流體力學的作用精選(九篇)

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第1篇：流體力學的作用范文

關鍵詞：計算流體力學；化學工程；應用

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 計算流體力學概述

作為流體力學的一個分支，計算流體力學主要負責，在固定的幾何形狀空間內，求解流體的動量方程、熱量方程、質量方程以及其它的一些相關方程，然后通過進行計算機模擬，得到在特定條件下流體的有關數據。計算流體力學主要根據動量、能量、質量守恒方程，通過數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象的規律。

計算流體力學主要包括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域的學科，它不僅包括計算機科學、流體力學等專業學科，還有計算幾何學、數值分析以及偏微分方程等數學理論知識。通過計算流體力學進行模擬，主要是為了作出預測和獲得信息，來更好的控制流體流動。理論的預測主要來自于數學模型結果，并不是來源于實際的物理模型結果。

起初，計算流體力學主要用在航天事業、核工業以及汽車制造業上，解決一些涉及空氣動力學方面的流體力學問題。計算流體力學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，在各種流體現象的研究過程中，計算流體力學成為對各種流動系統和流動過程，進行設計、操作和研究的有利工具。

在上個世紀60年代末期，在流體力學各相關行業中，計算流體力學已經得到了廣泛應用，直到上世紀90年代后期，才開始對于化學工程的模擬計算，現在化工領域中，計算流體力學已經成為流體流動和傳質的重要研究工具。

在各種化工裝置中，計算流體力學都可以進行模擬、分析、預測，比如說，可以在流體流動過程中，對于其中的傳質、傳熱進行預測，比如在蒸餾塔中進行的兩相傳質流動狀態的模擬，在模擬加熱器里進行的傳熱效果的模擬；在攪拌槽混合設備可以進行模擬設計、放大；可以對化學反應及反應速率進行描述分析，并在反應器中進行模擬，比如可以在燃燒反應器、生化反應器，可以進行反應速率的模擬；另外，還可以進行一些設備的分離、過濾、干燥方面的模擬，以及一些裝置內流體流動的模擬。

2 計算流體力學在化學工程中的應用

2.1 計算流體力學在攪拌槽中的應用

由于攪拌槽內部流動比較復雜，現在，攪拌混合仍然還沒有形成完善的理論體系，在對一些混合設備，比如攪拌槽等，進行放大設計的時候，往往經驗成分要多于理論計算。在實際的工業體系中，尤其是快速反應體系，還有高黏度非牛頓物系，不同程度的非均勻性存在于工業規模的反應器中，而且，不均勻性的嚴重性是隨著規模的增大而增大的。所以，目前經驗放大設計的可靠性，正在迎來前所未有的挑戰，這就更有必要需要，更深入的對攪拌槽的內部流場展開研究。

最初，Harvey等對攪拌槽內的流場，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的方法，對攪拌槽內的流場進行研究的技術，取得了較快的發展，這種方法在節省大量研究經費的同時，也可以獲得實驗所不能得到的數據。之后，Sun等針對攪拌槽氣液兩相流動，利用計算流體力學的湍流模型進行了三維模擬，實驗結果顯示，計算流體力學能很好地對攪拌器上部氣體分布進行預測，對攪拌器底部區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軟件Fluent，對Rushton型渦輪攪拌槽湍流，作了與時間相關的三維數值預測，和實驗結果比較顯示，攪拌葉輪上下平均速域，兩項結果一致，但在湍動能的結果上，計算值和實驗結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，通過計算流體力學與數字粒子圖像測速儀相結合，有益于更深入地對攪拌裝置進行研究。通過數字粒子圖像測速儀的測量數據，可以對計算流體力學的計算結果進行驗證，另外，數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相結合，用于研究攪拌。

2.2 計算流體力學在換熱器中的應用

在化學工程中，換熱設備應用比較廣泛，它可以詳細、準確地對殼程的流動、傳熱特性做出預測，這不僅有助于設計經濟和可靠的換熱器，還有助于對現有管殼式換熱器的性能做出評價，在工業的應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雜的幾何結構，而且流動、傳熱的影響因素也比較多，通過計算流體力學，利用計算機對換熱器殼側流場進行模擬，這就有助于對殼側瞬態的溫度場、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構優化。

其中，一些國外專家針對換熱器內，流體流動的計算流體力學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，利用該技術進行了數值模擬，研究結果表明，在弓形折流板的背面，存在著流動死區，導致一些區域的流速偏低，通過在弓形折流板上開孔，計算流體力學計算結果顯示，其傳熱效率有了明顯的提高，殼側壓降有了明顯降低。

一般來說，管殼式換熱器中流體流動為湍流，與此同時，在實際的應用過程中，管殼式換熱器中管的數量又比較多，這就給計算增加了難度?，F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模擬應用的還是比較少的。

2.3 計算流體力學在其他方面的應用

在其它的一些化工領域中，計算流體力學的應用也是比較廣泛的。比如說，在精餾塔中的應用，在薄膜蒸發器中的應用，在燃燒反應器中的應用，在生化反應器中的應用，如下進行簡要概述。

在精餾塔氣液兩相流動、傳質的研究過程中，計算流體力學是其中的一項重要工具，通過進行計算流體力學模擬，可以微觀的檢測到塔內氣液兩相流動狀況。當然，在模擬精餾塔內流體流動上，計算流體力學模擬也存在一些不足，比如說，在規整填料塔內流體流動的模擬上，模擬結果與實驗值還是存在一定偏差的。這主要因為數學模型還不夠精確，這就要求無論在流體力學的理論分析上，還是實驗研究，都需要進一步加強。

通過計算流體力學的應用，對薄膜蒸發器內各種場分布實現成功預測，這就在薄膜蒸發器內，進一步滿足了對液膜流動、傳熱、傳質機理的研究。但是由于在薄膜蒸發器內，蒸發過程比較復雜，無論國內還是國外，基于計算流體力學技術，針對薄膜蒸發器流體流動特性所展開的研究還是比較少的。

在各種燃燒系統中，計算流體力學的應用也是比較廣泛的。通過計算流體力學，在燃燒過程中，可以對各種狀態參數進行模擬，對燃燒器的燃燒過程加深理解，這不僅可以實現對燃燒反應器的優化，還可以相應的控制污染物排放量。

另外，在生化反應器模擬研究的過程中，計算流體力學也是一個重要的手段。生物反應器包括攪拌式生化反應器、氣升式環流反應器等，通過對計算流體力學技術的應用，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器優化、設計、放大等方面的研究。

但是，目前計算流體力學技術仍然不是很成熟，比如說，一些復雜物理、湍流、反應等現象，還不太容易找到合適的模型，在許多問題的應用上，數學模型也不夠精確。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，計算流體力學技術已經成為不可缺少的工具，相信隨著科學技術的發展，在化工領域中，計算流體力學技術將會得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1] 張少華.化學鏈燃燒系統設計與計算流體力學模擬.華中科技大學碩士學位論文.2011(07).

[2] 成娟.計算流體力學中的高精度數值方法回顧[A].計算物理.2009(09).

第2篇：流體力學的作用范文

關鍵詞計算流體力學；農業環境科學；應用；發展趨勢

中圖分類號：O35；X53文獻標志碼：B文章編號：1673-890X（2015）15--02

計算流體力學是模擬流場特性、熱傳遞、流體擴散等應用的重要技術之一。隨著計算機技術的不斷發展，計算流體力學在諸多理論研究領域和實際工程應用里面都獲得了很高的關注度，其在國外已被很大程度上投入到了農業環境科學里面，但國內對于這一方面的研究還不是很成熟還屬于比較落后的狀態[1]。因此，國內基本上沒有學者對計算流體力學在農業環境科學中的應用展開研究和總結。本文在大概介紹計算流體力學的基本原理同時，闡明其可以應用在農業環境科學里面的原因；歸納并總結其相關應用以鼓勵農業環境工作者在具體實際工作里面能夠最大程度的利用這一類型的工具；同時，探究其未來的走向用來激發以后的學者對這一方面展開更加深入的研究，促進我國在計算流體力學在農業環境中的具體運用，催動我國農業環境的發展和提高[2]。

1基本原理

計算流體力學主要是將連續流體離散化并對各個單元進行Navier-Stokes及其它相關方程的求解。連續、動量和能量方程是流體運動的主要控制方程，其中連續方程描述了質量守恒，動量方程由牛頓第二定律推導而得，而能量方程則基于能量守恒。在計算流體力學中，解此控制方程的重要一步是將方程離散化從而使偏微分方程轉換為離散方程，廣泛應用的離散方法有3種：有限差分法、有限元法和有限體積法[3]。其中，有限體積法結合了前兩種方法的優點，而且在計算機計算方面有很大的優勢。因此，有限體積法在計算流體力學里面是最為常見的。當控制方程和離散方法選定后，設定相應的邊界條件與初始條件則可對研究問題的流場進行計算，若同時在計算中結合了其它方程，如泥沙運輸方程，則可對研究現象進行耦合模擬。綜上，只要根據具體問題選取合適的控制方程、離散方法、邊界條件、初始條件和耦合方程，計算流體力學則可以應用在此問題當中，當然包括許多農業環境科學的應用中。

2相關應用

計算流體力學在農業環境科學中的應用主要能夠分歸為3類：農業建筑物的設計、農業水土治理以及氣味與灰塵散播。

2.1農業建筑物的設計

隨著科學技術的不斷發展與提高，近幾十年計算流體力學已經在大量的農業建筑物設計中得到了普及推廣與使用，如溫室、禽舍和畜舍的優化設計。其中，在農業水利建筑物的設計里面是眾多設計里面最為成功。在農業擋水建筑物方面，計算流體力學可以預測擋水閘的應力與表面壓力。閘門運動與流體分析可以結合起來，分析閘門在不同狀態下的水流及壓力特性，得到的動態數據可用于高效地優化設計擋水閘門。在農業泄水建筑物方面，計算流體力學可以用于溢洪道的流量和氣穴分析中。農業灌溉排水渠道的模擬相對較為復雜，因為其具有明顯的湍流與三維特性、非規則的幾何邊界、非光滑的河床以及自由表面。目前，在這方面的模擬一般使用流體體積法進行自由表面的追蹤，模擬結果與測量或實驗數據的比較證明了此方法的有效性。

2.2農業水土治理

在農業水土方面，計算流體力學可以用于確定污染物在水土中的傳播以及對水土質量的影響，對合理選用肥料、保證灌溉水源及土壤的健康進行指導。計算一般需要一定的觀測數據以確定模擬參數，其結果可以用于分析水資源退化的影響因素、化學物質對地下水的影響及污染物在含水層的散輸等。除了對水質的分析，計算流體力學也可用于預測土壤侵蝕。例如，可以整合三維湍流和非均勻泥沙運輸模型并考慮影響河岸侵蝕的其它因素，以此來模擬沖積河道在河岸侵蝕作用下的形態變化等，對農業工程選址提供信息。

2.3氣味與灰塵散播

氣味與灰塵散播是農業環境科學里面的另一個比較重要內容，其對自然環境尤其是空氣環境有著非常大的影響作用。計算流體力學既可以模擬溫室還有禽畜舍內部的空氣流通的具體特點，也可以模擬其氣味在外部的傳輸散播。對氣味散播的準確預測相對難度比較大，因為其范圍及速度在很大程度上取決于氣味散發點、氣味濃度、地形條件及氣象特性等多種不確定因素。傳統的觀測法可得到準確數據，但是這個方法難以分析大量的影響條件。經過驗證的數值模型則可以更加經濟地對不同情況進行試驗研究，此類研究的例子有：考慮了降雨、蒸發和熱量傳輸的氣味傳播模型、風及空氣溫度對氣味散播的影響、噴灑農藥后溫室氣味散播對周邊環境的影響等。另外，計算流體力學也可以用于模擬灰塵擴散，可對農業荒漠化防治提供參考。

3發展趨勢

計算流體力學在農業環境科學領域里面的應用已經取得了非常大的成功，對于未來的展望，它一定能夠獲得更大程度上的發展，取得更高的成就，具體的主要表現在下面3個方面：第一，將來其一定能在更多的農業環境問題里面得到推廣和普及，并且通過具體的實踐與應用得到驗證；第二，隨著科學的不斷前進與發展，技術也在不斷的提升，所以進行計算精確度也會有很大的提高，因為會有越來越多的細微的影響因素將會被考慮進模擬系統里面而且其作用機制也會有更深層次的了解和認識。此外，隨著計算技術的進步以及模型操作的大眾化需求，它在計算速度和操作方式的簡易度方面也將會有很大的提高。

第3篇：流體力學的作用范文

關鍵詞：土木工程；創業團隊；流體力學；成本

中圖分類號：G643 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）20-007-01

流體力學是力學的一個分支，是研究以水為主體的流體的平衡和運動規律及其工程應用的一門學科，土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動；也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類生活、生產、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、給水和排水以及防護工程等。

土木建構物的建筑環境不可避免會有地下及地表流水的影響，對于高層，或者高出建筑物，風對建筑物的影響也是不可小覷的。在建筑物設計之初不但要考慮這些流體對施工的影響，在建成后，也得防范流體的長期作用對建構物的負面影響。怎么認識這些影響？通過對流體力學的學習，會使我們對流體形成一種客觀正確的認識。

1、流體力學在創業團隊參與工業民用建筑設計中的應用

創業團隊參與設計的工業民用建筑是常見建筑，對于低層建筑，地下水是最普遍的結構影響源，集中表現為對地基基礎的影響。

如果創業團隊參與設計時對建筑地點的地下基地上水文情況了解不到位，地下水一旦滲流會對建筑物周圍土體穩定性造成不可挽救的破壞，進而嚴重影響地基穩定，地基的的破壞對整個建筑主體來說是壽命倒計時的開始。對于這些嚴重影響建筑物壽命和甚至波及人生安全的有水的流動性造成問題可以通過水力學知識在創業團隊參與建筑物的實際施工之前給以正確的設計與施工指導。

現在創業團隊參與設計的建筑越來越趨向于高層，高層節約了土地成本，提供了更多的使用空間，但也增加了設計施工問題。因為隨著高度的增加，由于地表及其附近物體對氣體流動的阻礙減少，氣體流動速度很大。對建筑的影響是使建筑產生側向變形，風大時產生振動。主要由基本風壓，風壓高度變化系數，風荷載體形系數，風振系數。這些系數和所在地的風的大小，建筑高度，建筑的外形，和地區粗糙度有關。

在創業團隊參與設計的工民建筑中的另一些方面如水景景觀供水，暖氣水管網供水等問題中，通過流體力學的科學計算，會對這些在具體實施的過程中可能出現的問題給出科學的數據依據。

2、流體力學在創業團隊參與設計給水排水工程中的應用

創業團隊參與設計的給排水工程：用于水供給、廢水排放和水質改善的工程。分為給水工程和排水工程。古代的給排水工程只是為城市輸送用水和排泄城市內的降水和污水。近代的給排水工程是為控制城市內傷寒、霍亂、痢疾等傳染病的流行和適應工業與城市的發展而發展?，F代的給排水工程已成為控制水媒傳染病流行和環境水污染的基本設施，是發展城市及工業的基礎設施之一，市政工程的主要組成部分。給排水研究的主要對像就是水，在以導水為主要目的的運作做中，主要問題就是合理完善的解決“流水”問題。在這方面，水主要是以管道為媒介進行疏導的，疏導中，不同的地放水流量積水性質不一樣。單看水流量，就對管道長生種種要求。

針對這些實際中的問題，通過水力學理論的研究，可以得到合理的答案，獲得合理的方案。創業團隊參與設計的為施工人員正確的施工提出正確理論依據。針對性的計算不但可以節約施工時間成本，更加合理化了管材等的配置。

3、流體力學在創業團隊參與設計道路橋梁交通中的應用

道路路橋工程是關乎民生，國防建設的重大工程，它的安全性可靠性更是重中之重。此外，由于路橋的造價很高，且修建需要一定的時間，因此大多數創業團隊參與的路橋設計使用年限是很長的。在這么長的時間里，經受水流的長時間的侵蝕作用，要保持極高的結構強度與結構健康性。那么對這些侵蝕的來源有準確的了解定性，還要有確切的數據一邊結構設計和材料選用作參考就顯得尤為重要。

這些重要工程在施工，使用和維護當中最普遍的是遇到水流的影響。對于公路，鋪設時的選址與路基穩定性都會受到水的影響，創業團隊參與的施工與使用過程中對于集聚水的的及時排除以消除對路面影響，此外還要考慮路邊滲水問題等等。對于橋來說，由于其建筑環境的特殊性，流水影響就是它的主要問題，水流的持續性對橋墩來說是持續性破壞，這是不可避免的，尤其是對于多雨地區，突發性的大水對橋墩的穩定更是嚴峻的考驗。

這些問題可以依靠流體力學的只是給出一定的解決依據。具體的是結合施工地當地水文情況根據流體力學理論知識給出水流的一些合理的可依據信息，指導設計與施工，給出科學的依據。

結束語：

流體力學在是一門重要學科，尤其是在工學領域，對土木工程中創業團隊參與設計的的水利，港口，道橋，建筑等有著重要應用。作為一名土木創業團隊中的學生，應概積極體會流體力學的重要性，并努力學好流體力學，豐富完善自己的知識體系。

參考文獻：

[1] 方達憲.楊亞紅.流體力學[M].科學出版社.2005年9月.

[2] 趙嵩穎.工程流體力學[M].航空工業出版社.2010年12月.

[3] 丁祖榮.流體力學[M].化學工業出版社.2010年8月.

第4篇：流體力學的作用范文

論文關鍵詞：工程流體力學；教學研究；改革探索

“工程流體力學”課程在能源動力類工科專業中占有非常重要的地位，主要研究流體（液體和氣體）的平衡、運動規律及其實際工程應用的技術科學，是力學的一個重要的分支學科。通過本課程流體力學的基本概念和基本原理的學習，學生掌握分析和解決本專業中涉及流體力學問題的能力，為后續專業課程學習奠定基礎，然而當前的教學效果并不理想。自然界和人類生活中，以及工農業生產的各行各業中均廣泛存在流體流動現象，但是由于缺乏對生活的觀察，學生很難做到對課本講授內容形成直觀映像。此外，自然界中的流動現象往往包含多種流動方式，在理論分析與公式推導中涉及許多復雜的數學理論與方法，經驗公式多，且不易理解記憶，給學生的學習帶來很大困難，導致教師難教、學生難學，實踐與應用起來更是難上加難，教學效果不理想，教學目的難以實現。還對后續專業課的學習造成很大影響，進而影響本科教學的整體質量。因此，“工程流體力學”教學改革勢在必行。

一、“工程流體力學”教學調查研究

“工程流體力學”課程通常是開設于熱能動力工程專業二年級階段。對揚州大學的學生的問卷調查顯示，多數學生對“工程流體力學”課程的評價是“難學”。為何會有這樣的評價，通過分析發現，存在幾個方面的原因。

1.研究對象比較抽象

“工程流體力學”課程本身研究對象是流體，沒有一定的形狀和具有流動性，這是流體區別于固體的本質特征。這一特征決定了流體力學研究理論比較抽象、經驗公式繁多且推導過程復雜不易理解、易混淆，進而導致了本課程教師難教、學生難學，教學效果不夠理想。因此，能否將前面學習過的對“固體”平衡和運動物理規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習遷移是學生能否很快的掌握本門課程學習方法、學好本課程的一個很重要的方面。

2.教師與學生

“教學”包括“教”與“學”兩個方面的內容，忽視任何一個方面都有可能造成教學效果的不理想。理論課教學是工程流體力學課程教學的主要方面，是進行實驗指導和應用于工程實踐的基礎。某些任課教師為了自己的方便省事，教材和教學內容仍然是多年前的老教材，對現階段流體力學的發展方向和研究成果，以及本學科的最新科技前沿理論及工程應用進展不能做到及時更新，教學內容與實際應用嚴重脫節。

教學方法單一呆板，無法吸引學生的興趣。經?？吹竭@樣一種現象：教師在講臺上只顧著自己滔滔不絕地講，忽視了課堂教學的互動性和學生的主觀能動性，學生了無興趣的在座位上睡覺、開小差、玩手機，基本上是教師在向學生單方面地傳授知識，這樣的教學效果是很低的。

本專業本科生新的培養方案中課程設置有這樣一個特點：課程增加，課時壓縮，總學分保持不變?！肮こ塘黧w力學”課程理論課學時從64壓縮到48學時，在教學內容總量不變的情況下，每堂課教授的內容，即學生需要接受的信息量就大大增加了，嚴重增加了學生的負擔。“浮躁”是當代很多大學生所普遍具有的心理特征，導致的直接結果是學生自制力差、怕吃苦，上課前不預習、課后不認真復習、作業普遍抄襲。

二、教學改革的目標

圍繞當前“工程流體力學”課程教學中存在的問題，以提高課程教學質量、實現教學目標為目的，進行了如下方面的改革：改變教育理念，以課程改革與教學適應新時代的要求為目的；加強教學方法與教學手段的改革，提高“教”的質量；加強課程的應用性，解決基礎理論課程的知識教育、應用能力與創新能力的培養，全面提升學生的綜合素質；加強課程教學評價與考核體系改革，引入全程教學評價與考核機制。

三、“工程流體力學”教學改革探索

從上面的分析可知，“工程流體力學”課程教學效果不理想存在很多方面的原因，因此，教學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熱能與動力工程專業本科生課程教學中進行的探索與嘗試，取得了較好的效果。

1.教學方法的探索與實踐

（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。興趣是學生學習的直接原動力，能否在開始就激發學生對“工程流體力學”課程的學習興趣是學好本課程的關鍵。運用多媒體技術，通過生動的視頻和動畫向學生展示生活中隨處可見的流體力學現象。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”現象的流體力學解釋來吸引他們的注意力，還有其他的現象如高爾夫球表面的凹坑設計依據，飛機機翼能夠產生巨大升力，跑車外形設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”工程同樣涉及很多流體力學相關知識，以上這些事例都是學生所非常熟悉而又在學習之前無法用理論來解釋的現象，很容易引起學生的注意力和想要探索的興趣。

（2）合理使用多媒體。在流體力學的教學過程中，采用多媒體有利于學生對流動現象的感性認識，加深對概念的理解，提高學習興趣。但是，采用過多或華麗的多媒體也會產生一些負面作用，如多媒體教學替代板書節約了時間，增加了授課容量，但相應的講課速度也就比較快，學生不易吸收和消化，容易造成學生“跟不上”進度，產生厭學情緒。因此，傳統板書與多媒體有機結合的教學方式可以充分利用各自的優點，達到最佳教學效果。當然，不同教學方式之間的比例分配的“度”是需要關注的問題。

2.教學內容的選擇

“工程流體力學”課程是機械、能源、化工、動力、建筑、生物、航天等專業的重要的專業基礎課，這些專業具有不同的特點，對流體力學知識需求的側重點也不同。因此，教材的選取要有針對性，即根據本專業特點和要求、學生層次來選擇教材。此外，教師要能夠跟蹤掌握現階段流體力學最新的發展方向與研究成果，不斷更新和補充教學內容，做到課程內容的與時俱進。

3.重視實驗教學

實驗教學是“工程流體力學”課程教學必不可少的組成部分，屬于實踐教學環節。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。在基礎實驗外增加設計性實驗、建立開放性實驗室，鍛煉學生的動手能力，培養學生發現問題、分析問題和綜合運用所學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”課程來說，學習要達到的目的是學生運用所學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。針對學生普遍存在的平時不努力、考前幾天突擊考試的現象，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效果。具體做法是：提高平時成績所占最終成績權重，包括出勤率、課堂互動和討論、小測試、作業質量等平時學習各方面的表現；期末考試成績權重減少，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，既避免了學生花大量時間去記憶毫無規律可言、而又易忘的經驗公式，同時也達到了考核學生選取基本理論和公式去分析、解決實際問題的能力，實現了教學目的。

第5篇：流體力學的作用范文

關鍵詞:多媒體教學;工程流體力學;教學效果

中圖分類號:G642.0　文獻標志碼:A　文章編號:1673-291X(2010)03-0247-01

一、前言

隨著計算機技術的普及和網絡技術的迅速發展,多媒體教學已被高等院校廣泛采用,并深受廣大師生的歡迎。因此,利用多媒體教學手段開發學習資源,構建新的教學模式,達到最佳教學效果,成為國內外提高教學質量、改革教學方式的重要手段。

本文通過工程流體力學教學實踐,探討多媒體教學在授課過程中產生的效果。提出了在工程流體力學教學活動中將多媒體技術與傳統教學手段相結合,活躍課堂氣氛,提高學生學習的積極性和主動性。達到優化教學效果的目標。

二、傳統教學模式的利與弊

傳統教學模式歷史悠久,教育理論成熟,已經積累了豐富的經驗。在傳統教學中,通過教師的形象、生動的講述,學生易于接受,師生之間可以面對面地探討疑難問題。對于工程流體力學而言,教學內容不可避免地會涉及到數學公式的推導,傳統的板書教學方式即可以留給學生更多的思考時間,同時又可以加深學生對公式推導過程的理解,加強記憶。然而傳統式教學主要依靠粉筆與黑板的教學條件,是以教師為主體的教學模式,從而大大降低了教學效率,也扼殺了學生個性的發揮和創意的產生。

三、多媒體教學的特點

多媒體教學以其鮮明的教學特點,豐富的教學內容,形象生動的教學情景,在教學過程中發揮了重要的作用:

第一,激發學習興趣,有利于提高課堂效率。興趣是學生獲取知識、拓寬視野、豐富心理活動最主要的推動力。多媒體技術綜合應用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進行教學活動,激發學生的學習興趣,從根本上改變了傳統教學模式的單調性。而且多媒體教學可以充分發揮學生聽覺、視覺等器官對信息的接收,對學生的眼、耳等器官進行多重刺激,從而活躍學生的思維,增強學生記憶力,提高課堂效率。第二,直觀、易懂,有利于提高教學質量。流體力學是從力學的觀點出發,主要研究流體所遵循的宏觀運動規律以及流體和周圍物體之間的相互作用規律的科學,在日常生活和各種工程實際中具有廣泛的應用領域,是動力工程和流體機械專業一門重要的專業基礎課。與固體的運動規律相比,流體在運動過程中存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復雜現象。多媒體教學手段能夠通過圖片、動畫和視頻資料等直觀、清晰地觀看復雜的流動現象,使學生較容易地掌握相關內容,提高教學質量。第三,增加教學容量,節約空間和時間。工程流體力學研究內容較多,涉及范圍較廣,在有限的課時內傳授給學生的信息量較大。傳統教學中知識的傳播主要靠教師的口授與黑板板書,在一定程度上限制了課堂信息的含量,多媒體教學充分地利用了電腦能夠存貯大量信息的優勢,授課的信息量明顯增多,教學內容更加豐富,使學生在有限的時間內接收更多的知識,開闊了學生視野,增加課堂知識的容量,提高了教學的效率。

四、多媒體教學手段與傳統教學方式相結合

多媒體教學的發展并不意味著摒棄一切傳統的教學方法和手段,而是將多媒體教學與傳統教學方式相結合,揚長避短,發揮各自的優勢,更好地服務于教學工作。

工程流體力學教學內容主要包括兩大部分,理論教學和流體力學實驗教學。

工程流體力學理論教學部分包含大量流體力學的基本概念、基本方程和一些復雜的流動現象。例如在教學過程中,流體靜力學基本方程的推導過程依然使用傳統教學中的板書,這樣既可以留給學生足夠的思考時間,又可以加深學生對公式推導過程的理解,加強學生的記憶能力。而對于某些基本概念和特定的流動現象,可以通過多媒體教學手段,加深學生對基本概念和流動現象的理解。

流體力學實驗是流體力學教學中的重要組成部分之一,貫穿于課程始終?，F行流體力學教學實驗多為驗證性實驗,實驗方法單一,同時,還受實驗老師較少、實驗課時有限以及設備等多種因素的影響,學生選擇的范圍極小,在很大程度上制約了學生思考問題、分析問題、解決問題的能力,不能很好地達到流體力學實驗教學的要求。然而引入多媒體教學手段以后,學生可以靈活地改變實驗條件,演示各種實驗現象。

參考文獻:

第6篇：流體力學的作用范文

[論文摘要]結合學習主體所處的時代環境變化和流體力學知識體系的學科跨度大以及對數學基礎知識要求很高的特點，分析了流體力學教學中存在的問題和難點，提出大量采用實驗模型和實例教學以加強流體流動現象的觀察理解對提高流體力學教學效果的必要性和重要性。 

 

前言 

流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續存在，其變形便會隨時間持續增大，不像固體那樣，一定的受力只能產生一定的變形。流體力學的基本理論非常嚴密，描述流體流動現象的數學方程非常復雜，高度非線性[1]，因此學生對流體力學敬而遠之的現象比較嚴重。此外由于因特網及電子計算機的普及，各種虛擬現象泛濫，在這樣的環境下成長的學生接觸和感受實際發生的各種流體流動現象的機會大大減少，對自然現象的觀察和理解能力很弱。很多學生在接受流體力學教育之前所受的應試教育的影響下[2]，學習只是為了在短時間內對給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來許多學者從教育學的角度提出了疑問[2]。只有直面實際的流體流動現象，抓住問題的本質，才能誕生真正的學問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學教學中存在的難點和問題，指出了重視流體流動現象的觀察和理解對提高流體力學的教學效果的必要性和重要性。 

 

一、流體力學教學面臨的問題 

 

（一）新形勢下學生所處的社會環境變化 

學生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時間和機會大大超過了自己親自動手制作道具及模型的體感玩耍時間，通過體感玩耍接觸和觀察自然現象的機會大大減少。 

因特網的普及使得在短時間內獲得大量的信息或實時獲得信息成為可能，近年來出現學生過度依賴因特網的傾向，疏遠了紙質圖書及相關文獻這些知識比較系統邏輯性也有保證的傳統信息載體。但因特網上除了正確的信息外，還有很多不準確甚至錯誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統性，因此學生僅通過因特網難以建立系統的知識體系的。 

手機在學生中的普及也使得學生們在實際問題時，不是自己獨立分析問題，找出問題發生的原因，而是直接利用手機詢問他人求得答案，這樣很難培養獨立制定計劃，對可能事態進行預測，獨立進行解決問題的能力。這恰恰是對一個未來走向社會成為一個優秀的技術人員的必經的磨礪之道。 

（二）流體力學教學面臨的問題 

流體流動的力學模型及其運動的物理意義難以理解[3]。流體粘性產生的模型與牛頓粘性定律之間的對應關系就是最好的一個例證。大多數學生雖然能夠使用牛頓粘性定律進行計算，但對運動的流體為何會產生粘性卻不能正確的理解。的確，對于涉及到流體力學的某些技術或產品設計，只要懂得一定的計算即可，但是對于開發和設計全新的產品，如不能準確把握所涉及到的相關流體流動的物理本質，有時會產生完全錯誤的設計結果。 

流體的運動狀態繁多，流體力學融合領域廣，要求學生掌握更多的學科預備知識，尤其對數學知識的要求更高，使部分學生覺得流體力學是難以接近的一門課。同一流動現象常?？梢詮亩鄠€角度進行解釋，容易使學生產生混亂。比如對翼型的流體力學工作原理，可以從流體流動的動量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個方面進行解釋，解釋方法之多反而會使學生產生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個本質，只有完全理解各種解釋方法所依據的理論，才可以解除認識上的混亂，將學到的知識條理化、系統化。 

描述流體流動的數學方程高度非線性化，數學上求解比較困難。描述流體流動的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數學解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數學功底，但近年來學生的數學和力學基礎存在下降的趨勢。 

學生在進入大學前所接受的應試教育的影響很大，以考試成績自評學習效果的認識根深蒂固[4]。實際的流體流動現象往往沒有單純的標準答案，有時甚至存在多個解，重要的是抓住流動現象的物理本質，系統的理解流體力學的基本原理。 

二、教學方法對應 

 

解決上述問題的根本方法，筆者認為只有從流體力學教學上，直面涉及流體的各種現象，使學生準確的把握物理本質。為此在流體力學課堂上，廣泛采用流體模型教學和實例教學，增加學生觀察理解各種流動現象的機會，喚起他們對本門課的興趣的同時，讓他們形成為探究流動現象背后的物理本質進行思考的習慣，這對解決流體力學教學所面臨的問題至關重要。 

使用電吹風斜向上吹一個讓學生事先準備好的氣球模型，沒經驗的學生會意外的發現氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現象可從風從氣球上部通過時，由于氣球表面的影響風的流向會產生變化，也就是流線產生彎曲，根據風的動量變化必然產生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應得到解釋。從這一簡單的模型教學，還可以解釋飛機的機翼通過改變空氣的流向進而獲得升力的流體力學上的工作原理。 

在一個裝滿水的塑料瓶內分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個可移動桌面上，使桌面等直線加速運動，可發現鋼球運動較慢留在瓶底，而泡沫球運動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現象引導學生：泡沫球運動得較快是因為等加速運動瓶內流體的靜壓在運動方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進方向的壓力大于等加速運動產生的慣性力，因此小球相對于塑料瓶向前運動；而作用于鋼球的前進方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進方向的靜壓力，因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學比一般教科書上關于流體等加速直線運動流體的靜壓分布的例題更容易使學生抓住問題本質，且能培養學生獨立思考之習慣，使學生體會到透過流體流動現象來正確觀察和理解把握流體力學基本規律的樂趣。 

經常使用立式洗衣機的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過來，假如原來兜里裝有硬幣等硬物，也會被掏出來[5]。把這個實例在課堂上講出后，學生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當教師根據伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學家、數學家、力學家及醫學家于一身的瑞士的大科學家的基本情況后，學生們頓時對這位科學家充滿了崇敬之情，通過大量這種實驗模型及實例教學，學生們對學習流體力學這門課更有了興趣和信心，教學效果的提高自不待言。 

 

三、結語 

本文詳盡的分析了計算機、因特網、手機等現代化通訊工具普及后對學生產生的影響，由于流體力學課程知識體系的特點，這種影響產生的負面問題很多，尤其是教授成長在應試教育體制下走入大學的學生，更需要轉換認識，改變教學觀念，在課堂教學中廣泛植入實驗模型教學和實例教學，讓學生直面實際存在的各種流體流動現象，通過實際的流體流動現象的觀察和理解，達到生動及形象的把握這些流動現象背后的流體力學的基本定理，有效提升教學效果的同時，通過簡單實驗模型的制作還可提高學生的動手能力，這對學生走向社會成為一個具有創造性思維能力、獨立思考的優秀技術人員也是一個必不可少的雛形磨礪。 

 

[參考文獻] 

[1]黃衛星.工程流體力學[m].北京:化學工業出版社,2008. 

[2]李丹,楊斯瑞.應試教育與創造性人才的培養[j].繼續教育研究, 2009, 25(2): 180-185 

[3]向文英,程光均.流體力學教學與實驗創新[j].重慶大學學報(社會科學版),2003,18(4): 21-26. 

第7篇：流體力學的作用范文

關鍵詞：工程流體力學；教學改革；第一次課

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）24-0218-02

工程流體力學課程在我校這一工科院校中，長期以來，本科生在未學習之前，已經從他人那里了解到，這門課很難，不好學，不好過關。學生認為流體力學難學的后果，直接反映在多年來很少有人、甚至無人報考我校工科流體力學方向的碩士和博士，致使我校工程流體力學方向后續人才短缺，學科建設出現重重困難。那么作者希望學生在學習這門課程的過程中，是輕松、主動而有興趣地去學習。為了幫助學生克服畏難情緒，對工程流體力學課程學習產生興趣，輕松學好這門課，作者在十幾年的教學過程當中，積累了一些經驗。開好頭，為課程打好良好的第一印象非常關鍵，所以作者非常重視第一次課的講授內容，以增強學生學習信心和培養學習興趣為主要目的，為順利完成該課程的學習奠定基礎。

一、第一次課的教學內容

在第一次課，首先自我介紹，然后點名相互認識，留下聯系方式，介紹教材和參考書，授課的章節和學時安排等常規內容外，講授內容主要分為兩大塊：（1）上課要求；（2）緒論。

1.上課要求。上課要求主要包括課程學習目的和意義、出席和上課紀律要求、作業和實驗報告要求、考核方法等內容。①學習目的和意義。學習目的和意義按照大綱要求，掌握流體力學的基本知識，及其解決問題的基本方法和基本實驗技能。強調“基本”的含義，因為是首次接觸本課程，系統介紹流體力學知識，對大家的要求是“基本”的，同時也強調僅這些即將學的基本知識也能夠解決一些工程應用的問題，并簡單舉例。②出席和上課紀律要求。出席和上課紀律應該遵守學校規定，但是考慮到學生個體的不同。所以有必要讓學生清楚什么樣的行為是被接受的、允許的，不要出現行為困難的問題。③作業和實驗報告要求。作業和實驗報告會出現抄襲現象，回避是沒有用的，所以上課時直接指出來，希望將抄襲現象弱化。指出要借鑒，而不是抄襲。這樣大大降低了學生不經過理解地抄襲作業現象。④考核方法。將考核方式明確地告訴學生，是平時成績和課程結束后的閉卷考試成績各占一定比例，綜合評出成績。并計算出考核通過的最低考試成績。同時強調不存在不通過比例。這樣可以避免兩種不良現象發生，一是學生會盲目認為很難學，不能過關而放棄學習，二是成績差的學生會因為排名總在后面，而放棄學習。

2.緒論。緒論主要包括工程流體力學研究內容、課程特點、研究方法、解題步驟、學習方法和大學生認知階段，等等方面。重點講前三點涉及的內容。①流體力學研究內容。講述工程流體力學研究內容首先展開講解的是研究對象為流體，此時雖然沒有講流體的定義，但是還是提出請學生舉例哪些物質是流體？讓學生從最簡單的問題開始流體力學知識的學習。學生說對了予以肯定。學生會將多相流和塑性物質列進來，也要說清楚與本課程所學流體的區別和聯系，并將學生想不到的流體補充出來，還告訴學生目前最新研究方向在處理流固相互作用時有提出將固體處理為特殊流體，以簡化流固交界面的處理；還有已有研究表明固體顆粒的高速運動遵循流體力學規律，以及當車流量和人流量很大時，被稱為交通流，猶如流體流動一樣，那么在后續課程講解中可將高密度、大流量的人群流動現象用來形象化的闡述流體的運動規律，幫助學生理解抽象的流體運動規律，使問題直觀。還需要指出，最常見的流體是空氣和水，人類無時無刻不處于空氣和水當中，提醒學生在學習的過程中，可以將所學知識放到自己熟悉的環境中去理解，比如池塘或小河中的水、教室里的空氣，等等。將理論知識與生活結合起來，既能幫助理解所學知識，又能將知識應用起來，提高學習興趣。②流體力學課程特點。流體力學課程的特點主要講三點，一是一門技術（專業）基礎性課程；二是用場的觀點研究問題；三是概念多、公式多。它是一門專業基礎課，從實踐中抽象出來，再應用到實踐中去；所以課程知識可用于解決工程實際問題。用場的觀點研究問題。首先提問，說到“場”大家會想到什么？有的同學很高端大氣上檔次地回答重力場、電場、磁場，那我繼續問還有呢？有的學生開玩笑說操場，好像在說操場不夠檔次、不夠科學。而我肯定“操場”，因為是相同的“場”字嘛，而且還有工場、商場、廣場等。然后引導學生思考，既然用相同的“場”字，其中必有共同點，它是什么？學生想出來了，是某某占據的空間。以此類推，流體占據的空間就是“流場”，概念很容易就被理解了。同時還讓學生意識到科學不是高不可攀的，做科學時不要端起架子，它是很貼近生活的。流場的概念出來了，但是其空間的大小呢？這個問題也必須解釋清楚。首先提出兩個問題讓學生思考：海洋是海水占據的空間，是一個流場嗎？大氣層是空氣占據的空間，是一個流場嗎？其實流場的大小與我們要研究的空間范圍有關。比如，我們現在想知道教室內空氣的溫度分布，那么要分析的流場就是教室內空氣占據的空間；如果要預報中國天氣，那么中國上空的大氣層或者更大范圍就是要研究的流場；如果想了解南海海洋環流、潮汐流動等，南海海水占據的空間就是要求解的流場。將抽象概念與實際結合，在易于理解的同時，引起學習興趣。在此基礎上，進一步與物理量場聯系起來，流場中的物理量，比如速度，是時間和空間函數，被稱為速度場，還有壓力場，等等。場是具有連續無窮維自由度的系統，那么流場的速度場、壓力場，等等具有連續性，與第一章中連續介質假設內容一致，在這里提到，為后面學習埋下伏筆。概念多、公式多的原因是因為在以前的學習過程中鮮有接觸與流體力學有關的知識，導致大量的專業術語集中出現。但是這些概念、公式并不是全新的。比如流體質點的概念與以前物理中所學的質點概念是很一致的；多的公式其實是質量守恒定律、牛頓定律、能量守恒定律、動量定理，等等在流體力學中的表達形式，比如連續性方程是質量守恒定律的表達形式，伯努利方程與能量守恒定律相吻合，歐拉方程、Navier-Stokes方程是牛頓運動定律的表現形式，動量方程是動量定理的表達，把要學到的主要方程名稱在此敘述一遍，目的是讓學生有個初步接觸，為后續學習打下鋪墊。③流體力學研究方法。流體力學研究方法主要有三種：解析方法、實驗方法和數值計算方法。本課程主要介紹解析方法，有一章是專門介紹實驗研究方法的，而數值計算方法本課程幾乎不涉及，由計算流體力學講解。并強調，求解的基本方程是連續性方程、歐拉方程或Navier-Stokes方程，那么為什么基本方程一樣，可以求解出各種不同的流動？于是提出邊界條件和初始條件的概念，使邊界條件和初始條件的重要性一目了然；也為后續學習打下基礎，并引起學生的興趣和重視。

二、結論與展望

通過第一次課，使學生對整個課程的要求、特點、內容有一個整體了解，做到心中有數，克服不良情緒，從不同方面讓學生做好學習的心理準備。第一次課，如果是一個良好開端，并為后續學習做了大量鋪墊，使學生獲得了自信，并激發了其學習的興趣，學生后面的學習將會順利很多。工程流體力學是大部分工程專業的重要基礎課程，作者希望學生靈活掌握流體力學知識，并能夠在工作中活學活用。

參考文獻：

[1]許維德.流體力學[M].北京：國防工業出版社，1979.

[2]張也影.流體力學[M].北京：高等教育出版社，1999.

第8篇：流體力學的作用范文

關鍵詞：流體力學；教學改革；現狀；思考

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1003-2851（2013）-01-0148-01

流體力學是土建類專業的一門專業基礎課，也是全國勘察設計注冊工程師基礎考試必考科目。流體力學作為力學的一個重要分支，主要研究流體在靜止或運動時所遵循的基本規律及其在工程中的應用，是高等學校眾多工科專業的必修課。流體力學也是一門理論性和工程實際意義都較強的課程，具有理論不易掌握、概念和方程較多且易混淆、對學生高等數學知識及綜合分析和處理問題能力要求較高等特點，與枯燥、繁多的理論以及教學時數的減少形成了尖銳的矛盾。因此，尋求一種新的有效的教學手段，視聽結合，充分發揮多媒體教學的優越性，加大課堂教學的信息密度和知識密度，拓寬課堂教學的新思路成為必然。

一、流體力學課多媒體教學現狀

根據在流體力學教學中應用多媒體課件的情況來看，多媒體課件的應用使單位時間內教學內容大為增加得到公認，但對教學效果的看法反映并不一致。為了解使用多媒體課件的教學效果，我們兩次發出不記名問卷。其中一次讓學生給打分，30名同學中認為現在使用的流體力學多媒體課件有較大幫助和有所幫助的各有10名，合計占67%。經討論分析，多媒體課件之所以會出現授課效果不佳的情況，主要是因為在課件的制作和使用的過程中，存在如下這些“問題”：

1.原有課件的制作和應用沒有充分體現以學生為主體，只是將教師從粉筆、黑板中解放出來。有些章節內容單調甚至照抄課本內容，成了文本教材的電子化；有些則忽略了教學內容的連貫性和邏輯性。

2.多媒體課件中，圖片、動畫的選擇不符合整體教學的安排。要么簡單拼湊，造成課件的形式缺乏多樣性；要么將簡單的問題復雜化，缺乏合理的思路，其結果是大量的圖片分散了學生的注意力，浪費了時間，造成教學質量下降。

3.課件包含知識過多，文字描述繁瑣。為了讓學生能夠在有限的課時內學到更多的知識，教師過于擴大多媒體課件的知識量，造成了屏幕上顯示的內容過多、講解時屏幕翻滾過快，學生對教師所講授的內容沒有留下印象，也不知道大量的知識點該從何處著手記錄，導致學生不容易跟上教師的思路，不易復習。

4.課件內容“乏味”，不能吸引學生注意力。部分課件內容陳舊，有些內容與講課內容結合不緊密，還有一些音像不夠清晰，影響視聽效果。

二、課程多媒體教學改革的思考

1.總方案設計。通過問卷調查及調研等方法，對流體力學多媒體教學的需求性、優缺點、教學效果等方面進行全面分析。調查研究存在于各個主要教學環節中的問題，并進行匯總分析，以確定出總體方案。

2.教學設計。根據《流體力學》教學目標，對教學內容、教學方法和教學過程等方面進行安排，建立課程層次結構。多媒體課件內容的選取要以教材為藍本，從實現教學目標、完成教學任務的需要出發，但又不能為課本所束縛，要充分增加課件的含金量。一個優秀的課件不能只是教材的幻燈片演示，而應該增加它的生動直觀的作用，因此教材內容的選取很關鍵。隨著對課件制作認識的提高，我們做課件的每一部分時，都應該做到心中有數，對于每一頁面的制作都要做到精益求精，這樣做出的課件才能流暢的運行。

3.結構設計。設計合理的流程，使教學內容通過多媒體課件的方式表現出來。多媒體教學擺脫了黑板加粉筆的呆板表現形式，依賴于大量的多媒體素材，把以往受時間和空間限制的內容搬進課堂，體現了其特有的優勢。素材的選取依授課內容而決定。制作課件時，老師本身就是一名導演，怎樣把“演員”（即素材）放到適合的位置，并使它表演得出色，全部依賴于導演的水平。因此教師要吃透教學內容，在參透文字稿本的基礎上，反復構思，進行創作，設計出符合教學的課件來。

4.版面設計。設計技術性、藝術性以及應用性良好的版面，提高課件的教學效果。課件制作過程要求熟悉電腦的基本操作、掌握相關軟件的使用方法。做課件并不是說我只要掌握了課件制作軟件的使用就可以了，它需要多種軟件協同工作，比如圖像制作、聲音錄制、文字編輯、動畫制作等等，所以要求我們平時注意多學一些操作方法，或在計算機專業人員的配合下共同完成課件的制作，以使課件不僅具有教學內容的教育性、科學性，而且要有課件的技術性，藝術性。

5.收集使用反饋意見。為保證課件的正常使用，還需要多次測試，以便能夠發現課件在運行當中存在的問題，及時修改，不斷完善。一個課件的好與壞，只有通過實踐才能真正得出結論。課件制作完成后，應用于課堂教學，然后根據學生的反饋信息，再將課件加以修改，從而使其達到最優。如果制作的課件引不起學生的興趣，在課堂上起不到應有的效果，那么這樣的課件無疑是失敗的。因此還需要不斷地對課件進行修改、完善與升級，使之更加適合教學的要求。

根據《流體力學》課程教學內容的特點，精心設計、制作多媒體素材，集圖、文、聲、像的綜合表現功能，融教育性、科學性、藝術性、技術性于一體的課件，可以有效調動和發揮學生學習的積極性和創造性，最大限度地發揮學生的潛能，強化教學效果，提高教學質量，從而促進大學生對流體力學基礎知識的掌握和應用，并提高利用所學知識解決實際問題的能力。

參考文獻

第9篇：流體力學的作用范文

[論文摘要]論文結合教學實踐，提出了以傳統教學模式為主、以現代化教學手段為輔的教學方法。結合實例講清楚基本概念，夠用為度重點突出理論公式的應用是常規教學應遵循的模式，并與多媒體輔助教學手段有機地結合起來，力求課堂教學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，達到提高教學效果、提升教學質量的目的。

一、前言

《流體力學》是研究流體所遵循的宏觀運動規律以及流體和周圍物體之間的相互作用規律的科學，它建立在現場觀測、實驗室模擬、經典理論分析、數值計算基礎上，具有嚴謹的理論性、原理的抽象性、概念多、方程推導繁雜等特點，對學生具備高等數學知識及綜合分析與處理問題能力的要求較高，因而大部分學生覺得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對流體力學理論的感性認識，都有某種程度的畏懼感，導致教師難教、學生難懂成為較普遍的現象。

我校機械設計制造及自動化、過程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環境工程、礦物加工工程、建筑環境與設備工程、工程力學等專業的學生都須具備不同程度的流體力學知識和技能，它是各專業后續課程如：液壓傳動、水力學、流體機械、空氣調節、傳熱學等課程的基礎。

為此，作者通過教學實踐，就多樣化的教學方法、更新的教學內容、引入高科技的教學手段等方面進行探討，以期提高《流體力學》的教學質量。

二、以傳統課堂教學為主

《流體力學》的課程體系分為基本理論、基本應用和專門課題三大知識模塊，它要求學生具備扎實的微積分知識、力學知識等。學生在接觸流體力學課程伊始，對抽象的理論理解速度慢，對枯燥的公式及其推導過程容易厭煩，因而《流體力學》的教學應該以傳統教學方法為主。因為在傳統的課堂教學中，學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、推導公式、突出重點、強調難點，以學生容易接受的講課速度，留給學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，會達到很好的教學效果。

(一)結合實例，講清楚基本概念

流體力學的概念多、現象多，且很多概念和現象比較抽象，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，此法類似于拉格朗日法的質點跟蹤，它與跡線的定義對應；②在每一公交站點安排記錄員，記錄不同時刻經過該站點車輛的上下車人數，此法等同于歐拉法，與流線的定義對應。

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象，讓學生清楚掌握流體的壓強與它的流速有關，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部聯系和區別，教師易教、學生易懂，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用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的具體應用，是流體靜力學和流體動力學的基礎，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平衡微分方程推導開始，強調公式所依據的原理是牛頓第二定律，假設條件是平衡、理想、靜止的流體，重點引導學生如何理解公式各項的幾何意義和物理含義，掌握公式的實際應用。這樣學習到后面的動力學伯努利方程時，先易后難、循序漸進，學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律時，就要求學生必須掌握推導過程，因為它在解決一般平衡流體內部的壓強分布規律及其對固體壁面的作用力問題時非常重要。而對于連續性方程和動量方程的學習，只強調記住結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給學生帶來的畏難情緒，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條件、以教師為主體的傳統教學模式，教學形式單一，教學手段不先進，教學效率不高，適應不了課程教學學時少、受教育學生數增加的情況。

三、以現代化的教學手段為輔

當前以計算機多媒體技術為主的現代化教學手段已經普遍地應用于高校的教學中。制作教學用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學有力的輔助教學手段，可以在有限的時間內，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內容及有關背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學習者，將流體力學中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發學生學習興趣，使得學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。

結合流體力學精品課程的建設，教學團隊制作了流體力學多媒體電子教案，并在教學過程中不斷完善，逐步取得了良好的教學效果。在設計與制作多媒體課件時，遵循課堂教學的基本規律，既發揮傳統板書教學中容易帶動學生思路、逐條在黑板上書寫的特點，在課件制作中根據講解的進度逐條展現公式條目等內容，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象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現出來，幫助學生建立清晰的印象。教學團隊收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據的時候，制作了雷諾實驗的FLIASH素材，以動畫的形式向學生展示了流體流動的兩種不同狀態，以及流態判據—雷諾數與流動速度、管徑、流體種類有關系。運用多媒體輔助手段表達后，能夠幫助學生很好地理解課程的重、難點，提高教學效率。利用多媒體技術，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容，提高了教學效率。

多媒體教學的內容一定要做到提綱挈領、重點突出，有所為有所不為。多媒體技術沒有好壞之分，只有合理使用與不當使用之別。但是實踐應用中，發現有的教師完全拋棄以往的黑板式教學模式，離開多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內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，淡化了教學重點；也有的教師忽略學生對課件內容理解消化的時間，致使學生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學效果。上述現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

流體力學作為一門專業基礎課程，其重要性不言而喻。傳統教學模式能夠將前后知識貫通，突出重點，化煩就簡、引入實例形象闡述概念原理，促進知識的系統化進程；多媒體教學能將難于理解的知識通過圖文、音像生動地顯現出來，幫助學生理解性記憶。借助于先進的教學手段，將多媒體輔助教學手段與傳統教學方法有機地結合起來，力求課堂教學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，才能提高教學效果、提升教學質量。以上是筆者在流體力學教學實踐中的體會，愿與同行共同切磋。

基金項目：2009年安徽省教育廳《流體力學》精品課程

[參考文獻]

[1]許賢良，王傳禮，張軍等．流體力學[M]．北京:國防工業出版社，2006．