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流體力學的知識點范文1

關鍵詞：流體力學；課程改革；考核方式；教學方法

0引言

《流體力學》是工科專業的一門基礎課程，在各工程領域也有著非常廣泛的應用[1-3]。通過對流體力學的學習掌握就可以為后續專業課的學習奠定堅實的基礎，而在實地教學中卻存在諸多問題。因為大部分本科生以前接觸的力學都是簡單的固體力學，研究的是看得見摸得著的事物。而流體力學著重研究流體的靜止及運動狀態的規律，研究流體的質量守恒、能量守恒及動量守恒三大定律及其應用，對數學學習要求較高，課程中的概念較抽象、公式較復雜[4]，使很多學生難以理解其知識點，難以把握學習的要領，進而容易遺忘或者產生厭學情緒。因此，根據安全工程專業特點，對流體力學課程教學內容和教學方法等進行改革是非常必要的。

1課程教學特點及現狀

《流體力學》是安全工程專業的一門學科基礎必修課程，是一門多學科交叉融合的課程，涉及數學、物理學、力學等，理論性和工程實用性都較強。課程的研究對象為流體，區別于固體的主要特點是易流動，課程中的許多概念較為抽象，且方程的推導需要運用數學的方法，對學生運用數學知識分析問題的能力要求較高，總體來說，學生學習難度較大。目前，《流體力學》的課堂教學以理論知識講解為主，習題練習為輔，要求學生數學基礎、理解能力、邏輯思維能力較好，課上認真聽講，課后及時復習鞏固。但是學生的學習主動性和積極性不高，課程作業的完成質量不高，只是單一的應付考試。

2課程改革探討

為提高學生的學習效果，適應新形勢下應用型人才的培養目標，培養學生嚴謹、認真的學習態度，培養學生分析及解決流體力學問題的能力，及運用流體力學方法進行科學研究的基本能力，并為后續專業課程的學習打下良好的基礎。本文擬從教學內容、教學方法、考核形式三個方面對《流體力學》課程進行改革。

2.1教學內容

根據《流體力學》在安全工程專業中的課程定位，將流體力學的內容分為流體靜力學、流體動力學基礎、流動阻力及能力損失、管路流動、相似原理及因次分析等五大模塊。課程內容圍繞流體靜止、運動兩個狀態及力學的三大方程展開，由淺入深。培養學生的工科思想及意識，能夠對安全工程專業的流體力學問題進行分析。

2.2教學方法

整合傳統和現代教學手段，采用不同的教學方式，如課堂教學與網絡輔助教學相結合，將相關的習題解答方法及課堂練習同步至超星在線課堂，給學生課后復習鞏固提供資料，并通過網絡資源及時進行解答；多媒體教學與板書結合，將復雜的流體流動過程以多媒體動畫的形式展現出來，讓學生更直觀的了解某種現象，增加對理論知識的理解和掌握；增加課堂習題練習及講解，注重師生互動，注重理論練習實際，在課堂組織教學中通過師生互動調動學生學習積極性，并通過該環節了解學生課堂知識的掌握情況，及時調整講授方法。

2.3考核方式

采用多元化的考核方式，變單純的期末考試為平時和期末多層次考試，建立平時成績考核機制。平時成績考核包括章節測試、期中測試、課后作業、課堂練習及課考勤四部分內容，其中每一部分成績占總成績的10%；期末考試成績占總成績的60%。章節測試一般是針對每一章的重點難點，用3-5道典型習題，耗時45min，檢測學生的掌握情況。要求學生在規定時間內完成，章節測試的平均成績計入期末綜合評定成績。對于章節測試的習題進行批改、統計成績、分析成績，并對教學方法進行反饋，及時調整。課堂練習一般針對課堂中的知識點進行測試，習題主要以填空、選擇、判斷的形式出現，方便、靈活、易于控制時間。通過練習，讓學生查缺補漏，同時根據練習情況及時調整授課進度及方法，確保學生對課程知識的主要內容了解和掌握。課后練習是對課程內容的鞏固和補充，是對學生理論知識運用情況的檢測，但課后作業易出現抄襲現象，對于疑似抄襲的作業，作業的分值不會給高分，通過課堂的互動可以判斷抄襲者的范圍，在課后習題講解過程中有意讓抄襲者進行講解，同時通過作業重復練習，讓學生真正理解作業的解題思路及方法。

流體力學的知識點范文2

【關鍵詞】流體力學；教學研究；多媒體；啟發式教學；教學實驗

一、現狀及問題

流體力學課程具有非常強的科學性和系統性，有極強的理論性與實踐性，作為專業基礎課，為后續專業課學習提供理論基礎，這決定了這門課的教學目的既要使學生掌握基本理論知識， 又要使學生學會應用這些知識解決實際問題。

目前流體力學課程教學存在兩個極端：一是偏重于數學推導，忽視理論的物理意義闡述和工程實例的引入，教學內容枯燥無味，理論與實際脫鉤，學生只為學而學，沒有學習欲望； 二是偏重強調課程為專業服務，過多泛泛地講述案例，不深究理論基礎，沒有達到培養人才的教學目的。在教學課時一再壓縮情況下，

如何將流體力學課程內涵貫穿于理論學習、實踐訓練、創新精神、實際動手能力的培養整個學習過程，本文提出幾點看法。

二、教學研究

在教與學的關系上，最終目標是能真正調動學生、老師的積極性，保證教學的有效實施。

大學的流體力學課程進程快、信息量大，一環緊扣一環，有的知識點偏重基礎理論，有的偏重生活常識，還有的偏重工程應用。如何將枯燥的理論內容和實驗過程轉變為生動描述，使學生便于記憶、掌握，作者認為基于教師對教學內容深刻理解和深厚語言技巧，對于不同類型的知識點可采用相應方法進行教學。

1.用形象的教學方法，加深基礎理論的理解

流體力學是一門基礎課程，是后續許多專業課程的基礎，所以教學中要重視奠定扎實基礎，重視學生對物理現象的認識、物理概念的建立及規律分析，借助先進的教學手段，對加深基本理論的理解和掌握意義重大。

多媒體教學因其形象、生動、具體、直觀，越來越得到廣泛的使用，在流體力學課程中引入多媒體教學，可以將很難用語言描述的物理現象，如渦量和紊流等搬上屏幕，幫助學生建立清晰的物理概念，縮短認識過程，激發學生學習欲望，為教學質量提高提供了保障。如湍流這個流體力學中100多年來公認的難題，授課老師可以利用高速攝像儀拍攝的各種流體流動圖像和利用熱線風速儀采集的湍流脈動信號，向學生展示湍流的基本概念和理論。

2.用啟發式教學形式，加深與生活常識密切相關的知識點的理解

高等教育中采用直觀有趣的事例參與教學過程，較為少見，因為對于像流體力學這樣的基礎理論課，要列舉出與日常生活密切相關，且有一定深度的有趣事例，并不是一件容易的事。這就要求授課老師有深厚的理論基礎和責任心，采用啟發教學形式，依據學習過程的客觀規律，引導學生主動、積極、自覺地掌握知識，通過具體事例，使學生能充分意識到本課程對今后工作和學習的重要意義，激發其學習欲望。如講述某一理論時，可由日常生活中的有趣事例或歷史上的重大事件慢慢引入到理論機理。

另一方面，為了提高大學生的實踐能力和創新能力，授課老師可根據課程進度，開展各種級別的趣味課題。這些課題分為兩種類型：一種是修完流體力學課程的學生根據興趣，通過查閱相關資料后自擬研究課題，寫讀書筆記，采用頭腦風暴式課堂討論，并不斷解答分析問題，最終形成研究結論；另一類課題是授課老師自擬題目，供學生選擇，其討論過程與上面相同。學生通過參加這些趣味課題，鞏固了書本知識，實踐能力和創新能力得到了較大提高。

3.加強教學過程中的實驗環節

實驗是理論的搖籃，作為工科學校的大學生，其實驗能力的培養為其成為創新人才起著舉足輕重的作用。

在實驗過程中實現基本理論與工程應用有機結合，豐富了教學內容， 提高了學生學習積極性，增強了學生的感性認識，大大提高學生對本門課程的興趣。實驗課要注重培養學生的動手能力，培養學生獨立操作能力。

另一方面，改革實驗課考核的方法，考核過程中增加師生間互動，由原來只看實驗結果，變成由授課老師和實驗教師共同對學生的操作能力、理解能力、創新能力進行全面考核。

流體力學作為一門給排水專業、環境專業、水利水電工程專業、港口及航道工程專業的一門重要的技術基礎課，其日常教學工作任重道遠，為適應流體力學的學科發展需要，提高教學效果，教師只要多花時間，多動腦筋，因材施教，教學與實驗、管理各部門緊密配合，一定能取得好的教育效果，教育的最終目的才能實現。

流體力學的知識點范文3

針對工程流體力學課程當前存在的問題，結合CDIO工程教育模式，從理論和實踐之間的關系、學風建設、教師身份轉換以及考核機制方面進行改革，重點加強對學生主動學習能力，工程應用能力和團隊合作能力的培養。實踐表明，實施CDIO工程教學改革達到了預期的人才培養目標，也對其他課程的教學改革具有參考意義。

關鍵詞：

CDIO工程教育模式；工程流體力學；教學改革；三級項目

0引言

隨著中國工業化進程的不斷推進和“再工業化”戰略的提出[1]，我國需要一大批有著扎實的專業知識、具備良好工程能力的工程師人才。應用型本科院校承擔著培養創新能力和工程能力人才的重任。如何使畢業生具備良好的自主學習能力、團隊合作意識、系統分析和動手能力，已成為我國高等工程教育改革的重點和難點。CDIO是一種強調創新與工程實踐的新型高等教育模式，其核心是將教學與工程實踐緊密結合，以滿足企業對工程人才知識結構和工程能力的需求，解決傳統工科高等院校在人才培養中出現的重理論教學輕實踐問題。按CDIO模式培養的學生，學習遷移能力、理論聯系實踐能力強，具備自主學習能力和“終生學習”的習慣，深受社會與企業歡迎[2，3]。工程流體力學是力學的一個重要分支，側重在生產生活上與氣體和液體相關的工程實際應用，它不追求數學上的嚴密性，而是趨向于解決工程中出現的實際問題[4]。要求學生對試驗研究、理論分析和數值計算有深入的理解，才能對實際工程問題進行定性、定量分析。將CDIO教學模式引入工程流體力學的課程教學改革中，更有利于提高學生的工程實踐能力和水平。

1工程流體力學課程存在的問題

1.1理論教學困難

隨著教學計劃改革的進行，工程流體力學課程的教學計劃課時由傳統的50課時縮減為目前的32課時。其中，教學學時為26課時，實驗學時為6課時，學時少，內容多，學生理解困難。

1.2學生學習主動性差

傳統課程理論性較強，需要熟練掌握的公式復雜，內容較為抽象，學生存在理解困難、理論與實踐脫節等問題。同時實驗環節學生的參與度很低，看多于做，更談不上思考和理解。

1.3考核方式單一

傳統的筆試考核方式造成了學生學習依賴心里嚴重，學習遷移能力差等問題。只在乎基本理論的死記硬背和卷面考試，面對實際問題無從下手，難以判斷學生對課程的掌握情況。

2CDIO工程教育理念

CDIO工程教育模式是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究團隊于2001年創立的新型的工程教育模型。CDIO即構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate），包括了三個核心文件：1個愿景、1個大綱和12條標準[5]。根據工程師應具備的能力以逐級細化的方式表達出來，為工程教育改革提供了系統全面的指導，代表了當代工程教育的發展趨勢。CDIO工程教育模式從2005年引進我國以來，取得了令人矚目的成就。燕山大學作為教育部機械類、電氣類的CDIO工程教育模式研究與實踐課題組試點的第一批高校之一，積極推進CDIO工程教育改革進程。自2008年春季學期開始實施基于CDIO模式的教學改革以來，已經培養了七屆畢業生，積累了豐富的教學改革經驗，并不斷進行創新，為CDIO工程教育模式在中國的發展做出了一定的貢獻。

3規劃調整基于現代工程環境下的“工程流體力學”課程體系

傳統的工程流體力學教學體系已經不能滿足當今社會對工程人才素質的需求。基于CDIO思想構建的新的課程體系，加強了對學生基礎知識積累和運用的要求，強化工程實踐環節，重視對學生動手能力的培養。同時，重點介紹工程流體力學的最新科學技術領域和工程領域的發展，以構建新型多層次課程教學體系。在實際改革進程中，要強調基礎素質的培養，采用課堂理論教學、課下多層次實驗和三級項目相結合的方法，注重與學生之間的交流與反饋，將基于CDIO的課程教育改革平穩、有序地進行[6]。

4基于CDIO的課程具體教改內容

4.1理論教學環節改革

針對工程流體力學學科基礎性強，理論難度大，應用范圍廣的特點，基于CDIO思想的課程改革采用將授課內容精簡，關鍵知識點精講，綜合性知識點布置主題性任務的方法，讓學生主動學習，拓展知識面，培養了學生進行獨立思考的能力。充分利用互聯網資源以及教師的實際工程經驗，對知識點進行剖析，增強學生對知識點的感性認識。同時制作大量的流體流動動畫，展示最新工程流體力學學科應用資料，極大地豐富了教學資源，便于理解重要知識點，激發學生的學習興趣和主動性。

4.2實踐教學環節改革

華裔諾貝爾物理學獎獲得者李政道先生，在關于杰出科學人才培養的問題上特別強調實驗精神和實驗能力。基于CDIO思想課程改革的實踐環節，以三級項目為主，多層次實驗教學為輔，全面鍛煉學生的知識檢索能力，團隊協作交流能力，多學科、大系統的掌控能力，并能夠對學生知識的掌握情況進行深入的了解[7]。工程流體力學三級項目包括：系統全面的任務要求，靈活多變的題目選擇，細致的團隊任務分工，明確的節點匯報形式，以及一套合理的考核機制。以2014年秋季學期工程流體力學三級項目為例，要求每個班級的學生自行組隊，3-5人一組，每組選出一個組長，分別從六個題目中任選一個為題，對該題目進行分析、求解，明確組內成員分工，按時進行節點匯報，最后提交三級項目的課程報告和項目感想，抽簽進行PPT匯報。通過對學生的反饋信息和實際表現進行分析可以看出，三級項目的方法可以將CDIO教育改革理念與課程知識完美融合。不僅讓學生對所學知識有了更加深刻的理解，鍛煉工程實踐能力，而且讓教師的參與者和引領者作用得到充分發揮。

4.3學風建設環節改革

工程流體力學課程的理論難度較大，采用傳統的課堂式教學和單一卷面考核的方式，使學生只關注考試得高分，做實驗不提前準備、不關注原理，更讓一部分學生產生了課程學了也毫無用處的想法。基于CDIO工程教育的流體力學課程改革，嚴格按照CDIO的12條標準與能力大綱的要求，設計出一套合理的、循序漸進的三級項目考核機制。在項目的進展過程中，學生需要付出很多的課余時間，對項目的相關內容進行廣泛的搜索和學習，通過軟件仿真、理論計算以及與工程應用對比等方式，使學生對所學知識有了更深刻的認識。同時，學生充分體會到了團隊合作過程中，成員間交流、溝通、共享的重要性，體會到了集體智慧帶來的沖擊，以及團隊合力完成項目的成就感。在聽取其他小組匯報的過程中，對整個課程也有了更加深刻的理解。

4.4教師身份轉換環節改革

根據CDIO工程教育改革方案的要求，教師不僅僅是知識的傳播者，更是知識交流的參與者和引導者[8]。教師在自身知識和工程經驗積累的基礎上，嚴格按照CDIO工程教育改革能力大綱要求，系統、全面地整理出獨具特色的課堂教學教案。表2給出了工程流體力學課程某一個單位學時的部分課堂教學教案，只有按照詳盡的能力大綱的要求，才能充分保障教學質量。在三級項目考核機制的進程中，每個小組都要與教師在課下進行深入的溝通和交流。這種輕松、愉悅的溝通方式，不僅拉近了教師與學生之間的距離，而且使教師能夠更加充分地發揮參與者和引領者的作用，積極地引領學生走向自主學習和探索的階段。

4.5考核機制環節改革

與傳統單一卷面考核的方式相比，基于CDIO工程教育改革的考察機制更加注重對學生學習態度和學習能力的考察。目前采用的考核方法是：課堂出勤0.1，平時作業0.1，實驗成績0.1，三級項目0.1，考試卷面成績0.6。其中，三級項目由二部分組成：①組內互評等分，總分5分，最優分和最差分相差不得小于1分，組內人均得分為4分；②導師評分，總分5分，最優分和最差分相差不得小于1分。實踐證明，CDIO工程教育改革的考核機制更加公平、合理，克服了學生對卷面考試的依賴，提高了學習的積極性，同時保證了課程、實驗和三級項目的正常有序進行。近三年的課程合格率由改革前的低于75%，穩步增長并保持在90%以上，獲得了學生們的廣泛認可。

5結束語

CDIO工程教育體系是基于歐美發達國家的教育基礎而提出發展的，并不完全符合我國的教育情況和社會背景。如何將CDIO工程教育改革消化吸收，與中國的社會現狀和教育現狀相結合，走出一條具有中國特色的教學改革之路，是今后CDIO在中國發展的重點和難點。通過對幾年來基于CDIO工程教育理念的工程流體力學課程改革成果進行分析，可以得出很多寶貴的經驗。應用型本科院校必須克服困難，強調方法，將改革進行下去，只有這樣才能培養出符合當代社會發展需要的工程型人才。同時，教育改革是一個漫長的過程，必須本著“決策—實施—檢查—反饋—修正”的閉環管理思路，才能將改革合理、平穩地進行下去。

作者：袁曉明 王超 杜冰 單位：燕山大學河北省重型機械流體動力傳輸與控制重點實驗室 燕山大學先進鍛壓成形技術與科學教育部重點實驗室

參考文獻：

[1]黃群慧.中國的工業化進程：階段、特征與前景[J].經濟與管理，2013，07：5-11.

[2]胡文龍.基于CDIO的工科探究式教學改革研究[J].高等工程教育研究，2014，01：163-168.

[3]顧學雍.聯結理論與實踐的CDIO—清華大學創新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究，2009，01：11-23.

[4]高殿榮，張偉.工程流體力學[M].北京：化學工業出版社，2014，1.

流體力學的知識點范文4

關鍵詞：《工程流體力學》；問題探究式教學方法；教學效果

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0223-02

《工程流體力學》是能源動力、土木工程、環境工程等諸多專業的專業基礎課程，由于該課程的學習中有不少涉及到高等數學、大學物理等課程的知識點，因而學生普遍感覺學習難度高，興趣不大[1]。筆者從多年的教學經驗中總結出問題探究式教學方法，并取得了一定的教學效果，同時也對教學活動中存在的一些問題進行了思考并提出了具體改進措施。

一、以傳授知識點為主的教學模式存在的問題

目前大部分高校的《工程流體力學》課程仍采用傳統的課堂面授的教學方法，教師是教學活動的主要組織者，授課教師以演講者的身份，按照教材編排來講授教學內容，因此課程知識點為單向傳授式，學生對課程內容往往缺乏主觀的思考，只是被動地接納。以傳授知識點為主體的教學模式強調概念講解和公式推導，學生對所學內容理解不深，大多數學生也只能做到課后照搬公式做題，而對后續專業課學習中碰到的新問題無法做到歸納分析，最終也不能有效提升運用知識解決實際問題的能力。由于人類對科學的認知都是從現象開始的，現象表現出的規律性引導人們不斷探究現象背后的本質，因此《工程流體力學》課堂的教學組織也應遵循從現象到規律的認知路徑。課堂應先從日常生活及工程實例中提出問題，由教師引導學生剖析問題，逐漸深入到現象背后的規律性內容，再經概念闡述和理論推導，完成前述問題的理論解釋。以問題探究為主體的教學模式顯然更有助于培養學生的學習興趣，提高分析問題和解決問題的能力。

二、《工程流體力學》問題探究式教學的課堂組織

在實施問題探究式教學模式時，教師盡可能選取來自于日常生活現象以及有專業背景的問題，并以圖片、動畫或視頻等較形象化的方式給出，增強學生對流體力學的感性認識，教師要根據學生課堂的反應情況對學生不斷引導，鼓勵學生啟用發散性思維方式解決問題，鼓勵學生大膽嘗試，通過對問題抽絲剝繭式的分析來提高解決實際問題的能力。課堂上的問題和探究性的思考過程要讓學生的思維活躍起來，讓學生意識到所學的知識是鮮活、有用而又有趣的，能逐漸領略到流體力學的美妙之處。在問題分析后的理論闡述中要適當舍棄一些繁冗枯燥的公式推導，強調公式中各項的物理意義和公式的適用條件。本文以課程中的緒論、一元流體動力學基礎以及孔口管嘴管路流動[2]為例，具體闡述探究性問題教學模式的實施過程。緒論課的問題可以提得多而廣，通過大量的實際應用和工程問題，讓學生充分理解學習課程的目的及意義，做到課程一開始就抓住學生的學習興趣，激發他們的研究熱情。在課程剛開始時，可以讓學生列舉常見的流體種類，并總結流體與固體的本質區別；給出儒可夫斯基對佯繆（永動機問題）的描述，讓學生解釋原因；課堂上用湯匙現場演示水流的附壁效應；由目前大氣環境常見的霧霾問題引出顆粒物的繞流阻力問題，并讓學生估算雨滴和塵埃在空氣中的下降速度差異[3]；用圖片方式介紹1940年美國華盛頓州塔科馬海峽橋事故，讓學生分析事故原因；介紹市政供水的基本方法，再讓學生估算學生宿舍樓供水的壓力；分析采暖系統中設計膨脹水箱的原因；夏季和冬季空調送風口的風向有何不同，哪些措施能夠盡可能實現房間內溫度的均勻分布。由于緒論課涉及的問題可覆蓋整個課程，可把某些問題留給學生在課后自己分析。在講授一元流體動力學基礎時，教師可首先給學生演示平行紙片的吹氣試驗，讓學生觀察并解釋紙片的飄向；提出常說的“水往低處流”論斷一定正確嗎？再根據市政管網的供水現象，引出驅動流體流動的能量形式及其相互轉換問題，并讓學生解釋航海中的“船吸現象”、洗澡時浴簾的飄向問題；由煙囪里氣流流動的驅動能引出氣體與液體的能量方程形式的不同；由消防水槍在噴水滅火產生的后推力問題引出一元流體動量方程。

孔口管嘴管路流動的內容與工程實際結合較緊密，可多給學生實際案例進行分析。如：（1）城市管網夜間的供水水壓為何會普遍高于白天的水壓？（2）屋頂水箱供水到同一建筑的高層和低層住戶，其壓力有何不同？（3）建筑內外存在溫差時，如何在建筑物壁面上開窗，實現自然通風？（4）如何利用虹吸的原理，給魚缸換水，其關鍵步驟是什么？（5）冷卻水系統中，如何考慮水泵的揚程以保證冷卻水的循環？為節約時間，教師應在課前將問題留給學生，為提高課堂效率，可對每個問題指定若干名學生完成，并記錄回答情況。

三、探究性課程教學中其他問題的思考

在學期結束時，教師與學生（共兩個班級，約130人）通過問卷調查、面談、QQ、電話等方式進行了溝通，發現教學中有如下問題值得關注。

1.采用問題探究式教學方式需要教師根據學生的反饋進行分析和引導，會占用課堂學時中相當比例的時間，由于課程學時數的限制，某些問題的探討無法深入，且教學內容主要由PPT方式完成，因此教學進度普遍較快。當學生在課堂上未能理解和掌握某些知識點后，很容易放棄對后續知識點的學習。因此筆者建議，授課教師應組織整理課程的微課資料，讓學生利用微課資料自主完成預習和復習，大大減少課堂上對基礎內容的講解，將課堂學習的主動權從教師轉移給學生，使學生能夠在課堂上主動基于問題進行深入探討，從而顯著提高課堂的學習效果。

2.有近50%的學生認為教師給出的探究性問題有一定的難度，并有助于對教學內容的理解，能有效激發學生的學習興趣，課堂上對問題的探究過程提高了學生分析問題和解決問題的能力。部分學生希望教師點名提問并記住自己的名字，也較喜歡這種教學模式；當然也有部分學生不太適應該方式，尤其是在無法回答問題時學生會感到尷尬。教師應提前把問題留給學生，給學生充分的思考時間，從而更有效地利用課堂教學時間。

3.目前大學生存在課堂出勤率不理想、上課玩手機、睡覺等現象，教師可將學生座位固定，不點名即可快速統計學生的出勤率，并考察學生的聽課情況且及時記錄，在課程的第一次課上和學生講明出勤率、聽課表現、作業和平時小測驗的成績在總評成績中的比重和計分方法，細化考核要求，并嚴格按規定執行，這樣能有效地督促學生端正學習態度，重視平時學習。

4.課程考核方式和難度要求是檢驗學生學習效果的重要方面。通過調查，發現有近40%的學生認為教師應采用閉卷方式并嚴格進行考核，不希望考試降低難度。這項統計數據說明，不少學生有主動學習的愿望，學習態度端正，并愿意采用嚴格的考核方式來檢查自己的學習效果，因此授課教師在考核時應堅持原則，對學生認真負責，出題難度適中，學生卷面分數盡可能符合正態分布。

四、結論

本文采用問題探究式的教學方式對《工程流體力學》課程進行了教學實踐，并給出了問題探究式教學方法的具體實踐過程。通過與學生的溝通和問卷調查，了解到近半數的學生認可問題探究式的教學方法，認為該方法有助于加深對課堂教學內容的理解。在問題探究式教學過程中，教師也發現需要在以下方面進行改進：應嘗試利用新型的互聯網教學手段，如微課等方式，進一步提高課堂學習效率，將課堂學習的主動權從教師轉移給學生；強化平時考核，細化成績評分方法，期末考試題目要有合理的難度，成績分布應合理。

參考文獻：

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[2]龍天渝，蔡增基.流體力學[M].第2版.北京：中國建筑工業出版社，2013.

[3]王洪偉.我所理解的流體力學[M].第1版.北京：國防工業出版社，2014.

The Exploration and Reflection of Problem-Based Teaching Method for "Engineering Fluid Mechanics" Course

XIE Hai-ying，HUANG Yuan-dong，DENG Bao-qing，LV Juan

（School of Environment and Architecture，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

流體力學的知識點范文5

關鍵詞：流體力學 教學方法 自主實驗 抽象到具體 工科院校

中圖分類號：O35 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0199-02

流體力學是力學的一個重要分支，是流體機械專業重要的專業基礎課，在航空、航天、航海、水利、機械等領域擁有廣泛的應用，因此學生學好這門課對后續課程的學習以及日后從事相關研究工作非常重要。但流體力學不同于理論力學、材料力學等力學學科，流體力學研究對象比較抽象，通俗來講就是研究對象看不見、摸不著，理論性強、數學表達式復雜非線性強，講課好像有點空對空的感覺。一些關鍵概念比如雷諾輸運定理、隨流導數等學生理解起來比較困難，如果純粹從數學角度開展教學，學生聽起來比較枯燥、積極性不高、課堂互動性不強。為了提高教學效果，目前國內很多流體力學教學工作者已經探索了很多教學方式方法，比如哈爾濱工業大學的“流體力學的多尺度創新性實驗課”[1]、南京航空航天大學的“流體力學設計性實驗競賽”[2]、北大通過結合重大事件與自主試驗調動學生積極性、培養創新精神[3-4]等。

本人目前承擔工程流體力學、實驗流體力學、計算流體軟件應用分析以及流體教學實驗開發等與流體力學相關的教學工作并從事一定的科研工作，本人能從理論、實驗、計算等不同層面并結合自己的科研工作對流體力學教學方式方法進行一些嘗試，中心理念是站在學生的角度，從流動本質講授，讓抽象的知識具體化、形象化。該文將結合自己的教學經歷談幾點這方面的體會。

1 賦予公式物理含義，讓公式形象化、理論生活化

流體力學與學生在基礎課學習階段學習的大學物理、理論力學、材料力學中的力學在本質上是相同的，依然要滿足牛頓第二定律，同時滿足質量守恒定律、能量守恒定律，但在研究方法與研究對象方面存在很大的差異。流體力學所采用的研究方法主要是歐拉方法，研究對象是流場。流場是個空間概念，而質量守恒、動量守恒、能量守恒這三大守恒定律僅適用于流體質點或者流體質點組成的體系。這就需要把流場與質點或者體系兩種研究對象、歐拉方法與拉格朗日方法兩種研究方法聯系起來，換句話講就是如何用空間流場參數的分布與變化表示流體質點或者體系運動參數的變化，隨流導數和雷諾輸運定理就是建立這種關系的橋梁。隨流導數在數學形式上是某種物理量對時間的全微分，從數學角度講解學生沒有任何異議，但這不代表學生理解了它的物理內涵。隨流導數由當地導數與遷移導數構成，首先需要讓學生明確隨流導數對象是流體質點，三大守恒定律適用于它；當地導數與遷移導數針對流場，其中當地導數表征流場參數隨時間變化，即流動是定常的還是非定常的，遷移導數表征流場參數空間分布均勻性，在此三大守恒定律不適用。下面的問題是讓學生如何理解兩者之間的關系。首先舉個簡單的例子，讓學生從感性上認可這種關系，即可以用空間流場的變化與分布表示流體質點運動參數的變化。比如以教室里溫度分布為例，夏天或者冬天開空調，教室里面溫度分布不均。假定空調功率穩定，此時可以認為溫度空間分布是穩定的。一個人在教室里面走動，感受到溫度的變化，并且走動速度越受到的溫度變化越快，這時人感受到的溫度的變化是教室溫度場分布均勻度與人走動速度兩者的綜合效應，這部分由溫度空間分布不均導致，對應隨流導數中的遷移導數。假如空調功率不穩，那教室里溫度也不穩定，此時即便站在一個位置不動，也能夠感受到溫度的變化，這部分對應隨流導數中的當地導數。假如人走在一個空調功率不穩定、溫度空間分布不均勻的教室里，這時人感受到的溫度變化就是以上兩種作用的綜合效應，對應隨流導數，也就是質點溫度對時間的變化率。人比擬到流場里面就是一個質點的角色，流體質點溫度隨時間的變化率可以用流場溫度的空間分布與變化表征，即可以用流場的信息獲得流體質點運動參數的變化。這樣學生理解起來比較容易、比較具體，并且對公式的物理內涵理解也比較深刻。雷諾輸運定理其實是隨流導數的積分形式，這部分給學生講透了，雷諾輸運定理理解起來也就比較容易。隨流導數、雷諾輸運定理的理解非常重要，它是一種研究方法、思維方式的轉變，是開展流體動力學研究的基礎。

任何一個數學公式都有其物理含義，授課過程中要力爭從學生理解的角度，從公式背后的物理含義與物理過程角度講解，并輔以生活中的例子，讓公式形象化、理論生活化。

2 開設自主創新實驗，讓問題具體化，提高學生積極性、提升學生綜合能力

第一部分立足于學生對關鍵知識點的理解，這部分談談如何讓學生帶著興趣去學習、創造性應用所學知識。

與理論相比，學生更喜歡自己動手去開展一些探索性試驗。同時結合數值仿真讓看不見摸不著的流場具體化、圖像化，這對提高學生學習、探索、思考問題的積極性非常有益。在教學過程中可以給學生布置一些探討性課題，讓學生組成團隊，獨立從理論分析、數值仿真及試驗驗證方面開展課題研究，采用答辯的方式把講臺交給學生，提高學生的應變能力以及學生的參與度，針對一個課題讓大家共同探討。理不辯不明，通過辯論加深了學生對問題的認識，增強了學生學習的積極性，培養了學生獨立分析問題的能力與團隊協作精神，而獨立分析問題能力與團隊協作精神是大學教學一個關鍵的落腳點。下面舉一個教學中的例子。

圓柱繞流以及圓柱在流場中所受阻力是一個經典的流動現象，可以讓學生從試驗、數值仿真的角度去研究分析影響阻力的因素并給出影響規律。試驗設備方面實驗室提供拖拽力實驗設備，主要功能為測量圓柱在流場中所受阻力。該實驗設備提供了3種測量阻力的方法：（1）用天平直接測力；（2）測量出口速度分布，采用動量定理計算出阻力；（3）測量圓柱表面壓力分布計算所受阻力，同時可以調節來流速度。計算軟件方面提供給學生相關計算流體軟件并講授軟件基本功能與操作。讓學生自由組團，獨自開展研究方案設計、試驗與數值仿真、結果對比分析與報告撰寫，公開答辯、互動參與。這樣學生結合實驗與數值仿真結果進行對比分析，對流速、流態對圓柱阻力的影響理解就比較深刻，同時學生在這個過程中鍛煉了獨立分析解決問題的能力，培養了協作精神。

3 貼近生活，學習趣味化

人類生活在流體中，很多生活中的現象都可以用流體知識解釋，因此在教學中可以嘗試著讓理論走進生活，讓學習充滿趣味。

比如好多男學生喜歡踢足球，估計弧線球很多學生也會踢，但足球的軌跡為什么呈弧形，可能好多學生不知道，可以把這個問題提出來讓大家討論。上課時，提出這個問題后整個課堂氛圍一下就活躍起來了。這時候與學生一起分析足球近壁面流動并結合伯努力方程講解足球的受力，學生一下就明白了足球軌跡為什么可以呈弧形。再比如還可以播放一些生活中有趣流動現象的視頻與圖片，引導學生分析與討論。

4 考核多元化

流w力學要想充分調動學生的積極性，還需要對考核方式做調整，不再唯卷面分數論。本人在教學實踐中從以下幾個方面進行考核：（1）卷面成績；（2）創新性綜合實驗，綜合考慮試驗效果、結果分析、答辯情況等；（3）課堂互動，對于在課堂上積極互動提出疑問的同學給予平時成績加分，甚至可以將講臺交給學生，讓學生給大家講解；（4）課后作業與講解，鼓勵學生給大家講解，并給予加分鼓勵。

5 結語

流體力學是一門學生認為比較難的專業基礎課，作為授課老師應該站在讓學生容易理解的立場，從流動的物理概念和物理過程出發，賦予抽象難解的理論、公式具體的物理含義，并結合常見的流動現象讓理論形象化、生活化；開展自主創新綜合試驗結合數值仿真，讓抽象的流動具體化、圖形化，提高學生的積極性、激發學生的創造性、培養學生的團隊合作精神；把講臺交給學生，通過課題答辯、習題講解，增強學生互動；讓理論走進生活，引導學生用流體力學理論知識分析生活中的流動現象，提高學習的趣味性；通過多元化的考核，增加學生學習的積極性。總之，以學生為本，從物理本質上講解理論知識，讓理論走進生活貼近生活，從抽象到具體，多層次增強學生對知識的理解。

參考文獻

[1] 李小斌，李鳳臣，姜寶成，等.基于創新意識培養的流體力學實驗教學探索[J].實驗實踐教學，2014（15）：119-121.

[2] 金志光.工科高校培養創新思維的流體力學設計性實驗競賽[J].科技創新導報，2009（8）：145-146.

流體力學的知識點范文6

【摘要】《流體力學》課程理論性強，概念多、公式繁雜。本文針對流體力學課程的內容特，課程地位重。根據該課程的特點，結合教學實踐及教學現狀，從提高教學質量、教書育人、教學思想改革、教學內容改革、教學方法改革五個方面進行了探討。在教學過程采取講授——自學——聯想——解疑——歸納——習題的運行結構。激發學生的學習興趣，使學生獲得系統知識，取得較好的教學效果。

【關鍵詞】流體力學 材料成型與控制工程專業 教學改革

《流體力學》是材料成型與控制工程專業的一門重要的專業基礎課。主要研究流體平衡和運動規律及其實際應用的技術科學;具有理論性強、工程實際應用廣、概念和方程較多且易混淆、對學生高等數學知識及綜合分析和處理問題能力要求較高等特點[1]。公式多而乏味，教師難教，學生難懂[2]。因此，進行流體力學課教學改革，提高流體力學課教學質量，使學生學好本門課程，培養學生分析能力和創新能力，為后續課程的學習、工作和科學研究打下必要的基礎。

1 提高教學質量

要搞好教學、提高教學水平和教學質量，首先必須備好課、講好課、提高講授水平。教師不僅僅講授教學知識，而且在傳授教學知識的同時，要傳授科學思想、科學方法和科學精神，并將它們盡可能完美地結合起來，融為一體。認真備課，大量的收集資料、反復推敲、修改講稿;同時在講授時要理論聯系實際[3]，這樣會取得更加理想的效果。例如，講授壓強是標量時，可以舉例說:潛水員在水下一定深度時，他的臉部朝任何方向所受的壓強都相等，不會因為方向的不同而改變，而矢量卻與方向有關，說明壓強是標量。這樣理論聯系生活實際的講法就使學生感到理論教學學習并非是一堆僵化的、神秘莫測抽象難懂的定義、定理和公式，而是解決實際問題所需要的生動活潑、威力無窮的工具。學生學完本門課程不是只學會了一些公式、定義、定理，而是學會了解決實際問題的科學的理論方法。

2 教書育人

教學中還要注意教書育人，為人師表。教會學生學習方法才是尤其重要的，使他們懂得什么才是對學習內容的真正理解;懂得理解的深度是有多種層次的，看懂書上的方法和推理只是膚淺的第一步，必須反復琢磨這些方法的實質，領會為什么采用這種方法能夠成功，體會這種方法是怎樣想出來的;只有這樣才能創造性地應用和發展這些方法，否則只能模仿地應用。另外，學習科學必須老老實實，來不得半點虛假，必須謙虛謹慎，不能有半點自滿和夸耀。學習如此，做人亦如此!

3 教學思想改革

根據時代的要求積極探討《流體力學》課程建設與教學改革的新理念。《流體力學》課程在高等學校的人才培養中，不僅是一種工具、一種知識、一種語言，而且也是一種素質、一種思維模式、一種文化。在教學中不僅要向學生傳授知識，而且要在傳授知識的同時，傳授《流體力學》的科學思想、科學方法和科學精神，培養學生的學習、分析和解決問題的能力以及創新精神與創新能力。這是本門課程教學改革和建設的出發點和落腳點。

4 教學內容改革

根據《流體力學》學科的特點和當代科學技術發展的趨勢，要吐故納新。積極查閱資料，進行知識更新。在講解經典內容的同時，要注意滲透現代的思想、觀念和方法，采用現代術語和符號，為現代《流體力學》課程適當地提供內容展示的“窗口”和延伸發展的“接口”。

5 教學方法改革

在發揮教師主導作用的同時，充分發揮學生的主體作用的思想，努力推行讓學生從知識的被動接受者轉變為主動參與者和積極探索者的教學方法。進行將教師課堂講授、學生自學、聯想課堂討論、答疑和課后習題課相結合的教學方法。以課堂講授為主，結合學生自學，同時教師以多種形式提出各種問題，激起學生學習興趣[4]，啟發學生聯想，適時組織學生對其中能反映知識內容本質的一些問題進行探索研究，最后梳理概括使學生獲得系統知識，通過做課后作業來進一步加強理論知識的理解。整個教學過程形成講授—自學—聯想—解疑—歸納—習題的運行結構。

5.1 講授

要抓住重點難點，由淺入深的講解，同時要聯系生活生產實際。

5.2 自學

我國古代就有“學貴自得”“學貴自化”的說法。聯合國教科文組織出版的《學會生存》一書也指出“未來的文盲，不再是不識字的人，而是沒有學會怎樣學習的人”。現代教育更重視培養學生的自我發展能力，這就要求教師不僅要教學生“學會”，而且還要教學生“會學”。自學階段應要求學生:①初步理解教材的基本內容和思維過程;②復習回憶有關舊知識，并與新知識相聯系;③找出教材中的重點內容和自己不理解的問題;④做自學筆記，可適當做些批注，勾劃出關鍵詞語;⑤嘗試練習，推導過程等。最后讓學生閉上課本，圍繞教材內容思考以下問題:下節課教師要講什么，自已懂不懂;與新知識有關的舊知識是什么，是否已經掌握;通過新舊知識對照有什么猜想，還有什么問題未解決等。

5.3 聯想

所謂聯想思維，即是由一事物想到另一事物的思維過程。世界上的事物都是相互聯系、相互影響的。諸多事物反映到人們頭腦中，會形成各種不同的聯想。根據這一規律，教師可結合教材內容的具體特點，精心設計展望式問題，以啟動學生的聯想思維。教師要善于以問題為載體，以聯想思維訓練為主線來組織教學。

5.4 解疑

解疑的過程，是一個討論、研究、探索的過程，它徹底改變教師講，學生聽的習慣做法，課堂上是學生積極思考、踴躍發言。這種討論，有時是個人發言，有時是小組討論、代表發言。討論的過程也是深入理解的過程，有些學生沒有想到或沒有理解這個問題，通過聽別人討論、辯解，而獲得知識。這種獲得知識的方法使得他們記憶的更牢、理解得更深。另外解疑的過程又是個調控過程。教師必須對聯想提出的問題進行合理的控制，根據教材要求，把問題分類處理:涉及本節課重點教授的內容，要重點突破。

5.5 歸納

這里的歸納既包括對學習內容的梳理與概括，又包括對教學效果的調節與整合。在歸納環節，教師要指導學生把一般性結論進一步強化、引伸，把學得的法則梳理概括。教師歸納的首要任務，是幫助學生弄清知識的來龍去脈，以及各知識點之間的相互聯系。使所學知識融為一體，便于記憶和靈活地利用所學知識解決問題。

5.6 作業

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，學生必需認真仔細做作業。

6 結論

在教學中積極把握《流體力學》中的重要思想方法，揭示問題的本質，進行深入淺出、生動活潑的講解。同時結合科研、生活、生產中的實際問題，向學生傳授治學方法，培養學生的學習能力和創新精神，收到了很好的效果。

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.Vol.34.No.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. No.14. 172-173.