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與流體力學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象范文第1篇

關(guān)鍵詞：高等流體力學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）10-0192-03

近幾年，計(jì)算流體力學(xué)與各種工程實(shí)際問(wèn)題的結(jié)合越來(lái)越密切，已成為解決各種流體流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的強(qiáng)有力工具，并已成功應(yīng)用于建筑、環(huán)境、流體機(jī)械等技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域。過(guò)去只能靠實(shí)驗(yàn)手段才能得到的某些結(jié)果，現(xiàn)在已可以借助于計(jì)算流體力學(xué)的手段來(lái)完成。在高等建筑院校的土木工程、環(huán)境科學(xué)與工程等學(xué)科中，因涉及大量的流體流動(dòng)問(wèn)題，因此，普遍開(kāi)設(shè)了研究生課程――高等流體力學(xué)（計(jì)算流體力學(xué)）。

多年來(lái)，計(jì)算流體力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要是有限差分法、有限元法、離散化方法等，重點(diǎn)仍然是算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、收斂性的證明及離散精度的討論。在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)課程中涉及的大量數(shù)學(xué)推導(dǎo)感到乏味，課程學(xué)完后，如何采用計(jì)算流體力學(xué)方法對(duì)一個(gè)具體的流體流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行模擬和分析，學(xué)生往往感到無(wú)從下手，并且難以正確采用計(jì)算流體力學(xué)的理論和方法解決工程實(shí)際問(wèn)題，因此學(xué)生也不能學(xué)以致用。當(dāng)前的研究生課程教學(xué)，不僅在分析問(wèn)題的深度和廣度上顯得不足，在教學(xué)方法上也存在靈活性不足，互動(dòng)性不夠，缺乏新穎性等問(wèn)題。因此，結(jié)合學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)對(duì)計(jì)算流體力學(xué)課程現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系及教學(xué)方法進(jìn)行改革，并進(jìn)一步將計(jì)算流體力學(xué)理論與解決工程實(shí)際問(wèn)題緊密聯(lián)系在一起，培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)”的教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞計(jì)算流體力學(xué)的內(nèi)容，課程組在重慶大學(xué)研究生重點(diǎn)課程和重慶市研究生重點(diǎn)課程教改項(xiàng)目“高等流體力學(xué)”的資助下，對(duì)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的改革做出了一些嘗試，力圖使其教學(xué)內(nèi)容反映學(xué)科的特色，發(fā)揮計(jì)算流體力學(xué)本身應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。此外，由于研究生課程教學(xué)學(xué)時(shí)有限、學(xué)生基礎(chǔ)不均，因此，在教學(xué)過(guò)程中，合理選擇教學(xué)內(nèi)容、提高教學(xué)效率、拓展課程的專業(yè)視野、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使得課程學(xué)習(xí)更好地服務(wù)于課題研究，是該課程必須考慮的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。本文圍繞高等流體力學(xué)課程教學(xué)改革進(jìn)行了一些探討，并提出了一些建議。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，簡(jiǎn)稱CFD）已經(jīng)超越了其傳統(tǒng)的外延和內(nèi)涵，不再僅僅是一些數(shù)學(xué)理論和概念，而正成為一門建立在經(jīng)典流體力學(xué)與數(shù)值計(jì)算方法基礎(chǔ)之上的新型獨(dú)立學(xué)科。就CFD本質(zhì)來(lái)講，流體動(dòng)力學(xué)是建立能準(zhǔn)確描述具體流動(dòng)過(guò)程的數(shù)學(xué)微分方程組，依據(jù)模擬幾何模型和流動(dòng)過(guò)程特點(diǎn)給予相應(yīng)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(jié)果[1]。CFD兼有理論性和實(shí)踐性的雙重特點(diǎn)。特別是隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展和數(shù)值計(jì)算方法的日趨成熟，出現(xiàn)了基于現(xiàn)有流動(dòng)理論的商用CFD軟件，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示的方法，在時(shí)間和空間上定量描述流場(chǎng)的數(shù)值解，從而達(dá)到研究物理問(wèn)題的目的。商用軟件的出現(xiàn)為學(xué)生學(xué)習(xí)掌握計(jì)算流體力學(xué)提供了有力的輔助手段，但是計(jì)算流體力學(xué)所依賴的基本流體力學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)仍然是非常重要的。因此，為順應(yīng)科學(xué)的發(fā)展和工程問(wèn)題研究的需要，計(jì)算流體力學(xué)作為一門重要的研究生學(xué)位課程，在教學(xué)中既要注重理論知識(shí)講解，還需拓展其實(shí)際應(yīng)用范圍。對(duì)于普通建筑工程類專業(yè)的研究生來(lái)講，最關(guān)心的是如何用CFD手段來(lái)解決本研究領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題，所以關(guān)鍵是掌握計(jì)算流體力學(xué)關(guān)于建模、離散、湍流模型的選擇、對(duì)流差分項(xiàng)的格式及時(shí)間積分格式的特點(diǎn)等內(nèi)容；學(xué)會(huì)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(xué)目標(biāo)，要求學(xué)生完成高等流體力學(xué)課程的學(xué)習(xí)后，必須掌握流體力學(xué)的分析推理方法，常見(jiàn)湍流計(jì)算模型以及相關(guān)軟件（CFD）的使用，要具備利用高等流體力學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在課程內(nèi)容方面的設(shè)計(jì)上，應(yīng)注意內(nèi)容的系統(tǒng)連貫和循序漸進(jìn)，便于學(xué)生掌握基本理論和分析流體力學(xué)問(wèn)題的基本方法。

優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：①矢量場(chǎng)論；②流體力學(xué)基本概念及運(yùn)動(dòng)描述；③流體力學(xué)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(dòng)的數(shù)值分析方法；⑥離散化方法；⑦對(duì)流與擴(kuò)散以及流場(chǎng)計(jì)算；⑧軟件――CFX及其應(yīng)用。其中，為了加深對(duì)流體力學(xué)的理性認(rèn)識(shí)和理解，掌握流體力學(xué)中的思維特點(diǎn)和較綜合的分析推理方法，使學(xué)生在理論修養(yǎng)和實(shí)際處理流體力學(xué)問(wèn)題的能力上都有明顯的提高，課程組教師在教學(xué)過(guò)程中，新增了離散化方法、對(duì)流與擴(kuò)散以及流場(chǎng)計(jì)算和軟件應(yīng)用三個(gè)部分的內(nèi)容。增加了CFD軟件的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重學(xué)生的對(duì)軟件的使用操作的理解，使其學(xué)以致用。減少了勢(shì)流計(jì)算、粘性流動(dòng)解析解以及邊界層理論這部分內(nèi)容。加大了CFD應(yīng)用程序這部分內(nèi)容。

教材選用本校課程組編寫的《高等流體力學(xué)》，帕坦卡編寫的《傳熱與流體流動(dòng)的數(shù)值方法》，和陶文銓編寫的《數(shù)值傳熱學(xué)》；參考教材選用吳頌平翻譯的《計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)及其應(yīng)用》，王福軍編寫的《計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析》，張兆順著的《渦流大渦數(shù)值模擬的理論和應(yīng)用》；實(shí)踐教材選用孫紀(jì)寧編著的《ANSYS CFX對(duì)流傳熱數(shù)值模擬基礎(chǔ)應(yīng)用教程》；此外，我們還建立了相關(guān)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，網(wǎng)站上有課程大綱、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)輔助材料等。

課程學(xué)時(shí)數(shù)共45學(xué)時(shí)，采用“兩段制模式”教學(xué)，即將計(jì)算流體力學(xué)課程分為既有關(guān)聯(lián)、又相互獨(dú)立的兩部分。第一部分以基礎(chǔ)知識(shí)為主，第二部分以應(yīng)用為主。兩部分獨(dú)立講授，第一部分著重講述流體動(dòng)力學(xué)基本方程、離散化特征、對(duì)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(dòng)仿真與CFD軟件應(yīng)用。授課對(duì)象為學(xué)術(shù)型碩士、專業(yè)型碩士，授課對(duì)象是掌握較強(qiáng)流體力學(xué)知識(shí)的學(xué)術(shù)型碩士研究生時(shí)，強(qiáng)化第一部分內(nèi)容；授課對(duì)象是專業(yè)學(xué)位研究生時(shí)，則側(cè)重第二部分內(nèi)容。

二、豐富教學(xué)方法，注重自主學(xué)習(xí)能力

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

考慮到研究生的知識(shí)水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)與本科生有較大區(qū)別，并且多數(shù)學(xué)生已經(jīng)掌握了工程流體力學(xué)的一些基礎(chǔ)知識(shí)，選取的教學(xué)內(nèi)容具有較高的起點(diǎn)，使學(xué)生在較高的層面上學(xué)會(huì)應(yīng)用流體力學(xué)這個(gè)理論工具。

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

高等流體力學(xué)課程具有理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力要求高的特點(diǎn)；但是另一方面，其課時(shí)相對(duì)較少，為了解決內(nèi)容深與課時(shí)少的矛盾，在授課方法上側(cè)重于精講多練。對(duì)關(guān)鍵的基礎(chǔ)理論部分（如流體力學(xué)基本守恒方程的推導(dǎo)），安排較多的學(xué)時(shí)講深講透，使學(xué)生能夠從本質(zhì)上掌握流體力學(xué)這個(gè)理論工具。同時(shí)，課后安排與基本理論密切相關(guān)的習(xí)題和工程問(wèn)題讓學(xué)生加以訓(xùn)練，使學(xué)生加深對(duì)理論的理解和消化，同時(shí)提高應(yīng)用理論工具解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.利用板書(shū)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)手段。高等流體力學(xué)課程是一門理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的學(xué)科，授課手段不應(yīng)一成不變。在公式推導(dǎo)過(guò)程中較多地采用板書(shū)的方式更符合學(xué)生的思維習(xí)慣；對(duì)于一些實(shí)際工程問(wèn)題或自然中存在的流體力學(xué)現(xiàn)象，采用動(dòng)畫或視頻的形式展示更加生動(dòng)形象，可以幫助學(xué)生較快地建立感性認(rèn)識(shí)，從而更好地理解復(fù)雜規(guī)律。同時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)及時(shí)向?qū)W生提供教學(xué)資源，包括：課程大綱、授課教案、講義、課后習(xí)題、國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材等資料，旨在給學(xué)生提供一個(gè)全面、簡(jiǎn)便、輕松的教學(xué)環(huán)境。

4.利用試驗(yàn)和CFD模擬加深學(xué)生對(duì)基本理論的理解。本課程利用學(xué)校和學(xué)院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源，開(kāi)設(shè)演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性試驗(yàn)和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。安排適量的CFD程序操作課程，并邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外大型設(shè)計(jì)院人員講解CFD軟件，加深學(xué)生對(duì)流體力學(xué)工程應(yīng)用的理解。此外，課題組任課教師所從事的科研活動(dòng)，也給不少學(xué)生提供了實(shí)踐的機(jī)會(huì)和場(chǎng)所。收集了與建筑土木工程相關(guān)的工程案例，通過(guò)案例討論和分析，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的興趣，提升課程教學(xué)的互動(dòng)效果，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析并解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力。

5.啟動(dòng)雙語(yǔ)教學(xué)。為了便于學(xué)生快速準(zhǔn)確地理解國(guó)際上關(guān)于本學(xué)科的新知識(shí)和先進(jìn)技術(shù)，使學(xué)科技術(shù)更好的與國(guó)際接軌，我們?cè)诮虒W(xué)中逐漸開(kāi)展了雙語(yǔ)教學(xué)。考慮到學(xué)校的實(shí)際情況、學(xué)生英語(yǔ)水平參差不齊等問(wèn)題，一開(kāi)始就全部采用外語(yǔ)教學(xué)，勢(shì)必會(huì)影響教學(xué)效果，因此在學(xué)生學(xué)習(xí)初期使用母語(yǔ)教學(xué)，然后逐漸地部分或全部使用第二語(yǔ)言（英語(yǔ)）進(jìn)行教學(xué)。同時(shí)我們加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，培養(yǎng)年輕的老師出國(guó)深造，能夠更好地講解國(guó)外原版的專業(yè)教材，使學(xué)生能夠閱讀相關(guān)技術(shù)知識(shí)的英文文獻(xiàn)資料，在雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐中并且結(jié)合工科專業(yè)特點(diǎn)，能熟練運(yùn)用相關(guān)的英文編程工具和商業(yè)軟件，能夠應(yīng)用英文處理和交流相關(guān)問(wèn)題，拓展課程中的專業(yè)視野。

三、教學(xué)模式：互動(dòng)式教學(xué)

保羅?佛萊雷說(shuō)過(guò)：“沒(méi)有了對(duì)話，就沒(méi)有了交流；沒(méi)有了交流，也就沒(méi)有真正的教育。”[2]互動(dòng)式教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和協(xié)作能力，因此成為國(guó)際上大力推行的教學(xué)策略之一[3]。

相對(duì)于本科教育，研究生教學(xué)中更注重對(duì)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)，所以在研究生課程教學(xué)中更應(yīng)該采用互動(dòng)式教學(xué)模式，可以更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作力和培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。教學(xué)中改變一味地灌輸，注重方法，突出學(xué)生的主體地位，發(fā)揮其主動(dòng)性，積極開(kāi)展討論式、演講式、辯論式、案例式等多種形式的教學(xué)方法，激發(fā)其主動(dòng)思維、辨析、討論的熱情。我們?cè)谡n程教學(xué)中設(shè)計(jì)了以小組為單位，針對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題，進(jìn)行仿真案例計(jì)算。在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)盡量將講授的新知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生感興趣的問(wèn)題，使抽象的理論內(nèi)容借助生動(dòng)具體的案例和多媒體場(chǎng)景形象化；關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，創(chuàng)造出能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和學(xué)習(xí)興趣的課堂氛圍，使學(xué)生在寬松的環(huán)境中學(xué)習(xí)和探索。

四、結(jié)束語(yǔ)

在計(jì)算流體力學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中，作者把握《高等流體力學(xué)》中的重要思想方法，流體力學(xué)問(wèn)題的本質(zhì)，進(jìn)行深入淺出、生動(dòng)活潑的講解。同時(shí)結(jié)合作者的科研項(xiàng)目、生活、生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，向?qū)W生傳授治學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)，通過(guò)近年的實(shí)踐收到了良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]翟建華.計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的通用軟件[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26，（2）.

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

與流體力學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象范文第2篇

關(guān)鍵詞計(jì)算流體力學(xué)；農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：O35；X53文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1673-890X（2015）15--02

計(jì)算流體力學(xué)是模擬流場(chǎng)特性、熱傳遞、流體擴(kuò)散等應(yīng)用的重要技術(shù)之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)在諸多理論研究領(lǐng)域和實(shí)際工程應(yīng)用里面都獲得了很高的關(guān)注度，其在國(guó)外已被很大程度上投入到了農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)里面，但國(guó)內(nèi)對(duì)于這一方面的研究還不是很成熟還屬于比較落后的狀態(tài)[1]。因此，國(guó)內(nèi)基本上沒(méi)有學(xué)者對(duì)計(jì)算流體力學(xué)在農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用展開(kāi)研究和總結(jié)。本文在大概介紹計(jì)算流體力學(xué)的基本原理同時(shí)，闡明其可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)里面的原因；歸納并總結(jié)其相關(guān)應(yīng)用以鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)環(huán)境工作者在具體實(shí)際工作里面能夠最大程度的利用這一類型的工具；同時(shí)，探究其未來(lái)的走向用來(lái)激發(fā)以后的學(xué)者對(duì)這一方面展開(kāi)更加深入的研究，促進(jìn)我國(guó)在計(jì)算流體力學(xué)在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的具體運(yùn)用，催動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境的發(fā)展和提高[2]。

1基本原理

計(jì)算流體力學(xué)主要是將連續(xù)流體離散化并對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行Navier-Stokes及其它相關(guān)方程的求解。連續(xù)、動(dòng)量和能量方程是流體運(yùn)動(dòng)的主要控制方程，其中連續(xù)方程描述了質(zhì)量守恒，動(dòng)量方程由牛頓第二定律推導(dǎo)而得，而能量方程則基于能量守恒。在計(jì)算流體力學(xué)中，解此控制方程的重要一步是將方程離散化從而使偏微分方程轉(zhuǎn)換為離散方程，廣泛應(yīng)用的離散方法有3種：有限差分法、有限元法和有限體積法[3]。其中，有限體積法結(jié)合了前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，而且在計(jì)算機(jī)計(jì)算方面有很大的優(yōu)勢(shì)。因此，有限體積法在計(jì)算流體力學(xué)里面是最為常見(jiàn)的。當(dāng)控制方程和離散方法選定后，設(shè)定相應(yīng)的邊界條件與初始條件則可對(duì)研究問(wèn)題的流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，若同時(shí)在計(jì)算中結(jié)合了其它方程，如泥沙運(yùn)輸方程，則可對(duì)研究現(xiàn)象進(jìn)行耦合模擬。綜上，只要根據(jù)具體問(wèn)題選取合適的控制方程、離散方法、邊界條件、初始條件和耦合方程，計(jì)算流體力學(xué)則可以應(yīng)用在此問(wèn)題當(dāng)中，當(dāng)然包括許多農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)的應(yīng)用中。

2相關(guān)應(yīng)用

計(jì)算流體力學(xué)在農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用主要能夠分歸為3類：農(nóng)業(yè)建筑物的設(shè)計(jì)、農(nóng)業(yè)水土治理以及氣味與灰塵散播。

2.1農(nóng)業(yè)建筑物的設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與提高，近幾十年計(jì)算流體力學(xué)已經(jīng)在大量的農(nóng)業(yè)建筑物設(shè)計(jì)中得到了普及推廣與使用，如溫室、禽舍和畜舍的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中，在農(nóng)業(yè)水利建筑物的設(shè)計(jì)里面是眾多設(shè)計(jì)里面最為成功。在農(nóng)業(yè)擋水建筑物方面，計(jì)算流體力學(xué)可以預(yù)測(cè)擋水閘的應(yīng)力與表面壓力。閘門運(yùn)動(dòng)與流體分析可以結(jié)合起來(lái)，分析閘門在不同狀態(tài)下的水流及壓力特性，得到的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可用于高效地優(yōu)化設(shè)計(jì)擋水閘門。在農(nóng)業(yè)泄水建筑物方面，計(jì)算流體力學(xué)可以用于溢洪道的流量和氣穴分析中。農(nóng)業(yè)灌溉排水渠道的模擬相對(duì)較為復(fù)雜，因?yàn)槠渚哂忻黠@的湍流與三維特性、非規(guī)則的幾何邊界、非光滑的河床以及自由表面。目前，在這方面的模擬一般使用流體體積法進(jìn)行自由表面的追蹤，模擬結(jié)果與測(cè)量或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)的比較證明了此方法的有效性。

2.2農(nóng)業(yè)水土治理

在農(nóng)業(yè)水土方面，計(jì)算流體力學(xué)可以用于確定污染物在水土中的傳播以及對(duì)水土質(zhì)量的影響，對(duì)合理選用肥料、保證灌溉水源及土壤的健康進(jìn)行指導(dǎo)。計(jì)算一般需要一定的觀測(cè)數(shù)據(jù)以確定模擬參數(shù)，其結(jié)果可以用于分析水資源退化的影響因素、化學(xué)物質(zhì)對(duì)地下水的影響及污染物在含水層的散輸?shù)?。除了?duì)水質(zhì)的分析，計(jì)算流體力學(xué)也可用于預(yù)測(cè)土壤侵蝕。例如，可以整合三維湍流和非均勻泥沙運(yùn)輸模型并考慮影響河岸侵蝕的其它因素，以此來(lái)模擬沖積河道在河岸侵蝕作用下的形態(tài)變化等，對(duì)農(nóng)業(yè)工程選址提供信息。

2.3氣味與灰塵散播

氣味與灰塵散播是農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)里面的另一個(gè)比較重要內(nèi)容，其對(duì)自然環(huán)境尤其是空氣環(huán)境有著非常大的影響作用。計(jì)算流體力學(xué)既可以模擬溫室還有禽畜舍內(nèi)部的空氣流通的具體特點(diǎn)，也可以模擬其氣味在外部的傳輸散播。對(duì)氣味散播的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)相對(duì)難度比較大，因?yàn)槠浞秶八俣仍诤艽蟪潭壬先Q于氣味散發(fā)點(diǎn)、氣味濃度、地形條件及氣象特性等多種不確定因素。傳統(tǒng)的觀測(cè)法可得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，但是這個(gè)方法難以分析大量的影響條件。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)值模型則可以更加經(jīng)濟(jì)地對(duì)不同情況進(jìn)行試驗(yàn)研究，此類研究的例子有：考慮了降雨、蒸發(fā)和熱量傳輸?shù)臍馕秱鞑ツＰ?、風(fēng)及空氣溫度對(duì)氣味散播的影響、噴灑農(nóng)藥后溫室氣味散播對(duì)周邊環(huán)境的影響等。另外，計(jì)算流體力學(xué)也可以用于模擬灰塵擴(kuò)散，可對(duì)農(nóng)業(yè)荒漠化防治提供參考。

3發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算流體力學(xué)在農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域里面的應(yīng)用已經(jīng)取得了非常大的成功，對(duì)于未來(lái)的展望，它一定能夠獲得更大程度上的發(fā)展，取得更高的成就，具體的主要表現(xiàn)在下面3個(gè)方面：第一，將來(lái)其一定能在更多的農(nóng)業(yè)環(huán)境問(wèn)題里面得到推廣和普及，并且通過(guò)具體的實(shí)踐與應(yīng)用得到驗(yàn)證；第二，隨著科學(xué)的不斷前進(jìn)與發(fā)展，技術(shù)也在不斷的提升，所以進(jìn)行計(jì)算精確度也會(huì)有很大的提高，因?yàn)闀?huì)有越來(lái)越多的細(xì)微的影響因素將會(huì)被考慮進(jìn)模擬系統(tǒng)里面而且其作用機(jī)制也會(huì)有更深層次的了解和認(rèn)識(shí)。此外，隨著計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步以及模型操作的大眾化需求，它在計(jì)算速度和操作方式的簡(jiǎn)易度方面也將會(huì)有很大的提高。

與流體力學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象范文第3篇

注重多媒體與傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，以多媒體技術(shù)為主的教學(xué)手段已經(jīng)普遍應(yīng)用于高校的課堂教學(xué)中[1]。在流體力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，采用多媒體教學(xué)手段可以將流體力學(xué)中抽象的概念和理論具體化、形象化，在有限的時(shí)間內(nèi)將許多復(fù)雜的流動(dòng)物理圖像直觀的展現(xiàn)給學(xué)生，有利于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)流動(dòng)現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)概念的理解，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面。另一方面，使用多媒體教學(xué)手段增加了授課容量的同時(shí)也提高了講課速度，教師容易忽略學(xué)生對(duì)課件內(nèi)容的消化吸收過(guò)程，致使學(xué)生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學(xué)效果。因此，就流體力學(xué)的課程特點(diǎn)而言，多媒體技術(shù)并不能完全取代傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)，教師應(yīng)采取多媒體和傳統(tǒng)板書(shū)有機(jī)結(jié)合的方式，充分利用二者的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。如在講解流體流動(dòng)的兩種流態(tài)時(shí)，放映雷諾實(shí)驗(yàn)的Flas，學(xué)生可以清楚地理解層流和湍流的現(xiàn)象與特點(diǎn);輔以PowerPoint幻燈片可以清晰直觀地表現(xiàn)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)曲線和莫迪圖的五個(gè)分區(qū)等。

注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)及課后作業(yè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是流體力學(xué)課程的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，各種水流現(xiàn)象一目了然，能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撝R(shí)形象化;同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析，基本儀器的原理及使用等，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論和概念的理解和掌握，有助于開(kāi)拓學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和思考能力。改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為實(shí)驗(yàn)錄像、演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以及綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等不同層次。建議將靜壓傳遞實(shí)驗(yàn)、流體橫向繞流實(shí)驗(yàn)、紊流射流實(shí)驗(yàn)等以實(shí)驗(yàn)錄像的形式展示給學(xué)生;將流線實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、水躍實(shí)驗(yàn)等作為演示實(shí)驗(yàn);學(xué)生自制動(dòng)手完成流速和流量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)、能量方程實(shí)驗(yàn)和動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容[2];鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生利用課余時(shí)間，多留意身邊的流體力學(xué)現(xiàn)象，結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)用性小實(shí)驗(yàn)，如三角形堰和梯形堰在流量測(cè)量中的應(yīng)用等。課后作業(yè)是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)理解、掌握程度的檢查，是加強(qiáng)對(duì)上課所學(xué)內(nèi)容的強(qiáng)化，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。首先由學(xué)生獨(dú)立完成一定數(shù)量的課后作業(yè)題，可以幫助學(xué)生加深對(duì)基本概念和理論知識(shí)的理解;然后由教師通過(guò)習(xí)題課的方式，對(duì)有代表性的習(xí)題和學(xué)生普遍出現(xiàn)錯(cuò)誤較多的習(xí)題進(jìn)行講評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生從解題的過(guò)程中掌握解決問(wèn)題的思路、方法和技巧，以便達(dá)到舉一反三、觸類旁通的效果，在以后的學(xué)習(xí)工作中學(xué)以致用，可以有效的增強(qiáng)學(xué)生分析并解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

考核方式的改變

傳統(tǒng)的考核方式是以期末一次性考試為主，這種考核方法會(huì)造成學(xué)生平時(shí)不努力，考前幾天突擊考試的現(xiàn)象，不利于對(duì)學(xué)生綜合能力的考查。對(duì)于流體力學(xué)課程來(lái)說(shuō)更是如此，學(xué)習(xí)的目的是要提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行分析和解決的能力，而不是對(duì)課本理論知識(shí)和大量復(fù)雜公式的記憶能力。因此，對(duì)傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?，?shí)行綜合成績(jī)?cè)u(píng)定方法，降低期末考試在成績(jī)中所占比重，增加課堂互動(dòng)、課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾榈拳h(huán)節(jié)。并且期末試卷中集中給出考題中所涉及的相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式、圖表等，供學(xué)生選擇使用，可以減少學(xué)生無(wú)謂記憶經(jīng)驗(yàn)公式的時(shí)間，而又較好地考查了學(xué)生利用基本理論和公式分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力[3]。

結(jié)語(yǔ)

與流體力學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象范文第4篇

關(guān)鍵詞： 流體力學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：O35

流體力學(xué)是材料成型、機(jī)械、航空航天、土木、化工等多個(gè)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要研究生產(chǎn)、生活中遇到的流體平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的問(wèn)題。流體力學(xué)具有理論性強(qiáng)、公式推導(dǎo)和基本概念多、對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理知識(shí)要求高、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。熟練掌握流體力學(xué)這門專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題有著重要的意義。

結(jié)合實(shí)際的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，目前的流體力學(xué)課程教學(xué)中存在如下問(wèn)題。首先，大量的基本概念、定理、公式和理論模型需要學(xué)生掌握，抽象復(fù)雜，教師滿堂灌輸，學(xué)生被動(dòng)接受，導(dǎo)致“教師難教，學(xué)生難學(xué)”的現(xiàn)象。其次，流體力學(xué)雖理論性較強(qiáng)，但與工程實(shí)際息息相關(guān)，課堂習(xí)題和課后練習(xí)往往與工程實(shí)際脫節(jié)，學(xué)生缺乏理論聯(lián)系實(shí)際，不能很好地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程問(wèn)題。再次，流體力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)多為演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不能主動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并加以驗(yàn)證，不利于培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

針對(duì)流體力學(xué)課程特點(diǎn)和存在的問(wèn)題，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)考核等方面，對(duì)流體力學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行探討。

一、 優(yōu)化理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

流體力學(xué)理論應(yīng)該以掌握概念為基礎(chǔ)，以分析計(jì)算為手段，以加強(qiáng)應(yīng)用為目的來(lái)展開(kāi)。教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)教學(xué)章節(jié)劃分輕重主次，進(jìn)行合理取舍，課堂中引入工程實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行習(xí)題練習(xí)和思考分析，提高思考和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)出應(yīng)用型人才。在內(nèi)容選擇上，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的思路和流體力學(xué)自身規(guī)律，優(yōu)化選取教學(xué)內(nèi)容，注重點(diǎn)面結(jié)合。在完整全面介紹基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，實(shí)時(shí)穿插介紹流體力學(xué)最新科研成果、科學(xué)研究熱點(diǎn)和具體的工程應(yīng)用實(shí)例。在理論教學(xué)內(nèi)容安排方面，應(yīng)該遵循由簡(jiǎn)到繁，由易到難的原則，明確課程主線的基礎(chǔ)之上，突出重點(diǎn)的基本概念、掌握基本方法和技巧、培養(yǎng)學(xué)生的思維方式。

在流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生可以加深對(duì)基本概念的理解和對(duì)重要公式的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為三類：必開(kāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、選開(kāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。在必開(kāi)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該圍繞流體力學(xué)最重要的理論內(nèi)容，進(jìn)行理解和掌握，去粗取精，探究核心內(nèi)容。在選開(kāi)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該結(jié)合流體力學(xué)科研熱點(diǎn)和科研動(dòng)向，整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)行工程應(yīng)用的培養(yǎng)。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K從無(wú)到有，應(yīng)該增大次模塊比例，適當(dāng)增加學(xué)生人數(shù)，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和研發(fā)的能力，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作品，可進(jìn)行展覽或參賽，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，提高綜合素質(zhì)。

二、 改進(jìn)教學(xué)方法和手段

流體力學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜枯燥且抽象，對(duì)于高等數(shù)學(xué)的要求較多，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難較大。為了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)創(chuàng)造力，我們應(yīng)該對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行探索和改進(jìn)。

為了豐富課堂內(nèi)容，教師應(yīng)該巧妙地設(shè)計(jì)身邊有趣的問(wèn)題，將問(wèn)題拋進(jìn)課堂，啟發(fā)學(xué)生的思維。例如，介紹伯努利方程之前，可以搜集吹紙片和吹風(fēng)機(jī)吹乒乓球等有趣的伯努利現(xiàn)象，向?qū)W生提出問(wèn)題，引入相對(duì)枯燥的課程內(nèi)容，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課堂教學(xué)過(guò)程中，適當(dāng)介紹最新的研究成果和研究熱點(diǎn)，可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，極大地豐富了學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)習(xí)積極性。例如講解動(dòng)量方程時(shí)，可以介紹軍艦的不同推進(jìn)方式，增加學(xué)生對(duì)流體力學(xué)用于軍事裝備的了解，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。教師講解課堂內(nèi)容時(shí)，不能僅限于內(nèi)容本身，應(yīng)該引入研究背景、科學(xué)家的研究思想和發(fā)展進(jìn)程。通過(guò)此類介紹，使學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和自主解決問(wèn)題，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，從而達(dá)到培養(yǎng)綜合能力的目的。最重要的是，教師講解應(yīng)該形成清晰的立體空間，講解知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中，注意點(diǎn)線面相結(jié)合，形成清晰的脈絡(luò)，有利于學(xué)生對(duì)課程的掌握。

三、 完善課程考核方式

考核的目的在于考察學(xué)生掌握程度，檢驗(yàn)教學(xué)成果，從而促進(jìn)教學(xué)方法的改M和課程的優(yōu)化改革。因此，流體力學(xué)的課程考核應(yīng)該在一定程度上反映學(xué)生的主觀能動(dòng)性，這樣有助于營(yíng)造良好的課堂氛圍，促進(jìn)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)和交流。相比于期末考試成績(jī)占百分之百比重的傳統(tǒng)考核方式，目前綜合考核的方式更加人性化、合理，操作起來(lái)也更加復(fù)雜。

目前，我院主要采用平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)綜合考核的方式進(jìn)行課程評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)包括課堂考勤、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每一個(gè)部分占一定的成績(jī)比例。平時(shí)成績(jī)是學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)狀況、掌握情況的重要反映，也是教師及時(shí)了解教學(xué)整體情況的重要途徑，平時(shí)成績(jī)應(yīng)該是考核中最重要的內(nèi)容。在平時(shí)成績(jī)考核過(guò)程中，教師應(yīng)該對(duì)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化，不能盲目采用題海戰(zhàn)術(shù)，應(yīng)分輕重主次，讓學(xué)生對(duì)各章節(jié)的學(xué)習(xí)有的放矢，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)行綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。期末考試可以采用開(kāi)卷、半開(kāi)卷的新形式，著重考核學(xué)生利用知識(shí)分析問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。

結(jié)束語(yǔ)：

流體力學(xué)對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際工程問(wèn)題是非常重要的，教師應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，不斷改善教學(xué)方法，最終提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

參考文獻(xiàn)

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與流體力學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象范文第5篇

[關(guān)鍵詞]工程流體力學(xué) 教學(xué)方法 改革 工程實(shí)踐

一、提煉課程核心思想、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)及上海市海洋戰(zhàn)略布局和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，上海海洋大學(xué)作為一所以海洋、水產(chǎn)和食品為特色的高校，在學(xué)科和專業(yè)建設(shè)方面取得了較大進(jìn)步，《工程流體力學(xué)》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)理論課，其地位愈來(lái)愈顯得重要。其中海洋學(xué)院、食品學(xué)院和工程學(xué)院幾十年來(lái)在本科和研究生教育中，一直將《工程流體力學(xué)》和《高等流體力學(xué)》作為一門相當(dāng)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。特別是，工程學(xué)院的機(jī)制專業(yè)將《工程流體力學(xué)》作為該專業(yè)學(xué)生的一門必修課，隨著學(xué)校的發(fā)展，這門課程必將滲透到生命學(xué)院的水產(chǎn)、水生物、設(shè)施漁業(yè)、水環(huán)境等專業(yè)和方向中。目前根據(jù)已定的教學(xué)計(jì)劃，每學(xué)年有近650名學(xué)生學(xué)習(xí)這門課，由于各專業(yè)對(duì)其內(nèi)容眼球的不同，需要結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn)，提煉課程核心思想、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)不同的模塊組合，確實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

上海海洋大學(xué)《工程流體力學(xué)》任課教師根據(jù)多年的教學(xué)大綱及要求編寫了“工程流體力學(xué)”教材，同時(shí)完成了配套教材的ppt電子教案，要求學(xué)生掌握流體力學(xué)的基本知識(shí)、原理和計(jì)算方法，主要包括：靜平衡微分方程、流體對(duì)固壁的總壓力、流體運(yùn)動(dòng)的描述、伯努利方程、動(dòng)量（矩）方程、量綱分析、相似原理、繞流阻力等。在弄清概念，掌握理論的基礎(chǔ)上，能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用基本理論分析解決實(shí)際問(wèn)題，并掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，為從事專業(yè)工作、科研和其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。為了便于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，又出版了配套教材的“工程流體力學(xué)習(xí)題解析”一書(shū)。同時(shí)根據(jù)實(shí)際工程需要，將《工程流體力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容分為3個(gè)層次，即流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論、流體力學(xué)知識(shí)與進(jìn)展、流體力學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐， 克服了以往過(guò)分重視理論知識(shí)的介紹，輕視其應(yīng)用的弊端。此外，還相繼開(kāi)出了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課、計(jì)算流體力學(xué)等。

同時(shí)，根據(jù)不同專業(yè)的具體需求，在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容上都作了許多相應(yīng)的調(diào)整。例如在全校新開(kāi)了“工程流體力學(xué)的應(yīng)用”課程，受到了學(xué)生們的歡迎，選修這門課的學(xué)生相當(dāng)多，容量達(dá)95%以上。并設(shè)計(jì)了不同的模塊組合，對(duì)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，在已完成《工程流體力學(xué)》教材的二版修訂中，在第8章中增加了明渠流動(dòng)內(nèi)容，增加了水波理論等內(nèi)容；針對(duì)食品專業(yè)的需要，增加了氣體及熱力學(xué)類內(nèi)容，并補(bǔ)充五套自測(cè)題供學(xué)生選用，確實(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。

二、改進(jìn)教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng)

由流體力學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫的《工程流體力學(xué)》教材，于2006年由上海交通大學(xué)出版社出版，同時(shí)出版了與之配套的“工程流體力學(xué)習(xí)題解析”，為了便于教師教學(xué)，同時(shí)制作了與本教材配套的制作精美、圖文并貌的CAI課件，生動(dòng)地描述了流體力學(xué)的一些理論及現(xiàn)象，大大減輕了流體力學(xué)理論的學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和效率。這些系列教材的出版，對(duì)該課程的建設(shè)和質(zhì)量提升，起到了非常重要的作用。不但受到了本校學(xué)生的好評(píng)，同時(shí)還受到陜西理工大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)、浙江海洋學(xué)院及天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院等許多學(xué)校的歡迎，這些學(xué)校對(duì)系列教材給予了充分肯定。圖書(shū)發(fā)行突破2萬(wàn)本，出版方已無(wú)庫(kù)存。

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將課堂理論教學(xué)教案、主講教師課堂教學(xué)的部分錄像進(jìn)行網(wǎng)上共享，使用錄像片、流體力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)片、電子教材等多媒體教學(xué)手段，使學(xué)生感到難以接受的流動(dòng)力學(xué)概念變得十分生動(dòng)具體，加深對(duì)教材內(nèi)容的理解，提高教學(xué)質(zhì)量。使學(xué)生能夠隨時(shí)復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)相應(yīng)的課堂教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)充分利用上海海洋大學(xué)的E-Class網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)習(xí)題、例題解答，以及課后答疑網(wǎng)絡(luò)資源及軟硬件的建設(shè)，形成師生交流的互動(dòng)平臺(tái)，真正提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)用性。強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)在流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

在充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段的同時(shí)，不能忽視傳統(tǒng)教學(xué)方法的作用。本課程采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)模式，充分利用多媒體教學(xué)信息量大,圖像清晰生動(dòng)的特點(diǎn), 結(jié)合傳統(tǒng)板書(shū)講解復(fù)雜理論推導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)，不僅直觀清晰，一目了然，而且對(duì)重點(diǎn)部分又能反復(fù)講解，以達(dá)到學(xué)生基本理解并具有一定想象能力。例如在講解研究流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法：質(zhì)點(diǎn)法和空間點(diǎn)法時(shí)，多媒體上會(huì)出現(xiàn)公交車客流量觀察方法的動(dòng)畫，使學(xué)生既易于分清這兩種方法的不同，同時(shí)又強(qiáng)調(diào)一個(gè)相同的目的。又如在講到流體的漩渦運(yùn)動(dòng)時(shí)，有龍卷風(fēng)作強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的畫面；講到伯努利方程時(shí)，有踢任意球進(jìn)球門的畫面。理論教學(xué)上嚴(yán)謹(jǐn)，但是動(dòng)畫及多媒體生動(dòng)、形象，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)既不感到枯燥，同時(shí)又能加強(qiáng)對(duì)基本理論的理解。由于學(xué)生數(shù)很多，教學(xué)上采用大班課的形式（基本上每個(gè)教學(xué)班有近100名學(xué)生），多媒體教學(xué)發(fā)揮了很大的作用。它使繁冗的公式推導(dǎo)成為一個(gè)簡(jiǎn)單的講解過(guò)程，將復(fù)雜的流體運(yùn)動(dòng)生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)反復(fù)在黑板上演示講解。這兩個(gè)方法相輔相承，取得了很好的教學(xué)效果。這種授課方式既有利于避免研究生因長(zhǎng)時(shí)間精力高度集中而產(chǎn)生疲勞,又有利于他們理解并掌握復(fù)雜的流體力學(xué)基本理論。

2008年“工程流體力學(xué)”教材獲上海海洋大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。作為普通高校重點(diǎn)教材建設(shè)項(xiàng)目之一，2009年被上海市教委評(píng)為優(yōu)秀教材三等獎(jiǎng)，2011年獲得上海市教委重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目（滬教委高〔2011〕48號(hào)），極大地提高了上海海洋大學(xué)來(lái)在流體力學(xué)行業(yè)的影響力。

三、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，形成完整的教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系

在注重理論教學(xué)的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，2011年3月由上海海洋大學(xué)主編的《力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)-理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)》，由同濟(jì)大學(xué)出版社正式出版發(fā)行，其中的流體力學(xué)部分（第三大部分），從根本上解決了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與實(shí)驗(yàn)儀器不配套的問(wèn)題，有效提高了流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。2009年下半年新添置了多功能流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、動(dòng)量定理實(shí)驗(yàn)儀、流動(dòng)圖形顯示儀、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)儀、虹吸管實(shí)驗(yàn)儀、勢(shì)流疊加儀、空化實(shí)驗(yàn)儀等流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，新開(kāi)設(shè)了大量的設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生、教師互動(dòng)，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證理論，來(lái)觀察抽象的流體運(yùn)動(dòng)；用理論知識(shí)解釋一些流體現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象。這種教學(xué)手段提高了教學(xué)效果。同時(shí)在互動(dòng)中，將有關(guān)科研上對(duì)于流體力學(xué)的一些熱點(diǎn)問(wèn)題以討論的形式引入教學(xué)，充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)：在許多重點(diǎn)和難點(diǎn)的地方，基本上有配套的實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，既能培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行深入分析的思維習(xí)慣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也是加強(qiáng)印象、加深理解、克服難點(diǎn)的手段之一。

針對(duì)個(gè)別專業(yè)的特殊需要，開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。實(shí)際的流體運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，因此通過(guò)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要手段，為了幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)理論的理解，更好的用所學(xué)理論解決生產(chǎn)實(shí)際中的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多方籌建，2009年我校海洋環(huán)境專業(yè)開(kāi)設(shè)流體力學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，共16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：能量方程實(shí)驗(yàn)、雷諾實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)、沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)、局部水頭損失實(shí)驗(yàn)、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)、管道測(cè)流量實(shí)驗(yàn)、流動(dòng)顯示實(shí)驗(yàn)、虹吸實(shí)驗(yàn)及勢(shì)流疊加實(shí)驗(yàn)等；針對(duì)食品專業(yè)的需要，開(kāi)設(shè)了氣體及熱力學(xué)類實(shí)驗(yàn)。

四、實(shí)現(xiàn)教學(xué)和科研的互動(dòng)

在任課教師積極參加各類相關(guān)的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)的同時(shí)，強(qiáng)化任課教師的科研觀念，以科研帶動(dòng)教學(xué)，以教學(xué)促進(jìn)科研，進(jìn)行有效的縱、橫向科研聯(lián)合。任課教師積極參與各類教學(xué)改革和科研項(xiàng)目，如深水網(wǎng)箱水動(dòng)力研究、漁船螺旋槳軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人工魚(yú)礁流場(chǎng)分析、海洋結(jié)構(gòu)物的流固偶合分析、海洋波浪能的研究開(kāi)發(fā)等。通過(guò)這些項(xiàng)目的研究，加深了對(duì)流體力學(xué)在海洋科學(xué)中實(shí)際應(yīng)用和最新進(jìn)展的了解。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，每年選作以流體力學(xué)基礎(chǔ)理論及其工程應(yīng)用為畢業(yè)論文課題的本科學(xué)生20余人，研究生10人。取得多項(xiàng)教學(xué)改革和教學(xué)研究成果，并在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用，如流體力學(xué)團(tuán)隊(duì)教師編制的“漁船螺旋槳系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件”獲得2007年上海海洋大學(xué)科技成果三等獎(jiǎng)，該軟件目前已被濰坊柴油機(jī)廠、玉林柴油機(jī)廠等國(guó)內(nèi)主要柴油機(jī)生產(chǎn)廠家廣泛應(yīng)用。我校工程學(xué)院羊曉晟、侯淑榮、馬利娜、沈小青同學(xué)的“一種新型海洋波浪能發(fā)電裝置”項(xiàng)目，參加2011年由、中國(guó)科協(xié)、教育部、全國(guó)學(xué)聯(lián)和地方政府共同主辦的、在大連理工大學(xué)舉行的第十二屆“挑戰(zhàn)杯”終審決賽，在全國(guó)1935所高校選送的16976件作品中突潁而出，獲得“全國(guó)競(jìng)賽三等獎(jiǎng)”。該項(xiàng)目由流體力學(xué)老師指導(dǎo)，并突破了波浪及流固耦合理論，極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)熱情。今后，本課程將在大學(xué)生科技創(chuàng)新中發(fā)揮更大的作用。

五、教學(xué)效果的考核

《工程流體力學(xué)》課程具有理論性強(qiáng)、公式多、數(shù)理基礎(chǔ)要求高的特點(diǎn),為幫助學(xué)生的學(xué)習(xí),僅僅通過(guò)教材講解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,需要配套必要的習(xí)題。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，更新試題內(nèi)容，完善試題庫(kù)建設(shè)，考慮到我校研究生教學(xué)的特點(diǎn), 團(tuán)隊(duì)根據(jù)新編著教材的主要內(nèi)容, 以章節(jié)為單位,精心篩選和編寫了典型習(xí)題集,力圖做到其中的習(xí)題一定要具有典型性。習(xí)題的數(shù)量不能多,更不能類似和重復(fù),學(xué)生通過(guò)習(xí)題練習(xí),能有效地掌握教材中的基本知識(shí)。提高試題質(zhì)量，真正做到教考分離，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。該試題庫(kù)具有以下功能：平臺(tái)提供自動(dòng)組卷、手動(dòng)組卷、互動(dòng)組卷，條件設(shè)定靈活全面；試卷自動(dòng)轉(zhuǎn)換成WORD文檔，方便打印輸出；自定義追加試題入庫(kù)，采用WORD文檔格式編輯批量入庫(kù)。

在考核中，平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)課成績(jī)和期末成績(jī)比例為15%、20%和65%。實(shí)踐證明，該考核方法取得了很好的效果。

六、結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)于《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容改革的初步探索分析，可以促進(jìn)教學(xué)觀念的改變，按此目標(biāo)授課，對(duì)教師提出了更高的要求。同時(shí)，還可以促進(jìn)教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及其儀器設(shè)備的更新，提高學(xué)生的動(dòng)手能力及科研能力，從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)有所用”，“教學(xué)相長(zhǎng)”。

高等教育教學(xué)改革，特別是專業(yè)基礎(chǔ)課程體系及教學(xué)內(nèi)容的改革，是一個(gè)系統(tǒng)和長(zhǎng)期艱巨的實(shí)踐過(guò)程，專業(yè)教師任重而道遠(yuǎn)。只要不斷努力和探索實(shí)踐，就可以開(kāi)拓出一條符合各個(gè)專業(yè)需求的、更加富有成效的新途徑，取得更好的教改成果。

本文受“2011年度上海市教委重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目（滬教委高〔2011〕48號(hào)）”資助

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