工程實習與工程流體力學理論教學的結合

毛明明

【摘要】本文主要以工程實習與工程流體力學理論教學的結合為重點進行闡述，結合當下工程流體力學實際教學情況為依據，首先分析工程流體力學理論教學基本概述，其次從以學生為中心，創建實習基地、利用數值模擬與實驗分析，豐富教學內容、訓練學生軟件使用和設計能力，培養專業化人才幾個方面深入說明并探討工程實習與工程流體力學理論教學的結合思路，進一步強化工程實習和工程流體力學理論教學的結合效率，旨意在為相關研究提供參考資料。

【關鍵詞】工程實習 工程流體力學 理論教學 結合思路

工程流體力學作為能源動力專業中一項基礎性課程，組織學生了解流動工程作用在工程設備體系的運動規則，掌握設備和流動工質之間的相互作用形式，存在相對廣泛的應用性，在工程領域中占據舉頭輕重的地位。而此項課程中涉及諸多的公式和定理，理論知識教學存在一定的枯燥乏味性，所以現有的工程流體力學理論教學以及實踐教學效果都不是十分顯著，因此可以結合工程實習以及工程流體力學理論教學，在學生掌握基礎知識的同時強化學生專業素養，以下為筆者給予的相關分析與建議。

1.工程流體力學理論教學基本概述

1.1教學內容。工程流體力學學科分為竹輪、流體和物質性、流體靜力學和流體動力學等內容，還包括量綱分析和相似原理、氣體的二維流動等內容，對于難度較小的問題，教師可以簡略涉及【1】。對于存在難度的問題，教師要強化實踐和理論的結合，包括組織學生了解流體垂直流線方向以及彎管內側和外側的速度分布情況，將抽象的內容具體化，加深學生對專業知識的了解。

1.2理論教學的注意要點。對于流體運動學和動力學的速度學習，借助公式和圖像創設二維曲線模擬圖示，在此基礎上給學生引進三維速度的圖像，發揮實驗視頻的優勢，便于提升學生學習積極性。并且對于連貫性方程、動量和能量方程的積分教育形式，不僅僅闡述方程推導流程，還要關注例題的解決方式，組織學生掌握相應的解題技巧。此外在相似原理和能源綱的教學，可以選取案例分析教學方式，基于實驗背景的設計，把實驗模型和原理進行結合，保證知識教育的連貫性。

1.3工程實習與工程流體力學理論教學的結合必要性。工程流體力學專業學生，要想發展為此領域內的專業人才，不能僅僅按照理論教學的方式進行，這是由于理論知識成為基礎部分的知識，而人才的需求便是將知識學以致用，不然會出現學生了解理論知識，卻不能解決實際問題的現象出現，所以高校教師應該巧妙的引進實習教學理念，結合實習內容和力學理論知識內容，逐步培養學生發現問題、分析問題與解決問題的能力【2】，發展為工程專業的人才。

2.工程實習與工程流體力學理論教學的結合思路

2.1以學生為中心，創建實習基地。在工程實習與工程流體力學理論教學的結合過程中，應該以學生為中心，創建實習基地，工程流體力學基地設置之后，應該采購必要的操作設備，加以雷諾實驗、能量方程和局部阻力實驗的餓設計，結合技術創新思想，以開放式的理念組織學生參與實踐活動。工科學生自主創新設計實驗，包括管網、換熱器的實驗設計，往往是結合工程經驗與手冊，借助經驗計算設備尺寸的大小，所以在實習和理論知識結合的過程中，教師可以利用學生創造力的無限性，組織學生思考流體力學實驗操作流程，沖力檢測、園林澆灌噴頭扭矩檢驗、水龍頭阻力檢驗等等，要求學生按照小組的單位形式合作研究，設置實習體系，選擇優秀的學生參與專業比賽項目。

在此期間，教師要時刻發揮自身的引導職能，明確人員基本組成形式之后，在每一個小組內設置不同類型的題目，若布置的課題無法限制，學生會盲目的操作和實踐。所以教師在分組期間應該給學生明確檢測目標【3】，繪制實驗指導書以及設備圖紙，最終創設基于食物圖紙為主的實習體系，展現專業知識的三維動畫實驗流程。

2.2利用數值模擬與實驗分析，豐富教學內容。工程流體力學的基礎知識學習，涉及諸多的公式以及符號，內容相對抽象，教師應該組織學生利用數值模擬和實驗分析，豐富教學內容，提高學生對流體力學課程的參與程度。教師可以在組織學生參與流體力學的創新實習項目，將其充當課程學習的大型作業，繪制實驗指導策劃書。并且鼓勵學生依據基礎知識設置實驗，拍攝學生表現優質的實驗過程，便于下一屆學生實踐和學習。在此期間，教師要科學的設置流體力學的計算機實訓流程，帶領學生對理論知識加以模型化處理，驗證實驗結果信息數據的準確性，找到誤差產生的原因。由此給學生的畢業階段留出一定時間，歸納實習工作的完成效果，包括傳熱分析和優化整合等，促使學生順利的畢業，掌握流體力學的專業化技能。

2.3訓練學生軟件使用和設計能力，培養專業化人才。在工程實習與工程流體力學理論教學的結合期間，學生可以逐步的學會流體力學基礎知識的運用，把細致的實驗內容和理論內容進行結合，同時在實物中創設真實的設計模型，訓練學生思維能力【4】。之后組織學生在實習過程中操作軟件，挖掘學生軟件使用潛能。可以組織學生撰寫涉及理論知識和實驗相結合的數值數據分析報告，或者要求學生實習期間進行畢業論文問的總結，保證畢業論文質量。需要注意的是，教師要時刻關注學生團隊合作精神以及自主學習能力的提升，強化工程實習與工程流體力學理論教學的結合質量。

結束語

綜上所述，將工程實習與工程流體力學理論教學進行結合成為工程專業人才發展的主要途徑和方式，人才的培養不僅要求其具備專業知識和技能，還要求其具備實踐技能，從容的面對今后從事的工作崗位。工程教師應該樹立以學生為中心的教學思想，圍繞學生現有的知識水平設置工程教學體系，巧妙的結合工程實習和工程流體力學理論知識，不斷完善學生專業知識結構，擴展學生知識儲備量，進而為學生今后工作的有效性進行奠定基礎。

參考文獻：

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[2]顧磊[1]， 倪福生[1].工程流體力學關于沿程阻力的教學探討[J]. 力學與實踐， 2017.

[3]趙勇， 王天霖. 開源代碼庫Open FOAM引入本科工程流體力學的教學實踐[J]. 科教文匯， 2017（18）.

[4]牛聰， 唐丹丹， 張文慧. 能力培養導向的工程流體力學課程改革初探[J]. 高教學刊， 2017（6）：54-55.