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文档简介

课程思政教学案例一一《数学物理方法》一、授课对象光电信息科学与工程、微电子科学与工程本科生二、教学案例所在章节8.5分离变量法小结三、教学内容讨论泛定方程、边界条件、初始条件非齐次的一般思路分离变量法无法解决的问题举例Matlab偏微分方程工具箱数值求解了解本课程未来的工程应用四、教学目标知识目标(1)掌握非齐次问题的一般分析思路(2)了解分离变量法的局限性，认识数值计算的有效性思政目标当前，我们国家的在基础建设领域走在世界前列，让学生领会到我国在桥梁模型研究领域的发展，理解数值模拟的重要性，增强民族自信，培养严谨踏实的专注精神。五、教学重难点重点：一般偏微分方程分离变量法的可行性判断及处理流程难点：数值方法的近似思路六、授课形式与教学方法信息媒介、课堂讲授七、教学设计/过程（一）回顾一般偏微分方程分离变量法的思路和在非线性方程求解中的局限性。（二）Matlab偏微分方程工具箱数值求解2例。（三）举例说明数值模拟卡门涡旋的重要性。&5.6数值解法求解非线性方程卡门涡街：流体力学中重要的现象，在自然界中常可遇到，在一定条件下的定常来流绕过某些物体时，物体两侧会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后，形成卡门涡街Q如水流过桥墩.风吹过高塔、烟囱、电线等都会形成卡门涡街。202。年5月5日15时32分左右,广东虎门大桥发生了

异常抖动。振动原因二沿桥跨边护栏

连续谩置的水马，改变了

铜箱梁的气动外形，在特

定风环境条件下，产生了

桥梁涡振现象Q8.5.6数值解法求解非线性方程194。年7月ItJ通车，四个

月后戏剧性地被微风摧毁

的TaccIndNarrowbridge虎门大桥遇到的涡振现象虽然不会像颤振那样引起桥梁毁灭性的破坏，但频繁持续的振动可能会引起相关结构的疲劳桢伤，同时造成行人和车辆的不适，所以避免涡振也是桥梁抗风设计的重点之一口我国的桥梁建设等基础建设能力，目前住于世界前沿0微分方程的求解过程，不仅在常见科学问题中遇到，也是应用科学里的常规需求，而数值求解则是重要和普适的方法之一.八、含思政元素的课外思考/练习查阅文献及资料，发现应用微分方程及边界条件、初始条件的科学或工程问题。九、教学效果/评价通过添加包括数值求解在内的具体应用案例，不限于（波动方程、泊松方程、卡门涡街介绍），学生对数学物理方法的价值不再怀疑，复

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