流体力学工程案例精选(九篇)

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第1篇：流体力学工程案例范文

关键词： 《工程流体力学》 能源与动力工程专业 教学改革

一、引言

《工程流体力学》是研究流体的机械运动规律及其实际应用的科学[1]，是能源与动力工程、车辆工程、机械工程、石油工程、化学工程专业等诸多工科专业的一门重要的专业基础课，在各个工程领域都有广泛的应用。其特点是，工程流体力学内容抽象，概念性强，涉及大学物理、材料力学、高等数学等，综合性极强，且教学里包括众多数学公式和偏微分方程的相关推导计算，需要学生有较强的综合能力。而我校是一所二本工科院校，学生在高等数学、大学物理、材料力学等方面的基础良莠不齐，因此存在老师难教、学生觉得枯燥难学的现象[2]，导致《工程流体力学》被公认为是本科中最难学的课程之一。为提高学生学习兴趣和教学质量，有必要对该门课程进行必要的教学改革[3]。

二、教学改革

（一）教学方法改革

针对学生在高等数学、大学物理、材料力学等方面的基础存在良莠不齐的情况，为了更好地增强学生学习《工程流体力学》的学习效果和教学效果，需要在教学实践过程中对教学方法进行相应的改革。首先，为了避免学生觉得枯燥无趣，在教学过程中注意理论联系实际。比如，在《工程流体力学》的第一堂课上，我通过提出如“汽车在行驶过程中所受到的阻力主要来自前部还是尾部”，以及“高尔夫球表面和飞机表面为什么一个是粗糙一个光滑呢”等众多涉及流体力学知识的实际问题，一下子就把学生的兴趣提起来，整整一堂课学生学习兴趣高涨，没有恹恹欲睡的情况存在。在后续的课程中，由于主要围绕连续性方程，伯努利及动量方程等展开，因此在讲授的课程中，为了避免数学基础不够扎实的学生在上课中觉得无趣，我主要是通过讲例题的研究思路、方法，尽量避免变成单纯的数学推导过程，主要告诉学生如何分析，重点介绍公式的成立条件及如何使用。然后通过具体的例题讲解如何使用该公式来解决问题。比如对雷诺公式的理解应用，通过在课堂上播放雷诺试验的视频，并在课后安排学生到实验室进行雷诺实验，以加深对该公式所涉及相关因素的理解。在课程的后面章节，根据学生的认知发展水平重点讲解工程流体理论在实际中的具体应用实例，并选择适当的课题让学生积极参与，并总结出规律，建立适当的数学模型，这样既使学生保持了浓厚的学习兴趣，又很好地做到理论与实际的结合，大大提高学生解决实际问题的能力。

（二）教学内容改革

《工程流体力学》内容涉及面广，如何根据专业培养目标和课程体系的要求，制定合理的教学大纲，教学内容及教学计划显得尤为重要。首先，针对目前《工程流体力学》教材存在理论性强，数学公式推导众多的特点，在教学过程中有意识地弱化公式的数学推导过程，重点突出公式的适用条件和在实际问题中如何应用，尤其是如何利用这些公式来解决实际问题。比如实际流体恒定总流的伯努利方程，通过弱化过程的复杂推导，重点讲解其应用条件，让学生很快就明白该方程的意义，并掌握如何在实际过程中进行应用。

同时通过案例讲学，与学生所在能源与动力专业系紧密结合。比如在讲到流体运动的连续性方程及伯努利方程时，可以讲讲其在内燃机等设计中所起的作用，通过掌握空气和燃油的流动规律，才能设计好空气和燃料的流量比例、流动速度、温度控制等众多流体力学方面的知识。同时选取适当的跟能源与动力系紧密相关的习题，以帮助学生进一步巩固和消化课堂所学。因为现有教材习题偏水利和建筑的居多，所以需要老师在平时多收集和编撰相关的习题，以更好地促进学生掌握相关知识。

（三）考核方式的改革

由于《工程流体力学》所涉及学科多，综合性强，内容难，以前通常采用期末闭卷的方式加平常课后作业进行考核，存在学生平常作业抄袭、习惯老师划重点、考前死记硬背的问题，且考试内容基本都是学生平常见过、练习过的题型，不能很好地体现出该门课程的知识体系和价值，也无法让学生发挥他们的主观能动性。因此，针对以前的考核形式存在的问题，有必要对其进行改革，以更好更全面地反映学生掌握知识和相应能力的情况。

首先，增加课堂与平时考勤环节。现在的学生基本人手一部手机，尽管上课纪律三令五申，仍然存在部分学生上课偷偷玩手机的情况，再加上有些学生平常对自己要求不严，存在上课迟到、旷课、打瞌睡的情况。因此增加课堂考核环节，对上课不遵守课堂纪律、缺勤等，累积到一定次数后会有相应的惩罚措施。在课堂上表现积极，能主动回答老师问题等会有一定鼓励措施，适当地加分以激发学生更浓的学习兴趣，加强学生在课堂上和老师的互动，营造出更好的学习氛围。

其次，增加考试内容，丰富考试题型。从以往考试题型看，主要有填空题、选择题、判断题和计算题四大类型。因为考试内容比较依赖教材，所以不能很好地反映学生对相关知识的理解掌握。鉴于此，增加一些比较贴近相关专业和实际生活的问答题，比如“汽油在油箱里的存贮涉及流体力学里面的什么知识”、“汽车上的中央空调上平行的风扇叶片起什么作用”等，体现了考试内容的灵活性，又考察了相应的考点，能体现出学生对相关知识的具体分析和应用。

最后，完善最终成绩的评定方法。以前的成绩评定主要是期末考试成绩占60%，平时作业占40%，且存在许多同学课后作业照抄的情况。由于平时作业成绩占比过高，增强了不努力同学的侥幸心理，间接也会挫伤努力学习的学生的积极性。为了更好地反映学生的学习态度和对该门课程相关知识的掌握应用情况，综合评定学生的学习能力和实践能力，最终成绩的评定将计入课堂环节、实验环节等，将成绩比例改为：期末考试成绩70%，课堂环节包括考勤10%，平时作业10%，实验成绩10%，促使学生重视课堂纪律，增加课堂互动环节，减少平时作业的比例，增加动手实验的成绩，更能全方位、多元化地评定学生。

三、结语

本文对能源与动力工程专业所学《工程流体力学》的教学方法、教学内容及考核方式等进行了教学探讨与改革。通过在实践中的应用，取得了很好的教学效果，有利于学生学习能力提高和教学效果的增强。

参考文献：

[1]禹华谦.工程流体力学[M].高等教育出版社，2011.

第2篇：流体力学工程案例范文

1.1课堂内容过分侧重造船方面的知识，理论性过强

该校“船舶静力学”课程教材选用《船舶原理》（上册），教材侧重讲授船舶性能的基本理论，追求理论的完整性和严密性；公式的推导繁杂，涉及到的数学、工程力学和流体力学等基础理论知识很多，对船舶设计中的航海性能的分析较少，这些都很不适合航海类专业的培养目标。这点问题无论在初修班还是重修班均存在。

1.2课堂到课率、学习积极性和课堂参与度较低

重修班的学生均为第二次参加“船舶静力学”的课堂学习，对于课程内容和重难点已有一定的了解，再次学习课程内容感觉到很乏味，缺少新鲜感，造成学习积极性和课堂参与度不高，甚至出现很严重的缺课现象。

1.3作业自主思考较少，抄袭现象严重

对于重修班同学来说，由于缺课造成对知识点掌握不到位，无法做到真正的理解，在完成课后作业时就感觉到吃力，进而只能通过抄袭来完成课后作业。怎样使船舶与海洋工程专业的学生更好地掌握“船舶静力学”的课程内容，更好地与培养目标相适应，作者通过这几年的授课，提出一些对于重修班教学方法的几点想法。

2“船舶静力学”重修班教学方法的几点建议

为适应船舶工业发展对人才多元化的需求，激发学生学习的热情，该校“船舶静力学”的教学方法可分别采用讲授、案例、复习以及模块专题相结合，配套的教学手段采用多媒体教案，交互性、启发性的教学案例，体现教学相长的教学原则。

2.1复习型和模块专题型教学方法

鉴于重修班学生对课程内容已有一定的了解，采用复习型和模块专题型教学方法，目的是帮助学生对各性能模块进行归纳总结，进而提炼问题，得出解决问题的思路和方法。如采用讨论加归纳的方式对课程内容进行复习。

2.2问题实例教学法

采用问题实例教学实践环节，采用参与性的教学，目的是做到理论与实践结合，帮助学生巩固，加深理解和掌握教学重点，难点的基本概念，基本方法，基本计算及其技能。案例教学的运作阶段主要包括4个环节:给出实例描述、提出问题；分析问题，形成初步解决方案；课堂讨论予以解决；点评总结解决方法。如“装卸液体载荷”的问题，通过问题实例教学的各个环节，要求学生能总结出解决这一类问题的一般思路，并能从中牢记计算公式，使学生对问题的解决有深层次的理解。

2.3分组讨论式教学

考虑到学生解决实际问题能力的缺乏，可结合上述提到的实例教学法，将学生进行分组，对上述实例举一反三，衍生出多个问题，在各个小组内执行讨论式教学，将讨论结果形成解决问题的思路进行交流。通过这种方法激励学生的团队协助和合作能力，鼓励刺激更多学生参与讨论参与学习。

3结语

第3篇：流体力学工程案例范文

【关键词】工程力学 教材 改革

【Abstract】Engineering Mechanics is an important required course for energy chemical majors，so the construction of the teaching material is important. Existing domestic engineering mechanics teaching materials are similar in the content and the selection of examples and exercises，but the content is more difficult，so they are not suitable for local undergraduate college. In order to adapt to engineering mechanics teaching，the author analyzed the problems existing in the teaching material and put forward some reform measures to improve the teaching.

【Key words】engineering mechanics； teaching material； reform

【基金项目】榆林学院教学改革研究项目（编号：JG1531）。

【中图分类号】G642.44 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0227-01

随着我国普通高等教育的发展，力学教材的建设取得了巨大的进步，出版了一批优秀的力学教材，这些教材在深度和广度方面，基本上偏多、偏难、偏深[1]，因此只有改变这一局面，才能谈得上教育创新。工程力学作为我校能源化工类专业的必修课，在卓越工程师培养目标下，对工程力学教材进行研讨就具有紧迫性和必要性。

1.现有教材中存在的问题

现有教材为国家级规划教材，涵盖了原有工科理论力学、材料力学和流体力学初步等内容[2]，在深度、广度和综合性上都达到了较高水平，但笔者认为其比较适用于研究型大学使用，对于地方性本科院校，则不太实用。主要存在问题为：

（1）理论性强，理论公式推导复杂、抽象，需要学生对基本理论理解透彻。例题数目少且难度大，习题没有详细解答过程，导致学生自学困难，达不到自学目的。

（2）对于工程实际中的典型案例，教材中大都简化成力学模型，这虽然有助于学生理解，但却不利于学生理论和实践的联系。

（3）教材章节多，且相互之间的贯通、融合性较强，对学生的要求较高，给学生留下的思维空间较少，不能激发学生的学习兴趣，学习效率低下。

（4）材料力学章节安排不太合理，一部分在上册，一部分在下册，学生在第二学期的学习过程中，将上册部分内容忘得一干二净，甚至听不懂老师所讲内容。

（5）重理论轻实践，忽视了对学生实际动手能力的培养，力学理论性知识必然需要在工程科学中加以应用才能体现其价值。

为了适应我校对人才培养的需求，我们总结几年来的教学经验，从“学有所用，用有所学”的特色出发，抓住力学知识普遍适用于工程实际的内涵，提出几点改革建议，探索具有优质效果的教学内容，从而提高学生的学业水平，提高教师的业务能力，提升教学实力。

2.教学改革方案

为了更好实现工程力学的教学效果，结合我校的实际情况，对工程力学教材进行改革。注重力学概念和工程实用性，力求理论与应用并重、知识传授与能力培养结合，重视启发式教学，意在加强学生综合素质的培养。改革方案如下：

（1）突出工程应用背景，加强理论联系实际，培养学生独立思考能力，引导学生主动获取知识、解决实际问题的能力。

（2）采用“结构化、模块化”设计，体现“必需够用”，兼顾专业需求和个性发展，以培养实用型人才为主要目标[3]。

（3）增加例题数目，建立和工程实际结合紧密的多媒体试题库和习题册，从而有助于学生解题能力的提高。

（4）精简课程内容，不追求理论的系统性和完整性，减少繁琐的理论推导，着重讲清基本概念，加强工程意识和工程方法的培养。

3.结语

针对当前培养卓越工程师的人才培养目标，分析现有工程力学教材的优缺点，提出几点改革措施，体现以学生为本的人才培养方案，充分发挥学生的自主学习性，加强工程力学与后续课程的联系及在工程实际中的应用。

参考文献：

[1]姜凤.普通高校力学类教材出版现状与思路研究[J]. 新课程，2013，（6）：38-39.

[2]梅凤翔.《工程力学》[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]杨林娟，季维英.《工程力学》[M].北京：化学工业出版社，2009.

第4篇：流体力学工程案例范文

关键词：工程教育专业认证；实验设计；数据处理；教学实践

“实验设计与数据处理”是以概率论、数理统计及线性代数为基础，能够对实验进行合理设计，并采用恰当方法对实验数据进行处理，以得到有效结论的一门课程，也是在科研过程中应具备基本技能的一门课程[1-2]。基于工程教育专业认证，化学工程与工艺专业学生通过本课程的学习，应掌握常用的实验设计及数据处理方法，并在解决复杂化学工程问题过程中会选用适当的方法设计实验，对获得的实验数据进行处理、分析、建模，以获得合理有效的结论。目前，“实验设计与数据处理”教学过程中，主要存在的问题：课程教学内容与专业课程之间的关联度较弱，对专业人才培养的支撑力度稍显不足；课程中涉及到数学内容多，公式多，数学基础弱的学生学习积极性不高等等[3]。因此，结合化工专业人才培养目标，为了更好为学生开展综合性或设计性实验、毕业论文（设计）以及科研工作打下坚实基础，在课程教学探索与实践中对教学内容进行优化设计，采用多元化教学方法和教学手段，强化实验设计与统计分析专业软件的实践应用，注重学生解决复杂化学工程问题的思维能力训练，以提高课程教学质量，激发学生学习兴趣，提升学生创新意识和科研基本素养，对课程目标和毕业要求的达成进行有效支撑。

1体现专业特色的教学内容优化设计

化学工程与工艺专业具有自身的专业特点：一是工程特色显著，要求学生具有设计、优化与管理能力；二是专业口径宽，覆盖面广，培养学生具有从事科学研究、产品开发的能力。从专业课程的学习中可知，专业主干课程中涉及到大量经验和半经验公式，导致数据处理过程繁琐且计算量大。因此，相比于其他专业或学科来讲，化工科研和设计工作中离不开计算机软件及技术。结合这一特点，教学中拓展计算机软件的应用，如Excel和Origin等常用数据处理软件，STATISTICA、SPSS、MAT⁃LAB和MAPLE等化工计算软件，AspenPlus、PROII和HYSYS等化工流程模拟软件，以及FLUENT、CFD和COMSOL等化工流体力学计算软件等。众所周知，化学工业过程以经济效益最大化为目标，在实际的研究过程中，常通过实验室研究建立能准确反映其生产状况的过程模型，在此基础上，对生产过程进行工艺操作条件优化，提高产品质量的同时降低能耗及生产成本。因此，过程模型是对化工过程进行控制、优化、调度、管理等工作的前提和基础[4]。鉴于此，在教学中将化工中数学模型的建立纳入教学内容。另外，对于“概率论与数理统计”课程中已经学过的教学内容，在本课程教学中进行了删减。表1为“实验设计与数据处理”授课内容和课时分配。

2多元化教学方法和教学手段

“实验设计与数据处理”课程教学内容分为实验设计与数据处理两部分，内容繁杂且多，同时涉及到的数学公式多，理论性强，在教学中采用多元化教学方法和手段，激发学生的学习兴趣和主动性，提高课程教学质量。PBL教学法，即以问题为基础，以学生为主体，以教师为导向，通过教师“问”和学生“答”，发挥问题对学习的导向作用，以“问题”激发学生学习主动性和积极性，以“回答”培养学生自主学习能力和探究能力。如在实验数据回归分析教学中，针对反应动力学数据的回归，所提出的问题可涉及到基础性问题“针对实验数据应建立什么样的回归方程？模型参数采用什么样的方法进行回归？”与专业知识关联度大的交叉性问题“建立机理模型的回归方程还是黑箱的线性代数模型回归方程？”以及拓展性问题“回归出的方程能否用于化学反应中的预测和控制问题？”通过一系列问题的提出和回答，学生在掌握所学理论知识的基础上，将所学知识用于解决专业问题，鼓励学生“学以致用”。另外，在“问-答”互动环节中，通过教学反馈掌握学生学情，及时开展教学反思，调整教学方法和手段，更好地体现“学生中心、成果导向和持续改进”的工程教育专业认证的核心理念。案例教学法在教学中具有理论联系工程实践的特点，如结合环己烷氧化脱氢制取环己烯动力学模型研究案例，结合专业背景知识，确定该研究案例的教学思路为“探讨反应机理→选择动力学模型→设计动力学实验→实施实验→获取实验数据→求取动力学模型参数→验证动力学模型可靠性检验→采用建立的模型进行预测与控制”。在教学中，将本课程的“实验设计”和“数据处理”两部分教学内容全部贯穿于该研究案例中。通过此案例教学，在深刻体会“实验设计-数据处理-实验设计”内涵的同时，提升学生学会用理论知识分析、判断和解决问题的能力，培养学生创新思维和创新意识，训练学生解决复杂化学工程问题的思维能力。为了更好地体现“学生中心”理念，本课程同时上线“超星学习通”教学平台，内容包含教学ppt、化工常用计算机软件介绍、上机软件教程以及测验等教学资源；另外，还通过讨论和留言等互动板块，师生间建立良好的教学互动，强化课程教学效果。

3强化上机实践操作与软件应用

随着计算机技术发展与普及，一方面，计算机软件做为辅助教学也越来越成为课程教学和实际应用的发展趋势；另一方面，在科研中可通过借助计算机软件将复杂的实验设计与数据处理分析变得简便易操作，利于提高工作效率。以课程教学内容为根本，结合化工专业学生科研、综合性/设计性实验和毕业论文（设计）等环节的实际需要，课程上机环节设置了“化工数据处理软件应用”以及“化工实验设计-数据处理综合应用”实践任务。为了达成课程目标和学生能力培养，上机实践环节按照“三步走”原则开展教学：首先，确定上机实践软件，即所选用的计算机软件应具有代表性，如要求通过Excel对化工数据进行简单处理，Origin软件进行数据绘图、统计假设检验、回归分析及数据拟合，SPSS软件进行正交实验设计、统计假设检验以及回归分析，DPS软件进行均匀实验设计等，体现“基本技能”课程的内涵，并通过自学和熟悉软件，锻炼学生的自主学习能力；其次，本着“学以致用”原则，布置与专业结合度高的上机实践任务，如根据动力学实验数据建立某一反应的机理模型或根据实验数据绘制符合图例等简单任务，或根据研究目的采用恰当的软件进行实验设计，并对获得的实验数据采用合适的数据处理方法进行数据处理等综合任务，体现“工具”课程的特点，并通过综合任务训练学生在解决复杂化学工程问题时的思维能力；最后，按照规定的格式规范要求撰写上机实践报告，体现专业术语进行交流和沟通的必要性，训练学生应用专业术语进行写作的能力。

4结束语

第5篇：流体力学工程案例范文

在当前高等工程教育中，越来越多的人们意识到，学生除了要具有扎实的专业技术知识，还必须拥有良好的团队协作精神、系统分析及实际动手能力，以便适应现代化工程团队、新产品及新系统的开发需求。《化学工程基础》课程理论性强，又较抽象，学生在学习过程中兴趣不足，普遍感觉知识难以理解和掌握，缺乏系统的分析思路。目前，化学工程基础教学主要存在以下问题[3,6]：（1）授课主要以讲授理论知识为主，学生接触实践环节少，缺少对学生工程能力的训练；（2）授课方法单一，是一种完全以教师为中心的传授接受式教学模式，难以激发学生的学习兴趣，调度学习积极性；（3）教学中验证性内容偏多，设计性、综合性和探索创新性实验内容偏少，影响学生探讨问题的积极性和创新能力的提高；（4）知识点之间缺乏有效的衔接和延伸,不利于学生理解单元操作过程原理深层次的内涵,更不利于掌握和应用基础知识；（5）“工程”概念模糊。化工生产的过程是复杂的，需要具体问题具体分析，而问题通常很难在理论学习中找到答案，缺乏实践经验的学生对此就会有理论与实际相脱节的错觉，不容易形成“工程”概念。学生工程能力的培养不仅在于对工业生产的了解、积累经验,更需要掌握工程科学研究方法和工程经验的意义，以此提高综合运用知识和技能解决生产问题的能力。现有的化学工程基础教学体系存在着各种不足和弊端，与当前社会对化工专业人才的要求尚存在一定的差距。将CDIO理念与其教学体系相结合，弥补不足之处，是解决各种弊端的有效办法。

2《化学工程基础》课程中CDIO教学模式的实践与体会

2.1转变教学观念，培养学生的工程观念

在CDIO理念中，培养学生工程概念是一个关键的步骤。首先要给学生一个大工程概念，使学生从感性上认识到这门课程在整个化学工业中是解决什么问题的。教师应参与更多的工程项目，在提升自身产业经验的基础上培养学生的兴趣和专业能力。由于化工过程影响因素多，制约因素多以及经验公式与经验数据多，在教授的时候，需要理论联系实际，逐步深入，突出工程设计的意识和思维过程，即强化设计型问题。这既突出了各单元操作学习的目的性、真正弄清各单元操作工程理论的来龙去脉、培养了学生的工程设计能力，同时又锻炼了学生分析解决工程操作型问题的能力。另外，通过化工基础的单元操作过程仿真模拟软件，以加强书本知识与工程实际之间的联系，培养学生的工程观点。

2.2问题式驱动教学，理论联系实际，激发学生学习兴趣，培养学生自学能力

与一些理论性较强的基础课如高等数学、物理学及物理化学等不同，《化学工程基础》具有很强的实践性，在石油、冶金、轻工、制药等工业中都有广泛应用。联系生产实例描述化工原理对化工研究、设计和生产过程的指导作用，使学生充分认识到这门课程的重要性，激发起他们强烈的求知欲和学习兴趣[7]。让学生感到学以致用，学好它受益匪浅，从而明确学习目的，勇于克服学习中遇到的困难，取得良好的学习效果。在教学方法上，教师要明确所授课程在本专业知识结构中的地位和作用，以及学生学习本课程应该掌握的基本知识和能力。《化学工程基础》这门课的综合性强，涉及到多门学科，概念多，物理量多，公式多，方法多，而且计算繁杂，尤其是对课程中半理论、半经验公式和准数关联式感到头疼，学习起来不得要领，很多初学者普遍觉得比较难学[8]。在教学中针对这些可能出现的问题，要鼓励学生提前做好预习，对将要学习的内容有个大致了解，带着问题学习。笔者采用每章节讲授前布置一个与实际关联的问题，章节结束后让同学们做出自己的设计思路，这一方法大大提高了学生学习的兴趣。例如，在讲授流体的流动与输送前，要求同学们分组设计一个水利设施，利用流体力学的原理，不输入其他的外能将河水输送到3米高的岸堤上；在讲传热过程时，要求同学们章节结果后分组设计一个水泥高温回转窑保温层的方案。另外教师在授课过程中也要有所偏重，突出重点，下一次上课之前带领学生对上次课的主要内容进行回顾和讨论，使学生对每一章节的内容串联起来，掌握本章节的知识链。这样不仅提高了教学效果，还间接培养了学生概括总结和自学能力。在课后复习过程中，教师也要鼓励学生自己把公式推导一遍，在推导的过程中不知不觉加深了对知识的理解，养成思考和分析问题的习惯。

2.3以项目为中心的实践教学，培养学生创新能力

为了提高学生综合运用所学专业知识分析、解决实际问题的能力，我们在教学中采用以项目为导向的教学。项目教学是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，它将学习者融入有意义的任务完成过程中，让学生有目标地自主学习；同时要求学生通过自己的实践进行知识建构和技能训练。教师根据学生的状况、教学目的和内容，结合知识点，制定具有实用性的项目。按照化工开发的过程，首先提出项目任务设想，与学生一起讨论项目的目标和任务。然后确定项目完成的功能，使学生带着明确的目的汲取知识，减少学习的盲目性。随着教学内容的展开，教师依据综合项目安排大部分子项目内容的讲授。最后指导学生以小组的形式进行项目扩展和链接，生成一个综合项目。例如，在讲传热过程和传热设备时，我们与同学们一起确立了一个开发项目：高温回转窑由于窑内温度往往较高（1400℃以上），且处于运动过程中，如何测量窑内气氛温度并不是一件容易的事。要求通过本章节的学习设计一个测温装置，通过测量高温回转窑的表面温度，从而探测回转窑内表面气氛温度。经过同学们的努力，学生们运用本章节知识，成功设计了一个测温装置，并给出了该测量仪的测量原理和炉内气氛温度的计算公式。学生们正在将该成果申报学校的课外科技创新活动成果奖，并且已形成实用新型专利申报书准备申报专利。通过项目为中心的实践教学方法，不仅使学生认识到了知识是创新的基础，也加深了对讲授内容的理解和掌握，大大提升了同学们的学习兴趣和成就感。

2.4以实用为导向的教学，加强工程实践性，培养解决实际问题的能力

教学要从实用性激发学生的兴趣，培养解决实际问题的能力。《化学工程基础》是高校化学化工及相关专业类学生必修的一门专业基础课，它是基础理论课向工程专业课过度的桥梁。由于课程理论性强，又较抽象，加之同学们没有工程设计和工艺管理经验认识，往往感觉知识难以理解和掌握，缺乏系统的分析思路。在教学过程中，实例可大大激发学生的兴趣，调动学生的学习积极性。例如，在讲授流体的流动与输送时，组织同学们分组讨论桂林遇龙河水利设施，结合本章节内容分析该水利设施是如何利用流体输送原理达到不输入外能的条件下、利用河水的机械能将水输送到2米高的岸堤上的原理。这一上世纪50年代建成的永久性水利设施大大调动学生的学习积极性。同时我们增设开发项目，组织课堂外的竞赛，按小组方式，假想自己是水利工程师，仿照桂林遇龙河水利设施提出设计方案，如何改进才能利用河水的机械能将水输送到4米高的岸堤上。另外，通过讲授江苏昆山某公司加热反应器的工艺选型和操作条件选择的实际案例，使同学们懂得了实际工作中本课程知识的实用性。通过实用为导向的教学，大大激发学生的兴趣，也提高了解决实际问题的能力和增加了对课程知识的认识。

2.5开放创新型实验的教学，培养动手能力和实践能力

化工实验是《化学工程基础》课程的重要组成部分，它是理论与产业相结合的重要过程，学生对这门课的掌握直接关系到实践能力。实验教学突出对学生综合实验能力的培养，不仅仅局限于基本的实验课程安排,更需要注入科研以及工程应用的意识；不仅仅是动手能力，更需要全面培养手脑协调、手脑并用、手脑并重的实验能力和科学素质。在CDIO执行标准中，只有主动学习和经验学习方法才能有效促进专业目标的达成，才能使学生思考和解决问题的能力在教学中得到体现。目前，我校化学化工教研室已建起了初具规模、设备较为先进的化工实验室,对于学生了解离心泵、板式精馏塔、填料吸收塔、换热器和板框过滤器等化工设备的基本结构及操作特点十分有益。通过对设备的操作和仪表的使用，不仅能加深学生对化工基础课堂教学内容的理解，还有利于提高学生的动手能力和实践能力，而且进一步强化了学生的工程观念。传统的实验教学是由教师先讲解实验原理、实验步骤及注意事项，然后由学生分组进行实验，按照固有的操作，得到预计的实验结论，学生完全处于被动角色，实验教学并不能达到预计的效果。在教学中，我们改变单一的教学模式，采用多层次、开放式教学，统筹安排实验教学和理论教学，合理分配课时，留给学生思考的时间。通过推行选题模式，使学生组成合作团队参与到实验教学的设计中，让学生自己思考、设计实验过程，以提高学生的开发创造能力。开放实验室给学生提供了独立活动的空间，学生可以针对自己薄弱的项目进行强化练习，也可以根据自己设计的实验方案进行实验。教师对整个实验不进行任何干预，只有在学生遇到问题向教师提问时，才给予必要的启发和指导，实验完成后对实验结果和实验报告进行审查和评估。

第6篇：流体力学工程案例范文

1.1多方收集信息，做好人才培养计划的基础性工作

专业培养计划是全面贯彻党和国家教育方针，全面提高教学质量的重要保证，是组织教学过程的重要依据，是构建学生知识体系的关键。培养计划的确定要经过反复推敲、多次修改，要既有助于实现学校的奋斗目标、有助于融入和推动安徽省经济社会发展，又有助于培养具有竞争力的应用型人才。由此，我们注重以下基础性工作。（1）通过网络、杂志、报刊、书籍等各种方式查询专业发展动态，初步构建了专业培养计划与教学大纲的框架。（2）通过各种方式搜集多所高校的本专业教学计划并进行了反复学习和研究，同时选派教师分别前往华东理工大学、北京化工大学、郑州大学、南京工业大学、合肥工业大学等高校进行专项调研，博采众长，拟定了本专业人才培养计划初步方案。（3）设计了面向用人单位的“学生知识结构等系列问题”调查表，了解到用人单位强调工程实践类及应用类知识的强化，对新兴技术知识有迫切的需要，对外语的应用能力也较为关注。（4）多次参加高等学校化学工程与工艺专业教学指导委员会组织的研讨会，认真学习“普通高等学校本科‘化学工程与工艺专业’专业规范”（征求意见稿），充分吸取诸多专家、学者的经验与提议。（5）建立毕业生信息库，跟踪实时信息，为未来进一步的人才培养计划的修订做好准备。

1.2专业定位与培养目标确定

安徽建筑工业学院是省属高校，本科毕业生的就业趋向是面向安徽，服务长三角及周边地区。根据社会的需要，学院的化学工程与工艺专业培养的是工程技术型人才。即，注重体现为地方经济建设服务，培养“知识宽厚、适应性强”、“下得去、留得住，用得上”的高级应用型人才。

2多方位、多渠道加强新办专业教师队伍建设

教师是教学活动的主导者，是构成教学活动的诸多要素中的核心要素之一，因此，师资队伍建设是高等院校教学建设的核心内容。对于高校新办专业，一方面，由于开设时间短，建设时间短，教学条件较老专业薄弱许多，特别是师资力量薄弱尤为突出；另一方面，新办专业大多是目前就业市场紧俏的专业，师资队伍的建设是新办专业建设的重点也是难点。我校化工专业新办专业的师资队伍建设一方面加大引进力度，引入高水平的学科带头人，稳定现有教师队伍；一方面，从社会挖掘资源形成兼职教师队伍。即采用多方位、多渠道加强新办专业教师队伍建设的途径。

2.1加大教师引进力度稳定和培养现有教师

新办专业教师部分由原来一些老专业转调，高职称、高学历教师多，但属于新专业毕业的“科班出身”少。不是本专业毕业的教师，在担任新专业课程的教学时，专业课程教学经验缺乏，尤其是实践性教学环节，感到专业经验不足，实践知识缺乏，甚至在组织教学上感到生疏。这些情况致使新专业整体学术水平不高，缺乏学科专业带头人，缺乏高水平实验人员。引进人才无疑是解决新专业建设师资的捷径。在新办专业师资队伍建设上，我校有较大的引进力度，制定各种优惠条件吸引高学历、高职称、有教学经验的专业人士充实新专业师资队伍。比如，在化工专业新办初期，我校先后从研究院、其他高校引进多位高学历、高职称、专业对口、经验丰富的学科带头人和专业主干课程老师；另外，在应届毕业生中，通过多方联络和政策宣传，先后引进多位化学工程专业“科班出生”的硕士生、博士生加入教师行列。当然，在重视引进的同时，我校也积极创造条件稳定已有的教师队伍，鼓励青年教师通过学历教育和各种非学历教育、学术交流活动提高素质和改善师资队伍结构。

2.2挖掘社会教育资源，形成“专职为主、兼职为辅、专兼结合”的师资队伍

化学工程与工艺专业是目前就业市场紧俏的专业，社会专业人才稀缺，地方普通高校在人才引进方面的竞争力又远不及重点院校和效益较高的企事业单位。所以，吸引优秀的化学工程与工艺专业科班毕业生，尤其是硕士以上的高学历人才，对于地方普通高校来说，有些“先天不足”。但通过“后天努力”可以达到同样的效果。我校在加大力度引进人才，稳定和提高现有的师资队伍的同时，创造条件，挖掘社会的教育资源，聘请化工设计院、化工研究院、煤炭研究院的学者专家作为兼职的教师，除了做学术报告外，还承担了对工程实践性有一定要求的教学工作，如“化工设计”、“生产实习”、“毕业设计”等。这支兼职教师队伍不仅能在一定程度上缓解师资的压力，更重要的是强化和提高了化学工程与工艺专业的工程实践性，给高校的教学工作注入了活力，并在推动“产学研合作”、“开放办学”和“专业特色”等方面具有不可估量的意义。因此，“专职为主，兼职为辅，专兼结合”不失为加强新办专业师资队伍建设的一举多得的有效途径，特别是对工程实践性要求高的专业。

3以提高教学质量为抓手，重视新办专业内涵建设

3.1课程体系和教学方法改革

通过广泛的考察和调研，以“普通高等学校本科‘化学工程与工艺专业’专业规范”为依据，结合安徽省富产煤炭的具体情况，确定了我校化学工程与工艺专业新专业的课程体系、主干课程、主要课程、专业方向、选修课的开设、课程的教学内容、理论学时、实验学时、系列课程及各课程间教学内容的衔接等等，突出了专业定位与专业特色，因材施教；减少必修课，增加选修课，扩展学生自由获取知识的空间；及时修订教学大纲，并根据新的教学大纲编写授课计划和教案，切实保证改革成果转化为教学实践，促进教学质量的提高。教师在教学实践中，坚持“以学生为主体”，积极探索适合本课程特点的讨论教学法、案例教学法、专题教学法、现场教学法等形式多样的教学方法，增强课程的吸引力，激发学生的学习兴趣，提高教学效果；教师在课程考核方式方法上，通过“小测验+期末考试”、“考试+课程论文”、“理论考试+实验实践考核”、“笔试+口试”等灵活多样的考核方式方法进行教学，促进教学方法与手段的改革。

3.2教学文件资料逐步完善

新办专业的建设是一个长期的过程，其教学内容的安排必须经过反复研讨与推敲，教材的选用和教学文件，如课程教学大纲、实验指导书、实纲及实验指导书书（讲义）等教学文件，辅助教学软件、配套的教学参考资料、习题集，课程设计参考资料，等提前规划。我们的做法是通过校级教学改立项研究，围绕新专业培养目标、培养规格、培养模式开展对课程体系、教学内容的理论研究与实践探索。保证开课有教材，设计有手册，实践有内容。

3.3重视专业教学实践体系的建设

化学工程与工艺专业是实践性强的专业，为提高学生的实践能力，本专业必须加强实践性环节的教学。本专业实践体系有：实验、实习、设计、毕业设计（论文）。实验包括化学基础实验与单元操作实验和专业实验。化学基础实验依托化学实验中心开设，单元操作实验和化工专业实验是化学工程与工艺专业区别于其它专业而特有的实践环节。为此，化工系经过反复论证，从实验项目的选择、实验形式的确立、实验设施的购置等各个方面进行了详细的规划和研究，完成了流体力学实验、传热实验、吸收、精馏、萃取、干燥等化工单元操作实验的开设；专业实验完成一些专业课程实验，如化学反应工程、化工热力学、化工工艺学、化工分离工程等课程实验的开设。并且对实验教学内容进行了充实和改革，综合性、研究设计性实验的有较大的比例。这些实验内容与专业培养计划目标相吻合。实习包括认识实习、生产实习和毕业实习。稳定的实习基地是实践性教学环节的基本前提和保证。为提高实习教学效果，我们采用了校内外相结合的实习形式。如，采用计算机仿真实习+现场实习。我校从东方仿真购置了一套大型的合成氨仿真软件，形象逼真地反映合成氨各个工段的生产情况。利用该软件，先在学校模拟生产现场，对生产过程有了认识以后，带着问题，再到工厂的生产车间现场参观实习。计算机仿真实习，训练学生在生产操作条件改变情况下，进行调节、控制与决策的能力，以补充一般实习难以达到的训练内容和目的，加深对实际生产过程的认识与理解，力求使学生将所学知识联系实际，培养学生的工程实践能力。此外，还有其他形式的实习，如，学生自己联系实习单位实习；组织学生到工厂实习。化工设计在化工高等工程教育中具有重要的地位和作用。通过化工设计，对学生进行现代工程设计思想和设计方法的教育，使学生了解化工设计的基本内容、设计程序和方法，培养学生树立经济、安全、环境保护与可持续发展等观点和创新意识，培养学生利用计算机辅助设计（CAD）等手段进行化工设计的能力，从而培养学生综合应用各方面的知识与技能解决工程问题的能力。我校化学工程与工艺专业学生的设计能力通过课程设计和毕业设计得到训练，开设的实践环节有化工原理课程设计、化工设备课程设计、化工设计课程设计、毕业设计等，体现了化工单元设备设计和过程设计能力以及综合运用所学知识的能力。

第7篇：流体力学工程案例范文

过程装备与控制工程专业在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先，化工、石油化工、能源、动力是国家的支柱产业，这些行业的发展以工艺过程为先导，以先进的装备和控制技术为保障，而过程装备与控制工程正是这些产业的支柱。我国过程装备与控制工程专业的前身是化工机械专业，成立于二十世纪五十年代初期，基本上参照原苏联的模式。1951年大连工学院首先成立“化学生产机器与设备”专业，1952年天津大学、浙江大学、华东化工学院等先后成立“化学生产机器与设备”专业，简称为“化机”专业。在此后的几十年里，该专业在国民经济中发挥了无可替代的作用，尤其在化工、石油化工、轻工、制药等行业作用尤为明显。该专业主要特点是“化工”和“机械”的交叉与复合。既可以处理化工类的问题，又可以处理机械类的问题，还可以解决化工和机械的综合问题，而后一类问题在过程工业中非常普遍，实现了化工与机械的复合，曾被誉为“万金油”专业。这正是“化机”专业生存以及“化机”专业人才一直受到社会青睐的根本原因。近几年“化机”专业数量迅速扩大，目前我国已有140余所高校设置了该专业。然而，进入20世纪90年代，社会对“化机”专业人才的要求发生了改变。主要是由于过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化，流程参数（如压力、温度、流量等）与过程的进行必须实施精确的自动控制，将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起，实现“化-机-电一体化”，这是“化机”专业改革的必然[1]。根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》，辽宁工业大学将“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。本专业不是一个独立的学科，实际上是将机械工业和控制工程经发展和改造，使之能服务于过程工业。因此，过程装备与控制工程是一个融“过程”、“机械”和“控制”为一体，将“化工”、“机械”和“信息”学科紧密结合而形成的“化—机—电”一体化的多科型、交叉型专业[2]。

二、专业建设的指导思想

过程装备与控制工程专业建设的基本思路是“以过程装备设计为主体，以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的复合型专业[3]，培养以工程师为主的应用型人才。专业发展方向：了解工艺过程，熟悉机械基础，突出过程装备及控制。研究内容包括：过程装备设计与制造、高效节能装备的开发、成套装置的开发与设计、成套工程、设备结构及强度理论、过程安全理论技术与装备、流程参数控制理论与技术、粉体理论与技术等。主要服务对象定位能在化工、石油化工、能源、轻工、制药、制冷、动力、环保、生化、食品、机械和劳动安全等行业从事过程装备与控制的设计、研究、运营、技术开发与及管理工作。三、专业建设的主要措施

（一）专业培养目标的定位

参照过程装备与控制工程专业教学指导委员会制订的总体框架，专业的培养目标重新定位为：培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识；能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习化学工程、机械工程及控制工程等方面的基础理论，掌握过程装备设计的基本概念、基本理论及基本方法，具备工程师的基本素质，能够运用基本理论研制、开发、制造及生产组织管理等[4]。教学计划体现了“一体两翼”的专业总体构架，实现了化学工程、机械工程和控制工程多学科交叉。

（二）建设高素质专业师资队伍

建立一支高素质、结构合理的师资队伍，是专业建设的关键。目前，该专业已形成一支学历层次高(博士占25%，硕士占75%)、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占65%、高级职称占75%)、专业素质水平较高的教师队伍[1]。为弥补原“化机”专业教师过程控制方面理论知识的欠缺，我们引进二位博士来做过程控制带头人。

（三）更新教学方法及手段

在教学方法上，采用互动式、启发式教学，讲课突出重点[1]。对容易理解掌握的内容要求学生以自学为主，教师只起督促、答疑质疑和考核作用，让学生自学和教师讲授、指导、解难答疑相结合。促进了学生学习的积极性，使学生获取知识的能力大大增强。在教学手段上，利用先进教学技术，采用多媒体（CAI）和教学模具教学。如过程装备制造、过程设备设计、过程机械和化工原理等课程，使用三维课件加图片资料讲解，增加动态演示效果，看到了只能下厂实习才能看到的设备结构、工作过程，形象生动真实。加深了学生对制造过程、设备结构和工作原理的理解，提高了教学效果。解决了黑板甚至挂图也难以表达的问题。激发了学生学习的兴趣。

（四）调整和优化课程体系

根据辽宁工业大学的实际情况，以培养目标为指导、以知识结构为框架、以培养规格为尺度，进行理论教学与实践教学内容的合理配置。在教育思想上由传授知识转变为能力培养；在课程内容上按照“加强基础、砍掉重复”的原则进行重组，并充分注意各课程的分工、衔接、协调与补充[2]。在教学计划和课程体系方面，以过程装备为主体，以化工过程和过程控制为两翼，具体地说：过程的主体是化工装置，包括化工单元设备及设备成套技术，且必须以工艺技术（化工过程）和过程控制为补充，从而使之成为培养工程型人才的摇篮。贯彻厚基础、宽专业、强能力、高素质的基本原则[2]。结合辽宁工业大学的实际情况，过程装备与控制工程专业课程体系如下：

1.精炼化工方面课程、加重机械方面课程、强化控制方面课程。由于过程装备与控制专业是复合专业，即化机电的集成，它不可能将三个专业方向的课程全部照搬，故根据我校情况，在教学计划中只设置了工业化学及化工原理两门化工方向的课程，将普通化学砍掉；又因为过程装备与控制工程专业是以机械为主体，故在课程设置上格外突出机械方向的课程。如：按传统设置了机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量、工程材料、过程设备设计和过程机械等；在此基础上添加了过程工业必需的基础课程，我们设置了粉体力学、工程热力学、工程流体力学等课程。此外，为加强过程装备的自动控制，实现机电一体化，我们认为最核心部分是控制原理和控制方法的应用。为此，设置了电子技术基础、机械控制工程基础、PLC技术基础和过程装备控制技术应用等课程，从根本上实现了化机电的复合。

2.加强专业实验，强调工程实践，注重动手能力培养。实验教学是本科教学的重要组成部分,它与理论教学同样重要，对提高学生的综合素质,培养创新精神与实践能力具有重要作用。“过控”专业实验室主要承担“过控”的专业实验，过去大多是化工机械方向的实验，与“过控”专业要求很不相适应。为此对专业实验进行了全面整合，按照过程装备与控制工程专业人才培养目标的要求，坚持“厚基础，重实践”的人才培养思想，补充了过程装备控制项目的实验。实验类型由单一的验证性实验，增加了综合性实验和设计性实验。例如：新增了过程装备与控制多功能综合实验，多容液位控制系统综合实验等。搭建实践教学，科研平台。实验数据采集、测量、控制与数据处理系统大部分实现计算机控制，提高了学生的实践和创新能力。同时，将实验仿真和实际实验结合起来，提高学生学习兴趣、增加学生参与性、扩大学生知识面。目前可为本科生开设20余个实验，供学生自由选择。为学生实践能力、科研能力和综合素质能力的培养提供了实验教学基地，并对教师的科研工作提供了一定的实验支持，同时还可为社会承担科研与开发任务。

3.充实和丰富实习环节内容，实现实习模式的多样性。实习是工科学生完成工程师基本训练极其重要的实践性环节，也是目前高校整个教学过程中的薄弱环节[6]。其内容与实施方式安排的好坏直接影响学生素质与知识面。经多年教学经验，我们感到培养一支具有丰富实践经验的实习指导教师队伍是确保实习质量的关键。因此应该加强专业教师到校外实训的建设，聘任在生产一线工作的具有高级专业技术职称的专业人员来参与实习指导，从而提高实习指导教师的整体实践水平[6]。其次，还要强化实习基地的建设。实习基地包括校内实习基地和校外实习基地。校外实习使学生开阔眼界、增长见识，学到校内无法学到的先进生产技术与科学管理经验。建立校外实习基地必须是互惠互利，这就要求我们必须与企业建立良好的合作关系，为企业无偿或有偿地提供一些技术咨询和科研服务，从而使企业愿意与我们合作，为学生实习奠定基础[6]。即使这样，也不可能一遇到问题就到企业去实践，对于一些简单的或特别复杂的问题，可将过去去校外实习的单一模式改为在校内实习模式。通过仿真软件的训练，提高学生工程意识和动手能力，既经济、方便，又能达到实习目的。校内实习基于计算机、网络、多媒体课件和仿真软件，由人工建造的模拟工厂操作与控制或工业过程设备为工具，用实时运行的动态数字模型代替真实工厂的仿真实习，缓解由于实习经费紧张，造成实践教学质量滑坡的压力，并可以学到校外实习难以学到的知识；在仿真实习中，学生的主动性得到充分发挥，对化工过程，设备性能及控制参数有了更深理解。这种校内校外相结合的实习模式既缓解了实习压力，又丰富了实习内容，受到了学生的欢迎。

4.改革毕业设计（论文）的模式，从单体化工设备为主转向成套装置设计。毕业设计（论文）是学生在校期间的最后一个实践性教学环节，是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题，是完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。根据企业的要求，修订了毕业设计（论文）大纲和毕业设计（论文）指导书，指导教师依据培养目标从工程实际或纵（横）向科研课题选好题目（不设虚拟题目）后，采用双向选择方式。毕业设计（论文）内容以工程设计为主线，计算机为结合点，把机械、化工及控制技术三个学科的知识交叉、渗透、集成，考察和训练学生的综合能力，有利于培养学生对过程装备系统性和大工程概念的理解，改变了原来传统的单体化工设备设计模式[2]。学生在确定自己毕业设计（论文）题目后，采用计算机软件（AUTOCAD、CAXA和Word）绘制工程图样并输入和输出毕业设计(论文)说明书，从中得到了真刀实枪的训练。掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力，使学生从过去单一的独立设计模式转变为部分独立项目与部分协作项目设计模式，培养了学生协同工作能力。扩大了学生的知识面，提高了学生毕业后的就业机会。

5.加强能力培养,以体验为手段，学研互动，让学生在参与中提高创新能力。教学计划有2个创新学分，其目的是帮助学生树立崇尚科学的思想,培养学生创新能力。具体的做法由科研能力较强的教师把自己的科研成果、科研工作体会、工程实践经验传授给学生,把工程案例带进课堂。这些知识的传授必然能够启发学生思维[5]。然后学生自己申报创新实验的题目或参与老师的科研项目，以实验室（实验装置或过程设备拆装）或工厂为平台，以教学模型或实物为道具，让他们在动眼、动脑、动手过程中认识基本结构，了解基本原理、让技术还原[5]，从而激发学习兴趣和主动性，获得创新意识和创新能力，从中受到初步的科研训练。最后，学生将成果以专利、发表科技论文、参与教师科研项目和创新实验报告的形式申报，经评审合格获取1～2创新学分。

第8篇：流体力学工程案例范文

【关键词】高职教育 煤炭类专业 项目教学 四融合

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）09-0055-02

自2006年教育部启动“百所示范性高等职业院校建设工程”以来，中国高职教育得到了迅猛发展。示范院校主要从师资队伍、实验实训条件、人才培养模式和课程体系及教学内容改革等方面进行建设，高职教育教学改革全面展开。我院矿井通风与安全专业作为煤炭类主体专业，先后经过示范院校重点专业建设、河南省第二轮教学工作评估，在专业课程教学模式的改革和实践中取得了显著成效。

一 教学模式的定义

教学模式可定义为在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。作为结构框架，突出了教学模式从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能；作为活动程序则突出了教学模式的有序性和可操作性。

1.传统教学模式的弊端

传统教学模式过分注重学生知识能力的培养，而没有突出实践性和职业能力的培养，理论与实践缺乏有机衔接，不利于课程整体优化。传统专业课教学模式多为分段式教学：第一阶段主要在教室内由理论教学老师讲授理论知识；第二阶段到实验实训室由专职实验员指导完成相关的实验或实训项目。考核方式采用闭卷理论考试，一张试卷定终身。不难发现，传统的教学模式及考核方式存在以下弊端：

第一，理论与实践分离。高职生文化基础较差，对理论知识的学习兴趣不高，却热衷于动手操作。由于高职生的自身特点，决定了纯理论的课堂教学效果不好，必备的专业知识和理论难以掌握。在分段式的教学模式下，隔了一段时日后，再到实训室动手操作，课堂上的知识和理论却又遗忘，两者出现分离。总之，没有经过实践的专业知识和理论难以掌握，没有理论基础的实践难以达到应有的实习实训效果。

第二，教学过程与考核结果分离。一张试卷定终身的考查方式显失公平，不但缺失对学生的综合评价，难以调动学生的学习积极性，且不易发现教学过程中存在的问题，不能及时调整教学策略，及时纠正不妥之处。

第三，教师和师傅的分离。负责理论教学的教师，讲授理论时顾及不到实训项目对知识的需求，造成实践教学的难度；负责实践教学的师傅，指导实训时，强调操作技能，缺少对知识的融合。因此，在课程实施过程中，理论和实践很难统一。

第四，理论和实践学时分配不合理。主要存在理论学时偏多，实践学时不足，对学生的动手能力和综合素质的培养明显不足。

显然，传统的专业课教学模式已不能满足高职教育教学改革的要求，亟须探索出符合高素质技能型人才培养的教学模式。

2.“四融合”项目教学模式的提出

近年来，课程组教师在分析传统教学模式弊端的基础上，致力于理论教学与实践相融合的一体化教学模式改革，逐步形成了以实践为导向的“四融合”项目教学模式，按照所从事的岗位应具备的职业能力的要求，来设计课程内容并组织教学。

第一，理论与实践融合。理论与实践融合就是打破传统的课堂讲授与实训教学分段实施的方式，将完成某项具体任务所需要的知识点和技能点进行提炼，学完相关知识后，立即进行技能训练。

第二，实训与岗位融合。实训与岗位融合就是实训内容按照岗位技能标准设计，将取证所需的技能融入教学之中。

第三，教师与师傅融合。教师与师傅融合就是教学过程由专兼教师（学校教师和现场师傅）共同完成。学校教师负责教学整体设计和教学组织，现场师傅主要负责岗位技能训练。这样做，既能取长补短，又能解决现场师傅授课时间不够灵活的问题。

第四，教室与实训室融合。教室与实训室融合就是将具备理论教学的教室和具备实训教学的实训室建在一起，边讲授、边训练，学生在教中学、在学中做。

该模式将打破传统的课堂讲授与实训教学分段实施的方式，在实验实训室或工作现场，边讲授、边训练。

二 “四融合”项目教学模式的实施案例

以矿井通风与安全专业核心课程矿井通风技术为例，介绍“四融合”项目教学模式的实施情况。

1.实施条件

第一，师资条件。根据高素质技能型人才培养的目标，采用“双师型”教师的培养、企业技术骨干和能工巧匠的聘任，组建专兼结合的矿井通风技术课程教学团队。

对专职教师的要求：本科以上学历；具有高等职业教育教师资格证书；具有一定的现场工作经验，并取得职业岗位资格证。对兼职教师的要求：专科以上学历；具有工程师或技师以上的技术职称证书；具备专业实践教学指导能力。

第二，实践条件。校内实践条件：适用于该课程一体化教学的实验实训室有矿井通风仿真实训室、矿井制冷降温实验室、综合机械化采煤模拟工作面和模拟掘进工作面等。其中，矿井通风仿真实训室占地面积220m2，划分两个功能区，分别为理论教学区和实验实训区。理论教学区为50座位的多媒体教室；实验实训区有现代化矿井通风系统仿真训练模型、对旋轴流式通风机和矿井通风技术测定操作台。

校外实践条件：拥有中平能化集团煤矿实习实训基地，如平煤股份五矿、六矿等大型生产矿井，可用于本课程的实习和实训。

第三，先修课程。要求统招全日制高职生，修完煤矿开采与掘进、煤矿地质与矿图、煤矿电工、流体力学与流体机械等专业基础课程，成绩合格。

第四，课程内容。根据煤矿通风岗位工作内容、技术标准，以及现场工作所需的知识、技能和素质要求，分解、整合和优化教学项目，做到实训对准岗位、理论融入实践。本课程教学项目有5个，实训项目20个。

2.实施方案

2～3位教师组成教学团队，共同进行课程教学工作，将学生分为6～8个学习小组，每个学习小组5～6人，共同完成项目的学习和技能训练。每个项目安排主讲教师重点讲授项目的主要内容，并负责实施项目内的工作任务；团队教师共同进行辅导和答疑，检查和指导学生完成工作任务，项目结束后进行相应的考查，最后教师再对考查及工作任务完成情况实施点评。

三 “四融合”项目教学特点

“四融合”项目教学特点有：（1）在时间上，将课程内容安排在一段时间内集中完成，便于工作任务的实施。（2）在空间上，将教室与实验实训室结合形成专业教室或把教室转变为设计室，体现了一定的职业氛围。（3）在教师讲授方式上，教师组成教学团队，采用团队教学。在教学过程中，教师在一起研讨教学方案，探讨教学中的问题，多位教师组成教学团队，各教师充分发挥自身的强项共同教学。对于学生能够自学的内容，教师不再进行讲授；对于重点、难点，教师进行重点辅导和讲授，充分发挥教师教学团队共同探讨、相互促进的作用；每个模块安排主讲教师，对学生进行重点讲解，教学团队及时进行针对性辅导和答疑，引导学生完成各项工作任务。（4）在学生学习方法上，采用以学生为中心参与式的学习方法。一个班划分若干个学习小组，组建学习团队。学生以团队为单位，在课堂中进行小组讨论、辩论，在实训中互相示范演练，在课外互帮互助；在校外参与社会实践活动；这种学习方法，提高了学生的人际沟通能力，强化了学生的团队合作精神，提高了教与学的有效性。（5）在考查方式上，改变一张卷子定成绩的传统做法，采用综合考查方式。针对学生对每个模块的工作任务完成情况、模块的汇报答辩情况、模块的考核成绩和最后的答辩与综合考查成绩，进行综合评定，从而正确地给出每个学生的课程成绩。

第9篇：流体力学工程案例范文

关键词：建筑智能环境学；教学改革；应用能力

中图分类号：G642？摇 文献标志码：B 文章编号：1674-9324（2014）16-0053-03

“建筑智能环境学”是建筑电气与智能化专业核心基础课程，建筑电气与智能化专业是教育部2006年批准招生的新兴专业。该专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，素质、能力、知识协调统一，基础扎实、知识面宽、综合素质高、实践能力强、有创新意识、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作，并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。建筑电气与智能化学科是以建筑为平台，综合运用现代计算机技术、网络通讯技术、现代自动控制技术及电气技术的多学科集合的新兴交叉学科。由于交叉学科的特点，在培养学生过程必须强调综合应用能力。

一、课程教学的难点

1.教材选择。在教材选用上遇到的问题，是没有完全符合教学要求的教材。课程设置的学时为72学时，其中实践教学8学时。目前我们所用的教材及主要参考资料为《建筑环境学》，可以满足大部分教学需求。然而在体现“智能”上，尚显不足，需要教师补充和加以引导。目前建筑环境学教材多为建筑环境与设备工程专业学生量身定做，教材中涉及大量计算、公式和图表。建筑电气与智能化专业学生由于传热学、流体力学等方面的基础薄弱，在学习中会感觉枯燥，而且很多内容不易理解和掌握。但建筑电气与智能化专业学生也有自身的优势，在培养方案中，《c++程序设计》和《建筑设备》在《建筑智能环境学》前一个学期开设。因此在学习建筑智能环境学时，学生已经有了一定的程序设计能力和营造建筑环境所需设备的基本知识，有了这些，就为“智能”提升打好了基础。

2.重点内容和讲解深度的拿捏。建筑电气与智能化专业，很多课程衔接非常紧密。容易出现一些知识点或者系统被多次提及的情形，这就需要在讲解知识点的时候，把讲解深度和侧重点把握的得非常好。以智能建筑中的设备自动化系统为例，在专业概论中一般会提到空调系统，而在后续的课程包括《建筑设备》、《建筑智能环境学》、《建筑设备管理系统》、《建筑设备自动化》和《建筑智能化系统集成技术》等课程中也都会提到空调系统。空调系统在建筑智能化系统中的重要地位，决定了它必然会是我们研究的重要对象。随之而来的问题，就出现了，对于空调系统，在不同的课程中，介绍相关知识点时，如何把握深度和讲解侧重点就变得尤为重要。在建筑智能环境学中，类似的情况有不少。我院自2010年开始招收和培养建筑电气与智能化专业的学生，笔者承担了2届的授课任务。针对该课程内容涉及面广，理论性强以及培养方案的导向性，我们对教学进行了一定的改革，现将主要做法与同行分享，以期得到批评指正。

二、课程教学改革措施

课程理论性强，涉及很多分析和计算。要清楚讲解每一张的重点和难点，包括分析和计算，我们的学时是够用的。但是这种教学效果往往不理想，我院历来特别重视对学生的实践能力培养，学生对实践的兴趣高于理论。该门课程内容，决定了如果采取教师讲授为主的授课方式，必然显得枯燥，难以调动学生积极性和课堂学习气氛。在一些学生基础非常好的名牌高校，比如清华大学，也都采取很多措施激发学生的积极性。

1.布置大作业。大作业可以考核学生资料检索、程序设计、团队协作和信息技术应用等多个方面能力，因此在介绍完课程绪论后，就会公布大作业选题原则、选题范围和参考选题，公布大作业提交时间和成绩评定方案。

选题时间为2周，在这2周内学生有足够时间查询相关资料，确定自己感兴趣的课题。教师在学生选完题后，要对题目把关，避免一些过于宽泛和过于简单的选题。对选题进行简单分析，指导学生把握正确的探索方向和方法。在课程最后一周，抽出2学时进行大作业的答辩，根据作业质量、工作量、任务分工等方面对每一位同学进行综合评分。鼓励学生以Web Quest专题形式完成大作业，这样可以锻炼其网络和数据库技术的应用能力，也能够将课题组分工、评价和探索过程展现出来。

2.开展专题讨论。在讲解某一章内容时，先对该章节学习的重点、难点和知识在专业体系中的地位、用途做一简单介绍。鼓励学生在概览本章教材内容后，查找一些相关的资料、案例或者相关的新技术理论等，特别是自己有强烈兴趣的问题。这些问题由课代表汇总，交给任课教师，教师在本章最后一个学时，组织学生对有代表性的问题展开有引导性的讨论。通过每章一个小专题讨论，可以提高学生的学习积极性，开阔思路，也为大作业的有效开展奠定了基础。在讨论过程中，教师要做导向性的总结和点评，指出哪些内容是可以进一步展开研究的，并提供一些研究思路和方向。例如，在绪论中介绍一些典型建筑风格时，会遇到地坑窑这种典型的北方建筑。班级的同学大部分都来自广东，很多同学看到地坑窑后，第一个疑问就是，如果下暴雨了，会不会被淹掉。有这个疑问是非常正常的，南方多暴雨，防雨防水是他们关注较多的。然而北方的人都知道，担心被淹一定是对北方的天气不了解，特别是西北黄土高原一带，气候干旱，地面都经常有一层厚厚的尘土，其蓄水能力很强，加上降雨量小，被淹的可能性极低。由此问题切入，就会激发学生的兴趣，引导学生进行更深入的思考，同时可以提醒学生，对建筑风格感兴趣的，可以把建筑风格与地域关系作为大作业的一个研究方向。

3.注重应用能力的培养。教材中有大量的公式和图表，而很多曲线其实是有公式在固定参数下绘制而成。为了培养学生的应用能力，在教学中注重曲线的虚拟再现。也就是借助于一些计算机软件，实现相关的计算和曲线绘制。这样就更加生动，而且这些曲线和数据都是“活”的，可以方便观察参数变化对曲线的影响。在实际教学中，我们主要利用excel软件和matlab软件，简单计算和曲线绘制可以借助于excel。而复杂一点的，比如一维不稳定壁面的热传导问题，就需要利用matlab求解和作图。

结合后续课程和专业培养方案，该专业学生必须能够熟练应用计算机知识、网络知识对建筑电气系统进行控制和设计。因此应用能力的培养，就必须贯穿整个培养计划并在教学中有所体现。在学建筑外环境时，涉及太阳高度角、真太阳时计算等内容，枯燥的公式往往会让学生兴趣降低。此时可以引入一些计算工具，比如百度，通过百度以真太阳时为关键词搜索，就会看到图1所示的应用。该工具可以输入公历或者农历，还有闰月选择功能。可计算全国各地任意地点和时间的真太阳时、平太阳时和标准太阳时。通过这个看似简单的计算工具，可以更具体地讲解太阳时的定义和不同太阳时的区别，由此可以引导学生对纬度和太阳时、太阳时和太阳方位角、太阳高度角等概念及计算方法的思考，自己是否可以制作一个类似的实现相关参数的计算和分析。同时也容易发现，图1的工具虽然可以方便准确计算真太阳时，然而其目的是为了分析八字，用于起名。这就涉及了八字起名，而八字算命、起名和堪舆术都属于易学范畴，都需要科学的观点。由此可以引入关于建筑环境学和堪舆术关系的讨论，引导学生用正确的观点看待二者。

4.提高实践环节要求。在实践环节教学中，我们以提高综合应用能力为导向，结合实际应用，提高该环节的要求。例如在做室外温度测量实验时，对实验报告和数据处理的要求如下：①绘制实测温度曲线；②绘制气象部门的该天温度曲线；③绘制用谐波函数模拟的温度曲线；④对比气象部门所测数据或者自己所测数据与理论模拟曲线的差异，最后分析实验的误差来源，并说明原因。

图2是广东气象网天气实况数据展示页面，可以多城市、动态显示气温、风力、相对湿度和降水量等气象参数。在做实验前，将该页面给学生看，让学生对数据展示形成基本概念，同时也知道该如何查找气象部门测量的气象数据。对于有理论计算的实验，一律要用理论值和实验值进行比对，并分析误差来源。实验报告全部要求用电子版，数据曲线不能是手绘后扫描，必须是用做图软件进行绘制和处理。通过这样的要求，学生对数据的处理和展现能力得到了培养。该专业学生经常和实时监控数据曲线打交道，类似于图2所示的天气实况数据，因此数据处理和展现技巧的掌握十分必要。

三、课程考核方式和评价的教学改革

课程在考核环节，也体现了注重应用能力和自主学习能力的培养。考核采用平时成绩和期末卷面成绩相结合的办法，平时成绩比例提高到40%。在平时成绩中，大作业成绩占70%，考勤、课堂表现等占30%。而期末考试也采用开卷考试，弱化对知识及记忆性的要求，而强调综合应用能力的考核。

结合学生特点、课程特点和培养目标的要求，对建筑智能环境学的教学改革进行了有效探索。从2届学生反馈的情况来看，收到了较明显的效果。学生给予了肯定和较高评分，笔者也因此获得了学院2012学年度课堂教学质量效果优秀教师的荣誉。

参考文献：

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[2]周齐国，杨治明.论建筑电气与智能化学科[J].建筑电气，2002，（2）：21-22.

[3]朱颖心.建筑环境学（第三版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[4]李念平.建筑环境学[M].北京：化学工业出版社，2010.

[5]朱颖心.建筑环境学课程建设与教学方法[J].高等建筑教育，2003，12（3）：26-29.

[6]广东气象局.天气实况[DB/OL].[2013-10-17].

http：//.cn/tqsk/index.shtml.