流体力学论文(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

一、背景 在人类历史上,面对河道决堤,洪期到来,人类束手无策的案例数不胜数,还有河田的干旱,河运交通的堵塞给人类带来的不便也是不计其数。但是随着人类文明的发展,人类开始对河水治理,桥梁建造,农业灌溉,河水航运等有了较多的需求,人类同时也就…

流体力学论文(精选5篇)

流体力学论文范文第1篇

摘要工程流体力学在工程中广泛应用,本文对工程流体力学的背景,发展,内容,应用,分支和前景做了简单介绍。

关键词工程流体力学 发展史 内容应用 发展前景

一、背景

在人类历史上,面对河道决堤,洪期到来,人类束手无策的案例数不胜数,还有河田的干旱,河运交通的堵塞给人类带来的不便也是不计其数。但是随着人类文明的发展,人类开始对河水治理,桥梁建造,农业灌溉,河水航运等有了较多的需求,人类同时也就对水流运动的规律有了较多的需求和经验。但是要合理自如的控制和运用流体,人类就需要一个比较系统的学科理论去指导,于是工程流体力学的诞生已经迫在眉睫。

二、发展史

中国史上的大禹治水,李冰父子建立的都江堰,就是对水认识的萌芽,古罗马人也在早期就建立起了比较完善的供水管道系统。但是对流体力学一个比较科学的认识还是要在公元前250年左右古希腊伟大的科学家阿基米德写的《论浮体》后,这本书对流体运动做了一个比较科学的总结,可以算得上是流体力学的鼻祖了。很遗憾的是在接下来的很长一段时间内,因为种种原因,流体力学并没有得到进一步发展。直到16世纪以后,西方资本主义国家的生产力的迅速发展和资本主义制度的不断完善,以及政府对科学事业的政策和资金的鼓励,这才给各科学以及流体力学发展创造了良好的环境。

17世纪,人类伟大的科学家牛顿对流体有了初步比较深入的研究,他通过不断试验提出了牛顿内摩擦定律,黏性运动的流体符合牛顿摩擦定律。接着拉格朗日和欧拉提出了描述流体运动的二种方法拉格朗日法和欧拉法,拉格朗日法着眼于流体个支点的运动情况,研究各质点的运动历程,最后综合来获得总体情况,欧拉法责只着眼于流体经过流场中各空间点时的运动情况。然后有普朗特的混合长度理论,法国皮托发明了测流速的皮托管,达朗贝尔利用这些得出了流体中运动的物体阻力于速度有平方关系。欧拉总结出了欧拉运动微分方程(z+p/ρg+u*u/2g=C),伯努利又对管道流体做了多次试验得出了经典的伯努力方程(p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;z 为铅垂高度;g为重力加速度。),它是能量守恒和转换定律在工程流体力学中的具体体现。19世纪以后,随着生产力的进一步发展,尤其是航空方面的运用,导致古典流体力学和实验流体力学的日益结合,逐渐形成了理论与实践并重的现代流体力学。随后流体力学进入新的阶段。

三、研究内容及应用

工程流体力学是一门研究工程中气体和液体运动规律的一门学科,他是基础力学的一个分支,它主要是以牛顿运动定律和质量守恒定律为基础的。流体力学有三个基本及假设:质量守恒,动量守恒,连续体假设。

流体力学广泛应用在航天,石油和天然气开采,地下水的开发利用,武器的爆炸,沙漠迁移等等,但是工程流体力学基本是指在工程中的应用,包括城市的生活和工业用水,水厂修建水塔,这些就需要计算好各水井的布置位置,水管直径,长度,动力,途径等等。另外在桥梁上,就需要对河水各个数据的掌握,以便对桥梁涵洞,配筋的设计。还有就是在高层建筑中,我们也要运用到空气动力学研究风荷载对建筑物的影响。在通风内燃机等的设计中,还要计算好空气流动规律,以便控制空气流量,燃气输送,降尘降温等留力学问题。我国的三峡大坝,葛洲坝等各大水利枢纽工程就是流体力学的宏伟体现。还有我国近年来航天工程中对流体力学的运用也是淋漓尽致。

四、研究方法

工程流体力学研究方法同一般科学研究方法大同小异,主要还是归结在现场观测,实验总结,建立理论,数值计算等。由于流体力学理论的不健全性,实验总结和现场观测尤为重要,流体力学应建立比较完善的观测站,另外还需要建立足够实验室去不断实验,不断模拟实践得出总结性结论。

五、流体力学分支

近几十年来,流体力学科学随着现代化生产建设的飞速发展和近代科学技术的不断进步,研究的范围越来越广,新的科学分支不断涌现出来,比如计算流体力学,随机流体力学,环境流体力学,能源流体力学,工业流体力学等等。

六、发展前景

从人类开始接触认识流体力学到现在的2千多年,特别是20世纪以来工程流体力学得到了广泛的应用和飞速的发展。人类已经可以用现有的理论体系去解决生活中的绝大多数问题。但是人类对流体力学并没有完全了解,比如一些复杂的流体运动人类还是无法用系统科学的理论去解释,只能凭靠经验去解决许多问题,所以流体力学有很大的发展前景流体力学还需要我们去完善它的理论基础以及提出新的理论。

参考文献:

[1]禹华谦.工程流体力学.西南交大出版社.

流体力学论文范文第2篇

关键词:宏观,微观,介观,Boltzmann方程,流体力学方程

 

流体力学时研究流体运动规律的一门学科,经过多年的发展,已经取得了丰硕的成果,但由于流体运动的复杂性,还有很多实际的问题没有得到解决,在数学上,其复杂性反应在描述其运动的上,除了一些简单的情况,一般是很难得到这些方程的精确解的,因此,方程的求解问题也被美国CLAY数学促进会设立的7个100万美元奖金的千年难题之一。

现在,对流体力学的研究一般从宏观,微观,介观三个层次。。首先我们来介绍下这3个方面。

流体力学方程是从宏观层次上得到的,流体被假设为连续介质,流体运动满足质量守恒,动量守恒,能量守恒,并由Euler方程组Navier-Stokes方程组来描述,在数值计算中【1】,以非线性的微分方程为出发点,有有限差分法,有限容积法,有限元法,有限分析法,谱方法等,这类方法本质上是一种自顶向下的方法,对微分方程进行离散,得到代数方程组或者常微分方程系统,再利用标准的数值方法求解。

在微观上,流体不再被假设为连续介质,流体由大量的离散分子组成,分子受到相互间作用力和外加作用力的影响。任何系统的宏观特征和运动规律,再微观上都表现为分子的无规则的热运动。因而,一种最直接的想法就是通过模拟每一个分子的运动。再进行统计平均,已获得流体运动的规律。这种方法称为分子动力学模拟。由于这种方法主要是在计算机上实现的,所以在早期,受到计算机的限制,模拟的空间尺度和时间尺度都很有限。。但随着近年计算机技术的高速发展,分子动力学模拟方法也得到了迅速的发展,已经成为研究流体运动的一种重要的方法。。

在介观上,流体被离散成一系列的流体粒子,通俗的说,这些粒子比分子的级别要打,但从宏观上来说又无限小,其质量比起有限容积法中的控制容积质量要小得多,此时用数学的观点来描述此流体就应该Boltzmann 方程。

从以上的综述可以看出,对于同一流体,从宏观和介观可以由不同的方程来描述,因此,从数学的观点将其统一起来,就是非常必要的,下面,我们就从理论的角度,来证明,从介观的Boltzmann 方程可以恢复到到宏观的Navier-Stokes方程组。

首先我们简单的介绍下Boltzmann 方程。。这个方程是由统计力学的创始人之一Boltzmann所建立的,用以描述非平衡态分布函数演化规律的方程,其具体形式如下,

(1)

其中,称为碰撞算子,它的形式由下式给出:

在中的B称为碰撞核,它仅依赖于粒子间的碰撞,从物理背景出发,我们总假设仅依赖于和,这里我们不过多的牵涉到它的具体形式。

下面,我们就严格的推导,如何从Boltzmann 方程到大家所熟悉的Navier-Stokes方程组,首先引入下面一个引理:

引理【2】:对于,,始终有成立。

注:该引理的证明科参考文献[2],这里我们不给出严格的证明,我们将以上的称为守恒量。

下面我们给出本文主要结论,即从形式上出发,可以由Boltzmann 方程到Navier-Stokes方程【3】。

证明:首先在方程两边同时乘以,并积分,利用引理,就可以得到下面的积分方程

(2)

如果我们定义,,就可以得到,这就是大家所熟知的质量守恒方程。

类似地,如果在方程(1)两边同时乘以和,并积分,再利用引理,

如果我们再定义,,,

,就可以得到动量守恒方程和能量守恒方程。

,(3)

(4)

以上的方程(2),(3),(4)j就是流体力学方程组。

注:虽然我们根据这个定理从形式上得到了流体力学方程组。。但要真正发挥作用,还需要求得,,使其成为一个封闭的方程组,而严格求解Boltzmann 方程是很困难的,所以还有很多的问题没有解决。。

对于宏观和微观的问题,近来成为大家研究的热点,相信随着研究的深入,很多问题都会被解决,也会给工程中带来更多的应用。

参考文献:

【1】何雅玲,王勇,李庆,格子方法的理论及应用,科学出版社。

【2】2008李大潜,秦铁虎,物理学与偏微分方程,高等教育出版社,2005

【3】C.Cercignani,R.Illner,M.Pulvvirenti,稀薄气体的数学理论,高等教育出版社,2009

流体力学论文范文第3篇

关键词 河流动力学;教学内容;实验教学;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2011)36-0041-03

河流动力学是水文与水资源工程专业重要的专业课,它的作用是使学生了解冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后所发生变化的基本特性。按研究的角度和特点,河流动力学可分为泥沙学和河流学两个子领域[1]。河流动力学在水库建设、大江大河治理、工程泥沙、水资源开发利用、水环境保护及农业节水灌溉等方面具有十分重要的作用[2]。

2000年,桂林理工大学(原桂林工学院)在广西高等院校中率先设置水文与水资源工程本科专业,并开设河流动力学课程,以适应水资源开发、河流生态保护事业对人才的需求。该课程作为水文与水资源工程专业的专业主干课程之一,其地位十分重要,在2004年、2006年和2009年几次教学大纲修订中,河流动力学作为桂林理工大学水文与水资源工程专业核心课程的地位始终没有发生变化[3]。经过多年的发展和积累,河流动力学课程建设取得一定的成果,但如何面向广西乃至西南水资源开发,合理安排教学内容,提高课程的教学质量,是一项长期的、艰巨的任务。本文结合河流动力学课程改革与实践,从教材选取、内容优化、实验改进、方法革新等方面对课程建设进行研究。

1 合理选择教材,丰富授课内容

课程开设早期,采用的教材比较单一,使得授课内容有一定的局限性。针对此种情况,改变以往采用单一教材的局限性,融合多本最新的优秀教材,构建复合教材体系。目前可用于本科生教育的河流动力学教材主要有以下几本。

1)《河流动力学》(张小峰等,中国水利水电出版社,2010)[4]系统介绍河流动力学的有关理论,分别阐述河流泥沙来源、泥沙运动、流域侵蚀、河床演变、河道观测和河床冲淤变形模拟方法等内容。

2)《河流动力学》(陈文彪等,武汉大学出版社,2007)[5]主要包括河流动力学的研究对象、学习河流动力学的方法、推移质运动、悬移质运动、悬移质含沙量沿水深的分布、蓄水库中因挟沙水流而形成的异重流、水库淤积和坝下游一般冲刷的计算等方面的内容,着重基本概念的阐释,对若干问题提出作者的论点和分析的方法。

3)《河流动力学概论》(邵学军等,清华大学出版社,2005)[6]系统地阐述泥沙运动力学和河道演变的基本原理,内容包括河流系统与人类活动、泥沙颗粒基本特性、床面形态及水流阻力、推移质运动、悬移质运动、河道演变的基本原理、冲积河流的河型、数字河流、河流动力学研究展望。本书可以帮助学生掌握泥沙运动和河道演变方面最基本的知识。

4)《河流动力学》(王昌杰,人民交通出版社,2004)[7]主要内容包括泥沙性质、推移质运动、悬移质运动以及异重流、平原河流河床演变、潮汐河口河床演变以及河床演变分析与河床变形计算,着重基本概念的阐述,并顾及前后课程的衔接。

5)《河流泥沙动力学》(张瑞瑾,中国水利水电出版社,1998)[8]系统阐述河流水力学基本原理,泥沙的特性、沉速、起动、沙波运动,推移质和悬移质运动及计算方法,高含沙水流和异重流等,重视基本概念和理论与实际结合,深入浅出,便于自学。

综上所述,每本教材由于编写体系不同、侧重点的差异,都有自身的优势。在综合几本教材优点的基础上,结合专业发展实际,选择《河流动力学概论》(邵学军等,清华大学出版社,2005)为主,以《河流动力学》(张小峰等,中国水利水电出版社,2010)和《河流动力学》(陈文彪等,武汉大学出版社,2007)为辅的复合教材体系。

2 优化课程内容,拓宽学生视野

改变以往采用单一教材的局限性,吸收、融合多本教材的内容,并使之成为较完整的体系,优化课程内容。目前的授课内容主要以《河流动力学概论》(邵学军等,清华大学出版社,2005)教材为框架,在河流系统与人类活动和冲积河流的河型章节中穿插介绍《河流动力学》(张小峰等,中国水利水电出版社,2010)中的流域侵蚀和河床冲淤变形模拟方法相关内容,而在悬移质运动部分增加《河流动力学》(陈文彪等,武汉大学出版社,2007)中的蓄水库中因挟沙水流而形成的异重流、水库淤积和坝下游一般冲刷的计算,并增加《中国岩溶地下河系及其水资源》(郭纯青,广西师范大学出版社,2004)[9]中岩溶地下河的内容,同时精简数字河流、河流动力学研究展望两个章节的内容。优化后的课程内容,既做到主次分明、层次清晰,又吸取不同教材的精华。

此外,河流动力学是一门多学科交叉的学科,广泛应用水力学、水文学等学科的原理和方法处理问题,主要研究水流与河床的相互作用规律,这使得部分教学内容与水力学、水文测验等课程的内容有所联系,因此,在授课过程中注重河流动力学与相关课程之间的衔接。例如,在河流动力学教学中,学生对泥沙运动驱动力的理解有一定难度,为了改善教学效果,在讲授河流动力学时,适当介绍水力学中与泥沙运动水流阻力有关的力的分解及水流能量等基本概念和基本知识。

河流动力学是新兴的学科,随着水流流速、泥沙含量测量等新技术手段的出现,以及新的泥沙运动理论的提出,河流动力学的一些授课内容也将随之变化发展。因此,介绍当代学科发展的前沿领域十分必要,可以引发并增强学生深入学习的兴趣。为此,在注重传授泥沙运动、水流阻力、河床演变等基本原理、基本概念、基本知识的基础上,充实反映本学科研究新进展的内容,如深入浅出地介绍河流动力学研究进展及其前沿的有关内容,拓宽学生的视野。

3 改进实验教学,提高学生实践能力

实验是理论的来源和基础,实验教学有着理论教学不可替代的地位,课程实验的目的不仅要加深对理论知识的理解,而且要利于实验技能的提高和综合能力的培养。河流动力学也是一门实验科学,实验在河流动力学的教学中占有十分重要的地位。为巩固所学内容,培养学生动手操作和解决实际问题的能力,本课程开设有课程实验和实习。

由于课程开设之初的实验多为验证型和操作型,内容较简单,虽然易于学生操作,但不利于发挥他们的主观能动性。例如粒径计法泥沙颗粒分析实验,教师在实验前的准备工作较繁杂,而学生实验时得到动手能力锻炼的机会较少。另外,有些实验项目不便于学生将所学的专业知识系统化,难以激发学生将专业理论应用于实践的探究热情和对该学科的好奇心,如泥沙吸附重金属迁移转化动态模拟实验。

因此,改进实验内容,增加特色实验和自主创新实验十分必要。首先,实验项目由验证性实验向综合性实验转变。例如,利用土壤侵蚀与流域产沙模拟装置,将流域产沙、泥沙起动、河床演变等实验项目整合成一个大型的综合实验――水流挟沙模拟实验,这样不仅增加实验项目之间的联系,有利于学生对专业知识系统化理解,也能较大程度地锻炼学生的动手能力。其次,增加设计性实验项目,充分发挥学生的创新设计能力。例如,利用岩溶管道水流模拟装置,由学生运用已掌握的岩溶地下河方面的基本知识、基本原理,提出具体方案、拟定实验步骤,独立完成操作、记录、分析实验结果等,提高学生的动手和创新思维能力。最后,增加实验内容与现实之间的联系,如实地调查漓江河床演变特性和灵渠防洪排沙工程,有利于提高学生对实验的兴趣和参与热情。

3.1 特色实验

1)漓江河道演变实地调查。以桂林市区漓江河段为研究对象,实地调查市区河段的比降、断面形态、河床物质组成和河型,结合河流断面的水流流速、水流挟沙能力等因素的分析,研究市区河段河型的成因。

2)灵渠防洪排沙工程考查。考查灵渠水利设施各组成部分及河流动力功效,实地认识人工水利设施与河流动力作用的相关关系,初步掌握水沙流野外调查观察和人工水利设施防沙排洪功效。灵渠水利工程观察的内容非常丰富,主要包括铧嘴、大小天平、南渠、秦堤、北渠以及船闸、斗门等。它们的作用不同,但互相联系,构成一个统一的排洪分沙分水的整体。

3.2 自主创新实验

1)水流挟沙模拟实验。该实验采用土壤侵蚀与流域产沙模拟装置,该装置主要由人工智能控制组件、多变河曲组件、自动人工降雨组件及流量测量等综合集成,可完成实体比例仿真模拟流域产沙过程、泥沙起动、河床形态变化等任务,研究床面形态与水流条件、泥沙特性的关系,观察在不同水流条件和泥沙颗粒组成情况下床面形态的变化及其过程。

2)地下河运动仿真实验。该实验采用“岩溶管道水流模拟装置”,该装置由3部分组成:岩溶管道水流模拟实验台、岩溶管道水流模拟装置测试仪和计算机监控系统。其中岩溶管道模拟实验台由3个水箱组成,每个水箱从不同位置延伸出多个管道,每个水箱均可大范围独立升降,以便由水箱产生不同的水压力,形成不同的管道水流,另有4个流量计灵活测试各管道水流量。通过岩溶管道水流模拟,了解岩溶区内岩溶管道水系统和岩溶地下河系统内岩溶水运动过程,并进行地下河运动仿真模拟及相关的水量计算和评价。

同时,结合西南地区地表河流和岩溶地下河系生态与健康,将与河流动力学有关的科研成果转化成教学内容,让学生受惠于延伸的教学与科研平台。重视实践环节训练,注重培养学生的应用能力,将教学、创新、科研融为一体,全方面提高学生实践能力。

4 革新教学方法,提高学生自主学习能力

以灵活多样的教学手段组织和实施教学活动,以启发式、交互式、开放式教学方法贯穿教学活动始终。基本理论采用多媒体与必要板书有机结合的方式实现课程教学,习题和实验作为课堂教学内容的补充与延伸。

1)坚持“教师为主导,学生为主体”的思想。教师主要起启发和引导的作用,以点带面去激发学生获得更多知识的欲望,调动学生的学习能动性。教师精心传授与学生用心听讲相结合,课堂上留给学生5分钟左右的思考时间。鼓励学生课前预习,带着问题听课,课后复习,自学并消化吸收。

2)激发学生的创新意识。在课程建设中,紧跟学科发展趋势,密切联系科研生产实际,及时把泥沙运动、河床演变等领域的新思想、新理论、新方法反映到教材建设及课程教学之中。采用启发式教学,注重学生自主学习,强调课程的基本概念,留给学生一定的思考空间,引导学生到书本、参考资料去寻求答案,以激发学生的创新意识,培养出更优秀的学生。

3)建设精品课程,丰富教学手段。课程中的水流阻力、水流挟沙力等内容比较抽象,在利用图表、图形、动画等讲解基本概念上,多媒体教学有着明显的优势。在课堂教学中,恰当、合理运用多媒体课件、多媒体动画、教学录像等技术手段辅助教学,让学生有更直观、更详细的认识,收到较好的教学效果。充分利用网络的开放性、交互性、实时性等特点,将多媒体、网络与课程相结合,突出个性化和多样化,鼓励学生利用精品课程自主学习。

4)课堂教学交流互动。为了调动学生学习兴趣和主动性,增强课堂教学效果,改变传统的填鸭式课堂教学,采用交流互动式教学,与学生共同探讨黄河河床演变、漓江河道形成等问题,鼓励学生发表自己的看法。在课堂传授知识的同时,让学生随堂进行有关计算,并随堂进行讲解,巩固学生的学习知识。通过布置课后思考题的方式,指导学生查阅使用各种资料。采用讨论等形式,鼓励学生根据兴趣自选问题,结合课程内容进行专题调研,走上讲台发表自己的观点和看法,展开热烈的讨论。

5)理论联系实际,注重知识运用能力的考察。河流动力学是一门理论密切结合实际的、具有显著水利特色的专业基础教学课程。在教学活动中,安排漓江河道演变实地调查、灵渠防洪排沙工程考查、水流挟沙模拟实验、地下河运动仿真实验等系列实践性、实验性教学活动,引导学生重视技术、重视实际、重视实践,强化学生对知识的运用能力,让学生在探索与实践中获得新的知识。

6)利用现代交流手段,注重课外辅导、答疑、讨论。就学生集中反映的问题,安排课外辅导,或通过网络交流工具进行在线交流讨论。个别问题采用点对点答疑解惑,答疑不是简单给出答案,而是启发引导学生沿正确路径自己分析、思考解决问题,增强解题能力。结合专业介绍及学科前沿论坛,举办小讲座,开阔视野,努力提供有趣味性、可研究性且密切结合教学内容的实例。

7)改革考试制度,将应试教育转向素质教育。期末总评成绩作为综合成绩,包括两部分。一是平时成绩占30%~40%,包括平时作业、课堂讨论、实验实践环节等。在日常教学中,引导学生阅读科技期刊,让学生选择自己感兴趣的与教学相关的题目写微型文献综述,作为学生的平时作业成绩,培养学生素质和能力。二是期末试卷占60%~70%,在理论课笔试试卷设计上,加重主观题的分量,减少客观题的比重。同时试卷的给分点要多,注重考查学生的知识面。

5 结语

将河道水流、泥沙运动与西南岩溶地下河系融为一体,突出地表水系与岩溶地下河系水流运动特点,体现岩溶特色,深化河流动力学教学内容,完善具有西南岩溶地区特色的河流动力学教学体系,拓宽河流动力学课程教学内涵。革新课程实验内容,增加特色实验和自主创新实验,提高学生动手和创新能力。采用启发式、交互式、开放式教学方法,提高学生自主学习能力。将科研成果转化成教学内容,让学生受惠于延伸的教学与科研平台。重视实践环节训练,注重培养学生的应用能力,建立校外实习基地,将教学、实践、科研融为一体,重视实践环节训练。

参考文献

[1]曹叔尤,方铎.河流动力学进展[J].水科学进展,1992,3(4):319-325.

[2]曹叔尤.水力学及河流动力学基本问题研究的现状与任务[J].四川大学学报:工程科学版,2002,34(1):1-5.

[3]代俊峰,郭纯青,方荣杰,张红艳.体现岩溶地下河特色的河流动力学教学内容构建[J].中国科教创新导刊,2011(22):96-97.

[4]张小峰,刘兴年.河流动力学[M].北京:中国水利水电出版社,2010.

[5]陈文彪,谢鉴衡,张瑞瑾.河流动力学[M].武汉:武汉大学出版社,2007.

[6]邵学军,王兴奎.河流动力学概论[M].北京:清华大学出版社,2005.

[7]王昌杰.河流动力学[M].北京:人民交通出版社,2004.

流体力学论文范文第4篇

摘要:当前我国体育文化艺术交流活动已经实现了创新与发展。但是与具体开展状况进行对比,不难看出,当前我国体育文化艺术交流活动在具体开展过程中,仍然存在一定问题和不足,因此,对其进行系统化创新极为必要。本文拟从茶理论的具体内涵和价值作用分析入手,结合体育文化艺术交流活动开展过程中存在的问题和不足,通过融入体育文化艺术交流活动开展的具体价值分析,从而探究茶理论在体育文化艺术交流中的具体运用思路。

关键词:茶理论;体育文化;艺术交流;运用思路

引言

虽然我国茶文化理论也实现了系统化发展,但是应该看到我国体育文化艺术交流活动与西方体育文化艺术交流活动开展过程中,存在较大差距。尤其是整个体育文化艺术交流活动训练更多局限在整个训练活动中,更多将体育文化艺术交流活动的精力放在了抽象的内容讲解之上,而未能将具体的训练需要与整个文化艺术交流活动系统化结合,其不仅影响了整个体育文化艺术交流活动训练活动开展的实效性,同时也对体育文化艺术交流活动的影响力推广产生了相应影响。

一、茶理论的具体内涵和价值作用分析

随着当前茶文化理论体系传播的深度不断增加,其对茶文化理论的具体内涵也有着较高要求。因此,正是该茶文化理论的具体特点,决定了整个茶文化理论在开展过程中,往往具有以下训练特点:首先,在整个体育文化艺术交流活动项目开展过程中,其充分注重技能训练的有效开展,无论是整个运动的特点,还是其发展趋势,都对该项目的难点有着相应要求,如何完美的呈现出其复杂的内容,就值得在整个教学活动开展过程中,予以创新完善。其次,在整个茶文化理念创新开展过程中,呈现出多样元素的系统化融合和具体统一,也就是说,除了丰富体系化的物质元素外,还充分注重培养学生掌握必要的体能训练,使其逐渐形成良好的身体素质。对于体育文化艺术交流来说,其交流直接影响到整个体育文化艺术交流活动的理想效果和优美性,其更是体育文化艺术交流活动员在具体传播过程中,所不可忽视的重要内容。因此,想要实现体育文化艺术交流活动训练的理想效果,就需要将文化艺术与实际应用之间等一系列内容相结合,从而实现体育文化艺术交流活动效果的理想呈现。最后,我们必须充分认知到整个茶文化理论内涵实际上是动态变化的,而不是一成不变的,因此必须在对整个茶文化理论的具体状况和各个阶段,以及具体要素进行系统化认知的基础上,逐步构建完善的传播思路。茶文化理论不仅仅是传统文化的核心,同时其在今天仍然极具传播价值和意义。

二、体育文化艺术交流活动开展过程中存在的问题和不足分析

尽管我国体育文化艺术交流活动已经实现了实质性突破,无论是运动理念,还是其比赛的完善度,都实现了重大发展和进步,但是在开展过程中,仍然存在相应问题和不足。具体而言,主要表现为:首先,从整个体育文化艺术交流活动在我国的具体开展状况来看,其更多是一种体育茶文化理论的内涵融入度,无论是推广过程中的具体参与人数,还是具体的社会关注都较差。这就使得整个体育文化艺术交流活动的市场化程度较低,无论是人们的具体参与状况,还是整个体育文化艺术交流活动在发展过程中,所具备的支撑要素,都存在匮乏现象。因此,创新体育文化艺术交流活动的开展形式,就极为必要。当然,对于茶文化理论开展活动来说,由于其未能全面认知传统文化的价值作用,从而也对整个体育文化艺术交流活动开展产生了相应的影响和不足。其次,整个体育文化艺术交流活动在具体开展过程中,其更多将着重点体育文化艺术交流活动开展力和具体关注度放在了体育课堂教学之上,忽视了课外活动和体育文化元素的有效融入。通过对体育文化艺术交流活动训练开展的具体状况进行分析,我们可以看到,无论是精准度,还是内涵的完善度,都存在较大差距和不足,如果仅仅依靠体育课堂教学,是很难实现理想效果的。因此,想要实现体育文化艺术交流活动训练的最佳效果,就必须充分注重延展教学时间,将课堂教学与课下实践教学活动相结合。通过有效融入,从而使其能够实现最佳训练效果。最后,当前在体育文化艺术交流活动训练开展过程中,其缺乏对教学理念和教学方法的有效创新,尤其是其整体教学理念认知较为片面,未能认识到融入其他教学资源和形式对整个教学活动进行创新。想要实现整个体育运动有效开展,就需要在充分结合对体育文化艺术交流活动项目的训练特点认知基础上,通过有效探究和系统化融入,对整个课上教学活动进行系统化延续和整体补充,从而实现整个体育文化艺术交流活动的最佳效果。而构建体育文化艺术交流活动的全面机制,实际上就是对传统体育文化艺术交流的教学方式进行系统化补充,通过将课堂学习与课下锻炼、校内学习与校外参赛等一系列教学形式相结合,来实现最佳教学训练效果。这实际上也是茶文化理论训练创新开展的基本要求。

三、体育文化艺术交流活动开展的具体价值分析

体育文化艺术交流活动的系统化开展,实际上是基于茶文化理论发展趋势所提出的具体思路模式,其不仅是对教学活动创新,更是对教学理念的有效丰富,因此,具体而言,系统化应用这一模式,主要有以下具体价值:首先,在体育文化艺术交流活动中,应用该模式,其能够充分提升学生对体育文化艺术交流活动体系中各个元素的理解能力和具体认知度。所以这也是实现体育文化艺术交流活动中最佳传播效果提升的必然要求。通过对当前整个体育文化艺术交流活动训练的具体开展状况进行分析,我们不难发现,多数学生在整个过程中,都存在一定的瓶颈问题,需要突破,而如果只是使用课堂来开展传统体育文化艺术交流活动,那么其很难对所有教学内容形成扎实的掌握基础。因此,创新体育文化艺术交流活动开展的具体价值,能够在有效延展教学训练内容的同时,实现整个体育活动的最佳效果。其次,对于体育文化艺术交流活动训练活动来说,感知中所具备的文化艺术内涵,其能够实现整个体育活动实施的系统化优化和整体性提升。对于整个体育文化艺术交流活动训练活动来说,想要实现理想的训练效果和内涵,不仅能要充分注重体育文化艺术交流内容和方法的合理选择,更重要的是要通过合理完善的组织活动,从而实现整个体育文化艺术交流活动训练的最佳效果。无论是体育文化艺术交流的基础知识传播阶段,还是全面提升阶段,都需要在充分了解体育文化艺术交流活动特点的基础上,实现整体创新发展。而应用体育文化艺术交流活动,也使得整个运动训练的组织范围进一步广泛,同时也便于先进的训练经验融入其中,从而推动整个体育文化艺术交流活动成熟发展。最后,对于体育文化艺术交流活动训练活动来说,融入文化艺术内涵,其能够为该训练活动开展寻找到更全面、更符合运动训练特点的元素,通过系统化融入,从而实现整个体育文化艺术交流活动训练满足其发展趋势。实施体育文化艺术经验与具体文化内涵理念相结合,就是说将各种适合体育文化艺术交流活动的元素融入其中,比如将传统体育茶文化理念内容与整个体育文化艺术活动相结合,通过设置相关模拟场景,从而提升学生对整个体育文化艺术交流活动的具体学习效果。当然,也可以通过积极组织学生参与各种体育文化艺术交流活动,进而增进学员对体育文化艺术交流活动的具体理念认知。

四、茶理论在体育文化艺术交流中的具体运用思路

在整个体育文化艺术交流活动中,实施茶理论体系的有效融入,其具体需要:首先,要注重将整个茶理论体系中的各项元素系统化融入到整个艺术交流活动中,通过具体理念的借鉴和有效融入,从而实现整个体育文化艺术交流活动的创新发展。而想要实现创新发展这一目标,就需要对整个体育文化艺术交流活动开展的各个环节进行有效界定。当然,在茶理论体系的有效融入过程中,无论是教学,还是训练都应该系统化融合,尤其是要确保两者实现内涵上的一致性和标准上的统一,从而为茶理论体系的有效融入开展奠定相应基础。此外,有效融入茶理论体系开展体育文化艺术交流活动时,必须充分注重将文化艺术交流与教学活动进行系统化结合。实际上,影响体育文化艺术交流活动训练效果的主要因素中,不仅包含了具体的传播活动,同时也与整个教学活动的开展状况之间有着重要关联。因此,在充分借助体育文化艺术交流活动的基础上,通过有效创新,结合体育文化艺术交流活动开展所需要的具体元素,从而实现理想传播效果。比如可以在课堂下,积极组织学员参与各种相关体育比赛活动,通过实施以赛促学的方式,从而提升训练效果。最后,应用茶理论体系,将为整个体育文化艺术交流活动取得理想效果提供实质性帮助,而想要实现理想的训练效果,必须将该运动的具体发展趋势与项目的具体特点相融合,通过有效创新,从而实现理想的应用效果。当然,在茶理论体系传承时,必须对茶理论体系中的具体内容进行分析,通过有效嫁接和系统化融入,从而实现理想的传承效果。

五、结语

茶理论在体育文化艺术交流中的具体运用,实际上就是对体育文化艺术交流方式进行系统化补充,通过将学习与传播等一系列具体形式相结合,从而实现最佳传播效果。而这实际上也是茶文化理论训练创新开展的基本要求。当然,想要实现最佳应用效果,必须对整个体育文化艺术交流活动的具体训练特点进行有效分析,通过系统化融入当前整个体育文化艺术交流活动的发展趋势,从而实现最佳传播效果。茶理论作为整个茶文化体系的核心,将其与整体育文化艺术交流活动相融合,必然能够实现最佳传承效果。

参考文献

[1]胡雪梅.基于学术交流理论的体育科技社团历史演变及当代趋势研究[J].比较教育研究,2013(4):151-153.

[2]刘明生.大学体育人文教育理论与实践研究[J].北京体育大学学报,2014(3):161-165.

[3]谭金明.文化谱系中的艺术与体育比较研究[J];广西科学院学报,2015(6):73-75.

流体力学论文范文第5篇

关键词 工程流体力学 教学效果 教学手段

中图分类号:G424 文献标识码:A

To Investigate the Effect of Improving the

Teaching of Engineering Fluid Mechanics

GUO Liping

(School of Petroleum Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing, Heilongjiang 163318)

Abstract The characteristics and teaching practical engineering fluid mechanics courses, combining the current teaching problems arise on how to improve teaching effectiveness programs were studied. Can take advantage of advanced research tools aided teaching to enhance students 'interest in learning, using a combination of multimedia and traditional teaching methods to improve classroom teaching through innovative practices to improve students' ability to apply knowledge and innovation.

Key words engineering fluid mechanics; teaching effects; teaching approach

1 工程流体力学教学现状

1.1 课程难于学习

工程流体力学以高等数学、线性代数、大学物理、工程力学、工程热力学等多门课程为基础,通过本课程的学习培养学生具有初步对工程问题的简化能力,具备一定的分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。由于该课程中的理论推导部分应用了较多微积分、微分方程等数学知识,再加上大多数学生没有实际的工程概念,在实际教学过程中,大部分学生反映:该课程的理论知识抽象、难于理解,概念和方程占的比例较多,对高等数学、线性代数知识要求较高,理论知识与工程实践结合难度较大。①总而言之,在传统的注入式教学模式下,对大部分学生来说,“工程流体力学”是一门非常不好学的课程。

1.2 理论知识与实际应用脱节

在大部分工科院校的工程流体力学课程教学中,课题主要教给学生讲授本课程的基本概念、基本理论及公式推导,这些在教学实际过程及考核时基本都可以完成。这种指导思想下完成的教学效果是,学生可能只会对考核中出现的知识点做机械的符号记忆,如果在后续专业课的学习时或工程生产实际中,涉及到工程流体力学的相关知识,学生们会无从下手,找不到合适的解决问题的方法。

1.3 传统教学方式的缺陷

传统的板书教学模式已有悠久历史,教学理论非常成熟,已经积累了大量的教学经验。在传统教学过程中,一般是通过教师的生动、形象的讲述,学生相对易于接受,老师与学生之间也可以面对面地探讨一些疑难问题。而对于工程流体力学这门课程而言,教学内容不可避免地会涉及到一些类似数学公式的推导,传统的板书教学方式能够留给学生更多的思考时间,同时,也能够加深学生对公式推导过程的理解,加强记忆。由于传统的教学模式主要是依靠粉笔与黑板的教学条件,教师是教学模式的主体,教师表达能力的好坏、知识的丰富程度严重影响教学效果,与此同时,教学效率也非常低下,在有限的学时,很难使教学内容丰富,由此也扼杀了学生创意的产生和个性的发挥。②

1.4 多媒体应用的弊端

多媒体是一种把文本、图像、视频、动画和声音等信息的媒体集成在一起,并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。多媒体教学具有教学形象、生动、具体、信息量大、易于理解的优点。在各高等院校专业课的教学过程中得到了广泛应用,给教学工作带来了极大的方便。一方面,借助于多媒体教学不仅可以在一定程度上吸引学生的注意力,减轻教师板书的劳动量,另一方面是可以将一些复杂的、难于形象描述的流体流动现象和工程实际的图像资料清晰地展现给学生,使教学内容直观明了。同时,课堂气氛动静结合、增强互动性。与此同时也存在一些弊端:③由于大学课程教学内容进程快,信息容量大,一环紧扣一环,即使是传统的教学模式下,在中、小学课堂上出现的活泼、互动的启发式教学场面,在大学课堂教学时很难出现。

2 如何提高工程流体力学课程教学效果

2.1 充分利用先进的科研手段辅助教学

工程流体力学这一课程中涉及到的流场描述等知识点理论抽象、方程较多,仅借助于多媒体演示等手段教学,效果并不很好。如果将先进的科研手段辅助教学,例如将先进的激光粒子测速技术(PIV)应用到“工程流体力学”的教学过程中,④比如可应用拉格朗日描述流体流动和欧拉描述流体流动、紊流和层流流动的特点、圆管中流体紊流和层流轴向速度分布特征等相关章节中,借助于先进流体流动测试技术,能够使学生对抽象的理论进行深刻的理解,同时可激发学生对课程内容进行深入探索、从事科学研究的兴趣。

2.2 传统教学方式与多媒体教学手段相结合

多媒体教学技术的发展并不意味着必须摒弃一切传统的教学手段和方法,如果将传统教学方式与多媒体教学手段相结合,扬长避短,发挥各自的优势,提高课堂教学效果。对于工程流体力学这门工科专业基础课程,在进行复杂的理论公式推导教学时,经验证明:如果教师使用板书的教学方式,在黑板上一步一步推导,而不是使用多媒体,打出一系列的数学符号,这样既可以给学生更多的思考时间,又能够使学生理解公式推导过程,使学生的记忆加强。而对于一些基本概念和特定的流体流动现象,可以借助于多媒体教学手段,加深学生对基本概念和流体流动现象的理解与认识。

2.3 构建学生创新实践操作平台

工程流体力学是一门建立在实验研究基础上的学科,也是一门实验科学。很多流体力学理论都是通过实验研究建立起来的,一些理论分析得出的结论也需要实验来证实,而实验又必须在理论分析所得出结论的指导下进行。因此实验是工程流体力学课程的必不可少部分,是非常重要的教学环节。它不但可以验证理论研究结果,同时,在帮助学生学好工程流体力学这门课程的基础上,培养学生进行科学探索、创新能力和独立工作重要环节。虽然目前大多数高校都把实验教学列为工程流体力学课程教学的一部分,贯穿于课程始终。但大多以验证性实验为主,实验教学方法单调,又有师资力量、实验课时和实验设备等多种因素的制约,学生实际可选择的范围很小,在很大程度上限制了学生独立思考、分析问题、解决问题的能力,不能很好实现工程流体力学实验教学的目的。因此,建立学生创新实践操作平台,在完成课程基础理论验证实验的基础上,结合不同专业学生知识体系和将要从事的领域,开设创新实验,以此来激发学生的学习兴趣,培养创新能力。

3 结束语

为提高工程流体力学课程的教学效果,可以通过利用先进的科研手段辅助教学来提高学生学习兴趣,采用传统教学与多媒体教学相结合方式进行“教”,通过学生创新实践来提高学生对知识的应用能力和创新能力。

注释

① 黄芬霞.石油工程专业流体力学课程的教学改革探讨与实践[J].考索・探微,2013.12(1):231-232.

② 陈晓珊,洪文鹏等.工程流体力学课程改革的思考[J].东北电力大学学报,2003.6(3):54-56.