工程流體力學概念精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的工程流體力學概念主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：工程流體力學概念范文

關鍵詞：流體力學；制冷與低溫工程；教學改革

作者簡介：尹雪梅（1979-），女，四川資中人，鄭州輕工業學院機電工程學院，講師；張文慧（1980-），女，河南焦作人，鄭州輕工業學院機電工程學院，講師。（河南鄭州450002）

中圖分類號：G642.0     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）10-0098-02

目前，鄭州輕工業學院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業已被評為國家級特色專業。為了加強制冷與低溫工程專業學生能力的培養，造就人才，有必要對制冷與低溫工程專業的教學進行全面的改革。

“流體力學”是制冷與低溫工程專業的一門重要的專業基礎課，主要分為流體靜力學和流體動力學，研究流體平衡、運動規律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應用的科學。由于流動現象和流動規律及其影響因素十分復雜，故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應用廣、對學生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。[1]加上學生對流體流動機理普遍缺乏感性認識，導致“流體力學”課程歷來被公認為是教師難教、學生難學難懂的課程之一。[2]因此，迫切需要進行“流體力學”課程教學改革，使學生學好本門課程，提高課程教學質量，使學生能更深刻地理解和掌握專業理論知識，培養學生的綜合分析應用能力和創新能力，全面提高專業素質。

分析目前我院制冷與低溫工程專業“流體力學”課程教學的現狀，發現存在以下主要問題：首先，“流體力學”理論性強，概念多而抽象，難以理解，學生普遍缺乏對流體力學問題的感性認識，學習興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導過程復雜，且大多涉及到“高等數學”的偏微分方程，另還涉及到“大學物理”、“理論力學”、“材料力學”等方面的知識，學生理解困難；另外，學生對所學的知識不能靈活應用。因此怎樣激發學生的學習興趣，選擇合適的教學模式組織教學，全面實現該課程教學目標，提高教學質量，是該課程教學亟待解決的問題。

一、改革教學方法

學好“流體力學”這門課對于制冷與低溫工程專業的學生來說至關重要。讓學生理解流體靜止和運動的規律及其影響因素，不僅能為學生學習后續的專業課程提供必要的理論基礎，也能為學生以后分析解決實際工程中的實際問題提供理論指導。怎樣才能讓學生學好這門課，筆者結合自己的教學經驗，認為可以從以下幾方面著手。

1.激發學生學習興趣

學生是學習的主體，而“流體力學”又是大家公認難學的課程，因此學生的學習積極性高低決定著“流體力學”這門課教學的成敗。

要提高學生學習“流體力學”的積極性，首先要上好“緒論”課。“緒論”課是學生接觸和了解“流體力學”這門課的窗口，也是教師的教學水平和教學方式的第一次展示，“緒論”課上得好不好直接影響到“流體力學”課程教學的成功與否。通過“緒論”課讓學生對“流體力學”的發展及其廣泛的工程實際應用有一個大致的了解，使他們充分意識到“流體力學”知識和我們的生活及國家的建設密切相關，深刻理解“流體力學”知識在今后的學習和解決實際工程問題中的重要作用。[3]

教師在講授一些理論知識之前，可先舉出很多貼近生活的有趣實例或者先提一些問題來激發學生的學習興趣，啟發引導學生積極地思考。例如在講液體的粘性之前，可以先問學生：在水中游得快還是在油中游得快？為什么？又如在描述流體運動有兩種方式――拉格朗日法和歐拉法時，可以將在座的學生和教室里的每個座位作為研究對象來進行類比，從而讓學生很容易的理解兩種方式。通過舉例和提問的方式，讓學生帶著問題去學習，讓學生親身感受到參與教學活動是一件樂事、趣事，由愿學到愛學再到樂學。實踐表明：列舉事例或提問的方式可以避免學生學習的枯燥感，活躍課堂氣氛，不僅可以吸引學生的注意力，激發學生學習的主觀能動性，還可以使學生充分意識到本課程對今后學習和工作的重要意義，并且能加深學生對所學知識的理解和記憶，使學生分析問題和解決問題的能力得以提高。

另外，還應充分利用多媒體，通過圖片、動畫讓學生直觀了解各種流動現象，而不是停留在抽象層面，從而提高學生學習“流體力學”的興趣。

2.巧妙講解公式

為了定量地描述流動現象和分析流動機理，需要應用數學工具。學生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要讀懂數學，然而讀懂了數學不一定意味著明白了數學符號背后所代表的物理意義。“流體力學”教學實踐表明，學生從讀懂數學到理解流動問題的物理本質有一個過程。教師的一個重要任務就是做好各方面的工作，幫助學生完成從讀懂數學到理解流動的物理本質這一過程的轉變，進一步建立起科學的思維方式。

“流體力學”在分析介紹歐拉平衡微分方程、歐拉運動方程、連續方程、動量方程、伯努利方程等理論知識時都有大量的公式，這些公式涉及一些高數、物理、力學方面的知識，特別是大量的偏微分方程，加上“流體力學”的公式推導采用歐拉法，與物理及其他力學不同，學生的觀念不易改變，而且推導過程復雜，學生理解掌握很困難。如果過分強調“流體力學”知識的嚴密性和完整性，對每個公式的每個推導細節都逐一介紹，推導過程將會枯燥無味，學生只會被弄得糊里糊涂，興趣全無。而如果直接給出公式，讓學生死記硬背，只能讓學生不知其所以然，當然也就不能真正用所學知識來解決實際問題了。

根據多年的教學經驗，筆者認為：“流體力學”中公式的講解應將重點放在概念引入、理論模型建立的思想、基本原理和主要步驟以及公式的物理意義與應用限制上。首先對基本概念力爭講透，概念清楚了，公式的講解推演才有意義。然后重點使學生明確公式的物理意義及公式中各項參數的物理意義和幾何意義，只有真正理解了公式的物理意義，才能靈活使用公式解決實際工程問題。最后應強調公式的應用范圍及應用注意事項。由于流動的多樣性，“流體力學”中的很多方程都是在一定的條件下得到的，如伯努利方程就有多種形式（理想流體、實際流體、流體是否可壓等），在具體運用時，要根據具體情況選用正確的形式。

3.充分利用作業

學習的最終目的是讓學生能夠獨立自主地解決實際工程問題。如果基本原理掌握了，接下來就是如何用這個原理去解決實際問題。課后作業是檢查學生對所學知識理解、掌握程度的一種手段，同時也是培養學生分析、解決問題能力的一種方法。

首先應由學生獨立地完成一定量的課后練習題，這是“流體力學”學習過程的重要組成部分，解題過程實質就是利用“流體力學”的基本原理和基本方程分析和解決實際問題的一個訓練過程，課后習題可以幫助學生加深對基本概念和基本理論知識的理解。

然后再由教師通過習題課的方式，利用具有代表性的習題和一些學生普遍認為困難、出錯多的習題，講述流體力學原理在工程實例中的應用。在講解習題時，重在提供條理清晰的解題思路、詳細具體的解題步驟，使學生在此過程中掌握解決問題的正確方法和技巧，以便在以后的學習工作中舉一反三、觸類旁通、學以致用。這一過程增強了學生對流動過程物理本質的理解，將物理問題與數學工具有機地結合起來，有助于學生對與專業相關聯的實際工程問題進行認真思考，有效的增強了學生分析并解決實際問題的能力。

二、改革教學手段

多媒體教學以其形象、直觀、生動、具體、易于理解的教學特點，豐富的教學內容，被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。[4]

多媒體教學在“流體力學”教學過程中發揮著重要的作用。利用多媒體，可將“流體力學”中那些難以用語言描述的流動圖像、抽象難懂的知識點，如拉格朗日和歐拉法的描述，流線與跡線、層流、湍流等，通過圖片、動畫和視頻資料直觀形象地展現給學生，使其從感性認識開始建立清晰的物理概念，較容易地掌握相關內容，并使學生的邏輯思維、綜合分析能力得以提升。另外一些需占用大量時間寫板書表述的和不易通過板書表述的內容也可利用多媒體制作Power Point課件。如莫迪圖、水頭線、各種流場和一些典型的例題習題等。采用多媒體教學，授課的信息量增多了，教學內容更豐富了，學生在有限的時間內接收的知識更多了，學生的學習興趣提高了，學生的思路拓寬了，教學質量也提高了。

多媒體教學的發展并不意味著要摒棄傳統的板書教學。有很多學生認為板書能讓他們有更多的時間去思考消化一些抽象的東西，更有利于對基礎知識的理解和掌握。根據“流體力學”既有抽象復雜的流動機理又有大量的基本概念、基本方程的特點，在教學過程中應將多媒體教學與板書教學相結合，揚長避短，發揮各自的優勢，為教學工作更好地服務。如對某些特定的流動現象，可以通過多媒體教學，加深學生對流動現象和機理的理解。而對于較重要的公式及一些重點難點內容還是采用板書教學，例如流體力學基本方程的推導過程依然使用傳統教學中的板書，有利于學生集中注意力，讓學生更清楚地看清步驟、方法和解題思路。這樣既可留給學生足夠的思考時間，又可加深學生對重要知識的理解，從而獲得良好的教學效果。

三、 結束語

總之，高等教育教學改革，特別是專業課程的教學改革，是一個長期而艱巨的實踐過程。“流體力學”是制冷與低溫工程專業的一門重要的專業基礎課，在教學中要根據學校的具體情況改革教學方法和教學手段，借助現代教育技術與手段，充分調動學生的學習興趣，結合生活、生產、科研中的實際問題，進行深入淺出、生動活潑的講解，揭示問題的本質，向學生傳授治學方法，擴大學生的知識面，培養學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力，培養學生的創新精神，以取得更好的教學效果。

參考文獻：

[1]王偉.土木專業工程流體力學課程教學研究[J].山西建筑,2008,34(21).

[2]吳光林.《流體力學》課程教學改革的思考[J].科技信息(科學教研),2008,(14):172-173.

第2篇：工程流體力學概念范文

關鍵詞 工程流體力學教學 學習 教改

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

“工程流體力學”是動力類各專業及相近專業的一門重要技術基礎課，它為該類專業主要專業課程的學習打下必要的理論基礎。工程流體力學是流體力學的一個重要組成部分，它側重于解決工程實際中出現的問題，而不去過分追求數學上的嚴密性。它在一定程度上借助于實驗研究， 得出經驗或半經驗公式。其研究對象為流體，考察流體中大量分子的宏觀平均運動規律。所以，“工程流體力學”是能源動力類專業的最主要的專業基礎課程之一。

工程流體力學作為一門技術學科，研究方法也遵循“實踐- 理論- 實踐”的基本規律。但由于它的研究對象的特殊性，使得對它的學習也有一定的難度。在實際教學過程中， 我發現學生最大的問題在于――不會學這門課，不是學不會，而是根本不懂如何去學它，即沒有找到適合這門課的學習方法。本文即針對這個問題談談自己的看法。

1工程流體力學和工程力學的研究對象的性態是不同的

工程力學的研究對象是靜態的，而工程流體力學的研究對象是動態的。就其力學行為來講， 流體可以承受很大的壓力，但往往幾乎不能承受拉力。學習過程中，學生不能用工程力學的“靜態”思維來研究工程流體力學的“動態”對象，要用“動的”和“相對靜止”這些概念去闡述它。

本文在回顧熱能與動力工程專業基礎建設的基礎上，總結了三十多年來的人才培養工作。文章提出，今后要繼續以“流體機械”省級重點實驗室的建設為依托，結合實驗室建設與實驗教學改革，特別是以重點學科開放實驗室建設為突破口，為熱能與動力工程專業人才培養提供有力支撐，達到不斷提高本科人才培養質量的目標。

2注意工程流體力學中的基本模型的含義及運用

從微觀角度來看，流體和其它物體一樣，是由大量分子組成的。這些分子總是不停地、雜亂無章地運動著，分子之間存在著間隙。因此，流體實際上并非是連續充滿空間的物質。如果從分子運動入手來研究流體流動的規律，將十分困難，甚至難以進行。而流體力學是研究在外力（ 如重力、壓力、摩擦力等） 作用下流體平衡和運動的規律，所研究的是大量分子的平均行為，沒有必要專注于每個分子。另外， 流體力學所研究的實際工程尺寸要比分子間距大得無法比擬。因此，必須建立適應流體自己的模型。《工程流體力學》中將實際的由分子組成的結構用一種假想的流體模型―“流體微元”來代替。“流體微元”由足夠數量的分子組成，連續充滿它所占據的空間，彼此間無任何間隙。這就是：連續介質模型。另外， 流體是連續的。因此“工程流體力學”中，連續性方程及其具體表現形式伯努利方程始終貫穿其中。

3抓住“工程流體力學”課程的主要內容去學習

熱能動力類《工程流體力學》的教學大綱中規定， 學生學習本課程，必須達到：（1）全面了解流體的主要性質和基本模型；（2）熟練掌握平衡流體的壓強分布規律， 善于計算流體與壁面間的作用力；（3）深刻理解流體連續性、能量、動量方程，并能熟練應用于求解工程實際問題；（4）懂得流體運動阻力和水頭損失的計算方法等。針對這些要求，學習過程中應重點掌握連續介質假說、流體的物理性質及參數、牛頓內摩擦定律、液體的相對靜止、靜止流體的壓強分布、歐拉平衡方程、靜止液體作用在平面壁和曲面壁上的總壓力、連續性方程、伯努利方程、流線與跡線方程、動量方程、描述流體運動的兩種方法、總流的伯努利方程、圓管中的層流、圓管紊流的沿程損失系數K、局部水頭損失、邊界層的概念、粘性流體中的應力、量綱分析法、流動相似原理等知識點。學校為了適應國家經濟建設的需要，適應水電開發宏偉事業的需要。針對這些知識點，多查閱資料、多做習題以求掌握它們，并將這些知識點延伸至工程實踐，力求找到解決工程實際問題的方法或手段，把所學知識舉一反三，靈活運用。

4注重實驗過程，加深知識理解

熱能動力類“工程流體力學”課程安排了自己的實驗教學大綱，針對課程知識點的要求，框定了幾個常見的實驗項目。如伯努利方程驗證、流量系數的測量、雷諾實驗、沿程阻力系數的測定 。其中伯努利方程驗證為必做項目，因為伯努利方程的運用貫穿課程始終，需加深對它的理解。總之，“工程流體力學”不同于其它力學，有其自身的規律性。要想學好它，必須搞清這門課自身的特點和針對它的研究規律， 并輔之以扎實的學習態度和不怕困難的精神。

參考文獻

[1]陳卓如， 金朝銘， 王洪杰， 王成敏編. 工程流體力學 [M].北京：高度教育出版社，2004，6.

第3篇：工程流體力學概念范文

關鍵詞：流體力學；教學模式；改革

作者簡介：楊衛波（1975-），男，湖北安陸人，揚州大學能源與動力工程學院，副教授；毛紅亞（1976-），女，湖北天門人，揚州大學財務處，會計師。（江蘇 揚州 225127）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0083-02

“流體力學”作為土木、機械、能源、動力、環境、化工等學科的一門主干技術基礎課程，由于其理論性強、概念抽象、方程繁瑣、難以理解與記憶，導致學生學習的難度較大，從而影響教學進程和專業人才培養的質量。因此，如何針對“流體力學”課程自身特點，結合專業建設目標，探索出一套新的適合各專業培養目標的流體力學教學模式具有非常重要的意義。本文結合工科院校學生的實際情況及筆者教學實踐與體會，從教學內容、教學方法及考核方式三方面對流體力學教學模式改革進行了深入的探析。

一、教學內容

1.教學內容的選擇

教學內容的選擇對于提高教學質量、改善教學效果具有重要的意義。根據教育心理學理論，[1]在教學中應把課程中具有廣泛遷移價值的科學成果作為教材的主要內容，從而可實現利用已有知識來同化現有知識的作用，提高學生的接受能力。“流體力學”作為大學工科專業的一門課程，雖然其內容相對比較陌生，但其所包含的基本知識卻貫穿于中學相關課程之中。如流體力學中的速度、壓力、壓強、質量守恒方程、能量守恒方程及動量守恒方程等，學生均在中學物理中均學過，因此在講述相關內容時可以將其與中學內容相聯系，從而提高學生的理解能力。又如在講述管路的串聯與并聯特性時，其流量、阻力及阻抗特性正好與中學物理中電學的串聯與并聯電路的電流、電阻特性一致，如果在講述之前引出中學的電路串并聯原理，則可大大加強學生對管路串并聯水力特性的理解能力。因此，根據學習遷移理論，將相關內容與學生已有知識進行對接，并闡述其相互之間的關系，不僅可以有效發揮學生利用所學知識來同化現有知識的作用，而且對于改善教學效果具有積極作用。

2.教學內容的編排

要合理編排教學內容就必須使教材結構化、一體化，以使構成教材內容的各要素具有科學、合理的邏輯關系。目前，國內“流體力學”課程的教學體系一般包括流體靜力學、流體動力學（理想流體流動與實際流體流動）、流動阻力損失、孔口管嘴管路流動及特殊流動現象等。每部分內容既獨立，同時各部分之間又有相互的聯系。為了使學生容易學習，可以按照流體力學實際應用路線由簡單到復雜的方式來編排教學內容。如可以從最簡單的流體靜力學部分開始，因為靜力學部分中學物理中已講授，生活中很常見，學生容易接受。由于靜止是相對的，運動才是絕對的，自然界流體應用中更多的是運動著的流體，讓學生明白這個道理后很自然將教學內容過渡到流體動力學部分，從而可提高學生繼續往下學習的興趣。在講述流體動力學部分時，先從簡單的一元理想流體運動部分著手，然后逐步過渡到多元理想流體流動及實際流體運動。在講到實際流體運動時，由于能量方程中出現了阻力損失項，這樣就很自然將內容過渡到流動阻力損失計算這一部分內容。由于生活中的復雜管路往往是由簡單管路串聯與并聯而構成，因此，復雜管路的水力特性（流量、阻力等）需要確定，這樣就可以根據流體力學實際應用需要將內容由阻力損失部分轉移到孔口管嘴管路流動部分。最后，根據各專業培養需要，選擇適合的特殊流動現象內容進行講解，以加強流體力學的實際工程應用。這種以流體力學實際應用路線由簡單到復雜作為主線的教學內容選擇模式，內容組織層次感較強，講起來更加引人入勝和重點突出，教學過程相對簡化。

3.教學內容的彈性化

教學內容彈性化有兩個方面的含義：一方面要根據每屆學生不同的知識背景和不同的定位要求，采用不同的表達方式，以滿足學生多樣化的學習需要。另一方面是要根據時代的發展，不斷更新教學內容，以適應最新科技發展的需要。[2]例如在“流體力學”教學過程中，為了讓學生更容易接受，可以刪去大量的數學公式推導，如流體連續性方程、動量方程、能量方程的推導等，這些內容對于學生是否掌握流體力學基本知識并無影響。又如，對于不同的學生群體，應根據學生今后的定位不同選擇適當的教學內容，對于高職高專的學生，由于其畢業后大多數要走出校門從事實際工作，因此，在講述時應側重于流體力學實際應用方面的知識。而對于普通本科院校的學生而言，畢業后有相當一部分的學生要繼續從事相關的研究工作（如考研等）。因此，應加強學生流體力學理論方面的教學與培養，以提高學生將來的研究能力。隨著時代的發展和計算機的普及，將計算機用于求解流體力學問題的計算流體力學已越來越顯示出其重要的作用。所以，流體力學教學中，適當介紹當今常用的計算流體力學商業軟件，如Fluent、Star-CD、CFX及Ansys等，以擴充學生的知識視野，為今后有意繼續深造的學生提供鋪墊。

4.教學內容與工程實際相結合

興趣是最好的教師。教育心理學[1]的研究表明：當學習內容與學生已有的知識和生活實際相聯系時，才能激發學生學習和解決問題的興趣。因此，在流體力學教學過程中，應結合專業目標盡可能多地介紹流體力學廣泛的工程應用背景，引導學生提高自主學習流體力學的興趣和積極性。如在講述流體靜力學中液體作用在曲面的總壓力計算時，可以介紹1998年特大洪水災害長江決堤事件等；在講到流體靜力學中平面總壓力計算時，可以適當引入長江三峽水壩閘門的設計與計算；在講到沿程與局部阻力損失[3]時，可以講述如何選擇水泵，并以每天生活用水管道供水為例來分析等；在講到動量方程應用時，引入如何確定彎管及分叉管路中水流對管道的沖擊力，從而可計算出管道支墩所受的推力；在講述畢托管時，可講述如何測量風管的風量與風壓，在講述傾斜式微壓計時，可與畢托管一起講述如何利用兩者來測量正壓與負壓風管段的動壓、靜壓及全壓等。任課教師在平時授課過程中，結合專業培養目標適當穿插講述一些發生在我們身邊的與流體力學有關的實例，使學生認識到流體力學在生活及工程中的重要性，激發其學習興趣，以提高教學效果。

二、教學方法

目前課堂授課中常用的教學方法主要有傳統教學模式與以多媒體技術為代表的現代教學模式。傳統教學模式是指教師通過口授、板書完成特定教學內容的一種課堂教學形式，該模式學生容易接受，可以達到預期教學目標。但缺乏創新與探索知識的功能，尤其是在當今知識快速更新的年代，更是面臨嚴峻的挑戰。現代教學模式是指在課堂教學中引入多媒體技術，通過形象逼真的動畫的運用，生動形象地展示教學內容，從而可以充分發揮學生學習的積極性，使教學方式形象生動，有利于培養學生的思維能力、想象能力和創造能力。

考慮到傳統與現代教學模式各自的優缺點，在流體力學教學過程中應將兩種教學方法有機結合起來。如在講述相關理論公式時，就以傳統的板書教學為主，對公式的推導和例題的講解，用板書的方式條理化，通過板書一邊寫、一邊對學生提問，一邊推導相關公式，讓學生參與到教學中，從而可以加強學生與教師間的互動，激發與調動學生的學習積極性。而在流體力學理論的工程應用部分則較多地采用多媒體課件，例如在講授層流與紊流[3]這部分內容時，單純地板書講解其概念很抽象，用多媒體課件展示雷洛實驗講解則直觀生動，容易理解。在講解孔口管嘴管路流動及虹吸現象時，用生動動畫顯示其流動全過程，可說明其流動過程中截面收縮及可能出現的真空現象，從而給學生留下深刻的印象。

三、考核方式

考核的作用主要是了解教師教與學生學的情況，及時發現問題以便改進。考核方式的合理性不僅能激發學生學習的興趣，同時還可以提高教學效果。“流體力學”作為一門理論性極強的基礎課程，傳統的考核通常采用平時考核與期末閉卷考試相結合的方式，兩者所占比例通常為30%與70%。平時考核主要是學生的出勤率與作業完成情況，而期末考試主要是卷面所取得的成績。這種考核方式存在一定的問題，不僅不能激發學生的學習熱情，在某種程度上還會使學生產生抵觸心理。由于流體力學中有大量的經驗公式和圖表，如阻力系數計算公式與莫迪圖、納維-斯托克斯方程等，若采取閉卷考試，則勢必要求學生背熟這么多的公式，容易陷入死記硬背的怪圈。

事實上，這部分內容的教學要求是讓學生能熟練應用這些公式和圖表解決工程實際問題，而不需要死記硬背。因此，在考核方式中可以嘗試平時開卷考核與期末閉卷考核相結合的考核方式。即將不適合閉卷考試的一些無法記憶而又要求學生掌握與應用的內容，放在平時教學中進行開卷考核，而將一些基本原理、基本概念、基本計算方法的考核放在期末閉卷考試中。這樣，一方面，通過平時不定期的考核能提高平時學生的出勤率，另一方面，通過平時考核也可以激發學生平時的學習興趣，提高學習效率；此外還可以通過考核及時發現問題，改善教學方法。通過這樣的考核方式，既能激發學生平時的學習興趣，同時還可以提高教學效果，考試結果能較真實地反映學生對本課程知識的掌握和應用能力。

四、結語

教學不僅是一門科學，也是一門藝術。每一種教學模式都有其特定的適用范圍和條件。流體力學作為工科院校相關專業的一門主干技術基礎課，由于其理論性強、概念抽象、經驗公式多，給其教與學帶來難度。如何根據專業特點將其與各專業培養目標進行有機結合，通過教學模式的探索使其教學融入到各專業人才培養中，將是“流體力學”教學模式改革的進一步目標。

參考文獻：

[1]譚頂良.高等教育心理學[M].南京：河海大學出版社，2006.

[2]劉立平，師少鵬.傳熱學課程教學的改革探索[J].高等農業教育，

第4篇：工程流體力學概念范文

[關鍵詞]流體力學 板書教學 多媒體教學 教學方法

[中圖分類號] TB126 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）012-0052-02

隨著計算機技術的發展，越來越多課程的板書教學被多媒體教學取代。流體力學作為機械、土木、能源、采礦等專業的基礎課程，主要是研究包括液體和氣體在內的流體在靜止和運動時的力學規律及其與固體壁面間的相互作用力的一門科學。流體力學的研究方法與理論力學、材料力學、彈性力學等有所不同，其主要反映在用場論的觀點處理力學問題上。

流體力學中介紹了拉格朗日和歐拉法之間的區別，我們原來都是用的拉格朗日法來解決問題，即對物體的某個質點屬性進行研究。而由于流體力學中的研究對象流體具有易流動性，因此某個質點的研究就不能代表整個流體，此時我們引入了歐拉法，即將物理參數（速度、壓強、動量等）通過空間點的屬性來進行研究，這是在學習中容易造成混亂的一個地方。此外，流體力學在研究不同問題時分別都做了各種假設條件。例如，N-S方程，到目前為止還沒有一般解的存在，那么在對N-S方程求解時，就必須做一些假設來簡化該方程使其求解，這也是不太容易理解的一個地方。

流體力學被認為是高等數學在工程力學中的應用。因此，要想學好流體力學，首先要有扎實的高等數學、工程力學及大學物理的基礎。流體力學還有許多抽象的概念，如什么是黏性，在流體中體現在什么方面，黏性隨溫度、壓力變化的關系等都需要教師去認真細致地講解。所以學習流體力學首先要改變觀念，要有比較強的建立物理模型和數學模型的能力，這樣才能學好這門課。那么如何教授這門課、將復雜的數學問題轉化為容易理解的物理概念，并讓學生理解且記住，這就是教學方法的問題了。

一、板書教學方法

我們知道傳統的教學方法就是板書加講解，有的時候會用到一些教具，但這些都是靜態的，對于一些抽象的難理解的概念很難表達清楚。流體力學這門課程具有理論性強、概念抽象等特點，傳統的板書教學方法只能口述進行概念講解，學生看不到實物，即使和實驗課相結合，有部分概念還是無法表達清楚。而且除了概念以外，該課程還有大量的方程推導，很多的文字說明、畫圖等需要大量的板書，每次課幾乎都是在不停地寫、不停地擦，不僅教師感到筋疲力盡，學生也難以理解，因此很多教師和學生都反應流體力學是很枯燥無味的一門課，但是很重要，不得不硬著頭皮去學。

二、多媒體教學方法

多媒體教學作為一種全新的教學方式，現在被越來越多地使用。但現在絕大多數的課程都是在幻燈片中放上講課的內容，在上課的時候放出來進行“照本宣科”，有的干脆只是課本的掃描，上這樣的課，絕大多數學生都是昏昏欲睡。

多媒體教學不僅是幻燈片在課堂上的應用，還應該包括二維及三維動畫的演示，甚至是視頻或者實驗錄像、現場工程錄像等。多媒體教學為理解難懂的概念、定義提供了先進的手段，尤其是豐富的現場工程、實驗的圖片、錄像等不僅豐富了課程的信息量，更能刺激學生的感官、激發學生的興趣、拓寬學生的思路、開闊學生的視野。

但對于流體力學這樣的課程如果僅有幻燈片加板書的內容，那么對公式的推導也不能很全面地講解。我們知道，公式推導就是邊講解邊思考邊進行，這樣才能更好地掌握。如果省略板書學生對于前因后果都不太容易理解，且信息量大，沒有思考時間。

如何將板書和多媒體相結合并能取得最佳的教學效果，一直是很多高校教師在研究的問題。

三、板書和多媒體教學有效結合的教學方法

對于制作的課件（包括幻燈片、動畫、影片等）應該與課本結合緊密，包括章節名稱、講解順序、重難點等都要根據課本內容在PPT中按照板書表達出來。這里值得注意的一點是，不能一次出現整頁的文字，這樣不僅讓人看得眼花繚亂，也沒有時間思考，直接就能看到結果，根本不能達到預期的效果，而應該逐字逐句通過人為的控制出現。在這個過程中我們可以邊講解邊讓學生思考，逐漸地出現我們所需要的答案。當然這樣做需要很多的時間，但教學效果會大大提高。下面具體說明怎樣將多媒體與板書相結合。

首先，對于第一章緒論部分的講解，可以結合大量的實例，如都江堰、大禹治水、足球射門、火箭升空、消防等動畫或視頻對學生講解本門課程的目的、學習方法和意義，以此可得出該課程與社會各領域之間的緊密聯系，讓學生對流體力學課程產生興趣，感到該課程并不難。

其次，對于難理解概念的講解，可以制作動畫來表現。例如，流體質點，我們定義的文字敘述是指體積無限小的流體微團，即宏觀尺寸充分小，微觀尺寸足夠大。那么如何來理解這兩句話呢？如何利用動畫來表示？我們首先可以在一個流體中取出非常小的一個點，指出該點就是一個流體質點，由于是一個點我們可以說它是沒有尺寸的，這個尺寸指的就是宏觀尺寸。再利用放大功能將該點無限放大，此時該點的區域內部存在無限多個細小顆粒（點），這無限多個點就代表了足夠大的微觀尺寸，再將放大鏡去掉，那么就又回到了宏觀上一個無尺寸的點。通過這個動畫很好地表達了我們的第一個概念――流體的研究對象：流體質點的定義，形象直觀，并能給學生留下深刻的印象。對于其他的內容，如拉格朗日法、歐拉法的說明，以及流線、跡線等概念的解釋都可以用動畫來表達清楚。這樣，學生對于這個生澀的定義就有了很好的理解。

再次，對于公式推導方面的講解，可以和板書相結合。例如，在講解靜止流體對平面壁的作用力時，用幻燈片給出已知條件即平面壁面積，與水平面所成的夾角，重心、型心所在的高度等，以及示意圖。但是，公式的推導過程必須使用板書，推導時給示意圖添加一些當時所需要的力或假設條件，得到結論以后，就可以通過幻燈片對每一個物理量進行更深層次的講解。例如，平面壁上的總壓力P=γhcA，這里說明A是淹沒面積，此時根據需要，幻燈片上的淹沒面積就可以用另一種顏色表示出來，這樣學生對公式的每個數學符號在計算時就不會帶錯值，對公式也能有很深刻的認識。

另外，對于實驗方面，可以將動畫和實驗視頻相結合播放給學生觀看并講解。以雷諾實驗為例，可利用flas對該實驗裝置進行描述，再逐一播放動畫使學生了解層流和紊流的定義，以及各自存在的條件。等學生有了最初的印象后，再播放整個實驗過程的錄像。這樣學生在做實驗之前就能對該實驗有一個大概的印象，真正實驗時就能更好地記住實驗的條件、過程以及結論，并能很好地記住該實驗的結果及一些注意事項。

最后，對于例題、作業的講解，如果是選擇題、填空題都可以直接在大屏幕上顯示出來。如果是計算題、證明題可以和公式推導類似，大屏幕上顯示題目和圖，利用黑板進行講解。

四、結語

多媒體教學并不意味著摒棄一切傳統的教學方法和手段，而對于流體力學這門課的多媒體教學方法更需要我們不斷地進行探索。多媒體教學不能完全替代傳統的板書教學方法，只有將兩者有機結合才能發揮出最佳的教學效果。我們最終的目標是讓學生感到流體力學這門課上起來是生動有趣的，讓教師感到一節課下來是輕松愜意的。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李忠寶，王梓.生命化課堂教學的理論與實踐研究[J].大學教育，2012，（12）：79-80.

[2] 陳二云.多媒體技術在工程流體力學教學過程中的應用[J].經濟研究導刊，2010，（3）：247.

[3] 吳益華，謝洪勇.流體力學教學方法與教學手段初探[J].陜西教育，2009，（8）：65.

第5篇：工程流體力學概念范文

Measurement in Fluid

Mechanics

2005, 354pp.

HardcoverUSD85.00

ISBN 978-0-521-81518-5

S.塔沃拉里斯 著

本書全面闡述流體力學中的各種測量方法，既有經典的方法，又有最新的技術，內容包括流量、壓力、速度、溫度和壁的切應力等參數的測量，以及流動可視化。書中涉及大量有關系統響應、測量的不確定性、信號分析、光學、流體力學儀器和實驗室實踐等基本素材，還有豐富的插圖，大量的參考文獻和100多個練習，是流體力學研究的有用工具。

全書分為兩部分含15章。第一部分一般概念，含第1~7章。第1章流動的性質和基本原理，論述流體力學的基本原理；第2章測量系統，介紹各種測量系統中所用的定義和概念；第3章測量的不確定性，討論測量的不確定性的定義和估計的方法；第4章信號調節、識別和分析，敘述信號調節、識別和統計處理所需的儀器操作和程序方面的基礎知識；第5章光學實驗的基礎，介紹光學測量所需的概念和基本知識；第6章流體力學的設備，匯集流體力學測量設備的基本元素，供讀者在設計時選擇參考；第7章走近完美的試驗，討論進行完美的試驗所需的一些因素。第二部分測量技術，含第8~15章。第8章流動壓力的測量，介紹在流體動力學試驗室測量壓力所用的相關設備；第9章流量的測量，闡述測量流量所用的一般儀器和技術；第10章流動的可視化技術，簡單介紹流動顯示技術的通用方法；第11章局部流動速度的測量，討論流動速度測量的幾種方法；第12章溫度的測量，闡述一般的溫度計和在流體力學研究中使用的其他測量溫度方法；第13章成分的測量，敘述混合流體中識別成分和相對比例的方法；第14章壁切應力的測量，簡述流體流動時，與流體接觸的表面上流體的切向力；第15章展望，指出實驗流體力學發展的方向。

本書自成一體，通俗易懂，可作為流體力學測量相關領域的大學生和研究生的教科書，也可供流體力學測量技術的工程師和科學家參考和閱讀。

吳永禮，研究員

(中國科學院力學研究所)

第6篇：工程流體力學概念范文

關鍵詞CDIO；流體力學；能力培養；教學改革

1引言

“流體力學”作為理工科的一門專業基礎課和必修課，它的重要性是眾所周知的，作為力學分支，其在安全工程專業有著廣泛的應用，與泄漏、火災、爆炸、通風等有著密切的關系，是后續工業通風、消防工程等專業課程學習的重要基礎。近年來流體力學學科發生深刻變化，對流體運動認識加深，測量手段更為先進，對流體運動分析和處理的能力空前強大，與工程應用結合更加緊密。然而“流體力學”這門課程概念抽象、數學公式多，在以往課程教學過程中更多重視理論知識的傳授，人才培養過程中存在著過分偏重理論知識學習，缺乏對學生工程能力的培養等不足之處。因此，本文借鑒國際流行的CDIO工程教育理念，擬對安全工程專業“流體力學”課程進行教學改革，使理論知識服務于后續的安全知識學習及工作實際，將知識教育和能力培養有機地結合起來，增強學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，使學生專業理論知識的學習真正地更好地融入之后的安全工作中。

2CDIO工程教育理念

CDIO是構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Imple-ment）和運行（Operate）的簡稱。“C”構思指系統性的構想、思考，明確產業需求。“D”設計是把將要被實現的計劃通過視覺的形式描述出來的活動過程；“I”實施是執行、施行實際的行為，指把設計轉變為產品的過程；“O”運行是指產品實現之后（即實施之后）使用其來達到想要的價值的過程。從構思、設計、實施到運行的全過程就是產品的整個生命周期，用它來代表工程的范疇[1]。CDIO教育模式提倡培養具有較高專業理論水平和符合產業需求的綜合性應用能力并重的高等工程教育專業學生，這種模式在安全工程專業領域具有一定的借鑒意義[2]。CDIO強調在系統和產品構思、設計、實施、運行的真實工程實踐環境中培養學生的工程能力，通過引導學生以主動的、實踐的、知識之間有機聯系的方式培養學生的工程能力，使學生在創新思維能力、終生學習能力、團隊合作能力和工程實踐能力等方面得到全面的訓練和提高。

3基于CDIO理念的流體力學課程實施

3.1優化教學內容

在教學時，教材的選取是非常重要的，首先要選擇一本好的教材，然后圍繞教材的內容，進行全方位的內容設計。湖南工學院安全工程專業選用的教材為蔡增基、龍天渝主編的《流體力學泵與風機》，該教材詳細介紹了流體力學及泵與風機的基礎知識，并配有豐富的習題供學生課后練習鞏固，另圍繞教學大綱，每章設置了思考題。但教材內容多是從供熱通風空調類專業角度出發，內容較多。按照安全專業職業能力與素質需求為導向，結合我校安全工程專業對該課程課時安排較少，學生文科生多，理科基礎薄弱的特點、安全工程專業需求及其與后續專業課程之間的關系，課程教學內容分為四部分：（1）流體靜力學。掌握流體平衡的規律，對其中與安全工程關系不大的小節進行刪除。（2）流體動力學。研究流體在運動狀態時，作用于流體上的力與運動要素之間的關系，以及流體的運動特征與能量轉換等。（3）有關流體靜力學和流體動力學在生產和生活中的應用，如孔口與管嘴恒定流、管道恒定流等。注重與工業通風、消防、安全工程中常見的泄漏等問題相結合。（4）泵與風機工作原理及運行知識，重點掌握如何選擇泵與風機。由于課時有限，其他知識可通過學生自主學習來完成。內容設置注重培養學生的創新能力、學習能力和分析解決問題的能力，不因課時少而刪除其物理背景、力學建模和求解過程等方面的學習，只講授結果、計算公式、圖表等這種短視的做法培養出來的學生只是現成公式的計算機器，面對新的問題將束手無策，學生沒有創新能力，沒有利用所學知識解決實際問題的能力。只有掌握正確的基本概念和流體運動一般規律，才能認識特殊規律，才能有分析實際問題的能力，才能正確應用和處理流體力學商業軟件。

3.2轉變教學方法

在課堂教學中注重學生綜合思維、系統思維和工程能力的培養。結合傳統的教學方法，采用以問題學習的形式，要求學生基于問題學習。（1）首先要講授該門課程的性質及作用，讓學生掌握該課程在整個專業培養中的作用以及工程實踐中的具體應用價值，以及該課程與其他課程之間的關系，從而在學生的整體知識架構中建立起清晰的課程邏輯聯系[3]，培養學生的系統思維能力。（2）各知識點的教學過程采用啟發式教學法，先由老師設置問題，讓學生帶著問題進行學習；學完之后讓學生思考學了什么，有什么用；除了基本的教學過程外，在課程中設置一些小專題討論，培養學生分析問題、解決問題的能力。（3）傳統的教學模式由于缺乏對知識的應用，學生通常將通過考試作為學習目標而專注于記憶考試內容。因此在教學中注重相應知識點的講解的同時，注重對各知識點的應用和拓展，各知識點多方面地與安全工程專業相結合（如在講述孔口管嘴出留時與危險化學品物質泄漏進而導致火災、爆炸、中毒事故相結合；講述流動阻力時與工業通風管道設計、消防水管道設計相結合），強調其對專業的支撐作用，要求理論知識必須服務于安全工作實際，將知識教育和工程能力培養有機地結合起來。

3.3實驗教學改革

實驗環節是CDIO模式下教學環節的非常重要的組成部分，學生工程能力的培養和綜合應用能力的提高，有賴于此環節[4]。實驗教學方面通過建設流體力學實驗室，將實踐教學貫穿于學生的整個學習過程，實現對學生的動手實踐能力、技術應用能力、研究創新能力的培養。實驗模塊分為基礎驗證類實驗模塊、綜合性實驗模塊和開放性實驗模塊。基礎驗證類實驗主要包括雷諾實驗、能量守恒驗證實驗、沿程阻力實驗、局部阻力實驗、文丘里管實驗、流量計實驗、離心泵實驗等[5]。這些實驗過程簡單，能幫助學生更好地理解流體力學的基本原理和定律，但缺乏創造性，沒有與安全工程專業實際相結合。綜合性實驗如與工業通風課程相結合，設計一個通風除塵管道模型，學生通過流體力學知識制定實驗方案，使用儀器測量風速、壓強等相關參數計算通風阻力。讓學生把流體力學知識更好地與安全工程專業相結合，解決專業實際問題。綜合類型的實驗相對較復雜，采用團隊協作的方式，通過互相交流討論解決實驗過程中遇到的問題，發散思維，實驗結束后進行匯報，培養學生的團隊協作能力和溝通能力。開放性實驗模塊通過建設開放性實驗室，為學生參加各類學科競賽、科技創新活動、自主實驗、參與大學生研究性與創新性實驗項目、參與教師科研項目提供實踐平臺。如學生可進行計算機虛擬流體力學實驗、利用flunet軟件模擬火災發生時煙氣流動過程。開放性實驗可鍛煉學生創新能力。

4結論

1）安全工程專業“流體力學”課程作為一門學科基礎課，其教學改革應以專業能力需求為導向、學生能力培養為目標，引入CDIO理念進行教學改革，可提高學生創新思維能力、系統思維能力、和工程能力的培養，提高學生的工程意識及大工程觀。2）基于CDIO理念的“流體力學”課程教學改革應注重學生主體作用的發揮，以學生為主體、教師為主導，采用問題學習的形式進行教學，培養學生用基礎理論分析、解決實際問題的能力。3）在“流體力學”課程教學改革中，應注重實驗教學環節，實驗教學除了基本的基礎驗證類實驗外，組織學生做一些綜合性、設計性、開放性實驗，教學中注重學生團隊協作能力，人際交往能力和創新能力的培養。

參考文獻

[1]顧佩華,等.重新認識工程教育一國際CDIO培養模式與方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]張景鋼.基于CDIO的創新型安全工程培養方式研究[A]//安全科學理論與創新[C].鄭州:鄭州大學出版社,2016:92-96.

[3]趙慶賢,葛秀坤,畢海普,等.“變焦式”教學法在專業基礎課程教學中的應用[A]//第26屆全國高校安全工程專業學術年會論文集[C].北京:氣象出版社,2014:262-265.

[4]王海江,彭靜,楊玲,等.CDIO模式下的信號處理課程群建設[A]//2009年中國高校通信類院系學術研討會文集[C].北京:電子工業出版社,2009:593-596.

第7篇：工程流體力學概念范文

關鍵詞：工程流體力學；動量方程；科研能力培養

作者簡介：韋魯濱（1962-），男，江蘇揚州人，中國礦業大學（北京）化學與環境工程學院，教授；曾鳴（1957-），男，重慶人，中國礦業大學（北京）化學與環境工程學院，教授。（北京 100083）

基金項目：本文系中國礦業大學（北京）課程建設與教學改革項目（項目編號：K120304）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0085-01

“工程流體力學”涉及數學、力學、物理學內容和必要的工程背景。作為礦物加工、化工等學科的專業基礎課，“工程流體力學”課程理論性強、概念多、公式煩雜、工程應用廣，對學生綜合運用知識和聯系實際的能力要求較高，是后續專業課程學習、科學研究和工程應用的重要基礎。因此，教師在傳授課程知識點的同時，更要注重學生學習、綜合運用以及科研實踐能力的培養。

一、注重課程導論，激發求知興趣

“工程流體力學”學時少、任務重，教師講授課程導論時要確保學生在對課程有整體認識的基礎上，激發他們對課程的求知欲望和學習興趣，豐富學生的想象力。流體力學是研究流體運動及其作用的學科，從數學的角度看，流體力學是對有解方程在不同定解條件下的求解；從美學的角度看，流體力學將變化萬千的流體世界，按照相對簡單的數學規律給予描述，體現了客觀世界的內在美與和諧；從物理和工程的角度看，流體力學是一個由一般到特殊，再由特殊到一般的過程，即對現實問題進行簡化，提出方程并構造定解條件，應用實驗法、解析法和數值模擬法等手段去尋求問題的答案，再回到所設定問題，根據所解的特定問題尋找帶有普遍性的規律，從而指導進一步研究和實踐的過程。這樣的講授能使學生從不同角度理解流體力學的美與價值。

引入學生感興趣和當今工程領域的熱點問題，分析流體力學知識在其中的應用。如運載火箭整流罩形狀變化對火箭飛行過程的作用；鯊魚皮泳衣對運動員游泳速度的影響等。通過相關問題的討論，學生了解學習這門課以后，能夠運用所學的相關知識解決實際生活和工程實踐中的問題，從而增強學生發現問題與解決問題的能力，調動起學生學習的主動性與積極性。

二、注重深入淺出，促進消化吸收

“工程流體力學”的講授過程要求內容深入淺出、淺顯易懂，由靜力學到動力學，由理想流體到粘性流體。學生在對簡單知識充分了解和掌握的基礎上能夠更容易接受相關的擴展和推廣的知識點。以恒定不可壓縮流體的動量方程為例，具體說明深入淺出的授課過程：將問題簡化，給出限定條件，即在恒定漸變流的過水斷面上列方程；由動力守恒的角度給出質點系的動量方程；假設將流體看成系統，利用拉格朗日觀點解釋；結合不可壓縮流體連續性方程得出：

（1）

其歐拉觀點的物理解釋為，作用于控制體上的合力等于單位時間流出控制體的動量減去流入控制體的動量；由物理解釋可知其在漸變流過水斷面，速度分布不均勻的情況下仍然成立；由恒定不可壓縮流體總流動量方程對任意封閉管面的控制體均成立，可進一步推廣為雷諾輸運方程：

（2）

其中，P為任何物理量。

上述循序漸進的過程表明，先對問題進行適當簡化，后逐漸由淺入深、層層推進，有助于學生對較難知識點的接收、理解和掌握。

三、注重物理解釋，加強理解記憶

“工程流體力學”涉及的數學公式較多，授課過程中若過分強調數學推導會使得學生提不起興趣且難于理解和記憶，注重相關公式的物理解釋可以加強學生對公式的理解程度，便于記憶和應用。如，理想流體恒定元流的伯努利方程一般給出的是歐拉描述法解釋，還可給出更為直觀的拉格朗日描述法解釋：重力作用下的恒定不可壓縮理想流體，給定質點的機械能在流動過程中保持不變。

例如，“工程流體力學”中經常涉及的隨體導數運算符號，除了解釋位移加速度和當地加速度之外，還應將隨體導數的應用范圍自然延伸，拓展后的物理意義為：追蹤觀察場中的某一流體質點，單位時間內該質點的物理量在流動過程中的變化。隨體導數物理意義可用于不可壓縮流體連續性方程的導出，糾正了不可壓縮流體密度為常數的錯誤認識。綜上所述，物理解釋無論是對學生理解概念和公式，還是對知識的進一步應用都具有較大促進作用。

四、注重詳略得當，掌握重點知識

“工程流體力學”涉及范圍廣，知識點多，若面面俱到地將教材內容一并灌輸給學生，會增加他們的學習負擔，很難達到很好的教學效果。因此，要在整個教學過程中貫穿“少而精”的原則，對于那些學生已經學過或能夠自學理解的內容安排課下自學，對于專業不相關的內容進行適當刪減；要重點突出、究其實質，詳略對比，使學生能夠由此及彼，觸類旁通。例如，《工程

流體力學》教材中密度、浮力、壓力等知識點在普通物理的課程中已經有所涉及，完全可以安排學生自學；而流體運動的連續性方程、伯努利方程和動量方程作為研究流體運動的核心內容則需要多花精力，詳細講解。在學生已掌握核心內容基礎上，知識點的進一步擴展和延伸可以通過對比方式給出，省去復雜的推導過程，使學生遇到相關問題時直接應用即可。例如，動量矩方程可以確定運動流體與邊界之間的作用力位置，在介紹動量矩方程時可以簡單地與動量方程對比得出，而無需進行過程推演，進而可知恒定不可壓縮流體的動量矩方程，其物理意義為：

（3）

合力矩等于單位時間從控制體輸出的流體動量矩減去向控制體內輸入的流體動量矩。以上過程表明，對于重點知識的掌握有助于相關知識的拓展，因此要詳略得當，使學生學習過程更輕松。

五、注重工程背景，培養科研能力

教師在授課過程中一方面要考慮學生對各個知識點掌握，另一方面還要培養學生綜合運用知識以及科研和工程實踐能力，以便學生在將來的學習和工作中能夠學以致用。一個簡單的水流經過噴管的過程就涉及伯努利方程、連續性方程和動量方程。因此，要想很好地掌握理論知識，解決實際問題，對工程流體力學知識的綜合運用能力必不可少。“工程流體力學”作為礦物加工工程專業的專業課，在礦物分離過程中應用極其廣泛，教師在授課過程中應結合選礦應用實例進行講解，使學生在掌握理論知識的同時體會到在具體問題解決過程中如何分析和建模。例如，跳汰機可看作一個不等斷面的連通管，其水流運動是周期性的非定常流，各點運動速度隨位置和時間而變，且推動水流運動的源動力也不是恒定的，而是時間的函數；水力旋流器內流體速度切向速度可由強制渦和準自由渦描述，顆粒在水力旋流器離心力場的分離可從顆粒重力場中分離類比推演。通過理論結合實際的方式，培養學生實踐中認識問題和解決問題的能力。

六、結束語

“工程流體力學”作為一門專業基礎課，既有較強的理論性，又和工程實踐緊密結合。因此學好這門課程對學生綜合運用、科學研究、工程實踐能力的培養都具有重要意義。教師在教學過程中，應充分做到內容、方法和手段相結合，培養學生學習和綜合運用的能力，為將來從事科學研究和工程實踐打下堅實基礎。

參考文獻：

[1]禹華謙.工程流體力學（水力學）[M].成都：西南交通大學出版社，2009.

第8篇：工程流體力學概念范文

關鍵詞：教學目標；流體力學；理念

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0199-02

一、引言

隨著新信息技術的發展，高等院校課程的教學模式已從粉筆加黑板傳統單一的授課方式進化為應用現代化教學設備如多媒體課件、微課、幻燈片等多元化的授課模式。現代化的教學手段使枯燥的理論知識、復雜的運行狀態、難解的裝置結構呈現在屏幕上，化解了問題難點，開闊了學生視野，拓展了學生思維，節省了授課時間，為更新內容創造了條件。本人作為教學一線教師，充分認識到有些課程，特別是專業基礎課和專業課的概念抽象，理論晦澀難懂，學生產生了抵觸情緒。經十余年教學經驗總結，以流體力學課程為例提出采用現代化教育手段激發學生發散性思維從而達到提高學習興趣的目的，在講授過程中與實際應用緊密聯系在一起，使學生達到舉一反三、觸類旁通，并通過課上提問、隨堂測驗、實驗檢測與期末考試來考核學生學習效果的理念。流體力學課程在教學過程中遵循“以人為本”的教育理念，充分發揮教師的主導作用和尊重學生的主體地位，根據學生特點精心做好教學設計方案；教學隊伍成員教學思想活躍，積極開展教學改革和教學研究工作，承擔校級教學研究課題，大大推動教學改革工作；課堂教學采用啟發式教學方法，加強習題課、討論課比重，注重學生能力培養等等。

流體力學課程是我校建筑環境與設備工程、給排水科學與工程、環境工程、熱能動力工程等多個專業中核心專業基礎課程之一，是其他專業的主要專業基礎課程，在專業培養方案及整個教學體系中處于承上啟下的重要位置。但由于該課程理論性較強，概念抽象，學生普遍缺乏對流體的感性認識，使流體力學課程歷來被認為是教師難教、學生難學的課程之一。因此，需要在教學方法、內容及形式上做出改進，在此基礎上本文提出了基于IAE（Interest，Apply，Exam）理念的教學模式。

二、學習的興趣――Interest

流體力學學科既是基礎學科，又是用途廣泛的應用學科，它不但涵蓋了經典理論而且與各類工程專業緊密結合。所以又可以稱之為既古老又充滿活力，不斷發展的學科。在教學內容上我們科學地處理了“基礎”與“前沿”、“經典”與“現代”、“理論”與“實際”的關系，建立了完善的培養方案和課程體系，流體力學課程體系可分為基本理論、基本應用與專門課題三大模塊。對于這樣一個課程如何提高學生學習興趣，首先，從開課伊始便讓學生對授課老師產生興趣，繼而對該課程產生興趣。為此需老師通過豐富的閱歷、發散性的思維、淵博的知識、新穎的教學方法等來吸引學生、激發其學習興趣。課程內容固定，但教學方法是靈活的，結合實際生活、學科的前沿知識引導學生去提問、思考和探索。比如講到流體的物理學性質――粘性，學生看到教材上枯燥的長篇理論，深奧的道理很可能興趣全無，在講授過程中將日常生活中常用的水與食用油作為切入點，對比兩者粘性大小，引起學生好奇，達到活躍思維，激發創新的目的。另外，在高科技技g引領下，每個人都離不開智能手機，學生也不例外，甚至課堂上玩手機，既然離不開手機，索性將一些枯燥的理論制作成生動的視頻，與學生共享，在枯燥的課堂上用現代的技術手段（微課或慕課）活躍氣氛，激發學生學習的積極性。這樣學生通過發散性的思維模式去理解抽象的概念往往會有意想不到的結果，進而將書本知識內容融會貫通、學以致用，即使是再枯燥的理論也會產生濃厚的興趣。

三、實際的應用――Apply

當前流體力學課程的發展進入了一個嶄新時期，分析手段更加先進，與其他學科的交叉滲透更加廣泛深入，與實際工程聯系更為緊密。為有效提高教學效果，更好地實現培養目標，經過多年的摸索，我校形成了能夠理論聯系實際，課內外結合，融知識傳授、能力培養和素質教育于一體的顯著教學效果組織形式，即理論課教學―實驗實習―課程設計互動的綜合教學模式。遵循了從實踐中來到實踐中去的原則，符合學生對知識從感性認識到理論學習再應用到實踐的認識規律。這種教學內容的組織與安排模式各環節緊密銜接，理論與實踐結合得更加緊密，使學生在學習知識時能夠融會貫通，對培養學生的創新思維和獨立分析問題、解決問題的能力具有較好的效果，促進了學生綜合素質的提高。該課程的基本應用是指應用流體力學的基本理論及相關方程求解與專業相關的典型工程流動問題，如孔口、管嘴及有壓管路流動，以及氣體射流流場特征與參數求解等。專門課題是指對流體力學領域中的一些典型或熱點課題，如“流體減阻理論與方法”及“有壓管中的水擊現象”等給予生動形象的講解。并將該課程應用到專業前言知識中去，比如海綿城市建設，智慧水務與智慧城市構建、水資源開發利用存在問題等，能夠達到更好的教學效果。

四、考核的方式――Exam

學生考核的可靠性和可行性問題一直是我們探討的問題。教學過程中全面考核學生的能力，主要方式有以下幾種：

1.隨堂測驗與課后作業：流體力學知識點較多，每次課都需留3―4道習題練習，以便學生掌握鞏固課堂所學內容，考核知識積累能力。教師通常批改一半作業，另外通過輔導答疑了解學生的學習情況，從而在課堂上有針對性地進行教學總結，提出存在的問題，研究解決辦法，提出改進措施，教師對每個學生每次的作業都要有成績記錄。

2.實驗考核：該考核可檢測學生理論聯系實際、分析問題的實踐能力，實驗指導教師對實驗報告全批全改。學生完成作業和實驗報告質量較高，教師對作業和實驗報告的批改量≥70%，且有成績記錄。通過基礎性實驗教學加強學生對基本概念、理論的理解掌握，使學生掌握靜壓強、動壓強、流量、水頭損失等基本參數的測量方法及基本技能；通過綜合性實驗，培養學生對實際工程中涉及的流體力學問題進行實驗研究的興趣，使其在實驗的安排與設計、儀表的選用、現象的觀察、實驗數據的處理、結果的分析及報告的撰寫等方面均得到較好的訓練，從而為學生創新能力和綜合素質的培養創造條件。

3.期末考試：該環節主要考核學生綜合分析和解決問題的能力。通常考試是檢驗學習效果的一個重要途徑，但是我們要避免一考定最終成績的現象，因這樣有些同學會在考前死記硬背課本上的內容，或“臨陣磨刀”，甚至“越磨越糟”，往往適得其反。多年來，流體力學一直使用試題庫出題，考題難易適度，試卷內容包括基礎知識與基本理論、分析計算能力、靈活應用知識，符合教學大綱要求，體現了教學過程中加強基礎知識、基本理論及基本能力的教學思想。

4.總評成績：綜合以上幾方面確定學生的最終成績，即平時成績、實驗成績與期末考試成績的加權組合。實踐證明此計分方法，既激發了學生的學習積極性，又全面考核了學生全學期的學習成績。

除此以外，我們利用校園網絡平臺，建立流體力學網絡輔助教學體系，在網上提供教學大綱、電子教案、教學日歷、自我測試題、電子版流體力學題庫、題解、學習指南、模擬試卷、多媒體課件、教學錄像及網上答疑系統等，建設豐富的網絡教學資源，給學生課后復習、自學、輔導和練習創造條件。

五、結語

本文提出的基于IAE理念的教學模式已在我校部分院系逐步發展，但仍處于探索階段，為了提高教學質量，有效地實施高等院校的素質教育，培養創新型人才，我們應該隨著時代的步伐，技術的革新不斷地去調整教學模式與方法，更好地適應時代的發展。通過采用有效的教學方法、先進的教學手段和靈活的教學方式，使教學更加科學化、規范化、生動化和形象化，將所要講授的內容與一系列問題相結合，啟發學生思考和研究，鼓勵學生提出問題，開展課堂討論，鼓勵學生大膽發表不同見解。有效地調動學生的學習積極性，使學生容易掌握重點和難點，所學知識能夠連成線，穿成串，結成網，形成體，教學效果顯著，同時培養了學生獨立思考、創新意識和創造性思維能力。

參考文獻：

[1]王文禮.MOOC的發展及其Ω叩冉逃的影響[J].江蘇高教，2013，（02）：53-57.

[2]劉利.手機微課在審計教學中的應用研究[J].集寧師范學院學報，2016，（02）：73-77.

[3]王建平.力學課程教學改革淺析[J].教育科學，2009，（01）：183.

第9篇：工程流體力學概念范文

Abstract: Engineering fluid mechanics course is an important professional basic course for petro related majors with a strong in theory, logic and applicability which provides a broad space for developing students' innovation thinking and creativity. In the course teaching, the innovation thinking teaching is promoted and many teaching methods such as inquiry learning, self discussion learning, problem environment learning, topic study type and comprehensive practice type are adopted to cultivate students' innovation thinking and plays an important role for training students' innovation thinking ability.

關鍵詞：工程流體力學；創新教育；創新思維；教學法

Key words: engineering fluid mechanics; innovation education; innovation thinking; didactics

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）12-0208-02

0 引言

鉆井、采油工藝、煉油設備、油品儲存和運輸，都離不開管、罐、泵的設計與使用，這就涉及到流體力學的許多方面，諸如分析流體在管道內的流體規律，壓力、阻力、流速和輸量的關系，據以設計管徑，校核管材強度，布置管線以及選擇泵的大小和類型，設計泵的安裝位置等；我們也需要用流體力學原理分析校核油罐或其他儲液容器的結構強度；估計容器、油罐車、油罐的裝卸時間；解釋有關氣蝕、水擊等現象；以及了解計量用的水力儀表的原理等。有時還會遇到輸送“三高”原油、增粘或降粘劑以及某些化工產品，這就涉及到非牛頓流體的力學原理。所有這些，都要求從事石油工藝技術的科學工作者必須具備工程流體力學的知識，以便在工程的建設和管理中，更好地發揮作用。因此，如何能使“工程流體力學”的基礎理論知識及實際工程應用被學生更好地掌握，是授課教師面臨的問題。

1 在“工程流體力學”課程中推行創新思維教學法的必要性

“創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不歇動力。”時代呼喚創新性人才，而創新型人才的關鍵在于創新教育。創新教育是指以創新人才的培養為核心，以創新思維的激發為實施手段，以培養學生的創新意識、創新精神和創新能力，促進學生全面發展為主要特點的素質教育。

思維是人類區別于其他動物的本質特征，但若是僅有普通的感性認識和感性思維，人類就不可能取得如此絢爛多彩的發明創造。可以說，人類社會方方面面的發展進步，無不是人類創新思維的結果，無不是人類智慧的結晶。所謂創新思維就是超越固有的常態思維模式，多角度、多側面地思考事物的特性，并通過各種實踐活動積極發現問題，在發現中科學思考問題，使感性認識上升到理性認識，然后又在理性認識指導下開展活動、發現和思考。這種形式循環往復，使認識不斷深化，創新意識、創新思維在活動、發現、思考中不斷形成，創新成果不斷涌現。

“工程流體力學”課程屬于力學的一個分支。它研究流體的平衡和運動的基本規律，以及流體與固體的互相作用的力學特點，用以分析解決工程設計和使用的實際問題，是一門既有豐富理論知識，又包含大量實踐經驗的課程，所以在“工程流體力學”教學中推行“創新思維教學法”是本課程自身特點決定的，是本課程教學要求的需要，是新時期我國培養高素質石油工程人才的需要。

2 在“工程流體力學”課程中推行創新思維教學法的主要做法

在課程教學中，我們靈活采用了探究發現式、自學研討式、問題情景式、綜合實踐式等各種教學法，以培養學生的創新思維意識，訓練學生創新思維能力。

2.1 探究發現式教學 現代教育理論認為，教師的職責主要不是在于“教”，而在于指導學生“學”；不能滿足于學生“學會”，更要引導學生“會學”；對學生不只是傳授知識，而更重要的是激活思維，變“教”為“導”，要啟發學生善于學習，勤于思考，勇于創新。由于學生的思維尚處于不成熟向成熟發展的階段，所以教師有促進學生發展的責任，特別是促進學生積極進取、勇于探索、有所創新的發展。創新教育強調的是“發現”知識的過程，而不是簡單地獲取結果，強調的是創造性解決問題的方法和形成探究的精神。如對于應用型的內容，包括孔口出流及管嘴出流、有壓管道流動、明渠流動問題。為了幫助學生既加深對基本概念、基本理論的理解，又能掌握解決實際問題的能力，教師應選取具有工程實際背景的典型例題作為研究內容，充分調動學生的學習積極性，引導學生通過查閱資料、課堂集體討論等形式解決問題，并找出最合理的解答。又比如圓管層流的研究不外乎采用兩種方法，一種是分布參數法，以N-S方程為基礎，求其偏微分方程組的特解；另一種是集中參數法，以受力平衡法來討論。對這兩種方法來說若研究的圓管放置的位置不同，又可分為任意傾斜放置及水平放置。這樣一來，實際采用的研究方法就有四種。一種為N-S方程，管道傾斜放置；二種為N-S方程，管道水平放置；三種為力平衡方程，管道傾斜放置；四種為力平衡方程，管道水平放置。讓學生自己分析比較各種不同方法特征，讓學生自己去探究發現不同方法的特點、規律，進而才能有全面正確深刻的理解。

2.2 自學研討式教學法 為發揮學生的主體作用和培養學生的自主創新學習精神，我們根據課程不同教學內容的特點和要求，在適當時機安排學生自主學習，開展研討，并在自學研討中，注重引導學生把抽象思維訓練與形象思維訓練、發散思維訓練與收斂思維訓練、逆向思維訓練與正確思維訓練與正向思維等有機結合起來，從而達到創新思維訓練的目的。同時，我們在課程教授的各個環節，還注重構建多維互動的創新性課程教學模式，把接受性、主動性、活動性、問題探究性等自主創新性教學模式有機結合，改變過去教師獨占課堂、學生被動接受的單一教學信息傳遞方式，促使師生間、學生間的多向和諧互動，達到互相學習、教學相長、共同進步的目的。

在安排自學過程中，教師要注意避免學員出現“自學不學，學而不思，思而不動”等現象，有效的措施之一就是采用“任務驅動法”，即在安排自學內容時，同時給學生布置任務，用完成這個任務作為動力，讓學生在完成任務的過程中達到自主學習和掌握知識的目的。比如，在講授堰流時，寬頂堰溢流、薄壁堰溢流和實用堰溢流它們的流量計算公式都是相同的，只是公式中不同情況下的流量系數不同而已。在講授粘性流體運動微分方程、紊流速度分布公式等內容時，只需要從物理概念上作簡要說明即可，這樣處理讓學生有了更多的獨立思考和自學的機會。

2.3 問題情景式教學法 創新教學方法，就是要改變過去的傳統教法，努力創造設問題的情景與和諧寬松的學習氛圍，培養學生的創新意識和能力，訓練學生的創造思維，使學生通過生疑、質疑、解疑等活動提高發現、分析和解決問題的能力，充分挖掘學生的創造潛能。“學起于思，思起于疑”，疑則誘發探索，從而發現真理。為此，我們特別注重教學活動策略的選擇和運用，充分借助各種教學手段，巧設問題情景，把情景創設策略、多向互動策略與問題策略結合運用，綜合發揮教學策略的整體效應，促使學生主動思考探究、質疑問難、自我歸納辨析習慣的養成，達到學生能力培養、發展思維的目的。比如，在講流體表面張力特性時，向學生提問“舊常生活中我們可以看到什么現象能表明流體的表面張力特性？”此時學生都會非常積極的思考，隨后向大家舉例,比如說我們常常看到的水滴懸掛在水龍頭出口處，水銀在平滑表面上成球形滾動等現象。通過這樣的提問與回答，可以把學生的注意力完全集中在你所講述的內容上，充分調動起學生學習的積極性。在說明課程所要掌握和了解的內容時，先提出許多與實際密切相關的問題，諸如：在講解水壩的閘門會承受多大的力，高爾夫球表面為什么要做成凹凸不平的，暖氣管道應如何設計，等等。通過這些問題的提出,學生可以知道學習這門課以后，能夠運用所學的相關知識解決哪些實際問題，學生帶著問題學習，就不會盲目地學，并且在學過相關章節后，教師再次提出問題并給予答案或讓學生自己解答，從而不僅增強了學生解決問題的能力，同時也大力激發了學生學習這門課程的興趣。在這門課程的一開始，學生學習的主動性與積極性就被充分調動起來了。

2.4 課題研究式教學法 現代認知心理學把知識分為陳述性知識和程序性知識。陳述性知識如食物的名稱、概念、事實等，通過教師講解可以掌握或記憶；程序性知識主要涉及原理、規則、定律等的理解與應用以及解決問題的技能、方法與策略的形成、情感體驗等，這類知識不能單憑傳授，還要求學生通過自主研究探索、親身體驗等具體活動才能內化和占有。“工程流體力學”中既有經典成熟的理論知識、技術方法，又有許多需要進一步完善發展、深入探尋研究的地方，尤其適宜于在教學中針對性開展專題研究，以培養學生的創新思維和創造能力。比如，在講授“水力摩阻”時，針對鋼質管線水力摩阻較大的特點，開展“水力減阻技術”研究；在講授“壓力管路水力計算及工藝設計”有關內容時，針對其涉及大量公式、過程復雜、手工計算效率低、誤差大等情況，讓學生編制“工藝計算軟件”，等等。此外，我們在課程綜合設計中，改變了過去一年同一題目，人人同一題目的傳統做法，而根據不同學生的特點、特長，并結合專業發展前沿，設置多個題目，讓學生自由選擇，自由組合，采取“分層互促、小組合作”的形式，促使學生自己動手、自主創新、團結合作精神的培養和訓練。

2.5 綜合實踐式教學法 如何讓學生牢固并靈活、創造性地運用所學知識，我們認為僅憑課堂教學、課程設計、實驗室演示等傳統教學模式和方法遠遠不夠。例如：在講授描述流體運動的兩種方法――拉格朗日法和歐拉法時，可以帶學生到公園劃船，在船上講清拉格朗日法； 到水文站，在水文站上講清歐拉法。在講動量方程的應用時可以到有關的水文站或水泵站現場，實測鎮墩的受力，與理論計算作比較。在計算曲面的靜水壓力的豎向分力時，需要建立壓力體概念，而在有些復雜情況下，如何畫出壓力體，以及如何判斷壓力體的虛實比較困難，這就需要借助于光盤，利用電教中心的多媒體教室作動態的演示。

3 結語

《工程流體力學》課程是面向工程應用人才的課程，所以教學核心始終是學生知識應用能力的養成。為此，在課程教學中，我們始終堅持推行創新思維教學法，注重開發學生的創造力，引導學生對理論、公式等進行質疑研究、探索研究，把學生創新能力的培養融于課程教學的各個環節；應用創新教育先進的理念和思想，轉變教育觀、學習觀、人才觀，始終把培養學生創新情感、創新心理、創新個性，訓練學生的問題意識、創新思維、創新技法放在首位。

參考文獻：

[1]李著信.創造力開發與培養[M].第二版.北京：科學技術文獻出版社，2003.