流體力學(xué)的基本原理精選(九篇)

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第1篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué)；求解；基本原理；化學(xué)工程；應(yīng)用

化學(xué)工程在我國具有較長的研究與應(yīng)用歷程，并在實(shí)際的生產(chǎn)與生活中取得到巨大的應(yīng)用成效，不僅能夠供給正常的生活需求，同時(shí)根據(jù)新材料的開發(fā)，能夠滿足現(xiàn)代型環(huán)保材料的使用。在化學(xué)工程中，較多的反映環(huán)境和反應(yīng)機(jī)制都是在溶液中進(jìn)行的，具有質(zhì)量守恒和熱量守恒定律的應(yīng)用。而這種質(zhì)量與能量的關(guān)系正是計(jì)算流體力學(xué)的主要原理。通過對實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和原理的分析，能夠優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)，提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率。

1計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的基本原理

計(jì)算流體力學(xué)簡稱CFD，是通過數(shù)值計(jì)算方法來求解化工中幾何形狀空間內(nèi)的動(dòng)量、熱量、質(zhì)量方程等流動(dòng)主控方程，從而發(fā)現(xiàn)化工領(lǐng)域中各種流體的流動(dòng)現(xiàn)象和規(guī)律，其主要以化學(xué)方程式中的動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律及質(zhì)量守恒方程為基礎(chǔ)。一般情況下，計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法主要包括數(shù)值差分法、數(shù)值有限元法及數(shù)值有限體積法，其也是一門多門學(xué)科交叉的科目，計(jì)算流體力學(xué)不僅要掌握流體力學(xué)的知識(shí)，也要掌握計(jì)算幾何學(xué)和數(shù)值分析等學(xué)科知識(shí)，其涉及面廣。針對計(jì)算流體力學(xué)的真實(shí)模擬，其主要目的是對流體流動(dòng)進(jìn)行預(yù)測，以獲得流體流動(dòng)的信息，從而有效控制化工領(lǐng)域中的流體流動(dòng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，市場上也出現(xiàn)了計(jì)算流體力學(xué)軟件，其具有對流場進(jìn)行分析、計(jì)算、預(yù)測的功能，計(jì)算流體力學(xué)軟件操作簡單，界面直觀形象，有利于化學(xué)工程師對流體進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。

2計(jì)算流體力學(xué)砸你化學(xué)工程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1在攪拌中的應(yīng)用分析

在攪拌的化學(xué)反應(yīng)中，反映介質(zhì)之間的流動(dòng)性比較復(fù)雜，依據(jù)傳統(tǒng)的計(jì)算形式根本無法解決，并在化學(xué)試劑在攪拌中存在不均勻擴(kuò)散的特點(diǎn)，在湍流的形式中能量的分布狀況也存在著空間特點(diǎn)。若是依據(jù)實(shí)驗(yàn)手段測得反映中物質(zhì)、能量和質(zhì)量的變化規(guī)律，其得出的結(jié)構(gòu)往往存在較差時(shí)效性，實(shí)驗(yàn)騙差加大。通過對二維計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠?qū)嚢柚辛黧w的形式進(jìn)行模擬，并進(jìn)行質(zhì)量、能量等數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。但是流體的變化，不僅與化學(xué)試劑的濃度、減半速度有關(guān)，還與時(shí)間、容器的形狀等有著之間的聯(lián)系，需要建立三維空間模擬形式進(jìn)行計(jì)算流行力學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)和研究水平的提高，在通過借助多普勒激光測速儀后，已經(jīng)對三維計(jì)算形式有了較大的突破，這對于化工工程中原料的有效應(yīng)用和工程成本的減低具有促進(jìn)的作用，但是在三維計(jì)算流體力學(xué)中還存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不斷的完善。

2.2CFD在化學(xué)工程換熱器中的應(yīng)用分析

換熱器是化學(xué)工程中主要的應(yīng)用設(shè)備，通過管式等換熱器、板式換熱器、冷卻塔和再沸器等的應(yīng)用，能夠有效的控制化學(xué)試劑在反應(yīng)中的溫度變化。其中根據(jù)換熱器的形式不同，計(jì)算流體力學(xué)的方式也就不同。在管式換熱器中主要是通過流體湍流速度的改變，增加換熱速率的。在板式換熱器中是通過加大流體的接觸面積，提高換熱效率的。而在冷卻塔和再沸器中，熱量交換的形式更為復(fù)雜，但是卻群在重復(fù)性換熱的特點(diǎn)，增加了換熱的時(shí)間，提高了換熱的效果。從總體上分析，計(jì)算流量力學(xué)中，需要對溫度變化、流體的速度變化、熱交換面積變化和時(shí)間變化進(jìn)行分析。通過CFD計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠計(jì)算出不同設(shè)備的熱交換效果，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求進(jìn)行換熱器的選擇使用。

2.3在精餾塔中的應(yīng)用

CFD已成為研究精餾塔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)和傳質(zhì)的重要工具,通過CFD模擬可獲得塔內(nèi)氣液兩相微觀的流動(dòng)狀況。在板式塔板上的氣液傳質(zhì)方面,Vi-tankar等應(yīng)用低雷諾數(shù)的k-ε模型對鼓泡塔反應(yīng)器的持液量和速度分布進(jìn)行了模擬,在塔氣相負(fù)荷、塔徑、塔高和氣液系統(tǒng)的參數(shù)大范圍變化的情況下,模擬結(jié)果和現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)能夠較好的吻合。Vivek等以歐拉-歐拉方法為基礎(chǔ),充分考慮了塔壁對塔內(nèi)流體的影響,用CFD商用軟件FLUENT模擬計(jì)算了矩形鼓泡塔內(nèi)氣液相的分散性能,以及氣泡數(shù)量、大小和氣相速度之間的關(guān)系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一種用塔內(nèi)典型微型單元(REU)的流體力學(xué)性質(zhì)來預(yù)測整塔的流體力學(xué)性質(zhì)的方法,對每一個(gè)單元用FLUENT進(jìn)行了模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)的主要能量損失來自于填料內(nèi)的流體噴濺和流體與塔壁之間的碰撞,且用此方法預(yù)測了整塔的壓降。Larachi等發(fā)現(xiàn)流體在REU的能量損失(包括流體在填料層與層之間碰撞、與填料壁的碰撞引起的能量損失等)以及流體返混現(xiàn)象是影響填料效率的主要因素,而它們都和填料的幾何性質(zhì)相關(guān),因此用CFD模擬計(jì)算了單相流在幾種形狀不同的填料中流動(dòng)產(chǎn)生的壓降,為改進(jìn)填料提供了理論依據(jù)。CFD模擬精餾塔內(nèi)流體流動(dòng)也存在一些不足,如CFD模擬規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動(dòng)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值還有一定的偏差。這是由于對于許多問題所應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型還不夠精確,還需要加強(qiáng)流體力學(xué)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。

2.4CFD在化學(xué)反應(yīng)工程中的應(yīng)用研究

在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)物和生成物的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)器、溫度和壓力等有著較大的聯(lián)系，在實(shí)際的反應(yīng)中可以利用計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。但是這數(shù)據(jù)的獲取具有一定的溫度限制，當(dāng)反應(yīng)中溫度過大，就會(huì)造成分子的劇烈運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡的變化規(guī)律就會(huì)異常，在利用計(jì)算流體力學(xué)的模型計(jì)算中，計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際情況會(huì)發(fā)生較大的偏差。由于高溫中分子的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度難以獲取，在計(jì)算流體力學(xué)的實(shí)際計(jì)算中，就要借助FLUENT進(jìn)行三維建型，并利用測速反應(yīng)器進(jìn)行速度的測量，通過綜合的比較分析，利用限元法進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算。可以得出不同環(huán)境下的反應(yīng)器的流線、反應(yīng)器內(nèi)部的濃度梯度及溫度梯度。通過CFD軟件預(yù)測反應(yīng)器的速度、溫度及壓力場，可以更進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)工程中的聚合過程，詳細(xì)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)中的操作參數(shù)。

結(jié)束語

計(jì)算流體力學(xué)對于化學(xué)工程的應(yīng)用具有實(shí)際意義，并在經(jīng)濟(jì)效益的提高上具有重要的價(jià)值，在近幾年，化學(xué)工程技術(shù)人員不斷的計(jì)算流體力學(xué)中展開研究，以二維空間計(jì)算和模擬為基礎(chǔ)，不斷的完善三維空間的流量計(jì)算，并得出了一系列的流體流動(dòng)規(guī)律。根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的廣泛應(yīng)用，在今后的化學(xué)工程發(fā)展中，應(yīng)加強(qiáng)此類學(xué)科的教學(xué)與延伸，提供出更有效的反應(yīng)設(shè)備和工藝操作。

參考文獻(xiàn)

[1]余金偉,馮曉鋒.計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展綜述[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2013(06).

第2篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程專業(yè)；流體力學(xué)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）48-0039-02

流體力學(xué)是一門研究流體的受力與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的嚴(yán)密科學(xué)，是一門材料科學(xué)與工程專業(yè)中理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。在流體力學(xué)的教學(xué)過程中，涉及到的數(shù)學(xué)公式很多，過程較為復(fù)雜。歷年來，學(xué)生們普遍認(rèn)為流體力學(xué)課程枯燥無味，難以學(xué)懂，興趣不大，導(dǎo)致教學(xué)效果較差。分析材料科學(xué)與工程專業(yè)現(xiàn)狀可知，目前，該課程體系教學(xué)中存在著較大弊端：一方面，太偏重于數(shù)學(xué)推導(dǎo)與公式的理解，忽視了課程理論的物理意義與工程應(yīng)用的有效結(jié)合；另一方面，忽視了課程的基礎(chǔ)作用，片面強(qiáng)調(diào)課程的專業(yè)性。為此，本文結(jié)合材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置，對課程的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革探索。課堂教學(xué)是提升學(xué)生認(rèn)知的重要手段。筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面來提高流體力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

縱觀材料科學(xué)與工程專業(yè)的流體力學(xué)課程體系，可將之分為基本理論知識(shí)、基本應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)部分、與其他學(xué)科的交叉內(nèi)容、工程實(shí)際應(yīng)用等方面。在教學(xué)過程中，筆者認(rèn)為采用模塊化教學(xué)方式能夠達(dá)到較好的效果。所謂模塊化教學(xué)是指根據(jù)學(xué)科或?qū)I(yè)的不同需求選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，將每個(gè)內(nèi)容或環(huán)節(jié)定義為模塊。每個(gè)模塊的目標(biāo)明確，針對性強(qiáng)，而且學(xué)時(shí)數(shù)相對較少，容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。當(dāng)然，各個(gè)模塊之間并不是孤立的，在教學(xué)實(shí)施過程中，模塊是相對獨(dú)立的，但從課程的整體架構(gòu)上來說又是有機(jī)關(guān)聯(lián)的，步步為營，內(nèi)容豐富，難度螺旋式上升，使整個(gè)流體力學(xué)課程具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和完整性。目前，國內(nèi)材料科學(xué)與工程專業(yè)的流體力學(xué)課程體系基本按照如下形式貫穿：流體靜力學(xué)理想流體運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)：一元流體相似理論泵與風(fēng)機(jī)。每部分的研究方法較為統(tǒng)一，所形成的體系由簡到繁、由易到難，并且很容易實(shí)現(xiàn)模塊化處理。例如在講授流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)、動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)時(shí)，可以先從實(shí)際流體流動(dòng)的基本方程入手，使學(xué)生在本門課程開始就接觸到流體動(dòng)力學(xué)的總的輪廓和最基本的理論方程，后面的理想流體動(dòng)力學(xué)及一元流體動(dòng)力學(xué)問題作為其特殊情況處理，將理想流體、一元流動(dòng)的條件代入有關(guān)方程，即可得到理想流體、一元流動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程。建立的這種模塊體系具有由一般到特殊的特點(diǎn)，條理清楚。這樣一來，教師在講完一般形式的方程組后再來講具體一元流體動(dòng)力學(xué)及理想流體動(dòng)力學(xué)問題，就可略去大量的公式推導(dǎo)過程，節(jié)省了大量的課時(shí)，內(nèi)容組織層次感較強(qiáng)，講起來重點(diǎn)更突出，教學(xué)過程卻相對簡化。

二、更新教材結(jié)構(gòu)

同時(shí)，考慮到材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色與應(yīng)用范疇，非常有必要對教材內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化處理，根據(jù)材料科學(xué)與工程的課堂要求，淡化一些理論推導(dǎo)過程，以工程應(yīng)用為根本。從學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律來看，一般學(xué)生剛學(xué)習(xí)課程的時(shí)候積極性和重視程度都比較高，在學(xué)習(xí)時(shí)花費(fèi)時(shí)間較長，但隨著課堂內(nèi)容的推進(jìn)，學(xué)生們的興趣減弱，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革與優(yōu)化勢在必行。材料科學(xué)與工程專業(yè)的流體力學(xué)課程內(nèi)容并不包括本領(lǐng)域的全部專業(yè)知識(shí)，主要講授流體流動(dòng)的基本原理與基本思路，并側(cè)重于工程應(yīng)用。因此，教材的選取要更具科學(xué)性，要根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和需要，結(jié)合學(xué)生興趣與學(xué)習(xí)層次，有針對性地選取講義，教材要更側(cè)重于基本原理與基本公式的講述與應(yīng)用，做到簡單易懂，實(shí)用性較強(qiáng)。

三、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在流體力學(xué)教學(xué)的開始，教師就應(yīng)該緊緊抓住學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，在緊扣教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，以當(dāng)前熱點(diǎn)問題為引導(dǎo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。因此，在流體力學(xué)教學(xué)的過程中，如何將教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐相結(jié)合，與熱點(diǎn)問題相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提升教學(xué)效果的重要措施之一。比如在給學(xué)生上緒論課的時(shí)候，可以通過一些生動(dòng)的圖片、視頻、動(dòng)畫給學(xué)生形象地展示大自然與人類生活密切相關(guān)的流體力學(xué)現(xiàn)象，增強(qiáng)學(xué)生對流體力學(xué)的感性認(rèn)識(shí)與興趣，如汽車為什么要做成流線型的；高爾夫球?yàn)槭裁丛诒砻嬗泻芏嗫?；火箭為什么能夠上天；海岸為什么是弧形；?zhàn)斗機(jī)為什么頭部是尖的等。這些問題是日常生活中經(jīng)常見到的，通過這些問題的設(shè)計(jì)與引導(dǎo)，可以讓學(xué)生們知道本課程的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么，能解決什么樣的實(shí)際問題，讓學(xué)生們帶著疑問和興趣去學(xué)習(xí)，效果將事半功倍。

四、改革教學(xué)手段

目前，流體力學(xué)教學(xué)過程中教學(xué)手段較為豐富，但仍以板書和多媒體教學(xué)兩種方法為主。更多采用“多媒體為主，板書為輔”的方法。多媒體教學(xué)較為直觀、形象，所傳輸?shù)男畔⒘烤薮蟆Ｍ瑫r(shí)，伴隨著信息網(wǎng)絡(luò)化大形勢的進(jìn)一步深化，網(wǎng)絡(luò)電子資源更加豐富，這樣大大縮短了教師們的備課時(shí)間。但這種方式也有不足之處，最主要表現(xiàn)在多媒體授課速度偏快，學(xué)生尚未形成知識(shí)結(jié)構(gòu)體系就一帶而過，課堂上考慮的時(shí)間不足，很難形成師生之間的互動(dòng)。相對而言，板書備課時(shí)間較長，課堂上書寫時(shí)間也較長，對于一些較難理解的內(nèi)容，可以給學(xué)生們足夠的思考空間，并在課堂上按照既定授課思路進(jìn)行，這樣能夠涵蓋較為瑣碎的知識(shí)點(diǎn)，易于形成師生間的“一問一答”式的互動(dòng)關(guān)系。因此，在流體力學(xué)授課過程中宜采用二者結(jié)合的方式，對于系統(tǒng)性較差的知識(shí)點(diǎn)來說采用多媒體方式，而對于重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容則主要采用板書的形式，真正做到對該知識(shí)點(diǎn)的側(cè)重講解，疏而不漏。只有這樣才能使學(xué)生對課程既有充足的知識(shí)量，又有重點(diǎn)突出，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

五、重視實(shí)驗(yàn)與工程教學(xué)

流體力學(xué)課是一門與工程實(shí)踐結(jié)合緊密的學(xué)科。因此，在課程開展的過程中應(yīng)該對實(shí)驗(yàn)課與工程教學(xué)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前可以分為演示型和驗(yàn)證型，但教學(xué)方法單一，限制了學(xué)生分析問題、解決問題的能力；同時(shí)，由于長期以來實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程教學(xué)的課程建設(shè)與發(fā)展受到了嚴(yán)重制約。因此非常有必要對實(shí)驗(yàn)與工程教學(xué)進(jìn)行改革來適應(yīng)目前高校的培養(yǎng)模式。首先，實(shí)驗(yàn)與工程教學(xué)要注重同專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)較多適用于試驗(yàn)臺(tái)環(huán)境下，是國家根據(jù)課程規(guī)劃以及人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)需要設(shè)立的，這嚴(yán)重阻礙了學(xué)生們與工程實(shí)踐的有效溝通，因此，可以針對學(xué)生所學(xué)專業(yè)逐步設(shè)立既符合本專業(yè)又具有工程背景的可操作性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，用以適應(yīng)學(xué)生對專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的理解與創(chuàng)新需求。其次，有效利用高校科研優(yōu)勢，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)與工程教學(xué)的發(fā)展。以學(xué)科為依托，實(shí)現(xiàn)科研與教學(xué)互補(bǔ)，將科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣可以開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。第三，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與個(gè)性實(shí)驗(yàn)的互補(bǔ)。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，開展一些更具有研究性和綜合性的實(shí)驗(yàn)，這樣對理論知識(shí)的學(xué)習(xí)有一個(gè)較為有利的補(bǔ)充，同時(shí)也可以鍛煉學(xué)生們實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、整體規(guī)劃的能力，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾立云.流體力學(xué)課程教學(xué)方法研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，1（37）：123-125.

第3篇：流體力學(xué)的基本原理范文

【關(guān)鍵詞】工程流體力學(xué) 教學(xué)改革 探討

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）14－0056－02

工程流體力學(xué)主要研究的是流體靜止和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用的學(xué)科，是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課提供了必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)，也為從事熱能利用有關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)工作和科學(xué)研究工作提供重要的理論基礎(chǔ)。工程流體力學(xué)課程在理工科教學(xué)體系中具有重要地位，教師難教、學(xué)生難學(xué)已成為師生的共識(shí)。因此，新形勢下積極思考和探索工程流體力學(xué)教學(xué)改革方法對改善課程的教學(xué)效果、提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

一 工程流體力學(xué)“教與學(xué)”問題調(diào)研

通過對揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院熱能與動(dòng)力工程專業(yè)和建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科二年級的學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，從課程本身的特點(diǎn)、教師教和學(xué)生學(xué)的方面存在的問題及其對教學(xué)質(zhì)量的影響進(jìn)行了調(diào)查和探討。

1．課程本身所具有的特點(diǎn)

工程流體力學(xué)課程包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面的內(nèi)容，課程涉及的知識(shí)面比較廣泛，尤其對學(xué)生掌握經(jīng)典力學(xué)和高等數(shù)學(xué)的要求較高。此外，工程流體力學(xué)課程本身研究對象是流體，研究對象不具有固定的形狀、研究理論比較抽象、經(jīng)驗(yàn)公式繁多且推導(dǎo)過程復(fù)雜不易理解。以上特點(diǎn)導(dǎo)致了工程流體力學(xué)課程教師難教、學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不理想，并對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)造成了不良影響。

2．學(xué)生“學(xué)”存在的問題

大學(xué)二年級的本科學(xué)生屬于“90后”，獨(dú)生子女占絕大多數(shù)，具有這一代孩子的共同特點(diǎn)，即個(gè)性張揚(yáng)、自我意識(shí)很強(qiáng)、不太考慮別人，普遍缺乏基本的責(zé)任意識(shí)和責(zé)任感。他們在學(xué)習(xí)上表現(xiàn)出以下幾方面特點(diǎn)：（1）習(xí)慣了小學(xué)、中學(xué)時(shí)代的被動(dòng)式學(xué)習(xí)方式，即教師教什么就學(xué)什么，課堂不講的就不學(xué)不看，缺乏一種積極的、自發(fā)的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，不會(huì)自學(xué)，這一點(diǎn)是影響最大最深遠(yuǎn)的方面；（2）大學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境相對于中學(xué)來說自由了很多，學(xué)生自主支配的時(shí)間占多數(shù)，沒有教師和家長的督促，學(xué)生的自制力不強(qiáng)，玩、逃課的現(xiàn)象嚴(yán)重；（3）課前不能提前預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，對于大學(xué)課堂授課知識(shí)量大的特點(diǎn)，學(xué)生跟不上教師的思路，容易造成聽不懂、學(xué)不會(huì)的結(jié)果；（4）課下不認(rèn)真復(fù)習(xí)當(dāng)天學(xué)習(xí)內(nèi)容，作業(yè)普遍存在抄襲現(xiàn)象。

3．教師“教”存在的問題

在當(dāng)前大形勢的影響下，教學(xué)考核制度“重科研，輕教學(xué)”的思想對教師的教學(xué)積極性具有很大影響。教師不能根據(jù)當(dāng)今大學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是造成教學(xué)效果不理想的主要原因，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）教師上課自己沉浸于“講”課的過程中，單方面向?qū)W生“傳授”知識(shí)，而不顧及學(xué)生“聽”課的感受，忽視了教學(xué)過程中“教”與“學(xué)”之間的互動(dòng)性。

這種教學(xué)方式造成的更大危害是逐漸使學(xué)生徹底喪失了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和與教師交流的動(dòng)力。在這種情況下，教師無法得到學(xué)生反饋的信息，進(jìn)一步影響了教學(xué)水平的提高。（2）教學(xué)內(nèi)容老舊，講課內(nèi)容局限于教材本身，沒有或很少對課本知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展、結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行舉例說明，理論與實(shí)際脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生不知道學(xué)習(xí)本門課程能夠解決什么問題和如何解決問題的疑問。（3）過于依賴多媒體課件授課，板書很少，或者幾乎就摒棄了板書。此外，課件的制作質(zhì)量不高也是造成教學(xué)效果不理想的一個(gè)方面。

二 教學(xué)改革的思考與建議

1．教材方面的思考與建議

工程流體力學(xué)課程教材的選取要根據(jù)本專業(yè)特點(diǎn)和要求、學(xué)生的層次，有針對性地選擇教材。所以，選取的教材在內(nèi)容組織上重點(diǎn)應(yīng)側(cè)重于基本原理、基本方法和基本公式的運(yùn)用，力圖做到概念準(zhǔn)確、通俗易懂、內(nèi)容均衡、學(xué)以致用。此外，任課教師根據(jù)科學(xué)的發(fā)展能夠及時(shí)更新和補(bǔ)充最新的學(xué)科前沿知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，啟發(fā)和增強(qiáng)學(xué)生對本課程知識(shí)的理解，以及思考的興趣。

2．興趣是重要的前提

愛因斯坦說過，興趣是最好的老師。而老師則是點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的火炬。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵。因此，在工程流體力學(xué)教學(xué)過程中，如何將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際緊密聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提升教學(xué)效果的重要措施之一。通過視頻、動(dòng)畫向?qū)W生展示自然界和人類生活密切相關(guān)的流體力學(xué)現(xiàn)象。如高爾夫球運(yùn)動(dòng)中，球體表面設(shè)計(jì)如此多的凹坑是為了起到什么作用；從汽車的發(fā)展歷史看，車輛形狀發(fā)生了很大的變化而其外形設(shè)計(jì)依據(jù)是什么；飛機(jī)的機(jī)翼能夠產(chǎn)生升力托起沉重的機(jī)身，原理是什么等；以此來增強(qiáng)學(xué)生對流動(dòng)現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)。通過在日常生活中可以直接看到或者感受到的現(xiàn)象的直觀展示，學(xué)生可以知道本課程可以解決哪些實(shí)際問題，帶著疑問和興趣去學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，相應(yīng)的學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性就被充分調(diào)動(dòng)起來了。

3．“教”的改革實(shí)踐

第4篇：流體力學(xué)的基本原理范文

【關(guān)鍵詞】啟發(fā)式教學(xué)思想 教學(xué)方法 流體力學(xué) 實(shí)踐

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）10-0021-02

一 啟發(fā)式教學(xué)的含義

“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，針對這一現(xiàn)象，孔子認(rèn)為“不憤不啟，不悱不發(fā)，舉一隅不以三隅及，則不復(fù)也”。這句話的意思是：“不到他努力想弄明白而不得的程度不要去開導(dǎo)他；不到他心里明白卻不能完善表達(dá)出來的程度不要去啟發(fā)他。如果他不能舉一反三，就不要再反復(fù)地給他舉例了?！睆目鬃訉l(fā)式教學(xué)的認(rèn)識(shí)，可以看出啟發(fā)式教學(xué)首先要學(xué)生處于“憤”或“悱”的狀態(tài)，之后才是教師的“啟”和“發(fā)”。也就是說，學(xué)生要先經(jīng)過努力思考，卻仍不能解除心中疑惑，這時(shí)教師才應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥，教給學(xué)生解題思路與技巧。所以說，啟發(fā)式教學(xué)的第一步是學(xué)生應(yīng)對所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)，而且經(jīng)過了深思熟慮而不得。啟發(fā)式教學(xué)的第二步才是教師的指導(dǎo)或引導(dǎo)，無論是對語言的精準(zhǔn)表達(dá)，還是解題的思路或技巧指導(dǎo)。啟發(fā)式教學(xué)的第三步，是對學(xué)生剛剛解除的疑惑進(jìn)行考查，以驗(yàn)證學(xué)生是否真正理解，是否熟練掌握，以期學(xué)生能在學(xué)會(huì)的基礎(chǔ)上，能夠舉一反三，融會(huì)貫通。

“啟發(fā)式”教學(xué)的思想與“填鴨式”、“滿堂灌”的做法相對立。教師在任何情況下都不可以自己的灌輸代替學(xué)生思考。啟發(fā)式教學(xué)的根本思想是以學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)的主體，教師只起指導(dǎo)、引導(dǎo)作用。啟發(fā)式教學(xué)不僅是一種教學(xué)方法，更重要的是一種教學(xué)思想。

二 啟發(fā)式教學(xué)在流體力學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐

從啟發(fā)式教學(xué)的思想看，教師要想啟發(fā)學(xué)生，其前提是學(xué)生必須要有疑惑，并且是在思考后不能解答的前提下，才進(jìn)行啟發(fā)。因此，老師的職責(zé)是如何使學(xué)生去積極思考，在學(xué)生迷茫而無所得的情況下對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)。

1.以啟發(fā)式教學(xué)思想為指導(dǎo)，精心營造啟發(fā)的教學(xué)情境

教師在所有的教學(xué)環(huán)節(jié)，都應(yīng)以啟發(fā)式思想為指導(dǎo)。重視后用啟發(fā)式教學(xué)。每一位教師應(yīng)從教學(xué)規(guī)律出發(fā)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，精心營造啟發(fā)式教學(xué)情境。

2.啟發(fā)式教學(xué)方法在流體力學(xué)課堂中的運(yùn)用

第一，總結(jié)式啟發(fā)和回顧式啟發(fā)。流體力學(xué)是以流體為研究對象，探討其受力及靜止、運(yùn)動(dòng)規(guī)律。前后知識(shí)邏輯性強(qiáng)。每部分知識(shí)結(jié)束時(shí)，應(yīng)及時(shí)總結(jié)，進(jìn)而拋出新問題，引發(fā)學(xué)生課后思考。甚至可布置思考題，讓學(xué)生自己找出解決問題的思路。下一節(jié)課開始時(shí)，教師先回顧上節(jié)課的主要內(nèi)容，從沒解決的問題入手，和學(xué)生探討解決問題的方法。如講完“流體靜壓強(qiáng)的兩點(diǎn)特性”后，可及時(shí)讓學(xué)生思考，如果流體是運(yùn)動(dòng)的，那么其動(dòng)壓強(qiáng)是否還具有這兩點(diǎn)特性，從而引發(fā)學(xué)生的疑問，這樣不但使學(xué)生主動(dòng)去探究靜壓強(qiáng)大小與作用面方位無關(guān)的原因，還會(huì)使其帶著興趣去學(xué)習(xí)流體動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容。

第二，現(xiàn)象啟發(fā)式。流體力學(xué)課程概念多，前后內(nèi)容邏輯性很強(qiáng)。教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)符合人類從感性到理性、從現(xiàn)象到本質(zhì)、從淺顯到深入的認(rèn)識(shí)過程。因此，教學(xué)時(shí)應(yīng)經(jīng)常與日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象相聯(lián)系。例如，講“流體黏滯性概念”的時(shí)候，讓大家思考手接觸不同流體，如空氣、水和油時(shí)的感覺，從感覺上區(qū)分不同的流體具有不同的黏滯性，并認(rèn)識(shí)到它們與手的黏附力不同。接著讓學(xué)生分析原因，從而水到渠成地得出黏滯性的本質(zhì)是內(nèi)摩擦力的結(jié)論。

用現(xiàn)象或?qū)嵗梢砸l(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)而吸引學(xué)生的興趣，而且會(huì)讓學(xué)生明白，流體力學(xué)中的概念是從現(xiàn)象中抽象出來，與現(xiàn)象緊密聯(lián)系的。對這些本質(zhì)的理解及知識(shí)的獲得反過來可以解決、解釋很多實(shí)際問題。這樣，學(xué)生會(huì)饒有興趣地學(xué)習(xí)知識(shí)，并能從本課程中得到更大的收獲。

第三，對比式啟發(fā)。在流體力學(xué)教學(xué)中，可以采用以下三種對比方式：一是將相近或相反的概念、規(guī)律進(jìn)行對比。例如，在講氣體能量方程時(shí)，與前面的液體能量方程對比，說明氣體能量方程形式上的不同。再如，氣體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律與液體相對比，甚至把流體的壓強(qiáng)分布與粉體或固體的壓力進(jìn)行對比。這樣，可以使知識(shí)的區(qū)別清楚地呈現(xiàn)出來，使學(xué)生印象深刻，便于記憶。二是將新舊知識(shí)進(jìn)行對比，使學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知識(shí)，從而加速對新知識(shí)的掌握，做到“溫故而知新”。例如，將理想元流伯努利方程、理想總流伯努利方程和實(shí)際流體的伯努利方程的成立條件及方程形式進(jìn)行分析對比，可貫通舊知識(shí)和新知識(shí)，使學(xué)生加速對后者的掌握。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)在原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上不斷更新、不斷加深的過程。無論從知識(shí)的深度還是廣度上，都是不斷提升和深入的過程。這就要求教師善于從學(xué)生原有的知識(shí)基礎(chǔ)出發(fā)，引出新的問題，引發(fā)學(xué)生的思考，并分析得出新知識(shí)，解決新問題。三是將課堂理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐、日常生活中的實(shí)例相對比，使抽象的內(nèi)容具體化，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。教師應(yīng)重視教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，并充分利用實(shí)踐教學(xué)，把理論知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生用書本知識(shí)解釋、解決生產(chǎn)、生活中所遇到的問題的能力。

第四，練習(xí)式、作業(yè)式啟發(fā)。流體力學(xué)課程理論性較強(qiáng)、概念抽象、方程較多，因此，進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練成為學(xué)生理解和鞏固知識(shí)的重要手段。在課堂上應(yīng)重視對基本概念、基本原理思考題的練習(xí)與討論。在課下作業(yè)題目的布置上，教師應(yīng)選擇一些具有較強(qiáng)典型性、綜合性和實(shí)踐性的習(xí)題供學(xué)生練習(xí)。對于一些難點(diǎn)，教師在啟發(fā)和提示的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生互相討論，逐步深入，在爭論中得出答案。

第5篇：流體力學(xué)的基本原理范文

[關(guān)鍵詞]跨專業(yè)選修課 液壓與氣壓傳動(dòng) 紡織工程 教學(xué) 實(shí)踐與體會(huì)

[中圖分類號] G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）06-0138-03

隨著不同學(xué)科之間的相互交叉、融合、滲透而出現(xiàn)了交叉學(xué)科，而科學(xué)上的新理論、新發(fā)明的產(chǎn)生，新的工程技術(shù)的出現(xiàn)，經(jīng)常是在學(xué)科的邊緣或交叉點(diǎn)上。因此，作為以人才培養(yǎng)為首要任務(wù)的高等院校應(yīng)重視交叉學(xué)科將使學(xué)科本身向著更深層次和更高水平發(fā)展。交叉學(xué)科人才培養(yǎng)要求學(xué)生選修與本專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)課程即跨專業(yè)選修課程，以使學(xué)生具備交叉學(xué)科及專業(yè)發(fā)展的必要基礎(chǔ)理論知識(shí)。紡織機(jī)械是一種集機(jī)、電、光、液、氣等于一體的裝備，其本身就要求相關(guān)學(xué)科交叉與融合。

本文以紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)課程為例，分析了學(xué)生專業(yè)與跨專業(yè)選修課的特點(diǎn)，指出開設(shè)跨專業(yè)選修課程的必要性，重點(diǎn)闡述跨專業(yè)選修課程教學(xué)中遇到的問題及解決措施，對跨專業(yè)選修課程的教學(xué)和進(jìn)一步實(shí)踐與探索具有普遍而又重要的意義。

一、學(xué)生專業(yè)與跨專業(yè)課程特點(diǎn)分析

現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展是在多學(xué)科交叉、融合、滲透中不斷發(fā)展的，對于人才能力的需求是多元化的、綜合性的。2008年11月11日，在2008諾貝爾獎(jiǎng)獲得者北京論壇上，華人圖靈獎(jiǎng)得主姚期智指出，多學(xué)科交叉融合是信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵：當(dāng)不同的學(xué)科、理論相互交叉結(jié)合，同時(shí)一種新技術(shù)達(dá)到成熟的時(shí)候，往往就會(huì)出現(xiàn)理論上的突破和技術(shù)上的創(chuàng)新。在高等院校，開設(shè)跨專業(yè)選修課目的就在于讓學(xué)生掌握與自己專業(yè)相關(guān)的交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí)，為學(xué)生進(jìn)一步全面綜合發(fā)展提供后勁。

（一）學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)分析

紡織工程專業(yè)培養(yǎng)具備紡織工程方面的知識(shí)和能力，能在紡織企業(yè)、科研、教學(xué)等部門從事紡織品設(shè)計(jì)開發(fā)、紡織工藝設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)與工程、紡織生產(chǎn)質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)改造以及具有經(jīng)營管理初步能力的高級工程技術(shù)人才。畢業(yè)生可在紡織行業(yè)、高等院校、科研院所、商檢等單位從事紡織品生產(chǎn)、紡織品貿(mào)易、教學(xué)、科研、開發(fā)及市場營銷等工作。紡織工程主要課程包括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、紡織化學(xué)、紡織材料學(xué)、紡紗學(xué)、織造學(xué)、紡織品設(shè)計(jì)學(xué)、企業(yè)經(jīng)營與管理、生物工程在紡織上的應(yīng)用等。[1]

紡織工程是一個(gè)有關(guān)紡織產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)等的系統(tǒng)工程。紡織機(jī)械是一種科技含量高，品種繁多，性能各異，批量中等，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，集機(jī)、電、光、液、氣等于一體的裝備。[2]紡織機(jī)械是紡織工業(yè)的生產(chǎn)手段和物質(zhì)基礎(chǔ)，其技術(shù)水平、質(zhì)量和制造成本，直接關(guān)系到紡織工業(yè)的發(fā)展。為提高紡織機(jī)械的高效化和自動(dòng)化，一般紡織機(jī)械動(dòng)力部分普遍采用液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)。比如DT-4C紡絲機(jī)液壓系統(tǒng)、ZTE型漿紗機(jī)液壓系統(tǒng)、清棉機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)[3]等。學(xué)生在學(xué)習(xí)本專業(yè)的過程中，一個(gè)中心環(huán)節(jié)就是對于紡織機(jī)械本身構(gòu)造與工作原理的了解和掌握，這對于學(xué)生后續(xù)就業(yè)、深造具有重要意義。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)課程是自身專業(yè)屬性所決定的。

（二）跨專業(yè)選修課程與學(xué)生專業(yè)相關(guān)性

紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)屬機(jī)電及機(jī)械類（非熱能與動(dòng)力工程專業(yè)流體傳動(dòng)與控制方向）專業(yè)的一門技術(shù)選修專業(yè)課，主要講解液壓氣壓元件及系統(tǒng)的基本原理、結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之后，能夠掌握液壓及氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本概念;熟悉各種液壓泵、液壓執(zhí)行元件、液壓閥、液壓輔件和氣源裝置、氣動(dòng)輔助元件、氣動(dòng)執(zhí)行元件、氣動(dòng)控制元件;了解液壓和氣動(dòng)基本回路，初步具有閱讀簡單液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)圖的能力。[4]這對于紡織工程專業(yè)學(xué)生來講，正是從事紡織工程專業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)技術(shù)的要求，尤其是在生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量控制方面，也是實(shí)現(xiàn)自身全面、綜合發(fā)展的需要。

二、跨專業(yè)選修課教學(xué)過程中的問題及解決措施

在從事跨專業(yè)選修課程紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)中，筆者遇到學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱、重視程度低及興趣不濃、適用教材參考資料少、實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺、考核方式選擇等普遍而又實(shí)際問題，現(xiàn)逐一分析并提出探索性的解決措施。

（一）學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱

紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)是一門主講液壓氣壓元件及系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)課，它除要求學(xué)生具備機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)外，更重要的是要求學(xué)生具備流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。流體力學(xué)是理解和掌握好液壓氣壓元件及系統(tǒng)的核心專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。而紡織工程專業(yè)學(xué)生沒有先修流體力學(xué)相關(guān)課程，這給學(xué)生理解相關(guān)問題比如液動(dòng)力、氣穴現(xiàn)象等造成先天不足和困難。

因此，在進(jìn)行液壓氣壓元件及其系統(tǒng)教學(xué)之前，對學(xué)生進(jìn)行流體力學(xué)基礎(chǔ)部分的補(bǔ)充教學(xué)十分必要。在本課程中主要講解流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生了解液壓與氣壓傳動(dòng)中工作介質(zhì)――液壓油和空氣的基本屬性比如黏性等，連續(xù)性方程、動(dòng)量方程及伯努利方程等基本定律，雷諾數(shù)及流態(tài)等流體流動(dòng)規(guī)律。這對于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)和掌握液壓氣壓元件基本工作原理及性能分析提供有力保證，也使得教學(xué)過程更加順暢、高效。

（二）學(xué)生重視程度低及興趣不濃

選修課在學(xué)生看來，一般認(rèn)為是不重要的、與自身專業(yè)關(guān)系不大的課程。尤其在學(xué)分制下，學(xué)生的主要目的在于拿學(xué)分。因此，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生重視程度及興趣遠(yuǎn)不如必修課程和專業(yè)課程，他們通常有這樣的表現(xiàn)形式――不專心聽講。這對選修課程的教與學(xué)造成一定的不良影響。

“興趣是最好的老師”，只有學(xué)生對課程產(chǎn)生濃厚的興趣，才能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情與主動(dòng)性。在紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)教學(xué)中筆者始終貫穿紡織機(jī)械與液壓氣壓傳動(dòng)相結(jié)合的思想，使液壓氣壓傳動(dòng)扎根于紡織機(jī)械土壤中，讓液壓氣壓傳動(dòng)烙上紡織工程的專業(yè)特色。在一開始的緒論教學(xué)中，除了介紹液壓氣壓傳動(dòng)在國防、工業(yè)生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用，更重要的是介紹其在紡織機(jī)械中的廣泛應(yīng)用，比如簡介液壓式壓輥加壓系統(tǒng)、GA331漿紗機(jī)液壓無極變速器控制牽引輥傳動(dòng)系統(tǒng)等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。在平時(shí)教學(xué)中，比如講解液壓泵、液壓閥及液壓執(zhí)行元件時(shí)，有意識(shí)地介紹其在相關(guān)紡織機(jī)械中的應(yīng)用及舉例，播放紡機(jī)液壓氣壓系統(tǒng)實(shí)際工作過程錄像。另外，結(jié)合時(shí)事新聞講解相關(guān)知識(shí)，比如在講液壓換向閥及液壓基本回路及系統(tǒng)時(shí)，結(jié)合最近（2014年10月17日）為紀(jì)念中法建交50周年，法國設(shè)計(jì)制造的巨型機(jī)械神獸“龍馬”和“蜘蛛”在北京奧林匹克公園蘇醒，進(jìn)行巡游表演的新聞，其中巨型機(jī)械神獸“龍馬”和“蜘蛛”使用最先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和電子設(shè)備控制，它可以行走、騰躍，[5]其動(dòng)力及執(zhí)行部分就是液壓系統(tǒng)，從相關(guān)新聞報(bào)道圖片中可以直接看到液壓多路換向閥及液壓缸。這對于激發(fā)學(xué)生對紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)課程的學(xué)習(xí)十分有利，可以極大地促使他們產(chǎn)生興趣，進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)，也有力地促進(jìn)課堂教學(xué)的順利開展。

（三）適用教學(xué)參考資料少

目前，熱能與動(dòng)力工程專業(yè)流體傳動(dòng)與控制方向?qū)I(yè)（即液壓專業(yè)）對于液壓氣壓傳動(dòng)有一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)體系，主要課程包括流體力學(xué)、自動(dòng)控制原理、液壓元件、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、液壓技術(shù)進(jìn)展等專業(yè)課程，其知識(shí)模塊之間具有一定的內(nèi)在邏輯關(guān)系，使用的教學(xué)參考書籍比較模塊化、專業(yè)化。這對于紡織工程學(xué)生來講，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)習(xí)，有較大的困難。而且，目前還沒發(fā)現(xiàn)一本既有機(jī)結(jié)合相關(guān)課程核心知識(shí)“流體力學(xué)――液壓元件――液壓氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)――液壓控制系統(tǒng)”又結(jié)合紡織機(jī)械專業(yè)背景的適用教學(xué)參考書目。

筆者在現(xiàn)有的液壓教材中找到兩本比較適合的書籍：《紡織機(jī)械液壓與氣動(dòng)技術(shù)》（魏俊民主編），《液壓氣壓傳動(dòng)與控制》（冀宏主編）。前者特點(diǎn)是在講液壓與氣壓系統(tǒng)時(shí)很好地結(jié)合紡織機(jī)械中的液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和講解;后者則從最基礎(chǔ)的流體力學(xué)基礎(chǔ)――液壓元件――液壓系統(tǒng)――氣壓元件――氣壓系統(tǒng)，全面系統(tǒng)地介紹了液壓氣壓傳動(dòng)的基本原理。[6]在講授過程中，筆者結(jié)合兩本書，一方面補(bǔ)充學(xué)生欠缺的流體力學(xué)基礎(chǔ)，另一方面結(jié)合學(xué)生的紡織機(jī)械專業(yè)知識(shí)，講解液壓氣壓元件及系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用，收到了較好的教學(xué)效果。

（四）實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺

紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)作為一門講解液壓氣壓元件及系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)課，本身具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。但在跨專業(yè)選修課中教學(xué)大綱并沒有安排相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生缺乏對于液壓元件及系統(tǒng)的直觀認(rèn)識(shí)和感受，這也可導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、熱情不夠，實(shí)踐動(dòng)手能力不足。

在課堂教學(xué)中對重要液壓元件比如液壓泵、液壓閥等進(jìn)行實(shí)物拆裝，讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)元件結(jié)構(gòu)，這對于其理解相關(guān)工作原理有很大好處。另外，可選擇性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，如液壓泵性能實(shí)驗(yàn)、液壓閥性能實(shí)驗(yàn)、液壓氣壓回路及系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)等。對學(xué)有余力或者感興趣的學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)，讓他們自己動(dòng)手操作，這對于學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和理解會(huì)更加深刻到位。

（五）考核方式的選擇

在紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)的教學(xué)大綱中規(guī)定考核方式為綜合測評。一般的選修課大多采用“出勤成績+答辯（或大作業(yè)）”的形式進(jìn)行綜合測評。但我們認(rèn)為，作為一門技術(shù)型的專業(yè)選修課程不應(yīng)該是技術(shù)概論型的課程，要實(shí)實(shí)在在地在學(xué)生的腦海中留下一些印象，就要對學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)、就業(yè)、深造等提供一些支撐。而答辯或大作業(yè)往往只側(cè)重于某一塊知識(shí)的考查，對于學(xué)生的整個(gè)液壓氣壓傳動(dòng)知識(shí)體系的構(gòu)建意義不大，同時(shí)也對教師掌握教學(xué)效果以及后續(xù)教學(xué)改進(jìn)提供不了太多的有效信息。

參考必修課程和專業(yè)課程的考核方式，提出并采用“出勤成績×30%+‘測試1’×40%+‘測試2’×30%”的考核方式。其中將測試部分分為測試1和測試2（均為閉卷考試），測試1側(cè)重于液壓氣壓元件基本原理、符號識(shí)別的考查，測試2側(cè)重于液壓氣壓基本回路及系統(tǒng)的識(shí)別與分析。通過批閱試卷，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于液壓氣壓傳動(dòng)基本原理及元件符號識(shí)別掌握得不錯(cuò)，但是對于液壓氣壓基本回路及系統(tǒng)的分析能力欠缺，因此，教師可以根據(jù)這些信息，在結(jié)課時(shí)，再次重點(diǎn)講解相關(guān)知識(shí)，可以有力填補(bǔ)學(xué)生的知識(shí)漏洞，同時(shí)也為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)一步改善提供有力信息，比如教學(xué)中加強(qiáng)和提升學(xué)生液壓基本回路及系統(tǒng)的分析能力。

三、總結(jié)

紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)是紡織工程專業(yè)一門十分必要的跨專業(yè)選修課程，其講授的有關(guān)紡織機(jī)械的液壓氣壓傳動(dòng)知識(shí)直接關(guān)系到紡織產(chǎn)品質(zhì)量控制和制造成本以及紡織工業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也是培養(yǎng)交叉綜合型紡織工程人才的需要。作者以跨專業(yè)選修課程紡機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)的教學(xué)為例，重點(diǎn)闡述跨專業(yè)選修課程教學(xué)中遇到的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱、重視程度低及興趣不濃，適用教材參考資料少，實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺，考核方式的單一等大多數(shù)跨專業(yè)選修課程所面臨的普遍而實(shí)際的問題，并逐一進(jìn)行分析，提出探索性的解決措施。這對跨專業(yè)選修課程的教學(xué)和進(jìn)一步實(shí)踐與探索具有普遍而又重要的意義。

[ 注 釋 ]

[1] 蘭州理工大學(xué)紡織工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃[M].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2010.

[2] 陳革，楊建成.紡織機(jī)械概論[M].北京：中國紡織出版社出版，2011.5.

[3] 魏俊民.紡織機(jī)械液壓與氣動(dòng)技術(shù)[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1986.

[4] 蘭州理工大學(xué)液壓氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)大綱[M].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2013.

[5] 中國網(wǎng)，法國巨型機(jī)械“神獸”將在京演繹“龍馬精神”（高清組圖），2014.10.10.

[6] 冀宏主編.液壓氣壓傳動(dòng)與控制[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.

第6篇：流體力學(xué)的基本原理范文

對于理工科院校來說，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門必修課，同時(shí)這門課程具有的實(shí)踐性也是相當(dāng)強(qiáng)的，作為大學(xué)生接受大學(xué)教育關(guān)于系統(tǒng)試驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，但是，從當(dāng)前教學(xué)工作的開展來看，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在不少問題，常見的就有普遍存在“填鴨式”這種單一的教學(xué)模式，在教學(xué)理念上也沒有太大的突破，“驗(yàn)證理論”模式仍然是主導(dǎo)，教學(xué)內(nèi)容上多存在繁多和陳舊的問題，經(jīng)典性試驗(yàn)所占的比重比較大，而設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的比重較少，課時(shí)不足，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，未能取得理想的教學(xué)效果。這一系列問題導(dǎo)致大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量難以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量上的躍進(jìn)，可見，對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)體系的改革是勢在必行的。筆者以流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，談?wù)劗?dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新研究。

2.傳統(tǒng)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)普遍存在的問題

2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不夠豐富，實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足

結(jié)合流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來看，主要集中在流體壓強(qiáng)測量到流體力學(xué)三大基本方程的驗(yàn)證等內(nèi)容上，這就是大部分屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)安排不到位，缺乏了綜合性實(shí)驗(yàn)，阻礙了學(xué)生關(guān)于創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)和發(fā)展，還有一點(diǎn)值得注意的是，當(dāng)前大學(xué)教育仍然沒有擺脫重理論、輕實(shí)踐的弊端，所以實(shí)驗(yàn)課程安排的課時(shí)是不夠的。

2.2教學(xué)方法和教學(xué)模式未有新破圖

受到了我國傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，老師通常采用的教學(xué)步驟都是講授-演示-指導(dǎo)-批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，而學(xué)生就一味地跟著同一個(gè)指示來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺乏了自己的思考，一旦發(fā)現(xiàn)問題，也是請教老師來直接幫忙助理，那么實(shí)驗(yàn)課程就會(huì)無形中形成了一門應(yīng)付式的課程。

2.3實(shí)驗(yàn)室開放工作開展程度不夠

當(dāng)前高?；旧隙奸_設(shè)了關(guān)于流體實(shí)驗(yàn)操作的相關(guān)設(shè)備和平臺(tái)，而高校也普遍存在著這樣的一個(gè)問題：實(shí)驗(yàn)室僅僅對參加競賽的同學(xué)或者一部分教師開放，這樣不僅導(dǎo)致設(shè)備沒有得到有效的利用，還影響了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的認(rèn)識(shí)，所以即使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案多么理想，也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生因?yàn)椴荒苁褂迷O(shè)備的問題，而無法進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)，從而也就不利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.完善當(dāng)前流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的對策

3.1改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法

適當(dāng)修改目前使用的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，目的就是將原理方面的內(nèi)容盡量做到簡明扼要；實(shí)驗(yàn)操作的步驟不宜過于細(xì)致；第一，可以考慮通過增加思考題和小設(shè)計(jì)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在流體流動(dòng)方面可以增加壓強(qiáng)、液位、流量和流速等方面的測量，讓學(xué)生能夠在宏觀的層面上對流體有一定的感知，通知在大腦中也能形成關(guān)于流體的基本表征的感知，加強(qiáng)學(xué)生對理論知識(shí)的學(xué)習(xí)；第二，增設(shè)演示性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，讓學(xué)生可以提前對儀器有所認(rèn)識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)了學(xué)生課堂上對抽象概念的感性認(rèn)識(shí)，也有利于區(qū)分不同實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)指出；針對驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來說，研究的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)原理、操作技能、數(shù)據(jù)分析和整理結(jié)果上，要求學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)驗(yàn)基本原理，運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)，將實(shí)驗(yàn)過程和步驟詳細(xì)地寫出來，設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)處理的方法，能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和整理。

3.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式

重視學(xué)生啟發(fā)式教學(xué)的意義，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容，通過舉一反三的提問方式，為學(xué)生提供獨(dú)立思考的空間，要求學(xué)生注意對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，增加對實(shí)驗(yàn)規(guī)律的分析和總結(jié)，而老師也應(yīng)當(dāng)在這個(gè)層面上進(jìn)行總結(jié)，可以對學(xué)生提出更加深一層次的問題來讓學(xué)生再次思考。

3.3轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)方式

用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或者綜合性實(shí)驗(yàn)取代部分實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)中將所學(xué)的知識(shí)充分利用起來，以雷諾實(shí)驗(yàn)為例，測量圓管內(nèi)流過的水體積是利用接水盤的，而水流的時(shí)間是通過秒表來測量的，從而再對圓管內(nèi)水流的速度進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，我們可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)出幾個(gè)方案，采用不同的方法來對圓管內(nèi)水流的流速進(jìn)行測量，例如，通過畢托管和孔板來對流量進(jìn)行測量等。學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的過程中一般都會(huì)對畢托管、孔板等相關(guān)流量計(jì)的測量原理和構(gòu)造產(chǎn)生了解，這在一定程度上又可以鞏固自己所學(xué)到的理論知識(shí)。這樣的教學(xué)模式對于老師來說，促進(jìn)了老師對實(shí)驗(yàn)的專研素養(yǎng)，業(yè)務(wù)能力有所提高，對于學(xué)生來說，其學(xué)習(xí)的思維的活躍程度也有所上升，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生對于新知識(shí)的理解能力，讓學(xué)生可以在獨(dú)立的空間內(nèi)進(jìn)行思考，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。

4.結(jié)束語

第7篇：流體力學(xué)的基本原理范文

基于培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的目的，制定了土木工程專業(yè)人才計(jì)劃，2007版土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)由三大部分組成，分別是通識(shí)教育、專業(yè)教育和綜合教育，其中專業(yè)教育又分為專業(yè)基礎(chǔ)教育和專業(yè)方向的課程教育，總學(xué)時(shí)共計(jì)2500學(xué)時(shí)。其中通識(shí)教育1312學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)52．5%;專業(yè)基礎(chǔ)854學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)34．2%;專業(yè)課334學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)13．4%。該培養(yǎng)計(jì)劃在理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革方面進(jìn)行了許多探索和實(shí)踐，主要的工作包括以下6點(diǎn)。

知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體的理論教學(xué)體系

以知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)方法為基礎(chǔ)設(shè)置理論課程，形成了“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三位一體的理論教學(xué)體系。

1通識(shí)教育

通識(shí)教育包括人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、體育知識(shí)、外語知識(shí)、經(jīng)管知識(shí)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。

2專業(yè)教育

1)工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。開設(shè)有材料力學(xué)、畫法幾何與建筑制圖、理論力學(xué)等3門主干必修課程以及電工學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)B等3門限定選修課程，共計(jì)20學(xué)分。要求學(xué)生掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本原理和分析方法;掌握流體力學(xué)(水力學(xué))的基本原理和分析方法，畫法幾何基本原理，電工學(xué)的基本理論，彈性力學(xué)的基本原理和分析方法。2)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。開設(shè)有土木工程材料、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程地質(zhì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、房屋建筑學(xué)等7門主干必修課程，土木工程概論、工程測量2門非主干必修課程，專業(yè)外語、土木工程CAD等2門非主干限定選修課程。要求學(xué)生了解土木工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各專業(yè)方向知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3)專業(yè)方向知識(shí)。土木工程專業(yè)知識(shí)教育按照建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程、巖土工程等4個(gè)專業(yè)特色方向教學(xué)。

多層次一體化的實(shí)踐教學(xué)體系

人才培養(yǎng)體系重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)間共計(jì)40周。通識(shí)實(shí)踐環(huán)節(jié)包括人文社會(huì)科學(xué)實(shí)踐3周(3學(xué)分)、金工實(shí)習(xí)1周(1學(xué)分)、計(jì)算機(jī)基本技能訓(xùn)練1周(1學(xué)分)。專業(yè)實(shí)踐包括混凝土結(jié)構(gòu)原理課程設(shè)計(jì)等共10周(10學(xué)分)，測量實(shí)習(xí)2周(2學(xué)分)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)7周(7學(xué)分)，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)16周(16學(xué)分)。此外，還專門設(shè)置課外實(shí)踐5學(xué)分，安排學(xué)生從事暑假社會(huì)實(shí)踐、公益勞動(dòng)等課外實(shí)踐活動(dòng)。除學(xué)校安排的實(shí)踐活動(dòng)外，土木工程專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，組織學(xué)生參加省土木建筑學(xué)會(huì)舉辦的優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽，并舉辦大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等活動(dòng)，加深學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生對土木工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神的重要途徑，根據(jù)土木工程學(xué)科和專業(yè)特點(diǎn)，利用西部礦井開采與災(zāi)害防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、土木工程實(shí)驗(yàn)中心、巖土工程省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、校內(nèi)巖土工程訓(xùn)練中心以及校外實(shí)踐教學(xué)基地，搭建了土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。培養(yǎng)體系采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研活動(dòng)、學(xué)科競賽等“多層次”的實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，形成“一體化”的實(shí)踐教學(xué)體系。

“設(shè)計(jì)型”題目和“科研型”項(xiàng)目結(jié)合的課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革

在改革與實(shí)踐過程中，根據(jù)土木工程專業(yè)4個(gè)不同的特色方向，探索了“設(shè)計(jì)型”題目和“科研型”題目在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，編制了建筑工程方向“鋼結(jié)構(gòu)”與“鋼筋混凝土整體式肋梁樓蓋”課程設(shè)計(jì)、巖土工程方向“基礎(chǔ)工程”與“隧道工程”課程設(shè)計(jì)、道路與橋梁工程方向“鋼筋混凝土簡支T型梁”與“等截面懸鏈線砼箱形無鉸板拱橋”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書與考核標(biāo)準(zhǔn)。地下工程方向延續(xù)了礦井建設(shè)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，編制了礦井建設(shè)中的”建井工程結(jié)構(gòu)立井井架”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書與考核標(biāo)準(zhǔn)。

基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革

基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論，開展畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程質(zhì)量控制，在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，分別采用了指導(dǎo)教師雙向遴選制度、設(shè)計(jì)題目多樣化、嚴(yán)格的開題報(bào)告制度以及多環(huán)節(jié)答辯制度，同時(shí)說明書和繪圖采用手寫與打印相結(jié)合形式，達(dá)到了管理的制度化，避免了管理中的隨意性;同時(shí)發(fā)揮巖土工程、地下工程兩個(gè)優(yōu)勢學(xué)科科研實(shí)力強(qiáng)的特點(diǎn)，在優(yōu)秀本科生中選取重要科研課題中的問題作為本科畢業(yè)論文選題的做法提高了學(xué)生的科研能力，擴(kuò)大了我校社會(huì)影響，提高了就業(yè)率。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題多樣化，真正實(shí)現(xiàn)“真刀真槍”做設(shè)計(jì)。同時(shí)要求畢業(yè)設(shè)計(jì)必須有電算內(nèi)容，配備了各專業(yè)方向的電算教學(xué)軟件，保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)既有電算又有手算的特點(diǎn)，提高了學(xué)生專業(yè)軟件的應(yīng)用能力。編輯出版了《土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)叢書》。制定了土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師遴選標(biāo)準(zhǔn)、開提報(bào)告撰寫標(biāo)準(zhǔn)、答辯基本規(guī)程、撰寫標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量監(jiān)控評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評分標(biāo)準(zhǔn)、二次答辯基本規(guī)程等一系列畢業(yè)設(shè)計(jì)管理文件。

“多渠道一體化”的學(xué)生創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系

搭建創(chuàng)新精神培養(yǎng)平臺(tái)，采用多手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，通過“雙師型”教師隊(duì)伍培養(yǎng)、建立高水平學(xué)術(shù)梯隊(duì)、提高教師科研能力、本科生參加科研活動(dòng)、本科生參加學(xué)科競賽活動(dòng)、本科生參加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等多種渠道對學(xué)生的創(chuàng)新精神進(jìn)行一體化培養(yǎng)。

第8篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；TRIZ理論；教學(xué)環(huán)節(jié)

作者簡介：曹賀（1978-），女，遼寧昌圖人，黑龍江科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，副教授；劉訓(xùn)濤（1975-），男，黑龍江雞西人，黑龍江科技學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，副教授。（黑龍江　哈爾濱　150027）

基金項(xiàng)目：本文系黑龍江省高教學(xué)會(huì)“十二五”規(guī)劃課題“TRIZ理論在本科教學(xué)中的應(yīng)用與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究”（項(xiàng)目編號：HGJXHC110906）、黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于卓越工程師培養(yǎng)的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：GBC1211109）的研究成果。

中圖分類號：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0027-02

高校推行教學(xué)改革進(jìn)行素質(zhì)教育，構(gòu)建新型人才培養(yǎng)模式，必須重點(diǎn)突出創(chuàng)新，必須堅(jiān)持知識(shí)、能力和素質(zhì)的辯證統(tǒng)一。專業(yè)知識(shí)的傳授是教育的主要內(nèi)容之一，但知識(shí)不等于能力，更不等于綜合素質(zhì)。理論教學(xué)包括基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課等一系列課程，實(shí)踐教學(xué)包括各類實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。[1]為適應(yīng)新時(shí)期應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，必須要使創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)。即將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)很好地融合，將創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿其中。

一、大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有規(guī)可循

聯(lián)合國教科文組織叢書《教育——財(cái)富蘊(yùn)藏其中》指出：“在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)迅速變革的世界里，可能更重視想象力和創(chuàng)造性?！贝髮W(xué)生是創(chuàng)新人才的主力軍，蘊(yùn)藏著強(qiáng)烈的創(chuàng)新潛能，需要去培養(yǎng)開發(fā)。大學(xué)生精力旺盛，朝氣蓬勃，樂于接受新事物，不愿意固守陳規(guī)，他們思想活躍，精力充沛，善于學(xué)習(xí)，創(chuàng)新欲望強(qiáng)。大學(xué)生這些積極的特點(diǎn)需要愛護(hù)并正確引導(dǎo)，培養(yǎng)、開發(fā)和挖掘大學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

人的創(chuàng)造性是隨著人的大腦進(jìn)化而進(jìn)化的，其存在的形式表現(xiàn)為創(chuàng)新潛能，將創(chuàng)新潛能轉(zhuǎn)化為顯能，也就是創(chuàng)新能力，這就是創(chuàng)新的可開發(fā)性，即創(chuàng)新能力是可以激發(fā)和提升的，創(chuàng)新思維是可以通過訓(xùn)練培養(yǎng)的。

TRIZ是解決發(fā)明問題的理論。TRIZ理論是前蘇聯(lián)阿奇舒勒等研究人員在分析研究了全世界250萬件專利的基礎(chǔ)上所提出的發(fā)明問題解決理論。TRIZ理論認(rèn)為發(fā)明問題的基本原理是客觀存在的，發(fā)明問題具有可預(yù)見性。TRIZ研究人員發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)工程領(lǐng)域中總結(jié)出的技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、發(fā)明原理及解決方案可在另一工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。[2]正是在進(jìn)行這些研究的基礎(chǔ)上，形成了解決發(fā)明問題的系統(tǒng)化方法——TRIZ理論。其中的進(jìn)化法則、40個(gè)發(fā)明原理、矛盾矩陣、物-場模型分析、76個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解法、ARIZ等發(fā)明創(chuàng)造模型成為了開啟創(chuàng)新之門的“金鑰匙”。應(yīng)用TRIZ理論時(shí)，首先要將待解決的問題抽象轉(zhuǎn)化為TRIZ問題，然后利用TRIZ的發(fā)明原理、標(biāo)準(zhǔn)解等工具，得出該TRIZ問題的解決方案模型，最后再通過類比應(yīng)用轉(zhuǎn)化為該問題的最終解決方案。[3]

大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和開發(fā)可以借助TRIZ理論這個(gè)系統(tǒng)化的創(chuàng)新工具，將TRIZ理論融入到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，形成基于TRIZ理論的創(chuàng)新訓(xùn)練框架。如圖1所示。

二、理論教學(xué)中結(jié)合TRIZ理論

創(chuàng)新能力是靠教育、培養(yǎng)和訓(xùn)練激勵(lì)出來的。在課程教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我訓(xùn)練，有意識(shí)地觀察和思考一些問題，如“為什么”、“做什么”、“應(yīng)該怎樣做”、“是不是只能這樣”、“有沒有更好的方法”等。依托與日常生活及各行業(yè)聯(lián)系緊密“工程流體力學(xué)”和“液壓與氣壓傳動(dòng)”等專業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實(shí)生活中的各種現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)需要提出問題，并采用發(fā)散性思維解決實(shí)際問題。[1]讓學(xué)生在課堂中用TRIZ理論進(jìn)行思考、討論，拓展學(xué)生分析和解決問題的思路，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)行創(chuàng)新思維訓(xùn)練。比如，在“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程中，適當(dāng)?shù)丶尤胗?xùn)練學(xué)生發(fā)散思維的環(huán)節(jié)，請學(xué)生運(yùn)用TRIZ中的發(fā)明原理及技術(shù)矛盾解決矩陣來設(shè)計(jì)某些液壓元件的改進(jìn)形式，或改變回路的布置方式來實(shí)現(xiàn)同樣的功能。從而使學(xué)生更加深入透徹地了解和掌握課程內(nèi)容。又如，在“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)中，流體力學(xué)的現(xiàn)象很多，在講授流體力學(xué)現(xiàn)象的時(shí)候，不按常規(guī)的方式去解釋現(xiàn)象及其原理，而是采用科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方式，通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)或flas直觀展示流體現(xiàn)象的整個(gè)過程，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，從而解釋現(xiàn)象，揭示其原理，這比灌輸式的教學(xué)方法更能使學(xué)生印象深刻，同時(shí)鍛煉了學(xué)生分析和解決問題的能力。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入TRIZ理論

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要是用來培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論分析問題和解決問題的能力。[4]這些實(shí)驗(yàn)不同于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)新思維能力對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。比如，在液壓傳動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，首先由學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)方案，選取實(shí)驗(yàn)元件，設(shè)計(jì)回路。其次在液壓系統(tǒng)仿真軟件Automation Studio下進(jìn)行系統(tǒng)模擬，該軟件具有對液壓系統(tǒng)虛擬設(shè)計(jì)、模擬、測試、分析等功能，通過模擬可以進(jìn)一步完善、修改液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析等工作。最后在我校力士樂液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上安裝、調(diào)試系統(tǒng)，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測試。在綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中引入TRIZ理論，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維來完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生找出現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方法的不足，怎樣利用這些不足？這樣可以幫助他們發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的內(nèi)容，提出改進(jìn)的方向，增加系統(tǒng)的理想度，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用TRIZ理論中消除矛盾的規(guī)律找出可行性方案。

四、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用TRIZ理論

第9篇：流體力學(xué)的基本原理范文

關(guān)鍵詞：冶金傳輸原理；課堂教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

冶金傳輸原理是材料、冶金、稀土等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，合理有效地進(jìn)行該門課程的教學(xué)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識(shí)的理解掌握以及對學(xué)生的進(jìn)一步深造具有十分重要的意義。開設(shè)這門課程主要是讓學(xué)生掌握冶金傳輸過程的基本概念、理論和解析方法，深入了解動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳輸現(xiàn)象的機(jī)理，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。筆者根據(jù)對該課程的理解和講授該門課程的經(jīng)歷，總結(jié)出一些提高冶金傳輸原理教學(xué)質(zhì)量的體會(huì)。

一、重視課前預(yù)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心

本科學(xué)生普遍反映這門課程太難，學(xué)起來很費(fèi)勁，學(xué)習(xí)效率低。其實(shí)，課前預(yù)習(xí)在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中起著極其重要的作用。古人

云：“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢?！边@門課程的抽象性很高，理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)。比如，高爐在正常工作時(shí)，爐內(nèi)溫度的變化情況，爐墻內(nèi)的溫度分布等學(xué)生不太清楚，也不了解實(shí)際的冶金傳熱過程，而且實(shí)際的模型建立起來，推導(dǎo)過程用到高等數(shù)學(xué)的知識(shí)特別多。在課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，如果學(xué)生課前沒有預(yù)習(xí)，聽起課來就顯得非常被

動(dòng)，一臉茫然，而且還會(huì)手忙腳亂，跟不上教師的講課思路，甚至就根本聽不懂，課堂效率顯然不好，在復(fù)習(xí)的時(shí)候更是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果學(xué)生課前有準(zhǔn)備，在課堂中帶著問題聽課，那么上課的時(shí)候就會(huì)心中有數(shù)，在課堂上與同學(xué)及老師進(jìn)行交流、合作、討論，這在實(shí)際教學(xué)中取得了良好的教學(xué)效果，同時(shí)預(yù)習(xí)還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)自主

學(xué)習(xí)，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的自信心。

二、要求課前進(jìn)行數(shù)理知識(shí)復(fù)習(xí)，提高課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量

這門課程包括三部分內(nèi)容：動(dòng)量傳輸、熱量傳輸和質(zhì)量傳輸，也稱之為“三傳原理”。三種傳輸過程雖然各有特色，是三個(gè)獨(dú)立的過程，但各部分之間也存在著密切的關(guān)系。課程內(nèi)容中有大量的理論推導(dǎo)，數(shù)理要求相對較多。從連續(xù)性方程到歐拉方程、納維—斯托克斯（N-S）方程到熱量傳輸方程、質(zhì)量傳輸方程的推導(dǎo)都會(huì)用到大量的高等數(shù)學(xué)中的微積分知識(shí)。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，在上述方程的推導(dǎo)過程以及對于不可壓縮流體簡化方程時(shí)，由于不少學(xué)生對高

等數(shù)學(xué)中求全導(dǎo)數(shù)、積分、復(fù)合函數(shù)的全微分的知識(shí)掌握不扎實(shí)，聽課的時(shí)候似乎還聽懂了，但作業(yè)中類似推導(dǎo)其他方向的守恒方

程時(shí)，有部分學(xué)生還是有困難，因此，學(xué)生課前復(fù)習(xí)數(shù)理知識(shí)是必要的，能提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量。

三、加強(qiáng)動(dòng)筆推導(dǎo)，加深對知識(shí)的理解掌握

該門課程涉及的推導(dǎo)過程比較多，而且課本上給的計(jì)算或推

導(dǎo)過程不詳細(xì)，此時(shí)抽取學(xué)生到黑板前做題，讓下面學(xué)生也推導(dǎo)，然后討論其做得正確與否，并給予糾正和補(bǔ)充，此時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于知識(shí)的理解掌握存在哪些問題，以便查漏補(bǔ)缺、及時(shí)糾正。這種授課模式還能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓師生互動(dòng)，共同學(xué)

習(xí)，共同探索，課堂氣氛活躍，給學(xué)生充分的發(fā)表意見的機(jī)會(huì)，鍛煉學(xué)生的邏輯思維和表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)。另外，在公式的推導(dǎo)過程中，強(qiáng)調(diào)解釋公式推導(dǎo)的思路寫出推導(dǎo)的主要步驟，而不是把所有的推導(dǎo)步驟都一一羅列出來。學(xué)習(xí)這門課程必須得勤動(dòng)筆，有些計(jì)算過程是看不明白的，在教師講的時(shí)候?qū)W生也許感覺明白了，但真正自己推導(dǎo)的過程中有時(shí)還是有困難的，不知所以然，明白了推導(dǎo)的過程，再回過頭來仔細(xì)地理解所學(xué)的知識(shí)要容易得

多，學(xué)生才能把上課聽到的和課本上看到的知識(shí)真正變成自己的

知識(shí)。而且平時(shí)不動(dòng)筆，考試的過程中有部分學(xué)生就有無從下手的感覺，這種方法在實(shí)際教學(xué)中取得了較好的效果。

四、善于總結(jié)規(guī)律，提高學(xué)習(xí)效率

在授課過程中，幫助學(xué)生對知識(shí)進(jìn)行對比、歸納與整理，強(qiáng)調(diào)共性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)能夠做到“舉一反三”。事實(shí)上，所有的傳輸過程都受自然界最基本的三大物理守恒定律所支配，即質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒和能量守恒。從這三大守恒定律出發(fā)，就可以推導(dǎo)出傳輸過程所滿足的控制方程（偏微分方程）。三種傳輸過程雖然所傳遞的量是不同的，但基本原理是相同的。比如，三種傳輸過程的表達(dá)式：牛頓粘性定律、傅立葉導(dǎo)熱定律和菲克擴(kuò)散定律。分別為：τ=-μ■，q=-λ■，J*A，Z=-DA，B■。

可以看出，三個(gè)公式在形式上都是一樣的，都是討論速率過

程，可表示為通量= -系數(shù)×梯度。并且，各對應(yīng)量的單位也相同。此概念上，三種傳輸現(xiàn)象之間存在著許多相似性。因此，可采用類比的方法來理解掌握三種傳輸過程，描述三種傳輸過程的規(guī)律也可以采用類似的數(shù)學(xué)模型。這種方法能夠使學(xué)生相對容易地掌握各部分的重點(diǎn)內(nèi)容，理解難點(diǎn)。因而增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，提高了學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

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