关于《工程流体力学》课程的一些思考

【摘要】《工程流体力学》是航空航天、化工、流体力学等相关本科专业的重要核心课程，具有理论性强，应用面广等特点。本文主要基于个人一线的教学经验，分析了《工程流体力学》课程的定位以及教学内容的安排，旨在能够让学生在学习过程中真正做到学有所得、学有所思。

【关键词】工程流体力学 课程定位 教学内容

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）05-0255-02

流体力学是力学学科的一个重要分支，广泛应用于科学研究及生产生活等多个领域。《工程流体力学》课程是航空航天、化工、流体力学等相关专业的重要核心课程，具有理论性强，应用面广等特点。同时《工程流体力学》课程的学习过程较为抽象，对理论知识储备要求较高。如何让学生能够在学习中真正做到学有所得、学有所思，准确的课程定位及合理的教学内容是极为重要的。下面将主要基于个人一线的教学经验，谈谈对这些问题的一些思考。

一、关于《工程流体力学》课程定位的一些思考

《工程流体力学》课程，从字面来理解是流体力学学科在实际工程方面的具体实践和应用。因此工程流体力学课程具有工程应用和基础理论学科的双重属性。《工程流体力学》课程的开设对象主要为工科相关专业的本科学生。因此，工程流体力学课程的工程属性是其极为重要的基本性质。在实际的教学过程中，学生对工程问题的分析能力和实践能力是极为重要的部分。另一方面，值得我们注意的是，良好的理论知识储备是分析《工程流体力学》问题的重要基础。在实际应用过程中，问题的发现和解决更多时候都是基于对基本工作原理的认识。工程流体力学应用的发展和创新也对学生的基础知识储备提出了较高的要求。综合来看，工程流体力学课程是一门兼具理论和应用的学科。在实际的教学过程中，教师应该注重理论教学和工程应用能力的均衡培养。

二、关于流体力学课程内容的一些思考

上文探讨了关于《工程流体力学》课程定位的一些思考。课程内容是基于课程定位的具体内容安排，同时服务于教学目标。下面将从三个方面谈谈对课程内容安排的一些思考。

1.流体力学基础理论学习

流体力学与固体力学有较大的区别，主要是因为它没有固定的形态，给力学分析带来了一定的困难和复杂性。特别是对于气体的分析，不仅没有固定形态，而且具有较强的可压缩性。在涉及到粘性流体力学以及超音速流体力学等复杂的流体力学研究领域的时候，基础理论知识变得更加重要。因此，在《工程流体力学》课程的教学过程中，流体力学基础理论知识的学习是极为重要的部分。这直接决定了学生对流动现象的认识深度和分析能力的强弱。同时我们也要注意到，流体力学基础的理论知识，具有很高的抽象性和復杂度，学生在学习的过程中面临较大的困难。为此，在课程安排中我们应该注意这部分的课时应尽量充分，并且在教学过程中尽可能将理论知识与实际流动现象进行结合，增加学生对知识的具象理解。总的来说，流体力学基础理论知识是开展一切工程流体力学研究的基础，应该得到教师和学生的高度重视。

2.流体力学工程计算仿真

随着流体力学基础理论的发展和计算机技术的长足进步，近些年计算流体力学得到了较大的发展。计算流体力学主要分为流体计算算法研究和工程计算流体力学两个方向。《工程流体力学》课程更多涉及工程计算仿真，主要依靠商用流体力学计算软件对流体现象进行仿真计算。

工程流体力学仿真可以有效的降低流体机械设计费用及缩短设计周期。随着仿真技术的发展，计算仿真精度逐步提高，获得了越来越多的认可。目前大多的企业和研究机构均采用商用仿真软件进行设计，因此对于商用流动仿真软件的学习也变得越发重要。目前主流的商用流动仿真软件主要有ANSYS Fluent、CFX等，对于大多数的工程流体现象均能较好的模拟。在《工程流体力学》课程中，非常有必要让学生对计算仿真的过程有初步的认识和学习。同时结合实例教学和课程设计，指导学生利用软件解决简单的流体力学问题，综合提高学生的计算仿真能力。

3.流体力学实验诊断方法学习

流体力学由于其复杂性和不确定性，目前阶段仍然无法通过数学方法准确的模拟。因此，在很长的一段里时间里，实验方法仍然是解决流体力学问题的重要手段。流体最主要的性质有密度、压力、温度、速度等，实验手段通过对这些参数的测量，总体判断流体机械的工作状态及性能等。《工程流体力学》课程在教学课程中应该注重学生对基础压力测量和速度测量方案的学习和掌握。同时，对于先进的流体力学测试手段，也应在课堂上予以介绍，使学生有大概的认识。

三、总结

文章探讨了对《工程流体力学》课程教学的几点思考。总得来说，我们应该兼顾课程的理论和工程属性，并紧跟流体力学学科的发展，及时调整课程内容，切实提高学生分析解决流体问题的能力，为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。

作者简介：

张悦（1986.10-），男，北京人，研究方向：内流空气动力学，学历：博士研究生，职称：讲师。