流体力学的知识点精选(九篇)

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第1篇：流体力学的知识点范文

关键词：工程流体力学；动量方程；科研能力培养

作者简介：韦鲁滨（1962-），男，江苏扬州人，中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，教授；曾鸣（1957-），男，重庆人，中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，教授。（北京 100083）

基金项目：本文系中国矿业大学（北京）课程建设与教学改革项目（项目编号：K120304）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0085-01

“工程流体力学”涉及数学、力学、物理学内容和必要的工程背景。作为矿物加工、化工等学科的专业基础课，“工程流体力学”课程理论性强、概念多、公式烦杂、工程应用广，对学生综合运用知识和联系实际的能力要求较高，是后续专业课程学习、科学研究和工程应用的重要基础。因此，教师在传授课程知识点的同时，更要注重学生学习、综合运用以及科研实践能力的培养。

一、注重课程导论，激发求知兴趣

“工程流体力学”学时少、任务重，教师讲授课程导论时要确保学生在对课程有整体认识的基础上，激发他们对课程的求知欲望和学习兴趣，丰富学生的想象力。流体力学是研究流体运动及其作用的学科，从数学的角度看，流体力学是对有解方程在不同定解条件下的求解；从美学的角度看，流体力学将变化万千的流体世界，按照相对简单的数学规律给予描述，体现了客观世界的内在美与和谐；从物理和工程的角度看，流体力学是一个由一般到特殊，再由特殊到一般的过程，即对现实问题进行简化，提出方程并构造定解条件，应用实验法、解析法和数值模拟法等手段去寻求问题的答案，再回到所设定问题，根据所解的特定问题寻找带有普遍性的规律，从而指导进一步研究和实践的过程。这样的讲授能使学生从不同角度理解流体力学的美与价值。

引入学生感兴趣和当今工程领域的热点问题，分析流体力学知识在其中的应用。如运载火箭整流罩形状变化对火箭飞行过程的作用；鲨鱼皮泳衣对运动员游泳速度的影响等。通过相关问题的讨论，学生了解学习这门课以后，能够运用所学的相关知识解决实际生活和工程实践中的问题，从而增强学生发现问题与解决问题的能力，调动起学生学习的主动性与积极性。

二、注重深入浅出，促进消化吸收

“工程流体力学”的讲授过程要求内容深入浅出、浅显易懂，由静力学到动力学，由理想流体到粘性流体。学生在对简单知识充分了解和掌握的基础上能够更容易接受相关的扩展和推广的知识点。以恒定不可压缩流体的动量方程为例，具体说明深入浅出的授课过程：将问题简化，给出限定条件，即在恒定渐变流的过水断面上列方程；由动力守恒的角度给出质点系的动量方程；假设将流体看成系统，利用拉格朗日观点解释；结合不可压缩流体连续性方程得出：

（1）

其欧拉观点的物理解释为，作用于控制体上的合力等于单位时间流出控制体的动量减去流入控制体的动量；由物理解释可知其在渐变流过水断面，速度分布不均匀的情况下仍然成立；由恒定不可压缩流体总流动量方程对任意封闭管面的控制体均成立，可进一步推广为雷诺输运方程：

（2）

其中，P为任何物理量。

上述循序渐进的过程表明，先对问题进行适当简化，后逐渐由浅入深、层层推进，有助于学生对较难知识点的接收、理解和掌握。

三、注重物理解释，加强理解记忆

“工程流体力学”涉及的数学公式较多，授课过程中若过分强调数学推导会使得学生提不起兴趣且难于理解和记忆，注重相关公式的物理解释可以加强学生对公式的理解程度，便于记忆和应用。如，理想流体恒定元流的伯努利方程一般给出的是欧拉描述法解释，还可给出更为直观的拉格朗日描述法解释：重力作用下的恒定不可压缩理想流体，给定质点的机械能在流动过程中保持不变。

例如，“工程流体力学”中经常涉及的随体导数运算符号，除了解释位移加速度和当地加速度之外，还应将随体导数的应用范围自然延伸，拓展后的物理意义为：追踪观察场中的某一流体质点，单位时间内该质点的物理量在流动过程中的变化。随体导数物理意义可用于不可压缩流体连续性方程的导出，纠正了不可压缩流体密度为常数的错误认识。综上所述，物理解释无论是对学生理解概念和公式，还是对知识的进一步应用都具有较大促进作用。

四、注重详略得当，掌握重点知识

“工程流体力学”涉及范围广，知识点多，若面面俱到地将教材内容一并灌输给学生，会增加他们的学习负担，很难达到很好的教学效果。因此，要在整个教学过程中贯穿“少而精”的原则，对于那些学生已经学过或能够自学理解的内容安排课下自学，对于专业不相关的内容进行适当删减；要重点突出、究其实质，详略对比，使学生能够由此及彼，触类旁通。例如，《工程

流体力学》教材中密度、浮力、压力等知识点在普通物理的课程中已经有所涉及，完全可以安排学生自学；而流体运动的连续性方程、伯努利方程和动量方程作为研究流体运动的核心内容则需要多花精力，详细讲解。在学生已掌握核心内容基础上，知识点的进一步扩展和延伸可以通过对比方式给出，省去复杂的推导过程，使学生遇到相关问题时直接应用即可。例如，动量矩方程可以确定运动流体与边界之间的作用力位置，在介绍动量矩方程时可以简单地与动量方程对比得出，而无需进行过程推演，进而可知恒定不可压缩流体的动量矩方程，其物理意义为：

（3）

合力矩等于单位时间从控制体输出的流体动量矩减去向控制体内输入的流体动量矩。以上过程表明，对于重点知识的掌握有助于相关知识的拓展，因此要详略得当，使学生学习过程更轻松。

五、注重工程背景，培养科研能力

教师在授课过程中一方面要考虑学生对各个知识点掌握，另一方面还要培养学生综合运用知识以及科研和工程实践能力，以便学生在将来的学习和工作中能够学以致用。一个简单的水流经过喷管的过程就涉及伯努利方程、连续性方程和动量方程。因此，要想很好地掌握理论知识，解决实际问题，对工程流体力学知识的综合运用能力必不可少。“工程流体力学”作为矿物加工工程专业的专业课，在矿物分离过程中应用极其广泛，教师在授课过程中应结合选矿应用实例进行讲解，使学生在掌握理论知识的同时体会到在具体问题解决过程中如何分析和建模。例如，跳汰机可看作一个不等断面的连通管，其水流运动是周期性的非定常流，各点运动速度随位置和时间而变，且推动水流运动的源动力也不是恒定的，而是时间的函数；水力旋流器内流体速度切向速度可由强制涡和准自由涡描述，颗粒在水力旋流器离心力场的分离可从颗粒重力场中分离类比推演。通过理论结合实际的方式，培养学生实践中认识问题和解决问题的能力。

六、结束语

“工程流体力学”作为一门专业基础课，既有较强的理论性，又和工程实践紧密结合。因此学好这门课程对学生综合运用、科学研究、工程实践能力的培养都具有重要意义。教师在教学过程中，应充分做到内容、方法和手段相结合，培养学生学习和综合运用的能力，为将来从事科学研究和工程实践打下坚实基础。

参考文献：

[1]禹华谦.工程流体力学（水力学）[M].成都：西南交通大学出版社，2009.

第2篇：流体力学的知识点范文

关键词：辅助教学软件;流体力学;教学模式

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）40-0273-02

一、引言

多媒体技术，尤其是网络技术在现代教育教学中应用越来越广泛，能创建新型的教学模式，改善传统课堂教学的效果。应用计算机技术开发教学软件，帮助学生自主选择学习内容，弥补课堂教学的不足，及时检验所学知识的掌握程度，这种教学方式称为CAI（Computer Assist Instruction），即计算机辅助教学[1]。《流体力学》是很多工科专业的一门专业基础课，如安全工程、环境工程、土木工程等。该课程是一门理论与实践紧密结合的课程，涉及的高等数学和物理学的知识比较多，基本概念比较多，计算公式比较多。学生普遍反映该课程的学习难度比较大，理解和掌握该课程的内容比较困难，学习的积极性和主动性不高[2]。随着教学模式的变化及研究型教学的要求，如何提高学生学习兴趣、培养学生能力、及时检查学习效果，最大程度地调动学生的学习积极性和主动性，是教学面临的主要问题之一。作者在近几年的教学实践中，根据《流体力学》课程的教学要求及特点，设计并开发了《流体力学》辅助教学软件，在教学实践中取得了良好的教学效果。

二、教学软件的结构设计

本课程开发的《流体力学》辅助教学软件包括四个模块：系统管理、课程要点、工程实例、自我测试。

1.系统管理。系统管理模块包括用户管理、试题管理、学习记录等功能。《流体力学》辅助教学软件需要登录，登录界面包括学号和密码两个部分。学生以用户身份进入软件后，可以修改密码、查看学习记录，但不能使用试题管理功能。教师用户用管理员账号登录，可以增加、删除用户，能增删和修改试题，并能浏览学生学习的详细情况和掌握测试结果等。

2.课程要点。课程要点模块主要包括《流体力学》课程各章节的内容，如：基本概念、流体静力学、流体动力学、流动阻力计算、流体出流及管流等，可根据教学的实际情况增加和删除内容。基本概念部分将课程各章的主要概念集中起来，每章均选取比较重要的、需要学生掌握的内容放在软件中，尤其是对重点的计算公式进行解释，让学生能够有重点地进行学习，提高学习的效率。

3.工程实例。该部分收集了与流体力学知识相关的工程实例，尤其是重大工程实例以及近年来的一些热点问题实例，这样能引起学生的积极性和兴趣。工程实例对应各章内容，包括文字描述、图片、视频等，并提出相关流体力学问题。比如：南水北调工程、长江三峡大坝工程、飞机导弹的研制、溃坝事故、台风登陆等，使学生能理论联系实际、拓宽知识面、提高学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。

4.自我测试。自我测试模块根据不同的知识点设计有不同的题型，主要包括填空题、判断题、选择题、简单计算题和应用题。学生可以自主选择不同题目进行测试，及时了解知识掌握程度和学习效果，查看试题答案可以及时发现自己的薄弱环节。教师查看测试成绩可以了解学生掌握相关知识的情况，发现教学中存在的问题，有针对性地进行改进。教师事先建立测试试题库，并能不断完善。学习完成选择的测试题后可以随时查看成绩和正确答案，教师对主观题可以给出详细的评阅，指出出错的关键点。

三、教学软件功能的实现

1.开发工具的选择。《流体力学》辅助教学软件的开发选取B/S的开发模式，学生能方便使用该软件。选用Visual Basic 6.0作为软件开发语言，VB6.0提供了可视化的Windows界面设计功能，具有强大和快速的数据处理能力。本软件的数据库选取Access数据库，能方便和快速管理各类数据。Access的优点在于它有丰富的开发界面及使用环境，有着强大的报表创建功能[3]。

2.各模块功能的实现。《流体力学》辅助教学软件按照各模块的功能，采用友好的界面实现各部分功能。在菜单中点击各按钮可以进行各模块界面，再点击进入各子功能模块;也可以在下拉菜单中选择子菜单直接进入各子功能模块。自我测试模块先选择题型，再进行各种题型的答题操作。答题时可随时返回重新选择试题，查看试题答案时可以通过链接查看相关知识要点，有针对性地复习课程的基础知识，以便牢固掌握易混淆、难理解的知识点。学生利用互联网的优势，可以不受课堂的限制，随时主动、灵活地选择学习内容，及时查缺补漏，充分调动学习的主动性、积极性。图1为应用题测试界面。

四、辅助教学的效果评价

该辅助教学软件在《流体力学》的教学中连续运用了几年，并不断进行了完善。为了评价该辅助教学软件的效果，设计了调查问卷，以便了解该软件的应用效果。调查问卷如表1所示。

经过几年的教学实践，对回收的有效问卷进行了统计分析。从统计结果看，该《流体力学》辅助教学软件有效弥补了课堂教学的不足，教学内容选择恰当，重点突出，充分体现了计算机辅助教学的优点，软件简便、实用。95%以上的学生愿意使用该辅助教学软件，认为能充分利用课余时间，积极、主动地选择自己感兴趣的内容，拓宽了自己的知识面，激发了学习兴趣，对自己的学习有较大帮助，希望不断丰富和完善该教学软件。

五、结语

素质教育的一个显著特点就是要使学生能主动地学习，采取个体化教学方式，理论联系实际。采用计算机辅助教学软件，学生可以量身定制自己的学习计划，不受时间和空间限制自主选择学习内容，实时检验学习效果，提高学习的兴趣和积极性，取得最佳的学习效果。辅助教学软件的应用是传统课堂教学方式的有益补充，对提高学生的综合素质和能力有重要的促进作用。

参考文献：

[1]胡乡峰，沈慧娟.多媒体CAI课件的制作与评价[J].通化师范学院学报，2012，（6）：44-47.

第3篇：流体力学的知识点范文

论文关键词：高职院校；流体力学；学习兴趣

“流体力学”课程是我国高等院校工科专业的一门主干专业基础课，涉及土木、能源、医学、环境、化工等许多领域。该课程是联系前期“高等数学”、“理论力学”等基础课程和后续专业课程的桥梁和纽带，在学生能力培养和知识体系构建过程中起着“承上启下”的作用。流体力学因曾经在20世纪五六十年代对航空航天事业的巨大推动而倍受世人瞩目。近年来，流体力学广泛深入地向边缘学科交叉渗透，这就要求相关领域的工作者要善于从错综复杂的工程实际中独立地提出问题和解决问题。

民办高职院校的学生入学成绩较差、自主学习的能力较差。很多学生对流体力学现象认识模糊，学生普遍感觉流体力学概念抽象，难以理解，对“流体力学”产生畏难情绪和厌学现象，学习积极性不高。2011年，江苏省高职院校招生实行注册入学，更意味着生源素质的良莠不齐，这对工科专业的民办高职院校的“流体力学”课程教学是个严峻的挑战。

一、民办高职院校学生的特点

1.入学成绩较差

民办高职院校在高等院校中处于较低的地位，这尤其体现在招生中，往往是录取批次的最后一批。这就意味着入学的学生往往入学成绩较差，从这几年金肯职业技术学院（以下简称“我校”）的录取成绩来看，从90分～330分都有，大多是在180分左右。因此民办高职院校的学生往往数学物理基础较差，计算能力较差，影响他们对工科课程的学习。

2.自主学习的能力较差

从和学生的交流情况来看，学生在课后很少主动学习、看相关的书籍，甚至连作业都有不能按时保质完成的时候。

二、如何调动学生学习“流体力学”的主观能动性

民办高职院校和公办本科院校以及公办高职院校有很大的区别，使得在“流体力学”课程教学中不能照搬上述公办院校的方法，而要根据民办高职院校的特点来实行教学。

陶行知在《中国教育改造》中指出：“大凡选择职业科目之标准，不在适与不适，而在最适与非最适。所谓最适者有二，一曰才能，二曰兴味。才能足以乐业。”学习最有兴趣的专业，因其兴趣，才会有乐趣，才会安于学习。托尔斯泰说过：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”对民办高职院校的学生更应注重兴趣的培养。

1.教学内容优化，降低难度

（1）教学内容精简，理论够用为度。鉴于高职院校学生的特点，再结合高职专业所实现的目标——技能性人才，根据各专业的侧重点，对教学内容进行优化。理论难度够用为度，不求理论的系统性和完整性。以给排水工程专业为例，流体静力学经优化后，保留静压强及其特性、静力学基本方程的应用、平面和曲面的静水总压力的内容，侧重基本概念、基本定律和方程式，取消了平衡微分方程的内容。对我校学生而言，难以听懂，不如加强基本知识的介绍，如能透彻理解，对工作和生活更有用。

（2）教学内容体现职业特点。应该在教学内容中体现本专业的专业内容。对于面向给排水工程专业开设的“流体力学”课程，其专业和自来水、污水的运输和输送紧密相关，都离不开管、泵的设计与使用，这就涉及到流体力学的许多方面。例如，分析流体在管道内的流动规律、压力、阻力、流速和输量的关系时，应向学生指出此处知识点的学习是为了根据流动规律和各参数关系来设计管径、校核管材强度、布置管线以及选择泵的大小和类型、设计泵的安装位置等，把知识点融入到职业特点中，编成例题进行讲解。有些概念和理论是学生首次在“流体力学”里学到的，并且会贯穿到整个专业知识的学习过程中，例如雷诺数、水头损失、沿程水损等，所以，对于此类知识的反复强调也是非常必要的。把“流体力学”和“泵与风机”、“管道工程”、“水处理工程”等专业课联系在一起，相关知识点能做到心中有数，为以后专业知识的学习打下坚实的基础。优化内容的同时，也不同程度地降低了学习内容的难度，这在客观上为提高学生的学习积极性铺平了道路。

2.活跃教学课堂气氛，营造轻松的学习环境

（1）用重大事件激发学生学习“流体力学”的自觉性、主动性和积极性。在教学中适当地穿插讲述一些有关的重大事故、重大灾害和重大建设项目（统称“重大事件”），对于学生认识现在的学习与未来工作之间的关系、提高学习自觉性、培养热爱专业的思想和严谨的科学作风很有帮助，同时也有助于活跃课堂气氛。

在讲授“流体静力学”这一章节内容时，可举1993年青海沟后水库垮坝事件。1993年8月27日夜间，库容为330万m3的青海省海南藏族自治州沟后水库在库水位低于设计水位0.75m3的情况下突然垮坝失事，造成288人死亡，40人失踪，直接经济损失1.53亿元。水利部专家组调查认定，沟后水库在设计上有缺陷，施工中又存在严重质量问题，运行管理工作薄弱，这次垮坝属于重大责任事故。结合流体静力学讲述这一事件时指出：不管在什么岗位，责任心和专业技术素质也许会关系到千百人生命财产的安全。

（2）用工程或生活实例让学生感受到科学很奇妙，身边处处有科学。兴趣是学习的最大动力，教师应该让学生直观形象地了解流体力学的广泛应用性以及内容的趣味性，将与日常生活或生产实际有关的例子介绍给学生。“流体力学”的理论性较强，公式较多，学生理解比较困难。如果教师在课程的讲解过程中，多穿插一些实际生活中的现象，与课本中的理论结合起来讲，一定会大大提高学习兴趣，使学生更好地熟记和应用知识。在静力学章节的学习过程中，可举“人能下潜多深？”的例子，帮助理解静力学基本方程。小时候经常玩的一个游戏——吹纸条。拿出一个小纸条，让它自然下垂。沿水平方向在它上面吹气，纸条就会飘起，这是由于流动气体的压强小。而解释流动气体压强为什么小，要借助伯努利方程来解释。“站台安全线的由来”，“神奇的香蕉球”是如何踢出来的？这也要用伯努利方程来解释。身边的科学无处不在，只要仔细观察，便能从中领悟到许多道理。

从奇妙的鱼缸、小鸟喝水的杯子到饮水机的原理，介绍静力学基本方程的应用及等压面的概念。简单的原理，小小的发明，却给生活带来极大的方便，这就是创造发明的价值所在。

（3）增加语言的艺术性，让枯燥的流体力学变得优美和富有哲理。子曰：“学而时习之，不亦悦乎？”学习应该是快乐轻松的事。从幼儿园到小学，都倡导素质教育、快乐教育。高等教育也应该贯彻这一思想，学习才能持久。

传统的课堂教学极容易枯燥乏味，使学生听课索然无味，这必将不利于教学质量的提高。如果我们的授课语言优美，讲述形象生动，把美的气息、哲理的意味注入“流体力学”的教学，使学生学得轻松、自由，甚至浪漫，营造出轻松、快乐的学习氛围。

在绪论中，可以谈谈流体力学中的人文文化。水与空气都是流体的典型代表，是一切生命不可缺少的物质，自古至今人们对它的了解、探索和应用创造了丰富的文化物质成果。“楚天千里清秋，水随天去秋无际”。秋风，天水一色，是大自然的美景，也是流体的流动现象。它们赋予我们灵感，承载着我们的喜怒哀乐。古圣人喜欢从哲理上描述水性，歌颂水德。老子说“智者乐水，仁者乐山”。老子的名言是“上善若水”。通过此类讲述，使流体力学增加美的气息，使力学融入人文，既说明我们的生活与其息息相关，又轻松了课堂气氛。

在讲授粘性流体流动存在着两种流态时，可以借用古代文学中相关的名句，如描述湍流的有李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，描述层流的则有“半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊”等佳句。这样可以帮助学生建立对流态十分形象而深刻的印象，从而有助于学生理解、掌握相关知识。

在教学过程中，还可穿插着向学生介绍定律知识背景的形成过程，以及相关科学家的工作，让学生领悟科学思想，轻松接受相关知识。“牛顿粘性定律”是牛顿对流体力学的主要贡献之一，是流体力学教学的重点内容。我们不仅仅要教给学生科学知识的本身，还应重视如何使学生感悟科学精神。此时穿插介绍牛顿的哲学思想和科学方法。牛顿用引力理论和运动三定律把天上行星和它们的卫星运动规律，同地上重力下坠的现象统一起来，实现了天上人间的统一，这是牛顿在自然哲学上的伟大贡献。

3.突出实验教学的特殊地位，让学生乐在其中

突出实验教学的特殊地位，使教学贴近实际，贴近生活。通过演示实验、学生验证性实验、竞赛型的设计性实验、实验录像、照片、仿真实验教学等多种方式贯穿教学的全过程，让学生看到各类实验最深刻、真实的一面，从而丰富学生的经验，增强学生的见识，培养职业意识和实践能力。

（1）开发课堂演示教具和演示实验。开发一系列课堂教学演示教具，可以使学生耳目一新，课堂气氛变得活跃起来。课堂演示教具和演示实验的使用，必须简单易行，价廉物美，且能解决教学问题，这对民办高职院校的教师提出了较高的要求。讲授表面张力和毛细管现象时，可演示毛巾浸湿的现象，顺带告诉学生如何在无人时给花草自动滴灌的方法；演示移液管移液凹面的现象时，告诉学生如何读数，如何避免毛细管现象引起的误差，同时可教学生化学实验操作的细节。讲述“流体静力学”章节时，演示倒扣水杯的实验，让枯燥的方程变得形象，易于理解。从废弃饮水机上拆下的“聪明头”，介绍静力学基本方程的实际应用。这些教具都非常简单，也易于获得，甚至无需额外花钱，学生也非常感兴趣。

（2）应用多媒体教学演示。并不是所有的教学内容都能找到适合课堂演示的案例。随着多媒体在教学中应用的普及，一些复杂的演示实验和昂贵的演示教具可以通过多媒体教学来实现。如雷诺实验、水跃实验、水击现象，在生产实践中所应用的各种堰，都可一一演示，远胜贫乏的语言描述。

（3）用设计性实验让学生参与其中，乐在其中。设计性实验围绕职业特色专题，依据学生的实际情况而设，如：“自动虹吸管的改进与应用”。指导教师根据学生对所学知识的掌握及兴趣度，将他们分成几个不同的实验小组，然后指导和协助学生自己设计实验方案，动手组装，最后依据实验结果给出实验成绩。

该实验教学模式的优势体现在以下几个方面：激发学生的求知欲望和培养学生的创造能力；加深学生对理论知识的理解并向外延展；节省高校实验室资金投入。

文中所提到的方法，最终需要教师来完成，这对教师提出了较高要求。虽然高职院校的教师的教学任务很繁重，尤其是民办高职院校的教师，但这些方法都可以在平时的积累中完成，只需平时阅报、听新闻、上网浏览、注意周遭事物，多和同行交流就可以做到。

第4篇：流体力学的知识点范文

一、采用多媒体教学的意义

大部分工科专业基础科目之一就是流体力学，例如土木工程、机械工程和水利工程等，流体力学不仅需要专业的理论知识，还需要技能实践，因此流体力学是一门兼具实践性和理论性的课程。由于我国教育体制的变化，我国高等院校流体力学课时数减少，但是需要教授的内容没有变化，要在有限的时间内向学生完整介绍流体力学的理论知识和其在其他领域的具体应用，就要突出重难点，解决教学中存在的诸多问题。如果采用传统理论传授式的教学方法，虽然能够保证每位学生接收知识，但是显然难以提高效率。在计算机和互联网技术飞速发展的今天，多媒体教学被越来越多的高校采用，多媒体教学不受地点和时间限制，多媒体素材多种多样，包含图像、声音和视频等，能够更加方便地向学生传授信息和知识。传统教学方式易于学生接受，但是流体力学包含了很多推导公式和理论分析，其中一部分内容较适用于传统教学方式，对于一些抽象的、难以用语言描述的理论知识，则很难采用这种方法传授，再加上教学方式比较枯燥，学生在短时间内接收的信息量较少。因此，除了传统教学方法，我们还可以恰当地采用网络教学、多媒体教学等其他教学方法，将传统教学和多媒体教学的优势结合起来，提高教学效率，改善教学效果。

二、多媒体教学的优缺点

多媒体技术是近年来应用非常广泛的一项技术，综合了视频动画、文本、音乐、图像等多种媒体素材，经过计算机控制和处理，展现给学生。多媒体教学既能够提供丰富的教学内容，又具有良好的交互性，能为学生提供多样的、友好的交互方式；多媒体教学不受空间和时间限制，一些物理现象很难让学生们看到，而利用多媒体技术则可以解决这个问题；多媒体教学能够为学生提供直观、清晰的学习材料，让学生能够直观地看到事物的变化和运动发展。多媒体技术具有信息量大、生动具体、形象直接的优点，便于学生理解晦涩难懂的知识。在流体力学中，诸如空化、流线、边界层等知识，用语言和二维图像很难解释清楚，如果将图像、动画和视频结合起来，就能让学生更加深刻地理解知识，加深记忆，激发学生的学习积极性和主动性，培养发散思维。通过多种多样的多媒体素材，给予学生感官刺激，帮助学生集中注意力，提高教学效率。

三、多媒体在流体力学教学中的应用

（一）课堂教学

学生的学习主动性是决定教学效果的重要因素，在流体力学中，有很多用语言难以描述的物理图像，例如紊流、涡流、拉格朗日法描述、欧拉法的描述等，如果采用多媒体教学手段，能够让知识更加清晰直观，让学生对于物理概念有更加深入的理解，学习效率提高。使用PPT课件，将诸如射流流场、水头线、莫迪图、静压强分布图等包含信息量较大并且难以通过板书讲解的知识纳入到课件中，这样学生能够更加容易地理解重难点，学习兴趣大大提高，教学质量得到了极大改善。对于教师来说，应该选择日常生活中和流体力学紧密相关的现象，作为多媒体教学素材，例如以贝克汉姆的弧线球作为例子，讲解气体的流体黏性知识，通过分析足球表面压强进一步讲解到马格努斯效应的知识。

（二）实验教学

流体力学是一门和实验联系非常紧密的学科，因此实验教学必须贯穿于理论教学中。流体力学实验可以分为演示型实验、验证型实验两种，目前的实验教学主要是教师演示，学生跟着做，实验室实验设备数量有限，不能保证每位学生都掌握实验方法。实验涉及到很多知识点，适当地增加演示型实验，能够保证学生掌握实验方法，发散学生思维，取得良好的教学效果，在实验室演示设备不足的情况下，运用多媒体教学的方式，用Flas、视频等素材替代，虽然也有一些缺陷，但是也能保证学生掌握实验技巧和方法，完成教学目标。

（三）数值模拟

学生学习枯燥乏味，主要是由于流体形状不固定，学生对此缺少感性认识。如果采用多媒体教学，将流体运动用动画的形式展现出来，可以让学生看清流场细节，通过直观的模拟提高学生的学习兴趣。

四、结束语

第5篇：流体力学的知识点范文

根据流体力学课程的性质、特点，结合自身的工程实践经历和教学体会，文章从优化教材内容、提炼讲授方法、发挥传统教学模式优势、挖掘多媒体教学潜力、培养学生科研能力等方面，探讨了流体力学课程教学改革的具体措施和成效，提出了有益于学生理解流体力学重点内容的教学方法。此研究对改善流体力学课程的教学效果、探索大专业背景下的专业基础课教学模式有一定的参考意义。

关键词：流体力学； 教学改革； 实践教学； 创新能力

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：

10052909（2013）04004103

流体力学是关于流体机械运动规律及其应用的一门学科，是力学的一个分支。中国各高校的土木工程、流体机械、农林、石油化工等专业均开设了流体力学课程，它属于专业基础课。

该门课所涉及的基本原理和基础理论对专业课的学习、课程设计、毕业设计以至解决工程实际问题等起着非常重要的理论支撑作用和指导意义。尤其对于工科学生，他们毕业后大部分在生产一线从事技术管理工作，必须具备一定的专业基础、技术应用和现场协调能力。这就要求流体力学课程教学将理论知识与实践能力培养相结合，将课堂教学与实践教学相结合，不断改进教学方法，积极探索适应工科学生专业设置和就业主导方向的课程教学新模式。兰州交通大学在土木工程、环境工程、市政工程、建筑环境与设备工程、热能动力工程等专业均开设了流体力学课，在长期的教学实践中积累了一些该课程的教学体会。

一、优化教材内容，课堂讲解力求深入浅出

流体力学课程体系的主要内容包括基本理论和实验两大部分。由于流体力学学科的快速发展以及社会对各专业学生知识结构要求的不断变化，有些在用教材已不能满足教学要求。因此，教师在备课时要尽可能多地参阅质量高、实用性强的教材，力求对同一个问题进行多角度分析。教学中应将不同教材版本的不同提法告诉学生，让学生课后独立思考并提出自己的见解。在制定教学计划时，应该从课程内容的系统性和完整性出发，将教材原有章节顺序重新调整，便于学生对相关知识的理解。比如，在讲解流体运动学基础、动

力学基础时，先从粘性流体三维不可压缩流动的运动微分

方程（即N-S方程）入手，对实际流体的流动特征进行描述，学生就可获得流体动力学的基本轮廓，进而了解只要该方程中粘性力项为零就可得到理想流体运动微分方程。在此基础上，再令加速度项为零（即流体处于静止状态或相对平衡状态），就可得到流体平衡微分方程（即欧拉方程）。通过这一调整，省去了许多推导过程，而且也能让学生对流体质点运动的力学机制有更明晰的认识。

在课堂讲解上，教师要力求做到深入浅出。流体力学中的一些公式或方程的推导过程很繁杂，教师过多地罗列推导内容会导致学生的厌学情绪，甚至有些听不懂的干脆就放弃学习。比如，在讲解流体微团运动分析时，可以将多数学生儿时玩的“泥球沿坡面下滚”游戏作为例子来讲解，因为大部分学生有过这样的亲身体验，他们很容易理解泥球在滚动的同时将伴随变形和旋转，这样后面的推导就容易被学生接受了。在讲解管嘴出流时，可以学生每天接触的水龙头用水的例子。比如在12∶00-13∶00期间用水，12∶00时流出水龙头的水流速度很大，随着锅筒内水位的逐渐下降，到接近13∶00时用水，在同样的水龙头开度下，水龙头内的水流速度明显要比12∶00时的流速小，学生由此很容易理解有效作用水头与排水量的关系。

二、发挥传统教学模式的优势

传统教学模式即教师以讲解、板书的形式将知识传授给学生的一种教学方法。该方法在不同层次的教学活动中发挥了积极的作用。教师生动、形象的描述以及肢体语言能使学生有身临其境之感，这种教学模式有利于教师主导作用的发挥，教师可以根据课堂上学生的反应来适时调整讲解速度和思路，并以板书的形式突出重点和难点。流体力课程中有相当一部分内容是力学知识和数学知识的综合，只有通过严密推导或作图才能比较透彻地讲清其基本原理。比如连续性方程、能量方程、动量方程、（N-S）方程等是流体力学中的经典理论，也是难点所在。只有通过板书推导，学生才能理解其物理事实，明确其解决工程问题的一般思路和步骤。流体微团运动分析一节是运动学中的核心内容，许多学生很难理解流体微团能同时具有“平动、变形（线变形和角变形）、旋转”三种运动趋势。这就要求教师从介绍速度分解定理入手，通过理论推导和对流体微团运动变形的图示两种方法来讲解。水击现象中伴随管道中压力和流速交替变化从而引起压力波的“顺向”及“逆向”传播过程，如果不通过在黑板上逐步图示的方法，学生很难明白水击发生的物理实质。另外，传统教学方法也能展示教师的板书和绘图功底。如果教师的书法很漂亮，徒手绘图效果好，能增加学生对教师的敬重感，从而激发他们对流体力学课程的学习兴趣。

三、深挖多媒体教学潜力

随着科技的飞速发展和国家对教学投资力度的加大，现代化的教学手段在提高课程教学质量上发挥了重要作用。在流体力学课程教学中，通过播放课件、视频、教学片等，能让学生很直观地理解流体流动的具体特征。比如，漩涡的形成、管嘴出流时真空区的形成、两个相邻局部阻碍之间的干扰等现象，这些内容用枯燥的文字描述是很难理解的，但利用多媒体演示，学生从动态的、形象逼真的图像中就很容易理解流体力学现象。紊流是一种高度复杂的三维非稳态、有旋流动。对其流动规律的研究一直是流体力学学科领域的热点和难点。紊流中，存在高流速层的流体质点进入低流速层，并与低流速层质点发生动量交换，以及低流速层流体质点进入高流速层与高流速层质点发生动量交换的过程。过去教师通过板书图示讲解之后，仍有近70%的学生不理解雷诺应力与紊流脉动的因果关系。但是，通过动漫形式显示具有不同初速度的流体质点进入另一流层后对两个流体质点速度在不同方向的影响过程，使这一复杂问题简单化，学生也容易接受。另外，利用教学录像，学生对流体力学现象尤其是大海的潮起潮落、龙卷风运动、桥墩后尾流变化，以及1940年美国塔科马海峡大桥由于风振而坍塌的整个过程印象深刻。多年的经验表明：多媒体在教学中的运用对于激发学生学习流体力学的兴趣、增强求知欲、开阔视野起到了积极的作用。但是，多媒体教学潜力的开发取决于教师的前期投入，也就是说，授课前教师必须投入大量的精力制作多媒体课件，使其包含丰富的教学内容，同时还能调动学生积极的参与意识[1]。只有这样，作为传统教学方法辅助手段的多媒体教学，才能在帮助学生理解难点、掌握重点、提高学习效率上发挥越来越重要的作用。

四、加强科研实训，开阔学生视野

引导学生参与科研活动，在科学研究中增长学生的专业知识，开阔学生的学术视野。教师在完成课堂教学任务之后，就课内某一知识点引导学生查阅相关文献，开展科学研究，培养学生的科研意识，提高其认知水平。学生以书面形式定期反映自己在查阅文献和学习研究中的收获。教师根据学生书面总结的完成情况给予评价。此外，教师也鼓励学生主动参与校内外的科研活动，并定期写出自己的体会交指导教师评定[2-3]。学生参与的科研内容即使与其所学专业的学科领域有一定距离，也将得到支持，因为参与科研活动对学生能起到开阔视野、激发科研热情、训练科研思维的作用[4]。同时还将进一步密切科学研究与专业学习之间的关系，为学生进入更高层次的学习和工作打下坚实的基础[3]。

流体力学是一门系统性和理论性都较强的课程，它既体现了经典力学的基本思想，也反映了数学、物理、机械等多学科在现代工程中的交叉应用。在学分制教学管理体制和大专业背景下的人才培养模式，根据学生的基础和专业培养目标来寻求合适的教学方法，构建有创新特色的流体力学课程教学改革体系，是一个艰难而漫长的过程，还需要在今后的教学工作中作出更多的努力。

参考文献：

[1] 杨小林， 杨开明， 严敬，等.流体力学课程教学改革探析[J].高等教育研究， 2006， 22（2）：47-48.

[2] 王烨， 孙三祥， 张济世.《水泵及水泵站》课程设计教学新模式研究[J].高等建筑教育， 2010， 19（3）： 117-119.

[3] 王烨， 陈焕新.《水泵及水泵站》课程设计教学改革[J].高等建筑教育， 2011， 20（3）： 91-94.

[4] 马宝峰，李岩， 郭辉，等.基于科研问题的力学综合实验教学研究与实践[J].力学与实践， 2012，34（1）： 103-105.

Investigation and practice on multiangle teaching method of fluid mechanics

WANG Yea， LI Yaningb

（a. School of Environmental and Municipal Engineering； b. School of Automation and Electrical Engineering， Lanzhou Jiaotong University， Gansu 730070， P. R. China）

Abstract：

第6篇：流体力学的知识点范文

Innovative Teaching Methods Exploration on the

Teaching Process of Hydromechanics Course

JIAO Kunling[1]， CHEN Xiaojuan[2]， ZHANG Lianke[1]， WU Wenfei[1]

（[1] Energy and Environment School， Inner Mongolia University of Science & Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010；

[2] Mechanical Engineering School， Inner Mongolia University of Science & Technology， Baotou， Inner Mongolia 014010）

Abstract Through the long term teaching practice and combined with present situation， innovative teaching methods was expounded from import of the content， teaching process and effect evaluation on the teaching process of hydromechanics course in this paper. The new teaching methods can improve teaching level of teachers and learning effect of students.

Key words Hydromechanics； teaching methods； language skills

“流体力学”是我国高等院校工科专业的一门重要专业基础课，它承担着由基础课过渡到专业课的桥梁作用，该课程作为力学的一个重要分支，具有系统的逻辑框架，同时密切结合工业生产实践。在该课程的教学实践中，尽管目前国内各院校都积累了丰富的教学经验并取得了不少教改成果，但鉴于该课程较强的理论性和抽象性，在教学过程中，如何将抽象的理论与实践结合，激发学生学习热情，化解教学过程中的教学乏力、学生畏难等问题，依然是迫在眉睫的教学改革方面的挑战。笔者结合多年教学实践经验，对流体力学的教学引入、教学过程以及教学效果评价方面做了大量的研究工作，提出一些教学方法改革的思路。

1 对教学内容引入的探索

自然界的很多事物都在经意或不经意中巧妙地掌握和运用了流体力学的原理。鹰击长空，鱼翔浅底，动物们用本能展示了精彩绝伦的流体力学知识运用，人类因此而拓展了生活的时空。如果能够以生活中的现象开始教学过程，必然会引起学生们的兴趣，消除学生对本门课程未学先难的情绪。比如雨天雨伞为什么往上翻，旅客在站台上不能离火车通道太近，高尔夫球做成有凹点的粗糙表面，倒啤酒有什么诀窍等等。这些均可作为教学引入案例。正是出于对生命的好奇和对生活的热爱，由敏锐的触觉到冷静的深思，成就了伟大的科技文明，科学的研究源于对生活的观察和好奇，教育也应该是这样。利用好触手可及的生活、生产实例，从现象归纳到理论，层层推进，既有利于教师教学过程中的逻辑推导，又顺应了学生由简至繁的学习思维。好的引入或者引言，是抓住学生心神的关键点，只有将学生的注意力纳入到教师预设的氛围中，才能更好地进行教学。

2 对教学过程的探索

2.1 优化教学内容框架

“流体力学”课程内容较多，同时课堂教学时间有限，教师不可能面面俱到地讲授全部内容，这样就存在一个如何突出重点，以点带面，理顺教学思路的问题。笔者认为那些教材中只涉及到基础的数学推导，阐述得很详尽、清楚的内容，有了提领式的思维引导之后，应留给学生自学，还有推导过程、分析方法类似的并列式内容，应只做一种内容的讲授。诸如此类，学生有了自己的研读过程，才能充分掌握课程内容，锻炼自学能力，提高学习的综合素质。与此同时，教师可以将课堂时间留出去拓展相关内容的知识面，开拓学生眼界。

“流体力学”内容总体上可分为两大部分，一是基本概念和基本理论组成的理论体系；二是工程实践和应用体系。第一部分概念抽象性强，重理论推导，若不分主次，找不到核心内容，教师只能面面俱到，学生因此头绪繁多，理不清逻辑框架，从而产生畏难情绪。因此要对教学内容进行适当的归纳和分类，建立起以能量方程、动量方程为核心的立体知识结构，并在教学过程中不断地凝练提升。第二部分是理论的实践应用，涉及到具体的流体运动，是对理论体系应用的检验和二次深刻掌握，教师应针对学生的专业特点选取具有专业特色的工程典型例题作为讲解内容，以实例引导、展开教学内容，使学生既对教学内容融会贯通，思路清晰，又能解决工程实际问题，达到理论指导实践、实践反哺理论的效果。这两大体系是有机统一的，讲授的时候，可根据学校定位和学生层次，选择某一体系为讲授核心，将另一部分纳入到讲授框架中，才能有利于学生建立起逻辑框架和知识脉络，使流体力学的内容更加立体统一。

2.2 提升教学语言技巧

近年来，随着高校教育教学改革的不断发展，高校教育的教学方法和手段不断完善，然后，大学课程具有教学进程快、信息量大等特点，在中、小学课堂教学中较易发生的活泼、互动的教学场面很难在大学课堂出现。另外，“流体力学”具有基础知识涉及面广、概念多、内容抽象等特点，怎样将枯燥的理论内容和教学过程转变为生动的讲述，便于学生记忆、掌握，是我们今后教学过程中努力的方向，需要教师对教学内容有更深刻的理解。同样的内容，为了抓住学生的心神，将学生的注意力牢固地吸引住，达到生动、活泼、趣味性的讲授，语言技巧就显得尤为重要，如果能够实现教学讲授和学生语言习惯的有机结合，会有利于学生的认知和理解，对教学过程的促进是大有裨益的，这就要求教师要和学生有较多的交流和沟通，掌握现代大学生的语言特点，顺应学生的语言习惯，并将其有机地和讲授语言相结合，提高教师的语言生命力，保持教师的语言吸引力，抓住学生的课堂注意力，从而提高教学质量。当然在这个过程中，要保证概念、理论的准确性。

2.3 充分发挥学生主观能动性

教学的目标是让学生掌握知识并将知识应用在工作实践中。所以教学过程不能仅仅是教师的表演课，一定要成为学生的舞台，让学生成为教学的主角。这就要求教师在教学过程中必须安排好学生的戏份，充分调动学生的学习积极性和主观能动性，引导学生自主解决问题，并归纳到最合理的解答上。发挥学生学习的主观能动性，可以通过课前、课中和课后的相应布置来实现。比如在课前设定章节重点学习的目标，预设要解决的问题，指导学生查阅哪些相关资料，使学生通过预习和阅读达到掌握知识的目的；课中可以安排一定时间的课堂讨论，通过讨论和教师的临场梳理，使知识条理化和逻辑化，加深学生的理解和掌握，这样既可以充分有效地利用课堂时间，又能够夯实学生的知识积淀；在课后要安排适量和适合的练习内容，课后作业的适合性尤为重要，不能机械地布置作业，一定要让作业真正起到巩固和锤炼的作用。另外，培养学生良好的学习习惯，锻炼学生的分析能力和自学能力，也是使学生顺利进入课程的学习氛围的重要保障，可以要求学生自己要归纳总结课程要点，成立学习小组，鼓励同学之间经常交流，互相介绍学习经验和学习方法。教师可根据学生层次为其指定相关的参考书籍以及相关的期刊杂志，尽可能拓展学生“流体力学”的知识面和学科的发展前沿。

2.4 及时总结教学内容

流体力学课程内容具有严密的逻辑性和较强的系统性，章节之间联系紧密，前面章节是后续章节学习的知识基础。因此，教师在每一章节讲授之前都应概括性、整体性地介绍该章节的主体内容和逻辑关系，理清前后章节的联系。更为重要的是，每一章节讲授结束后都应该归纳总结知识点，再次呈现讲授内容的脉络和主线，加深学生的理解和掌握。在大章节之间也应该建立起这样的逻辑框架，从而有助于学生对整个课程的系统认知和串联。在总结教学内容时，教师会经常处在一个直接叙述和列举的快速节奏中，而这样的总结，对学生而言，并不会真正起到唤醒知识的作用。如果能够以某一具体事例为基础，以提问的方式进行总结，效果会更好。如在总结作用在平面、曲面上的液体压力小节时，可举例说，如果要拦截某渠道的水流时，闸门的选择要考虑哪些因素，为什么要考虑这些因素，学生自然会应用所学知识进行思考和回答，如此等等，使得教学总结的效果事半功倍。

3 对教学效果评价的探索

流体力学的教学意义一是在于该课程知识的专业价值方面；二是在于课程对学生综合能力训练的教育价值。所以在评价教学效果时，不能一味追求考试成绩，也就是终端评价。在教学效果评价中如果忽视了过程评价，终端评价就会变得空洞。在教学过程中缺乏学生的积极参与和投入，教学效果就无从谈起。过程评价可以分为以下几部分，课前准备占5%左右，主要根据课堂上学生回答问题的准确程度进行评定；上课占10%，以学生上课时的学习态度和积极性来评定；平时作业占15%，以及时完成作业和在作业中反映出来的思维逻辑和正确性来评定；社会行为占5%，由学生在学习过程中表现出来的主观能动性进行评价；学习内容记录占10%，根据学生整理的学习笔记的正确性、逻辑性、完整性和书写态度来评定。考试（专业课包括理论和实践考核）成绩占55%，由老师根据学生在整个教学单元中的考试及测验成绩按相应的权重评定，这样一来，学生的学习就会贯穿整个教学过程，既保证了教学效果，也有利于学生学以为用的学习生涯。因此，将终端评价转变为过程评价，会起到同时提高教师教学质量和学生学习效果的作用。

第7篇：流体力学的知识点范文

关键词 知识背景 水力学 教学实践

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.01.042

0 引言

作为流体力学的一部分，水力学主要以水为研究对象，分析其平衡和运动规律的具有较强理论性和实际工程意义的一门课程。在土木工程、市政工程、水利工程等专业中，水力学作为一门专业基础课程对其他专业知识的学习影响深远。

曾经有一位电子工程师谈到他在大学学习数字信号课程时遇到一大堆数学公式，但只有在多年后的应用中才真正懂得什么是数字信号，水力学课程的学习也有类似之处。①水力学教师一般习惯于将教案中水力学理论知识按照其推导过程进行设计，在课堂讲授时则一步一步详细介绍其推导过程，其目的是让学生清楚知道该理论的来源和数学依据，整个形式似乎是 “完美”的。但是，这样的教学过程容易让学生感觉水力学课程是“微积分的应用题”，不利于水力学课程“物理本质”的理解。

当然，水力学课程和其他力学课程一样，与高等数学等基础课程联系密切，很多理论知识是利用数学知识推理而来，但是它又不同于数学，是一门具有实际物理意义的课程，这就是水力学和其它工程类专业基础课程共同所具有的重要特点之一。为了让学生在课堂学习的过程中能够最高效地理解水力学课程的“物理本质”，而不是仅仅停留在“数学层面”上，这就要求水力学教师在教学过程中帮助学生实现从读懂数学到理解流动过程物理本质这一转变。笔者通过与学生的密切交流，在了解学生有关水力学知识背景的前提下开展了基于学生水力学知识背景的课堂教学实践。通过在两届土木专业学生水力学课程上的课堂教学实践，立足于水力学知识背景的教学方法在帮助学生课堂上加强对水力学物理本质的认识上取得了很好效果。下面就立足于水力学知识背景的教学方法举两个具体的例子进行阐述。

1 立足于知识背景的教学实践举例

我们在对“重力作用下流体静压强的分布规律”②一节进行教案设计时，往往习惯开始于欧拉平衡微分方程的综合式表达式 = （ + + ），随后分析作用在流体上的质量力只有重力情况下的单位质量力，将各方向单位质量力代入该式，经过缜密的微积分推导得到重力作用下流体静力学基本方程 + = 。这个过程理论性强而且流畅，是许多教师习惯的课堂讲授过程。其实，对学生而言，在中学物理课中就已经知道静水的压强表达式为 = 和 = + 。如果我们从学生已掌握的水力学知识背景出发，在教案设计中首先开始于 = 和 = + ，分析对比后得到重力作用下流体静力学基本方程 + = ，如图1所示。这样的过程将更有利于学生对 + = 背后所代表的物理意义的理解。同时，这也是一个由已知到未知的过程，符合学生对知识的认知规律。这一过程弱化了微积分推导过程，让学生学习的重点不在推导过程，而是在对水力学概念及其物理意义的认知上。显然，立足于知识背景进行水力学教案设计和课堂讲授更有利于加强和加速学生对水力学知识物理本质的理解。

水力学知识背景不仅仅局限于我们生活中的水力学常识，水力学课程前部分所学知识即为后部分知识学习过程中的知识背景。教学过程中充分利用已学的水力学知识，融会贯通，前后知识的比较和分析，可加深学生对新知识的理解，特别是对水力学问题物理本质的理解。例如，我们在对“伯努利方程”一节进行教案设计时，将其与前面静力学知识建立类比关系进行分析，如图2所示。显然，通过与静力学知识物理意义的类比更加加深了学生对伯努利方程背后所代表的物理意义的理解。

将新学知识建立在已学知识的基础上，新知识和已学知识进行类比的教学设计，不仅帮助学生将整个水力学课程所需要掌握的知识内容贯穿起来，形成一张相互关联的知识网，有利于了解各内容内在的本质联系，而且通过这种类比更加有利于快速高效地掌握新知识背后所代表的物理本质。

2 实践效果与思考

多年来，许多教师开展了有关水力学课程教学的研究工作，通过一系列的教学方法和教学模式的改进和创新，使得教学效果有了显著的提高。基于学生的水力学知识背景开展课程教学实践，对课程内容的讲授灵活变通，一方面不仅有利于节约课堂教学时间，适应高校教学体制变革和学分制深入开展过程中水力学课堂学时缩减的实情，同时也丰富了教学方式，对改变课堂沉闷状态、调动学生课堂积极思考有一定的促进作用；另一方面也更加有利于帮助学生实现从读懂数学到理解流动的物理本质这一转变，加强学生对水力学知识点的掌握及其物理意义的理解。

但是，在以水力学知识背景为出发点的教学过程中也需要注意一些问题。一方面，教师要在开课之前必须对学生所掌握的知识背景进行深入细致的了解，只有了解了学生的知识背景程度才能设计好课程教案；另一方面，教师必须全面而准确地把握水力学课堂内容，吃透教材，将课程内容巧妙地与学生的知识背景联系起来。

基金项目：南昌大学教改基金项目（项目编号：NCUJG LX-13-1-88）

注释

第8篇：流体力学的知识点范文

[关键词] 冶金传输原理 理论和实践 过程教学

冶金传输原理是以高等数学、大学物理和物理化学等课程为基础并与冶金过程紧密联系的冶金类专业基础课。广大师生普遍认为该课程“难学难教”[1]，其中冶金传输原理的“难学”，主要体现在课程的相关概念、定理、定律，特别是相似原理、因次分析以及相似准数等的抽象性，对于第一次接触这些内容的初学者，难以与实际的物理过程相结合，而表现为“难学”。对于冶金传输原理的“难教”，是该门课程数学与物理高度结合的特点，而学生专业知识的不足以及数学、物理知识不扎实等实际问题，在实际的教学过程中如何克服这些问题，能够使学生理解和掌握教学大纲所规定的内容，是“难教”的主要表现。因此，针对这些问题，如何提高教学质量，培养具有实用型及创新型素质人才的要求，是该门课程教学改革始终探索的方向。

冶金传输原理的课程特点

冶金传输原理课程的特点是数理解析较重，其理论和研究方法来源于流体力学、传热学以及成熟的质量传递理论而形成一门独立的学科，解析方法着眼于物理概念和数学表达的统一，并且突出了物理过程的特点[2]。它是一门既有较强的理论性，又有很强的实践性的课程[3]。传输理论应用于冶金的实际过程，首先要对实际过程进行观察分析，建立简化的物理模型，然后建立相应的数学模型，再用数学分析解法、相似原理—模型实验法和类比法等适合的方法求解给实际过程提供理论支持。自上世纪80年代以来，由于计算机软、硬件的快速发展为传输过程的数值计算提供了强大支撑，使计算流体力学、计算传热学等也随之有了长足的发展，目前，数值计算已成为传输原理的重要组成部分，同时也丰富了课程的内容。

冶金传输原理过程教学的方法

把冶金传输原理基本概念以及理论模型和冶金工程应用相结合，关键是介绍这些理论、模型与实际的冶金问题相结合的过程，实现理论联系实际，学以致用。这样一方面培养学生的实际应用能力，另一方面提高学生兴趣，加深理论知识的理解以及对专业的认识，提高教学质量。结合教学经验采取相应的方法和针对性的措施。

1.课内与课外相结合

课程数理解析较重的特点主要体现在涉及的数学、物理知识较多，为了更好地完成教学内容，就需要学生掌握扎实的数理知识，这样，课前有针对性的预习就显得很重要。因此课内与课外相结合就表现为课前的预习、课堂的听讲和笔记以及课后的复习和及时完成作业的模式。在课堂上，通过回想式的提问，巩固上节课的知识点，起到承上启下的作用，使本节的知识点能够顺畅衔接和充实，并且及时明确下节的内容，学生在预习时能够有针对性地查漏补缺，从而有效地利用课堂时间进行传输原理的教学。通过这些环节的积极实施，提高课堂的教学效果。

2.启发式与能动性相结合

冶金传输过程的相关概念、定理、数学物理模型以及解析方法，对于初学者来说比较抽象，特别传输过程简化物理模型、数学模型的建立，以及数学模型的解析等，是知识的综合应用，特别是数理解析过程复杂、繁琐，对于基础知识薄弱的学生显得犹为枯燥乏味，影响了教学的效果。针对这种情况，在课堂上采用适当的提问进行启发式互动，了解学生对基本概念的理解程度，及时引导概念的转换。对于一些简单的推导，在介绍基本的推导方法后，让学生参与其中，共同完成过程的推导，使学生在这样的方式中，掌握解析方法。另外，结合课堂教学内容，布置适当的课外作业，加深对所学内容的理解，提高了学生学习的能动性。

3.专业知识与自然知识相结合

根据专业培养计划，冶金传输原理课程属于专业基础课，安排在认识实习实践环节之后，学生虽然完成了认识实习，但对于专业的认识、工艺知识的理解还是有很大的局限性，加之冶金过程的高温和不可见性，实际的冶金物理过程更具有抽象性，这些都加大了教学过程中与实际结合的难度，降低了学生学习的兴趣，影响教学效果。因此，把冶金传输原理与实际生活中的应用结合起来，以提高学生学习兴趣。例如自然对流传热在换热方面的应用，即密度是温度的函数，由于温度的变化使密度变化而产生了自然流动，完成热量的交换，这就是土暖气的原理，以及烟囱是伯努利方程的实际应用、流体的黏性与涡流的产生等。这样的实际应用提高学生学习兴趣的同时也加深了对专业知识的理解。

4.教学与科研相结合

本科的教学与科研有着密切的关系，把教学科研团队的研究成果与实际的教学进行有机的结合，扩充了学生的视野，丰富了课堂教学的内容，提高了学习的兴趣和教学质量。如动量传输中流体流量的测量，就是伯努利方程的具体应用，其中对节流装置的标定是采用实流标定或者风洞试验，利用相似原理确定相关相似准数，根据相似充要条件，建立试验模型系统和实际测量系统的相似准数方程，通过确定的相似准数将试验模型系统与实际流体流量的测量连接起来，由于实际流体流量的测量；为了确定氧气转炉吹炼工艺参数而设计的转炉冷态模拟实验；以连续铸钢过程温度场的模拟计算，根据结晶器、二冷却区和空冷区的不同边界条件，进行连铸温度场数值计算，并介绍典型的有限差分法、有限单元法和有限容积法等数值计算方法，介绍计算机在传输中的应用，同时介绍在计算流体力学、计算传热学的方面有成熟应用的如FLUENT、PHOENICS等商业软件，使学生了解传输原理在数值计算方面的进展情况以及在冶金生产中的应用，如中间包流场的计算、钢包桶式精炼炉底吹氩时流场的分布等。

5.理论与实践以及实验相结合

冶金传输原理工程技术基础课程的特点决定了其实践环节非常重要。在课堂教学的课时外，安排有6个-8个课时的实验内容，主要有验证位能、静能和动能之和为常数的伯努利方程实验；通过流速和差压来进行流体流量测量的实验；转炉冷态模拟实验等。采用教学与实验相结合的方法，均可使学生对相应的物理过程有一个深刻的认识，强化理论与实践相结合的过程。

在传输原理的教学过程中，要结合冶金工程专业的工艺特点与相关的传输原理进行有机的关联，如埃根公式在高炉炼铁中的应用、动量传输在连铸中间包流场分布方面的应用以及渣-钢间反应的传质模型等，在这方面给学生一个有益的导向。

6.知识的持续更新

为了更好地实施冶金传输原理的过程教学，在平时要不断进行教学方法、专业知识学习以及工程实践的积累。对于教学方法的学习，一方面要查找教学过程的不足，另一方面要请教教学经验丰富的教师、专家，通过听课的方式，取长补短，积累教学经验。专业知识方面的积累，主要是通过平时的备课以及在教学过程中发现的问题，及时查阅相关资料进行求证，如对流体力学、传热学以及数值计算、计算方法等方面知识的学习、积累，通过自学或请教于专家，来加强自己对专业知识的理解，同时，利用带队实习、与企业横向课题合作以及去企业实践锻炼的机会，不断充实自己的工程实践知识，可以为过程教学提供更多、更丰富的工程实例，并且借助自己所在的教学科研团队的平台，把冶金实际以及科研的内容提炼为简洁明了的课堂语言传输给学生，提高过程教学的效果。

结 论

冶金传输原理教学过程贯穿于每一个知识点、每一节课教与学的小环节，以及理论与实践相结合的小环节之中，这样的环环相扣，提高学生掌握知识的能力和教学质量。教学的关键是培养学生解决实践问题的能力，授之以“渔”使学生在以后的工作中，在所掌握知识的基础上，能够继续得到丰富和提高，培养实用型人才。

参考文献：

[1]林万明，王皓，陈津.《冶金传输原理》教学改革与实践[J].科学之友，2006，7：75-76.

[2]王超，杨双平，袁守谦，鲁路.加强冶金传输原理课程理论联系实际的过程教学[J].中国冶金教育，2010，9.

第9篇：流体力学的知识点范文

关键词 非均相分离；启发式教学；工程意识；实践教学

中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）09-0099-02

Discussion on Course of Heterogeneous Separation Technology and Equipment//Sun Zhiqian， Wang Jianjun， Wang Zhenbo， Jin Youhai

Abstract Course arrangement and content of heterogeneous separation technology and equipment is introduced， and the aspects of stimulating students’ learning interests， combination of various teaching methods， cultivating students’ engineering consciousness and improving students’ practice ability are discussed to enhance teaching effect.

Key words heterogeneous separation； heuristic teaching； engineering consciousness； practice teaching

非均相分离技术及设备是中国石油大学（华东）过程装备与控制工程专业的专业技术限选课。它涉及化学工程领域中的单元操作技术，主要培养学生运用粉体工程学、流体力学及相关学科的理论知识来解决化学工程领域非均相分离单元操作实际问题。笔者结合教学之中形成的对于非均相分离技术及设备课程教学方法的一些体会和感悟进行探讨。

1 课程基本要求

非均相分离技术及设备的前置课程是粉体工程学和流体力学。粉体工程学亦称颗粒学，主要介绍颗粒学的基本知识及颗粒物性的分析方法与测量技术，使学生具备将颗粒学及其理论应用于流态化、粉体输送和粉体制备技术等工程领域的综合能力；流体力学则主要介绍流体力学的基本概念和原理，使学生具备分析非均相分离过程所涉及的单相与多相流动特性的能力。

非均相分离技术及设备的授课目标是使学生熟悉气态非均相物系和液态非均相物系分离的基本理论知识，掌握重力及惯性分离、旋风分离器、过滤除尘器、电除尘器、水力旋流器、静电聚结器、液固过滤等设备的分离机理及设计计算基本方法，了解湿法捕集、悬浮液的预处理与增浓的基本方法和途径以及离心沉降分离设备的原理，培养学生的工程意识及创新意识，为学生从事化学工程领域内非均相物系分离技术及设备的研究打下扎实的基础。

2 教学方法探讨

笔者根据非均相分离技术及设备的课程特点，结合授课经验与体会，对非均相分离技术及设备课程的教学方法进行探讨。

2.1 采用启发式教学法，激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师。非均相分离技术及设备课程是一门专业性、理论性较强的课程，学生在学习过程中，容易出现提不起兴致、注意力不集中等问题，严重影响授课和学习效果。鉴于此，在授课过程中，采用启发式教学方法，通过列举生活中的实例，讲述其中蕴含的非均相分离原理，激发学生的好奇心和求知欲，取得较好的效果。

例如，在课程的绪论部分，从学生感兴趣的核电工业入手，介绍其工艺及应用，并指出分离设备在整个工艺流程中的作用；而后逐渐深入介绍发电、采油、钻井、西气东输、炼厂相关工艺及设备，并指出日常生活中的吸尘器、滚筒式洗衣机、鱼缸净化器等都是非均相分离技术的应用，激发学生的学习兴趣，为后续课程的深入介绍奠定基础。

又如“重力沉降分离设备”一节中，在阐明“增大沉降面积可以提高分离性能”的观点时，列举两个生活中的实例：

【实例一】国家大剧院的壳体表面积高达3.5万平方米，灰尘易沉降在壳体表面，形成“高性能的露天重力沉降器”。

【实例二】黄河发源于青藏高原，延绵5000多公里，途径9个省份，最终在东营垦利汇入渤海。黄河中上游河流流道窄，流速快，夹带大量泥沙汇至下游，在入海口汇入渤海后沉降面积急剧增大，流速趋缓，河流中泥沙得以沉降，而黄河入海口的内陆面积也因为泥沙沉积而不断增加。

生活处处有物理，留心观察皆学问。通过生活实例，启发学生运用非均相分离原理给出合理解释，激发学生的学习兴趣，使他们主动参与到课堂讨论与学习之中。

2.2 采用板书、PPT课件、视频教学相结合的教学方式

随着计算机技术的普及，高校普遍采用PPT课件进行课堂教学。虽然PPT课件具有信息量大、方便快捷等优点，但是知识点讲解速度较快，尤其在讲解理论推导内容时，绝大多数学生只能被动接受，远远跟不上教师的授课思路，听课效果较差。因此，对于课程中理论推导内容，应辅以板书教学。对于非均相分离设备的内部结构以及多相流动与分离过程的教学，如油气水三相分离器以及卧螺离心机的分离过程等，则可以采用视频教学法。

例如，在讲授“旋风分离器”一节时，对于旋风分离器的分离原理、主要结构形式、分离器内部流场和浓度场分布规律、旋风分离器分离性能的影响因素、旋风分离器的设计方法，以及旋风分离器的磨损及防磨措施等知识点，采用PPT课件进行讲解；对于旋风分离器的相似准数、分离理论、阻力系数、压降计算等知识点采用板书进行授课；对于旋风分离器内部气固两相流动形态、旋风分离器的工业应用等内容通过视频进行教学。板书、PPT、视频相结合的教学方法，可以合理安排教学进度，深入讲解各部分知识点，取得良好效果。

2.3 紧密联系工程实际及科研项目，培养学生工程意识

非均相分离技术及设备主讲教师均为中国石油大学（华东）多相流分离课题成员，长期从事多相流分离技术及装备的研究，先后承担或参与了多项与分离过程和装备有关的技术研发和项目设计，并已取得多项成果，积累了丰富的实践经验。在教学过程中，不仅要教授各类分离设备的分离原理、分离过程、设计方法以及设备分离性能的影响因素，更要紧密联系工程实际，结合科研项目研究内容以及最新科研进展，培养学生的工程意识。例如，在讲授“旋风分离器”一节时，给学生讲述课题组研发PDC、PSC型旋风分离器的过程；在讲授“水力旋流器”一节时，结合课题组在新疆风城油田进行的工业实验进行讲解。通过相关工程项目的介绍，培养了学生的工程意识和创新意识，深化了教学效果。

2.4 增设实践教学环节，锻炼学生动手能力

中国石油大学（华东）多相流分离实验室现有实验室面积约1200平方米，拥有完备的实验分析仪器，如LS230激光粒度测试仪、PH50系列数字显微成像系统、TU-1901双光束紫外可见分光光度计、PIP6.1颗粒图像分析仪、MT1000多功能粉体物性分析仪、多功能原油含水自动测量仪、DE-100L型实验室高剪切分散乳化机、QBZY-1型全自动表面界面张力仪等与非均相分离技术相关的测试仪器。

实验室拥有旋风分离器流场及性能测试实验装置、直流式低速风洞、旋液分离综合试验研究装置、旋液分离热态高温试验研究装置、气液旋流分离试验研究装置、重力聚结分离装置等多套实验装置。非均相分离技术及设备课程设有4学时的实践学时，学生通过参观实验室的仪器设备、观摩实验过程，可以加深对于所学非均相分离知识的理解。此外，实验室内部分实验仪器和实验装置向学生开放，学生可以参与到实验中来，锻炼了动手能力，切实做到学以致用，强化了学习效果。