流体力学知识范文

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篇1

[关键词] 流体力学课程；创新性实验；科研训练；实践教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X（2013）01?0072?02

流体力学作为理工科院校的专业基础课，国内的高等院校都十分重视。大部分院校在开出能量方程实验、雷诺实验等基础型实验以外，还开设了研究创新性实验。如浙江大学国家力学实验教学示范中心开设有西湖流场电拟实验、冲排沙旋流器实验设计与试验、流量检测与控制实验、新型渗流实验等，新开发综合型、研究型和设计型教学实验20多项。[1]哈工大依托力学学科的国防与航天特色，利用科研成果研制开发具有较高水准、融合多门基础力学课程的综合性、研究性实验，形成了高起点、实践性与设计性强、突出综合能力与创新能力培养的实验教学体系，为培养学生的综合素质与创新能力提供了良好的平台，建设了具有哈工大特色的力学创新实验教学体系，研制开发研究性实验项目3个[2]。同济大学力学实验中心有13 个全天开放的设计性、创新性开放性实验项目，如：塔桅结构动、静测试创新实验，结构内部缺陷检测开放实验等[3]。河海大学力学实验教学中心在学校支持下，从硬条件和软资源两方面为大学生创新活动提供服务平台。其专门设有大学生力学创新制作室，为大学生课外制作活动提供工作用房，添置必要加工机械设备，如车床、铣床和钳工台等，为学生的模型制作提供条件[4]。

南京理工大学（简称南理工）流体力学实验室结合本校的专业特点和现有资源，在开展研究创新性实践教学方面也做了大量的工作。

一、基本情况

流体力学是南理工工科专业的基础课，开设该课程的专业有工程力学、安全工程、特种能源工程与烟火技术、热能与动力工程、建筑环境与设备工程、武器系统与发射工程、新能源技术、机械工程及自动化、交通工程、车辆工程等。课程大纲要求学生从实验中观察流体力学现象，验证能量方程等，并掌握一些基本的流体力学测试技能，并对武器系统与发射工程等专业的学生提出了开展研究创新性实验的要求。实验室利用现有资源面向全校开出了大部分流体力学基础性实验，如流体静力学实验、伯努利方程实验、动量定律实验、毕托管测速实验、雷诺实验、文丘里流量计实验、沿程水头损失实验、局部阻力系数实验、孔口与管嘴出流实验、流动演示实验、流谱流线显示、水击综合实验、静压传递自动扬水实验、虹吸原理实验、空化机理实验、紊动机理实验和风洞测力实验。这些实验增强了学生对流体力学知识的理解和培养了学生的实践能力，激发学生学习流体力学的兴趣，培养学生的动手能力。同时开出了部分综合性、设计性实验项目，如低速翼型绕流流动特性实验、风洞模型设计实验等。同时，还积极开展本科生科研训练与课外科技活动，开出一定比例的创新性实验项目。如某飞行器外流场的并行数值仿真、某型有翼弹箭气动特性计算、PXI总线在风洞测控系统中的应用研究、空压机电气控制设计等科研训练项目。另外，实验室还承担了部分本科生和研究生的毕业设计实验教学任务。

二、主要项目

南理工流体力学实验室是江苏省力学实验教学示范中心的重要实验室，师资力量雄厚，流体力学设备先进、齐全。设备主要有低速风洞、自由射流超跨音速风洞、亚跨超音速风洞、集群计算机和完整配套的流体力学试验教学设备等。作为江苏省首批力学实验教学示范中心重点建设单位，经过学校本科一期、二期、三期建设后，实验室在开出大量基础型实验、提高性实验的基础上，开出了部分前沿性创新性实验项目。如某弹箭气动布局与设计、翼型绕流流动特性实验、高速风洞流场观测与参数测试、高速风洞压力分布实验、某型弹箭气动力测试实验等。这些实验项目充分利用现有资源优势，并与科研工作紧密结合，对培养学生的创新意识有十分积极的意义。这些实验要求有一定的空气动力学知识，武器类专业的学生对这些实验兴趣浓厚。尽管由于加工经费较多，风洞运行成本较高，实验开展受到一定影响，且由于风洞是大型科研贵重仪器设备，只有专职教师才能进行风洞运行操作，学生的动手能力培养方面受到一定制约，但是，在模型设计、气动布局设计等方面，学生的设计能力和创新意识等能够得到提高。所以，实验室克服困难，充分利用风洞资源优势，坚持积极开展流体力学研究创新性实践教学活动。学校在流体力学研究创新性实验项目建设中充分利用现有资源优势，在现有实验项目基础上，结合科研任务，利用低速风洞和超音速风洞已经开出或计划开出的研究创新性项目有：

① 风机翼型气动特性研究。该实验是为了适应南理工新能源专业教学需要而新开设的研究创新性实验，目的在于研究不同翼型的气动特性，为风机翼型选择提供依据。

② 激光烟流法流动显示实验。该实验主要用于低速绕流流谱分析、绕流流动机理研究，对学生观察复杂流动现象、分析流动机理、理解深奥的流体力学理论知识有较大帮助。

③ 彩色纹影流动显示实验。该实验用彩色纹影技术显示复杂流场，让学生了解超音速流场建立过程、超音速流场建立的条件和流场波系构成，学生运用光学知识进行流场显示，提高其综合实验技能和分析能力。通过该实验对看不见、摸不着的流场有了全新的认识。

④ PIV三维速度场测量与非定常复杂流动研究。该实验目的在于让学生了解先进的流体力学测量仪器，掌握三维速度场测量方法，开展非定常复杂流动研究工作。

⑤ 风洞天平校准技术研究。风洞天平是风洞实验最重要的测量仪器之一，其精度直接影响到测量数据的可靠性、有效性。因此，对其进行高精度的校准十分重要，开展该研究有助于学生更好地了解风洞天平工作原理、掌握先进的校准技术，并提高学生软件设计能力和开发能力。

⑥ 弹箭气动布局设计实验。该实验的目的是提高学生气动设计水平，培养学生弹箭气动设计能力和创新能力。

⑦ 翼型气动特性遥测与分析。该项目要求学生采用遥测技术对翼型气动特性进行研究、设计。

三、教学效果

流体力学研究创新性实验和教师科研任务结合起来，让学生参与到科研工作中，培养了学生的创新意识、协作精神，教学效果显著。如电气专业和建环专业本科生郑建、黄华和陈守信等3名学生组成团队，进行了翼型气动特性测试与分析研究，其共同完成的作品“翼型气动特性遥测与分析” 获全国挑战杯竞赛三等奖，“风洞试验无线测压装置”获实用新型专利。该次跨专业团队科研训练项目共分三个子课题，一个是翼型设计及风洞试验子课题，第二个是气动数值计算，另外一个是无线测试技术子课题。三个子课题之间必须相互协调才能顺利完成，通过这次科研训练，学生对成员之间协调配合的重要性有了深刻认识。

风洞实验是部分学生特别感兴趣的项目之一，学生对其实验原理、实验现象的分析有浓厚的兴趣和研究探索的欲望，对飞行器受力分析、飞行控制和弹道计算也产生了了解、探索的欲望。因此，开设这些流体力学实验，不但提高了学生的操作技能、综合分析能力，还激发了学生学习相关课程的兴趣，培养了学生研究、探索、创新的意识。

参考文献：

[1] 章军军，毛根海.发挥实验室主任作用 创建国家级实验教学示范中心[J].实验室研究与探索，2008，27（1）：13-14.

[2] 安健，张鹏.建设高水平实验室 培养高水平人才[J].中国现代教育装备，2011（5）：171-173.

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关键词：留学生 生理学 实验教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（b）-0203-02

随着国际交流的不断扩大和我国医学事业的不断进步，来华学习的外国留学生日益增多，我国医学高等教育的国际化成为了对外交流以及海内外医疗人才培养的重要平台[1]。我校从1992年开始接受医学留学生，目前留学生已经遍及巴基斯坦、印度、阿富汗等18个国家。本教研室承担了我校医学留学生的生理学理论和实验教学任务。生理学作为一门重要的医学基础课，而且是一门实践性很强的学科[2]。让学生掌握扎实的生理学基础理论并培养其独立动手能力和解决问题的能力是留学生生理学教育的重点。实验教学是理解和应用理论知识的必要环节，其效果的好坏将影响本课程的整体教学质量。本文在长期教学的基础上，主要针对留学生的生理学实验教学内容、教材选择和教学方法等环节进行总结，形成切实可行的教学模式，为我校留学生教育的深入开展提供参考。

1 留学生实验教材的选择

教材是教学的基础，选择教材至关重要[3]。如何因人选材是留学生生理学实验教学的重点。我们主要从两个方面制定选材标准：一是配合理论，注重基本功培养。以生理学理论课和临床实践需要为出发点，实验内容涵盖生理学基本实验操作技能，并适当地注重展示现代生理学实验的新知识、新技术。二是语言必需准确、简介、易懂、可操作性强。因此，通过充分参考原版英文教材，本教研室以理论课为基础，结合临床需要，根据现有实验内容，编写出了一本通俗易懂、过程清晰的全英文生理学实验教材，此教材的应用很好地促进了学生的学习。

2 实验教学中应用多媒体并录制视频

我校留学生以中亚、西亚居多，英语水平虽然较好，但是带有浓重的地方口音，给师生之间的交流带来了不少困难。多媒体和录像等现代教育技术使教学更加形象而直观[4]。通过对生理实验课程梳理，针对留学生的教育背景和思维习惯，组织教师制作全英文多媒体课件。通过重点知识引导，结合教师深入讲解，使教师的教和学生的学更加融洽。

生理学实验是动手课程，对操作方法和技巧要求很高。教学中，我们每组配备一名实验辅助老师，及时指导学生进行规范操作。但学生的学习和动手能力参差不齐，再加上理论讲解和示教时间比较短，部分学生在自己动手的时候仍难免手忙脚乱。组织教师亲自录制操作视频，近距离拍摄并配专业讲解字幕，对重点环节和步骤进行强调处理，这样将抽象的实验具体化，让学生和老师的互动的更加活跃有效。

3 实验课堂教学安排

培养对生命的敬畏意识，严格规范每一个操作细节。首先我们通过实例教育使“敬畏生命、严谨规范”的思想深入到每一位学生心中。其次安排教学，环节如下：首先配合模型，使用全英文的多媒体课件进行讲解，使学生们明白此次实验内容、目的、流程，并强调关键步骤和注意事项。然后进行录像讲解，引领学生熟悉规范操作，之后带教老师分组进行示范操作，同时在重点部位和关键步骤进行强调性示范。最后学生进行实验，学生试验中详细记录相关步骤和数据、教师时刻纠正和规范学生出现的错误操作。实验结束后，保留5～10 min的时间，组织学生对试验中的问题和失误进行反馈，让学生及时对错误形成认识并明确规范操作，最后由学生对实验总结注意事项并完成实验报告。鉴于部分留学生课堂纪律较差，做完实验不仔细清洁器械，因此，将卫生清扫列为平时成绩的考核之一，使学生养成良好的实验习惯以更好地适应今后的工作。

4 实验记录与汇报

要培养学生优秀的科研思维和良好的科研习惯，实验记录与报告是重要的环节。规范记录并撰写实验报告不仅有利于锻炼学生分析问题的能力还有助于培养学生们书面表达和总结归纳的能力。很多留学生在实验中随意性很大，不注意科学规范地记录实验现象与结果，对实验中遇到的问题和现象不进行分析，探究性思维很差。此外，存在对实验报告不重视，常抱有完成差事的思想，甚至相互抄袭。教学中通过讲述著名科学家的经典实例，引导学生对自己所获得的实验结果进行分析和讨论并得到结论，从而充分培养学生的科研与临床医疗素养。同时，教师应该仔细的批阅上交的实验报告，从中寻找教学上的失误，及时改进教学方法。

5 讨论

随着我校的医学教育在西亚地区的影响力也不断提升，已经吸引了大量中东及其周边国家的生源。全面提升留学生教育综合质量是亟待解决的问题[5]。本文从教材选择、现代教育技术引入、内容设置等方面对留学生生理学实验教学模式进行了探索与总结。通过在教学中的应用与检验，取得了卓有成效的效果。留学生对学科认同增强，生理学理论基础、动手操作和思考能力明显加强，并形成了良好的科研思维与工作习惯。通过该模式，可以为留学生的教育和医学专业素质的培养提供切实可行的方法。

参考文献

[1] 邓家齐，吕沐瀚.医学院校留学生教学初探[J].中国科教创新导刊，2011（4）：71.

[2] 于欢，何巍，周裔春，等.留学生生理学实验课的教学探讨[J].卫生职业教育，2012，30（24）：86-87.

[3] 谭春艳.医学留学生生理实验教学探讨[J].教育论坛，2008，5（23）：98-99.

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关键词：工程流体力学；课程体系；创新

Construction and improvement of course system on engineering fluid mechanics

Lan Yamei， Wang Shiming， Song Qiuhong， Liu Shuang

Shanghai Ocean University， Shanghai， 201306， China

Abstract： Combined with the working practice on construction process of engineering fluid mechanics， which is rated as Shanghai elite course， construction and improvement of course system is discussed on engineering fluid mechanics on Shanghai Ocean University. The main contents include teaching content， textbook publishing， improvement of experimental condition， training of innovation ability.

Key words： engineering fluid mechanics； course system； innovation

随着我国海洋战略布局和海洋经济的发展，我校在海洋学科和相关专业建设方面发展迅速，流体力学知识的应用愈来愈广泛。流体力学是工科院校普遍开设的专业基础课程，学科的渗透性很强，与所有基础和专业学科之间都有交叉，在学生知识能力培养和知识体系结构中起着承上启下的作用。2013年，我校流体力学被评为上海市精品课程。在4年多的建设过程中，流体力学课题组先后承担了校级、上海市级重点课程建设及重点教材建设等多项教改项目，坚持以培养海洋工程创新型人才为目标，在流体力学教学体系的建设方面取得了宝贵的经验。

1 结合海洋大学特点，调整教学内容，完善课程体系

我校流体力学类课程覆盖海洋渔业科学与技术、海洋环境、海洋技术、热能动力工程、建筑环境与设备工程、环境工程、环境科学、机械设计制造及其自动化等专业，每年选课学生超过700人。针对各个专业学生的不同需求，我们在课程设置、教学内容上都做了相应的调整与完善。本课程在我校的定位是：以海洋学院的海洋渔业科学与技术、海洋环境、海洋技术、环境工程专业为重点的海洋类本科生的专业基础主干课程；面向食品学院和生命学院的热能动力工程、建筑环境与设备工程、环境科学专业的工程应用类本科生的专业基础平台课程，满足工程学院的机制专业培养要求。以工程流体力学课程为龙头，以培养海洋人才的创新能力为目标，完善优化流体力学类课程群的配置、学时安排，并完成所有课程新教学大纲的编写工作，逐步形成一个完整的课程体系，重点完成了实验课和仿真课程软硬件的配套建设，突出强调流体力学的应用实践环节。根据工程实际需要，将流体力学的教学内容分为三个层次，即流体力学的基础理论、流体力学知识与进展、流体力学应用与实践。根据不同专业对流体力学知识的需要，设计了不同的模块组合。如对海洋相关专业的学生，增加了水波理论，重点强调实验实践环节；针对食品专业的需要，增加了气体及热力学类内容，并编写了多套相关自测题供学生选用；针对水产及生物类专业的学生，为让学生能够更好地研究鱼类等的动物习性，增加了数值仿真模拟，克服了以往过分重视理论知识的介绍，轻视其应用的弊端。此外，还相继开出了流体力学独立实验课、计算流体力学等。

2 出版多部教材，完善流体力学课程教材体系完备

2002年，《工程流体力学》教材被列为上海市教委普通高等学校教材重点建设项目，历经3年多的编写和有关专家的评审，我校教师编写的《工程流体力学》于2006年2月由上海交通大学出版社出版。该教材的最大特点是考虑到普通工科院校非力学专业学生的情况，尤其是一般工科专业学生的基础和专业需要，尽可能简化对公式、定理的数学推导，注重对物理概念的阐明、理解和应用，特别强调知识的实际应用。2007年，《工程流体力学》教材被上海市教委评为优秀教材三等奖，2008年获上海海洋大学教学成果一等奖。2011年，我们对第一版教材部分章节的内容进行了更新、充实和修订，更加注重拓宽知识面和实际工程应用。2012年9月，第二版《工程流体力学》及配套教材《工程流体力学习题解析》由上海交通大学出版社出版发行。2011年3月，由同济大学出版社出版的《力学基础实验指导―理论力学、材料力学、流体力学》，其中的流体力学部分（第三大部分），重点强化课程体系中的实验环节，完善了流体力学课程的教材体系。我们还完成了流体力学试题库建设工作，提高了试题质量，真正做到了教考分离，为相关师生提供了丰富的教学资源库，促进了教学质量的提高。

早在2006年，我们就开始了“流体力学研究型教学的改革与实践”上海水产大学（2008年更名为上海海洋大学）一般课题项目的研究工作；为配合新出版的教材，我们还申请了校级一般课程建设项目“工程流体力学（CAI课件）建设”，制作了与教材配套的、有自主知识产权的课件光盘，课件共有700余张PPT，图片色彩鲜明，其中插入的20多个原创动画形象生动逼真，做到了工程流体力学电子教案光盘版与教材同步发行。

3 完善实验教学条件，形成完整的实验教学体系

随着我国，特别是上海市海洋战略布局和海洋经济的发展，我校海洋学科发展迅速。首先，为配合新开设的独立实验课，添置了多种类、多套数的多功能流体力学实验装置、动量定理实验仪、空化实验仪等流体力学常规实验设备，保证了高质量完成流体力学本科实验教学任务。根据购置的实验设备，自行编写了实验指导书，明确了仪器设备的工作原理、实验过程的具体步骤、实验结果的分析和处理以及实验中的注意事项等内容；为了实现实验教学的多样化，自行编制了工程流体力学实验教学演示软件，内容形象直观，使学生一目了然；合作研制了小型循环水槽及直流式风洞，并配备了数据测试采集系统，可进行圆柱、翼型、浮标、波能装置等模型的流场显示及水动性能测试，使实验教学的质量和效率得到了提高。针对个别专业的特殊需要，开设了流体力学独立实验课。实际的流体运动非常复杂，而流体力学实验是揭示流体运动规律的一种重要手段，为此，经多方筹建，我校海洋环境专业于2009年开设了流体力学独立实验课，帮助学生加深对所学理论的理解，更好地用所学理论解决生产实际中的问题。实验课共16学时，实验内容主要包括：能量方程实验、雷诺实验、动量定律实验、沿程水头损失实验、局部水头损失实验、毕托管测速实验、管道测流量实验、流动显示实验、虹吸实验及势流叠加实验等。针对食品专业的需要，开设了气体及热力学类实验。

为了满足海洋学科对流体力学实验的更高要求，我们陆续建成了大型室内动力深水压力桶，配备了数据测试采集系统，可进行圆柱、翼型、浮标、波能装置等模型的流场显示及水动性能测试。我校地处临港，旁临东海，学生参加各种海试试验方便。利用这些实验平台，相继开设了多种设计性、综合性实验，主要包括湍流、流体数值模拟计算应用、波浪能发电装置开发等，对于学生创新能力的培养起到了至关重要的作用。

4 以科研促进教学，培养学生的创新能力，构建创新型培养体系

近三年，教师发表学术论文40余篇，SCI收录4篇；课题组教师主持省部级及以上科研课题共20余项，其中国家自然科学基金1项，上海市自然科学基金2项，农业部专项3项，海洋工程国家重点实验室开放基金2项，国家海洋局重大专项2项，上海市教委创新项目2项。有20余名硕士研究生、多名本科生参与科研项目，学生创新意识和能力得到了培养与锻炼。近年来，学生在科研创新方面热情很高。在全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中，2011年，我校羊晓晟、侯淑荣、马利娜、沈小青的“一种新型海洋波浪能发电装置”获得全国竞赛三等奖；2012年，曹星、陈功的“风浪发电转换机”获得全国三维数字化创新设计大赛上海赛区二等奖。工程学院学生孙奇结合所学流体力学知识，自主创业，创立了上海鑫靓科技服务有限公司，开办节水高效汽车洗车业务服务师生。2011～2012年，学生成功申报市、校、院级涉及海洋工程方向的大学生创新性项目16项。在流体力学教师指导下，学生还获得43项国家实用新型专利，另有多项发明专利进入实审阶段。学生参加教师科研项目19项，均取得了很好的成效。在我校机械设计制造及其自动化专业本科学生的毕业设计题目中，海洋工程类流体力学相关研究比例较高，特别是在大学生科技创新活动中心的组织下，我校成为上海市船舶与海洋工程学会的团体会员单位，并在我校建立了上海市船舶与海洋工程学会学生分会，流体力学的师生参与热情较高。

5 结束语

工程流体力学是一门非常重要的专业基础课程，它具有较强的理论性、抽象性和实践性。笔者主要介绍了我校工程流体力学课程体系的建设与实践，主要包括：多层次、多专业的课程体系构建；先后出版了《工程流体力学》《工程流体力学习题解析》和《力学基础实验指导―理论力学、材料学、流体力学》教材，流体力学课程教材充足；完善实验教学条件，形成完整的教学实验体系；培养学生创新能力，构建创新型培养体系；以科研促进教学，培养学生创新能力，构建创新型培养体系，不断培养学生的工程意识和工程实践能力，提高创新能力，使学生真正掌握该课程的核心知识，提高分析问题和解决问题的能力。

参考文献

[1] 徐文娟，赵存友，候清泉.《工程流体力学》精品课程创新人才培养模式设计与实践[J].高教论坛，2009（2）：50-52.

[2] 陈国晶，赵存友，徐文娟.“工程流体力学”精品课程建设的研究与实践[J].中国电力教育，2013（5）：105-106.

[3] 黄蔚雯，赵世明.打造职业特色鲜明的国家级精品课程[J].现代教育技术，2009，18（12）：125-127.

[4] 邓辉，张志宏，顾建农.面向应用创新型人才培养的流体力学实验教学改革[J].实验室科学，2013，16（5）：72-74，78.

[5] 王世明，宋秋红，兰雅梅.《工程流体力学》教学方法改革与研究[J].教育理论与教学研究，2012（4）：32-34.

篇4

关键词：流体力学；多元化；课堂教学模式

作者简介：张明辉（1972-），女，河北沧州人，山东科技大学机械电子工程学院，副教授；陈庆光（1969-），男，山东临沂人，山东科技大学机械电子工程学院，教授。（山东 青岛 266590）

基金项目：本文系山东科技大学省级机械电子工程品牌专业建设项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0064-02

“流体力学”课程是我国高等院校工科各专业的一门主干专业基础课。该课程是联系前期“高等数学”、“理论力学”等基础课程和后续专业课程的桥梁和纽带，在学生能力培养和知识体系构建过程中起着“承上启下”的作用。[1]当前的“流体力学”主要以经典理论或实验内容为主，教材中包含大量的计算公式及理论推导，这就要求学生具备一定的高等数学知识及较高的综合分析和处理问题能力。但由于大多工科学生数学知识相对薄弱，再加上学生自主学习的能力较差，导致教师难教、学生厌学成为较普遍的现象。如何提高学生的学习兴趣，让学生正确理解和掌握流体力学知识，使“流体力学”课程的教学水平迈上一个新台阶，是教育工作者的责任和使命。许多文献[2][3]为了提高流体力学的教学效果，在课堂教学模式、教学手段、实验教学等方面进行了探讨和研究。通过多年来在“流体力学”教学中的若干思考和实践，笔者提出了构建多元化教学模式的教学理念，即将启发式教学、对比分析法教学贯穿课堂教学中，以加深学生对理论知识的感性认识。同时，为了适应个性化发展和高素质教育，培养学生创新能力，在引导他们熟练掌握基本分析方法的同时，还要教会学生多视角、多层次的分析问题和解决问题。另外，为了提高教学效果，课堂教学中还运用多媒体技术作为辅助教学手段，工程图片、计算机动画和视频素材等各种教育信息使得教学更加生动、直观和多样化，开阔了学生的视野，激发了学习兴趣。

一、启发式教学模式

启发式教学就是让学生充分运用他们拥有的知识和能力去正确比较、分析、综合、判断、概括、归纳和解决问题，探索结论。一方面可以使学生开动脑筋，积极思维，另一方面也能够开发学生的智力，培养学生的能力。笔者在教学过程中将启发式教学贯穿始终。例如，流体微团运动分析是流体力学中的一个难点问题，很多学生对微团运动过程中发生的角变形很困惑。为了让学生更好地理解角变形的原因，笔者将矩形流体微团四个角点的速度全部写出，如图1所示。然后分别用红笔标出C、D点和A、B两点X方向速度的第三项，让学生观察两者的差别，学生很快发现D点比C点、A点比B点在X方向的速度大，这势必产生一个与垂直方向的夹角。接着，笔者又用蓝色笔标出，C、B点和D、A两点Y方向速度的第二项，让学生观察两者的差别，学生很快发现B点比C点、A点比D点在Y方向的速度大，这势必产生一个与水平方向的夹角。这样，学生很自然就画出了流体微团的角变形图，如图2所示。最后，笔者又把问题引申到三维，让学生写出其他两个方向上的角变形公式。这样学生在学习过程中，在理解和接受理论知识的基础上，学会了发现、解决和总结。除了在分析问题时采用启发式教学外，也可以启发学生对所学的概念、理论、公式进行对比，在加深理解的同时找出它们的内在联系和区别。譬如，在推导伯努利积分方程时先让学生回忆流体静力学基本方程。这样学生很快发现两者之间仅相差动能项。从而明白在流体静力学中满足势能守恒，而在动力学中转换为机械能守恒。通过对比分析，学生不但很容易地理解了伯努利方程的物理意义，也对静力学基本方程加深了印象。

二、对比分析法教学

由于“流体力学”课程涉及的知识比较广，如材料力学、大学物理、线性代数、工程热力学、高等数学等多学科的知识，再加上“流体力学”比较抽象，理解起来相当困难。在教学中“流体力学”这门课教师难教，学生难学。为了便于学生掌握流体力学的概念和基本原理，在讲授流体力学知识时，笔者经常采用对比分析教学法，让学生通过思考与对比增强所学知识的连贯性，提高学习效果。由于流体力学是力学的分支，因此力学的定律也适用流体力学，但流体的特性决定了流体力学在与固体力学有千丝万缕联系的同时，又有它独有的一些特性。所以，笔者在授课时会让学生先回忆相关的固体力学知识，再将固体力学定律引申到流体力学当中，让学生轻松地理解和掌握流体力学中的概念和原理。例如在讲授流体静平衡微分方程这一章节时，笔者就会问学生：在理论力学中，如果物体处于平衡状态应满足什么样的条件？学生很自然地想到要所有的合外力为零。然后笔者又会引导学生流体力学的研究对象为流体质点，而流体质点在空间上是很小的，需要对微元体建立平衡方程。换句话说就是微元体要保持平衡，其所受的合外力也需要为零，由此就可得到流体静平衡微分方程。这样静平衡微分方程的物理意义就很直观地展现在学生面前。除了将流体力学和固体力学进行对比分析外，笔者还会将流体力学中的一些概念通过列表的方式进行对比，让学生了解这些概念的异同点。比如，笔者在讲到流体运动学这一章节时讲解两种描述流体运动的方法，就给出了表1。学生借助表格一目了然地看到了拉格朗日法和欧拉法各自的特点。通过对比分析法不但有助于学生理解和掌握流体力学知识，还能让学生将所学知识融会贯通，提高分析问题、解决问题的能力。

三、多层次多视角分析问题

现代教育观念认为，高等教育应当融知识的传授和能力的培养于一体。[4]为了适应个性化发展和高素质教育，培养学生创新能力，在引导他们熟练掌握基本分析方法的同时，还要教会学生多视角、多层次的分析问题和解决问题。为此，笔者除了讲授基本方程、基本定理的推导，还会将问题进一步深化、演绎，将枯燥乏味的理论知识点进行归纳整合，建立学生的哲学思维观。例如，在学习静止流体对平面的总压力这一节时要求学生能够计算总压力大小、方向和作用位置。讲授首先从求解矩形水平面的总压力入手，再延伸到求解矩形垂直面总压力，再到求解矩形斜平面总压力，最后求解任意平面的总压力，如图3所示。这种层层剥茧的讲授让学生不知不觉中掌握了求解总压力的方法和技巧。逐层分析的方法教会了学生如何将一个复杂问题分解，然后再借助已有的知识进行求解，达到触类旁通的效果。同时，为了让学生更加深入、全面地了解平面所受的静压力，讲授时又分别采用了解析法和压力图法进行求解。通过这一章节的学习，学生明白了解决许多工程问题可以从多个侧面、多个视角分析，尽管采用的方法和理论不尽相同，但都可以获得正确的结果，殊途同归，增强了创新意识。

除了在教学过程中改变传统的教学方法，构建多元化的课堂教学模式以外，为了提高教学效果，运用多媒体技术为基础的立体化辅助教学手段也非常重要。随着计算机技术的发展，工程实际图片、动画和视频素材使各种教育信息的表达更加生动、直观和多样化，能很好地刺激学生的感官，激发学生学习的兴趣，开阔学生的视野，可以收到纯板书教学所无法达到的效果。因此，“流体力学”教学过程中对于难以理解的概念，如势流与旋流、流线与迹线的概念、流场的演示、流态的判别和波的传播、边界层的形成等内容均利用计算机动画给学生进行演示，起到了画龙点睛的作用。

四、结束语

多元化课堂教学模式是一个先进的教学理念。本文提出的启发式教学、对比分析和多视角教学模式将原本抽象的概念、复杂的理论推导直观地展现在学生面前，让学生在分析比较与思考中学会将固体力学遵循的原理定律融会贯通到流体力学中，寻求概念之间、知识点之间和章节之间内在的关联性，举一反三，把原本杂乱的概念形成清晰的知识体系。这种多元化的教学模式在很大程度上提高了学生的学习兴趣和学习积极性，培养了学生分析、解决工程实际问题的能力，改善了教学效果。

参考文献：

[1]王发辉，桑俊勇，等.“流体力学”立体化教学体系的构建[J].中国电力教育，2009，（12）：102-103.

[2]孙恒，朱鸿梅，舒丹.“启发—联想式”教学方法在流体力学教学中的应用[J].中国电力教育，2011，（5）：81-82.

篇5

注重多媒体与传统板书教学的有机结合

随着计算机技术的普及和网络技术的迅速发展，以多媒体技术为主的教学手段已经普遍应用于高校的课堂教学中[1]。在流体力学教学过程中，采用多媒体教学手段可以将流体力学中抽象的概念和理论具体化、形象化，在有限的时间内将许多复杂的流动物理图像直观的展现给学生，有利于加强学生对流动现象的感性认识，加深对概念的理解，从而激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效率，扩大学生知识面。另一方面，使用多媒体教学手段增加了授课容量的同时也提高了讲课速度，教师容易忽略学生对课件内容的消化吸收过程，致使学生的思维跟不上教师讲解的速度，降低了教学效果。因此，就流体力学的课程特点而言，多媒体技术并不能完全取代传统的板书教学，教师应采取多媒体和传统板书有机结合的方式，充分利用二者的优点，达到最佳的教学效果。如在讲解流体流动的两种流态时，放映雷诺实验的Flas，学生可以清楚地理解层流和湍流的现象与特点;辅以PowerPoint幻灯片可以清晰直观地表现尼古拉兹实验曲线和莫迪图的五个分区等。

注重实验教学及课后作业

实验教学是流体力学课程的重要环节，通过实验，各种水流现象一目了然，能够将抽象的理论知识形象化;同时通过实验数据的采集和处理、实验误差分析，基本仪器的原理及使用等，加深学生对基础理论和概念的理解和掌握，有助于开拓学生视野，培养学生的动手能力和思考能力。改变传统实验教学模式，将实验内容分为实验录像、演示实验、验证性实验以及综合设计性实验等不同层次。建议将静压传递实验、流体横向绕流实验、紊流射流实验等以实验录像的形式展示给学生;将流线实验、雷诺实验、水跃实验等作为演示实验;学生自制动手完成流速和流量的测定实验、能量方程实验和动量方程实验的内容[2];鼓励学有余力的学生利用课余时间，多留意身边的流体力学现象，结合课堂所学知识，设计应用性小实验，如三角形堰和梯形堰在流量测量中的应用等。课后作业是对学生所学知识理解、掌握程度的检查，是加强对上课所学内容的强化，同时也是对学生独立分析、解决问题能力的培养。首先由学生独立完成一定数量的课后作业题，可以帮助学生加深对基本概念和理论知识的理解;然后由教师通过习题课的方式，对有代表性的习题和学生普遍出现错误较多的习题进行讲评，引导学生从解题的过程中掌握解决问题的思路、方法和技巧，以便达到举一反三、触类旁通的效果，在以后的学习工作中学以致用，可以有效的增强学生分析并解决实际问题的能力。

考核方式的改变

传统的考核方式是以期末一次性考试为主，这种考核方法会造成学生平时不努力，考前几天突击考试的现象，不利于对学生综合能力的考查。对于流体力学课程来说更是如此，学习的目的是要提高学生运用所学知识对实际工程问题进行分析和解决的能力，而不是对课本理论知识和大量复杂公式的记忆能力。因此，对传统的考核方式进行适当的改变，实行综合成绩评定方法，降低期末考试在成绩中所占比重，增加课堂互动、课后作业和实验能力考查等环节。并且期末试卷中集中给出考题中所涉及的相关的经验公式、图表等，供学生选择使用，可以减少学生无谓记忆经验公式的时间，而又较好地考查了学生利用基本理论和公式分析解决实际问题的能力[3]。

结语

篇6

[论文摘要]结合学习主体所处的时代环境变化和流体力学知识体系的学科跨度大以及对数学基础知识要求很高的特点，分析了流体力学教学中存在的问题和难点，提出大量采用实验模型和实例教学以加强流体流动现象的观察理解对提高流体力学教学效果的必要性和重要性。

前言

流体无固定形状，即使受到的剪切力再小，只要持续存在，其变形便会随时间持续增大，不像固体那样，一定的受力只能产生一定的变形。流体力学的基本理论非常严密，描述流体流动现象的数学方程非常复杂，高度非线性[1]，因此学生对流体力学敬而远之的现象比较严重。此外由于因特网及电子计算机的普及，各种虚拟现象泛滥，在这样的环境下成长的学生接触和感受实际发生的各种流体流动现象的机会大大减少，对自然现象的观察和理解能力很弱。很多学生在接受流体力学教育之前所受的应试教育的影响下[2]，学习只是为了在短时间内对给出的试题做出接近正解的答案获得高分，这种教育具有多大的意义，近年来许多学者从教育学的角度提出了疑问[2]。只有直面实际的流体流动现象，抓住问题的本质，才能诞生真正的学问和研究。笔者基于对本科和研究生的流体学教学中存在的难点和问题，指出了重视流体流动现象的观察和理解对提高流体力学的教学效果的必要性和重要性。

一、流体力学教学面临的问题

（一）新形势下学生所处的社会环境变化

学生从小利用电脑打电子游戏的玩耍时间和机会大大超过了自己亲自动手制作道具及模型的体感玩耍时间，通过体感玩耍接触和观察自然现象的机会大大减少。

因特网的普及使得在短时间内获得大量的信息或实时获得信息成为可能，近年来出现学生过度依赖因特网的倾向，疏远了纸质图书及相关文献这些知识比较系统逻辑性也有保证的传统信息载体。但因特网上除了正确的信息外，还有很多不准确甚至错误的信息，即使是正确的信息，各信息段之间也缺乏系统性，因此学生仅通过因特网难以建立系统的知识体系的。

手机在学生中的普及也使得学生们在实际问题时，不是自己独立分析问题，找出问题发生的原因，而是直接利用手机询问他人求得答案，这样很难培养独立制定计划，对可能事态进行预测，独立进行解决问题的能力。这恰恰是对一个未来走向社会成为一个优秀的技术人员的必经的磨砺之道。

（二）流体力学教学面临的问题

流体流动的力学模型及其运动的物理意义难以理解[3]。流体粘性产生的模型与牛顿粘性定律之间的对应关系就是最好的一个例证。大多数学生虽然能够使用牛顿粘性定律进行计算，但对运动的流体为何会产生粘性却不能正确的理解。的确，对于涉及到流体力学的某些技术或产品设计，只要懂得一定的计算即可，但是对于开发和设计全新的产品，如不能准确把握所涉及到的相关流体流动的物理本质，有时会产生完全错误的设计结果。

流体的运动状态繁多，流体力学融合领域广，要求学生掌握更多的学科预备知识，尤其对数学知识的要求更高，使部分学生觉得流体力学是难以接近的一门课。同一流动现象常常可以从多个角度进行解释，容易使学生产生混乱。比如对翼型的流体力学工作原理，可以从流体流动的动量变化、伯努利方程、压力积分、流线的曲率变化等几个方面进行解释，解释方法之多反而会使学生产生混乱，但每一种解释方法都是正确的，解释的都是一个本质，只有完全理解各种解释方法所依据的理论，才可以解除认识上的混乱，将学到的知识条理化、系统化。

描述流体流动的数学方程高度非线性化，数学上求解比较困难。描述流体流动的纳维斯方程和能量方程是否可以求解以及数学解的唯一性的证明需要微分方程、偏微分方程、多元积分等很深的数学功底，但近年来学生的数学和力学基础存在下降的趋势。

学生在进入大学前所接受的应试教育的影响很大，以考试成绩自评学习效果的认识根深蒂固[4]。实际的流体流动现象往往没有单纯的标准答案，有时甚至存在多个解，重要的是抓住流动现象的物理本质，系统的理解流体力学的基本原理。

二、教学方法对应

解决上述问题的根本方法，笔者认为只有从流体力学教学上，直面涉及流体的各种现象，使学生准确的把握物理本质。为此在流体力学课堂上，广泛采用流体模型教学和实例教学，增加学生观察理解各种流动现象的机会，唤起他们对本门课的兴趣的同时，让他们形成为探究流动现象背后的物理本质进行思考的习惯，这对解决流体力学教学所面临的问题至关重要。

使用电吹风斜向上吹一个让学生事先准备好的气球模型，没经验的学生会意外的发现气球会向斜上方飘起。这一流体流动现象可从风从气球上部通过时，由于气球表面的影响风的流向会产生变化，也就是流线产生弯曲，根据风的动量变化必然产生使得气球浮起的升力得到解释，还可以从物体绕流边界层效应得到解释。从这一简单的模型教学，还可以解释飞机的机翼通过改变空气的流向进而获得升力的流体力学上的工作原理。

在一个装满水的塑料瓶内分别放入密度大于水和小于水的钢球和泡沫小球，然后放在一个可移动桌面上，使桌面等直线加速运动，可发现钢球运动较慢留在瓶底，而泡沫球运动较快停在瓶嘴附近。观察这一个现象引导学生：泡沫球运动得较快是因为等加速运动瓶内流体的静压在运动方向上递减形成压力梯度，小球的前进方向的压力大于等加速运动产生的惯性力，因此小球相对于塑料瓶向前运动；而作用于钢球的前进方向的静压力虽然与泡沫小球相同，但惯性力大于前进方向的静压力，因此钢球相对于塑料瓶向后移动。这一模型教学比一般教科书上关于流体等加速直线运动流体的静压分布的例题更容易使学生抓住问题本质，且能培养学生独立思考之习惯，使学生体会到透过流体流动现象来正确观察和理解把握流体力学基本规律的乐趣。

经常使用立式洗衣机的人都知道，洗完衣服后，衣兜总要被翻过来，假如原来兜里装有硬币等硬物，也会被掏出来[5]。把这个实例在课堂上讲出后，学生们甚有兴趣，追问其中的奥秘，当教师根据伯努利定律做出解释并介绍伯努利这位集物理学家、数学家、力学家及医学家于一身的瑞士的大科学家的基本情况后，学生们顿时对这位科学家充满了崇敬之情，通过大量这种实验模型及实例教学，学生们对学习流体力学这门课更有了兴趣和信心，教学效果的提高自不待言。

三、结语

本文详尽的分析了计算机、因特网、手机等现代化通讯工具普及后对学生产生的影响，由于流体力学课程知识体系的特点，这种影响产生的负面问题很多，尤其是教授成长在应试教育体制下走入大学的学生，更需要转换认识，改变教学观念，在课堂教学中广泛植入实验模型教学和实例教学，让学生直面实际存在的各种流体流动现象，通过实际的流体流动现象的观察和理解，达到生动及形象的把握这些流动现象背后的流体力学的基本定理，有效提升教学效果的同时，通过简单实验模型的制作还可提高学生的动手能力，这对学生走向社会成为一个具有创造性思维能力、独立思考的优秀技术人员也是一个必不可少的雏形磨砺。

[参考文献]

[1]黄卫星.工程流体力学[M].北京:化学工业出版社，2008.

[2]李丹，杨斯瑞.应试教育与创造性人才的培养[J].继续教育研究， 2009， 25(2): 180-185

[3]向文英，程光均.流体力学教学与实验创新[J].重庆大学学报(社会科学版)，2003，18(4): 21-26.

篇7

关键词：工程流体力学；教学改革；实践；计算流体力学

中图分类号：H191

工程流体力学是建筑环境与设备工程和土木工程等专业的一门主干专业基础课，是后续课程如建筑给排水、流体输配管网、暖通空调等课程的基础，也是开拓专业不可缺少的技术基础理论学科。但是长期以来，工程流体力学一直是老师认为最难教、学生认为最难学的课程，因此如何提高工程流体力学课程教学质量，激发学习兴趣，加强能力培养，是目前迫切需要解决的问题。

在强调节能、注重环保的今天，面对未来生产的发展对能源动力的需求趋势，许多相关联的热力工程技术、环境保护技术都需要工程流体力学作为其研究的理论基础。因此，加深和拓宽工程流体力学的基本教学内容，对原有课程进行有效整合及改革，延伸工程流体力学课程教学深度，提高该课程教学质量，是我们在教学中急需解决的问题。

1、理论课的教学改革

由于传统的极大惯性，理论课的改革须逐步进行，先进的教育理念本身在不断发展，是动态的，这就决定了教学改革也是动态的[1]。

1）强化互动式教学。教师运用生动、诙谐的语言，深入浅出的比喻，灵活多变的讲解，突出重点，重视基本概念、基本理论、基本方法的讲解，讲深、讲透工程流体力学基本方程，结合讲授内容，有目的地介绍工程流体力学的各种基本方法、模型、技能以及工程和专业实际背景。要让学生与教师互动起来。只有师生互动，才能有效地将学生带到无限的探索和想象空间，激发他们的学习积极性和创造性，潜心探索以获取新的知识。

2）采用板书与多媒体技术有机结合进行教学。

多媒体辅助教学是一种很有效的教学方式，是实现教学手段现代化的重要途径。多媒体教学可以活跃课堂气氛，激发学生学习兴趣，增大课堂教学容量，克服传统教学模式的弊端[2]。这种模式采用动画、实验演示等多种形式，化复杂为简单，通俗易懂，生动活泼，具体形象地展示流体的一些流动现象，营造了一种图文结合、视听并举的学习氛围，激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果及教学效率。但是在推导一些关键公式时，如果单一采用多媒体手段进行教学，可能导致学生出现思考不足、理解不透，如同看电影一样匆匆而过的现象。所以，此时有必要结合传统教学方式授课，留给学生足够的时间思考、琢磨和消化。因此，教师应根据教学内容将传统教学和多媒体教学有机地结合起来，做到人机互补。

3）教师要转变教学思想和更新教学观念。教师应把教学从单纯的专业技术知识教育转变为重知识、素质和能力并进的培养教育，激发学生解决工程实际问题的兴趣。为了更好地学习理论知识，教师应优选习题，加强课堂练习。只有扎实地掌握了工程流体力学的基本知识，才能更好地解决实际问题。因此，教师在课下一定要查阅大量的工程流体力学教材和习题集，整理出加深基本知识的选择题和问答题以及从实际问题中抽象出来的计算题。

4）改革考核方式。现在大多数学校对工程流体力学课程的考核主要是期末笔试，有些学校增加了平时成绩，但平时成绩大多是依据课堂考勤和平时作业，这在很大程度上制约着学生主体作用的发挥，有些学生比较反感，甚至造成抵制情绪，不利于良好教学氛围的建立，有些同学甚至在考试时"铤而走险"，因此改革考核方法势在必行。期末考试除了笔试之外，还可把实验现场操作和实验报告的分数作为平时成绩的一个方面，也可大胆地采用课程论文、课程答辩等形式，考核方式甚至可以采用开卷方式，制定考试方法必须是为实现教学目的服务，而不是为了考试而考试。

2、实验课教学改革

工程流体力学实验教学是理论与实践相结合的重要环节，传统的以教师为中心的实验教学模式抑制了学生创造性思维的发挥。[3]目前工程流体力学实验教学中存在着很多问题，[4]比如说传统的教学方法使学生在实验过程中创造性思维得不到发挥；实验室设备条件在很大程度上不能满足教学需要；实验方法落后，不能激发学生的学习热情；实验教材过于简单化；实验报告不规范等等。为了解决上述问题，我们积极采取了很多措施，比如说以减少验证性实验，增加设计性、综合性实验来激发学生的动手动脑的学习积极性；采用多媒体辅助实验教学；引进先进的实验设备；设计合理的实验报告；更新实验教材等等。通过对工程流体力学实验教学改革，改变了学生对实验课的学习态度，提高了学生运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力，激发了学生的求知欲望和创新意识，使得教学效果和教学质量显著提高。

3、加强CFD技术在工程流体力学中的应用

近来年，随着计算机科学的发展，计算流体力学（简称CFD）技术日趋成熟，CFD软件得到了较广泛的应用。[5]-[6]该软件可以生动、形象地展示各种常见的流动现象，将抽象的概念、理论变成形象的画面，已成为解决各种流动现象的有力工具，过去只能靠实验手段才能得到的某些结果，现在已经完全可以借助于CFD技术的数值模拟来准确获取。教师如果在讲述枯燥的理论课时加以CFD模拟，这样不仅便于学生对所学内容的深入理解，而且达到激发学生的学习兴趣，改善教学效果的目的。比如在讲述雷诺实验流体流动状态时，[7]教师可以在课前利用CFD软件模拟圆管内流动，上课时学生只要通过观看颜色水的流线就可非常轻松地辨别出流动形态。再比如在讲述暖通空调课程时，教师可以给学生播放不同通风方式或不同送风状态下的空调房间流场图，[8]在强烈的视觉冲击效果下，不仅大大加强了学生的记忆深度，而且还有助于学生对所学内容的理解，甚至学生本人就可以归纳出不同通风方式或不同送风状态的优缺点。

4、结束语

作为一门专业基础课，《工程流体力学》课程是面向工程应用人才的课程，所以所学理论内容必须和工程实际紧密结合。该课程的教学改革必须不断深入，这样才能为培养新世纪综合型专业人才奠定扎实的基础。

参考文献：

[1]吴光林.《工程流体力学》课程教学改革的思考[J].科技信息，2008（14）：172-173

[2]刘清香.大学英语多媒体网络教学探讨[J].湖南农业大学学报（社会科学版），2008，9（1），82

[3]陈明东，史宇亮.工程流体力学实验教学改革探讨[J].科技致富向导，2008（5），17

[4]刘建龙，谭超毅，曾美玲.工程流体力学实验课程教学改革[J].中国电力教育2009，129（1）：123-124

[5]赵琴，杨小林，严敬.CFD技术在工程流体力学教学中的应用[J].高等教育研究，2009，25（1）：28-29

[6]王福军.计算流体动力学分析--CFD软件原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004

篇8

关键词：教学质量；保障体系；工程流体力学

中图分类号：G642.3 文献标志码：B 文章编号：1674-9324（2012）12-0035-03

工程流体力学是热能与动力工程专业的重要专业基础课，也是矿业工程、安全工程、矿物加工、环境工程等许多专业的重要专业基础课。具有基础知识涉及面广、基本概念多、内容抽象等特点，是一门理论性和实践性均较强的课程，不但理论抽象，而且直接面向工程实践。在工程流体力学的教学过程中，学生普遍认为“这门课难学”。其客观原因主要体现在三方面：一方面是工程流体力学涉及的知识比较多，如材料力学、大学物理、高等数学等；另一方面是工程流体力学课内容比较抽象，学生理解起来相当困难；最后还由于工程流体力学工程背景强，学生普遍缺乏实践知识。为提高工程流体力学课程的教学质量，我们从构建教学质量保障体系入手。根据全面质量管理的理论和课程教学质量保障体系的功能及影响因素的分析，高校课程教学质量保障体系应由五个系统构成[1]。教学质量保障系统，就是把对教学产生重要影响的教学管理活动有机地联结起来，形成一个能够保障和提高教学质量的系统化、结构化、持续化的整体，其实质是不断探索如何以更合理的方式管理学校的人才培养活动，以有效地满足社会对高等教育不断增长的各种要求[2]。

根据课程建设情况，制定了图1的课程教学质量保障体系。

一、课程教学质量控制系统

工程流体力学课程教学质量保障体系的核心是其教学质量控制系统，主要包括教师队伍建设、教材建设、教学大纲修订、理论教学、实验教学和考试方式改进等。

青年教师的培养是师资队伍建设的重点。青年教师学历层次高、基础扎实；其不足是讲课内容与生产实际及后续课程结合较少，讲课时还不能收放自如。为此，安排青年教师边上课、边助课。实践证明，助课是一种培养年轻教师上好课的必要环节。教材是教学内容的主要载体，我们根据专业特点编写了一套符合专业培养目标、具有特色的高质量教材和辅助教材。针对能源与动力类专业本科教学要求，并兼顾其他相关专业的教学需要，2002年出版了《工程流体力学》第一版。该教材在江苏省教育厅的资助下，进行整体优化、精简、补充，突出工程背景和工程应用，作为江苏省高校立项精品教材，于2010年出版了第二版。为使学生更好掌握工程流体力学的内容，2007年，出版了配套学习辅导教材《流体力学学习辅导与习题解答》。该教材作为工程流体力学课程的配套学习辅导教材，受到学生的欢迎，取得了良好效果。同时，为满足《工程流体力学》双语课程教学需要，在参考国外原版教材的基础上，结合我校的实际情况，于2010年出版了英文版《工程流体力学》教材，完善了我校《工程流体力学》教材体系。为提高教材质量，特邀美国肯塔基大学Jimmy Smart教授参与了教材的编写工作，并对整本教材进行审阅、修改。在理论教学过程中，充分利用教师因素和学生因素[3]。教师是教学过程的组织者，在教学过程中发挥主导作用。通过实例让学生理论联系实际；通过实例来吸引学生的学习兴趣，加深印象。实验教学是理论联系实际的主要环节，开放的实验模式在对学生的基本实验技能掌握，知识的综合应用，创新意识、创新精神和开拓能力的培养方面起着重要的作用[4]。我们的实验教学以能力培养为重点，包括动手能力、观察能力和分析问题能力。从1999年起，我校将实测实验、演示实验和计算机模拟实验融为一体，极大地改善了实验手段。工程流体力学课程配套了16学时的综合实验课，学生可根据个人情况，选择合适的时间进行实验。为学生创造了一流的、开放的实验室课外学习基地，有利于培养学生的创新意识和动手能力。热能与动力工程专业本科生多次在全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中获奖，与工程流体力学综合性、设计性实验的锻炼是分不开的。考试成绩是衡量教与学效果的一个主要指标，确保考试的严肃性和公平性，并使考试成绩能够如实反映教与学的效果。从学校的情况来看，还是以笔试为主，主要是考核学生对基础理论的掌握情况，是检验教学质量的主要手段，也是验证教学效果的主要途径[5]。考试的目的是为了了解学生对本课程知识体系的掌握情况，不能单靠死记硬背来检验学生对知识的掌握程度，考试内容要注重学生对基本理论的理解和运用上。使学生把学习的重点放在对基本理论和基本概念的应用和理解上，避免死记硬背式的学习方法。而计算题则突出对解题步骤的要求，按步骤给分，没有步骤就不给分。目前，我们正在积极开展工程流体力学习题库和试题库建设。在同时开课班级较多的情况下，采取统考的形式，使考、教分离，使考试能够更好地检查教与学的质量和效果。

二、课程教学质量信息收集与处理系统

课程教学质量信息收集与处理系统包括领导听课、教学检查、督导检查、学生信息员、学生评测等，目的是从不同侧面收集课程教学的相关情况，对课程教学质量进行监控。

领导听课主要是学院和系领导，通过听课了解工程流体力学课程的教学情况，解决教学问题。教学检查包括开学初、期中、期末教学检查，掌握教学信息，稳定教学秩序。教学督导员的工作以听课为主，督导员可随时对课堂教学、实验教学等进行听课检查、指导。为提高教学质量、加强教学管理、促进教学相长，我校2009组建了校、院两级学生教学信息员小组。学生教学信息员覆盖了全校所有的专业和班级，能全面地反映同学们在学习工程流体力学课程过程中发现的问题及建议，及时反映教学管理、教师教学中存在的问题。为更好地搞好工程流体力学课程建设，我们通过大范围调查问卷和小范围收集学生个人对工程流体力学课程的意见等方式，及时掌握学生对工程流体力学课程的意见和建议。调查问卷内容包括课程课时设置是否合适，教师教学方式安排，学生是否主动发言，学生对授课老师的要求，课程所使用的教材，课程作业量是否合适等。我们建立的这个教学质量信息收集系统，目的是多渠道、科学地收集有关工程流体力学课程教学质量的信息。本系统还有一个功能就是对这些信息进行科学的、合理的、公正的处理。信息收集和处理是为了诊断和评价，为了推进教学质量的逐步提高，为了帮助教师改进教学，促进学生、教师、管理人员三者之间围绕学校的办学目的、课程教学目标建立更为密切的关系，协调工作。

三、课程教学质量信息反馈系统

课程教学质量信息反馈系统包括教务处反馈、督导组反馈、教学秘书反馈、任课教师反馈和学生信息员反馈。我校常年承担工程流体力学课程教学的主讲教师6人，经常承担工程流体力学课程教学任务的教师6人。根据教务系统要求，每次课程结束后，每个学生均必须对本课程教学过程以及任课教师作出评价，并由教务处反馈给学院和教师。我校本科教学督导组分为学校和学院两级。督导组分别为学校、学院的教学改革工作提供咨询。通过听课、座谈、访问、征询、专题评估等各种方式对教学过程进行监督，并及时提供信息和反馈意见。在制定本科人才培养方案，教材建设，课程体系、教学内容改革，教学实践改革，教学管理以及教师教书育人，学风建设等方面提出意见和建议。教学秘书的工作涉及本院的全部教学工作，是连接各方面教学活动的桥梁和纽带，具有承上启下、协调左右、沟通信息和改善关系的作用。由于教学秘书非常熟悉教学管理、教学环节，又同时接触教师和学生。因此，通过教学秘书反馈的对于课程的意见和建议，对提高工程流体力学课程教学质量具有非常重要的作用。工程流体力学任课教师根据其教学过程的切身体会，对教与学两方面情况均比较熟悉。任课教师的反馈对于课程教学质量的提高具有直接的促进作用。教师还可通过教学例会及时反馈教学中的信息，解决教学中存在的问题。学生教学信息员小组是完善通畅的教学信息网络和健全教学检查、反馈、监督机制的重要手段，是学生和学校教学管理部门之间有效的信息沟通渠道。学院通过信息员反馈、学生测评、毕业生信息反馈等及时了解并解决教学问题。课程教学质量信息反馈系统通过以上多种渠道收集反馈意见，经过诊断和评价后，将结果反馈给教师，目的是帮助他们改进教学方法、提高教学质量。在我们的工程流体力学精品课程网站上，还有师生互动平台，学生可以将他们的意见和建议直接反馈给教师，教师也可以将其建议直接返回给学生。

工程流体力学是一门理论性和实践性均较强的课程，为切实提高其教学质量，构建了教学质量保障体系。该教学质量保障体系以课程教学质量控制系统为核心，通过教学过程信息收集、处理，并将意见和建议进行反馈，达到改进教学方法、提高教学质量的目的。

参考文献：

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[4]赵扬，王凤华.开放实验教学模式下的教学质量保障体系[J].实验室研究与探索，2010，3（29）：100-102.

篇9

患脑血管疾病的病人大多有不同程度的意识障碍、肢体瘫痪、失语以及大小便失禁等，加之输入液体刺激性大，输液时间长，每日输液次数多，为保证病人治疗的顺利进行，故输液工具的选择非常重要。我科采用BD留置针――万珑TM进行静脉留置来完成输液治疗，使用静脉留置针能保护病人的血管，减少穿刺次数，减轻病人因多次穿刺带来的痛苦，在输液过程中，使病人更舒适，不用担心血管被刺破，方便安排合理用药时间和紧急抢救，提高药效和抢救成功率，减少花费，同时也大大的减轻了护士的工作量，提高了护理质量。但由于脑血管疾病病人的特点，在使用中存在着一些护理问题，针对问题进行及时的处理才能使病人的治疗安全进行，现将存在的护理问题和护理对策总结如下：

1 护理问题

1.1 导管堵塞 造成导管堵塞的原因很多，通常与输液后封管液种类、用量、封管的操作方法以及推注速度选择不当，静脉输营养液后导管冲洗不彻底，病人凝血机制异常以及病人因意识不清反复躁动和病情轻的病人输液肢体反复活动等有关。

1.2 液体渗漏 血管选择不当，进针角度过小，固定不牢，病人躁动不安，外套管未完全送入血管内或套管与血管壁接触面积太大等原因均可导致液体外渗［1]。轻者出现局部肿胀、疼痛等刺激症状，重者可导致组织坏死。

1.3 皮下血肿 穿刺及置管操作不熟练，技巧掌握不好，送外套管时未绷紧皮肤，动作不稳，操之过急等因素都可使留置针穿破血管壁而致穿刺失败，造成皮下血肿。

1.4 静脉炎 静脉炎是静脉留置针常见并发症，其发生原因与留置针留置时间过长、病人个体差异，输入药物的酸碱性、渗透压和细菌感染等有关［2，3]，主要表现为穿刺部位血管红、肿、热、痛，触诊时静脉如绳索样硬、滚、滑、无弹性，严重者局部针眼处可挤出脓性分泌物，伴有发热等全身症状。耿少英等［4]研究，炎症以近心端和穿刺点部位发生率高且程度也较远心端为重。

1.5 静脉血栓形成 静脉血栓形成见于血流缓慢的静脉内。据报道，久病卧床病人发生在下肢静脉的血栓比上肢静脉的血栓多3倍，另外，反复多次在同一部位使用留置针进行静脉穿刺导致血管壁损伤，也是血栓形成的主要因素。

1.6 固定不规范 常见有敷贴卷边，未采取无张力性粘贴，敷贴粘贴位置不正确造成敷贴边缘不封闭，标注条粘贴位置不正确，留置针尾端固定位置不恰当。

1.7 留置时间过短和过长 因病人躁动造成输液部位外渗，导管堵塞，输入液体刺激性大病人感觉疼痛，病人自行抓扯等因素均可导致留置针不能保留96小时。由于护士进行输液时未检查留置针留置的时间，个别病人因留置针保护较好又怕穿刺疼痛或静脉条件不好而强行要求继续使用，故而造成留置时间超过96小时。

2 护理对策

2.1 做好健康教育 使用前要给病人和家属讲明留置针使用的目的，好处以及费用，让其了解有关留置针的护理知识，常见的并发症及其预防方法，输液后可以适当活动，如写字、简单家务、洗澡等，但不要剧烈活动，如提重物、打球等，置管期间注意保持穿刺部位干燥、清洁，在洗澡时，建议外包一层保鲜膜防止进水，淋浴时不要长时间浸泡在水中，通过讲解取得病人和家属的配合以预防堵管、液体外渗、静脉炎等并发症的发生。

2.2 对于脑血管疾病病人的输液通路均采取静脉留置针，尽量杜绝使用钢针输液。

2.3 正确选择血管 根据病人年龄、病情及血管情况选择血管，一般选择与肢体纵轴平行长度在2.5cm以上，弹性好，无静脉瓣的可视血管为最佳穿刺血管［5]。成人选择血管的顺序一般为前臂中段、手背、手腕、手肘，穿刺时注意保护好血管，避免在同一部位反复穿刺，并尽量避免使用下肢静脉和瘫痪肢体的静脉，因为下肢和瘫痪肢体的血液循环差，易发生血栓和静脉炎，另外在输液过程中，嘱患者经常松握拳，以促进血液循环，也可减少静脉炎的发生。

2.4 留置针大小的选择要合适 原则是在满足病人输液要求前提下，选择最小最细的导管［6]。

2.5 护士应熟练掌握穿刺技术 按规范进行操作，把握好进针的角度，送外套管时要绷紧皮肤，掌握好技巧，动作要稳，不能操之过急，尽量保证穿刺的成功，避免皮下血肿的发生。如病人局部出现皮下淤血时，可避开针眼处用生土豆切成薄片敷于淤血处以减轻疼痛，促进局部皮下淤血消散。

2.6 正确封管 封管液选用肝素稀释液（NS250mL+肝素12500u），输液结束后吸3-5mL肝素稀释液进行脉冲式正压封管，如病人输入静脉营养液后应用NS 5mL彻底冲洗导管后再用肝素稀释液进行封管，封管时要注意推注速度不能过快。曲瑶等［7]观察120例进行快速推注与缓慢推注效果比较，缓慢推注组成功率为95.0%，而快速推注组成功率为53.3%。张家荣等［8]通过临床观察，也发现快速推注封管液使局部静脉炎和外渗肿胀率明显提高。

2.7 规范固定留置针及敷贴 穿刺成功后，固定敷贴时要采取无张力性粘贴，以穿刺点为中心进行粘贴，注意将留置针分叉处覆盖，保证敷贴的边缘粘贴紧密并处于封闭状态，标注条写好留置的日期、时间和操作者固定于留置针分叉处敷贴的上面，但不能遮盖针眼处，以免影响局部的观察，固定留置针尾端时应避开敷贴和穿刺静脉的走行，特别是固定留置针尾端的胶布也不能粘贴在敷贴上，以免影响留置的时间和输液的通畅。

2.8 加强局部的观察 注意观察针眼有无红肿、有无渗血和渗液，导管有无堵塞，穿刺部位有无肿胀和炎性反应，敷贴有无卷边，留置时间有无超过96小时。如发现有炎性反应时应给予拔除，局部可用生土豆切成薄片或用50%的硫酸镁液敷于红肿部位，注意避开针眼处。如出现导管堵塞，可用5ml注射器进行回抽，回抽仍不畅通时应拔除，切忌用NS进行推注以免引起栓塞。如出现敷贴卷边、粘贴不牢固时应进行消毒后更换敷贴。如出现留置时间超过96小时应拔除重新穿刺，如遇病人留置时间超过96小时仍要继续输入时，护士要耐心解释，讲解继续使用可能出现的并发症，让病人及家属理解、配合。

2.9 护士应有高度的工作责任心和慎独精神 输液过程中加强巡视，如病人躁动不安时可适当进行约束，及时发现问题及时处理。

篇10

关键词：工程流体力学；环境类；教学难点；教学方法；衔接技巧

作者简介：齐旭东（1981-），男，河北唐山人，河北工业大学能源与环境工程学院，讲师。（天津 300401）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0130-02

一、环境类工程流体力学的学科特色分析

环境类专业涉及流体力学的内容广泛，而且与机械、热能动力、水利等传统学科对流体力学的要求有明显不同。[1-3]河北工业大学（以下简称“我校”）环境工程专业采用闻德荪先生编著的《工程流体力学》教材，由高等教育出版社出版，分上下两册，上册为《理论流体力学基础》，下册为《应用流体力学》。该教材与其它传统学科所采用的流体力学教材相比区别较大：由于人类生活和生产主要局限在生物圈，生物圈中水和气是无处不在的，环境类专业主要围绕水和气，因此，上册《理论流体力学基础》的覆盖面极大，包括静力学、运动学、动力学、恒定平面势流、流动相似原理、流动阻力和能力损失等模块；下册《应用流体力学》包括孔口和管嘴出流、有压管流、明渠流、堰流、渗流等模块。下册以水为主，旁及气体，实际上是水力学基础。但是，与传统水力学又有着明显的不同，这一不同并不是教材主要内容的差异，而是学科体系的构建不同。传统水力学在学科构建上有着鲜明的学科特色，而环境类专业所学习的《应用流体力学》（教材下册）是采用更加简单的方式初步介绍水力学。换言之，是上册《理论流体力学》的动力学在几种特殊边界流场中的具体应用，这些特殊流场的研究对于设计和计算环境类的反应器、构筑物的形式和尺寸，以及流体输配具有重要意义。

工程流体力学与三大力学（理论力学、材料力学、结构力学）相比，其主要概念和原理几乎没有相似之处，[4-6]与大学物理学相比也无相似之处。[7]换言之，在工程流体力学中涉及的概念和原理对本科生来说几乎是全新的。工程流体力学建立在连续介质假设基础上，是通过牛顿经典力学和高等数学知识对流体静止和运动规律进行研究，通过欧拉法或拉格朗日法对流动现象建立数学模型，从而用微积分等高等数学方法解决流体流动问题。该学科的基本概念和原理在三大力学或大学物理学中几乎是从未提及过的。

可见，工程流体力学的学科特点鲜明，是环境类专业的重要骨干课程。笔者从事工程流体力学教学7年有余，并主动向老教师或其他同行学习探讨，发现除了要把握好该课程的学科特点外，对教学难点也要广泛筛选、收集和研究，并结合教学方法进行探讨论证，[8-12]具体分析见表1及下文。

表1 若干教学难点与教材章节对应一览表

序号 教学难点 教材章节[1]

1 连续介质假设 第一章绪论

2 隔离体受力分析 第一章绪论

3 流体相对平衡 第二章流体静力学

4 流体静力学基本方程、阿基米德原理 第二章流体静力学

5 拉格朗日法、欧拉法 第三章流体运动学

6 亥姆霍兹速度分解定理 第三章流体运动学

7 理想流体动力学、实际流体动力学 第四章理想流体动力学和平面势流、第五章实际流体动力学基础

8 牛顿一般相似原理、单项力相似准则 第六章量纲分析和相似原理

9 普朗特混和长度理论 第七章流动阻力和能量损失

10 孔口、管嘴出流和有压管流 第九章有压管流和孔口、管嘴出流

11 堰流 第十章明渠流和闸孔出流及堰流

12 渗流 第十一章渗流

二、环境类工程流体力学的教学难点与教学方法衔接技巧分析

连续介质假设（序号1）是工程流体力学的基础，其重要性不言而喻，但是作为一门新课程的开始，学生往往很难接受这样的模型假设。因此，宜采用讨论法处理该问题，讨论法的难点是避免讨论课的无计划性。质点的概念对于研究流体运动是至关重要的，但是有大半学生掌握不到要领。具体体现在，把流体质点的概念与物理学刚体质点的概念混淆，觉得二者完全一致，没有特殊涵义。面对这一问题，与学生针对两个“质点”概念进行详细的机理分析是很必要的。连续介质假设的核心理念是流体质点概念的提出，流体质点是这样定义的：流体质点是指尺度大小同一切流动空间（流场）相比微不足道又含有大量分子，具有一定质量的流体微元；物理学中的刚体如果只发生平移运动的话，该刚体可简化成质点处理，即用一个质点代替刚体，使物理运算变得很方便。因此，这两个“质点”概念有着不同的涵义，流体的主要特点之一就是易流动性，流场的形状受制于边界条件，流场在流动过程中，边界形状不断变化，所以，流场形状也在不断变化，因此，流体质点不能替代流场，而是由大量的流体质点组成连续介质，填充整个流场。

工程流体力学本质上讲是力学问题，需要在解题前进行受力分析（序号2）。在中学物理学中，受力分析贯穿始终，为中学生所熟知。所以，该部分的学习推荐采用自学指导法和对比分析法，这样可以充分调动学生的学习积极性。由于流场形状受制于边壁，流体的受力分析规律性不明显，这与中学物理学的刚体受力分析区别较大。流体受力分析，均可从两个方面进行，即质量力和表面力。质量力包括重力和惯性力，属于远程力，作用在整个流场的所有质点上，其中，惯性力的存在与否取决于坐标系的选择。如果选择惯性坐标系，则惯性力肯定不存在；如果选择非惯性坐标系，则惯性力肯定存在。表面力包括切应力和压应力，概念的内涵与刚体的表面力相似，切应力和压应力之间的区别在于作用力方向的不同。

很多学生不了解学习流体相对平衡（序号3）的意义何在，根据该知识的特点，可采用探究发现法处理该部分内容。流体相对平衡的意义，在于将特殊的运动问题转化成相对静止的问题，从而使计算得到简化。当整个流场与固体边壁无相对运动时，选择非惯性坐标系，根据达朗贝尔原理引入惯性力，可用相对平衡条件来处理该问题，即对隔离体采用受力平衡条件，可使计算过程大大简化。

中学物理学所熟悉的流体静力学基本方程（）和阿基米德原理（F浮=ρgV排），二者如何从流体静力学的角度来重新定义（序号4），也是这一章的难点。该难点的讲解宜采用启发性谈话法，该方法一定要注意谈话内容的设计合理性，以期对整个谈话过程有的放矢。流体静力学基本方程的限定条件是质量力仅有重力，也就是说，坐标系为惯性坐标系。如果将其推广到非惯性坐标系，则计算方法应为欧拉平衡微分方程的积分式，欧拉平衡微分方程是建立在牛顿第二定律基础上的。该部分需要学生将流体静力学基本方程与欧拉平衡微分方程积分式进行对照。阿基米德原理是计算浮力的基本原理为中学生所熟知，在中学物理中往往解释成由实验研究获得，实际上在大学工程流体力学中可以解释成曲面所受静压力的合效应使其意义更广泛。

流动现象如何用数学语言描述，这是流体力学建立的基础，该难点的处理宜采用讲授法。描述流体运动的方法有两种，即拉格朗日法和欧拉法（序号5）。拉格朗日法是从流场中选择关键性流体质点组成流体质点系，跟踪每一个流体质点，研究其运动规律，进而总结出质点系运动规律，从而推演出整个流场运动规律，该方法概念清晰，但是分析和计算过程复杂。欧拉法是从流场中选择有代表性的空间点，分析这些空间点的运动规律，从而总结出整个流场运动规律。在计算流体力学中，常常采用拉格朗日法，在工程流体力学中常常采用欧拉法。

流体微元运动的基本形式包括平移、转动、角变形、线变形等。在流体微元内部，如果已知其中一点的运动要素，在微元内其他空间点的运动要素可以用已知点的运动要素表达出来，该定理称为亥姆霍兹速度分解定理（序号6）。很多学生对该定理存在疑问：微元内部这两个空间点之间怎么会存在联系？该问题适合采用探究发现法进行介绍，教师可首先将其转化成高等数学的模型，提示学生用微积分的方法来处理，具体而言，二者之间的联系是通过高等数学中的泰勒公式建立的。

理想流体动力学和实际流体动力学（序号7）在工程流体力学中是可以合并讲授的，采用系统讲授法更合适，这样更有利于知识的完整性。流体动力学主要涉及三大方程的后两个，即能量方程和动量方程。首先介绍理想流体运动微分方程和实际流体运动微分方程，前者也称为欧拉运动微分方程，后者也称为N-S方程，这两个重要方程均由牛顿第二定律推导获得，二者可作为计算流体力学基础，由此也可推导出能量方程。另一点需要注意，能量方程有两种形式，理想流体能量方程和实际流体能量方程，前者可以统一到后者中去，由于实际流体存在粘滞力，可产生能量损失，即单位重量流体从计算断面1-1运动到计算断面2-2时的平均能量损失；如果是理想流体，则粘滞力不存在，产生的能量损失为0。

量纲分析和相似原理主要涉及到（动力）相似准则里的牛顿一般相似原理和单项力相似准则之间的辩证关系（序号8）。该部分知识琐碎，宜采用讲授法。两个流动，即原型和模型流动，如果要实现流动相似，几何相似和初始条件、边界条件相似是基础，动力相似是保证，运动相似是目标。如果要实现动力相似，需要对应空间点处各个同名力方向相同，大小成固定比例，这称为牛顿一般相似原理。但如果在几何相似和牛顿一般相似原理都成立的前提下，原型和模型的几何形状和大小完全一致，失去了模型实验可缩小原型几何尺寸的意义。正是基于此，所以提出单项力相似准则，在流动中起主导作用的力往往只有一种，这是流动现象的特点，所以如果在原型和模型中，起主导作用的力相似的话，可认为二者的动力相似已实现。

普朗特混和长度理论（序号9）是学生学习的难点，大多数学生感觉该部分不知所云。比如说，该半经验理论的意义是什么，问题从何而来？该部分宜采用讨论法。流体处于湍流状态时，运动参数可以分为时均流速和脉动流速，时均流速产生时均切应力，脉动流速产生附加切应力，时均切应力的计算采用牛顿内摩擦定律，附加切应力计算采用脉动流速计算，即，其中脉动流速ux’和uy’计算困难，需要通过普朗特混和长度理论进行计算，该理论通过将湍流脉动与理想气体自由程理论进行类比，提出自由程概念，从而将脉动速度与时均速度建立联系，实现了附加切应力的计算可行性。

孔口、管嘴出流和有压管流（序号10）是研究水力设备和输配水管网的基础，这一部分的模型主要涉及孔口、管嘴、短管、长管、管网，对这些模型的深入研究需要采用上册流体动力学的连续性方程和能量方程，在深入分析流动规律后，可得最一般的规律性，即流量和断面平均流速的计算公式。这部分可以看成针对几种特殊边界应用动力学方程来求解计算题，所以在介绍了孔口或短管以后，其他形式的边界流动由学生通过练习法和讨论法来自学，最后由教师进行总结。

在缓流中，为控制水位和流量而设置的顶部溢流的障壁称为堰，缓流经堰顶溢流的局部水流现象称为堰流（序号11）。在环境类专业中，堰是常用的溢流集水设备和量水设备，在一确定的堰流中，流量与其它特征量的关系明确。薄壁堰可在环境类构筑物中作为出水设施，如二次沉淀池出水等。该部分内容生疏，宜采用演示法和讲授法。

渗流（序号12）是指流体在孔隙介质中流动，该流动状态在地下水中广泛存在，对地下取水井的设计往往要采用该模型的相关理论。该部分多在研究生阶段深入学习。

三、结语

工程流体力学在环境类专业中的现实意义和理论意义重大，在注册环保工程师基础考试中份额可观。该课程学习难点颇多，对于本科生来说学习的压力较大，需要教师在知识点梳理、难点筛选、师生沟通、教学方法总结等方面多做工作，笔者通过对环境类专业工程流体力学教学的自身体会完成此文，希望对教学一线的教师有所帮助。

参考文献：

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[4]哈尔滨建筑工程学院，沈阳建筑工程学院.理论力学[M].哈尔滨：哈尔滨船舶工程学院出版社，1992

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