流體力學課程教學大綱

1、流體力學課程教學大綱（Fluid Mechanics）一、課程概況課程代碼：2202103學分：2學時：32（其中：講授學時32，實驗學時0，上機學時0）先修課程：高等數(shù)學，大學物理、理論力學適用專業(yè)：車輛工程專業(yè)建議教材：工程流體力學（第3版），黃衛(wèi)星，化學工業(yè)出版社，2018.1課程歸口：汽車工程學院課程的性質(zhì)與任務(wù)：本課程是車輛工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。通過本課程的教學使學生掌握流體力學靜力學、運動學和動力學的基本概念、基本原理及應(yīng)用；掌握工程流體力學有關(guān)的計算方法和技能，具備應(yīng)用工程流體力學知識對實際問題進行分析和計算的能力，從而為分析研究流體的流動規(guī)律及其相關(guān)流動過程，以及設(shè)計開發(fā)新

2、型高效的過程裝備奠定必備的基礎(chǔ)，也為學生將來從事工程流體力學相關(guān)的技術(shù)和科學研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。二、課程目標目標1. 掌握流體力學靜力學、運動學和動力學的基本概念、基本原理及應(yīng)用。目標2. 能夠應(yīng)用工程流體力學的基本知識和基本原理，建立流體運動過程的數(shù)學模型，并正確求解。目標3. 能夠運用流體力學的質(zhì)量守恒，動量守恒和能量守恒原理，為過程裝備的流體流動，提供設(shè)計方案，并具有解決工程實際問題能力。本課程支撐專業(yè)人才培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求1-2、畢業(yè)要求2-3、畢業(yè)要求12-1，對應(yīng)關(guān)系如表所示。畢業(yè)要求指標點課程目標目標1目標2目標3畢業(yè)要求1-2畢業(yè)要求2-3畢業(yè)要求12-1三、課程內(nèi)容及要求

3、（一）流體的力學性質(zhì)1、教學內(nèi)容（1）流體的連續(xù)介質(zhì)模型；（2）流體的力學特性；（3）牛頓流體和非牛頓流體。2、基本要求（1）了解流體及其連續(xù)介質(zhì)概念；（2）掌握流體的壓縮性和黏性、牛頓內(nèi)摩擦定律及其應(yīng)用。（二）流體流動的基本概念1、教學內(nèi)容（1）流場及流動分類；（2）描述流體運動的兩種方法；（3）流線與跡線；（4）流體的運動與變形。2、基本要求（1）了解描述流體運動的兩種方法：拉格朗日法和歐拉法；（2）掌握描述流體流動的一些基本概念，如定常流動與非定常流動、流線與跡線、流管、有旋流動和無旋流動等；（3）掌握流線方程和跡線方程的建立。（三）流體靜力學1、教學內(nèi)容（1）作用在流體上的力；（2）流

4、體靜力學基本方程；（3）重力場中的靜止液體；（4）非慣性坐標系中靜止流體。2、基本要求（1）理解和掌握靜止流體的質(zhì)量力和表面力及其性質(zhì)，了解流體靜力學微分方程式過程，理解其物理意義；（2）掌握靜止流場基本特性；（3）掌握重力場和非慣性坐標系中靜止流體中的壓力分布與物體受力，并能熟練應(yīng)用于求解工程實際問題。（四）流體流動基本原理1、教學內(nèi)容（1）系統(tǒng)和控制體；（2）質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程、動量矩方程；（3）能量守恒方程；（4）方程綜合應(yīng)用分析。2、基本要求（1）理解和掌握系統(tǒng)和控制體的概念的區(qū)別及聯(lián)系；（2）掌握控制體系統(tǒng)的質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程、動量矩方程；（3）了解能量守恒方程及其應(yīng)

5、用；（4）掌握伯努利方程及其應(yīng)用。（五）不可壓縮流體的一維層流流動1、教學內(nèi)容（1）邊界條件；（2）狹縫流動的分析；（3）管內(nèi)流動分析。2、基本要求（1）了解流體流動常見的邊界條件，掌握建立流動微分方程的基本方法；（2）掌握狹縫流動的分析方法，包括狹縫流動的微分方程、切應(yīng)力與速度分布及水平狹縫壓差流動阻力的計算等；（3）掌握管內(nèi)流動分析方法，包括管內(nèi)定常層流分析方法及管流阻力系數(shù)的計算。（六）流體力學的實驗研究方法1、教學內(nèi)容（1）流動的相似原理；（2）相似準則及其分析方法。2、基本要求（1）理解相似的概念、相似準則和對實驗的指導意義；（2）掌握量綱分析方法及其初步運用；（3）了解模型實驗方法

6、及內(nèi)容。（七）管內(nèi)流體流動1、教學內(nèi)容（1）層流與湍流；（2）圓管內(nèi)流動的阻力損失。2、基本要求（1）了解雷諾實驗過程及層流、湍流的流態(tài)特點，熟練掌握流態(tài)判別標準；（2）掌握圓管層流基本規(guī)律，理解流動阻力的兩種形式，掌握管路沿程損失和局部損失的計算。教學內(nèi)容與課程目標的對應(yīng)關(guān)系及學時分配如表所示。序號教學內(nèi)容支撐的課程目標支撐的畢業(yè)要求指標點講授學時實驗學時1流體的力學性質(zhì)目標11-2、2-3402流體流動的基本概念目標11-2、2-3503流體靜力學目標11-2、2-3504流體流動基本原理目標1、2、31-2、2-3605不可壓縮流體的一維層流流動目標2、32-3、12-1606流體力學的

7、實驗研究方法目標2、32-3、12-1307管內(nèi)流體流動目標2、32-3、12-130合計320四、課程實施（一）采用板書結(jié)合多媒體教學手段，配合例題的講解及適當?shù)乃伎碱}，保證講課進度的同時，注意學生的掌握程度和課堂的氣氛。（二）采用案例式教學，注重將理論與實際工程中的應(yīng)用聯(lián)系，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生利用專業(yè)知識解決實際工程問題的能力。（三）主要教學環(huán)節(jié)質(zhì)量要求如表所示。主要教學環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課（1）掌握本課程教學大綱內(nèi)容，嚴格按照教學大綱要求進行課程教學內(nèi)容的組織。（2）熟悉教材各章節(jié)，借助專業(yè)書籍資料，并依據(jù)教學大綱編寫授課計劃，編寫每次授課的教案。教案內(nèi)容包括章節(jié)標題、教學目的、

8、教法設(shè)計、課堂類型、時間分配、授課內(nèi)容、課后作業(yè)、教學效果分析等方面。（3）根據(jù)各部分教學內(nèi)容，構(gòu)思授課思路、技巧，選擇合適的教學方法。2講授（1）要點準確、推理正確、條理清晰、重點突出，能夠理論聯(lián)系實際，熟練地解答和講解例題。（2）采用多種教學方式（如啟發(fā)式教學、案例分析教學、討論式教學、多媒體示范教學等），注重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。（3）能夠采用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學。（4）表達方式應(yīng)能便于學生理解、接受，力求形象生動，使學生在掌握知識的過程中，保持較為濃厚的學習興趣。3作業(yè)布置與批改學生必須完成規(guī)定數(shù)量的作業(yè)，作業(yè)必須達到以下基本要求：（1）按時按量完成作業(yè)，不缺交，不抄襲。

9、（2）書寫規(guī)范、清晰。（3）解題方法和步驟正確。教師批改和講評作業(yè)要求如下：（1）學生的作業(yè)要按時全部批改，并及時進行講評。（2）教師批改和講評作業(yè)要認真、細致，按百分制評定成績并寫明日期。（3）學生作業(yè)的平均成績應(yīng)作為本課程總評成績中平時成績的重要組成部分。4課外答疑為了幫助學生更好地理解和消化所學知識、改進學習方法和思維方式，培養(yǎng)其獨立思考問題的能力，任課教師每周安排一定時間進行課外答疑與輔導。5成績考核本課程考核的方式為閉卷筆試。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢海?）缺交作業(yè)次數(shù)達1/3以上者。（2）缺課次數(shù)達本學期總授課學時的1/3以上者。（3）課程目標小于0.6。五、課程考核（一

10、）課程考核包括期末考試、平時及作業(yè)情況考核，期末考試采用閉卷筆試。（二）課程總評成績=平時成績30% +期末考試成績70%。具體內(nèi)容和比例如表所示。成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細則對應(yīng)的畢業(yè)要求指標點平時成績平時作業(yè) 20%課后完成10-15個習題，主要考核學生對課程知識點的理解和掌握程度，計算全部作業(yè)的平均成績再按20%計入總評成績。 1-2，2-3考勤及課堂表現(xiàn)10%課堂表現(xiàn)包括：思考討論題、隨堂測試等，結(jié)合出勤情況，此部分按10%計入總評成績。1-2，12-1期末考試成績期末考試卷面成績 70% 試卷題型可包括：選擇題、判斷題、填空題、簡答題、計算題、綜合應(yīng)用題等；試題考查內(nèi)容覆

11、蓋流體力學的重要理論知識及其應(yīng)用。此部分按70%計入總評成績。 1-2，2-3，12-1（三）所有課程目標均需大于等于0.6，否則總評成績不及格，需要補考或重修。每個課程目標達成度計算方法如下：式中：Ai=平時成績占總評成績的權(quán)重課程目標i在平時成績中的權(quán)重，Bi=期末成績占總評成績的權(quán)重課程目標i在實驗成績中的權(quán)重。六、有關(guān)說明（一）持續(xù)改進根據(jù)學生課堂表現(xiàn)、作業(yè)和期末考試情況，并結(jié)合對學生的訪談反饋，改進教學內(nèi)容和方法，更加清晰透徹地講解理論知識，增加理論知識與工程案例的聯(lián)系，提高學生學習興趣，促進學生更好地掌握本課程地知識與提高相關(guān)能力，確保相應(yīng)畢業(yè)要求指標點達成。（二）參考書目及學習資料1趙存有. 工程流體力學，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2010.