課、互聯網+教學等層出不窮，力學實驗課也可以結合這些手段積累微視頻來實施課下學習。21世紀不光是信息技術的時代，當下更是要進一步發展人工智能。學生們日常生活中已離不開智能手機或平板電腦，獲取信息的渠道遠非20年前可比。微課立足于微視頻，近幾年如火如荼地開展起來了。基礎力學實驗主要內容重復率較高，完全可以考慮采用10min以內的微視頻來實踐課前預習和課后復習。錄制專任老師講解各實驗操作的視頻，通過網絡分發時只配送任課老師自己的視頻給學生即可，保證該課程的連續性和完整性。微視頻輔助教學因為涉及的內容對學生來說較有趣，學起來輕松。這可以解決課程課時減少的問題，同時也不會給學生太多負擔。嘉興學院嘗試進行的力學實驗微視頻教學實踐取得了較好效果，說明其具有可行性［5］。3)授課中可補充力學實驗競賽和老師的科研課題中涉及的力學內容。全國基礎力學實驗競賽從2010年至今已舉辦過幾屆了。作者也擔任過兩次江蘇省基礎力學實驗競賽指導老師。競賽內容分為筆試部分和動手實驗部分。普通高校教學中，常略過彎曲中心、形心主軸、對形心主軸的慣性矩這些概念，而這些內容又會出現在實驗力學競賽中。所以參加實驗力學競賽的學生需要先補充這些知識點。另外，競賽的題目常涉及異形截面、非常規加載、多樣的材料，對學生來說是很好的鍛煉與提高的機會，能借此深入體會理論和實踐如何聯系。力學實驗教學中也可以適當將這部分內容分段做成微視頻，起到啟發學生思考的作用，讓他們明白怎么樣學以致用;同時能豐富力學實驗的內容，提升學習興趣。任課教師還可以結合自己的科研課題，講授中普及新材料力學性能、多樣的加/承載方式、構件設計、流固耦合、結構振動、結構選材等，引導學生進入老師所進行的實驗相關力學環節，既活躍課堂又鞏固力學知識。有些能力強的學生還可以提前融入老師的科研團隊，盡早開發科研潛力。另外大學生創新訓練每年都會開展，適當開放實驗室為學生提供實驗條件也能一舉多得。4)合理利用結構創新大賽的裝置開展結構力學拓展實驗。南通大學先后參加過多屆江蘇省結構創新大賽，積攢下不少賽題、配套裝置及耗材。配套裝置體型不小、設計靈活，有較大的發揮空間，若僅是當屆學生校內選拔或練習使用后就閑置，實屬浪費。隨著專業基礎課程學時的減少，結構力學上機課已取消，學生對該課程的普遍反映是印象不深。大部分同學在進入鋼結構、結構抗震、橋梁設計等課程學習時，需要回顧結構力學。課堂上可以利用這些競賽裝置和模型，展現荷載的合理分配、結構的優化設計等，寓教于樂，一舉多得。

3總結與討論

力學課程相對枯燥，但是力學實驗課是一味很好的調劑方子，學生普遍對基礎力學實驗課程充滿好奇和興趣。通過力學實驗課程積極引導土木專業學生思考并利用力學知識解決實際問題，讓他們畢業后能盡快適應工作需求，是值得實踐并改革的課題。這需要教學中不拘泥于課本知識、保證動手之前已有理論基礎、提供充分的課后力學實驗相關資料。學生也應該積極動手、主動學習。教與學兩方面加強互動，才能提高基礎力學實驗課程的效率。在重視實踐教學的大環境下，更應牢牢把握基礎力學實驗課程，在形式和內容上不斷改革創新，培養高素質人才來服務社會。當下疫情橫行，南通大學基礎力學試驗教學是通過微視頻加理論的方式來完成。這也算是做到了改革方案中的一條，今后教學中應增加競賽或老師科研試驗相關微視頻，為疫情期間的基礎力學試驗教學加點味。

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