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流體力學理論范文1
作者簡介：宿程遠（1981-），男，河北晉州人，廣西師范大學環境與資源學院，講師；黃智（1972-），男，壯族，廣西桂林人，廣西師范大學環境與資源學院，教授。（廣西 桂林 541004）
基金項目：本文系新世紀廣西高等教育教改工程項目（項目編號：2011JGB018）的研究成果。
中圖分類號：G642.1?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）34-0088-02
“流體力學”是環境工程專業一門重要的專業基礎課程。其主要任務是通過各教學環節運用各種教學手段和方法，使學生掌握流體運動的基本概念、基本原理、基本計算方法；培養學生分析、解決問題的能力和實驗技能，為學生學習后繼課程、從事工程技術工作和科學研究以及開拓新技術領域打下堅實的基礎。該課程具有較強的理論性和工程實際意義，具有理論不易掌握、概念和方程較多、對學生高等數學和物理知識要求較高等特點。在實際教學過程中，如果只借助于書本、教師的語言和板書這些方法難以實現良好的教學效果，學生也會因枯燥的理論及公式推導而產生厭學的現象。因此，本文提出了基于“情·知·感”理論的“流體力學”多媒體課件的制作與開發。
一、設計理念
本課題以“情·知·感”為支撐，以認知學習理論、建構主義學習理論、人本主義學習理論等學習理論為指導，將身邊問題、工程實例、教學科研成果等有機的融入到“流體力學”多媒體課件的制作和開發過程中，同時注意“流體力學”多媒體課件和實驗教學的有機結合，重視“流體力學”多媒體課件制作的簡約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學”教學提供了先進的手段，為加強學生的自主學習提供了現實可能，可以充分發揮學生學習的主動性，培養學生“樂學”、“會學”的能力；[1，2]同時向學生展示教學情境，使學生“聞其生、見其形、入其境”，更快、更準、更深地把握“流體力學”教學的重點和難點。
二、實施措施
1.“情”——以多種學習理論為指導
在設計制作“流體力學”多媒體課件時，充分運用多種學習理論為指導，制作出既適合學生自主學習，也適合“流體力學”課堂教學使用的多媒體課件。[3]
（1）基于認知學習理論的觀點，組織“流體力學”多媒體課件內容與目錄導航設計。制作“流體力學”多媒體課件時，將流體力學基本教學內容劃分為四個模塊：流體的物理性質及分析方法、流體靜力學、流體運動學和流體動力學。這種結構以圖示的方式在課件中顯示，使學生對課件內容形成清晰的概念，養成“流體力學”課程的思維圖式。學習流體力學的關鍵是理解和掌握核心的基本的概念、原理、態度和方法，抓住它們之間的聯系，形成一個有聯系的整體。如在講解等壓面時，可以將等壓面的基本概念、特征及應用緊密聯系在一起，形成一個有機的整體，以加深學生的認識。
（2）基于建構主義學習理論的觀點，在設計課件時，提供豐富的多媒體情境資源以支持學生的學習。在制作與開發“流體力學”多媒體課件時，將北京奧運會“水立方”水面擾動時產生的阻力情況、中央電視臺記錄片《水問》以及“神舟七號”飛船的資料等，以優美的文字、活靈活現的畫面、動聽的聲音進行展示，能使教師輕松地授課、學生愉快地學習。而且能夠將教學重點和難點化難為易，向學生展示教學情境、提供豐富感知、激發形象思維，使學生聞其聲、見其形、入其境，讓學生更快、更準、更深地把握教學的重點和難點，能夠起到很好的教學效果。
（3）基于人本主義學習理論，設計與表達流體力學知識的價值與文化。人本主義學習理論重視學生學習時的情感需求，主張教育的目的不只限于教授學生知識或謀生技能，更重要的是針對學生的情感需求，從而培養其健全的人格。[3]在“流體力學”多媒體課件制作中，增加其人文色彩、文化意味，以適時地向學生傳達人生哲理，開啟他們的心智。在緒論部分，可用古代的詩詞引出學生對流水的思索，“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅”，“問君能有幾多愁，恰似一江春水向東流”，“抽刀斷水水更流，舉杯消愁愁更愁”；在講授虹吸原理時，可向學生講述宋代蘇軾《東坡志林》卷四中，四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面的故事等，這樣我們的課堂教學就被賦予了靈氣。
（4）基于行為主義學習理論的觀點，在課件中設計練習模塊。在“流體力學”多媒體課件中設計練習模塊，以提供覆蓋重要知識點的習題及反饋。讓學生的學習有了一個循序漸進的過程，給學生留有思考余地。同時也突出了“流體力學”課件的交互性，將更能促進學生的橫向思維，延長課件的生命周期；同時設計了部分流體力學的英語題目，實現了雙語教學理念的滲透。
2.“知”——以“三引入”與“一結合”為指導
為了結合課程內容有效地實施素質教育，培養學生的興趣，激發學生的思維與創造力，在“流體力學”多媒體課件制作中強調“三引入”與“一結合”，以突出“流體力學”教學的寬泛性、時代性和應用性。[4]
（1）將身邊問題引入多媒體課件。在“流體力學”多媒體課件制作時，結合具體課程內容，設計具有新穎、獨特、能夠牢牢抓住學生注意力的問題，力爭做到在每一章的“流體力學”課件開講前都提出一個問題，啟發學生的思維，避免平鋪直敘地講授。同時在教學中注意收集身邊有趣的流體力學問題，比如一滴牛奶的流體力學問題，讓學生認識到其實流體力學離我們并不遙遠。
（2）將工程實例引入多媒體課件。為了將所學的理論與實際相結合，擴大學生的知識面，增加學生的學習興趣，增強學生運用流體力學知識解決問題的能力，可將工程實例引入多媒體課件。如在講授液體作用在平面上的總靜壓力和恒定總流動量方程時，補充三峽水壩的視頻，讓學生對恒定總流動量方程有更為深刻和直觀的認識。
（3）將教學科研成果引入多媒體課件。在多媒體課件制作時，適時地介紹一些教師的研究成果以及正在開展研究的工作，一方面可以調節課堂教學氣氛，另一方面也會極大地提高學生學好課程的積極性，讓學生對當前相關學科的熱點問題有一定的了解，從而引發學生的思考，激起他們對科研的濃厚興趣。正如張愛玲所說“出名要趁早”，對于學生科研素質的培養，也要趁早。
（4）注意多媒體課件和實驗教學的有機結合。實驗教學是學習流體力學不可缺少的重要環節，貫穿于課程始終。采用多媒體方式如錄像、Flas等增加演示性實驗，既豐富了實驗內容、擴展了學生視野，又可達到意想不到的教學效果。特別是在講解流體力學最重要的“伯努利方程”時，除了傳統的公式推導之外，可輔以實驗、Flash等多種教學手段，從而實現教學重點與難點的突破。
3.“感”——以美學理論為指導
教學是一種藝術，課件也應是教學與藝術的完美結合。要實現“流體力學”多媒體課件中科學性和藝術性的和諧統一，關鍵在于設計中美學的運用。[5]
（1）“流體力學”課件制作的簡約美。“流體力學”多媒體課件開發時，背景畫面的設計要做到：簡單大方，清新淡雅，不能分散學生的注意力；同時“流體力學”多媒體課件的文字內容應言簡意賅，簡明扼要。
（2）“流體力學”課件制作的和諧美。首先背景圖片應服務于課件內容，不能喧賓奪主，在色調處理上應保持統一性，不出現突躍；其次應根據各種字體的表現力，選擇一種與課件內容相和諧的字體；再次應選擇與背景色協調的文字顏色；最后應注意文字經投影儀投影后的效果。
（3）“流體力學”課件制作的立體美。圖像所表現的內容應圍繞課件內容展開，通俗易懂，可將水利工程、航天工程等工程圖面以及身邊的流體力學圖面有機的穿插到多媒體課件中，簡潔明快地使學生認識、理解和掌握主題。首先動畫設計在構圖上要做到布局合理，造型優美，以求達到最佳的視覺效果。其次動畫構圖要形象且具有鮮明的直觀效果，并符合學生的視覺規律，如在雷諾實驗、伯努利方程的講述中，應合理運用動畫技巧，以擴大課件的表現力。
三、結語
以“情·知·感”為支撐，以認知學習理論、建構主義學習理論、人本主義學習理論等學習理論為指導，將身邊問題、工程實例、教學科研成果等有機的融入到“流體力學”多媒體課件的制作和開發過程中，同時應注意“流體力學”多媒體課件和實驗教學的有機結合，重視“流體力學”多媒體課件制作的簡約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學”教學提供了較為先進的手段，為加強學生的自主學習提供了現實可能，將充分發揮學生學習的主動性，培養學生“樂學”、“會學”的能力；同時向學生展示教學情境，提供豐富感知、激發形象思維，以促進“流體力學”教學。
參考文獻：
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流體力學理論范文2
關鍵詞：規范教學管理流程教學管理質量
教學管理體系是一個相互聯系的系統，是學校維持正常教學秩序、實施基本教學計劃、實現人才培養目標的根本保證。因此高職院校的教學管理在整個學校的綜合管理中占有十分重要的地位。那么如何規范教學管理流程從而達到完善、提高教學管理系統成為了提升教學管理質量的根本方式，只有通過規范教學管理流程來提升教學管理質量，才能使高等職業院校的管理體系邁向現代化、信息化、系統化、科技化的良性管理。
高職教育作為高等教育發展中的一個類型，有著培養面向管理、建設、服務和消費等一線需求的高等職業技能人才的艱巨任務，為社會提供高質量的技術人才是我們的責任。因此高等職業院校在我國加快社會主義現代化建設進程中有著不可替代的作用，這樣也從客觀上提出了對規范教學管理流程的嚴格要求。
1 提高教學管理人員素質
無論怎樣規范教學管理流程，管理人員的個人素質都是排在第一位的，再完善的管理體制沒有專業的管理人員教學質量也無法提高，教學管理的工作效率和質量的好壞和教學管理人員的素質息息相關。
成為一名合格的教學管理人才，必須具備相應的專業素養，才能做好本職工作。
①要成為一名合格的教學管理人才必須具備一定的管理素質，協調各部門工作的能力、與人溝通的能力和協調辦事的能力。只有具備相應的能力才能符合規范性教學管理流程的要求，才能更好的完善管理體系進程。
②要成為一名合格的教學管理人才必須具有現代化、信息化、科技化、系統化的專業管理素質。
21世紀是一個知識經濟的時代，教學管理正不斷的向現代化、信息化、科技化、系統化和規范化邁進。現在的教學管理體系，計算機發揮了巨大的作用，與此同時它的優越性也越來越明顯，信息化、科技化、系統化的管理體系也應該提上日程，發揮它的作用。另外我們所說的提高綜合素質不僅僅是在教學管理工作方面擁有相應的管理知識、計算機操作知識，還應該具備一定的綜合專業能力，這樣才能為教學管理工作在更廣闊的領域提供強力的技術支持，也才有可能把工作做得更好。
2 打破傳統的教學管理組織結構，依照管理流程要求實現管理機構再設置
規范教學管理流程首先要了解、剖析原有管理模式的構造、流程、管理方式等才能從根本上解決因管理模式所帶來的一系列問題，使之真正做到規范教學管理。
傳統的以“勞動分工論”為理論基礎所建立起來的管理模式，其組織結構如同宋朝時期所實行政治管理方式，權利責任高度統一，自上而下形成一個金字塔型的結構，組織體系過于臃腫，雖然管理體系相對嚴格但也因此產生了一系列的管理問題：
①整體結構中明顯的出現了“責權統一”的管理制度，過分的注重了人為因素，并且太過依賴相對完善的規章制度來確保用人工方法進行信息采集、整合、加工、分類及傳遞的有效性。
②因為組織結構臃腫，極易導致在實際的教學管理中分工太過明細，過多分層、多重管理、重復設置、命令不統一等問題，致使教學管理內部信息傳遞過于緩慢、信息變更不及時、反饋信息嚴重滯后，管理效率低下以至降低了教學管理質量。
③難以達到教學管理工作全局化，各部門之間采用分塊管理模式，各自為政，致使部分教學管理出現斷層或真空帶，教學管理質量難以提升。
如果各高職院校能夠規范教學管理流程，各個部門所有的管理方式都以流程為準，與教學管理流程相應的組織結構也滿足其要求，部門各司其職對應管理流程的一系列管理工作并確定其崗位職責于管理職能。各部門對自己的流程范圍完全負責，并且緊密結合，從而切實達到任務明確、分工合理、組織嚴密、效率倍增，消除了重疊范圍，減少了任務分層，提高了教學管理效率。
3 打破傳統的教學信息處理方式，依托信息系統完成教學管理流程的控制
首先傳統的教學管理嚴重依賴人工作業的方式并需要借助紙介質的表格形式才能完成教學管理所涉及到的教學信息采集、傳遞、統計分析等工作，且受到人為因素的影響，教學信息的采集面受到嚴重制約，其準確性也因為過長的操作時間而缺乏有效的保證機制；其次教學信息的傳遞方式太過陳舊，速度緩慢且準確性低，滯后現象明顯；再次，信息統計的分析方式有限，得不到充分的利用，導致效率低下，影響了整體教學管理質量的提高。
但是規范后的教學管理流程基于網絡環境的綜合性教學管理信息系統平臺，教學管理工作徹底的摒棄了傳統的管理信息處理方式和流程，全方位的實現現代教學管理的信息化、電子化、數據化、網絡化、時效化。
以數據庫和網絡技術的應用為基礎擴大信息的采集范圍，完善信息的完整性、提高信息的準確性和時效性校驗機制，最大程度的降低了因人為因素所產生的誤差、錯誤、遺漏、過時等問題；同時借助網絡技術還能夠更迅速的傳遞信息，更及時的反饋信息，最大程度上地實現教學管理信息共享提高教學管理質量。
4 打破傳統的經驗型管理方式，規范教學管理流程
因為過于依賴人工管理，傳統的經驗型管理體系缺乏細致的、完整的、系統的流程控制，很多問題都是管理人員依照以往的工作經驗來進行管理工作，極其缺乏創新管理手段。
比如課表管理中的排課，如果教學管理人員突然出現崗位調度或離職必然直接或間接干擾到部分工作的處理流程，這樣經驗型的教學管理方式其系統性、科學性、可行性和規范性以及教學管理質量都會受到質疑。近年來，高職院校逐漸地向多樣化專業發展，同時不斷地擴招生源也帶來了大量問題，經驗型教學管理方式又將面臨更大的挑戰。
在現代教學管理體系中，我們的管理模式充分參考了以往教學管理人員中有價值的管理經驗，采用信息化環境的先進管理模式，在結合各高職院校的實際情況，以科學手段完成對整個教學管理流程的拆分、別類、整理、整合、重組，制定出詳細的、明確的、嚴格的、系統的、不重復的教學管理流程控制規范，并且可以以此為基礎完成對綜合教學管理信息系統的設計和實施。
通過教學管理信息系統的推行和使用從根本上實現對整個教學管理過程的明細化、規范化、條理化，提升教學管理質量，同時為鍛煉和提高教學管理人員的管理素質和管理水平提供了必要的條件。
5 總結
從上世紀九十年代開始，我國高職院校就開始嘗試學分制改革。雖然由于客觀條件的限制，大部分高校都未能實現完全的學分制，而是一種學年制與學分制的混合體制。但是與傳統的學年制相比較，高校教學管理的模式發生了很大改變，管理流程的復雜度大大增加。加上招生規模的持續擴大，單一功能的管理系統已經難以滿足實際教學管理工作的需要，全面實現高校的教學管理信息化已成為目前急待解決的任務，也是高校教學管理工作的任務與職能的要求所在。通過規范教學管理流程來提高教學管理質量勢在必行。
綜上所述，素質過硬的教學管理人才加上現代化、信息化、規范化的新型教學管理模式，必然能從根本上提高教學管理質量，使高等職業院校的教學管理水平提升到更高的臺階。
參考文獻：
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流體力學理論范文3
關鍵詞 工程流體力學 教學效果 教學手段
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
To Investigate the Effect of Improving the
Teaching of Engineering Fluid Mechanics
GUO Liping
（School of Petroleum Engineering， Northeast Petroleum University， Daqing， Heilongjiang 163318）
Abstract The characteristics and teaching practical engineering fluid mechanics courses， combining the current teaching problems arise on how to improve teaching effectiveness programs were studied. Can take advantage of advanced research tools aided teaching to enhance students 'interest in learning， using a combination of multimedia and traditional teaching methods to improve classroom teaching through innovative practices to improve students' ability to apply knowledge and innovation.
Key words engineering fluid mechanics； teaching effects； teaching approach
1 工程流體力學教學現狀
1.1 課程難于學習
工程流體力學以高等數學、線性代數、大學物理、工程力學、工程熱力學等多門課程為基礎，通過本課程的學習培養學生具有初步對工程問題的簡化能力，具備一定的分析與計算能力，是學習有關后繼課程和從事專業技術工作的基礎。由于該課程中的理論推導部分應用了較多微積分、微分方程等數學知識，再加上大多數學生沒有實際的工程概念，在實際教學過程中，大部分學生反映：該課程的理論知識抽象、難于理解，概念和方程占的比例較多，對高等數學、線性代數知識要求較高，理論知識與工程實踐結合難度較大。①總而言之，在傳統的注入式教學模式下，對大部分學生來說，“工程流體力學”是一門非常不好學的課程。
1.2 理論知識與實際應用脫節
在大部分工科院校的工程流體力學課程教學中，課題主要教給學生講授本課程的基本概念、基本理論及公式推導，這些在教學實際過程及考核時基本都可以完成。這種指導思想下完成的教學效果是，學生可能只會對考核中出現的知識點做機械的符號記憶，如果在后續專業課的學習時或工程生產實際中，涉及到工程流體力學的相關知識，學生們會無從下手，找不到合適的解決問題的方法。
1.3 傳統教學方式的缺陷
傳統的板書教學模式已有悠久歷史，教學理論非常成熟，已經積累了大量的教學經驗。在傳統教學過程中，一般是通過教師的生動、形象的講述，學生相對易于接受，老師與學生之間也可以面對面地探討一些疑難問題。而對于工程流體力學這門課程而言，教學內容不可避免地會涉及到一些類似數學公式的推導，傳統的板書教學方式能夠留給學生更多的思考時間，同時，也能夠加深學生對公式推導過程的理解，加強記憶。由于傳統的教學模式主要是依靠粉筆與黑板的教學條件，教師是教學模式的主體，教師表達能力的好壞、知識的豐富程度嚴重影響教學效果，與此同時，教學效率也非常低下，在有限的學時，很難使教學內容豐富，由此也扼殺了學生創意的產生和個性的發揮。②
1.4 多媒體應用的弊端
多媒體是一種把文本、圖像、視頻、動畫和聲音等信息的媒體集成在一起，并通過計算機綜合處理和控制的一種信息技術。多媒體教學具有教學形象、生動、具體、信息量大、易于理解的優點。在各高等院校專業課的教學過程中得到了廣泛應用，給教學工作帶來了極大的方便。一方面，借助于多媒體教學不僅可以在一定程度上吸引學生的注意力，減輕教師板書的勞動量，另一方面是可以將一些復雜的、難于形象描述的流體流動現象和工程實際的圖像資料清晰地展現給學生，使教學內容直觀明了。同時，課堂氣氛動靜結合、增強互動性。與此同時也存在一些弊端：③由于大學課程教學內容進程快，信息容量大，一環緊扣一環，即使是傳統的教學模式下，在中、小學課堂上出現的活潑、互動的啟發式教學場面，在大學課堂教學時很難出現。
2 如何提高工程流體力學課程教學效果
2.1 充分利用先進的科研手段輔助教學
工程流體力學這一課程中涉及到的流場描述等知識點理論抽象、方程較多，僅借助于多媒體演示等手段教學，效果并不很好。如果將先進的科研手段輔助教學，例如將先進的激光粒子測速技術（PIV）應用到“工程流體力學”的教學過程中，④比如可應用拉格朗日描述流體流動和歐拉描述流體流動、紊流和層流流動的特點、圓管中流體紊流和層流軸向速度分布特征等相關章節中，借助于先進流體流動測試技術，能夠使學生對抽象的理論進行深刻的理解，同時可激發學生對課程內容進行深入探索、從事科學研究的興趣。
2.2 傳統教學方式與多媒體教學手段相結合
多媒體教學技術的發展并不意味著必須摒棄一切傳統的教學手段和方法，如果將傳統教學方式與多媒體教學手段相結合，揚長避短，發揮各自的優勢，提高課堂教學效果。對于工程流體力學這門工科專業基礎課程，在進行復雜的理論公式推導教學時，經驗證明：如果教師使用板書的教學方式，在黑板上一步一步推導，而不是使用多媒體，打出一系列的數學符號，這樣既可以給學生更多的思考時間，又能夠使學生理解公式推導過程，使學生的記憶加強。而對于一些基本概念和特定的流體流動現象，可以借助于多媒體教學手段，加深學生對基本概念和流體流動現象的理解與認識。
2.3 構建學生創新實踐操作平臺
工程流體力學是一門建立在實驗研究基礎上的學科，也是一門實驗科學。很多流體力學理論都是通過實驗研究建立起來的，一些理論分析得出的結論也需要實驗來證實，而實驗又必須在理論分析所得出結論的指導下進行。因此實驗是工程流體力學課程的必不可少部分，是非常重要的教學環節。它不但可以驗證理論研究結果，同時，在幫助學生學好工程流體力學這門課程的基礎上，培養學生進行科學探索、創新能力和獨立工作重要環節。雖然目前大多數高校都把實驗教學列為工程流體力學課程教學的一部分，貫穿于課程始終。但大多以驗證性實驗為主，實驗教學方法單調，又有師資力量、實驗課時和實驗設備等多種因素的制約，學生實際可選擇的范圍很小，在很大程度上限制了學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力，不能很好實現工程流體力學實驗教學的目的。因此，建立學生創新實踐操作平臺，在完成課程基礎理論驗證實驗的基礎上，結合不同專業學生知識體系和將要從事的領域，開設創新實驗，以此來激發學生的學習興趣，培養創新能力。
3 結束語
為提高工程流體力學課程的教學效果，可以通過利用先進的科研手段輔助教學來提高學生學習興趣，采用傳統教學與多媒體教學相結合方式進行“教”，通過學生創新實踐來提高學生對知識的應用能力和創新能力。
注釋
① 黃芬霞.石油工程專業流體力學課程的教學改革探討與實踐[J].考索?探微，2013.12（1）：231-232.
② 陳曉珊，洪文鵬等.工程流體力學課程改革的思考[J].東北電力大學學報，2003.6（3）：54-56.
流體力學理論范文4
[關鍵詞] 模塊化 分層次 力學 課程體系
力學既是一門重要的基礎學科,又是一門在絕大多數科學技術和工程領域具有重要作用的技術學科,特別在現代工程技術的發展與進步中起著重要作用。力學課程是工科院校中一類重要的基礎課程。我校力學課程包括“理論力學”、“材料力學”、“工程力學”、“結構力學”、“彈性力學”及“工程流體力學”等。為了適應國民經濟建設的發展對人才的需要,滿足高等教育改革的要求,在“厚基礎、寬口徑、強能力”的思想指導下,以工程技術為背景,突出工程實踐能力和創新精神培養,拓寬知識面,增強適應性。以培養學生的創新精神,培養創造性人才為核心,建立與之相適應的力學課程教學體系。
中國地質大學(北京)關于修訂本科培養方案的原則意見中提出,新的培養方案要深化通識基礎課和學科基礎課的教學改革,實施分級或分層次教學。力學類課程作為學科基礎性課程和專業基礎課程在培養方案中起著承上啟下的作用,但不同專業對力學類課程的要求不同,為此建立模塊化結構的多層次力學課程體系,為滿足不同專業的需要提供選擇,達到提高教學效率的目的。
一、力學類課程單元模塊的設置
力學類課程單元模塊的設置要圍繞為專業服務這個核心,課程體系構建要形成以能力培養為目標的課程功能模塊;要以能力為中心構建力學類課程分層次教學體系,加強學生在分析和運用等方面能力培養,提高綜合素質。課程單元模塊的設置要做到統一性和多樣性相結合,形成方向特色課程模塊,滿足不同專業學生個性發展和適應能力的需要,同時與專業發展、學科建設相互交叉,擴展學生知識面,使學生能形成合理的知識結構,增強學生適應能力和創新能力,提高學生綜合素質。
以能力培養為核心,首先要按照“必需夠用”的原則來設置課程單元模塊,單元模塊要突出應用性;其次要將力學知識與專業知識結合起來,增強力學知識的適應性,使知識能轉化為能力;最后要加強學生創新能力的培養和拓展,強化能力水平的滲透性,讓知識和能力“遷移可用”。根據以上原則,結合我校情況,共設置了22個模塊,主要內容如下:
靜力學(16學時):最基礎的一個模塊,要求掌握靜力學基本理論、受力分析、力系的合成(簡化)、力系的平衡及應用。
運動學(16學時):包括點的運動學和剛體運動學,重點是點的復合運動和剛體的平面運動。
動力學(16學時):重點是剛體和剛體系統的動力問題,包括動力學普遍定理及應用和動靜法。
分析力學基礎(16學時):屬于擴展模塊,主要內容為虛位移原理及應用、動力學普遍方程及應用、第二類拉格朗日方程及應用。
振動力學基礎(16學時):專題模塊,主要內容為單自由度系統的自由振動、衰減振動、無阻尼受迫振動及有阻尼受迫振動。
基本變形(32學時):重點研究桿件在軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓、圓軸扭轉、梁的平面彎曲時的內力、應力、強度、變形、剛度計算等,本模塊含實驗4學時,包括材料力學性能測試和電阻應變測量技術的應用。
應力狀態強度理論及應用(16學時):包括應力狀態理論、常用強度理論及組合變形強度計算,此外將壓桿穩定和動載荷與交變應力并入這一模塊,含實驗2學時。
能量法及靜不定系統(16學時):屬于擴展模塊,包括能量法及應用、簡單靜不定系統。
靜定結構(16學時):結構力學基本模塊,含體系的幾何組成、靜定結構內力和位移計算。
超靜定結構(1)(16學時):包括力法解超靜定結構、位移法解超靜定結構。
超靜定結構(2)(16學時):力矩分配法、矩陣位移法、影響線及內力包絡線。
結構動力學(16學時):結構力學擴展模塊,包括結構動力分析、結構穩定性計算、結構的極限載荷3個專題。
彈性力學基本理論(16學時):彈性力學平面問題和空間問題的基本理論。
彈性力學基本解法(16學時):彈性力學平面問題基本解法(含直角坐標和極坐標),柱體彈性扭轉、板的彈性彎曲。
彈塑性基本理論(16學時):應力分析理論、應變分析理論、應力與應變關系理論。
彈塑性基本方法(16學時):厚壁圓筒的彈塑性分析、柱體扭轉的彈塑性分析、板的彈塑性彎曲、塑性極限分析理論及應用。
線彈性斷裂力學(24學時):線彈性斷裂力學理論及應用、復合斷裂理論及應用。
彈塑性斷裂力學(8學時):彈塑性斷裂力學理論及應用。
損傷力學(8學時):損傷力學理論及應用。
工程流體力學基礎(16學時):流體靜力學、流體運動學、流體動力學基礎。
工程流體力學應用(16學時):流體力學在工程的應用,含實驗4學時。
有限元法基礎(16學時):有限元素法的基本理論。
二、根據單元模塊構建分層次課程體系
為構建適應不同專業的分層次力學課程體系,首先要與各專業負責人溝通,了解各專業培養目標中對力學課程的要求,在合理設計學生知識、能力、素質結構的基礎上,力求科學地處理各單元模塊及教學環節的關系,通過整體優化,改善課程結構,增強教學效果。同時要注意理論教學與實踐教學的有機結合,密切注意學科前沿的發展和學生創新思維和創新能力的培養。對不同專業學生,要考慮到因材施教的問題。
課程內容要做到精而實。要對原有課程重新進行內容的融合、疊加、拆分和滲透,刪除不必要的交叉和脫離實際的內容、增加與需求相適應的內容。將教學內容有機地組合成一種“有效、實用”的新型單元模塊,在確保教學目標的前提下,實施課程內容的整合,將知識與技能組成靈活的教學單元,以提高課程設置的實用性,實現最佳教學效果。
在設置單元模塊和與專業結合的基礎上,根據21個模塊可以方便靈活地組成不同層次、適應不同專業的力學課程,如工程力學課程:
工程力學A(48學時)=靜力學(16學時)+基本變形(32學時)
工程力學B(64學時)=靜力學(16學時)+基本變形(32學時)+應力狀態強度理論及應用(16學時)
工程力學C(64學時)=靜力學(16學時)+基本變形(32學時)+工程流體力學基礎(16學時)
其中,工程力學A適應我校對力學要求不高的理工科專業,如材料科學與工程、地質學、海洋科學等。工程力學B和C適應要求稍高的安全工程、資源勘查與工程、地球物理、地下水科學與工程、石油工程等專業。對于要求更高的勘查技術與工程、土木工程、機械設計制造及其自動化、地質學基地班,可選擇理論力學和材料力學,或者固體力學基礎。
理論力學A(48學時)=靜力學(16學時)運動學(16學時)+動力學(16學時)
理論力學B(64)=靜力學(16學時)運動學(16學時)+動力學(16學時)+分析力學基礎(16學時)或振動力學基礎(16學時)
材料力學A(48)=基本變形(32學時)+應力狀態強度理論及應用(16學時)
材料力學B(64)=基本變形(32學時)+應力狀態強度理論及應用(16學時)+能量法及靜不定系統(16學時)
固體力學基礎A(48)=基本變形(32學時)+彈塑性基本理論(16學時)
固體力學基礎B(64)=基本變形(32學時)+應力狀態強度理論及應用(16學時)+彈塑性基本理論(16學時)
對土木工程、勘查技術與工程、機械設計制造及其自動化、安全工程專業,后續課程可選擇結構力學、彈性力學、工程流體力學等課程。
結構力學A(32學時)=靜定結構(16學時)+超靜定結構(1)(16學時)
結構力學B(48學時)=靜定結構(16學時)+超靜定結構(1)(16學時)+超靜定結構(2)(16學時)
結構力學C(64學時)=靜定結構(16學時)+超靜定結構(1)(16學時)+超靜定結構(2)(16學時)+結構動力學(16學時)
彈性力學(32學時)=彈性力學基本理論(16學時)+彈性力學基本解法(16學時)
彈性力學及有限元(48學時)=彈性力學基本理論(16學時)+彈性力學基本解法(16學時)+有限元法基礎(16學時)
工程流體力學(32學時)=工程流體力學基礎(16學時)+工程流體力學應用(16學時)
對于要求更高的高年級學生或研究生可選擇彈塑性力學、斷裂力學等課程。
彈塑性力學(48學時)=彈塑性基本理論(16學時)+彈性力學基本解法(16學時)+彈塑性基本方法(16學時)
彈塑性力學及有限元(64學時)=彈塑性基本理論(16學時)+彈性力學基本解法(16學時)+彈塑性基本方法(16學時)+有限元法基礎(16學時)
斷裂力學(32學時)=線彈性斷裂力學(24學時)+彈塑性斷裂力學(8學時)
斷裂及損傷力學(32學時)=線彈性斷裂力學(24學時)+損傷力學(8學時)
以上列舉了部分課程,根據單元模塊還可組合成其它課程,供不同專業在設置培養方案時選擇。由于可選擇范圍寬、層次多,該方案受到我校各專業修訂培養方案負責人的好評。
三、分層次力學課程體系構建應注意的問題
1.力學課程體系要以“必需、夠用、有效、實用”為度
由于我校未設置力學類專業,所以力學類課程要注重為專業基礎和專業課服務。力學課程體系構建要緊密結合理工科專業的發展,重點放在如何利用力學知識分析、解決工程問題的能力上。在課程設置中堅持以能力為本,探索培養學生工程意識與相應的實踐能力、綜合運用能力相結合的分層次力學課程教學體系。達到為專業培養目標服務。
2.制定切實可行的教學大綱是保證教學質量的前提
教學大綱是根據課程在培養方案中的地位、作用以及課程性質、目的和任務制定的課程內容、體系、范圍和教學要求的基本綱要。它是實施教育思想和教學計劃的基本保證,是進行教學質量評估的重要依據,也是學生學習的指導性文件。結合新課程體系的構建,制定符合各專業要求、切實可行的教學大綱是保證教學質量的前提,也是進行教學研究與改革的基礎。
3. 師資隊伍建設是課程體系改革得以順利開展的重要保證
流體力學理論范文5
本人擔任多年的農村初中班主任，一直在探究如何教育好留守學生，本文試從留守學生存在的問題及采取的對策等方面，談談自己的一些不成熟的做法，愿與同行探討。通過本人多年的觀察，我發現心理健康問題是留守學生最容易出現的問題，且表現為隱性，不容易發現但影響深遠。留守學生的心理健康問題已經成為一個不容忽視的社會問題。留守學生自幼離開父母，缺乏親情的關愛，往往易產生焦慮、煩躁、悲觀、疑慮等一系列的消極情緒，在性格方面的表現較為突出的是性格柔弱內向、自卑孤僻。
有的留守學生因為父母不在身邊他們就好像失去了堅強的依靠和保護，因此和有父母在身邊的孩子相比容易產生自卑的心理障礙，有的甚至自暴自棄、喪失信心、學習上不求上進；有的留守學生因為缺乏保護而總覺得別人會欺負他，一點小事就會計較當真，與人交流時充滿警惕甚至是敵意，對老師或者臨時監護人的管教有比較強的逆反心理。在監護人不敢管也管不了的情況下，大多數留守學生在學習上自覺性差、紀律不強、缺乏良好的學習習慣，主動性不高，成績不理想，因此極易產生厭學、逃學、學習勁頭不足等不良心理。有的甚至沉迷于游戲廳、網吧等娛樂場所，引起行為上的偏差，嚴重者走上犯罪的道路，誤入歧途。
因此，如何幫助留守學生塑造良好的心理，使他們健康快樂的成長，已成為每一位教育工作者共同關注的問題。針對以上特點，我認為可以從以下三個方面途徑去探討：
一、加強師生間、同學之間的情感交流，營造一個和諧的班級氛圍
農村父母外出打工時，大部分是一個家庭出去一個。當父親或母親出去時間較長時，則孩子在很大程度上就相當于生活在一個準單親的家庭中。父母雙雙外出時，則通常把尚在念書的孩子托付給他們的爺爺奶奶或者外公外婆照看，家里沒有老人的就把孩子托付給親朋好友，如叔嬸、姑舅或要好的朋友等，這些監護人通常是把孩子的安全放在第一位，其次是學業成績和物質上的滿足，以便好向孩子的父母交待；而對孩子行為習慣的養成，對于孩子的心理和精神上的需要卻少有關注。因為爺爺奶奶、外公外婆年紀大了，大都受教育程度不高，絕大多數在文化知識層次上屬于文盲，無論是從體力還是智力上都勉為其難地承擔起孫輩的監護和養育的重任，特別是當有幾個孫輩一起交由他們監護時，就更顯力不從心了；而親戚朋友擔心的是，如果管得多管得嚴，萬一孩子半路跑了或出了什么意外，事情就不好收場；如果不跑不出事，但孩子在父母回家把自己所受“待遇”告訴爹媽，則會把親戚朋友關系弄僵了。所以只要孩子平安，物質上不虧待孩子基本上就行了。
留守學生在心理上正處于“心理斷乳期”，但由于父母長期與之分離，他們在寄養家庭中缺乏情感交流，他們的歡樂無人分享，他們的憂愁無人分擔。祖父母的溺愛和親戚的不負責任，使這些孩子缺乏嚴格的管教和引導，甚至成了夜不歸宿的流浪漢；有的孩子父母不在身邊，常常感情脆弱，受不了一點批評和挫折，喜歡自暴自棄，或者性格孤僻、偏激等。指導留守學生多與家長交流，做他們溝通的橋梁，知他所知，想他所想。父母出門在外，作為孩子對父母的那種牽掛和思念是什么也不能代替的，建立與他父母的聯系，成為他和父母感情的傳遞者，是改正孩子各種毛病的一劑“良方”。
我班現有留守學生25人，每周有五天在校,周末回家，父母遠在外地打工，家里也只有老人或幫帶人與他相伴。由此產生出一些問題，如不安心住校、學習成績不良、生活自由散漫……因此，我覺得有必要通過電話、書信等方式加強學生與家長的親情交流，以利于學生安心學習，父母能安心在外工作。在學習和生活中，我經常與學生的父母通電話，介紹孩子的情況給他們父母，很多同學有了很大的進步，對班級事務更加熱心、積極了。
二、培養留守學生的良好生活習慣，及時進行心理疏導
為培養留守學生的良好生活習慣，促進留守學生心理環境的改變，讓這些留守學生能在一個和諧、輕松、舒適的氛圍中學習和生活。依據我班的實際情況，我組織老師對留守學生的生活習慣進行輔導：如每天的洗刷習慣、按時作息習慣和就餐方面的指導，讓學生明白：雖然父母不在身邊，但老師也會像他們的父母一樣關愛他們，有什么困難找老師幫忙，有什么問題找老師解決，有什么心里話也可以找老師傾吐，一句話，在學校，你可以把老師當作父母來信任。同時教育他們有什么事不要憋在心里，要想辦法讓它發泄出來。比如有什么煩心事不想告訴別人的，但憋在心里又覺得不舒服的，那你可以通過寫日記的方法，把心事寫出來，心里就會感到輕松一些。也可以學會向人傾訴，把自己的心事向你的好朋友、好伙伴或者自己的心理輔導老師傾訴。當感覺到他們壓力過大時，我也會鼓勵他們課余時間去做一些他們喜歡的運動，例如打籃球、兵乓球和羽毛球等，讓他們出一身大汗來放松自己的心情。
總之，留守學生屬于特殊的社會群體，其生活條件和學習條件明顯的比其他同齡學生差，學習方面顯得困難重重，加之性格孤僻自閉、沉默寡言，人際關系十分敏感，極易產生一定程度的心理問題，作為老師應給予他們更多的關愛，學習上為他們營造良好的氛圍；生活上盡力幫他們排憂解難；心理上，積極正確引導，促使他們同其他學生一樣，都成為祖國美麗而又燦爛的花朵！讓他們的生活更精彩！
【參考文獻】
[1]李秀英．《農村“留守學生”調查與思考》[J].中國婦運．2004，（10）．
流體力學理論范文6
關鍵詞：工程流體力學；計算流體力學；CFD軟件及源程序；教學研究
中圖分類號：G6420；TU 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2015）05015404
一、工程流體力學與CFD軟件、源程序
計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）軟件通過計算機數值計算和圖像顯示后處理，對包含流體流動和有熱傳導等相關物理現象作出系統的分析。目前，CFD 技術已經廣泛應用到航空、航天、氣象、船舶、水利、化工、建筑、機械、汽車、海洋、體育、環境等領域，取得了令人矚目的成就。在現代科學技術高度發展的今天，計算技術已被引入到流體力學領域，使以前因計算過于復雜而影響進一步探討的流體力學問題逐步得以解決，計算流體力學已經成為研究流體力學的重要方法[1-3]。常用的CFD計算軟件有FLUENT 、CFX、Phoenix等。FLUENT 軟件是目前常用的一套高性能的數值軟件，是專門針對流體工程數值計算與仿真需求而開發的一種流體數值仿真軟件。
工程流體力學課程教學內容主要分為流體靜力學、流體動力學、相似和量綱分析、管中流動、孔口出流和縫隙流動等[4]。其中，管中流動主要研究圓管中的層流及紊流、管路中的沿程阻力、管路中的局部阻力及管路計算等，涉及到一系列的概念和理論公式，學生理解起來有點枯燥、困難[4-5]。通過利用FLUENT軟件和源程序進行數值模擬這一環節，變枯燥的理論公式計算為生動的計算機數值求解，既提高了學生的學習興趣，同時也使學生有了更多的感性認識和理性認識，增強學生解決實際問題的能力。在流體力學課程教學中， 有意識地穿插計算數學、Fortran語言編程、CFD知識，有助于學生理解流體力學公式及方程，
也可以加強學生對其他學科知識的理解和掌握，達到多學科之間的融會貫通， 觸類旁通。為此，筆者對科研成果中相關源源程序、部分開源程序和CFD 軟件在工程流體力學課程教學中的應用做了一些探索與實踐。
二、 教學案例
（一） 圓管中的層流及紊流教學實例
在工程流體力學教學中，管中流動是主要章節的內容，涉及的理論和公式多，不易理解。圓管流動有層流和紊流兩種流動狀況。雷諾數是判別流體流動狀態的準則數。為加深學生對流速分布和壓強分布規律的理解，在教學中可安排課外作業，設置用FLUENT軟件來模擬研究三維圓管的層流和紊流流動狀況，作出驗證分析。
圖1為圓管流動入口和出口邊界截面的流速分布圖（l=2m， d=0.1m）。取流動充分發展部分，離入流邊界x/D=1.6的截面其流速分布如圖2所示?？梢钥闯隽魉傺匕霃結方向成拋物線分布，與書中理論公式相符，如式（1）所示。通過數值模擬，學生對圓管內流動速度分布有了更深刻的認識。
由圖3可以看出圓管內部壓強分布從管口處向延伸方向逐漸減小，可知流速相應增大，符合流速大、壓強小的流動定律，也符合圓管流動壓降的原理。另外從入口處的壓強分布可以看出，在圓管任何截面上，其壓強分布也不是均勻的，也有分層現象。＼
圖 3 圓管內部壓強分布
圖4為圓管軸線上的速度分布。由圖可以看出，在圓管的軸上，進口段流速分布變化較大，從進口流速v1=0.005m/s急劇上升到最大流速umax=0.00 848m/s。層流入口段長度有經驗公式可以算的，即
L≈0.058 dRe （2）
可算得入口段長度約為1.18m，由圖4顯示效果可以看出，流速在離入口1.1m到1.2m之間，即入口段長度約為1.1～1.2m，符合書中理論計算結果。
圖 4 圓管軸線上速度分布
圖5為圓管內部x軸方向不同截面的流速分布，可看出流速在截面上從入口到出口的變化。水流在圓管內部的流速分層很明顯，靠近壁面處流速接近于零。
圖 5 主流方向截面流速分布圖
圖6為圓管紊流充分發展段某一截面的流速分布圖。從圖中可以看出在紊流充分發展段，截面流速散點圖最高處幾乎為一條直線，說明圓管內大多數流體流速趨于穩定，而是更加平滑。紊流過流斷面的流速對數分布比層流的拋物面分布均勻得多，這在理論上符合紊流流速的對數分布律，即：
uu=1Klny+C（3）
圖6 Y方向中心軸線的流速分布
（二）管路中的沿程阻力教學實例
在流體力學教學內容管中流動一章的教學實踐中，筆者利用前期研發的程序[6]設置了以半擴散角為4o、擴散度為3.92的錐形漸擴管路內的不可壓縮流動數值模擬算例，旨在將對接科研成果的教學模式用于輔助工程流體力學課程教學實踐。已知條件：錐形漸擴管路前接管直徑為30 mm，后續管直徑為50 mm，總長度為70 mm。管內流動介質為空氣，進口速度為1m/s。 網格模型如圖7所示。
圖7 錐形漸擴管路系統內流場網格模型
數值計算結果如圖8所示。從圖中可清晰看出，在突然擴大段，壓力逐漸增大，表現擴壓效果，但中心線上的速度呈下降趨，若擴散角增大時，在漸擴段會出現局部回流區，這是造成局部能量損失的重要原因。
圖8 錐形漸擴管路內壓力場
局部阻力誤差分析：對于錐形漸擴管的局部阻力，可以用包達定理的形式表示：
hζ=ku1-u222g（4）
其中，k為經驗系數。由式可知，錐形漸擴管局部阻力損失理論計算公式為：
hz = ku1 - u2 22g = k1 - A1 A2 2×u21 2g = k1 - A2 A1 2×u22 2g（5）
其中A1為漸擴管上游橫截面積，A2為漸擴管下游橫截面積（m2），u1為漸擴管上游平均流速（理論值），u2為漸擴管下游平均流速（理論值）。A1 = πd21 4 = π×124，A2 = πd22 4 = π×224，u1=1 m/s，g=9.8m/s2 。代入（5）式得：
hζ理=0.004 305 m
實際流體的伯努利方程為[7]：
Z1 + P1 ρg + u21 2g = Z2 + P2 ρg + u22 2g + hf + hζ （6）
將仿真結果代入上式，其中Z1=Z2=0 P1=-0.03pa，P2=0.4pa，u1=1.06m/s， u2=0.58 m/s， hf=0， 得 hζ模擬=0.00 435m。誤差率為：
η=hζ模-hζ理hζ模×100%
=0.00 435-0.004 3050.00 435×100%=1.03%
（三） 后臺階流動教學實例
為讓學生對雷諾數有更進一步的感性認識，利用開源CFD程序[8]可設置后臺階流動教學實例，比較不同入流Re數時臺階后渦的大小和長度，現選擇四種Re數工況的計算結果進行后處理，得到如圖9所示的流線圖。從圖中可以看出，隨Re數的增加，臺階后方主渦的大小呈增大趨勢，在Re=1 000時在上方有次生渦的出現。
圖9 不同雷諾數下的流線圖
三、 教學實踐中的幾點體會
（一） 理論教學與數值實驗教學的合理利用
在工程流體力學理論教學時可結合數值實驗教學加以輔助，例如在管中流動一章教學時，可以用上述相關教學實例。由于在進行課堂演示教學時，依計算機性能及不同問題的規模難易程度，數值模擬求解的時間將有不同，要掌握合理數值模擬時間。可采取讓學生安裝CFD程序及軟件，并要求學生事先自學使用方法，嘗試數值預測，預習理論知識。然后教師理論教學時對學生預測結果進行抽樣調查分析，將理論結果與計算結果比較分析。條件許可的話，也可以通過高性能集群提交計算作業，在較短的時間內獲得計算結果。這樣學生對復雜的理論就能有深入的認識，同時也鍛煉了學生的科研能力。
（二）適當安排精選案例教學
課堂教學演示案例的選取應做到簡單且具有代表性。 案例簡單能夠減少計算機的運行時間，使教學更加緊湊；而有代表性的案例貼近生活或工程實際，則有利于提高教學趣味，開闊學生的視野。由于課堂教學時間有限，因此應在簡單演示教學案例的基礎上，精心布置較為復雜的課外任務。
（三） 源程序和軟件互補
在數值模擬教學中結合利用軟件和程序。軟件不是萬能的，商用軟件所能解決的問題是已在學術界得到充分研究的問題，對于科學研究來說，自己編程是必不可少的。一方面，自編程能更好地理解CFD具體實施過程，對商用軟件的理解和使用也是有幫助的。另一方面，自編程序還可以更好地對接科研成果，用于工程流體力學課程輔助教學。
四、結 語
通過上述幾個數值模擬實例可以看出，數值模擬過程并不太難，但結果更形象直觀。借助計算機輔助手段，在工程流體力學課堂教學中，利用CFD軟件及源程序進行數值模擬輔助理論教學， 將理論性較強的內容形象化，可以開闊學生的視野， 激發學生的學習興趣和創新意識， 加深學生對基礎理論的理解。此外，通過對接科研成果，用源程序進行數值實驗教學還可以培養學生的動手能力和科研能力，豐富數值實驗教學內容。參考文獻：
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