工程流体力学(稻谷书屋)

《工程流体力学》课程标准课程名称：工程流体力学适用专业：石油工程技术计划学时：64一、课程性质《工程流体力学》课程是石油工程技术专业的一门有特色的必修专业基础课程，也是一门知识性、技能性和实践性要求很强的课程。

流体力学课程是学生理解掌握现代化石油勘探、设计、运行与管理的知识基础，也是学生继续深造及将来从事研究工作的重要工具，为今后的专业学习和工作实践奠定基础。

本课程是石油工程技术专业一门必修的专业基础课程，具有较强的实际应用性，在学生职业能力培养和职业素质养成两个方面起支撑和促进作用。

二、培养目标《工程流体力学》课程立足于高职院校的人才培养目标，培养拥护党的基本路线，适应社会主义市场经济需要，德、智、体、美全面发展，面向石油工业生产、管理和服务第一线，牢固掌握石化职业岗位(群)所需的基础理论知识和专业知识，重点掌握从事石化领域实际工作的基本能力利基本技能，具有良好的职业道德、创业精神和健全体魄的高等技术应用型专门人才。

按照职业岗位标准和工作内容的要求，通过对本课程的学习，使学生掌握化学分析中、高级工的应知理论、应会技能和必备的职业素养。

成为满足石化企业分析检验岗位对所需人才知识、能力、素质要求的高技能人才。

通过项目导向，教学探究型的教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养、独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力和与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。

通过本课程的实践教学，使学生毕业后可胜任流体力学学科或相邻学科的教学、科研、技术开发与维护工作，能够解决能源化工等工程中遇到的流体力学问题，从而实现本专业的培养目标。

2.1知识目标（1）使学生掌握流体力学的基本知识、基本理论、基本实验技能。

（2）培养学生对流体力学基本概念、基本理论、基本运算原理的应用能力。

（3）使学生具有实验实训室常用仪器、设备的规范使用能力。

（4）使学生掌握连续性方程、能量方程、动量方程的应用。

2.2方法能力目标（1）使学生掌握流体力学的基本原理及分析方法，在进行教学的同时，注重基础理论的发展过程及联系，培养学生解决一般问题的能力。

（2）将一些较典型的属于知识传授性质的内容以及较简单重复的内容通过课外教学的形式传授给学生，培养学生的自学能力。

（3）使学生掌握一定的实验技能与方法，具有测量运动参数、分析实验参数和编写实验报告的能力。

2.3社会能力目标（1）注重向学生介绍化学的思想及该学科在研究、发展过程中的特色。

（2）树立“绿色”的现代实验理念。

（3）培养学生养成独立思考的习惯。

（4）注重学生严谨、求实科学作风的培养。

（5）养成热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。

（6）具有良好的人文素质和职业道德，能够与人和睦相处，团队意识强。

三、课程理念应面向全体学生，为学生进入和适应社会打下基础，着眼于学生全面发展和终身发展的需要，有助于学生的终身学习；改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，突出创新精神和实践能力的培养；树立以学生为主体的教学观念，鼓励教师创造性地探索新的教学途径，改进教学方法和教学手段；促进学生全面发展、采用灵活多样的评价方法，注重学生学习过程和学习结果的全程评价；建立评价目标多元、评价方法多样的评价体系体验探究过程，养成科学的态度，具备适应未来生存和发展所必备的科学素养。

四、课程设计4.1课程设计理念以学生就业能力培养为导向，创新人才培养模式，坚持以高职教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，以应知、应会、必需、够用”的原则，以培养锻炼职业技能为重点，让每一位学生都能成为社会和企业必需的优秀的专门型技术人才。

本课程以石化工作岗位的职业能力培养为重点，以岗位职业标准利工作任务为依据，通过分析石化生产过程、石化分析检测过程任务设计教学内容，让课程内容与生产工作任务一一对应；突出学生职业能力培养。

校内实训与企业生产内容相同，按照仿真生产进行，把课程设在实训室及实训基地，融教学生产为一体，教学做为一体，营造良好的职业氛围和环境，注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。

通过专业教学与实训实习相结合，体现高职课程的职业性、实践性、开放性，设计教学任务，在教师的指导下让学生自己设计实训项目，自己完成实训项目，培养学生分析问题、解决问题的能力。

4.2课程设计思路《工程流体力学》课程在设计思想上充分体现一体化，即：理论与实践内容一体化、知识传授与动手实验一体化、理论与实践教师为一人的“一体化”，课程采用项目导向，任务驱动的教学模式。

《工程流体力学》的课程内容要经历由企业调研到行业岗位分析到典型工作任务确定，从典型工作任务对职业核心能力的要求到学习领域的设定，强调学习领域的教学内容是由多个学习情景的整合，在每个学习情景构建中分成应知知识点、职业能力要点、职业素质训练三个部分，为学生素质能力、职业能力、创新能力培养开拓了新的途径，每一个学习情景对应一个典型工作过程。

4.3与前后课程的联系该课程前承《油田化学》，后继《采油工程原理》、《内燃机原理》等课程，为后续实习和毕业设计做必要的知识准备；起着承上启下的关键作用。

4.4对教师的要求（1）具备物理、化学、高等数学的理论基础知识；（2）具备操作基本分析实验能力；（3）有1年以上企业一线生产经验或3年以上企业见习经历；（4）具备设计基于任务驱动的教学法的设计应用能力。

（5）对学习场地、设施的要求为保证学生顺利完成项目任务，本课程理论部分需要在多媒体教室完成教学过程，学生能在图书馆或机房通过网络查找有关资料；实验实训部分需要在化工综合实验室和分析化学实验室进行。

4.5学习资源的选用（1）教材选取的原则以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实践的结合、教材与实际的结合、操作与管理的结合。

（2）推荐教材王楠等工程流体力学(第三版) 石油工业出版社2005年（3）参考的教学资料袁恩熙工程流体力学石油工业出版社1995年张兆顺等流体力学清华大学出版社2006年五、教学设计5.1教学设计的理念和原则本课程教学以理论“必需、够用”为基本原则，根据学生职业人生设计教学项目，以职业工作流程为线索，以职场情境创设为导入，以项目和任务为载体，设计《分析化学》课程。

（1）建立“项目化”的课程结构。

重点是突破学科教育重知识系统、重文体知识、重章节结构的课程体系，以职业工作流程为线索，以项目(任务)为载体，对课程内容进行整体设计。

（2）采用“任务驱动”的教学模式。

根据课程内容模块，以完成职业任务为核心派生工作项目，以完成工作项目为目标派生工作职责，以胜任工作职责为目的重组理论与实践教学内容。

（3）确定“能力培养为主”的教学方案。

为使学生适应本专业就业环境，注重强化训练学生动手、动口和动脑能力。

（4）建立综合实训平台。

通过实验实训，让学生在操作过程中对知识和技能有更进一步的认识和理解。

5.2学习情景设计按照以项目为导向，任务为驱动，以岗位职业能力培养为重点，根据石化采油、钻井岗位能力要求，将教学内容设置成6个学习情境。

学习情境1：流体静力学学时数 6项目内容一、流体力学基本概念；1.流体力学基本任务、研究方法2.流体主要物理化学性质3.作用力分类二、流体静力学1.流体静压强2.流体静压强分布规律3.静压强的测量4.作用在平面、曲面上的流体总压力5.相对平衡项目任务 1.了解流体力学的任务和作用2.认识流体的物理化学性质3.掌握流体静力学基本方程4.掌握静压力计算方法项目目标 1.能准确理解概念2.掌握运算规则3.正确数据处理岗位能力具备出具科学数据报告的能力具备力学压强及压力的计算能力教学材料多媒体课件、教材教学步骤过程教学方法学时讲授认识流体力学的分类及发展，讲解流体的性质及分类，重点讲解静力学特性及静力学基本方程书写及工程应用材料分析法讨论法讲授法5练习根据相关数据计算静压强、静压力练习法自主学习法1学习情境2：动力学理论基础学时数8项目内容一、理论基础1．研究方法2．连续性方程3．伯努利方程4．动量方程二、相似原理和量纲分析1．相似原理2．相似准则3．模型设计4.量纲分析项目任务1．动力学研究方法2．连续性方程应用3．伯努利方程计算4．相似原理理解项目目标1．了解动力学研究方法2．熟悉连续性方程3．理解描述流体运动的一些基本概念4．理解相似原理及量纲分析岗位能力具备使用连续性方程、伯努利方程计算的能力教学材料多媒体课件、教材、实验准备教学步骤过程教学方法学时讲授讲解动力学涉及的一些基本概念，分析动力学研究方法，重点讲解动力学计算方法，讲述相似原理及量纲分析在动力学中应用讨论法讲授法6练习连续性方程及伯努利方程的熟练运用讲授法讨论法演示法观察法2学习情境3：流动阻力和能量损失学时数8项目内容1．两种流态2．判别标准3．边界层4．流动阻力5．能量损失6．层流运动7．紊流运动8．沿程阻力9. 局部阻力项目任务1．雷诺数2．紊流阻力系数3. 局部阻力计算项目目标1．了解层流与紊流流态的特点2．理解流动阻力的两种形式3．熟练掌握层流的流动特性4．了解莫迪图，掌握阻力系数计算方法5. 掌握管道流动中局部阻力计算方法岗位能力具备利用动力学公式计算阻力损失的能力教学材料多媒体课件、教材教学步骤过程教学方法学时讲授讲解流体两种流态，分析层流与紊流区别，重点讲解层流与紊流能量损失计算方法演示法讨论法讲授法6实验 1.雷诺实验2.沿程损失实验观察法2学习情境4：孔口、管嘴有压出流学时数10项目内容一、孔口、管嘴1．孔口基本概念2．孔口自由出流3．孔口淹没出流4．圆柱形管嘴出流5．其他形管嘴出流6. 短管水力计算7. 长管水力计算8．串、并联管路二、有压管路中的非恒定流1．水击现象2．直接水击和间接水击项目任务1．管路分类2. 长管计算3. 短管计算4．水击现象项目目标1．理解孔口自由、淹没出流的概念2．掌握恒定孔口出流的计算方法3．了解管嘴出流4．掌握短管水力计算和相关工程问题的解决5. 知道串联、并联管路计算过程6. 了解水击发生的条件，知道有压管路水击过程岗位能力具备利用基本公式解决工程实际问题的能力教学材料多媒体课件、教材教学步骤过程教学方法学时讲授讲解配位滴定基础及原理，分析提高配位滴定选择性的方法，重点讲解配位滴定应用讨论法讲授法10学习情境5：明渠恒定流学时数8项目内容一、明渠分类1．棱柱型渠道2．非棱柱型渠道3．顺坡、平坡和逆坡渠道二、恒定均匀流1．恒定均匀流水力特征2．恒定均匀流产生条件3．谢才公式4. 曼宁公式5. 巴普洛夫斯基公司三、水力计算1．水力最优断面2．渠道的允许流速3．验算渠道的输水能力4．确定渠道底坡5．确定渠道断面尺寸四、明渠非均匀流1. 恒定非均匀流2. 急流、缓流、临界流及判别标准3. 断面比能4. 临界水深5. 水跃6. 水面曲线计算项目任务1．无压恒定流特征2．断面单位能量项目目标1．了解明渠分类2．掌握明渠恒定流特征及产生条件3．掌握谢才公式、曼宁公式4. 知道水力最优断面和允许流速5. 理解明渠恒定非恒定流特征及产生条件岗位能力具备利用基本原理解决实际问题的能力教学材料多媒体课件、教材教学步骤过程教学方法学时讲授讨论法讲授法7练习1．共轭水深的计算2．谢才公式、曼宁公式练习法自学法1学习情境6：堰流学时数8项目内容一、堰流1．定义及分类2．基本公式3．系数4．影响因素二、常见堰1．三角堰等流量公式2．宽顶堰3. 小桥孔径的水力计算项目任务1．堰流分类2．流量计算项目目标1．了解堰流的定义及其分类2．掌握堰流的基本公式3．知道三角堰等流量公式4．理解宽顶堰水流特征5. 理解小桥孔径水力计算原则岗位能力具备利用理论知识解决实际问题的能力教学材料多媒体课件、教材、实验准备教学步骤过程教学方法学时6讲授讨论法讲授法2实验堰流实验讲授法讨论法演示法观察法5.3教学方法与手段本课程采用讲授法、案例法、任务驱动法、多媒体教学。