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流体力学基础知识范文1
关键词：高等流体力学；教学内容；教学方法；教学模式
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）10-0192-03
近几年，计算流体力学与各种工程实际问题的结合越来越密切，已成为解决各种流体流动与传热问题的强有力工具，并已成功应用于建筑、环境、流体机械等技术科学领域。过去只能靠实验手段才能得到的某些结果，现在已可以借助于计算流体力学的手段来完成。在高等建筑院校的土木工程、环境科学与工程等学科中，因涉及大量的流体流动问题，因此，普遍开设了研究生课程――高等流体力学（计算流体力学）。
多年来，计算流体力学的教学内容主要是有限差分法、有限元法、离散化方法等，重点仍然是算法的数学基础、收敛性的证明及离散精度的讨论。在教学过程中发现学生对课程中涉及的大量数学推导感到乏味，课程学完后，如何采用计算流体力学方法对一个具体的流体流动问题进行模拟和分析，学生往往感到无从下手，并且难以正确采用计算流体力学的理论和方法解决工程实际问题，因此学生也不能学以致用。当前的研究生课程教学，不仅在分析问题的深度和广度上显得不足，在教学方法上也存在灵活性不足，互动性不够，缺乏新颖性等问题。因此，结合学科的发展特点对计算流体力学课程现有的教学内容、教学体系及教学方法进行改革，并进一步将计算流体力学理论与解决工程实际问题紧密联系在一起，培养和提高学生的学习能力和创新能力显得尤为必要。
我校研究生课程“高等流体力学”的教学内容紧密围绕计算流体力学的内容，课程组在重庆大学研究生重点课程和重庆市研究生重点课程教改项目“高等流体力学”的资助下，对教学体系、教学内容、教学方法等方面的改革做出了一些尝试，力图使其教学内容反映学科的特色，发挥计算流体力学本身应有的优势。此外，由于研究生课程教学学时有限、学生基础不均，因此，在教学过程中，合理选择教学内容、提高教学效率、拓展课程的专业视野、增强学生学习主动性，使得课程学习更好地服务于课题研究，是该课程必须考虑的几个主要环节。本文围绕高等流体力学课程教学改革进行了一些探讨，并提出了一些建议。
一、优化教学内容
计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）已经超越了其传统的外延和内涵，不再仅仅是一些数学理论和概念，而正成为一门建立在经典流体力学与数值计算方法基础之上的新型独立学科。就CFD本质来讲，流体动力学是建立能准确描述具体流动过程的数学微分方程组，依据模拟几何模型和流动过程特点给予相应的边界条件，最后，联立求解方程组，得出一定精度的模拟结果[1]。CFD兼有理论性和实践性的双重特点。特别是随着计算机软硬件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟，出现了基于现有流动理论的商用CFD软件，可以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，从而达到研究物理问题的目的。商用软件的出现为学生学习掌握计算流体力学提供了有力的辅助手段，但是计算流体力学所依赖的基本流体力学知识和数学基础仍然是非常重要的。因此，为顺应科学的发展和工程问题研究的需要，计算流体力学作为一门重要的研究生学位课程，在教学中既要注重理论知识讲解，还需拓展其实际应用范围。对于普通建筑工程类专业的研究生来讲，最关心的是如何用CFD手段来解决本研究领域的实际问题，所以关键是掌握计算流体力学关于建模、离散、湍流模型的选择、对流差分项的格式及时间积分格式的特点等内容；学会如何编制自己的CFD程序；如何使用现有的商用软件。
课程的教学目标，要求学生完成高等流体力学课程的学习后，必须掌握流体力学的分析推理方法，常见湍流计算模型以及相关软件（CFD）的使用，要具备利用高等流体力学知识分析和解决实际问题的能力。在课程内容方面的设计上，应注意内容的系统连贯和循序渐进，便于学生掌握基本理论和分析流体力学问题的基本方法。
优化的教学内容包括以下几个部分：①矢量场论；②流体力学基本概念及运动描述；③流体力学基本方程组及其求解；④湍流现象及湍流研究的基本方程；⑤粘性流体流动的数值分析方法；⑥离散化方法；⑦对流与扩散以及流场计算；⑧软件――CFX及其应用。其中，为了加深对流体力学的理性认识和理解，掌握流体力学中的思维特点和较综合的分析推理方法，使学生在理论修养和实际处理流体力学问题的能力上都有明显的提高，课程组教师在教学过程中，新增了离散化方法、对流与扩散以及流场计算和软件应用三个部分的内容。增加了CFD软件的实践教学环节，注重学生的对软件的使用操作的理解，使其学以致用。减少了势流计算、粘性流动解析解以及边界层理论这部分内容。加大了CFD应用程序这部分内容。
教材选用本校课程组编写的《高等流体力学》，帕坦卡编写的《传热与流体流动的数值方法》，和陶文铨编写的《数值传热学》；参考教材选用吴颂平翻译的《计算流体力学基础及其应用》，王福军编写的《计算流体动力学分析》，张兆顺著的《涡流大涡数值模拟的理论和应用》；实践教材选用孙纪宁编著的《ANSYS CFX对流传热数值模拟基础应用教程》；此外，我们还建立了相关的学习网站，网站上有课程大纲、教学内容、学习辅助材料等。
课程学时数共45学时，采用“两段制模式”教学，即将计算流体力学课程分为既有关联、又相互独立的两部分。第一部分以基础知识为主，第二部分以应用为主。两部分独立讲授，第一部分着重讲述流体动力学基本方程、离散化特征、对流差分格式、边界条件的处理、紊流模型等，第二部分讲述流体流动仿真与CFD软件应用。授课对象为学术型硕士、专业型硕士，授课对象是掌握较强流体力学知识的学术型硕士研究生时，强化第一部分内容；授课对象是专业学位研究生时，则侧重第二部分内容。
二、丰富教学方法，注重自主学习能力
1.凝练教学内容，提升教学起点。为了使高等流体力学课程的知识更好地为建筑环境与设备工程、市政工程、环境工程等专业服务，需要对教学内容进行凝练。通过参阅其他理工科院校相关院系的教材和讲义，从中精选出适合专业需要的内容编写教材，并对某些不足进行改进，注重内容的系统性和连贯性，使之既能清晰反映高等流体力学的基本理论，又能结合上述几个专业的实际应用特点，与专业课进行有机衔接和整合。着重收集了与建筑土木工程相关的流体力学内容。
考虑到研究生的知识水平和知识结构与本科生有较大区别，并且多数学生已经掌握了工程流体力学的一些基础知识，选取的教学内容具有较高的起点，使学生在较高的层面上学会应用流体力学这个理论工具。
2.采用精讲多练的教学方法。教学方法由讲授、联想、解疑、归纳、作业这几个部分组成。其中讲授要抓住重点难点，由浅入深的讲解，由于课时较少，内容多，要求学生在上课前充分准备每一讲的内容。在课程教学中改变教师讲、学生听的习惯做法，使学生在课堂上积极思考、踊跃发言。
高等流体力学课程具有理论性强、数学推导能力要求高的特点；但是另一方面，其课时相对较少，为了解决内容深与课时少的矛盾，在授课方法上侧重于精讲多练。对关键的基础理论部分（如流体力学基本守恒方程的推导），安排较多的学时讲深讲透，使学生能够从本质上掌握流体力学这个理论工具。同时，课后安排与基本理论密切相关的习题和工程问题让学生加以训练，使学生加深对理论的理解和消化，同时提高应用理论工具解决实际问题的能力。
3.利用板书、多媒体技术、网络辅助教学相结合的教学手段。高等流体力学课程是一门理论性和应用性都很强的学科，授课手段不应一成不变。在公式推导过程中较多地采用板书的方式更符合学生的思维习惯；对于一些实际工程问题或自然中存在的流体力学现象，采用动画或视频的形式展示更加生动形象，可以帮助学生较快地建立感性认识，从而更好地理解复杂规律。同时，利用网络及时向学生提供教学资源，包括：课程大纲、授课教案、讲义、课后习题、国内外相关教材等资料，旨在给学生提供一个全面、简便、轻松的教学环境。
4.利用试验和CFD模拟加深学生对基本理论的理解。本课程利用学校和学院的实验设备资源，开设演示性实验、验证性试验和设计性试验。安排适量的CFD程序操作课程，并邀请国内外大型设计院人员讲解CFD软件，加深学生对流体力学工程应用的理解。此外，课题组任课教师所从事的科研活动，也给不少学生提供了实践的机会和场所。收集了与建筑土木工程相关的工程案例，通过案例讨论和分析，增强学生学习理论知识的兴趣，提升课程教学的互动效果，增强学生运用理论知识分析并解决工程实践问题的能力。
5.启动双语教学。为了便于学生快速准确地理解国际上关于本学科的新知识和先进技术，使学科技术更好的与国际接轨，我们在教学中逐渐开展了双语教学。考虑到学校的实际情况、学生英语水平参差不齐等问题，一开始就全部采用外语教学，势必会影响教学效果，因此在学生学习初期使用母语教学，然后逐渐地部分或全部使用第二语言（英语）进行教学。同时我们加强师资队伍建设，培养年轻的老师出国深造，能够更好地讲解国外原版的专业教材，使学生能够阅读相关技术知识的英文文献资料，在双语教学实践中并且结合工科专业特点，能熟练运用相关的英文编程工具和商业软件，能够应用英文处理和交流相关问题，拓展课程中的专业视野。
三、教学模式：互动式教学
保罗・佛莱雷说过：“没有了对话，就没有了交流；没有了交流，也就没有真正的教育。”[2]互动式教学可以提高学生的学习水平和协作能力，因此成为国际上大力推行的教学策略之一[3]。
相对于本科教育，研究生教学中更注重对学生独立解决实际问题能力的培养，所以在研究生课程教学中更应该采用互动式教学模式，可以更好地激发学生的创作力和培养独立思考能力。教学中改变一味地灌输，注重方法，突出学生的主体地位，发挥其主动性，积极开展讨论式、演讲式、辩论式、案例式等多种形式的教学方法，激发其主动思维、辨析、讨论的热情。我们在课程教学中设计了以小组为单位，针对实际工程问题，进行仿真案例计算。在教学中应当尽量将讲授的新知识转化为学生感兴趣的问题，使抽象的理论内容借助生动具体的案例和多媒体场景形象化；关注学生的个体差异，创造出能够调动学生积极性和学习兴趣的课堂氛围，使学生在宽松的环境中学习和探索。
四、结束语
在计算流体力学的教学实践中，作者把握《高等流体力学》中的重要思想方法，流体力学问题的本质，进行深入浅出、生动活泼的讲解。同时结合作者的科研项目、生活、生产中的实际问题，向学生传授治学方法，培养学生的自主学习能力和创新意识，通过近年的实践收到了良好的效果。
参考文献：
[1]翟建华.计算流体力学（CFD）的通用软件[J].河北科技大学学报，2005，26，（2）.
[2]保罗・佛莱雷.被压迫者教育学[M].上海：华东师范大学出版社，2001.
流体力学基础知识范文2
关键词：《流体力学》课程；实验教学；教学改革；建筑环境与能源应用工程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0225-02
一、前言
我校的学生培养定位是：“立足内蒙古，面向全国，服务国家基础工业和地方经济建设，培养岗位适应性强、工作作风踏实的应用型人才”[1]。
建筑环境与能源应用工程专业的培养目标是：“适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和工程实施能力的建筑环境与能源应用工程专业应用型高级技术人才”。毕业生能够从事工业与民用建筑室内环境与暖通空调、通风除尘、采暖供热、燃气供应、建筑给排水等公共设施系统、建筑热能供应系统的设计、安装、调试、运行、管理以及建筑自动化系统的方案制订，并具有初步的应用研究与开发能力，能够在设计研究院、建筑工程单位、物业管理公司及相关的科研、生产和教学等单位从事技术与管理工作。
《流体力学》是建筑环境与能源应用工程专业的一门主要技术基础课，也是我校重点建设课程之一，是该专业工程技术人员必须掌握的知识。同时，该课程也是我校环境工程、热能与动力工程、矿物加工工程、采矿工程、机械设计与自动化等工程专业必须开设的课程。通过本课程的学习，学生应掌握流体力学的基本概念、基本理论以及水力计算的基本方法。流体力学实验是流体力学课程的重要组成部分，流体力学实验是发展流体力学理论，验证流体力学假说，理解流体力学现象，解决流体力学工程问题的一个重要手段，该课程实验教学质量的好坏影响到学生对知识的了解和掌握，以及动手实践能力的培养，甚至影响到他们就业后对专业知识的灵活运用。
二、当前实验教学存在的问题
1.实验教学现状。流体力学实验是《流体力学》课程的重要环节。实验基本目的要求是：使学生观测流动现象，验证所学理论，掌握实验的方法和操作技能，训练学生整理实验资料、编写实验报告的能力，培养学生严格的科学作风。目前我校《流体力学》课程开设的主要实验项目有：雷诺实验、伯努利方程验证实验、圆形管道沿程阻力实验、圆形管道局部阻力实验、一元流动量方程验证实验、气体紊流射流实验等[2]，全部是传统的验证型实验，由于实验室房间、实验器材、指导教师人数等方面的条件有限，综合型、设计型实验不能开出。不同专业、不同学时的《流体力学》课程的学生进行完全相同的实验。在实验课堂上，实验指导教师从实验原理、实验目的、实验仪器设备、实验操作步骤、实验注意事项、实验报告格式要求等方面进行讲解，之后学生分组进行实验操作，观察实验现象，采集实验数据，出现问题在指导教师的指导下进行处理，教师根据实验报告的书写完成情况和质量来评定成绩。虽然实验项目开设的比较全面，基本覆盖了课程的主要内容，也有利于增进学生对理论知识的理解，但没有激发学生的积极性，学生做实验的主动性和热情没有体现出来，只是被动的完成了实验教学过程，不能培养学生的创新性。
2.实验教学效果。近年来伴随着我国教育体制的改革发展和招生规模的扩大，给学校的发展带来了机遇，使学校的发展取得了长足的进步，但不可回避的是学生质量在不同程度上有所下降，基础知识不很扎实，给后续教学工作带来了困难，也是摆在全校师生面前的难题。另外还有相当一部分学生是通过调剂专业而来的，不是他们所钟情和喜爱的专业，因此，学习积极性也不高，疲于应付，学习目的不明确，态度不很认真，缺乏学习的热情和动力，只求考试及格过关了事，流体力学实验课的学习也是如此。
近年来，学校也做了很大努力，在改善实验条件方面投入不少，但由于学生人数众多，实验仪器设备台套数较少，实验小组人数偏多，亲自动手操作的次数不是很多，感性认识不够，尽管实验指导教师想尽一切办法，尽可能多的创造机会，但收效甚微，实验效果不理想，有的甚至连最基本的测试仪器，如毕托管的工作原理、使用及注意事项等都不清楚。另一方面，由于小组人数多，实验测试数据相同，实验报告抄袭现象严重，没有进行数据的处理、分析、结果的讨论，因此对实验的感悟不深，对所学理论知识的理解、体会起不到作用，同时给实验成绩的考核带来了不便。
三、课程实验教学改革内容
1.实验课的地位。实验是《流体力学》课程非常重要的组成部分，但是在教学实践中，往往更多强调的是理论的重要性，而忽视了实验对流体力学理论学习的帮助。因此要充分重视流体力学实验的地位，实验在流体力学教学中和理论课具有同样的重要作用，流体力学实验是验证理论、数值计算结果的唯一途径，是学生获得流体力学感性知识的主要方法，有利于学生对抽象知识的深入理解，促进学生进一步思考，培养他们的扩散思维，调动他们学习的积极性。另外，要树立重视实验教学、热情服务学生的观念。首先要重视实验室建设，无论从政策倾斜还是人力、物力以及资金投入等方面都予以高度重视；其次要尊重实验教师的地位和实验教师的劳动，吸引具有一定操作技能和设计构思能力的教师充实到实验教师队伍中。
2.优化实验教学内容。《流体力学》是建筑环境与能源应用工程专业的技术基础课，其内容贯穿了建筑环境与能源应用工程专业的所有领域，如采暖供热中的热媒介质（水）的流动，空调工程中空气、冷冻水、冷凝水的流动，通风除尘中空气以及粉尘粒子的流动，锅炉中的烟气、水、蒸汽、粉尘粒子的流动等，所有这些流动的参数测试分析类似于流体力学实验，因此流体力学实验应该与工程实践紧密结合。而目前《流体力学》课程开设的实验全部是传统的验证型实验，也是非常经典基础的实验，虽然实验项目开设的比较全面，基本覆盖了课程的主要内容，也有利于增进学生对理论知识的理解，但是，和专业工程实践脱节，联系不密切，学生学习的兴趣和积极性不高[3，4]。
在完成传统经典基础验证型实验的之后，指导组织学生自行完成一次设计研究型实验，把原有单一的实验内容组合到新的设计实验中，如具有一定规模的管网设计实验，并对设计管网系统进行运行调试，分别测定不同工况下的运行参数，如流量、流速、压力等，这样既把流体力学知识和专业课的知识结合在了一起，由于是按照自己的意愿设计的实验，因而增加了学生的学习兴趣，又提高了学生的操作运行技能，同时，在解决出现问题的过程中，使学生学到的知识得到了综合应用。因此笔者以为，传统经典基础验证型实验固然重要，可以使学生所学知识得到加深巩固和理解，综合型设计性实验则是对学生综合能力得到锻炼和提高的有效途径。在实验教学过程中，优化现有实验资源，在完成传统经典验证型实验的同时，加强了设计性实验的开出。
3.教学手段与方法。为了达到应有的实验教学效果，在实验教学过程中，要打破传统的实验指导教师讲解学生听的模式，指导教师与实验学生采取互动的形式，共同探讨实验的目的、意义、背景、对应知识点以及和相关知识的联系、完成实验测定的技术路线等，使学生处于主体地位，积极参与，主动进行。方法可以灵活多样，教学手段可辅助以教学录像、多媒体等，对于实验过程中出现的问题应让学生互相讨论，从中获得答案，指导教师予以补充。实验成绩的考核不拘泥于实验报告，应根据学生对实验目的意义的感悟、对知识联系的理解、实验动手操作、问题分析讨论、实验报告质量等综合评价[3，4]。
四、结语
《流体力学》是建筑环境与能源应用工程专业的一门主要技术基础课，也是我校重点建设课程之一，同时也是环境工程、热能与动力工程等专业必须开设的课程。流体力学实验是该课程非常重要的组成部分，实验不仅可以提高学生的学习兴趣，还可以有意识的培养学生观察事物的能力、分析解决问题的能力和相互协调合作的能力。因此要转变观念，重视流体力学实验教学，整合流体力学实验资源，进一步补充完善实验教学内容，改革流体力学实验教学方法和手段，不断研究流体力学实验发展趋势，不仅要使学生完成经典基础的实验项目，更重要的是要放手让学生开发设计型、研究型实验，突出学生的主体性，提高学生学习的主动性和创新性，使每一个完成流体力学实验的学生从中得到锻炼和提高，为培养综合型建筑环境与能源应用工程专业人才奠定扎实的基础。
参考文献：
[1]内蒙古科技大学教务处组.内蒙古科技大学本科专业培养方案（2014版）[Z].
[2]陈俊俊，李义科，牛永红，庞S佶，刘素霞.新版《流体力学》课程教学大纲修订及思考[J].科学管理研究，2011，（2）.
流体力学基础知识范文3
关键词：流体力学 教学改革 互动启发式教学
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（b）-0030-02
近年来，作为在新的历史时期全面推进我国高校人才培养模式改革的重要举措，中国矿业大学（北京）大力开展全面建设研究型本科教育教学体系，加强学生创新能力的培养，落实“创新教学环节”的教学改革研究。“创新教学环节”由创新方法类课程、创新实践活动组成。包括科研导论课、科研技能实践、以及大学生创新训练项目等等。然而，大学本科生在校的大多数学习时间还是以课堂为主，如何对课堂教学进行改革，以适应研究型本科教育教学体系的需要，是本文探讨的问题。
1 流体力学课程的指导思想及定位
流体力学是工程力学专业的核心基础课程，为后续课程提供必要的基础知识和应用工具。因此，牢固掌握流体力学课程的基本内容，熟练运用该课程的基本方法，透彻理解其基本思想，是打开力学专业阶段学习的关键。对于流体力学这门课的普遍认识是，老师们难教，学生们难学。究其原因，是因为学生在中学没有接触过流体方面的知识，是“懵懂无知”的状态；而到了大学，一开始就要接触流体的性质、模型、运动学和动力学的概念，是“被动接受”的状态。这对于大学生来说势必会感觉很难，从上课听不懂，习题不会做到上课不想听，习题抄答案，形成恶性循环，而教师的灌输式教学更使得这门课预期达到的教学目标难以实现。学生的基础没有打好，对于后续课程的学习势必产生不良影响。如何使学生在学习过程中既能独立思考，又能积极响应教师的互动提示，进行有效的互动，这是提高教学效果的关键所在。
以学生为主体、教师为主导的互动式教学思想[1]在教学工作中逐步得到巩固和落实，在教学方法的改革上取得了可喜成绩。但是，要真正实现“教以学为本”[2]，还需要不断在教学思想、教学方法、课堂结构等诸多方面进行创新性的探索与研究。作者近年来一直从事流体力学课程的教学工作，对如何让学生学好这门课进行了一定的研究。作者认为，启发式教学[3]对于流体力学难教、难学这一问题是一有益的解决方案。通过在课堂上与学生互动以及在适当的时候对学生进行启发，能够改变流体力学课堂沉闷，学生不想听讲的氛围，同时对培养学生的力学修养与力学能力大有裨益。教师在教学过程中切实重视、真正确立学生在学习过程中的主体地位，通过学生自悟、质疑、写练的同时，加强学生主体之间的信息交流，以及教师的适时点拨启导，构建“互动启发式”这一课堂教学结构体系，能更好地让学生学会学习，逐步提高学习修养。
作者针对上述问题，参考了国内外教学资料，结合多年教学经验，并以工程力学08级的“流体力学”教学为研究对象，成立了“岩爆研究大学生创新小组”。小组成员利用课余时间，参加重点实验室的科研活动，在北京市学会第17届学术年会上了表了三篇论文[4～6]。小组成员的学习热情、学习成绩、研究水平得到了很大的提高。由此可见“互动启发式”教学适应教学改革的需要。“互动启发式”教学方式改变了过去那种学生被动接受的状况，它要求教师的教学必须以调动学生的积极性为主，学生是主动的参与教学，而不是被动的去记忆。作者在教学中发现，互动启发式教学方式是教师学生“双赢”的教学方式，它促进了师生间的情感交流，调节了课堂气氛，是符合大学教学大纲的新选择。
2 流体力学的基础性、前沿性和时代性
《流体力学》课程是计算流体力学、多相流动、非牛顿流体力学的基础性理论。同时，本门课程对于许多理论性较强的学科，如工程热力学、传热学、应用数学、应用物理学、流固耦合、渗流力学等，都是必不可少的基础理论课。《流体力学》课程中的许多专题：如边界层理论、湍流、涡动力学、水波动力学、气体动力学等都是发展迅速的前沿学科。当前，随着环境和资源探测要求的增长与技术进步，出现了许多或以流体力学为基础、或与流体力学相交叉的新学科，如CCS（碳固存）、煤岩中的瓦斯流动、多场耦合、多相流及非牛顿流体力学；特别是随着高超音速飞行器和运载工具、超静音潜艇、以及现代武器系统的发展，为流体力学学科提出了更多的新问题，也为学习《流体力学》的学生提供了广阔的发展空间。
3 流体力学教学改革的尝试和成效
在教学中努力践行“研究型学习”[7]与“创新型人才”[8]的培养。开展“互动启发式”教学法改革，培养学生积极思考、研究型学习、创新型思维的能力。在平时成绩考核中，增加了“研究报告”一项，指导并鼓励学生针对书中的重点、难点问题进行深入研究，在创新教育理念与研究性教学相融合上做出了有益的实践。
3.1 教学方式的改革
《流体力学》课程的特点是：理论性很强，对学生的数学基础要求较高。例如，除了需要了解一般张量变换和指标运算的规则外，还需要了解张量场论、曲线坐标系下的张量微分学、微分几何中关于点、线、面间的拓扑关系；以及由Gaussian定理、Stokes定理、标量势、矢量势、Helmholtz张量分解定理、向量场的梯度来表示流体力学的求解域，需要了解它们的几何意义以及在流场几何描述中的应用。另外，在对不同流动现象的偏微分方程定解问题的求解中，需要讲解有关的数学物理方法的背景知识，如解波动方程的行波法、求解涡旋场中的格林函数法等。仅采用PPT教学，难以表达在定理推导或偏微方程求解中的思辨、引证与推理过程。
因此，将传统“板书式”教学与现代教育技术相结合，各种方法互为补充，探索启发式教学法的创新，采用了以下的教学方法与教学手段：
（1）对于建立流体力学基本方程组或偏微分程求解过程中的数学推导，采用板书讲解为主，PPT为辅的教学方法。由于多数学生的张量场论与张量微分学的基础较薄弱，在从这些定理出发建立流体力学基本方程的教学中，需要进行较长时间的数学推导，很容易造成学生的疲劳。采用传统的“问-答”为主的“启发式”教学法，往往得到“启发”的只是部分基础较好的同学，多数学生很少能主动响应，容易形成流体力学“难以学懂”的印象。
针对上述问题，创造性地设计了“互动启发式”教学法。所谓“互动启发式”教学，就是在设置启发问题过程中，对被启发对象的思维过程施加以强烈的影响，激发学生深入思考的方法。具体是，在理论学习、定理推导、或典型例题讲解过程中，由老师首先进行提纲式讲解，针对教材中的重点且难点问题，要求学生进行一定时间（5～7 min）的课堂练习作业，启发学生提出问题。最后，再由老师进行板书讲解的“讲解―学生练习-提问―再讲解”的课堂教学过程。
“互动启发式”教学法实施的关键，是由教师对讲解的问题进行纲要式分析，给出主要思路并交待相关背景知识，对其中的关键问题设置疑问点；在学生进行5～7分钟的课堂练习过程中进行巡查，发现学生遇到的难点并适时提问，最后，有重点地进行分析与讲解。在这一过程中，给学生提供了一个独立思考的机会、创造了一个平等、自由的提问环境，使学生可以毫无顾虑地与老师交流，也便于老师及时发现问题。老师在学生达到思维临界点时的讲解，学生的印象深刻，可以达到事半功倍的效果。
（2）对于流体力课程中应用型专题和涉及实际物理现象较多的章节，采用PPT或录像为主的现代化教学方法。这样，可以在有限的课时内，在使学生充分掌握书中的理论知识的同时，对相关的物理现象有感性认识，加深对理论知识理解，以激发学生的科学探索精神，提高学生的学习兴趣。为此，通过课程建设，编制了实验录像。实验录像介绍流体力学理论的背景知识，如有关流体粘性、压缩性、静力学实验、伯努利方程实验、雷诺实验、边界层流动等，利用PPT等现代化教学方法在课堂教学中加以运用。
（3）耐心、细致的课后辅导。对于在课堂上提出问题的学生，无论问题对错、难易，在回答问题前，首先用“这是一个很好的问题，……”“你的问题很重要，……”等加以鼓励，然后再回答问题；对勤于思考的同学加以表扬。
（4）改革考试的形式和内容，促进教学质量的提高。教学实践中，对期末考试进行改革：平时成绩定量化计分制；要求每位同学选择教科书中的一个专门问题进行研究，提交一份专题研究报告；在期末考试卷面成绩出题中与评分中，强调解题的分析过程。通过上述方法，在考试内容上，将知识测试与创新能力测试相结合。
3.2 教学改革效果
自我校工程力学专业开设《流体力学》课程以来，作者一直致力于以创新型人才培养、研究型学习方法建立为目标的教学改革，在不断提高自身理论水平的同时，提出了“互动启发式”教学方法并在教学实践中加以运用。学校教学督导组的资深老师多次听课，都给予了很高的评价。在授课中注重板书推演、思辨清晰、严谨、通俗易懂，在课后热情辅导同学们的学习与创新研究活动。作者的授课及辅导受到同学们的广泛欢迎。
4 课程特色
力学专业《流体力学》课程理论性强、对张量分析、场论、数学物理方法与特殊函数等数学基础知识要求高。作者在不断提高自身的理论水平、积极开展教学研究与改革的基础上，形成了以下课程特色：
（1）在建立流体力学基本方程组与求解流场数学模型过程中，板书推演思辨清晰、严谨、通俗易懂，对所需的张量、场论、数学物理方法背景知识可进行详细分析或精讲。为使理论分析连续、易于启发学生的思维，撰写了近60万字的背课笔记/授课讲义，在板书推导中，多数情况下可以脱稿讲解。
（2）采用“互动启发式”教学方法，在课堂上形成与学生间的良好互动，启发学生的自主思维、深入思考，以达到深入理解复杂数学、力学理论的目标。“互动启发式”教学方法不断充实完善，形成了包括课堂的即时启发教学、平时的考察辅导与期末考试互相支持的系统方法。为研究型学习与创新型人才培养提供了有力保障。该方法得到了越来越多的认同。工程力学系的同仁，如黎立云教授、祝捷副教授等老师都采用了“互动启发式”教学法，并形成了自己的特色，取得了很好的教学效果。
（3）强调“研究型”学习方法。在平时的作业中，要求学生将每一道习题当作一个“模型科学问题”，以论证与推演过程是否合理来评价学生作业的优良等级。对学生的作业认真评分并计入平时成绩。允许作业成绩不理想的同学可以重作，重新评分。另外，要求学生在课程结束前，选择书中的问题提交一个研究报告，老师给予辅导、评分，并计入平时成绩。以上措施在培养学生的研究型学习方法上起到了十分重要的作用。
（4）积极引导、支持学生开展创新科研活动。指导学生针对教学中的重点和难点开展解题方法、教学方法的研究，并将结果撰写成研究报告或教改论文。在授课期间，对有学生要求给予科研的学术指导，总是热情响应。
5 流体力学教学工作的展望
（1）继续充实、完善习题库、多媒体课件、实验录像等教学资源，实现优质教学资源共享。
（2）以创新型人才培养、研究型学习方法为目标，继续开展教学方法的研究，不断完善“互动启发式”教学方法的内涵。
（3）现有的力学专业《流体力学》教材或深度不够、或难于自学。准备在多年流体力学教学积淀与撰写的讲义的基础上，出版一部通俗易懂、学术水平高、具有矿业特色的流体力学教材。
（4）目前的张量分析、场论的教材大都比较抽象，受众较少。准备集自己多年在微分几何、张量与场论理论的学习心得，在撰写的讲义基础上，出版一部侧重于讲解张量、场论主要定理几何意义及其在流场描述应用的学术论著，作为力学专业《流体力学》课程的参考教材。
（5）跟踪国际上最新研究成果、发表高水平科研与教改论文，提高自身素质，促进教学水平的提高。
6 结语
用“互动启发式教学”法进行教学，不但能使学生顺利地接受新知识，而且教给学生利用已有的知识通过归纳总结去认识新知识的一种有效的学习方法，这就给了学生一双点石成金的手。同时，由于采用对比、比喻等方法，引进一些生动活泼、通俗易懂、典型直观的事例，不仅使教学双边活动有声有色，而且在重温旧课时轻松愉快的认识和掌握深奥、抽象、复杂的概念和规律，起到事半功倍的效果。“互动启发式教学”是传授知识、启迪思维提高教学质量的重要手段，是一种行之有效的、科学的教学方法。
总而言之，作为大学教师，为了改革传统的教学模式，必须在了解自己学生的基础上采取相应的教学策略和教学方式。互动启发式教学方式克服了传统教学方式的不足，调动了学生的积极性和主动参与性，它是大学教学改革的必然要求，应该坚持并努力完善这种教学方式，使教学真正做到学以致用。
参考文献
[1] 陆以理.探索交流互动式的教学方法[J].宁波高等专科学校学报，1999（3）：18-20.
[2] 季哲.以学为本的课堂教学系统的研究[D].华东师范大学，2012.
[3] 刘慧.启发式教学思想新论：内涵和特点[J].天津职业院校联合学报，2009（4）：50-52.
[4] 胡安琪，宫伟力.湍射流理论与红外热成像及数值模拟研究[C]//北京力学会第17届学术年会论文集.2011：43-44.
[5] 陈滔，杜帅，冯旭伟，等.软岩巷道的变形过程红外热像的混沌分析[C]//北京力学会第17届学术年会论文集.2011：496-498.
[6] 宫伟力，冯旭伟，胡安琪，等.岩爆瓦斯渗流真三轴物理模拟实验研究[C]//北京力学会第17届学术年会论文集.2011：246-247.
流体力学基础知识范文4
【关键词】启发式教学思想 教学方法 流体力学 实践
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）10-0021-02
一 启发式教学的含义
“学而不思则罔，思而不学则殆”，针对这一现象，孔子认为“不愤不启，不悱不发，举一隅不以三隅及，则不复也”。这句话的意思是：“不到他努力想弄明白而不得的程度不要去开导他；不到他心里明白却不能完善表达出来的程度不要去启发他。如果他不能举一反三，就不要再反复地给他举例了。”从孔子对启发式教学的认识，可以看出启发式教学首先要学生处于“愤”或“悱”的状态，之后才是教师的“启”和“发”。也就是说，学生要先经过努力思考，却仍不能解除心中疑惑，这时教师才应该对学生进行点拨，教给学生解题思路与技巧。所以说，启发式教学的第一步是学生应对所学的内容进行自学，而且经过了深思熟虑而不得。启发式教学的第二步才是教师的指导或引导，无论是对语言的精准表达，还是解题的思路或技巧指导。启发式教学的第三步，是对学生刚刚解除的疑惑进行考查，以验证学生是否真正理解，是否熟练掌握，以期学生能在学会的基础上，能够举一反三，融会贯通。
“启发式”教学的思想与“填鸭式”、“满堂灌”的做法相对立。教师在任何情况下都不可以自己的灌输代替学生思考。启发式教学的根本思想是以学生为教学活动的主体，教师只起指导、引导作用。启发式教学不仅是一种教学方法，更重要的是一种教学思想。
二 启发式教学在流体力学教学中的实践
从启发式教学的思想看，教师要想启发学生，其前提是学生必须要有疑惑，并且是在思考后不能解答的前提下，才进行启发。因此，老师的职责是如何使学生去积极思考，在学生迷茫而无所得的情况下对学生进行正确的引导。
1.以启发式教学思想为指导，精心营造启发的教学情境
教师在所有的教学环节，都应以启发式思想为指导。重视后用启发式教学。每一位教师应从教学规律出发，精心设计教学活动，精心营造启发式教学情境。
2.启发式教学方法在流体力学课堂中的运用
第一，总结式启发和回顾式启发。流体力学是以流体为研究对象，探讨其受力及静止、运动规律。前后知识逻辑性强。每部分知识结束时，应及时总结，进而抛出新问题，引发学生课后思考。甚至可布置思考题，让学生自己找出解决问题的思路。下一节课开始时，教师先回顾上节课的主要内容，从没解决的问题入手，和学生探讨解决问题的方法。如讲完“流体静压强的两点特性”后，可及时让学生思考，如果流体是运动的，那么其动压强是否还具有这两点特性，从而引发学生的疑问，这样不但使学生主动去探究静压强大小与作用面方位无关的原因，还会使其带着兴趣去学习流体动力学的内容。
第二，现象启发式。流体力学课程概念多，前后内容逻辑性很强。教学内容的安排应符合人类从感性到理性、从现象到本质、从浅显到深入的认识过程。因此，教学时应经常与日常生活及工业生产中的现象相联系。例如，讲“流体黏滞性概念”的时候，让大家思考手接触不同流体，如空气、水和油时的感觉，从感觉上区分不同的流体具有不同的黏滞性，并认识到它们与手的黏附力不同。接着让学生分析原因，从而水到渠成地得出黏滞性的本质是内摩擦力的结论。
用现象或实例可以引发学生的思考，进而吸引学生的兴趣，而且会让学生明白，流体力学中的概念是从现象中抽象出来，与现象紧密联系的。对这些本质的理解及知识的获得反过来可以解决、解释很多实际问题。这样，学生会饶有兴趣地学习知识，并能从本课程中得到更大的收获。
第三，对比式启发。在流体力学教学中，可以采用以下三种对比方式：一是将相近或相反的概念、规律进行对比。例如，在讲气体能量方程时，与前面的液体能量方程对比，说明气体能量方程形式上的不同。再如，气体静压强的分布规律与液体相对比，甚至把流体的压强分布与粉体或固体的压力进行对比。这样，可以使知识的区别清楚地呈现出来，使学生印象深刻，便于记忆。二是将新旧知识进行对比，使学生在原有知识的基础上学习新知识，从而加速对新知识的掌握，做到“温故而知新”。例如，将理想元流伯努利方程、理想总流伯努利方程和实际流体的伯努利方程的成立条件及方程形式进行分析对比，可贯通旧知识和新知识，使学生加速对后者的掌握。学生的学习是一个在原有知识结构的基础上不断更新、不断加深的过程。无论从知识的深度还是广度上，都是不断提升和深入的过程。这就要求教师善于从学生原有的知识基础出发，引出新的问题，引发学生的思考，并分析得出新知识，解决新问题。三是将课堂理论知识与生产实践、日常生活中的实例相对比，使抽象的内容具体化，加深学生的感性认识。教师应重视教学实践活动，并充分利用实践教学，把理论知识与实践联系起来，培养学生用书本知识解释、解决生产、生活中所遇到的问题的能力。
第四，练习式、作业式启发。流体力学课程理论性较强、概念抽象、方程较多，因此，进行习题训练成为学生理解和巩固知识的重要手段。在课堂上应重视对基本概念、基本原理思考题的练习与讨论。在课下作业题目的布置上，教师应选择一些具有较强典型性、综合性和实践性的习题供学生练习。对于一些难点，教师在启发和提示的基础上，让学生互相讨论，逐步深入，在争论中得出答案。
流体力学基础知识范文5
【关键词】 水力学；土建类；现状；改革
《水力学》（或《工程流体力学》）课程是土建类专业培养方案和大纲中规定必须开设的一门专业基础课程，相比该专业的其他力学基础课程而言，该门课程学时数少，对结构课程的支撑性较弱，课程教学多是为了满足培养方案的要求，教学效果不甚理想。作为一名长期从事土建类专业水力学学课程教学的老师，有必要对水力学教学的现状进行反思，提出合理的解决办法。
1 土建类专业水力学教学现状
1.1 课程地位不高。本校的土建类专业以工业民用建筑为主要方向，在课程设置中固体力学占据着非常重要的基础地位，流体力学与水力学课程基本上处于可学可不学，学好学坏一个样的地位。在专业培养中也较少重视流体力学或水力学的应用，学生学习以应付考试为主。授课和学习的积极性都不高，课程整体上来说不受重视，据了解很多学校建筑类专业的水力学课程基本上都面临着这样的窘迫地位。
1.2 教师队伍建设不足。大多学校土建类专业不一定同时具有水利类专业，水力学教学主要是为了满足专业培养目标中单独一门课程的需要，一般该课程的师资力量一般不强，数量较少，教学科研和实验教学环境较差，大多数流体力学或水力学专业的硕士研究生或者博士研究生基本不原意来校做教师，因此该类专业的流体力学老师一般专业出身的少，很多学校的流体力学老师是建筑专业或其他专业通过培训后任教该门课程的。在土建专业中，流体力学课程的老师队伍建设严重不足且整体素质和同专业的其他教师相比不同步。
1.3 学生学习积极性不高。土建类专业学生毕业主要从事工业与民用建筑的设计和施工等方面的工作，老是认为水力学课程与这些工作联系不大，应用不广，认为一般应用没有必要单独学习水力学，只需要按照规范来做就可以了，相比其他几门力学课程而言，学生学习积极性不高，水力学学习基本上是在临近考试的时候才进行。学生的积极性不高，教学效果肯定大打折扣。
1.4 课时较少，内容较多。土建类专业开设的水力学课程在一般院校中课时不高，一般在40-60 之间，由于教学改革的要求，课程门数增加，重点课程的学时比例增大，水力学课程的学时数有降低的趋势。在比较少的课时中，水力学教授内容包括水静力学，动力学，流动阻力和能量损失，孔口管嘴出流和管路流动，明渠流动，堰流和渗流等内容，有些专业还需要学习气体射流等内容。分理论和工程应用两大部分，内容较多，涉及的基础知识较广，有些数学知识还需要在课程中进行补充，学时显得紧迫。
1.5 教材建设没有特点。如上所述目前水力学教学内容主要包括理论部分与工程应用部分，目前各个学校所使用的教材内容基本上按照上面列举的内容来布局，采用的教学顺序也是先理论（静力学，动力学，能量损失）后应用（孔口管嘴出流和管路流动，明渠流动，堰流和渗流等）的顺序。这个顺序和内容的布置是所有的非流体力学专业的水力学课程采用的一般方式。没有针对土建专业课程进行专门的布局，在理论部分的习题中基本上仍旧以水力工程的例子为主，在应用部分，没有结合土建类专业，比如给排水，通风，防渗，供暖改革课程内容。采用的基本上的水利类专业的课程体系和教材体系。
1.6 课程理论抽象，实验教学困难，教学方式比较单一。 水力学基本理论建立在复杂的物理分析和数学推导的基础之上，讲解起来比较抽象，数学基础比较差的同学较难接受，加上通过理论推导的结论和规律与现实的实际例子有一定的差异，对于同学们接受起来非常抽象，因此水力学课程往往成为土建类专业同学不以为然而又敬畏的课程之一。多数结论需要通过实验过程来进行验证，而水的运动过程受实际的条件约束较多，不同的工程条件会形成不同的结果，常规水力学实验主要用来验证流体力学基本理论以及一些典型的工程例子（如基本方程，能量损失，堰流等），验证一个规律需要较大的实验投入和准备工作，加上土建类专业实验中水力学的地位问题，实验教师的配置问题，水力学实验课程一般很难开全。实验过程中由于学生人数众多，实验分组一般都是5人-10 人一组，实验过程中动手能力以及实验效果均较差。
水力学教学过程一般采用理论教学和实验教学相结合的方式进行，理论教学一般采用介绍概念，提出问题，分析推导得出结论的步骤进行，这个步骤过程中采用传统的板书推导的方式是常用的教学方法，近年来许多学校的课堂教学过程也在尝试使用多媒体教学过程，但从效果来看不甚理想。
2 教学改革与探索
上述水力学教学过程中存在的问题说明，土建类专业的水力学教学目前已经处于一个比较困难和尴尬的地步。在教学过程中必须采用多方面的手段，改变教学思路，改进教学手段，更新教学内容，改善教学条件，提高教学质量。
2.1 课程内容改革和教材建设探讨。目前的水力学( 工程流体力学)课程基本以水利类专业为背景,介绍和研究的主要对象为水这种液体,对于土建类专业而言,笔者以为,水只是其专业背景下的一种流动工质,和建筑相关的流体种类还有很多,比如空气,燃气等,这些流体的流动过程本身与水运动的基本规律差别不大,应该能够在水力学课程中加以辅助介绍,在实际的教学过程中，我们在介绍水动力学基础中加入了气体运动规律（如可压缩流动的连续性方程，气体流动的能量方程以及压强线的概念等）；在介绍流动阻力和能量损失的时候补充了通风管道的阻力和能量损失的计算方法，在介绍孔口的时候联系到窗户等通风口的淹没出流问题，介绍管道流动计算的时候与建筑给水排水系统联系，在介绍渗流的时候结合建筑井和基坑的排水问题。并且在例题和作业中有意识的和建筑物中的流动问题相结合，通过这种调整使学生在学习的时候，不再觉得水力学是一门与建筑行业无关的课程，同时了解了建筑中的流动过程，而这些内容是他们可能在其他课程中无法了解的，认识了流体力学与建筑以及人类的生产生活过程息息相关之后，逐渐培养出学习流体力学（水力学）课程的积极性。
关于教材建设的问题，笔者长期以来使用两种教材，一种是以建筑设备工程专业使用的流体力学与流体机械类（多种流体，以空气主）；另一种是以水力工程，土木工程为代表专业使用的水力学或工程流体力学教材，这类教材一般以不可压缩水流为研究对象，水力工程应用比较丰富。通过长期的使用来看，应该以水力学（工程流体力学）为基本教材内容，适当的加入前者中关于气流运动，建筑工程中流动问题，并在二者结合的基础之上增加适当的工程问题作为例题和习题。建设土建类专业普遍实用的一本教材。目前的教学中内容已经进行了改变，但教材的编写和建设比较滞后。
2.2 教学手段的改革。关于多媒体教学在逻辑性强的含有较多的数学公式的推导内容的课程教学中的应用与效果问题，历来在高校中颇有争议，但不管怎样，为了适应学生的厌倦传统教学方式的要求，为了适应课堂教学时间缩短而内容增加的形势，传统的黑板教学方式必将被新型的教学手段所代替，这好象不值得讨论了，事实上并不是幻灯片方式不适用于公式推导的教学过程，问题在于我们的多媒体手段是不是能够解决和克服这样的问题。也就是说就是如何利用多媒体技术，以及应用怎样的多媒体技术。
水力学和流体力学研究的对象是流动的物质，研究的是流体的流动规律和状态，动画和录象是在教学中必不可少的元素，使用动画软件可以形象的描述出流体在压力变化的时候的体积变化，流动的迹线和流线，层流和紊流的特征和现象。使用PPT自带的动画功能也可以将每一步推导过程按照顺序播放和演示出来，这种变化的动态效果和流动的特征在本性上是相容的，从这个意义上讲流体力学是最适合使用多媒体技术讲授的。
对流体力学的抽象认识甚至可能因为多媒体的应用而改变，在没有多媒体技术之前，抽象的理论要被消化，往往是需要在实验过程中才有可能变的具体一些，而有了图象动画之后，在课堂上也可以一目了然，提高了教学效率，同时也吸引了大部分同学的积极性。在有了尽可能多的感性认识之后，对于数学推导以及原理的应用也比较容易接受了。
网络和信息技术的发展，为流体力学的教学提供了一个新的平台，笔者通过使多年的水力学教学过程中同时发现了不是课程本身的问题，许多同学不会主动的和老师沟通关于学习的问题，近年来我主动公布了自己的电子邮箱地址，QQ号码，个人博客和网站。意外的发现和同学的联系不断的增加，课程教学的问题也更多的通过网络来解决和消化了，当然更好的利用网络是建立网络课程，但笔者现在仍旧坚持采用这些一对一的网络方式。
多媒体技术与网络教学是流体力学教学手段进步的一种标志，除此之外借助于流体力学自身发展的技术来促进课程教学也不可忽略，计算流体力学的飞速发展和应用，使得在计算机上模拟流动的过程和结果变的非常容易，尽管在本科教学中，不必讲解计算流体力学，但使用它可以直接显示出一个具体流动的特征和规律。在多媒体的制作过程中这也是一个不可忽略的途径。
2.3 实验实践环节改革。水力学实验，所需场地面积大，设备投资高，单个实验时间长，土建类专业水力学课程实验环节一般比较少，实验个数少，实验参与度低，一般一台实验设备进行实验时往往有5、6人之多。很多同学实验过程中基本上是看其他同学做，实验效果较差，在实验条件受限的条件下，笔者认为可以采取以下的一些手段改善实验效果。
增加实验组数，我校的实验室有10台综合实验台，如果50个人一起做实验，5人一组，分成两组，就2-3人一个小组了，有了实验条件参与度自然提高，有些实验仪器只有2台套，这就要合理的组合了，将几种实验放在同一个时间段里进行，不同的小组进行不同的实验，然后依次进行轮换，这样的过程既防止了多人做一个实验，又避免了实验过程变成演示实验，提高了设备的利用率 。当然这样的结果带来的后果就是增加了实验老师的工作量，同时要求学生在课前的准备要足够的充分。
采用多媒体实验教学，有些实验仪器实验室中没有，我们就借鉴其他学校的实验录象或者自己使用动画制作了一些实验过程，在课堂上演示并讲解。达到实验目的明了，原理清楚，熟悉过程，知道结论的目的。
采用计算流体力学计算，根据工程的流动现象，自己设计流动过程的边界，条件，流体种类。通过计算机计算和数图显示，掌握流动规律，获得流动结论，由于计算机模拟是实质上的计算机实验，这一过程可以很好的代替实际的实验，可以模拟任意复杂的实验环境。同时也便于同学们自己设计实验，达到开拓视野，提高创新能力的目的。
2.4 考核方式和效果评价。传统的水力学教学方式基本上都是采用闭卷考试来评定学生成绩以及衡量学生是否结业，现行的水力学教材上基本上只有问答和计算两种形式，考试中一般多采用这两种题型。笔者在教学中结合本课程在专业中的地位问题，做如下的尝试：
考核不仅仅由考试来决定，在每章甚至在有些比较重要的小节或一个知识点介绍完之后，不定时的给学生布置小论文任务。要求学生就该内容去找日常生活或工程中有关的例子并进行说明，作为平时最重要的成绩。
考试的题型不限于计算和问答，采用更多的方式要求学生掌握基本规律，计算题在结业考试中的比重低于30%。但一定要是需要综合能力才可做的。前面的一些诸如选择，判断，作图，分析的体型考察基本规律和概念，既考查基本知识又考察应用能力。
考试的内容不全由教师决定，在每章作业之后布置一个特殊的任务，自己出一些本章内容有关的考题并上交，考试的时候一部分内容就是学生自己出的考题。这个过程由于学生比较重视，也很认真，同时也刺激了进一步学习的兴趣。
总评成绩的评定根据学校的规定，考试、实验和平时成绩各居一定比例。综合平定效果，这个问题我想大多数教师都是采用相同的方法来进行的。其实撇开教育的规范性来看，笔者认为，学习成绩的评定中应淡化考试成绩，而注重平时的学习和应用能力。
3 结语
水力学（流体力学）课程作为土建类专业的一门基础课程，在结构专业中的地位较弱，同时课程在教师队伍，教材建设，教学内容，教学方法，以及同工程实际相联系的过程中，也还存在诸多问题。作为该门课程的一名普通教师，笔者认为，当前应该改革课程内容，土建工程实践紧密结合，加快教材建设改革；改进教学方法，提高多媒体教学效果，使用网络教学平台；利用计算流体力学的成果促进课堂教学和实验教学；改变成绩评定和考核方式，使考核过程更加科学与合理。
参考文献
[1] 裴国霞.水力学课程教学模式的改革与实践[J].内蒙古农业大学学报,200,2(3);39-41
[2] 向文英,程光军.水力学教学方法探讨[J].高等建筑教育,2001,39(2):47-48
流体力学基础知识范文6
关键词：教学模式；项目教学；教学方法；合作学习；考核评价
作者简介：徐砚（1961-），女，黑龙江呼兰人，哈尔滨电力职业技术学院动力工程系，副教授；王洪旗（1964-），男，河北河间人，哈尔滨电力职业技术学院动力工程系，副教授。（黑龙江 哈尔滨 150030）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）33-0057-01
在电厂热能动力装置专业（简称热动专业）开展的基于工作过程系统化课程开发试点工作中，根据热动专业人才培养方案和培养目标，认真研究和分析了本专业岗位的典型工作任务和职业素质需求特点，将原“工程流体力学”课程进行分析论证整合，调整为学习领域课程“流体流动能量分析”，旨在强调流体作为电力生产的重要工作介质所起的能量输送和转换的重要作用。采用更具有职教特点、更适合岗位工作要求的教学方法和内容，先进的教学设计理念和现代教育手段，小组合作学习的方法，注重学习过程和素质能力的评价方式，全面提升教学质量，全面提高学生的综合职业素质，为学习后续课程、考取本专业相关的“职业资格证书”、完成本专业相关岗位的工作任务打下良好基础。
一、教学模式和教学内容
电厂热能动力装置专业主要面向发电、电力建设等企业，培养能够完成热力设备安装、检修、运行、调试和技术管理工作任务，德、智、体、美全面发展的高等技术应用型专门人才。“流体流动能量分析”课程是本专业进行职业岗位能力培养的一门核心课程，属于专业基础课的范畴，不直接对应典型的工作任务，反映部分典型工作任务的某些共性内容与要求。在本专业主要岗位群中（汽轮机运行值班员、锅炉运行值班员、除尘脱硫值班员、锅炉检修工、汽轮机检修工、泵与风机检修工等）都必备流体力学知识。按照本专业岗位的实际工作任务需求构建课程体系、组织教学内容、设计教学项目，采取了项目教学、任务驱动、行动导向的教学模式，注重学生在校学习与实际工作的一致性，使理论教学与实验教学紧密联系，为岗位需求提供职业能力，为培养高端技能型人才提供保证。
采用将教学内容模块化、层次化的教学方式，面向电力生产技术，根据工作任务和工作过程确定教学内容，再通过归纳、总结、提炼并遵循认识规律将教学内容总结为教学项目，依据电厂热力设备和系统的实际水力分析及计算的工作任务设计教学项目和学习任务。针对每个学习任务按照咨询、决策计划、实施、检查评价等进行教学组织设计。本课程共设计了“流体及其压力的认识”、“静止流体势能转换分析”、“流动流体机械能转换分析”、“流动阻力损失的计算”、“绕流运动分析”、“气体流动特性分析”六个教学项目（含18个教学任务），每个教学项目设有知识目标、专业能力目标、职业素质目标。知识目标侧重于应知，重在基本概念、基本原理的掌握和理解；能力目标侧重于应会，能用所学的流体力学知识分析和解决工程实际问题；素质目标强调团队精神、职业道德、交流和学习能力的培养。紧密围绕本专业岗位需求，学习实际工程所涉及到的流体力学的基本概念、基本原理，并具有一定的流体能量分析能力和管路水力计算能力。在完成相关训练项目的过程中学习有关的技术知识，分别对应理论验证和单项技术运用能力的培养、动手能力与设计计算能力的培养、知识拓展能力和创新能力的培养。
二、教学方法和教学手段
采用工学结合、理实一体的教学模式，根据不同项目内容，在教学中灵活运用项目导向、任务驱动、案例分析、多媒体演示、分组讨论、实验、启发引导、边讲边练等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教与学的效果。授课前一周向学生下达项目任务书，内容包括学习任务描述，学习场地、设备，知识、素质、能力目标，咨询问题和途径等，学生按照任务书的要求，咨询信息形成学习笔记，小组讨论形成项目实施方案。做到课内教学与课外教学相结合，自主学习与指导教学相结合。通过贴近岗位工作的电力生产实际案例导入知识，训练分析和计算能力，使能力培养与工程实践相结合。选题、选材注重共识性、综合性、工程性、创新性，同时体现新颖性、趣味性、互动性。将实践性强、技能训练要求高的内容，通过模拟实验、实验操作、边讲边练的方式，提高学生的动手能力。将传统教学方法与现代教育技术相融合，向学生提供教学资源库（包括教学课件、自学指导书、习题集、实验指导书、模拟实验软件、相关电力生产设备及系统视频和图片、国家精品课网址、其他参考教材等），开阔学生视野，拓宽学习渠道。充分利用多媒体课件、录像片、图、表、网络等现代化的教学手段，通过视觉、听觉，全方位加强学生对知识的理解和记忆，同时结合板书等传统授课手段，扬长避短，获得最佳效果。
三、学习方法和考核评价
以学生为中心，支持学生自主学习、协作学习和探究式学习，每个项目的实施都采用小组合作学习的方法，强化学生的团队协作精神，增强学生主动参与和个性发展。班级40人，分成4个小组，课上先由小组派代表汇报咨询信息情况、存在问题，再由教师适时讲解、分析，最后小组讨论总结，实验和水力计算项目由小组自行设计方案，分工合作完成。事实证明，试点班学生的学习能力、学习积极性和主动性明显提升。
突破传统考核模式，加强过程考核，注重素质和能力培养，全面公正评价学生的学习效果。职业能力评价占总成绩的70%，职业素养评价占总成绩的30%。
1.职业能力评价
（1）基础知识评价。主要侧重于对各个工作任务中所涉及到的基本概念、基本原理的掌握和理解，如连续性方程、能量方程、阻力损失计算等。考核方式为期中测试和期末考试。
（2）专业能力评价。主要侧重于用所学的流体力学知识分析和解决工程实际问题。包括实验项目的操作能力表现，设计计算能力，分析和解决问题的能力。考核方式为完成每个教学项目过程中的咨询问题回答、学习档案检查、实验操作检查、课业报告检查。
2.职业素养评价
（1）平时考勤评价。根据平时上课和实验出勤率进行评价。
（2）学习态度评价。根据每个学习任务完成过程的实际表现，如学习态度、是否遵守纪律、是否团结互助等进行评定。考核方式为个人评价、教师评价、小组评价和小组互评。
四、结束语
工学结合作为职业教育的重要特征已被大家所认识，探索和建立适合国情、符合工学结合要求的新型职业教育课程模式，成为广大职业院校提高教学质量的重要手段。对热动专业的“工程流体力学”课程进行了基于工作过程系统化的改革研究与实践探索，旨在找到更具有职教特点、更适合岗位工作要求的教学方法和教学内容，全面提升教学质量，全面提高学生的综合职业素质、能力。
参考文献：
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009.
[2]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海：华东师范大学出版社，2009.
