流体力学的基本知识范文

导语：如何才能写好一篇流体力学的基本知识，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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Measurement in Fluid

Mechanics

2005, 354pp.

HardcoverUSD85.00

ISBN 978-0-521-81518-5

S.塔沃拉里斯 著

本书全面阐述流体力学中的各种测量方法，既有经典的方法，又有最新的技术，内容包括流量、压力、速度、温度和壁的切应力等参数的测量，以及流动可视化。书中涉及大量有关系统响应、测量的不确定性、信号分析、光学、流体力学仪器和实验室实践等基本素材，还有丰富的插图，大量的参考文献和100多个练习，是流体力学研究的有用工具。

全书分为两部分含15章。第一部分一般概念，含第1~7章。第1章流动的性质和基本原理，论述流体力学的基本原理；第2章测量系统，介绍各种测量系统中所用的定义和概念；第3章测量的不确定性，讨论测量的不确定性的定义和估计的方法；第4章信号调节、识别和分析，叙述信号调节、识别和统计处理所需的仪器操作和程序方面的基础知识；第5章光学实验的基础，介绍光学测量所需的概念和基本知识；第6章流体力学的设备，汇集流体力学测量设备的基本元素，供读者在设计时选择参考；第7章走近完美的试验，讨论进行完美的试验所需的一些因素。第二部分测量技术，含第8~15章。第8章流动压力的测量，介绍在流体动力学试验室测量压力所用的相关设备；第9章流量的测量，阐述测量流量所用的一般仪器和技术；第10章流动的可视化技术，简单介绍流动显示技术的通用方法；第11章局部流动速度的测量，讨论流动速度测量的几种方法；第12章温度的测量，阐述一般的温度计和在流体力学研究中使用的其他测量温度方法；第13章成分的测量，叙述混合流体中识别成分和相对比例的方法；第14章壁切应力的测量，简述流体流动时，与流体接触的表面上流体的切向力；第15章展望，指出实验流体力学发展的方向。

本书自成一体，通俗易懂，可作为流体力学测量相关领域的大学生和研究生的教科书，也可供流体力学测量技术的工程师和科学家参考和阅读。

吴永礼，研究员

(中国科学院力学研究所)

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【关键词】工程流体力学 石油教学 学习 改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0231-02

近几年随着后备储量持续增长，我国的石油工业以前所未有的速度向前发展，这就要求石油工程技术人员必须掌握扎实先进的专业知识。石油工程专业有其自身浓郁的行业特点，其目标是培养能在石油工程领域从事油气钻井工程、采油工程、油藏工程、油气储运等方面人才。在油气勘探开发储存运输过程中，存在广泛而复杂的流体流动现象，所以工程流体力学一直以来都是石油工程专业的核心基础课。

一、上好“绪论”课

“绪论”是教材的开篇之言，通常对全书有一个概括性的介绍。包括内容的设置、该学科的发展简史、与相关学科的联系和今后的发展方向及动态。在教学过程中，充分备课，形象生动地上好绪论课，使教师在后继的教学工作中事半而功倍。总结多年的实践经验，讲好“绪论”可从以下几个方面对教学产生积极的作用和影响：1.可激发学生的学习兴趣和求知欲。知之者不如好之者，好之者不如乐知者，三个层次呈递进状态，乐学是最高层次的学习热情，浓厚的兴趣能推动学生独立进行探索性的学习，而且在学习中主动克服困难，排除干扰；2.可促使学生在学习过程中将流体知识运用到专业课中，使知识融会贯通，有利于加深对专业知识的理解；3.可帮助学生了解学科的前沿动态，吸收最新知识，有利于学生对个人求学生涯的整体规划，优化职业生涯。

二、定位教材，扩展内容

很多工科院校都开设了工程流体力学，针对不同的专业，流体力学的学习侧重点肯定不一样，那么对于石油工程专业而言，流体力学知识服务于钻井、采油，偏重于工程运用，所以在讲授过程中不必要求学生熟练掌握每一个公式的推导过程，只需了解就可以，更多讲解与专业相关的实际运用，那么教材的选择就很重要了。广泛阅读流体教材，选择与专业最匹配的教材是首要任务。目前市面上有很多版本内容不同的教材，在定位教材后，难免教材在编排上不是尽善尽美，那么就要对选定教材的内容进行适当的扩展，可以加深加宽知识体系，更有利于激发学生的学习热情。

三、讲究课堂内教学方法和手段

自工作来，对于教学方法和手段进行了不断的摸索完善，工程流体力学侧重于应用流体力学的基本原理、理论与方法研究，解决工程实际问题。研究方法也遵循“实践-理论-实践”的基本规律。在实际教学过程中，发现学生最大的问题在于――不知道怎么学，不是学不会，而是没有找到适合这门课的学习方法。所以需要教师讲究课堂教学方法，采用合适的教学手段，让学生不至于感到知识晦涩难懂，继而失去学习兴趣。例如：每次上课前提问回答上次课的学习重点内容，集中学生的注意力，在此同时给了学生收拾情绪的时间，以利于新课的讲授；在上课过程中对于有散发性的问题，可以采用提问的方式调动学生主动思考，并给予一定的奖励；如果章节内容相对简单易懂，可以促使学生自己上台讲授，一方面激发学生自主学通学透，另一方面建立学生强大的自信心。

四、积极收集反馈信息

一方面在课间与学生主动沟通，了解学生的思想动态，拉近与学生的距离，才能最广化地获得反馈信息，师生关系。另一方面及时布置练习，既要起到巩固的作用，又要充分发现学生的学习难点，然后有的放矢的解决难题。要想获得预期的效果，教师在布置作业前必须精心研究习题内容，布置有代表性的习题，既不重复也不遗漏，然后尽快批改作业，在知识遗忘的截止时间前纠正错误，使学生形成正确的知识结构。

五、善用多媒体工具

随着科技越来越发达，原本的板书形式慢慢远离学生的视线，取而代之的是多媒体教学，在充分享受信息化的同时，要考虑学生的接受能力与接受程度。目前学生普遍反映多媒体教学虽然信息量大，但对于较大的信息量，学生难以全部接受，更容易形成抵触心理。在充分征求学生的意见后，得到的结论是：善用多媒体工具――用于展示图片、动画和教学影像。

将板书与多媒体合理地结合在一起，板书用于基础知识的学习，多媒体展示流体复杂的流动状态与工程实际运用，便于学生的理解接受，最大化地保持学生的学习热情。

六、重视实验课

目前，学生中普遍存在重理论轻实践的心理，做实验敷衍了事，写实验报告只用粘贴复制就可以了，无论数据合理与否，应付交差就完事了，数据不正常也不思考，实属本末倒置。流体力学是一门以实验为基础的力学分支，实验探究不仅是教学的内容，更是培养学生科学素养的手段。加强实验教学有利于激发学生学习兴趣、有利于培养学生动手能力、有利于概念的构建、有利于模型的建立、有利于定律的导出、有利于结论的检验、有利于创新能力的培养。特别是流体力学中很多经验公式，都是大量做实验总结出来的，所以实验是理论的源泉。现在实验课均是实验教师演示给学生看，然后学生参照实验指导书依葫芦画瓢做一遍，遇到问题依赖于教师，不主动思考，完全失去了做实验的意义。

七、结论

工程流体力学是一门专业基础课，对专业知识的学习有着至关重要的意义，对工程流体力学的教学思考是永无止境的，作为一线教师，要在工作中不断摸索实践，积累丰富的教学经验，在教学中实践改革，提高教学质量，使学习工程流体力学的过程充满乐趣与动力。

参考文献：

[1]李会芬.热能动力类《工程流体力学》课程学习的几点建议[J].广西大学学报，2007，（10）.

[2]黄卫星，肖泽仪，伍勇，魏文韫.过程装备专业工程流体力学课程的地位与教学要求[J].化工高等教育，2010，（1）.

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（1．新疆工程学院机械工程系，新疆 乌鲁木齐 830091；

2.安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽 淮南 232001）

【摘要】流体力学作为工科院校的一门专业基础课程，其理论性强，内容丰富，知识点多，难度系数大，学生不易理解和接受。结合教学实践与学生专业素养培养要求，从师资队伍建设、教学大纲改革、绪论课讲解和完善实验教学环节等方面对专科教学中的流体力学课程改革进行了探讨。

关键词 流体力学；专科教学；课程改革

The Exploration on the Specialised Teaching of the Course of Hydromechanics

FANG Fei1.2LI You－bing2JI Min－min2

(1.Xinjiang Institute of Engineering,Department of Mechanical Engineering Urumqi, Urumqi Xinjiang 830092, China;

2.Anhui University of science and Technology, School of Materials Science and Engineering, Huainan Anhui 232001, China)

【Abstract】As a professional basic course in engineering colleges,hydromechanics is difficult for students because of its strong theory , rich content, more knowledge points and a large degree of difficulty coefficient.According to teaching practice and professionalism training requirements for students ,this paper explores the construction of the faculty, curriculum reform, teaching to introduction and improvement of the experiment teaching of the course of hydromechanics.

【Key words】Hydromechanics; Specialized teaching; Reform of teaching;

流体力学是一门综合性的专业方向必修课，属于专业基础课。通过本课程使学生掌握流体平衡与运动的基本理论、基本知识和基本技能，为学生学习后续课程和掌握专业知识以及为今后解决工程实际问题奠定初步的流体力学理论基础。本科压缩型的专科生在理论知识掌握成熟度上不如本科生, 而实践动手操作能力和到基层的吃苦敬业精神不如中专生。为了适应社会形式的发展和面临教学对象的不同，专科教学中的流体力学课程改革势在必行。为此，我们结合教学实践与学生专业素养培养要求，认为可以从以下几个方面进行课程教学改革。

1加强师资队伍建设

流体力学课程目前的任课教师队伍基本分为两类，一类是专门研究流体的科研人员，另一类则是相关专业的专业课教师。而实践反应出的问题是，这两类教师在教学过程中都存在着各自的缺陷。前者本身确实有很坚实的理论基础，但是缺乏对所授学生相应专业的了解，以至于在课堂上无法列举出与学生所学专业相关的工程实践实例，这必然导致学生无法学以致用，与后续专业课的学习脱节，在某种程度上可能造成学生认为学习该门课程是否必要。后者可以很好的弥补前者专业知识的匮乏，但是一般专业老师在自身学习流体力学的时候也是作为专业基础课程来对待，因此对于基础知识的掌握同样存在着明显的不足。对于任课教师的选择，我们提出的建议是加强学科交叉。在学校邀请资深专家做学术报告和专题讲座时，可以组织该专业所有任课老师都参加，加深他们对所授学生专业的了解，以便在课堂上讲解时能结合专业实际，从而打造出一支理论基础知识扎实，专业性强的师资队伍。

2改革教学大纲内容

2.1模块化教学内容

所谓模块化，即将流体力学划分为流体物理学性质、流体静力学、流体动力学、理想流体动力学、 粘性流体动力学、 流动阻力相关计算、 压缩气体管路、 管路系统水力计算等几个模块。根据不同的专业要求, 进行不同的取舍和组合[3]。比如给排水专业可以将明渠流部分作为学习重点，而热能动力专业则需要将气体部分作为重点学习内容。由于教师在专业基础课上有针对性的教学，学生在后续的专业课学习中就能轻松做到理论联系实际，达到预期的教学效果。

2.2多样化教学手段

积极推行多媒体技术与传统的板书授课方法相结合的手段。随着计算机科技的发展和普及，多媒体教学方法已经广泛的应用在各种课堂教学中。同样，通过多媒体演示功能，能够生动、具体、形象、直观的解决流体力学教学进程中的一些抽象的难点部分。但传统教学方法的教学效果不能因此被忽视，尤其在理论分析、公式推导上，仍然是教师利用板书进行教学的方法占明显优势。教师通过传统的教学方法，一方面能够很好的把握课程节奏，与学生互动；另一方面也便于学生做好笔记，易于知识点的消化吸收。

2.3变更考核方式

目前我校的专科考核方式与本科一致，统一采用的都是闭卷考试成绩占70%，考勤、作业、实验占30%，而实际实验部分只占了10%。但从专科学生的专业培养素养要求来看，既要重理论，又要重实践。因此，对于流体力学这类专业基础课的考核方式要做到两手都要抓。我们建议的考核方式是闭卷考试成绩占60%，实验占30%，考勤、作业占10%。

3把握绪课讲解

经过多年的教学总结，学生反馈回来的信息是流体力学难度太大，部分专业术语太抽象。甚至部分学生在还没有开始学习的时候，就已经产生了退怯心里，这对接下来的学习极为不利，以至旷课的现象普遍。流体力学虽然理论性较强, 但却是一门及其贴近生活的学科。然而绪论作为一本教材的概述，是学生最先接触到的部分，是对教材整体内容的高度浓缩和概括，贯穿整个教学过程，更对学生的学习起到引领、提示和导向等作用，所以讲好一堂绪论课至关重要。物质包括固液气三项，而流体就占液体和气体两项，可见流体占据了我们生活中的大部分空间。教师在讲课时，应侧重于多列举一些生活中的实例来说明流体力学基本理论知识及其应用。比如，我们每天呼吸的空气，喝的水，都是流体；而我们能呼吸到新鲜的空气，喝到水，这体现流体具有流动性的特点。另外教师在讲授绪论课时，务必要介绍整本书的内容纲要，以实用为目的，以必须、够用为度，以掌握概念、强化应用为原则，并列举工程实际中可能遇到的需要用教材理论知识解决的问题。在此基础上学生能对要学什么知识、能解决什么样的问题做到心中有数，能积极调动学生的求知欲和学习的兴趣。这样的方式也可以用在后续课程讲解上，教师在每堂课结束前留下悬疑，并随着课程的进展逐步解开疑问，层层递进，一边解决问题一边学习新的知识点，一举两得。

4完善实验教学环节

专科学生毕业后一般都工作在相关专业的一线岗位，这就注重学生的实操能力。要做到理论与实际融会贯通，实验课的教学环节不容忽视。传统的实验教学模式基本都是验证实验，以班级为单位，分组进行，部分实验甚至只由老师进行演示，负面的抑制了学生的自主创新能力。当然，验证实验的开设非常必要，而且要与课程内容形成很好的衔接。但是除此之外，还应开展一些拓展学生发散能力和创新思维的实验，让很多有想法的学生自主实验，激发他们的学习兴趣，培养他们的创新思维。另外，教师要严格要求学生端正实验态度，尊重实验结果，让其养成严谨的实验习惯，才能对以后专业中的流体力学现象做出科学的定性分析及精确的定量计算，才能正确地解决工程中所遇到的流体力学方面的设计和计算问题。

5结束语

目前，随着各本科院校逐年扩招，每年大批应届毕业生流向社会，我国当前就业形势普遍严峻。从技术可信度来讲，用人单位会优先录用本科生；从岗位稳定性的角度出发，用人单位则会优先录用中专生，这一直是专科毕业生面临的挑战。本文从强化师资队伍，改正教学方法，多种教学手段的有机结合以及实验教学环节的完善等方面进行教学改革，以提高专科学生专业能力竞争力，适应人才市场的需求。

参考文献

［1］邢国清.流体力学泵与风机[M].中国电力出版社,2009,2.

［2］张敏,李好学.流体力学教学初探[J].河南机电高等专科学校学报,2008(11):157-158.

［3］徐正坦,陈鲲,马立艳.创新《流体力学》课程教学探索[J].福建工程学院学报,2008(10):487-489.

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教育模式在从应试教育向素质教育转换的过程中，如何去把握课堂上教师的“教”与学生的“学”之间的关系，己成为教育界同仁们共同关注的问题。教育的最终目的是让学生在掌握前人积累的丰富知识及经验的基础上，不断发展和创新。前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说：“只有能够去激发学生进行自我教育能力的教育才是真正的教育”[1]。现代社会信息瞬息万变，教育者除教授知识外，更重要的是教给学生获取知识的方法和激发学生的学习兴趣，由学生主动去学习适合自己特点的课程。因此，学校的任务是研究如何向学生提供最好的服务，提供可以自由探索、自主学习的学习环境，改变“以教师为主体”的传统教学模式，在先进的教育科学理念的指引下，充分发挥现代化教育技术手段的作用，管理教学，组织教学，实施“以学生为主体”的教学模式。

一“以学生为主体”教学方式的内涵

“以学生为主体”的教学理论，目的是让学生亲身经历知识的获得过程，体验成功的喜悦，培养学生的独立性、自主性、创造性。教师应该注重培养学生的参与意识，为学生探究知识创设物理情境，激发学生的创造潜能。在传统的教学中，教师是知识的拥有者、传授者，是教学过程中的绝对“权威”，学生则是“容器”，教师讲课的主要教学手段和方法是如何将知识输送到所谓的“容器”中去[2]。整个课堂上教师是主导者，是核心人物，而学生则是服从者；课堂是教师讲，学生听；教师写，学生记。教学中，学生完全处于被动状态，主要依靠教师在进行消极地学习。该方法严重影响了学生创造力和想象力的发挥，不利于提高学生学习知识的兴趣和运用所学知识的能力，这是与培养学生的创造性、自主性、独立性教育目标背道而驰的。教师应是整个教学活动的设计者、组织者，应该扮演引导者和参与者的角色，学生才是教学活动的主体。因此，教师应该在把握住“以学生为主体”的教育模式的内涵的基础上，努力为学生创造一种探究学习的气氛或情境，让学生根据探究的目标进行探索、甚至猜测，由学生通过自己的努力去获得最后的结论，让学生真正成为整个教学活动中的主体。当然了，“以学生为主体”的教学理论并不意味着教师的指导没有必要，教师不仅要帮助学生营造一个良好的学习气氛，更重要的是，教师在教学中应起引导和导向的作用。让学生独立自主地进行探究和学习当然重要，但是，为保证学生的探究和学习活动顺利进行下去，教师的有效引导也是非常必要的。

二计算流体力学课程的特点

计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，以下简称为CFD）是通过计算机数值计算和图像显示的方法，在时间和空间上通过数值解来定量的描述流场，从而达到对物理问题研究的目的的一门课程。CFD 可以作为一种研究工具去形象的展示流场的内部结构，从机理的角度解释相应流动的特点；也可以作为一种设计工具对产品的性能进行预测，从而达到节省研发成本的目的。总之，CFD 在现代生活和工业生产中的很多方面已表现出了巨大的作用[3]。

计算流体力学是流体力学的一个分支，它不仅是一种有效的关于流动和传热问题的研究手段，而且在几十年的发展中，又自成体系而成为一门独立的学科。CFD 是建立在流体力学的基础之上的，它的主要目的是求解微分方程，所以要学好这门课程，就要很好的掌握计算方法、偏微分方程的数值求解等课程的基本知识，同时，还要有很好的物理问题抽像简化能力及对结果的各种处理分析能力，正是由于CFD 课程的这种多学科交叉基础的特点，所以将其设置为研究生课程，也正因为如此，大部分学生在学习该课程时，常感到该课程的理论性强、概念抽象、公式推导复杂等诸多难点。

三硕士研究生阶段的教学特点

硕士研究生阶段专业课与本科专业课相比有深、广、新、专等特点，同时还要更高层次地体现素质教育的特点。所谓深，是指研究生课程应对该课程所涉及到的领域具有更深的论证、探讨与描述，以使学生对本学科有更深层次的理解。所谓广，是指研究生课程所涉及的内容应比相应的本科生课程涉及更广泛的领域，特别是与本学科的交叉领域。所谓新，是指研究生课程的内容应主要反应该领域科学技术的最新成果、最新的理论、观点与研究方法。所谓专, 是指与本科生相比，研究生教育具有更强的专业性，是为科研、教育、企业、政府、社会等各个部门培养实用的高级专业人才。研究生专业课的内容除了应具有上述特点之外还必须在更高层次上体现素质教育的特点，研究生的专业课教学必须在所有细节上都渗入素质教育的思想，使学生能够在自我培养、知识创新、思想表述、学术交流、协作精神、竞争意识等方面都有所提高。硕士研究生专业课程的教学内容不应该全部都是完全成熟了的经典的理论与方法, 而是要让学生了解本领域正在发展着的、有争议的、探索性的观点、假说、设计思想、研究思路、实验方法,等等。这就要求学生具有自主的、批判与选择的能动性；具有能够发现问题，研究问题和解决问题的能力；具有将所学内容进行能动比较，融汇贯通和总结提高的能力；具有将所选定的研究方向和现有条件相结合并归纳与提炼出研究课题的能力。

硕士研究生一般都经过了完整的本科四年教育，大多数为本专业或相关专业的优秀毕业生。他们大都较好地掌握了学习方法，特别是自学方法，并已养成了刻苦钻研的习惯。这一群体不但已初步掌握了本专业的最基本的理论基础、基本概念，还掌握了在这一领域工作的基本方法与基本原则。具有了在本领域进行科学技术研究或工程设计的基本素质。同时，这一群体的成员都经历过严格的毕业论文或毕业设计的工作与答辩过程，具有一定的独立分析问题、解决问题的能力。因此，硕士研究生到了专业课学习阶段，已具备了“学生主体”模式的教学条件。

四在教学和考试中应体现“以学生为主体”

研究生阶段的教学不同于本科阶段及其之前阶段的教学方式，前者以“研”为主，后者则以“学”为主，所以研究生教学应以研究为导向，以创新或者说研究成果的数量和质量为评判优劣的标准。

1 教学方法的改变

培养研究生检索文献和自主学习的能力是实施“以学生为主体”教学方式的第一步。文献检索是研究生从事科学研究的最重要环节。科学研究是具有连续性和继承性的，尤其是对刚从事研究性学习的学生，查找文献资料，掌握某一研究领域的发展现状及动态是进行研究性学习的第一步，这一步进行得好坏直接关系到以后一系列的研究活动。因此，在计算流体力学课程的学习中，教师可通过布置“文献检索”作业，让学生根据自己的兴趣爱好或课题方向查阅最新的中文或外文文献，写出此方向的文献综述；并鼓励学生整理成科技论文向国内外相关科技刊物投稿，并争取发表。研究生通过这样的学习锻炼，能提高他们的文献检索和总结提炼的能力，可为他们将来进行科研和撰写毕业论文奠定一定的基础。

开展课题研讨活动，培养研究生解决问题的实际能力及口头汇报能力是实施“以学生为主体”教学方式的关键。为达到此目的，教师在教学中可以将3～4 名研究生分为一个讨论小组，为每个小组布置不同的研究课题，让学生们在认真研究和理解文献的基础上，找出具体的切入点深入研究，并在课堂上分批次的汇报各自小组的研究内容，包括物理问题的简化，数学模型的建立，具体的求解过程及参数设置，以及结果的详细分析及讨论。在课堂上，每个研究生还可有选择性地汇报各自文献检索结果的综述，把自己感兴趣的和有深刻理解的专题进行讲解，其他的学生也可以现场提问，这样，研究生在汇报和回答提问的过程中，他们的理解能力和表达能力也都同时得到了锻炼．

2 考核方式的改变

在选修课的学习中，如果仍然采取传统的闭卷考试作为课程考评方式的话，就很难看到创新的教学改革手段体现在研究生身上的效果，因此，在课程的考核方法上应大胆改革，比如考核内容和成绩可如此规定：在100 分的总成绩中，报告占50 分。其中，对理论和方法的理解是否全面、准确和深刻占30 分；讲述是否清晰和是否引人入胜占10 分；讲解过程是否结合现代化媒体手段（如POWerpOINT，FLASH）占10 分，同时对积极提问和踊跃发言者适当加分；文献检索作业占10分，对检索较多外文文献的学生，如文献内容新颖，且紧跟科技发展的，可给予加分，而少交或迟交作业者则酌情扣分；FLUENT 软件实例计算作业占20 分，要求有详细的前处理网络模型和详细的结果处理分析，并且对总结成科技论文在优秀刊物上发表者给予加分；期末论文投稿占20 分，要求按标准科技论文格式书写，内容要详实、全面和观点独到，并以优秀篇数和刊物水平作为加分依据[4]。以上课程考核措施的制定，都是以调动研究生学习计算流体力学课程的积极性为首要前提，旨在提高他们的科技论文写作能力和解决流动传热实际问题的能力。

总之，“以学生为主体”的教学模式的实施是一个长期的、循序渐进的过程。在此过程中，势必会出现诸如教学内容更新、教学进度和学时调整等一系列新问题，这就要求任课教师要具有坚定不移的决心和高度负责的责任心，要以提高研究生的竞争力和生命力为己任，要不断创新、开拓和探索更加有效的教学手段和方法。另一方面，各级领导应该鼓励和支持对研究生课程的改革，研究生教学管理部门应承认并奖励教师在实施教学改革中增加的学时数量，在政策和经济上给予支持，创造有利于实施教学改革的环境和氛围，从而使之得到不断的深入和完善。

参考文献

[1]杨梅. 关于“以学生为主体”教学方法的探讨[J].铜仁师范高等专科学校学报, 2005, 7(3):67-68.

[2]陈德平, 倪文. 硕士研究生专业课教学中的“学生主体”模式认识与实践[J].中国冶金教育，200(5):65-68.

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从18世纪以来，机器逐步代替人力劳动，用于做功或转换能量。做功的机器不仅大大提高了劳动生产率，而且很好地保证和提高了产品的质量。由于机器实现的能量转换，人们发明了多种多样的工作机械，提高了人类的生产水平，改善了自己的生活条件。机器的设计是由具体的机构物化为实体的产品，以提供用户所要求的使用功能。因此，机械的结构设计是产品设计的重要一环，在机械设计课程中，机械结构设计也是非常重要的教学内容。在机械结构的设计中，应“勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新”，以伟大的接纳之胸怀学习前人成果，并以开拓的精神实现伟大的创造。机械结构的设计不是具体案例的机械堆砌，而是有其内在的知识基础、设计的方法和物理原理。本文拟从机械结构的设计方法和设计原理两个方面，讨论机械结构设计的内在知识和结构创新的基本途径，但本文不讨论机械制造工艺性对机械结构的要求。

二、机械结构设计的方法

1.经验设计。从现代科学诞生以来，机械科学与技术已有300年的历史。机械的连接结构、传动结构和支撑结构等已经积淀有汗牛充栋的实践案例，但如何掌握这些案例的基本原理和设计方法，而不是记忆这些案例的具体结构设计，这是经验设计中的关键。具体的产品设计，例如车床，其结构设计可以参考前人的设计图纸，这对于提高设计效率，汲取前人经验、避免犯前人的错误具有实际意义。通过借鉴前人的经验，可以吸收他人的结构创新方法，同时也拓宽了自己的设计思路。随着机械结构数据库的出现和搜索方式的更新，对他人的相关结构设计的学习将更加方便。经验知识是结构设计的宝贵财富，也是公司的知识资产。通过对国内外同类型专利知识的学习，也是一条提升自己结构设计能力的途径。另一方面，要注意避免侵犯他人的知识产权。“古人传下来的学问，就是装在船里的货物。现在的新潮流、新趋势，就是行船的风。”在学习他人的结构设计创新点的基础上，设计者应有自己的革新与发明、自己的创造。

2.理论设计。机械结构设计的理论方法，讨论的是机械结构设计的理性方法，具体的有：模块化和组合化设计、复合化设计、分级结构设计、载荷均布性设计和变结构设计。随着结构优化、结构可靠性和概率设计等方面的发展和具体应用，机械结构的理性设计方法也在不断的推陈出新。模块化和组合化设计。一台机器总体是由提供不同功能的结构单元有机的组合而成，因此模块化的以及模块之间的组合化就是早期的方法之一。在复杂的机电系统和设备中，模块化和组合化的设计理念是有效的结构设计方法，同时也是机械制造的方法之一。例如，组合航空母舰的设计概念；我国的组合化机床的设计在上世纪70年代就已经取得了很大的成功。模块化和组合化，一般是按功能单元、结构单元来划分模块，然后组合起来成为一台机器。复合化设计。复合化的基本特点就是将两个或两个以上的功能零件组合成一个部件或构件来设计，其功能可以是运动功能、承载功能等。例如，组合凸轮结构的设计就是将两个凸轮设计成一个零件；一根连杆在组合结构中同时作为两个或两个以上机构的结构件。复合化方法可以降低机械的制造成本、减轻机器的重量、缩小机器的尺寸和降低产品的成本。分级结构设计（层次化设计）。复杂的制造设备是由分级的机械结构组成，大功能层次的结构是由若干个分功能结构组成。层次化不仅是功能树结构的要求，而且也是制造工艺对结构设计的要求。例如，床头箱由多个轮系组成，而每个轮系又由次一层次的系统组成。复杂机电产品的设计，例如组合挖掘机的设计，集推土机和挖掘机的功能在一起，而共用一个动力系统，在执行系统处分开。层次化结构设计方法在构想分级结构阶段，能够帮助设计者厘清思路，从而找出结构设计的关键点，集中解决结构设计中的难点问题。载荷均布性设计。由于机械结构设计的特点，希望载荷分布均匀，充分发挥材料的机械力学性能或者取得降低最大载荷的目的。例如，修形齿轮的设计、对数滚子的设计，为了取得接触应力的均布，从而修形零件，实现结构的优化设计。行星齿轮减速器的设计也体现了载荷均布性的设计理念，从机构运动学来看只需一只行星齿轮；然而从受力平衡、承载能力和提高齿面的抗磨损来说，三只行星齿轮的结构设计更好。变结构设计。机械结构的创新常常采用变结构的方法，变结构可以改变机械结构的功能，例如，非圆连接形式的成形连接、曲柄滑块结构设计变为转动导杆结构设计。变结构可以改变实现功能的形式，例如径向柱塞泵和轴向柱塞泵的设计。变结构也可以降低机器的设计成本，例如利用死点的桌面支承设计。

3.模型试验设计。相似模型试验设计。基于机器物理模型的相似，运用相似科学理论，对于大型的机器设备进行模型试验设计。通过模型结构设计和试验分析，获取机械结构的可靠性、并预测机器的工作性能。模型相似的设计方法已在工程领域有广泛的运用，例如大型水轮机组的结构设计。通过制造大型水轮机组的模型，测试试验模型的工作性能以及其可靠性等指标，优化水轮机组的结构设计和工作能力。机械结构的设计方法不是一成不变的，而是随着人们的发明和新的科学原理的发现，在日新月异地发展，不断出现新的机械结构设计方法，同时对前人的机械结构设计进行革新。

三、机械结构设计的原理

机械结构的设计必然要依据技术科学的原理，例如：理论力学原理、材料力学原理、弹性力学原理、疲劳力学原理、流体力学原理、热力学原理、摩擦学原理、声学原理、智能原理和一切可能的新物理原理。这里讨论以上各种原理在机械结构设计中的应用，以期总结机械结构设计的常用原理，讨论机械结构设计的原理在今后结构创新设计中的可能性。理论力学原理。理论力学是机构设计的基础理论，对于机器的运动学和动力学分析，得到的结构必然反映到机械结构的设计中来。例如，轴承转子系统动力学的设计，其动力学及其稳定性的设计，要求修改轴承的设计和轴的刚度设计。材料力学原理。机械零件的强度和刚度设计是基于材料力学理论的，强度或刚度不足时，就需要修改零件的结构设计。例如，齿轮轮齿接触强度和齿根弯曲疲劳强度的设计，当齿面接触强度不足时就要求增大小齿轮的分度圆直径；当齿根弯曲强度不够时就要求增大齿轮的模数。弹性力学原理。弹性力学分析是零件应力应变计算的基础，例如滚动轴承中滚子修形的设计，基于弹性力学的接触分析，确定滚子的修形曲线和修形量。在机械零件的结构优化设计中，常常用到弹性力学理论。疲劳力学原理。机械零件上的机械载荷在工作过程中常常是变动的，例如汽车中的轴、轴承和齿轮上的载荷都是变化的，这种变化的载荷具有一定的统计特征。变载荷下轴和滚动轴承的疲劳寿命设计等工程内容，已经发展成机械零件的概率设计。

为了更精确地设计机械零部件，疲劳力学在机械结构设计中会得到越来越多的应用。流体力学原理。流体传动和动静压轴承等的设计是依据流体力学原理的，流体力学也是机械结构创新的基本原理之一。例如静压导轨的设计、动压滑动轴承的设计，要依据流体的质量守恒定律、平衡原理等，优化设计的结果要求修改导轨或轴承的结构型式和尺寸参数。热学原理。热力学和传热学在机械零部件的设计中有很广泛的应用，导轨的热精度设计、齿轮和滚动轴承的胶合分析、隔热结构设计等等。摩擦学原理。耐磨或加快磨损是摩擦学设计的核心，例如圆锥销的设计、组合螺母的设计，就是为了补偿零件的磨损，使得零件在磨损后仍能实现其设计的功能。磨削和抛光制造工艺是利用零件磨损的加工方法。声学原理。在机械系统的噪声分析和研究中，依据物理声学的原理及其分析方法，得到噪声的频谱和功率谱等分析结果，以指导机械结构的设计，例如低噪声滚动轴承的设计。今后，可以考虑利用机械噪声来进行产品设计，例如声爆弹的设计、信号中噪声信息干扰的设计等。智能原理。机械结构设计的原理将向智能化、生物化的方向发展。随着智能技术的应用，机械结构具有灵敏的智能功能。测试技术、控制理论和信息论是机械结构智能设计的基础。

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为了有效提高“船舶静力学”的教学效果，很多教学工作者已经做了不少探索。文献[1]结合教学实践讨论了采用多媒体教学方法完成双语教学的模式;文献[2]针对课程教学存在的问题，对教学改革创新及课程体系建设进行了探索，为提高船舶教学水平提供了思路;基于WEB环境为“船舶静力学”网络课程的建设与构成提出了一个有效模式;文献[3]也进行了相关研究，并取得了一定的成效。

而从该校近几年的该课程教学的全面调查总结中发现，很多学生的考核成绩偏低，课程考核的不及格率均在30%～50%之间，经过补考环节后课程重修比例也较高，往往要在下一学期开设重修班。本文就“船舶静力学”重修班存在的问题和教学方法进行了研究总结。

1 重修班教学中存在的问题

1.1 课堂内容过分侧重造船方面的知识，理论性过

强 该校“船舶静力学”课程教材选用《船舶原理》（上册），教材侧重讲授船舶性能的基本理论，追求理论的完整性和严密性;公式的推导繁杂，涉及到的数学、工程力学和流体力学等基础理论知识很多，对船舶设计中的航海性能的分析较少，这些都很不适合航海类专业的培养目标。这点问题无论在初修班还是重修班均存在。

1.2 课堂到课率、学习积极性和课堂参与度较低 重修班的学生均为第二次参加“船舶静力学”的课堂学习，对于课程内容和重难点已有一定的了解，再次学习课程内容感觉到很乏味，缺少新鲜感，造成学习积极性和课堂参与度不高，甚至出现很严重的缺课现象。

1.3 作业自主思考较少，抄袭现象严重 对于重修班同学来说，由于缺课造成对知识点掌握不到位，无法做到真正的理解，在完成课后作业时就感觉到吃力，进而只能通过抄袭来完成课后作业。

怎样使船舶与海洋工程专业的学生更好地掌握“船舶静力学”的课程内容，更好地与培养目标相适应，作者通过这几年的授课，提出一些对于重修班教学方法的几点想法。

2 “船舶静力学”重修班教学方法的几点建议

为适应船舶工业发展对人才多元化的需求，激发学生学习的热情，该校“船舶静力学”的教学方法可分别采用讲授、案例、复习以及模块专题相结合，配套的教学手段采用多媒体教案，交互性、启发性的教学案例，体现教学相长的教学原则。

2.1 复习型和模块专题型教学方法 鉴于重修班学生对课程内容已有一定的了解，采用复习型和模块专题型教学方法，目的是帮助学生对各性能模块进行归纳总结，进而提炼问题，得出解决问题的思路和方法。如采用讨论加归纳的方式对课程内容进行复习。

2.2 问题实例教学法 采用问题实例教学实践环节，采用参与性的教学，目的是做到理论与实践结合，帮助学生巩固，加深理解和掌握教学重点，难点的基本概念，基本方法，基本计算及其技能。案例教学的运作阶段主要包括4个环节：给出实例描述、提出问题;分析问题，形成初步解决方案;课堂讨论予以解决;点评总结解决方法。如“装卸液体载荷”的问题，通过问题实例教学的各个环节，要求学生能总结出解决这一类问题的一般思路，并能从中牢记计算公式，使学生对问题的解决有深层次的理解。

2.3 分组讨论式教学 考虑到学生解决实际问题能力的缺乏，可结合上述提到的实例教学法，将学生进行分组，对上述实例举一反三，衍生出多个问题，在各个小组内执行讨论式教学，将讨论结果形成解决问题的思路进行交流。通过这种方法激励学生的团队协助和合作能力，鼓励刺激更多学生参与讨论参与学习。

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关键词：应用型本科人才培养 综合素质 课程建设 实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）04（a）-0144-02

当今社会经济和科技的发展对高校培养人才的综合素质提出了要求。以建筑环境与能源应用工程专业为例，该专业是2012年在建筑环境与设备工程、建筑设施智能技术及建筑节能技术与工程的基础上调整而形成的本科专业，其专业范围包括建筑环境控制、建筑节能、建筑设施智能技术及城市燃气等领域[1]。建筑环境与能源应用工程专业所培养的学生应可以从事工程设计、施工、建筑设备系统维护管理等工作，侧重于培养应用型本科人才。该专业应用型本科人才的培养应从单一的工程专业素质培养向综合素质培养转变，从专业型培养向厚基础宽口径型培养转变。

1 应用型本科人才的特点和培养模式

随着我国国民经济各个行业科技含量、技术密集程度的日益提高，生产建设第一线对高层次技术应用型人才的需求日趋迫切。应用型本科重视学生的技术应用能力的培养。应用型本科培养的不是学术型或研究型人才，而是培养适应生产建设第一线需要的高等技术应用型人才。应用型本科人才具有以下特点[2]：

（1）应用型本科人才具有较强的实践动手能力和分析、解决生产建设实际问题的能力，能够将研究人员的设计意图或工艺思想应用到具体技术或技能的实际操作中去，并能在现场进行技术指导和组织管理，解决生产中的实际问题。

（2）应用型本科人才并不等同于掌握一技之长的技工。应用型本科的专业口径比高职专科更宽，专业基础理论更厚实，学生具有较好的职业发展潜能和工作适应能力。

（3）应用型本科人才应能够在生产实践中创造性地应用新技术，提高生产效率和工程建设质量，解决工程实践中出现的新问题。

随着各种高新技术相互渗透和广泛应用，建筑环境与能源应用工程及其相近行业领域的技术含量不断提高，往往要求相关的人才具有较宽广的知识面和适应不同工作岗位的能力。建筑环境与能源应用工程专业应用型本科人才既要有对社会的良好的适应能力和就业弹性，又要有一定的技术创新能力。其培养模式由综合素质、工程能力和适应创新三部分构成，与强调职业岗位能力的专科培养模式明显不同。

在以上的应用型本科人才培养模式中，全面提高学生的综合素质放在首要位置。“素质”是一个广义的概念，而对于一个特定的专业而言，素质教育应以其培养目标为中心来展开，其内容应包括与培养目标相关联的所有方面，即“职业素质”。建筑环境与能源应用工程专业应用型本科人才的工作环境大都是生产建设第一线，并且他们往往是现场技术人员群体的组织者和领导者。因此，他们既要有扎实的基础知识，又要具有一定的技术创新能力、组织协调能力、合作能力和心理承受能力。这就要求既要加强学生的基础课程学习，又应注意技术创新能力、组织协调能力和合作能力的培养。

2 课程建设与改革

应用型本科教育应以“应用”为主线构建课程和教学内容体系，而不是在三年制高职专科的基础上简单地增加几门课程。我院建筑环境与能源应用工程专业在课程建设与改革方面采取了以下的措施：

2.1 整合基础课程体系，加强基础课程的教学

高职专科的基础理论学习是“够用为度”，应用型本科的专业基础理论应该比较厚实。为了使学生能综合运用所学的基础课程知识分析专业问题，我院整合了专业基础课程体系，将专业基础课程划分为热工学模块、热工测控模块及流体力学模块。热工学模块包括传热学、工程热力学及热质交换原理与设备；热工测控模块包括自动控制原理、建筑环境测试技术及建筑设备自动化；流体力学模块包括流体力学与流体输配管网[3]。将同一模块的课程放在相邻的学期开设，在教学过程中充分阐明同一模块的课程之间的内在联系，使学生从整体的角度掌握该模块的知识，学到的不再是缺乏联系的零碎知识[3]。

2.2 拓宽专业口径

建筑环境与能源应用工程专业的口径在原建筑环境与设备工程专业的基础上进一步拓宽。为了与注册公用设备工程师（暖通空调）执业资格专业考试所要求的知识结构相适应，除供热、通风、空调及制冷的专业课程外，还可以开设建筑节能、消防工程、给水排水工程、燃气供应、冷库及绿色建筑等方面的课程或学习内容。考虑到会有一些毕业生从事建筑设备及其工程的市场营销工作，我院还开设了《建筑设备营销》和《招投标文书写作》的选修课。这样可以拓展学生的专业视野，增强学生在就业市场上的适应能力。

2.3 适应地方经济建设对本专业应用型人才的需求

应用型本科教育应立足地方，服务地方经济建设。为了使我院建筑环境与能源应用工程专业毕业生更好地适应南方地区对该专业的人才需求，在制订人才培养计划时有意识地强化“空调制冷”和“楼宇自动化”的内容。适当增加了相关课程的授课时数，在教学中还增加了“空调制冷新技术”、“制冷机故障分析和维修”、“冷藏冷冻技术”、“建筑设备自动化”及“智能建筑”等方面的内容。从实践效果来看，学生对这些内容的学习兴趣较高，毕业设计中有大部分学生的选题是空调制冷方面的内容。

3 建设“双师型”教师队伍，强化实践教学环节

实践教学是培养应用型本科人才的重要环节，教师队伍是培养应用型本科人才的关键。为了提高实践教学质量，工程类应用型本科教育要求教师不但要具有丰富的理论知识，而且还应具备丰富的工程实践经验，教师应将生产建设的知识和能力吸收内化，并能有效的再现，传授给学生。因此，应结合应用型本科人才培养的特点建设一支具有较高教学水平和工程实践经验的“双师型”教师队伍。

要建设“双师型”教师队伍，可以有计划地安排教师到企事业单位进行专业实践和现场考察，支持教师参加产学研结合，参加专业实践能力培训，丰富教师的工程实践经验。我院建筑环境与能源应用工程专业有近一半的教师曾经在企业从事相关技术工作，有3人具有注册公用设备工程师执业资格或高级工程师职称，具有较丰富的实践经验。同时还从相关企业、设计院聘请了两位高级工程师担任兼职教师，指导学生的毕业设计和实习。为了满足实践教学的需要，已经建立了工程设计、运行管理、工程施工方面的8个校外实习实训基地，邀请这些实习基地的行业内专家参与指导学生实习、实训。与一些企业签订产学研合作协议，教师为企业提供技术研发服务，企业为我院提供实践教学场地，形成教学、生产和科研三个层次为一体的综合性实习实训基地。

4 改革教学方法

许多工程问题都是综合性的，综合分析并解决实际问题的能力是一名工程师必备的能力。为了提高学生分析问题和解决问题的能力，有必要改革教学方法。启发式、互动式教学要求教师积极引导学生主动参与教学过程，并能相对独立地进行学习，对教师的教学能力、综合素质和知识面提出了更高的要求。启发式教学没有固定的教学格式和环节，结合我院学生的实际情况，在教学实践中采用了多媒体教学、现场教学、研讨教学、案例教学和情景教学等方式。改变传统的单一由教师课堂讲授的形式，由教师讲授基本知识与原理，对于更深层次的问题，通过对成功或疑难的工程案例进行分析与讨论，引导学生去思考和发现问题，并探讨解决问题的对策。这样可以加强教与学的互动性，提高学生分析问题和解决问题的能力。

以空调和制冷技术的教学为例，空调制冷技术是应用性很强的技术，其教学过程应密切联系实践。有的学生理论考试可以得高分，在空调制冷机房实习时，却连哪根管子是冷冻水管、哪根管子是冷却水管都分不清，有的学生把离心风机认作是轴流风机，诸如此类的现象与培养应用型本科人才的宗旨都是背道而驰的。我院在这两门课的教学过程中采用课堂教学与现场教学相结合的方式，调动学生的学习积极性，增强学生的感性认识，加深对授课内容的理解。同时，联系一些工程实例，结合所讲授的知识分析其特点和不足之处，并组织学生进行课堂讨论，鼓励学生提问题。

在课程设计和毕业设计中，为了训练学生综合解决工程问题的能力，给出一个综合性较强的设计题目，要求学生去查资料和各种规范，分析设计中出现的问题，综合各种技术手段来提出设计方案，并完成计算、制图、撰写报告等工作。这些训练可以使学生在工作中遇到实际问题时能够综合分析问题，找到解决问题的最优方案。应鼓励学生课程设计和毕业设计敢于创新，大胆应用新技术。对于一些优秀的学生，可以引导他们参与指导教师承担的科研项目，协助老师解决技术研发中的一些具体问题，培养自己的技术创新能力。

5 结语

湖南工程学院建筑环境与能源应用工程专业在应用型本科人才综合素质培养方面进行了一些探索，在课程建设、教学方法及实践教学等方面提出了一些改革措施。应用型本科人才综合素质培养是一项复杂的工作，我院建筑环境与能源应用工程专业的教改措施仍存在不完备之处，有待随着专业教学改革的推进而不断完善。

参考文献

[1] 高等学校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会.高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2013.

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1.专业初识

飞行器设计与工程，顾名思义，就是设计先进的飞行器，主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色，航空航天工程是基本的服务方向；同时，在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等，都是本专业的杰作。

2.学业导航

本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识，受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后，具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。

主干学科：航空宇航科学与技术、力学、机械学。

主要课程：材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。

3.发展前景

在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面，中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的，目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。

二、人才塑造

1.考生潜质

对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料，对航天飞机感兴趣，对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型，常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料，常收集宇宙飞船的模型等等。

2.学成之后

本专业培养的工程技术人员和研究人员，具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论，同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。

3.职场纵横

本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验，通用机械设计及制造等多方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象，其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力，其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格，因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。

2.学业导航

本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识，受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练，具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。

主干学科：机械工程、力学、动力工程与工程热物理。

主要课程：机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。

3.发展前景

我国航天、航空事业的迅速发展，展示了本专业良好的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

具备扎实的数学、物理等方面的理论知识，掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣，了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料，关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料，对飞机动力系统感兴趣，了解导弹动力装置等等。

2.学成之后

本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业，主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴，需要有很强的实践能力，不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程，而且要对飞行器的设计有一定了解。

2.学业导航

本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节，培养运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。

主干学科：机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。

主要课程：理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。

3.发展前景

国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大，在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设，需要大批专门人才的不断努力，这预示着本专业前景十分广阔。

二、人才塑造

1.考生潜质

关注新型飞机，对飞机机械原理感兴趣，了解宇宙飞船的构造，收集过飞机图片资料，常观察各种飞机模型，希望做一名飞机设计师等等。

2.学成之后

本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。

3.职场纵横

本专业毕业生适应性强，社会需求量大，就业范围广，在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。

一、专业简介

1.专业初识

飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础，研究飞行器救生系统为主，将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前，国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业：北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。

2.学业导航

本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论，掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。

主干学科：动力工程与工程热物理、控制科学与工程。

主要课程：工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。

3.发展前景

科学技术飞速发展，预示着航空航天技术广阔的发展前景。

二、人才塑造

1.考生潜质

喜欢关注宇航新闻，关注空间站的建设，对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣，对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学，渴望了解外层空间等等。

2.学成之后

本专业培养的人才，具备航空、航天环境模拟控制、生命保障系统设计与研究能力，能在航空航天领域从事环境控制与生命保障系统设计，在民用领域从事热能利用、空调、供暖等系统设计。

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关键词：物理　改革　设想　选修课

一、中职物理课程的作用地位

物理学是中等职业学校有关理工类专业的基础类文化学科，要注重物理教学与中职类专业学科之间的结合，帮助学生学习物理，然后再将所学到的物理知识融合到专业学科中，突出介绍与专业有关的实际应用，树立“以学生为中心，以能力为重点”的思想，探索物理教学与中职类专业学习有机结合的新路子，抓住教学的各个环节，激发学生的学习积极性和主动性，充分发挥物理在专业教学中的作用，培养学生能力的重要作用。

二、中职学生学习物理的现状

进入中职学校的学生基础差异很大，中考成绩高的400多分，少的只有100多分，甚至更低的分数。学生之间存在不同的基础差异、个性差异、男女生接受知识能力的差异。有相当部分学生在初中时物理就没有学好，到了中职以后学生对物理课就有着一种畏难的心理。如何调动学生学习物理的积极性，激发学生学习物理的兴趣，充分发挥物理课在中职教学中的作用。笔者认为需要对中职物理课程教学进行相关的调整，以下是对中职物理课程改革的一些设想。

三、中职物理课程改革的设想

现时学生本身的素质和学习兴趣都不高，并且由于学制的改革，各中职学校物理课程的变化较大，总的来说物理课时已被压缩成2～3节／周，或者该课程已被删除。物理课在各专业中有着重要的作用，如何更好地为专业服务，如何激发学生学习物理的兴趣，使学生愿意学物理、乐意学物理。能自觉从物理课程中学习到科学的知识，达到教师有效教学的目的。

笔者认为可以对现时的物理课程进行一定的改革，开设两大模块：1.与专业结合的物理课程；2.开设物理科普专题讲座。

1.物理课程教学内容与专业课程紧密结合

在物理课学时偏少的情况下，要使学生能在有限的学时里学习到“够用”的物理知识，可以采用结合专业进行教学内容改革。

比如医药专业中的物理知识。将物理知识与医药学领域的知识相结合，让学生了解学科之间的互相影响。例如讲授流体运动学时，由于教材上所涉及的例题多为工程学上的应用，和医药领域的应用结合度不高，因此笔者在备课过程中通过研究多种医药物理学教材以及在互联网上寻找与医药应用有关的流体运动学实例，如人体内部的血液流动，制药行业的药液在管道内的传输，厂房的换气与通风，中药制剂药液里的杂质的分离等等诸多问题都牵涉到流体运动的知识。特别是现代物理技术在医药学发展中的新应用，比如利用光谱分析药物成分，纳米技术在医药学上的最新应用等，让学生接触到物理学前沿技术在医药领域的应用，使他们在更高的层面上了解这门课程的地位，起到辅助提高教学效果，拓宽学生知识面，明确物理学在其专业学科中的定位以及物理学知识对医药科技发展所起的重要作用，提高对物理学的学习兴趣。

比如建筑专业中的物理知识。很多新设备、新技术、新工艺的利用都依赖于近代物理学的成果，建筑业的发展和完善更离不开物理学，建筑领域中不少现象和规律与物理原理有着密切的联系。例如受力分析是建筑结构设计的基础；流体力学的伯努利方程有助于在建筑中设计重力流排污水管系统；通过分析光经过建筑材料反射和透射特性，可以设计出人们满意的室内外的光环境；建筑上的声学原理是室内音效设计的理论基础，可以保证良好的音质和隔噪音效果；利用静电场的物理原理可防止建筑物遭受雷击等等。

将物理学知识与专业课程紧密结合。这样可以进行有的放矢地教学，真正发挥物理学在专业中的作用，并有效提高学习物理学的效率，激发学生学习的主动性

2.介绍物理学基本知识，融物理知识和前沿应用为一体，开设物理选修课

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Abstract： According to professional training mode of the non-governmental universities， This paper reforms the teaching content， teaching methods， assessment methods， and so on， and analyzes the effect of the educational reform through the questionnaire， providing the reference for further reform.

关键词： 液压传动；教学改革；教学方法；考核方式；成效调查

Key words： Hydraulic；educational reform；eaching methods；assessment methods；survey on effect

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）03-0225-02

0 引言

《液压传动》是机械类专业学生必须掌握的一门专业基础课，该课程与生产实际联系紧密，实践性很强，因此，国内很多高校都将《液压传动》作为必修的专业技术基础课或者专业课。但是在传统的教学模式下，学生实践知识少，对液压系统缺乏感性认识，容易失去兴趣和信心；实验安排也普遍以验证性实验为主，学生只是验证了教师上课讲授的内容，但是没有体会到实验过程中的探索性和挑战性，没有体会到课程的吸引力[1]。教育部日前《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》指出：高等教育要继续深化教育教学改革，全面加强大学生素质和能力培养[2]。笔者结合根据我校建设地方名牌高校的目标定位，根据学校特色育人模式——“本科学历教育与职业技能培养相结合”的指导方针，探讨了该课程教学方法的若干改革思路。

1 明确培养目标

通过液压与气压传动的课程的学习，学生应达到如下教学目标：①认知目标[3]：掌握各类液压与气压元件的功用、工作原理；掌握三种典型回路的组成、工作原理。初步掌握液压传动系统的设计方法；具有初步的故障诊断和排除能力。②能力目标：能读懂液压系统图；能正确拆装、改装液压元件及回路；具有初步的故障诊断能力。③情感目标：使学生具有创新意识；具有严谨、认真、细致的科学作风和团队合作的精神；增强学生的自信心。

2 改革教学内容，合理安排学时，加强教材建设

液压与气压传动课程内容多，涉及面广，牵涉到流体力学、自动控制等相关专业知识，对于机械专业的学生而言，有些相关内容了解的不多。笔者认为在教学过程中应精心组织教学内容，着重培养学生的实践能力和工程应用性[4]：①基础理论概念准确、简练，忽略复杂推到，侧重应用性分析[5]。②突出课程应用性、实践性的特点，注重各个知识点与工程实例的结合，使学生明白其用途，增加学习兴趣。③增加设备维修和故障诊断的内容。

3 教学方法改革的思路和实践

选了合适的教材之后，还要解决的是“如何教，怎么教”的问题[6]，根据该门课程的特点，结合我校培养应用型人才的培养目标，笔者跟据《液压传动》不同教学内容，采用了不同的教学方法和手段，概述如下：

3.1 液压传动的基础知识模块 这一部分内容分要求学生掌握基础的液压传动的基础理论，使学生能熟练运用基础理论理解和分析工作和生活中的问题。因此教学设计以启发式和讨论式教学入手，以实例教学为主线，以研究式教学作结，培养学生运用理论分析问题的能力和探索能力。

例如，在讲授液压传动工作原理和结构组成时，以学生有一定感性认识的液压千斤顶和磨床工作台为例进行讲授。在环节设计中采用设疑导入法，启发式和讨论式教学相结合：让学生先观看磨床工作台的运动，然后引导他们观察系统的组成和作用，让学生思考磨床工作台的往复运动速度是一致的，而组合机床工作台的往复运动速度是不一样的，受谁来控制，进而在实践中使学生明白液压传动的两个最重要的概念：压力取决于负载，速度取决于流量。

在流体力学基础知识的讲授中，讲授时以必需、够用为原则。变复杂、艰深的理论推导为通俗的、生动活泼的启发讨论，将学生已有的基本知识作为平台，以启发和加深学生对知识的理解和掌握。例如讲授伯努利方程过程中，采用设疑导入法，提前一节课布置研讨课，针对生活中见到的一些现象，如为什么下雨刮风的时候雨伞通常被掀起来，飞机如何在空中飞翔不落下来等课题，让学生课下调研，然后在下次上课时让学生根据自己的理解给大家作出解答，既提高了他们的学习兴趣，也培养了他们在公众面前的表达能力。

3.2 液压与气压元件模块 对于液压与气压元件这一部分内容，抽象枯燥，不好理解，但是其又是本门课程的重点内容，各类教材均用许多章节进行陈述，很多教师感觉液压课课时不足的原因就在于在这一部分花费了太多的课时。目前大多数老师会使用多媒体教学，多插入一些形象立体的图片，既能节省课时又能提高教学效果。但是只简单的做些多媒体远远不够，学生还是触摸不到，感受不了。而采用实验教学和实物教学来辅助多媒体教学，效果较好。

例如，小型的元件，如齿轮泵、叶片泵，可以事先寻找一些工厂的损坏件，拆开拿到课堂上来，对着实物将理论。并且，如果拿的是一些待维修的元件，还可以让学生观看一下损坏部位，结合理论讲解明确损坏原因，进而让学生思考维修办法，大大提高了学生的工程实践能力。

3.3 基本回路模块 基本回路模块的教学环节应注重理论与实践的结合，注重前后课程的有机结合，可以采用任务驱动法、项目教学法与PPT动画演示等方法。例如，在介绍快速运动回路时，在实验室液压试验台上进行，首先让同学们思考，之前学过的内容哪些是可以实现快速运动的，进而让学生分成若干小组，每个小组提出一套实现方案，然后现场把这些元件进行连接，先自查，而后互查，最后拿出最终连接结果呈给老师，由老师总结每个小组搭接方案的优劣和实用场合。

3.4 工程液压系统实例分析模块 在进行液压系统分析模块教学时，变更传统的平铺直叙的先讲授回路后分析系统的方法，采用设计回路采用的思维模式，首先分析某种工程机械要实现的动作要求，进而让学生回忆之前的学过的知识点，以实现动作要求为主线将有用的知识点串起来，先增加方案的论证与比较，从而培养学生的分析问题和创新思维能力，而后再介绍实际的液压系统图，通过讨论比较各种方案的优劣。

3.5 液压系统设计模块 在进行液压系统设计模块的教学时，核心讲授设计思想、设计程序和设计方法，采用项目教学法，布置几个常见的液压系统或者由学生自行提出某种设计思路，分组完成液压系统的设计，通过液压课程设计培养学生综合运用所学知识独立分析和解决工程设计问题的能力。对于一些新颖的设计可以帮助学生参加竞赛或者申请专利等，提高设计的成果转化率。

在课程讲授过程中，笔者认为要注意以下几点：

①在介绍基本内容的基础上，适当引入相关的新技术、新内容和一些学生的科技创新，引导学生参与工程设计和科技创新。②注重和其他相关课程的融合，如机械设计、材料力学等，培养学生的综合能力。③注重理论与实践的结合，注意书本的内容与实际应用的连接性，注重通过实验或者实习等提高学生的动手能力和实践能力。

4 成效分析

为了检验课程教改是否达到了预期的研究目标和目的，检验教改实施过程中对学生的作用与意义，笔者以我校2010级普本机电班学生为调查对象，采用不记名问卷调查形式，发出调查问卷100份，收回有效问卷92份。问卷内容为主讲教师的教学内容、教学方法、教学效果等方面。列表如表1、表2。

从表1和表2的结果可以看出，73%的学生对教师的授课情况比较满意，认为通过教改能提高他们的综合素质看，改善教学效果；但是，有35%的同学认为教学进度略快，而15的同学认为进度较慢，可能是跟学生的专业基本功和接受能力相关，对程度较差的学生可以组成小组，让学生互帮互组解决基本问题。另外，有一半以上的学生认为教学过程有利于提高他们的创新能力、设计能力和综合素质，这与课堂上教师经常将理论与实践紧密结合有关；同时70%的同学认为课堂气氛比较热烈，有助于整个学习气氛的提高。

总的来说，经过教学改革，近80%的学生对此项教学改革的总体教学效果认同度较高，较传统的教学模式而言，教学效果更加有效，但是也有部分学生认为此项教学改革的总体效果一般，希望实践教学中能够进一步增强教学项目的实践性，增加实践环节的教学时间，以增加教学效果。

根据调查结果，笔者下一步将继续巩固教改成果，增加实践教学环节，并通过各种渠道、方法提高学生的实践能力。

5 小结

总之，笔者在进行课程教学的过程中，深切感受到，对于一个教师而言，完成大纲规定的教学任务并不难，但是要提高学生的学习兴趣和学习效果，却不是一件很容易的事，需要老师花费大量的心血，走访生产第一项，了解实际的和前沿的相关知识，了解市场的需求和发展方向，进而对课程内容进行适当的调整；需要查阅大量的文献资料、图片、录像，制作PPT、动画等。教好一门课，不只是“要给学生一杯水，自己要有一桶水”那么简单，还要花心思、巧组织，安排好每一节课的内容设计和实施方案，才能用最少的时间得到最大的效益。

参考文献：

[1]关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见[Z].教育部，2012，2，22.

[2]关于进一步深化本科教学改革，全面提高教学质量的若干意见[Z].教育部，2007，3，1.

[3]刘中元，李卉.教育观念与教育出路[M].2010.

[4]朱元右.改革液压课程教学，培养学生创新精神[J].理工高教研究，2003，12，（22）.