流體力學問題及分析精選(九篇)
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第1篇：流體力學問題及分析范文
關鍵詞：小學高年級；留守兒童；心理問題；教育策略
近年來，我縣城鄉大量的剩余勞動力外出務工，而他們的子女則留在家中，由祖輩、親戚或民辦寄宿機構照管，形成留守兒童現象。由于無法享受父母的親情呵護，家庭教育嚴重缺位，這些孩子表現出不同程度的心理、性格偏差等，這些問題在小學高年級留守兒童中表現尤為突出，對他們的發展產生了很大的負面影響，也給學校的教育教學帶來很大的壓力。
一、城郊學校高年級留守兒童心理問題及成因分析
（一）親情饑渴
留守兒童父母常年在外，孩子們存在嚴重的親情饑渴。在對父母長期的思念中，孩子由最初的企望、焦慮、缺乏安全感到對父母逐漸冷漠，甚至仇視。而且孩子年齡越大，越表現出對家庭完整和對父母關懷的強烈需求。親情呵護的缺位，使孩子不懂得去享受愛，去關愛別人，心理支持的缺失，使孩子得不到應有的鼓勵和肯定，導致孩子自信心不強，對成功的期望值偏低。
（二）封閉、自卑心理
小學生正處在身心迅速發展的關鍵時期，面臨著許多問題和煩惱，需要有渠道傾訴，有親人安慰。但留守的孩子遇到不如意的事沒有傾訴、尋求幫助的對象，逐漸的形成了封閉、自卑的心理，這種心理在小學高年級學生中比較常見。部分孩子常表現為逐漸與父母、同學開始疏遠，沉默寡言、孤僻，不愿意與人交往；在課堂上不愿意回答問題，課后不想參加各種活動，怕被同學看不起；生活中，對老師、同學的關懷不易接受，甘愿生活在被人遺忘的角落里。
（三）學習成績不佳，行為習慣差
問卷調查顯示，留守兒童群體中，小學低年級學段大部分孩子學習興趣比較濃厚，到了中高年級學段，極少有留守兒童能表現優秀。究其原因，一方面打工父母對孩子學業期望值不高，將孩子的前途定位在外出打工上，導致孩子沒有明確的學習目標，內在動力不足；另一方面監護人對留守兒童的學習監管太少，導致孩子學習習慣不良、成績差、厭學情緒嚴重，甚至自暴自棄。此外，家庭教育嚴重缺位，還導致留守兒童自我控制能力差，生活習慣不良，自私、任性，惹是生非。（四）道德意志薄弱由于留守兒童祖輩代養人疏于管教和溺愛，對孩子的生活包攬包干，對孩子的錯誤時常袒護，造成留守兒童依賴心理嚴重，是非辨別能力差，道德意志薄弱，不能經受學習和生活帶來的正常競爭，不能正確地面對挫折，缺乏責任感。而外出務工的父母，則常常以滿足孩子的物質需求來彌補親情缺失，孩子只知索取不知感恩。由于長期缺乏父母正確的引導，他們的道德行為處于放任的狀態，思想觀念易受外界不良環境的影響，容易受到社會上不良分子的拉攏、教唆，經受不住誘惑而走上歧途。
二、城郊學校高年級留守兒童教育策略探究
（一）改善家庭教育環境，建立和諧的親子關系
留守兒童心理問題解決的關鍵在于家庭。父母要轉變觀念，將孩子的健康成長放在首位，盡可能做到家庭、工作兩不誤。如果條件允許可以將孩子接到身邊，讓孩子在接受更好教育的同時，增加與孩子的溝通機會；如果不能將孩子帶到身邊，父母要通過打電話、寫信、回家探親或接孩子到打工地團聚等方式滿足孩子的情感需求；外出務工的父母還應加強與學校老師、監護人之間的聯系，及時掌握孩子的動態，了解孩子的心理、學習狀況，讓孩子感受到雖然父母不在身邊，但親人的愛、老師的關懷時時伴隨他們，幫助他們擺脫孤獨、無助的陰影，形成活潑、開朗的心理素質。
（二）發揮學校作用，促進留守兒童健康成長
家庭教育的缺位，導致留守兒童在心理發展上存在諸多的困惑與問題，需要更多的幫助與疏導，這就需要學校轉變育人觀念，通過“愛”的教育來“補”位。1.建立留守兒童檔案教師針對各班留守兒童建立詳實的檔案，檔案中除記載詳細信息外，更要記錄留守兒童的思想、行為、心理、學習、生活習慣等發展情況；有針對性的關注留守兒童的心理需要和內心想法；定期走訪留守兒童家庭，幫助解決孩子在學習、生活中遇到的困難和問題。2.加強留守兒童心理健康教育學校成立留守兒童心理咨詢機構。首先，心理輔導教師要有計劃地開展心理健康教育講座，并有意識地教給留守兒童適應環境、調節情緒、人際交往等心理調試的技能，通過學生積極主動的自我心理調節，引導孩子健康、快樂成長。其次，根據孩子個體心理特點，通過個別咨詢方式加強指導，做到對癥下藥，減輕孩子心理壓力和負擔。再次，學校還可以開展“知心姐姐”信箱等活動，為孩子提供傾訴的渠道，并有專人給孩子回信，幫助解決學習、心理上遇到的種種問題，使學生的心理障礙得到及時的疏通和引導。此外，學校針對留守兒童實際情況，形成有自己特色的留守兒童心理健康教育校本教材，達到長期、有效的預防心理問題之目的。3.在活動中培養良好的個性品質學校應針對留守兒童開設文藝、體育等興趣小組，組織開展豐富多彩的課外活動、班團隊活動等，為孩子搭建展示自我的平臺。讓孩子收獲成功、增強自信，在提高自己的獨立性的同時，感受到集體的溫暖與支持，從而緩解自卑、叛逆心理，建立良好的人際關系。
（三）整合社會資源，共同關愛留守兒童
留守兒童的心理教育還需要社會的關注、參與、齊抓共管。首先，有關部門要通過各種渠道加強對留守兒童父母的教育，提高他們的責任感，把教育孩子的任務擔起來；其次期望有關部門要動員社會各界愛心人士，在留守兒童較多的村鎮、社區創辦“留守兒童之家”，為留守兒童提供學習、教育、興趣活動等服務，引導孩子參加有益身心健康的活動；再次，期望社會服務管理機構加大力度整治校園周邊環境，為孩子創建良好的社會環境，促進他們健康、快樂地成長，全面、和諧的發展。
參考文獻：
[1]朱衛紅.留守兒童心理發展研究[M].昆明:云南大學出版社,2010(18):31-45．
第2篇：流體力學問題及分析范文
關鍵詞：流體力學；課程改革；考核方式；教學方法
0引言
《流體力學》是工科專業的一門基礎課程，在各工程領域也有著非常廣泛的應用[1-3]。通過對流體力學的學習掌握就可以為后續專業課的學習奠定堅實的基礎，而在實地教學中卻存在諸多問題。因為大部分本科生以前接觸的力學都是簡單的固體力學，研究的是看得見摸得著的事物。而流體力學著重研究流體的靜止及運動狀態的規律，研究流體的質量守恒、能量守恒及動量守恒三大定律及其應用，對數學學習要求較高，課程中的概念較抽象、公式較復雜[4]，使很多學生難以理解其知識點，難以把握學習的要領，進而容易遺忘或者產生厭學情緒。因此，根據安全工程專業特點，對流體力學課程教學內容和教學方法等進行改革是非常必要的。
1課程教學特點及現狀
《流體力學》是安全工程專業的一門學科基礎必修課程，是一門多學科交叉融合的課程，涉及數學、物理學、力學等，理論性和工程實用性都較強。課程的研究對象為流體，區別于固體的主要特點是易流動，課程中的許多概念較為抽象，且方程的推導需要運用數學的方法，對學生運用數學知識分析問題的能力要求較高，總體來說，學生學習難度較大。目前，《流體力學》的課堂教學以理論知識講解為主，習題練習為輔，要求學生數學基礎、理解能力、邏輯思維能力較好，課上認真聽講，課后及時復習鞏固。但是學生的學習主動性和積極性不高，課程作業的完成質量不高，只是單一的應付考試。
2課程改革探討
為提高學生的學習效果，適應新形勢下應用型人才的培養目標，培養學生嚴謹、認真的學習態度，培養學生分析及解決流體力學問題的能力，及運用流體力學方法進行科學研究的基本能力，并為后續專業課程的學習打下良好的基礎。本文擬從教學內容、教學方法、考核形式三個方面對《流體力學》課程進行改革。
2.1教學內容
根據《流體力學》在安全工程專業中的課程定位，將流體力學的內容分為流體靜力學、流體動力學基礎、流動阻力及能力損失、管路流動、相似原理及因次分析等五大模塊。課程內容圍繞流體靜止、運動兩個狀態及力學的三大方程展開，由淺入深。培養學生的工科思想及意識，能夠對安全工程專業的流體力學問題進行分析。
2.2教學方法
整合傳統和現代教學手段，采用不同的教學方式，如課堂教學與網絡輔助教學相結合，將相關的習題解答方法及課堂練習同步至超星在線課堂，給學生課后復習鞏固提供資料，并通過網絡資源及時進行解答；多媒體教學與板書結合，將復雜的流體流動過程以多媒體動畫的形式展現出來，讓學生更直觀的了解某種現象，增加對理論知識的理解和掌握；增加課堂習題練習及講解，注重師生互動，注重理論練習實際，在課堂組織教學中通過師生互動調動學生學習積極性，并通過該環節了解學生課堂知識的掌握情況，及時調整講授方法。
2.3考核方式
采用多元化的考核方式，變單純的期末考試為平時和期末多層次考試，建立平時成績考核機制。平時成績考核包括章節測試、期中測試、課后作業、課堂練習及課考勤四部分內容，其中每一部分成績占總成績的10%；期末考試成績占總成績的60%。章節測試一般是針對每一章的重點難點，用3-5道典型習題，耗時45min，檢測學生的掌握情況。要求學生在規定時間內完成，章節測試的平均成績計入期末綜合評定成績。對于章節測試的習題進行批改、統計成績、分析成績，并對教學方法進行反饋，及時調整。課堂練習一般針對課堂中的知識點進行測試，習題主要以填空、選擇、判斷的形式出現，方便、靈活、易于控制時間。通過練習，讓學生查缺補漏，同時根據練習情況及時調整授課進度及方法，確保學生對課程知識的主要內容了解和掌握。課后練習是對課程內容的鞏固和補充，是對學生理論知識運用情況的檢測，但課后作業易出現抄襲現象，對于疑似抄襲的作業，作業的分值不會給高分，通過課堂的互動可以判斷抄襲者的范圍，在課后習題講解過程中有意讓抄襲者進行講解，同時通過作業重復練習，讓學生真正理解作業的解題思路及方法。
第3篇：流體力學問題及分析范文
趙立娟
馬亞生
顧 磊
[摘 要] （工程流體力學）是能源與動力工程專業學生的專業基礎課，合理的評價體系能充分調動學生的學習積極性，提高學習效果。結合（工程流體力學）課程教學特點及現狀，對該課程的多元評價模式進行設計，并在教學中進行探索，結果表明教學效果多元評價方案能調動學生學習興趣，激發學生的創造力。
[
關鍵詞 ]工程流體力學；多元評價；教學改革
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A文章編號：1671-0568(2014)35-0051-03
一、 （工程流體力學）教學現狀
《工程流體力學》是能源與動力工程專業學生的專業基礎課，有著承上啟下的作用，對后續專業課程的學習有著重要的影響。科學、全面、合理的評價體系能提高學習評價質量、提高學生學習的積極性。但目前的評價模式存在一定的局限性，沒能起到評價的導向作用，需要進一步改進。
1．教學中存在的問題。 《工程流體力學》課程要求學生要具備高等數學、大學物理、理論力學、材料力學工程熱力學等基礎課程的知識，尤其對高等數學和力學知識要求較高。同時也是泵與風機、汽輪機、鍋爐、制冷、空調、換熱器、液壓傳動、水力輸送等課程的基礎。 《工程流體力學》的授課內容是學生將來從事相關專業技術工作和科學研究工作重要的必備知識。流體力學是力學的一個分支，研究對象是不具有固定形狀的流體，研究理論比較抽象、一些流體現象不能憑直觀感覺或經驗去解釋，且經驗公式繁多、推導過程復雜。目前該課程的教學效果不是很理想，教師難“教”、學生難“學”已經成為師生的共識。河海大學（以下簡稱“我校”）熱能與動力工程專業開設了4學分，64學時（含8學時實驗）的工程流體力學課程，由于是90人以上的大班，教師無法深入了解學生。學生中存在著平時不學，考前突擊，考完全忘的現象。教學沒有循序漸進，易造成后續課程學習上的困難。 《工程流體力學》是面向工程技術中的流體力學，學生對大量無規律的經驗公式死記硬背是沒有意義的，能夠綜合運用所學知識分析解決問題才是教學的目的和核心。傳統的教學與評價方式對學生沒有導向性，學習的積極性不高，主觀能動性沒有得到很好地發揮，對身邊的流體力學問題無從下手，很難做到學以致用。
2．評價方式存在的問題。根據課程教學、學生反饋、后續課程等多方面的調查分析，目前《工程流體力學》課程學習評價的局限性表現在以下方面：
(1)評價的主體單一。現有的《工程流體力學》評價模式主體的是教師。所有環節都由教師進行評價，過于強調教師在教學中的主導作用，忽視了學生作為學習主體的地位。學生被動接受評價信息，存在客觀性缺失的現象。
(2)評價的內容片面。傳統的《工程流體力學》學習評價內容包括平時成績（書面作業、出勤、實驗）和期末考試。期末成績占70%，平時成績占30%。考試成績作為主要內容來評價學生學習成效，其最大缺點是側重于結果，忽視了過程。不能充分反映學生的學習態度和實際能力。工程流體力學課程學習目的是學以致用，所以既要重視學習過程，也要對學生實踐動手能力、創新能力、科研攻關力進行全面培養。
(3)評價的方式單調。 《工程流體力學》課程的評價方式是考試分數。雖然在一定程度上能反映學生對知識的掌握程度，卻不能客觀地反映學生積極的學習態度、學習效果及學以致用的能力。考核的僅是學生對知識“復制”的能力，即評價的是學生的記憶和保持水平，沒發揮出學生的主觀能動性。在近幾年的教學中有出現不少高分低能學生，他們在課程考試中可能會取得較好的成績，但對于課本之外知識的獲取能力較差。部分學習成績好的學生還表現出死鉆牛角尖的特征，缺乏從宏觀上把握問題的主旨及方向。高能低分的情況屢見不鮮。因此，評價的方式應有側重，引導學生學習基本理論，重視解決問題能力和創新意識的提升。
二、 （工程流體力學）課程的多元評價模式的分析
學生各自有不同的特征，在學習過程中能表現出多方面的能力，各種能力的水平是有差異的。學生的學習效果應采多元的評價模式來進行，多方面考察學生的學習狀況和效果。 四針對《工程流體力學》課程的特點，多元評價模式包括以下幾方面：
1．評價主體的多元化。授課教師、學生個人、小組都作為評價主體，在條件允許的情況下后續課程的教師也可以作為評價的主體。教師由“一家之言”變為評價活動的參與者和組織者。學生由被動的被評價者變成評價主體的參與者。學生的能力是多方面的，有各自的優點與不足。學生能參與自己學習效果的評價，能使學生的主動性、自尊心、心理個性得到張揚，發揮學生的自主性、探索性和創造性。將3-5名學生組成小組既可訓練學生的組織協調能力也有助于學生整體素質的提高。多元化的評價主體，有利于教師與學生之間的溝通，以及學生之間的相互學習與合作，提高了評價結果的客觀性。
2．評價內容的多元化。按照工程流體力學教學內容的可分為概念學習、原理學習以及解決問題等幾個階段。不同階段評價的內容應有不同的側重點。概念及原理階段的學習評價應以引導學生掌握基本理論、能獨立思考，培養學生的思維模式為目的，側重于啟迪學生的創造性思維。解決問題階段是以引導學生科學觀察、將流體力學知識與日常生活、水利、水電、能源、環境、化工等相關行業的實際工程有機結合。側重于學生流體力學知識的運用能力、理論聯系實際的創新意識、動手情況、團隊合作精神等。
3．評價方法的多元化。依據評價內容不同，可采用量化評價和質量評價兩種方法。這兩種評價方式的各項評價指標都要有明確的含義。量化評價各項指標要做到規范，易于操作，利于學生按照指標要求不斷修正自己的努力方向，以達到良好學習效果。質量評價是需確定學生是否積極、方向是否正確而對某些細節和小的利弊得失采取模糊評價的方法，包括到課率、課堂表現等。
三、 （工程流體力學）課程多元評價設計與實踐
1．《工程流體力學》課程的多元評價過程。①根據教學目標，合理設定評價內容的各項具體指標及權重系數，并在開始教學時公布評價的各項具體細則：②教學過程評價主體根據評價指標對各項評價內容進行評價，引導學生在評價過程中學習：③教學活動后統計分析各項評價數據，得出學生學習《工程流體力學》評價結果；④根據需要及時將評價的結果反饋給學生本人、授課教師、輔導員、家長及后續課程的教師。通過以上環節，學生對自己的學習狀況有了客觀的認識，授課教師可以在評價的結果中了解學生的普遍不足，在今后的教學中有所側重，后續課程的教師可以根據學生的掌握情況來調整授課安排，能對《工程流體力學》教學效果起到很大幫助。
2．《工程流體力學》課程多元評價體系。 《工程流體力學》的評價內容包括課堂表現、作業、實驗操作、實驗數據，實驗報告、小測驗、小組學習、課程大作業和期末考試。 《工程流體力學》課程多元評價體系見圖1。
評價內容的不同評價主體也略有不同。例如，由于整個授課的周期較長（通常為16周）會在期中安排小測驗，目的是幫助學生鞏固以前學過的知識，這部分內容的評價由教師來完成比較恰當，也方便教師根據學生的掌握情況來調整課程的安排。
表1給出了《工程流體力學》評價內容的各項指標與權重。評價主體根據各項指標給出每項評價內容相應的等級或分數，成績加權平均得到各項評價內容的成績，最后總成績是由各項評價內容的分數乘上權重系數計算得出。
工程流體力學多元評價側重于學習獨立分析、解決實際問題的能力的提升，因而對學生在過程中的能力的體現評價內容權重系數較高，如大作業中分工任務的完成情況占到總成績的10%。質量評價的部分內容是按等級制來計分的，級別包括A+、A、A-、n+、B、B-等。這些等級在錄入成績管理系統時需換算成百分制，對應關系如表2所示。
筆者在教學中用多元評價方式對學生《工程流體力學》的學習效果進行探討。以課內大作業為例，之前的學生從未做過該項內容，在近兩年的教學中嘗試要求學生根據所學的工程流體力學的內容，聯系實際工程，以小組的形式完成流體力學的理論在實際應用情況調查的大作業。如學習了流體靜力學后，學生以小組為去調查研究流體靜力學在實際工程中應用，可以是千斤頂中“帕斯卡原理”，電梯的失重與超重，或者過山車為什么不允許高血壓患者乘坐等，最終用PPT展示給大家。在PPT制作的過程中，有前期資料的準備，又有中期的編輯，還有后期的展示。學生能根據自己的特長在小組承擔一定的任務，在完成的過程中，發現他人的優勢和自己的不足，取長補短。同時，每次學生的展示活動都進行現場評價，讓學生對自己的表現有直接的了解。此外，還對大作業中創新的內容在評價時給予鼓勵和加分。兩年的實踐表明，學生對流體力學的學習興趣增加，各項評價內容能積極主動完成，對實際生活通到的一些流體現象有理性的認識。例如，曾有一組學生結合所學的流體繞流知識，實踐驗證了“打水漂”的技術要點。這些說明合理的評價方式對提高學生的學習效果、激發學生的創造力是有導向作用的。
第4篇：流體力學問題及分析范文
關鍵詞：輔助教學軟件;流體力學;教學模式
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）40-0273-02
一、引言
多媒體技術，尤其是網絡技術在現代教育教學中應用越來越廣泛，能創建新型的教學模式，改善傳統課堂教學的效果。應用計算機技術開發教學軟件，幫助學生自主選擇學習內容，彌補課堂教學的不足，及時檢驗所學知識的掌握程度，這種教學方式稱為CAI（Computer Assist Instruction），即計算機輔助教學[1]。《流體力學》是很多工科專業的一門專業基礎課，如安全工程、環境工程、土木工程等。該課程是一門理論與實踐緊密結合的課程，涉及的高等數學和物理學的知識比較多，基本概念比較多，計算公式比較多。學生普遍反映該課程的學習難度比較大，理解和掌握該課程的內容比較困難，學習的積極性和主動性不高[2]。隨著教學模式的變化及研究型教學的要求，如何提高學生學習興趣、培養學生能力、及時檢查學習效果，最大程度地調動學生的學習積極性和主動性，是教學面臨的主要問題之一。作者在近幾年的教學實踐中，根據《流體力學》課程的教學要求及特點，設計并開發了《流體力學》輔助教學軟件，在教學實踐中取得了良好的教學效果。
二、教學軟件的結構設計
本課程開發的《流體力學》輔助教學軟件包括四個模塊：系統管理、課程要點、工程實例、自我測試。
1.系統管理。系統管理模塊包括用戶管理、試題管理、學習記錄等功能。《流體力學》輔助教學軟件需要登錄，登錄界面包括學號和密碼兩個部分。學生以用戶身份進入軟件后，可以修改密碼、查看學習記錄，但不能使用試題管理功能。教師用戶用管理員賬號登錄，可以增加、刪除用戶，能增刪和修改試題，并能瀏覽學生學習的詳細情況和掌握測試結果等。
2.課程要點。課程要點模塊主要包括《流體力學》課程各章節的內容，如：基本概念、流體靜力學、流體動力學、流動阻力計算、流體出流及管流等，可根據教學的實際情況增加和刪除內容。基本概念部分將課程各章的主要概念集中起來，每章均選取比較重要的、需要學生掌握的內容放在軟件中，尤其是對重點的計算公式進行解釋，讓學生能夠有重點地進行學習，提高學習的效率。
3.工程實例。該部分收集了與流體力學知識相關的工程實例，尤其是重大工程實例以及近年來的一些熱點問題實例，這樣能引起學生的積極性和興趣。工程實例對應各章內容，包括文字描述、圖片、視頻等，并提出相關流體力學問題。比如：南水北調工程、長江三峽大壩工程、飛機導彈的研制、潰壩事故、臺風登陸等，使學生能理論聯系實際、拓寬知識面、提高學習興趣，培養學生分析問題、解決問題的能力。
4.自我測試。自我測試模塊根據不同的知識點設計有不同的題型，主要包括填空題、判斷題、選擇題、簡單計算題和應用題。學生可以自主選擇不同題目進行測試，及時了解知識掌握程度和學習效果，查看試題答案可以及時發現自己的薄弱環節。教師查看測試成績可以了解學生掌握相關知識的情況，發現教學中存在的問題，有針對性地進行改進。教師事先建立測試試題庫，并能不斷完善。學習完成選擇的測試題后可以隨時查看成績和正確答案，教師對主觀題可以給出詳細的評閱，指出出錯的關鍵點。
三、教學軟件功能的實現
1.開發工具的選擇。《流體力學》輔助教學軟件的開發選取B/S的開發模式，學生能方便使用該軟件。選用Visual Basic 6.0作為軟件開發語言，VB6.0提供了可視化的Windows界面設計功能，具有強大和快速的數據處理能力。本軟件的數據庫選取Access數據庫，能方便和快速管理各類數據。Access的優點在于它有豐富的開發界面及使用環境，有著強大的報表創建功能[3]。
2.各模塊功能的實現。《流體力學》輔助教學軟件按照各模塊的功能，采用友好的界面實現各部分功能。在菜單中點擊各按鈕可以進行各模塊界面，再點擊進入各子功能模塊;也可以在下拉菜單中選擇子菜單直接進入各子功能模塊。自我測試模塊先選擇題型，再進行各種題型的答題操作。答題時可隨時返回重新選擇試題，查看試題答案時可以通過鏈接查看相關知識要點，有針對性地復習課程的基礎知識，以便牢固掌握易混淆、難理解的知識點。學生利用互聯網的優勢，可以不受課堂的限制，隨時主動、靈活地選擇學習內容，及時查缺補漏，充分調動學習的主動性、積極性。圖1為應用題測試界面。
四、輔助教學的效果評價
該輔助教學軟件在《流體力學》的教學中連續運用了幾年，并不斷進行了完善。為了評價該輔助教學軟件的效果，設計了調查問卷，以便了解該軟件的應用效果。調查問卷如表1所示。
經過幾年的教學實踐，對回收的有效問卷進行了統計分析。從統計結果看，該《流體力學》輔助教學軟件有效彌補了課堂教學的不足，教學內容選擇恰當，重點突出，充分體現了計算機輔助教學的優點，軟件簡便、實用。95%以上的學生愿意使用該輔助教學軟件，認為能充分利用課余時間，積極、主動地選擇自己感興趣的內容，拓寬了自己的知識面，激發了學習興趣，對自己的學習有較大幫助，希望不斷豐富和完善該教學軟件。
五、結語
素質教育的一個顯著特點就是要使學生能主動地學習，采取個體化教學方式，理論聯系實際。采用計算機輔助教學軟件，學生可以量身定制自己的學習計劃，不受時間和空間限制自主選擇學習內容，實時檢驗學習效果，提高學習的興趣和積極性，取得最佳的學習效果。輔助教學軟件的應用是傳統課堂教學方式的有益補充，對提高學生的綜合素質和能力有重要的促進作用。
參考文獻：
[1]胡鄉峰，沈慧娟.多媒體CAI課件的制作與評價[J].通化師范學院學報，2012，（6）：44-47.
第5篇：流體力學問題及分析范文
[關鍵詞]流體力學 板書教學 多媒體教學 教學方法
[中圖分類號] TB126 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）012-0052-02
隨著計算機技術的發展，越來越多課程的板書教學被多媒體教學取代。流體力學作為機械、土木、能源、采礦等專業的基礎課程，主要是研究包括液體和氣體在內的流體在靜止和運動時的力學規律及其與固體壁面間的相互作用力的一門科學。流體力學的研究方法與理論力學、材料力學、彈性力學等有所不同，其主要反映在用場論的觀點處理力學問題上。
流體力學中介紹了拉格朗日和歐拉法之間的區別，我們原來都是用的拉格朗日法來解決問題，即對物體的某個質點屬性進行研究。而由于流體力學中的研究對象流體具有易流動性，因此某個質點的研究就不能代表整個流體，此時我們引入了歐拉法，即將物理參數（速度、壓強、動量等）通過空間點的屬性來進行研究，這是在學習中容易造成混亂的一個地方。此外，流體力學在研究不同問題時分別都做了各種假設條件。例如，N-S方程，到目前為止還沒有一般解的存在，那么在對N-S方程求解時，就必須做一些假設來簡化該方程使其求解，這也是不太容易理解的一個地方。
流體力學被認為是高等數學在工程力學中的應用。因此，要想學好流體力學，首先要有扎實的高等數學、工程力學及大學物理的基礎。流體力學還有許多抽象的概念，如什么是黏性，在流體中體現在什么方面，黏性隨溫度、壓力變化的關系等都需要教師去認真細致地講解。所以學習流體力學首先要改變觀念，要有比較強的建立物理模型和數學模型的能力，這樣才能學好這門課。那么如何教授這門課、將復雜的數學問題轉化為容易理解的物理概念，并讓學生理解且記住，這就是教學方法的問題了。
一、板書教學方法
我們知道傳統的教學方法就是板書加講解，有的時候會用到一些教具，但這些都是靜態的，對于一些抽象的難理解的概念很難表達清楚。流體力學這門課程具有理論性強、概念抽象等特點，傳統的板書教學方法只能口述進行概念講解，學生看不到實物，即使和實驗課相結合，有部分概念還是無法表達清楚。而且除了概念以外，該課程還有大量的方程推導，很多的文字說明、畫圖等需要大量的板書，每次課幾乎都是在不停地寫、不停地擦，不僅教師感到筋疲力盡，學生也難以理解，因此很多教師和學生都反應流體力學是很枯燥無味的一門課，但是很重要，不得不硬著頭皮去學。
二、多媒體教學方法
多媒體教學作為一種全新的教學方式，現在被越來越多地使用。但現在絕大多數的課程都是在幻燈片中放上講課的內容，在上課的時候放出來進行“照本宣科”，有的干脆只是課本的掃描，上這樣的課，絕大多數學生都是昏昏欲睡。
多媒體教學不僅是幻燈片在課堂上的應用，還應該包括二維及三維動畫的演示，甚至是視頻或者實驗錄像、現場工程錄像等。多媒體教學為理解難懂的概念、定義提供了先進的手段，尤其是豐富的現場工程、實驗的圖片、錄像等不僅豐富了課程的信息量，更能刺激學生的感官、激發學生的興趣、拓寬學生的思路、開闊學生的視野。
但對于流體力學這樣的課程如果僅有幻燈片加板書的內容，那么對公式的推導也不能很全面地講解。我們知道，公式推導就是邊講解邊思考邊進行，這樣才能更好地掌握。如果省略板書學生對于前因后果都不太容易理解，且信息量大，沒有思考時間。
如何將板書和多媒體相結合并能取得最佳的教學效果，一直是很多高校教師在研究的問題。
三、板書和多媒體教學有效結合的教學方法
對于制作的課件（包括幻燈片、動畫、影片等）應該與課本結合緊密，包括章節名稱、講解順序、重難點等都要根據課本內容在PPT中按照板書表達出來。這里值得注意的一點是，不能一次出現整頁的文字，這樣不僅讓人看得眼花繚亂，也沒有時間思考，直接就能看到結果，根本不能達到預期的效果，而應該逐字逐句通過人為的控制出現。在這個過程中我們可以邊講解邊讓學生思考，逐漸地出現我們所需要的答案。當然這樣做需要很多的時間，但教學效果會大大提高。下面具體說明怎樣將多媒體與板書相結合。
首先，對于第一章緒論部分的講解，可以結合大量的實例，如都江堰、大禹治水、足球射門、火箭升空、消防等動畫或視頻對學生講解本門課程的目的、學習方法和意義，以此可得出該課程與社會各領域之間的緊密聯系，讓學生對流體力學課程產生興趣，感到該課程并不難。
其次，對于難理解概念的講解，可以制作動畫來表現。例如，流體質點，我們定義的文字敘述是指體積無限小的流體微團，即宏觀尺寸充分小，微觀尺寸足夠大。那么如何來理解這兩句話呢？如何利用動畫來表示？我們首先可以在一個流體中取出非常小的一個點，指出該點就是一個流體質點，由于是一個點我們可以說它是沒有尺寸的，這個尺寸指的就是宏觀尺寸。再利用放大功能將該點無限放大，此時該點的區域內部存在無限多個細小顆粒（點），這無限多個點就代表了足夠大的微觀尺寸，再將放大鏡去掉，那么就又回到了宏觀上一個無尺寸的點。通過這個動畫很好地表達了我們的第一個概念――流體的研究對象：流體質點的定義，形象直觀，并能給學生留下深刻的印象。對于其他的內容，如拉格朗日法、歐拉法的說明，以及流線、跡線等概念的解釋都可以用動畫來表達清楚。這樣，學生對于這個生澀的定義就有了很好的理解。
再次，對于公式推導方面的講解，可以和板書相結合。例如，在講解靜止流體對平面壁的作用力時，用幻燈片給出已知條件即平面壁面積，與水平面所成的夾角，重心、型心所在的高度等，以及示意圖。但是，公式的推導過程必須使用板書，推導時給示意圖添加一些當時所需要的力或假設條件，得到結論以后，就可以通過幻燈片對每一個物理量進行更深層次的講解。例如，平面壁上的總壓力P=γhcA，這里說明A是淹沒面積，此時根據需要，幻燈片上的淹沒面積就可以用另一種顏色表示出來，這樣學生對公式的每個數學符號在計算時就不會帶錯值，對公式也能有很深刻的認識。
另外，對于實驗方面，可以將動畫和實驗視頻相結合播放給學生觀看并講解。以雷諾實驗為例，可利用flas對該實驗裝置進行描述，再逐一播放動畫使學生了解層流和紊流的定義，以及各自存在的條件。等學生有了最初的印象后，再播放整個實驗過程的錄像。這樣學生在做實驗之前就能對該實驗有一個大概的印象，真正實驗時就能更好地記住實驗的條件、過程以及結論，并能很好地記住該實驗的結果及一些注意事項。
最后，對于例題、作業的講解，如果是選擇題、填空題都可以直接在大屏幕上顯示出來。如果是計算題、證明題可以和公式推導類似，大屏幕上顯示題目和圖，利用黑板進行講解。
四、結語
多媒體教學并不意味著摒棄一切傳統的教學方法和手段，而對于流體力學這門課的多媒體教學方法更需要我們不斷地進行探索。多媒體教學不能完全替代傳統的板書教學方法，只有將兩者有機結合才能發揮出最佳的教學效果。我們最終的目標是讓學生感到流體力學這門課上起來是生動有趣的，讓教師感到一節課下來是輕松愜意的。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 李忠寶，王梓.生命化課堂教學的理論與實踐研究[J].大學教育，2012，（12）：79-80.
[2] 陳二云.多媒體技術在工程流體力學教學過程中的應用[J].經濟研究導刊，2010，（3）：247.
[3] 吳益華，謝洪勇.流體力學教學方法與教學手段初探[J].陜西教育，2009，（8）：65.
第6篇：流體力學問題及分析范文
[關鍵詞] 專業基礎課；創新型人才；教學方法；實驗教學；考試改革
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2011)06-0074-03
根據“厚基礎、重實踐、強能力”的人才培養戰略，華北電力大學制訂了熱能動力工程專業2008版本科專業人才培養方案，確定了“培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，具有一定創新能力、較強實踐能力和良好發展潛力的高級專門人才”的培養目標。教學計劃中突出了創新型人才的培養，要求明確各課程及其教學環節在人才培養中的地位，進一步發揮其培養創新型人才的作用。
專業基礎課程作為提高人才培養質量和培養創新型人才的基礎環節，起著舉足輕重的地位[1]。其教學目的是要求學生掌握課程的基本理論、基本方法和基本實驗技能，培養學生分析和解決實際問題的能力，通過知識的不斷積累和融合，為后續課程的學習打下扎實的基礎。教學過程涉及教學目的、教學內容、教學方法、實驗教學和考試方法等多個環節。目前，各教學環節均存在可深層次挖掘的潛力，尚未充分發揮在人才培養、尤其是創新型人才培養中的作用。這表現在教學方法上仍為“師授生錄”的傳統模式、學生主體作用不突出；教學內容上為重理論、輕實踐的“一手硬、一手軟”現象；實驗內容多為驗證性實驗，深層次和邊緣性的實驗現象未被重視和挖掘；考試方法多為理論內容，忽視實驗教學內容等諸多方面。教學實踐中，如能對上述各環節進行深入研究和探討，充分挖掘其深層次內涵，并在實踐中加以實施，必能有效提高人才培養質量。
本文以華北電力大學熱能動力工程專業的專業基礎課工程熱力學、流體力學和傳熱學為研究對象，旨在通過深入研究各教學環節在人才培養，尤其是創新型人才培養中的地位和作用，達到全面提高教學效果的目的，將培養目標真正落到實處。
1 明確教學目的
教學目的是培養創新型人才的指南和方向。熱能動力工程專業設置有電廠熱能動力工程、電廠集控運行、制冷與空調工程等三個專業方向。三個方向雖有不同，但其專業基礎課均為工程熱力學、流體力學和傳熱學，是學習各后續專業課的前提和基礎。這三門課程既相互獨立，又相互銜接，如流體力學的學習需要工程熱力學的知識，傳熱學的學習又以工程熱力學和流體力學的內容為基礎，因此開課順序依次為工程熱力學、流體力學和傳熱學。
三門專業基礎課程教學目的又各具特色。工程熱力學的教學目的是通過學習工程熱力學的基本理論和基本知識，重點掌握熱力學基本概念，熱力學第一、第二定律，水和水蒸氣性質，動力裝置循環和制冷循環等。流體力學要求學生掌握流體力學基本概念和基本理論，重點掌握流體的平衡和運動規律、勢流理論、邊界層理論、相似原理和氣體動力學基礎等。傳熱學的目的是使學生掌握有關熱量傳遞的基本理論知識（熱傳導、對流換熱、輻射換熱和換熱器），具備分析和計算傳熱學問題的能力。同時，各專業基礎課均要求掌握一定的實驗技術和實驗操作技能。
熱能動力工程專業中的諸多實際現象或科學問題，可能需要其中一門或多門課程的知識，或者可以從不同方向進行分析，進而達到全面認識的目的。因此，上述三門課程的學習不可偏廢，而且只有明確了各專業基礎的教學目的和要求，才能達到人才培養的基本要求。
2 優化教學內容
教學內容是培養創新型人才的核心。教師應根據課程教學大綱的要求，明確教學內容中的基本要求和核心要求。在此基礎上，適當拓寬、拓展教學內容，同時密切關注、跟蹤本專業不斷涌現的新的發展方向，不斷將與課程相關的新問題、新現象和新理論補充進來，通過豐富和優化教學內容，從而激發學生的學習興趣和動力。
如工程熱力學中，對于復雜動力裝置的分析以往多從熱I律（焓）角度進行研究，而目前文獻多從熱II律（焓和熵）角度出發，以找到節能降耗的薄弱環節和實現能量的梯級利用；又如流體力學和傳熱學近年來涌現了大量新問題，如微納尺度內流體的流動與傳熱，活性劑溶液鋪展過程的指進現象，負壓狀態下液滴的霧化過程等，以及新技術的應用，如高速攝像技術、PIV測速技術等等。在這些方面，教師可結合相關領域的研究和應用現狀，或自身的科研進展和興趣，將新的科學現象、科研成果融入本科教學，在拓寬知識面和提高學生科研興趣時，逐漸培養和發現創新型人才，并使部分有想法的同學提前進入預研狀態。
3 改進教學方法
教學方法是培養創新人才的關鍵環節，教學方法不同其教學效果也會有所不同。對于專業基礎課，教學內容多為經典的理論內容或方程推導，并由此展開實際應用的討論，目前這類課程多采用以教師為主的講授式方法。授課中，以教師為主體，學生基本處于被動位置，學生在課堂上很少主動提問或敢于就不同見解與教師商榷[2,3]。實踐表明，這種傳統的教學模式不僅不能發揮學生的主動性，也不利于創新型人才的培養。因此，轉變教學觀念、改進教學方法，逐步形成研究型教學的現代教育理念就成為培養創新型人才的迫切需要。當然，不同的教學內容應選擇恰當的教學模式，切不可盲目“一刀切”。對于基礎性和原理性的內容，仍以教師講授為主；在此前提下，針對課程有關內容（如持不同觀點），通過合理運用啟發式教學、討論式教學、準研討式教學[4]等形式，鼓勵學生廣開思路，敢于“于不疑處有疑”，在積極主動的教學活動中促進學生創新意識的培養。
發揮學生主體作用是培養創新人才的催化劑。為此，教師應逐步樹立教師主導、學生主體的教學理念[5]。教學中，積極創造良好的課堂氛圍，充分調動學生的主觀能動性，激發其學習動機和興趣，使其逐步成為教學活動的主角，從而將知識轉化為能力、將興趣轉化為動力、將質疑和問題轉化為研究課題。例如流體力學中，機翼理論中關于機翼升力的形成過程，又如關于邊界層分離現象中的分離位置，這些內容在不同教材有著不同的觀點，同學可自行查閱書籍和文獻，進而展開討論；傳熱學中，如何正確理解外掠圓管換熱局部換熱系數在不同雷諾數下的回升現象與邊界層發展和分離的關系，以及各種新型高效換熱器的型式和機理，而且同學均充分發揮想象力，從理論上提出新型換熱器。另外，有些拓展性內容也可讓學生講解，如流體力學講到超聲速流動及其現象時，對于音障現象及其對飛機的影響，可由1名同學來講，既拓展了知識面，又激發了學習興趣。
教學之外，針對學生對知識的求知欲、對新問題和未知現象的探索精神，充分發揮其主觀能動性和獨立思考的能力，鼓勵學生敢于想象，大膽提出自己的設想和觀點，逐步達到學以致用、能力和水平逐步提高的目的。目前，部分學生在專業教師指導下，利用動力系實驗基地，積極參與全國和學校大學生創新計劃、數學建模比賽、大學生挑戰杯和大學生節能大賽等科技活動，以及教師的一些縱、橫向科研項目中。通過主持或參與具體的科研項目，不斷發現和解決新問題，逐步提高了自身的創新能力，同時也鍛煉了組織能力，培養了團隊精神，綜合能力得到明顯提升。通過上述實踐活動，目前已涌現出一些具有一定創新意識和創新能力的學生，或發表了學術論文，或授權了實用新型專利。而且也作為保送研究生的優選條件之一，也進一步促進了學生的參與熱情和科研積極性。
4 挖掘實驗教學內容
實驗教學是培養創新人才的有力手段。實驗教學不僅是對理論內容的實際驗證，更重要的是培養學生實驗技能和分析能力的重要措施[6]，也是發揮學生主體作用的最有效的實踐環節之一。專業基礎課實驗分為驗證性和綜合性實驗，驗證性實驗側重對基本原理的驗證和再現，綜合性實驗則側重于較復雜現象的分析，二者側重點各有不同。實驗中，若能充分發揮學生的主體作用和探究精神，通過深挖實驗教學內容的內涵，鼓勵對有關邊緣性現象的觀察和深層次問題的探索，勢必能在很大程度上提高培養學生的創新意識和能力。因此，實驗中，強調學生親自動手操作實驗、主動分析實驗現象、獨立思考問題和解釋問題。
驗證性實驗也能在很大程度上提高學習效果。如流動演示實驗中，在突然擴大的流動通道內，可清晰地觀察到突擴前的截面上其流線為接近于平行直線，這也是為何在理論分析中可以把該截面近似作為緩變流截面的原因所在，若不通過實驗現象，僅靠想象既不直觀又缺乏說服力，而且可通過改變流速，進一步驗證這一假設是否始終成立。又如流體力學中的伯努利方程實驗，該實驗再現了各測點處的總水頭和靜水頭在不同流量下沿流動方向的變化規律，若脫離實驗過程，也可以從能量守恒和能量轉換的角度得出上述規律，這當然需要扎實的理論基礎和分析能力，但理論和實驗教學的有機結合，可起到事半功倍的效果。
綜合實驗更能全面考察學生的學習效果和運用知識的能力。如換熱器綜合實驗中，為何對于相同的換熱器結構，逆流情形下的傳熱系數要小于順流情形；并聯管路特性及流量分配實驗中，為何具有相同結構的各并聯管道其流量不同，壓力損失也不同；離心泵并聯及工況調節實驗中，在不同負荷下，采用共用閥和非共用閥進行調節其經濟性為何不同；邊緣性現象，如泵性能實驗中的汽蝕特征及噪聲特性也值得進一步研究。
另外，對于實驗數據的處理，坐標系選用線性坐標還是對數坐標，參數是以有量綱還是無量綱形式進行整理，實驗數據壞點的正確剔除和有效數據的保留等，都有充分發揮的余地，也是培養學生科學思考問題和獲得正確結果的關鍵之處。
5 改革考試方法和內容
考試作為教學活動的最后一環，是教學成效和學習效果的綜合反映，教學過程的各個環節，尤其是薄弱環節都可以從成績分布上反映出來。因此，考試方法和內容是否能夠有效地反映了教和學的全過程，將在一定程度上影響創新型人才的培養。為此，筆者一改過去單純采用閉卷考試的方法，從內容到形式上進行了多方面嘗試，探討了多種教學環節有機結合的考試方法，力求實現對教學效果的全過程評價。
目前，在考試內容方面，一是在符合教學大綱要求的前提下，將實驗教學內容納入考核范圍，分值為150%，內容包括實驗現象和參數變化的分析、儀器的測量原理和用途等。實踐表明，此項措施的實施在很大程度促進了對實驗教學全過程的重視，取得了預期的效果。二是增加了理論聯系實際較強的題目，或綜合性題目或拓展性題目，分值為10%，進一步提高提煉科學問題或全面綜合運用知識的能力，也有助于發現創新型的學生。在考試方法方面，采取了包括開卷考試、期中+期末考試、實驗成績+期末考試、平時測評+期末考試等在內的多種方式。無論是開卷還是閉卷，均將復雜必要的公式附在試卷上或給出相關提示，將考核重點放在知識的應用能力和分析能力上面。期中+期末和平時+期末這兩種方式通過強調平時的知識積累和復習，做到及時發現問題、及時解決問題。
總之，以專業基礎課為載體，通過深挖和細化教學活動各環節的深層次潛力，將創新型人才的培養貫穿于教學的全過程，可促進教學效果和人才質量的全面提高。
參考文獻
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[4]李建文,劉伍權,薛云.工科專業基礎課“準研討式”教學法的探索與實踐[J].理工高教研究,2010,29(1):117-119.
第7篇：流體力學問題及分析范文
為推動計算力學領域的學術交流，促進計算力學的發展和工程應用，中國力學學會計算力學專業委員會定于2012年11月8—11日在重慶召開中國計算力學大會’2012（CCCM 2012）.
2 會議主題與征文內容
計算力學的新模型、新理論、新方法和軟件開發研究；
大規模復雜結構的數值仿真研究與求解技術；
CFD的新理論、新模型、新算法和新應用；
固體流體相互耦合作用的機理、計算方法與工程應用；
多物理場耦合力學問題的數值仿真；
材料和結構優化設計方法與應用；
材料本構模型的宏、細觀研究與數值仿真；
CAE軟件開發與工程應用；
計算納米與生物力學；
有缺陷材料的力學演化規律與數值計算；
沖擊動力學的理論、方法與應用；
巖土結構和流體力學中的反問題研究；
工程隨機力學計算方法及工程結構的安全評估；
各類非線性問題的數值模擬與應用；
多體系統復雜動力學問題與動力穩定性的研究；
各類工程中的施工力學、工藝力學問題研究和應用；
復合材料、智能材料及其結構體系的數值方法；
海洋、地下空間和太空開發的力學分析；
路橋計算力學、環境計算力學與災害計算力學；
模型確認和驗證的方法與應用研究；
多尺度理論與模擬研究；
實物實驗、測試與控制中的仿真；
其他計算力學問題.
3 注意事項
(1)應征論文應未公開發表.
(2)本次會議直接征集論文全文，篇幅不超過8 000字（含圖表）.應征論文全文請于2012年8月31日前提交會議秘書處，并提供論文作者的通信地址、工作單位、郵政編碼、電話、傳真和Email等.
(3)論文經專家評審通過且作者本人到會參加交流后，將分別發表在《固體力學學報》計算力學專輯或《計算力學學報》增刊上，并推薦其中的優秀在《計算力學學報》《固體力學學報》《中國科學》和《計算機輔助工程》等期刊的正刊上.投稿時請注明發表意愿，并按所要求的格式排版.
(3)會議擬安排考察參觀活動（詳細路線將在下一輪通知和網站上給出）.
(4)會議最后一輪通知將委托承辦單位重慶大學發出.
(5)請通過會議網站投稿，并同時通過Email：ccm2012@cqu.省略或boyan2012@cqu.省略(注明CCCM 2012征文)發送給大會組委會.會議網址：ccm.cqu.省略.
第8篇：流體力學問題及分析范文
關鍵詞：數學建模；力學實踐；科學思維；創新能力
數學模型是解決各種實際問題的過程，是將數學應用于力學等現代自然科學的重要橋梁。數學建模不僅是數學走向力學應用的必經之路，而且也是科學思維建立的基礎。通過數學建模分析力學問題，將數學應用于實際的嘗試，親歷發現和創造的過程，可以取得在課堂里和書本上無法獲得的寶貴經驗和親身感受，不斷深化科學思維，培養學生的創新意識和實踐能力。數學建模對力學教學思維的建立具有重要的指導作用。
一、數學建模與數學建模教學的發展
數學建模最早出現于公元前3世紀，歐幾里得所寫的《幾何原本》為現實世界的空間形式構建了數學模型。可以說，數學模型與數學是同時產生的。數學建模的發展貫穿近代力學的發展過程，兩者互相促進，相互推動。開普勒總結的行星運動三大規律、牛頓的萬有引力公式、電動力學中的Maxwell方程、流體力學中的Navier-Stokes方程與Euler方程以及量子力學中的Schrodinger方程等等，無不是經典的數學建模。1985年，美國開始舉辦國際大學生數學建模競賽，至此數學建模的教育開始引起廣泛的重視。數學建模在我國興起并被廣泛使用是近三十年的事。從1982年起我國開設“數學建模”課程，1992年起舉辦全國大學生數學建模競賽，現在已經成為我國高校規模最大的課外科技活動。2002年，開展“將數學建模的思想與方法融入數學類主干課程”的教改實踐，2012年，《數學建模及其應用》雜志創辦。
二、數學建模對力學教學的指導作用
1.數學建模是將數學應用于力學實踐的必要過程
數學建模（MathematicalModeling）是通過對實際問題的抽象、簡化，建立起變量和參數間的數學模型，求解該數學問題并驗證解，從而確定能否用于解決問題多次循環、不斷深化的過程。數學模型（MathematicalModel）是指為了一個特定目的，對于一個現實問題，發掘其內在規律，通過積極主動的思維，提出適當的假設，運用數學工具得到的一個數學結構。數學建模幾乎是一切應用科學的基礎，用數學來解決的實際問題，都是通過數學建模的過程來進行的。而力學是應用科學的一個重要分支，一種力學理論往往和相應的一個數學分支相伴產生，如：運動基本定律和微積分，運動方程的求解和常微分方程，彈性力學及流體力學和數學分析理論，天體力學中運動穩定性和微分方程定性理論等。因此，有人甚至認為力學應該也是一門應用數學。
2.數學建模是培養科學思維的基礎
科學思維是以科學知識為基礎的科學化、最優化的思維，是科學家適應現代實踐活動方式和現代科技革命而創立的方法體系。科學思維的其他重要研究者Dunbar立足心理學視角指出，科學思維過程是建構理論、實驗設計、假設檢驗、數據解釋和科學發現等階段中的認知過程。這個過程與數學建模完全吻合，因此數學建模是培養科學思維的基礎。許多的力學家同時也是數學家，他們在力學研究工作中總是善于從復雜的現象中洞察問題本質，又能尋找合適的解決問題的數學模型，逐漸形成一套特有的思維與方法。數學建模不單單是對某個問題或是某類問題的研究和解決，更重要的是一種思維的培養。科學思維的培養是科學素養的重要組成，是科學教學的核心內容。
3.數學建模對培養學生的創新能力具有重要作用
數學建模是一個分析問題和解決實際問題的過程，從數學理論到應用數學，再到應用科學，它為培養學生從實踐到理論再從理論回到實踐的能力，創造了十分有利的條件。數學建模的過程是一個不斷探索的過程，因此，數學建模競賽是培養學生綜合能力和發揮創新能力的有效途徑。創新可以是前所未有的創造，也可以是在原有基礎上的發展改進，即包含創造、改造和重組等意思。數學模型來源于錯綜復雜的客觀實際，沒有現成的答案和固定的模式，因此學生在建立和求解這類模型時，從貌似不同的問題中抓住其本質，常常需要打破常規、突破傳統。可以說，培養學生的創造能力始終貫穿在數學建模的整個過程。在數學建模的過程中體現了知識的創新、方法的創新、結果的創新和應用的創新。
第9篇：流體力學問題及分析范文
關鍵詞 工程力學 理論研究 發展現狀
中圖分類號：TB121 文獻標識碼：A
1緒論
工程力學是20世紀50年代末出現的。首先提出這一名稱并對這個學科做了開創性工作的是中國學者錢學森。
在20世紀50年代，出現了一些極端條件下的工程技術問題，所涉及的溫度高達幾千度到幾百萬度，壓力達幾萬到幾百萬大氣壓，應變率達百萬分之一～億分之一秒等。在這樣的條件下，介質和材料的性質很難用實驗方法來直接測定。為了減少耗時費錢的實驗工作，需要用微觀分析的方法闡明介質和材料的性質；在一些力學問題中，出現了特征尺度與微觀結構的特征尺度可比擬的情況，因而必須從微觀結構分析入手處理宏觀問題；出現一些遠離平衡態的力學問題，必須從微觀分析出發，以求了解耗散過程的高階項；由于對新材料的需求以及大批新型材料的出現，要求尋找一種從微觀理論出發合成具有特殊性能材料的“配方”或預見新型材料力學性能的計算方法。在這樣的背景條件下，促使了工程力學的建立。工程力學之所以出現，一方面是迫切要求能有一種有效地手段，預知介質和材料在極端條件下的性質及其隨狀態參量變化的規律；另一方面是近代科學的發展，特別是原子分子物理和統計力學的建立和發展，物質的微觀結構及其運動規律已經比較清楚，為從微觀狀態推算出宏觀特性提供了基礎和可能。
總的來說，工程力學具有現代工程與理論相結合的特點，有很大的知識面和靈活性，對國家現代化建設具有重大意義。
2工程力學的發展
2.1工程力學的特點
工程力學雖然還處在萌芽階段，很不成熟，而且繼承有關老學科的地方較多，但作為力學的一個新分支，確有一些獨具的特點。工程力學著重于分析問題的機理，并借助建立理論模型來解決具體問題。只有在進行機理分析而感到資料不夠時，才求助于新的實驗。
工程力學注重從微觀到宏觀，以往的技術科學和絕大多數的基礎科學，都是或從宏觀到宏觀，或從宏觀到微觀，或從微觀到微觀，而工程力學則建立在近代物理和近代化學成就之上，運用這些成就，建立起物質宏觀性質的微觀理論，這也是工程力學建立的主導思想和根本目的。
雖然工程力學引用了近代物理和近代化學的許多結果，但它并不完全是統計物理或者物理化學的一個分支，因為無論是近代物理還是近代化學，都不能完全解決工程技術里所提出的各種具體問題。工程力學所面臨的問題往往要比基礎學科里所提出的問題復雜得多，它不能單靠簡單的推演方法或者只借助于某一單一學科的成就，而必須盡可能結合實驗和運用多學科的成果。
2.2研究內容和方向
工程力學主要研究平衡現象，如氣體、液體、固體的狀態方程，各種熱力學平衡性質和化學平衡的研究等。對于這類問題，工程力學主要借助統計力學的方法。
工程力學的研究工作，目前主要集中三個方面：高溫氣體性質，研究氣體在高溫下的熱力學平衡性質（包括狀態方程）、輸運性質、輻射性質以及與各種動力學過程有關的弛豫現象；稠密流體性質，主要研究高壓氣體和各種液體的熱力學平衡性質（包括狀態方程）、輸運性質以及相變行為等；固體材料性質，利用微觀理論研究材料的彈性、塑性、強度以及本構關系等。
工程力學研究方向主要有：非線性力學與工程、工程穩定性分析及控制技術、應力與變形測量理論和破壞檢測技術、數值分析方法與工程應用、工程材料物理力學性質、工程動力學與爆破。
3工程力學的應用
3.1材料力學
材料力學在生活中的應用十分廣泛。大到機械中的各種機器，建筑中的各個結構，小到生活中的塑料食品包裝，很小的日用品。各種物件都要符合它的強度、剛度、穩定性要求才能夠安全、正常工作，所以材料力學就顯得尤為重要。
生活中機械常用的連接件，如鉚釘、鍵、銷釘、螺栓等的變形屬于剪切變形，在設計時應主要考慮其剪切應力。汽車的傳動軸、轉向軸、水輪機的主軸等發生的變形屬于扭轉變形。火車軸、起重機大梁的變形均屬于彎曲變形。有些桿件在設計時必須同時考慮幾個方面的變形，如車床主軸工作時同時發生扭轉、彎曲及壓縮三種基本變形；鉆床立柱同時發生拉伸與彎曲兩種變形。
利用材料力學中卸載與在加載規律得出冷作硬化現象，工程中常利用其原理以提高材料的承載能力，例如建筑用的鋼筋與起重的鏈條，但冷作硬化使材料變硬、變脆，是加工發生困難，且易產生裂紋，這時應采用退火處理，部分或全部地材料的冷作硬化效應。
3.2固體力學
自然界中存在著大至天體，小至粒子的固態物體和各種固體力學問題。人所共知的山崩地裂、滄海桑田都與固體力學有關。現代工程中，無論是飛行器、船舶、坦克，還是房屋、橋梁、水壩、原子反應堆以及日用家具，其結構設計都應用了固體力學的原理。
固體力學研究的內容既有彈性問題，又有塑性問題；既有線性問題，又有非線性問題。在固體力學的早期研究中，一般多假設物體是均勻連續介質，但近年來發展起來的復合材料力學和斷裂力學擴大了研究范圍，它們分別研究非均勻連續體和含有裂紋的非連續體。
