试谈流体力学“流体力学”课程建设中教学—科研互动设计

论文导读：学术论文10余篇，涉及射流、撞击流、气流式雾化、气力输送等研究方向。授课团队成员长期参与产学研合作，将流体力学理论基础同科学研究、技术研发和工程应用相结合，这为流体力学课程的教学—科研互动提供了重要的保障。二、教学—科研互动实施方式

1.授课中的教学—科研互动流体力学课程中有的知识点偏重基础理论，

摘要：对华东理工大学“流体力学”课程建设中教学—科研互动实践进行了总结和思考。课程授课团队依托科研优势，将“流体力学”授课同科学研究和工程实践紧密结合，优化了授课内容和方法，开展了大量的教学—科研互动环节。对教学—科研互动环节中易出现的问题进行了思考并提出了建议。
关键词：流体力学；课程建设；教学—科研互动
作者简介：李伟锋（1976-），男，湖北麻城人，华东理工大学资源与环境工程学院，副教授；刘海峰（1971-），男，山东文登人，华东理工大学资源与环境工程学院，教授。（上海 200237）
基金项目：本文系华东理工大学本科教育教学改革重点项目、华东理工大学“流体力学”精品课程建设项目的研究成果。
1007-0079（2013）08-0077-02
2012年8月29日，政治局委员、国务委员刘延东在出席“科教结合协同育人行动计划”启动仪式时强调，要认真贯彻全国科技创新大会精神和教育规划纲要，深化人才培养模式改革，大力推进科技与教育协同育人，促进科研与教学互动、科研与人才培养结合，努力培养造就高素质人才和拔尖创新人才。从刘延东同志的讲话中可以看出，教学—科研互动已成为新形势下教育改革和发展的重要方向、内容。
本文以华东理工大学“流体力学”课程建设为例，抛砖引玉，介绍如何通过教学—科研互动来提升课程质量和大学生的创新能力。

一、教学—科研互动的基础

华东理工大学是以工科为特色的全国重点大学，在产学研实践方面走在全国高校的前列。课程教学团队所在的华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室（教育部创新团队）长期从事含碳物质的气流床气化的相关基础理论研究和技术开发，承担了多项国家973、863项目和省部级及企业横向项目，是国际一流、国内领先的气流床煤气化研发基地。本团队在国家科技计划支持下，通过产学研结合成功开发的具有国际先进水平的新型（多喷嘴对置式）水煤浆气化技术获“国家科技进步二等奖”、“中国石油和化学工业协会科技进步特等奖”和“中国高等学校十大科技进展”和“中国高校—大型企业合作科技创新十大案例”称号，已推广应用30余家企业，并成功出口到美国，产生了较大的经济效益和社会效益。2012年5月14日，政治局委员、国务委员刘延东，全国政协副主席、科技部部长万钢，教育部副部长郝平在上海市委副书记、市长韩正及上海市委副书记殷一璀等的陪同下视察了煤气化及能源化工教育部重点实验室。刘延东同志对实验室围绕国家重大需求、服务国民经济和社会发展主战场、坚持走产学研结合之路，在煤气化领域取得的突出成绩给予了充分肯定，殷切希望实验室全体师生：“攀登科学高峰，为振兴中华作贡献！”
实验室建有多套用于流体力学研究的实验装置，拥有诸如激光多普勒动态粒子分析仪、风速仪、粒子图像测速仪、高速摄像仪、马尔文激光测粒仪、马尔文雾滴测试系统和旋转流变仪等一大批先进的流体测量仪器，还拥有Fluent 6.1、Phoenics 3.0等计算流体力学软件和DELL高性能计算平台。这些流体力学方面的软硬件条件为流体力学课程提供了良好的平台，可供师生参观、学习和开展教学—科研互动。
本授课团队长期从事流体力学领域的教学和科学研究，已经在国际权威刊物上发表流体力学相关的学术论文10余篇，涉及射流、撞击流、气流式雾化、气力输送等研究方向。授课团队成员长期参与产学研合作，将流体力学理论基础同科学研究、技术研发和工程应用相结合，这为流体力学课程的教学—科研互动提供了重要的保障。

二、教学—科研互动实施方式

1.授课中的教学—科研互动

流体力学课程中有的知识点偏重基础理论，有的偏重生活常识，还有的偏重实践应用。对于不同类型的知识点可以采用不用的方法进行教学—科研互动。对于偏重基础理论的内容，比如纳维—斯托克斯方程、欧拉方程、湍流和流动显示等，可以结合流体力学的学术研究向学生讲述科学研究的思路与方法，同时介绍这些流体力学科学问题的最新研究进展，为学生将来从事科研工作和进一步深造打下有益的基础。比如湍流，这是流体力学中100多年来公认的难题，但是近年来关于湍流模型和标度率等方面的研究进展很快。因此在讲述湍流时，授课老师可以一方面介绍近年来湍流的最新进展，另一方面向学生演示本团队用高速摄像仪拍摄的论文导读：神做实验，以此培养学生的创新能力。摘自：毕业论文下载www.7ctime.com上一页12
各种流体流动图像和利用风速仪采集的湍流脉动信号，使学生既理解了课本上湍流的基本概念和理论，也了解了湍流研究的最新进展，更重要的是了解了科研中湍流研究的手段和方法。
流体力学课程中也有不少和生活常识密切相关的知识点，比如日常生活中自来水输水管网涉及流动阻力分布规律、龙卷风涉及旋涡知识、汽车的风噪涉及绕流阻力等。对于此类知识点，授课老师可以从网络和科普读物中收集相关素材制作生动的多媒体课件。比如，在讲授绕流阻力时，授课老师向学生展示了各种年代的汽车外形设计图片以及对应的绕流阻力系数，还向学生讲解了为何表面粗糙的高尔夫球能飞得很远，为什么穿上表面有纹理的“鲨鱼皮”泳衣能游得更快。通过将生活中的现象和流体力学的相关知识点结合，使课堂授课变得鲜活和生动起来，也使学生对这些知识的理解更加深刻。
流体力学课程中有些知识点是和工业应用密切相关的，比如流体压力和流量测量、管流阻力损失、流体输送机械、射流等。对于这些知识点，授课老师通过向学生展示摘自：毕业论文摘要范文www.7ctime.com
大量的工业现场照片和工业应用案例来强化教学、科研的互动，让学生深刻领会流体力学知识是如何应用以及如何转化为生产力的。

2.教学—科研互动的实践环节

（1）开设专业实验。除了流体力学实验课之外，本团队还开设了热能工程专业实验“水煤浆流变特性测定”和短学期实验“液体雾化滴径测量”。通过开展这些实验，学生掌握了旋转粘度计和激光粒度仪的测量原理、使用方法，同时对热能工程中重要的水煤浆流变特性和粘性流体的喷雾过程有了更为深刻的认识，为将来从事热能工程相关专业的研究和工作打下了基础。在实验过程中，除了注重学生实验动手能力的培养之外，指导老师还鼓励学生带着问题做实验，带着批判精神做实验，以此培养学生的创新能力。摘自：毕业论文下载www.7ctime.com