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    關于流體力學的問題精選(九篇)

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    關于流體力學的問題

    第1篇:關于流體力學的問題范文

    關鍵詞: 輔導員 留學生 心理健康

    一、大學生心理健康標準

    1.智力正常。這是大學生學習、生活與工作的基本心理條件,也是適應周圍環境變化必需的心理保證。

    2.情緒健康。其標志是情緒穩定和心情愉快。

    3.意志健全。意志是人在完成一種有目的的活動時,所進行的選擇、決定與執行的心理過程。意志健全者在行動的自覺性、果斷性、頑強性和自制力等方面都表現出較高的水平。

    4.人格完整。人格指的是個體比較穩定的心理特征的總和。人格完善指有健全統一的人格,即個人的所想、所說、所做都是協調一致的。

    5.自我評價正確。正確的自我評價乃是大學生心理健康發展的重要條件,大學生要自我觀察、自我認定、自我判斷和自我評價,做到自知、恰如其分地認識自己,擺正自己的位置。

    6.人際關系和諧。良好而深厚的人際關系是事業成功與生活幸福的前提。

    7.社會適應正常。個體與客觀現實環境保持良好秩序。

    8.心理行為符合大學生的年齡特征。大學生是處于特定年齡階段的特殊群體,應具有與年齡和角色相適應的心理行為特征。

    二、輔導員關注留學生的心理健康

    1.開主題班會。兩到三周就某一主題開展一次班會。主題班會是輔導員根據學校工作要求,結合本班學生實際情況,運用班集體對學生進行教育和開展工作的有效形式,是學生自我教育的有效方式。輔導員如果能充分發揮學生的主動性,有計劃地舉行一些由老師、班委會或其他學生組織的主題班會,加以引導,那么既可以達到提高認識、發展個性、愉悅生活的目的,又可以培養學生的民主意識,鍛煉自理自治能力,增強班級凝聚力,達到鞏固班集體和良好班風的目的。

    2.一對一談心制度。面對面談心是了解留學生情況的重要途徑。通過這種方式建立良好互信的師生關系,留學生把輔導員當做家人一樣說出真實的感受,能讓輔導員及時發現學生的心理問題

    3.開展豐富的課外活動。學校鼓勵留學生參加各式各樣的文體活動,如校運會、同樂金陵、中外文化藝術節、多國風情展等一系列活動,為他們搭建展示自己特長及和中國學生互動的平臺。

    4.建立微信群關注學生的動態。微信群的建立讓學生共享信息,既聊學習,又嘮生活,討論最近去哪兒旅行,共享考試重點,有時也會發發牢騷,說說學校管理的不完善地方,等等。“微信群”實現了師生之間、學生之間的深度交流,成了了解學生思想動態的又一途徑。

    5.建立輔導員、任課老師定期溝通機制。學生如果出現心理問題,往往就會遲到、早退、曠課、不完成家庭作業或成績退步。任課老師應第一時間將這些問題反饋給輔導員,輔導員及時向學生或學生家長了解情況,對學生進行心理疏導。

    6.發揮留學生干部的作用。每個國家選出一到兩位負責人對這個團體進行管理。由于在日常生活和學習中,學生之間更容易互相溝通和互助,定期和班干部見面開會能獲取更多留學生的實際情況。

    三、留學生心理問題產生原因

    留學生來華學習基本上要度過四個階段。一是蜜月期。特征是為之著迷、興高采烈和樂觀。由于積極預期和樂觀,個體在這個階段情緒高漲,對所看到的文化差異持積極的態度。當留學生剛剛踏入一個陌生神秘的國度時,新奇感讓他們幾乎感受不到文化差異給生活帶來的影響。二是敵意期。現實與期望的差距帶來失落、挫折和不盡如人意之處,個體對東道國有一定的敵意和偏見。當學生正式應對衣食住行的問題時,會逐漸覺察到思想觀念、價值觀、生活習慣等方面的不同,他們會以不滿的態度對待中國文化。三是恢復期。個體的東道國語言知識和技能都有提高,對新文化環境的適應力提高,個體重新從積極方面看待周圍事物。留學生在學習、交友和處理問題時,對中國文化會有更多的了解,逐漸適應中國文化。四是適應期。適應程度增加,焦慮的情緒基本消失,了解、接受并享受新的社會規范和習俗、環境,有和諧感。長期居住在中國的留學生把中國文化當做自己生活的一部分,充分理解、接受、喜歡并且享受這種文化。

    1.社會支持系統。根據Brugha的觀點,社會支持是指在社會關系中具體個人提供的幫助,尤其是主觀因素,如信任、強度、交互性和價值的安全性等。社會支持減少論指在跨文化交際時,產生的文化休克現象中社會支持與一個人的生理和心理健康有著一定的聯系:如果社會支持充足,一個人的健康狀況就好,反之,如果一個人缺少或喪失社會支持,就可能引發各種疾病。對留學生來說,如果父母親人關心、交際圈廣則文化適應得也會較好。

    第2篇:關于流體力學的問題范文

    關鍵詞: 來華留學生 教育管理 招生管理 教學管理 心理健康教育

    改革開放以來,尤其是進入21世紀以來,我國來華留學生教育蓬勃發展。目前,共有全國31個省、自治區、直轄市(不含臺灣省、香港特別行政區和澳門特別行政區)的620多所高等學校和科研院所招收外國留學生。根據教育部公布的信息,2011年在我國學習的外國留學生突破29萬人,來自194個國家。我國已經成為世界上接受留學生規模增長幅度最快的國家之一,接收的留學生數量居世界前列。

    來華留學生教育已成為我國對外交流的一項重要內容和教育事業的重要組成部分,它不僅為其他國家特別是廣大發展中國家培養了大批科技、教育、管理和外交人才,而且為鞏固和發展我國同世界各國的政治、經濟、文化、外交等各領域的交流合作關系,以及對傳播中華文化、提高我國的國際地位都起到了重要作用。

    但是,隨著來華留學生規模的不斷擴大,留學生教育和管理中出現的問題也越來越多。特別是近年來各高校在實施教育國際化進程中因盲目追求擴大留學生規模而導致管理缺失或者管理不到位的情況時有發生,必須引起我們的警覺和重視。

    來華留學生教育管理亟待重視以下三個問題。

    (一)重視來華留學生的招生管理,把好留學生的入門關。

    近年來,我國很多高校盲目追求留學生數量,對留學生入學不設門檻或者門檻很低,對留學生遞交的留學申請材料審核把關不嚴,濫發《JW202表》的現象比較突出。如:對申請來校學習漢語的語言進修生一般只要求其提供護照復印件,證明其外國人身份。而對于其他方面的條件,比如年齡、家庭情況、學習或工作經歷、經濟條件、健康狀況等都不太關心。即使對申請來校攻讀本科學歷教育的留學生,通常也只要求其提供護照、高中畢業證書及HSK證書。有些學校盲目追求擴大留學生規模,對沒有取得高中畢業證書或者明知其高中畢業證書是虛假的情況下照樣接受其進入本科學習。這就使得外國人來中國大學學習變得非常容易,導致所錄取的留學生生源質量普遍較低。如:有些留學生持學生簽證來校后根本不好好學習,經常遲到、曠課,不做作業,不參加考試;有些留學生騙取學生簽證入境后根本就不到學校報到,在社會上擅自謀職,非法居留,甚至從事違法行為;有些留學生拖欠學費,個別人甚至連基本的生活費都難以保障;有些語言進修生由于年齡偏大而經常生病,由于其家人不在身邊,得由學校負責送去醫院看病就醫,甚至由學校充當監護人、陪護人。除此以外,由于我國各高校招收留學生的門檻低,對留學生的資格審查又不嚴,近年來,有些中國學生家長利用了這一制度,通過不法中介為其子女辦理了外國護照,然后以“外國人”身份申請入學。雖然國家對這種做法明令禁止,但有些學校為了追求留學生數量,仍然在接收這些假留學生。

    針對上述情況,我認為各教育主管部門在鼓勵高校大力發展來華留學生教育的同時,在留學生招生、入學等環節要制定相應制度和規定,并逐步予以規范。各高校應該重視做好來華留學生的招生管理,把好留學生入門關。對申請來校學習的外國留學生,無論是語言進修生還是學歷生,都應要求其提供完整的入學申請材料,包括護照復印件、個人學習及工作簡歷、家庭背景及經濟擔保等。各學校應對入學申請者的年齡做出必要的規定,并要求18歲以下的未成年人及60歲以上的老年學生提供在華監護人或擔保人,學校要求其監護人或擔保人作出相應的承諾。對申請學歷教育的留學生,則應要求他們提供高中或大學畢業證書及相應的學習成績證明并組織一定形式的入學考試。對申請攻讀碩士或博士者,還應要求提供原籍大學教授的推薦信等材料。對提供假證明、假材料的學生,一經發現,應堅決取消其入學資格。各級教育主管部門對高校留學生招生環節應予以必要的監督,發現問題,及時糾正。

    (二)重視來華留學生的教學管理,提高留學生的教學質量。

    教學管理包括對教師教的管理和學生學的管理兩個方面。對于來華留學生來說,抓好教師教和學生學這兩方面的管理尤為重要。當前,各學校普遍十分重視留學生的招生環節,在加強對外宣傳,擴大留學生招生規模方面動了很多腦筋,采取了許多措施。但對如何抓好留學生的教學管理、提高留學生教學的質量討論研究不夠,各學校在留學生教學管理方面或多或少都存在一些問題。例如:在漢語語言教學方面,很多學校沒有制訂明確的培養方案和規范的教學計劃,課程設置隨意性強,教學內容缺乏針對性;有些學校的漢語教師大多不具備教育部頒發的對外漢語教師資格證書。不少學校因漢語師資不足,聘用了一批在讀研究生為留學生上課,由于這些研究生的業務能力和教學經驗欠缺,加上有些研究生個人素養不高,導致教學事故頻出。在學歷教育方面,很多高校尚未建立合理的課程專業體系,課程設置未體現留學生與本國學生的差異性。有些學校一味強調留學生與本國學生的趨同式管理,要求留學生所學課程與本國學生的統一性而給留學生帶來學習困難和心理負擔;而有的學校則為了吸引留學生而對留學生畢業及獲取學位的要求降得很低。此外,目前各學校對留學生在學習方面存在的違紀現象,如上課遲到早退、曠課、不做作業、考試作弊等普遍缺乏嚴格的管理和要求,因而從總體上看,留學生的學習風氣不佳。

    教學質量的高低對留學生規模能否穩定、持續發展起著至關重要的作用。在當今留學生招生競爭異常激烈的形勢下,各高校應該重視抓好來華留學生的教學管理,切實提高留學生教學的質量,以此推動本校留學規模的穩步發展。首先,各高校應該把教育放在一切工作的首位,把培養高質量留學生作為留學生教育的立足點。對學歷教育留學生要制訂科學規范的培養方案,明確培養目標、學習年限、課程設置、培養方式、考核標準、教學實踐和學位論文等培養環節的具體安排。尤其在課程設置和考核標準方面要充分考慮到留學生的實際情況,既不能完全等同于中國學生,又不能一味降低要求。對漢語語言進修生要根據學生漢語水平的高低合理設置課程并制訂詳盡的教學計劃,有目的、有針對性地組織教學活動。其次,要建設一支高水平的留學生師資隊伍。擔任留學生教學的教師不僅要業務水平高,教學能力強,而且要了解留學生與中國學生在語言文化、思維模式、行為習慣、生活習性等方面的差異,探索適合于留學生的教學方式。對外漢語教學屬于第二語言教學,必須由取得對外漢語教學資格的教師擔任。這些教師應知識淵博、造詣精深,熟諳對外漢語教學理論,并有豐富的實踐經驗,這樣才能保證漢語教學質量。最后,要嚴格執行留學生學籍管理規定,積極在留學生中倡導勤奮好學的風氣。對學習態度不端正、經常遲到、曠課的留學生要及時予以教育,對屢教不改者應按規定給予相應處分。對嚴重違反留學生學籍管理規定或者從事與留學生身份不符行為者,我們不能遷就縱容,而應該采取嚴厲的措施,勒令其退學。必要時,可以請公安機關配合遣送其回國。

    (三)重視來華留學生的心理健康教育,預防突發事件發生。

    來華留學生大多數是尚未步入社會的年輕人,他們心理承受能力較弱,而且遠離自己的家人和朋友,因此常常因這樣那樣的原因,導致心理健康出現問題。如:有的留學生來到一個陌生的國度,因語言不通、環境不熟悉、飲食氣候不習慣而一度產生緊張、孤獨或焦慮的心理;有的留學生面對學習壓力和就業困難而心里苦悶、困惑;有的留學生自身性格內向,缺乏與教師和同學良好溝通而變得孤僻和自閉;也有的留學生因家庭情況變故或個人戀愛出現問題而產生抑郁情緒,等等。留學生中出現的上述心理問題如果及時被發現并得到積極引導和幫助,很快就能得到解決。但如果發現不及時或者得不到及時幫助,就有可能發展成嚴重的心理障礙或心理疾病,嚴重者甚至能夠導致自殘、自殺或傷害他人等惡性事件。這些事件一旦發生,不但會給留學生本人和異國他鄉的家人帶來巨大的傷害,而且可能給周圍的其他留學生帶來負面影響,影響其正常的生活和學習秩序,甚至可能在一定程度上影響到學校的聲譽。而事實上,近年來隨著來華留學生人數增加,因留學生心理健康問題引發的突發事件也逐漸多了起來,并引起有關專家的注意。

    由上可知,在大力發展來華留學生規模的同時,各高校應高度重視留學生的心理健康問題,應把留學生的心理健康教育作為留學生教育管理的一項重要工作來做。

    首先,要建立健全留學生心理健康教育網絡。留學生管理干部和任課老師與留學生接觸最直接、最頻繁,無疑應成為留學生心理健康教育的主力。在日常工作中,留管干部和留學生任課老師一方面要主動關心留學生的生活和學習,當留學生在生活或學習上遇到困難或出現問題的時候,留管干部和任課教師要及時伸出援助之手,提供必要的幫助。另一方面要善于觀察和掌握留學生的思想動態及情緒和心理變化,一旦發現留學生有心理或情緒上的波動,就要主動關心,問清原因,并加以正確疏導,幫助他們緩解不良思想情緒,增強他們的心理承受力,以及克服困難和挫折的勇氣和信心。留學生規模比較大的高校應為留學生配備專兼職心理健康教育與心理咨詢教師,挑選具有豐富心理健康教育和心理咨詢經驗,同時具有較好外語能力的人員擔任留學生的日常心理健康教育和心理咨詢工作。

    其次,要探索留學生心理健康教育的有效方式。跨文化適應問題是影響留學生心理健康的重要因素,尤其是當留學生初到異國他鄉,常常因為語言不通、環境陌生、生活不習慣、文化習俗不同等產生諸多不適應,容易出現抑郁、焦慮、失落、無助、缺乏安全感等心理感受,甚至心理問題。因此,在這個階段,為留學生提供必要的服務和支持應成為這個時期留學生心理健康工作的重點。例如在學生入學后,學校應開展新生入學教育,在開學之際開設專門講座,由老師向新生介紹學校及周邊地區的生活設施的分布情況,讓留學生盡快熟悉新的生活環境并安心學習。此外,各學校還可以組織留學生開展參觀訪問、中外學生交流聯歡及其他豐富多彩的文體活動,這樣既能幫助留學生學習中國文化,了解中國國情,又能克服孤獨感,緩解學習壓力。

    第3篇:關于流體力學的問題范文

    外交部領事司:駐法使館教育處于最近來函,希望法院為一留學生解答一些法律問題。經研究,這類來函,我們的意見是以通過你部商有關單位辦理為宜。如需法院辦理的,可由法院提出意見函告你部,供你部回復駐外使領館時參考。

    對此次來函詢問的有關法律問題,茲提出如下意見,供參考:

        一、在國外留學的夫妻,回國向人民法院提起離婚訴訟的,人民法院適用中國法律處理。

    二、在這種離婚訴訟中,一方對在國外的財產主張權利的,應負舉證責任,對其主張有責任向人民法院提供有關證據。人民法院需要查證時,兩國之間有司法協助協議的,人民法院可按協議的規定,委托外國法院代為查證。

    三、父母離婚后,子女無論由父親或母親撫養,仍是父母雙方的子女。子女由誰撫養,可由父母協商。協商不成的,人民法院可以根據子女的權益和父母的具體情況,判決由一方撫養。

    第4篇:關于流體力學的問題范文

    關鍵詞:流體力學;課程教學;課程考核;改革

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)17-0091-03

    《流體力學》是我校環境工程專業一門重要的基礎理論課程。流體力學是應用力學的一個分支,它以物理學為基礎,力學為依據,以數學、科學實驗及計算機為工具,研究流體平衡和運動的基本規律,以及流體與固體的相互作用力。作為一門實用的工程科學,流體力學有比較完整的體系,它不但可以獨立解決一些工程實際問題,而且可以為學習多種工程專業課打下必要的基礎。其任務在于使學生掌握流體力學的基本理論、基本計算方法、基本實驗技能以及在工程實際中的初步應用。通過該課程的學習使學生初步具備分析和解決實際流體力學問題的能力,并對后續專業課程的學習以及將來從事相關專業的工作和科研打下良好的基礎。多年來,流體力學的教學內容主要是經典的流體力學理論和傳統的實驗分析方法,偏重于理論分析,教學內容比較抽象和單一,不能反映當前流體力學學科發展的趨勢,不利于拓寬學生的知識面、提高學生的學習能力和創新能力。具體可以概括為以下幾點:

    1.流體力學的教學大綱不適應高等教育改革發展的需要,對教學目標和教學基本要求的定位不準,與培養目標的要求不太一致。

    2.流體力學教學與環境工程其他專業課程結合不緊,導致許多畢業生在從事環境工程過程中感覺到流體力學對環境工程的指導作用不明顯。

    3.流體力學中的部分概念與化工原理中的內容相重復。

    4.流體力學教材中缺乏反映近代科技成果的新內容和流體力學的新發展,與現代科學技術的發展聯系不緊密。

    5.教學方法和教學手段沒有考慮到學生主體。

    6.流體力學教學中沒有引入演示實驗,將其中抽象的物理過程和物理圖像形象化、直觀化,學生不容易深刻理解和掌握。

    7.成績評定形式單一,不能全面地考核學生所學知識和綜合運用知識的能力。考核形式基本上是通過學期末的一次性閉卷考試完成,試卷題型也大都為考察課程主要知識內容點的選擇題、填空題、計算題、證明題等,這種考核形式有引導學生死記硬背的傾向,缺乏對學生綜合應用能力與創新能力的考核。

    這些問題的存在導致在學生心目中,流體力學似乎沒有其他專業課重要,是一門可學可不學的課程。因此,傳統的教學大綱、教學內容、教學方式、成績評定不能適應流體力學教學的需要,必須進行適當地改革,構建面向工程的教學體系,注重實踐環節訓練,搭建能力培養平臺,建立更科學的考核機制,以適應形勢的變化發展。目前,我國高校所使用的流體力學教材主要有毛根海編著的《應用流體力學》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學》、丁祖榮編著的《流體力學》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》作為指定教材。2012年,在認真梳理流體力學、化工原理及環境工程相關學科教學內容與環境工程專業培養目標的基礎上,對流體力學教學大綱進行了修訂、對教學手段進行改進,制作完成了與汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學》相配套的多媒體課件,并在教學中投入使用,取得了良好的教學效果。

    一、修訂教學大綱

    根據環境工程專業培養目標修訂原有的教學大綱,使教學目標的工科特色更加明顯。

    二、改革教學內容

    1.刪減與化工原理重復的內容,對這部分知識點,把講授的重點放在深化和提高上。

    2.將流體的物理性質、靜力學、動力學、水頭損失和水力計算作為教學的重點。

    3.大幅增加適應環境工程實踐需要的內容,引入一些環境工程案例,讓同學們未進入社會就能體會到流體力學對環境工程的指導作用

    三、改革教學方法

    新生入學開始就召開師生見面會,讓學科負責人講解專業培養方案,有經驗的教師教授如何進入大學里的學習狀態,引導新生盡快適應大學的教育環境和人文環境,樹立全面人才培養的理念以及與之對應的教學模式、考核體系等內容。讓新生對自己的大學生活作全局規劃,從獲得知識、提高專業技能的方式方法上不斷開拓思維,尋求自己的努力方向。改變傳統的“注入式”傳授知識的教學方法,采用注重培養實踐能力的教學方法,針對具體教學內容,靈活采用內容講授、課堂討論、雙向交流、問題思考、習題訓練、器材設計與制作、企業觀摩考察等多種形式,使學生能較好地掌握流體力學的基本概念、基本規律,掌握分析解決流體力學問題的方法和思路,并使解決問題的能力得以提高。每次上新的章節時,先提出一些與環境工程實踐密切相關的問題,然后告訴學生這一章節要學習的內容,通過這些內容的學習,就可以運用所學的相關知識解決這些實際問題,讓學生帶著問題學習,就不會盲目地學,激發學習的興趣。如在流體的物理性質一章導入的階段提出“為什么經驗豐富的司機,總是要發動機預熱一段時間后才開始行駛”?在流體靜力學章節以“為什么點滴吊瓶的液體逐漸減少時而藥液的流速卻不變”?流體動力學中以“為什么飛機的頭部有一根長長的針狀物”等來導入。學完一個章節后,再告訴他們由于課堂教學時間有限,還有很多問題的解決需要更多的知識,引導大家自學。特別是課程教學已經過半以后,學生的基本流體力學知識有些儲備后,要鼓勵、啟發、指導有興趣的同學做一些拓展性的學習和思考,參與老師的科研或自己做些發明創造,如教學模具、實驗器具等科技作品,培養學生的創新能力和解決實際問題的能力。這時我會帶些有興趣的同學到污水處理廠、環保科技公司去參觀考察,了解企事業的技術需求和科技難題,和同學們一起思考探索問題的解決方案。針對流體力學中的概念和規律比較抽象和枯燥的特點,采用多媒體輔助教學與傳統教學方式相結合的教學手段,綜合運用圖像、文字、動畫等展現圖文并茂的教學內容,運用視覺效應加強教學效果、擴大知識面。例如,流體動力學章節中講述流線的性質時,我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里納涼的圖片。洞穴靠下風口堆了一個土包,外面涼爽的風能吹進洞穴,若下風口沒有土包,涼風進不去。以這種生動的形式展現課程內容,而不是簡單地播放幻燈片。學生不僅學到了知識,而且感受到知識的生動有趣性。對于重點內容,要嚴格進行板書推導,一方面有利于學生理清思路;另一方面,有利于培養學生嚴謹的科學作風,不能簡單地把熱熱鬧鬧當做生動有趣。對一些工程或生活中碰到的案例或常識,也不太容易做課堂實驗時,可以通過一些課件來模擬。將理論知識與視頻、動畫、工程案例、生活常識相結合,調動了同學們的學習激情,使其從被動式聽課轉變為主動式欣賞知識。如在流體動力學章節,我引入了美國南北戰爭時期的彼得斯堡戰役的一段視頻:講述一個叫普萊曾茨的士兵,運用流體力學知識解決地道通風的問題,巧妙地將叛軍的防御陣地炸毀。這些視頻、動畫、案例中的氛圍、情景不僅啟發了他們的思維,更讓他們享受到聽課的樂趣,激發了其學習的積極性。

    四、引入演示實驗

    整合現有的實驗中心、環境工程實驗室、環境科學實驗室的資源,自行搭建或購置一些演示實驗裝置,將演示實驗引入流體力學課堂,使流體力學中抽象的物理過程和物理圖像變得形象、直觀和可信,使教學內容更有表現力,便于學生深刻理解和掌握。若暫時沒有條件,也要積極引入一些相關實驗或實例的視頻,播放給同學們學習。如伯努利方程式是流體力學教學中的一個難點,非常抽象。因此,在學習這部分內容時,我就在課堂上做些表面上看起來匪夷所思的實驗,但卻可以用伯努利方程式很容易解釋這種現象。例如嘴用力吹一個漏斗,乒乓球而不落地。學生非常驚詫這個現象,立刻想知道為什么會這樣,學習的積極性立刻被調動起來。然后在黑板上畫出示意圖,再用伯努利方程式解釋,學生就會理解透徹、記憶深刻。

    五、加強素質拓展

    鼓勵學生積極與工程、生活、生產實際相結合,制作小發明小創造,參與科學研究、社會調查等。如在教學過程中,我多次組織學生參與各類科研論文大賽、發明大賽,取得了不錯的成績。通過這些鍛煉,不僅加深了學生對課程的理解,更重要的是培養了學生的能力,增強了學生的自信心。積極組織學生參與本科生創新創業訓練計劃、優秀畢業論文培育計劃、大學生科研論文大賽、大學生專利發明大賽以及環境與健康協會等;參與污水處理廠、環保部門、環保企業及各類生產單位的科研、生產工作。通過創建實習基地、培訓基地、現場調研、技術咨詢、項目合作等形式,獲得與流體力學有關的技術難題。再以這些問題為范例,通過現場考察、技術交流、故障診斷、問題分析、解決方案、實施效果等環節,供學生學習參考。不僅解決了工程實際問題,而且開闊了學生的視野。讓學生預先進入工作角色,以業務需求帶動求知欲望。只有在實際工作中,學生才能對專業知識的應用、交叉學科之間的作用以及教學科研的關系有越來越明晰的認識,對于專業課程的學習重點、專業知識的獲取有更明確的思路。

    六、改革考核方法

    教學內容、教學方法與教學手段的改革,必須與課程考核方法的改革相配套。為了提升考核環節對于人才培養的支撐度,推動教學理念與內容、方式與方法的變革,切實發揮課程考核對教學效果的檢驗與評價作用,我校于2011年制定了本科生課程考試管理辦法,2013年制定了全面提高本科教學質量的實施意見,2014年學校啟動教學考核改革試點工作,《流體力學》是我校第一批立項的課程考核改革試點課程。在新的考核方案中,我更加注重學生對基本概念、基本規律的理解,學生分析、解決實際問題的能力。實行過程化考核、多種形式的考核。全面考察學生對知識的掌握程度、概括能力和綜合應用水平。可以單元測試時采用開卷考試,期末考試采用半開卷考試,試題有一半是自己出的試題。考核試題中的開發性試題就是用所學流體力學知識解釋、處理日常生活、工程中的現象等。

    1.豐富考核方式。緊扣課程目標,選擇能夠全面衡量學生學習效果的考核方式。將筆試、討論、口試、項目設計、調查報告等多種形式相結合,將知識理論識記的考察與分析解決問題能力的檢驗并重,對學生進行系統地評價。

    2.強化全程評價。把課程考核貫穿于教學的全過程,將過程評價與終結評價相結合,設計不同階段、不同方式考核的分值比例,對學生的學習效果進行有效評價,改變“一考定成敗”的現象,扭轉“期末突擊死記硬背”的不良學風。過程考核在評定學生綜合素質和能力的同時,加強了對學生學習態度等非智力因素的考察,分課堂表現和課下表現,各占總成績的10%。過程考核成績占總成績的30%,期末考核占總成績的50%。過程考核有章節考核、期中考核和歸納總結考核。章節考核分3次進行,考核形式為開卷,每次5分,滿分為15;期中考核,考核形式為開卷,滿分為10分。每次考核用兩套試題,一半學生用A試題,一半同學用B試題,學生預先不知道自己拿到何種試題;歸納總結能力考核,學生根據自己對課程的把握、見解出一份合適的試卷,教師據此評分,滿分為5分。期末考核的考試形式為半開卷(一張復習紙的開卷考試),試題范圍覆蓋教學大綱,沒有課本中能直接找到的概念性記憶性試題,但又要熟記并靈活運用課本知識,強調知識的綜合應用和實踐運用。題型包括選擇題、計算題、作圖題、項目設計型和開放性試題。建立電子試題庫,實行抽題組卷,實現教考分離。試題庫中有一半是學生出的試題(由教師篩選出優質的試題,或稍作修改),一半為教師出的試題。

    3.優化考核內容。以促進學生全面發展為原則,選擇考核內容。在評定學生對基礎知識、基本理論和基本技能的同時,突出對學生分析解決問題、動手能力及綜合素質的考察。采用體現創新特點的考試題型,以適應學科專業與相關行業發展的新要求。堅持合理性原則,考核內容的選擇符合考核課程目標的要求。理論知識考核的重點為課程知識體系中核心要點、基本原理的理解與運用;實踐知識方面突出對操作流程的熟悉程度、實踐結果分析運用能力的檢測;綜合素質方面的考察堅持以能否有效支撐專業發展為標準。課程考核綜合考慮各方面因素,首先是課堂表現,即學習態度,考核實行扣分制,滿分為10分。如上課曠課、玩手機、聽音樂、交頭接耳等,第一次扣1分,第二次扣2分,第三次扣5分,四次以上全扣。其次是作業考核,滿分為10分。作業次數為7,交1次作業得1分,總作業次數分為7;質量分為3,視工整度、正確率給分。

    4.暢通信息反饋。考核結果及時上網公布,學生可以查看自己的考核成績,對自己前段時間的學習效果有一個清醒的認識,及時調整學習態度、學習方法,激發學生學習的主動性與積極性。切實發揮課程考核對教學效果的檢驗與評價作用,對教學內容與方式改革的推動作用,對學生學習投入的引導作用,促進本科教學質量的不斷提高。在教學過程中,選擇適當時機向學生征求關于教學方法、考試考核模式等方面的意見或建議,以及前段時間學習的感受,我再根據學生反饋來的信息,及時調整教學方法、手段、進度等,認真處理好教與學的關系。并根據學生的意見、可采納程度、對教學的關注程度進行打分,并計入該門課程的平時成績。

    七、結束語

    流體力學是一門系統性、理論性很強的應用力學課程,體現了力學、數學、物理等交叉學科在工程中的應用。因此,如何將知識傳授與提高學生應用能力、培養學生科研意識、適應社會需求相兼顧,對于教師自身素質、教學水平和教學方法是一個嚴峻的挑戰。以環境工程專業學生流體力學的工程應用能力及創新能力為目標進行教學改革,并對考核方式、內容、過程和反饋進行配套改革,推動教學理念、方法的變革。加強學生學習的積極性和主動性,對所學知識的理解和應用,真正掌握相關知識,為日后工程,科研和工作打下良好基礎。

    參考文獻:

    [1]王燁,李亞寧.流體力學實踐教學改革網絡體系的構建[J].力學與實踐,2013,35(3):89-91.

    [2]謝翠麗,倪玲英.工程流體力學本科課程引入CFD教學的探討[J].力學與實踐,2013,35(3):91-93.

    第5篇:關于流體力學的問題范文

    關鍵詞:工程流體力學;環境工程;教學方法;教學效果

    中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0095-03

    環境工程專業中關于污染物的遷移和擴散問題、流體在管路中的輸運問題均離不開流體力學的基本知識,因此,《工程流體力學》是該專業的專業基礎課程,其教學效果的好壞也直接影響了后續專業課程的學習。筆者對近十年的教學進行思考和總結,并就如何提高環境工程專業《工程流體力學》的教學效果做一些探討。

    一、認真備課,形成自己的教學風格

    流體力學課程的特點是系統性強、公式多,并對物理和高等數學的基礎要求高,這就要求教師對這門課的內容要熟練掌握,所以筆者在課下花了很多時間把講課的內容熟記于心,找到課程講解中的關鍵點,經過自己消化和提煉,建立起自己的教學體系和風格。通常,課堂內容被分成四個部分:(1)復習上堂課的知識點;(2)提出新的工程和應用問題;(3)在黑板上給出新問題所涉及的公式的推導過程;(4)應用和總結。工程和應用問題的引入可結合專業背景,多講實際的案例。如學生宿舍或教學樓的給水壓力應該如何計算,以此引出水頭損失的概念;高爾夫球表面的蜂窩狀設計會使其運動的阻力如何變化,由此引出曲面邊界層分離的概念。還可以在教學中適當介紹流體力學在實際生活中的應用,學生會被這些問題吸引,覺得流體力學不僅僅是速度和壓力的偏導公式,而是鮮活、有用而又有趣的,因而重視并逐漸喜歡這門課程的學習。在公式講解時要注重融會貫通,比如在講Navier-Stokes方程時,筆者會引導學生三步走:第一步,這個方程并不深奧難懂,就是牛頓力學中的F=ma;第二步,F在流體問題上的具體體現有哪些力?無非是質量力和表面力,而表面力又分壓應力和切應力,而加速度則是一個多元函數的求導問題,包括時變和位變加速度,這樣方程的形式就有了;第三步,如果流體處于靜止或相對靜止,方程變成歐拉平衡微分方程,如果流體無黏性,方程又變成歐拉運動微分方程。通過這樣一個由低到高再到低,由簡到繁再化簡的過程,學生就能深入理解前后學習的公式,消除學生的畏懼感。在課堂教學中,要不斷地對學生提問,引導學生積極思考。只要提問恰到好處,切中要害,發人深思,學生的思維就會活躍起來。在講解均勻流動斷面的壓強分布問題時,筆者會問學生,這是巧合嗎?為什么會有這樣的巧合?然后引導學生從過流斷面的受力入手分析壓強分布,學生豁然開朗。筆者也會引導學生發表自己的看法,這也無形中培養了學生的自信心,學生聽課的積極性更高,而這也有助于激發教師的教學熱情。

    二、選擇合適的教學手段

    隨著現代化多媒體教學手段的出現,現在課堂大多以教學課件為中心展開教學,由于節約了大量板書時間,課件中又可插入圖形、圖像、動畫和錄像等多種媒介,從而使得多媒體教學具有信息量大、教學內容形象直觀等優點,這些都有助于引發學生對課程的學習興趣。然而,筆者在教學過程中也發現,如果對流體力學中公式推導和習題講解也采用多媒體方式,其教學效果卻不如板書理想。因此,對于流體力學課程的主體教學內容應以傳統的教學手段為基礎,而在復習上堂課的知識點、提出新的工程和應用問題以及公式的應用和總結上,多媒體的教學手段更為合適。在緒論課上有關流體力學在專業中的應用、流體力學學科發展歷史,以及后續課程中壓力體畫法、雷諾試驗、曲面邊界層分離等內容則可充分發揮多媒體的優勢,通過動畫、圖片以及錄像等內容向學生進行介紹。總之,在流體力學的教學過程中,教師應以提高教學效果為目的,對各種教學手段揚長避短,綜合利用,根據教學內容的特點靈活選擇合適的教學方式。

    三、及時與學生溝通,調整教學內容與進度

    學生反饋是評價教學效果的重要一環,因此筆者經常利用課后時間與學生進行溝通,及時了解學生的學習情況,并根據學生的反饋信息,實時動態調整教學內容和教學進度。筆者在平時與學生的溝通中發現,學生認為流體力學難學,其難點主要是相關的高等數學、大學物理和理論力學的知識點較多,并且已有所遺忘造成。因此,如果在上課中直接引入,學生必然會有陌生感,也就影響了相關的流體力學知識點的學習效果。針對上述情況,筆者在靜力學的流體平衡微分方程推導前,先給學生復習泰勒級數的相關內容,在液體作用在平面上的總壓力的教學前,先復習靜面矩、慣性矩等相關內容,在流體運動學內容的教學前,先給學生復習梯度、旋度和散度的概念。通過上述措施,教學效果有明顯改善。在學習不可壓流體動力學基礎時,由于相關概念較抽象,涉及較多高等數學的知識點,因此學生感到吃力,上課的互動效果也變差,這時,教師應適當放慢教學進度,同時也可根據學生掌握的實際情況,適當降低教學要求和難度,將教學重點放在對概念的理解上。畢竟,在目前各專業及其基礎課程學時數減少的背景下,適當地對某些知識點的教學要求進行調整是有必要的。

    四、注重作業批改,上好習題課

    作業是流體力學教學中的重要環節,學生通過獨立完成作業,可深化對課堂所學知識的理解,提高對實際工程問題的分析能力和解決能力,并進一步檢驗課堂教學的實際效果。學生的作業布置應該做到“少而精”,并力求習題具有典型性,能涵蓋主要的教學內容,教師應緊扣基本概念和基本方法精選題目,同一類型的題目一般控制在2道以內[1]。在作業的批改過程中,教師不應只是給出對或錯的評判,而是應該根據學生的解題過程,給出求解出錯的關鍵點,并在作業本上明確標示出,筆者還會在學生的作業本上寫上批語,對于完成情況較好的學生,針對其解題思路和書寫情況等給出肯定的評價,而對于完成情況較差的學生,也會指出其應注意的地方,并提出改正的要求,最后再根據學生的完成情況給出成績等級。通過上述方法,使學生自覺意識到作業的重要性,同時也感受到教師對其學習行為的尊重,上述措施也能促使學生認真完成作業,減少抄襲現象。為了能深刻理解流體力學的理論知識并能加以靈活運用,需要求解各類典型題目來獲得經驗并不斷消化各知識點并達到觸類旁通的效果[2],習題課正是實現上述目的的有效手段。習題講解不能只給解答過程,而是要站在學生的角度,以學生為主體和他們一起討論問題、研究問題、解決問題,體現互動式教學;對于某些問題的求解,也力求能從不同的方法入手,開闊學生思路,例如對于平面和曲面在液體中的受壓大小問題,教材分別給出了這兩個問題的求解公式,教師可引導學生:既然平面是曲面的一種特殊情況,那么能不能用曲面的壓力體概念去求解平面在鉛垂方向的受力大小呢?結果證明是可以的。習題的講解還應反映學生對課程的掌握情況,因此不僅要講正確的分析過程,還要講作業中出現的錯誤的分析過程,并通過對比分析,找到出錯的原因,進一步厘清和深化概念。教學工作是一項繁重而又細致的任務,需要教師有扎實的專業基礎,“學而不厭,誨人不倦”,因此教師也要在教學過程中不斷地學習,從掌握學科知識的深度和廣度上不斷要求自己,在教學內容、教學方法和教學手段等方面做有心人,只有這樣,才能不斷改善教學效果,為環境工程專業的人才培養打下堅實的基礎。

    參考文獻:

    [1]張羽,張仙娥.環境工程專業《流體力學》的教學探討[J].華北水利水電學院學報(社科版),2010,26(4):156-157.

    第6篇:關于流體力學的問題范文

    針對工程流體力學課程當前存在的問題,結合CDIO工程教育模式,從理論和實踐之間的關系、學風建設、教師身份轉換以及考核機制方面進行改革,重點加強對學生主動學習能力,工程應用能力和團隊合作能力的培養。實踐表明,實施CDIO工程教學改革達到了預期的人才培養目標,也對其他課程的教學改革具有參考意義。

    關鍵詞:

    CDIO工程教育模式;工程流體力學;教學改革;三級項目

    0引言

    隨著中國工業化進程的不斷推進和“再工業化”戰略的提出[1],我國需要一大批有著扎實的專業知識、具備良好工程能力的工程師人才。應用型本科院校承擔著培養創新能力和工程能力人才的重任。如何使畢業生具備良好的自主學習能力、團隊合作意識、系統分析和動手能力,已成為我國高等工程教育改革的重點和難點。CDIO是一種強調創新與工程實踐的新型高等教育模式,其核心是將教學與工程實踐緊密結合,以滿足企業對工程人才知識結構和工程能力的需求,解決傳統工科高等院校在人才培養中出現的重理論教學輕實踐問題。按CDIO模式培養的學生,學習遷移能力、理論聯系實踐能力強,具備自主學習能力和“終生學習”的習慣,深受社會與企業歡迎[2,3]。工程流體力學是力學的一個重要分支,側重在生產生活上與氣體和液體相關的工程實際應用,它不追求數學上的嚴密性,而是趨向于解決工程中出現的實際問題[4]。要求學生對試驗研究、理論分析和數值計算有深入的理解,才能對實際工程問題進行定性、定量分析。將CDIO教學模式引入工程流體力學的課程教學改革中,更有利于提高學生的工程實踐能力和水平。

    1工程流體力學課程存在的問題

    1.1理論教學困難

    隨著教學計劃改革的進行,工程流體力學課程的教學計劃課時由傳統的50課時縮減為目前的32課時。其中,教學學時為26課時,實驗學時為6課時,學時少,內容多,學生理解困難。

    1.2學生學習主動性差

    傳統課程理論性較強,需要熟練掌握的公式復雜,內容較為抽象,學生存在理解困難、理論與實踐脫節等問題。同時實驗環節學生的參與度很低,看多于做,更談不上思考和理解。

    1.3考核方式單一

    傳統的筆試考核方式造成了學生學習依賴心里嚴重,學習遷移能力差等問題。只在乎基本理論的死記硬背和卷面考試,面對實際問題無從下手,難以判斷學生對課程的掌握情況。

    2CDIO工程教育理念

    CDIO工程教育模式是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究團隊于2001年創立的新型的工程教育模型。CDIO即構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運行(Operate),包括了三個核心文件:1個愿景、1個大綱和12條標準[5]。根據工程師應具備的能力以逐級細化的方式表達出來,為工程教育改革提供了系統全面的指導,代表了當代工程教育的發展趨勢。CDIO工程教育模式從2005年引進我國以來,取得了令人矚目的成就。燕山大學作為教育部機械類、電氣類的CDIO工程教育模式研究與實踐課題組試點的第一批高校之一,積極推進CDIO工程教育改革進程。自2008年春季學期開始實施基于CDIO模式的教學改革以來,已經培養了七屆畢業生,積累了豐富的教學改革經驗,并不斷進行創新,為CDIO工程教育模式在中國的發展做出了一定的貢獻。

    3規劃調整基于現代工程環境下的“工程流體力學”課程體系

    傳統的工程流體力學教學體系已經不能滿足當今社會對工程人才素質的需求。基于CDIO思想構建的新的課程體系,加強了對學生基礎知識積累和運用的要求,強化工程實踐環節,重視對學生動手能力的培養。同時,重點介紹工程流體力學的最新科學技術領域和工程領域的發展,以構建新型多層次課程教學體系。在實際改革進程中,要強調基礎素質的培養,采用課堂理論教學、課下多層次實驗和三級項目相結合的方法,注重與學生之間的交流與反饋,將基于CDIO的課程教育改革平穩、有序地進行[6]。

    4基于CDIO的課程具體教改內容

    4.1理論教學環節改革

    針對工程流體力學學科基礎性強,理論難度大,應用范圍廣的特點,基于CDIO思想的課程改革采用將授課內容精簡,關鍵知識點精講,綜合性知識點布置主題性任務的方法,讓學生主動學習,拓展知識面,培養了學生進行獨立思考的能力。充分利用互聯網資源以及教師的實際工程經驗,對知識點進行剖析,增強學生對知識點的感性認識。同時制作大量的流體流動動畫,展示最新工程流體力學學科應用資料,極大地豐富了教學資源,便于理解重要知識點,激發學生的學習興趣和主動性。

    4.2實踐教學環節改革

    華裔諾貝爾物理學獎獲得者李政道先生,在關于杰出科學人才培養的問題上特別強調實驗精神和實驗能力。基于CDIO思想課程改革的實踐環節,以三級項目為主,多層次實驗教學為輔,全面鍛煉學生的知識檢索能力,團隊協作交流能力,多學科、大系統的掌控能力,并能夠對學生知識的掌握情況進行深入的了解[7]。工程流體力學三級項目包括:系統全面的任務要求,靈活多變的題目選擇,細致的團隊任務分工,明確的節點匯報形式,以及一套合理的考核機制。以2014年秋季學期工程流體力學三級項目為例,要求每個班級的學生自行組隊,3-5人一組,每組選出一個組長,分別從六個題目中任選一個為題,對該題目進行分析、求解,明確組內成員分工,按時進行節點匯報,最后提交三級項目的課程報告和項目感想,抽簽進行PPT匯報。通過對學生的反饋信息和實際表現進行分析可以看出,三級項目的方法可以將CDIO教育改革理念與課程知識完美融合。不僅讓學生對所學知識有了更加深刻的理解,鍛煉工程實踐能力,而且讓教師的參與者和引領者作用得到充分發揮。

    4.3學風建設環節改革

    工程流體力學課程的理論難度較大,采用傳統的課堂式教學和單一卷面考核的方式,使學生只關注考試得高分,做實驗不提前準備、不關注原理,更讓一部分學生產生了課程學了也毫無用處的想法。基于CDIO工程教育的流體力學課程改革,嚴格按照CDIO的12條標準與能力大綱的要求,設計出一套合理的、循序漸進的三級項目考核機制。在項目的進展過程中,學生需要付出很多的課余時間,對項目的相關內容進行廣泛的搜索和學習,通過軟件仿真、理論計算以及與工程應用對比等方式,使學生對所學知識有了更深刻的認識。同時,學生充分體會到了團隊合作過程中,成員間交流、溝通、共享的重要性,體會到了集體智慧帶來的沖擊,以及團隊合力完成項目的成就感。在聽取其他小組匯報的過程中,對整個課程也有了更加深刻的理解。

    4.4教師身份轉換環節改革

    根據CDIO工程教育改革方案的要求,教師不僅僅是知識的傳播者,更是知識交流的參與者和引導者[8]。教師在自身知識和工程經驗積累的基礎上,嚴格按照CDIO工程教育改革能力大綱要求,系統、全面地整理出獨具特色的課堂教學教案。表2給出了工程流體力學課程某一個單位學時的部分課堂教學教案,只有按照詳盡的能力大綱的要求,才能充分保障教學質量。在三級項目考核機制的進程中,每個小組都要與教師在課下進行深入的溝通和交流。這種輕松、愉悅的溝通方式,不僅拉近了教師與學生之間的距離,而且使教師能夠更加充分地發揮參與者和引領者的作用,積極地引領學生走向自主學習和探索的階段。

    4.5考核機制環節改革

    與傳統單一卷面考核的方式相比,基于CDIO工程教育改革的考察機制更加注重對學生學習態度和學習能力的考察。目前采用的考核方法是:課堂出勤0.1,平時作業0.1,實驗成績0.1,三級項目0.1,考試卷面成績0.6。其中,三級項目由二部分組成:①組內互評等分,總分5分,最優分和最差分相差不得小于1分,組內人均得分為4分;②導師評分,總分5分,最優分和最差分相差不得小于1分。實踐證明,CDIO工程教育改革的考核機制更加公平、合理,克服了學生對卷面考試的依賴,提高了學習的積極性,同時保證了課程、實驗和三級項目的正常有序進行。近三年的課程合格率由改革前的低于75%,穩步增長并保持在90%以上,獲得了學生們的廣泛認可。

    5結束語

    CDIO工程教育體系是基于歐美發達國家的教育基礎而提出發展的,并不完全符合我國的教育情況和社會背景。如何將CDIO工程教育改革消化吸收,與中國的社會現狀和教育現狀相結合,走出一條具有中國特色的教學改革之路,是今后CDIO在中國發展的重點和難點。通過對幾年來基于CDIO工程教育理念的工程流體力學課程改革成果進行分析,可以得出很多寶貴的經驗。應用型本科院校必須克服困難,強調方法,將改革進行下去,只有這樣才能培養出符合當代社會發展需要的工程型人才。同時,教育改革是一個漫長的過程,必須本著“決策—實施—檢查—反饋—修正”的閉環管理思路,才能將改革合理、平穩地進行下去。

    作者:袁曉明 王超 杜冰 單位:燕山大學河北省重型機械流體動力傳輸與控制重點實驗室 燕山大學先進鍛壓成形技術與科學教育部重點實驗室

    參考文獻:

    [1]黃群慧.中國的工業化進程:階段、特征與前景[J].經濟與管理,2013,07:5-11.

    [2]胡文龍.基于CDIO的工科探究式教學改革研究[J].高等工程教育研究,2014,01:163-168.

    [3]顧學雍.聯結理論與實踐的CDIO—清華大學創新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究,2009,01:11-23.

    [4]高殿榮,張偉.工程流體力學[M].北京:化學工業出版社,2014,1.

    第7篇:關于流體力學的問題范文

    關鍵詞:力學 力學性能 實踐 應用

    中圖分類號:G42 ? 文獻標識碼:A??文章編號:1672-3791(2015)02(b)-0000-00

    力學是物理學中最基礎最古老的一門學科,它的研究范圍包括從一般的物體的機械運動到天體的運動。小到基本粒子的碰撞、衰變、相互作用的軌跡,大到宇宙探測、航天、航空都屬于力學的問題。其應用的范圍包括最早的土木工程、橋梁道路、水利工程、航海造船、機械冶金方面的應用,到后來的航空航天、防災減災、環保能源、生物化工等領域。其應用范圍之廣,令人吃驚。基于此,本文針對力學性能進行進一步深入的探究,并且介紹了有關力學能力的幾個實踐應用。

    1 力學簡介

    1.1 力學定義

    力學是一門獨立性較強的基礎學科,其主要研究的便是力和能量以及它們與液體、固體以及氣體間的平衡、變形以及運動的關系。力學不僅僅是一門基礎性較強的學科,而且其也是一門技術性較強的學科,其包含有很多有關工程技術的理論基礎,并且在廣泛的實踐應用中不斷的壯大。力學在軍事工程以及土木工程方面都起著舉足輕重的作用。目前,工程學領域已經擁有多個分支,而這各個分支當中很多重要的進展都十分依賴于力學有關的運動規律、強度以及剛度等等。力學與工程學之間的結合,促進了整個工程力學的形成與發展,現如今,不僅是歷史較為久遠的土木工程、水利工程、建筑工程等需要工程力學的貢獻,而且核技術工程以及航空航天工程等新興學科中工程力學也起著至關重要的作用。力學既是基礎學科又是技術學科的二重性使得其為溝通人類認識與改造自然方面均做出了重要貢獻。

    1.2 力學的分類

    力學大致可以分為靜力學、動力學以及運動學這三部分,其中靜力學所研究的是物體所受的力在平衡狀態或者是物體在靜止狀態下的問題;而動力學則討論的是物體在受力的作用下與物體運動之間的關系;運動學僅僅考慮物體是怎樣進行運動的,而對其與所受力之間的關系則不予討論。

    根據研究對象的不同對力學進行分類,則可以分為固體力學、流體力學以及一般力學這三方面,其中流體不僅包括液體,而且還包括氣體,通常將固體力學和流體力學統稱為連續介質力學,一般采用連續介質的模型進行研究。而一般力學通常指的是以質點、剛體、質點系和剛體系為研究對象的力學,有時還會將抽象力學納入一般力學的范疇,一般力學不僅要研究離散系統的基本規律,還會研究一些與工程技術相關的新興學科的理論。固體力學、流體力學以及一般力學這三個力學分支在發展過程當中,會根據對象以及模型的不同出現了不同的研究領域和分支學科。其中材料力學、結構力學、彈塑性力學、斷裂力學等均屬于固體力學;而水力學、水動力學、氣體動力學、空氣動力學、滲流力學、多相流體力學等均屬于流體力學;而理論力學、分析力學、振動理論、剛體動力學、運動穩定性、陀螺力學等均屬于一般力學。而各個學科在交叉融合的過程當中又產生了流變學、氣動彈性力學以及粘彈性力學等等。

    力學在工程技術方面的實踐應用結果形成了工程力學以及應用力學的各個分支,例如巖石力學、土力學、爆炸力學、環境空氣動力等等。而力學在于其他基礎學科進行結合的同時也產生了一些交叉性的學科分支,例如與天文學相結合而形成的天體力學。

    2 力學能力的潛在研發

    2.1 材料的力學性能

    材料在不同溫度、濕度以及介質條件下,在受到扭轉、彎曲或者交變應力的作用下,所表現出來的力學性能是不同的。

    (1)脆性

    脆性指的便是材料在受到外力作用下幾乎沒有發生塑性變形就遭受斷裂破壞的一種特性。材料的脆性與材料的韌性以及塑性是相反的。通常情況下,脆性材料是沒有屈服點的,但是其有斷裂強度以及極限強度,這兩者幾乎是一樣的,混凝土、鑄鐵以及陶瓷等均屬于脆性材料,脆性材料與其它工程材料相比,其在拉伸方面的性能較為脆弱,脆性材料一般情況下采用壓縮試驗來進行評定。

    (2)塑性

    塑性指的是材料在拉力或者沖擊力的作用下能穩定地產生的永久變形而不被破壞其完整性能力。材料的塑性變形一般會發生在材料所承受的荷載超過其彈性極限之后,材料發生不可逆的形變。材料發生塑性形變之后,不能恢復到初始狀態,在這一情況下,材料會保留一部分或者是全部荷載時的變形。

    (3)強度

    材料在外荷載的作用下,用以抵抗塑性變形以及斷裂的能力。可以根據外力作用的性質進行分類,可以分為抗拉強度、屈服強度、抗壓強度以及抗彎強度等等,工程上經常用到的是屈服強度以及抗拉強度,而這兩個強度一般可以通過拉伸試驗測得。強度是衡量材料承載能力的一個重要指標。

    (4)彈性

    材料的彈性一般指的是其在外力作用下從而發生的一系列形變,而當外力消除后能夠能夠恢復到原來的大小以及形狀的性質。在一定的限度之外,在外力消除之后材料并不能恢復原來形狀,則這一限度稱為彈性限度,同一物體的彈性限度是并不是固定不變的,它會隨著溫度的升高而有所減小。

    2.2 力學性能的研究方法

    力學研究的方法所遵循的基本法則便是理論聯系實際,然后再將其應用于實踐,應該根據對自然現象的觀察,尤其是對定量觀測的結果進行分析,從而總結出一系列經驗以及數據,或者是為特定的目的從而設計的一系列科學實驗所測定的結果,從而得出量與量之間的定性以及數量的關系。這一過程便是模型建立的過程,質點、質點系、彈性體、剛體以及連續介質等均是不同的力學模型,在建立模型的基礎上可以根據已知的一些力學以及物理學的規律,結合合適的數學工具,對其進行理論上的演繹工作,從而得出新的結論。對于所得理論所建立的模型是否合理,則應該進行新一輪的觀測,并將其進行工程實踐或者進行科學的實驗進行論證,對于理論的演繹當中,為了使得理論能夠更具概括性以及實用性,經常會采用諸如雷諾數、泊松比等無量綱的參數,而這些參數不僅能夠對物理本質進行很好的反應,而且由于其是單純的數字,所以不會受尺寸、工程性質以及實驗裝置等的牽制。現代的力學實驗設備,通常需要多工種、多學科間的協作,對物體力學能力的應用研究不僅需要更為細致、獨立的分工,而且還需要進行更為綜合以及全面的協作。

    3 力學能力的實踐應用

    3.1 力-熱-電-磁耦合效應

    在固體力學當中,經典的連續介質力學將可能會被突破,而一些新的力學模型以及力學體系,將會能夠概括某些對宏觀力學行為起敏感作用的細觀以及微觀方面的因素,以及關于這些因素方面的演化,從而使得一些復合材料的韌化、強化以及功能化能夠產生量的提升和質的飛躍。固體力學能夠將力、熱、電以及磁等效應進行融合,目前,機械力與熱、電以及磁等效應的相互轉化以及控制大都還局限于測量以及控制的元件之上,而這些效應的結合將會帶來更大的用途,近年來出現的微電子元器件,已經十分迫切的要求對這類力、熱、電的耦合效應做更深入的研究,而以“Mechronics”為代表的微工藝、微控制以呈及微機械等方面的發展,會極大的推動對力、熱、電、磁耦合效應的研究。

    3.2 航空航天方面的應用

    流體力學的發展能夠推動航天飛機以及新一代的超聲速民航機的成功研制,目前,在對高溫空氣的有關熱動力學進行研究中,必須對原先的熱力學平衡的假定進行放棄,而且對超聲速流畢節層的控制、降噪以及減阻等也帶來了一些列新的問題。在流體力學的指導下,所取得的工程技術成就不勝枚舉,最突出的便有人類登月、在月球建立空間站、航天飛機等為代表的航天技術,以速度超過5倍聲速的軍用飛機、起飛重量超過300t、尺寸達到大半個足球場的民航機為代表的航天技術都是力學能力在航天航空方面的實踐應用。

    3.3 一般力學

    目前,關于一般力學的研究已經開始進入了對生物體運動問題的研究,開始研究了人以及動物的行走以及奔跑當中所產生的一系列力學問題,而且有關這一方面的研究,已經產生了一系列新的結果,對于這一方面的研究,不僅能夠對生物的進化方向產生一系列的理性認識,而且也可以為人類進一步提高某些機構以及機械性能方面的要求提供一些理論性的指導。其中在進行一般力學的研究時應該重視對固體的非平衡理論、塑性與強度的統計理論、原子乃至電子層次上子系統的動力理論,為了能夠更加深入的進行這些研究,應當充分利用與開發計算機模擬與現代宏觀、細觀以及微觀實驗與觀測技術。工科中的各項實踐也離不開力學,因此,在工科的基礎課當中,也開設了不同的力學課程,其中包括理論力學、材料力學、結構力學等等。

    3.4 環境力學的興起

    環境力學是將力學以及環境相互結合從而形成的一門新興交叉學科,主要是對自然環境當中的破壞、變形、遷移以及其所伴隨產生的一些列的物理、化學以及生物過程和導致的物質、能量運輸、動量對環境的演化規律以及對人類所生存環境所產生的影響進行描述。環境力學的發展不僅能夠深化人們對環境問題中的物理過程以及基本規律的認識,而且能夠在一定程度上促進環境問題的定量化研究。現階段對環境力學的研究,不僅要對該學科發展的自身規律以及要求有一定的重視,在此基礎上,還應該與國家所需求的和工程實際進行緊密結合,能夠將理論研究、規律分析以及防治措施進行有機的結合。而關于中國的環境力學的研究則必須抓住一復雜介質流動和多過程耦合為基礎、沿海和西部這兩個經濟發展地區、水環境、大氣環境、災害與安全,從而對重點發展領域進行確立,促進學科的多方面發展。對于環境力學的研究,能夠解決一些實際方面的問題,例如對于西部干旱、半干旱環境治理的動力學問題;重大環境災害發生的機理以及預報;以水或者是氣為載體的物質運輸過程等方面的研究。

    3.5 生物力學的興起

    目前,生物力學已經有了很大的發展,生命科學以及包括力學在內的基礎以及工程科學交叉、融合已經成為了當今生命科學研究的熱點,已經為生物力學的發展提供了新的方向。現代分子以及細胞生物學不僅提出了大量的新課題,而且帶來了很多新的研究工具,推動了生物力學開始由著宏觀向微觀深入,而且開始強調了有關宏觀和微觀方面的融合。現階段生物力學的發展特點可以歸納為內涵擴大、有機融合、微觀深入以及宏觀與微觀相結合,但是宏觀生物力學仍舊為當今主流。有關生物力學的實踐應用,更加促進了以解決與應用所相關的工程技術問題為目標的新的生物工程學的發展。在實踐應用方面,組織工程、藥物設計與輸運、血流動力學、骨、肌肉關節力學等已經得到了臨床以及工業界的一致認同,已經相繼解決了一系列關鍵技術方面的問題。

    4 結論

    力學作為基礎性與技術性相互結合的一門學科,隨著當今社會的快速發展,已經在社會的各個領域當中得到了廣泛的應用。隨著工程學的越分越細,其各個分支當中的關鍵性的進展都十分依賴于力學當中有關的運動規律、強度以及剛度等理論知識。因此,我們應該在充分了解有關力學的定義以及分類的基礎上,對物體的力學性能進行深入的探究,充分了解其力學性能,并且能夠將其利用于社會的各個領域,而有關環境力學以及生物力學等新興學科的研究與應用,也是力學以后研究的重要方向。

    參考文獻:

    [1]鄭哲敏,錢學森的技術科學思想與力學所的建設和發展[J],力學進展,2006(l):8――11.

    [2]李中華,劉本芹,宣國祥,南水北調輸水對航道水流條件的影響計算分析報告,南京水利科學研究院,2003.

    第8篇:關于流體力學的問題范文

    關鍵詞:真空高速流水頭損失水力學氣阻重力流配水工程

    ⒈前言

    水力學研究經歷了漫長歷程。早期的古典流體力學,在數學分析上系統、嚴謹,但計算結果與實驗不盡符合。隨著生產發展的需要,一些工程師和實際工作者,憑借實地觀測和室內實驗,得出經驗公式,或在理論公式中引入經驗系數以解決實際工程問題。前者偏理論重數學,后者偏經驗重實用,但兩者之間存在著一個難以磨合的能量損失問題,它的根源在哪里,它的數量有多大,成為基礎水力學理論研究中的重要內容。為了解決理想概念給實際流體求解帶來的困難,科學家們作出許多努力,將研究的重點轉移到液體粘性上,創立了邊界層理論、紊流理論等,并在理想流體方程中添加粘性項使之適用于實際流體。液體的粘滯性概念應運而生,成為產生能量損失的最大根源。它的影響力在水力學研究中是相當深遠的,幾乎所有的流體工程,無論是設計施工還是運行監測,都離不開對水頭損失進行衡量與估算。

    然而研究古典流體力學的數學、力學家們沒有想到,在21世紀的今天,他們所論證的偏重于數學理論的理想流態模型可以在真空中存在,并且這種接近理想的流態同樣可以廣泛應用于各類大型的實際工程當中,它的水頭損失大大降低了,“液體的粘滯性”幾乎不存在了!這是一個驚人的發現!筆者稱這種新的流體輸送形式為“真空高速流”,簡稱為“真空流”。對于“真空流”這種特殊流體,國內外尚欠缺這方面研究文獻,本文就是針對這一流體,介紹其形成概況、工程效益以及對水力學理論的影響沖擊,深入探究水頭損失產生的根源。

    ⒉真空流形成概況

    “真空流”是根據類似于真空隧道列車可以達到1萬公里/小時等級的高運行速度原理,在輸水管內的某部位形成高速運行所必須的高真空,再利用工程水頭(落差)勢能的拉動牽引,將流體以更高的流速推進。輸水工程的效率將在原來的基礎上大幅度提高,配套直徑300mm-3500mm,管道流體壓力由于受局部高真空的影響,反而降低15%左右,形成“高速低壓”狀態,有利于保護整個管網。

    具體實施過程如下:在水庫或水廠高位水池上游的進水口處安裝一臺“潛水式無動力真空虹吸裝置”,在壩體上鋪設真空輸水管道,管道必須高于水面、呈n字形向下游延伸或與原“重力流”管道串接,串接處安裝控制閥門。通過真空液氣交換箱對n字形局部管道充滿水,使高于水面的管內形成真空。開啟串接處及下游閥門,在大氣壓作用下,使水源源不斷通過“潛水式無動力真空虹吸裝置”進入到管內,上升到管道最高點而后下落,在水頭勢能的拉動牽引下流向下游,送往遠程的輸配水管網中,整個輸水運行過程無需耗用電能。這臺“潛水式真空虹吸裝置”是整個真空管道輸水工程中的核心部分,它猶如單向濾板,在進水口處完全阻斷了空氣的進入,只透過水流及其夾帶的雜質、泥沙,在管道內部形成高度真空;自帶的流體整流器,將進入的水流進行梳理,改變水的有旋流動為有勢流動。水體經過濾氣、整流,再經過真空部位,形成了非常理想的、運行無阻力的、完全充滿整個管(網)道截面的管道均勻流。

    “真空高速輸水成套設備”由潛水式無動力真空虹吸裝置、流體整流器、真空液氣交換箱、管道及閥門所組成,歷經近20年的潛心研究,2001年被授予發明專利權,已成功實施于多項輸水工程,輸水距離不限,其流量、流速、壓力、節能高于任何先進國家的輸水設備與技術,將引發自人類發明水泵以來,在管道輸水領域的第二次新的突破和跨越式發展。它的研制成功已不僅僅是一項技術上的革新,更將開辟出水力學理論中關于“真空流”這片亟待開墾的“處女地”。

    ⒊真空流與重力流對比測試及工程實例

    關于“重力流”與“壓力流”已為人們所熟悉,這里不贅述。但需要特別強調的是,任何一項“重力流”流體工程,只需在進水頭部進行真空改造,在管徑、水頭、輸水距離等其它工程條件均保持不變前提下,無論進行何種參數對比,“真空流”都有著“重力流”不可替代的絕對優勢,以下進行對比測試。

    3.1測試一:長距離重力流引水工程。

    工程概況:全程16公里,管徑600mm,總水頭41m,原設計流量1萬噸/日,筆者以及其他工程人員在吸水頭部進行真空改造,使其改變為“真空高速流”。

    測試結果:流量在原基礎上提高50%。

    第9篇:關于流體力學的問題范文

    中圖分類號:TQ336.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)23-0400-02

    在研究防滑性時,我們發現橫溝比豎溝有更好的防滑性。之后,我們又根據相關數據對花紋深度與制動距離關系進行了非線性指數擬合,得到了函數式,發現當后,制動距離的變化就變得很小,所以深度認為在10mm左右是一個最佳值。

    在研究排水性時,我們發現豎紋的排水效果是最好的,橫紋排水性最差。于是我們將其作為排水紋,設法把斜紋中的積水都引入排水紋。利用流體力學的相關知識,我們建立模型并分析,發現單單考慮一條花紋溝的排水性,則深度h和寬度b都是越大越好。

    在研究減噪性時,本文通過分析輪胎物理實驗模型得到了設計準則,考慮花紋噪聲聲壓與輪胎七個指標建立BP神經網絡噪聲評價模型。

    1 模型的假設

    1)輪胎材料整體的粘性一致不變。

    2)當有液體流入輪胎花紋當中時,在短時間內,流體符合定常流。

    3)輪胎的材料性質對花紋無影響。

    2 模型的建立和求解

    2.1 輪胎的特性

    在設計輪胎時,要滿足增大輪胎與地面的摩擦力;降低胎噪增強舒適性;為輪胎散熱,排水等等的特性。下面我們就來討論滿足這些特性的花紋的紋路形狀。

    2.1.1 輪胎的防滑性

    良好的防滑性往往可以讓車輛在剎車,加速等方面表現出良好的特性,這一特點在任何路段上都是比較重要的。

    1)橫紋與豎紋

    汽車在干燥路面上行駛時,抓地力為輪胎最重要的考慮因素。當輪胎發生打滑現象時,滑動按方向可以分為縱向滑動和側向滑動:

    當兩種溝的與地面接觸面積同為時,每個接觸面受到的支持力為:

    分析輪胎的縱向滑動時的受力,

    縱溝上,

    橫溝上,

    其中,N為花紋邊與地面接觸時產生的剪應力,以及由于地面微觀凹凸不平產生的額外抓地力。

    所以此時橫溝更加抗縱向滑動。同理可得,豎溝更加抗橫向滑動。

    2)花紋的深度

    據BOSCH汽車工程手冊(中國汽車工程學會翻譯出版)523頁所述:制動距離初速為100km/h時,在濕路面上,胎面花紋深度不同,制動距離非線性增加如表1。

    為了得到花紋深度與制動距離關系函數式,我們利用Matlab對上表中的數據進行了非線性擬合處理,得到了擬合函數的函數關系式為

    從式中發現當深度達到10mm后,隨著深度的增加,制動距離已經沒有明顯的變化了。

    綜上,我們可以得到防滑性的設計原則為:

    1)要盡可能多地設計橫紋,即使是斜紋也要讓斜度盡量地小,以接近橫紋狀態。

    2)加大輪胎深度,當加到10mm左右最為適宜。

    2.1.2輪胎的排水性

    不管在什么情況下,輪胎的抓地力都是非常重要的,但是輪胎與地面的接觸面積一般只有人的一只手掌那么大,碰到下雨天時,很容易被地面形成的水膜隔斷,接觸面積變得更小。當汽車速度提高時,就極易發生滑水現象。

    此時要讓輪胎盡量不產生滑水現象就要在輪胎上增加排水紋,增強輪胎的抓地力。橫向的排水能力是最弱的,甚至可能會產生積水;豎向的排水能力是最強的,因此我們也稱其為排水紋。我們正是基于這個事實來對花紋的形狀來進行設計的。

    顯而易見,橫紋方向,基本沒有速度,所以豎紋的條數越多,寬度越寬則排水效果越好。但為了增大摩擦,橫向的條紋是必不可少的,那么如何將橫紋中的水引流至排水紋中就是我們現在要做的工作。下面,我們利用流體力學中的知識來解決這一問題。

    當車輪常接觸到水時,水由于慣性是保持靜止的,車輪是運動的,我們不妨設此時車輪的線速度大小為。由于我們只考慮水和車輪兩者的相對運動,為了方便計算,不妨令水的最大速度為,車輪的速度為0。

    如圖1所示,我們假設有一條條紋與排水紋相連通,且兩者的夾角為,圖中所示速度為縱向截面內的最大速度。我們認為在短距離內流體的流動是定常流,即x軸(沿流道)方向的速度基本不變。那我們現在只垂直x軸截取一個界面來進行研究(圖2)。

    根據流體力學里面的知識,由于花紋的寬度b和高度h都很小,我們可以認為其中的速度是呈線性變化的,若只考慮y>0的部分,則它滿足下面這個關系

    從上式中不難發現,只是關于的函數,即的關系式中的指數是0或0。同樣地,只是關于的函數,即的關系式中的指數是1或0。

    并且由于壁面具有粘附性,其壁面上的速度為0,滿足以下關系

    那么,就可以寫成的形式,其中為未知常數。根據流體力學的只是,我們還有一個條件,其中為流體的最大速度,將其代入中,可以得到,于是,我們就得到了斷面上速度的函數式

    有了速度的函數式,我們也就可以求得斷口的流量為

    其中S為斷口的截面積。

    于是,單單考慮一條花紋溝的排水性,則深度h和寬度b都是越大越好。

    2.1.3輪胎的減噪性

    * 輪胎花紋噪聲產生機理及其物理實驗模型

    1)模型建立

    考慮輪胎主要噪聲產生因素,即:A.花紋塊的撞擊噪聲;B.花紋溝的泵浦噪聲;C.隨機沙聲;D花紋溝內氣柱共鳴聲。可得以下物理實驗模型:

    其中:均為與頻率和車速的函數;為胎面有無花紋及條狀花紋的標識符;與頻率、車速及相關的函數;花紋塊的撞擊噪聲;花紋溝的泵浦噪聲;隨機沙聲;花紋溝內氣柱共鳴聲。

    2)小結

    由以上物理模型,我們便能得到一系列輪胎花紋設計原則:

    1.減小花紋塊的撞擊噪聲、花紋溝的泵浦噪聲:

    A.為削弱花紋塊的撞擊噪聲,花紋溝的泵浦噪聲在同頻率條件下的疊加增強,對于

    a.胎面花紋排列節距比

    b.輪胎圓周上同類花紋形成排列條的重復花紋周期之比

    c.各花紋塊面積之比

    d.槽溝形成的腔體體積之比

    均不宜采用整數或十分接近整數的數。

    B.輪胎兩邊的縱向花紋條以完全采用不同式樣花紋結構為好

    C.輪胎橡膠硬度更高,從而花紋溝部容積縮小率變小,溝內對包含的空氣壓縮小而減小泵浦噪聲

    2.為減小花紋溝內氣柱共鳴聲:

    A.不開橫向溝槽,可開縱向槽或斜槽,極力避免橫向或縱向死溝,即一端封死、另一端開口的槽,應互相連通。

    B.不取細長溝槽,以取短粗溝槽為好。

    除了以上提到發聲機理,包括花紋塊的撞擊噪聲、花紋溝的泵浦噪聲、隨機沙聲、花紋溝內氣柱共鳴聲等,還有如亥姆霍茲共振機理、.喇叭筒效應1。各發聲機理之間關系復雜模糊,在物理實驗模型表達示中函數性質、表達式難以理論推導。

    以下,我們利用BP神經網絡,采用七個輪胎指標,達到物理實驗模型的函數逼近,從而建立花紋噪聲聲壓定量模型。

    *輪胎花紋噪聲BP神經網絡模型

    1)模型建立

    針對物理實驗模型的缺點,根據輪胎花紋噪聲與聲音聲壓的性質特點確定所有的指標,考慮聲源距觀察點距離,胎面的溝深、胎面的溝寬、輪胎的圓周方向的寬度和輪胎的圓周方向溝數,變形引起的溝體積變化,輪胎速度。從而即可建立具有三層拓撲結構的BP神經網絡模型。

    2)小結

    如上所述,通過建立輪胎花紋噪聲BP神經網絡模型,避開了輪胎花紋噪聲發聲機理背后的復雜的關系,通過對物理實驗模型的函數逼近,從而建立花紋噪聲聲壓定量模型。在本文輪胎花紋設計中,就能達到以下兩個目的:通過與輪胎花紋噪聲的經驗模型在具體樣本結果對比,提高模型精度;對于一種輪胎花紋設計方案,可對其進行噪聲聲壓水平的校核。

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