流体力学毕业论文

　　论文关键词：多媒体教学、工程流体力学、教学效果

　　论文摘要：通过工程流体力学教学实践，探讨多媒体教学在授课过程中产生的效果。提出了在工程流体力学教学活动中将多媒体技术与传统教学手段相结合，活跃课堂气氛，提高学生学习的积极性和主动性，达到优化教学效果的目标。

　　一、前言

　　随着计算机技术的普及和网络技术的迅速发展，多媒体教学已被高等院校广泛采用，并深受广大师生的欢迎。因此，利用多媒体教学手段开发学习资源，构建新的教学模式，达到最佳教学效果，成为国内外提高教学质量、改革教学方式的重要手段。

　　本文通过工程流体力学教学实践，探讨多媒体教学在授课过程中产生的效果。提出了在工程流体力学教学活动中将多媒体技术与传统教学手段相结合，活跃课堂气氛，提高学生学习的积极性和主动性。达到优化教学效果的目标。

　　二、传统教学模式的利与弊

　　传统教学模式历史悠久，教育理论成熟，已经积累了丰富的经验。在传统教学中，通过教师的形象、生动的讲述，学生易于接受，师生之间可以面对面地探讨疑难问题。对于工程流体力学而言，教学内容不可避免地会涉及到数学公式的推导，传统的`板书教学方式即可以留给学生更多的思考时间，同时又可以加深学生对公式推导过程的理解，加强记忆。然而传统式教学主要依靠粉笔与黑板的教学条件，是以教师为主体的教学模式，从而大大降低了教学效率，也扼杀了学生个性的发挥和创意的产生。

　　三、多媒体教学的特点

　　多媒体教学以其鲜明的教学特点，丰富的教学内容，形象生动的教学情景，在教学过程中发挥了重要的作用：

　　论文摘要：“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，该课程理论性强，内容抽象，概念多，公式繁杂。文章针对该课程的内容特点，结合制冷与低温工程专业教学实践及教学现状，从改革教学方法和教学手段等方面对“流体力学”课程教学改革进行了探讨。

　　论文关键词：流体力学；制冷与低温工程；教学改革

　　目前，郑州轻工业学院（以下简称“我院”）的制冷与低温工程专业已被评为国家级特色专业。为了加强制冷与低温工程专业学生能力的培养，造就人才，有必要对制冷与低温工程专业的教学进行全面的改革。

　　“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，主要分为流体静力学和流体动力学，研究流体平衡、运动规律、流体和周围物体之间的相互作用力及其实际应用的科学。由于流动现象和流动规律及其影响因素十分复杂，故其具有理论性强、概念抽象和公式较多、实际工程应用广、对学生的综合分析处理问题的能力要求较高等特点。加上学生对流体流动机理普遍缺乏感性认识，导致“流体力学”课程历来被公认为是教师难教、学生难学难懂的课程之一。因此，迫切需要进行“流体力学”课程教学改革，使学生学好本门课程，提高课程教学质量，使学生能更深刻地理解和掌握专业理论知识，培养学生的综合分析应用能力和创新能力，全面提高专业素质。

　　分析目前我院制冷与低温工程专业“流体力学”课程教学的现状，发现存在以下主要问题：首先，“流体力学”理论性强，概念多而抽象，难以理解，学生普遍缺乏对流体力学问题的感性认识，学习兴趣不高；其次，课程中公式繁多，推导过程复杂，且大多涉及到“高等数学”的偏微分方程，另还涉及到“大学物理”、“理论力学”、“材料力学”等方面的知识，学生理解困难；另外，学生对所学的知识不能灵活应用。因此怎样激发学生的学习兴趣，选择合适的教学模式组织教学，全面实现该课程教学目标，提高教学质量，是该课程教学亟待解决的问题。

　　论文关键词：工程流体力学 教学改革

　　论文摘要：从石油工业对油气储运工程专业本科毕业生的综合素质和业务能力的要求出发，通过对教学内容和教学方法手段进行改革，改变传统的教学理念，不断培养学生工程意识和工程实践能力，提高创新能力。

　　在西部大开发的推动下，石油工业也以惊人的速度迅猛发展，培养高素质的应用型石油工业人才已迫在眉睫。特别是榆林学院（以下简称“我院”）所在的榆林市，作为重要的国家能源化工基地，对油气储运人才的需要更加突出。在学院领导的努力下，我院的油气储运专业已被评为陕西省特色专业。为了加强油气储运专业学生能力的培养，造就工程型人才，对油气储运专业的教学进行了全面的改革，将专业理论与实践教学有机地结合起来，统筹规划，使学生能更深刻地理解和掌握专业理论知识，培养工程意识，提高学生独立实验能力，强化学生工程实践能力，全面提高专业素质。但是，由于我院油气储运专业的发展相对榆林市石油工业的发展具有一定的滞后性，导致毕业学生不能达到目前油田企业的要求。因此，提高我院油气储运专业的教学水平具有重要的意义。鉴于这样的形势，本项目提出对油气储运专业课程最重要的专业课程之一工程流体力学课程的教学改革。

　　一、教学中存在的问题

　　在油气储运的课程编排中，《工程流体力学》课程是可以将储运专业理论知识与实践相衔接的.很好桥梁。目前该课程的授课方式有所不妥，使得这门课不能充分发挥应有的作用。因此，在理论知识与实践相结合的条件下，应该配套一系列仿真课件，与教学相结合，学生才能更好地将书本知识融入脑海。仿真课件可以使学生掌握难以理解的抽象理论，从而更好地学习该专业最重要的基础课程，以便为将来的其它专业课程打下坚实的理论基础。

　　一、前言2010年教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)， 旨在面向工业界、面向世界、面向未来造就一大批创新能力强、适应社会经济发展需要的高质量各类型工程技术人才。

　　采用研究性教学，引导和组织学生进行研究性学习，是“卓越计划”着力推行的教育组织形式和教学方式，关系到参与高校的卓越工程师培养目标的实现和培养标准的达到②。

　　研究性教学是教师以培养学生的研究意识、研究能力和创新能力为目标，通过教学过程的研究性引导学生进行研究性学习，从而培养学生的学习能力、研究能力和创新能力的教学方式。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》

　　中明确提出高校“要积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”@。

　　华北电力大学被教育部批准为首批“卓越计划”61所实施高校之一。根据教育部文件精神，结合本校实际，学校制定了实施“卓越计划” 的工作方案。学校积极探索多层次“卓越计划” 人才培养体系，构建了工程创新型和实践型人才培养模式，以培养具有创新能力和实践能力的拔尖创新人才，适应国家经济和能源电力发展对高素质人才多样化的需求。

　　流体力学作为华北电力大学热能动力工程专业的重要专业基础课程，被列入学校研究性教学试点课程名单，在卓越工程师班进行试点探索。我们重点围绕以下四个方面进行了实践探索，以期解决为什么要探索、探索什么以及怎么探索的问题。

　　二、加强理论学习。为实施研究性教学做准备在申请研究性教学试点之前，我们查阅了许多有关研究性教学的文献资料，参加了学校教务处针对研究性教学试点开展的一系列活动，加强了理论学习。

　　摘要：计算流体力学是以多种计算方程为基础，在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算，分析出不同守恒定律中，这些变量的主控形式和变化规律，从而优化工程设计和工艺设备，提高化学反应中正向变化的进行，提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析，有利于工程成本的节约，提升了经济回报。文章计算流体力学的基本原理进行分析，并总结了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。

　　关键词：计算流体力学；求解；基本原理；化学工程；应用

　　化学工程在我国具有较长的研究与应用历程，并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效，不仅能够供给正常的生活需求，同时根据新材料的开发，能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中，较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的，具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析，能够优化工程设计和工艺改进，提高化学工程的生产效率。

　　1计算流体力学在化学工程中的基本原理

　　计算流体力学简称CFD，是通过数值计算方法来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程，从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律，其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下，计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法，其也是一门多门学科交叉的科目，计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识，也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识，其涉及面广。针对计算流体力学的真实模拟，其主要目的是对流体流动进行预测，以获得流体流动的信息，从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展，市场上也出现了计算流体力学软件，其具有对流场进行分析、计算、预测的功能，计算流体力学软件操作简单，界面直观形象，有利于化学工程师对流体进行准确的计算。

　　CDIO工程教育模式是一个以“问题为基础、项目为主线、教师为引导、学生为主体、CDIO能力培养”为基本特征的新型教学方法。由美国麻省理工学院等四所工程学院在2000年共同发起的构思、设计、实现、运作为一体的工程教育模式，是基于知识整体化、结构化和体系化而提出的0。2006年，中国的汕头大学率先引入CDIO工程教育模式，取得了显著的成效。到目前为止，全国共有39所高校的机械类、电气类、化工类和土木类等专业纷纷开展CDIO试点工作。2016年1月，汕头大学主办的“全国CDIO工程教育联盟”成立大会开幕，国内130多所高校的500余专家和教师参与了会议，探讨新形势下如何开展CDIO，推进创业创新教育、工程认证和卓越计划实施等。

　　作为建筑环境与设备工程专业的核心专业基础课之一的工程流体力学，具有理论性强、概念抽象、应用广泛的特点。在推动CDIO改革进程中，我们完全可以将CDIO工程教育模式及理念渗透融合，实现CDIO的愿景：培养有专业技能、有社会意识和有企业家敏锐性的工程师。

　　一、CDIO理念的教学目标

　　根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的要求，本专业的培养目标：重视培养学生具有参与施工、调试、运行和维护管理的能力，具有进行产品开发、设计、技术改造的初步能力，培养出来的工程师不仅要掌握各种基本技能，也要成为具有实践能力的高水平创新型科技人才。其中，流体力学的教学目标是要让学生深刻理解流体力学模型的内涵，并促进其建立模型的能力，培养学生依据错综复杂的实际工程，突出主要因素忽略次要因素，提炼问题及解决问题的能力。

　　论文摘要：在“工程流体力学”教学过程中，合理地选择教学内容和采用适当的教学手段对教学效果可以起到事半功倍的作用。为适应新形势下教学的需要，根据“工程流体力学”课程的特点，结合自己的教学实践与体会，对该课程教学的内容、教学手段等方面的改革进行了探索。

　　论文关键词：工程流体力学；教学研究；改革探索

　　“工程流体力学”课程在能源动力类工科专业中占有非常重要的地位，主要研究流体（液体和气体）的平衡、运动规律及其实际工程应用的技术科学，是力学的一个重要的分支学科。通过本课程流体力学的基本概念和基本原理的学习，学生掌握分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力，为后续专业课程学习奠定基础，然而当前的教学效果并不理想。自然界和人类生活中，以及工农业生产的各行各业中均广泛存在流体流动现象，但是由于缺乏对生活的观察，学生很难做到对课本讲授内容形成直观映像。此外，自然界中的流动现象往往包含多种流动方式，在理论分析与公式推导中涉及许多复杂的数学理论与方法，经验公式多，且不易理解记忆，给学生的学习带来很大困难，导致教师难教、学生难学，实践与应用起来更是难上加难，教学效果不理想，教学目的难以实现。还对后续专业课的学习造成很大影响，进而影响本科教学的整体质量。因此，“工程流体力学”教学改革势在必行。

　　一、“工程流体力学”教学调查研究

　　“工程流体力学”课程通常是开设于热能动力工程专业二年级阶段。对扬州大学的学生的问卷调查显示，多数学生对“工程流体力学”课程的评价是“难学”。为何会有这样的评价，通过分析发现，存在几个方面的原因。

　　[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。

　　[论文关键词]流体力学 流动现象观察 教学效果

　　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。

　　论文摘要：根据环境工程专业特点，分析了该专业技术基础课“工程流体力学”和主干专业课“水污染控制工程”在教学中存在的问题，文章从教学内容、教学模式、师资配置、考核方式四个方面提出了“工程流体力学”和“水污染控制工程”教学改革思路。

　　论文关键词：环境工程专业；工程流体力学；水污染控制工程；教学改革

　　“工程流体力学”是研究流体（液体、气体）处于平衡状态和流动状态时的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中应用的一门科学，是力学的一个独立分支，有其自身的理论体系，其基础理论主要由三部分组成：流体静力学、流体运动学和流体动力学。“水污染控制工程”是关于控制水体污染途径以及各种废水处理方法（包括物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法等）的基本理论、工作原理及设计计算的一门科学。“工程流体力学”是环境工程专业的重要技术基础课，“水污染控制工程”是环境工程专业的核心专业课，这两门课程在环境工程专业本科教学中有着举足轻重的作用，同时两者之间也存在着重要的相互理论关系。

　　“工程流体力学”是水利、环境、能源、土木、机械、动力等学科的一门技术基础课程，该课程的教学内容纷繁丰富，其特点是理论性和综合性比较强，概念抽象，难于理解。“水污染控制工程”课程内容与“工程流体力学”内容结合相对比较紧密，如城市排水沟道系统、各种污水处理构筑物等的设计计算，以及在构筑物中的生化反应、化学絮凝反应中水力条件的控制等均是工程流体力学理论知识在水污染控制工程中的实际应用。目前，在环境工程专业教学方面，“工程流体力学”和“水污染控制工程”课程正面临着比较尴尬的局面：一方面课程内容趋于复杂和广泛；另一方面在课时量逐渐压缩的情况下，“工程流体力学”和“水污染控制工程”教学内容没有起到应有的相互衔接，教学内容彼此脱离。由此形成环境工程专业“工程流体力学”教学内容与专业课衔接不够，在教学过程中学生感到内容枯燥，概念抽象；而在“水污染控制工程”教学过程中，学生感到工程流体力学基础理论知识不扎实，不能够熟练应用工程流体力学基础理论解决水污染控制工程方面的实际问题。

　　摘要：针对流体力学课程的特点，结合实际教学经验，对该门课程的理论教学和实验教学方法进行了探讨，以期提高教学效果，增强学生的动手实践能力和思维能力。

　　关键词：流体力学；理论教学；实验教学

　　一、流体力学课程特点

　　流体力学是水利工程、环境工程、给水排水等专业的一门学科基础必选课，与后续专业课联系紧密。如对于给排水专业来说，后续的水泵与水泵站、建筑给排水等课程的学习都需要用到流体力学方面的知识。流体力学具有较强的理论性和实践性，该课程理论抽象，理论公式推导和基本概念比较多，学生需要在掌握基本概念及理论公式推导的基础上，清楚了解公式的应用限制条件，才能灵活运用所学知识来解决实际问题。另外，实验是流体力学课程的一个重要环节，与所学理论知识紧密相关，是验证理论、数值计算结果的重要途径，是学生获得感性认识的主要手段，对于培养学生的实际动手能力，加强对所学理论知识的掌握方面起着重要作用。根据笔者多年的教学经验，目前，在流体力学课程的教学过程中存在着一些问题：课堂例题和课后习题与工程实际脱节，理论与实际联系不够紧密，学生对所学知识在实际工程的应用不甚了解，只会机械照搬公式解题；教师主要采用课堂灌输、学生被动接受的教学模式，与学生的互动比较少；所开设的实验多为验证型和演示型实验，学生自己设计实验并加以验证的机会甚少，不利于学生思考问题、分析问题和解决问题能力的培养，更不利于学生解决实际工程问题能力的培养。因此，流体力学课程教学需要采用多元化教学模式、加强理论与实际的联系、对实验教学环节进行改革，以取得较好的教学效果。