導(dǎo)語：如何才能寫好一篇工程力學(xué)與流體力學(xué)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞： 油氣儲運工程專業(yè)工程流體力學(xué)考試改革

課程考試是檢驗課程教學(xué)效果的必要手段，同時又具有教育功能、導(dǎo)向功能和反饋與激勵的作用。因此，考試是課程教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)。合理確定考試的內(nèi)容與方法，正確發(fā)揮考試的功能，既關(guān)系到課程教學(xué)的質(zhì)量，又關(guān)系到專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。培養(yǎng)“應(yīng)用型”本科人才是我院油氣儲運工程專業(yè)的數(shù)學(xué)目標(biāo)，既區(qū)別于一般本科院校的“研究型”人才培養(yǎng)，又不同于高職高專的職業(yè)教育，它要求在兼顧學(xué)生理論基礎(chǔ)之上，注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的工程實踐能力。針對油氣儲運工程專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課《工程流體力學(xué)》，我們緊扣人才培養(yǎng)目標(biāo)，進行了課程考核方式方面的改革探索。

通過《工程流體力學(xué)》的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉流體運動的基本概念、基本原理、水力計算方法，掌握一定的分析、解決工程實際中流體力學(xué)問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和工程技術(shù)、科學(xué)研究工作及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅實的基礎(chǔ)。但由于該課程對學(xué)生的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)等方面的知識，以及綜合分析和處理問題能力的要求較高，學(xué)生普遍反映難學(xué)。這不但對學(xué)生專業(yè)知識的學(xué)習(xí)乃至日后工作都造成較大影響，而且使期末考試對學(xué)生造成極大的心理負(fù)擔(dān)，形成惡性循環(huán)。所以，為了提高課程的教學(xué)質(zhì)量，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不僅需要對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，而且需要對課程考試進行改革，以減輕學(xué)生的考試壓力。

一、傳統(tǒng)考試存在的問題

1.考試方法單一

該課程以期末筆試考卷作為主要的考核手段和評價尺度，不注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程投入狀態(tài)和平時學(xué)習(xí)成績的考評，最多是將平時上課的考勤記錄納入考核成績當(dāng)中。單一的筆試試卷的弊端是機械死板，強調(diào)對基本概念與原理記憶的考核，忽視了對應(yīng)用能力的考核。學(xué)生習(xí)慣了教師考前劃重點，突擊復(fù)習(xí)的備考模式，基本靠死記硬背獲得高分，對課程的知識體系根本沒有理解，更不可能有綜合應(yīng)用的能力。

2.考試內(nèi)容單薄

教材是教師命題的主要范圍，教材以外的知識往往被排斥在命題范圍之外。教師在教學(xué)過程中以教材為主，在考試內(nèi)容上仍依賴教材，不出學(xué)生沒見過的題目，必然會使學(xué)考分離，也扼殺學(xué)生分析解決實際問題的能力。

3.考試形式固定

期末的考試形式無非閉卷與開卷兩種，但《工程流體力學(xué)》是一門理論性和實踐性都很強的課程；如果只以一種形式進行考試，必然會缺失對課程某種能力的掌握程度的考核，考查得不全面。

二、改革考試方式的研究

1.增加實踐環(huán)節(jié)考核

考試不應(yīng)只局限于教師對學(xué)生傳授的基本知識理論，可根據(jù)課程與專業(yè)特點，增設(shè)課程實踐動手環(huán)節(jié)，加大實踐環(huán)節(jié)的考核比重，充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對知識的綜合分析能力和工程綜合應(yīng)用能力。將部分章節(jié)留給學(xué)生自學(xué)，查閱資料，撰寫報告，比如孔口與管嘴的出流問題，教師適當(dāng)引入研究方法，提出某工程應(yīng)用要求，由同學(xué)自學(xué)完成各種管嘴的分析、計算，提出應(yīng)用策略。

2.豐富期末考試內(nèi)容

對于期末試題的內(nèi)容，不再拘泥于教材，更貼近于日常生活。例如問答題中有這樣的題目：杜甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中說：“八月秋高風(fēng)怒號，卷我屋上三重茅。”試用伯努利定律解釋其中的道理。再如選擇題：當(dāng)隕星在天空中下墜時，其劃過的白線是什么？備選答案有流線、跡線、等勢線、等流函數(shù)線。以上兩道題新穎生動，比單純地考查伯努利定律和流線與跡線的概念更具有創(chuàng)造性，更能考查學(xué)生分析問題的能力。在考試內(nèi)容上也應(yīng)適當(dāng)體現(xiàn)油氣儲運的專業(yè)性，比如可以在拱頂罐模型上考查靜力學(xué)基本公式的應(yīng)用，在輸油管線上考查水頭損失的計算，等等。

3.完善期末成績評定

考核總成績中適當(dāng)比例計入期末試卷成績、小測試成績、調(diào)查報告（或小論文）、課后作業(yè)、課前提問、平時出勤成績，綜合評定學(xué)生對學(xué)科知識的學(xué)習(xí)能力及實踐能力。其中，期末考試成績只占50%，其他五部分各占10%。對于在總成績中所占比例最大的期末考試，可采用閉卷和開卷相結(jié)合的考核方式。通過閉卷形式考核學(xué)生對基本概念和基本理論的接受和理解能力，題型可以是填空、判斷、選擇、問答和簡單計算。通過開卷形式考核學(xué)生靈活運用基本理論分析問題、解決問題的能力，題型可為一些綜合性的計算題和分析題，如：簡單管網(wǎng)的計算、簡單管網(wǎng)系統(tǒng)運行工況的分析等。對學(xué)生容易不認(rèn)真對待的作業(yè)和出勤兩項，做出詳細(xì)的規(guī)定。在課后作業(yè)方面，要求學(xué)生獨立完成每次作業(yè)。如果發(fā)現(xiàn)作業(yè)雷同，此次成績記為0分。每缺交1次作業(yè)，直接扣3分；缺交3次作業(yè)，不允許參加期末考試。在出勤方面，缺席1次，直接扣3分；缺席3次以上，不允許參加期末考試。多元化全方位地評定學(xué)習(xí)成績，不但可以在學(xué)習(xí)過程中增加師生互動，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動性，而且可以保證公平公正性，降低考試的功利性。

三、考試改革的實施與探索

新的考試方式在油氣儲運09級與10級實行，取得了較好的效果。（1）上課無人缺席，同時杜絕了不交作業(yè)及抄襲作業(yè)的現(xiàn)象。（2）學(xué)習(xí)熱情高，效果好。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生更善于思考，與教師的知識探討增加。學(xué)生普遍反映對于流體力學(xué)知識的掌握扎實全面，在日后專業(yè)課的學(xué)習(xí)中受益匪淺。（3）整體成績與08級對比有所提高，及格率升高，優(yōu)秀率升高。

新的考試方式雖然有一定的成效，但是對教師提出了更高的要求。全面的考核方式必然會增大教師的工作量，這就要求教師有更多的責(zé)任心和奉獻精神。在考試改革實施過程中，可能還會出現(xiàn)一些難以預(yù)料的問題，所以在已嘗試的考核方法的基礎(chǔ)上，還要進一步充實完善，使《工程流體力學(xué)》的考試更能促進學(xué)生平時努力學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，公正客觀地評價學(xué)生學(xué)習(xí)的優(yōu)與劣，并且有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻：

［1］程遠鵬，白羽.油氣儲運工程專業(yè)課程考試改革探索［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版）.2009，（8）：208，210.

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關(guān)鍵詞： 《工程流體力學(xué)》 能源與動力工程專業(yè) 教學(xué)改革

一、引言

《工程流體力學(xué)》是研究流體的機械運動規(guī)律及其實際應(yīng)用的科學(xué)[1]，是能源與動力工程、車輛工程、機械工程、石油工程、化學(xué)工程專業(yè)等諸多工科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在各個工程領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。其特點是，工程流體力學(xué)內(nèi)容抽象，概念性強，涉及大學(xué)物理、材料力學(xué)、高等數(shù)學(xué)等，綜合性極強，且教學(xué)里包括眾多數(shù)學(xué)公式和偏微分方程的相關(guān)推導(dǎo)計算，需要學(xué)生有較強的綜合能力。而我校是一所二本工科院校，學(xué)生在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、材料力學(xué)等方面的基礎(chǔ)良莠不齊，因此存在老師難教、學(xué)生覺得枯燥難學(xué)的現(xiàn)象[2]，導(dǎo)致《工程流體力學(xué)》被公認(rèn)為是本科中最難學(xué)的課程之一。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量，有必要對該門課程進行必要的教學(xué)改革[3]。

二、教學(xué)改革

（一）教學(xué)方法改革

針對學(xué)生在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、材料力學(xué)等方面的基礎(chǔ)存在良莠不齊的情況，為了更好地增強學(xué)生學(xué)習(xí)《工程流體力學(xué)》的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效果，需要在教學(xué)實踐過程中對教學(xué)方法進行相應(yīng)的改革。首先，為了避免學(xué)生覺得枯燥無趣，在教學(xué)過程中注意理論聯(lián)系實際。比如，在《工程流體力學(xué)》的第一堂課上，我通過提出如“汽車在行駛過程中所受到的阻力主要來自前部還是尾部”，以及“高爾夫球表面和飛機表面為什么一個是粗糙一個光滑呢”等眾多涉及流體力學(xué)知識的實際問題，一下子就把學(xué)生的興趣提起來，整整一堂課學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，沒有懨懨欲睡的情況存在。在后續(xù)的課程中，由于主要圍繞連續(xù)性方程，伯努利及動量方程等展開，因此在講授的課程中，為了避免數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不夠扎實的學(xué)生在上課中覺得無趣，我主要是通過講例題的研究思路、方法，盡量避免變成單純的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，主要告訴學(xué)生如何分析，重點介紹公式的成立條件及如何使用。然后通過具體的例題講解如何使用該公式來解決問題。比如對雷諾公式的理解應(yīng)用，通過在課堂上播放雷諾試驗的視頻，并在課后安排學(xué)生到實驗室進行雷諾實驗，以加深對該公式所涉及相關(guān)因素的理解。在課程的后面章節(jié)，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平重點講解工程流體理論在實際中的具體應(yīng)用實例，并選擇適當(dāng)?shù)恼n題讓學(xué)生積極參與，并總結(jié)出規(guī)律，建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，這樣既使學(xué)生保持了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，又很好地做到理論與實際的結(jié)合，大大提高學(xué)生解決實際問題的能力。

（二）教學(xué)內(nèi)容改革

《工程流體力學(xué)》內(nèi)容涉及面廣，如何根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系的要求，制定合理的教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)計劃顯得尤為重要。首先，針對目前《工程流體力學(xué)》教材存在理論性強，數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)眾多的特點，在教學(xué)過程中有意識地弱化公式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，重點突出公式的適用條件和在實際問題中如何應(yīng)用，尤其是如何利用這些公式來解決實際問題。比如實際流體恒定總流的伯努利方程，通過弱化過程的復(fù)雜推導(dǎo)，重點講解其應(yīng)用條件，讓學(xué)生很快就明白該方程的意義，并掌握如何在實際過程中進行應(yīng)用。

同時通過案例講學(xué)，與學(xué)生所在能源與動力專業(yè)系緊密結(jié)合。比如在講到流體運動的連續(xù)性方程及伯努利方程時，可以講講其在內(nèi)燃機等設(shè)計中所起的作用，通過掌握空氣和燃油的流動規(guī)律，才能設(shè)計好空氣和燃料的流量比例、流動速度、溫度控制等眾多流體力學(xué)方面的知識。同時選取適當(dāng)?shù)母茉磁c動力系緊密相關(guān)的習(xí)題，以幫助學(xué)生進一步鞏固和消化課堂所學(xué)。因為現(xiàn)有教材習(xí)題偏水利和建筑的居多，所以需要老師在平時多收集和編撰相關(guān)的習(xí)題，以更好地促進學(xué)生掌握相關(guān)知識。

（三）考核方式的改革

由于《工程流體力學(xué)》所涉及學(xué)科多，綜合性強，內(nèi)容難，以前通常采用期末閉卷的方式加平常課后作業(yè)進行考核，存在學(xué)生平常作業(yè)抄襲、習(xí)慣老師劃重點、考前死記硬背的問題，且考試內(nèi)容基本都是學(xué)生平常見過、練習(xí)過的題型，不能很好地體現(xiàn)出該門課程的知識體系和價值，也無法讓學(xué)生發(fā)揮他們的主觀能動性。因此，針對以前的考核形式存在的問題，有必要對其進行改革，以更好更全面地反映學(xué)生掌握知識和相應(yīng)能力的情況。

首先，增加課堂與平時考勤環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在的學(xué)生基本人手一部手機，盡管上課紀(jì)律三令五申，仍然存在部分學(xué)生上課偷偷玩手機的情況，再加上有些學(xué)生平常對自己要求不嚴(yán)，存在上課遲到、曠課、打瞌睡的情況。因此增加課堂考核環(huán)節(jié)，對上課不遵守課堂紀(jì)律、缺勤等，累積到一定次數(shù)后會有相應(yīng)的懲罰措施。在課堂上表現(xiàn)積極，能主動回答老師問題等會有一定鼓勵措施，適當(dāng)?shù)丶臃忠约ぐl(fā)學(xué)生更濃的學(xué)習(xí)興趣，加強學(xué)生在課堂上和老師的互動，營造出更好的學(xué)習(xí)氛圍。

其次，增加考試內(nèi)容，豐富考試題型。從以往考試題型看，主要有填空題、選擇題、判斷題和計算題四大類型。因為考試內(nèi)容比較依賴教材，所以不能很好地反映學(xué)生對相關(guān)知識的理解掌握。鑒于此，增加一些比較貼近相關(guān)專業(yè)和實際生活的問答題，比如“汽油在油箱里的存貯涉及流體力學(xué)里面的什么知識”、“汽車上的中央空調(diào)上平行的風(fēng)扇葉片起什么作用”等，體現(xiàn)了考試內(nèi)容的靈活性，又考察了相應(yīng)的考點，能體現(xiàn)出學(xué)生對相關(guān)知識的具體分析和應(yīng)用。

最后，完善最終成績的評定方法。以前的成績評定主要是期末考試成績占60%，平時作業(yè)占40%，且存在許多同學(xué)課后作業(yè)照抄的情況。由于平時作業(yè)成績占比過高，增強了不努力同學(xué)的僥幸心理，間接也會挫傷努力學(xué)習(xí)的學(xué)生的積極性。為了更好地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和對該門課程相關(guān)知識的掌握應(yīng)用情況，綜合評定學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力，最終成績的評定將計入課堂環(huán)節(jié)、實驗環(huán)節(jié)等，將成績比例改為：期末考試成績70%，課堂環(huán)節(jié)包括考勤10%，平時作業(yè)10%，實驗成績10%，促使學(xué)生重視課堂紀(jì)律，增加課堂互動環(huán)節(jié)，減少平時作業(yè)的比例，增加動手實驗的成績，更能全方位、多元化地評定學(xué)生。

三、結(jié)語

本文對能源與動力工程專業(yè)所學(xué)《工程流體力學(xué)》的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容及考核方式等進行了教學(xué)探討與改革。通過在實踐中的應(yīng)用，取得了很好的教學(xué)效果，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力提高和教學(xué)效果的增強。

參考文獻：

[1]禹華謙.工程流體力學(xué)[M].高等教育出版社，2011.

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關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)；計算流體力學(xué)；CFD軟件及源程序；教學(xué)研究

中圖分類號：G6420；TU 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：10052909（2015）05015404

一、工程流體力學(xué)與CFD軟件、源程序

計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）軟件通過計算機數(shù)值計算和圖像顯示后處理，對包含流體流動和有熱傳導(dǎo)等相關(guān)物理現(xiàn)象作出系統(tǒng)的分析。目前，CFD 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)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(huán)境等領(lǐng)域，取得了令人矚目的成就。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，計算技術(shù)已被引入到流體力學(xué)領(lǐng)域，使以前因計算過于復(fù)雜而影響進一步探討的流體力學(xué)問題逐步得以解決，計算流體力學(xué)已經(jīng)成為研究流體力學(xué)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(shù)值軟件，是專門針對流體工程數(shù)值計算與仿真需求而開發(fā)的一種流體數(shù)值仿真軟件。

工程流體力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容主要分為流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、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(xué)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(shù)值模擬這一環(huán)節(jié)，變枯燥的理論公式計算為生動的計算機數(shù)值求解，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也使學(xué)生有了更多的感性認(rèn)識和理性認(rèn)識，增強學(xué)生解決實際問題的能力。在流體力學(xué)課程教學(xué)中， 有意識地穿插計算數(shù)學(xué)、Fortran語言編程、CFD知識，有助于學(xué)生理解流體力學(xué)公式及方程，

也可以加強學(xué)生對其他學(xué)科知識的理解和掌握，達到多學(xué)科之間的融會貫通， 觸類旁通。為此，筆者對科研成果中相關(guān)源源程序、部分開源程序和CFD 軟件在工程流體力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用做了一些探索與實踐。

二、 教學(xué)案例

（一） 圓管中的層流及紊流教學(xué)實例

在工程流體力學(xué)教學(xué)中，管中流動是主要章節(jié)的內(nèi)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(shù)是判別流體流動狀態(tài)的準(zhǔn)則數(shù)。為加深學(xué)生對流速分布和壓強分布規(guī)律的理解，在教學(xué)中可安排課外作業(yè)，設(shè)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(fā)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。可以看出流速沿半徑Y(jié)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(shù)值模擬，學(xué)生對圓管內(nèi)流動速度分布有了更深刻的認(rèn)識。

由圖3可以看出圓管內(nèi)部壓強分布從管口處向延伸方向逐漸減小，可知流速相應(yīng)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(xiàn)象。＼

圖 3 圓管內(nèi)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(jīng)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(jié)果。

圖 4 圓管軸線上速度分布

圖5為圓管內(nèi)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(nèi)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(fā)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(fā)展段，截面流速散點圖最高處幾乎為一條直線，說明圓管內(nèi)大多數(shù)流體流速趨于穩(wěn)定，而是更加平滑。紊流過流斷面的流速對數(shù)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(shù)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(xué)實例

在流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容管中流動一章的教學(xué)實踐中，筆者利用前期研發(fā)的程序[6]設(shè)置了以半擴散角為4o、擴散度為3.92的錐形漸擴管路內(nèi)的不可壓縮流動數(shù)值模擬算例，旨在將對接科研成果的教學(xué)模式用于輔助工程流體力學(xué)課程教學(xué)實踐。已知條件：錐形漸擴管路前接管直徑為30 mm，后續(xù)管直徑為50 mm，總長度為70 mm。管內(nèi)流動介質(zhì)為空氣，進口速度為1m/s。 網(wǎng)格模型如圖7所示。

圖7 錐形漸擴管路系統(tǒng)內(nèi)流場網(wǎng)格模型

數(shù)值計算結(jié)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(xiàn)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(xiàn)局部回流區(qū)，這是造成局部能量損失的重要原因。

圖8 錐形漸擴管路內(nèi)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(jīng)驗系數(shù)。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(jié)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?！?00%

=0.00 435-0.004 3050.00 435×100%=1.03%

（三） 后臺階流動教學(xué)實例

為讓學(xué)生對雷諾數(shù)有更進一步的感性認(rèn)識，利用開源CFD程序[8]可設(shè)置后臺階流動教學(xué)實例，比較不同入流Re數(shù)時臺階后渦的大小和長度，現(xiàn)選擇四種Re數(shù)工況的計算結(jié)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(shù)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(xiàn)。

圖9 不同雷諾數(shù)下的流線圖

三、 教學(xué)實踐中的幾點體會

（一） 理論教學(xué)與數(shù)值實驗教學(xué)的合理利用

在工程流體力學(xué)理論教學(xué)時可結(jié)合數(shù)值實驗教學(xué)加以輔助，例如在管中流動一章教學(xué)時，可以用上述相關(guān)教學(xué)實例。由于在進行課堂演示教學(xué)時，依計算機性能及不同問題的規(guī)模難易程度，數(shù)值模擬求解的時間將有不同，要掌握合理數(shù)值模擬時間?？刹扇∽寣W(xué)生安裝CFD程序及軟件，并要求學(xué)生事先自學(xué)使用方法，嘗試數(shù)值預(yù)測，預(yù)習(xí)理論知識。然后教師理論教學(xué)時對學(xué)生預(yù)測結(jié)果進行抽樣調(diào)查分析，將理論結(jié)果與計算結(jié)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(yè)，在較短的時間內(nèi)獲得計算結(jié)果。這樣學(xué)生對復(fù)雜的理論就能有深入的認(rèn)識，同時也鍛煉了學(xué)生的科研能力。

（二）適當(dāng)安排精選案例教學(xué)

課堂教學(xué)演示案例的選取應(yīng)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(xué)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(xué)趣味，開闊學(xué)生的視野。由于課堂教學(xué)時間有限，因此應(yīng)在簡單演示教學(xué)案例的基礎(chǔ)上，精心布置較為復(fù)雜的課外任務(wù)。

（三） 源程序和軟件互補

在數(shù)值模擬教學(xué)中結(jié)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(xué)術(shù)界得到充分研究的問題，對于科學(xué)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(xué)課程輔助教學(xué)。

四、結(jié) 語

通過上述幾個數(shù)值模擬實例可以看出，數(shù)值模擬過程并不太難，但結(jié)果更形象直觀。借助計算機輔助手段，在工程流體力學(xué)課堂教學(xué)中，利用CFD軟件及源程序進行數(shù)值模擬輔助理論教學(xué)， 將理論性較強的內(nèi)容形象化，可以開闊學(xué)生的視野， 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識， 加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解。此外，通過對接科研成果，用源程序進行數(shù)值實驗教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科研能力，豐富數(shù)值實驗教學(xué)內(nèi)容。參考文獻：

[1]J.H. Ferziger， M.Peric.， Computational Method for Fluid Dynamics[M]. Springer，2002.

[2]張涵信，沈孟育.計算流體力學(xué)―差分方法的原理和應(yīng)用 [M]. 北京： 國防工業(yè)出版社，2003.

[3]傅德薰，馬延文.計算流體力學(xué)[M]. 北京： 高等教育出版社，2000.

[4]張也影.流體力學(xué)[M].2版.高等教育出版社，2009.

[5]鄭捷慶，鄒鋒，張軍，等. CFD軟件在工程流體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備， 2007（10）：119-121.

[6]何永森，舒適，蔣光彪，等.管路內(nèi)流體數(shù)值計算與仿真[M]. 湖南 湘潭： 湘潭大學(xué)出版社，2011.

篇4

[關(guān)鍵詞]本科院校；環(huán)境工程；流體力學(xué)；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）03-0038-02

流體力學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述工程流體力學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法，主要內(nèi)容包括流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、流動能量損失及有壓管流和明渠流等。由于該課程涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)等，基本概念多且抽象，對學(xué)生的綜合分析和處理問題的能力要求高，因此學(xué)生普遍感覺學(xué)習(xí)較為困難。流體力學(xué)課程一般在第4學(xué)期開設(shè)，開設(shè)在高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)等課程之后。

隨著教學(xué)改革的不斷深入，如何針對流體力學(xué)抽象概念多、數(shù)學(xué)分量重、理論性較強的特點，有針對性地對環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生尤其是應(yīng)用型本科院校的學(xué)生進行授課，本文從以下幾個方面進行了探討。

一、針對專業(yè)特色和課時量，優(yōu)選教材

流體力學(xué)分為理論流體力學(xué)和工程流體力學(xué)。前者適用理科專業(yè)方向，偏重理論；后者適用工科專業(yè)方向，著重于工程應(yīng)用。對于應(yīng)用型本科院校來說，應(yīng)選用偏重于工程應(yīng)用的工程流體力學(xué)作為教學(xué)內(nèi)容。目前，環(huán)境工程專業(yè)尤其是側(cè)重于水處理的環(huán)境工程專業(yè)，其流體力學(xué)的知識主要用于解決污水處理廠設(shè)計中的流體力學(xué)問題，課時量被壓縮到50個課時左右。因此，要選用適用于較短學(xué)時，并且側(cè)重于水力學(xué)知識的教材。教材要能夠與時俱進，精益求精，注重理論聯(lián)系實際，注重內(nèi)容的系統(tǒng)性與完整性，能夠涵蓋流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、有壓管流、明渠流等基本內(nèi)容。教材要有一定的例題和課后思考、復(fù)習(xí)題，能夠開拓學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最好能附有實驗演示的光盤。

二、豐富教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

學(xué)生普遍反映流體力學(xué)很難，其中的主要原因在于W生的學(xué)習(xí)積極性不高，不肯花時間去鉆研。確實，流體力學(xué)對于初學(xué)者來說，是有一定的難度，這就要求教師在講授緒論課時，要讓學(xué)生了解流體力學(xué)的任務(wù)以及在專業(yè)及后續(xù)課程中的作用，從而啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時，教師要對學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)提出明確要求，如哪些內(nèi)容需要掌握，哪些內(nèi)容需要了解，使學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)做到心中有數(shù)，樹立學(xué)好這門課程的自信心。[1]

三、改進教學(xué)方法和手段，突出重點

流體力學(xué)的重點和難點在于公式的推導(dǎo)和理論的理解，以及用理論和公式解決實際問題。例如，在流體靜力學(xué)這一章中，關(guān)于流體平衡微分方程的推導(dǎo)，就涉及高等數(shù)學(xué)中的連續(xù)函數(shù)和泰勒展開式等，這是一個難點，對學(xué)生的高數(shù)基礎(chǔ)要求比較高。而求解作用在平面上的靜水總壓力有兩種計算方法，一種是解析法，一種是圖解法。解析法要求學(xué)生有工程力學(xué)的靜力矩和慣性矩的知識以及基本的幾何知識，此法的壓力中心在受壓面的形心的下面，與形心不重合；而在圖解法中，靜水總壓力的壓力中心與壓強分布圖的形心重合。雖然課上教師反復(fù)強調(diào)兩種方法的區(qū)別，但基礎(chǔ)差和理解能力不強的學(xué)生仍然一頭霧水，不能很好地解決實際問題。針對這一情況，教師在課堂講解時應(yīng)盡量利用多媒體課件進行講解，最好還能結(jié)合模型進行講解。例如可以借助一塊平板，將其置于水下，標(biāo)注其形心和壓力中心的位置，再將平板與一棱柱體結(jié)合，分析壓強分布圖的形心位置。這種形象地講解，有助于學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。

在教學(xué)過程中，多媒體可充分利用圖形、圖像、聲音、錄像將教學(xué)內(nèi)容充分表現(xiàn)出來，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加快教學(xué)信息的傳遞速度，提高課堂教學(xué)效率，擴大學(xué)生知識面。[2]但多媒體也帶來了一系列的問題，如學(xué)生在聽課過程中，多媒體課件一晃而過，當(dāng)時學(xué)生感覺很好， 但真正留在腦海里能掌握的內(nèi)容卻很少，這容易造成學(xué)生眼高手低。因此，流體力學(xué)的教學(xué)要多媒體和板書相結(jié)合，在進行公式的推導(dǎo)和例題的講解時，最好使用板書，這樣可以使學(xué)生印象深刻，增加記憶的時間；而在講解流線和跡線等比較抽象的內(nèi)容時，可以采用動畫形式，這樣能夠加深學(xué)生的直觀理解， 有助于提高教學(xué)效果。

流體力學(xué)的學(xué)習(xí)講究系統(tǒng)性，各章之間又相對獨立。在每次上課之前，教師應(yīng)對上節(jié)課的內(nèi)容進行回顧復(fù)習(xí)，并可以采用提問的形式，讓學(xué)生了解自己對上節(jié)課重點內(nèi)容的掌握情況。在每一章節(jié)開始時，教師應(yīng)首先向?qū)W生介紹本章的主要內(nèi)容、重點和難點以及與前后章節(jié)的聯(lián)系，每學(xué)完一章后教師要進行歸納總結(jié)，以便讓學(xué)生將所學(xué)知識融會貫通。對于重要的內(nèi)容，教師在課上講解的時候要明確指出，回顧的時候要對這部分內(nèi)容進行提問，在一章講完歸納總結(jié)的時候，要再次強調(diào)這部分內(nèi)容，相信這樣可以使學(xué)生印象比較深刻。

四、理論和實驗相結(jié)合，充分利用有限的課時

流體力學(xué)往往有0.5個學(xué)分的實驗課。實驗的主要目的是通過實驗加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的實踐操作能力，更好地運用所學(xué)理論解決生產(chǎn)中的實際問題。實驗結(jié)束后，應(yīng)讓學(xué)生整理實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)物理量之間的相互關(guān)系，以便發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，這非常重要。[3]很多教師的做法是理論課全部講完了，再集中上實驗課，這種做法有利有弊。優(yōu)點是學(xué)生在上完理論課后，在實驗課上教師再講解一遍實驗原理，可以加深其對知識的理解和記憶。弊端是上理論課時，教師不能形象地講解，學(xué)生不能很好地掌握；上實驗課時，教師再講解一遍，費時費力。對于應(yīng)用型本科院校來說，其培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才，實驗教學(xué)是人才培養(yǎng)最基本的工作。尤其在總課時量被壓縮的情況下，充分利用實驗課的時間，將理論和實驗相結(jié)合，就成為一種行之有效的手段。流體力學(xué)中的很多內(nèi)容，例如雷諾實驗，沿程水頭損失和局部水頭損失的計算都可以在實驗室進行講解，一邊講解，一邊實驗演示。還可以在流體力學(xué)實驗室中增加多媒體設(shè)備或者其他可視化設(shè)備，課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)，課上講解完理論，直接就讓學(xué)生動手做實驗，課后處理實驗數(shù)據(jù)。這樣既能充分利用有限的課時，又能使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識，還能鍛煉學(xué)生的動手能力和歸納總結(jié)的能力，一舉數(shù)得。

五、加作業(yè)環(huán)節(jié)，改革考核方式

學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能夠獨立自主地解決實際工程問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對所學(xué)知識理解、掌握程度的一種手段，同時也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。[4]當(dāng)然，布置作業(yè)不等于搞題海戰(zhàn)術(shù)。例如，關(guān)于典型的三大方程，即連續(xù)性方程、能量方程、動量方程的應(yīng)用，有三種類型的典型題目，即彎管內(nèi)水流對管壁的作用力，水流對建筑物的作用力和射流對平面壁的沖擊力，每種類型的題目可以布置1～2道作業(yè)題。而關(guān)于求解作用在平面上和曲面上靜水總壓力的計算，題目形式多樣，壓力體的形狀靈活多變，可以適當(dāng)多布置作業(yè)題，讓學(xué)生盡可能多掌握各種類型的題目。同時教師可以在課堂上專門安排習(xí)題課。這樣一方面可對學(xué)生所做作業(yè)進行點評，剖析典型例題，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；另一方面，這也可給學(xué)生提供了課堂討論的機會，引導(dǎo)學(xué)生掌握發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思路、方法和技巧，能對學(xué)生思維進行鍛煉，讓學(xué)生觸類旁通。[5]除了典型的計算題以外，習(xí)題課上還可以設(shè)置選擇題、填空題和判斷題等，避免學(xué)生重計算，輕概念。

目前，在考核方式上，一般是平時成績占20%，實驗成績占20%，期末成績占60%。這種考核方式雖然兼顧了期末考試和平時表現(xiàn)，但也存在弊端。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生平時作業(yè)做得不錯，但期末卷面成績非常不理想。究其原因，可能是平常作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，上課雖然出勤率高，但課上聽講不認(rèn)真。如何改變這一現(xiàn)狀？一方面，可以適當(dāng)減少平時成績所占的比重，例如平時成績占10%，期末成績占70%，實驗成績占20%；另一方面，實驗成績單獨計算，而在理論考試中，平時成績占20%，期末成績占80%。當(dāng)然，更為重要的是教師要練就“火眼金睛”，要具有高度的責(zé)任心：一是對作業(yè)雷同的現(xiàn)象，一律給予當(dāng)次作業(yè)不及格；二是要加強課堂紀(jì)律的管理，對于回答問題的情況、課上表現(xiàn)等都要作為平時成績的重要方面進行考核。只有這樣，才能真正體現(xiàn)出考核的公正性和合理性。

總之，針對應(yīng)用型本科院校，流體力學(xué)的教學(xué)應(yīng)與學(xué)校的辦學(xué)特色、辦學(xué)定位相結(jié)合。應(yīng)在總課時量不增加的前提下，優(yōu)選教材；激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)；加強理論與實驗相結(jié)合，增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，鼓勵學(xué)生自己動手研發(fā)、設(shè)計小型實驗裝置，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與創(chuàng)造能力，這樣才能夠提高學(xué)生各方面的能力，最終實現(xiàn)培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、善實踐、能創(chuàng)新、高素質(zhì)”的應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張羽，張仙娥.環(huán)境工程專業(yè)《流體力學(xué)》的教學(xué)探討[J]. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報（社科版），2010（4）：156-157.

[2] 宿程遠，張建昆，陳孟林.師范學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)流體力學(xué)課程改革初探[J].中國電力教育，2008（12）：117-118.

[3] 王偉.土木專業(yè)工程流體力學(xué)課程教學(xué)研究[J].山西建筑，2008（21）：182-183.

篇5

曾有人提出這個世界的一切事物按照學(xué)派劃分的話，可以分為兩個學(xué)派，即數(shù)學(xué)和哲學(xué)，在我們的日常生活中。數(shù)學(xué)的運用極為廣泛，比如天氣預(yù)報、股票漲跌、收入統(tǒng)計，各行業(yè)都要用到數(shù)學(xué)的描述或者分析方法，作為一門建立科學(xué)研究基本理論的學(xué)問，數(shù)學(xué)的發(fā)展帶動了其他自然科學(xué)的發(fā)展與進步?，F(xiàn)代的一切科學(xué)研究都離不開數(shù)學(xué)理論和方法，應(yīng)用數(shù)學(xué)與背景學(xué)科的結(jié)合更加緊密，而數(shù)學(xué)則更傾向于理論的學(xué)習(xí)和研究，這類專業(yè)主要是培養(yǎng)具有堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，并借助現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法輔以計算機等手段對科技、經(jīng)濟、金融及管理問題進行數(shù)學(xué)建模、定量分析，為科技、管理及諸多經(jīng)濟金融行業(yè)的決策行為提供科學(xué)依據(jù)的高級人才，數(shù)學(xué)與應(yīng)用專業(yè)應(yīng)該是有志于從事數(shù)學(xué)研究的學(xué)子的一個很不錯的選擇。

專業(yè)課程分析學(xué)、代數(shù)學(xué)、幾何學(xué)、概率論、物理學(xué)、數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)實驗、計算機基礎(chǔ)、數(shù)值法、數(shù)學(xué)史等。

就業(yè)方向教師，從事數(shù)學(xué)教學(xué)工作：數(shù)據(jù)分析師，從事數(shù)據(jù)的分析和相關(guān)規(guī)劃工作；數(shù)學(xué)科研人員，從事數(shù)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究工作；軟件工程師，從事計算科學(xué)方面的工作和研究。

推薦院校

重點大學(xué)：北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等

二本高校：天津師范大學(xué)、重慶工學(xué)院等

工程力學(xué)

說到工程力學(xué)，或許你第一時間想到的便是大型建筑，例如三峽大壩的修筑，公路橋梁的修建，實際上工程力學(xué)就是研究有關(guān)物質(zhì)宏觀運動規(guī)律及解決實際工程當(dāng)中有關(guān)力學(xué)的問題，分為流體力學(xué)和固體力學(xué)兩大部分，其中，工程給力學(xué)提出問題，力學(xué)的研究成果又給工程改進提供設(shè)計思想，工程力學(xué)主要針對21世紀(jì)的船舶與海洋、航空與航天、機械與動力、建筑、車輛、公路、道橋、水利、軍械等工程領(lǐng)域培養(yǎng)從事工程分析、科學(xué)計算、產(chǎn)品CAD、產(chǎn)品優(yōu)化、國內(nèi)外大型工程軟件應(yīng)用和開發(fā)的人才，待你學(xué)有所成之后便可在相關(guān)領(lǐng)域一展雄風(fēng)。

專業(yè)課程理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、振動力學(xué)、計算力學(xué)、實驗力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、電工與電子技術(shù)等。

就業(yè)方向可在各種工程(如機械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中從事與力學(xué)有關(guān)的科研、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計和教學(xué)工作。

推薦院校

篇6

[關(guān)鍵詞] 流體力學(xué)課程；創(chuàng)新性實驗；科研訓(xùn)練；實踐教學(xué)

[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-893X（2013）01?0072?02

流體力學(xué)作為理工科院校的專業(yè)基礎(chǔ)課，國內(nèi)的高等院校都十分重視。大部分院校在開出能量方程實驗、雷諾實驗等基礎(chǔ)型實驗以外，還開設(shè)了研究創(chuàng)新性實驗。如浙江大學(xué)國家力學(xué)實驗教學(xué)示范中心開設(shè)有西湖流場電擬實驗、沖排沙旋流器實驗設(shè)計與試驗、流量檢測與控制實驗、新型滲流實驗等，新開發(fā)綜合型、研究型和設(shè)計型教學(xué)實驗20多項。[1]哈工大依托力學(xué)學(xué)科的國防與航天特色，利用科研成果研制開發(fā)具有較高水準(zhǔn)、融合多門基礎(chǔ)力學(xué)課程的綜合性、研究性實驗，形成了高起點、實踐性與設(shè)計性強、突出綜合能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系，為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力提供了良好的平臺，建設(shè)了具有哈工大特色的力學(xué)創(chuàng)新實驗教學(xué)體系，研制開發(fā)研究性實驗項目3個[2]。同濟大學(xué)力學(xué)實驗中心有13 個全天開放的設(shè)計性、創(chuàng)新性開放性實驗項目，如：塔桅結(jié)構(gòu)動、靜測試創(chuàng)新實驗，結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測開放實驗等[3]。河海大學(xué)力學(xué)實驗教學(xué)中心在學(xué)校支持下，從硬條件和軟資源兩方面為大學(xué)生創(chuàng)新活動提供服務(wù)平臺。其專門設(shè)有大學(xué)生力學(xué)創(chuàng)新制作室，為大學(xué)生課外制作活動提供工作用房，添置必要加工機械設(shè)備，如車床、銑床和鉗工臺等，為學(xué)生的模型制作提供條件[4]。

南京理工大學(xué)（簡稱南理工）流體力學(xué)實驗室結(jié)合本校的專業(yè)特點和現(xiàn)有資源，在開展研究創(chuàng)新性實踐教學(xué)方面也做了大量的工作。

一、基本情況

流體力學(xué)是南理工工科專業(yè)的基礎(chǔ)課，開設(shè)該課程的專業(yè)有工程力學(xué)、安全工程、特種能源工程與煙火技術(shù)、熱能與動力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、武器系統(tǒng)與發(fā)射工程、新能源技術(shù)、機械工程及自動化、交通工程、車輛工程等。課程大綱要求學(xué)生從實驗中觀察流體力學(xué)現(xiàn)象，驗證能量方程等，并掌握一些基本的流體力學(xué)測試技能，并對武器系統(tǒng)與發(fā)射工程等專業(yè)的學(xué)生提出了開展研究創(chuàng)新性實驗的要求。實驗室利用現(xiàn)有資源面向全校開出了大部分流體力學(xué)基礎(chǔ)性實驗，如流體靜力學(xué)實驗、伯努利方程實驗、動量定律實驗、畢托管測速實驗、雷諾實驗、文丘里流量計實驗、沿程水頭損失實驗、局部阻力系數(shù)實驗、孔口與管嘴出流實驗、流動演示實驗、流譜流線顯示、水擊綜合實驗、靜壓傳遞自動揚水實驗、虹吸原理實驗、空化機理實驗、紊動機理實驗和風(fēng)洞測力實驗。這些實驗增強了學(xué)生對流體力學(xué)知識的理解和培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。同時開出了部分綜合性、設(shè)計性實驗項目，如低速翼型繞流流動特性實驗、風(fēng)洞模型設(shè)計實驗等。同時，還積極開展本科生科研訓(xùn)練與課外科技活動，開出一定比例的創(chuàng)新性實驗項目。如某飛行器外流場的并行數(shù)值仿真、某型有翼彈箭氣動特性計算、PXI總線在風(fēng)洞測控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究、空壓機電氣控制設(shè)計等科研訓(xùn)練項目。另外，實驗室還承擔(dān)了部分本科生和研究生的畢業(yè)設(shè)計實驗教學(xué)任務(wù)。

二、主要項目

南理工流體力學(xué)實驗室是江蘇省力學(xué)實驗教學(xué)示范中心的重要實驗室，師資力量雄厚，流體力學(xué)設(shè)備先進、齊全。設(shè)備主要有低速風(fēng)洞、自由射流超跨音速風(fēng)洞、亞跨超音速風(fēng)洞、集群計算機和完整配套的流體力學(xué)試驗教學(xué)設(shè)備等。作為江蘇省首批力學(xué)實驗教學(xué)示范中心重點建設(shè)單位，經(jīng)過學(xué)校本科一期、二期、三期建設(shè)后，實驗室在開出大量基礎(chǔ)型實驗、提高性實驗的基礎(chǔ)上，開出了部分前沿性創(chuàng)新性實驗項目。如某彈箭氣動布局與設(shè)計、翼型繞流流動特性實驗、高速風(fēng)洞流場觀測與參數(shù)測試、高速風(fēng)洞壓力分布實驗、某型彈箭氣動力測試實驗等。這些實驗項目充分利用現(xiàn)有資源優(yōu)勢，并與科研工作緊密結(jié)合，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識有十分積極的意義。這些實驗要求有一定的空氣動力學(xué)知識，武器類專業(yè)的學(xué)生對這些實驗興趣濃厚。盡管由于加工經(jīng)費較多，風(fēng)洞運行成本較高，實驗開展受到一定影響，且由于風(fēng)洞是大型科研貴重儀器設(shè)備，只有專職教師才能進行風(fēng)洞運行操作，學(xué)生的動手能力培養(yǎng)方面受到一定制約，但是，在模型設(shè)計、氣動布局設(shè)計等方面，學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新意識等能夠得到提高。所以，實驗室克服困難，充分利用風(fēng)洞資源優(yōu)勢，堅持積極開展流體力學(xué)研究創(chuàng)新性實踐教學(xué)活動。學(xué)校在流體力學(xué)研究創(chuàng)新性實驗項目建設(shè)中充分利用現(xiàn)有資源優(yōu)勢，在現(xiàn)有實驗項目基礎(chǔ)上，結(jié)合科研任務(wù)，利用低速風(fēng)洞和超音速風(fēng)洞已經(jīng)開出或計劃開出的研究創(chuàng)新性項目有：

① 風(fēng)機翼型氣動特性研究。該實驗是為了適應(yīng)南理工新能源專業(yè)教學(xué)需要而新開設(shè)的研究創(chuàng)新性實驗，目的在于研究不同翼型的氣動特性，為風(fēng)機翼型選擇提供依據(jù)。

② 激光煙流法流動顯示實驗。該實驗主要用于低速繞流流譜分析、繞流流動機理研究，對學(xué)生觀察復(fù)雜流動現(xiàn)象、分析流動機理、理解深奧的流體力學(xué)理論知識有較大幫助。

③ 彩色紋影流動顯示實驗。該實驗用彩色紋影技術(shù)顯示復(fù)雜流場，讓學(xué)生了解超音速流場建立過程、超音速流場建立的條件和流場波系構(gòu)成，學(xué)生運用光學(xué)知識進行流場顯示，提高其綜合實驗技能和分析能力。通過該實驗對看不見、摸不著的流場有了全新的認(rèn)識。

④ PIV三維速度場測量與非定常復(fù)雜流動研究。該實驗?zāi)康脑谟谧寣W(xué)生了解先進的流體力學(xué)測量儀器，掌握三維速度場測量方法，開展非定常復(fù)雜流動研究工作。

⑤ 風(fēng)洞天平校準(zhǔn)技術(shù)研究。風(fēng)洞天平是風(fēng)洞實驗最重要的測量儀器之一，其精度直接影響到測量數(shù)據(jù)的可靠性、有效性。因此，對其進行高精度的校準(zhǔn)十分重要，開展該研究有助于學(xué)生更好地了解風(fēng)洞天平工作原理、掌握先進的校準(zhǔn)技術(shù)，并提高學(xué)生軟件設(shè)計能力和開發(fā)能力。

⑥ 彈箭氣動布局設(shè)計實驗。該實驗的目的是提高學(xué)生氣動設(shè)計水平，培養(yǎng)學(xué)生彈箭氣動設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

⑦ 翼型氣動特性遙測與分析。該項目要求學(xué)生采用遙測技術(shù)對翼型氣動特性進行研究、設(shè)計。

三、教學(xué)效果

流體力學(xué)研究創(chuàng)新性實驗和教師科研任務(wù)結(jié)合起來，讓學(xué)生參與到科研工作中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、協(xié)作精神，教學(xué)效果顯著。如電氣專業(yè)和建環(huán)專業(yè)本科生鄭建、黃華和陳守信等3名學(xué)生組成團隊，進行了翼型氣動特性測試與分析研究，其共同完成的作品“翼型氣動特性遙測與分析” 獲全國挑戰(zhàn)杯競賽三等獎，“風(fēng)洞試驗無線測壓裝置”獲實用新型專利。該次跨專業(yè)團隊科研訓(xùn)練項目共分三個子課題，一個是翼型設(shè)計及風(fēng)洞試驗子課題，第二個是氣動數(shù)值計算，另外一個是無線測試技術(shù)子課題。三個子課題之間必須相互協(xié)調(diào)才能順利完成，通過這次科研訓(xùn)練，學(xué)生對成員之間協(xié)調(diào)配合的重要性有了深刻認(rèn)識。

風(fēng)洞實驗是部分學(xué)生特別感興趣的項目之一，學(xué)生對其實驗原理、實驗現(xiàn)象的分析有濃厚的興趣和研究探索的欲望，對飛行器受力分析、飛行控制和彈道計算也產(chǎn)生了了解、探索的欲望。因此，開設(shè)這些流體力學(xué)實驗，不但提高了學(xué)生的操作技能、綜合分析能力，還激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生研究、探索、創(chuàng)新的意識。

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力學(xué)可粗分為靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)三部分，靜力學(xué)研究力的平衡或物體的靜止問題；運動學(xué)只考慮物體怎樣運動，不討論它與所受力的關(guān)系；動力學(xué)討論物體運動和所受力的關(guān)系。

力學(xué)也可按所研究對象區(qū)分為固體力學(xué)、流體力學(xué)和一般力學(xué)三個分支，流體包括液體和氣體；固體力學(xué)和流體力學(xué)可統(tǒng)稱為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)，它們通常都采用連續(xù)介質(zhì)的模型。固體力學(xué)和流體力學(xué)從力學(xué)分出后，余下的部分組成一般力學(xué)。

一般力學(xué)通常是指以質(zhì)點、質(zhì)點系、剛體、剛體系為研究對象的力學(xué)，有時還把抽象的動力學(xué)系統(tǒng)也作為研究對象。一般力學(xué)除了研究離散系統(tǒng)的基本力學(xué)規(guī)律外，還研究某些與現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)的新興學(xué)科的理論。

一般力學(xué)、固體力學(xué)和流體力學(xué)這三個主要分支在發(fā)展過程中，又因?qū)ο蠡蚰Ｐ偷牟煌霈F(xiàn)了一些分支學(xué)科和研究領(lǐng)域。屬于一般力學(xué)的有理論力學(xué)(狹義的)、分析力學(xué)、外彈道學(xué)、振動理論、剛體動力學(xué)、陀螺力學(xué)、運動穩(wěn)定性等；屬于固體力學(xué)的有材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)等；流體力學(xué)是由早期的水力學(xué)和水動力學(xué)這兩個風(fēng)格迥異的分支匯合而成，現(xiàn)在則有空氣動力學(xué)、氣體動力學(xué)、多相流體力學(xué)、滲流力學(xué)、非牛頓流體力學(xué)等分支。各分支學(xué)科間的交*結(jié)果又產(chǎn)生粘彈性理論、流變學(xué)、氣動彈性力學(xué)等。

力學(xué)也可按研究時所采用的主要手段區(qū)分為三個方面：理論分析、實驗研究和數(shù)值計算。實驗力學(xué)包括實驗應(yīng)力分析、水動力學(xué)實驗和空氣動力實驗等。著重用數(shù)值計算手段的計算力學(xué)，是廣泛使用電子計算機后才出現(xiàn)的，其中有計算結(jié)構(gòu)力學(xué)、計算流體力學(xué)等。對一個具體的力學(xué)課題或研究項目，往往需要理論、實驗和計算這三方面的相互配合。

力學(xué)在工程技術(shù)方面的應(yīng)用結(jié)果形成工程力學(xué)或應(yīng)用力學(xué)的各種分支，諸如土力學(xué)、巖石力學(xué)、爆炸力學(xué)復(fù)合材料力學(xué)、工業(yè)空氣動力學(xué)、環(huán)境空氣動力學(xué)等。

力學(xué)和其他基礎(chǔ)科學(xué)的結(jié)合也產(chǎn)生一些交又性的分支，最早的是和天文學(xué)結(jié)合產(chǎn)生的天體力學(xué)。在20世紀(jì)特別是60年代以來，出現(xiàn)更多的這類交*分支，其中有物理力學(xué)、化學(xué)流體動力學(xué)、等離子體動力學(xué)、電流體動力學(xué)、磁流體力學(xué)、熱彈性力學(xué)、理性力學(xué)、生物力學(xué)、生物流變學(xué)、地質(zhì)力學(xué)、地球動力學(xué)、地球構(gòu)造動力學(xué)、地球流體力學(xué)等。

運動學(xué)發(fā)展簡史

運動學(xué)是理論力學(xué)的一個分支學(xué)科，它是運用幾何學(xué)的方法來研究物體的運動，通常不考慮力和質(zhì)量等因素的影響。至于物體的運動和力的關(guān)系，則是動力學(xué)的研究課題。

用幾何方法描述物體的運動必須確定一個參照系，因此，單純從運動學(xué)的觀點看，對任何運動的描述都是相對的。這里，運動的相對性是指經(jīng)典力學(xué)范疇內(nèi)的，即在不同的參照系中時間和空間的量度相同，和參照系的運動無關(guān)。不過當(dāng)物體的速度接近光速時，時間和空間的量度就同參照系有關(guān)了。這里的“運動”指機械運動，即物置的改變；所謂“從幾何的角度”是指不涉及物體本身的物理性質(zhì)(如質(zhì)量等)和加在物體上的力。

運動學(xué)主要研究點和剛體的運動規(guī)律。點是指沒有大小和質(zhì)量、在空間占據(jù)一定位置的幾何點。剛體是沒有質(zhì)量、不變形、但有一定形狀、占據(jù)空間一定位置的形體。運動學(xué)包括點的運動學(xué)和剛體運動學(xué)兩部分。掌握了這兩類運動，才可能進一步研究變形體(彈性體、流體等)的運動。

在變形體研究中，須把物體中微團的剛性位移和應(yīng)變分開。點的運動學(xué)研究點的運動方程、軌跡、位移、速度、加速度等運動特征，這些都隨所選的參考系不同而異；而剛體運動學(xué)還要研究剛體本身的轉(zhuǎn)動過程、角速度、角加速度等更復(fù)雜些的運動特征。剛體運動按運動的特性又可分為：剛體的平動、剛體定軸轉(zhuǎn)動、剛體平面運動、剛體定點轉(zhuǎn)動和剛體一般運動。

運動學(xué)為動力學(xué)、機械原理(機械學(xué))提供理論基礎(chǔ)，也包含有自然科學(xué)和工程技術(shù)很多學(xué)科所必需的基本知識。

運動學(xué)的發(fā)展歷史

運動學(xué)在發(fā)展的初期，從屬于動力學(xué)，隨著動力學(xué)而發(fā)展。古代，人們通過對地面物體和天體運動的觀察，逐漸形成了物體在空間中位置的變化和時間的概念。中國戰(zhàn)國時期在《墨經(jīng)》中已有關(guān)于運動和時間先后的描述。亞里士多德在《物理學(xué)》中討論了落體運動和圓運動，已有了速度的概念。

伽利略發(fā)現(xiàn)了等加速直線運動中，距離與時間二次方成正比的規(guī)律，建立了加速度的概念。在對彈射體運動的研究中，他得出拋物線軌跡，并建立了運動(或速度)合成的平行四邊形法則，伽利略為點的運動學(xué)奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，惠更斯在對擺的運動和牛頓在對天體運動的研究中，各自獨立地提出了離心力的概念，從而發(fā)現(xiàn)了向心加速度與速度的二次方成正比、同半徑成反比的規(guī)律。

18世紀(jì)后期，由于天文學(xué)、造船業(yè)和機械業(yè)的發(fā)展和需要，歐拉用幾何方法系統(tǒng)地研究了剛體的定軸轉(zhuǎn)動和剛體的定點運動問題，提出了后人用他的姓氏命名的歐拉角的概念，建立了歐拉運動學(xué)方程和剛體有限轉(zhuǎn)動位移定理，并由此得到剛體瞬時轉(zhuǎn)動軸和瞬時角速度矢量的概念，深刻地揭示了這種復(fù)雜運動形式的基本運動特征。所以歐拉可稱為剛體運動學(xué)的奠基人。

此后，拉格朗日和漢密爾頓分別引入了廣義坐標(biāo)、廣義速度和廣義動量，為在多維位形空間和相空間中用幾何方法描述多自由度質(zhì)點系統(tǒng)的運動開辟了新的途徑，促進了分析動力學(xué)的發(fā)展。

19世紀(jì)末以來，為了適應(yīng)不同生產(chǎn)需要、完成不同動作的各種機器相繼出現(xiàn)并廣泛使用，于是，機構(gòu)學(xué)應(yīng)運而生。機構(gòu)學(xué)的任務(wù)是分析機構(gòu)的運動規(guī)律，根據(jù)需要實現(xiàn)的運動設(shè)計新的機構(gòu)和進行機構(gòu)的綜合?，F(xiàn)代儀器和自動化技術(shù)的發(fā)展又促進機構(gòu)學(xué)的進一步發(fā)展，提出了各種平面和空間機構(gòu)運動分析和綜合的問題，作為機構(gòu)學(xué)的理論基礎(chǔ)，運動學(xué)已逐漸脫離動力學(xué)而成為經(jīng)典力學(xué)中一個獨立的分支。

固體力學(xué)發(fā)展簡史

固體力學(xué)是力學(xué)中形成較早、理論性較強、應(yīng)用較廣的一個分支，它主要研究可變形固體在外界因素(如載荷、溫度、濕度等)作用下，其內(nèi)部各個質(zhì)點所產(chǎn)生的位移、運動、應(yīng)力、應(yīng)變以及破壞等的規(guī)律。

固體力學(xué)研究的內(nèi)容既有彈性問題，又有塑性問題；既有線性問題，又有非線性問題。在固體力學(xué)的早期研究中，一般多假設(shè)物體是均勻連續(xù)介質(zhì)，但近年來發(fā)展起來的復(fù)合材料力學(xué)和斷裂力學(xué)擴大了研究范圍，它們分別研究非均勻連續(xù)體和含有裂紋的非連續(xù)體.

自然界中存在著大至天體，小至粒子的固態(tài)物體和各種固體力學(xué)問題。人所共知的山崩地裂、滄海桑田都與固體力學(xué)有關(guān)。現(xiàn)代工程中，無論是飛行器、船舶、坦克，還是房屋、橋梁、水壩、原子反應(yīng)堆以及日用家具，其結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算都應(yīng)用了固體力學(xué)的原理和計算方法。

由于工程范圍的不斷擴大和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，固體力學(xué)也在發(fā)展，一方面要繼承傳統(tǒng)的有用的經(jīng)典理論，另一方面為適應(yīng)各們現(xiàn)代工程的特點而建立新的理論和方法。

固體力學(xué)的研究對象按照物體形狀可分為桿件、板殼、空間體、薄壁桿件四類。薄壁桿件是指長寬厚尺寸都不是同量級的固體物件。在飛行器、船舶和建筑等工程結(jié)構(gòu)中都廣泛采用了薄壁桿件。

固體力學(xué)的發(fā)展歷史

萌芽時期 遠在公元前二千多年前，中國和世界其他文明古國就開始建造有力學(xué)思想的建筑物、簡單的車船和狩獵工具等。中國在隋開皇中期(公元591～599年)建造的趙州石拱橋，已蘊含了近代桿、板、殼體設(shè)計的一些基本思想。

隨著實踐經(jīng)驗的積累和工藝精度的提高，人類在房屋建筑、橋梁和船舶建造方面都不斷取得輝煌的成就，但早期的關(guān)于強度計算或經(jīng)驗估算等方面的許多資料并沒有流傳下來。盡管如此，這些成就還是為較早發(fā)展起來的固體力學(xué)理論，特別是為后來劃歸材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)那些理論奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)展時期 實踐經(jīng)驗的積累和17世紀(jì)物理學(xué)的成就，為固體力學(xué)理論的發(fā)展準(zhǔn)備了條件。在18世紀(jì)，制造大型機器、建造大型橋梁和大型廠房這些社會需要，成為固體力學(xué)發(fā)展的推動力。

這期間，固體力學(xué)理論的發(fā)展也經(jīng)歷了四個階段：基本概念形成的階段；解決特殊問題的階段；建立一般理論、原理、方法、數(shù)學(xué)方程的階段；探討復(fù)雜問題的階段。在這一時期，固體力學(xué)基本上是沿著研究彈性規(guī)律和研究塑性規(guī)律，這樣兩條平行的道路發(fā)展的，而彈性規(guī)律的研究開始較早。

彈性固體的力學(xué)理論是在實踐的基礎(chǔ)上于17世紀(jì)發(fā)展起來的。英國的胡克于1678年提出：物體的變形與所受外載荷成正比，后稱為胡克定律；瑞士的雅各布第一·伯努利在17世紀(jì)末提出關(guān)于彈性桿的撓度曲線的概念；而丹尼爾第一·伯努利于18世紀(jì)中期，首先導(dǎo)出棱柱桿側(cè)向振動的微分方程；瑞士的歐拉于1744年建立了受壓柱體失穩(wěn)臨界值的公式，又于1757年建立了柱體受壓的微分方程，從而成為第一個研究穩(wěn)定性問題的學(xué)者；法國的庫侖在1773年提出了材料強度理論，他還在1784年研究了扭轉(zhuǎn)問題并提出剪切的概念。這些研究成果為深入研究彈性固體的力學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)。

法國的納維于1820年研究了薄板彎曲問題，并于次年發(fā)表了彈性力學(xué)的基本方程；法國的柯西于1822年給出應(yīng)力和應(yīng)變的嚴(yán)格定義，并于次年導(dǎo)出矩形六面體微元的平衡微分方程?？挛魈岢龅膽?yīng)力和應(yīng)變概念，對后來數(shù)學(xué)彈性理論，乃至整個固體力學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。

法國的泊阿松于1829年得出了受橫向載荷平板的撓度方程；1855年，法國的圣維南用半逆解法解出了柱體扭轉(zhuǎn)和彎曲問題，并提出了有名的圣維南原理；隨后，德國的諾伊曼建立了三維彈性理論，并建立了研究圓軸縱向振動的較完善的方法；德國的基爾霍夫提出粱的平截面假設(shè)和板殼的直法線假設(shè)，他還建立了板殼的準(zhǔn)確邊界條件并導(dǎo)出了平板彎曲方程；英國的麥克斯韋在19世紀(jì)50年代，發(fā)展了光測彈性的應(yīng)力分析技術(shù)后，又于1864年對只有兩個力的簡單情況提出了功的互等定理，隨后，意大利的貝蒂于1872年對該定理加以普遍證明；意大利的卡斯蒂利亞諾于1873年提出了卡氏第一和卡氏第二定理；德國的恩蓋塞于1884年提出了余能的概念。

德國的普朗特于1903年提出了解扭轉(zhuǎn)問題的薄膜比擬法；鐵木辛柯在20世紀(jì)初，用能量原理解決了許多桿板、殼的穩(wěn)定性問題；匈牙利的卡門首先建立了彈性平板非線性的基本微分方程，為以后研究非線性問題開辟了道路。

蘇聯(lián)的穆斯赫利什維利于1933年發(fā)表了彈性力學(xué)復(fù)變函數(shù)方法；美國的唐奈于同一年研究了圓柱形殼在扭力作用下的穩(wěn)定性問題，并在后來建立了唐奈方程；弗呂格于1932年和1934年發(fā)表了圓柱形薄殼的穩(wěn)定性和彎曲的研究成果；蘇聯(lián)的符拉索夫在1940年前后建立了薄壁桿、折板系、扁殼等二維結(jié)構(gòu)的一般理論。

在飛行器、艦艇、原子反應(yīng)堆和大型建筑等結(jié)構(gòu)的高精度要求下，有很多學(xué)者參加了力學(xué)研究工作，并解決了大量復(fù)雜問題。此外，彈性固體的力學(xué)理論還不斷滲透到其他領(lǐng)域，如用于紡織纖維、人體骨骼、心臟、血管等方面的研究。

1773年庫侖提出土的屈服條件，這是人類定量研究塑性問題的開端。1864年特雷斯卡在對金屬材料研究的基礎(chǔ)上，提出了最大剪應(yīng)力屈服條件，它和后來德國的光澤斯于1913年提出的最大形變比能屈服條件，是塑性理論中兩個最重要的屈服條件。19世紀(jì)60年代末、70年代初，圣維南提出塑性理論的基本假設(shè)，并建立了它的基本方程，他還解決了一些簡單的塑性變形問題。

現(xiàn)代固體力學(xué)時期 指的是第二次世界大戰(zhàn)以后的時期，這個時期固體力學(xué)的發(fā)展有兩個特征：一是有限元法和電子計算機在固體力學(xué)中得到廣泛應(yīng)用；二是出現(xiàn)了兩個新的分支——斷裂力學(xué)和復(fù)合材料力學(xué)。

特納等人于1956年提出有限元法的概念后，有限元法發(fā)展很快，在固體力學(xué)中大量應(yīng)用，解決了很多復(fù)雜的問題。

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本屆論壇的主題是“力學(xué)學(xué)科的發(fā)展與高校力學(xué)課程教學(xué)改革”。林安西書記、劉人懷院士、張增順總編輯在論壇開幕式上致辭，期望通過論壇組織的高水平的學(xué)術(shù)報告，以及來自不同地區(qū)、不同類型和各具特色學(xué)校的教師針對力學(xué)課程教學(xué)展開的交流與研討，共享經(jīng)驗，探討問題，推動力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和水平的提高。中國科學(xué)院院士、著名力學(xué)家、90歲高齡的錢令希教授委托鐘萬勰教授在開幕式上對論壇的召開表示祝賀。

論壇既有專門聘請的力學(xué)領(lǐng)域知名專家關(guān)于學(xué)科前沿和教學(xué)領(lǐng)域最新進展的報告，又有經(jīng)組委會組織評選的針對當(dāng)前高校力學(xué)課程建設(shè)熱點問題的研討報告，采用院士報告、大會報告、分會場報告及分組交流多種形式。大會報告和分會場報告的內(nèi)容涵蓋了一般力學(xué)、固體力學(xué)、流體力學(xué)等多個力學(xué)分支學(xué)科領(lǐng)域，涉及理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、水力學(xué)、工程力學(xué)和建筑力學(xué)等多門力學(xué)課程，反映了近年來我國力學(xué)課程教學(xué)領(lǐng)域在人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面取得的主要進展和成果。

劉人懷院士、鐘萬勰院士、程耿東院士從新世紀(jì)人類面臨的新問題和力學(xué)與多門學(xué)科相互關(guān)聯(lián)等方面切入，就創(chuàng)新力學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)、應(yīng)用力學(xué)體系改革和加強力學(xué)專業(yè)的跨學(xué)科課程設(shè)置作了相關(guān)的學(xué)術(shù)報告。與會教師普遍反映“報告都非常精彩，深入淺出，高屋建瓴，鐘院士的報告將人文科學(xué)與自然科學(xué)生動地結(jié)合在一起，這樣的報告難得一見，使大家領(lǐng)略了大師的風(fēng)采”。

論壇邀請了武際可教授、范欽珊教授、洪嘉振教授、袁駟教授、葉志明教授和張土喬教授6位在力學(xué)教學(xué)和研究方面的知名專家作了大會報告。報告內(nèi)容涉及了力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的各個方面，以及要當(dāng)好一名力學(xué)基礎(chǔ)課程的教師，應(yīng)該具備哪些方面的基本素質(zhì)，展示了教學(xué)名師的講課風(fēng)采和國家精品課程負(fù)責(zé)人在課程建設(shè)和改革方面所進行的探索。

在本次論壇活動中，除院士報告和大會報告外，還有36位一線教師就力學(xué)課程體系、教學(xué)模式改革、教學(xué)資源建設(shè)、力學(xué)實驗的改革、力學(xué)教學(xué)與工程實踐等方面的教學(xué)成果和經(jīng)驗進行了廣泛交流與深入探討。幾位老教師提高學(xué)生綜合素質(zhì)和能力及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式探索的報告融入了報告者積累多年的、豐富的教學(xué)經(jīng)驗，吸引了在場的許多教師。幾位中青年教師、學(xué)科負(fù)責(zé)人在信息技術(shù)平臺上開發(fā)的教學(xué)資源和關(guān)于學(xué)校實驗示范中心建設(shè)的報告引起了與會代表的極大關(guān)注。談到分會場報告，有的代表說：“我們學(xué)校只來了我一人，可每個報告都那么精彩，我都感興趣，但分身乏術(shù)，下次一定要多來幾個人?！?/p>

篇9

2實習(xí)目的：

讓我們從實踐中對這門自己即將從事的專業(yè)獲得一個感性認(rèn)識，為今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ),為今后書本與實踐的結(jié)合打下基礎(chǔ)。實習(xí)中，將所學(xué)知識和實習(xí)內(nèi)容互相驗證，并對一些實際問題加以分析和討論，使學(xué)生對建筑工程專業(yè)的基本知識有一個良好的感性認(rèn)識，了解專業(yè)概況，為后續(xù)專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)奠定一個良好的基礎(chǔ)，同時，使學(xué)生對本行業(yè)的工作性質(zhì)有一個初步的了解，培養(yǎng)學(xué)生對本專業(yè)的熱愛，強化學(xué)生的事業(yè)心和責(zé)任感，鞏固專業(yè)思想。通過實習(xí)讓我們對建筑物的規(guī)模,作用及特點有了初步的了解。

3實習(xí)過程

(一)

實習(xí)時間：XX年06月22日

實習(xí)地點：**大學(xué)建筑技術(shù)示范基地

在實踐基地有各種建筑模型，散水，排水管，屋面桁架，植被屋面，保溫墻的三種做法等等。

種植屋面：在屋面防水層上付土覆土或鋪設(shè)鋸末、蛭石等松散材料，并種植植物，起到隔熱作用的屋面。鋼筋直螺紋接頭優(yōu)點：接頭抗拉強度高，質(zhì)量可靠，不燒傷鋼筋不減少有效截面面積，工序簡單，成本較低，施工安全，不污染環(huán)境。受氣候影響。能做到連續(xù)工作。施工工藝：購入成螺紋連接套筒并驗收合格，鋼筋斷料，斷頭切平。鋼筋螺紋滾壓成型鋼筋現(xiàn)場螺紋直接?？招钠鰤K磚：煤渣、煤矸石、尾礦渣、化工渣或天然砂、海涂泥等(以上原料的一種或數(shù)種)作為主要原料，不經(jīng)高溫煅燒而制造的一種新型墻體材料稱之為免燒磚。由于該種材料強度高、耐久性好、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、外形完整、色澤均一，具有古樸自然的外觀，可做清水墻也可以做任何外裝飾。因此，是一種取代粘土磚的極有發(fā)展前景的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

(二)

實習(xí)時間：XX年06月23日

實習(xí)地點：****再建商業(yè)區(qū)

建筑總面積為6300平方米。工程期三年零六個月，施工以基本完成，正在進行裝修階段。建筑采用框架結(jié)構(gòu)，受力方式為梁板承重結(jié)構(gòu)?；◢弾r鋼架固定式貼墻，外觀美觀，堅固耐用。外墻是玻璃幕墻具有良好的隔聲﹑隔熱及保溫的功能。

點支式玻璃幕墻施工工藝流程：

(1)測量放線

(2)鋼結(jié)構(gòu)制作安裝

(3)焊接處理

(4)接件安裝

(5)玻璃清洗及安裝

(6)調(diào)整打膠清洗

(7)檢查驗收

由于再建建筑間加了剛結(jié)構(gòu)天橋，建筑局部將承受更多荷載，必須做加固處理。采用了粘貼鋼板和碳纖維方法加固。確保了天橋放置處梁及柱的安全。

(三)

實習(xí)時間：XX年06月24日

實習(xí)地點：****路生活區(qū)舊城改造工程

建筑物采用框架結(jié)構(gòu)，承受結(jié)構(gòu)由混凝土現(xiàn)澆而成，圍護構(gòu)建是混凝土砌塊，地下二層，地上十八層。建筑面積11432平方米。墻體上預(yù)留洞一部分是支模板澆灌水泥時用來固定模板的，還有其它的洞眼是留做線路通道。樓梯口處樓板混凝土只留配筋，目的是以便工程驗收只用。由于砌塊澆注問題，出現(xiàn)了墻體局部不垂直，砂輪機將突出部分打磨掉，保證墻體的平整。

(四)

實習(xí)時間：XX年06月25日

實習(xí)地點：**大橋

**最大的城市橋梁工程，也時省內(nèi)技術(shù)較為先進規(guī)模較大的城市橋梁，時也是配合**公園中再建景觀橋。全長220米，單跨100米，總寬55米。由市城建局項目部及施工方組織承建。

大橋采用拱型結(jié)構(gòu)。主跨為剛管拱，主跨由四根預(yù)應(yīng)力鋼絞固定，主跨兩側(cè)的拱為半拱，混凝土澆鑄而成。兩個半跨下面的柱子連接處加了抗震橡膠墊。從而減少地震力對橋身造成的破壞。橋面由左右兩個主跨用懸索支撐。圓弧鋼管用混凝土填充，該結(jié)構(gòu)能抵抗更大的壓力和拉力，提高了整體的穩(wěn)定性和強度。在大橋的主跨之間用大量的‘k’型鋼架固定。預(yù)防橋面左右晃動，增強了大橋的整體性.

(五)

實習(xí)時間：XX年06月26日

實習(xí)地點：**市**生態(tài)工業(yè)園區(qū)在建汽車裝配車間

廠房為南北兩跨結(jié)構(gòu)，房頂鋼架由主次梁構(gòu)成，主梁橫向，次梁縱向，次梁搭在主梁上。主次梁成矩形，結(jié)構(gòu)簡單，受力合理。增強建筑的整體穩(wěn)定性。

整個廠房由三排牛腿柱兩排屋架組裝而成，搭建單層雙跨廠房。堅固耐用，經(jīng)濟合理。牛腿柱的安裝方法是澆鑄杯型基礎(chǔ)，再將預(yù)制的牛腿柱吊裝到基礎(chǔ)之中，

調(diào)整柱的位置，然后放置柳丁，用水泥砂漿灌縫填充固定?，F(xiàn)場工人師傅正在預(yù)制鋼筋混凝土桁架屋頂。屋頂為三角形，每一個模型可做四個屋頂。不僅省時省力，而且減少了預(yù)制屋頂制作時的誤差。

(六)

實習(xí)時間：XX年06月29日

篇10

【關(guān)鍵詞】機械；本科大類招生；分類培養(yǎng)；途徑與方法

一、機械本科專業(yè)實行大類招生、分類培養(yǎng)的意義

機械工業(yè)是國家經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展的支柱和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)， 與機械工業(yè)緊密相關(guān)的機械工程學(xué)科是高等教育的支柱和基礎(chǔ)學(xué)科之一，從國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，機械類人才的培養(yǎng)在整個教育中占有極其重要的地位。

近年來，不少高校致力于探索機械類專業(yè)理論和實踐教學(xué)內(nèi)容體系的改革， 取得了一些成績。我校機械本科大類招生、分類培養(yǎng)，是指確定機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)、過程裝備與控制工程專業(yè)、材料成型、農(nóng)業(yè)機械化及其自動化四個本科專業(yè)按機械大類招生，分專業(yè)方向畢業(yè)，本科，學(xué)制四年，前兩年按機械工程學(xué)科中各專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格的共同要求，開設(shè)公共基礎(chǔ)課、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課、機械大類基礎(chǔ)課等20多門“核心課”；后兩年為專業(yè)培養(yǎng)階段，按照“立足市場需要，考慮個人志愿，組織綜合平衡”的原則，分專業(yè)進行專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)，并完成所選專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計（論文）。

（一）我校機械本科專業(yè)發(fā)展方向分析

當(dāng)前世界科技急速發(fā)展帶來了科技高度分化而又高度交叉融合， 機械專業(yè)不但已同信息技術(shù)密不可分， 而且也已經(jīng)同生物技術(shù)發(fā)生聯(lián)系， 許多嶄新的交叉領(lǐng)域不斷出現(xiàn)。為適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展與知識經(jīng)濟的要求，我校機械專業(yè)的發(fā)展方向是要求學(xué)生除了在機械工程及微電子技術(shù)兩方面具有堅實的理論基礎(chǔ)和基本知識外， 還應(yīng)在計算機、機械設(shè)計、控制的自動化、機電液氣綜合應(yīng)用的生產(chǎn)系統(tǒng)、英語、企業(yè)管理等方面具有相應(yīng)的知識和能力， 并對先進制造技術(shù)如CIMS、CAD/ CAM 一體化等有概括的了解。

（二）國內(nèi)外同類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃分析

國外大學(xué)中與機械專業(yè)相近的專業(yè)主要有機械工程專業(yè)(Mechanical Engineering)， 一般為三年制。如英國的Cranfield 大學(xué)， 一年級的課程主要有數(shù)學(xué)、制圖及設(shè)計與制造、計算機應(yīng)用、材料、力學(xué)、熱力學(xué)及熱傳遞、流體力學(xué)、應(yīng)變分析及結(jié)構(gòu)、電子學(xué)、電路基本理論、電子技術(shù)、工程管理等。二年級的課程除進一步開設(shè)數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)及熱傳遞和工程管理外，其它主要課程有計算機在工程中的應(yīng)用、工程力學(xué)、應(yīng)變分析及材料、結(jié)構(gòu)學(xué)和設(shè)計等。三年級在繼續(xù)開設(shè)設(shè)計課的同時只開一門流體熱力學(xué)， 然后開始畢業(yè)設(shè)計。在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生還可以根據(jù)需要或興趣選修應(yīng)用流體力學(xué)、數(shù)學(xué)模型、可靠性原理、實驗學(xué)、材料工程以及根據(jù)學(xué)校自己的特點開設(shè)的各類型機械課程如氣輪機等。國外其他大學(xué)的機械工程專業(yè)的課程設(shè)置盡管各有特點，但總的來說都是十分注重寬闊的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，注重實驗、實習(xí)等方面的動手能力的培養(yǎng)，開設(shè)管理方面的課程。

二、我校機械本科專業(yè)大類招生、分類培養(yǎng)的發(fā)展趨勢

我校機械學(xué)科本科專業(yè)實行大類招生，分類培養(yǎng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，其發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下三個方面。

（一）加強基礎(chǔ)， 拓寬專業(yè)面向

只為機械設(shè)計、制造、維護培養(yǎng)專門人才的傳統(tǒng)目標(biāo)顯然已被打破。我校機械設(shè)計制造及其自動化本科專業(yè)首先應(yīng)在課程設(shè)置上加強基礎(chǔ)并拓寬專業(yè)的服務(wù)面向。這意味著學(xué)生在四年的學(xué)習(xí)中，其專業(yè)面向不僅要適應(yīng)與機械學(xué)科密切相關(guān)的行業(yè)，也要適應(yīng)機械學(xué)科的邊緣或交叉行業(yè)，甚至跨行業(yè)的工作崗位。精、鉆或特殊的專業(yè)知識應(yīng)依靠繼續(xù)教育。加強基礎(chǔ)的內(nèi)涵不僅包括機械學(xué)科的相關(guān)基礎(chǔ)理論和專門知識，還應(yīng)包括系統(tǒng)工程學(xué)科、人文社會學(xué)科和現(xiàn)代工具類知識。

（二）提高素質(zhì)， 注重能力培養(yǎng)

提高素質(zhì)、注重能力培養(yǎng)是當(dāng)前高校對本科教育的普遍要求，我校機械學(xué)科本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)全面貫徹這一思想。其一，要充分重視機械學(xué)科以外的人文社會學(xué)科知識的傳授和培養(yǎng)，重視學(xué)生的課外科技活動和社會實踐活動。其二，在傳授專業(yè)基礎(chǔ)理論和基本技能的同時，必須努力在教學(xué)中挖掘提高業(yè)務(wù)素質(zhì)的成份，挖掘知識創(chuàng)新的成分，對學(xué)生來說， 某一知識和具體技能，不用則忘，唯有素質(zhì)的提高和創(chuàng)新意識的增強能享用終身。其三， 要創(chuàng)造一切有利條件，加強學(xué)生的工程綜合實踐，通過實驗、實習(xí)、設(shè)計、制作、研究和各種調(diào)研活動，提高學(xué)生分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

（三）以人為本， 強調(diào)個性發(fā)揮

人的個性特征、先天素質(zhì)和從業(yè)意向是有很大差異的，以人為本，強調(diào)個性發(fā)揮，允許學(xué)生根據(jù)自己的實際情況選擇發(fā)展方向是學(xué)校教學(xué)改革的重要內(nèi)容。事實上， 對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生而言，社會需求也是多種多樣的。為此，要允許學(xué)生有實施多種選擇的可能性。我校近幾年所實施的機械學(xué)科本科專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，無論是自然科學(xué)基礎(chǔ)、人文社會科學(xué)基礎(chǔ)，還是專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課，都留有相當(dāng)?shù)倪x擇余地。此外，有部分學(xué)生畢業(yè)時還拿到了其他專業(yè)的輔修證書或第二學(xué)士學(xué)位證書。

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三、我校機械本科專業(yè)大類招生、分類培養(yǎng)的途徑與方法

機械類人才培養(yǎng)應(yīng)遵循下列原則：（1）德育滲透、全程育人，增強學(xué)科的德育滲透性；（2）加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)，增強學(xué)科的社會適應(yīng)性；（3）壓縮課時、強調(diào)自學(xué)，增強學(xué)科的教育載體性；（4）注重實踐、突出工程、加強學(xué)科的工程系統(tǒng)性。根據(jù)這個原則，我校對機械本科專業(yè)大類招生、分類培養(yǎng)方案進行了有益的探索。

（一）設(shè)計知識模塊的整體框架

根據(jù)“加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”和培養(yǎng)“高素質(zhì)專門人才”的辦學(xué)理念，我校確定了4年總學(xué)時不超過2500、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)不低于40 周的基本框架，規(guī)定總學(xué)時中：公共基礎(chǔ)課組占40%；專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課組占30%；專業(yè)方向課組占10%；其余20% 為任選課組合，由學(xué)生根據(jù)自己的興趣、特長、愛好和就業(yè)意向在全?？鐚I(yè)、跨院系選課。在保證基礎(chǔ)知識厚度的同時，還使專業(yè)課組按削減深度、拓展廣度的原則進行整體改造。

（二）優(yōu)化自然科學(xué)基礎(chǔ)模塊

在不超過總學(xué)時和模塊控制比例的基礎(chǔ)上，第一，強調(diào)數(shù)學(xué)和化學(xué)基礎(chǔ)，新增“復(fù)變函數(shù)”、“積分變換”、“計算數(shù)學(xué)”、“大學(xué)化學(xué)”和“化學(xué)實驗”；第二，加強力學(xué)基礎(chǔ)，新增“熱工學(xué)”、“流體力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”和“有限元法基礎(chǔ)及應(yīng)用”等課程；第三，確立計算機及電子信息類課程的必選地位，增設(shè)了“機械電子學(xué)”、“微機原理及接口技術(shù)”、“CAD”、“CAM”、“數(shù)字化技術(shù)原理及方法”、“計算機軟件工程”、“數(shù)控技術(shù)”等課程；第四，進一步強化了自動控制類課程，如“機械電氣控制及自動化”、“機電液控制系統(tǒng)”、“氣液傳動與控制”、“機械控制工程基礎(chǔ)”、“自動化制造系統(tǒng)”等；第五，在各門課程中，強調(diào)計算機應(yīng)用如計算機輔助繪圖和計算機輔助工藝設(shè)計等。

（三）改革專業(yè)課程體系

在新的專業(yè)課結(jié)構(gòu)體系中設(shè)計7個專業(yè)方向課組合，我校學(xué)生學(xué)完公共及專業(yè)基礎(chǔ)課程后，進入第七學(xué)期即可在7個方向課組中任選一組學(xué)習(xí)，每個方向課組約10 個學(xué)分(180 學(xué)時左右)。其中有：（1）現(xiàn)代機械設(shè)計理論及方法；（2）現(xiàn)代機械制造技術(shù)；（3）機電一體化；（4）制造信息化；（5）工業(yè)機器人；（6）石油機械技術(shù)；（7）農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)。這7個方向課組的背后都有較強的教學(xué)科研隊伍和科研實習(xí)基地作為依托。

（四）整合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

為了加強實踐環(huán)節(jié)并增強其實際可操作性，我校對專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行如下四個方面的調(diào)整：（1）將原機械原理、機械設(shè)計和機械制圖課程中的實驗取消，重新構(gòu)建相對獨立的“機械基礎(chǔ)實驗”課程。（2）將原機械原理、機械設(shè)計中的課程設(shè)計進行整合，構(gòu)建綜合性的“機械基礎(chǔ)課程設(shè)計”。(3)新開出三個實踐環(huán)節(jié)，即機械制造技術(shù)課程設(shè)計(CA PP)、微機原理及接口技術(shù)課程設(shè)計和數(shù)控加工綜合實踐。在數(shù)控加工環(huán)節(jié)，要求學(xué)生3～5人為1組，用1周時間針對一個零件在計算機上編制加工程序，然后通過網(wǎng)絡(luò)將程序傳送到數(shù)控加工中心加工成零件。（4）金工實習(xí)由6 周減至4 周。（5）開設(shè)工程綜合實踐環(huán)節(jié)。 參考文獻

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