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流體力學(xué)的現(xiàn)象范文第1篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué)；課程改革；應(yīng)用型本科；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）22-0123-02

計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）是一門集成了流體力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉學(xué)科。計(jì)算流體力學(xué)的基本思想為[1]：通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，對(duì)包含流體流動(dòng)和傳熱等相關(guān)物理現(xiàn)象做出系統(tǒng)的分析。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

《計(jì)算流體力學(xué)》課程開設(shè)的主要目的在于使學(xué)生掌握流動(dòng)及傳熱問(wèn)題數(shù)值模擬的基本理論與建模思路、掌握常用商用CFD軟件的使用方法，能夠利用計(jì)算流體力學(xué)方法解決實(shí)際研究問(wèn)題[2]。課程內(nèi)容涉及了流體力學(xué)理論、數(shù)值計(jì)算理論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)以及計(jì)算軟件的工程應(yīng)用等。課程理論內(nèi)容較多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)較為吃力，常處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，因此需要改進(jìn)教學(xué)策略，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)[2]。同時(shí)該課程還與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密，如何將理論與工程實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，也是本課程教學(xué)中需要探討的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年在教學(xué)過(guò)程中的改革和摸索，下面淺談一下我們?cè)凇队?jì)算流體力學(xué)》課程改革方面的一些探索。

一、計(jì)算流體力學(xué)課程內(nèi)容

計(jì)算流體力學(xué)包含內(nèi)容甚廣，從總體上講，可按照不同的應(yīng)用領(lǐng)域分為兩個(gè)主要方向：

1.將計(jì)算流體力學(xué)自身作為對(duì)象的課程體系。該體系的研究對(duì)象為計(jì)算流體力學(xué)本身，主要以流體力學(xué)數(shù)學(xué)物理模型模型構(gòu)建、數(shù)值離散方法、高性能數(shù)值計(jì)算算法開發(fā)為主要內(nèi)容，側(cè)重點(diǎn)為計(jì)算流體力學(xué)理論及其實(shí)現(xiàn)方法。

2.以算流體力學(xué)應(yīng)用為主的課程體系。此體系以如何更好地將計(jì)算流體力學(xué)方法應(yīng)用于工程作為研究對(duì)象，主要以應(yīng)用技能為課程目標(biāo)，側(cè)重點(diǎn)為現(xiàn)實(shí)物理問(wèn)題的簡(jiǎn)化建模、利用計(jì)算機(jī)程序解決物理問(wèn)題以及對(duì)計(jì)算結(jié)果的科學(xué)解釋等。

對(duì)于應(yīng)用型本科《計(jì)算流體力學(xué)》課程來(lái)講，應(yīng)當(dāng)更多地關(guān)注計(jì)算流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用，將計(jì)算流體力學(xué)作為一項(xiàng)解決工程問(wèn)題的工具，培養(yǎng)學(xué)生在利用該工具解決實(shí)際工程中的流體問(wèn)題的能力[3]。

二、原有教學(xué)方法的弊端

西南石油大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)較早開設(shè)了《計(jì)算流體力學(xué)》課程，培養(yǎng)了多屆學(xué)生，積累了一些寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。然而，該課程教學(xué)方式仍不夠成熟，存在一些弊端，教學(xué)效果受到影響。這些弊端主要表現(xiàn)為：

1.教學(xué)內(nèi)容偏于理論。在教學(xué)過(guò)程中，當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容還延續(xù)中傳統(tǒng)的計(jì)算流體力學(xué)的基本內(nèi)容，即：流體流動(dòng)控制方程的推導(dǎo)、離散方法及線性方程的解法等，在課程講解過(guò)程中，仍以有限差分法、有限體積法及這些數(shù)值算法的收斂性、穩(wěn)定性、計(jì)算精度等方面作為主要的講解對(duì)象，教授過(guò)程中涉及到大量的理論推導(dǎo)及數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生們普遍反映教學(xué)內(nèi)容難懂難學(xué)，枯燥乏味。同時(shí)大量的理論教學(xué)還影響了上機(jī)教學(xué)時(shí)間。

2.工程實(shí)踐能力轉(zhuǎn)化不足。當(dāng)前教學(xué)計(jì)劃中雖然搭配了16個(gè)課時(shí)的上機(jī)教學(xué)，但仍顯不足。經(jīng)過(guò)多次的上機(jī)練習(xí)，部分學(xué)生能夠掌握利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法解決工程問(wèn)題的一般流程，但是大部分學(xué)生仍然不具備解決新問(wèn)題的能力。在上機(jī)練習(xí)過(guò)程中，學(xué)生按照教師提供的上機(jī)指導(dǎo)書中的計(jì)算模型操作完成，而對(duì)于計(jì)算中非常重要的如計(jì)算區(qū)域創(chuàng)建、網(wǎng)格劃分、數(shù)值計(jì)算模型選擇、邊界條件、初始條件及計(jì)算控制參數(shù)等缺乏自主的思考。針對(duì)上述問(wèn)題，迫切需要對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革，提出新的教學(xué)理念，利用合理的教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、課程改革措施

計(jì)算流體力學(xué)課程改革主要從三方面進(jìn)行。

流體力學(xué)的現(xiàn)象范文第2篇

關(guān)鍵詞 血壓測(cè)量；流體靜力學(xué)；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2014）06-0112-02

1 引言

流體力學(xué)是高校工科專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于流體力學(xué)的課程教學(xué)起到十分重要的作用。國(guó)內(nèi)90%左右的工科高校都采用浙江大學(xué)力學(xué)基地所研制的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。為了直觀流動(dòng)現(xiàn)象，流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置多數(shù)采用透明的有機(jī)玻璃材料，非常容易損壞，而且裝置體積大，占用了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)較大的空間。北方地區(qū)高校為了避免水結(jié)冰，裝置脹裂，每年冬季會(huì)將大量的實(shí)驗(yàn)用水放掉，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。通過(guò)改進(jìn)使用血壓測(cè)量計(jì)，將人體血液循環(huán)和血壓測(cè)量相結(jié)合開發(fā)流體靜力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新教學(xué)方式，提高實(shí)驗(yàn)效率，增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，服務(wù)社會(huì)公益，可以取得良好的教學(xué)效果和社會(huì)公益效果。

血壓的測(cè)量原理 如圖1所示，在測(cè)量血壓時(shí)，在手臂上束緊袖帶1，袖帶1通過(guò)一根橡膠管2與一個(gè)小型氣泵3（通過(guò)反復(fù)捏擠給氣袋充氣）相連，通過(guò)氣泵給袖袋充氣而不斷擠壓手臂上的動(dòng)脈，這時(shí)用聽診器4可以聽到血管中由于血液流動(dòng)對(duì)管壁沖擊而發(fā)出的聲音；然后不斷束緊袖帶1來(lái)擠壓手臂上的血管，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，手臂上大動(dòng)脈的血液流動(dòng)將會(huì)完全停止，這時(shí)聽診器4聽不到原來(lái)有規(guī)律的脈搏聲；然后通過(guò)橡皮管2上的一個(gè)閥門慢慢把臂帶中的空氣釋放出來(lái)，袖帶對(duì)手臂大動(dòng)脈的壓力也會(huì)慢慢降低，當(dāng)下降到一定程度時(shí)大動(dòng)脈中的血液又開始恢復(fù)流動(dòng)，聽診器中就又可以聽到脈搏聲。此時(shí)血液對(duì)動(dòng)脈壁的壓力和臂帶對(duì)手臂的壓力值是相等的，是心肌收縮時(shí)血液對(duì)動(dòng)脈的壓力，稱收縮壓；當(dāng)放出更多的空氣，臂帶的壓力進(jìn)一步減少，當(dāng)壓力降到某點(diǎn)，臂帶對(duì)于血管的壓力不會(huì)對(duì)肱動(dòng)脈內(nèi)血液的流動(dòng)產(chǎn)生影響，此時(shí)的壓力稱為為舒張壓。在將人體血液循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用到流體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)中時(shí)，應(yīng)盡量保持血管的正常流通狀態(tài)，而不會(huì)因?yàn)闇y(cè)量的過(guò)程中外界的壓力作用而改變血管的形狀。因此，要使血管內(nèi)的血液保持舒張壓的流通狀態(tài)，利用血壓計(jì)對(duì)人體血液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

血壓測(cè)量與流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn) 血壓的測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單方便，作為一種人體健康的檢查手段，醫(yī)生乃至普通人只需按照上述操作讀出水銀柱的高度即可知血壓是否正常，而且人體血液循環(huán)系統(tǒng)具有類似于實(shí)際管路流通的流體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)，借助血壓測(cè)量計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)流體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，具有簡(jiǎn)單方便而且高效的優(yōu)勢(shì)。本文探討的是：在大學(xué)工學(xué)專業(yè)流體力學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)中如何利用血壓的測(cè)量過(guò)程解讀流體力學(xué)知識(shí)。

??公式P=P0+ρgh是流體靜力學(xué)方程的延伸形式，是平衡（靜止和相對(duì)靜止）流體中壓力分布的普遍規(guī)律，也是流體靜力學(xué)最基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。但在流體力學(xué)教學(xué)中講課與實(shí)驗(yàn)是不同的，通常實(shí)驗(yàn)滯后于課程。因此，公式的解讀讓學(xué)生感覺枯燥、片面且印象不深，難以產(chǎn)生理想的教學(xué)效果。為此，借助血壓測(cè)量計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)流體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)血壓測(cè)量過(guò)程進(jìn)行拓展，設(shè)計(jì)了圖2所示的基于人體血壓測(cè)量的流體靜力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)。圖2中所示的實(shí)驗(yàn)裝置主要有：由袖帶1、小型氣泵2及其他測(cè)量裝置組成的血壓計(jì)3，在連接血壓計(jì)的橡膠管上連接另一條橡膠管并與玻璃導(dǎo)管4連接，接觸處安有閥門5，導(dǎo)管分別與兩個(gè)U型玻璃管6、7相連接，共同固定在帶有相同均勻刻度的木板8上，U型管中裝有密度不同的液體（如酒精、水等），其次是聽診器9。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，按照上述方法對(duì)人體的血壓進(jìn)行測(cè)量，待調(diào)整為舒張壓后打開閥門5，即可看到血壓計(jì)3、U型管6與U型管7有著不同的液柱高度差h。按照等壓原理，所測(cè)的部位血液作用于血管的壓力與袖帶內(nèi)氣體的壓力大小是相同的，袖帶外壓力通過(guò)氣體進(jìn)行傳輸，一直傳輸?shù)経型管中測(cè)量液體的表面。此時(shí)作用于三只U型管液體表面的氣壓P（即所測(cè)血壓）是相同的，對(duì)U型管左側(cè)液體施加壓力，液體通過(guò)U型管向右側(cè)流動(dòng)，U型管右端與空氣相連，使得U型管中右側(cè)液柱高度高于左側(cè)，形成高度差h。此時(shí)所測(cè)量的血壓值P等于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0與高度為h的測(cè)量液柱的壓強(qiáng)ρgh之和，即：P=P0+ρgh。其中，ρ為液柱密度，g為重力加速度。因此，U型管中液體的密度不同，液柱高度h也不同，以此對(duì)流體靜力學(xué)方程進(jìn)行了很好的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

2 結(jié)論

本文首次提出以“人體血液循環(huán)”作為流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)血壓儀進(jìn)行拓展，開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)操作易行；可以很好地實(shí)現(xiàn)跟隨課堂教學(xué)，提高課堂的學(xué)習(xí)效率，加深學(xué)生的對(duì)流體力學(xué)的理解和認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)更高水平的教學(xué)。同時(shí)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)習(xí)到的流體力學(xué)知識(shí)得以強(qiáng)化，以生動(dòng)形象的方式為流體力學(xué)教學(xué)服務(wù)。作為一種全新的工科流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，基于血液循環(huán)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源還有待進(jìn)一步拓展。

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流體力學(xué)的現(xiàn)象范文第3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。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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[6]毛根海.應(yīng)用流體力學(xué).北京：高等教育出版社,2006

流體力學(xué)的現(xiàn)象范文第4篇

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；教學(xué)方法；應(yīng)用型本科院校

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2013）12-0033-02

流體力學(xué)是宿遷學(xué)院土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。流體力學(xué)具有基本概念多、公式復(fù)雜、內(nèi)容抽象等特點(diǎn)，是一門既有較強(qiáng)理論性又有較強(qiáng)工程實(shí)際意義的課程，因此，該課程既可以培養(yǎng)學(xué)生良好的邏輯思維能力和分析推理能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。然而學(xué)生的實(shí)際情況是由于在大學(xué)前兩年接觸最多的是固體力學(xué)，已形成一定的思維定式，而且由于精簡(jiǎn)學(xué)時(shí)的原因很多流體力學(xué)課程中需要的高等數(shù)學(xué)知識(shí)沒(méi)有講解，到了大三一旦遇上流體力學(xué)這個(gè)新鮮事物，可能接受起來(lái)會(huì)碰到許多困難[1]。學(xué)生普遍感覺該課程枯燥乏味、難學(xué)，存在畏難、厭學(xué)情緒，期末考試不及格率較高。在學(xué)校提倡培養(yǎng)應(yīng)用型人才的大背景下，有必要根據(jù)課程性質(zhì)從提高教師教學(xué)水平和提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行探討。

一、引導(dǎo)學(xué)生重視，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

（一）強(qiáng)調(diào)課程的地位和重要性

教師除了說(shuō)明流體力學(xué)在整個(gè)專業(yè)教學(xué)中的地位和作用外，還可補(bǔ)充說(shuō)明它是注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)考試中公共基礎(chǔ)考試科目。此外，還可說(shuō)明往年期末考試通過(guò)率的情況，以給學(xué)生適當(dāng)加壓。當(dāng)然，更重要的是還要說(shuō)明該課程的學(xué)習(xí)方法，以幫助學(xué)生樹立信心。

（二）通過(guò)人物、工程實(shí)例及專業(yè)應(yīng)用調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的教師，而教師則是點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的火炬”。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教師考慮的首要問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中可以穿插舉出古今中外的科學(xué)家、工程師生平事跡和工程實(shí)例以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如大禹采取疏壅導(dǎo)滯的方法治水三過(guò)家門而不入；理想流體力學(xué)奠基人歐拉16歲就獲得碩士學(xué)位，雙目失明后仍然從事科學(xué)研究直至去世當(dāng)天還在進(jìn)行科學(xué)研究等[2]。如兩千多年前李冰利用“深淘灘，低作堰”建造的都江堰；大約在同時(shí)期，古羅馬人建成了大規(guī)模的供水管道系統(tǒng)等。除此之外，還可以介紹流體力學(xué)在土木專業(yè)及其他專業(yè)的應(yīng)用，如美國(guó)華盛頓州塔科馬大橋被大風(fēng)摧毀、汽車“風(fēng)阻”和飛機(jī)“音障”等事例。

（三）將CFD技術(shù)引入課堂調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣

計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（簡(jiǎn)稱CFD）技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為研究流體力學(xué)的一種重要方法。在流體力學(xué)教學(xué)過(guò)程中引入CFD技術(shù)，不但可以將理論性較強(qiáng)的內(nèi)容形象化，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，而且可以開闊學(xué)生的眼界，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神。如對(duì)歐拉法中流線的模擬、圓管中層流和湍流流速的分布、局部阻力損失的流場(chǎng)分析[3]。

二、教學(xué)內(nèi)容的取舍和教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)內(nèi)容的取舍

流體力學(xué)知識(shí)面廣，內(nèi)容繁多，在學(xué)時(shí)限制的條件下要結(jié)合專業(yè)教學(xué)要求合理取舍。對(duì)土木工程專業(yè)而言需要掌握的內(nèi)容有：（1）流體物理性質(zhì)；（2）流體靜力學(xué)；（3）流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)；（4）阻力損失；（5）管道流、明渠流及滲流。

1.重要問(wèn)題的處理。首先，要從力學(xué)角度分析流體的流動(dòng)性。流體與固體的主要區(qū)別在于流體的流動(dòng)性，其根本原因是流體和固體對(duì)承受剪切力的表現(xiàn)。為了形象說(shuō)明，可以引用“抽刀斷水水更流”的詩(shī)句[4]。當(dāng)然，還需說(shuō)明無(wú)論流體靜止還是運(yùn)動(dòng)均不能承受拉力。

其次，要理解連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的概念。微觀上，流體是由大量分子構(gòu)成的，是離散的，不連續(xù)的，這給我們研究流體力學(xué)問(wèn)題帶來(lái)了困難。連續(xù)介質(zhì)假設(shè)認(rèn)為流體是由內(nèi)部無(wú)間隙的連續(xù)流體質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成。這里要理解流體質(zhì)點(diǎn)微觀上“充分大”、宏觀上“充分小”的含義。如此流體在空間上就變?yōu)檫B續(xù)的，可以借助高等數(shù)學(xué)的方法來(lái)研究。

2.公式推導(dǎo)的處理。流體力學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)遇到大量復(fù)雜的公式，特別是實(shí)際流體伯努力方程的推導(dǎo)讓人很難掌握。筆者在處理公式推導(dǎo)問(wèn)題時(shí)強(qiáng)調(diào)公式推導(dǎo)的目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)一種思想，學(xué)習(xí)一種處理問(wèn)題的方法，將精力集中在公式建立的基本原理和適用條件上，從思路上進(jìn)行分析整理，淡化煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程。這樣學(xué)生有了獨(dú)立思考的空間，教師也有了更多的時(shí)間來(lái)講解基本概念和基本方法。需要強(qiáng)調(diào)的是，流體力學(xué)中很多公式都是在一定條件下推導(dǎo)出的，因此其應(yīng)用也是具有一定范圍的，公式的應(yīng)用往往也有一定的技巧，如伯努力方程的“三選一列”。

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

1.調(diào)整習(xí)題或考題構(gòu)成，重視習(xí)題課。這里有兩個(gè)問(wèn)題需要注意。一方面，流體力學(xué)習(xí)題歷來(lái)存在重計(jì)算、輕概念的現(xiàn)象，特別是考題如果全是計(jì)算題，就會(huì)形成無(wú)形的指揮棒。這就不利于學(xué)生從整體上掌握該課程的重點(diǎn)，習(xí)題或考題的題型應(yīng)豐富，除了計(jì)算題之外，還應(yīng)有填空、選擇、判斷、作圖、名詞解釋等考查基本概念的題目。另一方面，在精選題目時(shí)，要注意將理論教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，如查找資料的技能培養(yǎng)。在流體力學(xué)的牛頓內(nèi)摩擦定律、能量損失計(jì)算和管道流等部分很多數(shù)據(jù)都是要查有關(guān)工程手冊(cè)和圖表的[5]。

習(xí)題課是流體力學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，為了能夠在學(xué)時(shí)緊張的前提下開展習(xí)題課，教師必須重視習(xí)題選擇和習(xí)題評(píng)講兩個(gè)方面。一方面，教師應(yīng)選擇具有代表性的題目，另一方面，習(xí)題講評(píng)應(yīng)使學(xué)生從解題過(guò)程中獲得解決問(wèn)題的思路、方法和技巧，達(dá)到觸類旁通的效果。

2.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是流體力學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不但可以加深學(xué)生對(duì)流體力學(xué)基本原理的理解，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力。如通過(guò)水靜壓強(qiáng)試驗(yàn)，學(xué)生明確了測(cè)壓管水頭的含義；通過(guò)雷諾實(shí)驗(yàn)，學(xué)生加深了層流、湍流及臨界雷諾數(shù)的理解。當(dāng)然，由于實(shí)驗(yàn)室條件的限制，目前的實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性居多，在條件許可的情況下應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

此外，每學(xué)期筆者都會(huì)布置一個(gè)任務(wù)，讓學(xué)生留意身邊感興趣的流體力學(xué)現(xiàn)象，然后根據(jù)課堂所學(xué)知識(shí)和個(gè)人理解撰寫論文，以此增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

三、教學(xué)方法和手段的改進(jìn)

（一）注重討論法與案例教學(xué)法的運(yùn)用

1.討論式教學(xué)方法。教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該是雙向的師生互動(dòng)過(guò)程，不應(yīng)是教師的一言堂。教師應(yīng)創(chuàng)造和諧、輕松的課堂氣氛，鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，表達(dá)自己的疑問(wèn)、見解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。如在課堂上通過(guò)提問(wèn)的方式回顧上次課的主要內(nèi)容，通過(guò)“自學(xué)―提問(wèn)―討論―總結(jié)”的方法學(xué)習(xí)新內(nèi)容，在考慮學(xué)生接受能力的前提下，甚至可以讓學(xué)生來(lái)講一次課。如通過(guò)反證法證明流體靜壓強(qiáng)的方向，通過(guò)隔離體分析法證明流體靜壓強(qiáng)的大小。通過(guò)討論式的教學(xué)方法不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，樹立信心，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.案例式教學(xué)方法。通過(guò)將生活和工程案例引入課堂，不但可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。生活案例有馬利奧特容器原理應(yīng)用于點(diǎn)滴吊瓶和家用飲水機(jī)[6]、洗衣機(jī)為什么老翻衣服兜[7]、撈面條的學(xué)問(wèn)等。工程案例如1993年青海省溝后水庫(kù)在低于設(shè)計(jì)水位0.75m的情況下突然垮壩的事故；三峽工程如何在最大流量10×104m3/s、水頭高達(dá)100m、最高流速高達(dá)45m/s的情況下不會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞力等[8]。

（二）綜合運(yùn)用各種教學(xué)手段

流體力學(xué)概念抽象、繁多，僅靠傳統(tǒng)的一塊黑板、一支粉筆不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。借助于多媒體技術(shù)，利用其形象、生動(dòng)、直觀、易于理解并可加強(qiáng)記憶的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)動(dòng)畫、視頻資料、數(shù)值模擬等手段將復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象展示給學(xué)生，可取得事半功倍的效果。但是，考慮到多媒體技術(shù)授課和傳統(tǒng)的授課方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合流體力學(xué)課程特點(diǎn)，采用取其長(zhǎng)而避其短、兩者兼顧而又兩者不棄的原則。

“教學(xué)有法，但無(wú)定法，貴在得法”。我們要不斷更新教學(xué)理念，努力提升自身的綜合素質(zhì)，及時(shí)總結(jié)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題并加以改進(jìn)，注重教學(xué)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，多管齊下，才能保證學(xué)生取得良好的教學(xué)效果。

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流體力學(xué)的現(xiàn)象范文第5篇

論文關(guān)鍵詞：高職院校；流體力學(xué)；學(xué)習(xí)興趣

“流體力學(xué)”課程是我國(guó)高等院校工科專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及土木、能源、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、化工等許多領(lǐng)域。該課程是聯(lián)系前期“高等數(shù)學(xué)”、“理論力學(xué)”等基礎(chǔ)課程和后續(xù)專業(yè)課程的橋梁和紐帶，在學(xué)生能力培養(yǎng)和知識(shí)體系構(gòu)建過(guò)程中起著“承上啟下”的作用。流體力學(xué)因曾經(jīng)在20世紀(jì)五六十年代對(duì)航空航天事業(yè)的巨大推動(dòng)而倍受世人矚目。近年來(lái)，流體力學(xué)廣泛深入地向邊緣學(xué)科交叉滲透，這就要求相關(guān)領(lǐng)域的工作者要善于從錯(cuò)綜復(fù)雜的工程實(shí)際中獨(dú)立地提出問(wèn)題和解決問(wèn)題。

民辦高職院校的學(xué)生入學(xué)成績(jī)較差、自主學(xué)習(xí)的能力較差。很多學(xué)生對(duì)流體力學(xué)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)模糊，學(xué)生普遍感覺流體力學(xué)概念抽象，難以理解，對(duì)“流體力學(xué)”產(chǎn)生畏難情緒和厭學(xué)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)積極性不高。2011年，江蘇省高職院校招生實(shí)行注冊(cè)入學(xué)，更意味著生源素質(zhì)的良莠不齊，這對(duì)工科專業(yè)的民辦高職院校的“流體力學(xué)”課程教學(xué)是個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

一、民辦高職院校學(xué)生的特點(diǎn)

1.入學(xué)成績(jī)較差

民辦高職院校在高等院校中處于較低的地位，這尤其體現(xiàn)在招生中，往往是錄取批次的最后一批。這就意味著入學(xué)的學(xué)生往往入學(xué)成績(jī)較差，從這幾年金肯職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校”）的錄取成績(jī)來(lái)看，從90分～330分都有，大多是在180分左右。因此民辦高職院校的學(xué)生往往數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)較差，計(jì)算能力較差，影響他們對(duì)工科課程的學(xué)習(xí)。

2.自主學(xué)習(xí)的能力較差

從和學(xué)生的交流情況來(lái)看，學(xué)生在課后很少主動(dòng)學(xué)習(xí)、看相關(guān)的書籍，甚至連作業(yè)都有不能按時(shí)保質(zhì)完成的時(shí)候。

二、如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的主觀能動(dòng)性

民辦高職院校和公辦本科院校以及公辦高職院校有很大的區(qū)別，使得在“流體力學(xué)”課程教學(xué)中不能照搬上述公辦院校的方法，而要根據(jù)民辦高職院校的特點(diǎn)來(lái)實(shí)行教學(xué)。

陶行知在《中國(guó)教育改造》中指出：“大凡選擇職業(yè)科目之標(biāo)準(zhǔn)，不在適與不適，而在最適與非最適。所謂最適者有二，一曰才能，二曰興味。才能足以樂(lè)業(yè)?！睂W(xué)習(xí)最有興趣的專業(yè)，因其興趣，才會(huì)有樂(lè)趣，才會(huì)安于學(xué)習(xí)。托爾斯泰說(shuō)過(guò)：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！睂?duì)民辦高職院校的學(xué)生更應(yīng)注重興趣的培養(yǎng)。

1.教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，降低難度

（1）教學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)，理論夠用為度。鑒于高職院校學(xué)生的特點(diǎn)，再結(jié)合高職專業(yè)所實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)——技能性人才，根據(jù)各專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。理論難度夠用為度，不求理論的系統(tǒng)性和完整性。以給排水工程專業(yè)為例，流體靜力學(xué)經(jīng)優(yōu)化后，保留靜壓強(qiáng)及其特性、靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用、平面和曲面的靜水總壓力的內(nèi)容，側(cè)重基本概念、基本定律和方程式，取消了平衡微分方程的內(nèi)容。對(duì)我校學(xué)生而言，難以聽懂，不如加強(qiáng)基本知識(shí)的介紹，如能透徹理解，對(duì)工作和生活更有用。

（2）教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)職業(yè)特點(diǎn)。應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容中體現(xiàn)本專業(yè)的專業(yè)內(nèi)容。對(duì)于面向給排水工程專業(yè)開設(shè)的“流體力學(xué)”課程，其專業(yè)和自來(lái)水、污水的運(yùn)輸和輸送緊密相關(guān)，都離不開管、泵的設(shè)計(jì)與使用，這就涉及到流體力學(xué)的許多方面。例如，分析流體在管道內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律、壓力、阻力、流速和輸量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)向?qū)W生指出此處知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)是為了根據(jù)流動(dòng)規(guī)律和各參數(shù)關(guān)系來(lái)設(shè)計(jì)管徑、校核管材強(qiáng)度、布置管線以及選擇泵的大小和類型、設(shè)計(jì)泵的安裝位置等，把知識(shí)點(diǎn)融入到職業(yè)特點(diǎn)中，編成例題進(jìn)行講解。有些概念和理論是學(xué)生首次在“流體力學(xué)”里學(xué)到的，并且會(huì)貫穿到整個(gè)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，例如雷諾數(shù)、水頭損失、沿程水損等，所以，對(duì)于此類知識(shí)的反復(fù)強(qiáng)調(diào)也是非常必要的。把“流體力學(xué)”和“泵與風(fēng)機(jī)”、“管道工程”、“水處理工程”等專業(yè)課聯(lián)系在一起，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)能做到心中有數(shù)，為以后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。優(yōu)化內(nèi)容的同時(shí)，也不同程度地降低了學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度，這在客觀上為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性鋪平了道路。

2.活躍教學(xué)課堂氣氛，營(yíng)造輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境

（1）用重大事件激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的自覺性、主動(dòng)性和積極性。在教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎逯v述一些有關(guān)的重大事故、重大災(zāi)害和重大建設(shè)項(xiàng)目（統(tǒng)稱“重大事件”），對(duì)于學(xué)生認(rèn)識(shí)現(xiàn)在的學(xué)習(xí)與未來(lái)工作之間的關(guān)系、提高學(xué)習(xí)自覺性、培養(yǎng)熱愛專業(yè)的思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)很有幫助，同時(shí)也有助于活躍課堂氣氛。

在講授“流體靜力學(xué)”這一章節(jié)內(nèi)容時(shí)，可舉1993年青海溝后水庫(kù)垮壩事件。1993年8月27日夜間，庫(kù)容為330萬(wàn)m3的青海省海南藏族自治州溝后水庫(kù)在庫(kù)水位低于設(shè)計(jì)水位0.75m3的情況下突然垮壩失事，造成288人死亡，40人失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失1.53億元。水利部專家組調(diào)查認(rèn)定，溝后水庫(kù)在設(shè)計(jì)上有缺陷，施工中又存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題，運(yùn)行管理工作薄弱，這次垮壩屬于重大責(zé)任事故。結(jié)合流體靜力學(xué)講述這一事件時(shí)指出：不管在什么崗位，責(zé)任心和專業(yè)技術(shù)素質(zhì)也許會(huì)關(guān)系到千百人生命財(cái)產(chǎn)的安全。

（2）用工程或生活實(shí)例讓學(xué)生感受到科學(xué)很奇妙，身邊處處有科學(xué)。興趣是學(xué)習(xí)的最大動(dòng)力，教師應(yīng)該讓學(xué)生直觀形象地了解流體力學(xué)的廣泛應(yīng)用性以及內(nèi)容的趣味性，將與日常生活或生產(chǎn)實(shí)際有關(guān)的例子介紹給學(xué)生。“流體力學(xué)”的理論性較強(qiáng)，公式較多，學(xué)生理解比較困難。如果教師在課程的講解過(guò)程中，多穿插一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，與課本中的理論結(jié)合起來(lái)講，一定會(huì)大大提高學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地熟記和應(yīng)用知識(shí)。在靜力學(xué)章節(jié)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，可舉“人能下潛多深？”的例子，幫助理解靜力學(xué)基本方程。小時(shí)候經(jīng)常玩的一個(gè)游戲——吹紙條。拿出一個(gè)小紙條，讓它自然下垂。沿水平方向在它上面吹氣，紙條就會(huì)飄起，這是由于流動(dòng)氣體的壓強(qiáng)小。而解釋流動(dòng)氣體壓強(qiáng)為什么小，要借助伯努利方程來(lái)解釋?！罢九_(tái)安全線的由來(lái)”，“神奇的香蕉球”是如何踢出來(lái)的？這也要用伯努利方程來(lái)解釋。身邊的科學(xué)無(wú)處不在，只要仔細(xì)觀察，便能從中領(lǐng)悟到許多道理。

從奇妙的魚缸、小鳥喝水的杯子到飲水機(jī)的原理，介紹靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用及等壓面的概念。簡(jiǎn)單的原理，小小的發(fā)明，卻給生活帶來(lái)極大的方便，這就是創(chuàng)造發(fā)明的價(jià)值所在。

（3）增加語(yǔ)言的藝術(shù)性，讓枯燥的流體力學(xué)變得優(yōu)美和富有哲理。子曰：“學(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦悅乎？”學(xué)習(xí)應(yīng)該是快樂(lè)輕松的事。從幼兒園到小學(xué)，都倡導(dǎo)素質(zhì)教育、快樂(lè)教育。高等教育也應(yīng)該貫徹這一思想，學(xué)習(xí)才能持久。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)極容易枯燥乏味，使學(xué)生聽課索然無(wú)味，這必將不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。如果我們的授課語(yǔ)言優(yōu)美，講述形象生動(dòng)，把美的氣息、哲理的意味注入“流體力學(xué)”的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)得輕松、自由，甚至浪漫，營(yíng)造出輕松、快樂(lè)的學(xué)習(xí)氛圍。

在緒論中，可以談?wù)劻黧w力學(xué)中的人文文化。水與空氣都是流體的典型代表，是一切生命不可缺少的物質(zhì)，自古至今人們對(duì)它的了解、探索和應(yīng)用創(chuàng)造了豐富的文化物質(zhì)成果?！俺烨Ю锴迩铮S天去秋無(wú)際”。秋風(fēng)，天水一色，是大自然的美景，也是流體的流動(dòng)現(xiàn)象。它們賦予我們靈感，承載著我們的喜怒哀樂(lè)。古圣人喜歡從哲理上描述水性，歌頌水德。老子說(shuō)“智者樂(lè)水，仁者樂(lè)山”。老子的名言是“上善若水”。通過(guò)此類講述，使流體力學(xué)增加美的氣息，使力學(xué)融入人文，既說(shuō)明我們的生活與其息息相關(guān)，又輕松了課堂氣氛。

在講授粘性流體流動(dòng)存在著兩種流態(tài)時(shí)，可以借用古代文學(xué)中相關(guān)的名句，如描述湍流的有李白的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，描述層流的則有“半畝方塘一鑒開，天光云影共徘徊”等佳句。這樣可以幫助學(xué)生建立對(duì)流態(tài)十分形象而深刻的印象，從而有助于學(xué)生理解、掌握相關(guān)知識(shí)。

在教學(xué)過(guò)程中，還可穿插著向?qū)W生介紹定律知識(shí)背景的形成過(guò)程，以及相關(guān)科學(xué)家的工作，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)思想，輕松接受相關(guān)知識(shí)?！芭ｎD粘性定律”是牛頓對(duì)流體力學(xué)的主要貢獻(xiàn)之一，是流體力學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。我們不僅僅要教給學(xué)生科學(xué)知識(shí)的本身，還應(yīng)重視如何使學(xué)生感悟科學(xué)精神。此時(shí)穿插介紹牛頓的哲學(xué)思想和科學(xué)方法。牛頓用引力理論和運(yùn)動(dòng)三定律把天上行星和它們的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了天上人間的統(tǒng)一，這是牛頓在自然哲學(xué)上的偉大貢獻(xiàn)。

3.突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位，讓學(xué)生樂(lè)在其中

突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位，使教學(xué)貼近實(shí)際，貼近生活。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽型的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)錄像、照片、仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種方式貫穿教學(xué)的全過(guò)程，讓學(xué)生看到各類實(shí)驗(yàn)最深刻、真實(shí)的一面，從而豐富學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的見識(shí)，培養(yǎng)職業(yè)意識(shí)和實(shí)踐能力。

（1）開發(fā)課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)。開發(fā)一系列課堂教學(xué)演示教具，可以使學(xué)生耳目一新，課堂氣氛變得活躍起來(lái)。課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)的使用，必須簡(jiǎn)單易行，價(jià)廉物美，且能解決教學(xué)問(wèn)題，這對(duì)民辦高職院校的教師提出了較高的要求。講授表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象時(shí)，可演示毛巾浸濕的現(xiàn)象，順帶告訴學(xué)生如何在無(wú)人時(shí)給花草自動(dòng)滴灌的方法；演示移液管移液凹面的現(xiàn)象時(shí)，告訴學(xué)生如何讀數(shù)，如何避免毛細(xì)管現(xiàn)象引起的誤差，同時(shí)可教學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)。講述“流體靜力學(xué)”章節(jié)時(shí)，演示倒扣水杯的實(shí)驗(yàn)，讓枯燥的方程變得形象，易于理解。從廢棄飲水機(jī)上拆下的“聰明頭”，介紹靜力學(xué)基本方程的實(shí)際應(yīng)用。這些教具都非常簡(jiǎn)單，也易于獲得，甚至無(wú)需額外花錢，學(xué)生也非常感興趣。

（2）應(yīng)用多媒體教學(xué)演示。并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都能找到適合課堂演示的案例。隨著多媒體在教學(xué)中應(yīng)用的普及，一些復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)和昂貴的演示教具可以通過(guò)多媒體教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如雷諾實(shí)驗(yàn)、水躍實(shí)驗(yàn)、水擊現(xiàn)象，在生產(chǎn)實(shí)踐中所應(yīng)用的各種堰，都可一一演示，遠(yuǎn)勝貧乏的語(yǔ)言描述。

（3）用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生參與其中，樂(lè)在其中。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)圍繞職業(yè)特色專題，依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況而設(shè)，如：“自動(dòng)虹吸管的改進(jìn)與應(yīng)用”。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握及興趣度，將他們分成幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)小組，然后指導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動(dòng)手組裝，最后依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：激發(fā)學(xué)生的求知欲望和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力；加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解并向外延展；節(jié)省高校實(shí)驗(yàn)室資金投入。

文中所提到的方法，最終需要教師來(lái)完成，這對(duì)教師提出了較高要求。雖然高職院校的教師的教學(xué)任務(wù)很繁重，尤其是民辦高職院校的教師，但這些方法都可以在平時(shí)的積累中完成，只需平時(shí)閱報(bào)、聽新聞、上網(wǎng)瀏覽、注意周遭事物，多和同行交流就可以做到。