時間：2023-03-20 16:15:03
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇流體力學(xué)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
本人擔(dān)任多年的農(nóng)村初中班主任，一直在探究如何教育好留守學(xué)生，本文試從留守學(xué)生存在的問題及采取的對策等方面，談?wù)勛约旱囊恍┎怀墒斓淖龇?，愿與同行探討。通過本人多年的觀察，我發(fā)現(xiàn)心理健康問題是留守學(xué)生最容易出現(xiàn)的問題，且表現(xiàn)為隱性，不容易發(fā)現(xiàn)但影響深遠。留守學(xué)生的心理健康問題已經(jīng)成為一個不容忽視的社會問題。留守學(xué)生自幼離開父母，缺乏親情的關(guān)愛，往往易產(chǎn)生焦慮、煩躁、悲觀、疑慮等一系列的消極情緒，在性格方面的表現(xiàn)較為突出的是性格柔弱內(nèi)向、自卑孤僻。
有的留守學(xué)生因為父母不在身邊他們就好像失去了堅強的依靠和保護，因此和有父母在身邊的孩子相比容易產(chǎn)生自卑的心理障礙，有的甚至自暴自棄、喪失信心、學(xué)習(xí)上不求上進；有的留守學(xué)生因為缺乏保護而總覺得別人會欺負他，一點小事就會計較當真，與人交流時充滿警惕甚至是敵意，對老師或者臨時監(jiān)護人的管教有比較強的逆反心理。在監(jiān)護人不敢管也管不了的情況下，大多數(shù)留守學(xué)生在學(xué)習(xí)上自覺性差、紀律不強、缺乏良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，主動性不高，成績不理想，因此極易產(chǎn)生厭學(xué)、逃學(xué)、學(xué)習(xí)勁頭不足等不良心理。有的甚至沉迷于游戲廳、網(wǎng)吧等娛樂場所，引起行為上的偏差，嚴重者走上犯罪的道路，誤入歧途。
因此，如何幫助留守學(xué)生塑造良好的心理，使他們健康快樂的成長，已成為每一位教育工作者共同關(guān)注的問題。針對以上特點，我認為可以從以下三個方面途徑去探討：
一、加強師生間、同學(xué)之間的情感交流，營造一個和諧的班級氛圍
農(nóng)村父母外出打工時，大部分是一個家庭出去一個。當父親或母親出去時間較長時，則孩子在很大程度上就相當于生活在一個準單親的家庭中。父母雙雙外出時，則通常把尚在念書的孩子托付給他們的爺爺奶奶或者外公外婆照看，家里沒有老人的就把孩子托付給親朋好友，如叔嬸、姑舅或要好的朋友等，這些監(jiān)護人通常是把孩子的安全放在第一位，其次是學(xué)業(yè)成績和物質(zhì)上的滿足，以便好向孩子的父母交待；而對孩子行為習(xí)慣的養(yǎng)成，對于孩子的心理和精神上的需要卻少有關(guān)注。因為爺爺奶奶、外公外婆年紀大了，大都受教育程度不高，絕大多數(shù)在文化知識層次上屬于文盲，無論是從體力還是智力上都勉為其難地承擔(dān)起孫輩的監(jiān)護和養(yǎng)育的重任，特別是當有幾個孫輩一起交由他們監(jiān)護時，就更顯力不從心了；而親戚朋友擔(dān)心的是，如果管得多管得嚴，萬一孩子半路跑了或出了什么意外，事情就不好收場；如果不跑不出事，但孩子在父母回家把自己所受“待遇”告訴爹媽，則會把親戚朋友關(guān)系弄僵了。所以只要孩子平安，物質(zhì)上不虧待孩子基本上就行了。
留守學(xué)生在心理上正處于“心理斷乳期”，但由于父母長期與之分離，他們在寄養(yǎng)家庭中缺乏情感交流，他們的歡樂無人分享，他們的憂愁無人分擔(dān)。祖父母的溺愛和親戚的不負責(zé)任，使這些孩子缺乏嚴格的管教和引導(dǎo)，甚至成了夜不歸宿的流浪漢；有的孩子父母不在身邊，常常感情脆弱，受不了一點批評和挫折，喜歡自暴自棄，或者性格孤僻、偏激等。指導(dǎo)留守學(xué)生多與家長交流，做他們溝通的橋梁，知他所知，想他所想。父母出門在外，作為孩子對父母的那種牽掛和思念是什么也不能代替的，建立與他父母的聯(lián)系，成為他和父母感情的傳遞者，是改正孩子各種毛病的一劑“良方”。
我班現(xiàn)有留守學(xué)生25人，每周有五天在校,周末回家，父母遠在外地打工，家里也只有老人或幫帶人與他相伴。由此產(chǎn)生出一些問題，如不安心住校、學(xué)習(xí)成績不良、生活自由散漫……因此，我覺得有必要通過電話、書信等方式加強學(xué)生與家長的親情交流，以利于學(xué)生安心學(xué)習(xí)，父母能安心在外工作。在學(xué)習(xí)和生活中，我經(jīng)常與學(xué)生的父母通電話，介紹孩子的情況給他們父母，很多同學(xué)有了很大的進步，對班級事務(wù)更加熱心、積極了。
二、培養(yǎng)留守學(xué)生的良好生活習(xí)慣，及時進行心理疏導(dǎo)
為培養(yǎng)留守學(xué)生的良好生活習(xí)慣，促進留守學(xué)生心理環(huán)境的改變，讓這些留守學(xué)生能在一個和諧、輕松、舒適的氛圍中學(xué)習(xí)和生活。依據(jù)我班的實際情況，我組織老師對留守學(xué)生的生活習(xí)慣進行輔導(dǎo)：如每天的洗刷習(xí)慣、按時作息習(xí)慣和就餐方面的指導(dǎo)，讓學(xué)生明白：雖然父母不在身邊，但老師也會像他們的父母一樣關(guān)愛他們，有什么困難找老師幫忙，有什么問題找老師解決，有什么心里話也可以找老師傾吐，一句話，在學(xué)校，你可以把老師當作父母來信任。同時教育他們有什么事不要憋在心里，要想辦法讓它發(fā)泄出來。比如有什么煩心事不想告訴別人的，但憋在心里又覺得不舒服的，那你可以通過寫日記的方法，把心事寫出來，心里就會感到輕松一些。也可以學(xué)會向人傾訴，把自己的心事向你的好朋友、好伙伴或者自己的心理輔導(dǎo)老師傾訴。當感覺到他們壓力過大時，我也會鼓勵他們課余時間去做一些他們喜歡的運動，例如打籃球、兵乓球和羽毛球等，讓他們出一身大汗來放松自己的心情。
總之，留守學(xué)生屬于特殊的社會群體，其生活條件和學(xué)習(xí)條件明顯的比其他同齡學(xué)生差，學(xué)習(xí)方面顯得困難重重，加之性格孤僻自閉、沉默寡言，人際關(guān)系十分敏感，極易產(chǎn)生一定程度的心理問題，作為老師應(yīng)給予他們更多的關(guān)愛，學(xué)習(xí)上為他們營造良好的氛圍；生活上盡力幫他們排憂解難；心理上，積極正確引導(dǎo)，促使他們同其他學(xué)生一樣，都成為祖國美麗而又燦爛的花朵！讓他們的生活更精彩！
【參考文獻】
[1]李秀英．《農(nóng)村“留守學(xué)生”調(diào)查與思考》[J].中國婦運．2004，（10）．
體驗式的教學(xué)模式最早出現(xiàn)在西方國家，該教學(xué)模式最早由美國教學(xué)專家提出，該教育理論提出了一種新的學(xué)習(xí)模型，結(jié)果表明在參與實踐體驗后可以更好滴從中學(xué)習(xí)、思考、表達看法，然后再一次回到初始的實踐中思考，最后總結(jié)新的認知和理論并將其應(yīng)用到學(xué)習(xí)當中去。通過理論的學(xué)習(xí)，再通過實踐來提升對于理論的認識是體驗式教學(xué)的最主要的思想。在實踐的過程里需要教師提前設(shè)置，使得模擬和真實場景盡量接近，便于學(xué)生學(xué)習(xí)思考。學(xué)生需要不停地進行教學(xué)實驗和教學(xué)創(chuàng)新。在參與過程中，他們需要和團隊成員交流溝通和歸納總結(jié)，再各自進一步反思，獲得新的啟發(fā)，達到更加深度的認知。常規(guī)的傳統(tǒng)教學(xué)遠遠做不到這些，學(xué)生通過體驗式教學(xué)后形成了對事物本有認知潛力，在今后的實踐中再一次遇到類似的工作有應(yīng)對的方法，印證了讀萬卷書不如行萬里路的道理。體驗式的教學(xué)模式對于傳統(tǒng)的教學(xué)模式是一種改革和創(chuàng)新，使學(xué)校教學(xué)工作和學(xué)生的能力成正比二者不再脫軌，相對傳統(tǒng)課程來講更加的豐富多彩。傳統(tǒng)的教學(xué)方式雖然也有一定的教學(xué)模式的創(chuàng)新，但是最后還是以分數(shù)作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)好壞的標準，強迫學(xué)生被動接受知識，對知識死記硬背和不斷做練習(xí)題獲得分數(shù)，學(xué)生沒有從本質(zhì)上理解知識內(nèi)涵，所以在該教學(xué)方式下學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不會有大的改善，教學(xué)效果也大打折扣。在體驗式教學(xué)模式中，學(xué)生通過參加仿真情景獲得體會經(jīng)驗，使學(xué)生獲得探討未知的樂趣，學(xué)習(xí)新知識和掌握新技能。這比傳統(tǒng)教學(xué)方式更加能吸引學(xué)生主動學(xué)習(xí)、探求新知識，改變傳統(tǒng)的被動學(xué)習(xí)的局面，明顯改善學(xué)生理論的學(xué)習(xí)和現(xiàn)實生活的應(yīng)用實踐相背離的問題。學(xué)生在今后工作中所需的綜合能力，譬如堅韌的意志、團結(jié)友善的人際關(guān)系、對人和事的忠誠、融洽的人際關(guān)系、創(chuàng)新精神等也在這種教學(xué)模式下得到了鍛煉。有很多外企的老板為員工采用體驗式教學(xué)模式作培訓(xùn)，包括國際知名大學(xué)的課程也實施體驗式教學(xué)模式。
2體驗式教學(xué)模式的實踐
根據(jù)市場對于物流管理人才的需求特點，要加強學(xué)生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)就要對傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法進行變革，實現(xiàn)對于創(chuàng)新型物流管理人才的培養(yǎng)。
2.1課程設(shè)置模塊化
物流管理專業(yè)是應(yīng)經(jīng)濟和政策而生的新興學(xué)科，實踐性強，以系統(tǒng)工程作為實踐支撐，它的教學(xué)理論基礎(chǔ)是管理學(xué)和經(jīng)濟學(xué)。因此該專業(yè)的課程設(shè)計要滿足國家經(jīng)濟發(fā)展要求的標準，并結(jié)合高等院校的發(fā)展規(guī)律，以滿足市場對人才的需求，真正實現(xiàn)理論應(yīng)用到實踐、在實踐中創(chuàng)新二者的有機結(jié)合，實現(xiàn)該專業(yè)功能模塊化和體系化。從物流管理專業(yè)的基礎(chǔ)內(nèi)容看，物流管理專業(yè)的課程內(nèi)容設(shè)計要根據(jù)基礎(chǔ)崗位的工作內(nèi)容來制定，設(shè)定基本的管理理論知識，鍛煉學(xué)生的崗位綜合素質(zhì)及綜合能力。為滿足這些要求，物流管理專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計分為三大模塊：本專業(yè)基本的認知模塊、物流管理的技能模塊、實踐理論和技術(shù)應(yīng)用到工作的模塊，各個模塊流程的設(shè)計按如下要求：情景模擬案例設(shè)計以職場典型的真實工作內(nèi)容作為基本的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合該專業(yè)崗職工作要求，根據(jù)具體的項目目標任務(wù)和管理流程以及具體崗位內(nèi)容和職業(yè)技能的要求，將專業(yè)知識理論和技術(shù)聯(lián)系實踐，真正體現(xiàn)高職院校的教育特征。確定科目相關(guān)課程分析崗位的能力標準設(shè)計崗位工作流程設(shè)計項目的教學(xué)模塊可行科目課程的生成工作的過程體驗式教學(xué)模式的各模塊的開發(fā)過程
2.2課程內(nèi)容情景化
體驗式教學(xué)模式要注重教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計的情景化，努力做到根據(jù)企業(yè)物流管理工作的實踐的情景來模擬教學(xué)學(xué)習(xí)過程。根據(jù)教學(xué)課程內(nèi)容和教學(xué)進度要求設(shè)計模擬情景、系統(tǒng)操作、具體的項目流程。教學(xué)設(shè)計者在教學(xué)中要打造出積極的工作氛圍和逼真的工作環(huán)境，使學(xué)生進入管理者的狀態(tài)中，意識到管理者身份，盡早體驗到基礎(chǔ)管理崗位的職責(zé)。通過體驗式教學(xué)模式的模擬情景啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的靈感，培養(yǎng)熏陶學(xué)生管理能力，做到教學(xué)結(jié)合實踐的目的，為打造學(xué)生專業(yè)知識和創(chuàng)造能力的提高奠定基礎(chǔ)。
2.3教學(xué)方法綜合化
體驗式教學(xué)模式要把討論、研究及實踐放在教學(xué)工作內(nèi)容的首要環(huán)節(jié)，改變傳統(tǒng)的學(xué)生被動的教學(xué)方法。例如參與過程中要學(xué)會舉例分析、參與講故事做游戲、角色飾演、舉辦沙龍、崗位實習(xí)、問卷調(diào)查。通過這樣的教學(xué)方法把體驗式教學(xué)功能的作用發(fā)揮出來，努力達到模擬教學(xué)符合實踐的綜合性。應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，如借助視頻、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等平臺，使得模擬教學(xué)課堂的教學(xué)內(nèi)容更加吸引學(xué)生，讓學(xué)生感覺既有知識性也有趣味性。體驗式教學(xué)中，教師的主導(dǎo)作用不可忽視，表現(xiàn)在教學(xué)課堂組織、學(xué)生之間的協(xié)調(diào)溝通、對學(xué)生的指導(dǎo)和幫助、以及及時向?qū)W生反饋評價。
2.4教學(xué)體系系統(tǒng)化
體驗式教學(xué)模式教學(xué)過程應(yīng)將通用管理技能貫穿在教學(xué)中，并配以綜合管理素質(zhì)穿插在一起：第一堂課的核心內(nèi)容是以開展理論和實踐一體化的教學(xué)，第二堂課程要以拓展知識應(yīng)用和創(chuàng)新的名家教學(xué)講座為主，第三課堂為實驗課，主要是根據(jù)模擬的項目，展開運營試驗，第四課堂是激勵教師引導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)的競賽課堂，即通過比賽促進教學(xué)、競爭促進學(xué)習(xí)，第五為實踐課堂，開展定崗實訓(xùn)和創(chuàng)業(yè)實踐的實訓(xùn)課。通過這五個課堂的開展，構(gòu)建了創(chuàng)新教學(xué)模式具有互動體驗的新課堂，最終實現(xiàn)學(xué)生的自身綜合能力與對基層管理者的職位要求的統(tǒng)一。一體化教學(xué)知識拓展、講座創(chuàng)業(yè)項目與實驗競賽方式促進教學(xué)實訓(xùn)定崗、實踐工作的過程體驗式教學(xué)模式的各模塊的開發(fā)過程第一課堂第二課堂第三課堂第四課堂第五課堂
2.5教學(xué)評價多樣化
體驗式教學(xué)模式致力于使學(xué)生參與教學(xué)過程、啟發(fā)學(xué)生專業(yè)管理和創(chuàng)新能力的思維。傳統(tǒng)教學(xué)模式考察和評價學(xué)生學(xué)業(yè)成績的考試成績，更注重結(jié)果，只對學(xué)生已掌握的知識進行鞏固，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提出、分析和解決問題的能力和對新事物的逆向思維、想象力及創(chuàng)造力，它已遠遠不能適應(yīng)新的教學(xué)要求。與筆試為主的傳統(tǒng)考核方式相比，體驗式教學(xué)模式改為實踐體驗比賽、案例設(shè)計與策劃及分析、討論演講、報告調(diào)查、工作流程等方式。在考核標準和考核結(jié)果方面注重具體化，忌主觀化，所有考核公開化，分單位分小組考核，考核內(nèi)容涉及學(xué)生的團體意識和創(chuàng)造力，通過系列的考核使得學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論后，在實踐中實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
3體驗式教學(xué)模式的創(chuàng)新
1.1一種新的教學(xué)方式的運用效果顯著
（1）多媒體手段使學(xué)生“聽”“看”結(jié)合，改變傳統(tǒng)的以“聽“為主的老師講、學(xué)生聽到單一模式。
（2）節(jié)省教學(xué)課時，準確、便利、快速、清晰。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是在教學(xué)中運用手寫、圖繪等形式教學(xué)，學(xué)生聽課效果明顯效果不佳，用多媒體后，兩節(jié)課的內(nèi)容有可能一節(jié)課就可以上完，節(jié)省了教學(xué)課時，課堂傳遞信息量加大，知識的傳播變得更加方便，給教師的發(fā)揮提供充分空間。
1.2學(xué)生對學(xué)習(xí)中的難點、重點內(nèi)容掌握一直是教學(xué)難點之一，而通過多媒體教學(xué)采用多種傳遞信息方式極大地改善了此種情況
以往單一的傳統(tǒng)教學(xué)模式：教師上課一張嘴，一支粉筆，一幅掛圖。通過計算機、投影儀等多種媒體綜合運用，把教學(xué)內(nèi)容編入圖片、圖示、視頻、動畫等來在課堂上教學(xué)，使復(fù)雜、難度大的知識變得簡便清晰，枯燥乏味的理論變成圖片動畫等形象內(nèi)容躍入學(xué)生眼簾，直觀易懂。
2多媒體教學(xué)帶來的問題及對策
2.1教師的主導(dǎo)地位是多媒體教學(xué)過程中易削弱的
傳統(tǒng)的教學(xué)模式環(huán)境下，教師的教學(xué)思維往往容易采用啟發(fā)式方式細致直接傳遞給學(xué)生，而在多媒體教學(xué)方式下，教師考慮問題的思維方式卻受到多媒體教學(xué)的限制。不能簡單的過分依靠多媒體教學(xué)手段，一切教學(xué)活動都離不開計算機、投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)施，而應(yīng)該新老結(jié)合，多措并舉，既有粉筆加黑板，又有新的教學(xué)手段的運用，只有這樣，才能多方位提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生聽課的高效率，真正意義上提高教師的教學(xué)效果，做到互動教學(xué)，增加學(xué)生的聽課注意力。
2.2備課量加大，教學(xué)效率的提高有限度
多媒體教學(xué)環(huán)境下，理論上，多媒體教學(xué)可大大減少備課量，提高教學(xué)效率，但實際并不是想象中的那樣輕松，效果良好，尤其是備課量并沒有因新技術(shù)的運用而有所減少，反而是有大大的增加。另外，這一提高還受到學(xué)生理解能力、接受能力的制約。多媒體教學(xué)有個特點就是信息量大，表達停留時間較短，學(xué)生看、聽、記、寫往往不能兼顧，一旦在教學(xué)過程中學(xué)生的思路被中斷，他們就會產(chǎn)生思路不清，大量的信息加上大屏幕和播放器對學(xué)生的眼和耳的刺激會使其感官和大腦極易產(chǎn)生疲勞。而如何解決這樣一個難點問題的措施是必須控制每堂課的教學(xué)信息量，較多時間在及時跟學(xué)生做好相關(guān)的互動交流，尤其是物流管理專業(yè)，其知識量大，難點多是不容忽視的客觀事實，如何做好課堂教學(xué)理論和實踐動手能力的結(jié)合，擴大學(xué)生的知識面是尤為重大的一個問題，所以要讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下充分作為自主及時加工信息的能力，提高學(xué)生的認知和水平。
2.3多媒體教學(xué)過程中較為呆板，偏離教學(xué)重點、難點，缺乏一定靈活性
順序式的結(jié)構(gòu)，不變的播放步驟一直是課件的一大特點之一，其靈活性和變通性較差，這一點不像傳統(tǒng)的教學(xué)，其邊寫邊講，邊想邊講反倒是充分表達了自己想要告訴學(xué)生的內(nèi)容，所以解決此問題的方案就是課前要充分做好備課工作，根據(jù)教學(xué)目標來設(shè)計教學(xué)進度，應(yīng)用好的策略和方法，即能夠按照多媒體教學(xué)順序授課，又要有一定的把握教學(xué)進度的能力和手段，控制和靈活的把需要教授給學(xué)生的知識通過快慢結(jié)合、難易結(jié)合的方式策劃好，根據(jù)課堂具體情況，及時地進行歸納、總結(jié)。別造成學(xué)生學(xué)習(xí)難度提升，疑點重重的壞效果，不利于學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)相關(guān)理論和知識。特別是在《物流管理專業(yè)》教學(xué)中，其特點是難點知識點較多，而通過運用媒體教學(xué)最大的意義應(yīng)該在于，借助多媒體技術(shù)把晦澀抽象、難以直接用語言表達的概念和理論用直觀的、易于接受的形式表現(xiàn)出來。
2.4精品優(yōu)秀物流管理專業(yè)多媒體教學(xué)課件少
物流管理專業(yè)是近年來在我國才出現(xiàn)的新的專業(yè)，其有個最大的特點是有關(guān)專業(yè)課件的建設(shè)尚沒有真正取得良好效果，形式不令人滿意，尤其在電子課件方面沒有起到彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)中不足的作用，在制作方法上，沒有把各種圖片、資料、文字、錄像做到有機結(jié)合，沒有對學(xué)生課堂上提出的問題提出相關(guān)解決方案，沒有重視學(xué)生的知識理解和掌握。另外雖然知識理論內(nèi)容較多，但缺乏系統(tǒng)性，體系化，沒有相關(guān)創(chuàng)新性，對反映新的科技和未來發(fā)展展望的介紹較少，對學(xué)生的視野拓展方面尚缺。因此，制作優(yōu)良的課件是一項首要任務(wù)，教師在多媒體制作方面，不管是有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的采集、歸納，圖片編輯、錄像的制作，要抓住重點，緊扣主題、圍繞難點，把傳統(tǒng)優(yōu)秀教學(xué)方法和多媒體充分結(jié)合，化難為易，這樣的課件才是良好的，實用的，有價值的。要重視理論教學(xué)和實踐動手能力提升相結(jié)合，尤其在制作課件方面更要注意這一點，避免追求課件優(yōu)美過多而忽略其實效的做法。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；教學(xué)理念；內(nèi)容調(diào)整；教學(xué)方法；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）04-0041-02
流體力學(xué)是研究流體平衡和運動規(guī)律的一門科學(xué)，是力學(xué)的一個重要分支，已廣泛應(yīng)用到國民經(jīng)濟的各部門。工程流體力學(xué)課程在哈工大是機械類、材料類、儀器儀表類、航空航天類、建筑工程類、熱能動力類、流體動力工程類等專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，既有基礎(chǔ)學(xué)科的性質(zhì)，又具有鮮明的技術(shù)學(xué)科的特點，既與高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)等課程有緊密的聯(lián)系，又是專業(yè)課的基礎(chǔ)，是一門理論性和工程實際意義都較強的課程[1]。哈工大流體力學(xué)教研室成立于1956年，歷來重視教學(xué)研究及教學(xué)質(zhì)量，不斷積累教學(xué)經(jīng)驗，改進教學(xué)思想，在基礎(chǔ)教學(xué)與實驗設(shè)施、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)研究與改革等方面都取得一系列成果，居于國內(nèi)領(lǐng)先水平，并于2009年被評為國家精品課程，目前正在進行國家精品資源共享課程的升級。雖然取得了一系列的重要成績，但是仍然存在一些問題，需要進一步轉(zhuǎn)換觀念，從當前社會的實際需求出發(fā)，深入進行教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容等方面的研究和探索。
一、改革教學(xué)理念
課程建設(shè)的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，歸根到底是提高學(xué)生培養(yǎng)的質(zhì)量，而學(xué)生質(zhì)量的衡量標準則是其綜合素質(zhì)及能力。工程流體力學(xué)課程的特點是抽象概念多，數(shù)學(xué)分量重，理論性較強，許多復(fù)雜的流動物理現(xiàn)象難以用言語和具體圖像清晰地表述[2]。工程流體力學(xué)課程中有很多較難的知識點，例如流體微元運動的Cauchy-Helmholts速度分解定理、粘性流體的運動微分方程、邊界層基本方程及近似計算等，這些知識點包含了大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，往往要占用很多課時，同時這些理論知識的講解又是空洞和死板的，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。即使是多數(shù)教師能夠本著負責(zé)的態(tài)度將這些知識難點講解清楚，也往往并不能使學(xué)生對這些難點留下深刻的印象。這種教學(xué)過程是事倍功半的，容易引起學(xué)生對這些知識做機械的符號記憶或者陷入對推導(dǎo)嚴密性的過度鉆研，無法建立起流體力學(xué)的全局思維方式，進而也不能提高學(xué)生的綜合分析應(yīng)用能力。因此，教師在授課過程中要不斷引導(dǎo)學(xué)生梳理所講授的知識，使學(xué)生能夠運用流體力學(xué)知識進行綜合分析。要讓學(xué)生明白，流體力學(xué)的學(xué)習(xí)不是背定理、記公式，而是要通過學(xué)習(xí)這門課程，掌握一門新的科學(xué)知識，了解它的人文背景，學(xué)習(xí)它的思想和方法，掌握它的原理和應(yīng)用。學(xué)生是課程學(xué)習(xí)的主體，在教學(xué)過程中需要注意教與學(xué)的同步，授課時關(guān)注學(xué)生的反映，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)對授課進行調(diào)整，必要時放慢節(jié)奏或變換講解方法，也可以讓學(xué)生參與討論。學(xué)生有必要參與到深層的學(xué)科知識應(yīng)用中，因此可以讓同學(xué)參加與學(xué)科相關(guān)的科學(xué)研究，引導(dǎo)同學(xué)應(yīng)用流體計算模擬軟件，實現(xiàn)模擬實驗[3]。教師對學(xué)生的實踐引導(dǎo)可以消減同學(xué)對流體力學(xué)公式繁多的苦惱，而在實踐能力不斷提高的過程中，學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力將得到很大的鍛煉。實踐證明，學(xué)生可以完成適當?shù)墓こ塘黧w力學(xué)課程內(nèi)容的拓展研究，實現(xiàn)課程與科研工作的相互促進。在積極開展第一課堂的同時，還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生參加第二課堂活動，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生獲取知識、運用知識的能力和創(chuàng)新能力。例如科技創(chuàng)新和節(jié)能減排大賽這樣的大學(xué)生科技活動是開展素質(zhì)教育的重要平臺，為學(xué)生提供了施展才能、張揚個性的舞臺，使學(xué)生得以將課本所學(xué)知識充分的運用，并從制作和創(chuàng)新過程中學(xué)到了比課本更多的知識，提高了其知識綜合運用能力、實踐動手能力。流體力學(xué)教師應(yīng)該充分利用流體力學(xué)知識應(yīng)用面廣、基礎(chǔ)性強的特點，引導(dǎo)并指導(dǎo)學(xué)生參與此類科技活動。另外，流體力學(xué)教師還應(yīng)該經(jīng)常舉行科技講座，豐富學(xué)生的專業(yè)和學(xué)科知識，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和科學(xué)精神。
二、課程內(nèi)容調(diào)整
目前所使用的工程流體力學(xué)課程內(nèi)容包括了流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、漩渦理論基礎(chǔ)、理想流體平面勢流、粘性流體動力學(xué)、相似理論基礎(chǔ)、流動的阻力與損失、管路的水力計算、粘性流體繞物體流動、氣體動力學(xué)基礎(chǔ)、機翼及葉柵理論、流體要素測量等內(nèi)容?？偟膩碚f涵蓋了流體力學(xué)工程應(yīng)用的多數(shù)情況，但是結(jié)構(gòu)仍然需要進一步調(diào)整。首先，工程流體力學(xué)課程內(nèi)容較多，多年未更新，有些知識也趨于老化，應(yīng)適當?shù)貙?nèi)容進行增減。2006年專業(yè)調(diào)整后，能源與動力工程本科教學(xué)按一級學(xué)科制定教學(xué)內(nèi)容，在這種體系下，工程流體力學(xué)課程應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)保留的情況下，對于涉及到工程熱力學(xué)和空氣動力學(xué)的內(nèi)容進行刪減，避免不同課程的內(nèi)容重復(fù)，使課程之間的界線更加明晰。這樣的好處就是，學(xué)生利用有限的課時可以將流體力學(xué)主體結(jié)構(gòu)體系學(xué)得更好。另外，由于工程流體力學(xué)更多的應(yīng)該涉及流體力學(xué)的工程應(yīng)用，所以關(guān)于漩渦理論、理想流體平面勢流及粘性流體繞物體流動章節(jié)內(nèi)涉及的較多理論性知識且與工程應(yīng)用關(guān)系不大的應(yīng)該適當精簡，減少課時占用。其次，工程流體力學(xué)課程內(nèi)容應(yīng)適當增加與工程應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容。美國著名的流體力學(xué)教材《Mechanics of Fluids》（Prentice Hall International Editions出版）選取了貼近工程實際的管道流動、葉輪機械流動、環(huán)境流體力學(xué)等內(nèi)容，作為經(jīng)典流體力學(xué)主題內(nèi)容的有機補充[4]。哈工大工程流體力學(xué)課程也應(yīng)該針對學(xué)校定位及專業(yè)設(shè)置，在廣泛調(diào)研開課專業(yè)的需求基礎(chǔ)上，適當增加有普遍性、代表性的工程應(yīng)用知識。最后，工程流體力學(xué)課程內(nèi)容應(yīng)更新與近期科技發(fā)展緊密聯(lián)系的內(nèi)容。由于教材不可能年年更新，教師應(yīng)該在教材內(nèi)容基礎(chǔ)之上，適當增加與科技進展相關(guān)的內(nèi)容，例如流動的虛擬實驗、流體參數(shù)的現(xiàn)代化測量、流體力學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀、流體力學(xué)的最新應(yīng)用情況等，讓學(xué)生了解到流體力學(xué)的科技前沿，開拓學(xué)生視野，增強其學(xué)習(xí)流體力學(xué)的熱情和興趣。
三、改革教學(xué)方法
關(guān)于教學(xué)方法，哈工大流體力學(xué)教師較早地采用了不完全教學(xué)法、潛科學(xué)教學(xué)法、社會探究法、問題教學(xué)法、角度教學(xué)法等創(chuàng)新性教學(xué)法，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)媒體、教師活動、學(xué)生活動等課堂教學(xué)要素有機組織起來，發(fā)揮整體的最大效能。強調(diào)學(xué)生通過主動探求問題解決的途徑和方法，培養(yǎng)能力，以展素質(zhì)；并將多媒體技術(shù)的運用與傳統(tǒng)教學(xué)手段、教學(xué)形式的改革統(tǒng)一起來，突出重點，突破難點，從而充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。目前多媒體教學(xué)在高等教育中的應(yīng)用越來越廣，在如何正確使用多媒體教學(xué)的問題上目前還有一些爭議和討論。工程流體力學(xué)課程知識點多，公式推導(dǎo)多，難度大，對于具體的知識點利用板書詳細推演在課堂教學(xué)中占用了大量的課時，同時也會影響到學(xué)生對流體力學(xué)整體思維的把握。由于工程流體力學(xué)課程的特點，很多流動現(xiàn)象概念比較抽象，難以用板書表達清楚，很顯然傳統(tǒng)教學(xué)方式達不到理想的教學(xué)效果。利用多種媒體手段可以更好地創(chuàng)設(shè)教學(xué)意境，變抽象為具體，變靜態(tài)為動態(tài)，變黑白為彩色，變無聲為有聲，通過豐富的圖例、連貫的動畫以及真實的實驗錄像，可以使枯燥、乏味的內(nèi)容變得趣味盎然，使抽象、晦澀的內(nèi)容變得直觀生動，同時也豐富了學(xué)生的信息量，可以更好地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[5]。另外，流體力學(xué)的特點是數(shù)學(xué)分量重、理論性強，所以又不能過多依賴多媒體教學(xué)。對于涉及到重要理論公式推導(dǎo)的內(nèi)容，簡單地將推導(dǎo)過程搬到課件上去，并不能使學(xué)生了解重要理論公式的來龍去脈，也難以加深學(xué)生對這些關(guān)鍵知識點的理解程度。這個時候需要收起屏幕，用板書認真書寫每個符號，推導(dǎo)每個關(guān)鍵公式，并解釋其中的物理概念和意義。多媒體和板書都有各自的優(yōu)缺點，因此我們可以取其長而避其短，采用兩者兼顧而又兩者不棄的原則，交互使用，相輔相成。
四、更新考評制度
哈工大工程流體力學(xué)課程作為技術(shù)基礎(chǔ)課，目前采取了綜合性的考評方法，總成績由作業(yè)、實驗、考試三部分組成，學(xué)生共計要完成60題左右的作業(yè)，由教師進行判分并作為總成績的10%；共計要完成11項左右的實驗，根據(jù)學(xué)生對每個實驗原理和操作技能的掌握及實驗報告的質(zhì)量情況分為優(yōu)、良、及格、不及格來評定成績，若有兩次不及格或者缺席者必須重做否則不得參加期末考試。實驗課成績占課程總成績的10%。期末考試為閉卷，占總成績的80%。流體力學(xué)考試的組卷與課堂教學(xué)內(nèi)容息息相關(guān)，課堂教學(xué)如果注重內(nèi)容的應(yīng)用性、靈活性和綜合性，則在組卷時應(yīng)適當減少客觀題，豐富試題類型，加大理解性和綜合性題目的分量，避免記憶性成分所占比重較大，而學(xué)生臨近考試加班加點應(yīng)付考試的現(xiàn)象。另外，根據(jù)課堂教學(xué)和課外科研實踐的特點，對于偏重于工程應(yīng)用的專題，可以探索利用撰寫科技論文、提交科研作品的方法進行考試，與傳統(tǒng)考試成績綜合來建立起更合理、更具實踐意義的考評制度。
工程流體力學(xué)課程是面向工程應(yīng)用人才的課程，所以教學(xué)核心始終應(yīng)該是學(xué)生知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)。為此，在教學(xué)中貫穿流體力學(xué)思維模式和綜合分析解決問題能力的鍛煉，使學(xué)生學(xué)有所成、學(xué)有所用，是工程流體力學(xué)課程改革的一個長期方向。
參考文獻：
[1]陳卓如，金朝銘，等.工程流體力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2]趙超.“流體力學(xué)”課程教學(xué)方法探索.中國冶金教育[J].2010，（5）：63-64.
[3]李巖，孫石.《工程流體力學(xué)》課程教學(xué)改革與實踐.科教文匯[J].2008，（11）：88-89.
[4]C.P.Merle，C.W.David.Mechanics of Fluids（second edition）[M].NJ（U.S.A.）：Prentice Hall International Editions，1997.
關(guān)鍵詞：流體力學(xué) 教學(xué)改革 互動啟發(fā)式教學(xué)
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（b）-0030-02
近年來，作為在新的歷史時期全面推進我國高校人才培養(yǎng)模式改革的重要舉措，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）大力開展全面建設(shè)研究型本科教育教學(xué)體系，加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，落實“創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)”的教學(xué)改革研究。“創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)”由創(chuàng)新方法類課程、創(chuàng)新實踐活動組成。包括科研導(dǎo)論課、科研技能實踐、以及大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目等等。然而，大學(xué)本科生在校的大多數(shù)學(xué)習(xí)時間還是以課堂為主，如何對課堂教學(xué)進行改革，以適應(yīng)研究型本科教育教學(xué)體系的需要，是本文探討的問題。
1 流體力學(xué)課程的指導(dǎo)思想及定位
流體力學(xué)是工程力學(xué)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，為后續(xù)課程提供必要的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用工具。因此，牢固掌握流體力學(xué)課程的基本內(nèi)容，熟練運用該課程的基本方法，透徹理解其基本思想，是打開力學(xué)專業(yè)階段學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。對于流體力學(xué)這門課的普遍認識是，老師們難教，學(xué)生們難學(xué)。究其原因，是因為學(xué)生在中學(xué)沒有接觸過流體方面的知識，是“懵懂無知”的狀態(tài)；而到了大學(xué)，一開始就要接觸流體的性質(zhì)、模型、運動學(xué)和動力學(xué)的概念，是“被動接受”的狀態(tài)。這對于大學(xué)生來說勢必會感覺很難，從上課聽不懂，習(xí)題不會做到上課不想聽，習(xí)題抄答案，形成惡性循環(huán)，而教師的灌輸式教學(xué)更使得這門課預(yù)期達到的教學(xué)目標難以實現(xiàn)。學(xué)生的基礎(chǔ)沒有打好，對于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)勢必產(chǎn)生不良影響。如何使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既能獨立思考，又能積極響應(yīng)教師的互動提示，進行有效的互動，這是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵所在。
以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的互動式教學(xué)思想[1]在教學(xué)工作中逐步得到鞏固和落實，在教學(xué)方法的改革上取得了可喜成績。但是，要真正實現(xiàn)“教以學(xué)為本”[2]，還需要不斷在教學(xué)思想、教學(xué)方法、課堂結(jié)構(gòu)等諸多方面進行創(chuàng)新性的探索與研究。作者近年來一直從事流體力學(xué)課程的教學(xué)工作，對如何讓學(xué)生學(xué)好這門課進行了一定的研究。作者認為，啟發(fā)式教學(xué)[3]對于流體力學(xué)難教、難學(xué)這一問題是一有益的解決方案。通過在課堂上與學(xué)生互動以及在適當?shù)臅r候?qū)W(xué)生進行啟發(fā)，能夠改變流體力學(xué)課堂沉悶，學(xué)生不想聽講的氛圍，同時對培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)修養(yǎng)與力學(xué)能力大有裨益。教師在教學(xué)過程中切實重視、真正確立學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，通過學(xué)生自悟、質(zhì)疑、寫練的同時，加強學(xué)生主體之間的信息交流，以及教師的適時點撥啟導(dǎo)，構(gòu)建“互動啟發(fā)式”這一課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)體系，能更好地讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，逐步提高學(xué)習(xí)修養(yǎng)。
作者針對上述問題，參考了國內(nèi)外教學(xué)資料，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗，并以工程力學(xué)08級的“流體力學(xué)”教學(xué)為研究對象，成立了“巖爆研究大學(xué)生創(chuàng)新小組”。小組成員利用課余時間，參加重點實驗室的科研活動，在北京市學(xué)會第17屆學(xué)術(shù)年會上了表了三篇論文[4～6]。小組成員的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)成績、研究水平得到了很大的提高。由此可見“互動啟發(fā)式”教學(xué)適應(yīng)教學(xué)改革的需要?！盎訂l(fā)式”教學(xué)方式改變了過去那種學(xué)生被動接受的狀況，它要求教師的教學(xué)必須以調(diào)動學(xué)生的積極性為主，學(xué)生是主動的參與教學(xué)，而不是被動的去記憶。作者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，互動啟發(fā)式教學(xué)方式是教師學(xué)生“雙贏”的教學(xué)方式，它促進了師生間的情感交流，調(diào)節(jié)了課堂氣氛，是符合大學(xué)教學(xué)大綱的新選擇。
2 流體力學(xué)的基礎(chǔ)性、前沿性和時代性
《流體力學(xué)》課程是計算流體力學(xué)、多相流動、非牛頓流體力學(xué)的基礎(chǔ)性理論。同時，本門課程對于許多理論性較強的學(xué)科，如工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、流固耦合、滲流力學(xué)等，都是必不可少的基礎(chǔ)理論課?！读黧w力學(xué)》課程中的許多專題：如邊界層理論、湍流、渦動力學(xué)、水波動力學(xué)、氣體動力學(xué)等都是發(fā)展迅速的前沿學(xué)科。當前，隨著環(huán)境和資源探測要求的增長與技術(shù)進步，出現(xiàn)了許多或以流體力學(xué)為基礎(chǔ)、或與流體力學(xué)相交叉的新學(xué)科，如CCS（碳固存）、煤巖中的瓦斯流動、多場耦合、多相流及非牛頓流體力學(xué)；特別是隨著高超音速飛行器和運載工具、超靜音潛艇、以及現(xiàn)代武器系統(tǒng)的發(fā)展，為流體力學(xué)學(xué)科提出了更多的新問題，也為學(xué)習(xí)《流體力學(xué)》的學(xué)生提供了廣闊的發(fā)展空間。
3 流體力學(xué)教學(xué)改革的嘗試和成效
在教學(xué)中努力踐行“研究型學(xué)習(xí)”[7]與“創(chuàng)新型人才”[8]的培養(yǎng)。開展“互動啟發(fā)式”教學(xué)法改革，培養(yǎng)學(xué)生積極思考、研究型學(xué)習(xí)、創(chuàng)新型思維的能力。在平時成績考核中，增加了“研究報告”一項，指導(dǎo)并鼓勵學(xué)生針對書中的重點、難點問題進行深入研究，在創(chuàng)新教育理念與研究性教學(xué)相融合上做出了有益的實踐。
3.1 教學(xué)方式的改革
《流體力學(xué)》課程的特點是：理論性很強，對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高。例如，除了需要了解一般張量變換和指標運算的規(guī)則外，還需要了解張量場論、曲線坐標系下的張量微分學(xué)、微分幾何中關(guān)于點、線、面間的拓撲關(guān)系；以及由Gaussian定理、Stokes定理、標量勢、矢量勢、Helmholtz張量分解定理、向量場的梯度來表示流體力學(xué)的求解域，需要了解它們的幾何意義以及在流場幾何描述中的應(yīng)用。另外，在對不同流動現(xiàn)象的偏微分方程定解問題的求解中，需要講解有關(guān)的數(shù)學(xué)物理方法的背景知識，如解波動方程的行波法、求解渦旋場中的格林函數(shù)法等。僅采用PPT教學(xué)，難以表達在定理推導(dǎo)或偏微方程求解中的思辨、引證與推理過程。
因此，將傳統(tǒng)“板書式”教學(xué)與現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合，各種方法互為補充，探索啟發(fā)式教學(xué)法的創(chuàng)新，采用了以下的教學(xué)方法與教學(xué)手段：
（1）對于建立流體力學(xué)基本方程組或偏微分程求解過程中的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，采用板書講解為主，PPT為輔的教學(xué)方法。由于多數(shù)學(xué)生的張量場論與張量微分學(xué)的基礎(chǔ)較薄弱，在從這些定理出發(fā)建立流體力學(xué)基本方程的教學(xué)中，需要進行較長時間的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，很容易造成學(xué)生的疲勞。采用傳統(tǒng)的“問-答”為主的“啟發(fā)式”教學(xué)法，往往得到“啟發(fā)”的只是部分基礎(chǔ)較好的同學(xué)，多數(shù)學(xué)生很少能主動響應(yīng)，容易形成流體力學(xué)“難以學(xué)懂”的印象。
針對上述問題，創(chuàng)造性地設(shè)計了“互動啟發(fā)式”教學(xué)法。所謂“互動啟發(fā)式”教學(xué)，就是在設(shè)置啟發(fā)問題過程中，對被啟發(fā)對象的思維過程施加以強烈的影響，激發(fā)學(xué)生深入思考的方法。具體是，在理論學(xué)習(xí)、定理推導(dǎo)、或典型例題講解過程中，由老師首先進行提綱式講解，針對教材中的重點且難點問題，要求學(xué)生進行一定時間（5～7 min）的課堂練習(xí)作業(yè)，啟發(fā)學(xué)生提出問題。最后，再由老師進行板書講解的“講解―學(xué)生練習(xí)-提問―再講解”的課堂教學(xué)過程。
“互動啟發(fā)式”教學(xué)法實施的關(guān)鍵，是由教師對講解的問題進行綱要式分析，給出主要思路并交待相關(guān)背景知識，對其中的關(guān)鍵問題設(shè)置疑問點；在學(xué)生進行5～7分鐘的課堂練習(xí)過程中進行巡查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生遇到的難點并適時提問，最后，有重點地進行分析與講解。在這一過程中，給學(xué)生提供了一個獨立思考的機會、創(chuàng)造了一個平等、自由的提問環(huán)境，使學(xué)生可以毫無顧慮地與老師交流，也便于老師及時發(fā)現(xiàn)問題。老師在學(xué)生達到思維臨界點時的講解，學(xué)生的印象深刻，可以達到事半功倍的效果。
（2）對于流體力課程中應(yīng)用型專題和涉及實際物理現(xiàn)象較多的章節(jié)，采用PPT或錄像為主的現(xiàn)代化教學(xué)方法。這樣，可以在有限的課時內(nèi)，在使學(xué)生充分掌握書中的理論知識的同時，對相關(guān)的物理現(xiàn)象有感性認識，加深對理論知識理解，以激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探索精神，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此，通過課程建設(shè)，編制了實驗錄像。實驗錄像介紹流體力學(xué)理論的背景知識，如有關(guān)流體粘性、壓縮性、靜力學(xué)實驗、伯努利方程實驗、雷諾實驗、邊界層流動等，利用PPT等現(xiàn)代化教學(xué)方法在課堂教學(xué)中加以運用。
（3）耐心、細致的課后輔導(dǎo)。對于在課堂上提出問題的學(xué)生，無論問題對錯、難易，在回答問題前，首先用“這是一個很好的問題，……”“你的問題很重要，……”等加以鼓勵，然后再回答問題；對勤于思考的同學(xué)加以表揚。
（4）改革考試的形式和內(nèi)容，促進教學(xué)質(zhì)量的提高。教學(xué)實踐中，對期末考試進行改革：平時成績定量化計分制；要求每位同學(xué)選擇教科書中的一個專門問題進行研究，提交一份專題研究報告；在期末考試卷面成績出題中與評分中，強調(diào)解題的分析過程。通過上述方法，在考試內(nèi)容上，將知識測試與創(chuàng)新能力測試相結(jié)合。
3.2 教學(xué)改革效果
自我校工程力學(xué)專業(yè)開設(shè)《流體力學(xué)》課程以來，作者一直致力于以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、研究型學(xué)習(xí)方法建立為目標的教學(xué)改革，在不斷提高自身理論水平的同時，提出了“互動啟發(fā)式”教學(xué)方法并在教學(xué)實踐中加以運用。學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)組的資深老師多次聽課，都給予了很高的評價。在授課中注重板書推演、思辨清晰、嚴謹、通俗易懂，在課后熱情輔導(dǎo)同學(xué)們的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新研究活動。作者的授課及輔導(dǎo)受到同學(xué)們的廣泛歡迎。
4 課程特色
力學(xué)專業(yè)《流體力學(xué)》課程理論性強、對張量分析、場論、數(shù)學(xué)物理方法與特殊函數(shù)等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識要求高。作者在不斷提高自身的理論水平、積極開展教學(xué)研究與改革的基礎(chǔ)上，形成了以下課程特色：
（1）在建立流體力學(xué)基本方程組與求解流場數(shù)學(xué)模型過程中，板書推演思辨清晰、嚴謹、通俗易懂，對所需的張量、場論、數(shù)學(xué)物理方法背景知識可進行詳細分析或精講。為使理論分析連續(xù)、易于啟發(fā)學(xué)生的思維，撰寫了近60萬字的背課筆記/授課講義，在板書推導(dǎo)中，多數(shù)情況下可以脫稿講解。
（2）采用“互動啟發(fā)式”教學(xué)方法，在課堂上形成與學(xué)生間的良好互動，啟發(fā)學(xué)生的自主思維、深入思考，以達到深入理解復(fù)雜數(shù)學(xué)、力學(xué)理論的目標?！盎訂l(fā)式”教學(xué)方法不斷充實完善，形成了包括課堂的即時啟發(fā)教學(xué)、平時的考察輔導(dǎo)與期末考試互相支持的系統(tǒng)方法。為研究型學(xué)習(xí)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了有力保障。該方法得到了越來越多的認同。工程力學(xué)系的同仁，如黎立云教授、祝捷副教授等老師都采用了“互動啟發(fā)式”教學(xué)法，并形成了自己的特色，取得了很好的教學(xué)效果。
（3）強調(diào)“研究型”學(xué)習(xí)方法。在平時的作業(yè)中，要求學(xué)生將每一道習(xí)題當作一個“模型科學(xué)問題”，以論證與推演過程是否合理來評價學(xué)生作業(yè)的優(yōu)良等級。對學(xué)生的作業(yè)認真評分并計入平時成績。允許作業(yè)成績不理想的同學(xué)可以重作，重新評分。另外，要求學(xué)生在課程結(jié)束前，選擇書中的問題提交一個研究報告，老師給予輔導(dǎo)、評分，并計入平時成績。以上措施在培養(yǎng)學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)方法上起到了十分重要的作用。
（4）積極引導(dǎo)、支持學(xué)生開展創(chuàng)新科研活動。指導(dǎo)學(xué)生針對教學(xué)中的重點和難點開展解題方法、教學(xué)方法的研究，并將結(jié)果撰寫成研究報告或教改論文。在授課期間，對有學(xué)生要求給予科研的學(xué)術(shù)指導(dǎo)，總是熱情響應(yīng)。
5 流體力學(xué)教學(xué)工作的展望
（1）繼續(xù)充實、完善習(xí)題庫、多媒體課件、實驗錄像等教學(xué)資源，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享。
（2）以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、研究型學(xué)習(xí)方法為目標，繼續(xù)開展教學(xué)方法的研究，不斷完善“互動啟發(fā)式”教學(xué)方法的內(nèi)涵。
（3）現(xiàn)有的力學(xué)專業(yè)《流體力學(xué)》教材或深度不夠、或難于自學(xué)。準備在多年流體力學(xué)教學(xué)積淀與撰寫的講義的基礎(chǔ)上，出版一部通俗易懂、學(xué)術(shù)水平高、具有礦業(yè)特色的流體力學(xué)教材。
（4）目前的張量分析、場論的教材大都比較抽象，受眾較少。準備集自己多年在微分幾何、張量與場論理論的學(xué)習(xí)心得，在撰寫的講義基礎(chǔ)上，出版一部側(cè)重于講解張量、場論主要定理幾何意義及其在流場描述應(yīng)用的學(xué)術(shù)論著，作為力學(xué)專業(yè)《流體力學(xué)》課程的參考教材。
（5）跟蹤國際上最新研究成果、發(fā)表高水平科研與教改論文，提高自身素質(zhì)，促進教學(xué)水平的提高。
6 結(jié)語
用“互動啟發(fā)式教學(xué)”法進行教學(xué)，不但能使學(xué)生順利地接受新知識，而且教給學(xué)生利用已有的知識通過歸納總結(jié)去認識新知識的一種有效的學(xué)習(xí)方法，這就給了學(xué)生一雙點石成金的手。同時，由于采用對比、比喻等方法，引進一些生動活潑、通俗易懂、典型直觀的事例，不僅使教學(xué)雙邊活動有聲有色，而且在重溫舊課時輕松愉快的認識和掌握深奧、抽象、復(fù)雜的概念和規(guī)律，起到事半功倍的效果?！盎訂l(fā)式教學(xué)”是傳授知識、啟迪思維提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段，是一種行之有效的、科學(xué)的教學(xué)方法。
總而言之，作為大學(xué)教師，為了改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，必須在了解自己學(xué)生的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的教學(xué)策略和教學(xué)方式。互動啟發(fā)式教學(xué)方式克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動參與性，它是大學(xué)教學(xué)改革的必然要求，應(yīng)該堅持并努力完善這種教學(xué)方式，使教學(xué)真正做到學(xué)以致用。
參考文獻
[1] 陸以理.探索交流互動式的教學(xué)方法[J].寧波高等?？茖W(xué)校學(xué)報，1999（3）：18-20.
[2] 季哲.以學(xué)為本的課堂教學(xué)系統(tǒng)的研究[D].華東師范大學(xué)，2012.
[3] 劉慧.啟發(fā)式教學(xué)思想新論：內(nèi)涵和特點[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報，2009（4）：50-52.
[4] 胡安琪，宮偉力.湍射流理論與紅外熱成像及數(shù)值模擬研究[C]//北京力學(xué)會第17屆學(xué)術(shù)年會論文集.2011：43-44.
[5] 陳滔，杜帥，馮旭偉，等.軟巖巷道的變形過程紅外熱像的混沌分析[C]//北京力學(xué)會第17屆學(xué)術(shù)年會論文集.2011：496-498.
[6] 宮偉力，馮旭偉，胡安琪，等.巖爆瓦斯?jié)B流真三軸物理模擬實驗研究[C]//北京力學(xué)會第17屆學(xué)術(shù)年會論文集.2011：246-247.
[論文摘要]論文結(jié)合教學(xué)實踐，提出了以傳統(tǒng)教學(xué)模式為主、以現(xiàn)代化教學(xué)手段為輔的教學(xué)方法。結(jié)合實例講清楚基本概念，夠用為度重點突出理論公式的應(yīng)用是常規(guī)教學(xué)應(yīng)遵循的模式，并與多媒體輔助教學(xué)手段有機地結(jié)合起來，力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，達到提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量的目的。
一、前言
《流體力學(xué)》是研究流體所遵循的宏觀運動規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué)，它建立在現(xiàn)場觀測、實驗室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計算基礎(chǔ)上，具有嚴謹?shù)睦碚撔?、原理的抽象性、概念多、方程推?dǎo)繁雜等特點，對學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學(xué)生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學(xué)理論的感性認識，都有某種程度的畏懼感，導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。
我校機械設(shè)計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、工程力學(xué)等專業(yè)的學(xué)生都須具備不同程度的流體力學(xué)知識和技能，它是各專業(yè)后續(xù)課程如：液壓傳動、水力學(xué)、流體機械、空氣調(diào)節(jié)、傳熱學(xué)等課程的基礎(chǔ)。
為此，作者通過教學(xué)實踐，就多樣化的教學(xué)方法、更新的教學(xué)內(nèi)容、引入高科技的教學(xué)手段等方面進行探討，以期提高《流體力學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。
二、以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主
《流體力學(xué)》的課程體系分為基本理論、基本應(yīng)用和專門課題三大知識模塊，它要求學(xué)生具備扎實的微積分知識、力學(xué)知識等。學(xué)生在接觸流體力學(xué)課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導(dǎo)過程容易厭煩，因而《流體力學(xué)》的教學(xué)應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。因為在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生獲取知識主要是聽教師講課，通過板書教師細致耐心地闡述概念、推導(dǎo)公式、突出重點、強調(diào)難點，以學(xué)生容易接受的講課速度，留給學(xué)生更多的思考和消化的時間，再配合上教師的表情、手勢、師生之間的互動，會達到很好的教學(xué)效果。
(一)結(jié)合實例，講清楚基本概念
流體力學(xué)的概念多、現(xiàn)象多，且很多概念和現(xiàn)象比較抽象，難以理解，諸如：拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實例對這些抽象的概念進行講解，例如在講授描述流體運動的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時，學(xué)生們很難理解。為了將概念通俗化，上課時筆者以城市公共交通部門統(tǒng)計客運量所采用兩種方法為例：①在每一輛公交車上安排記錄員，記錄每輛車在不同時刻（站點）上下車人數(shù)，此法類似于拉格朗日法的質(zhì)點跟蹤，它與跡線的定義對應(yīng)；②在每一公交站點安排記錄員，記錄不同時刻經(jīng)過該站點車輛的上下車人數(shù)，此法等同于歐拉法，與流線的定義對應(yīng)。
在講解伯努利方程原理的時候，例舉1912年“豪克”號鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號遠洋輪相撞的船吸現(xiàn)象，讓學(xué)生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強越??；反之亦然。
概念是公式推演的基石，沒有準確的概念，后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會使公式的講解和推演變得更加簡易。利用淺顯易懂的生活實例來闡述抽象的概念及其之間的內(nèi)部聯(lián)系和區(qū)別，教師易教、學(xué)生易懂，將會達到事半功倍的效果。
（二）以用為度，重點突出理論公式的應(yīng)用
伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用，是流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)的基礎(chǔ)，始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時候，先從容易理解的靜力學(xué)平衡微分方程推導(dǎo)開始，強調(diào)公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律，假設(shè)條件是平衡、理想、靜止的流體，重點引導(dǎo)學(xué)生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實際應(yīng)用。這樣學(xué)習(xí)到后面的動力學(xué)伯努利方程時，先易后難、循序漸進，學(xué)生就覺得不會那么深奧。在講解相對平衡的流體壓強分布規(guī)律時，就要求學(xué)生必須掌握推導(dǎo)過程，因為它在解決一般平衡流體內(nèi)部的壓強分布規(guī)律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續(xù)性方程和動量方程的學(xué)習(xí)，只強調(diào)記住結(jié)論和理解公式中各個物理量的含義。這樣做，有效地避免了大量公式繁瑣的推導(dǎo)給學(xué)生帶來的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點突出。
不可否認，依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)形式單一，教學(xué)手段不先進，教學(xué)效率不高，適應(yīng)不了課程教學(xué)學(xué)時少、受教育學(xué)生數(shù)增加的情況。
三、以現(xiàn)代化的教學(xué)手段為輔
當前以計算機多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)普遍地應(yīng)用于高校的教學(xué)中。制作教學(xué)用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學(xué)有力的輔助教學(xué)手段，可以在有限的時間內(nèi)，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內(nèi)容及有關(guān)背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學(xué)習(xí)者，將流體力學(xué)中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生能夠從感性認識開始，逐步上升到理性認識，進而能夠達到運用知識解決問題的能力。
結(jié)合流體力學(xué)精品課程的建設(shè)，教學(xué)團隊制作了流體力學(xué)多媒體電子教案，并在教學(xué)過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學(xué)效果。在設(shè)計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學(xué)的基本規(guī)律，既發(fā)揮傳統(tǒng)板書教學(xué)中容易帶動學(xué)生思路、逐條在黑板上書寫的特點，在課件制作中根據(jù)講解的進度逐條展現(xiàn)公式條目等內(nèi)容，同時又將難以理解、難以用語言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動現(xiàn)象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生建立清晰的印象。教學(xué)團隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據(jù)的時候，制作了雷諾實驗的fliash素材，以動畫的形式向?qū)W生展示了流體流動的兩種不同狀態(tài)，以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動速度、管徑、流體種類有關(guān)系。運用多媒體輔助手段表達后，能夠幫助學(xué)生很好地理解課程的重、難點，提高教學(xué)效率。利用多媒體技術(shù)，還可以制作需占用大量時間板書和不易通過板書表述的內(nèi)容，提高了教學(xué)效率。
多媒體教學(xué)的內(nèi)容一定要做到提綱挈領(lǐng)、重點突出，有所為有所不為。多媒體技術(shù)沒有好壞之分，只有合理使用與不當使用之別。但是實踐應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學(xué)模式，離開多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內(nèi)容全部照搬到了課件中，自己就成了的幻燈片放映員，“照機宣科”；有的教師制作的多媒體課件過分追求課件的美觀性，界面過于華麗，淡化了教學(xué)重點；也有的教師忽略學(xué)生對課件內(nèi)容理解消化的時間，致使學(xué)生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學(xué)效果。上述現(xiàn)象將會造成一種新形式的“滿堂灌”，只不過是由“人灌”變成“機灌”而已。
四、總結(jié)
流體力學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠?qū)⑶昂笾R貫通，突出重點，化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理，促進知識的系統(tǒng)化進程；多媒體教學(xué)能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生理解性記憶。借助于先進的教學(xué)手段，將多媒體輔助教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機地結(jié)合起來，力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，才能提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量。以上是筆者在流體力學(xué)教學(xué)實踐中的體會，愿與同行共同切磋。
基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學(xué)》精品課程
[參考文獻]
[1]許賢良,王傳禮,張軍等．流體力學(xué)[m]．北京:國防工業(yè)出版社,2006．
關(guān)鍵詞：計算流體力學(xué)；化學(xué)工程；應(yīng)用
Abstract: in the chemical research and development of the field, play an important role in computational fluid dynamics, this paper mainly introduces the basic principles of computational fluid dynamics, and the application of computational fluid dynamics in the field of chemical engineering, application mainly through the introduction of computational fluid dynamics in the stirred tank, heat exchanger, distillation, thin film evaporator burning, etc., to reflect the fluid mechanics made in chemical engineering contribution.
Keywords: computational fluid mechanics; chemical engineering; application
中圖分類號：TQ021.1 文獻標識碼：A
1 計算流體力學(xué)概述
作為流體力學(xué)的一個分支，計算流體力學(xué)主要負責(zé)，在固定的幾何形狀空間內(nèi)，求解流體的動量方程、熱量方程、質(zhì)量方程以及其它的一些相關(guān)方程，然后通過進行計算機模擬，得到在特定條件下流體的有關(guān)數(shù)據(jù)。計算流體力學(xué)主要根據(jù)動量、能量、質(zhì)量守恒方程，通過數(shù)值計算方法來求解出流動主控方程，并最終得到各種流動現(xiàn)象的規(guī)律。
計算流體力學(xué)主要包括3種計算方法：差分法、有限元法以及有限體積法。這是一個涉及到多個領(lǐng)域的學(xué)科，它不僅包括計算機科學(xué)、流體力學(xué)等專業(yè)學(xué)科，還有計算幾何學(xué)、數(shù)值分析以及偏微分方程等數(shù)學(xué)理論知識。通過計算流體力學(xué)進行模擬，主要是為了作出預(yù)測和獲得信息，來更好的控制流體流動。理論的預(yù)測主要來自于數(shù)學(xué)模型結(jié)果，并不是來源于實際的物理模型結(jié)果。
起初，計算流體力學(xué)主要用在航天事業(yè)、核工業(yè)以及汽車制造業(yè)上，解決一些涉及空氣動力學(xué)方面的流體力學(xué)問題。計算流體力學(xué)的計算與實驗研究相比，不僅成本低、速度快，還可以模擬真實、理想條件，所以，在各種流體現(xiàn)象的研究過程中，計算流體力學(xué)成為對各種流動系統(tǒng)和流動過程，進行設(shè)計、操作和研究的有利工具。
在上個世紀60年代末期，在流體力學(xué)各相關(guān)行業(yè)中，計算流體力學(xué)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，直到上世紀90年代后期，才開始對于化學(xué)工程的模擬計算，現(xiàn)在化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)已經(jīng)成為流體流動和傳質(zhì)的重要研究工具。
在各種化工裝置中，計算流體力學(xué)都可以進行模擬、分析、預(yù)測，比如說，可以在流體流動過程中，對于其中的傳質(zhì)、傳熱進行預(yù)測，比如在蒸餾塔中進行的兩相傳質(zhì)流動狀態(tài)的模擬，在模擬加熱器里進行的傳熱效果的模擬；在攪拌槽混合設(shè)備可以進行模擬設(shè)計、放大；可以對化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)速率進行描述分析，并在反應(yīng)器中進行模擬，比如可以在燃燒反應(yīng)器、生化反應(yīng)器，可以進行反應(yīng)速率的模擬；另外，還可以進行一些設(shè)備的分離、過濾、干燥方面的模擬，以及一些裝置內(nèi)流體流動的模擬。
2 計算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的應(yīng)用
2.1 計算流體力學(xué)在攪拌槽中的應(yīng)用
由于攪拌槽內(nèi)部流動比較復(fù)雜，現(xiàn)在，攪拌混合仍然還沒有形成完善的理論體系，在對一些混合設(shè)備，比如攪拌槽等，進行放大設(shè)計的時候，往往經(jīng)驗成分要多于理論計算。在實際的工業(yè)體系中，尤其是快速反應(yīng)體系，還有高黏度非牛頓物系，不同程度的非均勻性存在于工業(yè)規(guī)模的反應(yīng)器中，而且，不均勻性的嚴重性是隨著規(guī)模的增大而增大的。所以，目前經(jīng)驗放大設(shè)計的可靠性，正在迎來前所未有的挑戰(zhàn)，這就更有必要需要，更深入的對攪拌槽的內(nèi)部流場展開研究。
最初，Harvey等對攪拌槽內(nèi)的流場，利用計算機進行二維模擬，這些年來，通過采用計算流體力學(xué)的方法，對攪拌槽內(nèi)的流場進行研究的技術(shù)，取得了較快的發(fā)展，這種方法在節(jié)省大量研究經(jīng)費的同時，也可以獲得實驗所不能得到的數(shù)據(jù)。之后，Sun等針對攪拌槽氣液兩相流動，利用計算流體力學(xué)的湍流模型進行了三維模擬，實驗結(jié)果顯示，計算流體力學(xué)能很好地對攪拌器上部氣體分布進行預(yù)測，對攪拌器底部區(qū)域的模擬卻沒有取得較好的效果。后來，Javed等也通過計算流體力學(xué)軟件Fluent，對Rushton型渦輪攪拌槽湍流，作了與時間相關(guān)的三維數(shù)值預(yù)測，和實驗結(jié)果比較顯示，攪拌葉輪上下平均速域，兩項結(jié)果一致，但在湍動能的結(jié)果上，計算值和實驗結(jié)果還是存在一定差異的。
之后，又進行了許多類似的實驗，實驗證明，通過計算流體力學(xué)與數(shù)字粒子圖像測速儀相結(jié)合，有益于更深入地對攪拌裝置進行研究。通過數(shù)字粒子圖像測速儀的測量數(shù)據(jù)，可以對計算流體力學(xué)的計算結(jié)果進行驗證，另外，數(shù)字粒子圖像測速儀的測定點速度，也可以作為計算流體力學(xué)的邊界條件。除此之外，多普勒激光測速儀也可以與計算流體力學(xué)相結(jié)合，用于研究攪拌。
2.2 計算流體力學(xué)在換熱器中的應(yīng)用
在化學(xué)工程中，換熱設(shè)備應(yīng)用比較廣泛，它可以詳細、準確地對殼程的流動、傳熱特性做出預(yù)測，這不僅有助于設(shè)計經(jīng)濟和可靠的換熱器，還有助于對現(xiàn)有管殼式換熱器的性能做出評價，在工業(yè)的應(yīng)用過程中起著十分重要的作用。
管殼式換熱器不僅具有比較復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)，而且流動、傳熱的影響因素也比較多，通過計算流體力學(xué)，利用計算機對換熱器殼側(cè)流場進行模擬，這就有助于對殼側(cè)瞬態(tài)的溫度場、速度場加以了解，這是其它方法所難以掌握的，這就方便了對換熱器的機理分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
其中，一些國外專家針對換熱器內(nèi)，流體流動的計算流體力學(xué)模擬展開過一些研究。熊智強等專家，針對換熱器弓形折流板流場，利用該技術(shù)進行了數(shù)值模擬，研究結(jié)果表明，在弓形折流板的背面，存在著流動死區(qū)，導(dǎo)致一些區(qū)域的流速偏低，通過在弓形折流板上開孔，計算流體力學(xué)計算結(jié)果顯示，其傳熱效率有了明顯的提高，殼側(cè)壓降有了明顯降低。
一般來說，管殼式換熱器中流體流動為湍流，與此同時，在實際的應(yīng)用過程中，管殼式換熱器中管的數(shù)量又比較多，這就給計算增加了難度?，F(xiàn)在，針對于管殼式換熱器殼程流動的研究，主要采用的還是二維、三維單相研究方法，另外，三維兩相還有多相的計算流體力學(xué)模擬應(yīng)用的還是比較少的。
2.3 計算流體力學(xué)在其他方面的應(yīng)用
在其它的一些化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)的應(yīng)用也是比較廣泛的。比如說，在精餾塔中的應(yīng)用，在薄膜蒸發(fā)器中的應(yīng)用，在燃燒反應(yīng)器中的應(yīng)用，在生化反應(yīng)器中的應(yīng)用，如下進行簡要概述。
在精餾塔氣液兩相流動、傳質(zhì)的研究過程中，計算流體力學(xué)是其中的一項重要工具，通過進行計算流體力學(xué)模擬，可以微觀的檢測到塔內(nèi)氣液兩相流動狀況。當然，在模擬精餾塔內(nèi)流體流動上，計算流體力學(xué)模擬也存在一些不足，比如說，在規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動的模擬上，模擬結(jié)果與實驗值還是存在一定偏差的。這主要因為數(shù)學(xué)模型還不夠精確，這就要求無論在流體力學(xué)的理論分析上，還是實驗研究，都需要進一步加強。
通過計算流體力學(xué)的應(yīng)用，對薄膜蒸發(fā)器內(nèi)各種場分布實現(xiàn)成功預(yù)測，這就在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，進一步滿足了對液膜流動、傳熱、傳質(zhì)機理的研究。但是由于在薄膜蒸發(fā)器內(nèi)，蒸發(fā)過程比較復(fù)雜，無論國內(nèi)還是國外，基于計算流體力學(xué)技術(shù)，針對薄膜蒸發(fā)器流體流動特性所展開的研究還是比較少的。
在各種燃燒系統(tǒng)中，計算流體力學(xué)的應(yīng)用也是比較廣泛的。通過計算流體力學(xué)，在燃燒過程中，可以對各種狀態(tài)參數(shù)進行模擬，對燃燒器的燃燒過程加深理解，這不僅可以實現(xiàn)對燃燒反應(yīng)器的優(yōu)化，還可以相應(yīng)的控制污染物排放量。
另外，在生化反應(yīng)器模擬研究的過程中，計算流體力學(xué)也是一個重要的手段。生物反應(yīng)器包括攪拌式生化反應(yīng)器、氣升式環(huán)流反應(yīng)器等，通過對計算流體力學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，不但可以獲取速度場、溫度場、濃度場等方面的詳細信息，還有助于對生化反應(yīng)器優(yōu)化、設(shè)計、放大等方面的研究。
但是，目前計算流體力學(xué)技術(shù)仍然不是很成熟，比如說，一些復(fù)雜物理、湍流、反應(yīng)等現(xiàn)象，還不太容易找到合適的模型，在許多問題的應(yīng)用上，數(shù)學(xué)模型也不夠精確。這就需要工作人員要針對研究對象，做出合理的選擇。即便如此，在化工過程研究中，計算流體力學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為不可缺少的工具，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在化工領(lǐng)域中，計算流體力學(xué)技術(shù)將會得到更廣泛的應(yīng)用。
參考文獻
[1] 張少華.化學(xué)鏈燃燒系統(tǒng)設(shè)計與計算流體力學(xué)模擬.華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.2011(07).
[2] 成娟.計算流體力學(xué)中的高精度數(shù)值方法回顧[A].計算物理.2009(09).
論文關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)；教學(xué)研究；改革探索
“工程流體力學(xué)”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(xué)，是力學(xué)的一個重要的分支學(xué)科。通過本課程流體力學(xué)的基本概念和基本原理的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握分析和解決本專業(yè)中涉及流體力學(xué)問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，然而當前的教學(xué)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(xué)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(xué)理論與方法，經(jīng)驗公式多，且不易理解記憶，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來很大困難，導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難學(xué)，實踐與應(yīng)用起來更是難上加難，教學(xué)效果不理想，教學(xué)目的難以實現(xiàn)。還對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)造成很大影響，進而影響本科教學(xué)的整體質(zhì)量。因此，“工程流體力學(xué)”教學(xué)改革勢在必行。
一、“工程流體力學(xué)”教學(xué)調(diào)查研究
“工程流體力學(xué)”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(xué)的學(xué)生的問卷調(diào)查顯示，多數(shù)學(xué)生對“工程流體力學(xué)”課程的評價是“難學(xué)”。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。
1.研究對象比較抽象
“工程流體力學(xué)”課程本身研究對象是流體，沒有一定的形狀和具有流動性，這是流體區(qū)別于固體的本質(zhì)特征。這一特征決定了流體力學(xué)研究理論比較抽象、經(jīng)驗公式繁多且推導(dǎo)過程復(fù)雜不易理解、易混淆，進而導(dǎo)致了本課程教師難教、學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不夠理想。因此，能否將前面學(xué)習(xí)過的對“固體”平衡和運動物理規(guī)律的分析方法通過比擬的方式移植到“流體”上，并使其形成正向的學(xué)習(xí)遷移是學(xué)生能否很快的掌握本門課程學(xué)習(xí)方法、學(xué)好本課程的一個很重要的方面。
2.教師與學(xué)生
“教學(xué)”包括“教”與“學(xué)”兩個方面的內(nèi)容，忽視任何一個方面都有可能造成教學(xué)效果的不理想。理論課教學(xué)是工程流體力學(xué)課程教學(xué)的主要方面，是進行實驗指導(dǎo)和應(yīng)用于工程實踐的基礎(chǔ)。某些任課教師為了自己的方便省事，教材和教學(xué)內(nèi)容仍然是多年前的老教材，對現(xiàn)階段流體力學(xué)的發(fā)展方向和研究成果，以及本學(xué)科的最新科技前沿理論及工程應(yīng)用進展不能做到及時更新，教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用嚴重脫節(jié)。
教學(xué)方法單一呆板，無法吸引學(xué)生的興趣。經(jīng)?？吹竭@樣一種現(xiàn)象：教師在講臺上只顧著自己滔滔不絕地講，忽視了課堂教學(xué)的互動性和學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生了無興趣的在座位上睡覺、開小差、玩手機，基本上是教師在向?qū)W生單方面地傳授知識，這樣的教學(xué)效果是很低的。
本專業(yè)本科生新的培養(yǎng)方案中課程設(shè)置有這樣一個特點：課程增加，課時壓縮，總學(xué)分保持不變?！肮こ塘黧w力學(xué)”課程理論課學(xué)時從64壓縮到48學(xué)時，在教學(xué)內(nèi)容總量不變的情況下，每堂課教授的內(nèi)容，即學(xué)生需要接受的信息量就大大增加了，嚴重增加了學(xué)生的負擔(dān)?！案≡辍笔钱敶芏啻髮W(xué)生所普遍具有的心理特征，導(dǎo)致的直接結(jié)果是學(xué)生自制力差、怕吃苦，上課前不預(yù)習(xí)、課后不認真復(fù)習(xí)、作業(yè)普遍抄襲。
二、教學(xué)改革的目標
圍繞當前“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)中存在的問題，以提高課程教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)教學(xué)目標為目的，進行了如下方面的改革：改變教育理念，以課程改革與教學(xué)適應(yīng)新時代的要求為目的；加強教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革，提高“教”的質(zhì)量；加強課程的應(yīng)用性，解決基礎(chǔ)理論課程的知識教育、應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)；加強課程教學(xué)評價與考核體系改革，引入全程教學(xué)評價與考核機制。
三、“工程流體力學(xué)”教學(xué)改革探索
從上面的分析可知，“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)效果不理想存在很多方面的原因，因此，教學(xué)改革也要同時從多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是筆者在揚州大學(xué)熱能與動力工程專業(yè)本科生課程教學(xué)中進行的探索與嘗試，取得了較好的效果。
1.教學(xué)方法的探索與實踐
（1）俗話說“良好的開端是成功的一半”，第一堂課的重要性也就不言而喻了。興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的直接原動力，能否在開始就激發(fā)學(xué)生對“工程流體力學(xué)”課程的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好本課程的關(guān)鍵。運用多媒體技術(shù)，通過生動的視頻和動畫向?qū)W生展示生活中隨處可見的流體力學(xué)現(xiàn)象。如，男孩子喜歡足球、乒乓球的比較多，可以用“香蕉球”和“弧圈球”現(xiàn)象的流體力學(xué)解釋來吸引他們的注意力，還有其他的現(xiàn)象如高爾夫球表面的凹坑設(shè)計依據(jù)，飛機機翼能夠產(chǎn)生巨大升力，跑車外形設(shè)計成流線型又是什么道理等等。此外我國正在實施的“南水北調(diào)”工程同樣涉及很多流體力學(xué)相關(guān)知識，以上這些事例都是學(xué)生所非常熟悉而又在學(xué)習(xí)之前無法用理論來解釋的現(xiàn)象，很容易引起學(xué)生的注意力和想要探索的興趣。
（2）合理使用多媒體。在流體力學(xué)的教學(xué)過程中，采用多媒體有利于學(xué)生對流動現(xiàn)象的感性認識，加深對概念的理解，提高學(xué)習(xí)興趣。但是，采用過多或華麗的多媒體也會產(chǎn)生一些負面作用，如多媒體教學(xué)替代板書節(jié)約了時間，增加了授課容量，但相應(yīng)的講課速度也就比較快，學(xué)生不易吸收和消化，容易造成學(xué)生“跟不上”進度，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此，傳統(tǒng)板書與多媒體有機結(jié)合的教學(xué)方式可以充分利用各自的優(yōu)點，達到最佳教學(xué)效果。當然，不同教學(xué)方式之間的比例分配的“度”是需要關(guān)注的問題。
2.教學(xué)內(nèi)容的選擇
“工程流體力學(xué)”課程是機械、能源、化工、動力、建筑、生物、航天等專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，這些專業(yè)具有不同的特點，對流體力學(xué)知識需求的側(cè)重點也不同。因此，教材的選取要有針對性，即根據(jù)本專業(yè)特點和要求、學(xué)生層次來選擇教材。此外，教師要能夠跟蹤掌握現(xiàn)階段流體力學(xué)最新的發(fā)展方向與研究成果，不斷更新和補充教學(xué)內(nèi)容，做到課程內(nèi)容的與時俱進。
3.重視實驗教學(xué)
實驗教學(xué)是“工程流體力學(xué)”課程教學(xué)必不可少的組成部分，屬于實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實驗對理論進行驗證，從而加深對課程基本概念和理論的理解和掌握。在基礎(chǔ)實驗外增加設(shè)計性實驗、建立開放性實驗室，鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。
4.課程評價與考核體系
對于“工程流體力學(xué)”課程來說，學(xué)習(xí)要達到的目的是學(xué)生運用所學(xué)知識對實際工程問題的進行分析和解決的能力，而不是對課本理論知識和大量復(fù)雜公式的記憶能力。因此建立合理、公正、客觀的課程評價與考核體系非常重要。針對學(xué)生普遍存在的平時不努力、考前幾天突擊考試的現(xiàn)象，摒棄“一考定成績”的考核方式，采用靈活的、全程考核方式取得了很好的教學(xué)效果。具體做法是：提高平時成績所占最終成績權(quán)重，包括出勤率、課堂互動和討論、小測試、作業(yè)質(zhì)量等平時學(xué)習(xí)各方面的表現(xiàn)；期末考試成績權(quán)重減少，采用閉卷方式，但考題中所涉及的公式、圖表等會在試卷中集中給出，并增加一些干擾公式進去，既避免了學(xué)生花大量時間去記憶毫無規(guī)律可言、而又易忘的經(jīng)驗公式，同時也達到了考核學(xué)生選取基本理論和公式去分析、解決實際問題的能力，實現(xiàn)了教學(xué)目的。
