導(dǎo)語：如何才能寫好一篇流體靜力學(xué)方程的應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞 流體靜力學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Measures to Improve Hydrostatic Experimental Teaching Content

SU Linfang

（Dalian Maritime University， Dalian， Liaoning 116026）

Abstract In this paper， for the contents of the hydrostatic test， discuss how to understand the detail of isobaric surface statics concept， negative and atmospheric pressure and hydrostatic equation， etc.， and explain how to use it to guide life and production practices.

Key words hydrostatic； experimental teaching； improvement measures

針對(duì)本科課程開設(shè)的流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)的目的：

第一為利用測壓管測量流體靜壓強(qiáng)；

第二為驗(yàn)證不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程，即

+ = （公式一）

第三為理解正壓及真空概念，測量真空度；

第四為測量油的比重。

為了更好地配合理論課教學(xué)實(shí)踐，本著寓教于樂、將理論轉(zhuǎn)換為日常生活生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)思想，通過以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，本文著重分析并闡述如何將之加以活學(xué)活用。例如，如何通過靜力學(xué)等壓面原理，解釋現(xiàn)實(shí)生活中的諸多靜力學(xué)現(xiàn)象，如熱水器出水等馬里奧特変液位下恒定流裝置原理、液位計(jì)原理；如何將負(fù)壓及大氣壓概念，應(yīng)用到日常生活實(shí)際中；如何利用靜力學(xué)基本方程定制各種形式的測壓計(jì)等。從而使教育內(nèi)容更加豐富，并達(dá)到一定的拋磚引玉的作用。

在日常生活中，經(jīng)常能看到進(jìn)水供水量不斷變化，出流均勻的現(xiàn)象，如熱水器、飲水機(jī)及輸液點(diǎn)滴瓶等。如何理解這些現(xiàn)象，還得從靜力學(xué)等壓面概念來加以分析。在靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提出，等壓面的概念，是指流體中壓強(qiáng)相等的各點(diǎn)所組成的面。

即 = = 0 + + = 0

其重要特性是指等壓面上任一點(diǎn)的質(zhì)量力恒正交于等壓面，即靜止流體上任一點(diǎn)的質(zhì)量力恒垂直于通過該點(diǎn)的等壓面。例如，自由液面及處于平衡狀態(tài)下的兩種液體的交界面均為等壓面。

那么如何運(yùn)用靜力學(xué)等壓面概念來解釋以上所提到的日常隨處可見的現(xiàn)象呢？諸如熱水器均勻出流、飲水機(jī)均勻出流等。

首先，針對(duì)熱水器出水原理，詳解如下。

使用熱水器的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)，一旦調(diào)節(jié)好開關(guān)大小，淋浴頭的出水速度是恒定不變的流出。熱水器結(jié)構(gòu)有加熱元件、內(nèi)膽（儲(chǔ)水裝置）、溫度控制器、限壓閥、出水口、進(jìn)水口及混水閥等。其中，進(jìn)水口的上表面低于出水口的上表面。當(dāng)電熱水器的水溫達(dá)到設(shè)定溫度后，溫度控制器停止供熱源，當(dāng)打開熱水器開關(guān)，即進(jìn)水口與自來水管相連，達(dá)到接近100kpa，冷水流入內(nèi)膽，經(jīng)混水裝置到合適溫度，熱水從出水口流出。工作過程中，過進(jìn)水口上表面的水平面的壓強(qiáng)近似自來水管壓強(qiáng)，這個(gè)壓強(qiáng)值不會(huì)隨著內(nèi)膽內(nèi)的液位變化而改變。其原因就是，當(dāng)內(nèi)膽的熱水流出時(shí)，進(jìn)水口一定向內(nèi)補(bǔ)充空氣，否則，內(nèi)膽將產(chǎn)生一定的真空度，在負(fù)壓的作用下，熱水無法流出。當(dāng)關(guān)閉熱水器開關(guān)時(shí)，沒有空氣進(jìn)入內(nèi)膽，密閉內(nèi)膽的液面以上形成真空，熱水便不再流出。在實(shí)際操作過程中，打開熱水器開關(guān)，經(jīng)過細(xì)心觀察，有時(shí)能聽到水箱中有咕嘟咕嘟的水冒泡的聲音，時(shí)斷時(shí)續(xù)，這也表明，該等壓面壓強(qiáng)確實(shí)近似大氣壓強(qiáng)，無論內(nèi)膽中液體滿度如何變化，其作用在噴頭上的水壓力與該等壓面供液壓力相等，所以流速恒定也是自然的事了。

其次，針對(duì)飲水機(jī)出水原理基本詳解如下。

飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)有水桶、熱水系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、冷熱水龍頭、電熱器、儲(chǔ)水槽及聰明座（連接水桶與飲水機(jī)的穩(wěn)固水桶）等。飲水機(jī)的水桶是倒扣在聰明座上的，聰明頭插入水桶口，儲(chǔ)水槽中的液位線為一等壓面。當(dāng)打開供水開關(guān)時(shí)，水箱中的水經(jīng)聰明頭流入儲(chǔ)水槽，箱體內(nèi)液面產(chǎn)生一定真空度，在大氣壓力的作用下，空氣經(jīng)聰明頭進(jìn)氣孔進(jìn)入到水桶中，當(dāng)關(guān)閉供水開關(guān)，儲(chǔ)水槽的液位高度增加，淹沒聰明頭的進(jìn)氣孔，水桶的水便不再流出。

最后，針對(duì)輸液點(diǎn)滴瓶的出水原理，詳解如下。

輸液點(diǎn)滴瓶的結(jié)構(gòu)是，鹽水瓶倒掛在架子上，瓶口插有兩根細(xì)管，一根管是帶注射針頭的聯(lián)通細(xì)管，另一根是連接大氣的通氣管。這個(gè)也是利用大氣壓作用的例子。鹽水瓶是密閉容器，當(dāng)調(diào)節(jié)好點(diǎn)滴流速時(shí)，鹽水流出時(shí)，過通氣管上表面做一等壓面，該液面以上的壓力小于大氣壓力，則空氣經(jīng)通氣管進(jìn)入，使等壓面壓力恒定，以此來控制出水流量，流速穩(wěn)定。

總之，這種結(jié)構(gòu)為一密封容器，設(shè)有進(jìn)氣口，液體由下部出水口流出，由進(jìn)氣口輸入大氣壓，以防止出水導(dǎo)致的密閉容器內(nèi)液位以上負(fù)壓的情況發(fā)生，使得出水口均勻流出液體，這種変液位下的流速、流量均不隨時(shí)間變化的容器裝置，統(tǒng)稱之為馬里奧特容器。其原理都是利用大氣壓力作用，進(jìn)氣口不斷有空氣進(jìn)入，使得在出水口處的等壓面的壓強(qiáng)維持在一個(gè)大氣壓下，出水口的液體流出，不受液位變化的影響，保持恒定。

有關(guān)液位計(jì)的測量原理，也是利用等壓面概念。用打氣球加壓，使得被測液體與U型管內(nèi)液面之間的管系部分充滿空氣，則被測液體與深入液體內(nèi)的管路下邊緣處的壓強(qiáng)，與U型管內(nèi)未與大氣壓相連一側(cè)的液面處壓強(qiáng)相等，過該液面做一等壓面，則有

=

又根據(jù)靜力學(xué)方程，即公式一

=

則被測液體的高度與U型管內(nèi)液面升高高度之間的關(guān)系為

= （、分別為U型管內(nèi)液體密度及被測液體密度），

根據(jù)以上公式，便可測出被測液面的高度。

實(shí)際上，有關(guān)靜力學(xué)中諸如等壓面概念應(yīng)用的例子很多，包括負(fù)壓和大氣壓概念的應(yīng)用，如用喝果汁的吸管，通過抽吸空氣，管內(nèi)形成負(fù)壓，液體便流向吸管，還有就是壓在墻體上的掛鉤，也是通過擠壓空氣，中間橡皮圈內(nèi)形成負(fù)壓，使得掛鉤牢牢地吸附在墻壁上。

除了以上列舉的靜力學(xué)相關(guān)概念在日常生活中的實(shí)際運(yùn)用，在用實(shí)驗(yàn)方法研究流體力學(xué)問題時(shí)，經(jīng)常需要用測壓計(jì)來測量流體中的壓力分布。針對(duì)船舶與海洋工程專業(yè)的學(xué)生，很直接的研究對(duì)象就是，測量沿船體、水翼、舵等的壓力分布，從而研究流體對(duì)物體作用的力和力矩的一般規(guī)律。而且，由伯努利方程可知，流體的速度和壓力有一定關(guān)系，為了得到流體的速度分布，也需要用測壓計(jì)測量流體中的壓力分布。根據(jù)公式一，即靜力學(xué)基本方程，可以定制出各式各樣的測壓計(jì)。

（1）U形管測壓計(jì)。U形管測壓計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，一端連通于流體被測點(diǎn)，另一端接入已知壓力，即內(nèi)徑為10mm左右的圓管。通過測量兩端自由液面的高度差，根據(jù)公式一，便可以計(jì)算出來所測壓力。正如本實(shí)驗(yàn)的用到的U形測壓管。

（2）微壓計(jì)。當(dāng)被測點(diǎn)壓力與已知壓力很接近的時(shí)候，可以將U形管中的液體換成酒精或水銀。同時(shí)，U形管的結(jié)構(gòu)改成，兩邊是兩個(gè)一大一小不等的圓形截面、，中間用截面為細(xì)圓管相連。在中間細(xì)圓管處用一個(gè)塞子隔離，使流體不連續(xù)，但塞子在管中可以滑動(dòng)。當(dāng)用洗耳球或風(fēng)扇對(duì)著左邊截面吹氣時(shí)，塞子受到壓力作用，向右滑移。則有

· = · = 2·

又根據(jù)靜力學(xué)基本方程有

= = 2 ··

由此可以定制出微壓計(jì)，管中的液體換成比重為13.6的水銀，測量結(jié)果將更為準(zhǔn)確。

（3）杯形壓力計(jì)。當(dāng)所測量的自由表面的高度差較小，后果是造成較大測量誤差，因此，U形管的結(jié)構(gòu)改成，左邊截面為的大容器，右邊截面為，并與左邊相連通的傾斜小細(xì)管，傾斜角度為，即杯形測壓計(jì)。當(dāng)被測點(diǎn)壓力小于已知壓力時(shí)，將被測壓力接入截面的小細(xì)管，在測量自由液面的高度差時(shí)，直接沿小細(xì)管長度方向測量液體變化的長度。根據(jù)測量得到的長度，可以通過相關(guān)計(jì)算得到所測壓力值。例如：

· = · （為大截面容器內(nèi)液面下降的高度）

= · （為小截面容器內(nèi)液面下降的高度）

= （ + ） = （· + ·）

= ···（1 + ）（ = 1 + ）

由以上計(jì)算可知，測量長度，較之測量自由液面的高度差，使得所測壓力值的精度更高，而且，隨著的角度越小，即小細(xì)管傾斜的越靠近水平，則在同一高度差的情況下，值越大。

篇2

關(guān)鍵詞:農(nóng)林高校;熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué);課程教學(xué);實(shí)踐創(chuàng)新

當(dāng)前，在“綠色發(fā)展理念”深入人心的時(shí)代背景下，農(nóng)林類高校迎來了很好的歷史發(fā)展機(jī)遇;同時(shí)社會(huì)和企業(yè)對(duì)農(nóng)林類專業(yè)人才的需求更加重視質(zhì)量，對(duì)人才的知識(shí)深度、廣度和對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課核心知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用能力，均提出了更高要求。提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生林業(yè)裝備系統(tǒng)總體及其子系統(tǒng)技術(shù)的掌握程度，拓展學(xué)生在林業(yè)裝備系統(tǒng)上運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)特色課中核心知識(shí)的科研能力，是農(nóng)林類高教工作者面臨的共同課題［4］。

1課程教學(xué)剖析

1．1課程內(nèi)容

“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)液壓與氣體傳動(dòng)、泵與風(fēng)機(jī)、林業(yè)機(jī)械等專業(yè)及特色專業(yè)課的重要基礎(chǔ)。課程目標(biāo)包括:掌握工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、第二定律、熱工轉(zhuǎn)換的規(guī)律和理想氣體的熱力學(xué)過程，學(xué)會(huì)基本的理論分析與計(jì)算方法;通過對(duì)熱量傳遞的三種基本方式、導(dǎo)熱基本理論、對(duì)流換熱基本規(guī)律、黑體輻射基本定律等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備對(duì)基本的傳熱學(xué)問題進(jìn)行分析和總結(jié)的能力;掌握流體的主要物理性質(zhì)和流體靜力學(xué)的基本理論知識(shí)，學(xué)會(huì)流體上的作用力分析，能夠推導(dǎo)流體動(dòng)力學(xué)方程的連續(xù)性方程和伯努利方程，針對(duì)黏性流體，能對(duì)管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷;能夠?qū)Α皞鳠釋W(xué)”“工程流體力學(xué)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析工程中的現(xiàn)象及問題，并得到合理有效的結(jié)論?？傮w來看，本課程講授內(nèi)容包括工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)以及工程流體力學(xué)三大板塊的內(nèi)容，是在高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化學(xué)習(xí)，拓展到實(shí)際的工程問題，所以本課程不僅理論性強(qiáng)，而且工程應(yīng)用性也很強(qiáng);與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)其他課程相比，該課程涵蓋了本應(yīng)三門獨(dú)立開設(shè)的課程內(nèi)容，知識(shí)難點(diǎn)聚集、微積分公式眾多、三大知識(shí)板塊思維跨度大、學(xué)生融會(huì)貫通掌握難。但是，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度直接影響后續(xù)專業(yè)特色課程的學(xué)習(xí)情況。

1．2教學(xué)思路

目前，本課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，理論授課42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)授課6學(xué)時(shí)。三大板塊的教學(xué)內(nèi)容多，理論授課課時(shí)較少，矛盾突出:(1)學(xué)生由固體學(xué)科切換到流體學(xué)科的學(xué)習(xí)需要較長適應(yīng)期;(2)課程中較多章節(jié)內(nèi)容抽象，且涉及大量公式推導(dǎo)及專業(yè)的概念鋪墊，加之為了跟上教學(xué)進(jìn)度教學(xué)內(nèi)容更新較快，學(xué)生普遍反映課程難度較大;(3)教學(xué)內(nèi)容和后續(xù)專業(yè)及特色專業(yè)課內(nèi)容銜接性不夠緊密;(4)從內(nèi)容的充實(shí)性和課程的結(jié)構(gòu)上來看，“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”這門課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)滿足要求，但是對(duì)接林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域最新技術(shù)，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維方面，當(dāng)前的課程建構(gòu)仍無能為力;(5)由于本課程的學(xué)習(xí)不涉及具體的機(jī)械裝備系統(tǒng)，使得同學(xué)們對(duì)本課程在專業(yè)中的地位認(rèn)知不足，學(xué)習(xí)積極性欠佳，這些現(xiàn)狀使得提升教學(xué)效果難度較大。針對(duì)上述課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合農(nóng)林類高?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)的實(shí)際情況，制定了如下教學(xué)思路:(1)授課時(shí)，使學(xué)生從機(jī)電系統(tǒng)、固體力學(xué)等學(xué)科的思維中切換出來，將空間觀測法跟同學(xué)們探討透徹，基于空間觀測法開展“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”的課程教學(xué)。(2)在教學(xué)大綱中刪除過于抽象、應(yīng)用面較窄的教學(xué)內(nèi)容，深入講解與后續(xù)“液壓與氣體傳動(dòng)”“泵與風(fēng)機(jī)”“林業(yè)機(jī)械”等課程關(guān)聯(lián)度較深的內(nèi)容，為專業(yè)及特色專業(yè)課的學(xué)習(xí)做好扎實(shí)鋪墊。(3)結(jié)合在林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域與“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”緊密關(guān)聯(lián)的科研經(jīng)歷，探索寓教學(xué)于科研、科研反哺教學(xué)的授課模式，強(qiáng)化同學(xué)們對(duì)“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”在“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)里占有重要地位的基礎(chǔ)認(rèn)知，顯著提升同門們自愿學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的熱情。(4)注重思維方式、終身學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)。教學(xué)過程中注重切入問題角度的講解，使得同學(xué)們?cè)诿靼讍栴}的同時(shí)更養(yǎng)成學(xué)習(xí)思考問題方法的習(xí)慣;從固體學(xué)科到流體學(xué)科是一個(gè)較大的跨越，在跨越的過程中，使同學(xué)們樹立終身學(xué)習(xí)意識(shí)，為以后培養(yǎng)同學(xué)們提出、解決林業(yè)機(jī)械領(lǐng)域?qū)W科前沿性、熱點(diǎn)性問題的能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2課程構(gòu)建探討

在“碳達(dá)峰、碳中和”的硬性發(fā)展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念加速推進(jìn)的浪潮之下，農(nóng)林高?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)的畢業(yè)生在高等教育系統(tǒng)中的地位不斷提升，所以基礎(chǔ)專業(yè)課程構(gòu)建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎(chǔ)專業(yè)課課程構(gòu)建要體現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)的深度和廣度;另一方面，內(nèi)容要很好銜接并服務(wù)于核心專業(yè)課、特色專業(yè)課，為學(xué)生后期畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生科研深造做好鋪墊。

2．1課程內(nèi)容深度銜接核心專業(yè)課

“林業(yè)機(jī)械”是南京林業(yè)大學(xué)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)的核心專業(yè)課，內(nèi)容涵蓋林業(yè)動(dòng)力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護(hù)、防火、采伐、采摘、智能化等機(jī)械。其中，和“熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)”專業(yè)基礎(chǔ)課相關(guān)的包括動(dòng)力、清理、保護(hù)、采摘等板塊。林業(yè)動(dòng)力機(jī)械(包括泵、風(fēng)機(jī))涉及“工程熱力學(xué)”中熱能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化問題，同時(shí)也涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮混合氣體壓強(qiáng)、溫度變化和裝置的動(dòng)力匹配問題;林業(yè)清理機(jī)械涉及“工程流體力學(xué)中”不可壓液態(tài)水在管道內(nèi)部的流動(dòng)，在霧化器內(nèi)的流態(tài)分布、出口后霧化粒徑分布等復(fù)雜多相流問題，如圖1所示;林業(yè)保護(hù)機(jī)械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學(xué)中”可壓縮流體空氣的外部流動(dòng)及耦合風(fēng)場、霧滴的多相流動(dòng)問題，如圖2所示;林業(yè)采摘機(jī)械中，基于負(fù)壓的采摘系統(tǒng)涉及可壓縮流體空氣的管內(nèi)流動(dòng)問題。從銜接核心專業(yè)課的角度來看，一方面，農(nóng)林類高?！盁峁せA(chǔ)及流體力學(xué)”這門專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)該深耕“工程熱力學(xué)”和“工程流體力學(xué)”，而“工程流體力學(xué)”應(yīng)該是重點(diǎn)中的重點(diǎn);另一方面，也好兼顧課程內(nèi)容的完整性，“傳熱學(xué)”也要適度調(diào)整。

2．2匹配三大板塊關(guān)系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

建議協(xié)調(diào)、平衡三大板塊的課時(shí)占比，同時(shí)明晰課程內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。在“工程熱力學(xué)”(熱能的間接應(yīng)用)板塊中，我們將實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的媒介稱之為“工質(zhì)”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、工質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì)及理想氣體的熱力過程等課程內(nèi)容和專業(yè)核心課程林業(yè)機(jī)械吻合度較好?！肮こ塘黧w力學(xué)”中，對(duì)流體的終結(jié)性定義是“抓不起來的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內(nèi)容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)及黏性流體等課程內(nèi)容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質(zhì)及研究重點(diǎn)相差甚遠(yuǎn)，“氣體”這種流體相關(guān)課程內(nèi)容的缺失為后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)帶來很大知識(shí)結(jié)構(gòu)缺陷。“傳熱學(xué)”(熱能的直接應(yīng)用)中，對(duì)導(dǎo)熱、對(duì)流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應(yīng)用等課程內(nèi)容做了比較詳細(xì)的講解，但是后續(xù)專業(yè)核心課程對(duì)傳熱學(xué)中的知識(shí)需求很少，僅僅在脈動(dòng)燃燒技術(shù)這一研究領(lǐng)域有所涉及?？傮w來看，不管是“工程熱力學(xué)”中的“工質(zhì)”，還是“工程流體力學(xué)”中的“氣體”，再或者“對(duì)流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數(shù)”，也是和林業(yè)機(jī)械這一專業(yè)核心課程相關(guān)的“最大公約數(shù)”。鑒于此，“工程熱力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容總體上可以維持不變，部分章節(jié)可以簡化，不重要的知識(shí)點(diǎn)減少不必要的推導(dǎo)，側(cè)重理論、公式概念的理解和應(yīng)用，這樣可省出一部分課時(shí)。總課時(shí)不變的情況下可以合理縮減“傳熱學(xué)”的課時(shí)，對(duì)輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學(xué)的試驗(yàn)研究中也有重要應(yīng)用，可以在這里對(duì)相似準(zhǔn)則進(jìn)行深入講解，省出較多課時(shí)。將“工程流體力學(xué)”放在最突出的位置，省出來的課時(shí)分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢(shì)流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動(dòng)力學(xué)中“擾動(dòng)在外空間流場中的傳播”及“管內(nèi)氣體的流動(dòng)”等內(nèi)容，以匹配林業(yè)機(jī)械核心專業(yè)課。

2．3樹立自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識(shí)

目前，流體力學(xué)板塊中關(guān)于可壓縮流體的課程內(nèi)容匱乏，教學(xué)中會(huì)鼓勵(lì)同學(xué)們?cè)贛OOC上尋找優(yōu)秀資源進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，使同學(xué)們樹立自主學(xué)習(xí)意識(shí)。通過工程流體力學(xué)板塊，我們?cè)隗w力學(xué)的范疇內(nèi)將研究運(yùn)動(dòng)的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個(gè)顯著的改變，也是重要的進(jìn)步，通過這一步，有助于培養(yǎng)同學(xué)們的終身學(xué)習(xí)意識(shí)。

結(jié)語

篇3

化工原理課程需要重點(diǎn)論述單元操作的基本原理和計(jì)算方法，其中包含許多公式的推導(dǎo)和計(jì)算。教師充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，制作多媒體課件進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，將抽象的原理以小視頻、Flas等形式展示給學(xué)生，提高教學(xué)效率，增強(qiáng)教學(xué)效果；使學(xué)生在教室中就了解到工廠產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和設(shè)備。如第二章流體輸送機(jī)械中，使用動(dòng)畫或者Flash影片播放各種輸送機(jī)械的工作過程，如離心泵、往復(fù)泵等，第四章傳熱中列管式換熱器使用三維動(dòng)畫生動(dòng)地展示其工作原理，使學(xué)生直觀的理解。我們從之前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單純采用PowerPoint課件進(jìn)行講解，公式在屏幕上顯示直觀感覺“亂”，造成學(xué)生視覺上的疲勞，而且許多學(xué)生往往還沒有反應(yīng)過來，頁面就已經(jīng)翻過去了，學(xué)生會(huì)感到枯燥無味，造成多數(shù)學(xué)生不愛聽，失去學(xué)習(xí)化工原理的興趣。此部分內(nèi)容教師需要借助板書，手寫推導(dǎo)，隨寫隨看，誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入動(dòng)態(tài)思維過程，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，從而讓學(xué)生跟著教師的思路走。此外，課堂上理論知識(shí)的講解，只能讓學(xué)生對(duì)化工原理涉及的單元操作和設(shè)備簡單的理論了解。安排學(xué)生進(jìn)入化工廠參觀實(shí)習(xí)及實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合工廠工程師的講解，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，使知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，使學(xué)生對(duì)化工原理的知識(shí)掌握不再是“紙上談兵”。

2重視預(yù)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性

化工原理課程是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析解決化工類生產(chǎn)過程中各種物理操作問題的技術(shù)基礎(chǔ)課[3]。課程學(xué)習(xí)相對(duì)于其他科目難理解、難推導(dǎo)、難掌握，從以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生對(duì)這門課程存在抵觸、害怕的情緒，使得學(xué)習(xí)和講授過程相對(duì)較難，互動(dòng)較少，學(xué)習(xí)效果差。在第一堂課的授課過程中消除學(xué)生對(duì)本門課程的害怕抵觸情緒，之后的教學(xué)中教師提前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在課下主動(dòng)學(xué)習(xí)，熟悉課堂內(nèi)容，查閱資料[4]。課堂上以回答問題和分組討論的形式檢查預(yù)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生難理解的內(nèi)容，再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)講解和分析，使學(xué)生將課程內(nèi)容理解掌握，提高學(xué)習(xí)效率。這種方式改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生從被動(dòng)的接收內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并培養(yǎng)了自學(xué)能力。對(duì)于流體輸送機(jī)械、沉降與過濾、傳熱、精餾塔、干燥幾章內(nèi)容，涉及到設(shè)備的結(jié)構(gòu)與操作原理，采用以學(xué)生自學(xué)、查閱資料為主，自己制作多媒體課件，課堂上以講課的形式展示自己的自學(xué)成果，使學(xué)生真正成為課堂學(xué)習(xí)的主體[5]。

3習(xí)題課的重要性

篇4

1.適當(dāng)精簡原有課程內(nèi)容。在我校制訂的教學(xué)計(jì)劃中，理科專業(yè)化學(xué)工程基礎(chǔ)課程的理論授課學(xué)時(shí)數(shù)為32學(xué)時(shí)。在授課學(xué)時(shí)數(shù)有限的條件下，既讓學(xué)生初步了解化學(xué)工業(yè)與化工生產(chǎn)過程的有關(guān)知識(shí)，又能領(lǐng)會(huì)該課程核心內(nèi)容———“三傳”的精神，我們對(duì)該課程內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)木啠饕獜娜齻€(gè)方面進(jìn)行。首先精簡選修課程（如物理、物理化學(xué)）中已學(xué)過的內(nèi)容。例如流體靜力學(xué)、傳熱的三種基本方式、吸收過程的相平衡等。其次，不同章節(jié)中部分原理的理論推導(dǎo)過程（如伯努利方程式）進(jìn)行弱化，直接導(dǎo)入結(jié)論，把理論推導(dǎo)過程作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容。另外適當(dāng)削減以設(shè)備設(shè)計(jì)為目的的有關(guān)工科專業(yè)視為重點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容。

2.將課程內(nèi)容分為主講內(nèi)容與略講內(nèi)容兩部分。主講內(nèi)容放在具有代表性的三傳單元操作上，流體流動(dòng)與輸送、傳熱、精餾與吸收。主講內(nèi)容的教學(xué)要求精、深，突出基本概念與共性規(guī)律。通過主講內(nèi)容的教學(xué)，要求學(xué)生掌握三傳操作的基本原理和處理工程問題的思想方法，會(huì)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決工程中實(shí)際問題。略講內(nèi)容如沉降、蒸發(fā)、干燥等單元操作則只要學(xué)生有一般了解，而且可以因?qū)I(yè)、因人而異。如需了解更多的工程技術(shù)知識(shí)，可自學(xué)加教師課外輔導(dǎo)的辦法進(jìn)行。

3.適當(dāng)增加反映學(xué)科發(fā)展的新知識(shí)。當(dāng)今社會(huì)的快速發(fā)展，要求學(xué)生具有較寬廣的知識(shí)面，因而課程講授內(nèi)容應(yīng)該緊跟時(shí)代的步伐，融入最新的科技成果。例如，在傳質(zhì)分離方面，膜分離技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一，使用范圍相當(dāng)廣泛，已在許多行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。這些新技術(shù)、新設(shè)備、新成果在相關(guān)章節(jié)的補(bǔ)充講解，非常有利于拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，同時(shí)也會(huì)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、教學(xué)方法的改革

1.采用趣味教學(xué)?；瘜W(xué)工程基礎(chǔ)課程概念多、物理量多、公式多、計(jì)算多，課堂講授內(nèi)容較為枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也較為吃力。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性是該課程主講教師面臨的重要任務(wù)。俗語說得好，興趣是最好的老師，學(xué)習(xí)化學(xué)工程基礎(chǔ)課程也是這樣，只有讓學(xué)生對(duì)這門課程產(chǎn)生濃厚的興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性才能增強(qiáng)，才會(huì)獲得良好的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)成果。在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，把日常生活現(xiàn)象、工廠實(shí)例和書本知識(shí)相結(jié)合是一種非常好的教學(xué)方法。例如：由日本福島核事故、我國的“南水北調(diào)”工程引入流體流動(dòng)單元操作；由火山噴發(fā)解釋抽象的靜壓能概念；由日常生活中的太陽能熱水器引入熱傳遞；由海水曬鹽引入蒸發(fā)單元操作；由實(shí)驗(yàn)室傾倒純凈水引出物理虹吸現(xiàn)象；由石油的煉制引入精餾單元操作等。通過把這些生活中常見的事例及工廠實(shí)例引入到教學(xué)過程中，既增強(qiáng)了課堂的趣味性，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)了教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的雙贏。

2.引入課堂討論?！痘瘜W(xué)工程基礎(chǔ)》課程是為學(xué)生傳授化工基礎(chǔ)知識(shí)，提高他們理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決問題的能力。教學(xué)過程中應(yīng)注重突出學(xué)生的主體地位，真正實(shí)現(xiàn)由“學(xué)會(huì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶?huì)學(xué)、會(huì)想、會(huì)用”等三個(gè)轉(zhuǎn)變。為此，加強(qiáng)師生間的互動(dòng)交流，以一種平等、相互激活的課堂討論方式組織課堂教學(xué)活動(dòng)是一種良好的教學(xué)模式。課堂討論課的教學(xué)一般應(yīng)分三個(gè)步驟：第一步，設(shè)置問題，一般是授課教師有目的提出一個(gè)小型討論專題，可以在課前布置給同學(xué)們。第二步，同學(xué)們討論，要求學(xué)生用已學(xué)過的知識(shí)，提出解決問題的思路并進(jìn)行相關(guān)論證，其他同學(xué)也可說出自己對(duì)專題內(nèi)容的理解和看法，也可對(duì)他人觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)議。第三步，教師總結(jié)，依據(jù)討論的結(jié)果，老師進(jìn)行現(xiàn)場歸納總結(jié)。課堂討論能使學(xué)生的注意力高度集中，激發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，還能充分挖掘師生之間互動(dòng)的內(nèi)在潛力，提高教學(xué)效果。如在講解流體輸送機(jī)械一章節(jié)時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)討論專題“農(nóng)田灌溉時(shí)，離心泵為什么不能安裝太高？”，同學(xué)們暢所欲言，爭論不休，并自覺地應(yīng)用前面所學(xué)習(xí)的流體流動(dòng)能量守恒方程式來闡述和論證自己的觀點(diǎn)，在老師的引導(dǎo)下不由自主的就加深了對(duì)“氣縛、氣蝕”現(xiàn)象的理解，這種教學(xué)方式讓學(xué)生真正感受到了化學(xué)工程基礎(chǔ)課程的重要性及魅力所在。

3.樹立學(xué)生的工程意識(shí)?；瘜W(xué)工程基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)目的是解決各單元操作過程和設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計(jì)和操作過程中遇到的問題，這些問題都具有很強(qiáng)的工程性。在教學(xué)過程中應(yīng)多結(jié)合工程實(shí)例，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)不是理論知識(shí)的簡單累加，要學(xué)會(huì)運(yùn)用掌握的知識(shí)和技能去分析與解決工程中的實(shí)際問題，讓學(xué)生感到學(xué)以致用，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性?？紤]到當(dāng)前畢業(yè)求職的需要，學(xué)生對(duì)知識(shí)有“實(shí)用性”要求非常迫切。工程實(shí)例的引入，一方面使授課內(nèi)容具體化，加深學(xué)生印象，同時(shí)也給學(xué)生一種成就感，認(rèn)為自己是有能力解決工程中實(shí)際問題的，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。

篇5

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；教學(xué)改革；探討

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

流體力學(xué)是一門研究流體運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律以及流體與物體之間的相互作用力的學(xué)科，它作為一門嚴(yán)密的且應(yīng)用面很廣的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，是以數(shù)學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，也是土木、機(jī)械、動(dòng)力、水利、環(huán)境等學(xué)科的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。改革開放以來，雖然各院校在該課程教學(xué)實(shí)踐中都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)并取得了不少成果，但是在該課程建設(shè)中仍存在著許多問題。論文結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革以及師資隊(duì)伍建設(shè)三方面探討提高流體力學(xué)教學(xué)水平的方法。

一、 流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

流體力學(xué)是一門主要研究流體平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)，具有理論性強(qiáng)、工程實(shí)際應(yīng)用廣、概念和方程較多且易混淆、對(duì)學(xué)生高等數(shù)學(xué)知識(shí)及綜合分析和處理問題能力要求較高等特點(diǎn)。流體力學(xué)建立在理論、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)三大技術(shù)手段之上，是化工、土木、機(jī)械等眾多學(xué)科或?qū)I(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科。另外，流體力學(xué)在環(huán)境工程設(shè)計(jì)和實(shí)際工程中也有著廣泛的應(yīng)用，是水處理設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用的必備知識(shí)，以及生態(tài)分析的重要理論基礎(chǔ)。同時(shí)，流體力學(xué)是環(huán)境工程與其他學(xué)科體系溝通的橋梁，這個(gè)橋梁作用是其他基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課無法替代的，直接影響到環(huán)境工程學(xué)科體系的完善性。因此，提高流體力學(xué)課教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生學(xué)好本門課程，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和創(chuàng)新能力，對(duì)流體力學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展顯得十分必要。

目前國內(nèi)院校的流體力學(xué)課程教學(xué)過程大體可歸納為“課前預(yù)習(xí)、課堂教師講授、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、課后教師評(píng)閱”的四段串行模式。實(shí)踐證明，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式在強(qiáng)化理論教學(xué)成果以及動(dòng)手能力的培養(yǎng)方面效果比較顯著，然而在創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)方面卻收效甚微。原因在于：①理論教學(xué)中注重經(jīng)驗(yàn)理論與公式的講解，而公式多且乏味，導(dǎo)致教師難教，學(xué)生難懂，課堂教學(xué)缺乏生動(dòng)性。另外，本科流體力學(xué)理論教學(xué)模式多為填鴨式教育，對(duì)學(xué)生而言，流體力學(xué)課缺少客觀體驗(yàn)，理論抽象，不易理解，而由此帶來了一系列的問題是現(xiàn)在流體力學(xué)課程教學(xué)的主要障礙；②目前，大部分院校的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采用傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，每一學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)完全相同，教師由實(shí)驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績。雖然實(shí)驗(yàn)有利于增進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，但此手段不能激發(fā)學(xué)生的積極性，無法體現(xiàn)學(xué)生的主體性，也不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性[1]。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在按既定的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方案實(shí)踐的過程中，學(xué)生所得到的主要是從理論知識(shí)到實(shí)踐成果的收獲，而教師的作用主要是理論知識(shí)的傳授，具體實(shí)驗(yàn)的演示、引導(dǎo)與糾錯(cuò)，甚至有時(shí)會(huì)耳提面命，因此學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的創(chuàng)造性很難有機(jī)會(huì)得到展示。

因此，采用一種有效的教學(xué)方法進(jìn)行流體力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，以提高流體力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，并對(duì)相關(guān)專業(yè)產(chǎn)生積極的影響，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)非常有必要。

二、 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)邏輯思維的興趣

學(xué)生對(duì)任何概念和公式的形成、理解有一個(gè)過程，而在流體力學(xué)中，這些概念、公式又較為抽象，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力，因此，根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的快慢，耐心引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)邏輯思維的興趣，使他們產(chǎn)生對(duì)邏輯推理的愛好，就成為教學(xué)中的關(guān)鍵。例如，流體力學(xué)中的三大方程――連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程需通過輸運(yùn)公式逐步推導(dǎo)而來，如此的教學(xué)安排便使知識(shí)較為系統(tǒng)、連貫、緊湊，并有利于認(rèn)識(shí)各個(gè)方程的物理意義。而輸運(yùn)公式的推導(dǎo)由于邏輯性較強(qiáng)，講授時(shí)就需要花費(fèi)較多的學(xué)時(shí)和精力來理清邏輯思路，理解每一步推導(dǎo)中的物理含義和數(shù)學(xué)要領(lǐng)，使學(xué)生對(duì)輸運(yùn)公式有一個(gè)清晰準(zhǔn)確地理解。最后，將輸運(yùn)公式中的物理量換成質(zhì)量、動(dòng)量、能量即可得出連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程，如此便形成了較為完整的邏輯演繹體系。此種方式不僅使理論教學(xué)更加清晰明了，而且會(huì)使學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的知識(shí)接受產(chǎn)生極大興趣，具有更加強(qiáng)烈的探索感和求知欲。

三、 教學(xué)方法探討

教學(xué)方法作為聯(lián)結(jié)教師和學(xué)生的重要紐帶，在提高教學(xué)質(zhì)量方面起著重要的保證作用。為了更好地適應(yīng)學(xué)科發(fā)展要求，工科“流體力學(xué)”課程方法的改革勢(shì)在必行，作者結(jié)合自身多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)該課程特點(diǎn)，認(rèn)為應(yīng)該在以下幾個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)方法改革。

（1）重視緒論課的作用

部分教師認(rèn)為緒論課僅是對(duì)流體力學(xué)的簡單介紹，作用不大，所以對(duì)緒論的授課過程照本宣科、枯燥無味。其實(shí)緒論課對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的成功與否起了至關(guān)重要的作用，它不僅是學(xué)生了解流體力學(xué)課程的窗口，也是教師教學(xué)水平的第一次展示。

講授緒論課的較好方法是介紹流體力學(xué)的成就、發(fā)展方向、廣闊前景及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用等。教師要注重講解流體力學(xué)知識(shí)在工程中的應(yīng)用，特別是教師自己承擔(dān)的科研項(xiàng)目，以展示流體力學(xué)在科學(xué)和工程技術(shù)中所取得的輝煌成就[2]。例如，通過介紹流體力學(xué)理論在“神舟號(hào)”系列飛船上的廣泛應(yīng)用，使學(xué)生明白流體力學(xué)這門相對(duì)古老的學(xué)科還具有旺盛的生命力；通過介紹美國華盛頓州的塔科馬懸索橋在1940年秋天的大風(fēng)中倒塌的例子，說明在實(shí)際工程中忽視流體力學(xué)會(huì)造成巨大的災(zāi)難[3]。另外，流體力學(xué)的發(fā)展史對(duì)于激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也有著非常重要的作用。在上課的同時(shí)，要善于借助互聯(lián)網(wǎng)，及時(shí)的將一些重要理論的發(fā)展過程、重要研究成果展現(xiàn)在學(xué)生的面前[4]。

（2）從實(shí)例中引出教學(xué)內(nèi)容

流體力學(xué)雖有概念多、邏輯性強(qiáng)、理論上較難理解的特點(diǎn)，但卻與生活和生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)。在具體教學(xué)內(nèi)容的講解過程中，穿插一些生活中的現(xiàn)象，并結(jié)合課本中的理論“雙管齊下”，利用學(xué)生求趣、求新、求知的心理，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握教學(xué)內(nèi)容。例如，在講流體粘性時(shí)，比較水的粘性和油的粘性；在講流體靜力學(xué)知識(shí)時(shí)，可講一些水庫垮壩事件，主要是設(shè)計(jì)時(shí)有缺陷和施工存在著質(zhì)量問題，不能承受水對(duì)壁面的靜壓力。另外，還可以進(jìn)行一些相關(guān)事例的延伸，如是否建設(shè)三峽工程時(shí)流體力學(xué)專家的爭論，通過分析得到的建設(shè)三峽工程必要性的結(jié)論等，使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到學(xué)好流體力學(xué)的重要性[5]。利用這些鮮活的事例，使課堂教學(xué)更生動(dòng)、更有意義。

（3）師生互動(dòng)，培養(yǎng)良好學(xué)風(fēng)

調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)風(fēng)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，是加強(qiáng)流體力學(xué)教學(xué)效果的重要條件。作者在每次講課后都會(huì)對(duì)本次課程的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，然后下次課隨機(jī)抽取部分學(xué)生回顧上次課的內(nèi)容，并讓其他學(xué)生作出補(bǔ)充和建議。在課堂上，多為學(xué)生提供隨堂練習(xí)的機(jī)會(huì)，師生互相之間進(jìn)行探討和思考，針對(duì)練習(xí)中的問題講解做題思路和方法，給予糾正和補(bǔ)充。這種授課模式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，課堂氣氛活躍，有利于拓寬學(xué)生的思維深度，查漏補(bǔ)缺。學(xué)風(fēng)對(duì)于任何一門課程教學(xué)的成功與否都起到了非常關(guān)鍵的作用，所以從第一堂課、第一次作業(yè)就要嚴(yán)格要求學(xué)生，對(duì)作業(yè)的批改做到一絲不茍，指出其作業(yè)中的各種問題并要求其修改。例如，要求學(xué)生對(duì)作業(yè)中的每道題，在解答時(shí)必須寫出已知、求解，并畫出相應(yīng)圖示，這些小細(xì)節(jié)可以幫助學(xué)生以簡明的方式加深理解題意，取得了較好的效果。

（4）重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

流體力學(xué)按研究方法可以分為理論流體力學(xué)、實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)。實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)是理論流體力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，是計(jì)算流體力學(xué)的檢驗(yàn)依據(jù)。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在流體力學(xué)教學(xué)中有著極其重要的地位。流體力學(xué)中的公式繁多，難以記憶，難以理解，通過實(shí)驗(yàn)可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)公式的感性認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生深刻理解公式和概念的物理意義。例如，在講解伯努利方程意義的時(shí)候，單從公式上講解并不形象，通過能量方程實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生非常直觀的理解伯努利方程中每一項(xiàng)對(duì)應(yīng)的意義。對(duì)于沒有開的實(shí)驗(yàn)課，通過在網(wǎng)絡(luò)上收集照片、視頻等展示給學(xué)生，也可提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解[6]。

（5）傳統(tǒng)教學(xué)方式和多媒體技術(shù)互補(bǔ)

過去，流體力學(xué)課程在教學(xué)手段上采用板書教學(xué)，這種方式能夠在教師的書寫和同步的講解中促進(jìn)學(xué)生的積極思維與參與意識(shí)，但對(duì)教學(xué)內(nèi)容中比較抽象的概念、復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象和流動(dòng)規(guī)律，很難用語言和文字準(zhǔn)確、形象地描述。多媒體教學(xué)最大的優(yōu)點(diǎn)是形象、生動(dòng)、具體、直觀、易于理解且信息量大，但也有不能突出推導(dǎo)過程和思維、學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握比較膚淺的一些弊端。將傳統(tǒng)教學(xué)方法和多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用于教學(xué)過程是一種很好的方法，在講授偏重于推導(dǎo)過程的內(nèi)容時(shí)采用傳統(tǒng)授課方式，而講授直觀形象的內(nèi)容時(shí)采用多媒體教學(xué)方法，做到取長補(bǔ)短、優(yōu)化組合，會(huì)獲得較好的教學(xué)效果[7]。

四、師資隊(duì)伍的建設(shè)

為適應(yīng)素質(zhì)教育的需要，教師不僅要掌握先進(jìn)的教學(xué)手段，而且要努力研究實(shí)施素質(zhì)教育的教學(xué)方法。在實(shí)際教學(xué)過程中，要靈活應(yīng)用各種教學(xué)方法，并且要善于歸納總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，虛心向有經(jīng)驗(yàn)的教師請(qǐng)教，同時(shí)要高度重視學(xué)生的反饋信息，不斷調(diào)整自己的教學(xué)思路，只有這樣才能逐步提高自己的教學(xué)水平。社會(huì)發(fā)展對(duì)教師的自身素質(zhì)提出了更高的要求，教師要明確教學(xué)水平的提高和發(fā)展是一個(gè)畢生的過程，教師應(yīng)該不斷開闊視野，更新知識(shí)體系，才能形成對(duì)流體力學(xué)更深層次的理解和認(rèn)識(shí)。

五、 結(jié)論

論文結(jié)合流體力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，從學(xué)生興趣培養(yǎng)、教學(xué)方法改革及師資隊(duì)伍建設(shè)三方面論述的教學(xué)方法，將教與學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，使枯燥的流體力學(xué)課堂變得生動(dòng)活潑，多方面激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性及創(chuàng)造性。將上述方法運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，該方法能夠有效的提高流體力學(xué)課程的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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[3]鄒惠芬，張培紅，葉盛.流體力學(xué)多媒體教學(xué)的探討[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008（4）：507-509

[4]潘良明，何川，陳紅.流體力學(xué)立體教學(xué)法初探[J].中國電力教育，2008（11）：73-74.

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篇6

關(guān)鍵詞： 化工原理 實(shí)踐 趣味 教學(xué)改革

化工原理是化學(xué)工程與工藝、生物工程、食品科學(xué)與工程、制藥工程、環(huán)境工程等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。該課程的綜合性很強(qiáng)，涉及面較廣，在校的大學(xué)生普遍不具備工廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)［1］，因此普遍感到原理多、公式長、計(jì)算繁、理解難，主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣不高。如何讓學(xué)生牢固地掌握化工原理相關(guān)理論知識(shí)，并能將其靈活應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐是任課教師不得不面對(duì)的難題。無論是杜威的“教育即生活”，還是陶行知的“生活即教育”，都說明了教育與生活是密切聯(lián)系、密不可分的。雖然在校生普遍缺乏相關(guān)化工生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但在教學(xué)過程中，可以將化工原理的知識(shí)點(diǎn)與生活中出現(xiàn)的相關(guān)情景聯(lián)系起來，采用趣味性教育，注重激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣?！芭d趣是最好的教師”，這樣的教學(xué)才會(huì)獲得事半功倍的效果。

一、趣味開場白，喚起學(xué)習(xí)興趣

“良好的開端是成功的一半”，開始講課前幾分鐘結(jié)合教材內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)問題情境，提出富有啟發(fā)性和有思考價(jià)值的問題。這些問題就會(huì)像一粒石子投入到平靜的水中，激起學(xué)生朵朵思維的浪花，喚起他們強(qiáng)烈的求知欲。

如講化工原理第一章流體靜力學(xué)時(shí)，可以在開始授課前設(shè)問學(xué)生：“為什么輸液時(shí)藥瓶一定要高于人體？”通過學(xué)生的回答，引入液體產(chǎn)生靜壓力的原因和相關(guān)計(jì)算的講解。在講到流體動(dòng)力學(xué)時(shí)，拿一個(gè)玻璃漏斗和乒乓球，問學(xué)生：“如果將漏斗敞口朝下，再將乒乓球放到里面，通過漏斗細(xì)頸用嘴往下吹氣，乒乓球會(huì)不會(huì)掉下來？”這個(gè)問題最能喚起學(xué)生興趣。本實(shí)驗(yàn)并未在教材中出現(xiàn)，而且道具簡單易得，并可以在課堂上即刻驗(yàn)證，答案看起來很簡單：即使不往下吹氣，乒乓球都會(huì)掉到地上，更何況向下吹氣。但是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果讓學(xué)生大吃一驚，乒乓球不僅不會(huì)掉下來，還會(huì)被緊緊吸上去。看完這個(gè)即興小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生求知欲普遍高漲，由此引入流體流動(dòng)的伯努利方程，再解釋該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，最后還可以給學(xué)生補(bǔ)充講解飛機(jī)為什么能上天等許多流體流動(dòng)相關(guān)的趣味問題。這樣很快地就能把學(xué)生的注意力集中到學(xué)習(xí)內(nèi)容中去，喚起學(xué)生學(xué)習(xí)新課的熱情，從而形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。

二、直觀教學(xué)，提高學(xué)習(xí)興趣

化工原理課程理論性較強(qiáng)。上課時(shí)如果只按書本進(jìn)行泛泛的講解，學(xué)生因?yàn)榻佑|不多，想象思維能力如果不夠好，往往不容易理解。要多結(jié)合教具和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行直觀講解，這樣可以幫助學(xué)生理解和記憶，提高他們對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣。

如在講解流體流動(dòng)經(jīng)過的管道閥門時(shí)，將用塑料制作的便于拆解的各種閥門發(fā)放給學(xué)生，讓他們親手觸摸，了解各種閥門的形狀、工作原理；講解板框過濾時(shí)，僅通過書本上的繪圖往往難以明白過濾和洗滌孔道及流向，將縮小的塑料過濾板、洗滌板模型給學(xué)生傳看，讓他們自己找濾漿入口，洗水入口，則整個(gè)過濾和洗滌過程一目了然；講解列管式換熱器時(shí)，拿出用有機(jī)玻璃材料制作的透明設(shè)備模型，可以讓學(xué)生更直觀性地了解不同類型的管程、殼程、折流擋板等部件。用這些實(shí)物進(jìn)行直觀教學(xué)，相關(guān)化工設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作原理等難題就迎刃而解，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、多媒體教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在化工原理教學(xué)過程中，有部分化工單元操作情景學(xué)生難以想象，實(shí)驗(yàn)又不便于觀察。這時(shí)僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)手段較難使學(xué)生很好地掌握相關(guān)概念和規(guī)律。借助現(xiàn)代多媒體輔助教學(xué)手段，把化工單元操作中的設(shè)備結(jié)構(gòu)，控制原理等抽象難懂、難以用語言表達(dá)清楚、變化復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容以動(dòng)畫的形式，生動(dòng)、活潑地展現(xiàn)在學(xué)生面前，可以很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中的不足［2］，增強(qiáng)了課堂教學(xué)的趣味性，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

如在講精餾塔單元操作時(shí)，采用投影儀先播放相關(guān)錄像，讓學(xué)生對(duì)塔的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)以及液泛、泄漏、霧沫夾帶等相關(guān)知識(shí)有一個(gè)初步了解，然后采用計(jì)算機(jī)模擬控制，使學(xué)生在屏幕上清楚地看到，當(dāng)氣體通過塔板篩孔的速度不同時(shí)，氣液兩相在塔板上呈現(xiàn)出三種明顯不同的接觸狀態(tài)。還可以通過進(jìn)一步調(diào)節(jié)液體或氣體的流量，觀察到板式塔的幾種不正常操作。多媒體教學(xué)過程中，學(xué)生思維相當(dāng)活躍，教學(xué)效果較好。

四、理論聯(lián)系實(shí)際，延伸學(xué)習(xí)興趣

化工原理理論課程的教學(xué)，教師大多習(xí)慣于講授基本概念和繁多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)及計(jì)算。這種從理論到理論的教學(xué)模式，缺乏感知認(rèn)識(shí)，學(xué)生既感到枯燥無味，又學(xué)不到真正的化工原理知識(shí)。心理學(xué)研究表明，當(dāng)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生熟悉的生活情境越貼近，學(xué)生自覺接納知識(shí)的程度就越高。所以，教師要善于挖掘教學(xué)內(nèi)容中的生活情境，讓化工原理知識(shí)貼近生活，盡量列舉貼近日常生活的各種事例，增加知識(shí)的實(shí)用性、趣味性，將書本知識(shí)延伸到生活中去，也就延伸了學(xué)生進(jìn)一步主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。

比如在講解傳熱單元操作中熱傳遞的三種方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射時(shí)，將其聯(lián)系到課本中沒有介紹過的太陽能熱水器的工作原理，詳細(xì)講解太陽光通過輻射到達(dá)太陽能熱水器的真空管，黑色的內(nèi)層涂料吸收了光能將其轉(zhuǎn)化為熱能，通過玻璃壁的傳導(dǎo)作用將熱傳遞給管內(nèi)的冷水，冷水受熱后密度降低，上浮到頂部的大儲(chǔ)水圓筒，這時(shí)的傳熱就是自然對(duì)流作用，整個(gè)過程全面講解了這三種熱傳遞方式，即強(qiáng)化傳熱。反過來，儲(chǔ)水圓筒內(nèi)厚厚的保溫層作用則是削弱熱傳導(dǎo)，真空管是徹底隔絕傳導(dǎo)和對(duì)流作用，防止熱水降溫。學(xué)生對(duì)這類涉及日常生活相關(guān)的化工原理現(xiàn)象特別感興趣，既能由此講透相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，又能延伸他們對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解、記憶和應(yīng)用。

五、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣

化工原理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生只有通過具體的實(shí)踐操作，才能加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用。為了強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，達(dá)到綜合訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的目的，我們采用了VB、Flash等軟件編寫的化工原理實(shí)驗(yàn)仿真軟件［3］，使學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前，必須先完成計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)過程中，某一步操作錯(cuò)誤，系統(tǒng)就會(huì)立即給出錯(cuò)誤反饋信息，使其不能進(jìn)行下一步操作，迫使學(xué)生自己認(rèn)真地找出錯(cuò)誤的原因，并提供再次練習(xí)的機(jī)會(huì)。這些軟件到我校教學(xué)網(wǎng)站上供學(xué)生自由下載，學(xué)生在具體動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前就能直觀、形象地理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，熟悉正確的操作步驟及注意事項(xiàng)，對(duì)具體分析和解決實(shí)際遇到的問題起了極大的促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)完畢后，再用化工原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?？杉皶r(shí)檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的同時(shí)，還鍛煉了學(xué)生進(jìn)行工程數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算能力。這樣的實(shí)踐教學(xué)不但增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，而且印象深刻，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)的效果和目的，還進(jìn)一步提高了化工原理實(shí)驗(yàn)的效率。

化工原理的實(shí)踐教學(xué)不能僅限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的幾個(gè)單元操作實(shí)驗(yàn)，還要能操控工業(yè)規(guī)模的化工單元操作系統(tǒng)，所以最終的相關(guān)實(shí)踐教學(xué)是在化工廠完成的。去化工廠實(shí)踐，由于工廠生產(chǎn)安全等原因，學(xué)生往往不能親自操作，所以很難了解化工原理在各單元操作中的具體應(yīng)用，更不容易了解實(shí)際生產(chǎn)中可能會(huì)出現(xiàn)的問題及解決方法。由于現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，我校學(xué)生化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)所在的大部分工廠都是采用自動(dòng)化 DCS分散控制系統(tǒng)，所以我們?cè)诮虒W(xué)中引入化工單元操作仿真軟件CSTS，可以培訓(xùn)學(xué)生進(jìn)行化工原理相關(guān)的實(shí)際生產(chǎn)操作，如多組分復(fù)雜精餾、吸收等具體的大型化工單元DCS操作，這和學(xué)生在工廠看到的操作介面基本一致，學(xué)生可以在電腦上模擬實(shí)際化工生產(chǎn)中的冷態(tài)開車，正常停車，停電、停水等事故處理，然后再結(jié)合工廠實(shí)際實(shí)習(xí)，大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)化工原理學(xué)習(xí)的興趣。

六、師生互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣

教學(xué)活動(dòng)是師生之間互動(dòng)的過程，師生之間和諧合作是教學(xué)活動(dòng)得以順利開展的重要前提。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)進(jìn)程以及學(xué)生的情緒、反應(yīng)，隨機(jī)應(yīng)變地穿插一些生動(dòng)幽默的語言，簡單的師生問答，以調(diào)節(jié)教學(xué)節(jié)奏，輕松課堂氣氛，彌補(bǔ)教學(xué)內(nèi)容本身的呆板、枯燥，為學(xué)生營造一個(gè)輕松、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境。

由于課堂時(shí)間有限，而且許多學(xué)生不喜歡當(dāng)面提問題，所以師生互動(dòng)交流更多體現(xiàn)在課后，我們采用了ASP編程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)論壇（BBS）模式，學(xué)生可以自由地通過匿名發(fā)帖提問或提教學(xué)建議，教師和學(xué)生一起回帖參于討論化工原理相關(guān)問題，大家互相平等，更為融洽。師生的互動(dòng)交流還體現(xiàn)在科研項(xiàng)目中，有部分學(xué)生提前參與了教師科研課題，在做課題的過程中，自然就會(huì)發(fā)現(xiàn)許多化工原理相關(guān)的問題。學(xué)生再將這些問題發(fā)表到論壇，大家用所學(xué)的化工原理知識(shí)共同來解決問題，這樣極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化工原理的興趣。

通過理論聯(lián)系實(shí)際的趣味性教育，化工原理的學(xué)習(xí)不再枯燥，學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)形成了良好的學(xué)風(fēng)，取得了一定的成績，我院學(xué)生化工原理考研分?jǐn)?shù)也逐年提高，即使是考其他化工專業(yè)院校的學(xué)生，化工原理考研成績平均也在130分以上（滿分150）。理論聯(lián)系實(shí)際的趣味性教育能使學(xué)生把課堂上學(xué)的知識(shí)很好地運(yùn)用到實(shí)踐中去，真正做到了活學(xué)活用，反過來又激發(fā)了他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，真正提高了化工原理的教學(xué)效率和教學(xué)效果。

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