《流体力学》教学的探索与实践.doc
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1、流体力学教学的探索与实践Abstract Hydrodynamics is a professional basic course, which is an important branch of mechanics with strong theory. Chinese University has accumulated rich experience in this course for many years. This paper aims at the classroom instruction and the current students accept ability of i
2、mproving teaching mode, pay attention to the application of software in the actual teaching process, to enhance the teaching quality and efficiency, comprehensive training of students independent thinking ability. At last to find out a suitable teaching model in the teaching reform of continuous inn
3、ovation. Key words hydrodynamics ; finite element simulation ; practice 1 流体力学的教学现状 流体力学主要是研究流体(包含气体和液体和离子态)的现象规律和相关力学行为的科学。这门应用面广泛并且实用性强的学科是以物理、数学为基础逐步发展起来的一门专业基础课程,在相关领域占据着特殊的地位,虽然流体力学的发展历经多年,但是在该课程的建设教学中仍然存在着一些问题1-7。 目前,国内大多数院校开设的流体力学课程基本内容丰富,综合性比较强,对学生的基础知识掌握要求比较高,同时教学学时紧凑,这种方式使流体力学的理论知识学习相对变得被动
4、,学生的自主动手能力得不到培养,同时创新意识能力也得不到提高。假如不提高教学质量和学习方法,学生很容易出现厌恶学习等负面状态,使得教学的质量难以达到预期的效果。换句话说,相对单一的教学模式已经难以适应当今信息高速化的校园教学环境。因此,开展新型的、多元化的教学模块就成为当下流体力学课程学习的重要改革方式。 2 COMSOL Multiphysics仿真软件在教学中的运用思路 素质教育是以人为本、因材施教,结合当下的流体力学课程的教学现状,笔者在流体力学的课堂教学中率先使用了商用有限元仿真软件包COMSOL Multiphysics。相比较传统的教学方式,课程中相对抽象的疑难点基本能用此仿真软件
5、将知识点以举例或图像的方式展示出来,化抽象为具体,充分发挥学生的主观能动性,最大化地调动学生对流体力学课程学习的积极性,促进了教学和学习的良好循环2,3。 由于流体力学内容覆盖面较广,对学生抽象的思维要求和理论的理解能力有着较高的要求。首先,传统的讲授教学模式再穿插以COMSOL Multiphysics仿真软件的图像运用会使流体力学教学质量提高,既保证了教学任务的高水平完成,又为学生的课堂学习予以知识的诱导和启发,让学生们不再是枯燥的消磨时间而是积极地参与到课堂的教学中来;其次,书本和多媒体的结合方式直观地表达出抽象的知识在具体实践中的应用,把复杂的、疑难的问题巧妙地转变为学生容易接受的图形
6、图像,将问题简单化、直观化,让流体力学课程的学习变得既看得见又摸得着,这样方便了学生的理解和记忆,同时把知识牢记和掌握。例如,在流体力学中描述流体一维流动、二维流动和三维流动时,就可以利用COMSOL Multiphysics仿真软件来对不同维度的流体进行图像描述,通过图形来认清这些基本流动性质,对照软件的仿真图形,实现点到平面,平面到立体维度的知识点学习和掌握,帮助学生培养对图像的良好认知,为以后的软件绘图仿真打下较好的基础。 正是通过了这种把知识和多媒体结合的直观教学方法,使得学生更加深刻地理解了课本知识;将抽象的学习内容转化为直观的仿真图形又使得学生在学习的过程中更好地认识实物和理论的关
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- 流体力学 教学 探索 实践
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