流体力学精品课程建设方案
工程流体力学 三级项目实施方案
工程流体力学三级项目实施方案课程名称:工程流体力学时间:2014-2015 学年秋季学期班级:工程机械12-1等授课教师:陈东宁刘涛刘劲军郑晓军要求在项目研究过程中:1) 每组组长对组内人员的工作进行分工,每个组内成员根据自己的分工,向组长提交相应的研究报告;2) 每个组内成员报告完成后,组长组织成员对每个成员的报告进行评议,并打分;3) 指导教师对每名学生的研究报告进行评议,并打分。
4) 汇总归档研究报告。
项目参考题目及目的要求如下:课题一、流体对曲面壁作用力分布一、项目目的学习和掌握流体作用在曲面壁上的力,通过作用力对面积的积分来算出,可以通过软件来得出结果。
二、项目要求1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;2) 掌握流体作用在曲面壁上的力的计算方法;3) 计算和分析流体作用在曲面壁上的力,一个闸门的横截面如图所示,垂直于纸面的深度是6m,外形x=2y3+0.5y2,此闸门可以绕O点旋转,试以闸门浅的水深度为自变量,推导以下参量的表达式:水平分力;垂直分力;作用在闸门上对原点O的顺时针方向力矩。
4)用软件编程求解。
课题二、旋转容器的压强计算一、项目目的学习和掌握匀速旋转运动中流体压强的分布规律,及等压面方程。
及其计算机求解。
二、项目要求1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;2) 掌握流线的计算方法;3)盛满液体的容器以等角速度ω旋转,半径为3.8m,顶盖中心开口通大气,求顶盖边缘B 点处的压强,并绘制压强与ω的关系曲线。
(角速度ω越大,则边缘处压强越大。
离心铸造就是根据此种原理来得到较密实的铸件的。
)4)用软件编程求解。
课题三、管网计算机求解一、项目目的学习和掌握管网串并联特性,复杂管网的计算方法,复杂管网的计算机求解。
二、项目要求1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;2) 掌握复杂管网的计算方法;3) 计算和分析,三个管道A、B、C互相联结,管道的特征如表所示,求每个管道中水的流量,同时求P点的压强。
“流体力学”多元化课堂教学模式构建
“流体力学”多元化课堂教学模式构建“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。
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1/ 6和视频素材等各种教育使得教学更加生动、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。
研究生精品课高等流体力学的建设
薅罐矿≥。
蘸熙鼍8e§8109费%力学与工程应用【特邀报告】研究生精品课“高等流体力学”的建设朱克勤(清华大学航天航空学院工程力学系:北京,100084)摘要本文介绍清华大学力学专业研究生课程“高等流体力学”在精品课建设的教学实践过程中,对课程定位、目标、内容选取的一些思考以及课程的特色。
关键词研究生教学,高等流体力学,精品课高等流体力学(Advanced Fluid Mechanics)是清华大学航天航空学院工程力学系面向流体力学专业研究生开设的一门“学时的学位课程,2002年进入清华大学研究生精品课建设工程,2007年被评选为清华大学首批26门研究生精品课之一。
在精品课的建设过程中,首先遇到的问题是课程如何定位。
从物理学家的角度来看,流体力学通常被认为是理论物理的-I'-J分支学科,苏联的著名物理学家、诺贝尔奖获得者朗道和栗佛席茨合著的理论物理经典教程共有十卷,其中第6 卷为《流体力学》(Fluid Mechanics)¨。
从数学家的角度看,流体力学又被认为是应用数学的一门分支学科,英国剑桥大学应用数学和理论物理系主任Bachelor教授所著的经典教材《流体动力学引论》(An I nt r o d u c t io n to Flu i d Dyn am ic s)[2J,为数学系学生的学位考试而编著,成为国际上流体力学最具影响的教材之一。
毫无疑问,流体力学本身又属于技术科学的范畴,在流体力学大师普朗特所著的力学经典名著《流体力学概论》∞。
中,极少出现复杂的数学公式,内容涉及广泛的工程应用问题,充分突出了流体力学作为技术科学的特色。
在确定“高等流体力学”教学大纲的过程中,我们吸取了以上三部经典著作的精华,将课程定位为:注重流体动力学中物理概念和物理现象的讨论,强调简洁和严谨的数学推演,突出流体力学在工程技术问题中的应用。
与此同时,在广泛调研的基础上,根据剑桥和MIT等国际一流大学目前所使用的流体力学教科书和参考书,我们收集、购买和参考了国际知名出版社当时最新出版的各种有特色的流体力学教材和多媒体出版物M-1 ,结合自己多年来在中科大和清华大学教学实践过程中积累的经验和历届学生的宝贵建议,确定了本课程的教学大纲和内容,我们的《高等流体力学》由“第1章流体中的混沌”、“第2章流体中的波”、“第3章流体中的涡”和“第4章非牛顿流”四大部分组成。
完整版工程流体力学教案
授课时间班级授课顺序第1次课课题绪论、流体的物理性质目的要求1、了解流体力学工程与历史背景;2、了解流体力学的研究方法;3、明确理解流体的概念及连续介质假设、流体的主要物理参数;4、掌握牛顿内摩擦定律.教学内容要占八、、1、工程流体力学的研究任务和研究方法2、流体的概念及连续介质假设3、流体的主要物理参数4、流体的粘性工一■—重点:流体的概念及连续介质假设、流体的粘性、牛顿内摩擦定律.J2T 1任J27难点:连续介质假设、牛顿内摩擦定律.通过经典力学的知识引入本门课程,结合大量的实例讲解流体力学的开展过程及其重要性,增加学生对本课程的学习积极性.本此课以讲 述为 主,结合多媒体手段.1导论 1.1 工程流体力学的研究任务和研究方法 讲清工程流体力学的研究对象、研究内容、开展历程和研究方法,重 点介绍流体力学的开展历程和研究方法.说明工程流体力学在工程实践中的具体应用范围, 有重点地介绍流 体力学新的开展方向及在生产生活中的作用.〔20分钟〕通过与固体力学的比拟,引出流体力学各物理参数的概念,以及连续 介质假设和牛顿内摩擦定律.把抽象的概念具体化.____ 彳 0 :玄右卜"今 R /4寺/S 山侬也教 学 思路与 教法设 计首先介绍流体的概念,并对物质的根本属性进行总结,突出介绍流体与固体之间的差异所在.〔8分钟〕讲清流体质点概念、流体连续介质模型的主要物理意义.〔12分钟〕1.2流体的密度、重度、比体积与相对密度讲清流体几个根本物理量,使学生掌握流体的密度、重度、比体积与相对密度的根本定义和公式,并对常见的水和空气的一些参数有所了解. 〔10分钟〕讲解流体的热膨胀性和可压缩性定义及计算公式,使学生掌握体积膨胀系数、体积压缩率和体积模量的概念和物理意义.〔10分钟〕1.3流体的粘性本节为重点,详细向学生介绍粘性的定义和牛顿内摩擦定律以及粘性的表示方法和单位,应使学生掌握动力粘度、运动粘度和恩氏粘度三者之间的区别和变换关系.最后向学生介绍粘度的变化规律,理想流体和实际流体.〔25分钟〕小结.布置作业:习题:1-9; 1T0; 〔5分钟〕通过生活中有趣的流表达象分析,学生对课程产生了一定的兴趣.课后分析授课时间班级授课顺序第2次课课题流体静力学目目的要V9 求1、明确理解流体静压强及根本特性;2、掌握流体静力学根本方程;3、掌握静压强的计算;4、掌握静压强的表示方法.教学内容要点1、作用于静止流体上的力2、流体静压强及其特性3、静止流体的平衡微分方程4、重力作用下静止流体中的压强分布规律5、静压强的表示方法及其单位重占难占重点:静止流体的平衡微分方程的建立及应用. 难点:静止流体的平衡微分方程的建立及应用.教学路与教旺设计2流体静力学介绍流体静力学定义以及流体静止状态的两种形式:相对静止和绝对静止.〔5分钟〕2.1作用于静止流体上的力画图讲解静止流体所受作用力的种类以及质量力和外表力的性质. 重点讲清质量力与惯性力之间的关系.〔10分钟〕2. 2流体静压强及其特性介绍压强的概说明流体静压强的两个重要特性.详细推导特性二,并给出流体静压强全微分公式,说明流体静压强是标量的具体含义.〔15分钟〕2. 3静止流体的平衡微分方程式画图推导静止流体的平衡微分方程式,并说明其物理意义.〔分钟〕综合平衡微分方程,得出压强差公式.介绍力势函数、有势力的定义以及相应的物理意义.〔10分钟〕给出等压面XE义,并由压强差公式引出等压面方程,介绍等压面的三个性质,由此说明判断等压面的原那么和方法.〔10分钟〕2.4重力作用下静止流体中的压强分布规律说明重力场中流体的根本特征,并推出流体静力学根本方程,详细分析流体静力学根本方程的能量意义和几何意义. 集中介绍概念:位置水头、压强水头、静力水头和淹深的概念.〔15分钟〕2. 5静压强的表示方法及其测量介绍概念大气压强、表压强、绝对压强和真空度,并对它们之间的关系画图详细说明.〔5分钟〕讲解压强测量的三种主要方式,并说明每一种的具体应用场合.详细介绍测压管、测压计、差压计和微压计的主要原理和具体测量方法.〔10分钟〕教学内容安排恰当,课堂节奏紧凑,学生对本次课内容理解较好.课后分析授课时间班级授课顺序第3次课课题流体静力学目的1、掌握相对平衡的问题.要求教学内容要1、流体的相对静止占八、、重占难占重点:流体的相对静止.难点:流体的相对静止.2.7流体的相对静止再次强调流体的相对静止意义,简单说明静止流体在容器作等速直线 运动时遵守流体静力学根本规律.〔10分钟〕分析静止流体在容器作等加速直线运动时的平衡规律,重点说明对此 类问题的具体分析方法:先写出流体的单位质量力,再列出等压面方 程,而后推导出流体静压强分布规律,得出最终的流体压强分布公式. 〔25分钟〕由此再推导出二种特例情况下流体静压强分布规律.〔20分钟〕分析静止流体在容器作等角速度旋转运动时的平衡规律,重点说明对 此类问题的具体分析方法:先写出流体的单位质量力,再列出等压面方 程,而后推导出流体静压强分布规律,得出最终的流体压强分布公式.〔20分钟〕由此再推导出两种特例情况下流体静压强分布规律.60分钟〕教 学 思路与 教法设 计小结.〔5分钟〕应该多结合具体实例讲解该局部内容. 课后分析授课时间班级授课顺序第4次课课题流体静力学目的要求1、掌握静止流体对平壁和曲壁合力的计算;教学内容要占八、、1、静止流体对壁面作用力的计算重占难占重点:静止流体对平壁和曲壁的合力计算.难点:静止流体对平壁和曲壁的合理计算.教学思路与教法设计2.6静止流体对壁面作用力的计算总压力概念.介绍本节主要内容.〔10分钟〕讲解静止流体对平面壁总压力的计算,之中介绍面积矩、惯性矩和压力中央等概念.〔20分钟〕讲解静止流体对曲面壁总压力的计算,重点说明压力体定义及其具体确定方法,并由此简述阿基米德原理.〔25分钟〕讲解实例.〔15分钟〕小结,布置本草习题:习题:2-4; 2-10; 2-13 ; 2-15; 2-18. 〔10分钟〕学生对压力体的理解有一定难度.课后分析授课时间班级授课顺序第5次课课题流体运动学根底r理解描述流体运动的方法;目的2、理解流体运动中的根本概念;要求3、掌握连续性方程的意义和作用.内容要1、研究流体运动的两种方法卜2、流体运动中的根本概念八、\3、连续性方程重点:流线和迹线的求法、连续性方程的意义和作用. 占又隹占难点:流线和迹线的求法.3流体运动学根本方程流体运动学定义,描述流体运动的几个根本运动规律.〔10分钟〕3.1研究流体运动的两种方法流场的概念,介绍研究流体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法.教学主要说明两种方法的异同点,重点介绍欧拉法.〔15分钟〕思路与3.2流体运动中的根本概念教法设讲解欧拉法分析流体运动时的几个根本概念:定常流动、非定常流计动、均匀流动、一维流动、迹线、流线〔重点〕、流管、流束、过流断面、流量、平均速度.〔35分钟〕3. 3连续性方程式说明流体运动遵循的质量守恒定律就是连续性方程.〔25分钟〕小结,布置本章习题:3-1; 3-5o 〔5分钟〕到达了预期的教学效果. 课后分析授课时间班级授课顺序第6次课课题伯努利方程目的要求1、理解不可压缩理想流体的运动方程2、掌握伯努利方程的意义及应用教学内容要占八、、1、理想流体的运动微分方程式2、理想流体的伯努利方程式3、实际流体总流的伯努利方程式4、伯努利方程的应用重占难占重点:伯努利方程的意义及应用.难点:伯努利方程的意义及应用.教学思路与教法设计3流体运动学根本方程流体动力学定义及研究内容.〔5分钟〕3. 4理想流体的运动微分方程式画图推导理想流体的欧拉运动微分方程式,并说明各局部物理意义. 〔15分钟〕3. 5理想流体的伯努利方程式利用外力做功的能量关系,推导理想流体沿流线的伯努利方程式.〔10分钟〕引进几个根本概念:动能修正系数、缓变流动、缓变过流断面.〔10 分钟〕画图推导理想流体总流的伯努利方程式,并联系流体静力学根本方程说明各局部参量的能量意义和几何意义.〔10分钟〕3.7实际流体总流的伯努利方程式及其应用根据对理想流体总流的伯努利方程的修正得到实际流体总流的伯努利方程形式,并说明其应用条件.〔15分钟〕介绍毕托管、文丘里流量计的分析过程.〔25分钟〕通过数学函数的推导,学生能更好理解伯努利方程.课后分析授课时间班级授课顺序第7次课课题伯努利方程的应用目的要求1、掌握伯努利方程的意义及应用教学内容要占八、、1、伯努利方程的应用重占难占重点:伯努利方程的建立.难点:伯努利方程的建立.教学思路与教法设计3. 8实际流体总流的伯努利方程式及其应用讲解伯努利方程的物理意义,伯努利应用的条件,以及如何建立伯努利方程式.〔15分钟〕介绍孔板流量计和射流泵原理及分析过程.〔35分钟〕最后,结合几道具体的例题讲解,并做随堂练习.〔40分钟〕教学内容和方法安排得当,学生对此局部内容找我较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第8次课课题动量定理及其应用目的要求1、掌握动量方程及其应用;2、了解动量矩方程.教学内容要占八、、1、动量定理及其应用2、动量矩定理及其应用重占难占重点:动量定理及其应用.难点:3.11动量定理及其应用详细推导流体的动量守恒原理,并对动量定理的几种不同形式进行分说明其各局部含义.利用动量方程对流体运动的几种典型情况进 行求 〔70分钟〕简单介绍动量矩定理,以及它应用的方面.〔10分钟〕 小结,布置本章习题:3-11; 3-14; 3-22; 3-27; 3-36.〔 10 分析, 教学解. 思路与 教法设 计 钟〕学生对流体的受力分析理解不是很透彻. 课后分析授课时间班级热动普授课顺序第9次课课题习题课目的对所学的知识进行总结要求教学内容要作业讲评占八、、重占难占教学思路与教法设计把学生没有掌握透彻的知识,通过实例讲解进行分析,到达了预期的课后效果分析授课时间班级授课顺序第10次课课题流体在管路中的流动目的要求1、掌握流体运动分两种类型及判别方法;2、正确理解层流和紊流的特征;3、了解沿程能量损失和局部能量损失的原因;4、掌握沿程能量损失的计算.教学内容要占八、、1、管路中流体流动的两种状态2、能量损失的两种形式3、圆管中的层流流动重占难占重点:恒定均匀流的沿程损失.难点:恒定均匀流的沿程损失.教学思路与教法设计4流体在管路中的流动介绍流体流动的主要方式.〔10分钟〕4.1管路中流体流动的两种状态介绍雷诺实验装置及实验过程,说明流动的三种不同状态:层流、湍流和过渡状态.并重点解释雷诺数和上、下临界流速等概念.〔25 分钟〕4. 2能量损失的两种形式利用公式说明流动阻力的两种形式:沿程阻力和局部阻力.并利用伯努利方程向学生解释清楚能量损失的具体物理含义.〔25分钟〕4. 3圆管中的层流流动利用牛顿内摩擦定律推导出圆管中的层流流动微分方程, 并以此分别导出速度分布公式、流量公式以及切应力分布公式.〔30分钟〕通过多媒体动画演示实际流动状态,学生很容易理解.课后分析授课时间班级授课顺序第11次课课题流体在管路中的流动目的要求1、掌握圆管中的湍流流动;2、掌握沿程阻力系数和局部阻力系数确实定;3、了解管路计算原那么和根本方法.教学内容要占人1、圆管中的湍流流动2、管中流动沿程阻力系数确实定3、局部阻力系数确实定4、管路计算重占难占重点:沿程阻力系数和局部阻力系数确实定.难点:沿程阻力系数和局部阻力系数确实定.教堂思路与教法设计4.5圆管中的湍流流动首先说明湍流与层流的本质区别,而后介绍研究湍流的统计时均法,主要解释概念:脉动、时均速度、时均值等.〔15分钟〕由时均速度引出湍流流动的时均速度结构,着重介绍粘性底层厚度.并根据雷诺数大小说明水力光滑流水力粗糙流动是湍流流动的两种不同流动状态,并穿插介绍水力光滑管和水力粗糙管概念.〔15 分钟〕根据普朗特混和长度理论,推导出湍流切应力分布规律公式和断面速度分布公式.〔15分钟〕4. 8管中流动沿程阻力系数确实定由管道沿程损失引出尼古拉兹实验,并说明参量间关系.此后利用尼古拉兹曲线图说明流体流动在五个区域流动中入值的理论和经验公式计算方法.由此再说明莫迪图与尼古拉兹曲线图二者之间的关系, 以及莫迪图的使用方法.〔20分钟〕4. 9局部阻力系数确实定介绍局部能量损失的三种形式,并说明产生局部能量损失的主要原因.〔5分钟〕详细讲解断面忽然扩大的局部阻力系数计算方法及过程.说明Z i 和Z 2代表的意义.〔10分钟〕小结,布置习题:4-8 ; 4-13.〔10分钟〕内容较多,学生应该课下及时看书复习.课后分析授课时间班级授课顺序第12次课课题相似理论和量纲分析目的要求1、掌握量纲分析法及其应用;2、掌握力学相似概念和主要相似准那么的意义及应用.教学内容要占八、、1、相似理论2、量纲分析及其应用重占难占重点:量纲一致原理及相似理论.难点:量纲一致原理应用.教学思路与教法设计相似理论详细讲解力学相似的概念,推倒主要的相似判据,重力相似判据、粘性力相似判据和压力相似判据〔30分钟〕量纲分析及其应用详细讲解布金汉定理.结合实例讲解布金汉定理的应用〔50分钟〕本章小结.〔10分钟〕学生对布金汉定理的理解有一定难度. 课后分析授课时间班级授课顺序第13次课课题压力管路目的要求1、掌握压力管路的分类;2、掌握压力管路的水力计算;教学内容要占八、、1、压力管路的分类2、压力管路的水力计算重占难占重点:串并联管路的水力计算.难点:串并联管路的水力计算.压力管路介绍压力管路在工程实际中的主要应用.〔10分钟〕压力管路的分类〔10分钟〕教学思路与教法设计长管的水力计算〔20分钟〕复杂管路的水力计算〔50分钟〕根本完本钱次课的相关内容. 课后分析授课时间班级授课顺序第14次课课题压力管路目的要求1、掌握压力管路的水力计算;教学内容要占八、、1、压力管路的水力计算重占难占重点:分支管路的水力计算.难点:分支管路的水力计算.教学思路与教法设计压力管路复杂管路的水力计算〔60分钟〕短管的水力计算〔30分钟〕根本完本钱次课的相关内容. 课后分析授课时间课题孑L 口出流目的要求1、掌握孔口出流的分类;2、掌握薄壁小孔出流的特征;教学内容要占八、、1、孔口出流的分类2、薄壁小孔口自由出流重占难占重点:薄壁小孔出流.难点:薄壁小孔出流.教学思路与教法设计孔口出流介绍孔口出流在工程实际中的主要应用和研究方法.〔10分钟〕孔口出流的分类本节主要讨论孔口出流的一些根本概念:薄壁孔口、厚壁孔口、大孔口、小孔口、自由出流、淹没出流.重点介绍薄壁孔口和厚壁孔口的主要技术特征.〔20分钟〕薄壁小孔口自由出流分析推导薄壁小孔口自由出流时的各个特征参数计算公式.〔60分钟〕课后分析学生独立分析实际问题的水平还有欠缺.授课时间课题一元不稳定流失目的要求1、了解水击的现象;2、了解水击压力计算和水击的预防.教学内容要占八、、1、水击的产生和水击波的传播2、水击的分类3、水击压力的计算4、水击的预防和利用重占难占重点:水击的预防和利用难点:水击的预防和利用充分利用多媒体软件的特点给学生演示水击的这个动画过程. 结合实际的流体运动,再进行相关的理论知识分析.教学思路与教法设计课堂反响较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第17次课课题非牛顿流体目的要求1、掌握非牛顿流体的流变性和流变方程;2、塑性流体的流动规律;3、了解塑性流体的水力计算.教学内容要占八、、1、非牛顿流体的流变性和流变方程;2、塑性流体的流动规律.重占难占重点:非牛顿流体的流变性和流变方程;塑性流体的流动规律.难点:塑性流体的流动规律教学思路与教法设计非牛顿流体介绍流变性的相关概念,以及非牛顿流体的流变曲线〔20分钟〕重点讲解塑性流体的静止根本规律和运动规律,分析其流动状态,以及与水头损失之间的关系.〔40分钟〕讲解钻井工程中,钻井泵压力和功率的相关计算.〔25分钟〕本章小结,布置本章习题:6-6o 〔5分钟〕课后分析学生对实际应用有很浓厚的兴趣.授课时间班级授课顺序第18次课课题气体的一元流动目的要求1、掌握压力波的传播、音速、马赫数;2、掌握一元稳定流的根本方程.教学内容要占八、、1、声速和马赫数2、可压缩气体的一元流动的根本方程式重占难占重点:一元稳定流的根本方程.难点:一元稳定流的根本方程.教学思路与教法设计气体的一元流动简单介绍气体一元流动的概念及气体动力学研究内容和对象.〔5 分钟〕声速和马赫数通过例子推导出气体运动传播速度公式〔三种不同形式〕.〔15 分钟〕介绍马赫数概念及物理意义.〔5分钟〕可压缩气体的一元流动的根本方程式与液体的伯努利方程以及连续性方程比拟,推导出可压缩气体的一元流动的连续性方程和伯努利方程.〔20分钟〕小结,布置习题:7-3 ;7-4o 〔5分钟〕随堂练习〔40分钟〕教学效果较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第19次课课题气体的一元流动目的1、掌握一元气流的根本特征要求2、了解气体在变截面管〔喷嘴〕中的流动教学内容要占八、、1、一元气流的根本特征2、气体在变截面管〔喷嘴〕中的流动重占难占重点:一元气流的根本特征.难点:一元气流的根本特征.本节米用自学加提问的方式进行教学.教学思路与教法设计完本钱堂课的教学方案.课后分析。
流体力学教学大纲 - 南京航空航天大学精品课程建设
6
课程教学方 式 主要适用专 业
理论讲授
流体力学等相关专业 飞行器设计等相关专业
飞行器动力工程
7
4
努利方程,基本解叠加解法,理解和掌握升力定理,了解粘流基础知识。 本章主要知识点:伯努利方程,叠加原理,升力定理,附面层,层流, 紊流。 本章重点:伯努利方程及应用,基本解叠加和库塔-儒可夫斯基升力定 理。 实验内容:不可压流水槽流动,流动现象分析 第四章 高速可压无粘流(12 学时+2 学时实验) 本章讲述高速可压无粘流。在高速时,流体运动必须考虑热力学特性。 先介绍与流体运动相关的热力学基础知识,再讲述一维等商绝热流。然后讲述 正激波、斜激波与膨胀波(波系实验演示) ;最后介绍喷管及 Δ 超音速风洞。 要求熟练掌握一维等商绝热流所满足的方程,激波前后参数关系,理解和掌握 超音速喷管原理。 本章主要知识点:状态方程,内能,焓,熵,熵增原理,总压,小 扰 动 与马赫锥,马赫波,普朗佗(Prandtl)激波公式,拉瓦尔喷管 本章重点:一维等商绝热流,正激波,拉瓦尔喷管原理 实验内容:风洞设备参观及工作原理介绍,含低速、高速、高超声速 Δ 为选讲内容,其余均为必讲内容。
1
前修课程、能力和知识结构要求:
先修课程:高等数学、工程数学、理论力学。 主要能力和知识结构:学生在学习本课程时应具备高等数学中的解析几何、微积分、 常微分方程、理论力学有关力与运动等方面的基础知识; 学生如果具有工程数学中, 矢量代数、矢量分析和数理方程等方面的知识,将有助于本课程的深入学习。作为航 空类本科生的专业基础课,还要求学生对航空航天等相关的工程背景有所了解。
课程内容共分 4 章: 第一章 流体力学基础知识(7 学时) 本章讲述流体力学的预备知识,先介绍流体力学的基本任务,研究方 向和流体力学的发展概述;然后介绍流体介质,Δ 气动力系数,Δ 矢量积分 知识;最后引入控制体,流体微团及物质导数的概念;要求掌握学习流体力学 入门的基础知识和预备知识。 本章主要知识点:连续介质假设,流体的密度、压强和温度,气体的 压缩性、粘性和传热性, 流体的模型化。 本章重点:流体的物理属性及模型化。 第二章 流体运动基本方程和基本规律(10 学时+2 学时实验) 本章讲述流体控制方程和基本规律,包括连续方程、动量方程和能量 方程的推导,方程的基本解法介绍,流体微团运动分析和 Δ 旋涡运动(实验 演示) 。要求掌握三大基本方程的推导,熟练掌握流体微团运动特点,了解流 体旋涡运动。 本章主要知识点:三大基本方程,角速度,旋度,角变形率,位函数, 流函数,环量,旋涡运动。 本章重点:三大基本方程的推导,微团运动分析结论。 实验内容:实验设备介绍及基本实验演示 第三章 不可压流(10 学时+2 学时实验) 本章先讲述不可压无粘流(理想流体) 。内容有伯努利方程及应用、 流动控制方程、方程的基本解、基本解叠加、库塔-儒可夫斯基升力定理;然 后讲述低速粘流基础;最后 Δ 介绍真实流动,给出与理想流的比较。与本章 内容相结合,实验有雷诺实验,测速实验和真实流动演示等。要求熟练掌握伯
《工程流体力学》精品课建设的探索与实践
2
二 、课程建设 的具体做 法
1重 新 规 划课 程体 系 .
内
容
对 应 章 节 第
一
构建 了 “ 体力学 ”的课程 体系 ,包括 “ 流 流体力 学基 本 理论 ” 、 “ 流体力学 应用题 解 ”、 “ 流体力学 实验拓 展 ”及 “ 流体力学数值模 拟( 选修) ”等 四部 分内容。后两部分 内容 集 中教学 。四部 分 内容的学 时比例 约为4 :0 1 :0 0 3 :0 3 ,其 中涉及 实际应用 内容 的学 时比例较原来J 1 0 %。 : ] 0  ̄J2
为教学重点 ,重新规划课程体系 ,重新安排实践环 节 ,改进 教
学方法与手段 ;同时加强课程资料建设 ,进行 考试改革 ,应特
别 重 视 教 师 队 伍建 设 。
5 课 程 内容 的模 块 化 处理 .
将本 课程理论 教学 内容划分 为 四个模 块 ,具体划分 情况
如表1 示 。 所 表1内容模块顺序及对应章 节( 孔珑主编 工程流体力学 ( 第二版 ) 》)
沈 阳工 程 学 院应 用 型 本 科 《 程 流 体 力 学》 精 品课 建 设 的 思 路 和 具 体 做 法 , 旨在 通 过 课 程 建 设 推 动 “ 量 工 程 ” 建 设 , 为学 院 工 质
赢 得 学科 发展 的 品 牌优 势 。
关键 词 :应用型本科 ;精 品课建 设;质量工程 ;品牌优势
作者简介 :蛊伟(9 4 ) 男,辽宁沈 阳人 ,沈 阳工程 学院动 力系主任 ,教授 ,主要 研 究方向 :热 能动 力方面的教 学 与研 16 - ,
究 ; 卫运 钢 (9 1 ) 男 ,辽 宁 本 溪人 ,沈 阳 工程 学 院 动 力 系专 业 基 础教 研 室 主 任 ,副 教 授 ,主 要 研 究方 向 :动 力设 备 经 济 性 分 17 - ,
力学液体力学的教学设计方案
04
液体中的波动现象及传播特性
波动基本概念及分类
波动的定义
01
波动是物质中质点振动的传播现象,包括机械波和电磁波两大
类。
机械波与电磁波的区别
02
机械波需要介质传播,而电磁波可以在真空中传播;机械波的
传播速度与介质有关,而电磁波的传播速度与介质无关。
能力目标
能够运用液体力学的知 识分析和解决实际问题 ,具备实验设计和数据
分析能力。
情感目标
培养学生对液体力学的 兴趣和好奇心,激发探
索未知领域的欲望。
态度目标
培养学生严谨的科学态 度和团队协作精神。
课程安排与时间
课程安排
本课程共分为理论授课、实验操作和课程讨论三个部分。理论授课主要介绍液体 力学的基本概念和原理;实验操作部分通过具体实验帮助学生加深对理论知识的 理解;课程讨论部分则鼓励学生就相关问题进行深入探讨和交流。
动量方程应用
动量方程是描述流体运动中动量守恒的方程。在液体力学中,动量方程可用于分析流体在 管道中的压力分布、流速变化和流动阻力等问题,以及计算流体对管道壁面的作用力和冲 击力。
能量方程应用
能量方程是描述流体运动中能量守恒的方程。在液体力学中,能量方程可用于分析流体在 管道中的温度分布、热交换和流动损失等问题,以及计算流体在流动过程中的能量转化和 传递情况。
河流动力学模拟
通过建立河流动力学模型,研究河流的流场、流 速、水位等水力要素,为河道整治、防洪减灾等 工程提供决策支持。
水力发电站设计
利用液体力学知识,对水力发电站进行选址、布 局和设计,优化水流通道,提高水能利用率和发 电效率。
环境工程专业《工程流体力学》精品课程建设的探索研究
环境工程专业《工程流体力学》精品课程建设的探索研究【摘要】本文从教师的学科意识和团队精神、课程教学内容、教学条件和网络教学、教学方法及手段等多方面探讨研究环境工程专业《工程流体力学》精品课程建设,突出了环境工程专业“理论性”和“实用性”的结合,通过本精品课程的建设,扩大《工程流体力学》课程的社会影响力和课程特色。
同时,提高学院的学科发展优势。
【关键词】精品课程建设工程流体力学教学改革为了进一步深化教学改革,加强课程建设,浙江工商大学建立了校级预选精品课程及责任教师制,为校级精品课程、省级精品课程以及国家级精品课程奠定良好的基础。
而环境科学与工程学院的《工程流体力学》于2006年即被选为校级预选精品课程,目前正以校精品课程的标准进行建设。
一、课程建设的指导思想精品课程建设是本科教学的一项重要的基础性工作,代表着学校的办学特色和学科专业优势,是学校重点专业建设、培养高层次专门人才、开展科学研究、解决经济建设和社会发展过程中重大问题的重要基础。
各学院必须充分认识到校级精品课程建设的重要性和迫切性,切实采取措施。
加大课程体系优化和课程整合的力度,加快教学内容、方法和手段的改革,抓紧课程教学队伍建设,造就一支结构合理、教学水平高、教学效果好的课程教学队伍,努力使这些课程进入相关专业领域的全省乃至全国先进行列。
二、精品课程建设的主要任务1.围绕经济建设和社会发展中的问题,根据社会经济发展及产业结构调整的需要和学校课程发展规划,坚持优化学科专业结构,提高专业人才的培养质量。
2.利用学科专业具备的科研、教学等基础条件,以专业人才培养模式改革为切入点,以专业课程建设为核心,以加强课程教学基本条件建设为保障,提高学校课程的整体教学质量。
三、精品课程建设的实施方法1.强化教师的学科意识和团队精神在工程流体力学的教学改革中,采用多名教师协作教学,形成教学梯队,加强团队协作。
形成新的教学模式。
针对课程的结构,学院成立了课程教学课题组,聘用不同专业背景的教师担任这门课程的讲授任务,从而形成有专业特色的课程教学团队。
《工程流体力学》精品课程建设
、
课程 建设 的 指导 思 想
精 品课程建设是本科教学的一项重要的基础性工作 , 代表着学校 的办学特色和学科专业优势 , 是学校重点专业 建设 、 培养高层次专门人才 、 开展科学研究 、 解决经济建设 和社会 发展过程中重大 问题的重要基础 。从学 院到研究 所 ,大 家 都 充 分认 识 到 了精 品课 程 建 设 的重 要 性 和 迫 切 性, 认定应切实采取措施 , 加大课 程体系优化和课程整合 的力度 , 加快教学 内容 、 方法和手段 的改革 , 抓紧课程教学 队伍 建设 , 造 就一 支结 构 合理 、 教 学水 平 高 、 教 学 效果 好 的 课 程 教 学 队伍 。
次, 把原 来集 中 、 统一 的活动 下放 到 基层 , 全 力组 织 吸 引更 多 的职工参加体育锻炼 , 实现职工体育大众化 、 普及化 的
手段 , 采用有效 的教学方法 , 与传统教学实现有机的结合 。 为 了有 效 提 高教 学 质量 , 采用 了多种 方 式 : ( 1 ) 翻 译 了美 国 某 出版社的流体教学影片 , 该片内容 丰富生动 , 被 国内许 多高校采用 , 在流体力学课程 的教学 中起到了较好的辅助 作用。( 2 ) 建设了精 品课教学网站 , 将教学基本要求 、 课程 进度 、 教学内容 、 典型例题 、 实验教学 、 流体力学发展简史 、 授课录像等上网开放 , 实现优质教学资源共享 。学生除 了 5 . 充分利用企业现有的体育设施 。 企业体育设施是职 工开展体育活动的最佳场所 , 适应强 , 忧患少 , 有条件企业 可将企业体育设施全开放 , 供职工锻炼也可 以优惠价供员
流体力学实验教学设计方案
通过实验教学,让学生学会尊重他人意见,学会倾听和接受他人的建议
通过实验教学,让学生学会分享知识和经验,共同进步
实验教学内容
实验目的:验证伯努利方程
实验步骤:设置实验条件、采集数据、分析数据、得出结论
实验原理:伯努利方程描述了流体的压强、速度、高度之间的关系
实验结果:验证伯努利方程的正确性
实验器材:流体实验台、传感器、数据采集系统等
实验内容:包括流体静力学、流体动力学、流体热力学等
实验要求:学生需要掌握实验设备的使用方法和注意事项
实验结果分析:指导学生如何分析和解释实验结果,提高实验技能
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
实验指导:向学生讲解实验目的、原理、操作步骤和注意事项
实验前准备:确保实验器材齐全、完好,准备实验材料和工具
实验注意事项:确保实验环境的稳定性,注意操作安全
实验目的:了解流体阻力的概念和影响因素
实验器材:流体阻力实验装置、流体阻力测量仪等
实验步骤:设置实验条件、测量流体阻力、分析实验数据等
实验结果:得出流体阻力与流速、管径、流体性质等之间的关系
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
实验设备:管道、流体、测量仪器等
定期组织教师参加专业培训,提高教学水平
鼓励教师参加国内外学术交流活动,拓宽视野
提供教师进修机会,支持教师攻读更高学位
建立教师考核机制,激励教师不断提高自身素质
政府拨款:申请政府教育经费支持
学校支持:争取学校教学经费支持
企业赞助:寻求企业赞助和合作
学生缴费:合理收取学生实验费用
汇报人:XX
感谢您的观看
实验时间安排:根据实验内容和难度,合理安排实验时间,确保每个小组都有足够的时间完成实验
流体系统设计课程设计
流体系统设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解流体系统的基本概念,掌握流体力学的基本原理。
2. 学生能描述流体系统设计的基本流程,了解不同类型流体系统的特点及应用。
3. 学生能运用流体力学知识分析简单流体系统的问题,并给出合理的解决方案。
技能目标:1. 学生具备运用流体力学软件进行简单流体系统模拟的能力。
2. 学生能够根据实际需求,设计并优化流体系统的结构。
3. 学生能够通过查阅资料、团队合作等方式,解决流体系统设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对流体系统设计和研究的兴趣,激发学生的创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和实际效果的验证。
3. 培养学生团队协作精神,学会与他人共同解决问题,提高沟通与表达能力。
课程性质:本课程为应用性较强的学科,要求学生将理论知识与实际工程相结合,培养解决实际问题的能力。
学生特点:初三学生已具备一定的物理知识基础,对流体现象有一定的认知,但对流体系统设计较为陌生。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,培养学生的创新能力和实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 流体基本概念:流体性质、流体静力学、流体动力学。
- 教材章节:第一章 流体力学基础- 内容:流体的压缩性、粘性;流体静力学的平衡方程;流体动力学的连续性方程、动量方程。
2. 流体系统设计流程与方法:- 教材章节:第二章 流体系统设计方法- 内容:流体系统设计的基本流程;系统分析、方案设计、模拟与优化;流体系统设计的注意事项。
3. 流体系统模拟与优化:- 教材章节:第三章 流体系统模拟- 内容:流体力学软件应用;简单流体系统模拟案例分析;流体系统优化方法。
4. 流体系统设计实例分析:- 教材章节:第四章 流体系统设计实例- 内容:典型流体系统设计案例介绍;分析案例中的问题及解决方案;总结设计经验。
5. 实践活动:- 教材章节:第五章 实践活动- 内容:分组进行流体系统设计实践;运用所学知识解决实际问题;团队协作、沟通交流能力的培养。
上海交通大学精品课程流体力学课件精品文档
k dV 1 V dp
( m2/N )
式中:dV —— 流体体积相对于V 的增量;
V —— 压强变化前(为 p 时)的流体体积;
dp —— 压强相对于p 的增量。
体积(弹性)模量:
K 1 Vdp k dV
K 不易压缩。
( N/m2 )
一般认为:液体是不可压缩的(在 p、T、v 变 化不大的“静态”情况下)。
五、质量力的势函数
对于不可压缩流体, =常数。 令p/ = w,因 p = p ( x, y, z ),则: w = w ( x, y, z )
由综合式有:
d (p/) = fxdx + fydy + fzdz = dw = (w/x)dx + (w/y)dy + (w/z)dz
得: fxd xfyd yfzdz x pd x p yd y p zdz
静压强的全微分
则: d p f x d f x y d f y z dz
—— 欧拉平衡微分方程的综合表达式
此式便于积分。对于各种不同质量力作用下流体 内的压强分布规律,均可由它积分得到。
3、流体的压缩性,一般可用体积压缩系数 k 和体积模量 K 来描述。 在压强变化不大时,液体可视为不可压缩流体。
4、粘性是流体最重要的物理性质。它是流体运动时产生内摩擦力,
抵抗剪切变形的一种性质。不同流体粘性的大小用动力粘度 或 运动粘度 来反映。温度是影响粘度的主要因素,随着温度升高, 液体的粘度下降。理想流体是忽略粘性的假想流体。
§1-1 流体力学研究的内容和方法
流体力学研究的主要内容:
1、建立描述流体平衡和运动规律的基本方程; 2、确定流体流经各种通道时速度、压强的分布 规律; 3、探求流体运动中的能量转换及各种能量损失 的计算方法; 4、解决流体与限制其流动的固体壁面间的相互 作用力。
流体力学教学设计案例
流体力学教学设计案例引言:流体力学是工程师和科学家需要掌握的重要学科之一。
它涉及到液体和气体的运动和行为,对于各种工程应用的设计和优化至关重要。
为了更好地教授流体力学这门课程,一个很好的教学设计案例是必不可少的。
本文将介绍一个针对流体力学课程的教学设计案例,旨在帮助学生更好地理解流体力学的概念和应用。
教学目标:通过这个案例教学设计,学生将能够:1. 理解流体力学的基本概念和原理;2. 掌握流体力学方程和基本的流体动力学参数;3. 运用流体力学的方法和原理解决实际工程问题;4. 培养动手实践和团队合作的能力。
教学内容:该案例教学的内容主要包括以下方面:1. 流体力学的基本概念和原理;2. 流体静力学和流体动力学的区别和联系;3. 流体流动的性质和特征;4. 流体力学方程的推导和应用;5. 流体流动的实际应用案例。
教学方法:为了达到教学目标,以下是一些可行的教学方法:1. 理论讲授:通过课堂讲授介绍流体力学的基本概念和原理。
教师可以使用图表、图示和示例来帮助学生理解概念;2. 实验演示:在教学过程中,可以使用实验室设备进行流体力学实验演示。
这能够帮助学生观察和理解流体的行为和特性;3. 计算和模拟:通过数值计算和模拟软件,让学生进行流体力学方程的推导和应用。
这样可以让学生更好地理解数学方法和流体力学的关系;4. 团队项目:让学生分组进行小组项目,并要求他们应用所学的流体力学知识解决实际工程问题。
这样可以培养学生的动手实践和团队合作的能力。
案例教学设计:下面是一个流体力学教学设计案例的示例:案例名称: 设计城市排水系统描述: 学生们将作为一个工程团队的成员来设计和优化一个城市的排水系统。
具体要求如下:1. 学生们需要考虑不同地区的降雨情况,计算和预测每个地区的排水需求;2. 学生们需要设计合适的排水管网,并计算管网中的流量和压力分布;3. 学生们需要考虑排水系统的可持续性和环保因素,如回收和再利用雨水等;4. 学生们需要对设计方案进行优化,以满足城市的排水需求并提高系统的效率。
工程流体力学水力学第三版教学设计 (2)
工程流体力学水力学第三版教学设计1. 课程概述《工程流体力学水力学》是土木、水利、环境、能源等专业的一门重要课程。
本课程旨在介绍流体力学的基本概念和理论,以及在水力学领域的应用。
本课程分为两个部分:理论知识和实际应用。
其中,理论知识部分包括基本方程的推导和应用、流动特性和分析、流动控制等方面;实际应用部分包括流体结构相互作用、水泵设计、船舶液体力学等方面。
2. 教学目标本课程的教学目标主要有以下几个方面:1.掌握基本流体力学的概念和理论知识。
2.能够应用流体力学理论解决实际问题。
3.理解水力学在环境、能源等领域的应用。
4.培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 教学内容与安排本课程分为理论部分和实践部分,具体内容如下:3.1 理论部分3.1.1 流体力学基本概念1.流体的定义和基本特性2.流体静力学和动力学基本概念3.流体的物理量和受力分析3.1.2 基本方程推导及应用1.连续性方程和动量方程及其物理意义2.应力张量和牛顿黏性定律3.偏微分方程组的求解方法3.1.3 流动控制1.流动稳定性和不稳定性分析2.层流和湍流的特性及其转换3.转捩流动及其分析3.2 实践部分3.2.1 实验室教学1.流体的基本测量和分析方法2.基本流量测量和分析实验3.基本型号泵的测量及系统分析实验3.2.2 课程设计1.构建简单流动模型并进行仿真分析2.基于流体力学理论设计水泵4. 教学方法本课程教学方法主要包括理论授课、实验教学和课程设计。
具体来说,理论部分以教师讲解为主,辅以课件、案例、视频等教学资料。
实验室教学部分将采用现场观察、数据分析等方式进行教学。
课程设计部分鼓励学生独立思考和解决问题。
5. 教学评估本课程的评估方式主要采用作业和考试相结合的方式。
其中,作业占课程总成绩的30%,考试占70%。
作业包括课前预习、实验报告和课程设计报告等。
考试形式为闭卷笔试,考试内容包括理论知识和实际应用。
6. 教学资源为了给学生提供更好的教学资源,本课程还将提供以下教学资源:1.相关课程资料和教学视频2.网上实验模拟软件3.学生互动讨论平台7. 教学团队本课程的教学团队由三名专业教师组成,分别负责理论教学、实验教学和课程设计。
流体相关课程设计方案模板
一、课程名称【课程名称】二、课程背景随着我国城市化进程的加快,流体力学在建筑、交通、能源等领域的应用越来越广泛。
为了提高学生对流体力学基本理论、计算方法和工程应用的理解,特设计本课程。
三、课程目标1. 理解流体力学的基本概念、原理和规律;2. 掌握流体力学的基本计算方法和实验技术;3. 培养学生解决实际工程问题的能力;4. 提高学生的创新意识和团队协作能力。
四、课程内容1. 流体力学基本概念- 流体定义、性质、分类- 连续介质假设、牛顿流体与非牛顿流体- 流体力学基本方程2. 流体运动基本方程- 质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程- 伯努利方程、欧拉方程、纳维-斯托克斯方程3. 流体流动基本理论- 层流与湍流、流线、速度场、压力场- 稳定流动与不稳定流动、定常流动与非定常流动- 薄膜理论、边界层理论4. 流体流动计算方法- 有限元法、有限差分法、有限体积法- 数值模拟与实验验证5. 流体力学工程应用- 建筑给排水系统、空调通风系统、城市给水排水系统- 交通流体力学、能源流体力学五、教学方法与手段1. 理论教学:采用多媒体课件、板书等方式,讲解流体力学基本理论、计算方法和工程应用;2. 实验教学:设置流体力学实验课程,让学生动手操作,掌握实验原理、实验方法和实验技巧;3. 案例教学:选取实际工程案例,引导学生分析问题、解决问题,提高学生的实践能力;4. 讨论与交流:组织课堂讨论、小组讨论,激发学生的学习兴趣,培养学生的团队协作能力。
六、课程考核1. 平时成绩:包括课堂出勤、课堂讨论、实验报告等;2. 期末考试:笔试,考察学生对流体力学基本理论、计算方法和工程应用的理解;3. 案例分析:选取实际工程案例,要求学生分析问题、提出解决方案,并进行答辩。
七、课程进度安排1. 第1-4周:流体力学基本概念、流体运动基本方程;2. 第5-8周:流体流动基本理论;3. 第9-12周:流体流动计算方法;4. 第13-16周:流体力学工程应用;5. 第17-18周:课程总结与考核。
流体力学精品课程建设方案
流体力学精品课程建设方案流体力学课程组机电工程学院2012年4月流体力学精品课程建设方案一(课程简介本科专业的专业基础课程~是诸多以流体为研流体力学是高等理工院校诸多究对象的专业研究生入学考试的主要课程之一。
在工科各专业中是联系前期基础课和后期专业课程的桥梁和纽带~在学生能力培养和知识结构体系中起着‚承上启下?的作用。
‚承上?指本课程的学习需要高等数学、普通物理、理论力学和材料力学课程等数学力学基础理论知识~并综合运用这些知识来描述流体的运动特征和力学规律~研究流体与物体之间的相互作用,‚启下?指本课程的知识是学习后续专业课程如流体机械、传热学等的必备基础。
本课程的教学活动在培养学生既具有力学意识的综合分析能力~又具有工程意识的解决实际问题的应用能力~尤其是创新能力方面发挥较大的作用。
本课程的任务是系统介绍流体的力学性质、流体力学的基本概念和观点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等。
课程总体目标是培养学生具有对简单流体力学问题的分析和求解能力~掌握一定的实验技能~为今后学习专业课程~从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。
流体力学精品课程建设是促进课程教学质量提高~实现上述目的主要保障。
通过课程建设使流体力学课程在师资队伍建设~教学体系与教学方法改革上取得较大的突破:教师梯队合理~老教师不断创新~青年教师勤奋努力形成一支高素质的教师队伍,课程建设系统化~教学改革立体化~教学效果卓有成效。
二、课程建设的目标与思路课程将继续以学生为中心~按照青岛科技大学精品课程建设的有关通知~课程建设管理办法~以及教育部质量工程建设的相关规定~继续开展相关的建设工作。
坚持素质教育贯穿整个培养过程~以学生知识、能力、素质、人格全面和协调发展的原则~吸收现代教育思想和手段~加强实验基地建设~强化理论知识和实验内容的协调~加强课堂讨论和课外指导~充分调动学生的学习主动性和思维创造性~提高学生的自学能力、动手能力和创新精神~培养高素质人才。
水土保持专业“流体力学”课程优质教学资源的建设
多 媒体 技 术 的快 速 发展 , 推 动 了现 代 教学 的发 展 。多媒 体 技术 可 以把 抽 象 的理 论 具 体 化 、 形 象 化
和 直观 化 。课堂 上利 用 动画 、 色彩 和音 效等 效果 , 可 以使教 学信 息传 递得 更 为 明确 和 简洁[ 5 ] 。 “ 流体力 学 ” 课程 优质 多媒 体教 学 资源 的建设 包 括 如下几 方 面 。①增 加适 量 的典 型流体 运 行现象 的 图片 , 如 流线 、 迹线 等 。若用 飞机 、 船 舶 在 空 中或 水 中经过后 留下 的 痕 迹 为 实 例 , 讲解流线 、 迹 线 的 概
第 3 3卷
第 2 期
中
国
林
业
教
育
2 O 1 5年 3月
For e s t r y Edu c a t i o n i n Chi n a
水土保持 专业“ 流体 力学’ ’ 课 程 优 质 教 学 资 源 的 建 设
张会 兰 王 云琦 王 玉 杰
( 北 京 林 业 大学 水 土保 持 学 院 ,北 京 1 0 0 0 8 3 )
学 效果 。
一
、
“ 流体 力 学” 课 程 理 论 教 学 优 质 资 源 的 建 设
论 以及 涵盖 与气 体动 力 学相关 的可压缩 流 动等 内可 以略讲 ; 因为 湍流 、 水沙 两相 流 等与 风沙 物理 相互 补充, 可 适 当调 减课 时 。对 于 水 土 保 持 工程 技 术 的 应用, 教 师应 寻求 适 合该专 业 的实 验练 习 , 将 系统 的 理 论叙述 与 实 际的 实 验 操 作及 工 程 应 用 有 机 结 合 。
流体力学与液压传动建设规划
《流体力学与液压传动》课程建设规划《流体力学与液压传动》课程是机械工程学院机械设计制造及自动化、工业工程、机械电子工程等专业的专业基础课。
涉及流体力学、液压元件、液压系统、等多项内容。
是一门理论与实践紧密联系、基本概念和实际设计并重的课程。
通过本课程的学习,可使学生系统掌握液压传动方面的理论知识,具备设计液压系统的基本能力。
因此《流体力学与液压传动》在工科类专业基础课中占有重要地位。
为适应教育部关于专业调整、全面推进教学改革的总体方针,结合专业发展和学校本科评估,以评促建,特制定本课程的近期建设规划,力争在教学研究上实现新的突破,不断提高教学质量,使本课程的建设再上一个新台阶。
1.《流体力学与液压传动》课程建设工作的目标建立本科机械专业《流体力学与液压传动》课程的教学体系,将课程教学内容和工程实际问题紧密结合,突出应用性;探索课程内容体系、课程教学方法;研究实践教学内容、教学方法和手段。
努力提高学生的实践能力。
使学生比较系统地掌握本课程必需的基础理论、基本知识,掌握本课程必要的基本技能、方法和相关知识,具有从事本课程实际工作和研究工作的初步能力。
2.师资队伍建设师资队伍建设是课程建设的关键。
课程建设的方方面面有赖于教师队伍建设的质量和水平。
建立稳定合理的课程组教师队伍,才能保证课程建设的计划性和连续性,不断提高建设质量和水平。
在师资队伍建设上重点要抓爱岗敬业精神、学历与知识水平、科研教研能力、教学能力等工作。
有计划地进行青年教师攻读博士研究生、博士后工作,鼓励并支持课程组教师参加课题研究、进修培训、实践锻炼、调研学习、学术交流等工作;建立课程组的岗位责任制;建立集体备课、听课、互相听课制度。
3.教学大纲建设教学大纲是教学的纲领性文件,是实施课程教学的最基本依据。
为了制定好课程大纲,要采取走出去请进来的方式,广泛地借鉴了重点院校和同类院校相关经验,结合本科人才培养要求和教育教学需要,按照“不断剔旧补新,反映科技进展、突出工程需要、注重实践应用、兼顾课程衔接”的思路,选择和确定课程内容,明确理论和实践教学基本要求,并对课程重点、难点及教学方法和手段进行认真研究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
流体力学精品课程建设方案流体力学课程组机电工程学院2012年4月流体力学精品课程建设方案一(课程简介本科专业的专业基础课程~是诸多以流体为研流体力学是高等理工院校诸多究对象的专业研究生入学考试的主要课程之一。
在工科各专业中是联系前期基础课和后期专业课程的桥梁和纽带~在学生能力培养和知识结构体系中起着‚承上启下?的作用.‚承上?指本课程的学习需要高等数学、普通物理、理论力学和材料力学课程等数学力学基础理论知识~并综合运用这些知识来描述流体的运动特征和力学规律~研究流体与物体之间的相互作用,‚启下?指本课程的知识是学习后续专业课程如流体机械、传热学等的必备基础.本课程的教学活动在培养学生既具有力学意识的综合分析能力~又具有工程意识的解决实际问题的应用能力~尤其是创新能力方面发挥较大的作用.本课程的任务是系统介绍流体的力学性质、流体力学的基本概念和观点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等。
课程总体目标是培养学生具有对简单流体力学问题的分析和求解能力~掌握一定的实验技能~为今后学习专业课程~从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。
流体力学精品课程建设是促进课程教学质量提高~实现上述目的主要保障。
通过课程建设使流体力学课程在师资队伍建设~教学体系与教学方法改革上取得较大的突破:教师梯队合理~老教师不断创新~青年教师勤奋努力形成一支高素质的教师队伍,课程建设系统化~教学改革立体化~教学效果卓有成效。
二、课程建设的目标与思路课程将继续以学生为中心~按照青岛科技大学精品课程建设的有关通知~课程建设管理办法~以及教育部质量工程建设的相关规定~继续开展相关的建设工作。
坚持素质教育贯穿整个培养过程~以学生知识、能力、素质、人格全面和协调发展的原则~吸收现代教育思想和手段~加强实验基地建设~强化理论知识和实验内容的协调~加强课堂讨论和课外指导~充分调动学生的学习主动性和思维创造性~提高学生的自学能力、动手能力和创新精神~培养高素质人才。
以落实专业人才培养目标为宗旨~符合社会经济和科技发展的需要~不断充实教学团队~广泛开展教学研究~加强教材和教辅建设~使流体力学课程成为名符其实、具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。
二课程建设的内容与特色课程建设内容:,1,教学团队的建设流体力学课程教学团队专业结构、年龄结构、学缘结构合理~现有教授1人~副教授1人~讲师6人~其中具有博士学位5人~硕士以上学历占100,。
课程组一直特别重视教师队伍的建设和人才培养~特别是十分重视师资队伍建设中对青年教师的专业素质培养~制定了对青年教师进修和培训的中长期计划。
其中包括指定年资较高、具有丰富教学经验的教师给青年教师制定明确的培养目标~实现‚传、帮、带?相结合~促进青年教师发展的‚导师培养计划?,积极选派青年教师到国内外访问学习~把握学科发展动态~提高学术水平的‚外出进修计划?,积极鼓励青年教师在职学习~提高学历层次的‚在职深造计划?,敦促青年教师及时了解现代化的教学手段~改进教学方法~提高教学水平的‚现代化教学训练计划?等等。
以期通过这些计划和措施的实行~提高青年教师整体的学历层次、教学素质和教学水平。
下一步的建设目标是继续扩大教学团队~引进年轻教师~注入新鲜血液~争取引进1-2名博士人才~充实团队~同时借助人才引进~使现有的团队成员从繁重的教学任务中逐步解放出来~有更多精力投入到教学改革和教育技术探索中~扩大团队的教学成果.随着课程建设的深入进行~争取使三年后流体力学课程教学队伍的知识结构、教学水平再有一个整体提升~年龄结构更趋合理.,2,教学基本文件的建设在现有的教学基本文件基础上~不断丰富和完善.以学校新制定人才培养方案为契机~及时修改和调整教学大纲~教学日历~教案等文件~合理安排教学任务.同时进一步完善实验相关的实验日志、实验报告、实验指导书等相关材料。
以人才培养方案修订为契机~及时按不同专业的培养目标调整相关教学文件.如针对不同专业不同学时的情况把流体力学分为流体力学A和流体力学B,把有明显专业特征的流体力学课程确定为工程流体力学等等~及时编写和调整新教学大纲和其他教学文件。
,3,教学研究与改革随着高等教育事业的发展~高等教育的大众化使得学生平均入学水平下移,包括学习基础、能力和自觉性的下降,~另一方面~又需要在有限的学时内尽量多地向学生传授各专业相关知识和全面培养学生各方面的能力~因此上述矛盾对流体力学的教学组织、教学要求、教学方法和教材建设都带来严重的冲击。
这就需要我们改革传统的课程体系和内容~使其具备科学性~先进性和创新性~以适应时代的发展.流体力学教学团队从形成之初~就重视开展教学研究~探索教学规律~不断深化教学改革。
在教学改革方面专注于流体力学与工科专业特点间的联系~英汉双语教学的研究与实践~现代教育技术的应用~教学科研的转化。
将多媒体教学、形象化教学、立体化教学、网络教学、双语教学和传统教学结合~及时把教改成果和科技成果引入教学中。
针对不同专业、不同基础的学生~在教学内容和教学体系方面已做了一定的工作。
对于热能工程等对流体力学理论要求高的各专业~加强课程内容的讲授~提出了流体静力学、流体运动学、流体动力学、流体实验研究原理、管道流动、气体动力学、实验室实验等多个模块组成的分层次、模块化流体力学系列课程设臵框架。
利用数学工具描述流体的运动行为是流体力学的显著特点。
在流体力学学习过程中为了明白一个定理~甚至为了准确地理解一个概念~学生首先需要读懂数学~然而读懂了数学不一定意味着已经明白了数学符号背后所代表的物理意义~流体力学教学实践表明~学生从读懂数学到理解流动问题的物理本质有一个过程。
教学改革的主要内容就是做好各方面的工作~帮助学生完成从读懂数学到理解流动的物理本质这一转变过程。
经过多年实践~改革效果良好~学生的力学基础、动手能力及创新能力得到很大提高.与课程体系相配合~教材建设也是优秀课程建设的一个重要方面.课程组王永岩教授等编写了《英汉双语流体力学电子教程》~该教材作为国家‚十一五?规划教材已由科学出版社正式出版。
课程组目前正在对该教材进行进一步修订和完善~并配合学校的教材立项~着手编写有专业特点的流体力学教材。
,4,实践教学环节建设实验课是本课程的实践教学环节~共16学时~其目的是通过实践教学环节的实施~加强《流体力学》的工程概念~了解这门课程与工程实际的紧密关系~培养、锻炼学生的创新思维和科研能力。
2007年6月~适逢教育部对我校本科教学评估~本着‚以评促建?的原则~我们加强了实践环节的建设。
在学校的大力支持下~经过一段时间的建设和规划~流体力学实验室目前拥有实验设备有46台~学生可操作实验有:流体静力学实验、能量方程实验、动量定律实验、毕托管测速实验、流动状态实验、局部阻力实验、流量计实验、沿程水头损失实验共8项~数量上已超出大纲要求的2倍以上~方便学生自选~利于个性化教学。
可演示实验有:虹吸原理演示实验、流谱流线显示实验、流动演示实验雷诺演示实验等多项.通过实验~验证所学流体力学理论~巩固和加深对流体运动规律的认识~培养学生理论联系实际的作风~锻炼了动手、动脑~分析和解决问题的能力。
因此~流体力学实验室在‘培养优秀人才过程’中发挥着重要作用。
~ 课程的实践环节从一开始就注重规范。
开设伊始~我们即修订了《流体力学教学大纲》~并制定了《流体力学实验教学大纲》~以校内文件的形式给实践环节定位~邀请校级督导听课指导~同时加强主讲教师试讲试做和相关实验室文件的制订。
目前~《流体力学实验教学指导书》、《流体力学实验报告》以及《实验日志》、《实验安排表》等都已规范成册~给实验室管理带来极大的方便~经过两个学期的授课~学生普遍对实验课感兴趣~对该项教学改革反映积极.下一步的建设重在拓展现有实验设备的实验项目~争取引进经费~或增加课程实验学时~使学生更多的接触与工程相关的力学问题~加深对力学的理解和分析能力~目前~课程组正在论证中。
,5,更新教学手段~完善计算机辅助教学、多媒体课件建设改革教学方法和手段~建立电视录像片、投影胶片的观摩体系~强化物理意义和工程背景教育~训练学生建立力学模型~应用基础理论、基本概念、基本方法分析和解决实际力学问题~培养学生实践能力和创新精神。
在利用现代教育技术方面~我们根据每次授课的具体内容及特点~合理地将多媒体教学和传统黑板教学结合起来~发挥各自的优势,利用虚拟实验技术、CFD方法把流体力学晦涩的理论、复杂的数学公式结果形象地表达出来~显著提高了课堂教学效果和效率。
并对现有的多媒体课件进行边创作、边修改、边实践~以满足不断更新、重组授课内容的需要。
,6,网上教学和教学资源共享注重网络教学的深度、广度和信息反馈。
课程建立了相应的网站~教学资源包括主讲教师录像、电子教案、教学大纲、习题解答等等~学生可以方便地下载浏览。
其中特别成立了《流体力学》精品课建设基地~收集了大量的国内外力学资料~并有专门人员负责网站建设和教学资源分配.及时改进和更新网络教学内容~积极宣传~扩大教师和学生的使用面~拓展网站的适用范围.课程建设特色:,1,结合专业合理优化现有教学内容课程建设旨在突破学科专业局限~又要照顾到专业需要~对课程进行整合、优化~合理安排教学内容。
流体力学学科既是基础学科~又是用途广泛的应用学科,既是古老的学科~又是不断发展、充满活力的学科~因此流体力学基础理论内容本生非常丰富~而且流体力学进入了一个新的发展时期:分析手段更加先进~与各类工程专业结合更为密切~与其他学科的交叉渗透更加广泛深入。
在有限的课堂教学时间里~不可能把所有的内容都向学生介绍~需要根据各学科、各专业的特点~有机的把流体力学理论和专业内容结合起来。
这样有利于学生把流体力学的理论应用到在后续专业课程的学习中。
,2,强调计算机在流体力学教学中的应用在教学中加入一部分符合我院具体专业情况的仿真模拟课件的使用量~学生可以将所学的知识和课件相结合~更加深他们对知识的理解和应用。
这样~不但顺应时代的发展~也可以通过计算结果的可视化加深学生对流体力学概念的理解。
针对不同专业的特色~制定了相应的教学课件~通过多媒体教学~以弥补传统教学方法中抽象、晦涩、枯燥的缺点~使学生从动态的画面中~比较轻松地理解教师在教学中要传授给学生的知识内容.,3,强化实验教学流体力学是一门综合性和实践性均非常强的课程~因此加强实践环节教学至关重要。
课题组通过实验室实验不仅可以向学生传递流体力学理论~还可以介绍流体力学实验技术~学生将来可以将在学校中学到的理论知识与工厂中实际生产有效地结合起来。
对那些不容易开展的实验~通过虚拟实验技术~从而增强学生对理论知识的理解.三课程建设的步骤与进度流体力学课程在申报精品课程的前期做了大量的准备工作~以后的课程建设要对之前建设内容的进一步完善和充实.大致步骤和进度如下:,1,2012-2013年。