流体力学精品课程建设方案

1、流体力学精品课程建设方案流体力学课程组机电工程学院2012年 4月流体力学精品课程建设方案一 ( 课程简介本科专业的专业基础课程是诸多以流体为研流体力学是高等理工院校诸多究对象的专业研究生入学考试的主要课程之一。在工科各专业中是联系前期基础课和后期专业课程的桥梁和纽带在学生能力培养和知识结构体系中起着？承上启下 ?的作用。?承上?指本课程的学习需要高等数学、普通物理、理论力学和材料力学课程等数学力学基础理论知识并综合运用这些知识来描述流体的运动特征和 力学规律研究流体与物体之间的相互作用，？启下？指本课程的知识是学习后续专 业课程如流体机械、传热学等的必备基础。本课程的教学活动在培养学生既具有

2、力学意识的综合分析能力又具有工程意 识的解决实际问题的应用能力尤其是创新能力方面发挥较大的作用。本课程的任 务是系统介绍流体的力学性质、流体力学的基本概念和观点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等。课程总体目标是培养学生具有对简单流体力学问题的分析和求解能力掌握一定的实验技能为今后学习专业课程从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。流体力学精品课程建设是促进课程教学质量提高实现上述目的主要保障。通 过课程建设使流体力学课程在师资队伍建设教学体系与教学方法改革上取得较大 的突破：教师梯队合理老教师不断创新青年教师勤奋努力形成一支高素质的教 师队伍，课程建设系统化教学改革立体化教学

3、效果卓有成效。二、课程建设的目标与思路课程将继续以学生为中心按照青岛科技大学精品课程建设的有关通知课程 建设管理办法以及教育部质量工程建设的相关规定继续开展相关的建设工作。 坚持素质教育贯穿整个培养过程以学生知识、能力、素质、人格全面和协调发展 的原则吸收现代教育思想和手段加强实验基地建设强化理论知识和实验内容 的协调加强课堂讨论和课外指导充分调动学生的学习主动性和思维创造性提 高学生的自学能力、动手能力和创新精神培养高素质人才。以落实专业人才培养目标为宗旨符合社会经济和科技发展的需要不断充实 教学团队广泛开展教学研究加强教材和教辅建设使流体力学课程成为名符其 实、具有一流教师队伍、一流教学内

4、容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。二 课程建设的内容与特色课程建设内容:,1, 教学团队的建设流体力学课程教学团队专业结构、年龄结构、学缘结构合理现有教授1人副教授1人讲师6人其中具有博士学位5人硕士以上学历占100,。课程组 一直特别重视教师队伍的建设和人才培养特别是十分重视师资队伍建设中对青年 教师的专业素质培养制定了对青年教师进修和培训的中长期计划。其中包括指定 年资较高、具有丰富教学经验的教师给青年教师制定明确的培养目标实现？传、帮、带？相结合促进青年教师发展的？导师培养计划？,积极选派青年教师到国内外 访问学习把握学科发展动态提高学术水平的 ？外出进修计划？

5、,积极鼓励青年教 师在职学习提高学历层次的？在职深造计划？,敦促青年教师及时了解现代化的教 学手段改进教学方法提高教学水平的 ？现代化教学训练计划？等等。以期通过这 些计划和措施的实行提高青年教师整体的学历层次、教学素质和教学水平。下一步的建设目标是继续扩大教学团队引进年轻教师注入新鲜血液争取引进1-2名博士人才充实团队同时借助人才引进使现有的团队成员从繁重的教学任务 中逐步解放出来有更多精力投入到教学改革和教育技术探索中扩大团队的教学 成果。随着课程建设的深入进行争取使三年后流体力学课程教学队伍的知识结构、 教学水平再有一个整体提升年龄结构更趋合理。,2, 教学基本文件的建设在现有的教学基本

6、文件基础上不断丰富和完善。以学校新制定人才培养方案 为契机及时修改和调整教学大纲教学日历教案等文件合理安排教学任务。同时进一步完善实验相关的实验日志、实验报告、实验指导书等相关材料。以人才培养方案修订为契机及时按不同专业的培养目标调整相关教学文件。如针对不同专业不同学时的情况把流体力学分为流体力学A和流体力学B,把有明显专业特征的流体力学课程确定为工程流体力学等等及时编写和调整新教学大纲 和其他教学文件。,3, 教学研究与改革随着高等教育事业的发展高等教育的大众化使得学生平均入学水平下移，包括学习基础、能力和自觉性的下降，另一方面又需要在有限的学时内尽量多地 向学生传授各专业相关知识和全面培养

7、学生各方面的能力因此上述矛盾对流体力 学的教学组织、教学要求、教学方法和教材建设都带来严重的冲击。这就需要我们改革传统的课程体系和内容使其具备科学性先进性和创新性以适应时代的发展。流体力学教学团队从形成之初就重视开展教学研究探索教学规律不断深 化教学改革。在教学改革方面专注于流体力学与工科专业特点间的联系英汉双语 教学的研究与实践现代教育技术的应用教学科研的转化。将多媒体教学、形象化教学、立体化教学、网络教学、双语教学和传统教学结合及时把教改成果和科 技成果引入教学中。针对不同专业、不同基础的学生在教学内容和教学体系方面已做了一定的工 作。对于热能工程等对流体力学理论要求高的各专业加强课程内容

8、的讲授提出 了流体静力学、流体运动学、流体动力学、流体实验研究原理、管道流动、气体动力学、实验室实验等多个模块组成的分层次、模块化流体力学系列课程设谿框架。利用数学工具描述流体的运动行为是流体力学的显著特点。在流体力学学习过程中为了明白一个定理甚至为了准确地理解一个概念学生首先需要读懂数学 然而读懂了数学不一定意味着已经明白了数学符号背后所代表的物理意义流体力 学教学实践表明学生从读懂数学到理解流动问题的物理本质有一个过程。教学改 革的主要内容就是做好各方面的工作帮助学生完成从读懂数学到理解流动的物理 本质这一转变过程。经过多年实践改革效果良好学生的力学基础、动手能力及 创新能力得到很大提高。

9、与课程体系相配合教材建设也是优秀课程建设的一个重要方面。课程组王永岩教授等编写了英汉双语流体力学电子教程该教材作为国家？十一五？规划教材已由科学出版社正式出版。课程组目前正在对该教材进行进一步修订和完善并 配合学校的教材立项着手编写有专业特点的流体力学教材。,4, 实践教学环节建设实验课是本课程的实践教学环节共 16学时其目的是通过实践教学环节的 实施加强流体力学的工程概念了解这门课程与工程实际的紧密关系培 养、锻炼学生的创新思维和科研能力。2007年6月适逢教育部对我校本科教学 评估本着？以评促建？的原则我们加强了实践环节的建设。在学校的大力支持下 经过一段时间的建设和规划流体力学实验室目前

10、拥有实验设备有46台学生可操作实验有: 流体静力学实验、能量方程实验、动量定律实验、毕托管测速实验、流动状态实验、局部阻力实验、流量计实验、沿程水头损失实验共8项数量上已超出大纲要求的2倍以上方便学生自选利于个性化教学。可演示实验有虹吸原理演示实验、流谱流线显示实验、流动演示实验雷诺演示实验等多项。通过实验验证所学流体力学理论巩固和加深对流体运动规律的认识培养学生理论 联系实际的作风锻炼了动手、动脑分析和解决问题的能力。因此流体力学实验室在培养优秀人才过程中发挥着重要作用。课程的实践环节从一开始就注重规范。开设伊始我们即修订了流体力学教 学大纲并制定了流体力学实验教学大纲以校内文件的形式给实践

11、环节定 位邀请校级督导听课指导同时加强主讲教师试讲试做和相关实验室文件的制 订。目前流体力学实验教学指导书、流体力学实验报告以及实验日 志、实验安排表等都已规范成册给实验室管理带来极大的方便经过两个 学期的授课学生普遍对实验课感兴趣对该项教学改革反映积极。下一步的建设重在拓展现有实验设备的实验项目争取引进经费或增加课程 实验学时使学生更多的接触与工程相关的力学问题加深对力学的理解和分析能 力目前课程组正在论证中。,5,更新教学手段完善计算机辅助教学、多媒体课件建设改革教学方法和手段建立电视录像片、投影胶片的观摩体系强化物理意义 和工程背景教育训练学生建立力学模型应用基础理论、基本概念、基本方法

12、分 析和解决实际力学问题培养学生实践能力和创新精神。在利用现代教育技术方面我们根据每次授课的具体内容及特点合理地将多 媒体教学和传统黑板教学结合起来发挥各自的优势 ，利用虚拟实验技术、CF昉 法把流体力学晦涩的理论、复杂的数学公式结果形象地表达出来显著提高了课堂 教学效果和效率。并对现有的多媒体课件进行边创作、边修改、边实践以满足不 断更新、重组授课内容的需要。,6, 网上教学和教学资源共享注重网络教学的深度、广度和信息反馈。课程建立了相应的网站教学资源包 括主讲教师录像、电子教案、教学大纲、习题解答等等学生可以方便地下载浏 览。其中特别成立了流体力学精品课建设基地收集了大量的国内外力学资料

13、并有专门人员负责网站建设和教学资源分配。及时改进和更新网络教学内容积 极宣传扩大教师和学生的使用面拓展网站的适用范围。课程建设特色:,1, 结合专业合理优化现有教学内容课程建设旨在突破学科专业局限又要照顾到专业需要对课程进行整合、优 化合理安排教学内容。流体力学学科既是基础学科又是用途广泛的应用学科 既是古老的学科又是不断发展、充满活力的学科因此流体力学基础理论内容本 生非常丰富而且流体力学进入了一个新的发展时期：分析手段更加先进与各类工程专业结合更为密切与其他学科的交叉渗透更加广泛深入。在有限 的课堂教学时间里不可能把所有的内容都向学生介绍需要根据各学科、各专业 的特点有机的把流体力学理论和

14、专业内容结合起来。这样有利于学生把流体力学 的理论应用到在后续专业课程的学习中。,2, 强调计算机在流体力学教学中的应用在教学中加入一部分符合我院具体专业情况的仿真模拟课件的使用量学生可 以将所学的知识和课件相结合更加深他们对知识的理解和应用。这样不但顺应 时代的发展也可以通过计算结果的可视化加深学生对流体力学概念的理解。针对 不同专业的特色制定了相应的教学课件通过多媒体教学以弥补传统教学方法 中抽象、晦涩、枯燥的缺点使学生从动态的画面中比较轻松地理解教师在教学 中要传授给学生的知识内容,3, 强化实验教学流体力学是一门综合性和实践性均非常强的课程因此加强实践环节教学至关 重要。课题组通过实验

15、室实验不仅可以向学生传递流体力学理论还可以介绍流体 力学实验技术学生将来可以将在学校中学到的理论知识与工厂中实际生产有效地 结合起来。对那些不容易开展的实验通过虚拟实验技术从而增强学生对理论知 识的理解。三 课程建设的步骤与进度流体力学课程在申报精品课程的前期做了大量的准备工作以后的课程建设要对之前建设内容的进一步完善和充实。大致步骤和进度如下:,1,2012-2013年.课程组讨论并编制新培养计划下对应的流体力学A和流体力学B教学大纲完善基本教学文件，争取引进1名博士缓解当前教学任务繁重压 力使课程组成员有更多时间投入到教研和改革中。,2,2013-2014年（更新教学手段完善计算机辅助教学

16、、多媒体课件建设加 强教材和教辅建设完善课件、习题册内容制定出流体力学双语教学大纲和 流体力学双语教案。,3,2014-2015年编写适用于油气储运工程的流体力学教材。网站更新和 完善及其他所有建设内容。特别是课堂教学录像发表相关学术论文。将实践和教 改成果内容引入到教学内容中保持教学内容的先进性。四 课程组已取得的成果及条件保证流体力学是我院热能动力工程、船舶工程、过程装备与控制工程以及油气储运专业的专业基础课程还是我校传统优势专业化学工程与新专业安全工程等专业的重要基础课。近年来为了进一步提高教学质量适应新的发展形势本课程在教学思想、内容和结构、教学方法和手段等方面进行了一系列力度较大的改

17、革取得良好的成果。, 课程组取得的成果,1教学科研项目:1. 2011 年张攀主持了青岛科技大学博士科研启动基金?强旋气固流场中湍流抑制及超细颗粒扩散聚并机理研究？项目负责人，2. 2011 年张攀参加了山东省自然科学基金?流态化多晶硅化学气相沉积过程中无定形硅粉成核机理研究？研究第2位，3. 2010 年张攀参加了山东省博士基金?流态化多晶硅化学气相沉积过程的多尺度模拟？研究排名第3,4. 2009 年张攀参加了国家自然科学基金?基于分子模拟的过渡元素与生物磁体间趋聚特性研究？研究排名第25. 2009 年张攀参加了山东省自然科学基金?多晶硅化学气相沉积机理与高效还原炉开发？研究排名第2,6

18、. 2008 年课程组孙双双副教授主持了?工程力学优秀课程建设?,7. 2006 年课程组王永岩教授主持了?理论力学国家精品课课程建设?8. 2006 年课程组王永岩教授主持了?理论力学校级精品课课程建设?,9. 2005 年课程组张选利副教授主持了?力学主干课程教学改革?。发表的教学和科研论文:1. P. Zhang, W. Wang, G. Cheng,J. Li. Effect of Boundary Layers onPolycrystalline SiliconChemical Vapor Deposition in a Trichlorosilane and HydrogenSys

19、temJ, Chinese Journal ofChemical Engineering, 2011, 19(1): 1-9. (SCI)2. J. LI, G. CHEN, P. ZHANG, W. WANG,J. DUAN. Technical Challenges and Progress inFluidized Bed Chemical Vapor Deposition of PolysiliconJ, Chinese Journal of ChemicalEngineering, 2011, 19(5): 747-753(SCI)3. Pan Zhang, Wei Wen Wang,

20、 Yu Lei Wu, Guang Hui Chen,Jian Long Li. Cfd Study onPolycrystalline Silicon Chemical Vapor Deposition in a RibReactorC. Chengdu, China,IEEE Computer Society, 2010(EI)4. Weiwen Wang, Pan Zhang, Lixin Wang, Guanghui Chen, JianlongLi,Xingang Li. Structureand Performance of the Circumfluent CycloneJ, P

21、owder Technology,2010,200(Compendex): 158-163.(SCI)5. Pan Zhang, Weiwen Wang, Guanghui Chen,Jianlong Li. Cfd Study of Power and Mixing Timein a Vessel Agitated by Large Height Diameter Ratio CylinderStirrerC. Hong Kong, China,IEEE Computer Society, 2009:75-78. (EI)6. 张攀 , 王伟文 , 董海红 , 吴玉雷 , 陈光辉 , 李建隆

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