研究生高等流体力学课程教学改革

研究生高等流体力学课程教学改革作者：刘方来源：《教育教学论坛》2014年第10期摘要：本文阐述了研究生高等流体力学的课程教学现状，着重阐述了结合学科新领域的现有课程内容的改革。

探讨了研究生课程的教学内容、教学方法、教学模式等的改革。

就优化教学内容、丰富教学方法，注重自主学习能力教学模式—互动式教学等方面进行了阐述。

关键词：高等流体力学；教学内容；教学方法；教学模式中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）10-0192-03近几年，计算流体力学与各种工程实际问题的结合越来越密切，已成为解决各种流体流动与传热问题的强有力工具，并已成功应用于建筑、环境、流体机械等技术科学领域。

过去只能靠实验手段才能得到的某些结果，现在已可以借助于计算流体力学的手段来完成。

在高等建筑院校的土木工程、环境科学与工程等学科中，因涉及大量的流体流动问题，因此，普遍开设了研究生课程——高等流体力学（计算流体力学）。

多年来，计算流体力学的教学内容主要是有限差分法、有限元法、离散化方法等，重点仍然是算法的数学基础、收敛性的证明及离散精度的讨论。

在教学过程中发现学生对课程中涉及的大量数学推导感到乏味，课程学完后，如何采用计算流体力学方法对一个具体的流体流动问题进行模拟和分析，学生往往感到无从下手，并且难以正确采用计算流体力学的理论和方法解决工程实际问题，因此学生也不能学以致用。

当前的研究生课程教学，不仅在分析问题的深度和广度上显得不足，在教学方法上也存在灵活性不足，互动性不够，缺乏新颖性等问题。

因此，结合学科的发展特点对计算流体力学课程现有的教学内容、教学体系及教学方法进行改革，并进一步将计算流体力学理论与解决工程实际问题紧密联系在一起，培养和提高学生的学习能力和创新能力显得尤为必要。

我校研究生课程“高等流体力学”的教学内容紧密围绕计算流体力学的内容，课程组在重庆大学研究生重点课程和重庆市研究生重点课程教改项目“高等流体力学”的资助下，对教学体系、教学内容、教学方法等方面的改革做出了一些尝试，力图使其教学内容反映学科的特色，发挥计算流体力学本身应有的优势。

流体力学课程创新教育的改革与探索流体力学课程是工程类专业中的一门重要课程，涉及到流体运动的基本原理和应用。

随着科技的不断发展，流体力学课程也需要不断改革和探索，以适应时代的需求。

本文将探讨流体力学课程创新教育的改革与探索。

一、传统流体力学课程存在的问题传统的流体力学课程通常是以理论为主，实践教学相对薄弱。

学生通过课堂学习，习题练习，实验操作等形式学习流体力学的基本理论知识。

传统教学模式存在一些问题：1. 理论与实践脱节。

传统流体力学课程大多注重理论知识的传授，而对于实践操作的指导相对不足，导致学生在实际工程中应用流体力学知识时存在困难。

2. 教学内容与时代发展脱节。

随着科技的不断进步，流体力学应用领域不断扩大，新的理论和技术不断涌现，传统的流体力学课程内容已经不能完全满足学生的需求。

3. 学生学习兴趣不高。

传统的流体力学课程以理论为主，对于学生的实际需求和兴趣不能很好地引导和激发。

二、创新教育的改革方向针对传统流体力学课程存在的问题，我们需要进行改革与探索，以创新的教学模式和理念来提高学生的学习效果和应用能力。

改革方向主要包括以下几个方面：1. 加强实践教学。

在流体力学课程中，应该加强实验教学和工程实践环节，让学生通过实际操作来感受流体运动的规律和特性，提高学生的动手能力和应用能力。

3. 提高教学方法的多样性。

传统的流体力学课程通常以讲授和习题训练为主，我们应该尝试多种教学方法，比如案例教学，项目教学，互动教学等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

4. 培养创新意识和实践能力。

流体力学课程也要培养学生的创新意识和实践能力，让学生在学习中不断思考和探索，培养解决实际工程问题的能力。

三、创新教育的具体措施在流体力学课程中开展创新教育需要采取具体的措施，以确保教学效果和效率。

具体措施可以包括以下几点：1. 设计丰富多样的实践教学内容。

可以在流体力学课程中设计各种实验项目，比如流场测量实验，液体波动实验，管道流体实验等，让学生通过实验操作来深入理解流体力学的基本原理和应用技术。

航空航天专业研究生实验流体力学教学改革探索1. 引言1.1 背景介绍航空航天专业作为现代工程技术领域中的重要学科之一，流体力学教学在研究生阶段起着至关重要的作用。

流体力学作为航空航天领域的基础学科，对于学生理解飞行原理、设计飞行器以及解决实际工程问题具有重要意义。

在传统实验教学中，学生可能会面临实验设备限制、实验操作难度大、实验结果分析不清晰等问题，导致实验教学效果不佳。

针对这一问题，进行航空航天专业研究生实验流体力学教学改革探索显得尤为迫切。

通过对流体力学教学现状进行分析，针对实验教学存在的问题提出相应的改革方向与措施，并对改革后的实验教学效果进行评估，最终总结出有益的教学经验。

本文将着重探讨航空航天专业研究生实验流体力学教学改革的背景和意义，为后续的实验教学改革工作提供参考和借鉴。

1.2 研究意义流体力学作为航空航天专业中的重要课程，对于培养学生具备扎实的专业知识和实践能力具有重要意义。

随着航空航天领域的发展和进步，流体力学教学也需要不断更新和改革，以满足行业的需求和学生的学习需求。

研究实验流体力学教学的改革探索具有重要的意义，可以提高学生的实践能力和创新能力，促进学生的综合素质和竞争力的提升。

通过对流体力学实验教学的改革探索，可以不断优化实验教学内容和方法，提高教学质量和效果，为培养高素质航空航天专业人才提供有力支持。

探索航空航天专业研究生实验流体力学教学改革，具有非常重要的意义和价值。

只有不断创新和完善教学方法和手段，才能更好地满足学生的学习需求，提高教学质量，培养出更多优秀的航空航天专业人才。

2. 正文2.1 流体力学教学现状分析流体力学是航空航天工程中的重要学科，是研究流动物体运动规律和流体力学性质的科学。

在航空航天专业研究生教育中，流体力学教学扮演着至关重要的角色。

了解当前流体力学教学的现状，对于进行有针对性的教学改革具有重要意义。

目前，航空航天专业研究生流体力学教学主要以传统的理论讲解和实验教学相结合的方式展开。

流体力学课程的教学改革与实践一、课程的意义“流体力学”课程是各院校机械专业、航空航海专业、能源与动力工程专业的一门重要的基础课程，它综合了高等数学、理论力学等学科知识，与工程实际问题联系较为紧密，具备理论性强、实用性高的特点。

该课程要求学生掌握基础的流体力学相关知识，并能够采用理论知识，结合具体工程情况，计算并分析实际问题，同时注重学生的整体能力培养，使其具备发现问题、解决问题的能力，成为兼顾掌握理论知识与解决实际工程问题的新时代复合人才。

由于课程教学中理论性强、对数学和力学要求较高，使得学生在学习过程中不可避免的产生枯燥、乏味、缺乏兴趣并难以掌握相应理论。

因此，為增强课程的教学效果，提高学生的学习兴趣，带动学生对流体力学的求知欲，笔者结合数年的流体力学教学经验，对教学过程中遇到的各种问题加以分析，包括课程教学模式、实验设置、理论介绍、软件仿真应用方面展开改革探讨。

二、教学实践与改革随着新时代科学计算的迅速发展，社会对大学生的要求越来越高，使得高校应结合社会发展形势，开展适用于新时代的高校教育方案，以适应时代发展步伐，保证学生掌握相关专业领域科技发展前沿。

在掌握基础理论的前提下，提高学生解决工程实际1/ 5问题的能力和创新能力。

因此在教学方案应随着时代的发展进行相应改革，以适应时代要求，这就要求高校教师在课堂教学中保证课堂内容的先进性和新颖性，逐渐加入实践环节，并结合工程问题中常采用的软件仿真，使学生具备利用结合理论知识—先进工具来解决实际问题的能力，提高学生的社会适应力。

（一）教材的选择“流体力学”课程主要讲述流体相关的力学知识和流体现象，阐述相关的流体方程及部分解析和数值解法。

通过综合比较教材并结合本专业学生的特点，决定选用由高等教育出版社出版，张鸣远编著的《流体力学》这本教材，该教材适用于高等学校工科专业本科生的基础流体力学课程，教材在章节编排和选材上符合教学规律、适应学科发展和教学改革的需求。

流体力学实验教学改革探讨流体力学是水利、土木类专业的一门重要技术基础课,整个课程体系包括理论分析、科学实验与数值计算,在我国高等学校工科专业形成了稳定的颇具特色的教学模式。

随着教学改革的不断深入,传统的实验教学在培养学生实践能力和创新能力方面明显显示出不足:在实验内容上单调又陈旧,偏于基础,难以激发学生兴趣;实验设备大多数过于陈旧,多由学校集体申购,教师学生参与程度低;教学方法老套,多采用老师讲解基本原理,之后做示范实验,学生随后模仿这一模式,无法充分调动学生积极性;实验教学教材陈旧,不能适应实际需要;缺乏恰当的评价体系,导致教学双方积极性丧失。

因此,在经济建设和科学技术高速发展的今天,本着培养创新性应用型人才的目标,必须对流体力学实验课程教学进行改革。

一、流体力学实验内容的改革传统的流体力学实验内容包括以下几类。

第一类:液体静压强测定实验,流线演示实验、能量方程实验、文丘里流量系数测定实验、毕托管测流速实验、明渠断面流速分布测定、水面曲线实验、水电比拟实验。

该类实验以认识流体力学基本概念为主,在实验的过程中加1/ 8深对基本概念的理解,可以归类为认识概念型实验。

第二类:液体的相对平衡实验、动量定理实验、雷诺方程实验、伯诺里方程实验、沿程阻力系数测定实验、局部阻力系数测定实验、达西定律渗流实验。

该类实验以验证流体力学基本原理为主,学生通过动手操作实验设备,达到预期目的,从而理解流体力学经典理论,可以归类为理论验证型实验。

第三类:孔口与喷嘴出流实验、水跃实验、堰顶溢流实验、闸孔出流实验。

该类实验主要通过老师操作,学生观摩的方式完成,从而初步了解流体力学基本原理在实际工程中的应用,可以归类为观摩型实验。

这三类实验其优点是理论成熟且实验开展难度不大,易于学生动手操作。

因此,应用广泛,各大高校都在进行类似实验。

但也存在明显缺点:第一类第二类实验本身缺乏新鲜感,学生在动手之前已经知道了实验结果,实验过程十分机械,甚至敷衍了事;第三类实验对多数学生有吸引力,学生积极性也高,但是无法参与。

流体力学课程创新教育的改革与探索流体力学是工程学科中的重要分支，涉及到流体的运动规律、力学性质、流动特性等内容。

而流体力学的教育改革与探索则是指对这门课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行创新和改进，以培养学生的创新能力和应用能力，促进其对流体力学知识的理解与应用。

流体力学课程的教学改革可以从以下几个方面展开：教学内容的更新和扩充。

随着科学技术的发展，流体力学的应用领域日益广泛，教学内容也需要不断更新和扩充。

在课程中引入新的理论模型和实际应用案例，使学生更好地理解流体力学的基本原理和实际应用。

可以将当前热点问题和前沿技术引入课堂，激发学生的学习兴趣和创新思维。

教学方法的创新和改进。

传统的流体力学教学主要以理论讲授和计算实践为主，学生在课堂上大部分时间都是被动接受知识。

而现代流体力学教育则强调培养学生的主动学习能力和实践能力。

可以通过案例分析、实验模拟、项目设计等多种教学方法，让学生参与到课程的探索和实践中，培养他们的问题解决能力和团队合作精神。

教学手段的创新和拓展。

随着信息技术的发展，现代教学手段的应用已经成为流体力学教育改革的重要方向。

通过利用计算机软件模拟流体运动、虚拟实验室等方式，使学生能够更直观地理解和应用流体力学知识。

可以利用网络资源和学术论坛等途径，拓宽学生获取流体力学信息的渠道，培养他们的信息检索和应用能力。

教师的专业素质和教学能力的提升。

教师在流体力学课程改革中扮演着重要角色，他们的教学思想和教学能力直接影响到学生的学习效果。

教师需要不断提升自身的专业素质，关注流体力学领域的新动态和新理论，不断更新教学思想和教学方法。

教师也需要培养学生的创新能力和应用能力，通过激发学生的学习兴趣和引导学生的实践探索，促进学生的全面发展。

流体力学课程的改革与探索是一个系统工程，需要教师、学生和教育管理者共同努力。

通过不断更新教学内容、创新教学方法、拓展教学手段和提升教师素质，可以使流体力学课程更加贴近实际应用、更具有挑战性和创新性，培养出更多能够适应社会需求的工程人才。