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流体力学研究报告范文1
【关键词】项目驱动；空气动力学；教学
0 前言
空气动力学是工科院校中力学类、航空航天类、飞行器设计类等专业的专业必修课。它是研究空气运动规律及其应用的学科，在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。空气动力学学科经历了几个世纪的演变，如今形成了实验测试、理论解析和数值模拟方法三足鼎立的局面。
计算流体力学（简称为CFD）是建立在经典流体力学与数值计算方法基础之上的一门学科，它通过计算机数值计算和图像显示的方法，在时间和空间上定量描述流场的数值解，从而达到对物理问题研究的目的。它是流体力学的一个分支，用于求解固定或变化几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程，并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。CFD作为一种研究工具，它可以形象的展示流场的内部结构，从机理的角度解释相应流动的特点。
总之，CFD在现代生活和生产中的很多方面正在发挥着巨大的作用，对空气动力学工作者的工作方式已经产生了巨大的影响。针对空气动力学课程的教学，本文探索了以CFD技术为手段，结合工程项目来促进教学的教学方式。
1 教学改革的必要性
目前，国内大多数院校将空气动力学作为本科阶段的必修课，目前空气动力学学科体系教学中存在的一些问题，有必要增加一部分CFD教学的内容。多年以来，空气动力学本科教学内容主要是经典的流体力学理论和传统的实验分析方法，且偏重于理论分析和对理论进行验证性实验，教学内容比较抽象和单一，不能反映当前空气动力学学科发展的趋势，不利于提高学生的学习能力和培养学生的创新能力。同时，整个流体力学课程在建立了基本控制方程后，就开始转而从一些特殊的流动出发，采用根据流动特点进行简化的方式，先建立物理模型，再得到数学模型，进而得到我们在书中经常看到的很多“理论”，比如不可压无旋流、旋涡动力学、水波动力学、气体动力学等等，甚至理论中还包括理论，比如不可压无旋流中还有自由流线理论，等等。形成一个类似于俄罗斯套娃的学科结构，这种结构容易给人一种支离破碎的印象。如果在空气力学课程后续学期增加一些CFD的内容，会使得学生对方程描述的重要性有个很好的认识。因为方程描述只是一部分，还必须要求解后才能得到各种物理量的分布，从而对问题进行相应的分析。而且，CFD课程也能和实验课程进行很好的配套，比如层流到湍流的转I实验，弯管中的流动实验等，借助于CFD技术中的图片、动画来展示流场结构，有利于培养学生产生数值模拟工作的兴趣，激发学生的积极性。
另一方面，毕业设计是本科教学中的重要一环，也是最后一环。毕业设计的目的之一就是让学生们综合运用以前所学的各种知识，进行一次完整的科研训练，以提高学生们独立分析和解决实际问题的能力，为以后从事科研工作打下一定的基础。现在，毕业设计中数值模拟的题目越来越多，而学生们没有接触过数值模拟，往往都是从毕业设计开始时才开始了解CFD的相关知识，学习相应的软件，这无疑会影响到毕业设计的进度，为了提高毕业设计的进度和题目的完成质量，有必要在大学的培养阶段讲授相关的CFD知识。
基于此，国内外部分院校在本科阶段已经开设了CFD相关课程，如斯坦福、中科大等知名院校。由于CFD基础理论知识比较复杂，且本科毕业设计中关于数值模拟的题目大都是商业软件的应用计算，而且学生们没有相关计算方法课程的基础，所以在本科阶段的CFD课程应以软件的应用为主。
2 教学改革的方法与内容
空气动力学专业方向相关课程包括空气动力学、风工程、计算流体力学、飞行器设计等。在该系列课程的教学中，始终以计算流体力学的数值模拟为主要手段，以完成“风能发电在建筑中的应用”等相关项目为目标，以促进学生对课程基础知识的掌握，并培养学生理论与实践交融结合，解决实际工程问题的能力。整个过程主要分为学科基础验证性项目、应用型工程项目和综合性科研项目三个阶段：
第一阶段：以理论教学为主的专业基础知识（如空气动力学、风工程等课程）学习阶段，重点是夯实基础，改变学生的学习方式，提升学生的专业知识和技能素养。
第二阶段：宽口径的专业技术基础知识（如计算流体力学、风工程应用软件等课程）学习阶段，注重专业理论与实践相结合，使学生掌握专业技术基础理论和基本实践动手能力培养学生分析问题和解决实际问题的能力，全面拓展学生的相互协作及各方面的综合素质。
第三阶段：结合“风能发电在建筑中的应用”相关项目，采用项目教学手段进行专业理论与实践的密切结合，完成毕业设计的内容，注重学生的实践能力和个性发展，创新意识与综合素质的全面提高。
在教学过程的不同阶段，所完成的内容的侧重点应有所区别。如第一阶段，通过教师的指导，以学科实验性项目为主要内容，使学生通过数值模拟的手段熟悉并加深理解相关专业基础知识，掌握基本的完成任务的科学方法。完成的项目内容包括“NACA系列翼型的气动性能的数值计算”、“二维不同形状钝体绕流卡门涡街的数值模拟”等；第二阶段，通过教师的指导，以专业实践为主要内容，结合实际工程项目，完成一些专业应用项目。项目内容包括“某垂直轴风机的气动性能的数值计算”、“某高层建筑绕流流场的数值风洞模拟”等。第三阶段，学生参与教师科研项目研究过程中，以接触到课程以外的综合性科研课题或新问题，整理项目资料及各种计算数据、形成一份研究报告，并最终以论文的形式发表。项目内容包括“集成垂直轴风机的高层高层建筑绕流流场的数值模拟”、“增强型垂直轴风机的气动性能的优化与设计”等。
3 教学效果
采用项目驱动式的教学方法，在教学过程发现中有以下优势：
（1）采用数值模拟的手段，结合学科知识点的实验性验证项目，通过数值模拟方法的可视化后处理技术，使学生加深理解了相关专业相对枯燥的基础知识点。
（2）项目内容由浅入深，从基础知识到专业知识均有涉及，使学生对相关知识有全面的掌握。
（3）项目驱动的教学方法超越了单纯的专业知识掌握，立足于学生学习能力的培养、以学生的自主性探索性学习为基础，采用科学研究及实践的方法，充分调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的自学能力以及分析问题和解决问题的能力，能够激发和提升他们协作、创新、探索的精神，解决了在传统教育下学生理论知识有余，而实际动手能力和实践经验不足的弊端。
以上的观点及做法是个人及相关同事在多年的教学过程中，对空气动力学教学改革提出的一些肤浅看法。在已经实践的过程中看出，该方法能激发学生自主学习的能力，提高学生工程应用能力，有良好的教学效果。
【参考文献】
[1]徐雅斌.项目驱动教学模式的研究与实践[J].辽宁工业大学学报，2011，13：125-130.
流体力学研究报告范文2
关键词：冰-水两相流 非牛顿流体 压降 悬浮床
1 引言
冰-水两相流是冰和水的混合流体，具有温度为0℃，固相的比重接近于1等特点，类似的还有雪-水混合流体等。有关冰-水流动和雪-水流动的研究，在国外如日本、加拿大等国家的学者在80年代末90年代初，已注意并开始对这类问题进行研究。目前，在国内对冰-水流动和雪-水流动的研究报告还很少。然而，近年冰、雪引起的问题也逐渐在我国显露出来。例如，初春的冰川、冰河开河时发生冰凌流的冰堆有阻塞河流、渠道的危险，并且直接威胁到河流上面架设的桥梁安全等的消息时有报道。又如，针对城市交通、高速公路等在冬季进行大面积、快速清除冰、雪，都涉及到冰-水和雪-水流动的问题。
冰-水流动属于非沉降性固液两相流，如果不存在冰颗粒之间的粘结现象，冰-水混合流体的管路输送系统应该是稳定和安全的。考虑到冰-水体系中冰颗粒之间的粘结现象，所以冰-水 两相流应称为含有粘性颗粒的非沉降性固液两相流。从高桥弘等人[1]对冰-水流体粘度测量结果看，测量数据分布呈现无规律的变化，这在一定意义上也显露出冰-水体系粘性变化的复杂性。根据以往的研究报告[2]，冰-水流体输送管路在较高流速范围内流动比较稳定；但是，对于低流速范围内输送管路的压降和稳定性如何，研究很少。考虑到河道、渠道的冰凌流，或者是冰水流体潜热的利用[3]系统管内的流动特点，有必要研究低流速流动的冰-水两相流动特性。
因此，作者使用粒径为12mm的碎冰，管径为49.7mm水平管路，用冰-水两相流与聚苯乙烯-水两相流的比较研究方法，对伴有悬浮床的冰-水两相流动特性以及输送压降进行实验和理论研究。
2 实验装置
实验使用的装置略图，如图1所示，由混合槽、颗粒泵、电磁流量计、测试管等流动参数测量设备组成。测试管是内径为49.7mm，长度为12m的透明管；并能使用高速摄像机进行摄像，以便详细观察冰颗粒的运动特性。观察窗是套在圆管外并充满清水的四棱柱面体，以防止光线通过透明圆管曲面时发生折射影响拍摄图像。另外，混合槽内设置有一定大小网格的网槽，使循环管路的吸入口放置其中，其作用是避免被破碎后的小颗粒冰块再吸入管路内，以保证测试管内流动冰颗粒的粒度不变。
实验中，压降的测量采用了应变仪型差压传感器，流速、压力变化和压差等数据使用计算机进行采集。为了便于仔细观察冰-水两相流动状态，使用了高速摄像系统（NAC HSV-400），该系统的帧速率为200 FPS（1/200秒），示踪颗粒采用3%左右的红色冰颗粒。另外，为了使冰-水流的温度在0℃不变，始终保持混合槽内有冰积存。
实验中使用的冰颗粒等体积当量直径是12 mm，冰的比重是0.917，冰-水两相流的输送浓度由下式定义，即
式中 Qi和Qw分别是冰和水的流量，G是单位时间T内的混合流体的重量，A是管面积 ，Vm是流体平均速度。
转贴于 3 实验结果及其分析
3.1 冰-水两相流动状态的观察
实验中对于冰-水流动状态的观察，采用高速摄像和肉眼观察两种方法。图2是实验中的肉眼观察和录像的观察结果获得的示意图。如图所示，输送速度从高到低逐渐减少时，管内冰-水流动状态的变化样式可以依次划分为(a)、(b)和(c)所示的三种流动状态。其中，图2(a)是从冰颗粒在管内呈现似均匀分布状态，图2(b)是管顶部有冰颗粒悬浮层的同时，冰颗粒层下有部分颗粒跳跃移动，图2(c)是管内冰颗粒基本上全部集中在管上部形成悬浮床。图 3是与图2(b)所示的流动状态相似的实拍图像的黑白打印结果。对比实验使用了比重为0.86的聚苯乙烯-水两相流体。图4是聚苯乙烯-水流动状态实拍的图像的黑白打印结果。图4也是与图2(b)所示的流动状态相似。
实验中，当流速小于1.1m/s的流速范围时开始观察到管内流动样式从图2(b)到图2(c)的变化过程，作者把这种低流速范围内的流动样式称为伴有悬浮床的冰-水两相流。
3.2 冰-水两相流与聚苯乙烯-水两相流的压降比较
图5是冰-水两相流和聚苯乙烯-水两相流的实验结果进行对比的平均流速与压降关系，(图中的圆形符号表示了浓度为0.245的冰-水两相流的平均流速与压降关系的实验值；图中的方形符号表示了浓度为0.25，比重为0.86，颗粒粒径为3.21mm的聚苯乙烯-水两相流平均流速与压降关系的实验值；图中的实线是清水的平均流速与压力损失关系的计算值)。从两种比重相近且呈现相同流动状态的实验结果看，在流速为0.82m/s左右时，冰-水两相流的压降，随着流速的减少有增大的趋势；与此相对的聚苯乙烯-水两相流的压降依旧保持减少的趋势不变。其原因是流速小于1.1m/s范围的冰-水两相流的流动应为伴有悬浮床流动状态。所以管内输送的压降，主要来源于悬浮层内冰水流体流动克服冰块之间的粘结力所产生的压降。图6是冰-水两相流在不同浓度下的平均流速与压降的关系，与图5所示的结果基本相同。
3.3 伴有悬浮床的冰-水流动的非牛顿性显示
图7是浓度为0.15的冰-水两相流和聚苯乙烯-水两相流的壁面剪切应力τw与平均流速8V/D的关系比较图。图中实线表示牛顿流体水的计算值，圆形符号是冰-水两相流的实验值，三角符 号是聚苯乙烯-水两相流的实验值；其中，聚苯乙烯颗粒的粒径为3.21mm。如图7所示，以实线所表示的牛顿流体为参照，在流速范围内，冰-水两相流明显具有非牛顿流体的流动特性。
3.4 具有非牛顿流体特性的冰-水两相流压降计算
关于冰-水两相流的压降计算，已有若干文献[2，4]报告。对于伴有悬浮床的冰-水两相流，压降随着流速减小，而增加的问题始终没有解决。
作者计算冰-水两相流的压降方法如下。假设冰-水两相流中冰颗粒不仅具有一般固体颗粒的所有物性，而且在冰颗粒与冰颗粒、冰颗粒与流体之间有明显的粘结力；而且，该粘结力形成的剪切力与一般固体颗粒流动时产生的摩擦力相当。为了叙述方便，这里把具有非牛顿特性的流体，称为输运流体。因此，从层流到湍流的范围内， 冰-水两相流的压降采用益山等人[6]提出的输运流体为非牛顿流体的固液两相流的压降公式进行计算。
式中 Piw和Pf分别表示冰-水两相流和输运流体的压降，ρiω和ρf分别表示冰-λf水两相流和输运流体的密度，λf表示冰-水流体的管摩擦系数，Vm、D和g分别表示平均流速、管直径和重力加速度。
输运流体的压降，采用宾汉流体的计算公式(6)。 （3）式中的ζE是运动量补偿系数， 由（4）式计算，式中，α是比栓半径。
管摩擦系数在层流和湍流的不同范围，按不同的公式进行计算。当流体的雷诺数与临界雷诺数 相比，小于临界雷诺数时，用层流范围的管内摩擦系数公式；大于临界雷诺数时，用湍流范 围的管内摩擦系数公式。首先，临界雷诺数Rec由（5）式计算。（6）式中，ac和He分别为临界比栓半径和赫得斯托罗姆(Headstrom)数，它们分别由（6）和（7）式计 算。(7)式中的τy为流体的屈服应力。冰水流体混合表观粘度μ*f，由Krieger公式（8）定义，μ是与颗粒硬度和形状有
非牛顿流体的管摩擦系数，在层流范围由（9）式计算；在湍流范围由实验式（10）式 计算。
式中，Re为混合流体的雷诺数，由（11）式计算，（12）式中的φ(α)和α是比栓半径α的函数，由（12）式和（13）式计算，（13）式中的比栓半径α由（14）式计算，（14）式中的τω为壁面剪应力，由（15）式计算。
图8是通过上述具有非牛顿流体特性的冰-水两相流压降计算方法，计算得到的计算值和实验值比较一致；与清水的压降相比较，在流速以1.7m/s为区分点，当流速大于1.7m/s的流速范围，冰-水两相流的压降开始低于清水的压降，这是由于冰颗粒的存在抑制了流体的湍流强度所致；由于引入的冰水流体混合表观粘度，混合流体的摩擦系数的值比清水的高。
4 结论
通过对水平管内伴有悬浮床的冰-水两相流流动特性以及输送压降的研究，获得以下结论。
(1)通过与聚苯乙烯-水两相流的比较研究发现，在低流速范围冰-水两相流具有非牛顿流体特性。
(2)提出了具有非牛顿流体特性的冰-水两相流压降计算的新方法；其计算值与实验值比较结果说明，基于考虑冰-水体系中冰颗粒之间的粘结性，所建立起来的计算方法能够估算伴有悬浮床的冰-水两相流的输送压降。
参考文献
［1］高桥弘，加藤美好，佐佐木NFDA1夫，川岛俊夫.有关冰水浆体粘度考察.第11界日本 雪工学大会，1994，pp.93-98.
［2］白正高.雪水力输送的流体力学诸问题.第6届混相流学术会议，1988.pp.67.
［3］Snoek et al.， Ice Slurry Transport for District Cooling Networks， Proc. of 12 thHydrotransport， 1993，pp.511-524.
［4］Shook A. C.， Experiments with Concentrates Slurries of Particles with Densiti es near that of the Carrier Fluid， Can. J， Chem. Engng， Vol.63，pp.861-869，1985.
流体力学研究报告范文3
关键词：气动；设计；教学
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）08-0210-02
在传统的培养模式和计划中没有气动设计类课程中，过去学生都是通过分别学习空气动力学和飞机设计两门课程，然后在工程实践中摸索气动设计方法，由行器性能要求的越来越高和气动设计的复杂性，国内外已普遍认识到这门课程的必要性和重要性。该课程的主要教学目的是建立起空气动力学和飞机设计两者之间的桥梁，将空气动力学的基础理论和飞机设计相结合，使学生对飞行器的气动设计有一个全面的了解和掌握，培养学生飞行器气动设计能力以及全面综合分析能力，建立飞行器空气动力学设计的基本设计方法、设计理论，和其他相关学科的综合考虑，为学生进行飞行器的气动设计提供空气动力学理论的基础、分析问题解决问题的能力。教学团队在前期良好的教学建设基础上，不断扩充完善教学内容，强调基础性、前瞻性和实用性，改进教学方法，培养创新意识。
一、教学内容的组织完善
与该课程相关的国内外参考资料非常有限，教学团队充分收集整理国内外相关著作、文献，利用网络资源，综合研讨教学内容。教学中注意将国内外前沿最新的飞行器气动设计理论方法引入教学，不断扩充完善教学内容。由行器气动设计与总体设计、飞行控制、隐身等学科密切相关，涉及面广，因而，教材内容的组织取舍，如何在有限的教学时间内选取组织授课内容，保证课程的基础性、前瞻性和实用性，是非常重要而艰难的任务。教学团队广泛进行了国内外相关课程教学调研，收集资料，研讨并完善教学内容，形成了较为合理的课程体系。教学内容从运输机到战斗机再到高超声速飞行器，循序渐进。运输机作为最基本的飞行器类型，特别是民机，主要要求的是安全性、经济性、舒适性和环保性，设计目标相对集中，都是飞机设计中的基本问题。具体来说，主要包括先进翼型的不断发展，亚音速干线飞机三维机翼的设计，机翼翼梢减阻装置的应用、如何减少摩擦阻力、减少部件间的干扰阻力等减阻措施，低速起飞着陆阶段的增升装置外形的空气动力设计，多学科优化设计，最后简要介绍高速民航机的气动设计。现代战斗机性能要求不断提高，并且涵盖多个方面，如机动性、超声速巡航特性、隐身特性、超视距作战能力等，因而课程重点包括了现代战斗机的气动布局，边条翼、鸭式布局、前掠翼等，隐身要求和空气动力的综合设计，发动机进排气系统及其与飞机的一体化设计，推力矢量化，机敏性和超机敏性等，并且重点介绍了数值模拟方法在未来飞机设计中的重要性。
由于高超声速飞行器的迅速发展，课程也对其进行了简要介绍，高超声速飞行是洲际弹道导弹、回收卫星、飞船、航天飞机在上升段和再入大气层时，以及穿越行星大气层的宇宙探测器进入行星大气时将经历的飞行阶段，也是当前正在发展的跨大气层飞机和新型武器系统所必须具备的能力。由于学生高超声速空气动力学基础偏弱，故首先概述了高超声速技术的需求背景、高超声速空气动力学、高超声速流动的基本特性，然后重点介绍了气动力、气动热工程计算模型和高超声速飞行器热防护等内容。
二、教学方法的综合应用
1.板书、电子课件、多媒体资料的有机结合。在课程教学中，根据讲授的具体内容，结合板书、电子课件、多媒体资料等多种手段综合应用。由于上课的研究生专业不同，基础差异较大，故在讲授中，教师需要根据学生的具体情况，以空气动力学设计思想、设计理论为核心，辅以补充必要的专业基础知识和理论，这些内容比较适合以板书的形式，而多媒体资料可以加深学生的印象，提高学生感性认识，增加学习兴趣，加深对基本理论的理解，故板书、电子课件、多媒体资料等相互补充，相辅相成。
2.案例教学和理论教学相结合。教师在课程讲授过程中，注意理论学习和案例教学相结合，由于气动设计的基本理论和飞行器的设计发展更新换代直接相关，因而在基本理论的讲授中紧密结合具体案例，以提高学生的学习兴趣，加强学生的感性认识，加深对气动设计基本理论的综合理解。如在民机的气动设计中，重点介绍了空客380、波音787等飞机的典型设计特点，了解翼梢装置设计中与结构重量等多学科优化的设计思想，机翼载荷的展向分布设计特点等。结合F15、F16讨论发动机进气道的设计特点等。结合F22讨论现代战斗机的设计特点，机动性和隐身性的综合权衡，对空气动力学的挑战等问题。
3.课外研究报告的撰写与课堂讨论相结合。为增强学生的科研实践能力，在课堂教学的同时，要求学生课外针对教学内容相关专题查阅文献、综合分析、研究讨论、撰写论文，并组织学生课堂展示研讨，变学生被动听讲为主动学习研讨，以提高学生学习的主动性和自觉性，锻炼学生自主研究、综合分析问题解决问题的能力。在教学实践中，对论文选题给以合理指导，相对集中，以增加讨论的参与性，收到较好的教学效果。
4.考核体系的完善。在教学方法研究方面，进行了考核体系改革，结合考试、报告撰写、课堂研讨、考勤等多种形式，全面衡量学生的学习态度、知识掌握、灵活运用、收集整理资料、研究解决问题、撰写报告、表达能力等多方面的考察。并积极听取学生的反馈意见，为进一步改进教学质量，提高教学效果提供参考。
三、课程的特点
由于现代飞行器发展迅速，不断更新的飞机都集成了新取得的科研成果和先进技术，教学内容不断变化是课程的一个显著特点，取得高性能的变化多样的气动布局是空气动力学的理论知识应用于实际飞行器设计的杰出成果。将经典理论和飞行器前沿设计技术紧密结合，直接面向工程部门飞行器设计应用，故课程不仅要涵盖气动设计的基本理论基本方法，而且要和当前国际航空航天前沿最新水平接轨，反映国际最高水平，只有这样，才能使学生掌握最新的气动设计思想方法理论，更好地服务于工程实践。
本课程不仅在空气动力学专业，而且对相关专业如飞机设计、固体力学等专业的研究生培养中都占有重要地位，是学生全面掌握飞行器气动设计的主要理论和主要方法重要的专业课，和飞行器设计工程实践密切相关，为学生毕业后从事飞行器设计提供空气动力学设计理论和方法支撑。课程综合性较强，覆盖面广，涉及多学科相关领域，选课同学有硕士、博士研究生、单位代培等不同类别。通过该课程的学习，学生对空气动力学在飞机设计中的作用与意义可以有更深的认识，同时也切实认识到设计问题的复杂性、多学科综合应用的重要性，有利于在今后的学习工作中更全面更综合的考虑问题，为以后科研工程实践奠定坚实的基础。
四、总结
本课程是一门重要的研究生专业课，在国内外相关课程中有其鲜明的特色，在教学安排上，注意教学内容改进完善，不嘟最新的科技成果增加到教学内容中，将气动设计基本理论和飞行器设计前沿技术相结合；课程体系设计合理，教学方法多样，对飞行器气动设计的能力培养有重要意义。
参考文献：
[1]潘，孙振佳，高琪.《近代流动测试技术》双语教学的理念与实[J].教育教学论坛，2014，（23）：214-216.
[2]刘沛清，屈秋林，郭昊.关于加强我国现代高等工程教育的几点看法[J].教育教学论坛，2011，（20）：36-37.
[3]刘沛清.空气动力学研讨课建设的探索与实践[J].力学与实践，2016，38（1）：87-89.
[4]王晓军，邱志平.航空专业研究生课《飞机结构强度》教学改革探析[J].力学与实践，2013，35（4）：60-62.
[5]杨华保，王和平.“飞行器总体设计”精品课程教学改革探索[J].高等工程教育研究，2007，（1）：131-132.
[6]宋磊，黄俊.面向创新人才培养的飞行器设计专业教学改革研究与实践[J].学位与研究生教育，2011，（3）：47-51.
流体力学研究报告范文4
关键词：桥梁抗风；传统教学；案例式教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）50-0152-02
一、《桥梁抗风》课程开设的必要性
近年来，桥梁向着大跨轻柔方向发展。目前，世界上已建成的最大跨径拱桥为主跨达552m重庆朝天门大桥，俄罗斯岛大桥作为目前世界上跨度最大斜拉桥，其主跨已达到1104m，日本明石海峡悬索桥主跨为1991m。世界跨度最大的10座拱桥、斜拉桥和悬索桥，分别有7、7、6座建在中国，而且都是近20年内建成的。而风荷载又是很多大跨径桥梁的设计控制荷载。因此，大跨桥梁抗风设计的重要性不言而喻。
21世纪经济和技术竞争更为激烈，在这个时代我们要在国际上有竞争力，最需要有一支高度创新素质的人才队伍，因此必须注重研究生的培养和教育。为了使桥梁工程专业研究生了解桥梁工程抗风设计相关专业知识，提高竞争力，胜任今后的工作，为国家培养桥梁专业的全面人才，开设《桥梁抗风》这门课程非常必要。目前国内已有多所高校桥梁工程专业为研究生开设了《桥梁抗风》课程，如：同济大学、西南交通大学、湖南大学、大连理工大学等。
二、《桥梁抗风》传统教学存在的问题
目前，《桥梁抗风》课程在多所高校主要采用传统教学授课方式。传统教学方式通常有其固定的模式：课前，教师根据教材和教学大纲，确定教学目标和方法，设计一系列相关的问题。课堂上，教师循序渐进地不断讲授教学内容、提问相关问题来吸引学生的注意力，调动学生的积极性。课后，教师通常会留一些与课程相关的问题让学生自己理解和学习。然而，桥梁抗风课程涉及面较广，如数学、流体力学、结构动力学、空气动力学、风洞试验技术、计算流体动力学等，理论比较深奥，接受较难。教学课时一般在24～32之间。传统教学方式主要以教师讲授为主，教师是中心，学生只是被动接受，课堂气氛可能比较沉闷、压抑，很多内容学生不容易理解和接受，不能很好地激发学生学习的兴趣。这种“填鸭式”的传统教学方式，忽视了学生的主体作用及学生在学习过程中的主动学习[1]。具体而言，传统教学方式主要存在以下几个方面的问题：（1）以教材和教师为中心，以“讲”代“学”忽视了学生在教学中的主体地位；（2）注重理论知识传授，轻实践技能培训；（3）教学方法单一，直观性较低，形象化差[2]。
三、案例式教学方法的优点
所谓“案例式教学”，就是在精心提炼主要教学要义和旨归的基础上，课堂教学时以专题为单位设计教师讲授内容，并综合运用多媒体等多种教学方法和手段，尤其是与案例教学法融合的教学模式。案例式教学主要是以对案例的讲解和分析为主线，设置相关教学问题，以此来激发学生的兴趣和求知欲，调动学生的积极性，使学生真正参与到教学活动中来。具体而言，这种教学模式具有以下几个优点：（1）目的明确，打破传统编教材的章节体系，立足于实际问题。（2）注重教师讲授和学生参与双向互动的问题域的拓宽、问题情景的建构等教学设计。（3）摒弃过去“一言堂”完全灌输式的教法，综合运用案例教学、多媒体课件和专题式教学，形成立体的、多方位的教学动态体系和整体化解决方案[3]。
案例教学方式现已被成功地运用到世界各国大学的法学、医学、工商管理教育等学科，并取得了显著的成果[4]。桥梁工程专业作为实践性很强的专业，将理论知识与工程实践相结合至关重要。工程案例来源于工程实践，促进了理论知识的理解，避免了单纯的理论教学的短板，凸显了专业的实践性，非常有必要在桥梁程专业中实施案例教学。对于《桥梁抗风课程》，为了提高课堂上学生的积极性，使课堂变得生动活泼，培养学生自主学习和创新的能力，提高授课效率，将那些比较经典大跨桥型的抗风工程实例与基本知识相结合，应用到课堂教学具有较好效果。案例式教学并非将所有的知识点都通过案例来讲解，在讲案例之前也需要介绍一些基本理论和概念。注重教师讲授和学生参与双向互动问题域的拓宽、发散性思维的诱导、问题情景的建构等教学设计，力避从理论到理论。
四、案例教学法在《桥梁抗风》课程中的实践
2014年，大连理工大学尝试了将案例式教学法应用于研究生《桥梁抗风》课程，该课程学时为24，其中案例教学14课时，传统课堂授课8课时，风洞实验室参观、试验教学、风洞仪器设备介绍2课时。
对于案例的选取，第一个案例即为旧塔科马的风毁事故。
首先对该桥的相关背景进行介绍，让人不可思议的是，主跨800多米的悬索桥在建成只有几个月，在不到20m/s风速下就发生了完全倒塌事故。然后，在讲解过程中，配以真实风毁照片和录像，形象直观，身临其境，具有很强的视觉冲击和心理震撼力。最后交代相关的研究结论及仍然存在的问题，并指出那种大幅振动的确切机理直到目前都没有得到很好的揭示。学生的好奇心和兴趣也会调动起来。在介绍该桥风毁过程中，会涉及到一些概念，如风级、振动模态、涡激振动、颤振、颤振后状态、大幅非线性振动、振动控制、设计风速、气动外形、风洞试验、现场实测、数值模拟、机理解释等概念，了解了历史上国内外比较著名的风工程专家，风工程研究中心。学生听起来也没有那么抽象和晦涩。学生还会问很多的问题，由此学到了很多知识。看似一个非常简单的例子，也不涉及复杂的计算分析理论，但可以起到“引人入胜”的效果。兴趣是最好的老师，让学生对这门课不排斥，不是被动地去学，2个课时很快就会愉快地过去了。旧塔科马桥的风毁开启了现代桥梁抗风研究的新纪元，自此以后，桥梁风工程发展迅速，并取得了一系列的研究成果。
常见的大跨桥梁主要有四种类型：连续梁桥（连续刚构）、斜拉桥、悬索桥、拱桥。这些大跨度桥型更需要进行抗风研究。授课教师结合教学要点，针对每种桥型分别选取一座桥的抗风作为案例进行讲解，分别是苏通长江大桥辅桥、苏通长江大桥、大连星海湾跨海大桥、大连市普湾新区16号路跨海大桥。这四座桥都由授课教师亲自负责或参与完成桥梁抗风研究工作，对内容非常熟悉，而且也相对更有感情。这样可以设计制作四个案例，每种案例的讲解重点和传达的知识要点有所不同，所占课时也不尽相同，总计10个课时。
每个桥型案例基本都涉及到的内容和问题包括：（1）桥梁简介，包括桥名、桥型、桥跨、桥位等；（2）基本风速、设计基准风速、阵风风速、颤振检验风速等；（3）结构有限元分析，包括建模方法、模态分析、等效质量计算等；（4）模型设计制作，节段模型、气弹模型设计方法、原则、加工制作、调试等；（5）风洞试验，包括风场模拟方法、常用仪器设备、测力、测压、测速、测振，静三分力试验、颤振导数试验、涡振试验、抖振试验、颤振试验、驰振试验等；（6）数值模拟方法，数值建模、计算分析；（7）理论分析，静风、颤振、驰振、抖振、涡振、时域方法、频域方法；（8）振动控制方法，气动措施、机械措施、结构措施。另外还涉及到斜拉索风雨振问题，风洞试验、数值模拟、理论分析、现场实测。成桥状态和施工状态关注点可能有所不同，不同桥型验算的抗风内容也有或多或少的差异。桥塔、拱肋、主缆、吊杆的抗风问题。以上所有内容有的在基本理论已经讲授，有的在案例中重点讲解。但都是实际桥梁抗风中遇到的问题，并给出实际是如何解决的，不抽象、接地气。通过讲解这四座大跨桥梁的抗风实例，一方面激发了学生学习的兴趣，另一方面学生更容易接受，提高了课堂效率。在学习中学生不仅学到了桥梁抗风的基本知识和理论，而且了解了实际桥梁抗风研究的具体过程和涉及的内容，做到理论与实际相结合。
最后案例就是风工程研究的最著名的专家，加拿大Davenport教授和美国Scanlan教授的生平事迹和学术贡献，2课时。主要内容包括：个人简介、发表的主要论文、主要研究领域、学术贡献、人格魅力、逸事、研究思想、榜样力量、成功要素、奋斗经历。主要目的是让学生了解两位大师的成才之路、发展轨迹，起到开阔思路、带动鞭策的作用，而且在介绍过程中，会涉及到大量的专业词汇的理解和研究方法。
五、结语
为了提高教学效率，保证教学质量，教师应根据所教授的课程的特点，选取适当的教学方式。《桥梁抗风》课程由于理论较难，使用传统教学方法学生难以理解，接受效果不好。大连理工大学在《桥梁抗风》课程教学中打破传统教材的章节体系，结合实际问题，综合运用多种能够激发学生兴趣的案例进行教学，取得了较好的实践效果，可以为兄弟院校课程教学提供参考借鉴作用。
参考文献：
[1].关于传统教学方式的一点思考[J].陶瓷研究与职业教育，2009，（12）：58-59.
[2]刘慧娟.传统教学的弊端与学生主体参与教学的优势[J].漯河职业技术学院学报，2010，（9）：123-124.
流体力学研究报告范文5
关键词：多元化；考核体系；物流设施与规划；过程性考核
中图分类号：G642 文献标识码：A
Abstract： Aiming at a single assessment mode， one-sided examination content， ambiguous examination purpose and non-ideal assessment effect on the logistics facilities and planning course assessment， a diversified evaluation system based on ability was proposed which mainly included comprehensive knowledge assessment and process assessment at ordinary times. The comprehensive knowledge examination consists of understanding ability， inductive ability and comprehensive ability assessment. The process assessment is made up of scientific research innovation ability assessment， team cooperation ability and practice ability assessment. The application effect indicates that the assessment system is highly appreciated by students.
Key words： diversification； evaluation system； logistics facilities and planning； process assessment
近年来，随着物流业的快速发展以及社会对物流技术人才的需求不断增长，对学生运用理论知识和实践动手能力解决问题的要求也日益提高[1]。与此同时，高校也在积极地推进创新教育和实践能力培养活动，其课程教学模式也进行了一系列卓有成效的改革[2-3]。但受各种客观条件的影响，多数教改成果往往强调教学模式单方面的改革，而忽略了考核模式的改革，进而导致教学模式与考核模式脱节，未能更好地发挥考核模式对教学模式的促进和反馈作用，不利于学生综合能力、创新能力和实践动手能力的培养[4]。因此，为了提高教学质量，促进学生创新能力以及实践能力的提高，探讨与本课程教学相结合的考核模式是现行考核形式改革的当务之急，具有一定的现实意义。
课程的考核形式是课程教学的最后一个环节，科学、合理的考核形式在某种程度上能更好地指导学生的学习方式。考核的目的既可检验学生对所学课程的掌握情况，巩固所学知识，同时也可帮助教师不断总结教学经验，改进教学内容与教学方法，促进教学质量的提高。
《物流规划与设计》课程是物流管理专业的核心课程，由于目前的考核形式比较单一，存在诸多不足。为此，本文建立基于能力本位的多元化课程考核体系，并对考核体系的各模块进行了分析，最后分析了考核体系的应用效果。这对于改进考核形式、提高课程教学质量具有重要意义。
1 课程考核形式现状及存在问题分析
《物流规划与设计》课程是一门实践性较强的课程。由于课程性质为必修课，该课程自开设以来，一直沿用着期末闭卷笔试的考核方式，兼顾学生平时成绩，即平时成绩占30%、期末卷面成绩占70%。
尽管目前的闭卷考试形式具有定时间、定地点，方便组织安排，考试公平公正性强、过程易控制等优点[5]，但也存在以下几方面不足。
（1）考核方式单一。目前课程的考核方式主要侧重理论知识和综合知识的考核。其考试形式为闭卷书面作答，题型主要以选择、判断、简答、案例分析和论述为主。这些题型只能反应学生对理论知识的掌握程度，不能更好地体现创新能力和应用能力的培养。
（2）考核内容片面化。现行考核内容偏重于知识记忆，主要局限于教材、课堂笔记、教师课堂扩展和指定的重点，在学生综合应用能力和创新能力的考核方面显得不足，进而形成一种“上课记笔记、课后抄笔记、考核背笔记、考后全忘记”的现象[5-6]。
（3）考核目的性不强。由于课程实践性较强，目前笔试考试并不能全面地体现出考核目标。每次考试结束后，虽然任课教师会对试卷质量进行分析，并对相关知识点的掌握情况进行总结以及得分情况进行分析，但这并不能很好地体现实践应用能力和综合创新能力培养目标，且对今后的考核指导价值也不大。
（4）考核效果不理想。由于现行考核方式为被动式卷面考试，形式比较单一、与实践应用结合不够紧密，所以学生在复习过程中只是为了考试而复习，为了考试而考试，这就使学生处于一种被动式学习的状态，由此对其产生厌烦心理，考核的效果自然也不会很理想。
2 课程考核体系的构建思路
课程考核是课程学习的一部分，是对课程学习的有效反馈和评价。一个完整的课程考核体系应该包括期末综合性考核和平时过程性学习评价两部分。针对本课程的现状，考核体系应侧重于各知识点的量化考核，尤其是要针对平时过程性考核给出每种考核方式的量化指标，如团队协作能力、分析解决问题能力、科研创新能力等。在平时过程性考核中，由于分组协作完成设计任务，教师应该能够有效地分辨出每位学生具体完成的工作量，且需要在各考核环节中给出具体的量化措施。通过各考核模块的设定，学生可以从中学习并领会到考核并不仅仅是为了“机械地”检验对所学内容的掌握程度，而是对所学知识的一种融会贯通，是对其学习能力、理解能力、团队协作能力以及科研创新能力的一种提升。
3 多元化课程考核体系的构建
为实现课程评价体现能力本位的特点[7]，从而引导学生进一步提高综合应用能力和创新能力，在课程的考核形式上要实行多元化考核，不但要考核学生的理论知识和综合知识，还要考核其创新能力、工程实践能力和团队合作能力。
为了提高课程考核结果的可信度，提高教学质量，本文提出基于能力本位的多元化课程评估考核体系，即由综合知识考核（占40%）和平时过程性考核（占60%）两部分组成，如图1所示。其中综合知识考核主要包括理解能力考核、归纳能力考核以及综合能力考核；平时过程性考核主要包括科研创新能力考核、团队协作能力考核以及实践能力考核。图1中每一部分考核内容满分都是100分，按比例折算后计入最后总成绩。
3.1 综合知识考核
（1）理解能力考核。理解能力考核主要体现在课堂口头测试和随堂笔试测试两方面。课堂口头测试主要以教师提出问题，学生回答问题的形式展开。教师可以针对课堂中讲授的重点内容，有针对性地提问学生，根据学生回答的准确性和逻辑性来进一步了解学生对该部分内容的理解和掌握程度。随堂笔试测试一般安排10min左右，以课程试题库为依托，试题形式主要是填空题、选择题和判断题；或者也可由任课教师根据当堂授课重点，提出思考题，让同学们根据自己的理解随堂完成。这两种课堂测试方式既可以加强学生对基础知识的理解，培养其理解和记忆能力，又可以使其养成集中精力认真听课的良好学习习惯，从而有效避免课堂“低头族”现象。
（2）归纳能力考核。归纳能力考核主要以大作业的形式为主，根据重要章节内容，分别在每章讲解后，让学生自主命题或教师给定主题，查阅本章节所涉及内容的相关研究进展，在一周内提交作业。例如在讲解现代生产物流的特点和模式这一章节时，教师可给定逆向物流、冷链物流等研究热点主题，让学生针对这一主题，从需求预测、运作模式、成本控制、关键流程识别、物流路径优化等方面去查询资料，并对资料进行筛选、归纳和总结，以大作业的形式提交。
该考核形式一方面有利于培养学生的文献检索能力和归纳总结能力[8]，另一方面也可以提高学生的学习兴趣、促进学生全面了解该学科的最新研究进展，同时也可大大降低学生“为了完成作业任务而做作业”的负面抵触情绪。
（3）综合能力考核。综合能力考核主要以研究报告或者课程设计方案为主，重点考核理论知识的综合应用。教师在课程一开始就将专题内容布置给学生，让学生利用课余时间查询资料、分析并解决问题，以小组为单位共同完成一份报告或设计方案。其考核方式为学生个人评价（15分）、教师评价（50分）、小组之间互评（35分）。报告或方案的最后总成绩根据这三部分所得分来评定。该考核方式可以培养学生发现问题、分析问题并综合应用理论知识解决问题等多方面能力。
3.2 平时过程性考核
（1）科研创新能力考核。科研创新能力考核主要通过开展创新性实验来考核，具体考核内容为实验的设计、分析和结果处理，其中实验设计占该部分考核比例的60%，实验过程分析占30%，实验结果处理占10%。教师可根据授课内容，给定实验目的和要求，让学生根据自己兴趣设计符合课程内容的实验。评分参考标准可依据表1中的选项进行打分。
由于物流规划课程具有实践性较强的特点，因此考核过程中应注重培养学生的动手能力和创新能力。
（2）团队协作能力考核。该部分考核形式主要利用“物流游戏”教学法[9]。教师根据课程所授内容设置相关的“物流游戏”来测试学生的团队协作能力，提供具体的游戏流程操作，让学生通过“做中学”逐渐领会和掌握课程所授章节内容的理论知识。如在厂址选择一章中，教师可按照厂址选择考虑的因素，将学生分成不同的小组或者由学生自由组队，分别代表“政府人员”、“社区居民”、“企业决策人员”等，扮演不同的角色，以小组研讨的形式，对备选厂址进行讨论、分析并给出决策结果。教师可从自主能动性（10分）、工作态度（10分）、合作能力（20分）、亲和力（30分）及改善能力（协作中发现问题并能提出合理化建议，占30分）几方面进行考核。这种考核方式有利于培养学生理论联系实际的团队合作意识以及解决问题的应变能力。
（3）实践能力考核。该部分的考核内容主要通过开展综合性实验来实施。如自动化立体仓库模拟实验，主要有条码识别和检测、出入库管理等内容。在任课教师和实验教师的共同指导下，学生可根据仓储物流的实际运作过程来设计实验，通过小组讨论形成初步方案，然后借助于计算机编程、物流仿真软件以及自动化立体仓库物流实验装置台（含条码数据采集器）来实现整个过程的模拟。教师可根据实验前的资料准备（10分），实验方案设计的合理性、可行性及创新性（30分），实验过程中操作的熟练程度（30分），实验中遇到问题的处理能力及沟通能力（20分），实验结果的分析与处理（10分）几方面进行打分。该考核方式既体现了专业课知识的综合应用，又能培养学生的实践动手能力。
4 多元化课程考核体系的应用效果分析
该考核体系已经在学校物流管理专业大四年级的两届学生中进行了试用，试用对象分别为2010级两个自然班以及2011级两个自然班。在每一学期末课程结束后，笔者都设计调查问卷了解同学们对多元化考核体系的看法。问卷调查结果显示，经过两学期的试用，效果很好，具体如图2所示。
从图2中可以看出，该考核体系中各模块在两个年级中都得到了绝大多数同学的一致认可。在综合能力模块和实践能力模块中，2011级同学在考核过程中的表现略逊于2010级的表现，这是由于2011级参加考研和各类资格认证考试的同学较2010级多，再则完成这两个模块中的具体考核内容（研究报告、综合性实验）所需要的时间长，因此导致这些同学没有充足的时间去准备考核内容，进而在这两方面失分较多。在其他四个模块中，2011级同学的表现均优于2010级的，对各模块的认可度也有一定的上升。这是由于该考核体系在2010级同学中已经进行了试用，试用后，教师针对考核体系各模块中存在的不足做了一些改进，并在2011级同学进行再次试用，同学们不仅兴趣较高，而且也积极配合实施。以后还要针对各模块分别进行分析，以便将该考核体系进一步推广到同类型的课程中。
5 结束语
考核模式的改革与教学模式的改革是相辅相成、互动的关系，多元化考核模式在课程教学中的应用，有利于培养学生实践动手能力以及解决问题的应变能力。同时，多元化考核评估体系的实施需要任课教师投入大量的时间精力。教师选择多元化评估考核方式时，应充分考虑课程的特点、学生的理论基础、班级规模及考核目标，以及针对考核目标设计以“能力”为主线的考核指标，做到“以考促教、以考促学”[10]，可以获得更好的教学效果。
参考文献：
[1] 全春光，程晓娟. 《物流工程》课程设计教学改革探索[J]. 当代教育理论与实践，2012，4（7）：51-52.
[2] 许义文. 高校素质教育重在创新教育[J]. 西南交通大学学报（社会科学版），2002，3（2）：104-107.
[3] 付永红，郭雪松. 高校素质教育管理创新的思考[J]. 辽宁医学院学报（社会科学版），2007，5（4）：66-69.
[4] 杨德翠，刘新. 植物生理学课程多元化考核模式的建立[J]. 安徽农业科学，2013，41（24）：10167-10168.
[5] 侯东亮，陈芳蓉. 基于“五位一体”的多元化课程考核体系构建――以《现代物流设施与规划》课程为例[J]. 廊坊师范学院学报（自然科学版），2014，14（4）：122-124.
[6] 张金标，邵露. 关于推进高校考试改革的几点思考[J]. 教育探索，2007（12）：39-40.
[7] 盛锦春，刘莉. 能力本位的高职会计专业课程考核模式变革分析[J]. 中国电力教育，2014（2）：156-157.
[8] 闫会娟，毕建涛. 基于启发式过程考核的课程考核体系研究和实践[J]. 中国教育信息化，2013（14）：29-30.
流体力学研究报告范文6
云应该是一种赋予用户自服务和动态扩展资源权力的模式，同时也应是一种新的商业模式。但令人遗憾的是：过去几年，在私有云大行其道的过程中，真正符合上述特征的“云”并不多。 国际知名调查公司Forrester的一份报告显示：在企业的IT高管们所自诩的私有云中，高达70%的IT环境其实并非私有云。“这是个严重的问题。实际上是在做云洗白而已。”Forrester的云专家James Staten如是说道。
而阿里云总裁王坚甚至表示：私有云根本不能算做云。“云计算本来就没有什么公、私之分。因为云计算的本质就是一种服务，从这个意义上讲，只有公有云才是真正的云计算。”
王坚的观点可能过于绝对。对此，北京超图软件股份有限公司副总裁王康弘认为，云计算是一种新的商业模式，它可大可小，“没必要去刻意强调公有云或私有云，但否认私有云也是不可取的。”
而畅捷通信息技术股份有限公司助理总裁张红则认为，公有云和私有云从技术上来看，是没有太大区别的。“但在应用范围上，有很大差别。我认为，和私有云相比，公有云对资源的利用率更高，也有着更广泛的生命力。”
对于私有云究竟是不是云计算，可能仁者见仁智者见智。但如果将私有云和公有云进行比较，至少有一点是毫无疑问的：公有云更能体现云计算的本质。
与私有云相比，另一个因云计算发展而产生的现象则让很多人对云计算的前景感到迷茫：最近几年，各地纷纷建设所谓的大规模云计算中心、云计算产业基地，但由于缺乏应用和后续的运营支撑，使得这些云计算中心、产业基地成为一个个“耗能大户”。更令人失望的是，一些所谓的云计算基地，其实是打着云计算的名义，而行商业地产之事。
出现这些现象是让人感到十分遗憾的，因为云计算本不应该如此。现在，是时候让云计算回归本源，也就是从公有云真正落地开始做起。
微软Azure落户中国
2013年5月22日下午，包括微软首席执行官史蒂夫·鲍尔默、美国驻华大使骆家辉，上海市政协副主席、浦东新区区长姜樑等多位重量级人物齐聚上海，出席了微软Azure公有云平台落地中国的启动仪式，由此也可看出微软对于Azure落地于中国的重视程度。
在会上，微软公司宣布由世纪互联运营的微软Windows Azure公有云平台及服务正式在中国落地，公众预览于6月6日正式上线。由此，微软也成为首个将公有云服务落地到中国的跨国公司。
谈到这一重大举措时，微软公司资深副总裁、大中华区董事长兼首席执行官贺乐赋表示，“在中国，我们一直与合作伙伴共创更具创新力、竞争力与机遇的未来。正是这种协同合作使得微软成为首个将公有云服务落地到中国的跨国公司。微软为全球提供超过200项云服务，覆盖人群超过10亿，我们有信心为中国市场带来最佳的云服务，释放出Windows Azure云计算的潜力。”
微软并不是唯一一家对中国公有云市场感兴趣的跨国公司。事实上，包括IBM在内的一些国际巨头，也一直在国内寻找合适的合作伙伴，希望把公有云服务引入中国市场。
微软、IBM等国际巨头的动作，从一个侧面证明了国内公有云市场的崛起。这一点，也符合整个市场大环境的变化趋势。据Gartner的公有云研究报告显示：未来几年的公有云市场将从2012年的1110亿美元上升至2017年的1310亿美元，复合年增长率为18.5%。而包括亚洲（尤其是印尼、印度）、中国以及拉丁美洲在内的新兴市场，是全球增长率最高的地区。
公有云落地元年
相比于微软、IBM这样的国际巨头，一些在国内市场从事公有云服务的国内企业，更能直观地感受到公有云逐步开始落地的趋势。
“过去一年，我们确实看到公有云正在一步一步地在国内用户中落地。”UCLOUD创始人、CEO季昕华说道。2012年3月，UCLOUD公司成立，至今虽然仅仅一年多时间，但用户数量已经超过1000家。
“公有云在国内的落地正呈现出快速发展的趋势，无论是从用户的数量还是接受程度来看，这种变化都十分明显。我认为2013年可以视为是中国公有云落地的元年。”VMware大中华区技术总监张振伦说道。
“阿里云拥有的用户数量以每年400%的速度增长，并覆盖了各行各业的类型。”不过，与数量增长相比，让王坚更为高兴的是用户对公有云认识和接受度的变化。
在王坚看来，这才是公有云在国内真正落地的标志。“以往，提到公有云时，很多用户会担心安全问题。但现在，我们和用户沟通时，用户已经很少再提安全问题，更关注的是公有云能够给他们带来什么价值和帮助。”
确实，认识和观念的改变，说明国内的企业用户已经真正接受公有云。由此，在各个行业也产生了一批成功应用公有云的实践案例，他们也是公有云在国内开始落地最有力的证明。
《狄仁杰前传》的幕后英雄
2010年，鬼才导演徐克的一部大片《狄仁杰之通天帝国》给很多影迷留下了十分深刻的印象，并得到了各方的一致好评。在影片上映后不久，就有影迷期待：徐克导演何时拍续集？
如今，影迷的期待已经快成为现实了。《狄仁杰之通天帝国》的续集《狄仁杰前传》正在拍摄之中。而且，与前一部影片相比，续集在特效方面会呈现更为出色的效果。不过，当你坐在电影院，享受特效所带来的视听盛宴时，可能很少有人会知道，在这背后，公有云起到了十分重要的作用。
事实上，那些看上去十分逼真、震撼的特效制作，完全是由计算机完成的。“如果想在电影里面大量使用特技效果，首先要根据自己的效果进行效果测试以及软件开发，之后还要根据前期所研发出来的生产流程和制造方案进行电影镜头的批量化生产。”电影《狄仁杰前传》的幕后工作人员丁丁介绍道，“以电影中一个水龙的镜头为例，我们甚至还为此开发自己的绘制工具来做专门的绘制效果，并且在前期准备过程当中做了大量的效果测试，对我们开发的软件进行上百个参数上千种画面的组合，只有这样我们才能得到正确的计算结果，之后才能把研发过程做好的东西在大规模的电影工业当中生产，这是一个非常漫长的过程。我们将在电影当中反复的计算工作放到Windows Azure这一公有云平台上面进行，这为我们在前期电影的准备过程当中节省出三分之一的时间，这是一个令人喜悦的成绩。”
在完成前期的效果测试和软件开发之后，将进入到大规模的电影工业化生产制作，而这时候所需要的计算量更大。“一个实际制作的镜头，它的画面真实与否，取决于我们在计算当中使用多少方程组求解。以制作一个简单的水花镜头为例，我们需要使用1700万个方程组对1700万个未知数进行求解。而在一个电影里面，动辄会对20亿、甚至40亿以上的未知数求解。如果把《狄仁杰前传》的特效制作放在单台电脑上求解的话，仅流体力学方面的求解时间就需要35年。而在《狄仁杰前传》的特效制作中，我们把这些计算放在Windows Azure上，使得计算效率得到了大幅度的提高。”丁丁说。
“超载鸡”变成“不死鸟”
如果你是喜欢在互联网上“猎奇”的网虫，那么一定会对“煎蛋网”有所了解。这家规模并不大的网站，是一个团队博客。它的主要特色是与 digg、boing boing 等英文资讯网站同步，以译介方式传播境外新鲜资讯。这一网站自2006年10月12日上线以来倍受好评，已成为中文 Geek 们的集中地。随着网站浏览量的增加，网站遇到了一些棘手的问题。例如，常常遭到网络攻击；当网站遭到攻击、服务器超载、网站无法浏览时，一般都会跳出一个小鸡的图，因此很多网友就称其为“超载鸡”。
2012年，煎蛋网将其整个平台搬迁到了阿里云上。在这之后，不仅网站的安全问题得到了解决，而且还有了意料之外的收获：搬到阿里云后，他们发现每年节省了将近50%的成本。而且，网友也反映，很久都没看到“超载鸡”了。“现在，‘超载鸡’变成‘不死鸟’了。”一位网友在微博上这样写道。
观致汽车的车联网
拥有“车联网”是很多汽车厂商的梦想。不过，打造一个智慧的“车联网”并不是一件易事：它需要一个强大、灵活、可靠的IT平台作为支撑，否则，“车联网”的价值很难得到真正的体现。
但现在，一家国内汽车厂商却实现了这一梦想，它就是观致汽车有限公司（Qoros）。作为一家全新的国际化汽车公司， 观致汽车致力于打造第一个源自中国享誉世界的汽车品牌。因此，为用户提供更为愉悦的驾驶体验，就成为观致汽车所要突破的重点方向。而为了实现这一目标，观致汽车公司决定打造“观致云”（QorosQloud）。目前，“观致云”已经搭建完成。通过“观致云”，观致汽车实现了真正的汽车互联：驾驶者无论身在哪里，都能实现即时即地导航，并随时掌握所需的行车信息、车辆的健康状况，同时还能把自己的感受分享给好友。“QorosQloud总共提供30多个创新服务，它同时支持车内8英寸触控设备、移动手机客户端以及PC，在汽车和数字世界之间建立了一座桥梁。”观致汽车市场、销售及产品策略执行总监卫思梵介绍道。
据介绍，整个QorosQloud平台，除了移动客户端以外的所有开发、测试工作都是在Windows Azure公有云平台上完成的。另外，通过Windows Azure平台，QorosQloud可随时接收来自于互联网合作伙伴的各种信息（导航路径、天气、道路车况、临近餐厅等等），并通过3G网络将这些信息直接推送到每辆车上。此外，QorosQloud在汽车、手机、平板电脑之间的同步也是通过Windows Azure来完成的。“Windows Azure可以帮助我们实现可靠性、可灵活性，能够跟得上中国市场快速的增长，我们非常感谢Windows Azure，正是因为有了它我们才能推出一些最具创新性的服务。”卫思梵说。
哪些应用适合公有云
上述的几个案例只是国内公有云真正开始在用户中落地的一个缩影。事实上，无论是在IaaS、PaaS还是SaaS层面，我们都能看到，越来越多的用户正在拥抱公有云。不过，公有云也并非是万能的：并非所有的企业或应用都适合公有云。因此，企业在拥抱公有云时也要有所选择，看看自己的应用是否适合公有云的特性。“微软在这个行业当中，操作了很多年，对应用的一些属性也有比较透彻的了解。我们对此进行了分析，把应用或者在线服务分成五大类。”微软大中华区副总裁兼市场战略部总经理、微软大中华区首席云计算战略官谢恩伟分析道。
第一类应用是间歇型的。例如电子邮箱，它的使用并不是持续性的，会呈现出间歇性的特点。
第二类应用是快速增长型的。例如一些B2C的初创企业，这种类型企业的用户量，或者是资源的使用率，经常会有爆发性的增长。
第三类应用是不可预见性的突发增长。比如地震或突发的状况下，一些应用的访问量或信息流量会出现大幅的增加。
第四类应用是可预见的增长高峰。例如11月11号，天猫商城的访问量达到高峰，这是可以预见到的。
第五类应用是全天候的稳定应用。
在谢恩伟看来，前四类应用都非常适合公有云。“因为这四类应用在资源的利用上不是非常稳定。而采用传统IT建设模式，需要把基础设施建设到比较高的一个量级，才能够确保系统在使用峰值时有比较好的运行效果，但这样无疑会造成IT资源的浪费，而采用公有云，其弹性扩展、资源动态分配的特点则可以很好的解决这一问题。”
与谢恩伟不同，UCloud创始人及CEO季昕华则从企业需求的角度进行了分类。他认为，适合公有云的企业有三类：第一类是创业型的中小企业，他们对于成本比较关注；第二类是对弹性计算能力要求比较强的企业，例如游戏企业、互联网企业等；第三类是对互联网不是很熟悉的传统企业，比如一些想做电子商务的传统企业。“目前Ucloud主要面向的就是手机游戏、电商和移动互联网等行业的中小企业。一方面与这些行业对云计算的需求有关，另一方面与行业的发展态势有关。以手机游戏为例，研发完之后，还需要不断打磨，可能成功，也可能失败。中小开发者如果自己去买服务器，搭基础架构，需要自己去负担高额成本。使用云计算服务则可以按需付费，后期还可以根据发展状况灵活扩展。电商也类似，一方面大多数初创电商企业更多以运营为主，缺乏专门的技术，另一方面还要应对像象双11’这样的大促带来的流量高峰，使用第三方的云计算服务，也成为越来越多初创电商企业的选择。”
不仅仅是“省钱器”，更要做业务“发动机”
通过上述两位专家的介绍，我们可以看到，公有云应用空间十分广泛。那么，采用公有云究竟能够给用户带来哪些价值？
事实上，提到公有云，很多用户都认为，其最大的好处是成本的降低，但实际上，成本降低仅仅是公有云给用户所带来的最基础的变化之一。公有云的更大价值是其给企业所带来的全新的商业模式，以及对企业管理、业务的促进和提升。
张红认为，云计算对于企业经营有三个重要价值点：一是管理，通过管理系统，帮助企业建立标准化的业务模式和规范化的业务流程，记录业务中的各种数据，最后得到指标体系，推动经营管理，把管理软件放在云上，方便了企业部署，减少了信息化成本；二是办公，企业需要的内部的文档处理、知识共享、内部协同、任务管理等应用非常适合基于云的环境来达成人与人的协同，适合于跨地域、跨时空，通过移动端随时随地保持畅通的交流；三是业务，面向合作伙伴、供应商开展市场业务，除了宣传推广，还需要服务客户，把客户供应商更好地协同起来，同样适合云环境。
“公有云必须要和企业的业务结合在一起，并真正能够影响企业的运营、管理，使公有云成为企业的业务‘发动机’，而不只是‘省钱器’。”上海商派网络科技有限公司（ShopEx）技术副总裁徐唤春则如是说道。
确实，如果只是用于降低成本，那么公有云的吸引力和价值无疑会大打折扣。因为对于企业而言，降低成本并不是最终的目的，他们更希望实现业务的创新和发展，而这才是公有云的最大价值以及生命力所在。
精细化管理
在物流行业，一些企业正在通过公有云服务实现更为精细化的管理，大大提升了其业务效率。宅急送便是其中的代表之一。
目前，国内快递行业的市场竞争十分激烈，企业如果想在激烈的竞争中脱颖而出，赢得客户的青睐，就必须缩短快件到达时间、提升快件到达的准确率。宅急送在北京市有800多个配货站，每个配货站负责不同的片区。在订单的分拣过程中，如果出现错误，把一个片区的订单分配到其他的配货站，那么肯定会对快件的到达时间造成延误。因此，如何快速、准确的为一个订单找到相应的配货站，就成为宅急送整个业务环节中十分重要的一环。宅急送之前的做法是采用Excel表格进行查询，但这样做不仅时间较长，而且也容易出现错误。
后来，宅急送采用了北京超图软件股份有限公司提供的GIS公有云“地图汇”服务，将订单的分拣过程放在了“云”上。现在，订单进入系统后，系统会通过GIS/GPS的应用自动识别技术，根据订单地址信息匹配受理单位，从而实现了自动分单。此外，通过对运输设备的导航跟踪，宅急送还可以提高车辆运作效率，降低物流费用，抵抗风险。“随着订单数量的积累，我们还可以通过云平台，为宅急送进行订单的数据分析，例如一个片区哪一类订单的数量较多；哪些片区的订单数量相对较少等。这样，宅急送就可以根据数据分析的结果对片区的设置进行优化，实现更为精细化的管理。”王康弘分析说。
改善用户体验
移动互联网的普及，催生了无数的移动互联网创业企业。对于喜欢唱歌的人来说，唱吧这一移动应用应该不会陌生。这款以唱歌为核心、以社交为动力的娱乐型手机应用，上线以来就受到用户的蜂拥下载，长期位于苹果榜单前列。
由于移动互联网用户的需求更加碎片化和个性化，所以用户对网络访问速度及质量更加敏感，因此良好的用户访问体验就成为了移动互联网企业竞争的关键。“我们是一款偏娱乐的App，对于这样一款应用来说最重要的就是，大家在玩时的耐心有限。比如要下载一首歌，如果3秒钟下不下来，可能直接就关掉 App去看电视了。所以我们对App速度和稳定性的要求会非常高。”唱吧技术总监田然介绍道。
而唱吧目前拥有数百万活跃用户，每天都要接收数十万个歌曲和图片的上传，高峰时期歌曲和图片浏览流量更是需要消耗上百G的带宽。显然，在如此高的访问量下，唱吧想要给用户良好的使用体验，后台计算能力的要求无疑是十分巨大的。“开始做唱吧时，也没有想到用户和歌曲数据会达到一个什么样的程度，所以第一版也没考虑太多。但是，幸也好，不幸也好，用户量马上上来了，我们发现系统的支撑能力需要增强。”田然说。
而如果唱吧选择自建数据中心，那么投入是无法想象的，而且也很难实现。不过，公有云让唱吧很好地解决了这一难题：唱吧采用了阿里云的海量数据存储服务。“我们现在采用阿里云的OSS做我们的图片、音频，我们真正看重的不是阿里的OSS（开放存储服务），OSS是很稳定，最吸引我们的是后面的CDN（内容分发网络）。”田然如是说道。
业务模式创新
随着互联网和消费者结合的日益紧密，很多传统企业都想建设自己的电子商务渠道，但由于缺乏互联网和电子商务方面的经验，传统企业的电子商务之旅往往会面临很多的问题，这也使得很多传统企业在提到电子商务时显得十分无奈。
“电子商务并不是简单的在网上卖卖货，而是企业商务的电子化、社会化。可能有的企业会说：电子商务很容易，在淘宝上开个网店或者再搞个独立零售官网就能实现了。但事实并非如此，开店确实比较容易，但在开店之后，如何让这个店很好地运营起来，就不那么简单了。”在徐唤春看来，传统企业由于缺乏电子商务方面的思维和积累，也没有合适的电子商务运营团队，因此很难成功。“但通过商派的电子商务SaaS云平台，传统企业可以很快速、方便的实现电子商务。”
而且，更为重要的是，传统企业也不用担心电子商务网站的运营以及电子商务经验的缺乏等问题。“在我们的电子商务云平台上，有我们之前对电子商务多年的积累和经验，这些经验和积累，对于传统企业而言，无疑是十分有价值的。”徐唤春说。
另外，由于有充足的数据和信息积累，商派还能够通过电子商务云平台，为用户提供数据分析等服务。“例如针对用户所在的行业，提供相应的市场情报数据；再比如企业在运营过程中，我们可以通过底层的分析体系，告诉用户他们在哪些方面落后，如何去提升等。”徐唤春介绍道。
促进供应链协作
在很多行业，市场已经从单个企业之间的竞争变为供应链之间的竞争，因此，如何加强供应链上下游企业之间的协作能力，实现更为快速的互动，已成为摆在很多企业面前的一个重要课题。
张红在浙江义乌出差时，就曾遇到过这样一家企业。这家企业主要是做十字绣，在全国各地有200多家经销商。为了保持市场竞争力，企业每个月会设计20个十字绣的新品，但一直以来，都缺乏有效的渠道，能够将这些新品的设计图快速、准确地传递到每个经销商手中。
后来，这家企业使用了用友的T+公有云平台，在上面建立了企业的社区。通过这一社区，企业可以随时将设计图上传到社区中，而经销商则可以随时登陆到社区里，获取最新的设计图。“另外，经销商之间也可以互相交流，并向厂商反馈什么样的图形更受消费者欢迎。这样，厂商就可以根据这些反馈，对设计和生产进行改善。同时，通过这种互动，厂商和经销商之间的距离大大缩短，粘性和忠诚度也会大幅增强。”张红说。
IT服务商向“公有云”转型
通过这些案例，我们可以看到公有云落地后给用户带来的价值和变化。其实，除了用户，公有云对于IT服务商而言，同样也意味着一种革命性的改变：很多传统IT服务商已经意识到，云计算将给他们带来全新的商业模式和更广阔的市场空间，所以已经有越来越多的传统IT服务商投入到公有云的服务中，而这同样是公有云开始落地的一种体现。
作为国内最大的软件企业，用友软件公司最近两年，一直在向公有云服务商转型。用友软件股份有限公司董事长兼畅捷通信息技术股份有限公司董事长王文京已经将公有云视为是企业发展的重要战略方向之一。“新的阶段，IT产业也好，小微企业的信息化应用也好，都有新的产业发展的浪潮，现在这个最大的浪潮，就是云计算、云服务。畅捷通在继续保持软件包业务稳定发展的基础上，积极地拓展结合云服务、云计算技术的新型业务模式和新型的服务。为此，畅捷通公司已经做好了准备，把基于云计算新技术新模式的云加端的模式作为未来畅捷通公司发展的战略方向。”
作为一家传统的GIS软件提供商，北京超图软件股份有限公司从2011年开始，就已将公有云作为公司未来发展的重要战略之一，并且搭建了基于地图服务的公有云平台“地图汇”。在王康弘看来，这是行业发展的必然趋势。“随着GIS技术在各行业的广泛应用，很多用户都有GIS服务的需求。企业传统的做法是将GIS软件和地图数据买回去，再结合自身的应用需求进行开发。这种做法对于大企业是可以的，但对于中小企业而言，无论是成本还是技术能力方面，都很难实现，因此很多中小企业最后只能选择放弃。”
但随着GIS公有云平台的出现，中小企业就可以将GIS技术应用到企业的业务中。“可以说，公有云将会扩大GIS应用的整体市场，带来地理信息应用的长尾市场。”王康弘认为，这无论对于国内地理信息产业还是超图软件自身而言，都是一个十分重要的转变。“公有云为传统地理信息产业打开了一扇更广阔的大门。”
来自于厂商、用户以及IT服务商等多个层面的变化，使得公有云的落地已经成为一种不可阻挡的趋势。
不过，这并不意味着公有云在国内市场的发展已经一帆风顺。事实上，即便是拥有了一些成功的实践案例，但公有云在国内的发展，仍然处于起步期，而且还存在着各种各样的挑战和困难。“目前，特别成熟、特别值得信赖的公有云服务商还不多，很多公有云服务商仍面临着严峻的生存问题。”张振伦说。
稳定性和服务质量仍是瓶颈
过去两年，亚马逊公司的云服务曾发生多次中断，这也让很多用户对于公有云服务心存疑虑。同样，类似的问题，在国内公有云服务商中也时有发生。
“我们在阿里云上用了20多台（机器），半年时间，出现过1次所有机器全部断电，2次多台硬盘突然只读，3次硬盘IO突然变满（给的解释是同台物理机上的其他虚拟机和我们抢资源）。1次客服不通知直接重启，10次以上运维不响应，电话从没5分钟内接通过，已准备陆续迁出所有机器。再见@阿里云。”不久前，北京玩蟹科技有限公司CEO叶凯的一条微博引发了业内关于公有云稳定性和服务质量的大讨论。
其实，类似的问题不仅仅只发生在阿里云，其他的公有云服务商同样也面临这样的挑战。虽然，公有云服务商在和用户签订合同时，都有相应的补偿协议：例如，出现服务中断时，按200倍的服务费进行赔偿。但对于企业用户而言，相比于服务中断给他们造成的业务损失，服务商所给的赔偿只是杯水车薪而已。
“我们也曾受过伤，是因为网络不稳定，公有云服务商说给赔偿方案，到现在几个月都不了了之，也没去指望，赔偿最多只能让大伙去吃顿好的，但对于小团队来说，这样的事故往往是致命的。云服务因为其性价比为创业团队所青睐，但其稳定性和服务也一样重要，否则没人敢用你的服务”一位企业用户如是说道。
季昕华认为，国内云计算厂商还需要一个发展和成熟的过程。云计算产品的不稳定会影响云计算的落地，这需要公有云服务商不断投入技术力量来完善产品，提供一个可靠、稳定的平台。“用户使用我们的公有云服务，在我看来，是把业务生命放在云上面。所以，我们要为用户提供稳定、可靠的服务。因此，在短期内，我们不会刻意追求规模，而是尽可能地服务质量做好，不断对平台的架构和产品进行优化。”
云服务频出故障的现状还引出另外一个问题：国内公有云服务缺乏统一的服务标准。事实上，每个行业在发展到一定阶段后，都会建立统一的规范标准，而在此基础上建立专业的服务体系就能规避更多的风险和矛盾。但目前，我国还没有建立统一的公有云服务标准，由此，公有云的服务也很难得到真正规范。“我们希望政府有关部门或行业协会能够尽快在公有云服务标准方面有所动作，这样才能保证整个公有云市场的健康发展。” 季昕华建议道。
服务产品需不断创新
亚马逊为何能一直保持其在公有云市场的领先地位？在业内人士看来，其强大的服务创新能力，是其中的关键因素之一。通过不断的服务创新，亚马逊可以满足用户的各种需求。目前，亚马逊所提供的服务产品有九大类，包括亚马逊网络服务、弹性计算云、简易存储服务、简单数据库服务、简单队列服务、弹性MapReduce服务、内容推送服务、AWS导入/导出、关系数据库服务等。
相比之下，目前国内公有云服务商在这方面的能力还有所欠缺。而要在这方面有所突破，国内服务商必须具备两方面的能力，一是技术上的能力，二是对客户需求的把握能力。事实上，从技术能力来看，国内公有云服务商的差距并不大。对于他们而言，更大的挑战在于对客户需求的把握和服务创新的理念上。
“亚马逊的一个理念和我们在AWS推动的理念是，我们做任何事都将客户放在第一位。在我们完全确定一项产品前，不会写一行代码。我们首先想到的是客户需要什么，在随后的工作都以此为出发点。我们这么做，使得我们可以根据客户要求确定优先开发项目。”在接受媒体采访时，亚马逊CTO和云总架构师沃纳·沃格尔曾如是说道。
理念的转变需要一个长期的过程。可喜的是，目前国内一些公有云服务商已经意识到这一点，并投入大量的资源进行服务产品创新。
以阿里云为例，通过服务产品创新，阿里云已经可以为用户提供丰富的服务。据悉，阿里云云服务产品线包括弹性计算、存储和数据库服务以及大规模计算三部分。其中弹性计算包括四款产品：云服务器、软件负载均衡（SLB）、云监控和云盾；存储和数据库服务下有三款产品，分别为开放存储服务OSS、开放结构化数据服务OTS和关系型数据库服务RDS；大规模计算主要是开放数据处理服务RDPS，可离线处理大规模的结构化数据，每天处理PB级别的数据。
不仅仅是小企业
目前，国内公有云服务商更多的将用户群聚焦于中小企业身上，因为，中小企业的应用特性更加适合公有云服务。但由于中小企业规模所限，他们在使用公有云服务时所支付的费用也比较有限，只有当用户数量达到一个相当规模时，公有云服务商才有可能赢利。
但这一过程显然会是十分漫长的，在这个过程中，一些公有云服务商可能会因资金问题而撑不下去。事实上，之前两年，国内就有公有云服务商因此而倒闭。那么，公有云服务商如何才能解决这一问题呢？
在张振伦看来，小企业用户很难给公有云服务商带来持续的现金收入，因此，公有云服务商需要发展大中型企业用户。事实上，在过去几年中，亚马逊已经这样做了，并获得了愈来愈多大企业的青睐，业绩不断增长，甚至还为此成立了专为政府机关服务的业务部门。不过，与为中小企业服务相比，为大企业提供服务，对于公有云服务商有着更高的要求。“它们需要更好的服务保障、对费用更紧密的追踪，以及为符合监管要求而开发的特殊功能。”张振伦认为，这对于国内的公有云服务商而言，是一个巨大的挑战，但也必须跨越的门槛。“如果不能将大中型企业吸引到公有云的市场中，公有云服务商就很难有足够的现金流来支撑其生存和发展。”
