| 标题 | 面向地方院校机械类专业工程流体力学课程改革探索 |
| 范文 | 刘长青 陈茂 周东一 王红梅 【摘要】工程流体力学是机械类专业应用比较广泛的课程之一，与实际联系紧密同时理论复杂，学生学习比较困难。面向地方院校机械类专业少课时工程流体力学课程，从理论教学、实验教学和考核方式等方面尝试进行改革，结果表明大大激发了学生的学习兴趣，明显提高了教学效果。 【关键词】流体力学 ?理论教学 ?实验教学 【中图分类号】G642.3 ?【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）28-0035-01 流体机械是机械设备中最重要的一个组成部分，广泛应用于工业生产中，如泵、风机、压缩机等[1]。工程流体力学是流体机械工作过程中必须遵循的基本原理，并且设备性能优化都是基于流体的相关性质，本课程主要内容包括流体的物理性质及流体静力学、流体力学的基本方程、管流和边界层概述、孔口出流与缝隙流动、相似理论和量纲分析、可压缩气体的一元流动、不可压缩势流等。这些内容理论性和实用性非常强，需要学生掌握扎实的高等数学和大学物理基础，而地方本科院校学生基础相对较弱，同时学习主动性不够，教学效果不太理想[2]。针对该问题结合作者多年的机械类专业工程流体力学课程教学经验，尝试从理论教学、实验教学和考核方式等多方面进行改革，结果发现大大激发了学生的学习兴趣，明显提高了教学效果。 1.理论教学改革 工程流体力学中的概念较多，同时也很难理解。作为教师我们应该把涉及到知识点间的本质关系讲通、讲透彻。如学生刚开始接触流体力学的时候，搞不懂与理论力学与材料力学的区别与联系，也很难弄懂后续章节中有这么多的微分方程。这里应该给学生交代清楚，流体质点与刚体质点一样，都有无数多个，但不同的是运动过程中，流体质点间出现相互运动，各流体质点所有的运动参数都不同，而通常情况下刚体所有质点的运动参数都相同。因此描述刚体质点的参数可以只要描述一个对象，而流体质点的参数要描述出所有流体质点的情况。如在讲流体力学中的基本方程时，连续性方程、运动微分方程、伯努力方程和动量积分方程，一定要给学生交代清楚其分别是质量守恒定律、牛顿第二定律、能量守恒定律和动量定理在流体力学中的表象。 流体力学知识点都比较抽象难以理解，必须要用最直观的图形来描述，同时涉及到的假设条件要给学生交代清楚，这样让学生更容易理解。如流体力学中最重要的内容伯努力方程教学过程中，应该把涉及到的图比较直观的呈现出来，包括理想流体沿流线的伯努力方程，理想流体总流的伯努力方程以及实际流体伯努力方程。理想流体沿流线的伯努力方程基于如下的5个假设条件：理想流体，定常流动，沿流线积分，质量力有势和不可压缩。伯努利方程的意义：（1）几何意义：用几何图形来表示各物理量之间的关系。表明在流线上的總水头为一常数。（2）物理意义表明在流线上的单位重量流体的总能量为一常数。因此说伯努利方程是能量转化和守恒定律在流体力学中的具体反映。 2.实验教学改革 由于总课时比较少，教授内容也偏少，目前共开出雷诺数及文丘里流量计实验和沿程水头损失实验。原来我们教学过程以教师的讲解为主，教师首先按实验指导书讲解实验原理，实验过程步骤，以及如何进行记录数据及结果处理，学生按照老师的要求，一步步进行实验，最终得出实验结果。这样的后果是学生知道了最终的实验结果，但并不知道原由及实验过程中出现的现象。现在我们改以学生为中心，实验之前先安排学生自主预习，进入实验室时，由学生自主实验，当碰到问题时可以请教老师，最后学生提交实验结果，并口头汇报实验中出现的现象及体会，对学习较好的学生还会要求他们提出该实验可能进行的改革方案。 3.考核方式改革 比起传统通过期末考试检查学生的学习效果，我们更关心学生在学习过程中获得多少，包括知识、思维训练、分析问题与解决问题的能力、团队合作等等。因此最终的成绩有很多部分组成，平时作业，讨论，课堂小测试，课后的资料收集，其中考试，实验中的表现。因此学生随时处于一种考验的状态，时刻思考，极大地激发学生的学习热情和兴趣。 4.结束语 面向地方院校机械类专业少课时工程流体力学课程，同时学生基础普遍偏弱的情况下，结合多年的探索经验，从理论教学、实验教学和考核方式等方面尝试进行改革，结果表明大大激发了学生的学习兴趣，明显提高了教学效果。 参考文献： [1]朱仁庆，杨松林，王志东，等.关于船舶与海洋工程专业流体力学课程教学改革的思考：基于培养学生应用能力与创新能力的视角[J].高等教育研究，2013（2）：52. [2]刘宏升，朱泓，张博.卓越计划背景下的流体力学课程教学改革与实践[J].实验技术与管理，2014（1）：194. |
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