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流体力学论文范文1
1.1一种新的教学方式的运用效果显著
（1）多媒体手段使学生“听”“看”结合，改变传统的以“听“为主的老师讲、学生听到单一模式。
（2）节省教学课时，准确、便利、快速、清晰。传统的教学模式是在教学中运用手写、图绘等形式教学，学生听课效果明显效果不佳，用多媒体后，两节课的内容有可能一节课就可以上完，节省了教学课时，课堂传递信息量加大，知识的传播变得更加方便，给教师的发挥提供充分空间。
1.2学生对学习中的难点、重点内容掌握一直是教学难点之一，而通过多媒体教学采用多种传递信息方式极大地改善了此种情况
以往单一的传统教学模式：教师上课一张嘴，一支粉笔，一幅挂图。通过计算机、投影仪等多种媒体综合运用，把教学内容编入图片、图示、视频、动画等来在课堂上教学，使复杂、难度大的知识变得简便清晰，枯燥乏味的理论变成图片动画等形象内容跃入学生眼帘，直观易懂。
2多媒体教学带来的问题及对策
2.1教师的主导地位是多媒体教学过程中易削弱的
传统的教学模式环境下，教师的教学思维往往容易采用启发式方式细致直接传递给学生，而在多媒体教学方式下，教师考虑问题的思维方式却受到多媒体教学的限制。不能简单的过分依靠多媒体教学手段，一切教学活动都离不开计算机、投影仪等多媒体教学设施，而应该新老结合，多措并举，既有粉笔加黑板，又有新的教学手段的运用，只有这样，才能多方位提高学生学习兴趣，提高学生听课的高效率，真正意义上提高教师的教学效果，做到互动教学，增加学生的听课注意力。
2.2备课量加大，教学效率的提高有限度
多媒体教学环境下，理论上，多媒体教学可大大减少备课量，提高教学效率，但实际并不是想象中的那样轻松，效果良好，尤其是备课量并没有因新技术的运用而有所减少，反而是有大大的增加。另外，这一提高还受到学生理解能力、接受能力的制约。多媒体教学有个特点就是信息量大，表达停留时间较短，学生看、听、记、写往往不能兼顾，一旦在教学过程中学生的思路被中断，他们就会产生思路不清，大量的信息加上大屏幕和播放器对学生的眼和耳的刺激会使其感官和大脑极易产生疲劳。而如何解决这样一个难点问题的措施是必须控制每堂课的教学信息量，较多时间在及时跟学生做好相关的互动交流，尤其是物流管理专业，其知识量大，难点多是不容忽视的客观事实，如何做好课堂教学理论和实践动手能力的结合，扩大学生的知识面是尤为重大的一个问题，所以要让学生在教师指导下充分作为自主及时加工信息的能力，提高学生的认知和水平。
2.3多媒体教学过程中较为呆板，偏离教学重点、难点，缺乏一定灵活性
顺序式的结构，不变的播放步骤一直是课件的一大特点之一，其灵活性和变通性较差，这一点不像传统的教学，其边写边讲，边想边讲反倒是充分表达了自己想要告诉学生的内容，所以解决此问题的方案就是课前要充分做好备课工作，根据教学目标来设计教学进度，应用好的策略和方法，即能够按照多媒体教学顺序授课，又要有一定的把握教学进度的能力和手段，控制和灵活的把需要教授给学生的知识通过快慢结合、难易结合的方式策划好，根据课堂具体情况，及时地进行归纳、总结。别造成学生学习难度提升，疑点重重的坏效果，不利于学生系统学习相关理论和知识。特别是在《物流管理专业》教学中，其特点是难点知识点较多，而通过运用媒体教学最大的意义应该在于，借助多媒体技术把晦涩抽象、难以直接用语言表达的概念和理论用直观的、易于接受的形式表现出来。
2.4精品优秀物流管理专业多媒体教学课件少
物流管理专业是近年来在我国才出现的新的专业，其有个最大的特点是有关专业课件的建设尚没有真正取得良好效果，形式不令人满意，尤其在电子课件方面没有起到弥补传统课堂教学中不足的作用，在制作方法上，没有把各种图片、资料、文字、录像做到有机结合，没有对学生课堂上提出的问题提出相关解决方案，没有重视学生的知识理解和掌握。另外虽然知识理论内容较多，但缺乏系统性，体系化，没有相关创新性，对反映新的科技和未来发展展望的介绍较少，对学生的视野拓展方面尚缺。因此，制作优良的课件是一项首要任务，教师在多媒体制作方面，不管是有关教学内容的采集、归纳，图片编辑、录像的制作，要抓住重点，紧扣主题、围绕难点，把传统优秀教学方法和多媒体充分结合，化难为易，这样的课件才是良好的，实用的，有价值的。要重视理论教学和实践动手能力提升相结合，尤其在制作课件方面更要注意这一点，避免追求课件优美过多而忽略其实效的做法。
3结束语
流体力学论文范文2
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
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流体力学论文范文3
论文关键词：工程流体力学；教学研究；改革探索
“工程流体力学”课程在能源动力类工科专业中占有非常重要的地位，主要研究流体（液体和气体）的平衡、运动规律及其实际工程应用的技术科学，是力学的一个重要的分支学科。通过本课程流体力学的基本概念和基本原理的学习，学生掌握分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力，为后续专业课程学习奠定基础，然而当前的教学效果并不理想。自然界和人类生活中，以及工农业生产的各行各业中均广泛存在流体流动现象，但是由于缺乏对生活的观察，学生很难做到对课本讲授内容形成直观映像。此外，自然界中的流动现象往往包含多种流动方式，在理论分析与公式推导中涉及许多复杂的数学理论与方法，经验公式多，且不易理解记忆，给学生的学习带来很大困难，导致教师难教、学生难学，实践与应用起来更是难上加难，教学效果不理想，教学目的难以实现。还对后续专业课的学习造成很大影响，进而影响本科教学的整体质量。因此，“工程流体力学”教学改革势在必行。
一、“工程流体力学”教学调查研究
“工程流体力学”课程通常是开设于热能动力工程专业二年级阶段。对扬州大学的学生的问卷调查显示，多数学生对“工程流体力学”课程的评价是“难学”。为何会有这样的评价，通过分析发现，存在几个方面的原因。
1.研究对象比较抽象
“工程流体力学”课程本身研究对象是流体，没有一定的形状和具有流动性，这是流体区别于固体的本质特征。这一特征决定了流体力学研究理论比较抽象、经验公式繁多且推导过程复杂不易理解、易混淆，进而导致了本课程教师难教、学生难学，教学效果不够理想。因此，能否将前面学习过的对“固体”平衡和运动物理规律的分析方法通过比拟的方式移植到“流体”上，并使其形成正向的学习迁移是学生能否很快的掌握本门课程学习方法、学好本课程的一个很重要的方面。
2.教师与学生
“教学”包括“教”与“学”两个方面的内容，忽视任何一个方面都有可能造成教学效果的不理想。理论课教学是工程流体力学课程教学的主要方面，是进行实验指导和应用于工程实践的基础。某些任课教师为了自己的方便省事，教材和教学内容仍然是多年前的老教材，对现阶段流体力学的发展方向和研究成果，以及本学科的最新科技前沿理论及工程应用进展不能做到及时更新，教学内容与实际应用严重脱节。
教学方法单一呆板，无法吸引学生的兴趣。经常看到这样一种现象：教师在讲台上只顾着自己滔滔不绝地讲，忽视了课堂教学的互动性和学生的主观能动性，学生了无兴趣的在座位上睡觉、开小差、玩手机，基本上是教师在向学生单方面地传授知识，这样的教学效果是很低的。
本专业本科生新的培养方案中课程设置有这样一个特点：课程增加，课时压缩，总学分保持不变。“工程流体力学”课程理论课学时从64压缩到48学时，在教学内容总量不变的情况下，每堂课教授的内容，即学生需要接受的信息量就大大增加了，严重增加了学生的负担。“浮躁”是当代很多大学生所普遍具有的心理特征，导致的直接结果是学生自制力差、怕吃苦，上课前不预习、课后不认真复习、作业普遍抄袭。
二、教学改革的目标
围绕当前“工程流体力学”课程教学中存在的问题，以提高课程教学质量、实现教学目标为目的，进行了如下方面的改革：改变教育理念，以课程改革与教学适应新时代的要求为目的；加强教学方法与教学手段的改革，提高“教”的质量；加强课程的应用性，解决基础理论课程的知识教育、应用能力与创新能力的培养，全面提升学生的综合素质；加强课程教学评价与考核体系改革，引入全程教学评价与考核机制。
三、“工程流体力学”教学改革探索
从上面的分析可知，“工程流体力学”课程教学效果不理想存在很多方面的原因，因此，教学改革也要同时从多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是笔者在扬州大学热能与动力工程专业本科生课程教学中进行的探索与尝试，取得了较好的效果。
1.教学方法的探索与实践
（1）俗话说“良好的开端是成功的一半”，第一堂课的重要性也就不言而喻了。兴趣是学生学习的直接原动力，能否在开始就激发学生对“工程流体力学”课程的学习兴趣是学好本课程的关键。运用多媒体技术，通过生动的视频和动画向学生展示生活中随处可见的流体力学现象。如，男孩子喜欢足球、乒乓球的比较多，可以用“香蕉球”和“弧圈球”现象的流体力学解释来吸引他们的注意力，还有其他的现象如高尔夫球表面的凹坑设计依据，飞机机翼能够产生巨大升力，跑车外形设计成流线型又是什么道理等等。此外我国正在实施的“南水北调”工程同样涉及很多流体力学相关知识，以上这些事例都是学生所非常熟悉而又在学习之前无法用理论来解释的现象，很容易引起学生的注意力和想要探索的兴趣。
（2）合理使用多媒体。在流体力学的教学过程中，采用多媒体有利于学生对流动现象的感性认识，加深对概念的理解，提高学习兴趣。但是，采用过多或华丽的多媒体也会产生一些负面作用，如多媒体教学替代板书节约了时间，增加了授课容量，但相应的讲课速度也就比较快，学生不易吸收和消化，容易造成学生“跟不上”进度，产生厌学情绪。因此，传统板书与多媒体有机结合的教学方式可以充分利用各自的优点，达到最佳教学效果。当然，不同教学方式之间的比例分配的“度”是需要关注的问题。
2.教学内容的选择
“工程流体力学”课程是机械、能源、化工、动力、建筑、生物、航天等专业的重要的专业基础课，这些专业具有不同的特点，对流体力学知识需求的侧重点也不同。因此，教材的选取要有针对性，即根据本专业特点和要求、学生层次来选择教材。此外，教师要能够跟踪掌握现阶段流体力学最新的发展方向与研究成果，不断更新和补充教学内容，做到课程内容的与时俱进。
3.重视实验教学
实验教学是“工程流体力学”课程教学必不可少的组成部分，属于实践教学环节。通过实验对理论进行验证，从而加深对课程基本概念和理论的理解和掌握。在基础实验外增加设计性实验、建立开放性实验室，锻炼学生的动手能力，培养学生发现问题、分析问题和综合运用所学知识解决实际问题的能力。
4.课程评价与考核体系
对于“工程流体力学”课程来说，学习要达到的目的是学生运用所学知识对实际工程问题的进行分析和解决的能力，而不是对课本理论知识和大量复杂公式的记忆能力。因此建立合理、公正、客观的课程评价与考核体系非常重要。针对学生普遍存在的平时不努力、考前几天突击考试的现象，摒弃“一考定成绩”的考核方式，采用灵活的、全程考核方式取得了很好的教学效果。具体做法是：提高平时成绩所占最终成绩权重，包括出勤率、课堂互动和讨论、小测试、作业质量等平时学习各方面的表现；期末考试成绩权重减少，采用闭卷方式，但考题中所涉及的公式、图表等会在试卷中集中给出，并增加一些干扰公式进去，既避免了学生花大量时间去记忆毫无规律可言、而又易忘的经验公式，同时也达到了考核学生选取基本理论和公式去分析、解决实际问题的能力，实现了教学目的。
流体力学论文范文4
关键词：流体力学；教学方法；应用型本科院校
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）12-0033-02
流体力学是宿迁学院土木工程专业的一门重要的专业基础课。流体力学具有基本概念多、公式复杂、内容抽象等特点，是一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的课程，因此，该课程既可以培养学生良好的逻辑思维能力和分析推理能力，又可以培养学生分析问题和解决问题的能力。然而学生的实际情况是由于在大学前两年接触最多的是固体力学，已形成一定的思维定式，而且由于精简学时的原因很多流体力学课程中需要的高等数学知识没有讲解，到了大三一旦遇上流体力学这个新鲜事物，可能接受起来会碰到许多困难[1]。学生普遍感觉该课程枯燥乏味、难学，存在畏难、厌学情绪，期末考试不及格率较高。在学校提倡培养应用型人才的大背景下，有必要根据课程性质从提高教师教学水平和提高学生学习效果进行探讨。
一、引导学生重视，激发学生的学习兴趣
（一）强调课程的地位和重要性
教师除了说明流体力学在整个专业教学中的地位和作用外，还可补充说明它是注册结构工程师基础考试中公共基础考试科目。此外，还可说明往年期末考试通过率的情况，以给学生适当加压。当然，更重要的是还要说明该课程的学习方法，以帮助学生树立信心。
（二）通过人物、工程实例及专业应用调动学生的学习兴趣
“兴趣是最好的教师，而教师则是点燃学生学习兴趣的火炬”。如何调动学生的学习兴趣是教师考虑的首要问题。在教学过程中可以穿插举出古今中外的科学家、工程师生平事迹和工程实例以调动学生的学习兴趣。如大禹采取疏壅导滞的方法治水三过家门而不入；理想流体力学奠基人欧拉16岁就获得硕士学位，双目失明后仍然从事科学研究直至去世当天还在进行科学研究等[2]。如两千多年前李冰利用“深淘滩，低作堰”建造的都江堰；大约在同时期，古罗马人建成了大规模的供水管道系统等。除此之外，还可以介绍流体力学在土木专业及其他专业的应用，如美国华盛顿州塔科马大桥被大风摧毁、汽车“风阻”和飞机“音障”等事例。
（三）将CFD技术引入课堂调动学生兴趣
计算流体动力学（简称CFD）技术日趋成熟，已经成为研究流体力学的一种重要方法。在流体力学教学过程中引入CFD技术，不但可以将理论性较强的内容形象化，加深学生对基础理论的理解，而且可以开阔学生的眼界，激发学生的学习兴趣和探索精神。如对欧拉法中流线的模拟、圆管中层流和湍流流速的分布、局部阻力损失的流场分析[3]。
二、教学内容的取舍和教学环节设计
（一）教学内容的取舍
流体力学知识面广，内容繁多，在学时限制的条件下要结合专业教学要求合理取舍。对土木工程专业而言需要掌握的内容有：（1）流体物理性质；（2）流体静力学；（3）流体运动学和流体动力学；（4）阻力损失；（5）管道流、明渠流及渗流。
1.重要问题的处理。首先，要从力学角度分析流体的流动性。流体与固体的主要区别在于流体的流动性，其根本原因是流体和固体对承受剪切力的表现。为了形象说明，可以引用“抽刀断水水更流”的诗句[4]。当然，还需说明无论流体静止还是运动均不能承受拉力。
其次，要理解连续介质假设的概念。微观上，流体是由大量分子构成的，是离散的，不连续的，这给我们研究流体力学问题带来了困难。连续介质假设认为流体是由内部无间隙的连续流体质点构成。这里要理解流体质点微观上“充分大”、宏观上“充分小”的含义。如此流体在空间上就变为连续的，可以借助高等数学的方法来研究。
2.公式推导的处理。流体力学学习过程中会遇到大量复杂的公式，特别是实际流体伯努力方程的推导让人很难掌握。笔者在处理公式推导问题时强调公式推导的目的是让学生学习一种思想，学习一种处理问题的方法，将精力集中在公式建立的基本原理和适用条件上，从思路上进行分析整理，淡化烦琐的数学推导过程。这样学生有了独立思考的空间，教师也有了更多的时间来讲解基本概念和基本方法。需要强调的是，流体力学中很多公式都是在一定条件下推导出的，因此其应用也是具有一定范围的，公式的应用往往也有一定的技巧，如伯努力方程的“三选一列”。
（二）教学环节的设计
1.调整习题或考题构成，重视习题课。这里有两个问题需要注意。一方面，流体力学习题历来存在重计算、轻概念的现象，特别是考题如果全是计算题，就会形成无形的指挥棒。这就不利于学生从整体上掌握该课程的重点，习题或考题的题型应丰富，除了计算题之外，还应有填空、选择、判断、作图、名词解释等考查基本概念的题目。另一方面，在精选题目时，要注意将理论教学和实际应用结合起来，如查找资料的技能培养。在流体力学的牛顿内摩擦定律、能量损失计算和管道流等部分很多数据都是要查有关工程手册和图表的[5]。
习题课是流体力学教学的重要环节，为了能够在学时紧张的前提下开展习题课，教师必须重视习题选择和习题评讲两个方面。一方面，教师应选择具有代表性的题目，另一方面，习题讲评应使学生从解题过程中获得解决问题的思路、方法和技巧，达到触类旁通的效果。
2.重视实验教学，强化实践环节。实验教学是流体力学教学中的重要组成部分，通过实验，不但可以加深学生对流体力学基本原理的理解，而且有助于培养学生的动手能力、独立工作能力和创新能力。如通过水静压强试验，学生明确了测压管水头的含义；通过雷诺实验，学生加深了层流、湍流及临界雷诺数的理解。当然，由于实验室条件的限制，目前的实验主要以验证性居多，在条件许可的情况下应进行设计性实验。
此外，每学期笔者都会布置一个任务，让学生留意身边感兴趣的流体力学现象，然后根据课堂所学知识和个人理解撰写论文，以此增强学生的实践应用能力和培养其创新能力。
三、教学方法和手段的改进
（一）注重讨论法与案例教学法的运用
1.讨论式教学方法。教学活动应该是双向的师生互动过程，不应是教师的一言堂。教师应创造和谐、轻松的课堂气氛，鼓励学生积极发言，表达自己的疑问、见解，激发学生的学习积极性和创造性。如在课堂上通过提问的方式回顾上次课的主要内容，通过“自学―提问―讨论―总结”的方法学习新内容，在考虑学生接受能力的前提下，甚至可以让学生来讲一次课。如通过反证法证明流体静压强的方向，通过隔离体分析法证明流体静压强的大小。通过讨论式的教学方法不但可以调动学生的学习积极性，树立信心，而且还可以培养学生勤于思考、善于发现问题、分析问题、解决问题的能力。
2.案例式教学方法。通过将生活和工程案例引入课堂，不但可以增强学生的学习兴趣，而且可以加深学生对理论知识的理解，提高学生运用所学理论知识解决实际问题的能力。生活案例有马利奥特容器原理应用于点滴吊瓶和家用饮水机[6]、洗衣机为什么老翻衣服兜[7]、捞面条的学问等。工程案例如1993年青海省沟后水库在低于设计水位0.75m的情况下突然垮坝的事故；三峡工程如何在最大流量10×104m3/s、水头高达100m、最高流速高达45m/s的情况下不会产生巨大的破坏力等[8]。
（二）综合运用各种教学手段
流体力学概念抽象、繁多，仅靠传统的一块黑板、一支粉笔不能激发学生的学习兴趣。借助于多媒体技术，利用其形象、生动、直观、易于理解并可加强记忆的优点，通过动画、视频资料、数值模拟等手段将复杂的流动现象展示给学生，可取得事半功倍的效果。但是，考虑到多媒体技术授课和传统的授课方法各自的优缺点，结合流体力学课程特点，采用取其长而避其短、两者兼顾而又两者不弃的原则。
“教学有法，但无定法，贵在得法”。我们要不断更新教学理念，努力提升自身的综合素质，及时总结教学过程中出现的问题并加以改进，注重教学过程中的每一个环节，多管齐下，才能保证学生取得良好的教学效果。
参考文献：
[1]王伟.土木专业工程流体力学课程教学研究[J].山西建
筑，2008，（21）.
[2]张志宏，顾建农，王家楣.“流体力学”课程教学改革的实
践与探索[J].高等理科教育，2006，（5）.
[3]赵琴，杨小林，严敬.CFD技术在工程流体力学教学中的
应用[J].高等教育研究，2008，（1）.
[4]刘建龙，王汉青，寇广孝.激发学习兴趣提高流体力学教
学效果[J].中国电力教育，2008，（20）.
[5]徐艳萍.《工程流体力学》教学探讨[J].江西电力职业学
院学报，2003，（2）.
[6]毛根海.应用流体力学实验[M].北京：高等教育出版社，
2008：8-10.
[7]武际可.拉家常・说力学[M].北京：高等教育出版社，
2008：1-7，25-30.
流体力学论文范文5
关键词： 油气储运工程专业工程流体力学考试改革
课程考试是检验课程教学效果的必要手段，同时又具有教育功能、导向功能和反馈与激励的作用。因此，考试是课程教学过程中的一个重要环节。合理确定考试的内容与方法，正确发挥考试的功能，既关系到课程教学的质量，又关系到专业人才培养目标的实现。培养“应用型”本科人才是我院油气储运工程专业的数学目标，既区别于一般本科院校的“研究型”人才培养，又不同于高职高专的职业教育，它要求在兼顾学生理论基础之上，注重培养学生分析和解决实际问题的工程实践能力。针对油气储运工程专业非常重要的专业基础课《工程流体力学》，我们紧扣人才培养目标，进行了课程考核方式方面的改革探索。
通过《工程流体力学》的学习，学生应熟悉流体运动的基本概念、基本原理、水力计算方法，掌握一定的分析、解决工程实际中流体力学问题的能力，为后续专业课程的学习和工程技术、科学研究工作及开拓新技术领域打下坚实的基础。但由于该课程对学生的高等数学、大学物理、工程力学等方面的知识，以及综合分析和处理问题能力的要求较高，学生普遍反映难学。这不但对学生专业知识的学习乃至日后工作都造成较大影响，而且使期末考试对学生造成极大的心理负担，形成恶性循环。所以，为了提高课程的教学质量，激励学生学习的积极性，不仅需要对教学内容和教学方法改革，而且需要对课程考试进行改革，以减轻学生的考试压力。
一、传统考试存在的问题
1.考试方法单一
该课程以期末笔试考卷作为主要的考核手段和评价尺度，不注重对学生学习过程投入状态和平时学习成绩的考评，最多是将平时上课的考勤记录纳入考核成绩当中。单一的笔试试卷的弊端是机械死板，强调对基本概念与原理记忆的考核，忽视了对应用能力的考核。学生习惯了教师考前划重点，突击复习的备考模式，基本靠死记硬背获得高分，对课程的知识体系根本没有理解，更不可能有综合应用的能力。
2.考试内容单薄
教材是教师命题的主要范围，教材以外的知识往往被排斥在命题范围之外。教师在教学过程中以教材为主，在考试内容上仍依赖教材，不出学生没见过的题目，必然会使学考分离，也扼杀学生分析解决实际问题的能力。
3.考试形式固定
期末的考试形式无非闭卷与开卷两种，但《工程流体力学》是一门理论性和实践性都很强的课程；如果只以一种形式进行考试，必然会缺失对课程某种能力的掌握程度的考核，考查得不全面。
二、改革考试方式的研究
1.增加实践环节考核
考试不应只局限于教师对学生传授的基本知识理论，可根据课程与专业特点，增设课程实践动手环节，加大实践环节的考核比重，充分调动学生主动学习，培养学生对知识的综合分析能力和工程综合应用能力。将部分章节留给学生自学，查阅资料，撰写报告，比如孔口与管嘴的出流问题，教师适当引入研究方法，提出某工程应用要求，由同学自学完成各种管嘴的分析、计算，提出应用策略。
2.丰富期末考试内容
对于期末试题的内容，不再拘泥于教材，更贴近于日常生活。例如问答题中有这样的题目：杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中说：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”试用伯努利定律解释其中的道理。再如选择题：当陨星在天空中下坠时，其划过的白线是什么？备选答案有流线、迹线、等势线、等流函数线。以上两道题新颖生动，比单纯地考查伯努利定律和流线与迹线的概念更具有创造性，更能考查学生分析问题的能力。在考试内容上也应适当体现油气储运的专业性，比如可以在拱顶罐模型上考查静力学基本公式的应用，在输油管线上考查水头损失的计算，等等。
3.完善期末成绩评定
考核总成绩中适当比例计入期末试卷成绩、小测试成绩、调查报告（或小论文）、课后作业、课前提问、平时出勤成绩，综合评定学生对学科知识的学习能力及实践能力。其中，期末考试成绩只占50%，其他五部分各占10%。对于在总成绩中所占比例最大的期末考试，可采用闭卷和开卷相结合的考核方式。通过闭卷形式考核学生对基本概念和基本理论的接受和理解能力，题型可以是填空、判断、选择、问答和简单计算。通过开卷形式考核学生灵活运用基本理论分析问题、解决问题的能力，题型可为一些综合性的计算题和分析题，如：简单管网的计算、简单管网系统运行工况的分析等。对学生容易不认真对待的作业和出勤两项，做出详细的规定。在课后作业方面，要求学生独立完成每次作业。如果发现作业雷同，此次成绩记为0分。每缺交1次作业，直接扣3分；缺交3次作业，不允许参加期末考试。在出勤方面，缺席1次，直接扣3分；缺席3次以上，不允许参加期末考试。多元化全方位地评定学习成绩，不但可以在学习过程中增加师生互动，提高学习的积极性和主动性，而且可以保证公平公正性，降低考试的功利性。
三、考试改革的实施与探索
新的考试方式在油气储运09级与10级实行，取得了较好的效果。（1）上课无人缺席，同时杜绝了不交作业及抄袭作业的现象。（2）学习热情高，效果好。在学习过程中，学生更善于思考，与教师的知识探讨增加。学生普遍反映对于流体力学知识的掌握扎实全面，在日后专业课的学习中受益匪浅。（3）整体成绩与08级对比有所提高，及格率升高，优秀率升高。
新的考试方式虽然有一定的成效，但是对教师提出了更高的要求。全面的考核方式必然会增大教师的工作量，这就要求教师有更多的责任心和奉献精神。在考试改革实施过程中，可能还会出现一些难以预料的问题，所以在已尝试的考核方法的基础上，还要进一步充实完善，使《工程流体力学》的考试更能促进学生平时努力学习，激发学生的学习兴趣，公正客观地评价学生学习的优与劣，并且有利于学生能力的培养，实现专业的人才培养目标。
参考文献：
［1］程远鹏，白羽.油气储运工程专业课程考试改革探索［J］.重庆科技学院学报（社会科学版）.2009，（8）：208，210.
流体力学论文范文6
关键词：导向浮阀；流体力学；效率
作者简介靳永青（1982-）,女,河南人,在读硕士,主要从事塔设备研究.
1前言
塔设备分为板式塔和填料塔两大类。近年来由于新型填料的出现，填料塔的应用逐渐增多，但对于常压或加压物系，特别是大塔径、多侧线的气液传质设备，目前仍以板式塔为主，因此，开发和研究高效低压降塔板仍具有实际意义。浮阀塔在板式塔中占有重要地位，由于塔板上设有浮动部件，它具有良好的操作性能。工业上常用的为F1型（V1型）浮阀塔板，F1型浮阀塔板具有很多优点，但因塔板上液面梯度较大，使汽体在液体流动方向上分布不均匀，塔板的进口端易产生过量的泄漏，塔板的出口端导致汽体喷射，二者均使压降增大，效率降低；F1型浮阀为圆形，从阀孔出来的汽体向四面八方吹出，使塔板上的液体返混程度较大，降低了塔板效率；塔板两侧的弓形部位，液体无主体流动，通过滞止区的汽体几乎无组成变化，这使塔板效率明显降低。
压降大、效率低不利于增产节能，为此开发和研究了导向浮阀塔板系列产品（图1）,如导向浮阀塔板[1]、组合导向浮阀塔板[2]、齿形导向浮阀塔板[3]。组合导向浮阀塔板由矩形导向浮阀与梯形导向浮阀组合而成，齿形导向浮阀也分为矩形与梯形状。
尽管导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板已在国内外1500多个塔器中获得应用并取得好的效果，但如何将塔板上气体分散为小气泡还需进行深入研究。因浮阀塔板上液相为连续相，气相为分散相，将气相由大气泡转为小气泡，可增加传质表面积。保留导向浮阀塔板的一切优点，改善气相的分散状况，本着该构思，本文开发了一种齿形导向浮阀塔板。
齿形导向浮阀表现在气体从阀孔进入塔板时，首先被齿形状的阀孔所分散，然后再通过浮阀边缘的齿缝，进一步被分散撕裂，从而大大提高了气体的分散度，提高了传质效率。
本论文对齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板进行了流体力学性能和传质效率的对比实验。
2实验设备
实验装置及流程如图2所示。实验设备为1600mm×400mm的矩形塔。全塔分为三层，下层为一块筛板使得气体均匀分布，中间层为实验塔板，上层为捕沫板。捕沫板的塔板型式和开孔率与实验塔板相同—塔顶装有两块旋流板，配合捕沫板收集雾沫夹带。液体泄漏由装在塔底的液体排出口收集。在实验板塔节上设有有机玻璃塔壁，从而可以观察塔板上的气液接触状况。在实验板下部的塔节上装有两对视镜，可以观察泄漏情况。
在流体力学实验中，采用空气—水系统，空气由鼓风机输入，气体流量由毕托管测定；自来水用离心泵输送，液体流量由转子流量计设定，由实验塔板流出的液体返回水槽循环使用。
（1）鼓风机（2）毕托管（3）液体转子流量计
（4）塔体（5）气体分布板（6）塔板
（7）旋流板（8）水泵（9）水槽
图2实验装置及流程
3流体力学性能的比较
在1600´400(mm)矩形实验塔内，应用空气——水系统，对齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板的流体力学进行了实验比较。
3.1塔板压降的比较
在相同条件下，齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板的压降比较，如图3所示。由图3可以看出，当液流强度L=80m3/m.h时，齿形导向浮阀塔板的压降比组合导向浮阀塔板压降低，这是由于齿形导向浮阀塔板的气相阀孔线速度大幅下降，使压降降低。
3.2雾沫夹带的比较
在相同条件下，齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板雾沫夹带的比较，如图4所示。由图4可以看出，齿形导向浮阀塔板的雾沫夹带明显小于组合导向浮阀塔板，齿形导向浮阀塔板的空塔动能因子接近3.0，而组合导向浮阀塔板的空塔动能因子为2.5，齿形导向浮阀塔板的处理能力比组合导向浮阀塔板高。
3.3泄漏的比较
在相同条件下，齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板泄漏率的比较，如图5所示。由图5可以看出，齿形导向浮阀塔板的泄漏率比组合导向浮阀塔板小。主要是由于齿形导向浮阀塔板的气相被分割为微小气泡，减少了大气泡因脉冲而产生的泄漏。
4传质性能的比较
利用空气——水——CO2系统，测定了齿形导向浮阀塔板CO2解吸的塔板效率。图6对F1型浮阀、导向浮阀、组合导向浮阀、齿形导向浮阀塔板进行了比较。实验结果表明，齿形导向浮阀塔板CO2解吸的塔板效率高于组合导向浮阀塔板。结果说明齿形导向浮阀塔板具有良好的传质性能。
5齿形导向浮阀塔板在石油化工中的应用
仪征化纤股份有限公司聚酯一单元乙二醇分离塔塔径Φ1200mm，18层泡罩塔板，塔顶废水中含0.6乙二醇,废水中含乙二醇不仅造成乙二醇的损失,还增加了废水处理成本。为减少废水中乙二醇含量，20__年2月对该塔进行了技术改造，采用齿形导向浮阀塔板取代原泡罩塔板。改造后，分离塔生产能力由原来的200吨/天提高240吨/天，废水中乙二醇含量由0.6下降到0.3，达到了增产、增效和降耗的要求。
6结论
（1）本文对齿形导向浮阀塔板与组合导向浮阀塔板进行了流体力学性能和传质效率的对比实验。实验结果表明：齿形导向浮阀塔板的流体力学性能和传质效率优于组合导向浮阀塔板，是目前导向浮阀塔板系列产品中性能最好的。
（2）齿形导向浮阀塔板用于旧塔改造可提高分离效果，增大处理能力。可以广泛应用于石油化工、制药和炼油等产业，有益于提高装置生产能力、降低能耗和改善产品质量。
参考文献
[1]路秀林,赵培,李玉安.矩形导向浮阀塔板.CN91215110.2
