流體力學的基本概念精選(九篇)

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第1篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞：流體力學；制冷與低溫工程；教學改革

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

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

目前，鄭州輕工業(yè)學院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業(yè)已被評為國家級特色專業(yè)。為了加強制冷與低溫工程專業(yè)學生能力的培養(yǎng)，造就人才，有必要對制冷與低溫工程專業(yè)的教學進行全面的改革。

“流體力學”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，主要分為流體靜力學和流體動力學，研究流體平衡、運動規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應用的科學。由于流動現(xiàn)象和流動規(guī)律及其影響因素十分復雜，故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應用廣、對學生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。[1]加上學生對流體流動機理普遍缺乏感性認識，導致“流體力學”課程歷來被公認為是教師難教、學生難學難懂的課程之一。[2]因此，迫切需要進行“流體力學”課程教學改革，使學生學好本門課程，提高課程教學質量，使學生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學生的綜合分析應用能力和創(chuàng)新能力，全面提高專業(yè)素質。

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

一、改革教學方法

學好“流體力學”這門課對于制冷與低溫工程專業(yè)的學生來說至關重要。讓學生理解流體靜止和運動的規(guī)律及其影響因素，不僅能為學生學習后續(xù)的專業(yè)課程提供必要的理論基礎，也能為學生以后分析解決實際工程中的實際問題提供理論指導。怎樣才能讓學生學好這門課，筆者結合自己的教學經(jīng)驗，認為可以從以下幾方面著手。

1.激發(fā)學生學習興趣

學生是學習的主體，而“流體力學”又是大家公認難學的課程，因此學生的學習積極性高低決定著“流體力學”這門課教學的成敗。

要提高學生學習“流體力學”的積極性，首先要上好“緒論”課?！熬w論”課是學生接觸和了解“流體力學”這門課的窗口，也是教師的教學水平和教學方式的第一次展示，“緒論”課上得好不好直接影響到“流體力學”課程教學的成功與否。通過“緒論”課讓學生對“流體力學”的發(fā)展及其廣泛的工程實際應用有一個大致的了解，使他們充分意識到“流體力學”知識和我們的生活及國家的建設密切相關，深刻理解“流體力學”知識在今后的學習和解決實際工程問題中的重要作用。[3]

教師在講授一些理論知識之前，可先舉出很多貼近生活的有趣實例或者先提一些問題來激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)引導學生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學生：在水中游得快還是在油中游得快？為什么？又如在描述流體運動有兩種方式――拉格朗日法和歐拉法時，可以將在座的學生和教室里的每個座位作為研究對象來進行類比，從而讓學生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學生帶著問題去學習，讓學生親身感受到參與教學活動是一件樂事、趣事，由愿學到愛學再到樂學。實踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學生學習的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學生的注意力，激發(fā)學生學習的主觀能動性，還可以使學生充分意識到本課程對今后學習和工作的重要意義，并且能加深學生對所學知識的理解和記憶，使學生分析問題和解決問題的能力得以提高。

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

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動現(xiàn)象和分析流動機理，需要應用數(shù)學工具。學生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂數(shù)學，然而讀懂了數(shù)學不一定意味著明白了數(shù)學符號背后所代表的物理意義?！傲黧w力學”教學實踐表明，學生從讀懂數(shù)學到理解流動問題的物理本質有一個過程。教師的一個重要任務就是做好各方面的工作，幫助學生完成從讀懂數(shù)學到理解流動的物理本質這一過程的轉變，進一步建立起科學的思維方式。

“流體力學”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運動方程、連續(xù)方程、動量方程、伯努利方程等理論知識時都有大量的公式，這些公式涉及一些高數(shù)、物理、力學方面的知識，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學”的公式推導采用歐拉法，與物理及其他力學不同，學生的觀念不易改變，而且推導過程復雜，學生理解掌握很困難。如果過分強調“流體力學”知識的嚴密性和完整性，對每個公式的每個推導細節(jié)都逐一介紹，推導過程將會枯燥無味，學生只會被弄得糊里糊涂，興趣全無。而如果直接給出公式，讓學生死記硬背，只能讓學生不知其所以然，當然也就不能真正用所學知識來解決實際問題了。

根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，筆者認為：“流體力學”中公式的講解應將重點放在概念引入、理論模型建立的思想、基本原理和主要步驟以及公式的物理意義與應用限制上。首先對基本概念力爭講透，概念清楚了，公式的講解推演才有意義。然后重點使學生明確公式的物理意義及公式中各項參數(shù)的物理意義和幾何意義，只有真正理解了公式的物理意義，才能靈活使用公式解決實際工程問題。最后應強調公式的應用范圍及應用注意事項。由于流動的多樣性，“流體力學”中的很多方程都是在一定的條件下得到的，如伯努利方程就有多種形式（理想流體、實際流體、流體是否可壓等），在具體運用時，要根據(jù)具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業(yè)

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

首先應由學生獨立地完成一定量的課后練習題，這是“流體力學”學習過程的重要組成部分，解題過程實質就是利用“流體力學”的基本原理和基本方程分析和解決實際問題的一個訓練過程，課后習題可以幫助學生加深對基本概念和基本理論知識的理解。

然后再由教師通過習題課的方式，利用具有代表性的習題和一些學生普遍認為困難、出錯多的習題，講述流體力學原理在工程實例中的應用。在講解習題時，重在提供條理清晰的解題思路、詳細具體的解題步驟，使學生在此過程中掌握解決問題的正確方法和技巧，以便在以后的學習工作中舉一反三、觸類旁通、學以致用。這一過程增強了學生對流動過程物理本質的理解，將物理問題與數(shù)學工具有機地結合起來，有助于學生對與專業(yè)相關聯(lián)的實際工程問題進行認真思考，有效的增強了學生分析并解決實際問題的能力。

二、改革教學手段

多媒體教學以其形象、直觀、生動、具體、易于理解的教學特點，豐富的教學內容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。[4]

多媒體教學在“流體力學”教學過程中發(fā)揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學”中那些難以用語言描述的流動圖像、抽象難懂的知識點，如拉格朗日和歐拉法的描述，流線與跡線、層流、湍流等，通過圖片、動畫和視頻資料直觀形象地展現(xiàn)給學生，使其從感性認識開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關內容，并使學生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時間寫板書表述的和不易通過板書表述的內容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習題等。采用多媒體教學，授課的信息量增多了，教學內容更豐富了，學生在有限的時間內接收的知識更多了，學生的學習興趣提高了，學生的思路拓寬了，教學質量也提高了。

多媒體教學的發(fā)展并不意味著要摒棄傳統(tǒng)的板書教學。有很多學生認為板書能讓他們有更多的時間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對基礎知識的理解和掌握。根據(jù)“流體力學”既有抽象復雜的流動機理又有大量的基本概念、基本方程的特點，在教學過程中應將多媒體教學與板書教學相結合，揚長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為教學工作更好地服務。如對某些特定的流動現(xiàn)象，可以通過多媒體教學，加深學生對流動現(xiàn)象和機理的理解。而對于較重要的公式及一些重點難點內容還是采用板書教學，例如流體力學基本方程的推導過程依然使用傳統(tǒng)教學中的板書，有利于學生集中注意力，讓學生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學生足夠的思考時間，又可加深學生對重要知識的理解，從而獲得良好的教學效果。

三、 結束語

總之，高等教育教學改革，特別是專業(yè)課程的教學改革，是一個長期而艱巨的實踐過程。“流體力學”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，在教學中要根據(jù)學校的具體情況改革教學方法和教學手段，借助現(xiàn)代教育技術與手段，充分調動學生的學習興趣，結合生活、生產、科研中的實際問題，進行深入淺出、生動活潑的講解，揭示問題的本質，向學生傳授治學方法，擴大學生的知識面，培養(yǎng)學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，以取得更好的教學效果。

參考文獻：

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

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

第2篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞：流體力學；理論教學；實驗教學

一、流體力學課程特點

流體力學是水利工程、環(huán)境工程、給水排水等專業(yè)的一門學科基礎必選課，與后續(xù)專業(yè)課聯(lián)系緊密。如對于給排水專業(yè)來說，后續(xù)的水泵與水泵站、建筑給排水等課程的學習都需要用到流體力學方面的知識。流體力學具有較強的理論性和實踐性，該課程理論抽象，理論公式推導和基本概念比較多，學生需要在掌握基本概念及理論公式推導的基礎上，清楚了解公式的應用限制條件，才能靈活運用所學知識來解決實際問題。另外，實驗是流體力學課程的一個重要環(huán)節(jié)，與所學理論知識緊密相關，是驗證理論、數(shù)值計算結果的重要途徑，是學生獲得感性認識的主要手段，對于培養(yǎng)學生的實際動手能力，加強對所學理論知識的掌握方面起著重要作用。根據(jù)筆者多年的教學經(jīng)驗，目前，在流體力學課程的教學過程中存在著一些問題：課堂例題和課后習題與工程實際脫節(jié)，理論與實際聯(lián)系不夠緊密，學生對所學知識在實際工程的應用不甚了解，只會機械照搬公式解題；教師主要采用課堂灌輸、學生被動接受的教學模式，與學生的互動比較少；所開設的實驗多為驗證型和演示型實驗，學生自己設計實驗并加以驗證的機會甚少，不利于學生思考問題、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，更不利于學生解決實際工程問題能力的培養(yǎng)。因此，流體力學課程教學需要采用多元化教學模式、加強理論與實際的聯(lián)系、對實驗教學環(huán)節(jié)進行改革，以取得較好的教學效果。

二、教學方法探討

（一）理論教學方法探討

1.重視緒論的作用。

緒論對于講好一門課是非常重要的。通過對緒論的學習，學生可了解本課程涉及的主要內容，在學科領域中的地位，發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展方向，與后續(xù)專業(yè)課程的聯(lián)系，在社會經(jīng)濟發(fā)展中的地位與作用等。通過對緒論的學習，可以讓學生了解學習本學科的意義、目的及重要性，激發(fā)學生對該門課程的學習興趣，安排好學習計劃，為學好該門課做好充足的準備。

2.采用啟發(fā)式教學手段。

現(xiàn)代教學論中的啟發(fā)式教學思想的特點是：強調學生是學習的主體，教師要調動學生的學習積極性，實現(xiàn)教師主導作用與學生積極性相結合；強調學生智力的充分發(fā)展，實現(xiàn)系統(tǒng)知識的學習與智力的充分發(fā)展相結合；強調激發(fā)學生內在的學習動力，實現(xiàn)內在動力與學習的責任感相結合；強調理論與實踐聯(lián)系，實現(xiàn)書本知識與直接經(jīng)驗相結合[1]。因此，將啟發(fā)式教學思想應用于流體力學課程教學，把學生放于主體地位，可充分調動學生的學習積極性，提高學生對本門課的興趣，增強學習效果；教學中通過理論與實踐的緊密聯(lián)系，便于將理論知識應用到工程實踐中，要使學生對知識的掌握更加靈活牢固，并為以后課程的學習及工作打下堅實基礎。

（1）采用對比法。授課時，將相近或相反的定義、概念進行對比，加強學生對概念的理解和掌握。如講解流線和跡線、恒定流和均勻流、層流和紊流等概念時，采用比較法授課，避免學生對學習內容的混淆。另外，還可將新舊知識進行對比，使學生在復習舊知識的同時，加深對新知識的掌握。如在講動量方程時，可將動量方程與能量方程的應用前提條件、所能解決的問題進行比較，從而加深學生對這兩大基本方程的理解和掌握。

（2）采用聯(lián)系法。在講概念之前，先引入實例。如在講卡門渦街概念之前，先介紹電線在風中發(fā)出聲響的原因；通過介紹汽車外形設計，講解繞流阻力的問題；在講表面張力的時候，聯(lián)系露珠是球形的現(xiàn)象；在講毛細現(xiàn)象的時候，聯(lián)系當毛巾部分浸在水中時，未浸在水中的部分也會變濕的生活現(xiàn)象。通過對這些與生活緊密相關的流體力學問題的思考，使學生的學習興趣大為增加，并且要加深對所學知識的理解和掌握。另外，還可聯(lián)系新舊知識，如有壓管流的水力計算其實就是能量方程在實際工程中的應用，同時聯(lián)系后續(xù)的專業(yè)課學習和日后所從事的工作，引導學生對所學知識溫故知新，達到融會貫通的效能。

（3）采用“問題式”教學法。在授課過程中，針對某些易混淆、易理解錯誤的知識點和難點，適當?shù)靥岢鲆恍┱T導性問題，以提出問題、分析問題、解決問題為線索，達到學生掌握知識的目的。有些問題先提出來，留出適當時間，再讓學生回答；有些問題提出來為引起同學注意，教師可自問自答。如在推導作用在平面壁上靜水總壓力公式時，公式得出后，可向學生提問“公式推導過程中所涉及的水深h和y值是否相同，若不同，它們之間有何關系”，讓學生回答，以加深學生對公式中各項符號的理解，避免應用公式時混淆出錯；在講液體作用在曲面上的靜水總壓力時，先提出問題“能否用液體作用在平面上的靜水總壓力的求解方法來求解”，然后分析曲面和平面所受壓力的不同點，最后得出液體作用在曲面上的靜水總壓力的求解方法。

3.充分利用現(xiàn)代多媒體教學手段。

在教學過程中，采用板書和現(xiàn)代多媒體技術相結合的方式，充分利用現(xiàn)代多媒體教學手段，將聲音、圖形和動畫等與授課知識靈活結合，提高學生的注意力和學習興趣。教師可以在講授偏重于推導過程的內容時采用傳統(tǒng)授課方式，而講授需要直觀形象的內容時采用多媒體教學方法。如在講局部損失時，通過流體力學模型局部障礙處漩渦的形成演示，加深學生對造成局部水頭損失影響因素的理解；在講壓力體和靜水壓強分布圖繪制時，利用多媒體演示圖形的疊加、抵消過程，使學生一目了然，起到事半功倍的效果。

4.加強理論與實際的聯(lián)系。

由于學生缺乏對實際工程的感性認識，對抽象的理論在理解上有一些困難，因此在講課時要加強所講授的理論知識與工程實際的聯(lián)系。例如，在講流線時，可讓學生在實驗室觀看流體力學模型的水流現(xiàn)象，或做成動畫演示，使學生對實際的水流現(xiàn)象有直觀的認識，從而加深對流線概念的理解；對工程中常用到的流體力學知識，如能量方程，應在推導及應用條件等方面深入講解，并舉例講解該方程在實際工程中能解決的問題，如在城市給水管網(wǎng)中管道埋深確定方面的應用等，加強學生對該方程的理解，做到靈活運用，增強學生解決實際工程問題的能力。在授課時，還應盡量將流體力學的有關知識與后續(xù)專業(yè)課相結合，使教學內容更加充實，并可激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效果。如將有壓管道的水力計算與后續(xù)課程給水管道的設計相結合；將無壓管道的水力計算與排水管道的設計相結合；將水頭損失計算與建筑給水系統(tǒng)中水箱的設置高度、水泵揚程選擇等相結合。

5.重視課堂習題和課后作業(yè)。

流體力學課程中的理論公式和概念比較多，為加強學生對基本概念的掌握，熟練運用理論公式解決問題，要重視課堂習題和課后作業(yè)對知識鞏固的作用。教師在講完理論知識后，應選擇有代表性的例題，通過對典型例題的剖析，啟發(fā)學生舉一反三，達到靈活掌握所學知識的目的。另外，通過適量的課堂習題檢查，鞏固學生對知識的掌握程度，給學生提供課堂討論的機會，加強對學生思維的鍛煉。給學生布置適量的課后作業(yè)也非常重要。通過課后作業(yè)，可促使學生復習學過的知識，加深對所學知識的掌握。另外，教師通過對作業(yè)的批改，發(fā)現(xiàn)學生學習過程中存在的弱點和不足，再加以重點講解，從而在教學過程中可做到有的放矢，增強教學效果。

（二）實驗教學方法探討

流體力學課程具有很強的實踐性，其實驗教學效果對整個課程體系產生著直接的影響。實驗教學可以彌補理論教學的不足，增強學生對基本知識的理解和掌握，如雷諾實驗的演示，可加深學生對層流和紊流概念的理解。另外，實驗教學還可培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力。目前流體力學實驗內容多為驗證型和演示型實驗，綜合創(chuàng)新性實驗很少，基本上是學生按照實驗指導書的實驗步驟，一步一步做，而不是自己動腦設計并加以驗證，這樣就無法培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。為更好的培養(yǎng)學生的實驗操作能力，應多開設一些綜合創(chuàng)新性實驗，由學生自己提出問題、設計實驗步驟、實驗操作、整理實驗成果、得出結論。學生在自主完成實驗的全部環(huán)節(jié)時，能夠將課堂上所學的理論知識和學過的實驗技能有機地結合起來，動手能力、分析解決問題的能力均得到綜合訓練。另外，在條件允許的情況下，實驗室可全天開放，學生可根據(jù)自己的時間安排完成實驗任務，教師負責答疑。學生的實驗成績應由實驗操作和實驗報告綜合得出，以一定比例計入本門課的總成績。這樣可激勵學生對實驗的重視，調動其積極性。

三、結語

在流體力學課程的教學過程中，應充分利用啟發(fā)式教學和現(xiàn)代化教學手段，加強與工程實際的聯(lián)系，改革實驗教學方法，從而激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的動手實踐能力和思維能力，提高本門課程的學習效果。

參考文獻：

[1]李暉“.流體力學”課程的啟發(fā)式教學[J].教育研究，2011，28（2）：79-81.

[2]高亞萍.基于消防的流體力學教學改革模式探討[J].武警學院學報，2013，29（9）：56-59.

[3]薛紅琴，林子增.提高流體力學教學質量的研究探討[J].科技資訊，2010（1）：196.

[4]陳正壽，孫孟.流體力學多元化教學模式改革與探討[J].中國水運，2011，11（12）：57-58.

第3篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞：流體力學；多媒體；交互式學習

作者簡介：葉學民（1973-），男，河北邢臺人，華北電力大學能源動力與機械工程學院，副教授；李春曦（1973-），女，河北唐山人，華北電力大學能源動力與機械工程學院，副教授。（河北?保定?071003）

基金項目：本文系華北電力大學2010年本科教育教學改革教育教學重點項目的研究成果。

中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）22-0052-02

一、“流體力學”教學現(xiàn)狀

“流體力學”作為能源動力類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，以研究流體的運動規(guī)律為主要內容，并為后續(xù)的傳熱學課程學習提供必要的基礎。由于教學內容涉及面較廣，既有工程應用性，又包括大量的理論性內容，且運用高等數(shù)學知識較多，因此學生普遍感到該課程概念模糊、內容抽象且理論性較強，這在一定程度上影響了教學效果。[1-3]究其原因，一方面，傳統(tǒng)的板書教學模式雖然在公式推導、理清思路、強化記憶、深入思考方面具有不可替代的優(yōu)勢，但同時也存在缺乏生動、活潑、形象的一面；另一方面，由于學生尚未具備對多數(shù)基本概念的物理直覺、對于呆板文字描述的理解需要豐富的想象力，難以激發(fā)其積極性。

多媒體技術作為一種新的教學手段，通過教材內容與動態(tài)文本、圖像、動畫、音頻、計算機模擬技術的有機整合，使得原來抽象的概念形象化、枯燥的方程式清晰化、晦澀的物理過程機理生動化，可從多方面激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新思維，并且通過與傳統(tǒng)教學模式相結合起到了相得益彰的作用。近年來，隨著多媒體技術在計算機輔助教育領域的深入應用，多媒體輔助教學模式在高等教育中發(fā)揮了愈來愈重要的作用。[4-5]本文通過介紹自行開發(fā)的多媒體流體力學輔助教學系統(tǒng)，分析了該輔助教學系統(tǒng)在教學實踐中的應用效果，為進一步提高教學效果起到了積極的示范作用。

二、輔助教學系統(tǒng)簡介

以Visual C++作為編程語言，結合Windows Media Player多媒體功能，在遵循軟件開發(fā)一致性、易用性、容錯和聯(lián)機幫助等設計原則基礎上，通過對教學內容的系統(tǒng)性和連貫性梳理，并參考國內外多媒體流體力學的基礎上，[6]開發(fā)了多媒體流體力學輔助教學系統(tǒng)，其界面如圖1所示。該系統(tǒng)包括動力學、邊界層、運動學、名人堂、虛擬實驗室、演示、模擬、模擬器、圖片和表格、流動可視化等模塊，涵蓋了流體力學的絕大部分內容。

動力學包含了流體的經(jīng)典研究方法、牛頓第二運動定律、納維爾-斯托克斯方程和各種邊界條件等。邊界層包含了邊界層概念、平板突然啟動產生的邊界層、層流邊界層、邊界層分離、不穩(wěn)定現(xiàn)象和紊流邊界層等，其中的教學短片不乏趣味性、生動性。運動學涵蓋了由質點到場和由物質導數(shù)到各種流動線等內容，生動細致地描述了跡線、流線、脈線和等時線等抽象概念，通過運用豐富的流動顯示技術將運動過程展示出來。虛擬實驗室將動力學、運動學和邊界層等模塊中需要深入討論的部分細化出來，結合Java虛擬技術，讓使用者親自實現(xiàn)對流體流動等方面的模擬演示。演示將一部分錄像短片組織起來，作為特殊的演示呈現(xiàn)給使用者。模擬器基于Java虛擬機，將分子動力學模擬器、流體勢流構造器和邊界層微分方程數(shù)值解等獨立出來，從使用者親自實踐。圖片和表格將一些紛繁蕪雜的圖片和教學短片有機地綜合起來，通過表格或視頻播放的形式，將這些信息歸納整理起來。流動可視化通過可視化手段將不可見的流體流動清晰演示出來。名人堂中闡述了十五位具有杰出貢獻的科學家的生平和卓越貢獻。

三、教學實踐效果分析

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

1.激發(fā)學生的求知欲

激發(fā)學生的興趣和求知欲是開展學習并獲得良好學習效果的前提。如果學生對于課程內容的學習缺乏基本的興趣，很難想象他能投入到課程的有效學習之中，更無從談起知識的綜合運用。因此，提高學習興趣就成了擺在授課教師面前的首要問題和關鍵所在。流體力學的內容浩如煙海，涉及日常生活和工業(yè)應用的方方面面，輔助教學系統(tǒng)的各模塊中提供了大量的鮮活實例，從而可有效地激發(fā)學生的求知欲。

在講解緒論和各章節(jié)時，可通過觀看錄像、圖片集、名家事跡等提高學習興趣和動力。如因人體與外界環(huán)境存在溫差產生的自然紊流對流及鼻孔處的強迫紊流（圖2a），又如自然界中水蜘蛛在水面上運動形成的毛細波（圖2b），再如通過數(shù)值模擬獲得的肺部氣管和支氣管在呼吸過程中氣體的速度分布（圖2c）。這樣的生動活潑的實例讓學生感到大量有趣的流體力學現(xiàn)象就在身邊，但對其內部物理機理的理解又需學習流體力學知識，從而可激發(fā)學習動力。另外，輔助教學系統(tǒng)中的名人堂模塊，不僅可使學生了解諸如達芬奇（圖2d）、牛頓、馮卡門等15名著名流體力學家的生平，也使其對流體力學和其他學科的卓越貢獻有了較為全面的認識，從而激發(fā)學生探索自然科學的積極性和主動性。

2.建立物理直覺

第4篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞：海洋科學 課程實踐 改革

隨著我國海洋事業(yè)的不斷發(fā)展，對海洋類科技人才的要求也越來越高。流體力學是海洋科學類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，在整個海洋科學專業(yè)的教學體系中占據(jù)重要地位。本課程的任務是通過學習，了解流體運動學和動力學的基本知識，掌握理想流體動力學的基本知識，掌握理想流體動力學的研究方法和理論，掌握不可壓縮理想流體的無旋運動、粘性不可壓縮流體動力、邊界層理論、湍流等的基本理論和研究方法。這門課程具有極強的理論性和實踐性，從而決定了這門課的教學目的既要使學生掌握理論知識，又要使學生學會如何運用到實際工程中去。然而，隨著教學體制的改革，學分制實施，流體力學的教學學時不斷縮短。課程教學多是為了滿足培養(yǎng)方案的要求，對系列化專業(yè)課程支撐不夠，教學效果不甚理想。因此，為了適應新形勢下對人才培養(yǎng)的要求，我們對流體力學課程教學過程的各方面進行了改革和實踐，以達到以培養(yǎng)出合格的海洋類人才的目的。

1.教學理念改革

流體力學課程的特點是抽象概念多、理論性強、體系復雜、難度較大，許多知識點都包含了大量的數(shù)學推導，對學生的數(shù)學基礎要求比較高。也正是由于這些特點，所以需要改變傳統(tǒng)的以教師為中心的知識傳授型的教學理念，因為這種方式并不能使學生對所學知識留下深刻的印象，因而教學過程效率低，容易造成學生為了考試而學習的現(xiàn)象，不利于學生的綜合能力的培養(yǎng)。新教學理念增強教學過程師生間的互動，突出學生的主體性，改變以往學生在學習過程中被動接收的地位，合理設計教學內容，利用現(xiàn)代化的教學方式，是以培養(yǎng)學生的學習能力、科研素質、創(chuàng)新意識為目的，全面提高學生的綜合素質。希望通過流體力學課程的學習，使學生系統(tǒng)掌握流體運動的一般規(guī)律及其有關的基本概念、基本理論、基本方法和基本實驗技能，同時具備較強的自學能力以及創(chuàng)新意識，為以后專業(yè)知識的學習，打下牢固的基礎。

2.教學內容的改革

由于海洋科學類專業(yè)教學要體現(xiàn)海洋特色，海洋學的研究對象是海洋，而海水是海洋最重要的組成部分，動力海洋學研究宏觀海水的運動，所以無論在研究對象、研究目的還是研究方法上面，動力海洋學都是流體力學的具體應用和發(fā)展。

針對這一教學內容的要求，我們進行了流體力學教學內容改革，使之適應于當前的海洋科學專業(yè)類的教學?？紤]到目前國內的流體力學課程內容相當寬泛，并不是特別適合海洋科學專業(yè)的教學需要，所以在內容上作了調整，保留經(jīng)典流體力學的基本原理，同時加入了流體力學基本原理在海洋學中的具體應用。例如，在講授研究流體運動的兩種方法歐拉方法和拉格朗日方法時，介紹了兩種方法在海洋調查研究中的應用；在講授有旋運動動力學中，將環(huán)流定理擴展到海洋和氣象等方面的具體應用；在講授粘性流體動力學時，補充了柯氏力場中粘性流體的運動，并深入講授了風生海流、地球轉動對梯度流方向隨深度變化的影響等。

這些內容的加入和調整，使學生不但能夠深入理解相關的教學內容，還能夠了解其具體的海洋學應用，真正做到學以致用，并且可以平滑過渡到一些后續(xù)海洋類專業(yè)課程，如物理海洋學、海洋氣象學、大洋環(huán)流等，的學習當中，同時也為將來考研或者研究生階段的學習打下良好的基礎。

3.教學方式的改革

教師教學方式就是教學中為達到教學目標，教師所采用的一系列的教學行為和活動方式、方法的結合?？紤]到流體力學的學科特點，其基本方程、原理的推導較多，所以在傳統(tǒng)上以教師教授法為主，即以教師為主體進行知識的講授教學活動。但是單純的講授法存在一些問題，就是容易在課堂上與學生缺乏互動交往，從而不能有效的調動學生的學習積極性。為此，在流體力學的教學過程中，轉變教學思路，將以教為主的教學設計和以學為主的教學設計結合起來，通過多種方式實現(xiàn)教學的良性互動，提高教學質量。

3.1多媒體教學改革

傳統(tǒng)的板書教學方法的特點是推導過程細致、講解入微，這在一些復雜的定理推導過中可以有效的幫助學生理解整個推導過程，也有助于學生掌握推導方法和技巧。但是，板書教學也有不足之處，一是采用板書教學傳授的信息量不夠大，由于流體力學的教學內容中存在大量的公式原理的推導，所以往往需要較多的課時才能滿足教學要求；二是部分教學內容不夠直觀，流體力學的一門理論與實際結合的學科，所以很多的理論都有其對應的實際流動現(xiàn)象，所以板書對此無能為力。

多媒體教學可以有效的彌補板書教學上存在的不足，單課時能夠提供較多的教學信息量，有效提高教學效率。另外，多媒體教學可以增加課堂教學內容的表現(xiàn)效果，通過一些多媒體素材展示了相關的流動現(xiàn)象，通過視覺、聽覺等多種信息傳遞方式，幫助學生理解教學內容，這對于抽象的流體力學理論教學是一種相當好的授課形式。但是多媒體教學也存在一些不足之處，在公式的推導過程中，翻頁式的教學明顯加快了教學節(jié)奏，使得學生對推導過程了解不夠深入，部分細節(jié)不明所以，學生的思考時間減少，另外就是多媒體教學的推廣，很多學生都沒有了記筆記的習慣。

針對以下兩種教學方式的特點，在海洋科學專業(yè)流體力學的教學過程中，我們采用了兩種教學方式相結合的方法。對于一些重要的基本原理，仍然采用傳統(tǒng)的板書式教學，力求傳授給學生流體力學的研究方法和研究思路。而對于推導結果，則采用多媒體的方式進行展示，在實際的教學中，引用了大量的海洋、大氣等流體力學現(xiàn)象，如波浪、海流、臺風等，將其以直觀的形式與對應的流體力學理論結合，這樣既加深了學生的理解，也引發(fā)學生進行海洋學研究的興趣。實際的教學過程顯示，課堂教學效果較好。

3.2課堂教學過程改革

為了能夠使學生更好的融入課堂教學，在講授法的基礎上，采取了問答法、引導法多種教學方式作為輔助。

問答法是教師通過提出問題引導學生積極進行思考，學生自己得出結論來獲取知識，可以有效的使學生主動參與課堂學習。在流體力學的教學過程中，合理的設計課堂問題，避免問題過易或者過難，前者不能達到啟發(fā)引導學生思考的效果，后者會讓學生對流體力學的教學內容產生畏難情緒，不利于知識的深化教學。同時，問題的設計也要有啟發(fā)性、典型性，問題的數(shù)量一般控制在每節(jié)課2個左右，根據(jù)相關的知識點進行設計。

引導法是教師引導學生通過閱讀教材、課件提示等材料，以自己相對獨立的形式學習的教學方式，這種方法更能鍛煉學生的學習能力。在流體力學的教學過程中，對于引導法的使用一般安排在內容相對簡單，或者教學內容有相似重復處。如將雷諾輸運定理應用于連續(xù)方程、動量方程等的推導，教師講授連續(xù)方程的推導，而其后對于動量定理、能量定理等的推導引導學生獨立完成。通過這樣的引導過程，使得學生能夠舉一反三，牢固掌握基本原理，并培養(yǎng)了自學能力和創(chuàng)新能力。

3.3引入現(xiàn)代網(wǎng)絡教學方法

為了能夠有效的利用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術進行教學，推進課程的網(wǎng)絡化改革，建設了流體力學網(wǎng)絡課程。為避免網(wǎng)絡課程成為簡單的課堂內容的重復再現(xiàn)，在網(wǎng)絡課程的設計過程中考慮與實際的課堂教學的互動性與互補性，除了提供課程教學視頻錄像供學生復習以外，還提供了非常豐富的相關多媒體教學資源、輔導資料，并將網(wǎng)絡課程作為學生自學的一個重要的課后輔導工具，提供在線答疑。另外學生還可以網(wǎng)絡課程提出對于教學過程的各種建議反饋，促進教學改革。網(wǎng)絡課程的開設，使得流體力學的整個教學過程具有了交互性、共享性、開放性、協(xié)作性和自主性等特點。

4.結語

通過近幾年較為系統(tǒng)的流體力學課程教學改革，包括更新教學理念、調整和補充部分海洋特色的教學內容、運用現(xiàn)代化的教學手段、改革課堂教學過程等途徑，大大調動了學生學習的積極性，顯著提升了教學效果，提高了課程的教學質量。但仍需進一步完善教學體系，提高教學水平，將教與學有機結合，對海洋科學類專業(yè)流體力學課程的教學改革進行不斷探索和實踐。

參考文獻：

[1]孟祥林.不同教學模式下師生角色、教學效率對比及改革思路.湖南師范大學教育科學學報，2004年1月，第3卷第1期.

[2]萬三敏，沈振劍.多媒體教學方式與傳統(tǒng)教學方式的耦合機制研究.首都師范大學學報（自然科學版），2010年10月，第31卷第5期.

第5篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞：高等流體力學；教學內容；教學方法；教學模式

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）10-0192-03

近幾年，計算流體力學與各種工程實際問題的結合越來越密切，已成為解決各種流體流動與傳熱問題的強有力工具，并已成功應用于建筑、環(huán)境、流體機械等技術科學領域。過去只能靠實驗手段才能得到的某些結果，現(xiàn)在已可以借助于計算流體力學的手段來完成。在高等建筑院校的土木工程、環(huán)境科學與工程等學科中，因涉及大量的流體流動問題，因此，普遍開設了研究生課程――高等流體力學（計算流體力學）。

多年來，計算流體力學的教學內容主要是有限差分法、有限元法、離散化方法等，重點仍然是算法的數(shù)學基礎、收斂性的證明及離散精度的討論。在教學過程中發(fā)現(xiàn)學生對課程中涉及的大量數(shù)學推導感到乏味，課程學完后，如何采用計算流體力學方法對一個具體的流體流動問題進行模擬和分析，學生往往感到無從下手，并且難以正確采用計算流體力學的理論和方法解決工程實際問題，因此學生也不能學以致用。當前的研究生課程教學，不僅在分析問題的深度和廣度上顯得不足，在教學方法上也存在靈活性不足，互動性不夠，缺乏新穎性等問題。因此，結合學科的發(fā)展特點對計算流體力學課程現(xiàn)有的教學內容、教學體系及教學方法進行改革，并進一步將計算流體力學理論與解決工程實際問題緊密聯(lián)系在一起，培養(yǎng)和提高學生的學習能力和創(chuàng)新能力顯得尤為必要。

我校研究生課程“高等流體力學”的教學內容緊密圍繞計算流體力學的內容，課程組在重慶大學研究生重點課程和重慶市研究生重點課程教改項目“高等流體力學”的資助下，對教學體系、教學內容、教學方法等方面的改革做出了一些嘗試，力圖使其教學內容反映學科的特色，發(fā)揮計算流體力學本身應有的優(yōu)勢。此外，由于研究生課程教學學時有限、學生基礎不均，因此，在教學過程中，合理選擇教學內容、提高教學效率、拓展課程的專業(yè)視野、增強學生學習主動性，使得課程學習更好地服務于課題研究，是該課程必須考慮的幾個主要環(huán)節(jié)。本文圍繞高等流體力學課程教學改革進行了一些探討，并提出了一些建議。

一、優(yōu)化教學內容

計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）已經(jīng)超越了其傳統(tǒng)的外延和內涵，不再僅僅是一些數(shù)學理論和概念，而正成為一門建立在經(jīng)典流體力學與數(shù)值計算方法基礎之上的新型獨立學科。就CFD本質來講，流體動力學是建立能準確描述具體流動過程的數(shù)學微分方程組，依據(jù)模擬幾何模型和流動過程特點給予相應的邊界條件，最后，聯(lián)立求解方程組，得出一定精度的模擬結果[1]。CFD兼有理論性和實踐性的雙重特點。特別是隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展和數(shù)值計算方法的日趨成熟，出現(xiàn)了基于現(xiàn)有流動理論的商用CFD軟件，可以通過計算機數(shù)值計算和圖像顯示的方法，在時間和空間上定量描述流場的數(shù)值解，從而達到研究物理問題的目的。商用軟件的出現(xiàn)為學生學習掌握計算流體力學提供了有力的輔助手段，但是計算流體力學所依賴的基本流體力學知識和數(shù)學基礎仍然是非常重要的。因此，為順應科學的發(fā)展和工程問題研究的需要，計算流體力學作為一門重要的研究生學位課程，在教學中既要注重理論知識講解，還需拓展其實際應用范圍。對于普通建筑工程類專業(yè)的研究生來講，最關心的是如何用CFD手段來解決本研究領域的實際問題，所以關鍵是掌握計算流體力學關于建模、離散、湍流模型的選擇、對流差分項的格式及時間積分格式的特點等內容；學會如何編制自己的CFD程序；如何使用現(xiàn)有的商用軟件。

課程的教學目標，要求學生完成高等流體力學課程的學習后，必須掌握流體力學的分析推理方法，常見湍流計算模型以及相關軟件（CFD）的使用，要具備利用高等流體力學知識分析和解決實際問題的能力。在課程內容方面的設計上，應注意內容的系統(tǒng)連貫和循序漸進，便于學生掌握基本理論和分析流體力學問題的基本方法。

優(yōu)化的教學內容包括以下幾個部分：①矢量場論；②流體力學基本概念及運動描述；③流體力學基本方程組及其求解；④湍流現(xiàn)象及湍流研究的基本方程；⑤粘性流體流動的數(shù)值分析方法；⑥離散化方法；⑦對流與擴散以及流場計算；⑧軟件――CFX及其應用。其中，為了加深對流體力學的理性認識和理解，掌握流體力學中的思維特點和較綜合的分析推理方法，使學生在理論修養(yǎng)和實際處理流體力學問題的能力上都有明顯的提高，課程組教師在教學過程中，新增了離散化方法、對流與擴散以及流場計算和軟件應用三個部分的內容。增加了CFD軟件的實踐教學環(huán)節(jié)，注重學生的對軟件的使用操作的理解，使其學以致用。減少了勢流計算、粘性流動解析解以及邊界層理論這部分內容。加大了CFD應用程序這部分內容。

教材選用本校課程組編寫的《高等流體力學》，帕坦卡編寫的《傳熱與流體流動的數(shù)值方法》，和陶文銓編寫的《數(shù)值傳熱學》；參考教材選用吳頌平翻譯的《計算流體力學基礎及其應用》，王福軍編寫的《計算流體動力學分析》，張兆順著的《渦流大渦數(shù)值模擬的理論和應用》；實踐教材選用孫紀寧編著的《ANSYS CFX對流傳熱數(shù)值模擬基礎應用教程》；此外，我們還建立了相關的學習網(wǎng)站，網(wǎng)站上有課程大綱、教學內容、學習輔助材料等。

課程學時數(shù)共45學時，采用“兩段制模式”教學，即將計算流體力學課程分為既有關聯(lián)、又相互獨立的兩部分。第一部分以基礎知識為主，第二部分以應用為主。兩部分獨立講授，第一部分著重講述流體動力學基本方程、離散化特征、對流差分格式、邊界條件的處理、紊流模型等，第二部分講述流體流動仿真與CFD軟件應用。授課對象為學術型碩士、專業(yè)型碩士，授課對象是掌握較強流體力學知識的學術型碩士研究生時，強化第一部分內容；授課對象是專業(yè)學位研究生時，則側重第二部分內容。

二、豐富教學方法，注重自主學習能力

1.凝練教學內容，提升教學起點。為了使高等流體力學課程的知識更好地為建筑環(huán)境與設備工程、市政工程、環(huán)境工程等專業(yè)服務，需要對教學內容進行凝練。通過參閱其他理工科院校相關院系的教材和講義，從中精選出適合專業(yè)需要的內容編寫教材，并對某些不足進行改進，注重內容的系統(tǒng)性和連貫性，使之既能清晰反映高等流體力學的基本理論，又能結合上述幾個專業(yè)的實際應用特點，與專業(yè)課進行有機銜接和整合。著重收集了與建筑土木工程相關的流體力學內容。

考慮到研究生的知識水平和知識結構與本科生有較大區(qū)別，并且多數(shù)學生已經(jīng)掌握了工程流體力學的一些基礎知識，選取的教學內容具有較高的起點，使學生在較高的層面上學會應用流體力學這個理論工具。

2.采用精講多練的教學方法。教學方法由講授、聯(lián)想、解疑、歸納、作業(yè)這幾個部分組成。其中講授要抓住重點難點，由淺入深的講解，由于課時較少，內容多，要求學生在上課前充分準備每一講的內容。在課程教學中改變教師講、學生聽的習慣做法，使學生在課堂上積極思考、踴躍發(fā)言。

高等流體力學課程具有理論性強、數(shù)學推導能力要求高的特點；但是另一方面，其課時相對較少，為了解決內容深與課時少的矛盾，在授課方法上側重于精講多練。對關鍵的基礎理論部分（如流體力學基本守恒方程的推導），安排較多的學時講深講透，使學生能夠從本質上掌握流體力學這個理論工具。同時，課后安排與基本理論密切相關的習題和工程問題讓學生加以訓練，使學生加深對理論的理解和消化，同時提高應用理論工具解決實際問題的能力。

3.利用板書、多媒體技術、網(wǎng)絡輔助教學相結合的教學手段。高等流體力學課程是一門理論性和應用性都很強的學科，授課手段不應一成不變。在公式推導過程中較多地采用板書的方式更符合學生的思維習慣；對于一些實際工程問題或自然中存在的流體力學現(xiàn)象，采用動畫或視頻的形式展示更加生動形象，可以幫助學生較快地建立感性認識，從而更好地理解復雜規(guī)律。同時，利用網(wǎng)絡及時向學生提供教學資源，包括：課程大綱、授課教案、講義、課后習題、國內外相關教材等資料，旨在給學生提供一個全面、簡便、輕松的教學環(huán)境。

4.利用試驗和CFD模擬加深學生對基本理論的理解。本課程利用學校和學院的實驗設備資源，開設演示性實驗、驗證性試驗和設計性試驗。安排適量的CFD程序操作課程，并邀請國內外大型設計院人員講解CFD軟件，加深學生對流體力學工程應用的理解。此外，課題組任課教師所從事的科研活動，也給不少學生提供了實踐的機會和場所。收集了與建筑土木工程相關的工程案例，通過案例討論和分析，增強學生學習理論知識的興趣，提升課程教學的互動效果，增強學生運用理論知識分析并解決工程實踐問題的能力。

5.啟動雙語教學。為了便于學生快速準確地理解國際上關于本學科的新知識和先進技術，使學科技術更好的與國際接軌，我們在教學中逐漸開展了雙語教學。考慮到學校的實際情況、學生英語水平參差不齊等問題，一開始就全部采用外語教學，勢必會影響教學效果，因此在學生學習初期使用母語教學，然后逐漸地部分或全部使用第二語言（英語）進行教學。同時我們加強師資隊伍建設，培養(yǎng)年輕的老師出國深造，能夠更好地講解國外原版的專業(yè)教材，使學生能夠閱讀相關技術知識的英文文獻資料，在雙語教學實踐中并且結合工科專業(yè)特點，能熟練運用相關的英文編程工具和商業(yè)軟件，能夠應用英文處理和交流相關問題，拓展課程中的專業(yè)視野。

三、教學模式：互動式教學

保羅?佛萊雷說過：“沒有了對話，就沒有了交流；沒有了交流，也就沒有真正的教育?！盵2]互動式教學可以提高學生的學習水平和協(xié)作能力，因此成為國際上大力推行的教學策略之一[3]。

相對于本科教育，研究生教學中更注重對學生獨立解決實際問題能力的培養(yǎng)，所以在研究生課程教學中更應該采用互動式教學模式，可以更好地激發(fā)學生的創(chuàng)作力和培養(yǎng)獨立思考能力。教學中改變一味地灌輸，注重方法，突出學生的主體地位，發(fā)揮其主動性，積極開展討論式、演講式、辯論式、案例式等多種形式的教學方法，激發(fā)其主動思維、辨析、討論的熱情。我們在課程教學中設計了以小組為單位，針對實際工程問題，進行仿真案例計算。在教學中應當盡量將講授的新知識轉化為學生感興趣的問題，使抽象的理論內容借助生動具體的案例和多媒體場景形象化；關注學生的個體差異，創(chuàng)造出能夠調動學生積極性和學習興趣的課堂氛圍，使學生在寬松的環(huán)境中學習和探索。

四、結束語

在計算流體力學的教學實踐中，作者把握《高等流體力學》中的重要思想方法，流體力學問題的本質，進行深入淺出、生動活潑的講解。同時結合作者的科研項目、生活、生產中的實際問題，向學生傳授治學方法，培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新意識，通過近年的實踐收到了良好的效果。

參考文獻：

[1]翟建華.計算流體力學（CFD）的通用軟件[J].河北科技大學學報，2005，26，（2）.

[2]保羅?佛萊雷.被壓迫者教育學[M].上海：華東師范大學出版社，2001.

第6篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞：教學模式；項目教學；教學方法；合作學習；考核評價

作者簡介：徐硯（1961-），女，黑龍江呼蘭人，哈爾濱電力職業(yè)技術學院動力工程系，副教授；王洪旗（1964-），男，河北河間人，哈爾濱電力職業(yè)技術學院動力工程系，副教授。（黑龍江　哈爾濱　150030）

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）33-0057-01

在電廠熱能動力裝置專業(yè)（簡稱熱動專業(yè)）開展的基于工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā)試點工作中，根據(jù)熱動專業(yè)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標，認真研究和分析了本專業(yè)崗位的典型工作任務和職業(yè)素質需求特點，將原“工程流體力學”課程進行分析論證整合，調整為學習領域課程“流體流動能量分析”，旨在強調流體作為電力生產的重要工作介質所起的能量輸送和轉換的重要作用。采用更具有職教特點、更適合崗位工作要求的教學方法和內容，先進的教學設計理念和現(xiàn)代教育手段，小組合作學習的方法，注重學習過程和素質能力的評價方式，全面提升教學質量，全面提高學生的綜合職業(yè)素質，為學習后續(xù)課程、考取本專業(yè)相關的“職業(yè)資格證書”、完成本專業(yè)相關崗位的工作任務打下良好基礎。

一、教學模式和教學內容

電廠熱能動力裝置專業(yè)主要面向發(fā)電、電力建設等企業(yè)，培養(yǎng)能夠完成熱力設備安裝、檢修、運行、調試和技術管理工作任務，德、智、體、美全面發(fā)展的高等技術應用型專門人才。“流體流動能量分析”課程是本專業(yè)進行職業(yè)崗位能力培養(yǎng)的一門核心課程，屬于專業(yè)基礎課的范疇，不直接對應典型的工作任務，反映部分典型工作任務的某些共性內容與要求。在本專業(yè)主要崗位群中（汽輪機運行值班員、鍋爐運行值班員、除塵脫硫值班員、鍋爐檢修工、汽輪機檢修工、泵與風機檢修工等）都必備流體力學知識。按照本專業(yè)崗位的實際工作任務需求構建課程體系、組織教學內容、設計教學項目，采取了項目教學、任務驅動、行動導向的教學模式，注重學生在校學習與實際工作的一致性，使理論教學與實驗教學緊密聯(lián)系，為崗位需求提供職業(yè)能力，為培養(yǎng)高端技能型人才提供保證。

采用將教學內容模塊化、層次化的教學方式，面向電力生產技術，根據(jù)工作任務和工作過程確定教學內容，再通過歸納、總結、提煉并遵循認識規(guī)律將教學內容總結為教學項目，依據(jù)電廠熱力設備和系統(tǒng)的實際水力分析及計算的工作任務設計教學項目和學習任務。針對每個學習任務按照咨詢、決策計劃、實施、檢查評價等進行教學組織設計。本課程共設計了“流體及其壓力的認識”、“靜止流體勢能轉換分析”、“流動流體機械能轉換分析”、“流動阻力損失的計算”、“繞流運動分析”、“氣體流動特性分析”六個教學項目（含18個教學任務），每個教學項目設有知識目標、專業(yè)能力目標、職業(yè)素質目標。知識目標側重于應知，重在基本概念、基本原理的掌握和理解；能力目標側重于應會，能用所學的流體力學知識分析和解決工程實際問題；素質目標強調團隊精神、職業(yè)道德、交流和學習能力的培養(yǎng)。緊密圍繞本專業(yè)崗位需求，學習實際工程所涉及到的流體力學的基本概念、基本原理，并具有一定的流體能量分析能力和管路水力計算能力。在完成相關訓練項目的過程中學習有關的技術知識，分別對應理論驗證和單項技術運用能力的培養(yǎng)、動手能力與設計計算能力的培養(yǎng)、知識拓展能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、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(jù)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(fā)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(yǎng)與工程實踐相結合。選題、選材注重共識性、綜合性、工程性、創(chuàng)新性，同時體現(xiàn)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(tǒng)教學方法與現(xiàn)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(tǒng)視頻和圖片、國家精品課網(wǎng)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(wǎng)絡等現(xiàn)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(tǒng)授課手段，揚長避短，獲得最佳效果。

三、學習方法和考核評價

以學生為中心，支持學生自主學習、協(xié)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(xié)作精神，增強學生主動參與和個性發(fā)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(tǒng)考核模式，加強過程考核，注重素質和能力培養(yǎng)，全面公正評價學生的學習效果。職業(yè)能力評價占總成績的70%，職業(yè)素養(yǎng)評價占總成績的30%。

1.職業(yè)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(xù)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(yè)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(xiàn)，設計計算能力，分析和解決問題的能力?？己朔绞綖橥瓿擅總€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(yè)報告檢查。

2.職業(yè)素養(yǎng)評價

（1）平時考勤評價。根據(jù)平時上課和實驗出勤率進行評價。

（2）學習態(tài)度評價。根據(jù)每個學習任務完成過程的實際表現(xiàn)，如學習態(tài)度、是否遵守紀律、是否團結互助等進行評定?？己朔绞綖閭€人評價、教師評價、小組評價和小組互評。

四、結束語

工學結合作為職業(yè)教育的重要特征已被大家所認識，探索和建立適合國情、符合工學結合要求的新型職業(yè)教育課程模式，成為廣大職業(yè)院校提高教學質量的重要手段。對熱動專業(yè)的“工程流體力學”課程進行了基于工作過程系統(tǒng)化的改革研究與實踐探索，旨在找到更具有職教特點、更適合崗位工作要求的教學方法和教學內容，全面提升教學質量，全面提高學生的綜合職業(yè)素質、能力。

參考文獻：

[1]趙志群.職業(yè)教育工學結合一體化課程開發(fā)指南[M].北京：清華大學出版社，2009.

[2]徐國慶.職業(yè)教育項目課程開發(fā)指南[M].上海：華東師范大學出版社，2009.

第7篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞 流體力學 工程實例 教學模式改革

0引言

“流體力學”課程是工科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，綜合了張量、場論、復變函數(shù)、數(shù)值方法等數(shù)學知識，在水利、土木、建筑和熱能等工程技術領域中都涉及許多流體力學問題。目前許多高校教師在講授該門課程時還是采用傳統(tǒng)的以教師為主導的單向傳授方式，課堂中注重基本概念的講解和公式的推導，課堂教學與實驗教學環(huán)節(jié)聯(lián)系較弱，導致學生學習過程中對所學知識點理解不夠深刻，逐漸失去了學習興趣。因此此次教學模式改革提出以工程實例為導向，在授課中采用工程案例分析、增加實踐環(huán)節(jié)和第二課堂等綜合形式教學模式，培養(yǎng)學生的學習熱情，調動學生積極性，提高學生分析問題和解決問題的能力。

1教學改革思路

第一，由于在流體力學教學過程中，知識點比較抽象，學生難理解。因此，打破以往“滿堂灌”式授課方式，針對某些重要知識點，首先教師課前布置任務，學生初步了解課堂內容，培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題和主觀學習能力。在授課過程中，教師針對課堂講授的內容，運用多媒體教學方式，向學生展示圖片、視頻、動畫等信息，比傳統(tǒng)方式更直觀、更容易被學生接受，與傳統(tǒng)板書教學方式相結合，優(yōu)勢互補，尤其對于推導繁瑣公式，教師運用多媒體方式可以強化學生的理解。并且，教師應注重理論聯(lián)系實際，通過工程案例分析和討論等方法，講授某些特定知識點對應的工程問題，培養(yǎng)學生學習流體力學課程的興趣，激發(fā)了學習的主觀能動性，加深學生對該課程內容的理解和認識，激發(fā)學生學習熱情，培養(yǎng)學生分析流體力學問題和建立相應模型和分析計算的能力。學生通過工程案例分析，可以理解不同流態(tài)流體所對應的工程背景及其理論基礎，利用課堂所學理論知識總結其流動規(guī)律。課中針對某重要知識點，教師布置相關綜合訓練內容，學生自主完成綜合報告，在此過程中學生能夠充分理解相關知識點，建立知識體系，掌握該知識點在實際工程中應用，并能夠在實際生產生活中合理運用該知識點。另外，對于某些特殊的知識點，教師還可以從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，列舉生活中的流體力學問題，聯(lián)系生活進行講授，具體內容為：

第二，通過理論與實踐相結合的方式，在保證課堂教學的基礎上，采用多種形式的實踐活動，增加實驗教學環(huán)節(jié)。實驗教學是理論與實踐相結合，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和工程實踐能力的重要環(huán)節(jié)，鞏固所學基礎理論，能夠幫助學生更好地理解理論知識，培養(yǎng)學生實踐動手能力。在學校工科專業(yè)，實驗教學顯得尤為重要。在實驗的教學過程中，為使學生更好地掌握重點和難點，加深學生對實驗操作技能的掌握，采用“教”、“學”、“做”相結合的教學方法，以精講多練為主。在實驗操作之前，讓學生理解實驗流程中的每一步驟，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，對知識的重點和難點有進一步的理解。此外，在實驗教學環(huán)節(jié)中，重視培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，鼓勵學生創(chuàng)新，為學生提供創(chuàng)新空間。學生通過工程流體力學實驗，直觀明了地觀察不同流態(tài)的流動現(xiàn)象，量測不同流態(tài)的流動參數(shù)，分析其流動特點，再與理論相結合總結流動規(guī)律，培養(yǎng)學生的學習興趣，激發(fā)學生學習的主觀能動性與創(chuàng)新性，為學生將來更好地投入工程實際奠定基A。

第三，采用工程性質形式的試題幫助學生掌握知識點及其應用。同時，授課時增加課堂對話、采用互動式教學方法，及時了解學生掌握情況并對課程教學內容進行調整。另外，開設理論學習和實踐操作的第二課堂，充分調動學生學習的積極性，并加大課外作業(yè)量，使學生通過作業(yè)消化課堂教學內容，每次作業(yè)批改結束后，通過習題課幫助學生辨析原理理解的誤區(qū)、概念混淆之處等習題中出現(xiàn)的問題。任課教師定期進行教學研討，對教學中的難點、重點進行討論，群策群力，尋求好的解決方法。平時注意收集教學中的難點、重點問題，組織老師進行研究，在教學研討時集中交流。

2教學組織過程

2.1課堂講授

以學生為中心，以教師為導學、助學為主，利用工程案例分析、生活實例和小組討論等形式，激發(fā)學生學習參與熱情與積極性。課前布置工程案例分析，學生自行查閱資料，課堂上分組討論，引導學生提出問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學生主動獲取已有知識和創(chuàng)造新知識的能力。以工程問題為主線，提出與之相互對應的課程內容，進而解釋課程內容的性質、原理以及適用條件，總結解決此類工程問題的方法和規(guī)律，使得學生對于知識點內容的理解更加生動具體。

2.2增加實踐環(huán)節(jié)

本專業(yè)流體力學課程共64學時，此次教學模式改革準備通過理論與實踐相結合的方式，融入實踐教學環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)體系中實驗環(huán)節(jié)為輔助教學部分，各實驗互相獨立，綜合性不強，造成學生被動學習，學生學習積極性較差。目前學校擁有兩個流體力學實驗室，不僅可以開展流體力學基礎演示實驗，學生還可以動手參與伯努利方程實驗、畢托管測速實驗等相關實驗。在實驗操作過程中，結合工程中流體流動問題，學生能夠更加直觀明了地觀察到流體處于不同工程問題中所對應的流動現(xiàn)象和規(guī)律，量測不同流態(tài)的流動參數(shù)，進而結合課堂講授的內容驗證實踐結果。同時，教師應為學生留有一定空間，學生可以在充分理解所需知識內容的基礎之上，開展創(chuàng)新型實驗設備的設計，這一過程充分調動學生科學研究熱情，突出培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，教師引導學生提出問題并解決問題，培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)倪壿嬎季S及創(chuàng)新能力。

2.3第二課堂

流體力學課程包括流體靜力學、流體運動學和流體動力學三大部分，課程講述內容較多。針對這種知識內容多而學時短的情況，此次課程建設增加理論第二課堂和實踐第二課堂。對于理論學習第二課堂，學生可通過微信或QQ等網(wǎng)絡通訊工具，隨時給授課教師留言或在線溝通，說明不懂的知識點，教師可以在網(wǎng)上給予學生詳細的解答，既利用了課余時間答疑，又為同學提供了方便，同時又解決了課程學時的限制，極大地調動學生學習的積極性。實踐第二課堂主要體現(xiàn)在實驗室全天開放制度，在保證學生一定數(shù)量的前提下，學生可提前預約做實驗。這樣學生就有充足的時間來完成實驗過程，既豐富了學生的課余生活，又充分地培養(yǎng)了學生自己動手的能力。

2.4增加綜合訓練

針對重點章節(jié)知識點，如伯努利方程、N-S方程等，結合工程案例，教師布置綜合訓練任務。學生通過上網(wǎng)、借閱相關書籍，獲取相關資料并獨立深入學習分析，再與小組成員討論，集思廣益，進而理解工程案例中方程應用原理，并與所學理論知識相聯(lián)系，掌握相關知識點及模型建立方法，集中答辯匯報所學知識內容和實驗數(shù)據(jù)。通過綜合訓練，學生可以構建相關知識體系，并聯(lián)系工程實際，將其融會貫通，真正實現(xiàn)“理論聯(lián)系實際”。在此過程中，也培養(yǎng)了學生團隊合作、人際交往、自主探究、分析問題、解決問題及應用實踐的能力。

2.5考核方式改革

對于流體力學課程考核方式，應注重教學過程中的質量控制，主要采取課堂考核、實驗考核和期末考核相結合的形式，加大平時成績所占比重，課堂考核主要包括工程案例分析大作業(yè)、課堂考試、出勤和課堂提問等形式；實驗考核以培養(yǎng)學生動手能力為主，重點考核學生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力，如能設計出工程方面的創(chuàng)新型實驗裝置可以加分；期末考試就是學生的卷面成績。

3結語

第8篇：流體力學的基本概念范文

論文關鍵詞: 流體輸配管網(wǎng) 時間安排 教學內容 學習方法

論文摘要: 《流體輸配管網(wǎng)》是建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)的一門主干課程，但目前卻存在著授課時間安排不合理、授課內容急需調整等突出問題。因此。合理安排授課時間、對授課內容進行調整、使學生掌握科學的學習方法等是擺在任課教師面前的一項重要任務。

《流體輸配管網(wǎng)》是建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)一門主干課程，該課程將《空調工程》《燃氣輸配》《通風工程》《建筑給排水》《鍋爐及鍋爐房設備》《建筑消防工程》《工廠動力工程》等課程中的管網(wǎng)系統(tǒng)原理抽出，經(jīng)提煉后與《流體力學泵與風機》中的“泵與風機”部分進行整合、充實而成。如何講授好本課程，處理好本課程與其他專業(yè)課程之間的銜接問題，進而提高學生的學習興趣和學習質量，是任課教師急需解決的難題。

一、授課時間安排方面存在的問題

以往，《流體輸配管網(wǎng)》課程曾安排在第二學年第二學期，也有安排在第三學年第一學期與第二學期的。有學者與教師認為，這門課程是專業(yè)課程 ，應安排在第四學年第一學期 ，這樣可以讓學生在學習過各專業(yè)課程之后集中學習管網(wǎng)理論知識 ，達到使學生融會貫通并激發(fā)學生的想象力與創(chuàng)造力的目的。

l將本課程安排在專業(yè)課程學習之前存在的問題

《流體輸配管網(wǎng)》包括“泵與風機理論基礎知識”“管網(wǎng)系統(tǒng)組成”“管網(wǎng)系統(tǒng)設計理論”及“管網(wǎng)系統(tǒng)調節(jié)理論基礎知識”等主要內容。將本課程安排在《流體力學》課程之后、相關專業(yè)課程之前，與專業(yè)基礎理論課程《傳熱學》《工程熱力學》與《熱質交換設備》等放在同一學年授課，優(yōu)點是提前學習“泵與風機理論基礎知識”“泵與風機和管網(wǎng)的匹配”等主要內容，可以為后續(xù)的專業(yè)課程學習帶來方便 ，因為學習專業(yè)課程需要學生具備一定的泵與風機理論基礎知識。

將本課程安排在專業(yè)課程學習之前存在的問題是，在講授 “流體輸配管網(wǎng)系統(tǒng)類型及裝置”“流體管網(wǎng)水力特征與水力計算”等內容時學生普遍反映，雖然課程理解起來不難．但要將課程前后內容聯(lián)系起來達到融會貫通卻十分困難，原因主要有兩點：一方面，學生對管網(wǎng)系統(tǒng)還十分生疏，沒有前期專業(yè)課程的鋪墊便突然要學習管網(wǎng)類型、裝置及管網(wǎng)系統(tǒng)知識，對學生來說顯然有困難，因而達不到預期的教學目的；另一方面，目前《流體輸配管網(wǎng)》的授課主線不太突出，學習時需要學生具備一定的專業(yè)基礎知識。

2．將本課程安排在專業(yè)課程學習之后存在的問題

針對學生反映的問題．筆者所在的教研組及時修正了教學計劃，將該課程安排在第三學年第二學期 ．從教學效果上來看還是很好的．但在其他專業(yè)課程授課過程中有部分學生反映 ．由于缺少“泵與風機理論基礎知識”．在學習“管網(wǎng)系統(tǒng)水力工況分析”與“系統(tǒng)工況調節(jié)”等內容時有一定的難度。根據(jù)這些問題，筆者所在的教研組決定將《流體輸配管網(wǎng)》課程安排在第三學年第一學期，與專業(yè)課程同時講授，并對其中部分章節(jié)的順序和內容進行調整 實踐證明，這種安排的優(yōu)點比較突出。

3．對本課程授課時間安排的一些想法與建議

《流體輸配管網(wǎng)》為專業(yè)課程，其目的就是讓學生在學習過各專業(yè)課程之后集中學習管網(wǎng)理論知識，以使學生融會貫通，激發(fā)學生的想象力與創(chuàng)造力，提高學生的創(chuàng)新能力。因此筆者認為，本課程應該安排在專業(yè)課程學習之后，也就是應該安排在第四學年第一學期，然后將本課程內容靈活分為兩大部分，分別在不同學年講授，其中一部分是“泵與風機理論基礎知識”．可以安排在第二學年第二學期專業(yè)課程學習之前或與專業(yè)課程同時講授：另外一部分就是“管網(wǎng)系統(tǒng)及管網(wǎng)設計與管網(wǎng)工況調節(jié)理論知識”，可以安排在第四學年第一學期專業(yè)課程學習之后。

二、授課內容存在的問題

提高學生的學習興趣，合理安排教學內容，對學生掌握本課程理論知識、提高解決實際工程問題能力具有至關重要的作用。因此筆者認為，本課程的授課主線與 目的必須突出、明確，與專業(yè)課程的銜接必須恰當。

1．對本課程授課章節(jié)順序進行調整

本課程是在專業(yè)基礎課程學習完之后開始講授，或與主要專業(yè)課程的學習同時進行，或在主要專業(yè)課程學習完成之后進行，其主要基礎知識是流體力學，流體力學內容已經(jīng)包括了簡單管路、復雜管路及環(huán)狀管路組成與水力計算基礎理論部分，學生對管網(wǎng)知識已有了初步的了解。因此．可以結合其他專業(yè)課程的需要，對授課章節(jié)順序進行相應調整 ，以使授課主線與目的更加清晰 、明確 可以將第五章“泵與風機理論基礎”、第六章“泵與風機與管網(wǎng)的匹配”、第七章“枝狀管網(wǎng)水力工況分析與調節(jié)”中第一節(jié)“管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布”等內容放在前面講授．一是因為學生已經(jīng)具備了掌握這些知識的能力，二是因為開設的其他專業(yè)課程需要學生首先具備這些專業(yè)理論基礎知識。這樣調整之后 ，有關管網(wǎng)類型、裝置，枝狀、環(huán)狀管網(wǎng)水力計算與工況分析調節(jié)等內容即可放在專業(yè)課程學習之后或與專業(yè)課程同時講授。從筆者這幾年的教學實踐來看，這種調整具有一定的優(yōu)勢。

另外，有學生反映，第二章“氣體管網(wǎng)水力特征與水力計算”中第二節(jié)“流體輸配管網(wǎng)水力計算的基本原理和方法”應單獨列為一章，因為這一節(jié)的內容是氣體與液體管網(wǎng)水力計算的基礎理論知識，而這也是流體力學的主要內容。筆者認為這個意見提得較好，調整后可以使本課程授課主線更加突出與明朗。但筆者建議 ，可以將“流體輸配管網(wǎng)水力計算的基本原理和方法”“枝狀管網(wǎng)水力共性與水力計算通用方法”和“環(huán)狀管網(wǎng)水力計算的基本原理與方法”相結合，列為單獨的一章，這樣設置更合理，也使授課主線更突出。

2．對本課程授課內容進行調整

《流體輸配管網(wǎng)》是從各專業(yè)課程中將管網(wǎng)系統(tǒng)原理抽出經(jīng)提煉后形成的課程，因而不可避免地會造成各門課程之間的沖突。筆者認為，本課程中“管網(wǎng)類型及裝置”可在專業(yè)課程中講授．“管網(wǎng)的水力工況分析及調節(jié)”應在本課程中講授．這樣可以更好地突出管網(wǎng)的水力工況分析與調節(jié)共性，使學生掌握不同管網(wǎng)設計、管網(wǎng)水力分析與調節(jié)的基本規(guī)律。

三、學習方法的問題

《流體輸配管網(wǎng)》課程實踐性、應用性較強，管網(wǎng)系統(tǒng)千差萬別。因此 ，要想提高學生的學習興趣 ，使學生牢牢掌握管網(wǎng)系統(tǒng)設計、管網(wǎng)系統(tǒng)調節(jié)基本原理和方法 。學習方法尤為重要。

有學生反映，這門課程理解起來并不難，但要將課程前后內容聯(lián)系起來達到融會貫通卻十分困難。筆者認為原因有兩點：一方面，盡管管網(wǎng)系統(tǒng)千差萬別，但管網(wǎng)系統(tǒng)水力特征、水力計算及管網(wǎng)調節(jié)理論分析卻是流體力學的基本知識，都主要是一元穩(wěn)定流動能量方程的運用 ，學生對這個基本規(guī)律的運用可以說是得心應手，無論是動力確定還是壓力分布等都難不倒學生，因此“理解起來并不難”：另一方面 ，授課時間安排不合理 ，學生沒有見過這個系統(tǒng)，分不清系統(tǒng)形式與系統(tǒng)裝置的區(qū)別 ，這就使得學生上課時能夠理解，下課后就忘記了。要想解決這個問題。筆者認為應加強兩項主要教學工作：第一是加強學生對基本概念 、專業(yè)術語的掌握。第二就是加強實踐教學，做到理論聯(lián)系實際、實踐與理論結合、課堂與實踐結合。傳統(tǒng)的實驗臺實驗滿足不了教學要求，因此教師在授課時應加強實踐教學內容。如安排2~4學時或課后時間讓學生參觀不同類型的管網(wǎng)系統(tǒng) ．繪制管網(wǎng)系統(tǒng)圖，找出系統(tǒng)設計合理 、不合理之處，校核泵 、風機與管網(wǎng)是否匹配。有條件的話還可以讓學生自己動手調節(jié)管網(wǎng)流體參數(shù)，在管路系統(tǒng)中安裝調節(jié)閥。通過實踐 ，將課本知識上升到理論分析的高度 ，這樣就能有效提高學生的學習興趣和學習效率。

參考文獻

第9篇：流體力學的基本概念范文

關鍵詞：高校 教學 學科交叉 素質教育

面臨重大復雜的科學問題、社會問題和全球性問題，學科交叉往往是突破點和科學前沿。在我國， 雖然高校交叉學科的發(fā)展受到長期以來傳統(tǒng)單學科觀和學科分類體制的限制，但交叉科學研究的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。而與之適應的高校教學改革卻遠遠滯后于交叉學科的發(fā)展。面臨高?？蒲泻徒虒W現(xiàn)狀，作為一名高校教師，同時也作為一名交叉學科的科研工作者，我一直在思考，如何在日常教學中滲透學科交叉，拓寬學生的視野，啟發(fā)學生的思維，培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力?；谝陨舷敕?，在自己的教學中做了一些嘗試，得到了一些啟發(fā)。

一、教師必須加強學習，增強學科交叉意識

我國高校教學改革滯后于交叉科學的發(fā)展現(xiàn)狀要求教師加強學習，增強學科交叉意識。在科學研究方面，從20世紀80年代開始，人們開始認識到交叉科學的重要性。至今，交叉科學的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。我國在錢學森、烏家培、劉仲林等前輩的努力下，一些交叉科學學會很早就成立了。1985年，在北京召開了我國首屆交叉科學學術討論會，當時參加會議的交叉科學學會多達17個。隨后，一些理論研究專著相繼出版，1985年，劉仲林論述了“跨學科學”；1989年，李光和任定成出版了《交叉科學導論》；1990年，劉仲林出版了《跨學科學導論》。21世紀以來，交叉科學得到了國家相關部門的大力支持，更多的跨學科機構應運而生，優(yōu)秀的交叉學科的研究者層出不窮。雖然我國高校目前學科交叉建設中仍然存在著許多困難和問題，但已基本實現(xiàn)了社會科學與自然科學間的交叉，同時實現(xiàn)了社會學、化學、物理、生物、哲學、地理學和工程學等多學科間的交叉。

在交叉科學的發(fā)展形勢下，教學改革勢在必行，在我國，高校教學仍處于封閉式的專業(yè)教學，各專業(yè)、各學科均朝著單一化發(fā)展。教師在長期封閉、單一的專業(yè)分化體制下工作、學習，形成了單一的價值觀念、單一的工作方式，甚至單一的思維方式。這種傳統(tǒng)的、封閉的教學方式大大限制了交叉科學的發(fā)展。所以為適應科學的發(fā)展，改善目前的教學狀況，教師要做出很大努力，首要任務是加強學習，不僅要掌握自己專業(yè)知識，同時要了解其他專業(yè)的相關知識和前沿發(fā)展，做到心中有數(shù)，并能融會貫通。

近年來，高校的招生就業(yè)現(xiàn)狀要求教師加強學習，增強學科交叉意識。高校擴大了招生規(guī)模，問題隨之而來。以前的精英教育轉變?yōu)楝F(xiàn)在的大眾教育，畢業(yè)生面臨更為嚴峻的就業(yè)壓力。高校的管理人員以及全體教師，應該思考適時調整工作方式和教學模式，注重培養(yǎng)學生的學科交叉意識，拓寬學生的知識面，也就拓寬了學生的就業(yè)面。注重培養(yǎng)學生的綜合科學素養(yǎng)，努力提高學生的科學研究能力，也就提高了學生在就業(yè)市場的競爭能力。

二、注重與其他專業(yè)教師的交流與合作，增強學科交叉意識

在教學中滲透學科交叉意識，目前存在的問題大體有以下幾個方面，首先，高校傳統(tǒng)的、固化的專業(yè)設置限制了教學改革，我國長期以來，大學的專業(yè)分化太細，不適應交叉科學的發(fā)展，限制了教學改革。其次，教師固化的思維模式成為當代教學改革的絆腳石。解決這些問題一個有效的途徑是注重不同專業(yè)教師和學生們之間的交流與合作。

首先教師要認識到不同專業(yè)教師間的交流與合作是“雙贏”的，也就是說，對雙方都是極其有益的。通過交流與合作，雙方都可資源共享，經(jīng)過思維碰撞，均可達到取長補短的目的。有了這樣的認識，要積極主動地行動起來，去與其他專業(yè)的教師就教學改革進行交流與合作。把原來封閉的、固化的教學模式變?yōu)殚_放的，適應科技發(fā)展的教學模式。具體的做法有很多，比如可以邀請其他專業(yè)的教師共同開設一些公開課，通過評課實現(xiàn)交流。也可以就實現(xiàn)教學交叉開展一些經(jīng)驗交流和討論。以下是我的一個教學實例：熱力學中熵的教學。

在物理熱力學課程中根據(jù)熱力學第二定律引入了一個態(tài)函數(shù)――熵，根據(jù)卡諾定理可以證明：當熱力學系統(tǒng)從一平衡態(tài)經(jīng)絕熱過程到達另一平衡態(tài)時，它的熵永不減少；如果過程是可逆的，則熵的數(shù)值不變；如果過程是不可逆的，則熵的數(shù)值增加。

講到這一內容時，我聯(lián)系了生命信息的內容：薛定諤在1943 年就提出， 生命以負熵為生，即有機體是依賴負熵為生的。所謂新陳代謝，就是通過吃、喝、呼吸不斷地從環(huán)境中汲取負熵，目的是抵消在生活中產生的熵的增加。因為按照熵增加原理， 演化總是朝著混亂、無序和衰退方向進行，如果有機體沒有不斷吸收負熵，必然會衰退和死亡。這就是生命的熱力學基礎，也是從生命活動的角度對熵這一概念很好的詮釋。

以上講解中，一方面能使學生對物理概念――熵有一個更全面、更深刻的理解， 另一方面開拓了他們的思維，很自然地實現(xiàn)了學科的交叉。邀請生命科學院的教師來聽課，由于聯(lián)系到了他們熟悉的生命信息內容，使他們對課程內容倍感親切，輕松地拉近了學科距離，改變了原來“隔行如隔山”無法交流的局面，并激發(fā)了教師間交流與合作的積極性。讓教師們意識到，學科本來沒有分界線，引導他們積極開展學科間的合作，激發(fā)他們使用學科交叉的新方法、新思路去看待和解決教學改革問題。

三、教師在教學實踐中，增強學科交叉意識

為改變目前封閉式的專業(yè)教學，高校教師首先要意識到教學改革的重要性，然后從點滴做起，勤于學習、善于思考，最終要從自己的每一節(jié)課做起，勇于探索、敢于創(chuàng)新，養(yǎng)成良好的學科交叉思維習慣，培養(yǎng)學生的學科交叉意識。多年的高校物理教學實踐和交叉科學研究經(jīng)歷，讓我意識到了教學改革的重要性。于是，近年來，在教學中做了一些改革的嘗試，以下是我在近幾年來物理教學中的幾個實例，供大家分享和借鑒，希望它們在教學的改革中，起到拋磚引玉的作用。

1.在力學中流體力學教學中加入血液流動的原理

在力學課中講過流體力學，其任務在于研究流體的規(guī)律以及它與固體間的相互作用。反映流體力學基本規(guī)律的兩個重要方程為：

（1）黏滯定律

（1）

黏滯定律給出了流體內部不同部分間的摩擦力的變化關系，其中，f為流體內面元兩側的相互黏滯力，η為黏滯系數(shù)， 為流體的速度梯度，為面元面積。

（2）泊肅葉公式

（2）

泊肅葉公式描述的是水平圓管內流體流速的變化規(guī)律，其中，v為流速， p1，p2分別表示圓管兩端的壓強，R為圓管的內半徑，r為考察點距離圓管中心軸線的長度，l為圓管的長度，η為黏滯系數(shù)。

血液的流動不正是一種黏滯液體在一段圓管中的流動嗎？所以學習這一內容時，我們會很自然地想到生物學中的血液流變學。于是，可以用公式（1）分析血液流動中血管內血液流動速度的分布，以及不同部分血液間的摩擦力。利用公式（2）計算血管中各點的血液流動速度，進而揭示血液的流動性和黏滯性在各種疾病中的變化規(guī)律，揭示潛伏在這些宏觀現(xiàn)象下面的微觀機制和發(fā)生原因。

通過這樣的學習，使學生們深刻理解流體力學的基本規(guī)律，同時使學生領悟到， 各學科的知識不是相互獨立的， 而是相互滲透、相互聯(lián)系的， 一個學科的發(fā)展會帶動其他學科的發(fā)展， 人類對自然界的認識過程越深， 學科間的滲透就越多。

2.在電磁學中的電位教學中加入神經(jīng)信息傳輸?shù)脑?/p>

電位是電磁學中的一個基本概念，當一根導線兩端的電勢不相等時，導線的兩端就存在著一定的電勢差，也就是電位不為零，產生電位的方法可以通過導線兩端連接電勢不同的帶電體，也可以在導線兩端連接電源。由于這一概念比較抽象，初學者對電位的理解往往有一些困難。

學到電位這一概念時，我們不妨聯(lián)系神經(jīng)細胞的電信號系統(tǒng)。其實，神經(jīng)細胞在不活動和活動狀態(tài)下，細胞膜兩端對應不同的電位。當細胞膜不活動時，如果選膜外為電勢零點，則膜內電位大約為-50～-70mv，此電位被定義為靜息電位，這時細胞膜處于極化狀態(tài)。而當施予細胞一個足夠大的刺激時，在非常短的時間內，膜發(fā)生了一個去極化過程，此時膜對離子的通透性發(fā)生了變化，使得Na+從膜外大量地涌入膜內。結果使膜內電位升高，出現(xiàn)了動作電位。

通過神經(jīng)細胞活動的實例，大大提高了學生的學習興趣，并有效拓寬了學生的視野，同時對物理概念的理解達到了一個新的高度。也可以使學生以一個良好的思維習慣投入到對其他內容的學習。

從以上實例可以看出，如果教師能夠在日常教學中注重滲透學科交叉意識，既可以提高學生對本學科的學習興趣，又能夠有效拓寬學生的知識面，培養(yǎng)學生良好的思維習慣和較高的科研能力。這樣一舉兩得的事情，我們何樂而不為？

近幾年的教學中，筆者一直嘗試在物理課堂中滲透學科的交叉，在我的教學實踐中已經(jīng)初見成效，具體地說，通過努力，首先提高學生對物理的學習興趣，我的課堂對學生的吸引力增強了，選課人數(shù)逐年增長。其次，學生對交叉學科更感興趣了，表現(xiàn)為我院的學生報考交叉學科專業(yè)的比例增多。學科交叉是當代科學發(fā)展的趨勢，各學科之間是緊密聯(lián)系，相互滲透的，各學科之間是沒有界限的。隨著科學的發(fā)展，學科間的滲透會不斷增加。這就要求我們做出適應這種科學發(fā)展的教學改革。

面臨高校教學和科研現(xiàn)狀，作為高校教師，我們只有不斷拓寬自己的思維，不斷地調整和增加新的內容，不斷引進新的教學方法，才能調動學生的學習興趣，啟發(fā)學生的思維，使之適應當代科技的快速發(fā)展和進步。作為高校教師，為適應科學發(fā)展現(xiàn)狀，我們要從日常的教學做起，從點滴做起，經(jīng)過我們全體教師的不懈努力，展現(xiàn)出與當代科學發(fā)展相適應的教學模式。

基金項目：自然科學基金（項目編號：2012MS0115）

參考文獻：

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[2] 李椿，章立源，錢尚武.熱學.高等教育出版社，1993：224～250

[3] 羅遼復. 物理學家看生命. 湖南教育出版社， 1998： 122～137