流體力學畢業(yè)論文

　　論文關(guān)鍵詞：多媒體教學、工程流體力學、教學效果

　　論文摘要：通過工程流體力學教學實踐，探討多媒體教學在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學教學活動中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學手段相結(jié)合，活躍課堂氣氛，提高學生學習的積極性和主動性，達到優(yōu)化教學效果的目標。

　　一、前言

　　隨著計算機技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體教學已被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。因此，利用多媒體教學手段開發(fā)學習資源，構(gòu)建新的教學模式，達到最佳教學效果，成為國內(nèi)外提高教學質(zhì)量、改革教學方式的重要手段。

　　本文通過工程流體力學教學實踐，探討多媒體教學在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學教學活動中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學手段相結(jié)合，活躍課堂氣氛，提高學生學習的積極性和主動性。達到優(yōu)化教學效果的目標。

　　二、傳統(tǒng)教學模式的利與弊

　　傳統(tǒng)教學模式歷史悠久，教育理論成熟，已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗。在傳統(tǒng)教學中，通過教師的形象、生動的講述，學生易于接受，師生之間可以面對面地探討疑難問題。對于工程流體力學而言，教學內(nèi)容不可避免地會涉及到數(shù)學公式的推導(dǎo)，傳統(tǒng)的`板書教學方式即可以留給學生更多的思考時間，同時又可以加深學生對公式推導(dǎo)過程的理解，加強記憶。然而傳統(tǒng)式教學主要依靠粉筆與黑板的教學條件，是以教師為主體的教學模式，從而大大降低了教學效率，也扼殺了學生個性的發(fā)揮和創(chuàng)意的產(chǎn)生。

　　三、多媒體教學的特點

　　多媒體教學以其鮮明的教學特點，豐富的教學內(nèi)容，形象生動的教學情景，在教學過程中發(fā)揮了重要的作用：

　　論文摘要：“流體力學”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程理論性強，內(nèi)容抽象，概念多，公式繁雜。文章針對該課程的內(nèi)容特點，結(jié)合制冷與低溫工程專業(yè)教學實踐及教學現(xiàn)狀，從改革教學方法和教學手段等方面對“流體力學”課程教學改革進行了探討。

　　論文關(guān)鍵詞：流體力學；制冷與低溫工程；教學改革

　　目前，鄭州輕工業(yè)學院（以下簡稱“我院”）的制冷與低溫工程專業(yè)已被評為國家級特色專業(yè)。為了加強制冷與低溫工程專業(yè)學生能力的培養(yǎng)，造就人才，有必要對制冷與低溫工程專業(yè)的教學進行全面的改革。

　　“流體力學”是制冷與低溫工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要分為流體靜力學和流體動力學，研究流體平衡、運動規(guī)律、流體和周圍物體之間的相互作用力及其實際應(yīng)用的科學。由于流動現(xiàn)象和流動規(guī)律及其影響因素十分復(fù)雜，故其具有理論性強、概念抽象和公式較多、實際工程應(yīng)用廣、對學生的綜合分析處理問題的能力要求較高等特點。加上學生對流體流動機理普遍缺乏感性認識，導(dǎo)致“流體力學”課程歷來被公認為是教師難教、學生難學難懂的課程之一。因此，迫切需要進行“流體力學”課程教學改革，使學生學好本門課程，提高課程教學質(zhì)量，使學生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學生的綜合分析應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。

　　分析目前我院制冷與低溫工程專業(yè)“流體力學”課程教學的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)存在以下主要問題：首先，“流體力學”理論性強，概念多而抽象，難以理解，學生普遍缺乏對流體力學問題的感性認識，學習興趣不高；其次，課程中公式繁多，推導(dǎo)過程復(fù)雜，且大多涉及到“高等數(shù)學”的偏微分方程，另還涉及到“大學物理”、“理論力學”、“材料力學”等方面的知識，學生理解困難；另外，學生對所學的知識不能靈活應(yīng)用。因此怎樣激發(fā)學生的學習興趣，選擇合適的教學模式組織教學，全面實現(xiàn)該課程教學目標，提高教學質(zhì)量，是該課程教學亟待解決的問題。

　　論文關(guān)鍵詞：工程流體力學 教學改革

　　論文摘要：從石油工業(yè)對油氣儲運工程專業(yè)本科畢業(yè)生的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力的要求出發(fā)，通過對教學內(nèi)容和教學方法手段進行改革，改變傳統(tǒng)的教學理念，不斷培養(yǎng)學生工程意識和工程實踐能力，提高創(chuàng)新能力。

　　在西部大開發(fā)的推動下，石油工業(yè)也以驚人的速度迅猛發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型石油工業(yè)人才已迫在眉睫。特別是榆林學院（以下簡稱“我院”）所在的榆林市，作為重要的國家能源化工基地，對油氣儲運人才的需要更加突出。在學院領(lǐng)導(dǎo)的努力下，我院的油氣儲運專業(yè)已被評為陜西省特色專業(yè)。為了加強油氣儲運專業(yè)學生能力的培養(yǎng)，造就工程型人才，對油氣儲運專業(yè)的教學進行了全面的改革，將專業(yè)理論與實踐教學有機地結(jié)合起來，統(tǒng)籌規(guī)劃，使學生能更深刻地理解和掌握專業(yè)理論知識，培養(yǎng)工程意識，提高學生獨立實驗?zāi)芰Γ瑥娀瘜W生工程實踐能力，全面提高專業(yè)素質(zhì)。但是，由于我院油氣儲運專業(yè)的發(fā)展相對榆林市石油工業(yè)的發(fā)展具有一定的滯后性，導(dǎo)致畢業(yè)學生不能達到目前油田企業(yè)的要求。因此，提高我院油氣儲運專業(yè)的教學水平具有重要的意義。鑒于這樣的形勢，本項目提出對油氣儲運專業(yè)課程最重要的專業(yè)課程之一工程流體力學課程的教學改革。

　　一、教學中存在的問題

　　在油氣儲運的課程編排中，《工程流體力學》課程是可以將儲運專業(yè)理論知識與實踐相銜接的.很好橋梁。目前該課程的授課方式有所不妥，使得這門課不能充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，在理論知識與實踐相結(jié)合的條件下，應(yīng)該配套一系列仿真課件，與教學相結(jié)合，學生才能更好地將書本知識融入腦海。仿真課件可以使學生掌握難以理解的抽象理論，從而更好地學習該專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程，以便為將來的其它專業(yè)課程打下堅實的理論基礎(chǔ)。

　　一、前言2010年教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)， 旨在面向工業(yè)界、面向世界、面向未來造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。

　　采用研究性教學，引導(dǎo)和組織學生進行研究性學習，是“卓越計劃”著力推行的教育組織形式和教學方式，關(guān)系到參與高校的卓越工程師培養(yǎng)目標的實現(xiàn)和培養(yǎng)標準的達到②。

　　研究性教學是教師以培養(yǎng)學生的研究意識、研究能力和創(chuàng)新能力為目標，通過教學過程的研究性引導(dǎo)學生進行研究性學習，從而培養(yǎng)學生的學習能力、研究能力和創(chuàng)新能力的教學方式。教育部《關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》

　　中明確提出高校“要積極推動研究性教學，提高大學生的創(chuàng)新能力”@。

　　華北電力大學被教育部批準為首批“卓越計劃”61所實施高校之一。根據(jù)教育部文件精神，結(jié)合本校實際，學校制定了實施“卓越計劃” 的工作方案。學校積極探索多層次“卓越計劃” 人才培養(yǎng)體系，構(gòu)建了工程創(chuàng)新型和實踐型人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的拔尖創(chuàng)新人才，適應(yīng)國家經(jīng)濟和能源電力發(fā)展對高素質(zhì)人才多樣化的需求。

　　流體力學作為華北電力大學熱能動力工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，被列入學校研究性教學試點課程名單，在卓越工程師班進行試點探索。我們重點圍繞以下四個方面進行了實踐探索，以期解決為什么要探索、探索什么以及怎么探索的問題。

　　二、加強理論學習。為實施研究性教學做準備在申請研究性教學試點之前，我們查閱了許多有關(guān)研究性教學的文獻資料，參加了學校教務(wù)處針對研究性教學試點開展的一系列活動，加強了理論學習。

　　摘要：計算流體力學是以多種計算方程為基礎(chǔ)，在多種化學反應(yīng)設(shè)備中進行能量、質(zhì)量和動量的綜合計算，分析出不同守恒定律中，這些變量的主控形式和變化規(guī)律，從而優(yōu)化工程設(shè)計和工藝設(shè)備，提高化學反應(yīng)中正向變化的進行，提高熱量交換和原材料的反應(yīng)速率等。從化學工程經(jīng)濟效益的角度分析，有利于工程成本的節(jié)約，提升了經(jīng)濟回報。文章計算流體力學的基本原理進行分析，并總結(jié)了其砸你化學工程中攪拌、熱交換、精餾塔和化學反應(yīng)工程的具體應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：計算流體力學；求解；基本原理；化學工程；應(yīng)用

　　化學工程在我國具有較長的研究與應(yīng)用歷程，并在實際的生產(chǎn)與生活中取得到巨大的應(yīng)用成效，不僅能夠供給正常的生活需求，同時根據(jù)新材料的開發(fā)，能夠滿足現(xiàn)代型環(huán)保材料的使用。在化學工程中，較多的反映環(huán)境和反應(yīng)機制都是在溶液中進行的，具有質(zhì)量守恒和熱量守恒定律的應(yīng)用。而這種質(zhì)量與能量的關(guān)系正是計算流體力學的主要原理。通過對實際應(yīng)用環(huán)境和原理的分析，能夠優(yōu)化工程設(shè)計和工藝改進，提高化學工程的生產(chǎn)效率。

　　1計算流體力學在化學工程中的基本原理

　　計算流體力學簡稱CFD，是通過數(shù)值計算方法來求解化工中幾何形狀空間內(nèi)的動量、熱量、質(zhì)量方程等流動主控方程，從而發(fā)現(xiàn)化工領(lǐng)域中各種流體的流動現(xiàn)象和規(guī)律，其主要以化學方程式中的動量守恒定律、能量守恒定律及質(zhì)量守恒方程為基礎(chǔ)。一般情況下，計算流體力學的數(shù)值計算方法主要包括數(shù)值差分法、數(shù)值有限元法及數(shù)值有限體積法，其也是一門多門學科交叉的科目，計算流體力學不僅要掌握流體力學的知識，也要掌握計算幾何學和數(shù)值分析等學科知識，其涉及面廣。針對計算流體力學的真實模擬，其主要目的是對流體流動進行預(yù)測，以獲得流體流動的信息，從而有效控制化工領(lǐng)域中的流體流動。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，市場上也出現(xiàn)了計算流體力學軟件，其具有對流場進行分析、計算、預(yù)測的功能，計算流體力學軟件操作簡單，界面直觀形象，有利于化學工程師對流體進行準確的計算。

　　CDIO工程教育模式是一個以“問題為基礎(chǔ)、項目為主線、教師為引導(dǎo)、學生為主體、CDIO能力培養(yǎng)”為基本特征的新型教學方法。由美國麻省理工學院等四所工程學院在2000年共同發(fā)起的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作為一體的工程教育模式，是基于知識整體化、結(jié)構(gòu)化和體系化而提出的0。2006年，中國的汕頭大學率先引入CDIO工程教育模式，取得了顯著的成效。到目前為止，全國共有39所高校的機械類、電氣類、化工類和土木類等專業(yè)紛紛開展CDIO試點工作。2016年1月，汕頭大學主辦的“全國CDIO工程教育聯(lián)盟”成立大會開幕，國內(nèi)130多所高校的500余專家和教師參與了會議，探討新形勢下如何開展CDIO，推進創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育、工程認證和卓越計劃實施等。

　　作為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課之一的工程流體力學，具有理論性強、概念抽象、應(yīng)用廣泛的特點。在推動CDIO改革進程中，我們完全可以將CDIO工程教育模式及理念滲透融合，實現(xiàn)CDIO的愿景：培養(yǎng)有專業(yè)技能、有社會意識和有企業(yè)家敏銳性的工程師。

　　一、CDIO理念的教學目標

　　根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的要求，本專業(yè)的培養(yǎng)目標：重視培養(yǎng)學生具有參與施工、調(diào)試、運行和維護管理的能力，具有進行產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、技術(shù)改造的初步能力，培養(yǎng)出來的工程師不僅要掌握各種基本技能，也要成為具有實踐能力的高水平創(chuàng)新型科技人才。其中，流體力學的教學目標是要讓學生深刻理解流體力學模型的內(nèi)涵，并促進其建立模型的能力，培養(yǎng)學生依據(jù)錯綜復(fù)雜的實際工程，突出主要因素忽略次要因素，提煉問題及解決問題的能力。

　　論文摘要：在“工程流體力學”教學過程中，合理地選擇教學內(nèi)容和采用適當?shù)慕虒W手段對教學效果可以起到事半功倍的作用。為適應(yīng)新形勢下教學的需要，根據(jù)“工程流體力學”課程的特點，結(jié)合自己的教學實踐與體會，對該課程教學的內(nèi)容、教學手段等方面的改革進行了探索。

　　論文關(guān)鍵詞：工程流體力學；教學研究；改革探索

　　“工程流體力學”課程在能源動力類工科專業(yè)中占有非常重要的地位，主要研究流體（液體和氣體）的平衡、運動規(guī)律及其實際工程應(yīng)用的技術(shù)科學，是力學的一個重要的分支學科。通過本課程流體力學的基本概念和基本原理的學習，學生掌握分析和解決本專業(yè)中涉及流體力學問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程學習奠定基礎(chǔ)，然而當前的教學效果并不理想。自然界和人類生活中，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各行各業(yè)中均廣泛存在流體流動現(xiàn)象，但是由于缺乏對生活的觀察，學生很難做到對課本講授內(nèi)容形成直觀映像。此外，自然界中的流動現(xiàn)象往往包含多種流動方式，在理論分析與公式推導(dǎo)中涉及許多復(fù)雜的數(shù)學理論與方法，經(jīng)驗公式多，且不易理解記憶，給學生的學習帶來很大困難，導(dǎo)致教師難教、學生難學，實踐與應(yīng)用起來更是難上加難，教學效果不理想，教學目的難以實現(xiàn)。還對后續(xù)專業(yè)課的學習造成很大影響，進而影響本科教學的整體質(zhì)量。因此，“工程流體力學”教學改革勢在必行。

　　一、“工程流體力學”教學調(diào)查研究

　　“工程流體力學”課程通常是開設(shè)于熱能動力工程專業(yè)二年級階段。對揚州大學的學生的問卷調(diào)查顯示，多數(shù)學生對“工程流體力學”課程的評價是“難學”。為何會有這樣的評價，通過分析發(fā)現(xiàn)，存在幾個方面的原因。

　　[論文摘要]結(jié)合學習主體所處的時代環(huán)境變化和流體力學知識體系的學科跨度大以及對數(shù)學基礎(chǔ)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?zāi)Ｐ秃蛯嵗�教學以加強流體流動現(xiàn)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。

　　[論文關(guān)鍵詞]流體力學 流動現(xiàn)象觀察 教學效果

　　前言

　　流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續(xù)存在，其變形便會隨時間持續(xù)增大，不像固體那樣，一定的受力只能產(chǎn)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(xiàn)象的數(shù)學方程非常復(fù)雜，高度非線性[1]，因此學生對流體力學敬而遠之的現(xiàn)象比較嚴重。

　　此外由于因特網(wǎng)及電子計算機的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長的學生接觸和感受實際發(fā)生的各種流體流動現(xiàn)象的機會大大減少，對自然現(xiàn)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(yīng)試教育的影響下[2]，學習只是為了在短時間內(nèi)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(xiàn)象，抓住問題的本質(zhì)，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(xiàn)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(huán)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(xiàn)象的機會大大減少。

　　論文摘要：根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)特點，分析了該專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課“工程流體力學”和主干專業(yè)課“水污染控制工程”在教學中存在的問題，文章從教學內(nèi)容、教學模式、師資配置、考核方式四個方面提出了“工程流體力學”和“水污染控制工程”教學改革思路。

　　論文關(guān)鍵詞：環(huán)境工程專業(yè)；工程流體力學；水污染控制工程；教學改革

　　“工程流體力學”是研究流體（液體、氣體）處于平衡狀態(tài)和流動狀態(tài)時的力學規(guī)律、流體與固體之間的相互作用及其在工程技術(shù)中應(yīng)用的一門科學，是力學的一個獨立分支，有其自身的理論體系，其基礎(chǔ)理論主要由三部分組成：流體靜力學、流體運動學和流體動力學。“水污染控制工程”是關(guān)于控制水體污染途徑以及各種廢水處理方法（包括物理處理方法、化學處理方法、生物處理方法等）的基本理論、工作原理及設(shè)計計算的一門科學。“工程流體力學”是環(huán)境工程專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，“水污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)的核心專業(yè)課，這兩門課程在環(huán)境工程專業(yè)本科教學中有著舉足輕重的作用，同時兩者之間也存在著重要的相互理論關(guān)系。

　　“工程流體力學”是水利、環(huán)境、能源、土木、機械、動力等學科的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，該課程的教學內(nèi)容紛繁豐富，其特點是理論性和綜合性比較強，概念抽象，難于理解。“水污染控制工程”課程內(nèi)容與“工程流體力學”內(nèi)容結(jié)合相對比較緊密，如城市排水溝道系統(tǒng)、各種污水處理構(gòu)筑物等的設(shè)計計算，以及在構(gòu)筑物中的生化反應(yīng)、化學絮凝反應(yīng)中水力條件的控制等均是工程流體力學理論知識在水污染控制工程中的實際應(yīng)用。目前，在環(huán)境工程專業(yè)教學方面，“工程流體力學”和“水污染控制工程”課程正面臨著比較尷尬的局面：一方面課程內(nèi)容趨于復(fù)雜和廣泛；另一方面在課時量逐漸壓縮的情況下，“工程流體力學”和“水污染控制工程”教學內(nèi)容沒有起到應(yīng)有的相互銜接，教學內(nèi)容彼此脫離。由此形成環(huán)境工程專業(yè)“工程流體力學”教學內(nèi)容與專業(yè)課銜接不夠，在教學過程中學生感到內(nèi)容枯燥，概念抽象；而在“水污染控制工程”教學過程中，學生感到工程流體力學基礎(chǔ)理論知識不扎實，不能夠熟練應(yīng)用工程流體力學基礎(chǔ)理論解決水污染控制工程方面的實際問題。

　　摘要：針對流體力學課程的特點，結(jié)合實際教學經(jīng)驗，對該門課程的理論教學和實驗教學方法進行了探討，以期提高教學效果，增強學生的動手實踐能力和思維能力。

　　關(guān)鍵詞：流體力學；理論教學；實驗教學

　　一、流體力學課程特點

　　流體力學是水利工程、環(huán)境工程、給水排水等專業(yè)的一門學科基礎(chǔ)必選課，與后續(xù)專業(yè)課聯(lián)系緊密。如對于給排水專業(yè)來說，后續(xù)的水泵與水泵站、建筑給排水等課程的學習都需要用到流體力學方面的知識。流體力學具有較強的理論性和實踐性，該課程理論抽象，理論公式推導(dǎo)和基本概念比較多，學生需要在掌握基本概念及理論公式推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，清楚了解公式的應(yīng)用限制條件，才能靈活運用所學知識來解決實際問題。另外，實驗是流體力學課程的一個重要環(huán)節(jié)，與所學理論知識緊密相關(guān)，是驗證理論、數(shù)值計算結(jié)果的重要途徑，是學生獲得感性認識的主要手段，對于培養(yǎng)學生的實際動手能力，加強對所學理論知識的掌握方面起著重要作用。根據(jù)筆者多年的教學經(jīng)驗，目前，在流體力學課程的教學過程中存在著一些問題：課堂例題和課后習題與工程實際脫節(jié)，理論與實際聯(lián)系不夠緊密，學生對所學知識在實際工程的應(yīng)用不甚了解，只會機械照搬公式解題；教師主要采用課堂灌輸、學生被動接受的教學模式，與學生的互動比較少；所開設(shè)的實驗多為驗證型和演示型實驗，學生自己設(shè)計實驗并加以驗證的機會甚少，不利于學生思考問題、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，更不利于學生解決實際工程問題能力的培養(yǎng)。因此，流體力學課程教學需要采用多元化教學模式、加強理論與實際的聯(lián)系、對實驗教學環(huán)節(jié)進行改革，以取得較好的教學效果。