《工程流体力学》教学方法探讨

来源 :现代职业教育·高职高专 | 被引量 : 0次 | 上传用户:congsun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘 要] 工程流体力学对一部分学生而言是一门比较有难度的学科,表现为挂科率高,知识点掌握不牢。为了取得较好的教学成果,提出了结合专业法、整体把握法及强化思路法三种方法,并将这三种方法贯穿在教学过程中。结果显示,这三种方法对提高工程流体力学课的教学具有一定的效果。
  [关 键 词] 工程流体力学;结合专业法;整体把握法;强化思路法
  [中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2018)16-0183-01
  工程流体力学是一门理论性强的学科,笔者在从事教学的过程中,通过与学生交流,了解到了一些教学效果方面的情况,大部分学生认为该课程难度大,公式推导多,不容易懂。有较多的学者对流体力学课程的讲解提出了很多建设性的看法,涉及方法研究及改革等方面。笔者在工程流体力学的教学过程中,一直致力于摸索流体力学的教学方法,期望获得较好的教学效果,参照前人对流体力学的研究,提出了工程流体力学教学的几点方法,总结为结合专业法、整体把握法及强化思路法三种方法。
  一、结合专业法
  笔者教学的对象为石油专业的学生,为了激发学生对流体力学的兴趣,强调工程流体力学的重要性及学科地位,在流体力学的讲解过程中,讲解工程流体力学在石油专业中的应用。
  以流体水头损失的讲解为例,说明结合专业法在工程流体力学讲解中的应用。将流体水头损失知识点结合钻井过程中钻井液损失进行讲解工程流体力学,将流动阻力分为两类,即沿程阻力与局部阻力,而对应的水头损失为沿程水头损失与局部水头损失,沿程阻力为沿着管路直管段所产生的阻力,局部阻力为液流流经局部装置(进口、弯头、闸门)所产生的阻力。对应的两类水头损失为沿程水头损失hf与局部水头损失hj,而流动中总水头损失hw为∑hf与∑hj之和。
  结合钻井过程中钻井液的循环过程,让学生进一步了解水头损失的原理及工程流体力学在石油专业中的重要作用。泥浆具有冲洗井底、携带岩屑、平衡地层压力、冷却与润滑钻头、保持井眼的稳定及提供井下动力的作用,其循环过程为:泥浆罐→泥浆泵→管汇→水龙头→钻具→钻头→环空→井口→泥浆处理系统→泥浆罐。为学生分析钻井液在流动的过程中,沿程水头损失及局部水头损失的产生,沿程水头损失分别发生在哪些部位,以及局部水头损失发生在哪些部位。
  二、整体把握法
  流体力学的一些章节就是解决后的科学问题的结论。采用解决科学问题的一般思路,结合章节的目录,逐一讲解各目录,让学生了解本章节的内容,对该章有整体的把握。
  以第二章流体静力学为例,阐述整体把握法在本章讲解中的应用。首先向学生阐明工程流体力学的主要任务是分析流体受力,而本章的研究对象为静止流体,静止流体的受力存在哪些需要解决的问题。而本章的每一节即为每个问题得到解答后得出的结论,这些需要解决的问题包括流体静压力及其特性、静止流体质量力和表面力的平衡分方程式、平衡方程式在只有重力及几种质量力作用下的运用、静止液体作用在平面上的总压力、 静止流体作用在曲面上的总压力以及物体在绝对静止液体中的受力。
  三、强化思路法
  在工程流体力学的讲解过程中,应注重培养学生解决问题的能力,提出解决问题的方法。
  以证明静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等,而与作用面的方位无关这一命题为例,强化微元法这一分析流体力学命题的思路。微元法证明思路:选取研究对象(微元体)、受力分析(质量力与表面力)、导出关系式、得出结论。
  微元法在证明这一命题时,四个步骤具体化,包括从静止流体中取出一微小四面体OABC,三个垂直边的长度分别为dx、dy、dz,设px、py、pz、pn(n方向是任意的)分别表示作用在ΔOAC、ΔOBC、ΔOAB、ΔABC表面上的静压强,pn与x、y、z軸的夹角为α、β、γ。
  为了加深对微元法的理解,可以将两次运用微元法的过程进行比较,同样为质量力与表面力,为什么分别选用四面体模型与六面体模型?让学生明白,模型的选择必须使其具备分析问题的功能。
  四、主要结论
  通过对石油钻采设备课的教学总结,得出了以下结论:
  1.结合专业法进行教学,可以激发学生对工程流体力学的兴趣,学以致用。
  2.整体把握法进行教学,可以让学生整体把握章节内容,提出各学科问题,抓住重点。
  3.强化思路法进行教学,可以让学生形成思考问题的能力,对工程流体力学中的公式进行较好的推导。
  4.三种教学方法有一定的效果,但由于每节课课时长度的局限性,各种方法不可能在课堂中逐一详尽地展开,因此各种方法的研究具有一定的局限性。
  参考文献:
  [1]袁恩熙.工程流体力学[M].石油大学出版社,2014-06.
  [2]周琦.应用型本科教育视角下的流体力学教学方法研究[J].铜陵学院学报,2016(2):121-123.
  [3]谢翠丽,倪玲英.《工程流体力学》课程“专业化”教学改革[J].教育现代化,2018(2):54-55,74.
  [4]王卫星.从抽象到具体谈流体力学教学几点体会[J].科技创新导报,2016(36):199-200.
  [5]李小川,黄庠永.工程流体力学教学改革模式的探索与实践[J].中国现代教育装备,2012(19):61-62,67.
  [6]亓玉栋,宋桂梅,李慧敏.流体力学教学过程中的思考与探索[J].高教学刊,2017(5):47-48,50.
  [7]张洪生.流体力学课程教学方法的几点探讨[J].高教学刊,2017(14):91-93.
  [8]李继志.石油钻采机械概论[M].石油大学出版社,2011-02.
其他文献
太原师范学院体育系于太原师范学院体育系2001年开始招收培养体育专业学生,现有体育教育、社会体育指导与管理两个本科专业,面向全国招收本科学生;2010年经山西省教育厅和国
浙政办发[2016]75号各市、县(市、区)人民政府,省政府直属各单位:根据《中共中央国务院关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》(中发[2015]8号)和实施国
针对三种不同的AlTiB细化剂中的TiB2含量和分布进行分析,探究TiB2相对细化效果的影响。结果表明:AlTiB中随TiB2含量的增加,其对工业纯铝晶粒的细化效果显著提升。TiB2的分布
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download and view, this article does not support online access to view profile.
期刊
从传统产业升级改造,到可植入技术、无人驾驶、3D打印、基因测序等新兴产业快速崛起,正处于新旧动能接续转换、经济转型升级关键时期的中国经济备受瞩目,培育壮大新动能、加快发展新经济已成为经济改革领域的高频词。  新技术突破了传统经济模式下各行业各领域各自为政的局限,通过互联网+智能制造等新技术实现了跨界互动,新理念、新动能,新经济催生新的增长点,令世界对中国经济长期向好充满信心。  新时期,新经济  
连政发[2017]41号各县、区人民政府,市各委办局,市各直属单位:为深入贯彻落实《国务院办公厅关于进一步做好民间投资有关工作的通知》(国办发明电[2016]12号)和《省政府关于
以梯度硬质合金W-C-Co-Ti-Ta-Nb-N体系为研究对象,分别建立了动力学和热力学数据库,通过计算机模拟分析了梯度层形成过程中相体积分数与合金组元成分分布,并与文献实验结果进
陆机,字士衡,三国末年的吴国人。吴亡后到晋朝的京城洛阳,受到晋朝文坛领袖人物张华的尊重,是当时极负盛名的作家,也是当时杰出的文艺理论家。他的《文赋》,在我国的文艺理
本文围绕帝国主义瓜分非洲问题的争论,分析了“外交战略论”、“地区危机论”和“经济帝国主义论”的偏颇得失。结合欧洲列强瓜分非洲的具体背景和史实,文章着重探讨了帝国主
介绍了刀具的离子氮化工艺,同时调整氮化时气氛中的氨气和氢气的混合比例,获得了无化合物层的表面渗层组织,也就可以获得粗糙度值更小的产品。 The ion nitriding process o