工程流体力学的教学难点与教学方法衔接技巧探析摘要:工程流体力学在环境类学科中意义重大,通过实际教学体会,对环境类工程流体力学教学难点进行了筛选整理,这些难点的解决可以降低课程难度,对整个教学环节的顺利进行意义较大。筛选出的教学难点很有代表性,结合教学方法对筛选出的教学难点进行了详细论证和探讨,希望对教学一线的老师有所帮助。关键词:工程流体力学;环境类;教学难点;教学方法;衔接技巧一、环境类工程流体力学的学科特色分析环境类专业涉及流体力学的内容广泛,而且与机械、热能动力、水利等传统学科对流体力学的要求有明显不同。[1-3]河北工业大学(以下简称“我校”)环境工程专业采纳闻德荪先生编著的《工程流体力学》教材,由高等教育出版社出版,分上下两册,上册为《理论流体力学基础》,下册为《应用流体力学》。该教材与其它传统学科所采纳的流体力学教材相比区别较大:由于人类生活和生产主要局限在生物圈,生物圈中水和气是无处不在的,环境类专业主要围绕水和气,因此,上册《理论流体力学基础》的覆盖面极大,包括静力学、运动学、动力学、恒定平面势流、流动相似原理、流动阻力和能力损失等模块;下册《应用流体力学》包括孔口和管嘴出流、有压管流、明渠流、堰流、渗流等模块。下册以水为主,旁及气体,实际上是水力学基础。但是,与传统水力学又有着明显的不同,这一不同并不是教材主要内容的差异,而是学科体系的构建不同。传统水力学在学科构建上有着鲜亮的学科特色,而环境类专业所学习的《应用流体力学》(教材下册)是采纳更加简单的方式初步介绍水力学。换言之,是上册《理论流体力学》的动力学在几种特别边界流场中的具体应用,这些特别流场的讨论对于设计和计算环境类的反应器、构筑物的形式和尺寸,以及流体输配具有重要意义。工程流体力学与三大力学(理论力学、材料力学、结构力学)相比,其主要概念和原理几乎没有相似之处,[4-6]与大学物理学相比也无相似之处。[7]换言之,在工程流体力学中涉及的概念和原理对本科生来说几乎是全新的。工程流体力学建立在连续介质假设基础上,是通过牛顿经典力学和高等数学知识对流体静止和运动规律进行讨论,通过欧拉法或拉格朗日法对流动现象建立数学模型,从而用微积分等高等数学方法解决流体流动问题。该学科的基本概念和原理在三大力学或大学物理学中几乎是从未提及过的。可见,工程流体力学的学科特点鲜亮,是环境类专业的重要骨干课程。笔者从事工程流...