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對流體力學的認識范文1
關鍵詞：流體力學；教學改革；探討
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A
流體力學是一門研究流體運動基本規律以及流體與物體之間的相互作用力的學科，它作為一門嚴密的且應用面很廣的專業基礎學科，是以數學、物理學為基礎發展起來的，也是土木、機械、動力、水利、環境等學科的一門技術基礎課程。改革開放以來，雖然各院校在該課程教學實踐中都積累了豐富的經驗并取得了不少成果，但是在該課程建設中仍存在著許多問題。論文結合教學現狀，從學生興趣培養、教學方法改革以及師資隊伍建設三方面探討提高流體力學教學水平的方法。
一、 流體力學教學現狀
流體力學是一門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。流體力學建立在理論、計算、實驗三大技術手段之上，是化工、土木、機械等眾多學科或專業的基礎學科。另外，流體力學在環境工程設計和實際工程中也有著廣泛的應用，是水處理設備設計與應用的必備知識，以及生態分析的重要理論基礎。同時，流體力學是環境工程與其他學科體系溝通的橋梁，這個橋梁作用是其他基礎課或專業課無法替代的，直接影響到環境工程學科體系的完善性。因此，提高流體力學課教學質量，使學生學好本門課程，培養學生分析問題的能力和創新能力，對流體力學課程教學進行改革以適應學科發展顯得十分必要。
目前國內院校的流體力學課程教學過程大體可歸納為“課前預習、課堂教師講授、實驗室實驗、課后教師評閱”的四段串行模式。實踐證明，這種傳統的教學模式在強化理論教學成果以及動手能力的培養方面效果比較顯著，然而在創新意識培養方面卻收效甚微。原因在于：①理論教學中注重經驗理論與公式的講解，而公式多且乏味，導致教師難教，學生難懂，課堂教學缺乏生動性。另外，本科流體力學理論教學模式多為填鴨式教育，對學生而言，流體力學課缺少客觀體驗，理論抽象，不易理解，而由此帶來了一系列的問題是現在流體力學課程教學的主要障礙；②目前，大部分院校的流體力學實驗教學多采用傳統驗證性實驗，每一學生進行的實驗完全相同，教師由實驗報告的數據評定實驗成績。雖然實驗有利于增進學生對理論知識的理解，但此手段不能激發學生的積極性，無法體現學生的主體性，也不能培養學生的創造性[1]。由于實驗教學內容多數為驗證性實驗，在按既定的理論知識和實驗方案實踐的過程中，學生所得到的主要是從理論知識到實踐成果的收獲，而教師的作用主要是理論知識的傳授，具體實驗的演示、引導與糾錯，甚至有時會耳提面命，因此學生作為學習主體的創造性很難有機會得到展示。
因此，采用一種有效的教學方法進行流體力學理論和實驗教學的改革，激發學生的學習積極性和主動性，以提高流體力學課程教學質量，并對相關專業產生積極的影響，從而促進學生創新性的培養非常有必要。
二、 培養學生對邏輯思維的興趣
學生對任何概念和公式的形成、理解有一個過程，而在流體力學中，這些概念、公式又較為抽象，要求學生具備較強的邏輯思維能力，因此，根據學生掌握知識的快慢，耐心引導學生進行邏輯思維，培養學生對邏輯思維的興趣，使他們產生對邏輯推理的愛好，就成為教學中的關鍵。例如，流體力學中的三大方程――連續性方程、動量方程和能量方程需通過輸運公式逐步推導而來，如此的教學安排便使知識較為系統、連貫、緊湊，并有利于認識各個方程的物理意義。而輸運公式的推導由于邏輯性較強，講授時就需要花費較多的學時和精力來理清邏輯思路，理解每一步推導中的物理含義和數學要領，使學生對輸運公式有一個清晰準確地理解。最后，將輸運公式中的物理量換成質量、動量、能量即可得出連續性方程、動量方程和能量方程，如此便形成了較為完整的邏輯演繹體系。此種方式不僅使理論教學更加清晰明了，而且會使學生對將要學習的知識接受產生極大興趣，具有更加強烈的探索感和求知欲。
三、 教學方法探討
教學方法作為聯結教師和學生的重要紐帶，在提高教學質量方面起著重要的保證作用。為了更好地適應學科發展要求，工科“流體力學”課程方法的改革勢在必行，作者結合自身多年的教學經驗，針對該課程特點，認為應該在以下幾個方面進行課程教學方法改革。
（1）重視緒論課的作用
部分教師認為緒論課僅是對流體力學的簡單介紹，作用不大，所以對緒論的授課過程照本宣科、枯燥無味。其實緒論課對整個教學活動的成功與否起了至關重要的作用，它不僅是學生了解流體力學課程的窗口，也是教師教學水平的第一次展示。
講授緒論課的較好方法是介紹流體力學的成就、發展方向、廣闊前景及其在國民經濟中的重要作用等。教師要注重講解流體力學知識在工程中的應用，特別是教師自己承擔的科研項目，以展示流體力學在科學和工程技術中所取得的輝煌成就[2]。例如，通過介紹流體力學理論在“神舟號”系列飛船上的廣泛應用，使學生明白流體力學這門相對古老的學科還具有旺盛的生命力；通過介紹美國華盛頓州的塔科馬懸索橋在1940年秋天的大風中倒塌的例子，說明在實際工程中忽視流體力學會造成巨大的災難[3]。另外，流體力學的發展史對于激勵學生的學習熱情也有著非常重要的作用。在上課的同時，要善于借助互聯網，及時的將一些重要理論的發展過程、重要研究成果展現在學生的面前[4]。
（2）從實例中引出教學內容
流體力學雖有概念多、邏輯性強、理論上較難理解的特點，但卻與生活和生產實際密切相關。在具體教學內容的講解過程中，穿插一些生活中的現象，并結合課本中的理論“雙管齊下”，利用學生求趣、求新、求知的心理，引導學生學習并掌握教學內容。例如，在講流體粘性時，比較水的粘性和油的粘性；在講流體靜力學知識時，可講一些水庫垮壩事件，主要是設計時有缺陷和施工存在著質量問題，不能承受水對壁面的靜壓力。另外，還可以進行一些相關事例的延伸，如是否建設三峽工程時流體力學專家的爭論，通過分析得到的建設三峽工程必要性的結論等，使學生切實體會到學好流體力學的重要性[5]。利用這些鮮活的事例，使課堂教學更生動、更有意義。
（3）師生互動，培養良好學風
調動學生主動的學習，培養學生良好的學風，提高學生綜合素質，是加強流體力學教學效果的重要條件。作者在每次講課后都會對本次課程的內容進行總結，然后下次課隨機抽取部分學生回顧上次課的內容，并讓其他學生作出補充和建議。在課堂上，多為學生提供隨堂練習的機會，師生互相之間進行探討和思考，針對練習中的問題講解做題思路和方法，給予糾正和補充。這種授課模式充分調動了學生的主觀能動性，課堂氣氛活躍，有利于拓寬學生的思維深度，查漏補缺。學風對于任何一門課程教學的成功與否都起到了非常關鍵的作用，所以從第一堂課、第一次作業就要嚴格要求學生，對作業的批改做到一絲不茍，指出其作業中的各種問題并要求其修改。例如，要求學生對作業中的每道題，在解答時必須寫出已知、求解，并畫出相應圖示，這些小細節可以幫助學生以簡明的方式加深理解題意，取得了較好的效果。
（4）重視實驗教學
流體力學按研究方法可以分為理論流體力學、實驗流體力學和計算流體力學。實驗流體力學是理論流體力學發展的基礎，是計算流體力學的檢驗依據。因此，實驗教學在流體力學教學中有著極其重要的地位。流體力學中的公式繁多，難以記憶，難以理解，通過實驗可以加強學生對公式的感性認識，有助于學生深刻理解公式和概念的物理意義。例如，在講解伯努利方程意義的時候，單從公式上講解并不形象，通過能量方程實驗，可以使學生非常直觀的理解伯努利方程中每一項對應的意義。對于沒有開的實驗課，通過在網絡上收集照片、視頻等展示給學生，也可提高學生對理論知識的理解[6]。
（5）傳統教學方式和多媒體技術互補
過去，流體力學課程在教學手段上采用板書教學，這種方式能夠在教師的書寫和同步的講解中促進學生的積極思維與參與意識，但對教學內容中比較抽象的概念、復雜的流動現象和流動規律，很難用語言和文字準確、形象地描述。多媒體教學最大的優點是形象、生動、具體、直觀、易于理解且信息量大，但也有不能突出推導過程和思維、學生對知識的掌握比較膚淺的一些弊端。將傳統教學方法和多媒體技術綜合應用于教學過程是一種很好的方法，在講授偏重于推導過程的內容時采用傳統授課方式，而講授直觀形象的內容時采用多媒體教學方法，做到取長補短、優化組合，會獲得較好的教學效果[7]。
四、師資隊伍的建設
為適應素質教育的需要，教師不僅要掌握先進的教學手段，而且要努力研究實施素質教育的教學方法。在實際教學過程中，要靈活應用各種教學方法，并且要善于歸納總結教學經驗，虛心向有經驗的教師請教，同時要高度重視學生的反饋信息，不斷調整自己的教學思路，只有這樣才能逐步提高自己的教學水平。社會發展對教師的自身素質提出了更高的要求，教師要明確教學水平的提高和發展是一個畢生的過程，教師應該不斷開闊視野，更新知識體系，才能形成對流體力學更深層次的理解和認識。
五、 結論
論文結合流體力學教學現狀，從學生興趣培養、教學方法改革及師資隊伍建設三方面論述的教學方法，將教與學有機結合起來，使枯燥的流體力學課堂變得生動活潑，多方面激發學生的主動性、積極性及創造性。將上述方法運用于教學實踐后發現，該方法能夠有效的提高流體力學課程的教學效果。
參考文獻
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對流體力學的認識范文2
關鍵詞：流體力學；教學改革；現狀；思考
中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1003-2851（2013）-01-0148-01
流體力學是土建類專業的一門專業基礎課，也是全國勘察設計注冊工程師基礎考試必考科目。流體力學作為力學的一個重要分支，主要研究流體在靜止或運動時所遵循的基本規律及其在工程中的應用，是高等學校眾多工科專業的必修課。流體力學也是一門理論性和工程實際意義都較強的課程，具有理論不易掌握、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，與枯燥、繁多的理論以及教學時數的減少形成了尖銳的矛盾。因此，尋求一種新的有效的教學手段，視聽結合，充分發揮多媒體教學的優越性，加大課堂教學的信息密度和知識密度，拓寬課堂教學的新思路成為必然。
一、流體力學課多媒體教學現狀
根據在流體力學教學中應用多媒體課件的情況來看，多媒體課件的應用使單位時間內教學內容大為增加得到公認，但對教學效果的看法反映并不一致。為了解使用多媒體課件的教學效果，我們兩次發出不記名問卷。其中一次讓學生給打分，30名同學中認為現在使用的流體力學多媒體課件有較大幫助和有所幫助的各有10名，合計占67%。經討論分析，多媒體課件之所以會出現授課效果不佳的情況，主要是因為在課件的制作和使用的過程中，存在如下這些“問題”：
1.原有課件的制作和應用沒有充分體現以學生為主體，只是將教師從粉筆、黑板中解放出來。有些章節內容單調甚至照抄課本內容，成了文本教材的電子化；有些則忽略了教學內容的連貫性和邏輯性。
2.多媒體課件中，圖片、動畫的選擇不符合整體教學的安排。要么簡單拼湊，造成課件的形式缺乏多樣性；要么將簡單的問題復雜化，缺乏合理的思路，其結果是大量的圖片分散了學生的注意力，浪費了時間，造成教學質量下降。
3.課件包含知識過多，文字描述繁瑣。為了讓學生能夠在有限的課時內學到更多的知識，教師過于擴大多媒體課件的知識量，造成了屏幕上顯示的內容過多、講解時屏幕翻滾過快，學生對教師所講授的內容沒有留下印象，也不知道大量的知識點該從何處著手記錄，導致學生不容易跟上教師的思路，不易復習。
4.課件內容“乏味”，不能吸引學生注意力。部分課件內容陳舊，有些內容與講課內容結合不緊密，還有一些音像不夠清晰，影響視聽效果。
二、課程多媒體教學改革的思考
1.總方案設計。通過問卷調查及調研等方法，對流體力學多媒體教學的需求性、優缺點、教學效果等方面進行全面分析。調查研究存在于各個主要教學環節中的問題，并進行匯總分析，以確定出總體方案。
2.教學設計。根據《流體力學》教學目標，對教學內容、教學方法和教學過程等方面進行安排，建立課程層次結構。多媒體課件內容的選取要以教材為藍本，從實現教學目標、完成教學任務的需要出發，但又不能為課本所束縛，要充分增加課件的含金量。一個優秀的課件不能只是教材的幻燈片演示，而應該增加它的生動直觀的作用，因此教材內容的選取很關鍵。隨著對課件制作認識的提高，我們做課件的每一部分時，都應該做到心中有數，對于每一頁面的制作都要做到精益求精，這樣做出的課件才能流暢的運行。
3.結構設計。設計合理的流程，使教學內容通過多媒體課件的方式表現出來。多媒體教學擺脫了黑板加粉筆的呆板表現形式，依賴于大量的多媒體素材，把以往受時間和空間限制的內容搬進課堂，體現了其特有的優勢。素材的選取依授課內容而決定。制作課件時，老師本身就是一名導演，怎樣把“演員”（即素材）放到適合的位置，并使它表演得出色，全部依賴于導演的水平。因此教師要吃透教學內容，在參透文字稿本的基礎上，反復構思，進行創作，設計出符合教學的課件來。
4.版面設計。設計技術性、藝術性以及應用性良好的版面，提高課件的教學效果。課件制作過程要求熟悉電腦的基本操作、掌握相關軟件的使用方法。做課件并不是說我只要掌握了課件制作軟件的使用就可以了，它需要多種軟件協同工作，比如圖像制作、聲音錄制、文字編輯、動畫制作等等，所以要求我們平時注意多學一些操作方法，或在計算機專業人員的配合下共同完成課件的制作，以使課件不僅具有教學內容的教育性、科學性，而且要有課件的技術性，藝術性。
5.收集使用反饋意見。為保證課件的正常使用，還需要多次測試，以便能夠發現課件在運行當中存在的問題，及時修改，不斷完善。一個課件的好與壞，只有通過實踐才能真正得出結論。課件制作完成后，應用于課堂教學，然后根據學生的反饋信息，再將課件加以修改，從而使其達到最優。如果制作的課件引不起學生的興趣，在課堂上起不到應有的效果，那么這樣的課件無疑是失敗的。因此還需要不斷地對課件進行修改、完善與升級，使之更加適合教學的要求。
根據《流體力學》課程教學內容的特點，精心設計、制作多媒體素材，集圖、文、聲、像的綜合表現功能，融教育性、科學性、藝術性、技術性于一體的課件，可以有效調動和發揮學生學習的積極性和創造性，最大限度地發揮學生的潛能，強化教學效果，提高教學質量，從而促進大學生對流體力學基礎知識的掌握和應用，并提高利用所學知識解決實際問題的能力。
參考文獻
對流體力學的認識范文3
【關鍵詞】流體力學實驗 大學物理 實驗創新
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0175-02
1.引言
對于理工科院校來說，大學物理實驗是一門必修課，同時這門課程具有的實踐性也是相當強的，作為大學生接受大學教育關于系統試驗方法和實驗技能訓練的開端，但是，從當前教學工作的開展來看，大學物理實驗教學存在不少問題，常見的就有普遍存在“填鴨式”這種單一的教學模式，在教學理念上也沒有太大的突破，“驗證理論”模式仍然是主導，教學內容上多存在繁多和陳舊的問題，經典性試驗所占的比重比較大，而設計性試驗的比重較少，課時不足，影響了學生學習的積極性，未能取得理想的教學效果。這一系列問題導致大學物理實驗教學質量難以實現質量上的躍進，可見，對實驗課程內容和實驗體系的改革是勢在必行的。筆者以流體力學實驗為例，談談當前大學物理實驗的創新研究。
2.傳統流體力學實驗普遍存在的問題
2.1實驗內容不夠豐富，實驗課時不足
結合流體力學實驗教學來看，主要集中在流體壓強測量到流體力學三大基本方程的驗證等內容上，這就是大部分屬于驗證性實驗，設計性實驗安排不到位，缺乏了綜合性實驗，阻礙了學生關于創新能力方面的培養和發展，還有一點值得注意的是，當前大學教育仍然沒有擺脫重理論、輕實踐的弊端，所以實驗課程安排的課時是不夠的。
2.2教學方法和教學模式未有新破圖
受到了我國傳統教學觀念的影響，在實驗教學的過程中，老師通常采用的教學步驟都是講授-演示-指導-批改實驗報告等，而學生就一味地跟著同一個指示來進行實驗，缺乏了自己的思考，一旦發現問題，也是請教老師來直接幫忙助理，那么實驗課程就會無形中形成了一門應付式的課程。
2.3實驗室開放工作開展程度不夠
當前高校基本上都開設了關于流體實驗操作的相關設備和平臺，而高校也普遍存在著這樣的一個問題：實驗室僅僅對參加競賽的同學或者一部分教師開放，這樣不僅導致設備沒有得到有效的利用，還影響了學生對實驗設備的認識，所以即使實驗設計方案多么理想，也會導致學生因為不能使用設備的問題，而無法進行開放性實驗，從而也就不利于學生自主創新能力的培養。
3.完善當前流體力學實驗的對策
3.1改進實驗內容和教學方法
適當修改目前使用的實驗指導書，目的就是將原理方面的內容盡量做到簡明扼要；實驗操作的步驟不宜過于細致；第一，可以考慮通過增加思考題和小設計來激發學生的學習興趣，在流體流動方面可以增加壓強、液位、流量和流速等方面的測量，讓學生能夠在宏觀的層面上對流體有一定的感知，通知在大腦中也能形成關于流體的基本表征的感知，加強學生對理論知識的學習；第二，增設演示性實驗的內容，讓學生可以提前對儀器有所認識，從而實現了學生課堂上對抽象概念的感性認識，也有利于區分不同實驗的側重點指出；針對驗證性實驗來說，研究的重點應當在實驗原理、操作技能、數據分析和整理結果上，要求學生能夠結合實驗基本原理，運用所學到的知識，將實驗過程和步驟詳細地寫出來，設計出數據處理的方法，能夠對實驗結果進行分析和整理。
3.2改進實驗教學的模式
重視學生啟發式教學的意義，結合實驗目的和內容，通過舉一反三的提問方式，為學生提供獨立思考的空間，要求學生注意對實驗現象的觀察，增加對實驗規律的分析和總結，而老師也應當在這個層面上進行總結，可以對學生提出更加深一層次的問題來讓學生再次思考。
3.3轉變實驗方式
用設計實驗或者綜合性實驗取代部分實驗，讓學生能夠在實驗中將所學的知識充分利用起來，以雷諾實驗為例，測量圓管內流過的水體積是利用接水盤的，而水流的時間是通過秒表來測量的，從而再對圓管內水流的速度進行計算。同時，我們可以讓學生設計出幾個方案，采用不同的方法來對圓管內水流的流速進行測量，例如，通過畢托管和孔板來對流量進行測量等。學生在進行設計方案的過程中一般都會對畢托管、孔板等相關流量計的測量原理和構造產生了解，這在一定程度上又可以鞏固自己所學到的理論知識。這樣的教學模式對于老師來說，促進了老師對實驗的專研素養，業務能力有所提高，對于學生來說，其學習的思維的活躍程度也有所上升，激發了學生的學習興趣，提高了學生對于新知識的理解能力，讓學生可以在獨立的空間內進行思考，實現實驗的創新。
4.結束語
進行實驗課程教學，一方面需要對學生獨立解決問題的能力進行培養，另一方面還需要激發學生在學習過程中的學習興趣，改變過去學生依賴老師的心理，讓學生的綜合素質可以得到全面的提高。流體力學實驗教學在學科學習中的份量不可忽視，其能夠將學生的理論知識和實踐活動緊密結合在一起，調動了學生的學習積極性，實現創新能力的培養。
參考文獻：
[1]虞嬌婷，陳都，曹志旭.基于FLASH的虛擬流體力學實驗平臺設計[J].科技風，2015（05）.
對流體力學的認識范文4
[論文摘要]結合學習主體所處的時代環境變化和流體力學知識體系的學科跨度大以及對數學基礎知識要求很高的特點，分析了流體力學教學中存在的問題和難點，提出大量采用實驗模型和實例教學以加強流體流動現象的觀察理解對提高流體力學教學效果的必要性和重要性。
前言
流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續存在，其變形便會隨時間持續增大，不像固體那樣，一定的受力只能產生一定的變形。流體力學的基本理論非常嚴密，描述流體流動現象的數學方程非常復雜，高度非線性[1]，因此學生對流體力學敬而遠之的現象比較嚴重。此外由于因特網及電子計算機的普及，各種虛擬現象泛濫，在這樣的環境下成長的學生接觸和感受實際發生的各種流體流動現象的機會大大減少，對自然現象的觀察和理解能力很弱。很多學生在接受流體力學教育之前所受的應試教育的影響下[2]，學習只是為了在短時間內對給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來許多學者從教育學的角度提出了疑問[2]。只有直面實際的流體流動現象，抓住問題的本質，才能誕生真正的學問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學教學中存在的難點和問題，指出了重視流體流動現象的觀察和理解對提高流體力學的教學效果的必要性和重要性。
一、流體力學教學面臨的問題
（一）新形勢下學生所處的社會環境變化
學生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時間和機會大大超過了自己親自動手制作道具及模型的體感玩耍時間，通過體感玩耍接觸和觀察自然現象的機會大大減少。
因特網的普及使得在短時間內獲得大量的信息或實時獲得信息成為可能，近年來出現學生過度依賴因特網的傾向，疏遠了紙質圖書及相關文獻這些知識比較系統邏輯性也有保證的傳統信息載體。但因特網上除了正確的信息外，還有很多不準確甚至錯誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統性，因此學生僅通過因特網難以建立系統的知識體系的。
手機在學生中的普及也使得學生們在實際問題時，不是自己獨立分析問題，找出問題發生的原因，而是直接利用手機詢問他人求得答案，這樣很難培養獨立制定計劃，對可能事態進行預測，獨立進行解決問題的能力。這恰恰是對一個未來走向社會成為一個優秀的技術人員的必經的磨礪之道。
（二）流體力學教學面臨的問題
流體流動的力學模型及其運動的物理意義難以理解[3]。流體粘性產生的模型與牛頓粘性定律之間的對應關系就是最好的一個例證。大多數學生雖然能夠使用牛頓粘性定律進行計算，但對運動的流體為何會產生粘性卻不能正確的理解。的確，對于涉及到流體力學的某些技術或產品設計，只要懂得一定的計算即可，但是對于開發和設計全新的產品，如不能準確把握所涉及到的相關流體流動的物理本質，有時會產生完全錯誤的設計結果。
流體的運動狀態繁多，流體力學融合領域廣，要求學生掌握更多的學科預備知識，尤其對數學知識的要求更高，使部分學生覺得流體力學是難以接近的一門課。同一流動現象常常可以從多個角度進行解釋，容易使學生產生混亂。比如對翼型的流體力學工作原理，可以從流體流動的動量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個方面進行解釋，解釋方法之多反而會使學生產生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個本質，只有完全理解各種解釋方法所依據的理論，才可以解除認識上的混亂，將學到的知識條理化、系統化。
描述流體流動的數學方程高度非線性化，數學上求解比較困難。描述流體流動的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數學解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數學功底，但近年來學生的數學和力學基礎存在下降的趨勢。
學生在進入大學前所接受的應試教育的影響很大，以考試成績自評學習效果的認識根深蒂固[4]。實際的流體流動現象往往沒有單純的標準答案，有時甚至存在多個解，重要的是抓住流動現象的物理本質，系統的理解流體力學的基本原理。
二、教學方法對應
解決上述問題的根本方法，筆者認為只有從流體力學教學上，直面涉及流體的各種現象，使學生準確的把握物理本質。為此在流體力學課堂上，廣泛采用流體模型教學和實例教學，增加學生觀察理解各種流動現象的機會，喚起他們對本門課的興趣的同時，讓他們形成為探究流動現象背后的物理本質進行思考的習慣，這對解決流體力學教學所面臨的問題至關重要。
使用電吹風斜向上吹一個讓學生事先準備好的氣球模型，沒經驗的學生會意外的發現氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現象可從風從氣球上部通過時，由于氣球表面的影響風的流向會產生變化，也就是流線產生彎曲，根據風的動量變化必然產生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應得到解釋。從這一簡單的模型教學，還可以解釋飛機的機翼通過改變空氣的流向進而獲得升力的流體力學上的工作原理。
在一個裝滿水的塑料瓶內分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個可移動桌面上，使桌面等直線加速運動，可發現鋼球運動較慢留在瓶底，而泡沫球運動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現象引導學生：泡沫球運動得較快是因為等加速運動瓶內流體的靜壓在運動方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進方向的壓力大于等加速運動產生的慣性力，因此小球相對于塑料瓶向前運動；而作用于鋼球的前進方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進方向的靜壓力，因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學比一般教科書上關于流體等加速直線運動流體的靜壓分布的例題更容易使學生抓住問題本質，且能培養學生獨立思考之習慣，使學生體會到透過流體流動現象來正確觀察和理解把握流體力學基本規律的樂趣。
經常使用立式洗衣機的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過來，假如原來兜里裝有硬幣等硬物，也會被掏出來[5]。把這個實例在課堂上講出后，學生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當教師根據伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學家、數學家、力學家及醫學家于一身的瑞士的大科學家的基本情況后，學生們頓時對這位科學家充滿了崇敬之情，通過大量這種實驗模型及實例教學，學生們對學習流體力學這門課更有了興趣和信心，教學效果的提高自不待言。
三、結語
本文詳盡的分析了計算機、因特網、手機等現代化通訊工具普及后對學生產生的影響，由于流體力學課程知識體系的特點，這種影響產生的負面問題很多，尤其是教授成長在應試教育體制下走入大學的學生，更需要轉換認識，改變教學觀念，在課堂教學中廣泛植入實驗模型教學和實例教學，讓學生直面實際存在的各種流體流動現象，通過實際的流體流動現象的觀察和理解，達到生動及形象的把握這些流動現象背后的流體力學的基本定理，有效提升教學效果的同時，通過簡單實驗模型的制作還可提高學生的動手能力，這對學生走向社會成為一個具有創造性思維能力、獨立思考的優秀技術人員也是一個必不可少的雛形磨礪。
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對流體力學的認識范文5
[論文摘要]論文結合教學實踐，提出了以傳統教學模式為主、以現代化教學手段為輔的教學方法。結合實例講清楚基本概念，夠用為度重點突出理論公式的應用是常規教學應遵循的模式，并與多媒體輔助教學手段有機地結合起來，力求課堂教學的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，達到提高教學效果、提升教學質量的目的。
一、前言
《流體力學》是研究流體所遵循的宏觀運動規律以及流體和周圍物體之間的相互作用規律的科學，它建立在現場觀測、實驗室模擬、經典理論分析、數值計算基礎上，具有嚴謹的理論性、原理的抽象性、概念多、方程推導繁雜等特點，對學生具備高等數學知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學理論的感性認識，都有某種程度的畏懼感，導致教師難教、學生難懂成為較普遍的現象。
我校機械設計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環境工程、礦物加工工程、建筑環境與設備工程、工程力學等專業的學生都須具備不同程度的流體力學知識和技能，它是各專業后續課程如：液壓傳動、水力學、流體機械、空氣調節、傳熱學等課程的基礎。
為此，作者通過教學實踐，就多樣化的教學方法、更新的教學內容、引入高科技的教學手段等方面進行探討，以期提高《流體力學》的教學質量。
二、以傳統課堂教學為主
《流體力學》的課程體系分為基本理論、基本應用和專門課題三大知識模塊，它要求學生具備扎實的微積分知識、力學知識等。學生在接觸流體力學課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導過程容易厭煩，因而《流體力學》的教學應該以傳統教學方法為主。因為在傳統的課堂教學中，學生獲取知識主要是聽教師講課，通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導公式、突出重點、強調難點，以學生容易接受的講課速度，留給學生更多的思考和消化的時間，再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動，會達到很好的教學效果。
(一)結合實例，講清楚基本概念
流體力學的概念多、現象多，且很多概念和現象比較抽象，難以理解，諸如：拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進行講解，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，學生們很難理解。為了將概念通俗化，上課時筆者以城市公共交通部門統計客運量所采用兩種方法為例：①在每一輛公交車上安排記錄員，記錄每輛車在不同時刻（站點）上下車人數，此法類似于拉格朗日法的質點跟蹤，它與跡線的定義對應；②在每一公交站點安排記錄員，記錄不同時刻經過該站點車輛的上下車人數，此法等同于歐拉法，與流線的定義對應。
在講解伯努利方程原理的時候，例舉1912年“豪克”號鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號遠洋輪相撞的船吸現象，讓學生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關，流速越大，壓強越?。环粗嗳?。
概念是公式推演的基石，沒有準確的概念，后續的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內部聯系和區別，教師易教、學生易懂，將會達到事半功倍的效果。
（二）以用為度，重點突出理論公式的應用
伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的具體應用，是流體靜力學和流體動力學的基礎，始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候，先從容易理解的靜力學平衡微分方程推導開始，強調公式所依據的原理是牛頓第二定律，假設條件是平衡、理想、靜止的流體，重點引導學生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實際應用。這樣學習到后面的動力學伯努利方程時，先易后難、循序漸進，學生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規律時，就要求學生必須掌握推導過程，因為它在解決一般平衡流體內部的壓強分布規律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續性方程和動量方程的學習，只強調記住結論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做，有效地避免了大量公式繁瑣的推導給學生帶來的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點突出。
不可否認，依靠粉筆與黑板的教學條件、以教師為主體的傳統教學模式，教學形式單一，教學手段不先進，教學效率不高，適應不了課程教學學時少、受教育學生數增加的情況。
三、以現代化的教學手段為輔
當前以計算機多媒體技術為主的現代化教學手段已經普遍地應用于高校的教學中。制作教學用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學有力的輔助教學手段，可以在有限的時間內，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內容及有關背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學習者，將流體力學中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發學生學習興趣，使得學生能夠從感性認識開始，逐步上升到理性認識，進而能夠達到運用知識解決問題的能力。
結合流體力學精品課程的建設，教學團隊制作了流體力學多媒體電子教案，并在教學過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學效果。在設計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學的基本規律，既發揮傳統板書教學中容易帶動學生思路、逐條在黑板上書寫的特點，在課件制作中根據講解的進度逐條展現公式條目等內容，同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現出來，幫助學生建立清晰的印象。教學團隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據的時候，制作了雷諾實驗的fliash素材，以動畫的形式向學生展示了流體流動的兩種不同狀態，以及流態判據—雷諾數與流動速度、管徑、流體種類有關系。運用多媒體輔助手段表達后，能夠幫助學生很好地理解課程的重、難點，提高教學效率。利用多媒體技術，還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內容，提高了教學效率。
多媒體教學的內容一定要做到提綱挈領、重點突出，有所為有所不為。多媒體技術沒有好壞之分，只有合理使用與不當使用之別。但是實踐應用中，發現有的教師完全拋棄以往的黑板式教學模式，離開多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內容全部照搬到了課件中，自己就成了的幻燈片放映員，“照機宣科”；有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性，界面過于華麗，淡化了教學重點；也有的教師忽略學生對課件內容理解消化的時間，致使學生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學效果。上述現象將會造成一種新形式的“滿堂灌”，只不過是由“人灌”變成“機灌”而已。
四、總結
流體力學作為一門專業基礎課程，其重要性不言而喻。傳統教學模式能夠將前后知識貫通，突出重點，化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理，促進知識的系統化進程；多媒體教學能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現出來，幫助學生理解性記憶。借助于先進的教學手段，將多媒體輔助教學手段與傳統教學方法有機地結合起來，力求課堂教學的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，才能提高教學效果、提升教學質量。以上是筆者在流體力學教學實踐中的體會，愿與同行共同切磋。
基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學》精品課程
[參考文獻]
[1]許賢良,王傳禮,張軍等．流體力學[m]．北京:國防工業出版社,2006．
對流體力學的認識范文6
關鍵詞 專業基礎課 教學模式 改革與實踐
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2016）05-0001-03
專業基礎課是在學生掌握一定文化知識的基礎上，根據專業需要，把有關知識向深度拓展，從而為學習專業課和從事專業工作提供理論和技術準備。專業基礎課教學效果的好壞直接影響到專業課的學習，影響學生的認知水平、自主學習和解決問題能力的培養。進一步限制了學生利用專業知識解決實際問題并創新的能力，不能滿足企業和社會的需要，從而嚴重影響了畢業生在社會上的競爭能力。
專業基礎課教學效果取決于兩方面：教學內容和教學模式。其中，教學模式是把教學內容傳遞給人才的主要途徑與渠道，主要解決“怎么教”的問題。隨著新技術的不斷涌現，在專業基礎課中涉及的學科越來越多，內容越來越復雜，如何提高專業基礎課的教學效果，培養出具有創新能力的應用型人才，是教學模式改革的目的。
為此，本文根據多年的《流體力學》教學經驗、結合調查研究，以《流體力學》教學模式的改革與實踐為例，探討了專業基礎課教學模式的改革措施。
一、研究方法、思路
1.研究的方法
為了弄清當前《流體力學》教學模式的弊端，首先對已畢業的學生進行了調研，了解流體力學在實踐中的應用情況、對《流體力學》在教學方面的建議。然后，根據建議對《流體力學》的教學模式進行改革并實施；最后，調研改革后的教學模式的教學效果。
2.調查問卷的指標體系
調查問卷設立了四個指標：（1）教學內容；（2）教學方法；（3）教學手段；（4）考核方式。其中，教學內容的調查是從《流體力學》中一些公式的來歷、運用出發，目的是弄清學生對流體力學教學內容的理解情況，教學內容是否納入了有關的新理論、新技術、新成果和新動態，是否與實際需要緊密結合。教學方法的調查是學生上課時的態度、課堂氣氛等內容，目的是弄清當前的教學方法是否體現了學生的主體地位、調動了學生學習的主動性、培養了學生的創造能力；教學手段的調查是根據學生的試驗和實踐成績及對生活中流體力學應用實例的認識進行的，目的是弄清當前的教學手段存在的問題；考核方式的調查內容包括學生的卷面分數、實踐與實驗成績、創新能力，目的是弄清當前的考核方式能否反映學生的學習成績。
二、調研結果與分析
1.教學效果的影響因素
從圖中可看出，影響《流體力學》教學效果的主要因素是學生的基礎知識、教學方法及考核方式、學生的學習態度、實踐與實驗環節，分別為30%、22.5%、24%、20.6%，這幾種因素可以分別歸屬于教學內容、教學方法、教學手段及考核方式。因此，《流體力學》的教學效果可以通過教學內容、教學方法、教學手段及考核方式的改革而提高。
2.教學模式的改革與實踐
①教學內容的改革與實踐
調查結果顯示學生基礎不扎實、內源性的學習動力不足是影響《流體力學》教學效果的重要因素，對教學內容進行改革勢在必行。
針對學生基礎不扎實影響教學效果的問題，課題組認為可以從以下兩方面進行提高：首先從基礎課的教學著手。教學內容上多介紹一些基礎課的應用例子，要納入最新研究成果，使學生認識到基礎課的重要性，狠抓學生的學習成績，夯實基礎。其次，專業基礎課老師上課時用到相關的基礎內容時，要求學生提前復習相關的基礎課內容，并在上課時和學生一起復習鞏固此部分基礎知識，加深學生對專業基礎課的理解，使基礎知識和專業基礎知識密切聯系在一起。
針對學生學習對待專業基礎課的態度不積極、缺少內源性的學習動力的問題，專業基礎課教師在教授專業基礎課時，教學內容要不斷改革和完善教學內容，將枯燥的專業基礎知識及時與反映本學科領域有關的新理論、新技術、新成果和新動態聯系起來，始終保持與國內外先進技術水平的同步增長，避免教學內容和實際需要脫節；強調專業基礎課在本專業的專業課學習、研究生招生考試等方面的重要性，在學生心目中樹立學好專業基礎課的必要性；引導學生關注本專業的發展動向，發現專業基礎課在生活中、工程中的應用。
教學內容改革的具體做法是：上課前，老師給學生布置收集本節課的應用實例、復習本節課涉及到的基礎知識理論，比如介紹“作用于平面的液體壓力”一節的內容時，給學生布置復習“靜面矩”“慣性矩”等基礎知識。與此同時，教師也查閱文獻收集實例，并積極開展相關實驗。例如，用吸管和塑料瓶做虹吸演示，印證專業基礎課理論，豐富課堂內容，活躍課堂氣氛，調動學生的積極性；課堂內容也通過工程實例與專業的發展聯系起來，拓展專業基礎知識與專業課的關系，使學生明白學習的目的與作用。例如，在介紹《流體力學》中沿程阻力與局部阻力部分內容時，可以舉出其在《流體輸配管網》《暖通空調》等專業課程設計時的應用。
②教學方法的改革與實踐
傳統“技術性”的教學方法以老師、課本為主，學生處于被動地位，忽略了學生在學習中的主體性，在不同程度上壓抑或阻礙了學生的個性發展，扼殺了學生的創造力。教學方法的改革應體現學生在教學中的主體地位、參與作用，教師處于輔助地位，在教學中起指導作用。
在《流體力學》教學中，主要采用了“研討式”和“互評式”的教學方法?！把杏懯健苯虒W方法是講完某一知識點之后，設計一些難度適當的問題進行討論，比如，學習了恒定總流的能量方程后，組織討論“水從高處往低處流”的問題，由于學生群體的年齡層正是處在好奇心和探究熱情十分旺盛的階段，因此討論比較激烈，既能夠了解本節內容、激發學習興趣，也培養了學生的創新思維能力。在“互評式”的教學方法中，采用作業互批互評或對某個同學的作業進行分析、點評，讓學生主動認識到常犯的錯誤，加深印象，同時在學生中形成比較、競爭的局面，共同增進知識。
③教學手段的改革與實踐
學生學習的動力不足、動手能力差的原因之一是教學手段不能與時俱進。當前的學生以“90后”為主，他們生活在網絡時代，信息量大、知識面廣，喜歡自主展示思想，通過爭論和碰撞形成觀點，摸索新的思路和方法，不喜歡只依賴課本和板書的教學手段。為此，加強了實踐教學、注重多媒體在教學手段的應用。例如，為了提高學生對“卡門渦街”的理解，帶領學生科技館參觀，使學生切實認識到流體力學在現實生活中的應用，提高學生學習的興趣；同時多媒體圖片進行展示，使教學內容更直觀、更易理解和吸收。在課外，通過網上答疑、作業展示等增加溝通渠道，達到良好的教學效果。
④考核方式的改革與實踐
目前，大多采用教考合一的考試模式，內容僵化，期末卷面分數是學生學習這門課的成績。這種方式不能真實地反映學生掌握專業基礎知識的情況，不利于提高教風、改善學風、提高教學效果。
為此，對《流體力學》的成績考核的內容和方式進行了改革，在試題內容上，去掉了死記硬背的內容，如名詞解釋等，緊貼實踐，形式靈活多變；由于授課過程中采用了提高學生主體地位的“討論”“互批”等教學方法和手段，學生的成績不僅僅是卷面分數，應該把學生在課堂討論中的表現、作業情況作為期末成績的組成部分。
3.教學模式改革與實踐的結果
教學模式改革前后的教學效果如表1。
從表1中看出，通過對教學內容、教學方法、教學手段及考核方式的改革與實踐，改革后的教學模式具有以下特點：
（1）提高了學生在專業基礎課學習中的主體地位，提高學習的主動性。
（2）提高了學習興趣，明確了學習目的。學生收集與專業基礎知識有關的新理論、新技術、新成果和新動態，能夠對專業基礎知識的運用有一個全面的認識，提高他們學習的興趣，明白為什么學習；教師收集資料能夠跟上學科、專業發展的前沿，為授課內容注入新鮮內容。
（3）增加實驗和實踐的比例，加強了專業基礎課與專業實踐的聯系，增強學生的感性認識，突出學生的主體地位，提高了學生動手操作的能力、運用專業基礎知識發現問題、分析問題及解決問題的能力，進而提高了他們的創新能力。實驗及實踐成績的提高并不顯著，主要原因是經費不足、實驗設備沒有改進，教學環節沒有完全與新的教學模式相匹配，綜合結果，影響了學生的實驗和實踐成績，這也是教學模式進一步改進的方向。
