欢迎来到速发表网,咨询电话:400-838-9661

关于我们 登录/注册 购物车(0)

期刊 科普 SCI期刊 投稿技巧 学术 出书

首页 > 优秀范文 > 流体力学重要知识点

流体力学重要知识点样例十一篇

时间:2024-01-01 15:36:59

流体力学重要知识点

流体力学重要知识点例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.

流体力学重要知识点例2

流体力学是工程技术专业的基础课程,其课程性质决定了其课堂教学的内容理论性知识多、记忆量大,比较枯燥。学生在进行学习的过程中,容易产生乏味感和懈怠感,导致流体力学的课堂效果不佳,学生对知识点的掌握情况不好等问题。在课堂上学生无法做到全神贯注地学习和理解,也就使学生无法做到对知识点的有效掌握,就会使学生的学习兴趣下降。特别是流体力学与其他学科和行业都有一定的联系,学生在学习过程中如果不能理解所学的知识点,对其在其他相关学科中的学习也有一定的阻碍。由于流体力学是一门基础性学科,学生在进行学习时,其基本的任务是要将流体力学的理论知识与重点深入地理解和掌握,但学生往往忽视了基础知识以及理论知识的重要性,过分地关注在例如方程推导等内容上,使学生的学习出现断层,无法做到整体的理解和掌握。针对这些问题,教师可以在课堂中进行一定的改革和变化。首先,教师可以在每日上课前对本次课程所要讲解的内容进行引导。通过精彩的引言,将本次课程所讲的内容与前后知识点相结合,使学生能够得到具有极大吸引力以及趣味性的课堂形式。在进行讲解过程中可以将流体力学知识与生活中的自然现象以及科学原理进行阐释,从生活中带入,使学生产生共鸣,进而做到有效的学习。而在课堂结束后,为了保证学生的学习效果,检查学生的记忆效果,则可以为学生进行别致的课后作业,在课后作业的帮助下,使学生能够有效地记忆知识点和概念,使学生能够改善知识点掌握不良的情况,为学生在其他学科的学习中增添助力。而教师在教学过程中,对学生的引导也十分重要。学生在学习过程中,容易出现学习内容理解偏颇、学习方法不当以及学习的重点掌握不明等问题,这时教师应对学生进行积极有效的引导,特别是在概念的记忆方面,引导学生以记忆概念为主的学习方法,防止学生过分追求解题而导致的知识点记忆断层。教师在每章节的教学后,应对学生进行一定的复习教学与指导,帮助学生明确每一章节的重要内容,并对学生的知识理解做到有效的掌握和补充。

二、多媒体教学与传统教学相结合

多媒体教学作为当前较为先进的教学方式,对丰富教学内容,增添教学形式都有重要的地位和作用。多媒体教学目前也成为流体力学教学过程中重要的教学形式之一。多媒体教学与传统教学不同的地方在于,教师不需要在课堂上利用板书进行教学内容的展示和讲解,在教学过程中,能够加快教师的教学进度,使学生能够轻松地完成繁重的教学任务,并通过多媒体教学形式,在较为复杂且理解性较强的知识点的学习过程中,能够通过动画、图像、视频以及声音等内容进行辅讲解,使学生更好地理解所要掌握的内容。但多媒体教学也存在着一定的缺陷,例如在多媒体教学的模式下,教师不需要通过板书进行讲解和推导,学生理解和记忆的时间短,无法保证所有学生都能够做到对所讲知识有效地理解和掌握,而多媒体教学在师生互动方面也存在一定的缺陷,学生与教师的互动减少,教师则无法通过学生的反馈调整教学的进度和速度,使学生在高压高速的课堂氛围下进行学习,长时间就会造成学生注意力不集中,教学效果大打折扣。可见,多媒体教学与传统教学,在教学过程中缺一不可。可以通过对二者的结合,将多媒体教学与传统教学的优势与劣势互补,以做到最有效最积极的课堂教学形式和效果。

流体力学重要知识点例3

中图分类号:G633.7

物理学是人们在实验与长期生活实践的基础上总结出来的科学,它具有很强的实验性。物理学教学就是培养学生的观察能力、实验能力、分析问题与解决问题能力。物理学习过程中,电磁感性涉及的知识面较广,是知识的重点,是高考物理命题的热点,且比较晦涩难懂。电磁感应现象与磁场、直流电路、力和运动、动量和能量等知识点联系密切,与这些知识点密切相关的综合性问题在考试中也时常出现,因此,要注意培养学生运用这些知识解决实际问题的能力。

一、物理中电磁感应教与学

首先,重视预习,从阅读中发现问题。学生通过教材复习,了解课程要讲授的问题。教师根据教学大纲的要求及学生的实际水平,做好备课,准备好思考题,让学生在复习过程中发现问题,寻找有关答案,培养学生的自学能力与解决问题的能力。例如,在讲授“电磁感应现象”这节之前,教师提出“产生感应电流的条件是什么?如何判定感应电流的方向?”之类的问题,让学生通过阅读教材找到答案,在学习过程中有的放矢,主动寻求知识。通过预习这种方式,学生通过完成思考题,掌握教材中简单的理论知识,有利于教师集中时间讲解重点、难点。

其次,重视实验教学,培养学生的动手能力。实验教学将物理知识化抽象为具体,使学生直观地观察实验,进而培养学生的观察能力、动手能力和形象思维能力。学生通过具体实验操作,掌握了实验原理及技巧,提高了学习效率。例如,学生通过“电磁感应”实验,学生通过实验,从实验中学习到利用磁场可以产生电流,并且可以判断感应电流的方向与产生条件,这样学生不仅掌握了实验技巧,还通过实验验证教材中的理论知识,丰富了学生的知识,使学生成为学习的主人,为掌握本节重点奠定基础。

第三,精讲主要知识,重点突破。在基础教学的基础上,对教材的知识进行概括,对重点和难点进行精讲。采用合适的方法对物理知识进行讲解,对于容易理解的知识通过让学生讲解的方式,教师进行补充,鼓励学生多讲,提高学习兴趣。另外,要注重前后知识点的联系。例如,在讲解感应电流产生的条件时,要联系初中的闭合电路中的导体运动的知识,将其与现在要讲的对比,使新旧知识融汇贯通。对于一些难理解和比较抽象的知识,教师要重点讲授,通过画图等各种直观手段进行教学,帮助学生由感性认识上升到理性认识。

第四,通过检查,巩固教学效果。一节课结束后,通过巩固练习巩固教学效果。在每章课程结束后,通过提问等引导式教学,对知识进行总结与复习,使学生牢固地掌握他们所学习的知识,提高学生的能力与素质。

二、电磁感应问题分析

物理考试中电磁感应的问题主要集中在感应电流产生的条件、感应电动势(电流)方向的判定和导体切割磁感线产生感应电动势的计算上。掌握分析方法与做题技巧有利于学生提高学习成绩,掌握理论知识。

物理规律、状态和过程常可以通过图像直观的表示出来,利用图像法研究和处理物理问题,可以找出一些量与量之间的关系,将文字、语言描述类的物理内容通过图像表示出来。例如,在处理矩形线圈在磁场中随时间的变化类的问题时,磁场中的磁感应强度B与时间t之间的关系可以通过图线表示,进而对判断感应电流。

滑轨类问题与直流电路、力和运动、动量和能量等知识点相联系,是电磁感应中的典型综合性问题。在分析问题时,要结合以前所学的知识,分析问题,并建立电磁感应这章与以前知识的联系,培养学生综合应用分析问题的能力。例如,对于力、电、磁综合应用类问题,学生要熟练掌握物理中的力学观点与能量观点,分清与问题有关的各个方面,找出它们之间的联系,将复杂问题简化成若干简单问题,然后综合应用多方面的知识和可利用的方法解决遇到的问题。

在研究平衡类问题时,首先要确定研究对象,对其进行受力分析,然后根据平衡条件建立方程,最后结合电磁感应规律求解具体问题。对于能量类问题,要注意电磁感应过程中的能力守恒及转换,寻找关系,列出方程。电量计算也是电磁感应中应该注意的问题之一,可以由交流电中的平均电流求电量,也可以用动量定理求电磁感应中的电量,还可以利用表达式q=ΔΦ/R计算电量。

参考文献:

[1]杜兴利.电磁感应中有关电量的计算[J].时间讲堂,2012.

[2]姚金伟.电磁感应问题分类分析[J].新课堂设计,2008.

流体力学重要知识点例4

作者简介:张莉(1973-),女,河南商丘人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授;李永光(1957-),男,湖南长沙人,上海电力学院科研处处长,教授。(上海 200090)

基金项目:本文系上海电力学院研究生学位课程建设项目(项目编号:YKJ-2012004)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)04-0086-02

2007年,上海电力学院(以下简称“我校”)热能工程二级学科首次招生,“高等流体力学”首次开课,授课人数20余人,随后几年间授课人数逐年增长。2012年我校动力工程与工程热物理一级学科又增设了工程热物理、动力机械及工程两个二级学科,“高等流体力学”授课范围扩大的同时,授课人数也增加到60余人。但是鉴于我校研究生数量较少、研究生培养历史较短以及师资力量相对薄弱等方面的原因,课程教学的教材只能选用已有的教材。在组织教学内容的过程中发现,大多数教材普遍存在一些问题,如过于强调基本理论、对数学知识的要求偏高、工程应用方面涉猎很少,或者有些工程学科专业的相关研究生教材又往往缺乏理论深度,工程应用背景针对性强,有的强调高速气动、有的强调水动叶栅流动、有的强调涡动力学等等。鉴于此,作为行业类非重点高校,在“高等流体力学”课程的教学中有必要结合我校电力特色进行教学内容和教学模式的研究和探讨。

一、课程教材的调研

为了能更好地做好此次教学研究工作,课程组首先对高校相关研究生专业的“高等流体力学”教材进行了调研,分别对清华大学、西安交通大学、上海交通大学、浙江大学、东南大学、华中科技大学、华北电力大学、东北电力大学等国内若干所大学相关课程的教材及内容做了简单分析。

从调研情况看,所有高校都对流体力学的基本理论很重视,主要教学内容均包括了流动的基本概念和基本方程、流体运动学、势流理论、涡旋流动、理想流体流动、粘性流体流动等,目的是使研究生通过学习流体的运动规律,掌握研究流动的方法进而分析解决实际的工程流动问题。同时,各高校的教材和主要教学参考书还注重与自身学科研究方向的结合,课程的某些重点内容与培养方向相接轨,突出了自身的特色。通过调研发现,“高等流体力学”作为研究生学位课,其教学内容在注重理论基础的同时,还必须要与自身的相关学科研究方向相结合,在注重通用理论的基础上,形成自己的特色。

二、我校授课对象的情况分析

做好此次的教学研究工作,还必须对我校的授课对象有一个清楚的认识。目前,“高等流体力学”已列为本校工程热物理、热能工程、动力机械及工程三个二级学科的研究生学位课程。尽管上述三个二级学科涉及能源、动力、机械等宽广的工程领域,但结合我校的电力特色,这三个二级学科主要是为电力行业培养高级的专业人才,而在电力行业中流动现象多存在于流体机械、动力机械、换热设备、容器、管道等部件,因此,在教学内容上应在透彻讲解流体力学微分方程组的基础上,注重联系工程实际,偏重于讲解流体在上述部件中的流动以及与这些部件间的相互作用。

研究生生源的实际情况也是教学过程中需要考虑的因素。到目前为止,我校共招收6届研究生,通过向历届学生了解发现有以下情况存在:部分同学跨专业(如:数学专业、电力系统及其自动化专业、计算机与信息专业等)考入学校,本科阶段没有学习过“工程流体力学”课程;即使是研究生与本科专业背景相同的同学,他们也普遍认为”工程流体力学”较难,硕士入学考试时,大都不选考“工程流体力学”,这也使得他们可能在大三、甚至大二学完以后,再也没有系统地梳理过流体力学知识。由于各高校专业方向的侧重点不同,大部分同学对电力行业内的流体知识也不是特别了解;考入学校的学生多数为调剂生,入学成绩整体不高。这些情况都表明,我校硕士研究生入学时的流体力学知识基础相对比较薄弱,需要在授课过程中讲授深层次新知识的同时,及时地对基础知识进行回顾和提醒。

三、教学内容的组织

基于以上的调研和分析,课程组首先对教材进行了选取,对教学内容进行了组织。

1.教学目标的明确

“高等流体力学”是为工程热物理、热能工程以及动力机械与工程专业研究生设置的专业学位课程。根据专业人才培养的需要,结合长期本科教学的经验,确定了课程的教学目标:通过对流体力学的基本概念、基本方程、理想不可压缩流体的流动、粘性不可压缩流体的流动、层流边界层与紊流流动、理想可压缩流体等内容的学习,深化学生对流体力学基本内容的理解,提高学生的理论水平,为相关专业课程的学习、课题的研究及论文的撰写打好理论基础。

2.教材的选用

“高等流体力学”是动力工程及工程热物理学科的一门传统课程,有很多课程教材可供选用。通过调研比较,西安交通大学有关电力生产的学科研究方向与我校的研究方向比较吻合,其在“动力工程及工程热物理”一级学科中的学位课 “高等流体力学”选择了西安交通大学出版社出版、张鸣远等编著的《高等流体力学》一书作为教材,课程组通过对该书内容的分析,也一致认为张鸣远等编著的《高等流体力学》比较适合我校侧重于电力人才培养的需求,因此决定选用该书作为本校“高等流体力学”课程的教材。与此同时,将调研中搜寻到的各有特点的教材作为参考书目推荐给学生供他们参考使用。

3.教学内容的组织

在进行“高等流体力学”课程教学内容的组织时,结合我校研究生培养方案和学科建设,既照顾到经典流体力学的通用知识,又重视课程知识的针对性、行业应用的特殊性、学生学习的兴趣以及与学校其他研究生课程的关联性。课程内容的组织主要从以下几个方面考虑:

(1)奠定扎实基础。“高等流体力学”是一门系统性、逻辑性较强的课程,作为硕士研究生的学位课,在加深学生对流动所伴随的物理现象的认识、概念的建立及规律分析的同时,还应努力加深学生学科知识分析和研究问题的基本思想和方法的理解和掌握,提高分析和解决流体力学问题的水平及能力。

(2)突出电力生产特色。针对我校研究生的专业背景和学科研究方向,强调本学科与电力生产流程和设备的结合,强化学生应用流体力学知识,认识并解决相关电力工程问题的能力。教学内容应注重理论与实践相结合,保持基础理论知识与工程应用知识的相对平衡。

(3)注重课程的关联性和完整性。在关联性方面,首先与本科阶段的教学内容要有恰当的分工和衔接,其次要避免与其他相关课程之间缺乏衔接;在自身内容体系的完整性方面,既要注意到对数学知识回顾和补充的必要性,又要对工程中不常见的复杂流动概念的介绍有所兼顾。

考虑以上几个方面,课程组将教学内容梳理成五部分,第一部分安排了“矢量运算分析”、“场论知识”的回顾以及曲线坐标、张量分析知识的补充;第二部分“流体力学的基本方程”主要介绍流体力学的基本概念,流体力学的控制方程组以及一些相关的重要定理;第三部分“理想不可压缩流体的流动”介绍平面势流,空间轴对称势流和理想流体中的旋涡运动,其中对平面势流里的复位势、叠加法、镜像法和保角变换法做重点讲解;第四部分“粘性不可压缩流体的流动”中介绍纳维―斯托克斯方程的精确解,小雷诺数流动,层流边界层流动和紊流,其中对工程中应用较多的层流边界层流动和紊流做重点讲解;第五部分“理想可压缩流体的流动”分别介绍一维流动和平面流动,其中对一维流动做重点讲解。

四、教学模式的探讨

学生的学习情况在不断地发生变化,这就需要教师不断根据实际情况,进行教学模式的探讨,充分调动学生学习的主动性和积极性,使他们在有限的学习时间中学习好内容繁多的“流体力学”。

1.教学方法

“高等流体力学”是一门基础课,基本概念和基础理论部分内容较多,涉及的公式推导也比较多,传统的“黑板板书”的教学手段对教学信息的处理和呈现都比较单一,造成学生对于传热学内容的理解和掌握有一定的难度。为此,课程组以教材为蓝本编制了电子课件,教学中采用板书与多媒体相结合的教学模式,突出传统板书中能够清晰讲解复杂理论推导的优点,充分利用多媒体教学信息量大、图像清晰生动的特点。经过一段时间的尝试,这种教学方法既达到了避免研究生在课堂上因长时间精力高度集中而产生疲劳的问题,又有利于他们理解并掌握复杂的流体力学基本理论的教学效果。

2.教学手段

尽管本课程以课堂讲授教学方式为主,但要避免“填鸭式”的讲授,要注重以启发式讲授为主的多种教学方法的综合应用,提高课堂教学的趣味性,以提高学生学习兴趣和主动性。课程组结合本科“工程流体力学”多年的教学经验,在教学过程中注意做到几个注重:注重物理概念与数学方法的有机结合,强调物理含义的数学表示以及数学内容的物理解释;既注意严格的理论推导,又注意叙述的深入浅出;注重教学思路,教学方法,在引进概念介绍方法时,突出解决问题的思维方法及推理要点;注重从与教材不同的角度或思路来讲述同一教材内容,以丰富学生思维和联想能力;注重引导学生围绕课程内容,发现问题、提出问题、解决问题,同时再结合课程组教师的科研积累,搜集并提炼出了大量与电力生产紧密关联的工程案例,通过案例的讨论和分析,增强学生学习理论知识的兴趣,提升课堂教学的互动效果,增强学生运用理论知识分析并解决工程实际问题的能力。

3.辅助教学

仅仅通过课堂上对教材的学习是远远不够的,还必须配套地做大量的习题,才能较好地使学生掌握具有理论性强、公式多、数理基础要求高的“高等流体力学”课程。考虑到我校研究生教学的特点,课程组根据教材的主要内容编写了典型习题集。习题集力图做到习题具有典型性,能够对应教学内容的各个知识点,学生通过习题的练习,能有效地掌握教材中的基本知识。此外,习题集中的习题也尽可能地结合电力生产中的流动问题,帮助学生对专业关联工程问题进行认识和思考,培养学生应用知识的能力。

4.课程考核

课程考核成绩应该能够较为客观地反映学生对课程的整体学习情况。为了全面地反映学生的全程学习过程和最终的学习效果,课程组经讨论明确了课程的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩综合评定得出,平时成绩与期末考试成绩的分配比例是2∶8。平时成绩包含作业、考勤、课堂表现等几部分。期末考试采用笔试形式,考试试卷从建立的试卷库中随机抽取。

期末考试是课程考核的重头戏,为了提高学生的学习积极性,同时也为了增强教师的工作责任心,实行考、教分离是一个较好的督促办法。为此,2012年课程组根据课程的教学要求组织编写了试卷库。试卷库中的试题符合教学大纲的要求,内容丰富、形式多样、题型一致,试题表述清楚,要求明确,无偏题、怪题,难易得当,考核的知识点覆盖面宽,能考核学生掌握知识以及应用知识进行综合分析能力的情况。此次编写的试卷库共包含试卷6份,至少够三年使用,随着试卷库的使用,课程组还拟将对试卷库进行不断扩充。

五、结束语

“高等流体力学”的日常教学工作一个任重而道远,为了适应高等流体力学服务于日新月异的学科发展的需求,提高该学位课程的教学效果,更好地为本校研究生人才培养服务,课程组将把教学研究工作不断地持续进行下去,搜集最新最前沿的相关信息以补充教学内容,探讨教学模式以提高教学效果,及时对习题库和试卷题库进行更新。相信只要教师多花一点时间,多动一点脑筋,多找一些教育学生的切入点,因材施教,一定能取得好的教育效果。

参考文献:

[1]张鸣远.高等流体力学[M].西安:西安交通大学出版社,2006.

[2]董守平.高等流体力学[M].东营:中国石油大学出版社,2006.

[3]王献孚.高等流体力学[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.

[4]王松岭.高等流体力学[M].北京:中国电力出版社,2011.

流体力学重要知识点例5

电磁学是高中物理极为重要的一部分,主要包括电场、磁场、电磁感应、恒定电流、交变电流、电磁波等等,内容庞杂,很多概念非常抽象,对学生的抽象思维能力要求较高,学生普遍反映难度很大。那么教师应该怎样引导学生学好电磁学呢?在多年的教学过程中,笔者深刻感受到重视基本知识点的教学是关键,重点应抓好以下三个方面。

一、深度挖掘电磁学基本知识点

很多重要的基本知识点,只有深度挖掘,做到深入透彻的理解,而非一知半解,才能避免在遇到实际问题时盲目地套用公式,出现错误。

比如库仑定律就是在电磁学部分遇到的第一个重要知识点,书本中是这样描述库仑定律的:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷的电荷量的乘积成正比,与这两个电荷的距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个电荷的连线。很多学生就只注意到库仑定律中关于力的大小特点的描述,而往往忽略了这句话中隐含的重要信息,即三个适用条件:(1)“真空”,即两个电荷要处于真空中或者空气中;(2)“静止”,即两个电荷要处于静止状态;(3)“点电荷”,点电荷是一种典型的物理模型,两个电荷间的距离远大于电荷自身的大小时电荷才可以看成是点电荷,也就是说当两个带电体相距很近的时候库仑定律是不适用的。

在电磁感应部分最重要的知识点就是楞次定律,书本中是这样描述楞次定律的:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。我们不妨把引起感应电流的磁通量称为原磁通量,那么我们就可以把楞次定律简单地表述为:感应电流总是阻碍原磁通量的变化。可见楞次定律中最为关键的字眼就是“阻碍”,但是很多学生往往搞不清楚阻碍的是什么?怎么阻碍?阻碍的不是原磁通量,而是原磁通量的变化。所以我们首先要分析清楚原磁通量的方向及变化情况,然后根据阻碍关系就能分析出感应电流的磁场的方向,最后根据右手螺旋定则得出感应电流的方向。

二、注重知识点之间的联系与区别

虽然电磁学部分知识点很多,给人的感觉会很乱,但是我们仔细分析就会发现很多知识点之间还是有着一定联系的,把相关的类似的知识点放在一起分析比较,学生对知识点的印象就会更深刻,有利于学生更好地理解。

比如可以把电场和磁场的性质、电场线和磁感线的性质放在一起比较其联系与区别。电场和磁场虽然我们看不见摸不着,但都是客观存在的,电场对放入其中的电荷有力的作用,磁场对电流和运动电荷也会有力的作用,即电场和磁场都能提供力的作用。但电场线和磁感线都是为了方便描述电场和磁场而人为假想出来的,不是真实存在的,其指向都有着一定的特点,其切线均表示电场或者磁场的方向,其疏密均表示电场和磁场的强弱。区别之处在于电场线是不闭合的,磁感线是闭合的。还可以把点电荷和质点的性质放在一起比较,两者都是理想化的物理模型,现实生活中并不存在点电荷和质点,只有当满足了所需条件时,才能将现实生活中的电荷和实际物体看作是点电荷和质点。

再比如重力加速度g、电场强度E和磁感应强度B也有着很多相似之处。物体在重力场中会受到重力G=mg,在电场中会受到电场力F=Eq,在磁场中会受到磁场力(包括安培力F=BIL和洛伦兹力f=Bqv)。重力加速度g决定于物体所处的重力场、电场强度E决定于电荷所处的电场、磁感应强度B决定于电流或者电荷所处的磁场,所以我们就可以说g、E和B这三个量均只决定于场,与其他因素无关,所以我们分别用这三个量描述三种场的强弱和方向。

又如重力势能和电势能之间也有着很多相似之处。物体在重力场中具有重力势能,当物体在重力场中移动时,重力可能做功也可能不做功,类似的电荷在电场中具有电势能,当电荷在电场中移动时,电场力可能做功也可能不做功。当重力或电场力做功时就会引起重力势能和电势能的变化,力做正功势能就减少,力做负功势能就增加。故这两种能的变化均决定于相应的力做功的情况。我们还可以进一步推广到动能、机械能以及今后在热学部分将会学到的分子势能,我们会发现,所有的能的变化,都决定于相应的力做功的情况。

三、重视初中已学知识点的拓展延伸

有些知识点难度不大,但由于学生在初中时已经接触过,学生在遇到这部分知识点时就会比较大意,以为自己已经掌握了,其实是一知半解,导致遇到实际问题时错漏百出。

流体力学重要知识点例6

0引言

“流体力学”课程是工科专业的一门重要的专业基础课,综合了张量、场论、复变函数、数值方法等数学知识,在水利、土木、建筑和热能等工程技术领域中都涉及许多流体力学问题。目前许多高校教师在讲授该门课程时还是采用传统的以教师为主导的单向传授方式,课堂中注重基本概念的讲解和公式的推导,课堂教学与实验教学环节联系较弱,导致学生学习过程中对所学知识点理解不够深刻,逐渐失去了学习兴趣。因此此次教学模式改革提出以工程实例为导向,在授课中采用工程案例分析、增加实践环节和第二课堂等综合形式教学模式,培养学生的学习热情,调动学生积极性,提高学生分析问题和解决问题的能力。

1教学改革思路

第一,由于在流体力学教学过程中,知识点比较抽象,学生难理解。因此,打破以往“满堂灌”式授课方式,针对某些重要知识点,首先教师课前布置任务,学生初步了解课堂内容,培养学生的发现问题和主观学习能力。在授课过程中,教师针对课堂讲授的内容,运用多媒体教学方式,向学生展示图片、视频、动画等信息,比传统方式更直观、更容易被学生接受,与传统板书教学方式相结合,优势互补,尤其对于推导繁琐公式,教师运用多媒体方式可以强化学生的理解。并且,教师应注重理论联系实际,通过工程案例分析和讨论等方法,讲授某些特定知识点对应的工程问题,培养学生学习流体力学课程的兴趣,激发了学习的主观能动性,加深学生对该课程内容的理解和认识,激发学生学习热情,培养学生分析流体力学问题和建立相应模型和分析计算的能力。学生通过工程案例分析,可以理解不同流态流体所对应的工程背景及其理论基础,利用课堂所学理论知识总结其流动规律。课中针对某重要知识点,教师布置相关综合训练内容,学生自主完成综合报告,在此过程中学生能够充分理解相关知识点,建立知识体系,掌握该知识点在实际工程中应用,并能够在实际生产生活中合理运用该知识点。另外,对于某些特殊的知识点,教师还可以从学生的生活经验出发,列举生活中的流体力学问题,联系生活进行讲授,具体内容为:

第二,通过理论与实践相结合的方式,在保证课堂教学的基础上,采用多种形式的实践活动,增加实验教学环节。实验教学是理论与实践相结合,是培养学生创新能力和工程实践能力的重要环节,巩固所学基础理论,能够帮助学生更好地理解理论知识,培养学生实践动手能力。在学校工科专业,实验教学显得尤为重要。在实验的教学过程中,为使学生更好地掌握重点和难点,加深学生对实验操作技能的掌握,采用“教”、“学”、“做”相结合的教学方法,以精讲多练为主。在实验操作之前,让学生理解实验流程中的每一步骤,培养学生发现问题和解决问题的能力,对知识的重点和难点有进一步的理解。此外,在实验教学环节中,重视培养学生创新能力,鼓励学生创新,为学生提供创新空间。学生通过工程流体力学实验,直观明了地观察不同流态的流动现象,量测不同流态的流动参数,分析其流动特点,再与理论相结合总结流动规律,培养学生的学习兴趣,激发学生学习的主观能动性与创新性,为学生将来更好地投入工程实际奠定基A。

第三,采用工程性质形式的试题帮助学生掌握知识点及其应用。同时,授课时增加课堂对话、采用互动式教学方法,及时了解学生掌握情况并对课程教学内容进行调整。另外,开设理论学习和实践操作的第二课堂,充分调动学生学习的积极性,并加大课外作业量,使学生通过作业消化课堂教学内容,每次作业批改结束后,通过习题课帮助学生辨析原理理解的误区、概念混淆之处等习题中出现的问题。任课教师定期进行教学研讨,对教学中的难点、重点进行讨论,群策群力,寻求好的解决方法。平时注意收集教学中的难点、重点问题,组织老师进行研究,在教学研讨时集中交流。

2教学组织过程

2.1课堂讲授

以学生为中心,以教师为导学、助学为主,利用工程案例分析、生活实例和小组讨论等形式,激发学生学习参与热情与积极性。课前布置工程案例分析,学生自行查阅资料,课堂上分组讨论,引导学生提出问题、分析问题、解决问题,培养学生主动获取已有知识和创造新知识的能力。以工程问题为主线,提出与之相互对应的课程内容,进而解释课程内容的性质、原理以及适用条件,总结解决此类工程问题的方法和规律,使得学生对于知识点内容的理解更加生动具体。

2.2增加实践环节

本专业流体力学课程共64学时,此次教学模式改革准备通过理论与实践相结合的方式,融入实践教学环节。传统体系中实验环节为辅助教学部分,各实验互相独立,综合性不强,造成学生被动学习,学生学习积极性较差。目前学校拥有两个流体力学实验室,不仅可以开展流体力学基础演示实验,学生还可以动手参与伯努利方程实验、毕托管测速实验等相关实验。在实验操作过程中,结合工程中流体流动问题,学生能够更加直观明了地观察到流体处于不同工程问题中所对应的流动现象和规律,量测不同流态的流动参数,进而结合课堂讲授的内容验证实践结果。同时,教师应为学生留有一定空间,学生可以在充分理解所需知识内容的基础之上,开展创新型实验设备的设计,这一过程充分调动学生科学研究热情,突出培养学生创新意识,教师引导学生提出问题并解决问题,培养学生科学严谨的逻辑思维及创新能力。

2.3第二课堂

流体力学课程包括流体静力学、流体运动学和流体动力学三大部分,课程讲述内容较多。针对这种知识内容多而学时短的情况,此次课程建设增加理论第二课堂和实践第二课堂。对于理论学习第二课堂,学生可通过微信或QQ等网络通讯工具,随时给授课教师留言或在线沟通,说明不懂的知识点,教师可以在网上给予学生详细的解答,既利用了课余时间答疑,又为同学提供了方便,同时又解决了课程学时的限制,极大地调动学生学习的积极性。实践第二课堂主要体现在实验室全天开放制度,在保证学生一定数量的前提下,学生可提前预约做实验。这样学生就有充足的时间来完成实验过程,既丰富了学生的课余生活,又充分地培养了学生自己动手的能力。

2.4增加综合训练

针对重点章节知识点,如伯努利方程、N-S方程等,结合工程案例,教师布置综合训练任务。学生通过上网、借阅相关书籍,获取相关资料并独立深入学习分析,再与小组成员讨论,集思广益,进而理解工程案例中方程应用原理,并与所学理论知识相联系,掌握相关知识点及模型建立方法,集中答辩汇报所学知识内容和实验数据。通过综合训练,学生可以构建相关知识体系,并联系工程实际,将其融会贯通,真正实现“理论联系实际”。在此过程中,也培养了学生团队合作、人际交往、自主探究、分析问题、解决问题及应用实践的能力。

2.5考核方式改革

对于流体力学课程考核方式,应注重教学过程中的质量控制,主要采取课堂考核、实验考核和期末考核相结合的形式,加大平时成绩所占比重,课堂考核主要包括工程案例分析大作业、课堂考试、出勤和课堂提问等形式;实验考核以培养学生动手能力为主,重点考核学生的实践操作能力和创新能力,如能设计出工程方面的创新型实验装置可以加分;期末考试就是学生的卷面成绩。

流体力学重要知识点例7

地理专题教学遵循“源于教材,而不拘泥于教材”的原则,联系高中地理的知识和能力,充分体现地理学科的综合性特点。该专题是必修三第三章第二节《流域的综合开发》与问题研究“河流上该不该建大坝”及其相关区域地理知识整合而成。学习目标主要掌握河流特征、流域开发自然条件和流域综合开发方向的知识体系及其迁移应用能力。学习过程需要联系所学的地形、气候、水系水文等相关知识以及运用地理区域空间定位、地理统计图表判读、地理等值线图判读、地理综合分析思维和对地理问题合理阐释表述等多种能力。

二、注重区域地理知识的典型载体

地理专题教学借助地理区域为载体展开专题知识体系的教学,充分体现地理学科的区域性特点。该专题教学从“美国田纳西河流域”典型案例分析的流域开发模式,考虑“高于教材”就需要寻求世界(或中国)地理区域的典型河流流域作为案例载体,从研究和运用如刚果河流域、尼罗河流域和我国长江流域等地理区域案例入手,同时结合这些区域自然地理与人文地理特征、分布和成因的分析与比较,系统地学习流域综合开发系列知识,提高学生的地理技能,增强区域地理学习的有效性。

三、注重高中具体学情的实际分析

地理专题教学必须切合学生的学习需求和学力水平,把握好教学的深度与力度。该专题教学立足平时教学中反馈出的问题:学生对流域水系和河流水文特征要素的描述、对流域开发自然背景因素及其生态环境问题的分析、对河流利用方式与流域综合开发方向的认识均存在许多不足。

四、注重专题教学目标的细化要求

地理专题教学目标依据高中课程标准、考试大纲、考试说明和教材进行分点细化描述,突出“获取和解读地理信息,调动和运用地理知识与地理技能,描述和阐释地理事物、地理基本原理与规律,论证和探讨地理问题”等四项考核目标及其13项能力要求的对应项目。该专题教学主要要求学生做到:①学会根据与获取图文地理信息,描述和阐释流域水系和河流水文特征;②学会调动与运用所学的相关地理知识,分析流域开发的自然背景(包括自然地理条件、人文地理条件、资源综合开发等);③学会依据流域自然环境和社会经济环境的要素,说明和论证流域综合开发的问题、方向与综合治理的对策措施;④学会依据地理问题设置的应答行为要求,“先抓地理要素,再找关联因子”和“分点描述和综合阐释”进行思考、分析与答题。

五、注重专题知识矩阵的合理建构

地理专题教学必须关注专题的核心理论及其与之关联的知识点、知识链,构建专题知识矩阵。该专题的核心理论是流域的自然背景决定了河流的利用方式和流域的开发方向。主要专题知识矩阵建构如下。

1.流域的自然背景。主要包括:地形条件、气候条件、水系水文特征、资源条件、生态环境条件等。(1)水系特征:源地、流向、流程、流域面积、支流和湖泊形态(河网密度)、落差、河道特征(曲直、宽窄、深浅)等;(2)水文特征:流量、流速、汛期、水位季节变化、含沙量、结冰期(凌汛)等;(3)生态环境:植被、土地、河流的水源和水质等。

2.流域的综合开发。主要包括:河流的合理利用、资源的综合开发、生态环境的保护与治理。

(1)河流的利用方式(获取经济效益):①供水——建坝蓄水,保证常年的农田灌溉水源和工业生产、居民生活用水;②养殖——湖泊、库区发展水产业,增加区域的经济收入;③防洪——湖泊、水库有效调节和稳定河流流量,防洪抗旱;④发电——开发水能,促进流域高耗能工业发展;⑤航运——修水库(保持水位平稳)、挖运河,增加通航里程和效益;⑥旅游——建立风景旅游区,带动第三产业(游船制造业和经营业)发展。

(2)流域的生态保护(生态效益):①植树保护——控制水土流失,改善生态环境等;②水源利用——合理分配水源,保护水质,防治污染;③土地利用——建立自然保护区,调整农林牧业结构,治理土地生态等。

流体力学重要知识点例8

直流稳压电源电路的安装与调试作为《模拟电子技术》课程中的一个重要组成部分,不仅理论性强、实践性强,而且在实际电子电路中应用广泛。

传统的课堂教学实际上采用的是一种灌输式教学,将学生的大脑当作知识的“存储器”,学生只是被动地存储理论知识,在这样一种教学模式下,学生会记住一些理论知识并进行相关的计算,但随着内容的不断深入,不少学生反映该课程内容枯燥,无法将所学的知识融会贯通,而学生对本课程的学习也会越来越没兴趣,导致学生不能积极地参与到教学活动中,不能充分发挥学生的学习主动性,这既不利于培养学生分析问题、解决问题的能力,也有悖于现代职业教育以职业能力为本位的教学思路。

一、行为导向教学法的优点

行为导向是近几年从德国引进的现代职业教育新模式,它以活动为导向,以能力为本位,通过行为的引导使学生在活动中提高学习兴趣,同时能培养学生的创新思维能力。行为导向教学法从行为的角度强调教和学的要求,即耳、眼、手、心、口五到,在教学过程中能充分发挥作为学习主体的这五种资源,达到尽可能好的教学效果。

本人在直流稳压电源电路的安装与调试项目的实际教学过程中,根据该项目的特点,依据所教学生的现有知识、能力水平和潜力倾向,采用行为导向教学法,让学生在做中学,学中做,由传统的重知识传授向重职业能力发展转变,重视学生学习的主体性、主动性和创造性的培养,并考虑学生接受新知识由易到难的过程,将知识重点、难点分解、整合,层层推进,取得了较好的教学效果。

二、行为导向实践过程

1.分析任务、明确目标

行为导向教学法的特点是因材施教,以任务为载体,以学生全面发展能力为宗旨。首先教师要针对任务制定相应的教学目标,此教学目标是学生明确任务的重要依据,一份好的教学目标不但能准确地反应出任务的重点和难点,将任务中相关联的知识点和技能点紧密结合,并且能有效指导学生分析、分解任务,便于学生在有限的时间内较好地完成任务。本人在制定任务目标前,先亲自动手对电路进行安装与调试,并将操作过程中遇到的或可能会遇到的问题进行分析和归纳,以便在实际教学中能更好地引导学生。

表1是本人针对直流稳压电源的电路安装与调试这一项目所制定的教学目标。

上面表格给出了直流稳压电源电路的安装与调试项目中三个任务,这三个任务之间是逐个递进的关系,通过这三个任务直流稳压电源电路中的知识点进行了分解,并由易到难、由浅入深,层层深入,最后将知识点重新整合,完成直流稳压电源电路的安装与调试。为了让学生能比较顺利地完成任务,一方面,本人通过引导学生仔细阅读教学目标明确相关知识点;另一方面,本人通过任务书来引导学生查阅相关资料,增强学生的自学能力。

2.制定计划、实施任务

计划的制定对任务的实施有着非常重要的影响,而计划的具体实施内容也反映了学生对所要完成的任务的理解程度,所以制定合理的计划对教学过程的顺利实施起着至关重要的作用。

为制定一份好的计划,学生在接收任务之后,教师可适时引导,将任务中的知识重点和难点采用先分解再整合的方法消化理解,这样有利于学生更好地分析、解决在完成任务过程中所遇到的问题。串联型直流稳压电源电路由降压、整流、滤波和稳压四个组成部分。任务一中包含了前三部分,它是学生完成任务二的前提。整流电路部分,因桥式整流电路整流效率高,变压器结构简单,输出脉动小,所以我们一般采用桥式整流电路,遵循学生接受新知识由简单到难的一个认知过程,教师可引导学生将知识点分解,从最简单的二极管特性开始,再由单相半波整流电路向桥式整流电路逐步深化来制定计划。

任务的实施过程是整个教学过程中最关键的环节,学生是教学活动的主体,而教师是教学活动的引导者和咨询者。

在这一过程中,各组成员在小组长的组织下,充分发挥自己在动手能力、实际问题分析能力和团队协作能力的优势,相互合作、依据计划共同完成任务。教师也应有效地组织教学,使学生行为与教师行为有效组合,保证任务顺利完成。比如稳压电路是串联型直流稳压电路的重要组成部分,也是这个电路的难点,任务二简单串联型直流稳压电路的稳压电路部分按图(一)安装,电路结构简单,原理分析方便,要求每位学生完成。教师在巡视的过程中如发现学生花了较长时间仍不能正确地分析稳压原理时应及时提供理论指导。而任务三中的稳压电路部分按图(二)安装,电路结构较为复杂,原理相对比较难理解,适合于综合能力较强的学生,它要求学生能积极发挥团队精神互相协助,充分挖掘每个人的潜能,在电路分析、装配与调试的过程中将知识和技能进一步扩展与完善。整个任务实施的过程既能充分调动全体学生获取知识和技能的积极性,又能使每一位学生的能力得到充分的发挥,并让他们在此过程中能享受到成功的喜悦。

3.以评促进、共同进步

教学评价是教学过程中不可缺少的一个环节,它包括小组自评、小组互评和教师总结三个部分。

在评价中学生自评是最重要的,教师可引导学生在展示作品的同时对学习过程中遇到问题如何解决、操作规范性、组员之间协助精神、组员创新精神等方面进行客观、公正地评价。

小组之间通过相互评价,学习其他组的优点,反思本组的不足之处,这样有助于各组以后能更好地完成任务。

教师总结是一个很重要的环节,对学生完成任务的过程应给予肯定,总结的内容能帮助学生将知识点梳理,使学生对知识点有更深的理解。

三、教后感

通过在直流稳压电源电路的安装与调试项目中教学实践,本人发现行为导向教学法能充分调动了全体学生学习的积极性,培养了学生分析、解决实际问题的能力和同学间团结互助的精神。

同时,本人也深刻地体会到教师要适应新形势下的教学,让学生真学真会,教师必须具备扎实的理论基础、丰富的实践经验和较强的管理能力。这一教学过程不仅为学生提高职业能力奠定了基础,也促进了教师自身业务水平的提高。

参考文献

[1]蔡长英.模拟电子技术课程教学改革探讨[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2009.

[2]渠海荣.浅议项目教学法在《模拟电子技术》教学中的应用[J].中国科技信息,2008.

流体力学重要知识点例9

一、高中地理课堂是提高效率的主要环节

地理是一门以传授知识为主要特征的学科,知识传授的核心在于提高效率。可是,在高中阶段,特别是高一,地理课时较少,而且为了减轻学生的课业负担,也要求在课后少留作业。因此,地理教师如何提高效率,主要依靠40分钟的课堂教学时间,如何提高这40分钟的课堂教学质量,在课内想办法,向课堂要效率,让自己传授的知识,被学生真正掌握、提高效率,是高中地理教学最主要的任务。

二、“大气环流与气压带、风带的形成”内容分析

“大气环流与气压带、风带的形成”是本节最重要的内容,关于大气环流,要以热力环流为基础,与学生前面所学的内容联系得非常紧密。“大气环流”在理想情况(地球不自转,地球表面均匀,不考虑太阳直射点南北移动的影响)下,由于地球不同纬度间的冷热不均引起的赤道与极低间的热力环流,即单圈环流。关于“大气环流”内容的处理,是由理想状况一步一步地接近现实情况,即假设条件一个一个地减少。“三圈环流”就是在“单圈环流”的基础上考虑地球的自转,即考虑地转偏向力的作用形成的,而三圈环流的形成是导致地球上七个气压带、六个风带产生的直接原因。所以,大气环流与气压带、风带的形成有着不可分割的因果关系。而在全球气压带、风带形成的基础上,随着假设条件的一个个减少,气压带、风带的情况随之变得很复杂。这就与后面海陆分布对大气环流的影响联系起来了。所以,“大气环流和气压带、风带的形成”在整节内容中起到承上启下的作用。

关于这部分的内容,重点是气压带、风带的分布,教学难点是,气压带、风带的形成原因及其分布示意图的绘制;所以在指导学生学习的过程中要把握重点,化解难点。

三、如何将“大气环流与气压带、风带的形成”这一知识点提高效率

(一)根据教学内容的需求,制定合适的教学方法

(1)讲授法。“大气环流与气压带、风带的形成”这一个知识点是整个大气运动的重点和难点,而科学的课时安排是一节课,这就要求教学的时候要选择高效的学习方法,传统的讲授法最大的优点就是高效。所以,讲授法在这一课堂中不可缺少。

然而,讲授法却枯燥乏味,很容易使学生疲倦。所以,在讲授的同时,应当适当以谈话法的形式给学生提问,一个是调动学生参与课堂的积极性,另外也引导学生探究、思考,这样学生更能够掌握地理现象背后的原理,从而使得学生更够更快、更牢地记住并掌握这些地理现象。

(2)投影教学法。本节课知识抽象,只凭学生的想象很难理解,所以需要利用相关的图片及flas,增强学生对三圈环流形成过程把握。

(3)动手操作法。在使用flas让同学对三圈环流过程理解的基础上,制作三圈环流模型,把所学的知识运用起来,加深对运动特点和各气压带、风带成因的理解;另一方面动手操作可以让课堂更加活动,形式不至于很单一,另一方面让学生从听课、讨论,到动手实际操作,可以换一换学习方式,吸引学生的兴趣,同时培养学生的创新能力。

(二)温故而知新

“大气环流与气压带、风带的形成”这一知识点与学生以前学过的知识联系紧密,包括热力环流的形成、风的形成原因,以及近地面和高空的风向与等压线的几何关系。而学生前面所学的知识难免会忘记或者记忆不清楚。所以在开始讲新的知识点之前,应该适当给学生复习与新课内容相关的知识,让学生能够在复习旧知识的同时,将旧的知识能够生华,娴熟地运用于辅助学习新的知识。

大气环流形成的根本原因是高低纬度间的受热不均,从而在理想情况下就会形成极地与赤道间的全球范围内的热力环流,即单圈环流。所以,热力环流是大气环流最重要的基础内容,如果上课的时候复习一下热力环流,学生就更容易理解单圈环流了,而且也在学生心中将两部分的内容有机地联系在了一起。

(三)板书教学与多媒体课件教学相融合

多媒体课件教学能够弥补传统板书教学的许多缺点,比如说传统的板书、板画教学只能呈现出一静态的结果,而很难表达一种动态的过程。相反,运用多媒体却可以通过Flash来连续地模拟出三圈环流的整个形成过程,使学生能够更形象更直观地接触到知识点。

但是,多媒体课件的一个大的缺陷就是很多时候不符和学生的学情,使得有些较难的知识点学生通过课件接受起来很困难。“大气环流与气压带、风带的形成”这一节内容难度很大,学生接受起来很困难,教师应在讲解气压带、风带的形成过程的时候,在黑板上边画图边讲解,根据学生的学情适当地调整讲解的进度,讲完以后再放映Flash来使学生加深印象,复习巩固。

流体力学重要知识点例10

关键词:流体力学;制冷与低温工程;教学改革

作者简介:尹雪梅(1979-),女,四川资中人,郑州轻工业学院机电工程学院,讲师;张文慧(1980-),女,河南焦作人,郑州轻工业学院机电工程学院,讲师。(河南郑州450002)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)10-0098-02

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部级特色专业。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。[1]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。[2]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。[3]

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。[4]

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。

多媒体教学的发展并不意味着要摒弃传统的板书教学。有很多学生认为板书能让他们有更多的时间去思考消化一些抽象的东西,更有利于对基础知识的理解和掌握。根据“流体力学”既有抽象复杂的流动机理又有大量的基本概念、基本方程的特点,在教学过程中应将多媒体教学与板书教学相结合,扬长避短,发挥各自的优势,为教学工作更好地服务。如对某些特定的流动现象,可以通过多媒体教学,加深学生对流动现象和机理的理解。而对于较重要的公式及一些重点难点内容还是采用板书教学,例如流体力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书,有利于学生集中注意力,让学生更清楚地看清步骤、方法和解题思路。这样既可留给学生足够的思考时间,又可加深学生对重要知识的理解,从而获得良好的教学效果。

三、 结束语

总之,高等教育教学改革,特别是专业课程的教学改革,是一个长期而艰巨的实践过程。“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,在教学中要根据学校的具体情况改革教学方法和教学手段,借助现代教育技术与手段,充分调动学生的学习兴趣,结合生活、生产、科研中的实际问题,进行深入浅出、生动活泼的讲解,揭示问题的本质,向学生传授治学方法,扩大学生的知识面,培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神,以取得更好的教学效果。

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,2008,34(21).

[2]吴光林.《流体力学》课程教学改革的思考[J].科技信息(科学教研),2008,(14):172-173.

流体力学重要知识点例11

一、设计理念与构想:

我们知道人体需要的氧气和养料本文由论文联盟收集整理必须及时运来,二氧化碳等废物必须运走,人体才能正常进行生命活动,这些物质的运输靠血液循环来实现,在教学中,《血液循环》这部分内容分4课时完成,其中“人体的血液循环”是《血液循环》这节的重点内容,用1课时完成,“人体的血液循环”这节课的设计,即要充分体现《生物学新课程标准》提出关注“重要概念”的学习,又要和倡导探究性学习活动紧密相联。人体血液循环的途径是“人体的血液循环”这节课的教学重点,而血液在循环途径中成分的变化是本节课的教学难点。要想突破本节的重点和难点,理解重要概念“血液循环”、“动脉血”、“静脉血”,以及组织好实验探究活动是关键,所以在教学中我采用观看视频,小组讨论交流,观察小鱼尾鳍内血液流动情况的探究实验,以及小组合作探究等一系列活动,让学生通过自主学习和合作探究等活动,加深对“重要概念”的理解,最终达到转变学生学习方式,变被动接受式学习为主动探究式学习的方法,同时激发他们热爱生活、热爱科学知识的愿望,并培养他们浓厚的学习生物学的兴趣。

二、教材分析

教学目标

知识目标:

1、复述血液循环概念、区分动脉血、静脉血的区别

2、概述血液循环的途径

3、说出血液循环途径中血液成分的变化

能力目标:

1、通过观看视频和小组讨论,使学生掌握血液循环、动脉血、静脉血的基本知识,加深对重要概念的理解

2、通过观察小鱼尾鳍内血液流动情况,培养学生的观察能力及归纳、总结的能力。

3、通过分析血液循环的血液成分变化,培养学生的分析思维能力。

情感态度与价值观目标

1、通过对科学史的学习,了解科学方法、提高探索科学奥秘的兴趣

2、通过小组讨论交流,培养合作意识

3、通过观察实验,培养实事求是的科学态度

重点和难点:

教学重点:

1、复述血液循环概念、区分动脉血、静脉血的区别

2、概述血液循环的途径

教学难点:

1、说出血液循环途径中血液成分的变化

2、通过观察实验,培养实事求是的科学态度

课前准备:

1、教师制作多媒体课件

2、活的小鱼(养殖小金鱼或小鲫鱼,尾鳍颜色要浅一些),显微镜,培养皿,纱布等

课时计划:1课时

三、教学流程及分析

导入新课

通过前面的学习我们知道,心脏和全身的血管组成了一个密闭的管道系统,血液就在这个管道系统中不停地循环流动,它到底是怎样流动的呢?观看视频血液循环的发现,引出本课课题——人体的血液循环

教学过程

活动一:学生以小组为单位,看书讨论,整理并归纳出“血液循环”的概念,即心脏不停地跳动,促使血液在心脏和全部血管所组成的管道中循环流动,这一过程就是”血液循环”。理解了这个重要概念,也就掌握了人体内物质运输的主要过程,同时也为学习人体的能量供给、人体代谢废物的排出等内容打下了良好的基础,同时引导学生归纳、总结出人体血液循环途径,即包括体循环和肺循环这两条途径,为下一步的探究实验做好了前期的准备工作。

活动二:用显微镜观察小鱼尾鳍内血液流动情况

学生在课前准备一些尾鳍颜色浅一些的活小鱼,4人一组,进行实验,1.用湿纱布包裹小鱼,只露出尾部,不要伤害小鱼,2.把小鱼放在培养皿里,使尾鳍平贴在培养皿底部,3.将培养皿放在显微镜的载物台上,使通光孔正对尾鳍,用低倍镜观察尾鳍内的血管及血液在血管内的流动情况,4.观察结束后,将小鱼放回鱼缸,在实验过程中教师要提示学生时常用滴管向纱布及小鱼尾鳍上滴水,使小鱼身体保持湿润,尽量使小鱼少受伤害。

在实验过程中创设问题:

1,如何根据血流方向、血流速度、血管的特点区分动脉,静脉,毛细血管?

2,红细胞在毛细血管中怎样运行的?

3,所有血管内的血液颜色是否都是鲜红的呢?

在实验中,指导学生观察实验现象,找到红细胞单行通过的血管——毛细血管,讨论血液在不同血管里颜色是不同,引出“动脉血和静脉血”的概念,当血液中含氧较多时,血液呈鲜红色,这种血液叫“动脉血”。当血液中含氧较少时,血液呈暗红色,这种

血液叫“静脉血”。教师要强调“动脉血和静脉血”是以血红蛋白含氧多少来区分的。学生理解了“动脉血和静脉血”的重要概念,为下一部分的学习奠定基础。通过探究实验,创设问题情境,小组合作讨论,再根据血流的方向及速度,判断出动脉及静脉血管,培养了学生动手、动脑的实验能力,以及小组合作探究能力。学生在实验过程中通过观察、比较分析,使学生创造性思维和技能得到训练,同时也满足了学生的好奇心和求知欲望。

活动三:展示讨论问题,观看视频人体血液循环途径:

1、体循环的起点、终点及路线?

2、体循环中血液成分的变化?在何处发生变化的?

3、肺循环的起点、终点及路线?

4、在肺循环过程中,血液成分又有哪些变化?在何处发生的变化?

学生看完视频后小组讨论,归纳总结出人体血液循环途径中体循环和肺循环的循环路线,教师找学生代表用笔在白板上一边画图,一边讲解,不完善的地方小组同学可以补充说明,突破重点内容。对于血液循环途径中血液成分的变化,让学生懂得体循环中,血液通过毛细血管网和身体各部分的组织细胞进行物质交换,这样从左心室射出的鲜红色的动脉血,经体循环就变成了暗红色的静脉血。而在肺循环中,血液流经肺部毛细血管网时,进行气体交换。这样,从右心室射出的暗红色的静脉血,经过肺循环就变成了鲜红色的动脉血。而不是动脉里就流动脉血。静脉里就流静脉血。教师再引导学生联系已有的知识:毛细血管的特点、血红蛋白、动脉血、静脉血的特点来分析血液在流动过程中成分的变化这部分内容,很容易就突破了难点。在这里要让学生懂得血液循环的原动力来自心脏。体循环和肺循环是同时进行的,它们的起止点都是心脏,二者在心脏处汇合,组成一条完整的循环途径。这部分内容采取的是让学生观察视频,以问题为主线,小组分析讨论,各抒己见,教师适当引导、归纳、总结,使学习深刻的理解了人体血液循环知识内容,同时也激发了学生创造性思维能力。

知识延伸

通过本节知识的学习,学生讨论归纳出血液循环的意义是:为人体不断运来氧气和养料,又不断的运走二氧化碳等废物。除了掌握课本知识以外,还要把知识延伸到课本以外。要让学生了解心脏内的血液循环,即冠脉循环:为心脏肌肉提供氧气、养料,运走废物的血液循环。如果冠状动脉发生病变,就容易引起冠心病、心绞痛或心肌梗塞等。这样培养了学生搜集整理资料的能力及调查能力,并养成良好的生活习惯,成为健康知识的传播者。

知识梳理

通过本节课的实验、探究、交流、讨论,你都获得了哪些方面知识?找学生归纳总结,教师利用多媒体出示知识要点

1、血液循环概念:心脏不停地跳动,促使血液在心脏和全部血管所组成的管道中循环流动,这一过程就是血液循环

2、动脉血:血液中含氧较多,血液呈鲜红色

3、静脉血:血液中含氧较少,血液呈暗红色

4、体循环路线:左心室(动脉血)主动脉全身各级动脉毛细血管网(物质交换)各级静脉上下腔静脉右心房(静脉血)

肺循环路线:右心室(静脉血)肺动脉肺部毛细血管网(气体交换)肺静脉左心房(动脉血)

4、血液循环的意义

为人体不断运来氧气和养料,又不断的运走二氧化碳等废物

课堂评价:分组出题,小组间进行互评,然后师评

一.填空:

1,下列管道中流动着动脉血的是(c)

a.肺动脉、左心房b.主动脉、右心房

c.肺静脉、左心房d.腔静脉、左心房

2、血液从主动脉到左心房流经的路径是(d)

a.肺循环b.体循环

c.肺循环体循环d.体循环肺循环

二.解释重要概念:

血液循环、动脉血、静脉血、血液循环意义

三.简答:

人体血液循环中体循环的路线和肺循环路线

四.分析:

用橡皮筋扎紧人的手腕,手面上的静脉就会变粗而凸显出来,请说明原因。

如果用橡皮筋扎紧人的手腕,手部血液不能沿静脉回流入心脏,会使手面上的静脉因充满血液而变粗并凸显出来。