發(fā)布時間：2022-10-31 14:47:39
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的流體力學(xué)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
高校對來華留學(xué)生進(jìn)行思想教育，主要指的是高校通過對來華留學(xué)生進(jìn)行文化上的交流、知識的傳播、情感交流以及生活上的關(guān)心、幫助等方式，對留學(xué)生的觀念、思想產(chǎn)生一定的影響，從而幫助他們對我國的文化、制度甚至是法律等方面，形成較為深刻且客觀的認(rèn)識，最終能夠?qū)崿F(xiàn)來華留學(xué)生“學(xué)有所成、對我友好”的教育目標(biāo)。
（一）在學(xué)習(xí)、情感以及健康方面的心理困惑
1.來華留學(xué)生由于不能很好適應(yīng)新環(huán)境，產(chǎn)生了一些困惑。很多留學(xué)生初到一個陌生的地方，首先表現(xiàn)出來的問題就是對陌生的環(huán)境無法多適應(yīng)，對個人家庭是否會發(fā)生一些意外事件往往會產(chǎn)生很大的顧慮，比如親人突然病故等。留學(xué)生對于我國的文化以及語言等方面還是比較陌生的，他們很難一開始就對環(huán)境熟悉起來，空閑的時候往往無所事事。不同的國家在人際關(guān)系問題的處理上有不同的習(xí)慣，來華留學(xué)生從開始并不懂得如何處理與中國同學(xué)或者老師的人際關(guān)系，會產(chǎn)生一些煩惱，甚至?xí)a(chǎn)生沒有朋友、很孤獨(dú)的感受。留學(xué)生初到學(xué)校進(jìn)行學(xué)習(xí)，還會面臨學(xué)習(xí)模式不一樣、專業(yè)不適應(yīng)等情況，面對這些問題他們?nèi)菀子形冯y的情緒，一些學(xué)生甚至?xí)胍獡Q學(xué)?；蛘邠Q專業(yè)，這對其學(xué)業(yè)會產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。一些留學(xué)生身體上可能被查出有某種疾病，但是很多高校對這方面還缺乏引導(dǎo)，留學(xué)生一開始往往也不知道這些問題應(yīng)該找誰傾訴或者尋求幫助，而疾病往往對于學(xué)生的身體、生活以及學(xué)習(xí)都會帶來影響。
2.來華留學(xué)生發(fā)生打架斗毆以及對交通安全不重視導(dǎo)致一些意外事故的發(fā)生。一部分留學(xué)生對本地規(guī)章制度沒有進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)，一些法律問題也存在認(rèn)知缺陷，監(jiān)護(hù)人對其不能進(jìn)行很好地監(jiān)管，導(dǎo)致一些留學(xué)生放縱自己，打架斗毆、喝酒泡吧等，這些行為都會對留學(xué)生產(chǎn)生不利的影響。
3.由于有不同的宗教信仰而產(chǎn)生的困惑。一部分來華留學(xué)生與其他同學(xué)會有不同的宗教信仰，而不同的宗教信仰中，往往會有不同的習(xí)慣、不同的文化，留學(xué)生由于與同學(xué)宗教信仰不同，可能會在某一個特別的時間段，對同住的同學(xué)及其生活習(xí)慣產(chǎn)生影響，久而久之就可能會積累矛盾。
（二）對留學(xué)生進(jìn)行思想教育過程中產(chǎn)生的困難
1.對職責(zé)的劃分尚不明確。
在我國一些高校中，職能部門或者專業(yè)學(xué)院往往認(rèn)為對留學(xué)生進(jìn)行思想教育應(yīng)該是國際學(xué)院的職責(zé)所在，他們對留學(xué)生進(jìn)行事務(wù)處理時，往往不會將其與本國學(xué)生一起進(jìn)行處理，這會在培養(yǎng)留學(xué)生的過程中產(chǎn)生很多不必要的誤會。我們在與一些學(xué)生進(jìn)行交流的過程中發(fā)現(xiàn)這樣的問題，一些學(xué)院認(rèn)為本校留學(xué)生的招生事務(wù)以及住宿都是由國際學(xué)院統(tǒng)一安排，因此思想教育也屬于他們工作的范疇，而不屬于學(xué)院的工作范疇。還會有一些學(xué)院的老師認(rèn)為，留學(xué)生無論是在語言上還是文化上都與我們存在較大差異，把他們當(dāng)成一種負(fù)擔(dān)，一些通知沒有對其通知到位。除此之外，由于留學(xué)生所學(xué)的專業(yè)不是十分集中，需要將其安排在不同專業(yè)學(xué)院，無法專門為留學(xué)生成立專業(yè)學(xué)院。此外，留學(xué)生的人數(shù)不多，這就使管理規(guī)章制度不完善。因此對來華留學(xué)生進(jìn)行管理，就對其人數(shù)規(guī)模產(chǎn)生了新的要求。
2.師生配比缺少平衡。
目前，我國很多高校會在國際學(xué)院配備管理人員來對留學(xué)生進(jìn)行專門管理，這些工作人員管理的往往是留學(xué)生的招生、住宿以及一些日常工作，留學(xué)生在學(xué)校報到需要準(zhǔn)備的一些材料，比如簽證、體檢、學(xué)籍、檔案等也都是這些工作人員進(jìn)行處理。但是由于工作十分瑣碎，必然花費(fèi)相關(guān)人員的精力，因此這些工作人員很少有精力對留學(xué)生的思想教育進(jìn)行管理。曾經(jīng)有學(xué)者認(rèn)為，工作人員管理一個留學(xué)生的工作量與管理三個中國學(xué)生的工作量相同，產(chǎn)生這一問題的主要原因是語言上的交流不方便以及文化習(xí)慣的不同。工作人員往往需要對留學(xué)生有更大的耐心，現(xiàn)實(shí)情況是高校輔導(dǎo)員日常事務(wù)往往很多，精力有限，對于留學(xué)生的思想教育往往缺少時間與精力來管理，尤其是來華留學(xué)生在新學(xué)期開始時，會有很多問題，比如語言差異、環(huán)境陌生、習(xí)慣不相同等。這時候留學(xué)生是最需要得到幫助，而輔導(dǎo)員在新學(xué)期開始時往往也是最忙碌的時候，因此無法留出多余的時間對留學(xué)生進(jìn)行思想教育。除此之外，高校對留學(xué)生管理的人員有限，除非留學(xué)生人數(shù)大量增加，高校可能才會考慮增加工作人員，而目前實(shí)際的情況是，來華留學(xué)生的思想教育基本是由國際學(xué)院進(jìn)行處理，管理人員的配比不均衡問題越來越嚴(yán)重。
二、改善來華留學(xué)生思想教育工作的措施
（一）提高來華留學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量
要想使高校來華留學(xué)生的整體生源質(zhì)量得到提高，首先需要高校在留學(xué)生招生的時候，把關(guān)嚴(yán)格，拒絕渾水摸魚，一些自主學(xué)習(xí)能力極差的留學(xué)生應(yīng)該拒絕接收；其次，提高來華留學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行提高，從而能使一些國外一流大學(xué)學(xué)生愿意到我國高校進(jìn)行學(xué)習(xí)。留學(xué)生的整體素質(zhì)如果得到提高，那么一些老師的觀念也會隨之改變，他們就不會再認(rèn)為留學(xué)生是一種負(fù)擔(dān)，也會更加愿意與留學(xué)生進(jìn)行交流。
（二）分工明確、目標(biāo)清楚
國際學(xué)院、專業(yè)學(xué)院以及職能部門之間應(yīng)該對自己所要負(fù)責(zé)的工作以及責(zé)任進(jìn)行明確劃分，不要產(chǎn)生互相推諉的情況。高校對留學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)要制定一個整體規(guī)劃，對不同的部門要進(jìn)行明確的分工。如果國際學(xué)院對留學(xué)生的一切事情都包攬包辦，那么對于留學(xué)生教育水平勢必會造成不利的影響，也不利于學(xué)校國際化的發(fā)展，這是一些高校根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的。很多高校中的相關(guān)專業(yè)學(xué)院仍然會習(xí)慣上將中國學(xué)生與留學(xué)生進(jìn)行區(qū)別對待，這也是留學(xué)生很難融入學(xué)校環(huán)境的原因，因此，很多高校的專業(yè)學(xué)院還應(yīng)該加強(qiáng)對留學(xué)生與中國學(xué)生同等對待理念的培養(yǎng)。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；課程教學(xué)；課程考核；改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0091-03
《流體力學(xué)》是我校環(huán)境工程專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)理論課程。流體力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)的一個分支，它以物理學(xué)為基礎(chǔ)，力學(xué)為依據(jù)，以數(shù)學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)為工具，研究流體平衡和運(yùn)動的基本規(guī)律，以及流體與固體的相互作用力。作為一門實(shí)用的工程科學(xué)，流體力學(xué)有比較完整的體系，它不但可以獨(dú)立解決一些工程實(shí)際問題，而且可以為學(xué)習(xí)多種工程專業(yè)課打下必要的基礎(chǔ)。其任務(wù)在于使學(xué)生掌握流體力學(xué)的基本理論、基本計(jì)算方法、基本實(shí)驗(yàn)技能以及在工程實(shí)際中的初步應(yīng)用。通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生初步具備分析和解決實(shí)際流體力學(xué)問題的能力，并對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來從事相關(guān)專業(yè)的工作和科研打下良好的基礎(chǔ)。多年來，流體力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要是經(jīng)典的流體力學(xué)理論和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)分析方法，偏重于理論分析，教學(xué)內(nèi)容比較抽象和單一，不能反映當(dāng)前流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢，不利于拓寬學(xué)生的知識面、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。具體可以概括為以下幾點(diǎn)：
1.流體力學(xué)的教學(xué)大綱不適應(yīng)高等教育改革發(fā)展的需要，對教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)基本要求的定位不準(zhǔn)，與培養(yǎng)目標(biāo)的要求不太一致。
2.流體力學(xué)教學(xué)與環(huán)境工程其他專業(yè)課程結(jié)合不緊，導(dǎo)致許多畢業(yè)生在從事環(huán)境工程過程中感覺到流體力學(xué)對環(huán)境工程的指導(dǎo)作用不明顯。
3.流體力學(xué)中的部分概念與化工原理中的內(nèi)容相重復(fù)。
4.流體力學(xué)教材中缺乏反映近代科技成果的新內(nèi)容和流體力學(xué)的新發(fā)展，與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展聯(lián)系不緊密。
5.教學(xué)方法和教學(xué)手段沒有考慮到學(xué)生主體。
6.流體力學(xué)教學(xué)中沒有引入演示實(shí)驗(yàn)，將其中抽象的物理過程和物理圖像形象化、直觀化，學(xué)生不容易深刻理解和掌握。
7.成績評定形式單一，不能全面地考核學(xué)生所學(xué)知識和綜合運(yùn)用知識的能力。考核形式基本上是通過學(xué)期末的一次性閉卷考試完成，試卷題型也大都為考察課程主要知識內(nèi)容點(diǎn)的選擇題、填空題、計(jì)算題、證明題等，這種考核形式有引導(dǎo)學(xué)生死記硬背的傾向，缺乏對學(xué)生綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的考核。
這些問題的存在導(dǎo)致在學(xué)生心目中，流體力學(xué)似乎沒有其他專業(yè)課重要，是一門可學(xué)可不學(xué)的課程。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、成績評定不能適應(yīng)流體力學(xué)教學(xué)的需要，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗母铮瑯?gòu)建面向工程的教學(xué)體系，注重實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，搭建能力培養(yǎng)平臺，建立更科學(xué)的考核機(jī)制，以適應(yīng)形勢的變化發(fā)展。目前，我國高校所使用的流體力學(xué)教材主要有毛根海編著的《應(yīng)用流體力學(xué)》、李玉柱、苑明順編著的《流體力學(xué)》、丁祖榮編著的《流體力學(xué)》、汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》。我校選用汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》作為指定教材。2012年，在認(rèn)真梳理流體力學(xué)、化工原理及環(huán)境工程相關(guān)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容與環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對流體力學(xué)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂、對教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn)，制作完成了與汪楠、陳桂珍主編的《工程流體力學(xué)》相配套的多媒體課件，并在教學(xué)中投入使用，取得了良好的教學(xué)效果。
一、修訂教學(xué)大綱
根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)修訂原有的教學(xué)大綱，使教學(xué)目標(biāo)的工科特色更加明顯。
二、改革教學(xué)內(nèi)容
1.刪減與化工原理重復(fù)的內(nèi)容，對這部分知識點(diǎn)，把講授的重點(diǎn)放在深化和提高上。
2.將流體的物理性質(zhì)、靜力學(xué)、動力學(xué)、水頭損失和水力計(jì)算作為教學(xué)的重點(diǎn)。
3.大幅增加適應(yīng)環(huán)境工程實(shí)踐需要的內(nèi)容，引入一些環(huán)境工程案例，讓同學(xué)們未進(jìn)入社會就能體會到流體力學(xué)對環(huán)境工程的指導(dǎo)作用
三、改革教學(xué)方法
新生入學(xué)開始就召開師生見面會，讓學(xué)科負(fù)責(zé)人講解專業(yè)培養(yǎng)方案，有經(jīng)驗(yàn)的教師教授如何進(jìn)入大學(xué)里的學(xué)習(xí)狀態(tài)，引導(dǎo)新生盡快適應(yīng)大學(xué)的教育環(huán)境和人文環(huán)境，樹立全面人才培養(yǎng)的理念以及與之對應(yīng)的教學(xué)模式、考核體系等內(nèi)容。讓新生對自己的大學(xué)生活作全局規(guī)劃，從獲得知識、提高專業(yè)技能的方式方法上不斷開拓思維，尋求自己的努力方向。改變傳統(tǒng)的“注入式”傳授知識的教學(xué)方法，采用注重培養(yǎng)實(shí)踐能力的教學(xué)方法，針對具體教學(xué)內(nèi)容，靈活采用內(nèi)容講授、課堂討論、雙向交流、問題思考、習(xí)題訓(xùn)練、器材設(shè)計(jì)與制作、企業(yè)觀摩考察等多種形式，使學(xué)生能較好地掌握流體力學(xué)的基本概念、基本規(guī)律，掌握分析解決流體力學(xué)問題的方法和思路，并使解決問題的能力得以提高。每次上新的章節(jié)時，先提出一些與環(huán)境工程實(shí)踐密切相關(guān)的問題，然后告訴學(xué)生這一章節(jié)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，就可以運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識解決這些實(shí)際問題，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，就不會盲目地學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。如在流體的物理性質(zhì)一章導(dǎo)入的階段提出“為什么經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī)，總是要發(fā)動機(jī)預(yù)熱一段時間后才開始行駛”？在流體靜力學(xué)章節(jié)以“為什么點(diǎn)滴吊瓶的液體逐漸減少時而藥液的流速卻不變”？流體動力學(xué)中以“為什么飛機(jī)的頭部有一根長長的針狀物”等來導(dǎo)入。學(xué)完一個章節(jié)后，再告訴他們由于課堂教學(xué)時間有限，還有很多問題的解決需要更多的知識，引導(dǎo)大家自學(xué)。特別是課程教學(xué)已經(jīng)過半以后，學(xué)生的基本流體力學(xué)知識有些儲備后，要鼓勵、啟發(fā)、指導(dǎo)有興趣的同學(xué)做一些拓展性的學(xué)習(xí)和思考，參與老師的科研或自己做些發(fā)明創(chuàng)造，如教學(xué)模具、實(shí)驗(yàn)器具等科技作品，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。這時我會帶些有興趣的同學(xué)到污水處理廠、環(huán)?？萍脊救⒂^考察，了解企事業(yè)的技術(shù)需求和科技難題，和同學(xué)們一起思考探索問題的解決方案。針對流體力學(xué)中的概念和規(guī)律比較抽象和枯燥的特點(diǎn)，采用多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)手段，綜合運(yùn)用圖像、文字、動畫等展現(xiàn)圖文并茂的教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用視覺效應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)效果、擴(kuò)大知識面。例如，流體動力學(xué)章節(jié)中講述流線的性質(zhì)時，我引入草原上的老鼠在夏天躲在洞穴里納涼的圖片。洞穴靠下風(fēng)口堆了一個土包，外面涼爽的風(fēng)能吹進(jìn)洞穴，若下風(fēng)口沒有土包，涼風(fēng)進(jìn)不去。以這種生動的形式展現(xiàn)課程內(nèi)容，而不是簡單地播放幻燈片。學(xué)生不僅學(xué)到了知識，而且感受到知識的生動有趣性。對于重點(diǎn)內(nèi)容，要嚴(yán)格進(jìn)行板書推導(dǎo)，一方面有利于學(xué)生理清思路；另一方面，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，不能簡單地把熱熱鬧鬧當(dāng)做生動有趣。對一些工程或生活中碰到的案例或常識，也不太容易做課堂實(shí)驗(yàn)時，可以通過一些課件來模擬。將理論知識與視頻、動畫、工程案例、生活常識相結(jié)合，調(diào)動了同學(xué)們的學(xué)習(xí)激情，使其從被動式聽課轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃邮叫蕾p知識。如在流體動力學(xué)章節(jié)，我引入了美國南北戰(zhàn)爭時期的彼得斯堡戰(zhàn)役的一段視頻：講述一個叫普萊曾茨的士兵，運(yùn)用流體力學(xué)知識解決地道通風(fēng)的問題，巧妙地將叛軍的防御陣地炸毀。這些視頻、動畫、案例中的氛圍、情景不僅啟發(fā)了他們的思維，更讓他們享受到聽課的樂趣，激發(fā)了其學(xué)習(xí)的積極性。
四、引入演示實(shí)驗(yàn)
整合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)中心、環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的資源，自行搭建或購置一些演示實(shí)驗(yàn)裝置，將演示實(shí)驗(yàn)引入流體力學(xué)課堂，使流體力學(xué)中抽象的物理過程和物理圖像變得形象、直觀和可信，使教學(xué)內(nèi)容更有表現(xiàn)力，便于學(xué)生深刻理解和掌握。若暫時沒有條件，也要積極引入一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗囊曨l，播放給同學(xué)們學(xué)習(xí)。如伯努利方程式是流體力學(xué)教學(xué)中的一個難點(diǎn)，非常抽象。因此，在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時，我就在課堂上做些表面上看起來匪夷所思的實(shí)驗(yàn)，但卻可以用伯努利方程式很容易解釋這種現(xiàn)象。例如嘴用力吹一個漏斗，乒乓球而不落地。學(xué)生非常驚詫這個現(xiàn)象，立刻想知道為什么會這樣，學(xué)習(xí)的積極性立刻被調(diào)動起來。然后在黑板上畫出示意圖，再用伯努利方程式解釋，學(xué)生就會理解透徹、記憶深刻。
五、加強(qiáng)素質(zhì)拓展
鼓勵學(xué)生積極與工程、生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，制作小發(fā)明小創(chuàng)造，參與科學(xué)研究、社會調(diào)查等。如在教學(xué)過程中，我多次組織學(xué)生參與各類科研論文大賽、發(fā)明大賽，取得了不錯的成績。通過這些鍛煉，不僅加深了學(xué)生對課程的理解，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的能力，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。積極組織學(xué)生參與本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、優(yōu)秀畢業(yè)論文培育計(jì)劃、大學(xué)生科研論文大賽、大學(xué)生專利發(fā)明大賽以及環(huán)境與健康協(xié)會等；參與污水處理廠、環(huán)保部門、環(huán)保企業(yè)及各類生產(chǎn)單位的科研、生產(chǎn)工作。通過創(chuàng)建實(shí)習(xí)基地、培訓(xùn)基地、現(xiàn)場調(diào)研、技術(shù)咨詢、項(xiàng)目合作等形式，獲得與流體力學(xué)有關(guān)的技術(shù)難題。再以這些問題為范例，通過現(xiàn)場考察、技術(shù)交流、故障診斷、問題分析、解決方案、實(shí)施效果等環(huán)節(jié)，供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。不僅解決了工程實(shí)際問題，而且開闊了學(xué)生的視野。讓學(xué)生預(yù)先進(jìn)入工作角色，以業(yè)務(wù)需求帶動求知欲望。只有在實(shí)際工作中，學(xué)生才能對專業(yè)知識的應(yīng)用、交叉學(xué)科之間的作用以及教學(xué)科研的關(guān)系有越來越明晰的認(rèn)識，對于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)、專業(yè)知識的獲取有更明確的思路。
六、改革考核方法
教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革，必須與課程考核方法的改革相配套。為了提升考核環(huán)節(jié)對于人才培養(yǎng)的支撐度，推動教學(xué)理念與內(nèi)容、方式與方法的變革，切實(shí)發(fā)揮課程考核對教學(xué)效果的檢驗(yàn)與評價作用，我校于2011年制定了本科生課程考試管理辦法，2013年制定了全面提高本科教學(xué)質(zhì)量的實(shí)施意見，2014年學(xué)校啟動教學(xué)考核改革試點(diǎn)工作，《流體力學(xué)》是我校第一批立項(xiàng)的課程考核改革試點(diǎn)課程。在新的考核方案中，我更加注重學(xué)生對基本概念、基本規(guī)律的理解，學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力。實(shí)行過程化考核、多種形式的考核。全面考察學(xué)生對知識的掌握程度、概括能力和綜合應(yīng)用水平?？梢詥卧獪y試時采用開卷考試，期末考試采用半開卷考試，試題有一半是自己出的試題?？己嗽囶}中的開發(fā)性試題就是用所學(xué)流體力學(xué)知識解釋、處理日常生活、工程中的現(xiàn)象等。
1.豐富考核方式。緊扣課程目標(biāo)，選擇能夠全面衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核方式。將筆試、討論、口試、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、調(diào)查報告等多種形式相結(jié)合，將知識理論識記的考察與分析解決問題能力的檢驗(yàn)并重，對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)地評價。
2.強(qiáng)化全程評價。把課程考核貫穿于教學(xué)的全過程，將過程評價與終結(jié)評價相結(jié)合，設(shè)計(jì)不同階段、不同方式考核的分值比例，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行有效評價，改變“一考定成敗”的現(xiàn)象，扭轉(zhuǎn)“期末突擊死記硬背”的不良學(xué)風(fēng)。過程考核在評定學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的同時，加強(qiáng)了對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度等非智力因素的考察，分課堂表現(xiàn)和課下表現(xiàn)，各占總成績的10%。過程考核成績占總成績的30%，期末考核占總成績的50%。過程考核有章節(jié)考核、期中考核和歸納總結(jié)考核。章節(jié)考核分3次進(jìn)行，考核形式為開卷，每次5分，滿分為15；期中考核，考核形式為開卷，滿分為10分。每次考核用兩套試題，一半學(xué)生用A試題，一半同學(xué)用B試題，學(xué)生預(yù)先不知道自己拿到何種試題；歸納總結(jié)能力考核，學(xué)生根據(jù)自己對課程的把握、見解出一份合適的試卷，教師據(jù)此評分，滿分為5分。期末考核的考試形式為半開卷（一張復(fù)習(xí)紙的開卷考試），試題范圍覆蓋教學(xué)大綱，沒有課本中能直接找到的概念性記憶性試題，但又要熟記并靈活運(yùn)用課本知識，強(qiáng)調(diào)知識的綜合應(yīng)用和實(shí)踐運(yùn)用。題型包括選擇題、計(jì)算題、作圖題、項(xiàng)目設(shè)計(jì)型和開放性試題。建立電子試題庫，實(shí)行抽題組卷，實(shí)現(xiàn)教考分離。試題庫中有一半是學(xué)生出的試題（由教師篩選出優(yōu)質(zhì)的試題，或稍作修改），一半為教師出的試題。
3.優(yōu)化考核內(nèi)容。以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為原則，選擇考核內(nèi)容。在評定學(xué)生對基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能的同時，突出對學(xué)生分析解決問題、動手能力及綜合素質(zhì)的考察。采用體現(xiàn)創(chuàng)新特點(diǎn)的考試題型，以適應(yīng)學(xué)科專業(yè)與相關(guān)行業(yè)發(fā)展的新要求。堅(jiān)持合理性原則，考核內(nèi)容的選擇符合考核課程目標(biāo)的要求。理論知識考核的重點(diǎn)為課程知識體系中核心要點(diǎn)、基本原理的理解與運(yùn)用；實(shí)踐知識方面突出對操作流程的熟悉程度、實(shí)踐結(jié)果分析運(yùn)用能力的檢測；綜合素質(zhì)方面的考察堅(jiān)持以能否有效支撐專業(yè)發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)。課程考核綜合考慮各方面因素，首先是課堂表現(xiàn)，即學(xué)習(xí)態(tài)度，考核實(shí)行扣分制，滿分為10分。如上課曠課、玩手機(jī)、聽音樂、交頭接耳等，第一次扣1分，第二次扣2分，第三次扣5分，四次以上全扣。其次是作業(yè)考核，滿分為10分。作業(yè)次數(shù)為7，交1次作業(yè)得1分，總作業(yè)次數(shù)分為7；質(zhì)量分為3，視工整度、正確率給分。
4.暢通信息反饋?？己私Y(jié)果及時上網(wǎng)公布，學(xué)生可以查看自己的考核成績，對自己前段時間的學(xué)習(xí)效果有一個清醒的認(rèn)識，及時調(diào)整學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性。切實(shí)發(fā)揮課程考核對教學(xué)效果的檢驗(yàn)與評價作用，對教學(xué)內(nèi)容與方式改革的推動作用，對學(xué)生學(xué)習(xí)投入的引導(dǎo)作用，促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。在教學(xué)過程中，選擇適當(dāng)時機(jī)向?qū)W生征求關(guān)于教學(xué)方法、考試考核模式等方面的意見或建議，以及前段時間學(xué)習(xí)的感受，我再根據(jù)學(xué)生反饋來的信息，及時調(diào)整教學(xué)方法、手段、進(jìn)度等，認(rèn)真處理好教與學(xué)的關(guān)系。并根據(jù)學(xué)生的意見、可采納程度、對教學(xué)的關(guān)注程度進(jìn)行打分，并計(jì)入該門課程的平時成績。
七、結(jié)束語
流體力學(xué)是一門系統(tǒng)性、理論性很強(qiáng)的應(yīng)用力學(xué)課程，體現(xiàn)了力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等交叉學(xué)科在工程中的應(yīng)用。因此，如何將知識傳授與提高學(xué)生應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生科研意識、適應(yīng)社會需求相兼顧，對于教師自身素質(zhì)、教學(xué)水平和教學(xué)方法是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生流體力學(xué)的工程應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革，并對考核方式、內(nèi)容、過程和反饋進(jìn)行配套改革，推動教學(xué)理念、方法的變革。加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用，真正掌握相關(guān)知識，為日后工程，科研和工作打下良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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[論文摘要]結(jié)合學(xué)習(xí)主體所處的時代環(huán)境變化和流體力學(xué)知識體系的學(xué)科跨度大以及對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識要求很高的特點(diǎn)，分析了流體力學(xué)教學(xué)中存在的問題和難點(diǎn)，提出大量采用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)例教學(xué)以加強(qiáng)流體流動現(xiàn)象的觀察理解對提高流體力學(xué)教學(xué)效果的必要性和重要性。
前言
流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續(xù)存在，其變形便會隨時間持續(xù)增大，不像固體那樣，一定的受力只能產(chǎn)生一定的變形。流體力學(xué)的基本理論非常嚴(yán)密，描述流體流動現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程非常復(fù)雜，高度非線性[1]，因此學(xué)生對流體力學(xué)敬而遠(yuǎn)之的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。此外由于因特網(wǎng)及電子計(jì)算機(jī)的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長的學(xué)生接觸和感受實(shí)際發(fā)生的各種流體流動現(xiàn)象的機(jī)會大大減少，對自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學(xué)生在接受流體力學(xué)教育之前所受的應(yīng)試教育的影響下[2]，學(xué)習(xí)只是為了在短時間內(nèi)對給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來許多學(xué)者從教育學(xué)的角度提出了疑問[2]。只有直面實(shí)際的流體流動現(xiàn)象，抓住問題的本質(zhì)，才能誕生真正的學(xué)問和研究。筆者基于對本科和研究生的流體學(xué)教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問題，指出了重視流體流動現(xiàn)象的觀察和理解對提高流體力學(xué)的教學(xué)效果的必要性和重要性。
一、流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題
（一）新形勢下學(xué)生所處的社會環(huán)境變化
學(xué)生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時間和機(jī)會大大超過了自己親自動手制作道具及模型的體感玩耍時間，通過體感玩耍接觸和觀察自然現(xiàn)象的機(jī)會大大減少。
因特網(wǎng)的普及使得在短時間內(nèi)獲得大量的信息或?qū)崟r獲得信息成為可能，近年來出現(xiàn)學(xué)生過度依賴因特網(wǎng)的傾向，疏遠(yuǎn)了紙質(zhì)圖書及相關(guān)文獻(xiàn)這些知識比較系統(tǒng)邏輯性也有保證的傳統(tǒng)信息載體。但因特網(wǎng)上除了正確的信息外，還有很多不準(zhǔn)確甚至錯誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性，因此學(xué)生僅通過因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識體系的。
手機(jī)在學(xué)生中的普及也使得學(xué)生們在實(shí)際問題時，不是自己獨(dú)立分析問題，找出問題發(fā)生的原因，而是直接利用手機(jī)詢問他人求得答案，這樣很難培養(yǎng)獨(dú)立制定計(jì)劃，對可能事態(tài)進(jìn)行預(yù)測，獨(dú)立進(jìn)行解決問題的能力。這恰恰是對一個未來走向社會成為一個優(yōu)秀的技術(shù)人員的必經(jīng)的磨礪之道。
（二）流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題
流體流動的力學(xué)模型及其運(yùn)動的物理意義難以理解[3]。流體粘性產(chǎn)生的模型與牛頓粘性定律之間的對應(yīng)關(guān)系就是最好的一個例證。大多數(shù)學(xué)生雖然能夠使用牛頓粘性定律進(jìn)行計(jì)算，但對運(yùn)動的流體為何會產(chǎn)生粘性卻不能正確的理解。的確，對于涉及到流體力學(xué)的某些技術(shù)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)，只要懂得一定的計(jì)算即可，但是對于開發(fā)和設(shè)計(jì)全新的產(chǎn)品，如不能準(zhǔn)確把握所涉及到的相關(guān)流體流動的物理本質(zhì)，有時會產(chǎn)生完全錯誤的設(shè)計(jì)結(jié)果。
流體的運(yùn)動狀態(tài)繁多，流體力學(xué)融合領(lǐng)域廣，要求學(xué)生掌握更多的學(xué)科預(yù)備知識，尤其對數(shù)學(xué)知識的要求更高，使部分學(xué)生覺得流體力學(xué)是難以接近的一門課。同一流動現(xiàn)象常?？梢詮亩鄠€角度進(jìn)行解釋，容易使學(xué)生產(chǎn)生混亂。比如對翼型的流體力學(xué)工作原理，可以從流體流動的動量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個方面進(jìn)行解釋，解釋方法之多反而會使學(xué)生產(chǎn)生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個本質(zhì)，只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論，才可以解除認(rèn)識上的混亂，將學(xué)到的知識條理化、系統(tǒng)化。
描述流體流動的數(shù)學(xué)方程高度非線性化，數(shù)學(xué)上求解比較困難。描述流體流動的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學(xué)解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數(shù)學(xué)功底，但近年來學(xué)生的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)存在下降的趨勢。
學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前所接受的應(yīng)試教育的影響很大，以考試成績自評學(xué)習(xí)效果的認(rèn)識根深蒂固[4]。實(shí)際的流體流動現(xiàn)象往往沒有單純的標(biāo)準(zhǔn)答案，有時甚至存在多個解，重要的是抓住流動現(xiàn)象的物理本質(zhì)，系統(tǒng)的理解流體力學(xué)的基本原理。
二、教學(xué)方法對應(yīng)
解決上述問題的根本方法，筆者認(rèn)為只有從流體力學(xué)教學(xué)上，直面涉及流體的各種現(xiàn)象，使學(xué)生準(zhǔn)確的把握物理本質(zhì)。為此在流體力學(xué)課堂上，廣泛采用流體模型教學(xué)和實(shí)例教學(xué)，增加學(xué)生觀察理解各種流動現(xiàn)象的機(jī)會，喚起他們對本門課的興趣的同時，讓他們形成為探究流動現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)進(jìn)行思考的習(xí)慣，這對解決流體力學(xué)教學(xué)所面臨的問題至關(guān)重要。
使用電吹風(fēng)斜向上吹一個讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好的氣球模型，沒經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生會意外的發(fā)現(xiàn)氣球會向斜上方飄起。這一流體流動現(xiàn)象可從風(fēng)從氣球上部通過時，由于氣球表面的影響風(fēng)的流向會產(chǎn)生變化，也就是流線產(chǎn)生彎曲，根據(jù)風(fēng)的動量變化必然產(chǎn)生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應(yīng)得到解釋。從這一簡單的模型教學(xué)，還可以解釋飛機(jī)的機(jī)翼通過改變空氣的流向進(jìn)而獲得升力的流體力學(xué)上的工作原理。
在一個裝滿水的塑料瓶內(nèi)分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個可移動桌面上，使桌面等直線加速運(yùn)動，可發(fā)現(xiàn)鋼球運(yùn)動較慢留在瓶底，而泡沫球運(yùn)動較快停在瓶嘴附近。觀察這一個現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生：泡沫球運(yùn)動得較快是因?yàn)榈燃铀龠\(yùn)動瓶內(nèi)流體的靜壓在運(yùn)動方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進(jìn)方向的壓力大于等加速運(yùn)動產(chǎn)生的慣性力，因此小球相對于塑料瓶向前運(yùn)動；而作用于鋼球的前進(jìn)方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進(jìn)方向的靜壓力，因此鋼球相對于塑料瓶向后移動。這一模型教學(xué)比一般教科書上關(guān)于流體等加速直線運(yùn)動流體的靜壓分布的例題更容易使學(xué)生抓住問題本質(zhì)，且能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考之習(xí)慣，使學(xué)生體會到透過流體流動現(xiàn)象來正確觀察和理解把握流體力學(xué)基本規(guī)律的樂趣。
經(jīng)常使用立式洗衣機(jī)的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過來，假如原來兜里裝有硬幣等硬物，也會被掏出來[5]。把這個實(shí)例在課堂上講出后，學(xué)生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當(dāng)教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及醫(yī)學(xué)家于一身的瑞士的大科學(xué)家的基本情況后，學(xué)生們頓時對這位科學(xué)家充滿了崇敬之情，通過大量這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图皩?shí)例教學(xué)，學(xué)生們對學(xué)習(xí)流體力學(xué)這門課更有了興趣和信心，教學(xué)效果的提高自不待言。
三、結(jié)語
本文詳盡的分析了計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、手機(jī)等現(xiàn)代化通訊工具普及后對學(xué)生產(chǎn)生的影響，由于流體力學(xué)課程知識體系的特點(diǎn)，這種影響產(chǎn)生的負(fù)面問題很多，尤其是教授成長在應(yīng)試教育體制下走入大學(xué)的學(xué)生，更需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識，改變教學(xué)觀念，在課堂教學(xué)中廣泛植入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒虒W(xué)和實(shí)例教學(xué)，讓學(xué)生直面實(shí)際存在的各種流體流動現(xiàn)象，通過實(shí)際的流體流動現(xiàn)象的觀察和理解，達(dá)到生動及形象的把握這些流動現(xiàn)象背后的流體力學(xué)的基本定理，有效提升教學(xué)效果的同時，通過簡單實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱鬟€可提高學(xué)生的動手能力，這對學(xué)生走向社會成為一個具有創(chuàng)造性思維能力、獨(dú)立思考的優(yōu)秀技術(shù)人員也是一個必不可少的雛形磨礪。
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關(guān)鍵詞：行業(yè)類高校；高等流體力學(xué)；電力特色
作者簡介：張莉（1973-），女，河南商丘人，上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院，教授；李永光（1957-），男，湖南長沙人，上海電力學(xué)院科研處處長，教授。（上海 200090）
基金項(xiàng)目：本文系上海電力學(xué)院研究生學(xué)位課程建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：YKJ-2012004）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0086-02
2007年，上海電力學(xué)院（以下簡稱“我校”）熱能工程二級學(xué)科首次招生，“高等流體力學(xué)”首次開課，授課人數(shù)20余人，隨后幾年間授課人數(shù)逐年增長。2012年我校動力工程與工程熱物理一級學(xué)科又增設(shè)了工程熱物理、動力機(jī)械及工程兩個二級學(xué)科，“高等流體力學(xué)”授課范圍擴(kuò)大的同時，授課人數(shù)也增加到60余人。但是鑒于我校研究生數(shù)量較少、研究生培養(yǎng)歷史較短以及師資力量相對薄弱等方面的原因，課程教學(xué)的教材只能選用已有的教材。在組織教學(xué)內(nèi)容的過程中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)教材普遍存在一些問題，如過于強(qiáng)調(diào)基本理論、對數(shù)學(xué)知識的要求偏高、工程應(yīng)用方面涉獵很少，或者有些工程學(xué)科專業(yè)的相關(guān)研究生教材又往往缺乏理論深度，工程應(yīng)用背景針對性強(qiáng)，有的強(qiáng)調(diào)高速氣動、有的強(qiáng)調(diào)水動葉柵流動、有的強(qiáng)調(diào)渦動力學(xué)等等。鑒于此，作為行業(yè)類非重點(diǎn)高校，在“高等流體力學(xué)”課程的教學(xué)中有必要結(jié)合我校電力特色進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的研究和探討。
一、課程教材的調(diào)研
為了能更好地做好此次教學(xué)研究工作，課程組首先對高校相關(guān)研究生專業(yè)的“高等流體力學(xué)”教材進(jìn)行了調(diào)研，分別對清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、東南大學(xué)、華中科技大學(xué)、華北電力大學(xué)、東北電力大學(xué)等國內(nèi)若干所大學(xué)相關(guān)課程的教材及內(nèi)容做了簡單分析。
從調(diào)研情況看，所有高校都對流體力學(xué)的基本理論很重視，主要教學(xué)內(nèi)容均包括了流動的基本概念和基本方程、流體運(yùn)動學(xué)、勢流理論、渦旋流動、理想流體流動、粘性流體流動等，目的是使研究生通過學(xué)習(xí)流體的運(yùn)動規(guī)律，掌握研究流動的方法進(jìn)而分析解決實(shí)際的工程流動問題。同時，各高校的教材和主要教學(xué)參考書還注重與自身學(xué)科研究方向的結(jié)合，課程的某些重點(diǎn)內(nèi)容與培養(yǎng)方向相接軌，突出了自身的特色。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，“高等流體力學(xué)”作為研究生學(xué)位課，其教學(xué)內(nèi)容在注重理論基礎(chǔ)的同時，還必須要與自身的相關(guān)學(xué)科研究方向相結(jié)合，在注重通用理論的基礎(chǔ)上，形成自己的特色。
二、我校授課對象的情況分析
做好此次的教學(xué)研究工作，還必須對我校的授課對象有一個清楚的認(rèn)識。目前，“高等流體力學(xué)”已列為本校工程熱物理、熱能工程、動力機(jī)械及工程三個二級學(xué)科的研究生學(xué)位課程。盡管上述三個二級學(xué)科涉及能源、動力、機(jī)械等寬廣的工程領(lǐng)域，但結(jié)合我校的電力特色，這三個二級學(xué)科主要是為電力行業(yè)培養(yǎng)高級的專業(yè)人才，而在電力行業(yè)中流動現(xiàn)象多存在于流體機(jī)械、動力機(jī)械、換熱設(shè)備、容器、管道等部件，因此，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)在透徹講解流體力學(xué)微分方程組的基礎(chǔ)上，注重聯(lián)系工程實(shí)際，偏重于講解流體在上述部件中的流動以及與這些部件間的相互作用。
研究生生源的實(shí)際情況也是教學(xué)過程中需要考慮的因素。到目前為止，我校共招收6屆研究生，通過向歷屆學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)有以下情況存在：部分同學(xué)跨專業(yè)（如：數(shù)學(xué)專業(yè)、電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)、計(jì)算機(jī)與信息專業(yè)等）考入學(xué)校，本科階段沒有學(xué)習(xí)過“工程流體力學(xué)”課程；即使是研究生與本科專業(yè)背景相同的同學(xué)，他們也普遍認(rèn)為”工程流體力學(xué)”較難，碩士入學(xué)考試時，大都不選考“工程流體力學(xué)”，這也使得他們可能在大三、甚至大二學(xué)完以后，再也沒有系統(tǒng)地梳理過流體力學(xué)知識。由于各高校專業(yè)方向的側(cè)重點(diǎn)不同，大部分同學(xué)對電力行業(yè)內(nèi)的流體知識也不是特別了解；考入學(xué)校的學(xué)生多數(shù)為調(diào)劑生，入學(xué)成績整體不高。這些情況都表明，我校碩士研究生入學(xué)時的流體力學(xué)知識基礎(chǔ)相對比較薄弱，需要在授課過程中講授深層次新知識的同時，及時地對基礎(chǔ)知識進(jìn)行回顧和提醒。
三、教學(xué)內(nèi)容的組織
基于以上的調(diào)研和分析，課程組首先對教材進(jìn)行了選取，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了組織。
1.教學(xué)目標(biāo)的明確
“高等流體力學(xué)”是為工程熱物理、熱能工程以及動力機(jī)械與工程專業(yè)研究生設(shè)置的專業(yè)學(xué)位課程。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，結(jié)合長期本科教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，確定了課程的教學(xué)目標(biāo)：通過對流體力學(xué)的基本概念、基本方程、理想不可壓縮流體的流動、粘性不可壓縮流體的流動、層流邊界層與紊流流動、理想可壓縮流體等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，深化學(xué)生對流體力學(xué)基本內(nèi)容的理解，提高學(xué)生的理論水平，為相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、課題的研究及論文的撰寫打好理論基礎(chǔ)。
2.教材的選用
“高等流體力學(xué)”是動力工程及工程熱物理學(xué)科的一門傳統(tǒng)課程，有很多課程教材可供選用。通過調(diào)研比較，西安交通大學(xué)有關(guān)電力生產(chǎn)的學(xué)科研究方向與我校的研究方向比較吻合，其在“動力工程及工程熱物理”一級學(xué)科中的學(xué)位課 “高等流體力學(xué)”選擇了西安交通大學(xué)出版社出版、張鳴遠(yuǎn)等編著的《高等流體力學(xué)》一書作為教材，課程組通過對該書內(nèi)容的分析，也一致認(rèn)為張鳴遠(yuǎn)等編著的《高等流體力學(xué)》比較適合我校側(cè)重于電力人才培養(yǎng)的需求，因此決定選用該書作為本校“高等流體力學(xué)”課程的教材。與此同時，將調(diào)研中搜尋到的各有特點(diǎn)的教材作為參考書目推薦給學(xué)生供他們參考使用。
3.教學(xué)內(nèi)容的組織
在進(jìn)行“高等流體力學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容的組織時，結(jié)合我校研究生培養(yǎng)方案和學(xué)科建設(shè)，既照顧到經(jīng)典流體力學(xué)的通用知識，又重視課程知識的針對性、行業(yè)應(yīng)用的特殊性、學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣以及與學(xué)校其他研究生課程的關(guān)聯(lián)性。課程內(nèi)容的組織主要從以下幾個方面考慮：
（1）奠定扎實(shí)基礎(chǔ)?！案叩攘黧w力學(xué)”是一門系統(tǒng)性、邏輯性較強(qiáng)的課程，作為碩士研究生的學(xué)位課，在加深學(xué)生對流動所伴隨的物理現(xiàn)象的認(rèn)識、概念的建立及規(guī)律分析的同時，還應(yīng)努力加深學(xué)生學(xué)科知識分析和研究問題的基本思想和方法的理解和掌握，提高分析和解決流體力學(xué)問題的水平及能力。
（2）突出電力生產(chǎn)特色。針對我校研究生的專業(yè)背景和學(xué)科研究方向，強(qiáng)調(diào)本學(xué)科與電力生產(chǎn)流程和設(shè)備的結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用流體力學(xué)知識，認(rèn)識并解決相關(guān)電力工程問題的能力。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，保持基礎(chǔ)理論知識與工程應(yīng)用知識的相對平衡。
（3）注重課程的關(guān)聯(lián)性和完整性。在關(guān)聯(lián)性方面，首先與本科階段的教學(xué)內(nèi)容要有恰當(dāng)?shù)姆止ず豌暯?，其次要避免與其他相關(guān)課程之間缺乏銜接；在自身內(nèi)容體系的完整性方面，既要注意到對數(shù)學(xué)知識回顧和補(bǔ)充的必要性，又要對工程中不常見的復(fù)雜流動概念的介紹有所兼顧。
考慮以上幾個方面，課程組將教學(xué)內(nèi)容梳理成五部分，第一部分安排了“矢量運(yùn)算分析”、“場論知識”的回顧以及曲線坐標(biāo)、張量分析知識的補(bǔ)充；第二部分“流體力學(xué)的基本方程”主要介紹流體力學(xué)的基本概念，流體力學(xué)的控制方程組以及一些相關(guān)的重要定理；第三部分“理想不可壓縮流體的流動”介紹平面勢流，空間軸對稱勢流和理想流體中的旋渦運(yùn)動，其中對平面勢流里的復(fù)位勢、疊加法、鏡像法和保角變換法做重點(diǎn)講解；第四部分“粘性不可壓縮流體的流動”中介紹納維―斯托克斯方程的精確解，小雷諾數(shù)流動，層流邊界層流動和紊流，其中對工程中應(yīng)用較多的層流邊界層流動和紊流做重點(diǎn)講解；第五部分“理想可壓縮流體的流動”分別介紹一維流動和平面流動，其中對一維流動做重點(diǎn)講解。
四、教學(xué)模式的探討
學(xué)生的學(xué)習(xí)情況在不斷地發(fā)生變化，這就需要教師不斷根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行教學(xué)模式的探討，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，使他們在有限的學(xué)習(xí)時間中學(xué)習(xí)好內(nèi)容繁多的“流體力學(xué)”。
1.教學(xué)方法
“高等流體力學(xué)”是一門基礎(chǔ)課，基本概念和基礎(chǔ)理論部分內(nèi)容較多，涉及的公式推導(dǎo)也比較多，傳統(tǒng)的“黑板板書”的教學(xué)手段對教學(xué)信息的處理和呈現(xiàn)都比較單一，造成學(xué)生對于傳熱學(xué)內(nèi)容的理解和掌握有一定的難度。為此，課程組以教材為藍(lán)本編制了電子課件，教學(xué)中采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)模式，突出傳統(tǒng)板書中能夠清晰講解復(fù)雜理論推導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)，充分利用多媒體教學(xué)信息量大、圖像清晰生動的特點(diǎn)。經(jīng)過一段時間的嘗試，這種教學(xué)方法既達(dá)到了避免研究生在課堂上因長時間精力高度集中而產(chǎn)生疲勞的問題，又有利于他們理解并掌握復(fù)雜的流體力學(xué)基本理論的教學(xué)效果。
2.教學(xué)手段
盡管本課程以課堂講授教學(xué)方式為主，但要避免“填鴨式”的講授，要注重以啟發(fā)式講授為主的多種教學(xué)方法的綜合應(yīng)用，提高課堂教學(xué)的趣味性，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性。課程組結(jié)合本科“工程流體力學(xué)”多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)過程中注意做到幾個注重：注重物理概念與數(shù)學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)物理含義的數(shù)學(xué)表示以及數(shù)學(xué)內(nèi)容的物理解釋；既注意嚴(yán)格的理論推導(dǎo)，又注意敘述的深入淺出；注重教學(xué)思路，教學(xué)方法，在引進(jìn)概念介紹方法時，突出解決問題的思維方法及推理要點(diǎn)；注重從與教材不同的角度或思路來講述同一教材內(nèi)容，以豐富學(xué)生思維和聯(lián)想能力；注重引導(dǎo)學(xué)生圍繞課程內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，同時再結(jié)合課程組教師的科研積累，搜集并提煉出了大量與電力生產(chǎn)緊密關(guān)聯(lián)的工程案例，通過案例的討論和分析，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣，提升課堂教學(xué)的互動效果，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識分析并解決工程實(shí)際問題的能力。
3.輔助教學(xué)
僅僅通過課堂上對教材的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須配套地做大量的習(xí)題，才能較好地使學(xué)生掌握具有理論性強(qiáng)、公式多、數(shù)理基礎(chǔ)要求高的“高等流體力學(xué)”課程。考慮到我校研究生教學(xué)的特點(diǎn)，課程組根據(jù)教材的主要內(nèi)容編寫了典型習(xí)題集。習(xí)題集力圖做到習(xí)題具有典型性，能夠?qū)?yīng)教學(xué)內(nèi)容的各個知識點(diǎn)，學(xué)生通過習(xí)題的練習(xí)，能有效地掌握教材中的基本知識。此外，習(xí)題集中的習(xí)題也盡可能地結(jié)合電力生產(chǎn)中的流動問題，幫助學(xué)生對專業(yè)關(guān)聯(lián)工程問題進(jìn)行認(rèn)識和思考，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力。
4.課程考核
課程考核成績應(yīng)該能夠較為客觀地反映學(xué)生對課程的整體學(xué)習(xí)情況。為了全面地反映學(xué)生的全程學(xué)習(xí)過程和最終的學(xué)習(xí)效果，課程組經(jīng)討論明確了課程的總評成績由平時成績和期末考試成績綜合評定得出，平時成績與期末考試成績的分配比例是2∶8。平時成績包含作業(yè)、考勤、課堂表現(xiàn)等幾部分。期末考試采用筆試形式，考試試卷從建立的試卷庫中隨機(jī)抽取。
期末考試是課程考核的重頭戲，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時也為了增強(qiáng)教師的工作責(zé)任心，實(shí)行考、教分離是一個較好的督促辦法。為此，2012年課程組根據(jù)課程的教學(xué)要求組織編寫了試卷庫。試卷庫中的試題符合教學(xué)大綱的要求，內(nèi)容豐富、形式多樣、題型一致，試題表述清楚，要求明確，無偏題、怪題，難易得當(dāng)，考核的知識點(diǎn)覆蓋面寬，能考核學(xué)生掌握知識以及應(yīng)用知識進(jìn)行綜合分析能力的情況。此次編寫的試卷庫共包含試卷6份，至少夠三年使用，隨著試卷庫的使用，課程組還擬將對試卷庫進(jìn)行不斷擴(kuò)充。
五、結(jié)束語
“高等流體力學(xué)”的日常教學(xué)工作一個任重而道遠(yuǎn)，為了適應(yīng)高等流體力學(xué)服務(wù)于日新月異的學(xué)科發(fā)展的需求，提高該學(xué)位課程的教學(xué)效果，更好地為本校研究生人才培養(yǎng)服務(wù)，課程組將把教學(xué)研究工作不斷地持續(xù)進(jìn)行下去，搜集最新最前沿的相關(guān)信息以補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，探討教學(xué)模式以提高教學(xué)效果，及時對習(xí)題庫和試卷題庫進(jìn)行更新。相信只要教師多花一點(diǎn)時間，多動一點(diǎn)腦筋，多找一些教育學(xué)生的切入點(diǎn)，因材施教，一定能取得好的教育效果。
參考文獻(xiàn)：
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[2]董守平.高等流體力學(xué)[M].東營：中國石油大學(xué)出版社，2006.
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[5]周云龍.高等流體力學(xué)[M].北京：中國電力出版社，2008.
關(guān)鍵詞：宏觀，微觀，介觀，Boltzmann方程，流體力學(xué)方程
流體力學(xué)時研究流體運(yùn)動規(guī)律的一門學(xué)科，經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了豐碩的成果，但由于流體運(yùn)動的復(fù)雜性，還有很多實(shí)際的問題沒有得到解決，在數(shù)學(xué)上，其復(fù)雜性反應(yīng)在描述其運(yùn)動的上，除了一些簡單的情況，一般是很難得到這些方程的精確解的，因此，方程的求解問題也被美國CLAY數(shù)學(xué)促進(jìn)會設(shè)立的7個100萬美元獎金的千年難題之一。
現(xiàn)在，對流體力學(xué)的研究一般從宏觀，微觀，介觀三個層次。。首先我們來介紹下這3個方面。
流體力學(xué)方程是從宏觀層次上得到的，流體被假設(shè)為連續(xù)介質(zhì)，流體運(yùn)動滿足質(zhì)量守恒，動量守恒，能量守恒，并由Euler方程組Navier-Stokes方程組來描述，在數(shù)值計(jì)算中【1】，以非線性的微分方程為出發(fā)點(diǎn)，有有限差分法，有限容積法，有限元法，有限分析法，譜方法等，這類方法本質(zhì)上是一種自頂向下的方法，對微分方程進(jìn)行離散，得到代數(shù)方程組或者常微分方程系統(tǒng)，再利用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值方法求解。
在微觀上，流體不再被假設(shè)為連續(xù)介質(zhì)，流體由大量的離散分子組成，分子受到相互間作用力和外加作用力的影響。任何系統(tǒng)的宏觀特征和運(yùn)動規(guī)律，再微觀上都表現(xiàn)為分子的無規(guī)則的熱運(yùn)動。因而，一種最直接的想法就是通過模擬每一個分子的運(yùn)動。再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均，已獲得流體運(yùn)動的規(guī)律。這種方法稱為分子動力學(xué)模擬。由于這種方法主要是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，所以在早期，受到計(jì)算機(jī)的限制，模擬的空間尺度和時間尺度都很有限。。但隨著近年計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，分子動力學(xué)模擬方法也得到了迅速的發(fā)展，已經(jīng)成為研究流體運(yùn)動的一種重要的方法。。
在介觀上，流體被離散成一系列的流體粒子，通俗的說，這些粒子比分子的級別要打，但從宏觀上來說又無限小，其質(zhì)量比起有限容積法中的控制容積質(zhì)量要小得多，此時用數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)來描述此流體就應(yīng)該Boltzmann 方程。
從以上的綜述可以看出，對于同一流體，從宏觀和介觀可以由不同的方程來描述，因此，從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)將其統(tǒng)一起來，就是非常必要的，下面，我們就從理論的角度，來證明，從介觀的Boltzmann 方程可以恢復(fù)到到宏觀的Navier-Stokes方程組。
首先我們簡單的介紹下Boltzmann 方程。。這個方程是由統(tǒng)計(jì)力學(xué)的創(chuàng)始人之一Boltzmann所建立的，用以描述非平衡態(tài)分布函數(shù)演化規(guī)律的方程，其具體形式如下，
（1）
其中，稱為碰撞算子，它的形式由下式給出：
在中的B稱為碰撞核，它僅依賴于粒子間的碰撞，從物理背景出發(fā)，我們總假設(shè)僅依賴于和，這里我們不過多的牽涉到它的具體形式。
下面，我們就嚴(yán)格的推導(dǎo)，如何從Boltzmann 方程到大家所熟悉的Navier-Stokes方程組，首先引入下面一個引理：
引理【2】：對于，，始終有成立。
注：該引理的證明科參考文獻(xiàn)[2],這里我們不給出嚴(yán)格的證明，我們將以上的稱為守恒量。
下面我們給出本文主要結(jié)論，即從形式上出發(fā)，可以由Boltzmann 方程到Navier-Stokes方程【3】。
證明：首先在方程兩邊同時乘以，并積分，利用引理，就可以得到下面的積分方程
(2)
如果我們定義，，就可以得到，這就是大家所熟知的質(zhì)量守恒方程。
類似地，如果在方程（1）兩邊同時乘以和，并積分，再利用引理，
如果我們再定義，，，
，就可以得到動量守恒方程和能量守恒方程。
，(3)
(4)
以上的方程(2),(3),(4)j就是流體力學(xué)方程組。
注：雖然我們根據(jù)這個定理從形式上得到了流體力學(xué)方程組。。但要真正發(fā)揮作用，還需要求得，，使其成為一個封閉的方程組，而嚴(yán)格求解Boltzmann 方程是很困難的，所以還有很多的問題沒有解決。。
對于宏觀和微觀的問題，近來成為大家研究的熱點(diǎn)，相信隨著研究的深入，很多問題都會被解決，也會給工程中帶來更多的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
【1】何雅玲，王勇，李慶，格子方法的理論及應(yīng)用，科學(xué)出版社。
【2】2008李大潛，秦鐵虎，物理學(xué)與偏微分方程，高等教育出版社，2005
【3】C.Cercignani，R.Illner,M.Pulvvirenti,稀薄氣體的數(shù)學(xué)理論，高等教育出版社，2009
為推動計(jì)算力學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)計(jì)算力學(xué)的發(fā)展和工程應(yīng)用，中國力學(xué)學(xué)會計(jì)算力學(xué)專業(yè)委員會定于2012年11月8—11日在重慶召開中國計(jì)算力學(xué)大會’2012（CCCM 2012）.
2 會議主題與征文內(nèi)容
計(jì)算力學(xué)的新模型、新理論、新方法和軟件開發(fā)研究；
大規(guī)模復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)值仿真研究與求解技術(shù)；
CFD的新理論、新模型、新算法和新應(yīng)用；
固體流體相互耦合作用的機(jī)理、計(jì)算方法與工程應(yīng)用；
多物理場耦合力學(xué)問題的數(shù)值仿真；
材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用；
材料本構(gòu)模型的宏、細(xì)觀研究與數(shù)值仿真；
CAE軟件開發(fā)與工程應(yīng)用；
計(jì)算納米與生物力學(xué)；
有缺陷材料的力學(xué)演化規(guī)律與數(shù)值計(jì)算；
沖擊動力學(xué)的理論、方法與應(yīng)用；
巖土結(jié)構(gòu)和流體力學(xué)中的反問題研究；
工程隨機(jī)力學(xué)計(jì)算方法及工程結(jié)構(gòu)的安全評估；
各類非線性問題的數(shù)值模擬與應(yīng)用；
多體系統(tǒng)復(fù)雜動力學(xué)問題與動力穩(wěn)定性的研究；
各類工程中的施工力學(xué)、工藝力學(xué)問題研究和應(yīng)用；
復(fù)合材料、智能材料及其結(jié)構(gòu)體系的數(shù)值方法；
海洋、地下空間和太空開發(fā)的力學(xué)分析；
路橋計(jì)算力學(xué)、環(huán)境計(jì)算力學(xué)與災(zāi)害計(jì)算力學(xué)；
模型確認(rèn)和驗(yàn)證的方法與應(yīng)用研究；
多尺度理論與模擬研究；
實(shí)物實(shí)驗(yàn)、測試與控制中的仿真；
其他計(jì)算力學(xué)問題.
3 注意事項(xiàng)
(1)應(yīng)征論文應(yīng)未公開發(fā)表.
(2)本次會議直接征集論文全文，篇幅不超過8 000字（含圖表）.應(yīng)征論文全文請于2012年8月31日前提交會議秘書處，并提供論文作者的通信地址、工作單位、郵政編碼、電話、傳真和Email等.
(3)論文經(jīng)專家評審?fù)ㄟ^且作者本人到會參加交流后，將分別發(fā)表在《固體力學(xué)學(xué)報》計(jì)算力學(xué)專輯或《計(jì)算力學(xué)學(xué)報》增刊上，并推薦其中的優(yōu)秀在《計(jì)算力學(xué)學(xué)報》《固體力學(xué)學(xué)報》《中國科學(xué)》和《計(jì)算機(jī)輔助工程》等期刊的正刊上.投稿時請注明發(fā)表意愿，并按所要求的格式排版.
(3)會議擬安排考察參觀活動（詳細(xì)路線將在下一輪通知和網(wǎng)站上給出）.
(4)會議最后一輪通知將委托承辦單位重慶大學(xué)發(fā)出.
(5)請通過會議網(wǎng)站投稿，并同時通過Email：ccm2012@cqu.省略或boyan2012@cqu.省略(注明CCCM 2012征文)發(fā)送給大會組委會.會議網(wǎng)址：ccm.cqu.省略.
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)理念；方法與手段；教學(xué)模式；創(chuàng)新能力
浙江大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2006年被評為國家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，且名列前茅。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，以“基于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)”和“大學(xué)生自主性實(shí)驗(yàn)”等理念為導(dǎo)向，以培養(yǎng)知識、能力和素質(zhì)相結(jié)合的研究型大學(xué)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，依托浙江大學(xué)工科基礎(chǔ)課程力學(xué)教學(xué)基地，進(jìn)行了多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和積累。
一、教學(xué)理念
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，主要遵循“加強(qiáng)基礎(chǔ)、注重能力、培養(yǎng)素質(zhì)、激勵創(chuàng)新”的教學(xué)原則，在提高教學(xué)質(zhì)量和效果的前提下，探索和實(shí)踐以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力及工程應(yīng)用能力為目標(biāo)的研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。早在改革開放之初，就嘗試對本科生力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系進(jìn)行改革，并取得顯著成效，以1993年“水力學(xué)與工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合改革”獲國家優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎為代表。1997年在浙江大學(xué)“國家工科基礎(chǔ)課程力學(xué)教學(xué)基地”建設(shè)中，開始實(shí)施面向21世紀(jì)基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。按照知識、能力、素質(zhì)并重的人才培養(yǎng)要求，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的基礎(chǔ)課的研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面鞏固和加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，另一方面開發(fā)設(shè)計(jì)性、綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程中，形成了“開放式、自助式與自主設(shè)計(jì)式”相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，逐步由開放式教學(xué)，向自助式，到自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新式實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展。中心開展并實(shí)現(xiàn)了“基本型一提高型一自主型”的多層次實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)新體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前主要包括“基本型實(shí)驗(yàn)”和“提高型實(shí)驗(yàn)”兩大部分，基本型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與理論教學(xué)緊密結(jié)合；提高型實(shí)驗(yàn)包括綜合型實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)，提高型實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維、開拓學(xué)生視野。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的先進(jìn)性、標(biāo)準(zhǔn)化和適用性
為保證基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢，符合工程實(shí)際的要求，有利于學(xué)生建立規(guī)范化實(shí)驗(yàn)和測試的概念，中心在實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備配置、教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備研制、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)中，十分注意實(shí)驗(yàn)技術(shù)的先進(jìn)性、標(biāo)準(zhǔn)化和適用性。中心對基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的配置特別注意掌握以下三點(diǎn)：
(1)現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)合運(yùn)用。
(2)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)提高原有設(shè)備的性能和使用效率。
(3)開發(fā)新技術(shù)，克服原有實(shí)驗(yàn)技術(shù)的缺點(diǎn)。近lO年來，中心將基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的更新與示范輻射有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益上的互動發(fā)展，使我?；A(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平整體上了一個新臺階，大大提高了力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率。
理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)(水力學(xué))均開發(fā)出一系列以小型化、集成化、可視化為特點(diǎn)的自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和設(shè)備，部分自制設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。其中理論力學(xué)在全國率先開展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并協(xié)助全國30余所高校創(chuàng)建了理論力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。流體力學(xué)與水力學(xué)自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器具有技術(shù)先進(jìn)、測量精度高，流動現(xiàn)象可視性強(qiáng)，小型化、自循環(huán)供水、操作簡便等特點(diǎn)，達(dá)到了“國際領(lǐng)先水平”，并輻射到全國250余所高校，極大地改善了全國的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。中心的自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和設(shè)備，跟蹤國內(nèi)外科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，在教學(xué)改革實(shí)踐中不斷更新、升級，充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)技術(shù)的先進(jìn)性。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字化與自動化
數(shù)字化力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，是以力學(xué)的眾多軟件資源為基礎(chǔ)和紐帶，結(jié)合課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐練習(xí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件、實(shí)驗(yàn)控制、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航及網(wǎng)站等模塊，建設(shè)立體化和網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)資源體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，結(jié)合“新世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)課程”和國家精品課程，建成了實(shí)驗(yàn)室TOP2000局域網(wǎng)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)三個層次的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)緊密結(jié)合，在時間和空間上得到了拓展和延伸，為培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力提供了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。
流體力學(xué)的實(shí)驗(yàn)仿真和輔助CAI軟件在1997年獲全國高校工科CAI優(yōu)秀成果一等獎的基礎(chǔ)上不斷升級，內(nèi)容包括15項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的儀器仿真、動態(tài)操作、實(shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)采集、成果分析、操作指南和問題解答，并結(jié)合多媒體和動畫形式提高教學(xué)效率。在實(shí)驗(yàn)室布置上，通過引進(jìn)TOP2000計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)儀器與計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起，使CAI輔導(dǎo)代替教師輔導(dǎo)和儀器操作結(jié)合起來。設(shè)計(jì)輔助數(shù)據(jù)處理軟件包括對應(yīng)15項(xiàng)操作類實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件包。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)字化使得教師的教和學(xué)生的學(xué)在時間和空間上緊密結(jié)合，為立體化教學(xué)和個性化教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。
在實(shí)驗(yàn)裝置中，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及演示，及實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備的自動控制，來開拓學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中儀器設(shè)備數(shù)字化應(yīng)用的能動性。例如光彈性實(shí)驗(yàn)，通過為光彈性儀配置數(shù)字圖像系統(tǒng)，不僅明顯地改善了實(shí)驗(yàn)效果，而且使實(shí)驗(yàn)效率大幅度提高。在流量和水位控制實(shí)驗(yàn)中，利用自主開發(fā)的軟件集成文丘里、孔板、電磁、渦輪四種流量計(jì)與流量控制、水位演示及水位自動控制，形成了綜合性的實(shí)驗(yàn)演示、量測、數(shù)據(jù)采集、控制為一體的自動化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。
3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多層次、多步驟、全方位實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式
根據(jù)各課程特點(diǎn)，分別實(shí)施了不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。材料力學(xué)和理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出并實(shí)踐了“三段法”：第一階段是基本實(shí)驗(yàn)的前半部分，包括演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自己動手的實(shí)驗(yàn)，由教師講解或指導(dǎo)完成；第二階段是基本實(shí)驗(yàn)的后半部分。由學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書規(guī)定的要求獨(dú)立完成，教師一般不做指導(dǎo)；第三階段是提高實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，依照指導(dǎo)性研究目標(biāo)，自己制訂實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。
工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出并實(shí)踐“開放式一自助式一創(chuàng)新設(shè)計(jì)式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)。自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是改革以驗(yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)舊模式，按照培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能、分析解決問題能力和創(chuàng)新研究能力的要求開設(shè)項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)式實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，并完成加工、測量、數(shù)據(jù)處理、報告總結(jié)、答辯等一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)成果的評比、答辯均由學(xué)生自主完成。大多數(shù)自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是從科研項(xiàng)目中提煉出來，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開展過程以參考科研模式進(jìn)行，使同學(xué)在實(shí)踐科研過程中進(jìn)行創(chuàng)新。自主式實(shí)驗(yàn)深受學(xué)生歡迎，取得了良好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷引入高水準(zhǔn)研究成果，開發(fā)了一批創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如西湖流場電擬實(shí)驗(yàn)、沖排沙旋流器實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)、流量檢測
與控制實(shí)驗(yàn)、新型滲流實(shí)驗(yàn)等。現(xiàn)中心新開發(fā)綜合型、研究型和設(shè)計(jì)型教學(xué)實(shí)驗(yàn)40多項(xiàng)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上和教學(xué)過程中，盡量融入工程實(shí)例，使實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際互動，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、新鮮感和工程思維能力。流體力學(xué)為提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力，將先進(jìn)的科研設(shè)備通過演示方式展示其性能，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享，作為現(xiàn)代量測和創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的平臺。中心注重實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合，將具有工程背景的實(shí)驗(yàn)裝置轉(zhuǎn)換為實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)式實(shí)驗(yàn)中，充分開放實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的教學(xué)科研資源，為培養(yǎng)學(xué)生科研能力與創(chuàng)新能力提供條件。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，革新實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系由傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)完全從屬于理論教學(xué)、為理論教學(xué)服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)槎呋ハ嗯浜?、互相補(bǔ)充、互相促進(jìn)的關(guān)系，充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)鞏固、加深課堂理論知識，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新精神的作用。利用教學(xué)基地機(jī)制，教師將實(shí)驗(yàn)實(shí)例拓展到課堂理論教學(xué)中。如已經(jīng)被全國70多所院校采用的流體力學(xué)課程電子教案中，結(jié)合實(shí)驗(yàn)和科研的flas與錄像就多達(dá)百余個，并配有大量的從國內(nèi)外科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)和工程項(xiàng)目中提煉出來的工程圖片資料，形象生動、豐富多彩，大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注重與第二課堂實(shí)踐活動密切結(jié)合，積極開展SRTP活動(大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目)和各類學(xué)科性競賽。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心對實(shí)驗(yàn)考核方式作了改進(jìn)，并應(yīng)用于實(shí)踐中。
四、成果與特色
多年來，中心主編和參編實(shí)驗(yàn)類統(tǒng)編教材3本，主編教學(xué)軟件光盤4套，自編實(shí)驗(yàn)講義10本；獲國家級精品課程1門、浙江省精品課程1門、承擔(dān)省部級教改項(xiàng)目3項(xiàng)；獲國家級教學(xué)成果一、二等獎4項(xiàng)，省部級獎勵7項(xiàng)，校級獎勵8項(xiàng)；發(fā)表教改研究論文80余篇。經(jīng)過十多年的建設(shè)與實(shí)踐，浙江大學(xué)國家力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心已經(jīng)形成了鮮明的特色：
(1)依托學(xué)科優(yōu)勢，優(yōu)化資源配置，形成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的師資隊(duì)伍，提高了力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的綜合實(shí)力。
關(guān)鍵詞:裂隙巖體;注漿;擴(kuò)散理論;注漿參數(shù)
中圖分類號:TD743文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)10-0188-02
一、概述
由于裂隙巖體內(nèi)部構(gòu)造的復(fù)雜性和多變性,給注漿理論研究帶來了很大的困難。漿液在裂隙巖體中的流動規(guī)律、擴(kuò)散范圍、漿液擴(kuò)散壓力以及注漿加固體強(qiáng)度和變形特征等與裂隙巖體幾何形狀、空間分布特征和空隙度特性等有密切的關(guān)系。
目前,人們研究漿液在構(gòu)造面中流動和在孔隙中滲透擴(kuò)散時均把漿液簡化為與時間無關(guān)的牛頓流體,而絕大部分漿液屬非牛頓流體的時變性賓漢姆流體,這就導(dǎo)致了注漿過程中的理論計(jì)算與實(shí)際相差太大。
在裂隙巖體中注漿,是長期以來尚未解決的技術(shù)難題。研究賓漢姆流體在裂隙巖體中滲透擴(kuò)散過程 (運(yùn)移規(guī)律)及滲流機(jī)理對注漿加固工程的設(shè)計(jì)和注漿效果預(yù)測等有重大的理論指導(dǎo)意義。
二、研究現(xiàn)狀及存在的問題
(一)研究現(xiàn)狀
隨著注漿實(shí)踐發(fā)展,目前已發(fā)展的注漿理論有滲透注漿理論、劈裂注漿、壓密注漿、電動化學(xué)注漿、低滲透介質(zhì)注漿理論。但由于漿體運(yùn)動是隱蔽于地下復(fù)雜性的地基構(gòu)造中,且縫隙分布又難于模擬,因而理論方面的研究相對滯后于實(shí)踐。
注漿理論是借助于流體力學(xué)和固體力學(xué)的理論發(fā)展而來的,對漿液的單一流動形式進(jìn)行分析,建立壓力、流量、擴(kuò)散半徑、注漿時間之間的關(guān)系。傳統(tǒng)的注漿工藝是以“滲入性理論”為基礎(chǔ),注漿時只采用相對較低的注漿壓力,使?jié){液在孔隙或縫隙中擴(kuò)散時不致破壞巖土的原有結(jié)構(gòu)。
滲透注漿是指在壓力作用下使?jié){液充填土的孔隙和巖石的裂隙,排擠出孔隙中存在的自由水和氣體,而基本上不改變原狀土的結(jié)構(gòu)和體積 (砂性土注漿的結(jié)構(gòu)原理),所用注漿壓力相對較小。代表性的注漿理論有球形擴(kuò)散理論、柱形擴(kuò)散理論和袖套管法理論。
球形擴(kuò)散理論雖然考慮了漿液性質(zhì)隨時間變化對滲透規(guī)律的影響,但仍然把漿液簡化為了牛頓流體,這也正是他們的不足之處。
柱形擴(kuò)散理論和袖套管法理論研究中,仍然把漿液簡化為了牛頓流體,沒有考慮漿液性質(zhì)隨時間變化對滲透規(guī)律的影響。
查閱國內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn),在目前的滲透注漿理論研究中,人們多是把漿液簡化為牛頓流體,而且沒考慮漿液的時變性,沒有任何一個公式能真正準(zhǔn)確地反映出漿液在多孔介質(zhì)中的滲流規(guī)律,這些公式各自存在著某些缺陷,甚至與實(shí)際之間相差很大,公式的結(jié)論多為指導(dǎo)性的,因此,大多數(shù)注漿工程報導(dǎo)或論文中,只介紹注漿工藝過程和注漿效果,很少進(jìn)行注漿理論的分析研究。因缺乏完善的理論指導(dǎo),影響了注漿效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高,造成人力物力的許多浪費(fèi)。
(二)存在的問題
1.大多漿液為非牛頓流體,而目前的理論研究中均簡化為牛頓流體。
2.在注漿過程中,漿液的性質(zhì)隨時間而變化,而目前的理論研究中視漿液的性質(zhì)與時間無關(guān)。
目前,人們研究漿液在構(gòu)造面中流動和在孔隙中滲透擴(kuò)散時均把漿液簡化為牛頓流體且與時間無關(guān),而絕大部分漿液屬非牛頓流體的賓漢姆流體,且具有時變性,這就導(dǎo)致了注漿過程中的理論計(jì)算與實(shí)際相差太大,甚至是荒謬的。理論研究落后于工程實(shí)際需求,尚需進(jìn)行研究的方面有:漿液流體力學(xué)及其本構(gòu)方程、漿液在多孔松散介質(zhì)中的滲透擴(kuò)散規(guī)律、多孔松散介質(zhì)的滲透力學(xué)模型、多孔松散介質(zhì)的空隙度特征、漿液的充填機(jī)理、注漿加固的力學(xué)作用、注漿基本理論與觀念、注漿工藝等。
3.注漿設(shè)計(jì)隨意性太大,注漿效果難以估計(jì)。注漿方法主要是壓入法,漿液在壓力差的作用下從注漿孔向巖體裂隙內(nèi)擴(kuò)散,其擴(kuò)散距離 (常稱為擴(kuò)散半徑)決定著注漿孔的布置和漿液消耗量,也是選擇工藝參數(shù)、評價注漿效果的重要依據(jù)。但漿液在裂隙巖體內(nèi)的擴(kuò)散過程是隱藏的,目前還不可能在施工中對這一過程進(jìn)行監(jiān)測,這樣,漿液的擴(kuò)散距離只能靠理論或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。而現(xiàn)有的計(jì)算漿液擴(kuò)散距離的理論公式還遠(yuǎn)未成熟,實(shí)用價值有限,經(jīng)驗(yàn)公式又往往是針對某些特定漿液 (主要是化學(xué)漿液)總結(jié)的,不具有普遍意義。因此,目前在裂隙巖體中注漿還沒有可靠的預(yù)先確定漿液擴(kuò)散距離的方法。
由于這一理論缺陷,給裂隙巖體注漿帶來了如下問題:(1)注漿工程的投資和效果難以預(yù)計(jì)。當(dāng)工程目的明確、場地條件清楚時,由于漿液的擴(kuò)散距離不能預(yù)先準(zhǔn)確確定,鉆孔數(shù)量和材料消耗量的預(yù)算便沒有依據(jù)。如果憑經(jīng)驗(yàn)或工程類比法確定了鉆孔數(shù)量和材料消耗量,則在這些工程量完成之后所能取得的效果又難以準(zhǔn)確預(yù)計(jì) (如注漿帷幕是否已形成要求的封閉條件),這樣,在方案論證階段,難以將注漿法與別的方法作對比。由于這一原因,注漿法的應(yīng)用受到了一定程度的負(fù)面影響。國內(nèi)礦山帷幕截流技術(shù)的推廣中便遇到了這一問題,國外有些水利工程的業(yè)主也是因?yàn)檫@一原因而不愿進(jìn)行壩基注漿。(2)確定孔距、漿液配比和注漿壓力時的隨意性太大。許多工程都需要通過多孔注漿,且要求注入的漿液能形成連續(xù)、穩(wěn)定的膠結(jié)體。這時注漿孔的距離必須依漿液的擴(kuò)散距離而定。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件一定時,漿液的擴(kuò)散距離又主要取決于漿液的性質(zhì)和注漿的工藝參數(shù)。因此,孔距應(yīng)該根據(jù)所選用的漿液在允許壓力和時間內(nèi)可能達(dá)到的擴(kuò)散距離來確定。但在目前的注漿設(shè)計(jì)和施工中,注漿孔距和注漿材料都主要是憑經(jīng)驗(yàn)確定的,這樣便很可能因孔距太大或太小而出現(xiàn)工程質(zhì)量問題或投資上的浪費(fèi)。
三、結(jié)論
1.部分學(xué)者已驗(yàn)證了裂隙巖體結(jié)構(gòu)面的分布具有統(tǒng)計(jì)意義上的自相似性,因此,裂隙巖體結(jié)構(gòu)面分布應(yīng)具有分形特征,并可計(jì)算出其分維數(shù)。
2.巖體的分維數(shù)可以反映出巖體的破碎程度、節(jié)理發(fā)育程度、可灌性。而裂隙巖體的這些特征又嚴(yán)重影響著注漿擴(kuò)散規(guī)律及注漿效果,因此可以嘗試將分形理論應(yīng)用于注漿工程,用裂隙巖體結(jié)構(gòu)面的分維數(shù)來定性的確定注漿參數(shù)。
3.工程巖體往往被節(jié)理和結(jié)構(gòu)面所切割形成明顯的節(jié)理巖體,具有明顯的不連續(xù)性,用離散單元法可以得到較好的處理,因此,可以將分形理論與離散元方法相結(jié)合,模擬出漿液在裂隙中擴(kuò)散的真實(shí)情況。
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