《流体力学》课程教学大纲.docx

流体力学

（FluidMechanics）

课程基本信息

课程编号课程总学时：40

实验学时：4学时

课程性质：必修

课程属性:专业类

开设学期：第4学期

适用专业：农业建筑环境与能源工程

对先修的要求：学习完高等数学、大学物理、理论力学、材料力学后，熟练掌握微积分计算、动量定理、能量守恒和转换定律，质量守恒定律、惯性坐标系和非惯性坐标系、牛顿第二定理、飞轮半径概念、达郎贝尔定理、静面矩、惯性矩等知识点。

对后续的支撑：流体力学中层流和紊流判别、雷诺数和粘性底层的概念以及连续方程、动量方程和能量方程的理解和熟练掌握会对后面传热学、风能工程和热能设备的学习产生支撑。

一、课程的教学理念、性质、目标和任务

流体力学的教学秉承关注学生进步和发展、关注教学效益、关注可测性和量化、教师具备反思意识的教学理念。《流体力学》是农业建筑环境与能源工程专业的一门重要的专业基础必修课程，是专业课中必不可少的先修课程。《流体力学》是流体工程实践中有关固体壁面受力、管路计算及摩擦磨损问题的理论基础，本课程的目的就是要通过各个教学环节，使学生掌握流体力学的基本知识（基本概念、原理和研究方法）、有关的计算方法和必要的实验技能，具备应用流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力，为后续专业课的学习和将来从事专业技术工作打下良好的基础。同时在课程的教学中灵活穿插思政教育，结合我们国家航空航天、石油钻探的发展，激发学生的民族自豪感，同时在某些方面找出国内外发展差距，让学生意识到学习科学技术的重要性，意识到他们肩上有振兴祖国的责任，达到好的素质教育目标。

二、课程教学的基本要求

1.理论知识方面：学生学完本课程后应达到下列基本要求：正确理解流体力学中的一些基本概念和流动的基本特征；掌握研究流体运动的一些基本方法；熟练掌握平衡流体的压强分布规律以及流体作用在壁面上的总压力的计算；熟练掌握连续性方程、伯努利方程、动量方程，对工程中的一般流体流动问题具有分析和计算的能力；掌握流体在圆管中层流、紊流运动阻力和水头损失的计算与实验研究方法，能够运用基本公式和图表对简单串、并联管路进行分析和计算；.熟练掌握孔口出流的基本理论。

2.实验技能方面：掌握一定实验技能与方法，具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力。实验课可以加强学生对理论的认识，帮助理解理论知识的意义。

三、课程的教学设计

1.教学设计说明

流体力学课程整体采用线上线下混合式教学，其中线上36学时，线下36学时。线上视频主要是学生预习和复习用，线下的36个学时是正常授课。线上是录制视频上传中国大学慕课，学生观看视频学习；线下是课堂授课，课堂授课采用板书和多媒体结合，也会在总结课中插入翻转课堂，理论教学中根据内容模块采用教授式、问题探究式、练习讨论式等教学方法。实验教学采用教师先讲解实验原理与步骤，学生在教师的指导下再进行实际操作的教学方法。

2.课程目标及对毕业要求的支撑

序号

课程目标

毕业要求

1

目标1：使学生掌握流体力学的基本知识（基本概念、原理和研究方法）。

工程知识

2

目标2：使学生具备有关的计算方法和必要的实验技能。

研究

3

目标3：通过课程的学习，使学生具备应用流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力。

问题分析

四、理论教学内容及学时分配（36学时）

第一章绪论

学时数：4

教学目标：了解流体力学的任务、流体力学与科学及技术的关系、在推动社会发展中的作用，了解流体力学的研究方法。掌握连续介质的性质；理解流体的主要物理性质；熟练掌握牛顿粘性定律和粘度计算；掌握质量力和表面力的定义及表达式。

教学重点和难点：流体的黏性、牛顿内摩擦定律、质量力、表面力、连续介质概念为重点内容。牛顿内摩擦定律的具体应用为难点。

主要教学内容及要求：

了解：流体力学发展史简介，流体力学的研究内容、研究方法和应用；作用在流体上的力（质量力和表面力）。

理解：流体的定义和特征，连续介质模型，作用在流体上的力，流体的主要物理性质。

掌握：黏性、压缩性、膨胀性等主要物理性质，理解流体微团及质点的概念、连续介质模型及建立的条件。

熟练掌握：牛顿粘性内摩擦定律的应用。

教学组织与实施：本章内容采用线上和线下结合起来的教学方式。其中牛顿粘性内摩擦定律及其应用采用线下课堂讲授，其余内容采用线上观看视频和线下讨论的混合教学方式。

第二章流体静力学

学时数：8

教学目标：掌握流体平衡的条件以及压强分布规律、流体与固体间的相互作用以及工程应用。

教学重点和难点：静力学基本方程、方程的物理意义及应用。

主要教学内容及要求：

了解：流体平衡微分方程式，理解其物理意义。

理解：流体静压强及其特性。

掌握：流体静压强的分布规律及点压强的计算（利用等压面）；流体静压强的量测和表