工程流體力學論文范文

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論文摘要：根據環境工程專業特點，分析了該專業技術基礎課“工程流體力學”和主干專業課“水污染控制工程”在教學中存在的問題，文章從教學內容、教學模式、師資配置、考核方式四個方面提出了“工程流體力學”和“水污染控制工程”教學改革思路。

論文關鍵詞：環境工程專業；工程流體力學；水污染控制工程；教學改革

“工程流體力學”是研究流體（液體、氣體）處于平衡狀態和流動狀態時的力學規律、流體與固體之間的相互作用及其在工程技術中應用的一門科學，是力學的一個獨立分支，有其自身的理論體系，其基礎理論主要由三部分組成：流體靜力學、流體運動學和流體動力學?！八廴究刂乒こ獭笔顷P于控制水體污染途徑以及各種廢水處理方法（包括物理處理方法、化學處理方法、生物處理方法等）的基本理論、工作原理及設計計算的一門科學?！肮こ塘黧w力學”是環境工程專業的重要技術基礎課，“水污染控制工程”是環境工程專業的核心專業課，這兩門課程在環境工程專業本科教學中有著舉足輕重的作用，同時兩者之間也存在著重要的相互理論關系。

“工程流體力學”是水利、環境、能源、土木、機械、動力等學科的一門技術基礎課程，該課程的教學內容紛繁豐富，其特點是理論性和綜合性比較強，概念抽象，難于理解?！八廴究刂乒こ獭闭n程內容與“工程流體力學”內容結合相對比較緊密，如城市排水溝道系統、各種污水處理構筑物等的設計計算，以及在構筑物中的生化反應、化學絮凝反應中水力條件的控制等均是工程流體力學理論知識在水污染控制工程中的實際應用。目前，在環境工程專業教學方面，“工程流體力學”和“水污染控制工程”課程正面臨著比較尷尬的局面：一方面課程內容趨于復雜和廣泛；另一方面在課時量逐漸壓縮的情況下，“工程流體力學”和“水污染控制工程”教學內容沒有起到應有的相互銜接，教學內容彼此脫離。由此形成環境工程專業“工程流體力學”教學內容與專業課銜接不夠，在教學過程中學生感到內容枯燥，概念抽象；而在“水污染控制工程”教學過程中，學生感到工程流體力學基礎理論知識不扎實，不能夠熟練應用工程流體力學基礎理論解決水污染控制工程方面的實際問題。

針對目前環境工程專業課程設置及教學內容的狀況，本文從教學內容、教學模式、師資配置、考核方式四個方面提出“工程流體力學”與“水污染控制工程”教學改革，提高教學質量，培養學生綜合能力。

一、改革教學內容

對“工程流體力學”教學內容進行改革，結合環境工程專業特點，重構環境工程專業的“工程流體力學”課程，對該課程中的主要內容進行優化設計，緊密結合后續專業課“水污染控制工程”的內容進行改編，為“水污染控制工程”的講授奠定基礎理論知識?！肮こ塘黧w力學”教學內容主要包括理論教學和實踐性教學兩部分，其中在理論教學內容部分，如“工程流體力學”中涉及到的流體粘滯性、流體內摩擦定律等內容，結合水污染控制工程的斜板斜管沉淀池中水的流態所需要的雷諾數內容為實例進行教學內容改革；“流體靜力學”中絕對壓強、相對壓強、真空度等概念、理論在水污染控制工程中虹吸濾池、脈沖澄清池以及沉淀池、污泥濃縮池重力式排泥所需要的靜水頭壓力等實際工程中的應用為實例進行教學內容改革；流體運動學中基本理論對“水污染控制工程”中的數學模式的建立為實例進行教學內容改革；“流體動力學”中壓力損失理論在水污染控制工程中的水力計算，水射器理論在水污染控制工程中的計量作用、加藥作用、射流曝氣作用為實例進行教學內容改革等。其次，“工程流體力學”實踐性教學內容部分，改革傳統的實驗教學內容，除驗證性實驗之外，增加工程應用性實驗，如文丘里流量計、三角堰流量計、巴氏計量槽、畢托管測速儀、虹吸管、孔口與管嘴的工程應用等內容，既加強了動手操作能力，也培養了學生將基礎理論知識轉化為現實生產力的綜合分析與應用能力，不僅使教學內容豐富，也提高了學生學習的熱情和積極性。

對“水污染控制工程”教學內容進行改革包括理論教學內容改革和實踐性教學內容改革，強調“工程流體力學”基礎理論知識在水污染控制工程中的應用。在理論教學內容方面，“水污染控制工程”中的污水溝道系統水力計算、水處理構筑物中水力參數的確定、污水在構筑物中的最佳流態、各水處理構筑物之間高程布置、混合反應池中攪拌強度的確定、過濾池中配水系統的設計及其濾速確定等一系列涉及工程流體力學問題的相關內容進行必要教學改革，加強學生對“工程流體力學”基礎理論知識在水污染控制工程中的工程應用有一個更清晰的認識，理解“工程流體力學”基礎理論知識在水污染控制工程中的重要性，使學生既掌握了“水污染控制工程”應用設計方法、設計原則、計算方法等知識，也加強了學生對“工程流體力學”基礎知識在水污染控制實際工程的應用。在實踐性教學內容方面，加強工程性應用實驗教學內容，從不同的工業企業和居民生活區采集不同的廢水水樣，根據化驗所得廢水水質，確定所采用的處理技術和處理工藝，并通過實驗驗證在各種廢水處理工藝中所選擇的工程流體力學水力參數，基于“工程流體力學”基礎理論知識分析廢水處理工藝水力參數的合理性。

二、改革教學模式

“工程流體力學”特點是理論性、綜合性、系統性較強，概念抽象、邏輯結構嚴謹。目前傳統的教學模式基本上是教師講、學生聽，“授—受”型單一模式，盡管在學的過程中采用了多種形式的多媒體教學方式，但仍沒有改變學生在學習過程中的被動地位，學生缺乏主動性和實踐性。改革傳統教學模式，實施探究式、啟發式、開放式的創新教學模式，結合水污染控制工程中的實際問題，以工程實例為背景，應用工程流體力學基礎知識解決實際工程問題，誘導學生積極思考，在教學過程中形成教學互動，調動學生學習的主動性和參與性。根據教學內容性質，“工程流體力學”教學內容可以分為基礎理論和實際工程應用兩個部分。在流體靜力學、流體運動學和流體動力學三個基礎理論部分，采用形象化的多媒體演示、軟件模擬、小型實驗相結合探究式、啟發式教學模式，鼓勵學生課堂討論；在實際工程應用教學部分，如孔口管嘴、有壓管流和明渠流部分，以水污染控制工程中的工程實例為背景，采用適量的實際工程圖片，豐富教學信息量，刺激學生的感官，激發學生的學習興趣，拓寬學生的思路，開闊學生的視野，可以使枯燥、乏味的內容變得趣味盎然，使抽象、晦澀的內容變得直觀生動。

“水污染控制工程”特點是實踐性、工程應用性強，因為不同的廢水水質達到處理要求所采用的處理技術、處理工藝不同；即便相同的廢水水質，如果污水量不同，所采用的處理工藝也不同；一個廢水處理工程，即廢水水質、水量數據相同，也可以采用不同的處理技術和處理工藝，工程流體力學參數的選擇是確定不同廢水處理技術、工藝的主要影響因素之一。因此，在“水污染控制工程”的教學過程中，改革傳統教學模式，實施探究式、啟發式、開放式的實踐教學模式，以工程實例為背景，通過開放性的實踐性實驗正確選擇工程流體力學參數，并通過實驗研究對參數的選擇、廢水處理效果等進行科學驗證。通過工程實例和實踐性教學改革，使學生既對廢水處理工程設計過程有一個清晰的思路，又能達到舉一反三的效果。

三、優化師資配置

師資隊伍優化，一靠資源，二靠制度，師資隊伍優化也是一個相對的漸進過程，優化的標準和措施與所處時代、社會背景及其自身所處發展階段和學科特色有關。環境工程專業特點要求師資隊伍結構合理、質量可靠?！肮こ塘黧w力學”與“水污染控制工程”是本專業的主要技術基礎課和主干專業課，兩門課程在講授過程中存在著千絲萬縷的必然聯系，這就對師資配置和師資隊伍建設提出了更高的要求。首先，建立高質量的師資隊伍，定期或不定期對教師進行專業培訓和實踐工程訓練，要求講授“工程流體力學”和“水污染控制工程”兩門課程的教師對兩個學科均有一定的研究，或者承擔一定量研究科研工作，洞悉當前“工程流體力學”和“水污染控制工程”發展的最新前沿理論和技術；其次，在師資配置方面，要求講授“工程流體力學”的教師對“水污染控制工程”有一定的研究或承擔相關科研項目，講授“水污染控制工程”的教師對“工程流體力學”有扎實的理論研究或承擔相關的科研項目；第三，建立教師研討會制度，講授“工程流體力學”的和講授“水污染控制工程”的教師定期或不定期舉行教學研討會，避免兩門課程的講授內容出現彼此分裂現象。如果在師資配置中，講授“工程流體力學”的教師畢業于力學專業，即使講授“工程流體力學”的教師對力學有很高的造詣，對該門課程的講授有聲有色，但如果該教師對環境工程專業“水污染控制工程”專業理論知識或實踐工程知之甚少，那么在教學過程中，必然不能夠將“工程流體力學”與“水污染控制工程”教學內容相結合，對環境工程專業學生來說，這樣的師資配置，必定不是最優化的師資配置。

四、改革考核方式

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[論文摘要]論文結合教學實踐，提出了以傳統教學模式為主、以現代化教學手段為輔的教學方法。結合實例講清楚基本概念，夠用為度重點突出理論公式的應用是常規教學應遵循的模式，并與多媒體輔助教學手段有機地結合起來，力求課堂教學的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，達到提高教學效果、提升教學質量的目的。

一、前言

《流體力學》是研究流體所遵循的宏觀運動規律以及流體和周圍物體之間的相互作用規律的科學，它建立在現場觀測、實驗室模擬、經典理論分析、數值計算基礎上，具有嚴謹的理論性、原理的抽象性、概念多、方程推導繁雜等特點，對學生具備高等數學知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學理論的感性認識，都有某種程度的畏懼感，導致教師難教、學生難懂成為較普遍的現象。

我校機械設計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環境工程、礦物加工工程、建筑環境與設備工程、工程力學等專業的學生都須具備不同程度的流體力學知識和技能，它是各專業后續課程如：液壓傳動、水力學、流體機械、空氣調節、傳熱學等課程的基礎。

為此，作者通過教學實踐，就多樣化的教學方法、更新的教學內容、引入高科技的教學手段等方面進行探討，以期提高《流體力學》的教學質量。

二、以傳統課堂教學為主

《流體力學》的課程體系分為基本理論、基本應用和專門課題三大知識模塊，它要求學生具備扎實的微積分知識、力學知識等。學生在接觸流體力學課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導過程容易厭煩，因而《流體力學》的教學應該以傳統教學方法為主。因為在傳統的課堂教學中，學生獲取知識主要是聽教師講課，通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導公式、突出重點、強調難點，以學生容易接受的講課速度，留給學生更多的思考和消化的時間，再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動，會達到很好的教學效果。

(一)結合實例，講清楚基本概念

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

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

概念是公式推演的基石，沒有準確的概念，后續的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內部聯系和區別，教師易教、學生易懂，將會達到事半功倍的效果。

（二）以用為度，重點突出理論公式的應用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的具體應用，是流體靜力學和流體動力學的基礎，始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候，先從容易理解的靜力學平衡微分方程推導開始，強調公式所依據的原理是牛頓第二定律，假設條件是平衡、理想、靜止的流體，重點引導學生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實際應用。這樣學習到后面的動力學伯努利方程時，先易后難、循序漸進，學生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規律時，就要求學生必須掌握推導過程，因為它在解決一般平衡流體內部的壓強分布規律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續性方程和動量方程的學習，只強調記住結論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做，有效地避免了大量公式繁瑣的推導給學生帶來的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點突出。

不可否認，依靠粉筆與黑板的教學條件、以教師為主體的傳統教學模式，教學形式單一，教學手段不先進，教學效率不高，適應不了課程教學學時少、受教育學生數增加的情況。

三、以現代化的教學手段為輔

當前以計算機多媒體技術為主的現代化教學手段已經普遍地應用于高校的教學中。制作教學用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學有力的輔助教學手段，可以在有限的時間內，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內容及有關背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學習者，將流體力學中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發學生學習興趣，使得學生能夠從感性認識開始，逐步上升到理性認識，進而能夠達到運用知識解決問題的能力。

結合流體力學精品課程的建設，教學團隊制作了流體力學多媒體電子教案，并在教學過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學效果。在設計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學的基本規律，既發揮傳統板書教學中容易帶動學生思路、逐條在黑板上書寫的特點，在課件制作中根據講解的進度逐條展現公式條目等內容，同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現出來，幫助學生建立清晰的印象。教學團隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據的時候，制作了雷諾實驗的FLIASH素材，以動畫的形式向學生展示了流體流動的兩種不同狀態，以及流態判據—雷諾數與流動速度、管徑、流體種類有關系。運用多媒體輔助手段表達后，能夠幫助學生很好地理解課程的重、難點，提高教學效率。利用多媒體技術，還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內容，提高了教學效率。

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

四、總結

流體力學作為一門專業基礎課程，其重要性不言而喻。傳統教學模式能夠將前后知識貫通，突出重點，化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理，促進知識的系統化進程；多媒體教學能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現出來，幫助學生理解性記憶。借助于先進的教學手段，將多媒體輔助教學手段與傳統教學方法有機地結合起來，力求課堂教學的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，才能提高教學效果、提升教學質量。以上是筆者在流體力學教學實踐中的體會，愿與同行共同切磋。

基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學》精品課程

[參考文獻]

[1]許賢良,王傳禮,張軍等．流體力學[M]．北京:國防工業出版社,2006．

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關鍵詞：行業類高校；高等流體力學；電力特色

作者簡介：張莉（1973-），女，河南商丘人，上海電力學院能源與機械工程學院，教授；李永光（1957-），男，湖南長沙人，上海電力學院科研處處長，教授。（上海 200090）

基金項目：本文系上海電力學院研究生學位課程建設項目（項目編號：YKJ-2012004）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0086-02

2007年，上海電力學院（以下簡稱“我?！保崮芄こ潭墝W科首次招生，“高等流體力學”首次開課，授課人數20余人，隨后幾年間授課人數逐年增長。2012年我校動力工程與工程熱物理一級學科又增設了工程熱物理、動力機械及工程兩個二級學科，“高等流體力學”授課范圍擴大的同時，授課人數也增加到60余人。但是鑒于我校研究生數量較少、研究生培養歷史較短以及師資力量相對薄弱等方面的原因，課程教學的教材只能選用已有的教材。在組織教學內容的過程中發現，大多數教材普遍存在一些問題，如過于強調基本理論、對數學知識的要求偏高、工程應用方面涉獵很少，或者有些工程學科專業的相關研究生教材又往往缺乏理論深度，工程應用背景針對性強，有的強調高速氣動、有的強調水動葉柵流動、有的強調渦動力學等等。鑒于此，作為行業類非重點高校，在“高等流體力學”課程的教學中有必要結合我校電力特色進行教學內容和教學模式的研究和探討。

一、課程教材的調研

為了能更好地做好此次教學研究工作，課程組首先對高校相關研究生專業的“高等流體力學”教材進行了調研，分別對清華大學、西安交通大學、上海交通大學、浙江大學、東南大學、華中科技大學、華北電力大學、東北電力大學等國內若干所大學相關課程的教材及內容做了簡單分析。

從調研情況看，所有高校都對流體力學的基本理論很重視，主要教學內容均包括了流動的基本概念和基本方程、流體運動學、勢流理論、渦旋流動、理想流體流動、粘性流體流動等，目的是使研究生通過學習流體的運動規律，掌握研究流動的方法進而分析解決實際的工程流動問題。同時，各高校的教材和主要教學參考書還注重與自身學科研究方向的結合，課程的某些重點內容與培養方向相接軌，突出了自身的特色。通過調研發現，“高等流體力學”作為研究生學位課，其教學內容在注重理論基礎的同時，還必須要與自身的相關學科研究方向相結合，在注重通用理論的基礎上，形成自己的特色。

二、我校授課對象的情況分析

做好此次的教學研究工作，還必須對我校的授課對象有一個清楚的認識。目前，“高等流體力學”已列為本校工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程三個二級學科的研究生學位課程。盡管上述三個二級學科涉及能源、動力、機械等寬廣的工程領域，但結合我校的電力特色，這三個二級學科主要是為電力行業培養高級的專業人才，而在電力行業中流動現象多存在于流體機械、動力機械、換熱設備、容器、管道等部件，因此，在教學內容上應在透徹講解流體力學微分方程組的基礎上，注重聯系工程實際，偏重于講解流體在上述部件中的流動以及與這些部件間的相互作用。

研究生生源的實際情況也是教學過程中需要考慮的因素。到目前為止，我校共招收6屆研究生，通過向歷屆學生了解發現有以下情況存在：部分同學跨專業（如：數學專業、電力系統及其自動化專業、計算機與信息專業等）考入學校，本科階段沒有學習過“工程流體力學”課程；即使是研究生與本科專業背景相同的同學，他們也普遍認為”工程流體力學”較難，碩士入學考試時，大都不選考“工程流體力學”，這也使得他們可能在大三、甚至大二學完以后，再也沒有系統地梳理過流體力學知識。由于各高校專業方向的側重點不同，大部分同學對電力行業內的流體知識也不是特別了解；考入學校的學生多數為調劑生，入學成績整體不高。這些情況都表明，我校碩士研究生入學時的流體力學知識基礎相對比較薄弱，需要在授課過程中講授深層次新知識的同時，及時地對基礎知識進行回顧和提醒。

三、教學內容的組織

基于以上的調研和分析，課程組首先對教材進行了選取，對教學內容進行了組織。

1.教學目標的明確

“高等流體力學”是為工程熱物理、熱能工程以及動力機械與工程專業研究生設置的專業學位課程。根據專業人才培養的需要，結合長期本科教學的經驗，確定了課程的教學目標：通過對流體力學的基本概念、基本方程、理想不可壓縮流體的流動、粘性不可壓縮流體的流動、層流邊界層與紊流流動、理想可壓縮流體等內容的學習，深化學生對流體力學基本內容的理解，提高學生的理論水平，為相關專業課程的學習、課題的研究及論文的撰寫打好理論基礎。

2.教材的選用

“高等流體力學”是動力工程及工程熱物理學科的一門傳統課程，有很多課程教材可供選用。通過調研比較，西安交通大學有關電力生產的學科研究方向與我校的研究方向比較吻合，其在“動力工程及工程熱物理”一級學科中的學位課 “高等流體力學”選擇了西安交通大學出版社出版、張鳴遠等編著的《高等流體力學》一書作為教材，課程組通過對該書內容的分析，也一致認為張鳴遠等編著的《高等流體力學》比較適合我校側重于電力人才培養的需求，因此決定選用該書作為本?！案叩攘黧w力學”課程的教材。與此同時，將調研中搜尋到的各有特點的教材作為參考書目推薦給學生供他們參考使用。

3.教學內容的組織

在進行“高等流體力學”課程教學內容的組織時，結合我校研究生培養方案和學科建設，既照顧到經典流體力學的通用知識，又重視課程知識的針對性、行業應用的特殊性、學生學習的興趣以及與學校其他研究生課程的關聯性。課程內容的組織主要從以下幾個方面考慮：

（1）奠定扎實基礎?！案叩攘黧w力學”是一門系統性、邏輯性較強的課程，作為碩士研究生的學位課，在加深學生對流動所伴隨的物理現象的認識、概念的建立及規律分析的同時，還應努力加深學生學科知識分析和研究問題的基本思想和方法的理解和掌握，提高分析和解決流體力學問題的水平及能力。

（2）突出電力生產特色。針對我校研究生的專業背景和學科研究方向，強調本學科與電力生產流程和設備的結合，強化學生應用流體力學知識，認識并解決相關電力工程問題的能力。教學內容應注重理論與實踐相結合，保持基礎理論知識與工程應用知識的相對平衡。

（3）注重課程的關聯性和完整性。在關聯性方面，首先與本科階段的教學內容要有恰當的分工和銜接，其次要避免與其他相關課程之間缺乏銜接；在自身內容體系的完整性方面，既要注意到對數學知識回顧和補充的必要性，又要對工程中不常見的復雜流動概念的介紹有所兼顧。

考慮以上幾個方面，課程組將教學內容梳理成五部分，第一部分安排了“矢量運算分析”、“場論知識”的回顧以及曲線坐標、張量分析知識的補充；第二部分“流體力學的基本方程”主要介紹流體力學的基本概念，流體力學的控制方程組以及一些相關的重要定理；第三部分“理想不可壓縮流體的流動”介紹平面勢流，空間軸對稱勢流和理想流體中的旋渦運動，其中對平面勢流里的復位勢、疊加法、鏡像法和保角變換法做重點講解；第四部分“粘性不可壓縮流體的流動”中介紹納維―斯托克斯方程的精確解，小雷諾數流動，層流邊界層流動和紊流，其中對工程中應用較多的層流邊界層流動和紊流做重點講解；第五部分“理想可壓縮流體的流動”分別介紹一維流動和平面流動，其中對一維流動做重點講解。

四、教學模式的探討

學生的學習情況在不斷地發生變化，這就需要教師不斷根據實際情況，進行教學模式的探討，充分調動學生學習的主動性和積極性，使他們在有限的學習時間中學習好內容繁多的“流體力學”。

1.教學方法

“高等流體力學”是一門基礎課，基本概念和基礎理論部分內容較多，涉及的公式推導也比較多，傳統的“黑板板書”的教學手段對教學信息的處理和呈現都比較單一，造成學生對于傳熱學內容的理解和掌握有一定的難度。為此，課程組以教材為藍本編制了電子課件，教學中采用板書與多媒體相結合的教學模式，突出傳統板書中能夠清晰講解復雜理論推導的優點，充分利用多媒體教學信息量大、圖像清晰生動的特點。經過一段時間的嘗試，這種教學方法既達到了避免研究生在課堂上因長時間精力高度集中而產生疲勞的問題，又有利于他們理解并掌握復雜的流體力學基本理論的教學效果。

2.教學手段

盡管本課程以課堂講授教學方式為主，但要避免“填鴨式”的講授，要注重以啟發式講授為主的多種教學方法的綜合應用，提高課堂教學的趣味性，以提高學生學習興趣和主動性。課程組結合本科“工程流體力學”多年的教學經驗，在教學過程中注意做到幾個注重：注重物理概念與數學方法的有機結合，強調物理含義的數學表示以及數學內容的物理解釋；既注意嚴格的理論推導，又注意敘述的深入淺出；注重教學思路，教學方法，在引進概念介紹方法時，突出解決問題的思維方法及推理要點；注重從與教材不同的角度或思路來講述同一教材內容，以豐富學生思維和聯想能力；注重引導學生圍繞課程內容，發現問題、提出問題、解決問題，同時再結合課程組教師的科研積累，搜集并提煉出了大量與電力生產緊密關聯的工程案例，通過案例的討論和分析，增強學生學習理論知識的興趣，提升課堂教學的互動效果，增強學生運用理論知識分析并解決工程實際問題的能力。

3.輔助教學

僅僅通過課堂上對教材的學習是遠遠不夠的，還必須配套地做大量的習題，才能較好地使學生掌握具有理論性強、公式多、數理基礎要求高的“高等流體力學”課程?？紤]到我校研究生教學的特點，課程組根據教材的主要內容編寫了典型習題集。習題集力圖做到習題具有典型性，能夠對應教學內容的各個知識點，學生通過習題的練習，能有效地掌握教材中的基本知識。此外，習題集中的習題也盡可能地結合電力生產中的流動問題，幫助學生對專業關聯工程問題進行認識和思考，培養學生應用知識的能力。

4.課程考核

課程考核成績應該能夠較為客觀地反映學生對課程的整體學習情況。為了全面地反映學生的全程學習過程和最終的學習效果，課程組經討論明確了課程的總評成績由平時成績和期末考試成績綜合評定得出，平時成績與期末考試成績的分配比例是2∶8。平時成績包含作業、考勤、課堂表現等幾部分。期末考試采用筆試形式，考試試卷從建立的試卷庫中隨機抽取。

期末考試是課程考核的重頭戲，為了提高學生的學習積極性，同時也為了增強教師的工作責任心，實行考、教分離是一個較好的督促辦法。為此，2012年課程組根據課程的教學要求組織編寫了試卷庫。試卷庫中的試題符合教學大綱的要求，內容豐富、形式多樣、題型一致，試題表述清楚，要求明確，無偏題、怪題，難易得當，考核的知識點覆蓋面寬，能考核學生掌握知識以及應用知識進行綜合分析能力的情況。此次編寫的試卷庫共包含試卷6份，至少夠三年使用，隨著試卷庫的使用，課程組還擬將對試卷庫進行不斷擴充。

五、結束語

“高等流體力學”的日常教學工作一個任重而道遠，為了適應高等流體力學服務于日新月異的學科發展的需求，提高該學位課程的教學效果，更好地為本校研究生人才培養服務，課程組將把教學研究工作不斷地持續進行下去，搜集最新最前沿的相關信息以補充教學內容，探討教學模式以提高教學效果，及時對習題庫和試卷題庫進行更新。相信只要教師多花一點時間，多動一點腦筋，多找一些教育學生的切入點，因材施教，一定能取得好的教育效果。

參考文獻：

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[5]周云龍.高等流體力學[M].北京：中國電力出版社，2008.

篇4

關鍵詞：流體力學;實驗教學;改革;探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）42-0124-02

實踐性教學中的實驗課，不僅可以幫助學生鞏固理論知識，還能培養學生的動手能力、觀察能力，以及分析和解決問題的能力。因此，實驗教學是高等院校教學過程中的重要組成部分，對提高學生的綜合素質有著舉足輕重的作用。然而，許多學生對實驗教學環節重要度認識不夠，“重理論輕實驗”的現象普遍存在。傳統實驗教學方法單一，難以調動學生積極性和探索求新的愿望，使得實驗教學效果與預期目標難以一致。因此，為提高實驗課程的教學效果，有必要對傳統的實驗教學體系進行改革。

工程流體力學是熱能與動力工程、建筑環境與設備工程等專業重要的技術基礎課。該課程的基礎理論和物理概念較為抽象和深奧，許多復雜的流動物理圖像難以用語言清晰地描述。因此，實驗教學環節在流體力學教學過程中占有特殊的地位，對理論知識的驗證和理解具有無法替代的作用，應得到相應重視[1]。本項目就流體力學這門實驗課程，從教學模式、考核制度、實驗教學流程、實驗設備和教材等方面進行改革與探索。

一、流體力學實驗教學現狀及存在的問題

1.實驗教學方法單一。按傳統的演示教學模式，教師對實驗過程的講解過于詳細，教學方法缺乏靈活性。從實驗原理，到實驗步驟，過于詳盡的講解會抑制學生主動思考、積極探討和敢于創新的能力。

此外，由于高校擴招，學生人數不斷增加，而配套的人力和資金相對匱乏，教師不得不增加每組實驗的學生人數，導致出現少部分學生動手，多數學生圍觀的現象，從而限制了每個學生參與實際操作，提高動手能力的機會。

2.實驗考核方式片面。在課程體系上，實驗教學不獨立設課時，從屬于理論教學[2]，嚴重制約了實驗室的建設和發展，導致實驗設備臺套數不足、儀器陳舊落后等問題。另外，由于實驗成績對理論課成績影響較小，導致學生對實驗課程的重要性認識不夠，積極性不高，“重理論而輕實驗”。

另一方面，實驗成績主要根據實驗報告的質量來進行評定，忽略了學生實驗預習情況，以及實驗操作情況的表現，考核形式單一片面。

3.實驗室教學流程不規范。學生做實驗之前，與實驗老師聯系，臨時預約時間，這種教學流程使得實驗室的開放時間很短，開放范圍縮小，只面對部分學生，嚴重限制了實驗設備的利用率。

4.實驗設備和教材更新慢。很多流體力學實驗設備陳舊，不能及時更新換代。例如，大多流體力學實驗如雷諾實驗，局部阻力損失實驗等都需測量流體的流速。傳統測流速的方法是利用接水稱重的方法，通過測質量流量求得，程序煩瑣落后。不僅阻礙學生接觸了解先進儀器設備的機會，還耗費了大量的時間和人力，使得實驗效率下降。相反，若采用電子流量計，只需學會讀數即可，可以大大縮減實驗時間。

另一方面，實驗教材內容陳舊，脫離實際，實驗環節每一步都講解得很清楚，學生只需要照表填寫即可。這種“照葫蘆畫瓢”的方式會抑制學生獨立思考的空間，無法激發學生的創新思維和提高學生解決問題的能力。

二、流體力學實驗教學改革與探索

針對上述流體力學實驗教學中存在的問題和不足，本文提出以下解決方案對流體力學實驗進行改革。

1.采用先進教學手段。本著“教師為主導，學生為主體”的原則，老師無須進行詳細的講解，只適當地釋疑解惑。而節約的實驗時間可充分利用現代的多媒體教學，制作教學課件，介紹與本實驗相關的工程實例圖片或動畫，激發學生興趣。此外，根據學生的實際情況，可靈活選擇不同的實驗。對于基礎較差、動手能力較弱的同學，可選擇一些基礎驗證性實驗，如不可壓縮流體恒定流能量方程實驗等。而對于悟性高、基礎扎實的同學，可鼓勵他們參照已有的實驗設備和實驗條件，利用所學的理論知識，以合作的形式完成創新性實驗。此外，為保證實驗效果，讓每個同學在實驗過程中都有機會動手實際操作，要嚴格限制每組實驗的參與人數在3人以內。

2.考核方式改革。針對實驗課程不受重視的問題，可將流體力學實驗課從理論教學中分離出來，獨立設課，學分可設為1―2個學分。通過獨立設課，單獨對學生實驗成績進行考核和評定，可提高學生對實驗課程的重視，從而提高實驗教學質量。

對于實驗的最終成績，可結合三方面進行評定。一是平時成績，是對實驗預習、實驗操作、實驗報告撰寫等綜合情況的判定。二是期末考試成績?？荚嚂r，可由學生隨機抽取實驗項目進行實驗，并回答老師的提問。老師對學生現場回答問題、實驗操作及結果分析的綜合能力進行判定。三是科研創新成績?？筛鶕W生自行設計的創新性實驗，和撰寫小論文的情況酌情給分。最后，按照規定的權重系數，來評定學生的期末最終實驗成績。

3.全方位開放實驗室。針對傳統實驗室管理體系中存在的實驗室設備利用率低的問題，可建立開放式實驗室，從而實現教學時間和教學內容上的全方位開放。開放式實驗室的實現可通過建立網絡化實驗教學平臺來實現[3]。網絡化實驗教學平臺充分利用計算機網絡信息技術，實現全校師生對實驗室資源和信息的共享，大大提高了實驗室管理的先進性和便利性。實驗課網上選課系統是網絡化教學平臺的核心內容，學生可輸入個人登錄號和密碼登錄此系統，來進行實驗時間和對應實驗項目的預約。同時，學生還可以通過登錄此系統查看實驗成績。此外，網絡化實驗平臺還可共享包括實驗室師資力量、實驗室簡介、實驗設備介紹、多媒體課件等相關方面的信息。

開放式實驗室[4]的建立不僅可以提高實驗設備的利用率，還可以緩解實驗高峰期，設備臺套數不足而引起每組人數過多的問題。同時，通過學生自己在實驗平臺上預約實驗時間和實驗內容的方式，使得學生可靈活支配課余時間。

4.實驗設備和教材及時更新換代。實驗設備的及時更新，要求實驗教師多搜集資料，留意最新的實驗教學設備，多與兄弟院校之間進行交流互動，這樣才能及時淘汰落后的設備，提高實驗效率。同時，配套的實驗室建設資金也要及時預備和撥出，否則只能是空談。

實驗教材必須要跟設備同步[5]，及時刪除不做的實驗，并增加新的實驗內容。此外，教材內容應注重流動機理、工程實際應用的講解，而實驗步驟相對簡單化，以留出學生自己分析問題、解決問題的空間。教材內容應力求符合學生的認知規律及便于自學的原則。

三、結語

流體力學實驗教學是流體力學這門課程教學過程中不可或缺的一個重要環節，與理論教學相輔相成。隨著高等教育改革的不斷深入，流體力學實驗教學也應該與時俱進，在實驗教學模式、實驗考核方式、實驗教學流程、實驗設備和教材等方面需要不斷地進行改革和探索，使每一個完成流體力學實驗的學生從中得到鍛煉和提高，為培養理論知識扎實、動手能力強的應用型和創新人才奠定扎實的基礎。

參考文獻：

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Teaching Reform and Exploration of Fluid Mechanics Experiment

WU Qiong，WANG Wen-huan，LIU Hai-long，REN Hong-bo

（College of Energy and Mechanical Engineering，Shanghai University of Electric Power，Shanghai 200090，China）

篇5

“數學是透視世間萬象的工具”，用這句話來形容林智對數學的認識，既貼切又恰當。

作為一名科研人員，他有著對埋頭實驗室做科研的癡迷；作為一個社會人士，他又充滿著對世間萬物強烈的好奇。他試圖用鐘愛的數學理論去解構這個世界，把枯燥的論理與世間的繁蕪融合起來，化復雜為簡單。

他把數學中的偏微分方程、隨機過程、漸近方法、變分法、數值模擬等數學理論和工具應用于海洋世界、城市污染防控及各項交叉學科當中，取得諸多原創性成果，得到國內外認可的同時，他并未停下科研的腳步，仍繼續把“應用數學”這一學科的價值發揮到實處。

他就是浙江大學應用數學研究所副所長林智，一位青年導師。

從數學到流體力學

1998年，林智就來到華南理工大學應用數學系，從此叩開了數學世界的大門。2002年，他去美國北卡羅萊納大學讀博，一次機遇讓他的科研軌跡開始轉向。

“在美國攻讀博士期間，由于二年級時進入了由Richard McLaughlin和Roberto Camassa兩位教授主持的“應用數學及海洋科學聯合流體力學實驗室”擔任助教，主要指導本科生進行實驗研究和整理數據，自此對流場中的各種混合輸運問題產生了濃厚的興趣”。

于是，林智選擇了McLaughlin和Camassa兩位教授作為論文導師，并在美國自然科學基金會“數學與地球科學協作”（CMG）項目的資助下進行博士階段的學習。從此，正式進入流體力學科研領域。

“萬物皆數”――古希臘數學家畢達哥拉斯的這句話固然過于夸張，但林智始終相信，數學的魅力就在于它的抽象理論應用能夠揭示各種現象和問題的本質，讓人們發現這個世界的精彩。

林智在前人研究基礎上，認為在流場中“混合輸運建模分析能夠幫助我們了解自身所處生存環境的變化規律，同時能夠在實踐工程中預測、防控這一類過程，而且在經典流體問題――比如刻劃湍流和混沌的特征和形成機制的研究上，也是常用的數學手段”。

從2005年開始，林智就在利用類Sobolev多尺度測度和概率工具刻劃混合輸運、建立廣義彌散―擴散模型、對混合輸運作變化法優化控制等方面積極探索，取得到一些原創性成果。

流場中混合輸運方面的系列研究，讓林智建立了全面的數學建模思想體系。之后，他開始把眼光轉向了更為真實、復雜的海洋世界。

解構海洋世界

海洋，遼闊而又深邃。自古以來，人類從未放棄對海洋世界的探索。從遠古時期的魚鹽之利、舟楫之便，到航海時代的戰略要塞、運輸渠道，再到現代文明的深度利用、服務社會，海洋的應用價值被逐漸提升，蘊藏在海洋中的豐富資源被逐一發掘。

近年，隨著海洋經濟步伐的持續加快，海洋環境的保護之聲日漸迭起。因此，更好地了解海洋環境、利用海洋中數量龐大的生物資源，就成為新時代海洋發展戰略中的關鍵一環。

癡迷于流場中混合運輸問題的林智認為，“微小生物個體的流動產生混合輸運，已經成為多個學科領域專家所關心的問題”。在這種局面下，要與地球科學、生化醫藥和工程控制等交叉學科科研人員展開聯合研究。

2010年起，林智就把數學建模思想應用在了海洋中生物資源模擬上。

他尋找到志同道合的人，共同建立了模擬生物體游動產生標量混合輸運的首個隨機流體力學模型。原創性地刻畫了稀疏生物個體隨機游動產生的統計力學問題，并導出了同時適用于勢流場和Stokes流場的等效擴散系數公式。

在主持的國家自然科學基金青年基金項目“標量混合輸運的統一測試分析、仿真及優化控制”時，面對復雜流下標量的混合輸運的混合測試問題，基于混合輸運問題的多尺度、多機制特性，他探索出一種能應用在各種尺度和物理圖景、具有廣適性的統一混合測度，并在此基礎上建立數學模型和導出優化控制策略，揭示了混合輸運現象的本質和規律，同時為標量混合的科學和工程實踐提出了最大利益化模型。

通過直觀地引入類Sobolev范數的多尺度混合測度，基于經典熱擴散方程進行的廣義偏微分方程建模，他得到了在混合程度上與精確解等價的等效標量分布……這一系列原創性成果，具備更好的廣適性，在國內外引起強烈反響。

回國短短幾年，林智就與浙江大學海洋科學和工程系、國家海洋局第二海洋研究所展開合作，建立了長久的合作關系，開展了穩定廣泛的學術交流，為今后海洋流體問題的全方位研究，搭建了更加堅實的科研平臺。

大數據下的城市建模

流體，不僅僅只局限于海洋。

隨著城市化建設的腳步加快，各色污染物大量涌現，對空氣、土壤產生了極大威脅，嚴重阻礙了各大城市的良性發展。

“我希望數學能夠突破原有框架，為人類發展服務”。2014年，浙江大學與帝國理工大學成立“聯合數據科學實驗室”，這為從不拘泥于實驗室做科研的林智帶來了一個契機，他開始從反問題的角度，研究考察城市環境內各種污染物的生成、傳播和控制問題。

縱觀我國科研領域近幾十年的發展，有關反問題的理論研究、數值計算和分析方法一直備受重視，例如在一些國家重大戰略需求的科學領域和工業研究中（如工業、環境監測、醫學診斷、設備安檢、地質勘探等）均廣泛應用。尤其是以數學為中心，聚集了大量物理、化學、材料、醫學、環境、計算機等多學科、多領域的科學家，早已開展了深入的交叉合作。

基于此，他積極參與了兩項國家自然科學基金項目――“應用反問題的建模與計算”和“反問題的數學建模、計算及應用”。項目結合英方的高性能數值算法和浙大數學系團隊的反問題方面的建模成果，展開了研究。一方面，通過對正問題的研究評價和預測污染物的影響；另一方面，能過反問題的研究反演介質參數、污染源位置和強度等性質，進而對污染進行優化控制。

篇6

但是令人遺憾的是諾貝爾獎中沒有設立與數學相關的獎項。有人猜測說諾貝爾的女友最終嫁給了一位數學家米塔-列夫勒，故而諾貝爾一直耿耿于懷，而在設立該獎時把數學排斥在外。實際上這種說法是經不住考證的。從諾貝爾的科學觀來看，諾貝爾成為19世紀的著名發明家和實業家，其主要原因在于他擁有敏銳的直覺和非凡的創造力，不需要借助于深奧的高等數學知識。在諾貝爾所處的19世紀下半葉，化學領域的研究跟高等數學的結合并不緊密。因此諾貝爾本人根本無法預見或想象到數學在推動科學發展上所起的巨大作用，因此忽視了設立與純粹數學及應用數學有關的獎項。

這種結果導致了與數學密切相關的力學學科中的很多著名科學家都未能獲得諾貝爾獎。例如上個世紀的三大力學家普朗特、杰弗里·泰勒和馮·卡門都沒有得到諾貝爾評獎委員會的青睞。普朗特在邊界層理論、風洞實驗技術、機翼理論、湍流理論等方面都作出了重要的貢獻，被稱作“空氣動力學之父”。杰弗里·泰勒的研究對流體和固體力學及它們在氣象學、海洋學、航空學、水力學、金屬物理學、機械工程和化學工程的應用等方面都具有重要的價值。他是知名的實驗家和理論家，能夠憑直覺并運用最簡單的方法發現新現象。馮·卡門是20世紀最偉大的美國工程學家，開創了數學和基礎科學在航空航天和其他技術領域的應用，被譽為“航空航天時代的科學奇才”。而當今健在的哈佛大學教授賴斯（Rice）由于在斷裂力學和地震方面的貢獻也曾經得到過諾貝爾獎提名。但是這幾位影響和改變了人類生活面貌的力學家并沒有得到諾貝爾獎，這確實令人扼腕嘆息。

力學家很難獲得諾貝爾獎的一個很大的原因是由其學科屬性所決定的。力學或者說應用力學是建立在牛頓力學基礎上，研究宏觀物體的機械運動和變形的科學。它是物理學最早的一個分支，但是自從流體力學出現，它與傳統物理就分道揚鑣了。此時的力學主要傾向于用應用數學的理論去解決工程實際問題，而近代物理則更多地注重研究微觀粒子的規律。力學也被錢學森定義為“技術科學”，是銜接工程與數學、物理的橋梁；在西方，力學有時候也指應用數學。故而與更多關注原創性成果的物理、化學、生物、經濟等領域相比，力學家更加關注應用，因而與諾貝爾獎的初衷有所出入。值得慶幸的是，盡管諾貝爾獎中沒有數學獎或者力學獎，也有幾位力學家因為其開創性的研究獲得了諾貝爾獎。實際上，力學的邏輯和工程思維訓練對于他們的獲獎也有很大益處。這些幸運的力學家主要有以下幾位。

瑞利——諾貝爾物理獎得主

瑞利（Rayleigh，1842～1919）是英國物理學家，1873年被選為英國皇家學會會員，1879～1884年任卡文迪什實驗室主任，1905～1908年任英國皇家學會會長，1908年起任劍橋大學校長。他的研究工作幾乎遍及當時經典物理學和力學的各個領域，一生共發表了400多篇論文。瑞利在彈性動力學領域指出：在地震中應當存在一種沿自由表面傳播的偏振波，后被稱為瑞利波或者L波。瑞利也提出了直接求解變分問題的瑞利（Rayleigh）近似方法，并應用于求解工程振動問題的固有頻率。在流體力學領域，他研究了液體在表面張力作用下的失穩，稱之為瑞利失穩。

盡管瑞利在力學上有諸多貢獻，但是他獲得諾貝爾獎卻是因為在1895年發現了氣體中的一個稀有元素——氬（Ar）。當時他發現從液態空氣中分餾出來的氮，與從亞硝酸銨中分離出來的氮，有著極小的密度差異。但是他那經過嚴格數學邏輯訓練的大腦使他具備一種嚴謹的科學態度，不輕易把千分之幾的數據偏差歸結于實驗誤差，因而沒有與諾貝爾獎的桂冠失之交臂。

瑞利一生發表了許多學術論文，他文筆清雅暢達，所寫文章大多有嚴格的數學證明，定量十分準確。后來，他把自己的論文整理為一部五卷本的論文集。論文集的開頭，他寫下了這樣的言詞：偉大精深啊/上帝造物之奇妙！/研究探索吧/求得世界奧秘/樂在其中矣！

布里奇曼——諾貝爾物理獎得主

布里奇曼（Bridgman，1882～1961）是美國著名的實驗力學家和科學哲學家，是操作主義的創始人。他曾當選為美國科學院院士和英國皇家學會會員，并于1942年擔任美國物理學會主席。布里奇曼因發明產生很高壓力的裝置及利用這一裝置在高壓物理領域內所做出的貢獻，而獲得了1946年諾貝爾物理學獎。

一位美國學者評價布里奇曼的工作時說到：“幾乎沒有任何其他物理學領域能夠與高壓物理學相比，高壓物理學主要是一個人的工作。”從1905年開始，布里奇曼就研究了物質在高壓下的力學性能。他創建了一種新的高壓裝置，可產生10 GPa（十億帕斯卡）的壓力。他利用該裝置，廣泛地研究了100多種化合物在高壓下的物理性能，如壓縮性、電導、熱導、拉伸強度和粘度等。在金屬材料的力學性能方面，他發現金屬的塑性變形與施加的靜水壓力關系不大，而受剪應力的影響較大。這些結論已經廣泛應用于塑性加工、機械、材料、土木、水利、航空航天等領域。

篇7

關鍵詞：InP；HEMT；流體力學模型；特性仿真

1 前言

InP基高電子遷移率晶體管（HEMT），相比與于傳統的晶體管器件，以其獨特的高遷移率、低噪聲、高增益特性，在國防航天、毫米波通信、衛星遙感以及雷達等軍民用領域，擁有非常廣闊的應用前景[3，4]。本文通過模擬仿真研究 InP基 HEMT 器件的基本特性，包括直流特性，交流特性等，對器件的工藝設計有著重要的意義。目前，國內外對 InP 基 HEMT 進行了制備上的大量研究，但是對器件模型以及仿真平臺的研究還有大量的工作，以及其他技術和基礎科學上的研究有待進一步進行。

本文的工程中，采用 Sentaurus TCAD 半導體器件模擬仿真軟件，針對 InP 基HEMT 建立流體力學模型的模擬仿真平臺，通過觀察分析仿真的結果，為化合物半導體器件的進一步研究提供了理論支持。

2 InP 基 HEMT 仿真模型分析

半導體器件在仿真的時候使用的物理模型包括傳統的蒙特卡羅模型、傳統的漂移擴散模型和適合深亞微米器件的流體力學模型。出于計算效率的原因，本文主要使用了流體力學模型模擬仿真了 InP 基 HEMT 的轉移特性、輸出特性和頻率特性。并對其進行了分析研究。

3 In P基HEMT器件仿真特性研究

用Sentaurus TCAD 軟件進行InP基InGaAs/InAlAs 材料HEMT 器件的仿真，主要研究分析了其直流特性和交流特性，結果顯示該模型能夠很好的對目標器件進行特性上的仿真。

本論文所建工程中，器件上層為高摻雜帽層，以減小接觸電阻。中間為T型柵，其次為12nm厚InAlAs厚勢壘層，再加上Si材料delt 摻雜層，提供溝道層的二維電子氣。下面是 3nm 厚 In Al As 材料的隔離層。溝道層材料為InGaAs材料，厚度為15nm。下層為緩沖層和InP材料襯底。

3.1 直流特性分析

圖2和圖3分別表示不同柵槽深度器件的轉移特性，跨導，和輸出特性。從仿真結果中可以看出，柵槽越深，閾值電壓越大，而跨導值也會變大，輸出特性的值會減小。因此，柵槽深度對器件直流特性的影響相當重要，要得到較好的器件特性，應綜合考慮柵槽深度對各種參數的影響，從而在器件的實際制作中結合工藝制作相應的尺寸。

不同柵槽寬度對器件特性的影響可由圖 4 和圖5 顯示。根據仿真過程發現，柵槽寬度對器件的轉移特性和跨導有很大影響。沒有合適的柵槽寬度，會得到很不理想的特性曲線。經過不斷的嘗試，最終得到合適的柵槽寬度。由仿真結果可發現，柵槽寬度對輸出特性的影響并沒有跨導那么大。仿真結果符合實際。在實際柵槽腐蝕中，柵槽寬度很難控制，往往材料在橫向上是相同的，腐蝕液很容易擴散，因此實際的腐蝕寬度很難把握，而縱向是異種材料，通過選擇腐蝕比較容易控制柵槽的縱向深度。

如圖6 所示，柵極勢壘值對轉移特性和跨導的影響僅限于增大減小閾值電壓，對跨導的大小并沒有影響。從圖7可以看出，對于輸出特性，不同勢壘值影響了其輸出值的大小，隨著Vd的增大，曲線先增大后趨于穩定。從器件結構可知，勢壘的不同使柵極電壓對二維電子氣的濃度的影響有所變化，因此導致了輸出Id的不同。

3.2 交流特性分析

結合實際工藝中的柵槽腐蝕，定義了不同柵槽深度，主要仿真了不同柵槽深度下的fmax和fT，分析了柵槽深度對器件交流特性的影響。

HEMT交流特性中，我們主要關注器件的頻率特性，其中最重要的兩個指標分別為截止頻率fT以及最高振蕩頻率fmax，截止頻率指的是漏極電流的增益h21下降為1時的頻率。最高振蕩頻率fmax時的是晶體管的單向化功率增益為1時的器件工作頻率，也是器件所能進行功率放大作用的最高工作頻率[5]。

從圖8和圖9仿真結果可以看出，深槽深度在3nm時的fmax和ft均大于1nm和5nm時，即表明，柵槽深度在一個合適值的時候，fmax和ft才會達到最大值，而且柵槽深度不應該過小，也不應該過大，應處于一個合適的區間。這一仿真結果對實際器件研發有直到性的意義，應綜合分析器件各特性，尋找最合適的柵槽深度。據調研，目前數字腐g這一方法可以精確刻蝕柵槽深度，因此對制造理想柵槽深度的器件很有意義。

4 結論

從仿真結果來看，所建立的InP基HEMT器件模型具有良好的半導體器件特性，適用于高頻電路。但仍需不斷優化改良，后續的工作可進一步放在 HEMT的柵槽。應進一步完善柵槽腐蝕的工藝，確保柵槽腐蝕更為精確，以免與實際要求差異太大而影響器件的應用。在仿真工作中，所模擬的摻雜情況與實際器件可能有一定差異，為更精確的模擬器件，還應該進一步研究所建立的器件模型中的摻雜分布情況，并完善SDE中的模型。

參考文獻

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篇8

關鍵詞：實踐教學；創新；能源動力工程；改革

作者簡介：代元軍（1978-），男，河南正陽人，新疆工程學院電力工程系，副教授；孫玉新（1982-），女，吉林蛟河人，新疆工程學院電力工程系，講師。（新疆 烏魯木齊 830091）

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0102-02

能源是世界發展的重要資源和動力，能源的科學開發和優化配置，是當今各國現代工業以及國民經濟和社會發展乃至富民強國的必由之路。新疆有著極為豐富的能源資源。據統計，新疆的石油、天然氣和煤炭預測資源量，分別占全國陸地預測資源量的30%、34%和40%，光、熱、風等資源也在全國占有較大份額，這為新疆建設國家能源戰略基地奠定了堅實的基礎。

在新疆如此豐富的特色資源下，新疆本科院校能源與動力本科專業如何在實踐教學環節中結合新疆特色和學校特色，改革和創新層次分明、知識和能力逐級遞增的實踐教學體系，是擺在能源與動力工程教育工作者面前的難題。

一、分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心

分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心，將“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”三門能源與動力工程專業基礎技術課程的相關實驗組合起來，并提出把“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”課程所涉及的相關實驗設置成四個層次的教學實驗方案。

第一層次實驗：基礎性教學實驗。主要是指與課堂教學內容緊密聯系的實驗（驗證性實驗），其中包括實驗方法、實驗技術的基本訓練。例如在“工程流體力學”課程中設置了兩個專項實驗：雷諾實驗、伯努利能量方程實驗。在雷諾實驗中，主要讓學生觀察水流的流態，即層流和紊流現象，然后測定上、下臨界雷諾數，最終使學生了解流態與雷諾數的關系。在伯努利能量方程實驗中，主要是觀察流體流經能量實驗管時的情況，并對實驗中出現的現象進行分析，從而加深對能量方程的理解，并最終掌握測量流體流速的原理。在“工程熱力學”課程中，設置CO2臨界狀態觀測及P-V-T關系測定實驗，通過該實驗了解CO2臨界狀態的觀測方法，增加對臨界狀態概念的感性認識，以及對課堂所講的工質熱力狀態、凝結、汽化、飽和狀態等基本概念的理解，掌握CO2的P-V-T關系的測定方法，學會用實驗測定實際氣體狀態變化規律的方法和技巧。

第二層次實驗：“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”中所涉及主要物理參數的測試手段和方法的實驗。主要是指溫度、壓力、流量、比熱、流速、傳熱系數、傳熱溫差及數據采集等測試手段和方法的訓練。例如在“工程熱力學”課程中，設置氣體定壓比熱測定實驗。該實驗讓學生了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構思，熟悉本實驗中測溫、測壓、測熱、測流量的方法，掌握由基本數據計算出比熱值和求得比熱公式的方法，分析本實驗產生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。在“傳熱學”課程中，設置綜合傳熱性能實驗。該實驗通過測定不同表面狀態及氣流條件下管道的綜合傳熱系數，觀察和分析影響傳熱的各種因素，從而對傳熱過程有一個直觀的了解。

第三層次實驗：實現設計目標的綜合性實驗。主要是指以實現某一功能為目的，構建工程性、設計性實驗，培養學生構想、設計、解決問題的能力。例如換熱器結構改造的傳熱性能對比測試實驗。該實驗的測試對象為學生設計的換熱器外表面不同形狀的肋片，通過實驗測試其傳熱系數，找到最佳的肋片形狀。

第四層次實驗：知識延展性實驗。主要是指通過互聯網、多媒體、可視化技術介紹新知識、新技術、新發展，以期延伸和拓展學生知識視野和相關專業知識面。

通過以上四個層次的實驗訓練，能夠培養能源與動力工程專業學生的流體及熱工實驗的實驗方法、實驗設計、實驗技術等實驗能力，為進一步開展專業課學習和專業性實驗打下堅實的基礎。

二、分級建立能源與動力工程專業實驗基地及教學實驗中心

1.初級為專業基本實驗

主要培養學生掌握能源動力工程領域常用的實驗方法，使用常用儀器、儀表，學會處理數據，具有規范、熟練、準確的實驗操作技能，重在學知識、練技能，屬于專業學習中的初級水平。專業基本實驗主要包括“公差與金屬材料”組建2個實驗臺位，“自動控制原理”組建2個實驗臺位，“熱工過程檢測技術”組建2個實驗臺位。

2.中級為專業綜合實驗

以專業方向課程設置為主線分別以熱電工程模塊、制冷空調工程模塊、新能源工程模塊三部分構建專業平臺實驗。

熱電工程模塊包括鍋爐實驗平臺、汽輪機實驗平臺、熱工過程自動化實驗平臺；制冷空調工程模塊包括制冷原理及設備實驗平臺、空氣調節實驗平臺、供熱工程實驗平臺、食品冷凍冷藏原理與設備實驗平臺；新能源工程模塊包括風能利用與控制技術實驗平臺、太陽能利用與控制技術實驗平臺。

3.高級為設計、創新實驗

在三大專業方向模塊綜合實驗的基礎上，依據自主專業創新教學環節和畢業設計課題，組織大三、大四學生參加專業大賽或者參與教師科研項目。教師擬定實驗大綱、提出問題讓學生自行思考、分析、設計、優選，重在鍛煉科學思維，發展創新能力，培養學生自主學習、大膽創新的學習習慣。這種設計創新實驗是基于專業教學和科學研究之間的實驗，主要結合專業大賽和畢業設計來進行。

三、建立能源與動力工程專業校內仿真實習基地，改革傳統生產實習模式

生產實習教學環節是為了加強學生對所學專業理論課程的理解、增強對所學專業的感性認識，培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。在這一重要實踐環節的實施過程中存在諸多問題，實習質量難以達到預期。以能源與動力工程專業方向之一的熱電工程為例，能源與動力工程專業學生在電廠實習花費較大；電廠企業出于安全和經濟效益的考慮，和學校很難建立起長期穩定的校外實習基地。由于電廠崗位工作的資質要求，實習學生不能上崗操作，生產實習只能是走馬觀花，流于形式，實習效果得不到保證。

為了解決以上問題，在自治區煤炭煤電煤化工實訓基地建設工程的不斷推進下，新疆工程學院能源與動力工程專業將傳統的單純的在電廠企業生產實習模式改為校內仿真實習與校外實習相結合，并逐步過渡到以校內仿真實習基地為主的生產實習模式。能源與動力工程專業的學生在新疆工程學院的300/600MW火電廠仿真實驗室開展與實際電廠 1∶1仿真的運行操作和故障處理的訓練。

在仿真實習中，學生主要熟悉、掌握鍋爐機組及其主要附屬設備的結構、工作原理和運行特性；熟悉鍋爐機組各系統，如煤粉制備系統、風煙系統、疏水排污系統等的運行方式，運行監控系統及自動控制系統概況；熟悉鍋爐機組正常運行中監視、調節的主要內容（參數）及其調節方法，如負荷、給水、燃燒、汽溫等的調節和監視；熟悉鍋爐機組起動前的準備內容，起動程序及起動過程中的有關注意事項；對鍋爐機組的幾種停運方式、停爐程序、停爐后的冷卻和養護等熟練操作；掌握鍋爐機組的事故預防和處理方法，學會分析有關事故，如給水、汽溫、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等，以及事故發生原因、預防處理的方法；熟悉考核鍋爐運行的主要經濟指標。生產實習模式的改革改進了學生的思維模式，強化了學生的工程意識，提高了學生參與實習的主動性、積極性，強化了學生的動手能力和綜合能力，培養了學生嚴謹的科學作風。

四、改進能源與動力工程專業畢業設計，培養學生創新能力

畢業設計是能源與動力工程專業學生在畢業前關鍵性的綜合性實踐教學環節，是在教師的指導下學生獨立完成的工程設計或者論文。通過該綜合性實踐教學環節的鍛煉，復習和鞏固本專業學生的專業基礎知識和專業知識，培養學生對已學知識和未學知識的綜合學習與運用能力。改進能源與動力工程專業的畢業設計，對培養學生的實踐能力、創新能力和適應社會要求的能力具有重要意義。

畢業設計所涉及的內容，專業課程的任課教師應該在授課過程中加強講授和訓練，讓學生盡早掌握畢業設計的理論知識。要根據專業方向和現有的新技術和新方法提出貼近生產一線的畢業設計題目，并且要保證題目的多樣化，使得學生能盡量根據畢業后的工作方向確定題目，以便畢業后能夠盡快適應工作崗位的專業要求。在畢業設計過程中，應該加強檢查指導工作，保證學生能夠按時按質的完成畢業設計。嚴格對畢業設計進行考核，通過考核評定出不同的等級，表彰設計過程中的優秀學生，以此來督促和提高學生做好畢業設計工作。

五、結束語

在新疆經濟大發展的推動下，新疆工程學院熱能與動力工程教研室通過積極調研和深入思考，對能源與動力工程專業實踐教學環節進行了改革，并在實施過程中加以修訂和調整，最終取得了較好的效果。

參考文獻：

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[4]李華彥，董麗娜.熱能與動力工程專業畢業設計改革與探討[J].中國電力教育，2010，（27）：140-141.

篇9

【論文摘要】針對目前液壓傳動課程教學過程中存在的主要問題，本文試圖從學生心理、社會需求這一視角出發，大膽進行課程教學改革，尋找一條適合現代教學理念的教學新路子。

液壓傳動課程是機電一體化類、機械制造、數控技術等機械相關專業一門重要的專業基礎課程。也是機械類各專業課中難度較大的課程之一。對該專業學生而言，動手能力的培養非常重要。如何開展教學活動，讓學生實現真正去做，是全面實施素質教育對教學改革提出的要求。因此，本文針對液壓傳動課程自身特點和教學過程中存在的問題，為提高教學質量，培養學生創新實踐能力，從學生心理、社會需求出發，對教學改革作了一些有益的探討。

一、目前液壓課程教學存在的問題

(一)內容多，學時少

使學生能夠閱讀、設計一個完整的液壓傳動系統是“液壓傳動”課程的教學目的。要達到這一教學目標，應對以下內容進行講解:流體動力學的基本理論、液壓元件的結構原理、液壓基本回路及液壓系統。這些內容前后相關，在教學過程中需通盤考慮，缺一不可。傳統教學計劃中總教學課時在100學時以上，現在隨著教學計劃的改革，教學學時已縮減至50學時左右。如何處理好教學學時與教學目標這一矛盾，是該課程教改面臨的首要問題。

(二)學習困難

液壓傳動以流體力學為理論基礎，概念、原理較抽象，各類元件及傳動的原理非常不直觀，學生較難理解和掌握。同時，該門課程實踐性也較強，教學過程中安排的四個實驗項目，絕大多數為驗證性實驗，實驗課上很多學生是“看”實驗，而不是“做”實驗，即便動手做，也只是動手不動腦，很少去思考為什么要這樣做。由此導致學生理論學習困難、應用基本不會的局面。

二、教學方法探討

針對以上液壓傳動學習過程中存在的問題，如何改變傳統的理論授課、集中實驗、期終考試的教學方式，以激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，讓學生在學習過程中把理論和實踐結合起來，可進行以下教學改革。

(一)依據必需、夠用原則安排教學內容

液壓傳動課程主要由三部分內容組成:流體動力學、液壓元件、液壓回路。這三部分內容既有自身的特點和知識體系，彼此之間又有一定的內在聯系。這就導致學生在學習這門課時產生一種“內容繁雜、知識散亂”的迷茫感覺，課程的知識要領很難把握。如何使學生抓住學習的重點和難點，這是教師在教學中需要面對的難題之一。對此，在課程的理論教學過程中，應堅決貫徹“必需、夠用”的原則，在闡述基本概念和基本理論的同時，重點突出其技術的應用和實用，大量刪減理論偏深、偏多的推導及證明。在教學內容安排上，一是應打破原有的編排順序，將流體力學和液壓元件基本原理、液壓元件原理和液壓回路分析等有關內容結合起來講授，加強知識的連貫性，以利于學生的理解、接受和記憶。二是應重點介紹液壓元件作用、基本回路的特性、整機系統的分析等。三是應簡要介紹目前新型液壓技術。 (二)依據學生主體原則采取教學措施

目前，大學液壓傳動課程教學過程主要以教師授課為主導，而學生的學習主動性不高，這與培養實用型人才的目標相悖。激發學生主體意識的重要手段是激發學生的興趣，興趣是推動學生學習的內在力量。因此，課程教學改革應充分考慮學生及社會實際需求，從學生心理需求出發調動學生的學習積極性與主動性，始終貫穿著學生主體原則，改變過去那種“我講你聽”的“滿堂灌”的填鴨式教學方法，探討新的教學模式，提高教學質量與效果。首先，學生自主學習，應先給學生提出些問題及要求，讓學生帶著問題和要求去自學，培養大學生從書本中獲取知識的能力。教師應通過多種途徑引導學生從被動地接受中走出來，強化學生的主體意識，激發學生的學習潛能，實現學生的自主學習。教師應讓學生懂得教師只是他們的疏導者和助學者。其次，應進行多種方式的理論講授。在學生自學基礎上，教師對課程中每一章節，都應開展重點、難點部分的理論講授。教師可根據每一章節自身特點，采用多種方式，如液壓元件部分采用直觀性教學方法，讓學生對照實物，學習元件工作原理，組織學生討論;鼓勵學生發表意見，最后由教師總結歸納。這樣教師可減少繁瑣的簡單說教，學生也可得到必要的鍛煉。回路部分采用多媒體教學方法，用動畫形象生動地表現回路的中液壓油的流動方向，執行元件的運動等，控制過程一目了然，加上講解，可收到事半功倍的教學效果。最后，學生自擬實驗。液壓傳動課程是一門實踐性很強的專業基礎課，學生能否實際運用所學理論知識與實驗內容和實驗教學方法有關。因此，應結合實驗室條件，刪除部分驗證性實驗，同時增加動手型、設計性實驗。教師在此類實驗中只對學生提出實驗內容、實驗要求，提供實驗設備，由學生根據所學的液壓基本理論知識，自己擬定實驗方案、實驗步驟，選配相應液壓元件，連接液壓回路，并獨立操作，自行發現并解決問題。這樣，就能為學生創造主動思考和主動參與的機會，從而培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。

篇10

關鍵詞：MEMS設計；教學方法；多媒體教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0186-02

一、引言

微機電系統技術也Q為微機械（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System），是融合硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術設計和制作特征尺寸在微米量級的電子機械器件。微機電系統是集傳感、執行、信號處理和控制電路、接口等于一體的微型器件或系統。常見的產品包括微加速度計、微流控芯片、微馬達等。目前，全球制造技術創新、產業結構、發展環境正發生深刻變化，中國制造面臨著新的機遇與挑戰，而MEMS技術能服務于航空航天等諸多領域，具有巨大的經濟前景和積極社會意義。近年來，針對MEMS領域的巨大人才需求，高等院校陸續開設了適合高年級本科生和研究生學習的MEMS專業課程，MEMS設計教學是其中不可或缺的重要環節，目標是使學生掌握與MEMS設計相關的理論、版圖設計、有限元計算、數據分析等，能應用理論與方法獨立開展設計工作，培養符合現代MEMS設計所需的應用與創新能力。

二、問題分析

以往的MEMS課程對相關設計理論、方法、技術亦有一些介紹，但實踐環節較為薄弱。我國僅少數院校設有正規的MEMS專業，可借鑒的成熟教學模式少，我們在實踐中也陸續發現了一些問題：

1.教學重點確定。MEMS設計涉及知識點多，例如微流體力學、有限元等，都可以擴展為獨立課程。如何確定教學重點，在有限學時內將基本點講透徹，讓學生能確實掌握重點知識和有效開展實踐，是亟待解決的問題。

2.教材選擇。教材是教學過程中必不可少的工具，也是學生獲取知識的主要源泉，MEMS設計既涉及到多領域的基礎理論，同時也具有很強的實踐特征，需要學生能借助有限元等將理論應用到器件設計中，而目前國內的書籍或偏重概念和原理性的介紹，或是類似軟件使用說明書，難以找到能貫穿符合現代工程需要的由理論至實踐的設計類教材。

3.軟件實踐環節的具體實施。軟件實踐是開展MEMS設計教學不可或缺的環節，由于MEMS設計中往往涉及到多個物理場的耦合計算，需要選擇合適的教學軟件和教學實例，難度和工作量要適中，便于學生在短時間內熟悉基本操作，同時也要反映MEMS器件設計的特點，讓學生感覺到利用教學軟件逐步探究的樂趣。

三、教學方法改進

1.教學計劃和教案的構建。針對目前缺少合適教材的情況，教研組自行編制了適合高年級本科生和研究生的教案，如圖1所示，從種類繁多的MEMS器件中選擇了具有代表性的撓性微加速度計、微流控芯片、薄膜泵三類器件為對象。以器件的關鍵技術指標為牽引，建立科學的授課體系結構，優化整合教學內容，逐步引入理論基礎、關鍵技術、分析方法等。這三類器件的共性特點是：（1）能承載靜電學、流體力學、彈性力學、熱力學等基本理論；（2）拓撲結構相對簡單，利用不太密集的網格劃分就可以得到相對滿意的結果，學生能夠在有限時間內切實體會到多場耦合構建、網格劃分、計算格式、后處理等技巧，提高了學習效率；（3）便于逐次推進教學進程，有助于提高學生興趣，降低學習難度。

2.軟件平臺的選擇。目前，市場上有許多能夠用于MEMS設計的軟件，其中一些功能非常強大，包括了版圖設計、工藝仿真與優化等前后端模塊。考慮到實際需求，最終選擇Comsol軟件為工具，與其他軟件相比，雖然它在計算精度上略顯不足，但其具有適合于教學的獨有優勢：（1）提供靈活便捷的多場耦合平臺，多場耦合是MEMS器件的重要特點，而Comsol在提供了強大的耦合模塊的同時，也提供了從基礎模塊自行構建架構的方法；（2）軟件運行速度快、對硬件平臺要求不高，這使得借用公共機房就可以開展軟件實踐，并能在課堂有限時間內完成授課―實踐―答疑―總結的過程。（3）提供了大量案例庫，為課后學習提供了參考。我們還引入了AutoCAD等輔助軟件，以彌補單一軟件的不足。

3.互動的上機實踐教學模式。以往的授課中，教師在理論分析上耗費時間較多，雖然能夠從基礎理論到器件分析的各層面進行描繪。但受體裁制約，講授時間冗長，單元之間的前后關聯性過強，學生參與感差，教師則很難營造出活潑的互動教學氣氛。近年來，我們建立了多媒體互動教學的條件，以器件分類為根據，將教學內容聚焦為既有關聯又獨立的若干單元，每單元均包含理論簡介、案例講解、答疑、實踐操作等，而將冗長的理論推導過程舍棄或留給學生課下自學。下面以低濃度物質在微流道混合為例說明單元授課的具體實施方法：首先，簡要介紹微混合的應用背景和定量指標需求，解讀非穩態對流―擴散方程；然后借助Comsol軟件具體講解模型帶入、與流動模型的耦合、高階格式與低階格式的區別、Pe數約束條件，以及借助濃度分布圖等來分析結果等；再給出空白的幾何模型，讓學生根據要求獨立實踐；最后留出時間對共性問題答疑，并簡要介紹最新動態，提供文獻給學生課后擴展學習。

四、教學效果評估

1.通過學習后，學生普遍能夠將物理、化學、力學等基礎理論和軟件工具相結合，獨立解決MEMS器件耦合問題。以課后作業之一：“微混合器設計”為例：研究生經學習后，能獨立構思微混合器的結構，完成模型設計和網格劃分，然后將電場―流場―溶質分布結合進行耦合計算，實現性能評估等，最后提交設計報告，有些設計體現出相當的創意。

2.學生能夠在后續的畢業論文或創新實踐中自覺綜合Comsol軟件及其他工具，解決實際微機電工程設計問題，包括慣性組件散熱、點膠控制、微射流等問題，并在后續實踐中與教師保持長期互動。其中部分方案體現出很強的多場耦合特色，教師也能從相關領域汲取營養，對具體需求有更深入了解。不僅達到了學以致用的目標，也實現了“教學相長”。

3.課堂氣氛活躍，學生勇于提問、勤于思考和動手，向教師反映學習MEMS設計“很有趣”、“學到了知識”、“原來如此！”等，并從自身感受出發，提出改進教學的意見。

五、結語

在教學改革實施的過程中我們明顯感到，合理和科學的教學計劃和實施方法，既能引導學生逐步學習理論知識和掌握實踐方法，也能給他們充分發揮思維和想象力的空間，通過教學改革舉措，使教學質量得到明顯改善，有效提升了學生微機電工程設計方面的工程實踐和創新能力。