流體力學總結范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了流體力學總結范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

流體力學總結

流體力學總結范文1

【關鍵詞】實驗考核體系;實驗能力;流體力學實驗

        實驗教學是高等學校教學工作的重要組成部分。高校實驗教學應該注重培養學生的實驗能力,滿足高等教育應用型、創新型人才培養的要求。學生在實驗室通過觀察、思考和操作,來提高判斷能力和創新能力,做到有思想地做實驗,自主完成實驗任務。實驗能力的培養應該配合實驗考核來具體實施,文章就此提出了一套旨在提高學生實驗能力的流體力學實驗考核體系,對實驗前、實驗中、實驗后的各個環節列出了具體的考核方法,主要包括五個考核部分:實驗準備、實驗操作、實驗報告、實驗創新和實驗考試。

        1.實驗準備考核

        實驗準備要求學生在實驗前理解實驗原理,明確實驗要求,熟悉實驗內容及步驟,并按照要求言簡意賅地編寫實驗預習報告。通過實驗準備培養學生的自學能力,加深對流體力學理論知識的理解。實驗教師根據學生的實驗準備情況進行具體考核,對實驗預習報告打分,對未完成實驗準備的學生,取消其實驗資格。實驗準備考核占實驗總成績的10%,詳細評分標準見表1,取所有實驗準備考核分值的平均分作為實驗準備考核成績。通過實驗準備考核,可以起到兩個作用:一是實驗準備考核成績組成實驗總成績的一部分;二是實驗準備考核對學生進實驗室起到一個篩選作用。

        表1  流體力學實驗準備考核評分標準

        序號                                               評分標準                                                                 分值

          1         實驗準備充分,實驗預習報告規范認真,有預習思考                                 10

          2         實驗準備比較充分,實驗預習報告規范認真,有預習思考痕跡                   8

          3         實驗準備基本充分,實驗預習報告規范認真,但僅是抄書,無思考痕跡   6

          4         實驗準備不充分,實驗預習報告馬虎,不規范,無思考痕跡                       4

          5         未完成實驗準備,未完成實驗預習報告                                                           0

        在實驗準備這一階段,實驗教師需要給學生準備具體的預習資料,包括:學生實驗守則,規定學生進實驗室需要遵守哪些規則;流體力學實驗要求細則,對學生說明參加流體力學實驗的具體要求;流體力學分室平面布置圖,以便學生了解實驗室情況;流體力學實驗指導書,主要給學生提供每個實驗的具體指導,如:實驗目的要求、實驗儀器、實驗原理、實驗方法與步驟、實驗成果及要求、實驗分析與討論、實驗數據記錄表、實驗數據計算表;另外,還可以補充說明一下,實驗預習報告書寫要求、原始實驗數據記錄要求、實驗報告要求書寫哪些內容等等。

        特別是實驗儀器這一塊,因為學生事先不熟悉儀器,實驗時操作儀器比較困難,所以一定要先讓學生熟悉儀器設備,有必要提供實驗儀器的說明書。另外,實驗教師還可以提供一些經典實驗的介紹,如雷諾實驗的工作環境,增加學生的學習興趣。實驗教師可以把這些資料編寫成流體力學實驗指導書,印發給每位學生,還可以把相關資料放到實驗室網站上去,讓學生自行下載查閱學習。

        2.實驗操作考核

        實驗操作考核作為實驗教師對學生連續評估的主要形式,在平時實驗當中對學生進行觀察,并將觀察記錄作為對學生操作能力的直接評價。實驗操作主要考核學生實驗操作技能和分析問題、解決問題的能力[1]。實驗教師在實驗指導過程中,以啟發學生思維為主,充分發揮學生的主動性,在學生提問時予以適當指點和提示,主要考察學生的動手能力和排除故障能力。因為這部分考核以實驗教師的主觀判斷為主,所以在實驗操作考核過程中要作定性定量處理,以便實驗操作考核具體實施。實驗操作考核占實驗總成績的20%,具體評分標準見表2。下面簡要介紹一下流體力學實驗操作考核的過程。

        實驗開始時,實驗教師對每組學生的實驗情況進行觀察,簽字確認。如能量方程(伯努利方程)實驗開始時,檢查每組學生是否將能量方程實驗儀的所有測壓管液面調整到齊平狀態,簽字確認。

        實驗過程中,實驗教師檢查學生的實驗操作情況。如實驗操作時間是否符合要求,實驗次數是否達標等等。

        實驗結束時,實驗教師對每位學生的實驗原始數據記錄進行初步分析,判斷實驗結果是否符合規律,確保實驗質量。引導啟發學生分析歸納實驗結果,撰寫好實驗報告。對實驗有重大錯誤、失敗或不能完成者,安排其在實驗室開放時間重做。

        實驗結束后,要求學生按要求關閉儀器,清理現場,做好環境清潔工作。實驗教師檢查每組學生儀器設備整理情況,電源是否關閉,水桶(水杯)水是否倒入水箱中,雷諾實驗的有色水閥門是否關閉,桌面是否整理,并作相應記錄。

        表2  流體力學實驗操作考核評分標準

        序號               評分標準                                                                扣分值

          1         測壓管齊平缺認可/次                                                        –0.5

          2         測壓管測點未達到實驗要求/次                                        –0.5

          3         排氣泡缺核查/次                                                                –0.5

          4         操作時間未達到實驗要求/次                                            –0.5

          5         操作次數未達到實驗要求/次                                            –1

          6         儀器電源未關、閥門未關水未處理、桌面未整理/項   –0.5

          7         實驗結果不符合規律/組數據                                            –0.5

          8         沒參加實驗操作/個實驗                                                    –5

        注:流體力學實驗操作考核滿分20分,如在實驗過程中,發生上述情況,則扣除相應的分值,扣完為止。 

        3.實驗報告考核 

        實驗報告作為考核的依據,自身存在不足的地方,既不能反映學生的操作技能,不能表現學生動手解決實際問題的能力。即使學生不動手或不作為主要參與者,也可以寫出一份較好的實驗報告。另外,由于實驗報告是在實驗室外完成的,可能會出現修改數據的現象,實驗教師也很難了解學生對某些問題的理解程度和真實的看法。因此,實驗報告需要補充一些主觀方面的報告成果,比如實驗作業、實驗總結等等。實驗報告考核占實驗總成績的30%,由三部分組成:實驗報告成績、實驗作業成績和實驗總結成績。

        實驗報告主要考核學生實驗后對所做實驗進行的分析和評價,以及撰寫報告的能力,達到總結和提高的目的。實驗報告成績滿分20分,取所有實驗報告分值的平均分作為實驗報告成績,詳細評分標準見表3,主要根據實驗數據計算是否正確,實驗現象分析是否客觀完整等評定。對于實驗報告其固有的缺陷,流體力學實驗報告考核采用數據記錄復份,來避免學生修改數據。 

        表3  流體力學實驗報告評分標準

        序號                                                     評分標準                                                                                                         分值

       1 實驗報告規范認真,圖表清晰,實驗數據計算正確,實驗現象分析客觀完整,能做較深層的探研,優秀 20

       2 實驗報告規范認真,圖表清晰,實驗數據計算正確,實驗現象分析比較客觀,良好                                     16

       3 實驗報告規范,圖表清晰,實驗數據計算基本正確,實驗現象分析基本客觀,及格                                     12

       4 實驗報告格式規范,實驗數據計算不正確,實驗現象分析不正確,不及格                                                      8

       5 未完成實驗報告                                                                                                                                                          0 

       實驗作業是根據實驗內容和實驗要求精心設計的,可以加深學生對實驗的認識、補充和擴展。實驗準備時,教師對將要進行的實驗提出問題,引導學生深入思考。學生通過查找資料,操作實驗,編寫實驗報告,將問題引入深層次的探究,然后回答問題。如能量方程實驗,提出問題:“測點2、3和測點10、11的測壓管讀數分別說明了什么問題?[2]”學生進行一系列思考后探究答案。實驗作業成績滿分5分,每個實驗作業以5分制為標準進行評分,最后求平均分作為實驗作業成績。

        實驗總結在流體力學全部實驗結束后完成。此時,學生對實驗知識、技能、儀器設備等都有了真切的體會、深刻的認識,每個人都會有不同程度的收獲。學生可以在實驗總結中寫:實驗后的收獲和感想,對實驗教學的意見和建議,對實驗室發展的建設性意見。這些信息反饋給實驗教師,可使教師進一步了解學生對實驗的真實感受,從而總結出寶貴的經驗和教訓,改進實驗教學方法。實驗總結是教師提高實驗教學水平的基礎。實驗總結成績滿分5分,以5分制為標準打分。

        4.實驗創新考核

        實驗創新主要培養學生的創新能力。流體力學實驗創新分兩個方向:學習性實驗創新和創造性實驗創新。實驗創新考核占實驗總成績的20%。

        對于那些創新能力比較薄弱的學生,可以從學習別人的已有成果開始,讓學生收集現有的實驗創新實例,運用學過的流體力學理論知識和實驗知識重新剖析,在規定的時間內闡明自己的觀點,進行答辯。學習性實驗創新成績滿分10分。

        對于創新能力較強的學生,鼓勵學生在現有儀器設備基礎上,進行創新性、設計性研究與探索,組合成為新的實驗或量測新的內容,也可以通過電腦進行模擬。實驗創新也鼓勵改良改進設計實驗設備裝置。另外,鼓勵教師教改項目、科研項目帶進實驗室,開設綜合性、設計性實驗,研制開發教學儀器設備,更新和改造舊的實驗內容和手段。

        開展實驗研究可由團體進行,研究的一般步驟包括:確定題目、收集資料、制訂研究計劃、實驗測試、分析與概括、反復論證或實踐驗證、完成實驗報告或論文。學生在教師的指導下,自主選題、自主進行研究性學習、自主進行實驗方法設計、開展實驗性研究、進行數據統計分析處理,撰寫研究性論文和總結報告等工作。實驗創新小組向全體參加同學和指導老師介紹實驗設計思路、實驗過程、創新點等主要內容,并回答同學和教師的提問,由同學和實驗教師一起打分考核。創造性實驗創新成績滿分20分。

        通過實驗創新求得學生的發展,教師的發展,實驗室的發展。

        5.實驗考試考核

        流體力學實驗考核分兩種形式:教師與學生的交談、閉卷考試。實驗考試考核占實驗總成績的20%,實驗考試成績滿分100分,其中教師與學生交談成績50分,閉卷考試成績50分。

        教師與學生的交談,可以了解學生在實驗室獲得知識的掌握情況,可以評估學生對知識的理解及口頭表達的技巧,以及對實驗結果的解釋等,具有教高的表面效度。

        閉卷考試可以克服實驗報告的某些缺陷。流體力學實驗考試內容側重于實驗方法與原理的理解,流體流動的某些基本概念和基本原理的認識,靜態流動參數測試方法的掌握。

        綜合流體力學實驗五個部分的考核,可以給出完整的流體力學實驗考核體系,如表4所示。 

        表4  流體力學實驗操作考核體系

        序號  實驗考核    比例           分值 備注 

          

        結束語:

        隨著實驗課程的獨立開設,需要更精確、更契合實際的實驗考核方法來適應實驗課程的發展建設需要。實驗考核要求能夠公平合理地評價每個學生的實驗成績,能夠對學生實驗學習起到較好的引導作用,激發學生的實驗興趣,規范學生的實驗過程,提高學生的實驗能力[3]。流體力學實驗考核體系根據實驗教學的過程,對實驗前、實驗中、實驗后各個環節,分別進行具體考核,提出了一套新的實驗考核體系。該實驗考核體系從實驗整體出發,注重培養學生各項實驗能力,提高學生綜合素質,提倡自主實驗來提高學生的學習自主性,通過定性定量的實驗操作考核來提高學生的實際動手能力,以實驗創新考核來推動學生的創新能力,從而真正提高實驗教學效果。

參考文獻

[1] 葛年明、周泉.電子電工實驗考核方法的改革〔j〕.實驗技術與管理,2008(4):146-147,166

流體力學總結范文2

關鍵詞:計算流體力學;軟件;流體力學教學

中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0248-03

一、引言

英國著名教育學家J.K.Gilbert教授在其組織編著的“Visualization:Theory and Practice in Science Education”一書別強調:可視化技術在現代科學教育教學中的應用是一個亟待深入研究的問題[1]。Gilbert教授從認知模型的角度考慮了可視化在宏觀、亞微觀和符號層面認知中的作用,討論了照片、示意圖、圖表等可視化技術在科學知識描述中的功能。本文在總結“流體力學”、“空氣動力學”和“計算流體力學”教學內容以及“飛行器部件空氣動力學”教學經驗的基礎上,結合參考文獻[1]中的教學思想,系統探討計算流體力學(CFD)可視化技術在流體力學課程教學中的應用。

CFD是采用計算機模擬流體流動及相關現象的一門科學,主要涉及物理、數值數學和計算機科學等學科。CFD的應用歷史可追溯到上個世紀70年代,理論研究的歷史則更早一些。隨著計算機技術的發展,CFD所能求解問題越來越復雜,最早是求解簡化方程控制的跨聲速流動,到了80年代初就可以求解二維或三維的Euler方程,隨后Navier-Stokes方程的求解也成為可能。經過本世紀近十年來的快速發展,CFD技術基本成熟,相應的軟件被廣泛的應用于航空、航天、汽車、船舶、生物、材料、氣象、海洋以及石油工業等領域。

在應用需求的牽引下,目前大部分CFD軟件都已經具有非常友好的人機交互界面,不僅能夠以一定精度計算流體運動控制方程、模擬復雜的流體流動,更能夠通過一定的可視化技術顯示所計算流場的空間結構和時間演化特征。因此,流體力學本科與研究生教學中涉及的諸多基本概念、一般規律和關鍵問題等,都可以結合CFD軟件進行直觀而科學的探討。

二、基本概念的解釋

在傳統的教科書中,流體力學中的基本概念,如流場、梯度、散度、旋度、流線、跡線、點源和偶極子等,常常采用一定的數學公式或抽象語言來描述,這對學生理解實際的流體流動問題是十分不利的。借助于CFD軟件,上述概念可以采用云圖、矢量圖和等值面等十分直觀的顯示出來,下面舉例來說明。

標量場可采用云圖來顯示,所謂云圖就是采用不同的顏色對應不同的標量數值。圖1所示為利用云圖顯示噴管流場中馬赫數的分布情況,其中黑色到白色的漸變表示馬赫數從0.1變化到5.0。由噴管內部流場中顏色的分布可以看出,噴管內部馬赫數從左到右是一直增加的。這樣一種顯示方法不僅直觀的顯示了什么是流場,更從物理上說明了流場中馬赫數的變化規律。

由于矢量既有大小又有方向,矢量場不能像標量場那樣僅僅以顏色的變化來區分。在CFD中矢量一般用具有一定長度的箭頭來表示,箭頭的方向對應矢量的方向,箭頭的長度代表矢量的大小。圖2所示為噴管內部速度矢量場,由圖可以看出流場中每個點處的速度相對大小和方向,很直觀的表示了噴管內部氣體逐漸加速的過程。圖3所示為噴管內部流線,每條曲線表示定常流動條件下流體質點在噴管中的運動軌跡,同樣直觀的表現了噴管的流場結構。

在流體力學教學中經常會從簡化的模型出發,討論理想狀態下的流動問題,如點源、偶極子等的流動。這種流場在現實中是不存在的,通過電磁學或其他方式類比來顯示相應的結構往往也不夠直觀。借助于CFD軟件則可以很容易地通過求解簡化的控制方程,得到理想狀態下的流場,然后通過可視化技術實現三維、動態的流動演示。隨著CFD技術的越來越成熟,大部分流體力學教學中涉及的基本概念、假設等,均可以通過CFD可視化的方式展現給學生,改變傳統教學方法,提高教學質量。

三、流體力學基本物理現象的演示

CFD軟件是通過求解不同初、邊值條件下的流動控制方程來研究流體運動特征,能夠客觀地反映流體運動的物理規律。因此,在流體力學教學中,很多關鍵物理現象,如邊界層、激波、射流、混合層、卡門渦街等,也可以通過CFD技術進行分析,并通過可視化的方式展現給學生。

在流體粘性的作用下,繞流物體表面一般都會存在緊貼物面非常薄的一層區域,這層區域被稱為邊界層。邊界層概念的提出是流體力學發展史上里程碑式的事件[3],然而在流體力學教學中往往很難把邊界層的重要性講清楚。借助于CFD軟件,可以直觀地觀察水流、氣流中邊界層的形成過程及其差別,通過顯示邊界層速度剖面的形狀解釋邊界層如何影響流場結構,如圖4所示。從圖中可以很明顯地看出壁面附近氣流速度的降低,體現了氣體的粘性效應在近壁附近的作用。

激波是超聲速流動中廣泛存在的流場結構[4],采用CFD技術可以模擬各種類型的物體繞流,顯示對應的正激波、斜激波和弓形激波等現象,從不同的角度加深學生對激波這一物理現象的理解。射流、混合層和卡門渦街同樣可以通過適當的CFD技術模擬,甚至可以顯示其中非常精細的流場結構。圖5所示為混合層渦結構的CFD數值模擬結果,由圖可以看出混合層流動的失穩過程,類似的數值模擬結果對流體力學專業高年級本科生和研究生教學是大有助益的。

四、流體力學應用問題分析

在流體力學專業的研究生教學中,常常會涉及生物流體力學、飛機空氣動力學、環境流體力學、化工流體力學、汽車空氣動力學等一系列應用流體力學課程。CFD軟件在工業上的廣泛應用為這些課程的教學提供了大量的素材。圖6、圖7和圖8所示為鰻魚[5]、高超聲速飛行器和F1賽車繞流流場的CFD數值模擬結果,從中可以分析繞流物體的流動和受力特征,探索隱藏在背后的物理規律,加深學生對問題的理解。

五、小結

CFD軟件在流體力學課程教學中有著非常廣泛的應用前景,本文以具體實例展示了CFD軟件在流體力學基本概念解釋、基本物理現象演示和應用問題分析方面的關鍵作用。通過在教學中恰當的應CFD軟件,可以有效地增強學生的學習興趣,提高教學質量。

參考文獻:

[1]J. K. Gilbert,M. Reiner,M,Nakhleh,Visualization:Theory and Practice in Science Education,Springer Science+Business Media B.V. 2008.

[2]J. H. Spurk,N. Aksel. Fluid Mechanics,Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2008.

[3]G. E.A. Meier,K. R. Sreenivasan,IUTAM Symposium on One Hundred Years of Boundary Layer Research,Springer,2006.

流體力學總結范文3

工程流體力學教學手段教學效果《工程流體力學》是機械工程專業、石油工程專業、化學工程專業等諸多工科專業的一門十分重要的專業基礎課,在各個工程領域都有著廣泛的應用。作為力學的一個分支,工程流體力學主要研究流體的平衡和運動的基本規律以及流體與固體的相互作用的力學特點,用于分析解決工程設計和使用中的實際問題。其特點是數學公式多,大部分內容都是圍繞數學方程的推導,理論性強。學生在學習過程中普遍感覺吃力并且枯燥。因此,為提高教學質量,教育界同行不斷地進行著各種各樣的教學改革探索。

一、聯系實際,理論與實踐相結合

流體力學內容抽象,概念性強,整門課程從頭到尾充斥著偏微分方程,公式推導繁雜。而且與其他力學課程不同,流體力學是采用歐拉方法解決問題,這一點學生理解起來非常困難,導致流體力學這門課程被公認為大學課程里最難學的課程之一。為了提高教學效果,在教學實踐過程中注重理論與實踐相結合,更有利于學生對知識的理解與掌握。本課程主要圍繞幾大偏微分方程展開,在講述過程中如果過于強調數學理論的推導過程,學生肯定會感覺枯燥無趣,而且不知道學習的真正目的,從而失去學習的動力。針對這種情況,我在講述公式推導部分時著重分析研究思路和方法,重點介紹公式的適用條件及意義,盡量避免長篇大論的數學推導過程。比如伯努利方程是本課的重點,在課堂上我只是把推導思路給大家講清楚,后面花了兩節課的時間來講它的應用,包括皮托管測速計、節流式流量計以及在一般水力計算中的應用等。在課程的最后部分,針對授課專業特點,結合現場實際工程案例,講述了流體力學基本理論在實際中的應用,同時也對課程內容進行了總結和回顧。通過上述具體應用實例,使學生能夠理論聯系實際,培養學生以后工作時解決實際問題的能力,同時還能使學生認識到課程的重要性,增加了學習興趣。

二、啟發-聯想式教學

引導和注入是啟發式教學方法與灌注式教學方法在本質上的差別之一。啟發式教學方法強調的是引導,也就是通過引導,調動起學生的主動性、積極性,讓學生自己去發展思維而獲取知識。而灌注式教學方法則是通過注入,使學生被動地接受傳授給他的知識。因此在引導與注入這兩種手段上,有著明顯的差別。所謂引導,是指當學生要解決某個問題,但又感到難以解決時,恰到火候,教師及時給以啟發,讓學生自己發現新知識,這樣才能很好的發展學生的智能。

流體力學的研究方法和內容同工程力學、工程熱力學等其他力學課程有很多相通的地方。所以在教學過程中可以通過啟發學生對以前學過的內容進行總結回顧,從而引出所講內容。比如在講解研究流體運動的兩種方法:拉格朗日方法和歐拉法時,啟發學生對兩種方法進行比較。由于歐拉法是以空間點為研究對象,這與基于質點為研究對象的工程力學的研究方法不同,學生已經習慣于質點研究方法,所以接受起來有點困難,這時我以氣象觀測站這樣一個大家都熟知的例子來闡述歐拉法的含義,采用直白易懂的語言講述這樣一個抽象的問題,學生理解起來容易多了。

學生在已有的力學基礎上學習流體理論,并加以比較,不僅可以促使學生積極思考,而且能利用一門課程中已學會的知識快速掌握另一課程中的內容,增強了教學效果,提高了教學質量。

三、Fluent軟件在教學中的應用

流體力學課程的特點是知識涉及面廣,對學生來說流體力學課程里面的概念與原理非常抽象難懂,課程涉及的數學知識和力學知識比較多,且與工程實際現象緊密結合,這對本科生來說更加大了他們學習本門課的難度。同時受教學實驗條件的限制,任課教師很難形象地將流體流動的現象講授給學生,這樣就造成理論知識的講解與實際現象脫節。FLUENT軟件是目前非常流行的一個商業計算軟件,將其引入本科生流體力學課堂教學,對流體力學課程中的流動機理既能實現直觀演示,又可以進行定量分析。比如在講圓管內層流和紊流兩種流態運動規律時,如果采用傳統的教學方法,由于牽扯的數學理論知識較多,學生學起來很吃力,而且最終推導出的結論比較抽象,學生很難提起興趣。如果采用FLUENT軟件模擬兩種流態,做出不同工況條件下的速度分布曲線、速度分布云圖、速度等值線、切應力分布曲線,讓學生通過對這些曲線進行分析得出不同流態下的運動規律,學生的積極性和主動性就能被充分調動起來,從而可以提高教學效果。

在課程教學中不斷改進教學方法和手段,用心鉆研,不斷探索,有助于學生理解掌握課程知識,增強學生的學習興趣,為學生將來從事工程實踐奠定堅實的基礎。

參考文獻:

[1]陳小珊,洪文鵬,張玲.工程流體力學課程改革的思考[J].東北電力大學學報,2006,(3):54.

流體力學總結范文4

一、上好緒論課,提高學生的學習熱情

緒論是流體力學的第一部分內容,是學生了解該課程的窗口,也是教師教學水平的第一次展示,學生對一門課程的興趣和認識都是從緒論的講解中得到的。多講一些自然界與工程實際中的流體力學現象,而一般的流體力學教材忽視了這一點,或涉及很少。如:大氣與海洋相互作用、相互影響形成龐大的流體系,如龍卷風、海嘯等現象都屬于流體力學的范疇;化工與石油工業上的應用,如石油的運輸;流體機械上的應用,如水輪機、汽輪機等;航空和航天中飛行器的某些部件能提供升力如機翼;環境保護上的應用,如泥石流、沙塵暴、熔巖流;土木與建筑上的應用,講解1 940年美國華盛頓州的塔科馬峽谷吊橋被颶風破壞等都涉及流體力學問題,高樓群、冷卻塔群等建筑容易發生風的震動渦旋,如與建筑物的結構發生共振,造成嚴重破壞;交通運輸,如輪船、潛艇、高速列車的設計都涉及流體力學問題。流體力學的應用如此廣泛,使學生了解到學習流體力學的重要性,學生自然就產生了濃厚的學習興趣,為學好流體力學奠定了基礎。

二、在講解理論知識時,做到重點突出,避免降低學生的學習興趣

數學和力學之間的緊密關系在流體力學這一力學分支中得以充分體現,無論是連續性方程還是能量方程的推導,沒有扎實的數學功底,流體力學不可能得到很好的提高。只有掌握扎實的數學知識,在公式的推導過程中才不會感到枯燥;對于數學知識基礎差的同學很容易在老師的推導過程中產生厭煩心理,而漸漸失去學習流體力學的興趣,所以在學習流體力學時應備一本高等數學書。

有的教師過分強調知識的嚴密性和完整性,而忽略了學生的接受能力,把每個推導細節都逐一介紹,學生被弄得糊里糊涂、知難而退。有的教師直接給出公式,讓學生直接照背。筆者每次在講解理論公式之前,首先應強調本次公式推導的一般步驟和重點,用到了哪些數學知識,哪些推導步驟需要掌握的,哪些推導步驟是不太重要的,是只需要記住結論的。如果步驟不重要為什么還要講呢,因為講的是理論研究的方法――如何用數學等方法解決流體力學問題,目的是讓學生掌握一種處理問題的方法,拓寬學生思路,通過這些方法的介紹掌握定理的產生和適用條件,加深對定理的理解和記憶以及應用。比如說在講相對平衡的流體的壓強分布規律時,我首先告訴學生這個推導應該會,因為這個推導步驟在解決一般平衡流體內部的壓強分布規律和平衡流體對固體邊壁的作用力問題時非常有用;而在講動量方程時,強調記住結論并理解公式中各個物理量的含義。這樣做到重點突出,學生就會有的放矢的選擇性的集中注意力,避免了一個公式推導不理解而導致對整堂課的學習興趣的喪失。

三、多講一些實際生活中熟知的例子或重大事件,提高學生的學習興趣

采用直觀有趣的實例來激發學生的學習積極性,在初等教育和中等教育中用得較多,而在高等教育中則較為少見,一方面大學的課程專業性較強,對許多課程來講,列舉出與我們日常生活有關的具有一定深度的一些有趣實例來,并不是一件十分容易的事;另一方面,各門課程均存在著學習內容不斷加大而授課時數不斷減少的情況,很多教師不愿將寶貴的課堂時間用在列舉實例上來。

流體力學雖理論上比較難,卻與生活和生產實際密切相關,在課程的講解過程中,多穿插一些實際生活中的現象,與課本中的理論結合起來講,可大大提高學生的學習興趣。比如講流體的粘性時,比較水的粘性和糖漿的粘性,在講有旋運動時先講龍卷風的例子,通過分析現象,理解本質??梢灾v一些重大事件,如在講流體靜力學的知識前講解1 993年青海溝后水庫垮壩事件,造成288入死亡和40人失蹤,溝后水庫突然垮壩失事是由于在設計上有缺陷和施工存在質量問題造成的。還有三峽工程建還是不建所引起的爭論,流體力學專家的分析和參與討論決定三峽工程還是要建。這樣使學生感到學好流體力學的重要性和作為一個專業設計人員的應有的責任心。

四、采用多媒體技術與傳統的授課方法相結合的手段

多媒體教學越來越得到廣泛的應用,其最大優點是形象、生動、具體、直觀、易于理解并可加強記憶。在流體力學課程中引入多媒體教學,為這門古老學科開創了新的教學環境,注入了新的活力。

流體力學總結范文5

關鍵詞:工程流體力學;教學改革;探索與實踐

Research and practice of teaching reform mode of engineering fluid mechanics

Li Xiaochuan, Huang Xiangyong

Yangzhou university, Yangzhou, 225127, China

Abstract: Engineering fluid mechanics is the specialized fundamental course of thermal energy and power engineering (TEPE) specialty. According to present situation in engineering fluid mechanics teaching, the new ways of teaching reform about this curriculum are put forward in this paper on the basis of in—depth research and analysis of the main problems existing in the teaching practice.

Key words: engineering fluid mechanics; teaching reform mode ; research and practice

工程流體力學是熱能與動力工程專業重要的專業基礎課,主要研究流體靜止和運動的力學規律及其在工程技術中應用的學科。作為一門重要的專業基礎課,本課程不僅為學生學習后續專業課提供必備的基礎理論知識,也為從事熱能利用的有關專業技術人員從事專業技術工作和科學研究工作提供重要的理論基礎。工程流體力學課程在理工科教學體系中具有重要地位,由于多方面的原因導致課程的教學效果不是很理想,教師難“教”、學生難“學”已經成為師生的共識。因此,當前新形勢下積極思考和探索工程流體力學教學改革方法對改善課程的教學效果、提高學生的培養質量具有重要意義。根據本學院學生的教學現狀,從工程流體力學課程教學中“教”與“學”方面的改革進行一些思考和探索。

1 教學中存在的主要問題分析

為了有針對性地提出工程流體力學課程的改革思路,筆者對本學院熱能與動力工程專業和建筑環境與設備工程專業本科二年級的學生進行了調研,主要從課程本身的特點、教師“教”和學生“學”方面對教學質量的影響進行了調查、分析和總結。

1.1 工程流體力學課程本身特點

工程流體力學課程包括理論教學和實驗教學兩方面的內容,課程涉及的知識面比較廣泛,高等數學、大學物理、工程熱力學等,尤其對學生掌握經典力學和高等數學的要求較高。此外,工程流體力學課程本身研究對象是流體,研究對象不具有固定的形狀、研究理論比較抽象、經驗公式繁多且推導過程復雜不易理解。以上特點導致了本課程教師難教、學生難學,教學效果不理想[1]。

1.2 教師“教”的方面

從教師“教”的方法和手段來看,不能根據當今大學生的特點進行教學、調動學生的學習熱情、激發學生的學習興趣是造成教學效果不理想的主要原因,主要表現在以下幾個方面:(1)教學方法單一、教學手段落后,教師上課自己沉浸于“講”課的過程,單方面向學生“傳授”知識,而不顧及學生“聽”課的感受,忽視了教學過程中“教”與“學”之間的互動性。這種教學方式造成的危害是逐漸使學生喪失了學習的主動性和與教師交流的動力,在這種情況下,教師無法得到學生的反饋信息,從而影響教學水平的提高。(2)教學內容老舊,講課內容局限于教材本身,沒有或很少對課本知識進行擴展、結合現實生活中的實際現象進行舉例說明,理論與實際脫節,導致學生不知道學習本門課程能夠解決什么問題、如何解決問題的疑問。(3)過于依賴多媒體課件授課,板書很少或者摒棄板書。學生反映這種授課方式速度偏快,不利于對基礎知識、公式等內容的理解和消化。此外,某些教師的課件僅僅是對板書的復制,課件的制作質量不高,無法體現多媒體教學的特點[2]。(4)學生課業繁重以及新校區位置偏遠帶來的交通不便,導致教師在課后幾乎沒有時間對學生進行指導。

1.3 學生“學”的方面

通過調查發現,在學生“學”的方面存在以下問題:(1)學生普遍存在學習上怕吃苦、自制力較差、學習態度浮躁的現象。(2)在上課前不提前預習本次課程所講述的內容。(3)課堂上不能集中思想認真聽課,課下提不起興趣認真復習、做作業。

2 教學改革模式的探索與實踐

流體力學總結范文6

【關鍵詞】啟發式教學思想 教學方法 流體力學 實踐

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)10-0021-02

一 啟發式教學的含義

“學而不思則罔,思而不學則殆”,針對這一現象,孔子認為“不憤不啟,不悱不發,舉一隅不以三隅及,則不復也”。這句話的意思是:“不到他努力想弄明白而不得的程度不要去開導他;不到他心里明白卻不能完善表達出來的程度不要去啟發他。如果他不能舉一反三,就不要再反復地給他舉例了。”從孔子對啟發式教學的認識,可以看出啟發式教學首先要學生處于“憤”或“悱”的狀態,之后才是教師的“啟”和“發”。也就是說,學生要先經過努力思考,卻仍不能解除心中疑惑,這時教師才應該對學生進行點撥,教給學生解題思路與技巧。所以說,啟發式教學的第一步是學生應對所學的內容進行自學,而且經過了深思熟慮而不得。啟發式教學的第二步才是教師的指導或引導,無論是對語言的精準表達,還是解題的思路或技巧指導。啟發式教學的第三步,是對學生剛剛解除的疑惑進行考查,以驗證學生是否真正理解,是否熟練掌握,以期學生能在學會的基礎上,能夠舉一反三,融會貫通。

“啟發式”教學的思想與“填鴨式”、“滿堂灌”的做法相對立。教師在任何情況下都不可以自己的灌輸代替學生思考。啟發式教學的根本思想是以學生為教學活動的主體,教師只起指導、引導作用。啟發式教學不僅是一種教學方法,更重要的是一種教學思想。

二 啟發式教學在流體力學教學中的實踐

從啟發式教學的思想看,教師要想啟發學生,其前提是學生必須要有疑惑,并且是在思考后不能解答的前提下,才進行啟發。因此,老師的職責是如何使學生去積極思考,在學生迷茫而無所得的情況下對學生進行正確的引導。

1.以啟發式教學思想為指導,精心營造啟發的教學情境

教師在所有的教學環節,都應以啟發式思想為指導。重視后用啟發式教學。每一位教師應從教學規律出發,精心設計教學活動,精心營造啟發式教學情境。

2.啟發式教學方法在流體力學課堂中的運用

第一,總結式啟發和回顧式啟發。流體力學是以流體為研究對象,探討其受力及靜止、運動規律。前后知識邏輯性強。每部分知識結束時,應及時總結,進而拋出新問題,引發學生課后思考。甚至可布置思考題,讓學生自己找出解決問題的思路。下一節課開始時,教師先回顧上節課的主要內容,從沒解決的問題入手,和學生探討解決問題的方法。如講完“流體靜壓強的兩點特性”后,可及時讓學生思考,如果流體是運動的,那么其動壓強是否還具有這兩點特性,從而引發學生的疑問,這樣不但使學生主動去探究靜壓強大小與作用面方位無關的原因,還會使其帶著興趣去學習流體動力學的內容。

第二,現象啟發式。流體力學課程概念多,前后內容邏輯性很強。教學內容的安排應符合人類從感性到理性、從現象到本質、從淺顯到深入的認識過程。因此,教學時應經常與日常生活及工業生產中的現象相聯系。例如,講“流體黏滯性概念”的時候,讓大家思考手接觸不同流體,如空氣、水和油時的感覺,從感覺上區分不同的流體具有不同的黏滯性,并認識到它們與手的黏附力不同。接著讓學生分析原因,從而水到渠成地得出黏滯性的本質是內摩擦力的結論。

用現象或實例可以引發學生的思考,進而吸引學生的興趣,而且會讓學生明白,流體力學中的概念是從現象中抽象出來,與現象緊密聯系的。對這些本質的理解及知識的獲得反過來可以解決、解釋很多實際問題。這樣,學生會饒有興趣地學習知識,并能從本課程中得到更大的收獲。

第三,對比式啟發。在流體力學教學中,可以采用以下三種對比方式:一是將相近或相反的概念、規律進行對比。例如,在講氣體能量方程時,與前面的液體能量方程對比,說明氣體能量方程形式上的不同。再如,氣體靜壓強的分布規律與液體相對比,甚至把流體的壓強分布與粉體或固體的壓力進行對比。這樣,可以使知識的區別清楚地呈現出來,使學生印象深刻,便于記憶。二是將新舊知識進行對比,使學生在原有知識的基礎上學習新知識,從而加速對新知識的掌握,做到“溫故而知新”。例如,將理想元流伯努利方程、理想總流伯努利方程和實際流體的伯努利方程的成立條件及方程形式進行分析對比,可貫通舊知識和新知識,使學生加速對后者的掌握。學生的學習是一個在原有知識結構的基礎上不斷更新、不斷加深的過程。無論從知識的深度還是廣度上,都是不斷提升和深入的過程。這就要求教師善于從學生原有的知識基礎出發,引出新的問題,引發學生的思考,并分析得出新知識,解決新問題。三是將課堂理論知識與生產實踐、日常生活中的實例相對比,使抽象的內容具體化,加深學生的感性認識。教師應重視教學實踐活動,并充分利用實踐教學,把理論知識與實踐聯系起來,培養學生用書本知識解釋、解決生產、生活中所遇到的問題的能力。

第四,練習式、作業式啟發。流體力學課程理論性較強、概念抽象、方程較多,因此,進行習題訓練成為學生理解和鞏固知識的重要手段。在課堂上應重視對基本概念、基本原理思考題的練習與討論。在課下作業題目的布置上,教師應選擇一些具有較強典型性、綜合性和實踐性的習題供學生練習。對于一些難點,教師在啟發和提示的基礎上,讓學生互相討論,逐步深入,在爭論中得出答案。

亚洲精品一二三区-久久