流體力學精品課程建設方案

流體力學課程組

機電，程學院

2012年4月

流體力學精品課程建設方案

一（課程簡介

本科專'也的專業基礎課程?是諸多以流體為研流體力學是高等理工院校諸多

究對象的專業研究生入學考試的主要課程之一°在工科各專業中是聯系前期基礎

課和后期專業課程的橋梁和紐帶?在學生能力培養和知識結構體系中起著承上啟下？

的作用.承上指本課程的學習需要高等數學、普通物理、理論力學和材料力學課程等

數學力學基礎理論知識一并綜合運用這些知識來描述流體的運動特征和力學規律?

研究流體與物體之間的相互作用，啟下？指本課程的知識是學習后續專業課程如流

體機械、傳熱學等的必備基礎。

本課程的教學活動在培養學生既具有力學意識的綜合分析能力?又具有工程意識

的解決實際問題的應用能力S尤其是創新能力方面發揮較大的作用。本課程的任務

是系統介紹流體的力學性質、流體力學的基本概念和觀點、基礎理論和常用分析方

法、有關的工程應用知識等.課程總體目標是培養學生具有對簡單流體力學問題的分

析和求解能力掌握一定的實驗技能一為今后學習專業課程從事相關的工程技術和科

學研究工作打下堅實基礎。

流體力學精品課程建設是促進課程教學質量提高?實現上述目的主要保障。通過

課程建設使流體力學課程在師資隊伍建設?教學體系與教學方法改革上取得較大的

突破:教師梯隊合理?老教師不斷創新?青年教師勤奮努力形成一支高素質的教師隊

伍，課程建設系統化?教學改革立體化?教學效果卓有成效.

二、課程建設的目標與思路

課程將繼續以學生為中心s按照青島科技大學精品課程建設的有關通知一課程建

設管理辦法?以及教育部質量工程建設的相關規定一繼續開展相關的建設工作。堅

持素質教育貫穿整個培養過程?以學生知識、能力、素質、人格全面和協調發展的

原則一吸收現代教育思想和手段?加強實驗基地建設?強化理論知識和實驗內容的

協調S加強課堂討論和課外指導?充分調動學生的學習主動性和思維創造性?提高

學生的自學能力、動手能力和創新精神?培養高素質人才。

以落實專業人才培養目標為宗旨?符合社會經濟和科技發展的需要一不斷充實教

學團隊廣泛開展教學研究S加強教材和教輔建設S使流體力學課程成為名符其實、

具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特

點的示范性課程.

二課程建設的內容與特色

課程建設內容：

,1,教學團隊的建設

流體力學課程教學團隊專業結構、年齡結構、學緣結構合理?現有教授1人一副

教授1人?講師6人?其中具有博士學位5人?碩士以上學歷占1,。課程組一直特

別重視教師隊伍的建設和人才培養?特別是十分重視師資隊伍建設中對青年教師的

專業素質培養一制定了對青年教師進修和培訓的中長期計劃。其中包括指定年資較高、

具有豐富教學經驗的教師給青年教師制定明確的培養目標?實現傳、幫、帶?相結合

?促進青年教師發展的導師培養計劃，積極選派青年教師到國內外訪問學習?把握

學科發展動態S提高學術水平的外出進修計劃？，積極鼓勵青年教師在職學習提高

學歷層次的在職深造計劃，敦促青年教師及時了解現代化的教學手段?改進教學方

法提高教學水平的現代化教學訓練計劃等等。以期通過這些計劃和措施的實行提高

青年教師整體的學歷層次、教學素質和教學水平。下一步的建設目標是繼續擴大教學

團隊?引進年輕教師?注入新鮮血液一爭取引進1-2名博士人才s充實團隊s同時

借助人才引進?使現有的團隊成員從繁重的教學任務中逐步解放出來s有更多精力

投入到教學改革和教育技術探索中S擴大團隊的教學成果.

隨著課程建設的深入進行一爭取使三年后流體力學課程教學隊伍的知識結構、教

學水平再有一個整體提升?年齡結構更趨合理.

,2,教學基本文件的建設

在現有的教學基本文件基礎上一不斷豐富和完善。以學校新制定人才培養方案為

契機及時修改和調整教學大綱教學日歷?教案等文件?合理安排教學任務。同時進

一步完善實驗相關的實驗日志、實驗報告、實驗指導書等相關材料.

以人才培養方案修訂為契機?及時按不同專業的培養目標調整相關教學文件。如

針對不同專業不同學時的情況把流體力學分為流體力學A和流體力學B,把有明顯專

業特征的流體力學課程確定為工程流體力學等等?及時編寫和調整新教學大綱和其

他教學文件.

,3,教學研究與改革

隨著高等教育事業的發展?高等教育的大眾化使得學生平均入學水平下移，包括

學習基礎、能力和自覺性的下降，?另一方面—又需要在有限的學時內盡量多地向學

生傳授各專業相關知識和全面培養學生各方面的能力?因此上述矛盾對流體力學的

教學組織、教學要求、教學方法和教材建設都帶來嚴重的沖擊。這就需要我們改革傳

統的課程體系和內容?使具具備科學性?先進性和創新性?以

適應時代的發展。

流體力學教學團隊從形成之初?就重視開展教學研究探索教學規律?不斷深化教

學改革。在教學改革方面專注于流體力學與工科專業特點間的聯系一英漢雙語教學

的研究與實踐?現代教育技術的應用?教學科研的轉化.將多媒體教學、形象化教學、

立體化教學、網絡教學、雙語教學和傳統教學結合?及時把教改成果和科技成果引

入教學中.

針對不同專業、不同基礎的學生S在教學內容和教學體系方面已做了一定的工作。

對于熱能工程等對流體力學理論要求高的各專業?加強課程內容的講授S提出了流

體靜力學、流體運動學、流體動力學、流體實驗研究原理、管道流動、氣體動力學、

實驗室實驗等多個模塊組成的分層次、模塊化流體力學系列課程設框架.

利用數學工具描述流體的運動行為是流體力學的顯著特點。在流體力學學習過程

中為了明白一個定理?甚至為了準確地理解一個概念一學生首先需要讀懂數學s然

而讀懂了數學不一定意味著已經明白了數學符號背后所代表的物理意義?流體力學

教學實踐表明學生從讀懂數學到理解流動問題的物理本質有一個過程.教學改革的主

要內容就是做好各方面的工作?幫助學生完成從讀懂數學到理解流動的物理本質這

一轉變過程。經過多年實踐一改革效果良好一學生的力學基礎、動手能力及創新能

力得到很大提高。

與課程體系相配合?教材建設也是優秀課程建設的一個重要方面。課程組王永巖

教授等編寫了《英漢雙語流體力學電子教程》?該教材作為國家十一五？規劃教材

已由科學出版社正式出版。課程組目前正在對該教材進行進一步修訂和完善一并配合

學校的教材立項著手編寫有專業特點的流體力學教材.

,4,實踐教學環節建設

實驗課是本課程的實踐教學環節?共16學時?其目的是通過實踐教學環節的實

施加強《流體力學》的工程概念了解這門課程與工程實際的緊密關系一培養、鍛煉學

生的創新思維和科研能力。27年6月S適逢教育部對我校本科教學評估S本著以評

促建的原則?我們加強了實踐環節的建設。在學校的大力支持下?經過一段時間的建

設和規劃流體力學實驗室目前擁有實驗設備有46臺?學生可操作實驗有:流體靜力

學實驗、能量方程實驗、動量定律實驗、畢托管測速實驗、流動狀態實驗、局部阻力

實驗、流量計實驗、沿程水頭損失實驗共8項?數量上已超出大綱要求的2倍以上?

方便學生自選一利于個性化教學.可演示實驗有：虹吸原理演示實驗、流譜流線顯示

實驗、流動演示實驗雷諾演示實驗等多項.通過實驗?驗證所學流體力學理論一鞏固

和加深對流體運動規律的認識一培養學生理論聯系實際的作風?鍛煉了動手、動腦S

分析和解決問題的能

力。因此?流體力學實驗室在‘培養優秀人才過程’中發揮著重要作用。-

課程的實踐環節從一開始就注重規范。開設伊始?我們即修訂了《流體力學教學

大綱》?并制定了《流體力學實驗教學大綱》一以校內文件的形式給實踐環節定位邀

請校級督導聽課指導S同時加強主講教師試講試做和相關實驗室文件的制訂。目前

一《流體力學實驗教學指導書》、《流體力學實驗報告》以及《實驗日志》、《實驗

安排表》等都已規范成冊?給實驗室管理帶來極大的方便s經過兩個學期的授課?學

生普遍對實驗課感興趣?對該項教學改革反映積極。

下一步的建設重在拓展現有實驗設備的實驗項目S爭取引進經費?或增加課程實

驗學時?使學生更多的接觸與工程相關的力學問題加深對力學的理解和分析能力?

目前課程組正在論證中。

,5,更新教學手段s完善計算機輔助教學、多媒體課件建設

改革教學方法和手段?建立電視錄像片、投影狡片的觀摩體系?強化物理意義和

工程背景教育?訓練學生建立力學模型?應用基礎理論、基本概念、基本方法分析

和解決實際力學問題?培養學生實踐能力和創新精神。

6,在利用現代教育技術方面?我們根據每次授課的具體內容及特點。合理地

將多媒體教學和傳統黑板教學結合起來一發揮各自的優勢，利用虛擬實驗技術、CFD

方法把流體力學晦澀的理論、復雜的數學公式結果形象地表達出來?顯著提高了課

堂教學效果和效率。并對現有的多媒體課件進行邊創作、邊修改、邊實踐?以滿足

不斷更新、重組授課內容的需要。

7,網上教學和教學資源共享

注重網絡教學的深度、廣度和信息反饋。課程建立了相應的網站S教學資源包括

主講教師錄像、電子教案、教學大綱、習題解答等等?學生可以方便地下載瀏覽.其

中特別成立了《流體力學》精品課建設基地一收集了大量的國內外力學資料一并有

專門人員負責網站建設和教學資源分配。及時改進和更新網絡教學內容一積極宣傳

S擴大教師和學生的使用面S拓展網站的適用范圍.

課程建設特色：

,1,結合專業合理優化現有教學內容

課程建設旨在突破學科專業局限s又要照顧到專業需要?對課程進行整合、優化

?合理安排教學內容.流體力學學科既是基礎學科?又是用途廣泛的應用學科，既是

古老的學科s又是不斷發展、充滿活力的學科s因此流體力學基礎理論內容本生非

常豐富一而且流體力學進入了一個新的發展時期:分析手段更加先進一

與各類工程專業結合更為密切一與其他學科的交叉滲透更加廣泛深入.在有限的

課堂教學時間里S不可能把所有的內容都向學生介紹?需耍根據各學科、各專業的

特點S有機的把流體力學理論和專業內容結合起來。這樣有利于學生把流體力學的

理論應用到在后續專業課程的學習中。

,2,強調計算機在流體力學教學中的應用

在教學中加入一部分符合我院具體專業情況的仿真模擬課件的使用量一學生可以

將所學的知識和課件相結合?更加深他們對知識的理解和應用。這樣一不但順應時

代的發展一也可以通過計算結果的可視化加深學生對流體力學概念的理解。針對不

同專業的特色?制定了相應的教學課件?通過多媒體教學?以彌補傳統教學方法中

抽象、晦澀、枯燥的缺點s使學生從動態的畫面中s比較輕松地埋解教師在教學中

要傳授給學生的知識內容。

,3,強化實驗教學

流體力學是一門綜合性和實踐性均非常強的課程?因此加強實踐環節教學至關重

要。課題組通過實驗室實驗不僅可以向學生傳遞流體力學理論?還可以介紹流體力

學實驗技術s學生將來可以將在學校中學到的理論知識與工廠中實際生產有效地結

合起來.對那些不容易開展的實驗?通過虛擬實驗技術?從而增強學生對理論知識的

理解.

三課程建設的步驟與進度

流體力學課程在中報精品課程的前期做了大量的準備工作?以后的課程建設耍對

之前建設內容的進一步完善和充實。大致步驟和進度如下：

,1,2012-2013年。課程組討論并編制新培養計劃下對應的流體力學A和流體力學B

教學大綱?完善基本教學文件，爭取引進1名博士一緩解當前教學任務繁重壓力使課程組

成員有更多時間投入到教研和改革中。

,2,2013-2014年（更新教學手段-完善計算機輔助教學、多媒體課件建設—加強

教材和教輔建設一完善課件、習題冊內容?制定出《流體力學雙語教學大綱》和《流

體力學雙語教案》。

,3,2014-2015年一編寫適用于油氣儲運工程的《流體力學》教材。網站更新和完

善及其他所有建設內容。特別是課堂教學錄像?發表相關學術論文。將實踐和教改

成果內容引入到教學內容中?保持教學內容的先進性.四課程組已取得的成果及條件

保證

流體力學是我院熱能動力工程、船舶工程、過程裝備與控制工程以及油氣儲

運專業的專業基礎課程一還是我校傳統優勢專業化學工程與新專業安全工程等專

業的重要基礎課。近年來?為了進一步提高教學質量?適應新的發展形勢一本

程在教學思想、內容和結構、教學方法和手段等方面進行了一系列力度較大的

革取得良好的成果。

,課程組取得的成果，1

教學科研項目：

lo2011年張攀主持了青島科技大學博士科研啟動基金強旋氣固流場中湍流抑

制及超細顆粒擴散聚并機理研究？?項H負責人，

2o2011年張攀參加了山東省自然科學基金流態化多晶硅化學氣相沉積過程中

無定形硅粉成核機理研究？研究一第2位，

3O2010年張攀參加了山東省博士基金流態化多晶硅化學氣相沉積過程的多尺

度模擬？研究排名第3,

4029年張攀參加了國家自然科學基金基于分子模擬的過渡元素與生物磁體間趨聚

特性研究？研究排名第2

5029年張攀參加了111東省自然科學基金多晶硅化學氣相沉積機理與高效還

原爐開發?研究?排名第2,

6。28年課程組孫雙雙副教授主持了工程力學優秀課程建設?，

7。26年課程組王永巖教授主持了理論力學國家精品課課程建設

8o26年課程組王永巖教授主持了理論力學校級精品課課程建設，

9025年課程組張選利副教授主持了力學主干課程教學改革。

發表的教學和科研論文：

WoWang,G.Cheng,JoLi.EffectofBoundary

LayersonPolycrystallineSilicon

ChemicalVaporDepositioninaTrichlorosilaneandHydrogenSystem[J],

ChineseJournalof

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2oJoLI,GoCHEN,PoZHANG,W.WANG,J.DUAN。TcchnicalChallongesand

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FluidizedBedChemicalVaporDepositionofPolysilicon[J],

ChinesejournalofChemical

Engineering,2011,19(5):747-753(SCI)

3oPanZhang,WeiWenWang,YuLeiWu,GuargHuiChen,JianLongLi.Cfd

Studyon

PolycrystallineSiliconChemicalVaporDepositioninaRibReactor[C]o

Chengdu,China,

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Li.Structure

andPerformanceoftheCircumfluentCyclone[J],PowderTechnology,2010,

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5oPanZhang,WeiwenWang,GuanghuiChen,JianlongLi.CfdStudyofPowerand

MixingTime

inaVesselAgitatedbyLargeHeightDiameterRatioCylinderStirrer[C]o

HongKong,China,

IEEEComputerSociety,29:7578。(EI)

張攀，王偉文，董海紅，吳玉雷，陳光輝，李建隆。三氯氫硅和氫氣系統中多

晶硅化學氣

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7oPoZhang,W.WoWang,G.ILChen,JoL.Long。StudyoftheFlowField

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