工程流体力学论文汇总十篇

时间:2023-02-27 11:09:09

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工程流体力学论文

篇(1)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0041-02

流体力学是研究流体平衡和运动规律的一门科学,是力学的一个重要分支,已广泛应用到国民经济的各部门。工程流体力学课程在哈工大是机械类、材料类、仪器仪表类、航空航天类、建筑工程类、热能动力类、流体动力工程类等专业必修的技术基础课程,既有基础学科的性质,又具有鲜明的技术学科的特点,既与高等数学、大学物理、理论力学等课程有紧密的联系,又是专业课的基础,是一门理论性和工程实际意义都较强的课程[1]。哈工大流体力学教研室成立于1956年,历来重视教学研究及教学质量,不断积累教学经验,改进教学思想,在基础教学与实验设施、师资队伍建设、教学质量、教学研究与改革等方面都取得一系列成果,居于国内领先水平,并于2009年被评为国家精品课程,目前正在进行国家精品资源共享课程的升级。虽然取得了一系列的重要成绩,但是仍然存在一些问题,需要进一步转换观念,从当前社会的实际需求出发,深入进行教学模式和教学内容等方面的研究和探索。

一、改革教学理念

课程建设的目的是提高教学质量,归根到底是提高学生培养的质量,而学生质量的衡量标准则是其综合素质及能力。工程流体力学课程的特点是抽象概念多,数学分量重,理论性较强,许多复杂的流动物理现象难以用言语和具体图像清晰地表述[2]。工程流体力学课程中有很多较难的知识点,例如流体微元运动的Cauchy-Helmholts速度分解定理、粘性流体的运动微分方程、边界层基本方程及近似计算等,这些知识点包含了大量的数学推导,往往要占用很多课时,同时这些理论知识的讲解又是空洞和死板的,无法激发学生的学习热情。即使是多数教师能够本着负责的态度将这些知识难点讲解清楚,也往往并不能使学生对这些难点留下深刻的印象。这种教学过程是事倍功半的,容易引起学生对这些知识做机械的符号记忆或者陷入对推导严密性的过度钻研,无法建立起流体力学的全局思维方式,进而也不能提高学生的综合分析应用能力。因此,教师在授课过程中要不断引导学生梳理所讲授的知识,使学生能够运用流体力学知识进行综合分析。要让学生明白,流体力学的学习不是背定理、记公式,而是要通过学习这门课程,掌握一门新的科学知识,了解它的人文背景,学习它的思想和方法,掌握它的原理和应用。学生是课程学习的主体,在教学过程中需要注意教与学的同步,授课时关注学生的反映,根据学生的反应对授课进行调整,必要时放慢节奏或变换讲解方法,也可以让学生参与讨论。学生有必要参与到深层的学科知识应用中,因此可以让同学参加与学科相关的科学研究,引导同学应用流体计算模拟软件,实现模拟实验[3]。教师对学生的实践引导可以消减同学对流体力学公式繁多的苦恼,而在实践能力不断提高的过程中,学生的创新意识和能力将得到很大的锻炼。实践证明,学生可以完成适当的工程流体力学课程内容的拓展研究,实现课程与科研工作的相互促进。在积极开展第一课堂的同时,还应该引导学生参加第二课堂活动,激发学生创造热情,培养学生科学素质和创新精神,提高学生获取知识、运用知识的能力和创新能力。例如科技创新和节能减排大赛这样的大学生科技活动是开展素质教育的重要平台,为学生提供了施展才能、张扬个性的舞台,使学生得以将课本所学知识充分的运用,并从制作和创新过程中学到了比课本更多的知识,提高了其知识综合运用能力、实践动手能力。流体力学教师应该充分利用流体力学知识应用面广、基础性强的特点,引导并指导学生参与此类科技活动。另外,流体力学教师还应该经常举行科技讲座,丰富学生的专业和学科知识,培养学生的科研意识和科学精神。

二、课程内容调整

目前所使用的工程流体力学课程内容包括了流体静力学、流体动力学、漩涡理论基础、理想流体平面势流、粘性流体动力学、相似理论基础、流动的阻力与损失、管路的水力计算、粘性流体绕物体流动、气体动力学基础、机翼及叶栅理论、流体要素测量等内容。总的来说涵盖了流体力学工程应用的多数情况,但是结构仍然需要进一步调整。首先,工程流体力学课程内容较多,多年未更新,有些知识也趋于老化,应适当地对内容进行增减。2006年专业调整后,能源与动力工程本科教学按一级学科制定教学内容,在这种体系下,工程流体力学课程应在主体结构保留的情况下,对于涉及到工程热力学和空气动力学的内容进行删减,避免不同课程的内容重复,使课程之间的界线更加明晰。这样的好处就是,学生利用有限的课时可以将流体力学主体结构体系学得更好。另外,由于工程流体力学更多的应该涉及流体力学的工程应用,所以关于漩涡理论、理想流体平面势流及粘性流体绕物体流动章节内涉及的较多理论性知识且与工程应用关系不大的应该适当精简,减少课时占用。其次,工程流体力学课程内容应适当增加与工程应用相关的内容。美国著名的流体力学教材《Mechanics of Fluids》(Prentice Hall International Editions出版)选取了贴近工程实际的管道流动、叶轮机械流动、环境流体力学等内容,作为经典流体力学主题内容的有机补充[4]。哈工大工程流体力学课程也应该针对学校定位及专业设置,在广泛调研开课专业的需求基础上,适当增加有普遍性、代表性的工程应用知识。最后,工程流体力学课程内容应更新与近期科技发展紧密联系的内容。由于教材不可能年年更新,教师应该在教材内容基础之上,适当增加与科技进展相关的内容,例如流动的虚拟实验、流体参数的现代化测量、流体力学的发展现状、流体力学的最新应用情况等,让学生了解到流体力学的科技前沿,开拓学生视野,增强其学习流体力学的热情和兴趣。

三、改革教学方法

关于教学方法,哈工大流体力学教师较早地采用了不完全教学法、潜科学教学法、社会探究法、问题教学法、角度教学法等创新性教学法,将教学内容、教学媒体、教师活动、学生活动等课堂教学要素有机组织起来,发挥整体的最大效能。强调学生通过主动探求问题解决的途径和方法,培养能力,以展素质;并将多媒体技术的运用与传统教学手段、教学形式的改革统一起来,突出重点,突破难点,从而充分调动和激发学生的学习兴趣和积极性。目前多媒体教学在高等教育中的应用越来越广,在如何正确使用多媒体教学的问题上目前还有一些争议和讨论。工程流体力学课程知识点多,公式推导多,难度大,对于具体的知识点利用板书详细推演在课堂教学中占用了大量的课时,同时也会影响到学生对流体力学整体思维的把握。由于工程流体力学课程的特点,很多流动现象概念比较抽象,难以用板书表达清楚,很显然传统教学方式达不到理想的教学效果。利用多种媒体手段可以更好地创设教学意境,变抽象为具体,变静态为动态,变黑白为彩色,变无声为有声,通过丰富的图例、连贯的动画以及真实的实验录像,可以使枯燥、乏味的内容变得趣味盎然,使抽象、晦涩的内容变得直观生动,同时也丰富了学生的信息量,可以更好地激发学习兴趣[5]。另外,流体力学的特点是数学分量重、理论性强,所以又不能过多依赖多媒体教学。对于涉及到重要理论公式推导的内容,简单地将推导过程搬到课件上去,并不能使学生了解重要理论公式的来龙去脉,也难以加深学生对这些关键知识点的理解程度。这个时候需要收起屏幕,用板书认真书写每个符号,推导每个关键公式,并解释其中的物理概念和意义。多媒体和板书都有各自的优缺点,因此我们可以取其长而避其短,采用两者兼顾而又两者不弃的原则,交互使用,相辅相成。

四、更新考评制度

哈工大工程流体力学课程作为技术基础课,目前采取了综合性的考评方法,总成绩由作业、实验、考试三部分组成,学生共计要完成60题左右的作业,由教师进行判分并作为总成绩的10%;共计要完成11项左右的实验,根据学生对每个实验原理和操作技能的掌握及实验报告的质量情况分为优、良、及格、不及格来评定成绩,若有两次不及格或者缺席者必须重做否则不得参加期末考试。实验课成绩占课程总成绩的10%。期末考试为闭卷,占总成绩的80%。流体力学考试的组卷与课堂教学内容息息相关,课堂教学如果注重内容的应用性、灵活性和综合性,则在组卷时应适当减少客观题,丰富试题类型,加大理解性和综合性题目的分量,避免记忆性成分所占比重较大,而学生临近考试加班加点应付考试的现象。另外,根据课堂教学和课外科研实践的特点,对于偏重于工程应用的专题,可以探索利用撰写科技论文、提交科研作品的方法进行考试,与传统考试成绩综合来建立起更合理、更具实践意义的考评制度。

工程流体力学课程是面向工程应用人才的课程,所以教学核心始终应该是学生知识应用能力的培养。为此,在教学中贯穿流体力学思维模式和综合分析解决问题能力的锻炼,使学生学有所成、学有所用,是工程流体力学课程改革的一个长期方向。

参考文献:

[1]陈卓如,金朝铭,等.工程流体力学[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]赵超.“流体力学”课程教学方法探索.中国冶金教育[J].2010,(5):63-64.

[3]李岩,孙石.《工程流体力学》课程教学改革与实践.科教文汇[J].2008,(11):88-89.

篇(2)

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。

一、改革教学方法

学好“流体力学”这门课对于制冷与低温工程专业的学生来说至关重要。让学生理解流体静止和运动的规律及其影响因素,不仅能为学生学习后续的专业课程提供必要的理论基础,也能为学生以后分析解决实际工程中的实际问题提供理论指导。怎样才能让学生学好这门课,笔者结合自己的教学经验,认为可以从以下几方面着手。

1.激发学生学习兴趣

学生是学习的主体,而“流体力学”又是大家公认难学的课程,因此学生的学习积极性高低决定着“流体力学”这门课教学的成败。

要提高学生学习“流体力学”的积极性,首先要上好“绪论”课。“绪论”课是学生接触和了解“流体力学”这门课的窗口,也是教师的教学水平和教学方式的第一次展示,“绪论”课上得好不好直接影响到“流体力学”课程教学的成功与否。通过“绪论”课让学生对“流体力学”的发展及其广泛的工程实际应用有一个大致的了解,使他们充分意识到“流体力学”知识和我们的生活及国家的建设密切相关,深刻理解“流体力学”知识在今后的学习和解决实际工程问题中的重要作用。

教师在讲授一些理论知识之前,可先举出很多贴近生活的有趣实例或者先提一些问题来激发学生的学习兴趣,启发引导学生积极地思考。例如在讲液体的粘性之前,可以先问学生:在水中游得快还是在油中游得快?为什么?又如在描述流体运动有两种方式——拉格朗日法和欧拉法时,可以将在座的学生和教室里的每个座位作为研究对象来进行类比,从而让学生很容易的理解两种方式。通过举例和提问的方式,让学生带着问题去学习,让学生亲身感受到参与教学活动是一件乐事、趣事,由愿学到爱学再到乐学。实践表明:列举事例或提问的方式可以避免学生学习的枯燥感,活跃课堂气氛,不仅可以吸引学生的注意力,激发学生学习的主观能动性,还可以使学生充分意识到本课程对今后学习和工作的重要意义,并且能加深学生对所学知识的理解和记忆,使学生分析问题和解决问题的能力得以提高。

另外,还应充分利用多媒体,通过图片、动画让学生直观了解各种流动现象,而不是停留在抽象层面,从而提高学生学习“流体力学”的兴趣。

2.巧妙讲解公式

为了定量地描述流动现象和分析流动机理,需要应用数学工具。学生要真正理解基本概念、重要公式,首先就要读懂数学,然而读懂了数学不一定意味着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。教师的一个重要任务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过程的转变,进一步建立起科学的思维方式。

“流体力学”在分析介绍欧拉平衡微分方程、欧拉运动方程、连续方程、动量方程、伯努利方程等理论知识时都有大量的公式,这些公式涉及一些高数、物理、力学方面的知识,特别是大量的偏微分方程,加上“流体力学”的公式推导采用欧拉法,与物理及其他力学不同,学生的观念不易改变,而且推导过程复杂,学生理解掌握很困难。如果过分强调“流体力学”知识的严密性和完整性,对每个公式的每个推导细节都逐一介绍,推导过程将会枯燥无味,学生只会被弄得糊里糊涂,兴趣全无。而如果直接给出公式,让学生死记硬背,只能让学生不知其所以然,当然也就不能真正用所学知识来解决实际问题了。

根据多年的教学经验,笔者认为:“流体力学”中公式的讲解应将重点放在概念引入、理论模型建立的思想、基本原理和主要步骤以及公式的物理意义与应用限制上。首先对基本概念力争讲透,概念清楚了,公式的讲解推演才有意义。然后重点使学生明确公式的物理意义及公式中各项参数的物理意义和几何意义,只有真正理解了公式的物理意义,才能灵活使用公式解决实际工程问题。最后应强调公式的应用范围及应用注意事项。由于流动的多样性,“流体力学”中的很多方程都是在一定的条件下得到的,如伯努利方程就有多种形式(理想流体、实际流体、流体是否可压等),在具体运用时,要根据具体情况选用正确的形式。

3.充分利用作业

学习的最终目的是让学生能够独立自主地解决实际工程问题。如果基本原理掌握了,接下来就是如何用这个原理去解决实际问题。课后作业是检查学生对所学知识理解、掌握程度的一种手段,同时也是培养学生分析、解决问题能力的一种方法。

首先应由学生独立地完成一定量的课后练习题,这是“流体力学”学习过程的重要组成部分,解题过程实质就是利用“流体力学”的基本原理和基本方程分析和解决实际问题的一个训练过程,课后习题可以帮助学生加深对基本概念和基本理论知识的理解。

然后再由教师通过习题课的方式,利用具有代表性的习题和一些学生普遍认为困难、出错多的习题,讲述流体力学原理在工程实例中的应用。在讲解习题时,重在提供条理清晰的解题思路、详细具体的解题步骤,使学生在此过程中掌握解决问题的正确方法和技巧,以便在以后的学习工作中举一反三、触类旁通、学以致用。这一过程增强了学生对流动过程物理本质的理解,将物理问题与数学工具有机地结合起来,有助于学生对与专业相关联的实际工程问题进行认真思考,有效的增强了学生分析并解决实际问题的能力。

二、改革教学手段

多媒体教学以其形象、直观、生动、具体、易于理解的教学特点,丰富的教学内容,被高等院校广泛采用,并深受广大师生的欢迎。

多媒体教学在“流体力学”教学过程中发挥着重要的作用。利用多媒体,可将“流体力学”中那些难以用语言描述的流动图像、抽象难懂的知识点,如拉格朗日和欧拉法的描述,流线与迹线、层流、湍流等,通过图片、动画和视频资料直观形象地展现给学生,使其从感性认识开始建立清晰的物理概念,较容易地掌握相关内容,并使学生的逻辑思维、综合分析能力得以提升。另外一些需占用大量时间写板书表述的和不易通过板书表述的内容也可利用多媒体制作Power Point课件。如莫迪图、水头线、各种流场和一些典型的例题习题等。采用多媒体教学,授课的信息量增多了,教学内容更丰富了,学生在有限的时间内接收的知识更多了,学生的学习兴趣提高了,学生的思路拓宽了,教学质量也提高了。

篇(3)

 

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: 

第一,激发学习兴趣,有利于提高课堂效率。兴趣是学生获取知识、拓宽视野、丰富心理活动最主要的推动力。多媒体技术综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动,激发学生的学习兴趣,从根本上改变了传统教学模式的单调性。而且多媒体教学可以充分发挥学生听觉、视觉等器官对信息的接收,对学生的眼、耳等器官进行多重刺激,从而活跃学生的思维,增强学生记忆力,提高课堂效率。第二,直观、易懂,有利于提高教学质量。流体力学是从力学的观点出发,主要研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用规律的科学,在日常生活和各种工程实际中具有广泛的应用领域,是动力工程和流体机械专业一门重要的专业基础课。与固体的运动规律相比,流体在运动过程中存在诸如激波、接触面间断、两相流体之间相互掺混等复杂现象。

多媒体教学手段能够通过图片、动画和视频资料等直观、清晰地观看复杂的流动现象,使学生较容易地掌握相关内容,提高教学质量。第三,增加教学容量,节约空间和时间。工程流体力学研究内容较多,涉及范围较广,在有限的课时内传授给学生的信息量较大。传统教学中知识的传播主要靠教师的口授与黑板板书,在一定程度上限制了课堂信息的含量,多媒体教学充分地利用了电脑能够存贮大量信息的优势,授课的信息量明显增多,教学内容更加丰富,使学生在有限的时间内接收更多的知识,开阔了学生视野,增加课堂知识的容量,提高了教学的效率。 

 

四、多媒体教学手段与传统教学方式相结合 

 

多媒体教学的发展并不意味着摒弃一切传统的教学方法和手段,而是将多媒体教学与传统教学方式相结合,扬长避短,发挥各自的优势,更好地服务于教学工作。 

工程流体力学教学内容主要包括两大部分,理论教学和流体力学实验教学。 

工程流体力学理论教学部分包含大量流体力学的基本概念、基本方程和一些复杂的流动现象。例如在教学过程中,流体静力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书,这样既可以留给学生足够的思考时间,又可以加深学生对公式推导过程的理解,加强学生的记忆能力。而对于某些基本概念和特定的流动现象,可以通过多媒体教学手段,加深学生对基本概念和流动现象的理解。 

流体力学实验是流体力学教学中的重要组成部分之一,贯穿于课程始终。现行流体力学教学实验多为验证性实验,实验方法单一,同时,还受实验老师较少、实验课时有限以及设备等多种因素的影响,学生选择的范围极小,在很大程度上制约了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,不能很好地达到流体力学实验教学的要求。然而引入多媒体教学手段以后,学生可以灵活地改变实验条件,演示各种实验现象。 

 

篇(4)

“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。

1.研究对象比较抽象

“工程流体力学”课程本身研究对象是流体,没有一定的形状和具有流动性,这是流体区别于固体的本质特征。这一特征决定了流体力学研究理论比较抽象、经验公式繁多且推导过程复杂不易理解、易混淆,进而导致了本课程教师难教、学生难学,教学效果不够理想。因此,能否将前面学习过的对“固体”平衡和运动物理规律的分析方法通过比拟的方式移植到“流体”上,并使其形成正向的学习迁移是学生能否很快的掌握本门课程学习方法、学好本课程的一个很重要的方面。

2.教师与学生

“教学”包括“教”与“学”两个方面的内容,忽视任何一个方面都有可能造成教学效果的不理想。理论课教学是工程流体力学课程教学的主要方面,是进行实验指导和应用于工程实践的基础。某些任课教师为了自己的方便省事,教材和教学内容仍然是多年前的老教材,对现阶段流体力学的发展方向和研究成果,以及本学科的最新科技前沿理论及工程应用进展不能做到及时更新,教学内容与实际应用严重脱节。

教学方法单一呆板,无法吸引学生的兴趣。经常看到这样一种现象:教师在讲台上只顾着自己滔滔不绝地讲,忽视了课堂教学的互动性和学生的主观能动性,学生了无兴趣的在座位上睡觉、开小差、玩手机,基本上是教师在向学生单方面地传授知识,这样的教学效果是很低的。

本专业本科生新的培养方案中课程设置有这样一个特点:课程增加,课时压缩,总学分保持不变。“工程流体力学”课程理论课学时从64压缩到48学时,在教学内容总量不变的情况下,每堂课教授的内容,即学生需要接受的信息量就大大增加了,严重增加了学生的负担。“浮躁”是当代很多大学生所普遍具有的心理特征,导致的直接结果是学生自制力差、怕吃苦,上课前不预习、课后不认真复习、作业普遍抄袭。

二、教学改革的目标

围绕当前“工程流体力学”课程教学中存在的问题,以提高课程教学质量、实现教学目标为目的,进行了如下方面的改革:改变教育理念,以课程改革与教学适应新时代的要求为目的;加强教学方法与教学手段的改革,提高“教”的质量;加强课程的应用性,解决基础理论课程的知识教育、应用能力与创新能力的培养,全面提升学生的综合素质;加强课程教学评价与考核体系改革,引入全程教学评价与考核机制。

三、“工程流体力学”教学改革探索

从上面的分析可知,“工程流体力学”课程教学效果不理想存在很多方面的原因,因此,教学改革也要同时从多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是笔者在扬州大学热能与动力工程专业本科生课程教学中进行的探索与尝试,取得了较好的效果。

1.教学方法的探索与实践

(1)俗话说“良好的开端是成功的一半”,第一堂课的重要性也就不言而喻了。兴趣是学生学习的直接原动力,能否在开始就激发学生对“工程流体力学”课程的学习兴趣是学好本课程的关键。运用多媒体技术,通过生动的视频和动画向学生展示生活中随处可见的流体力学现象。如,男孩子喜欢足球、乒乓球的比较多,可以用“香蕉球”和“弧圈球”现象的流体力学解释来吸引他们的注意力,还有其他的现象如高尔夫球表面的凹坑设计依据,飞机机翼能够产生巨大升力,跑车外形设计成流线型又是什么道理等等。此外我国正在实施的“南水北调”工程同样涉及很多流体力学相关知识,以上这些事例都是学生所非常熟悉而又在学习之前无法用理论来解释的现象,很容易引起学生的注意力和想要探索的兴趣。

(2)合理使用多媒体。在流体力学的教学过程中,采用多媒体有利于学生对流动现象的感性认识,加深对概念的理解,提高学习兴趣。但是,采用过多或华丽的多媒体也会产生一些负面作用,如多媒体教学替代板书节约了时间,增加了授课容量,但相应的讲课速度也就比较快,学生不易吸收和消化,容易造成学生“跟不上”进度,产生厌学情绪。因此,传统板书与多媒体有机结合的教学方式可以充分利用各自的优点,达到最佳教学效果。当然,不同教学方式之间的比例分配的“度”是需要关注的问题。

2.教学内容的选择

“工程流体力学”课程是机械、能源、化工、动力、建筑、生物、航天等专业的重要的专业基础课,这些专业具有不同的特点,对流体力学知识需求的侧重点也不同。因此,教材的选取要有针对性,即根据本专业特点和要求、学生层次来选择教材。此外,教师要能够跟踪掌握现阶段流体力学最新的发展方向与研究成果,不断更新和补充教学内容,做到课程内容的与时俱进。

3.重视实验教学

实验教学是“工程流体力学”课程教学必不可少的组成部分,属于实践教学环节。通过实验对理论进行验证,从而加深对课程基本概念和理论的理解和掌握。在基础实验外增加设计性实验、建立开放性实验室,锻炼学生的动手能力,培养学生发现问题、分析问题和综合运用所学知识解决实际问题的能力。

4.课程评价与考核体系

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一、提炼课程核心思想、调整教学内容

近几年来,随着我国及上海市海洋战略布局和海洋经济的发展,上海海洋大学作为一所以海洋、水产和食品为特色的高校,在学科和专业建设方面取得了较大进步,《工程流体力学》作为一门专业基础理论课,其地位愈来愈显得重要。其中海洋学院、食品学院和工程学院几十年来在本科和研究生教育中,一直将《工程流体力学》和《高等流体力学》作为一门相当重要的专业基础课。特别是,工程学院的机制专业将《工程流体力学》作为该专业学生的一门必修课,随着学校的发展,这门课程必将渗透到生命学院的水产、水生物、设施渔业、水环境等专业和方向中。目前根据已定的教学计划,每学年有近650名学生学习这门课,由于各专业对其内容眼球的不同,需要结合各专业的特点,提炼课程核心思想、调整教学内容,通过不同的模块组合,确实提高学生的学习兴趣,促进教学质量的提高。

上海海洋大学《工程流体力学》任课教师根据多年的教学大纲及要求编写了“工程流体力学”教材,同时完成了配套教材的ppt电子教案,要求学生掌握流体力学的基本知识、原理和计算方法,主要包括:静平衡微分方程、流体对固壁的总压力、流体运动的描述、伯努利方程、动量(矩)方程、量纲分析、相似原理、绕流阻力等。在弄清概念,掌握理论的基础上,能够学会运用基本理论分析解决实际问题,并掌握基本的实验技能,为从事专业工作、科研和其他专业课的学习打下基础。为了便于学生的自主学习,又出版了配套教材的“工程流体力学习题解析”一书。同时根据实际工程需要,将《工程流体力学》的教学内容分为3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, 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。

同时,根据不同专业的具体需求,在课程设置、教学内容上都作了许多相应的调整。例如在全校新开了“工程流体力学的应用”课程,受到了学生们的欢迎,选修这门课的学生相当多,容量达95%以上。并设计了不同的模块组合,对机械专业的学生,在已完成《工程流体力学》教材的二版修订中,在第8章中增加了明渠流动内容,增加了水波理论等内容;针对食品专业的需要,增加了气体及热力学类内容,并补充五套自测题供学生选用,确实提高了学生的学习兴趣,并促进了教学质量的提高。

二、改进教学手段,优化教学过程,加强教学互动

由流体力学团队编写的《工程流体力学》教材,于2006年由上海交通大学出版社出版,同时出版了与之配套的“工程流体力学习题解析”,为了便于教师教学,同时制作了与本教材配套的制作精美、图文并貌的CAI课件,生动地描述了流体力学的一些理论及现象,大大减轻了流体力学理论的学习难度,提高了学生学习的兴趣和效率。这些系列教材的出版,对该课程的建设和质量提升,起到了非常重要的作用。不但受到了本校学生的好评,同时还受到陕西理工大学、中国民航大学、浙江海洋学院及天津城市建设管理职业技术学院等许多学校的欢迎,这些学校对系列教材给予了充分肯定。图书发行突破2万本,出版方已无库存。

充分利用网络资源,将课堂理论教学教案、主讲教师课堂教学的部分录像进行网上共享,使用录像片、流体力学演示实验教学片、电子教材等多媒体教学手段,使学生感到难以接受的流动力学概念变得十分生动具体,加深对教材内容的理解,提高教学质量。使学生能够随时复习、预习相应的课堂教学内容。同时充分利用上海海洋大学的E-Class网络平台,进行网络实时习题、例题解答,以及课后答疑网络资源及软硬件的建设,形成师生交流的互动平台,真正提高网络教学的实用性。强调计算机在流体力学教学中的应用

在充分利用现代教学手段的同时,不能忽视传统教学方法的作用。本课程采用多媒体与板书相结合的教学模式,充分利用多媒体教学信息量大,图像清晰生动的特点, 结合传统板书讲解复杂理论推导的优点,不仅直观清晰,一目了然,而且对重点部分又能反复讲解,以达到学生基本理解并具有一定想象能力。例如在讲解研究流体运动的两种方法:质点法和空间点法时,多媒体上会出现公交车客流量观察方法的动画,使学生既易于分清这两种方法的不同,同时又强调一个相同的目的。又如在讲到流体的漩涡运动时,有龙卷风作强烈旋转运动的画面;讲到伯努利方程时,有踢任意球进球门的画面。理论教学上严谨,但是动画及多媒体生动、形象,使得学生在学习时既不感到枯燥,同时又能加强对基本理论的理解。由于学生数很多,教学上采用大班课的形式(基本上每个教学班有近100名学生),多媒体教学发挥了很大的作用。它使繁冗的公式推导成为一个简单的讲解过程,将复杂的流体运动生动形象地表现出来,同时对重点和难点反复在黑板上演示讲解。这两个方法相辅相承,取得了很好的教学效果。这种授课方式既有利于避免研究生因长时间精力高度集中而产生疲劳,又有利于他们理解并掌握复杂的流体力学基本理论。

2008年“工程流体力学”教材获上海海洋大学教学成果一等奖。作为普通高校重点教材建设项目之一,2009年被上海市教委评为优秀教材三等奖,2011年获得上海市教委重点课程建设项目(沪教委高〔2011〕48号),极大地提高了上海海洋大学来在流体力学行业的影响力。

三、完善实验教学条件,形成完整的教学实验体系

在注重理论教学的同时,加强实验教学环节,2011年3月由上海海洋大学主编的《力学基础实验指导-理论力学、材料力学、流体力学》,由同济大学出版社正式出版发行,其中的流体力学部分(第三大部分),从根本上解决了实验指导书与实验仪器不配套的问题,有效提高了流体力学实验教学质量。2009年下半年新添置了多功能流体力学实验装置、动量定理实验仪、流动图形显示仪、毕托管测速实验仪、虹吸管实验仪、势流叠加仪、空化实验仪等流体力学实验设备,新开设了大量的设计型和创新型流体力学实验,使学生、教师互动,用实验数据来验证理论,来观察抽象的流体运动;用理论知识解释一些流体现象,发现新的现象。这种教学手段提高了教学效果。同时在互动中,将有关科研上对于流体力学的一些热点问题以讨论的形式引入教学,充分地调动了学生的学习热情。通过实验验证加强感性认识:在许多重点和难点的地方,基本上有配套的实验,从实验中学习,既能培养学生从实践中发现问题并进行深入分析的思维习惯,激发他们的学习热情,同时也是加强印象、加深理解、克服难点的手段之一。

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,因此通过流体力学实验是揭示流体运动规律的一种重要手段,为了帮助学生加深对所学理论的理解,更好的用所学理论解决生产实际中的问题,经过多方筹建,2009年我校海洋环境专业开设流体力学独立实验课,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。

四、实现教学和科研的互动

在任课教师积极参加各类相关的学习与培训的同时,强化任课教师的科研观念,以科研带动教学,以教学促进科研,进行有效的纵、横向科研联合。任课教师积极参与各类教学改革和科研项目,如深水网箱水动力研究、渔船螺旋桨软件系统设计、人工鱼礁流场分析、海洋结构物的流固偶合分析、海洋波浪能的研究开发等。通过这些项目的研究,加深了对流体力学在海洋科学中实际应用和最新进展的了解。在毕业设计环节,每年选作以流体力学基础理论及其工程应用为毕业论文课题的本科学生20余人,研究生10人。取得多项教学改革和教学研究成果,并在生产实践中得到应用,如流体力学团队教师编制的“渔船螺旋桨系统设计软件”获得2007年上海海洋大学科技成果三等奖,该软件目前已被潍坊柴油机厂、玉林柴油机厂等国内主要柴油机生产厂家广泛应用。我校工程学院羊晓晟、侯淑荣、马利娜、沈小青同学的“一种新型海洋波浪能发电装置”项目,参加2011年由、中国科协、教育部、全国学联和地方政府共同主办的、在大连理工大学举行的第十二届“挑战杯”终审决赛,在全国1935所高校选送的16976件作品中突颍而出,获得“全国竞赛三等奖”。该项目由流体力学老师指导,并突破了波浪及流固耦合理论,极大地激发了学生对本课程的学习热情。今后,本课程将在大学生科技创新中发挥更大的作用。

五、教学效果的考核

《工程流体力学》课程具有理论性强、公式多、数理基础要求高的特点,为帮助学生的学习,仅仅通过教材讲解还远远不够,需要配套必要的习题。在现有基础上,更新试题内容,完善试题库建设,考虑到我校研究生教学的特点, 团队根据新编著教材的主要内容, 以章节为单位,精心筛选和编写了典型习题集,力图做到其中的习题一定要具有典型性。习题的数量不能多,更不能类似和重复,学生通过习题练习,能有效地掌握教材中的基本知识。提高试题质量,真正做到教考分离,促进教学质量的提高。该试题库具有以下功能:平台提供自动组卷、手动组卷、互动组卷,条件设定灵活全面;试卷自动转换成WORD文档,方便打印输出;自定义追加试题入库,采用WORD文档格式编辑批量入库。

在考核中,平时成绩、实验课成绩和期末成绩比例为15%、20%和65%。实践证明,该考核方法取得了很好的效果。

六、结语

总之,对于《工程流体力学》课程教学内容改革的初步探索分析,可以促进教学观念的改变,按此目标授课,对教师提出了更高的要求。同时,还可以促进教材建设、实验室建设及其仪器设备的更新,提高学生的动手能力及科研能力,从而实现“学有所用”,“教学相长”。

高等教育教学改革,特别是专业基础课程体系及教学内容的改革,是一个系统和长期艰巨的实践过程,专业教师任重而道远。只要不断努力和探索实践,就可以开拓出一条符合各个专业需求的、更加富有成效的新途径,取得更好的教改成果。

本文受“2011年度上海市教委重点课程建设项目(沪教委高〔2011〕48号)”资助

[参考文献]

[1]袁恩熙.工程流体力学[M].北京:石油工业出版社,2002.

[2]James A.Fay.Introduction to Fluid Mechanics.Cambridge: MIT Press,1994

[3]Bruce R Munson, Donald F.Young and Theodore H.Okiish. Fundamentals of Fluid Mechanics,5th Edition, New Delhi:John Wiley &Sons,2002

[4]Robert W.Fox,Philip J.Pritchard and Alan T McDonald. Fluid Mechanics,7th Edition. Hoboken:John Wiley&Sons,2009

[5]Frank M.White.Fluid Mechanics,6th Edition.New York: McGraw-Hill,2008

篇(6)

 

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。 

在加强工程流体力学课程理论教学的同时,还要加以仿真课件的训练,再配合实践教学环节。通过该课程的学习,结合实习与毕业设计环节,可以综合地将课本理论知识与实际相结合,以利于提高学生综合素质,对于他们今后的工作或继续深造发挥潜移默化的作用。 

分析目前我院工程流体力学课程与实践教学之间的现状,发现存在的主要问题是:教学体系、内容与实践课之间存在脱节现象,具体表现在以下方面:首先,作为专业最重要的课程之一,《工程流体力学》课程是学习其它专业课程的基础,如果这个基础打不好,那么其它课就很难学习。据调查发现,学生很多都不太明白课程中一些具体的流态名词,以及抽象的流体损失问题,如果有了仿真课件,这些疑难问题就一目了然了。其次,我院储运专业的实验室设备中,有些由于厂家设计问题造成数据不准确,所以原本刚够学生分组实验的仪器数目,现在只能增加每小组的人数才可以维持正常开设实验课程。由于该课程中涉及的实验数目较多,也导致了场地的严重不足。再次,教学中不能很好地将理论课知识与生产实习相互渗透。而《工程流体力学》课程作为本专业的基础课程,与生产实习的相互渗透又甚为重要。 

 

二、改革教学方法,激发学生的学习兴趣 

 

为了更好地发挥该课程的作用,针对我院工程流体力学课程开设的现状,以及国内一些知名高校开设这门课程的情况,笔者提出几点改革建议,以使学生能够把学到的知识活学活用,提高他们分析问题和解决问题的能力。 

1.按照实用、新颖、精练的要求,着力进行教学内容的提炼与更新 

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。例如在本课程中加入非牛顿流体部分的教学内容,形成课程的特色。 

2.强调计算机在流体力学教学中的应用 

应该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,也节省了学生花在琢磨流型变化上的很多时间。鉴于课程自身的特点,对于各种工艺流程图的介绍,传统的板书方法已不能完全满足教学需求。笔者因此针对不同专业的教学大纲,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.有效组织实践环节至关重要 

工程流体力学是一门综合性和实践性均非常强的课程,因此有效组织实践环节至关重要。学生通过在工厂的实习,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,增强对理论知识的理解。应尽快解决实验设备结论不准确的现象,使教学仪器百分之百地准确投入到学生的学习当中去,尽可能地将流体力学作为向外专业进行开放实验,让有兴趣的学生也能参与。 

通过该项目制定的措施实施于油气储运专业教学中,使每届油气储运专业学生受益。提高学生对专业理论知识的理解深度,增强他们的专业技能,并能够将所学知识活学活用。此举对学生的就业和继续深造具有非常重要的意义。 

 

三、教学效果的考核 

 

前已述及,这门课程主要是油气储运学科的专业基础,这门课程的培养目标旨在为以后的专业课打好扎实的基础,树立学生的应用能力。因此,在考试方式上,更注重应用能力的测试,考察学生与社会的接轨程度。这样,考试题型多是一些发挥性的,让学生用“渔”的本领去为本门课程的学习画上休止符。 

四、结语 

总之,对于《工程流体力学》课程教学内容改革的初步探索分析,可以促进教学观念的改变,按此目标授课,对教师提出了更高的要求。同时,还可以促进教材建设、实验室建设及其仪器设备的更新,提高学生的动手能力及科研能力,从而实现“学有所用”,“教学相长”。 

高等教育教学改革,特别是专业课程体系及教学内容的改革,是一个系统和长期艰巨的实践过程,专业教师任重而道远。只要不断努力和探索实践,就可以开拓出一条提高油气储运工程专业教学质量、更加富有成效的新途径,而且可以取得更好的教改成果。 

篇(7)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)12-0033-02

流体力学是宿迁学院土木工程专业的一门重要的专业基础课。流体力学具有基本概念多、公式复杂、内容抽象等特点,是一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的课程,因此,该课程既可以培养学生良好的逻辑思维能力和分析推理能力,又可以培养学生分析问题和解决问题的能力。然而学生的实际情况是由于在大学前两年接触最多的是固体力学,已形成一定的思维定式,而且由于精简学时的原因很多流体力学课程中需要的高等数学知识没有讲解,到了大三一旦遇上流体力学这个新鲜事物,可能接受起来会碰到许多困难[1]。学生普遍感觉该课程枯燥乏味、难学,存在畏难、厌学情绪,期末考试不及格率较高。在学校提倡培养应用型人才的大背景下,有必要根据课程性质从提高教师教学水平和提高学生学习效果进行探讨。

一、引导学生重视,激发学生的学习兴趣

(一)强调课程的地位和重要性

教师除了说明流体力学在整个专业教学中的地位和作用外,还可补充说明它是注册结构工程师基础考试中公共基础考试科目。此外,还可说明往年期末考试通过率的情况,以给学生适当加压。当然,更重要的是还要说明该课程的学习方法,以帮助学生树立信心。

(二)通过人物、工程实例及专业应用调动学生的学习兴趣

“兴趣是最好的教师,而教师则是点燃学生学习兴趣的火炬”。如何调动学生的学习兴趣是教师考虑的首要问题。在教学过程中可以穿插举出古今中外的科学家、工程师生平事迹和工程实例以调动学生的学习兴趣。如大禹采取疏壅导滞的方法治水三过家门而不入;理想流体力学奠基人欧拉16岁就获得硕士学位,双目失明后仍然从事科学研究直至去世当天还在进行科学研究等[2]。如两千多年前李冰利用“深淘滩,低作堰”建造的都江堰;大约在同时期,古罗马人建成了大规模的供水管道系统等。除此之外,还可以介绍流体力学在土木专业及其他专业的应用,如美国华盛顿州塔科马大桥被大风摧毁、汽车“风阻”和飞机“音障”等事例。

(三)将CFD技术引入课堂调动学生兴趣

计算流体动力学(简称CFD)技术日趋成熟,已经成为研究流体力学的一种重要方法。在流体力学教学过程中引入CFD技术,不但可以将理论性较强的内容形象化,加深学生对基础理论的理解,而且可以开阔学生的眼界,激发学生的学习兴趣和探索精神。如对欧拉法中流线的模拟、圆管中层流和湍流流速的分布、局部阻力损失的流场分析[3]。

二、教学内容的取舍和教学环节设计

(一)教学内容的取舍

流体力学知识面广,内容繁多,在学时限制的条件下要结合专业教学要求合理取舍。对土木工程专业而言需要掌握的内容有:(1)流体物理性质;(2)流体静力学;(3)流体运动学和流体动力学;(4)阻力损失;(5)管道流、明渠流及渗流。

1.重要问题的处理。首先,要从力学角度分析流体的流动性。流体与固体的主要区别在于流体的流动性,其根本原因是流体和固体对承受剪切力的表现。为了形象说明,可以引用“抽刀断水水更流”的诗句[4]。当然,还需说明无论流体静止还是运动均不能承受拉力。

其次,要理解连续介质假设的概念。微观上,流体是由大量分子构成的,是离散的,不连续的,这给我们研究流体力学问题带来了困难。连续介质假设认为流体是由内部无间隙的连续流体质点构成。这里要理解流体质点微观上“充分大”、宏观上“充分小”的含义。如此流体在空间上就变为连续的,可以借助高等数学的方法来研究。

2.公式推导的处理。流体力学学习过程中会遇到大量复杂的公式,特别是实际流体伯努力方程的推导让人很难掌握。笔者在处理公式推导问题时强调公式推导的目的是让学生学习一种思想,学习一种处理问题的方法,将精力集中在公式建立的基本原理和适用条件上,从思路上进行分析整理,淡化烦琐的数学推导过程。这样学生有了独立思考的空间,教师也有了更多的时间来讲解基本概念和基本方法。需要强调的是,流体力学中很多公式都是在一定条件下推导出的,因此其应用也是具有一定范围的,公式的应用往往也有一定的技巧,如伯努力方程的“三选一列”。

(二)教学环节的设计

1.调整习题或考题构成,重视习题课。这里有两个问题需要注意。一方面,流体力学习题历来存在重计算、轻概念的现象,特别是考题如果全是计算题,就会形成无形的指挥棒。这就不利于学生从整体上掌握该课程的重点,习题或考题的题型应丰富,除了计算题之外,还应有填空、选择、判断、作图、名词解释等考查基本概念的题目。另一方面,在精选题目时,要注意将理论教学和实际应用结合起来,如查找资料的技能培养。在流体力学的牛顿内摩擦定律、能量损失计算和管道流等部分很多数据都是要查有关工程手册和图表的[5]。

习题课是流体力学教学的重要环节,为了能够在学时紧张的前提下开展习题课,教师必须重视习题选择和习题评讲两个方面。一方面,教师应选择具有代表性的题目,另一方面,习题讲评应使学生从解题过程中获得解决问题的思路、方法和技巧,达到触类旁通的效果。

2.重视实验教学,强化实践环节。实验教学是流体力学教学中的重要组成部分,通过实验,不但可以加深学生对流体力学基本原理的理解,而且有助于培养学生的动手能力、独立工作能力和创新能力。如通过水静压强试验,学生明确了测压管水头的含义;通过雷诺实验,学生加深了层流、湍流及临界雷诺数的理解。当然,由于实验室条件的限制,目前的实验主要以验证性居多,在条件许可的情况下应进行设计性实验。

此外,每学期笔者都会布置一个任务,让学生留意身边感兴趣的流体力学现象,然后根据课堂所学知识和个人理解撰写论文,以此增强学生的实践应用能力和培养其创新能力。

三、教学方法和手段的改进

(一)注重讨论法与案例教学法的运用

1.讨论式教学方法。教学活动应该是双向的师生互动过程,不应是教师的一言堂。教师应创造和谐、轻松的课堂气氛,鼓励学生积极发言,表达自己的疑问、见解,激发学生的学习积极性和创造性。如在课堂上通过提问的方式回顾上次课的主要内容,通过“自学―提问―讨论―总结”的方法学习新内容,在考虑学生接受能力的前提下,甚至可以让学生来讲一次课。如通过反证法证明流体静压强的方向,通过隔离体分析法证明流体静压强的大小。通过讨论式的教学方法不但可以调动学生的学习积极性,树立信心,而且还可以培养学生勤于思考、善于发现问题、分析问题、解决问题的能力。

2.案例式教学方法。通过将生活和工程案例引入课堂,不但可以增强学生的学习兴趣,而且可以加深学生对理论知识的理解,提高学生运用所学理论知识解决实际问题的能力。生活案例有马利奥特容器原理应用于点滴吊瓶和家用饮水机[6]、洗衣机为什么老翻衣服兜[7]、捞面条的学问等。工程案例如1993年青海省沟后水库在低于设计水位0.75m的情况下突然垮坝的事故;三峡工程如何在最大流量10×104m3/s、水头高达100m、最高流速高达45m/s的情况下不会产生巨大的破坏力等[8]。

(二)综合运用各种教学手段

流体力学概念抽象、繁多,仅靠传统的一块黑板、一支粉笔不能激发学生的学习兴趣。借助于多媒体技术,利用其形象、生动、直观、易于理解并可加强记忆的优点,通过动画、视频资料、数值模拟等手段将复杂的流动现象展示给学生,可取得事半功倍的效果。但是,考虑到多媒体技术授课和传统的授课方法各自的优缺点,结合流体力学课程特点,采用取其长而避其短、两者兼顾而又两者不弃的原则。

“教学有法,但无定法,贵在得法”。我们要不断更新教学理念,努力提升自身的综合素质,及时总结教学过程中出现的问题并加以改进,注重教学过程中的每一个环节,多管齐下,才能保证学生取得良好的教学效果。

参考文献:

[1]王伟.土木专业工程流体力学课程教学研究[J].山西建

筑,2008,(21).

[2]张志宏,顾建农,王家楣.“流体力学”课程教学改革的实

践与探索[J].高等理科教育,2006,(5).

[3]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,2008,(1).

[4]刘建龙,王汉青,寇广孝.激发学习兴趣提高流体力学教

学效果[J].中国电力教育,2008,(20).

[5]徐艳萍.《工程流体力学》教学探讨[J].江西电力职业学

院学报,2003,(2).

[6]毛根海.应用流体力学实验[M].北京:高等教育出版社,

2008:8-10.

[7]武际可.拉家常・说力学[M].北京:高等教育出版社,

篇(8)

作者简介:李伟锋(1976-),男,湖北麻城人,华东理工大学资源与环境工程学院,副教授;刘海峰(1971-),男,山东文登人,华东理工大学资源与环境工程学院,教授。(上海 200237)

基金项目:本文系2011年华东理工大学本科教育教学改革重点项目、华东理工大学《流体力学》精品课程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)13-0103-02

“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这就是著名的“钱学森之问”。“钱学森之问”是关于中国教育事业发展的一道艰深命题,需要整个教育界乃至社会各界共同破解。钱老的话一针见血,既对我国高校人才培养中存在的创新性不足问题提出了尖锐批评,又对改革高校人才培养模式提出了殷切希望。[1]

为此,在党的十报告中明确提出实施创新驱动发展战略,指出科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。那么我国大学生的创新能力相对欧美发达国家为何比较薄弱?相比较而言,中国式教育比较注重学生掌握的“知识量”和解题能力,欧美发达国家教育更注重学生的独立思维和发现问题、解决问题的能力;中国教育侧重于知识获取和掌握,欧美发达国家教育侧重于创新能力培养。这种教育的结果导致中国学生的知识量大、解题能力强,弱点在于不善于“质疑”和“提问”,直接导致科技创新能力较差。这个问题的解决除了需要改革高等教育制度之外,也需要每个高校教育工作者共同去面对。

本文以华东理工大学“流体力学”课程建设为例,抛砖引玉,介绍如何通过课程改革,提升学生的创新能力。就“流体力学”课程而言,基本任务和要求是老师完成知识的讲授,学生完成听讲、作业及考试。但是,这些要求对创新能力培养而言还远远不够,为此对华东理工大学“流体力学”课程的授课内容、授课方式以及创新实践进行了改革和探索。

一、确立以人为本的教学改革思路

在我国古书中最早明确提出“以人为本”的是春秋时期齐国名相管仲。到了近现代,“以人为本思想”在国家执政方略和企业管理等方面有了新内涵和新发展。高等教育在教学上是以人为本,还是以知识为本?传统的大学教育模式,忽视引导学生探索新的知识,忽视对学生进行创新教育;以教师为中心,没有充分调动学生的积极性。我国目前仍有相当多的大学采用的是“我在上面讲,你在下面记”的教学方式,这没有把学生作为主体。因此课程改革的基本指导思想是要把以教师为中心转变为以学生为中心,教师是大学生创新能力培养的主导者,而大学生则是创新能力培养的主体。[2]

具体到“流体力学”课程内容的改革,以人为本的思想表现为教师设身处地为学生着想:当今大学生需要什么样的知识和能力?华东理工大学(以下简称“我校”)热能工程专业的本科生,将来一部分成为热能工程领域的工程师,一部分会进一步深造读研或者攻博,成为科研工作者。对于这两种学生,除了强化理论知识的学习和掌握之外,前者渴望了解流体力学在工程实践中是如何应用的,如何让书本上的流体力学知识成为将来工作中的工具和技能;后者渴望获取流体力学的科学研究思路及方法,如何利用现有的流体力学知识开展创新性的科学研究等。为了解决学生的需求,依托我校煤气化及能源化工教育部重点实验室的科研优势,对“流体力学”课程的授课内容进行了改革。授课过程中,除了基本的三大守恒定律(质量、动量和能量)以及纳维斯托克斯方程的讲解外,还着重对流体力学在工程中的应用和科学研究进展进行补充讲解。比如,我们加大了对流体力学的发展历史和最新进展的讲解,让学生了解流体力学学科中哪些已解决,哪些尚未解决,困难在哪里?哪些老问题有了新进展和新思维?在理论性比较强的部分,通过展示本团队在流体力学方面的研究成果,让学生了解流体力学科学研究的基本方法和基本思路,引导学生参与科研和投身科学;在实践性比较强的部分,通过展示本团队在技术开发和技术转让建设的工业装置上各个环节中流体力学知识是如何应用的,让学生获得直观的感受,为他们将来走上工作岗位打下基础。通过这些教学内容的改革,学生普遍反映课程容量大、学有所用。

二、引入探究型授课方式

我国以往的教育体制在一个很长的时间里把人才培养的重点放到知识记忆和应试能力上,学生对知识被动地接受或吸收,因而学生的创新能力没有得到有效的培养和锻炼。因此,我国高等教育的重点应该放在培养学生的创新意识上,大学教师在教授已有知识的同时,必须把创新理念传达给学生,引导学生去创新。[3]在“流体力学”课程授课方式的改革中,重点在以下三个方面对学生的创新能力进行了引导和培养。

1.从教师提问转变为学生提问

课堂提问是教师检验学生对讲课接受程度的一个有效手段,能强迫学生集中精力进行思考,但是对学生来说是被动的。我们在授课中,鼓励学生课堂提问和课间提问,也鼓励学生课后采用电话、短信和邮件进行提问。提问的内容可以是任何和流体力学相关的,对于这些提问,我们都给予详细的解答。特别需要注意的是,对于学生的原创思维,哪怕是很幼稚或者明显是错误的,教师也要予以肯定并进行委婉的引导。

2.引导发散性思维

“流体力学”课程的讲授中,注重引导学生进行学科交叉和发散性思维,鼓励学生运用流体力学的基本知识思考身边的自然现象,比如河流、龙卷风、泥石流、沙尘暴和海啸等,引导学生思考生物体内的生物流体力学现象等。在讲授流体尾流知识时,引导学生思考汽车、火车和飞机运动时的阻力形成的原因以及减小阻力的措施;在讲到流体输送机械和流体阻力时,从微观角度引导学生思考我们身体内血液和细胞液的输送和流动;从宏观角度引导学生思考自来水输水管网的铺设方式和阻力分布特点,进而让大家思考我国正在实施的“西气东输”和“南水北调”等大工程的技术特点和难点。通过诸如此类的引导,学生深刻领会到流体力学知识不光是书本上枯燥的公式和推导,而是和自己的身体、生活、生产实践以及国民经济的发展息息相关的。这些发散思维的引导,拓展了学生的视野,激发了他们学习和投身科研的热情。

3.引导学生质疑

大学生们思维方式中一个最大的问题就是对任何知识都喜欢抱着“非此即彼,非对即错”以及“教科书中的知识就是真理”的观念。殊不知,这些观念是创新能力培养的大敌,科技创新需要一股质疑知识、质疑权威的观念和勇气。因此,在授课过程中,我们告诉学生有些流体力学知识也是不完善的,也在不断发展和完善之中,需要包括在座的各位同学在内的众多科研工作者去继承、去发展、去完善。比如,流体力学中的湍流是公认的世界级难题,在现阶段还没有完善的公式和理论,但是近年来在不断发展和完善,通过这种存疑方式的教学,来引导学生挑战权威和经典的意识和勇气。

三、全面实施创新实践环节

提高大学生的创新能力,创新实践是重要的一环,是创新能力培养从理论走向实践的关键。为了提高大学生的实践能力和创新能力,我校每年开展各种级别(校级、上海市级和国家级)大学生创新实验计划项目,并进行一定的经费资助和跟踪管理。为此,我们每年开展多项流体力学相关的各种级别的大学生创新实验课题。这些课题分成两种类型,一种是修完“流体力学”的学生根据兴趣,通过查阅相关资料后自拟的课题;另一类是教师从承担的各种科研项目中挑选流体力学相关的小课题来供学生进行双向选择。在整个项目的实施过程中,从资料的查阅到课题的立项,从项目组成员的组建到经费的管理,从实验装置的搭建、实施到数据处理,从撰写创新实践论文到项目检查和答辩,都是由学生来实施完成的,教师只起到指导和协助的作用。学校在项目的执行过程中,主要起到监督和管理的作用,比如项目的立项答辩和筛选、中期检查和结题验收答辩以及经费使用的监督等。在项目立项、中期检查和结题验收几个环节都有严格的淘汰制,防止有的学生走过场、片面追求创新学分而不注重实效。通过实施这些创新实验项目,学生巩固了书本知识,更重要的是完成教学和科研的互动以及理论和实践的结合,培养了学生思考问题、发现问题、解决问题的能力,创新能力得到了较大提高。

四、结语

创新人才的培养是摆在教育工作者面前的一项刻不容缓的系统工程,需要努力探索新的思路和举措。在课程建设中,应贯彻学生是主体、教师是主导的教育思想,树立知识、能力和创新三位一体的教育理念,构建注重培养学生科学思维、实践能力和创新能力的新教学模式。教学过程中,应引入探究型学习模式,引导学生质疑和提问,并使学生积极参与创新实践环节。通过这些课程和教学方式的改革来综合提高学生的创新能力,以培养适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才。

参考文献:

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课程考试是检验课程教学效果的必要手段,同时又具有教育功能、导向功能和反馈与激励的作用。因此,考试是课程教学过程中的一个重要环节。合理确定考试的内容与方法,正确发挥考试的功能,既关系到课程教学的质量,又关系到专业人才培养目标的实现。培养“应用型”本科人才是我院油气储运工程专业的数学目标,既区别于一般本科院校的“研究型”人才培养,又不同于高职高专的职业教育,它要求在兼顾学生理论基础之上,注重培养学生分析和解决实际问题的工程实践能力。针对油气储运工程专业非常重要的专业基础课《工程流体力学》,我们紧扣人才培养目标,进行了课程考核方式方面的改革探索。

通过《工程流体力学》的学习,学生应熟悉流体运动的基本概念、基本原理、水力计算方法,掌握一定的分析、解决工程实际中流体力学问题的能力,为后续专业课程的学习和工程技术、科学研究工作及开拓新技术领域打下坚实的基础。但由于该课程对学生的高等数学、大学物理、工程力学等方面的知识,以及综合分析和处理问题能力的要求较高,学生普遍反映难学。这不但对学生专业知识的学习乃至日后工作都造成较大影响,而且使期末考试对学生造成极大的心理负担,形成恶性循环。所以,为了提高课程的教学质量,激励学生学习的积极性,不仅需要对教学内容和教学方法改革,而且需要对课程考试进行改革,以减轻学生的考试压力。

一、传统考试存在的问题

1.考试方法单一

该课程以期末笔试考卷作为主要的考核手段和评价尺度,不注重对学生学习过程投入状态和平时学习成绩的考评,最多是将平时上课的考勤记录纳入考核成绩当中。单一的笔试试卷的弊端是机械死板,强调对基本概念与原理记忆的考核,忽视了对应用能力的考核。学生习惯了教师考前划重点,突击复习的备考模式,基本靠死记硬背获得高分,对课程的知识体系根本没有理解,更不可能有综合应用的能力。

2.考试内容单薄

教材是教师命题的主要范围,教材以外的知识往往被排斥在命题范围之外。教师在教学过程中以教材为主,在考试内容上仍依赖教材,不出学生没见过的题目,必然会使学考分离,也扼杀学生分析解决实际问题的能力。

3.考试形式固定

期末的考试形式无非闭卷与开卷两种,但《工程流体力学》是一门理论性和实践性都很强的课程;如果只以一种形式进行考试,必然会缺失对课程某种能力的掌握程度的考核,考查得不全面。

二、改革考试方式的研究

1.增加实践环节考核

考试不应只局限于教师对学生传授的基本知识理论,可根据课程与专业特点,增设课程实践动手环节,加大实践环节的考核比重,充分调动学生主动学习,培养学生对知识的综合分析能力和工程综合应用能力。将部分章节留给学生自学,查阅资料,撰写报告,比如孔口与管嘴的出流问题,教师适当引入研究方法,提出某工程应用要求,由同学自学完成各种管嘴的分析、计算,提出应用策略。

2.丰富期末考试内容

对于期末试题的内容,不再拘泥于教材,更贴近于日常生活。例如问答题中有这样的题目:杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中说:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”试用伯努利定律解释其中的道理。再如选择题:当陨星在天空中下坠时,其划过的白线是什么?备选答案有流线、迹线、等势线、等流函数线。以上两道题新颖生动,比单纯地考查伯努利定律和流线与迹线的概念更具有创造性,更能考查学生分析问题的能力。在考试内容上也应适当体现油气储运的专业性,比如可以在拱顶罐模型上考查静力学基本公式的应用,在输油管线上考查水头损失的计算,等等。

3.完善期末成绩评定

考核总成绩中适当比例计入期末试卷成绩、小测试成绩、调查报告(或小论文)、课后作业、课前提问、平时出勤成绩,综合评定学生对学科知识的学习能力及实践能力。其中,期末考试成绩只占50%,其他五部分各占10%。对于在总成绩中所占比例最大的期末考试,可采用闭卷和开卷相结合的考核方式。通过闭卷形式考核学生对基本概念和基本理论的接受和理解能力,题型可以是填空、判断、选择、问答和简单计算。通过开卷形式考核学生灵活运用基本理论分析问题、解决问题的能力,题型可为一些综合性的计算题和分析题,如:简单管网的计算、简单管网系统运行工况的分析等。对学生容易不认真对待的作业和出勤两项,做出详细的规定。在课后作业方面,要求学生独立完成每次作业。如果发现作业雷同,此次成绩记为0分。每缺交1次作业,直接扣3分;缺交3次作业,不允许参加期末考试。在出勤方面,缺席1次,直接扣3分;缺席3次以上,不允许参加期末考试。多元化全方位地评定学习成绩,不但可以在学习过程中增加师生互动,提高学习的积极性和主动性,而且可以保证公平公正性,降低考试的功利性。

三、考试改革的实施与探索

新的考试方式在油气储运09级与10级实行,取得了较好的效果。(1)上课无人缺席,同时杜绝了不交作业及抄袭作业的现象。(2)学习热情高,效果好。在学习过程中,学生更善于思考,与教师的知识探讨增加。学生普遍反映对于流体力学知识的掌握扎实全面,在日后专业课的学习中受益匪浅。(3)整体成绩与08级对比有所提高,及格率升高,优秀率升高。

新的考试方式虽然有一定的成效,但是对教师提出了更高的要求。全面的考核方式必然会增大教师的工作量,这就要求教师有更多的责任心和奉献精神。在考试改革实施过程中,可能还会出现一些难以预料的问题,所以在已尝试的考核方法的基础上,还要进一步充实完善,使《工程流体力学》的考试更能促进学生平时努力学习,激发学生的学习兴趣,公正客观地评价学生学习的优与劣,并且有利于学生能力的培养,实现专业的人才培养目标。

参考文献:

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1 力学的基本内容

力学在高中物理中的概念定义为物体间的相互作用[1]。一个物体受到力的作用,一定有另外的物体施加这种作用,前者是受力物体,后者是施力物体。各种力可以用两种不同的方法来分类:一种是根据力的性质来分类的,如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等等;另一种是根据力的效果来分类的,如拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。而力的合成、分解和平衡也是力学原理中的重要内容,贯穿于整个力学,是整个物理学学习的基础,也是高中学习的重点、难点和考点。力学原理来源于实际生活,故在实际应用中可以用力的方法简化问题,解决问题,突出力学的实际效果。

2 力学与建筑力学的联系

建筑力学是应用于土木工程中的基础理论,它由理论力学、材料力学和结构力学三大部分组成。理论力学主要研究物体受力的分析方法和物体在力的作用下的平衡问题[2];材料力学研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限[3];结构力学主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化[4]。不管是理论力学、材料力学还是结构力学,都是以力学为基础的,是力学的扩展应用。

但是,从另一方面看,力学的发展也离不开建筑工程的推动和促进。比如在建筑中出现了极端条件下的工程技术问题,这是无法用实验方法来直接测定。而建筑工程这个天然的实验环境就正好验证了这些力学的原理,并提出了新的力学问题,推动了理论的发展。

综上所述,力学原理是建筑力学的前身,建筑力学是在力学的基础上发展起来的,是对力学的进一步应用和扩展。反过来,建筑力学的发展又对力学原理进行了验证和补充。但是力学并不是建筑力学,它们是交叉学科,有可以共同解释的部分,但是也有互相不能解释的。例如,力学原理可以解释高温气体、气体激光器和核物理等领域的科学问题,而建筑力学解释不了。而用力学方法去解释固体的塑性、强度、损伤和断裂等方面,却遇到了极大的困难。

3 力学在土木工程实践中的应用实例

我国的石拱桥在全世界都闻名遐迩,那么简单石块堆砌的桥梁怎么保持得稳定,怎么实现得力的平衡,下面以一个简单的例子介绍力学原理在土木工程中的应用。假设石拱桥的简化图如图1所示,整个石拱桥由4块石块构成,左右对称结构,第1、4块石块直接和地基相连,第2、3石块分别与1、4石块相连,试用力的平衡原理对这一石拱桥进行分析。

首先,对第1石块进行受力分析,其受力分析图如图2所示。第1石块受3个作用力,分别为石块的重力G1,支座的反作用力F0和第2石块给它的反作用F21。用正交分解法进行力的计算。列方程式如下所示。

其次,对第2石块进行受力分析,其受力分析图如图3所示。水利工程论文第2石块亦受3个作用力,分别为石块的重力G2,第3块石块给它的反作用力F32和第1石块给它的反作用F12。用正交分解法进行力的计算。列方程式如下:

由于第3石块、第4石块和第1石块、第2石块是对称的,其受力分析是一样的,只不过方向相反,故不对这两石块进行再次分析。

由上例可以看出可以用力的平衡原理计算桥梁在静止状态下的内力值,通过分析每一石块的受力,计算出最大受力值,利用最大受力值作为可控力的范围,可以保证桥梁的安全性,当然这里没有考虑石拱桥承载汽车等荷载的情况,但是思路是一样的。这样根据力的平衡的计算,就可用于设计桥梁时选择截面尺寸,合适的建筑材料,以及怎么使桥梁经济化。

4 力学在建筑领域内的发展

力学在建筑工程中的发展,主要是与建筑专业的结合形成了多种建筑力学理论。力学和建筑理论的结合主要体现在以下几个方面。

第一,形成了建筑理论力学。

理论力学是一般力学各分支学科的基础,是研究物体机械运动基本规律的学科[2]。它通常分为3个部分:静力学、运动学与动力学。

静力学主要研究物体在力的作用下处于平衡的规律,以及如何建立各种力系的平衡条件[2]。静力学还研究力系的简化和物体受力分析的基本方法。这些都用到了力学原理中力的合成、分解和平衡,而且这些问题可以用平行四边形法则、三角形法则和正交分解法则进行计算。同时,也涉及到力学原理中的惯性和牛顿三定律等内容。而从动力学方面来讲,由于动力学研究的是物体机械运动与受力的关系。所以,动力学亦是以牛顿运动定律、万有引力定律为研究基础的,这恰恰也是力学原理的知识点。

第二,形成了建筑固体力学。

固体力学是力学中研究固体机械性质的学科,主要研究固体介质在外力、温度和形变的作用下的表现。一般包括材料力学、弹性力学、塑性力学等部分。固体力学与力学原理联系紧密,力学原理中的拉力、压力和阻力等是材料力学的理论基础,例如材料力学的主要研究内容之一是对杆件进行力学分析,杆中的内力计算涉及到力的合成、分解和平衡等内容。力学原理中的弹力结合建筑原理形成了新的学科 —— 弹性力学;而力学中的动力、摩擦力等延伸为固体力学中的动力学等等。随着计算机的飞速发展,分子动力学等微观模拟方法、复杂结构的仿真分析将更大规模更迅速地在固体力学和工程设计中得到应用和发展,这也涉及到了力学的基础知识。固体力学的上述发展,必将推动科学和工程技术的巨大进步。

第三,形成了建筑流体力学。

流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。中国有大禹治水疏通江河的传说,秦朝李冰父子领导劳动人民修建了都江堰,至今还在发挥作用。大约与此同时,罗马人建成了大规模的供水管道系统,这些都是流体力学在建筑工程中成功应用的案例。流体力学的发展主要是为了尽可能多地开采地下石油和天然气,而化工流程的设计,很大程度上也归结为流体运动的计算问题,又或者是测定地下流水对建筑物的影响等。总之,流体力学对建筑工程的发展有着不可替代的作用。流体力学的主要内容,包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论,这也为流体静力学奠定了基础。而浮力和液体平衡理论也恰恰是力学原理的内容。

综上所述,力学原理是形成建筑理论的基础,它与建筑理论的结合是多方面的,从而形成了多种建筑力学。力学原理与建筑工程的其他学科也有交叉,如流体弹性力学、爆炸力学等等。这些不同的力学学科贯穿于整个土木工程的寿命期,从设计、施工、后期维修保养,直到最后的爆破消亡,都会运用到力学的原理去解决工程中的实际问题。

5 结语

建筑的发展和力学是有密切关系的,可以说没有可靠的力学支撑,就不能保证建筑结构的安全,就不能建造出那么多的优秀建筑物和构筑物。而力学原理与建筑力学的结合,也是发展现代高科技建筑的必然趋势,它们互相替代,互相促进,互相发展。相信有了力学的支撑,建筑工程会越走越远,会有越来越多优美坚固的建筑屹立在东方大陆上。

参考文献

[1] 张大昌.物理1[M].人民教育出版社,2010:50.

[2] 范钦珊,陈建平.理论力学[M].高等教育出版社,2010:1-7.

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