安全工程流体力学创新实践教学模式探究

流体力学是安全工程类本科专业的基础必修课。通过创新安全工程流体力学理论教学模式、融合学科专业知识及改革实践教学方法,提出了教学改革总体思路和方案,梳理了安全工程流体力学中的核心知识脉络体系;将看似孤立的基础理论三大方程穿插融合在一起,并延伸至安全工程专业中的流体力学知识点,使学生明确安全工程流体力学学什么、怎么学、如何用;丰富安全工程流体力学实践教学环节,鼓励学生自主组队开展探索性自做实验,拓宽实践教学形式及方法,引导学生开展针对性虚拟仿真模拟实验,提升学生创新能力。     

TO PROMOTE STUDENTS' INNOVATIVE ABILITY BY USING CLASSROOM DEMONSTRATION EXPERIMENTS1)

如何激发学生的创新意识、培养创新能力是当前教学的中心任务之一。本文笔者根据在流体力学课程教学中将简单易行、灵活多样的演示实验带进课堂,引发学生兴趣,启发创新思维方面的教学实践,总结了几点经验和体会。     

基于数字图像相关方法的材料力学实验教学探索

实验教学是培养学生实践和创新能力的重要手段,如何在有限的实验学时条件下,开展丰富高效的力学实验、关联更多的理论知识点是材料力学教学改革亟需解决的问题。本文引入数字图像相关（digital image correlation, DIC）方法,以带孔低碳钢拉伸和高温镍基合金热变形测量等试验为例,对材料力学实验教学进行改革探索。实践表明,基于DIC方法的实验教学可充分发挥出DIC全场变形可视化、测量过程简单、快速精确等优势,显著调动了学生的学习兴趣,加深了学生对多个关联知识点的理解,同时启迪了学生的科学创新意识。     

流体力学研究性教学实践:以创新性实验为例

研究性教学强调培养学生的学习兴趣和创新能力.以一个研究小组开展的创新创业训练为例来阐述流体力学研究性实验.围绕水下溢油模型实验,该小组从申请入手,然后设计实验模型和观测实验,接着搭建虚拟实验平台,最终圆满完成了训练.并将研究性实验延伸至流体力学教学中,有效促进了学生对基础知识的主动探索与其工程应用价值的思考.     

基于科研问题的力学综合实验教学研究与实践

探索了基于科研问题的力学实验教学方法,并在北京航空航天大学本科生流体力学综合实验教学中进行了教学实践．该实验教学方法不侧重传授具体的知识和实验技能,而是更加关注学生解决问题的思路和对科研基本流程的训练,从而使本科生在做毕业设计之前对做科研的方法有个基本的认识．     

数值实验在流体力学实验教学中的应用探讨

为强化学生对流体力学课程理论知识及实验教学环节的掌握,本文针对传统实验教学过程中受限于硬件设施、模型等问题,将数值模拟技术与流体力学实验教学相结合。以伯努利实验为例,应用数值模拟软件进行物理建模、网格划分、变参数数值模拟等实验内容,通过压力云图、流线等模拟结果对能量转换特性进行了分析,增强了学生对流体力学理论知识及相关参数的物理意义、变化特征等的理解,使学生在实验中产生强烈的"参与感",有效地提高了教学水平和教学质量。     

DISCUSSION ON THE APPLICATION OF NUMERICAL EXPERIMENT IN EXPERIMENTAL TEACHING OF FLUID MECHANICS

为强化学生对流体力学课程理论知识及实验教学环节的掌握,本文针对传统实验教学过程中受限于硬件设施、模型等问题,将数值模拟技术与流体力学实验教学相结合。以伯努利实验为例,应用数值模拟软件进行物理建模、网格划分、变参数数值模拟等实验内容,通过压力云图、流线等模拟结果对能量转换特性进行了分析,增强了学生对流体力学理论知识及相关参数的物理意义、变化特征等的理解,使学生在实验中产生强烈的“参与感”,有效地提高了教学水平和教学质量。     

流体力学计算机仿真实验教学的开发与设计

为强化流体力学课程实验教学环节,在分析目前流体力学实验教学9个主要问题基础上,提出发展计算机流体力学仿真实验教学的必要性和新思路。为方便开发和制作结合科研性的多媒体实验仿真软件,本文推出了14个传统和4个现代流体力学实验项目,基本覆盖了流体力学课程知识点。通过发动机轴流冷却风扇性能计算机仿真实验开发研制,阐明采用真机实验数据拟合方程式的方法生成仿真软件实验平台。经过实验数据对比,表明风扇性能计算机仿真实验贴近真实实验。实践证明计算机仿真实验教学是一条具有现实意义的发展模式和快捷方法。     

新工科背景下基础力学实验教学模式改革实践与探索

针对“约定真值”的传统实验教学模式存在的判据模糊、内容固化和数据处理简单等不足,本文开展了“新工科”基础力学实验教学模式改革探索工作。通过调整教学观念、丰富实验内容和系统数据处理等方法,明确了基础力学实验判据,构建了以学生自主实践为中心,旨在培养实践创新能力、人文素养和家国情怀的力学实验教学新模式。     

理论力学创新思维实验教学的探索与实践

结合力学实验教学示范中心建设,全面实施实验教学改革.在力学理论教学中,向学生灌输创新意识.开设理论力学创新思维实验课程,注重创新教育的普及.开展创新实践活动,定期开展创新大赛,培养创新精英.几年的理论力学创新思维实验教学实践表明,学生创新意识和科学思维方法得到全面提升,并完成了一批具有实用价值的创新成果.     

Strati¯ed turbulence experimental platform and its application in innovative teaching practice

介绍了上海大学上海市应用数学和力学研究所湍流与环境流体力学实验室分层湍流实验平台的建设,以及基于此科研平台进行的LIF(laser-induced fluorescence)流动显示、PIV(particle image velocimetry)流场测量和PDA(particle dynamic analyzer)单点测量等教学实验结果,最后对此平台在研究生创新实践教学过程中的应用过程进行了介绍. 将学科建设的高级实验仪器设备用于流体力学实验教学和人才培养,研学结合,使高水平实验服务于教学改革并提高教学质量,培养高质量创新型人才.     

???????????μ????????????????е????

以``流体力学实验助手'课件为例，介绍了数据输入与处理课件在流体 力学实验教学中的应用. 该课件作为流体力学实验课程的辅助教学工具，用于学生在实验结 束后当场输入和保存实验数据,教师对学生实验报告的批阅和讲评，以及学生对发回实验报告 的检查和核对. 该课件的使用，节省了教师批阅和讲评学生实验报告所费时间和精力，并为 学生核查实验报告计算或作图是否正确提供了方便.     

多层次互动教学模式的探索与实践

结合流体力学课程教学改革实践,探讨了流体力学理论与生活实例互动、课堂与实验及课外活动互动,教学与科研互动的多层次互动教学模式. 多层次教学模式改进了传统灌输式教学的不足,有利于激发学生的积极性、主动性和创新意识,深刻理解并应用流体力学知识,培养学生初步的科研能力.     

国外本科流体力学实验教学——以艾奥瓦大学为例

从实验项目设置、教学手段和考核方式3个方面,对美国研究型大学——艾奥瓦大学的本科流体力学实验教学模式进行了详细阐述.其将传统实验与计算流体动力学技术有机融合,利用先进的实验平台和测试仪器开设了3个综合性实验,实验项目更具前沿性和实用性.同时采取自主、开放式教学手段,并执行严格的考核方式,充分调动学生学习的主观能动性.吸收借鉴国外大学先进的教学理念和模式,从而提升西华大学流体力学课程教学质量.     

土力学原理可视化演示模型实验系统的研究

为推进以教师为主导、学生为主体的创新型土力学实验教学改革,基于与工程实际密切相关的一系列土力学原理,自主研发了可视化演示模型实验系统.该系统体现了土压力破坏、振动液化、毛细作用、渗透破坏及电渗固结的产生机理,不仅可直观反映裂缝、沉陷、盐结晶等可视化的实验现象,还能利用设备的特殊构造与功能强化对机理影响因素效果的反映.该实验系统丰富了土力学实验教学内容,其研制和实验操作的过程也能培养学生的创新思维及实践能力,是对创新型实验教学模式的有益探索.     

基于CDIO模式的材料力学实践教学研究与探索

为解决当前国内对培养"创新-应用"型人才的高等教育要求同滞后的材料力学实验教学条件、方法间的矛盾,通过引进国际先进的"CDIO"工程教育理念,依托土木工程专业特色,对材料力学实验教学模式进行了创新改革."电阻应变片的接桥方法"实验的具体实践表明该模式能够有力地提高学生自主学习能力、动手实践能力和创新创造能力,具有很强的可操作性,对促进国内高校"创新—应用"型人才培养具有重要意义.     

基础力学课程群实验教学改革的初步探索

介绍北京航空航天大学国家级精品课定位的基础力学实验教学的改革，包括以课程 群为整体规划的三层次实验教学体系(基础实验、综合研究型实验与学生自主创新实验)以 及结合教学实践关于基础与创新、能力与素质、本科教学与科研和校园文化诸关系的思考和 一管之见.     

The teaching reform and practice of experimental of material mechanics based on CDIO pattern

为解决当前国内对培养"创新-应用"型人才的高等教育要求同滞后的材料力学实验教学条件、方法间的矛盾，通过引进国际先进的"CDIO"工程教育理念，依托土木工程专业特色，对材料力学实验教学模式进行了创新改革."电阻应变片的接桥方法"实验的具体实践表明该模式能够有力地提高学生自主学习能力、动手实践能力和创新创造能力，具有很强的可操作性，对促进国内高校"创新-应用"型人才培养具有重要意义.     

融入创新性试验的流体力学研究性课程

本科生的创新人才培养模式既应注重专业基础理论的学习,也要重视对学生创造性思维和实践能力的培养.结合工科类专业的"流体力学"课程教学,将由大学生创新创业项目、实验室的开放试验以及教师科研项目组成的创新性试验模块融入其中,进行了研究性课程的探索和实践.通过精心设计的开放性问题将基本流体力学理论引入到创新性试验中.在加强传授基础理论的同时,也注重培养学生的创造性思维和探索精神.     

《实验结构力学》教学实验平台探究

实验教学是培养学生工程实践能力和创新意识的一种重要手段, 然而作为土木工程专业的一门重要专业基础课,《结构力学》是没有实验内容的, 这严重制约了教学实践课程的深入开展, 同时影响了学生对理论内容的理解和掌握. 本文详细介绍了自主研发的一套积木式实验结构力学平台. 该平台可方便地安装各种测试仪器仪表、加载装置, 实现了平面结构中常用的各种约束装置以及防平面外变形限位装置, 基本满足学生进行自主、自组、创新、开放实验的要求, 为实验结构力学的发展和推广提供了良好的基础设施.