流体力学基本理论范文1
关键词：流体输配管网；建筑环境与设备工程；课程建设；教学方法
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）01-0098-04
面对21世纪国际国内对人才的新要求和国家对本科专业的调整，原暖通、燃气、建筑设备3个本科专业通过教育教学改革，整合为建筑环境与设备工程专业。教学改革的关键问题之一，是从原3个专业近20门相互交叉、重叠的专业课中，凝练建筑环境与设备工程专业核心课程，组成新的课程体系。在全国高校建筑环境与设备工程专业指导委员会的指导下，重庆大学经过深入分析研究和广泛交流，承担了流体输配管网课程的创建任务。13年来，笔者所在的流体输配管网课程教学团队在课程内容体系、教学方法改革、教学资源建设等方面不断探索、实践，课程已建设为重庆市精品课程、全国土建学科教学指导委员会和重庆市推荐部级精品课程。在此，笔者希望抛砖引玉，集思广益，将课程建设推到一个新的高度。
一、课程在专业培养方案中的地位、作用及其与其他课程的关系
（一）课程在专业培养方案中的地位和作用
建筑环境与设备工程专业各种工程问题有两类：流体输配和热质交换，流体输配管网课程是建筑环境与设备工程专业的一门核心专业技术平台课程[1-2]，它建立在专业基础课程流体力学基础之上，主要讲述建筑环境与设备工程专业所涵盖的暖通空调工程、城市燃气工程、供热工程、冷热源工程、建筑给排水工程、建筑消防工程、工厂动力工程等工程中共同的流体输配原理、管网系统的设计与调控方法。学生通过本平台课程的学习，可理解流体输配管网在专业中的重要性，了解流体输配管网在各种工程中的作用及其与工程其它组成部分的相互关系，并通过生产实习、毕业设计等实践教学环节的配合，掌握管网系统设计计算、工况分析、调试和调节的基本理论和方法，形成初步的工程实践能力。
（二）与其他课程间的关系分析
与建筑环境与设备工程导论课程的关系。建筑环境与设备工程导论是必须的先修课程。学生通过建筑环境与设备工程导论课程的学习初步建立“工程”的基本概念，了解建筑环境与设备工程专业的作用，了解解决该专业工程问题的大致方法和途径，以及关于该专业工程系统组成的概略认识，帮助学生认识管网的基本构成、各构成的基本功能和相互关系，正确理解流体输配管网在该专业的重要性。
流体输配管网课程是暖通空调课程、燃气输配课程的先修课和平台课。这两门课程中包含的共通性的实现流体输送、分配的基本原理，管网设计与分析计算方法，流量、压力调控方法在流体输配管网课程教学中提前讲述。涉及到的上述理论知识可不必在其他课程中重复讲解，但需要讲清楚在不同工程问题中，流体输配管网的作用、承担的流体输配任务、基于工程具体特点对管网的特殊要求、与其他理论技术的联系，以及解决实际工程问题所需的综合方法。
与认识实习和生产实习的关系。认识实习实践环节应在课程开课之前设置，帮助学生认识流体输配管网的基本组成及各部分的功能。课程应在生产实习之前修完，生产实习环节最好安排工程管网系统运行调试，帮助学生巩固课程所学的理论知识，并通过理论与实践相结合，形成初步的管网工程运行调节与管理能力。
与毕业设计环节的关系。提供毕业设计开展管网设计水力计算、动力装置匹配、水力工况分析、工况调节方案制定的基本理论与方法。毕业设计提供学生应用上述相关理论解决实际问题的实际案例，使学生在实际应用中体会理论与方法的应用过程，在实践中形成计算与分析实际工程问题的能力。
二、课程教学内容的优化
（一）课程教学内容优化分析
教学内容的优化主要基于以下几方面。一是始终围绕课程属于本专业技术“平台”课程这一地位及其任务，提炼“共性”；二是围绕培养学生善于解决问题的实践能力的基本要求；三是及时吸纳本学科领域的学术研究、工程技术创新成果。经过十余年教学实践和三个版次部级规划教材、教学软件与学习辅导教材编写过程的探索，提出如下教学内容优化方案。
1.加强流体输配管网功能与作用的讲述
增加绪论部分，引导学生认识流体输配管网的任务、基本要求及在本专业中的重要性，并将第1章由原来的“流体输配管网类型与装置”改为“流体输配管网的功能与类型”，帮助学生理解“功能需求决定流体输配管网的类型和装置”。
2.加强流体输配管网共性的提炼
在流体输配管网的功能与构成、分类、管网之间的连接、管网水力特征与水力计算、泵（风机）与管网的匹配、管网水力工况分析与调节等方面努力提炼共性。将各种形形的管网归纳为开式与闭式、枝状与环状两大分类。在管网系统中应用能量平衡的原理，通过引入虚拟管道和虚拟闭合的概念，对各种枝状管网建立闭合回路能量方程，从而构建通用的管网水力计算、水力工况分析和管网调节理论。将管网的动力按照其特性分为重力作用力和压力两大类，并归纳出两类动力对管网流体驱动的共同性与不同点，及其对管网设计与运行的影响。
3.加强管网调节的内容
按调节的目标将管网调节分为初调节与需求工况变化调节两类，分析两类调节目标的共同点与不同点。按调节的措施将管网调节分为阀门调节与动力性能调节两类。分析两种调节措施对应功能部件——调节阀门和动力装置的固有特性及其在调节过程中的变化特征，归纳两类调节措施的优势、不足与适用场合。
4.加强案例分析在课程中的比重
在专业理论的教学中，用典型工程案例来反映抽象内容，能起到事半功倍的作用[3]。将案例及对案例的分析贯穿全部章节，并在课程主要理论体系的教学内容完成之后，增加一章，结合典型案例，系统分析、讲解如何应用课程理论与方法解决工程问题，使学生整体把握课程的基本概念、基本原理与理论体系。
（二）课程教学内容优化结果
优化后的教学内容按8章安排，各章节的内容如下。
第1章绪论，包括工程中的流体输配管网、流体输配管网在建筑环境与设备工程中的作用。第2章流体输配管网的功能与构成，包括气体输配管网的功能与装置、液体输配管网的功能与装置、相变流与多相流管网的功能与装置、流体输配管网的基本功能与基本构成、流体输配管网的基本类型。第3章流体输配管网的水力特征与水力计算，包括气体输配管网的水力特征、液体输配管网的水力特征、多相流管网的水力特征、流体输配管网的水力共性、流体输配管网水力计算的基本原理、枝状管网水力计算方法、枝状管网工程水力计算案例（选学内容）。第4章泵与风机的理论基础，包括离心式泵与风机的基本结构、离心式泵与风机的工作原理及性能参数、离心式泵与风机的基本方程——欧拉方程、泵与风机的损失与效率、泵与风机的性能曲线及叶型对性能的影响、相似律与比转数、其他常用泵与风机。第5章动力和调节装置与管网系统的匹配，包括管网系统中动力装置的工作状态点、单级动力源枝状管网动力装置的匹配、多级动力源枝状管网动力装置的匹配、调节阀的流量特性及其与管网系统的匹配，动力装置与管网系统匹配案例（选学内容）、节阀配置案例（选学内容）。第6章枝状管网水力工况分析与调节，包括管网系统的压力分布图、枝状管网水力工况分析方法、枝状管网水力工况调节、枝状管网水力工况分析与调节案例（选学内容）。第7章环状管网水力计算与水力工况分析，包括管网图及其矩阵表示、恒定流管网特性方程组及其求解方法、环状管网的水力计算与水力工况分析方法、环状管网的调节阀与动力装置的匹配、环状管网水力计算、水力工况分析与调节案例（选学内容）。第8章流体输配管网的工程应用案例（选学内容），包括城市热（冷）力管网案例、城市燃气管网案例、空调（采暖）冷（热）水输配管网案例、通风管网工程案例、建筑给排水管网工程案例、公共建筑流体输配管网节能工程案例。
课程宜安排的实验包括管网系统压力分布与特性曲线测定实验、动力装置性能测定实验、管网系统工况调节实验。
根据各学校和课程教师的具体情况，选择1个或以上实际工程进行全面案例剖析，主要从管网的功能要求、构成、布置原则和方法、水力特征、管网设计计算、实现管网功能和保障管网可靠运行的重要技术手段与装置匹配、管网的调试与调节方案、应用情况等方面展开。
按照教学计划，课程3学分，教学进程安排在第5学期，理论教学48～54学时，各章学时分配建议为：第1章1学时；第2章5学时；第3章6～10学时；第4-7章各6～8学时；第8章6学时。宜另安排课程实验3～4个，每个实验2学时。
三、课程的教学重点、难点及其教学处理方法
（一）教学重点
管网系统的型式及其附属装置的作用；管网系统的共性特性；气体、液体、多相管流水力特征、共性与特性；管网系统水力计算的基本原理和水力计算方法；不同类型管网、不同条件下的水力计算方法选择与步骤、共同点与区别；离心式泵与风机的基本方程、性能曲线、相似律及其应用；泵与风机在管网系统中的工作点、工况调节、性能曲线；管网系统动力装置（泵与风机）的选择与匹配；管网系统特性曲线的获得、影响因素及调整方法，管网系统的压力分布规律、压力分布图的绘制与应用；管网系统的水力工况分析方法，应用调节阀和动力装置进行管网调节的方法；管网图的有关概念，图的矩阵表示，恒定流管网特性方程组，环状管网的水力计算及水力工况分析方法，环状管网的水力计算及水力工况分析软件的使用方法。
（二）教学难点
认识各种管网的共性和特性；压力和重力综合作用下的气体管流水力特征；两相流不同于单相流管网的水力特性，三种两相流管网的共性和特性；均匀送风管道设计，从掌握一种液体管网的水力计算推广到掌握其它各种液体管网的水力计算；泵与风机的理论性能曲线、实际性能曲线、无因次性能曲线的工程意义和使用方法；泵与风机的系统效应及其对泵与风机选用的影响，泵与风机的理论性能曲线、在管网中的实际工作性能曲线、标准试验获得的性能曲线的区别与联系，工程应用中的要点；管网系统特性曲线、管网压力分布图的绘制、分析和应用；各类管网系统的定压、调压原理；调节阀的应用方法；网络理论及其在管网分析中的应用。
（三）重点、难点内容的教学处理方法
（1）紧密结合工程案例进行理论教学。课程基本理论与方法来源于工程实际，学习的目的也是为了应用这些理论和方法解决实际问题。因此，在教学中紧密结合工程实例，引出解决问题的方法，讲解相关理论的抽象过程及实际应用。结合案例讲解的基本原则是案例要典型、有代表性，讲解透彻，切忌罗列案例；同时又要引导学生分析不同类型管网的区别和联系，使学生逐步形成“触类旁通”的分析能力。
（2）注重充分联系先修课程和实践环节，联系已学的理论知识和感性认识储备。在教学过程中，注重讲解流体力学中的基础理论与该课程有关理论、方法之间的联系与区别。如流体力学中的能量方程、流动阻力的计算是针对一个流动段落的两个断面，而该课程将其扩展到管网中的任意回路。通过对比促进学生掌握该课程的重点、难点，使学生悟出流体力学基础理论的作用。
（3）加强实验环节教学，特别是综合性的实验环节，并要求学生对理论知识和自己动手获得的实验结果进行比较对照，加深理解。
（4）布置适当的与工程案例相结合的课后作业，使学生在完成作业的同时“体验”理论方法的应用过程，加深理解，并逐步掌握其应用方法。
四、对任课教师知识和能力的要求
具备坚实的流体力学、流体输配管网理论基础；了解专业全局和专业人才培养模式与规格要求，清楚专业课程体系及各门课程、各实践环节在人才培养方面的作用，掌握所承担的课程与其他课程或教学环节的衔接关系；具有丰富的工程实践经验，理解工程实践对人才能力的需求； 具有新思想、新观念，了解学科前沿和发展动态，具有工程新技术研发经历和能力。
参考文献：
[1]付祥钊.建筑环境与设备工程专业本科教育设置平台课程的研究[J].高等建筑教育， 2004，13（3）： 58-60.
[2]肖勇全，张志刚，朱颖心，等.建筑环境与设备工程专业中平台课程体系构建与教学实践[J ].高等建筑教育，2003，12（2）：39-42.
[3]朱颖心，石文星.对工科专业课程教学方法的思考[J].高等建筑教育， 2011， 20（5）：78-82.
Curriculum construction and teaching methods for fluid pipe network
XIAO Yi-min， FU Xiang-zhao
（Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering， Chongqing University， Chongqing 400045， P. R. China）
流体力学基本理论范文2
关键词：流体力学；多媒体课件；学习理论
作者简介：宿程远（1981-），男，河北晋州人，广西师范大学环境与资源学院，讲师；黄智（1972-），男，壮族，广西桂林人，广西师范大学环境与资源学院，教授。（广西 桂林 541004）
基金项目：本文系新世纪广西高等教育教改工程项目（项目编号：2011JGB018）的研究成果。
中图分类号：G642.1?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0088-02
“流体力学”是环境工程专业一门重要的专业基础课程。其主要任务是通过各教学环节运用各种教学手段和方法，使学生掌握流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法；培养学生分析、解决问题的能力和实验技能，为学生学习后继课程、从事工程技术工作和科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。该课程具有较强的理论性和工程实际意义，具有理论不易掌握、概念和方程较多、对学生高等数学和物理知识要求较高等特点。在实际教学过程中，如果只借助于书本、教师的语言和板书这些方法难以实现良好的教学效果，学生也会因枯燥的理论及公式推导而产生厌学的现象。因此，本文提出了基于“情·知·感”理论的“流体力学”多媒体课件的制作与开发。
一、设计理念
本课题以“情·知·感”为支撑，以认知学习理论、建构主义学习理论、人本主义学习理论等学习理论为指导，将身边问题、工程实例、教学科研成果等有机的融入到“流体力学”多媒体课件的制作和开发过程中，同时注意“流体力学”多媒体课件和实验教学的有机结合，重视“流体力学”多媒体课件制作的简约美、和谐美与立体美。以“情·知·感”为支撑的多媒体课件的制作为“流体力学”教学提供了先进的手段，为加强学生的自主学习提供了现实可能，可以充分发挥学生学习的主动性，培养学生“乐学”、“会学”的能力；[1，2]同时向学生展示教学情境，使学生“闻其生、见其形、入其境”，更快、更准、更深地把握“流体力学”教学的重点和难点。
二、实施措施
1.“情”——以多种学习理论为指导
在设计制作“流体力学”多媒体课件时，充分运用多种学习理论为指导，制作出既适合学生自主学习，也适合“流体力学”课堂教学使用的多媒体课件。[3]
（1）基于认知学习理论的观点，组织“流体力学”多媒体课件内容与目录导航设计。制作“流体力学”多媒体课件时，将流体力学基本教学内容划分为四个模块：流体的物理性质及分析方法、流体静力学、流体运动学和流体动力学。这种结构以图示的方式在课件中显示，使学生对课件内容形成清晰的概念，养成“流体力学”课程的思维图式。学习流体力学的关键是理解和掌握核心的基本的概念、原理、态度和方法，抓住它们之间的联系，形成一个有联系的整体。如在讲解等压面时，可以将等压面的基本概念、特征及应用紧密联系在一起，形成一个有机的整体，以加深学生的认识。
（2）基于建构主义学习理论的观点，在设计课件时，提供丰富的多媒体情境资源以支持学生的学习。在制作与开发“流体力学”多媒体课件时，将北京奥运会“水立方”水面扰动时产生的阻力情况、中央电视台记录片《水问》以及“神舟七号”飞船的资料等，以优美的文字、活灵活现的画面、动听的声音进行展示，能使教师轻松地授课、学生愉快地学习。而且能够将教学重点和难点化难为易，向学生展示教学情境、提供丰富感知、激发形象思维，使学生闻其声、见其形、入其境，让学生更快、更准、更深地把握教学的重点和难点，能够起到很好的教学效果。
（3）基于人本主义学习理论，设计与表达流体力学知识的价值与文化。人本主义学习理论重视学生学习时的情感需求，主张教育的目的不只限于教授学生知识或谋生技能，更重要的是针对学生的情感需求，从而培养其健全的人格。[3]在“流体力学”多媒体课件制作中，增加其人文色彩、文化意味，以适时地向学生传达人生哲理，开启他们的心智。在绪论部分，可用古代的诗词引出学生对流水的思索，“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”，“问君能有几多愁，恰似一江春水向东流”，“抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁”；在讲授虹吸原理时，可向学生讲述宋代苏轼《东坡志林》卷四中，四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面的故事等，这样我们的课堂教学就被赋予了灵气。
（4）基于行为主义学习理论的观点，在课件中设计练习模块。在“流体力学”多媒体课件中设计练习模块，以提供覆盖重要知识点的习题及反馈。让学生的学习有了一个循序渐进的过程，给学生留有思考余地。同时也突出了“流体力学”课件的交互性，将更能促进学生的横向思维，延长课件的生命周期；同时设计了部分流体力学的英语题目，实现了双语教学理念的渗透。
2.“知”——以“三引入”与“一结合”为指导
为了结合课程内容有效地实施素质教育，培养学生的兴趣，激发学生的思维与创造力，在“流体力学”多媒体课件制作中强调“三引入”与“一结合”，以突出“流体力学”教学的宽泛性、时代性和应用性。[4]
（1）将身边问题引入多媒体课件。在“流体力学”多媒体课件制作时，结合具体课程内容，设计具有新颖、独特、能够牢牢抓住学生注意力的问题，力争做到在每一章的“流体力学”课件开讲前都提出一个问题，启发学生的思维，避免平铺直叙地讲授。同时在教学中注意收集身边有趣的流体力学问题，比如一滴牛奶的流体力学问题，让学生认识到其实流体力学离我们并不遥远。
（2）将工程实例引入多媒体课件。为了将所学的理论与实际相结合，扩大学生的知识面，增加学生的学习兴趣，增强学生运用流体力学知识解决问题的能力，可将工程实例引入多媒体课件。如在讲授液体作用在平面上的总静压力和恒定总流动量方程时，补充三峡水坝的视频，让学生对恒定总流动量方程有更为深刻和直观的认识。
（3）将教学科研成果引入多媒体课件。在多媒体课件制作时，适时地介绍一些教师的研究成果以及正在开展研究的工作，一方面可以调节课堂教学气氛，另一方面也会极大地提高学生学好课程的积极性，让学生对当前相关学科的热点问题有一定的了解，从而引发学生的思考，激起他们对科研的浓厚兴趣。正如张爱玲所说“出名要趁早”，对于学生科研素质的培养，也要趁早。
（4）注意多媒体课件和实验教学的有机结合。实验教学是学习流体力学不可缺少的重要环节，贯穿于课程始终。采用多媒体方式如录像、Flas等增加演示性实验，既丰富了实验内容、扩展了学生视野，又可达到意想不到的教学效果。特别是在讲解流体力学最重要的“伯努利方程”时，除了传统的公式推导之外，可辅以实验、Flash等多种教学手段，从而实现教学重点与难点的突破。
3.“感”——以美学理论为指导
教学是一种艺术，课件也应是教学与艺术的完美结合。要实现“流体力学”多媒体课件中科学性和艺术性的和谐统一，关键在于设计中美学的运用。[5]
（1）“流体力学”课件制作的简约美。“流体力学”多媒体课件开发时，背景画面的设计要做到：简单大方，清新淡雅，不能分散学生的注意力；同时“流体力学”多媒体课件的文字内容应言简意赅，简明扼要。
（2）“流体力学”课件制作的和谐美。首先背景图片应服务于课件内容，不能喧宾夺主，在色调处理上应保持统一性，不出现突跃；其次应根据各种字体的表现力，选择一种与课件内容相和谐的字体；再次应选择与背景色协调的文字颜色；最后应注意文字经投影仪投影后的效果。
（3）“流体力学”课件制作的立体美。图像所表现的内容应围绕课件内容展开，通俗易懂，可将水利工程、航天工程等工程图面以及身边的流体力学图面有机的穿插到多媒体课件中，简洁明快地使学生认识、理解和掌握主题。首先动画设计在构图上要做到布局合理，造型优美，以求达到最佳的视觉效果。其次动画构图要形象且具有鲜明的直观效果，并符合学生的视觉规律，如在雷诺实验、伯努利方程的讲述中，应合理运用动画技巧，以扩大课件的表现力。
三、结语
以“情·知·感”为支撑，以认知学习理论、建构主义学习理论、人本主义学习理论等学习理论为指导，将身边问题、工程实例、教学科研成果等有机的融入到“流体力学”多媒体课件的制作和开发过程中，同时应注意“流体力学”多媒体课件和实验教学的有机结合，重视“流体力学”多媒体课件制作的简约美、和谐美与立体美。以“情·知·感”为支撑的多媒体课件的制作为“流体力学”教学提供了较为先进的手段，为加强学生的自主学习提供了现实可能，将充分发挥学生学习的主动性，培养学生“乐学”、“会学”的能力；同时向学生展示教学情境，提供丰富感知、激发形象思维，以促进“流体力学”教学。
参考文献：
[1]张婷婷.情·知教学理论指导下的网络课程之情感设计[J].现代教育技术，2008，18（10）：47-51.
[2]赵青.多媒体教学软件的研究[J].中国现代教育装备，2008，（2）：153-155.
[3]叶涛，刘传明，章战士.基于多种学习理论的多媒体课件设计实践探讨[J].中国医学教育技术，2009，23（2）：157-159.
流体力学基本理论范文3
关键词：水力学；连续性方程；对比分析；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0086-02
水力学是建立在流体力学基础之上的一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的技术基础课程，广泛应用于水利、土木建筑、给排水、水文环境、地质勘探等专业。水力学课程的主要任务是研究水的平衡和机械运动规律及其工程应用，它具有理论性强、经验公式多，概念抽象，推导复杂，易混淆、理论紧密联系工程实际等特点。水力学与其他各门力学课程一样，一直以来都是学生认为最为难学的课程之一，它对高等数学、大学物理、工程力学以及综合分析问题的能力要求较高。作为水利等工科专业的技术基础课，水力学是学生专业能力形成与未来职业发展必不可少的依托，它不仅是后续专业课学习的理论基础，而且也是解决工程实例的技术依据。连续性方程是水力学三大基本方程之一，它总结和反映了水流运动过程中水流的过水断面面积与断面平均流速沿流程的变化规律，是解决水力学问题的重要公式。本文从质量守恒定律出发，针对流体的连续介质特性，分别从“微元体”与“元流”两个切入点推导连续性方程，并进行对比分析，为连续性方程的专题性教学改革探索提供参考。
一、连续性方程的“微元体”推导过程
连续性方程的“微元体”思想是依据连续介质假设把物质质量守恒定律用微分方程的形式表述的方程式。
1.连续性微分方程。在流场中取微小直角六面体空间为控制体，正交的三个边长dx、dy、dz，分别平行于x、y、z坐标轴（图1）。
2.连续性微分方程对总流的积分。设恒定总流，以过流断面及侧壁面围成的固定空间为控制体，体积为V（图2）。
式中A为体积V的封闭表面，上式u1的方向与dA外法线方向相反，取负号。由此得到：v1A1=v2A2上式即为总流的连续性基本方程，式中v1、v2为总流的断面平均流速。
二、连续性方程的“元流”推导过程
1.微小流束（元流）的连续性方程。在采用“元流”思想推导连续性方程的过程中，取上游过流断面A1和下游过流断面A2之间的总流管作为控制体（图3），在恒定流、无流体流入或流出、连续介质等假定条件下，根据质量守恒定律，得“元流”连续性方程ρ1u1dA1=ρ2u2dA2；对不可压缩流体的定常流动，有ρ1=ρ2=ρ，得不可压缩流体“元流”连续性方程u1dA1=u2dA2。
2.总流的连续性方程。将微小流束（元流）连续性方程对过水断面A1及A2进行积分得：ρ1v1A1=ρ2v2A2上式表明可压缩流体做定常流动时，在单位时间内通过A1流入控制体的流体质量等于通过A2流出控制体的流体质量。对不可压缩流体，ρ为常数，则v1A1=v2A2。
三、讨论与分析
无论采用“微元体”思想还是“元流”思想推导连续性方程，都以质量守恒定律为基础。根据连续性方程的适用范围，推论如下：
1.有“固定边界域”的总流连续性方程：适用范围：恒定流、非恒定流、可压缩、不可压缩流体、理想流体、实际流体。
2.恒定总流连续性方程：适用范围：恒定流、可压缩、不可压缩流体、理想流体、实际流体。对于不可压缩流体，有v1A1=v2A2。
3.分叉不可压缩流体恒定总流连续性方程：v1A1=v2A2+v3A3。
针对连续性方程的不同推导过程，结合《水力学》课程教学目标和课程特点，制定的教改思路如下：（1）水力学教学宜采用由一元、二元到三元，由可压缩到不可压缩，由理想到粘性的系统化理论教学体系；（2）注重实践性教学改革探索；（3）吸取国内外水力学教材精华，拓宽学生的思维结构与知识体系；（4）在课堂上善于举实例说明问题；（5）正确处理好教学与科研的关系。
四、结论
本文就《水力学》中连续方程的推导进行了对比分析式教学改革探索，结论如下：
1.采用对比分析方法推导水力学基本方程式，可以达到授课的系统性和关联性，帮助学生真正理解、掌握和应用方程。
2.采用“微元体”或“元流”对比分析式的教学模式推导基本方程能开拓学生的学习思路，实现水力学教学方式创新性改革的目标。
参考文献：
[1]吕宏兴，裴国霞，杨玲霞.水力学[M].第二版.北京：中国农业出版社，2011.
[2]张志昌.水力学（上册）[M].北京：中国水利水电出版社，2011.
流体力学基本理论范文4
关键词:农林高校;热工基础及流体力学;课程教学;实践创新
当前，在“绿色发展理念”深入人心的时代背景下，农林类高校迎来了很好的历史发展机遇;同时社会和企业对农林类专业人才的需求更加重视质量，对人才的知识深度、广度和对专业基础课、专业特色课核心知识的实践运用能力，均提出了更高要求。提高机械设计制造及其自动化专业学生林业装备系统总体及其子系统技术的掌握程度，拓展学生在林业装备系统上运用专业基础课、专业特色课中核心知识的科研能力，是农林类高教工作者面临的共同课题［4］。
1课程教学剖析
1．1课程内容
“热工基础及流体力学”这门课程是机械设计制造及其自动化专业的一门综合性专业基础课，是后续液压与气体传动、泵与风机、林业机械等专业及特色专业课的重要基础。课程目标包括:掌握工质的热力学性质、热力学第一定律、第二定律、热工转换的规律和理想气体的热力学过程，学会基本的理论分析与计算方法;通过对热量传递的三种基本方式、导热基本理论、对流换热基本规律、黑体辐射基本定律等内容的学习，使学生具备对基本的传热学问题进行分析和总结的能力;掌握流体的主要物理性质和流体静力学的基本理论知识，学会流体上的作用力分析，能够推导流体动力学方程的连续性方程和伯努利方程，针对黏性流体，能对管内流动状态进行判断;能够对“传热学”“工程流体力学”的实验结果进行分析和解释，通过实验数据综合分析工程中的现象及问题，并得到合理有效的结论。总体来看，本课程讲授内容包括工程热力学、传热学以及工程流体力学三大板块的内容，是在高等数学、大学物理、理论力学、材料力学的基础上进行深化学习，拓展到实际的工程问题，所以本课程不仅理论性强，而且工程应用性也很强;与机械设计制造及其自动化专业其他课程相比，该课程涵盖了本应三门独立开设的课程内容，知识难点聚集、微积分公式众多、三大知识板块思维跨度大、学生融会贯通掌握难。但是，学生对课程内容的掌握程度直接影响后续专业特色课程的学习情况。
1．2教学思路
目前，本课程总学时为48学时，理论授课42学时，实验授课6学时。三大板块的教学内容多，理论授课课时较少，矛盾突出:(1)学生由固体学科切换到流体学科的学习需要较长适应期;(2)课程中较多章节内容抽象，且涉及大量公式推导及专业的概念铺垫，加之为了跟上教学进度教学内容更新较快，学生普遍反映课程难度较大;(3)教学内容和后续专业及特色专业课内容衔接性不够紧密;(4)从内容的充实性和课程的结构上来看，“热工基础及流体力学”这门课程的教学内容已经满足要求，但是对接林业机械领域最新技术，强化学生创新思维方面，当前的课程建构仍无能为力;(5)由于本课程的学习不涉及具体的机械装备系统，使得同学们对本课程在专业中的地位认知不足，学习积极性欠佳，这些现状使得提升教学效果难度较大。针对上述课程特点及教学现状，结合农林类高校“机械设计制造及其自动化”专业的实际情况，制定了如下教学思路:(1)授课时，使学生从机电系统、固体力学等学科的思维中切换出来，将空间观测法跟同学们探讨透彻，基于空间观测法开展“热工基础及流体力学”的课程教学。(2)在教学大纲中删除过于抽象、应用面较窄的教学内容，深入讲解与后续“液压与气体传动”“泵与风机”“林业机械”等课程关联度较深的内容，为专业及特色专业课的学习做好扎实铺垫。(3)结合在林业机械领域与“热工基础及流体力学”紧密关联的科研经历，探索寓教学于科研、科研反哺教学的授课模式，强化同学们对“热工基础及流体力学”在“机械设计制造及其自动化”专业里占有重要地位的基础认知，显著提升同门们自愿学习、自主学习的热情。(4)注重思维方式、终身学习意识的培养。教学过程中注重切入问题角度的讲解，使得同学们在明白问题的同时更养成学习思考问题方法的习惯;从固体学科到流体学科是一个较大的跨越，在跨越的过程中，使同学们树立终身学习意识，为以后培养同学们提出、解决林业机械领域学科前沿性、热点性问题的能力打下坚实基础。
2课程构建探讨
在“碳达峰、碳中和”的硬性发展要求及“绿水青山就是金山银山”的发展理念加速推进的浪潮之下，农林高校“机械设计制造及其自动化”专业的毕业生在高等教育系统中的地位不断提升，所以基础专业课程构建更需获得与之地位匹配的重视。一方面，基础专业课课程构建要体现基础知识的深度和广度;另一方面，内容要很好衔接并服务于核心专业课、特色专业课，为学生后期毕业设计、研究生科研深造做好铺垫。
2．1课程内容深度衔接核心专业课
“林业机械”是南京林业大学“机械设计制造及其自动化”专业的核心专业课，内容涵盖林业动力、整地、清理、苗圃、造林、抚育、保护、防火、采伐、采摘、智能化等机械。其中，和“热工基础及流体力学”专业基础课相关的包括动力、清理、保护、采摘等板块。林业动力机械(包括泵、风机)涉及“工程热力学”中热能和机械能之间的转化问题，同时也涉及“工程流体力学中”可压缩混合气体压强、温度变化和装置的动力匹配问题;林业清理机械涉及“工程流体力学中”不可压液态水在管道内部的流动，在雾化器内的流态分布、出口后雾化粒径分布等复杂多相流问题，如图1所示;林业保护机械中喷雾射程、喷雾穿透涉及“工程流体力学中”可压缩流体空气的外部流动及耦合风场、雾滴的多相流动问题，如图2所示;林业采摘机械中，基于负压的采摘系统涉及可压缩流体空气的管内流动问题。从衔接核心专业课的角度来看，一方面，农林类高校“热工基础及流体力学”这门专业基础课程应该深耕“工程热力学”和“工程流体力学”，而“工程流体力学”应该是重点中的重点;另一方面，也好兼顾课程内容的完整性，“传热学”也要适度调整。
2．2匹配三大板块关系，优化课程结构
建议协调、平衡三大板块的课时占比，同时明晰课程内容的内在逻辑关系，在此基础上进一步优化课程结构。在“工程热力学”(热能的间接应用)板块中，我们将实现热力学能向机械能转化的媒介称之为“工质”，媒介一般是“单一气体”或者“混合气体”，热力学第一定律、热力学第二定律、工质热力学性质及理想气体的热力过程等课程内容和专业核心课程林业机械吻合度较好。“工程流体力学”中，对流体的终结性定义是“抓不起来的物体”，一般性的定义是“气体和液体”的总称，但课程内容中流体基本概念的铺垫、流体静力学、流体运动学、流体动力学及黏性流体等课程内容都是基于不可压的液体，同为流体，但气体和液体的性质及研究重点相差甚远，“气体”这种流体相关课程内容的缺失为后续专业核心课程的学习带来很大知识结构缺陷。“传热学”(热能的直接应用)中，对导热、对流传热(混合传热，主要是流体和固体之间)、辐射传热的基本原理、工程应用等课程内容做了比较详细的讲解，但是后续专业核心课程对传热学中的知识需求很少，仅仅在脉动燃烧技术这一研究领域有所涉及。总体来看，不管是“工程热力学”中的“工质”，还是“工程流体力学”中的“气体”，再或者“对流换热”中的“流体”，其中“气体”是课程的“最大公约数”，也是和林业机械这一专业核心课程相关的“最大公约数”。鉴于此，“工程热力学”教学内容总体上可以维持不变，部分章节可以简化，不重要的知识点减少不必要的推导，侧重理论、公式概念的理解和应用，这样可省出一部分课时。总课时不变的情况下可以合理缩减“传热学”的课时，对辐射传热只做一般性介绍;考虑到相似原理在流体力学的试验研究中也有重要应用，可以在这里对相似准则进行深入讲解，省出较多课时。将“工程流体力学”放在最突出的位置，省出来的课时分配给这一部分;增加可压缩流体“漩涡势流理论”“相似理论中的量纲分析法”、包括气体动力学中“扰动在外空间流场中的传播”及“管内气体的流动”等内容，以匹配林业机械核心专业课。
2．3树立自主学习、终身学习意识
目前，流体力学板块中关于可压缩流体的课程内容匮乏，教学中会鼓励同学们在MOOC上寻找优秀资源进行线上学习，使同学们树立自主学习意识。通过工程流体力学板块，我们在体力学的范畴内将研究运动的方法由拉格朗日法提升到欧拉法，这是一个显著的改变，也是重要的进步，通过这一步，有助于培养同学们的终身学习意识。
结语
流体力学基本理论范文5
摘要：“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，该课程理论性强，内容抽象，概念多，公式繁杂。文章针对该课程的内容特点，结合制冷与低温工程专业教学实践及教学现状，从改革教学方法和教学手段等方面对“流体力学”课程教学改革进行了探讨。
关键词：流体力学；制冷与低温工程；教学改革
作者简介：尹雪梅（1979-），女，四川资中人，郑州轻工业学院机电工程学院，讲师；张文慧（1980-），女，河南焦作人，郑州轻工业学院机电工程学院，讲师。（河南郑州450002）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0098-02
目前，郑州轻工业学院（以下简称“我院”）的制冷与低温工程专业已被评为部级特色专业。为了加强制冷与低温工程专业学生能力的培养，造就人才，有必要对制冷与低温工程专业的教学进行全面的改革。
“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，主要分为流体静力学和流体动力学，研究流体平衡、运动规律、流体和周围物体之间的相互作用力及其实际应用的科学。由于流动现象和流动规律及其影响因素十分复杂，故其具有理论性强、概念抽象和公式较多、实际工程应用广、对学生的综合分析处理问题的能力要求较高等特点。[1]加上学生对流体流动机理普遍缺乏感性认识，导致“流体力学”课程历来被公认为是教师难教、学生难学难懂的课程之一。[2]因此，迫切需要进行“流体力学”课程教学改革，使学生学好本门课程，提高课程教学质量，使学生能更深刻地理解和掌握专业理论知识，培养学生的综合分析应用能力和创新能力，全面提高专业素质。
分析目前我院制冷与低温工程专业“流体力学”课程教学的现状，发现存在以下主要问题：首先，“流体力学”理论性强，概念多而抽象，难以理解，学生普遍缺乏对流体力学问题的感性认识，学习兴趣不高；其次，课程中公式繁多，推导过程复杂，且大多涉及到“高等数学”的偏微分方程，另还涉及到“大学物理”、“理论力学”、“材料力学”等方面的知识，学生理解困难；另外，学生对所学的知识不能灵活应用。因此怎样激发学生的学习兴趣，选择合适的教学模式组织教学，全面实现该课程教学目标，提高教学质量，是该课程教学亟待解决的问题。
一、改革教学方法
学好“流体力学”这门课对于制冷与低温工程专业的学生来说至关重要。让学生理解流体静止和运动的规律及其影响因素，不仅能为学生学习后续的专业课程提供必要的理论基础，也能为学生以后分析解决实际工程中的实际问题提供理论指导。怎样才能让学生学好这门课，笔者结合自己的教学经验，认为可以从以下几方面着手。
1.激发学生学习兴趣
学生是学习的主体，而“流体力学”又是大家公认难学的课程，因此学生的学习积极性高低决定着“流体力学”这门课教学的成败。
要提高学生学习“流体力学”的积极性，首先要上好“绪论”课。“绪论”课是学生接触和了解“流体力学”这门课的窗口，也是教师的教学水平和教学方式的第一次展示，“绪论”课上得好不好直接影响到“流体力学”课程教学的成功与否。通过“绪论”课让学生对“流体力学”的发展及其广泛的工程实际应用有一个大致的了解，使他们充分意识到“流体力学”知识和我们的生活及国家的建设密切相关，深刻理解“流体力学”知识在今后的学习和解决实际工程问题中的重要作用。[3]
教师在讲授一些理论知识之前，可先举出很多贴近生活的有趣实例或者先提一些问题来激发学生的学习兴趣，启发引导学生积极地思考。例如在讲液体的粘性之前，可以先问学生：在水中游得快还是在油中游得快？为什么？又如在描述流体运动有两种方式――拉格朗日法和欧拉法时，可以将在座的学生和教室里的每个座位作为研究对象来进行类比，从而让学生很容易的理解两种方式。通过举例和提问的方式，让学生带着问题去学习，让学生亲身感受到参与教学活动是一件乐事、趣事，由愿学到爱学再到乐学。实践表明：列举事例或提问的方式可以避免学生学习的枯燥感，活跃课堂气氛，不仅可以吸引学生的注意力，激发学生学习的主观能动性，还可以使学生充分意识到本课程对今后学习和工作的重要意义，并且能加深学生对所学知识的理解和记忆，使学生分析问题和解决问题的能力得以提高。
另外，还应充分利用多媒体，通过图片、动画让学生直观了解各种流动现象，而不是停留在抽象层面，从而提高学生学习“流体力学”的兴趣。
2.巧妙讲解公式
为了定量地描述流动现象和分析流动机理，需要应用数学工具。学生要真正理解基本概念、重要公式，首先就要读懂数学，然而读懂了数学不一定意味着明白了数学符号背后所代表的物理意义。“流体力学”教学实践表明，学生从读懂数学到理解流动问题的物理本质有一个过程。教师的一个重要任务就是做好各方面的工作，帮助学生完成从读懂数学到理解流动的物理本质这一过程的转变，进一步建立起科学的思维方式。
“流体力学”在分析介绍欧拉平衡微分方程、欧拉运动方程、连续方程、动量方程、伯努利方程等理论知识时都有大量的公式，这些公式涉及一些高数、物理、力学方面的知识，特别是大量的偏微分方程，加上“流体力学”的公式推导采用欧拉法，与物理及其他力学不同，学生的观念不易改变，而且推导过程复杂，学生理解掌握很困难。如果过分强调“流体力学”知识的严密性和完整性，对每个公式的每个推导细节都逐一介绍，推导过程将会枯燥无味，学生只会被弄得糊里糊涂，兴趣全无。而如果直接给出公式，让学生死记硬背，只能让学生不知其所以然，当然也就不能真正用所学知识来解决实际问题了。
根据多年的教学经验，笔者认为：“流体力学”中公式的讲解应将重点放在概念引入、理论模型建立的思想、基本原理和主要步骤以及公式的物理意义与应用限制上。首先对基本概念力争讲透，概念清楚了，公式的讲解推演才有意义。然后重点使学生明确公式的物理意义及公式中各项参数的物理意义和几何意义，只有真正理解了公式的物理意义，才能灵活使用公式解决实际工程问题。最后应强调公式的应用范围及应用注意事项。由于流动的多样性，“流体力学”中的很多方程都是在一定的条件下得到的，如伯努利方程就有多种形式（理想流体、实际流体、流体是否可压等），在具体运用时，要根据具体情况选用正确的形式。
3.充分利用作业
学习的最终目的是让学生能够独立自主地解决实际工程问题。如果基本原理掌握了，接下来就是如何用这个原理去解决实际问题。课后作业是检查学生对所学知识理解、掌握程度的一种手段，同时也是培养学生分析、解决问题能力的一种方法。
首先应由学生独立地完成一定量的课后练习题，这是“流体力学”学习过程的重要组成部分，解题过程实质就是利用“流体力学”的基本原理和基本方程分析和解决实际问题的一个训练过程，课后习题可以帮助学生加深对基本概念和基本理论知识的理解。
然后再由教师通过习题课的方式，利用具有代表性的习题和一些学生普遍认为困难、出错多的习题，讲述流体力学原理在工程实例中的应用。在讲解习题时，重在提供条理清晰的解题思路、详细具体的解题步骤，使学生在此过程中掌握解决问题的正确方法和技巧，以便在以后的学习工作中举一反三、触类旁通、学以致用。这一过程增强了学生对流动过程物理本质的理解，将物理问题与数学工具有机地结合起来，有助于学生对与专业相关联的实际工程问题进行认真思考，有效的增强了学生分析并解决实际问题的能力。
二、改革教学手段
多媒体教学以其形象、直观、生动、具体、易于理解的教学特点，丰富的教学内容，被高等院校广泛采用，并深受广大师生的欢迎。[4]
多媒体教学在“流体力学”教学过程中发挥着重要的作用。利用多媒体，可将“流体力学”中那些难以用语言描述的流动图像、抽象难懂的知识点，如拉格朗日和欧拉法的描述，流线与迹线、层流、湍流等，通过图片、动画和视频资料直观形象地展现给学生，使其从感性认识开始建立清晰的物理概念，较容易地掌握相关内容，并使学生的逻辑思维、综合分析能力得以提升。另外一些需占用大量时间写板书表述的和不易通过板书表述的内容也可利用多媒体制作Power Point课件。如莫迪图、水头线、各种流场和一些典型的例题习题等。采用多媒体教学，授课的信息量增多了，教学内容更丰富了，学生在有限的时间内接收的知识更多了，学生的学习兴趣提高了，学生的思路拓宽了，教学质量也提高了。
多媒体教学的发展并不意味着要摒弃传统的板书教学。有很多学生认为板书能让他们有更多的时间去思考消化一些抽象的东西，更有利于对基础知识的理解和掌握。根据“流体力学”既有抽象复杂的流动机理又有大量的基本概念、基本方程的特点，在教学过程中应将多媒体教学与板书教学相结合，扬长避短，发挥各自的优势，为教学工作更好地服务。如对某些特定的流动现象，可以通过多媒体教学，加深学生对流动现象和机理的理解。而对于较重要的公式及一些重点难点内容还是采用板书教学，例如流体力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书，有利于学生集中注意力，让学生更清楚地看清步骤、方法和解题思路。这样既可留给学生足够的思考时间，又可加深学生对重要知识的理解，从而获得良好的教学效果。
三、 结束语
总之，高等教育教学改革，特别是专业课程的教学改革，是一个长期而艰巨的实践过程。“流体力学”是制冷与低温工程专业的一门重要的专业基础课，在教学中要根据学校的具体情况改革教学方法和教学手段，借助现代教育技术与手段，充分调动学生的学习兴趣，结合生活、生产、科研中的实际问题，进行深入浅出、生动活泼的讲解，揭示问题的本质，向学生传授治学方法，扩大学生的知识面，培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新精神，以取得更好的教学效果。
参考文献：
[1]王伟.土木专业工程流体力学课程教学研究[J].山西建筑,2008,34(21).
[2]吴光林.《流体力学》课程教学改革的思考[J].科技信息(科学教研),2008,(14):172-173.
[3]朱俊锋,梅群,李一帆.浅谈土木工程专业工程流体力学课程教学改革[J].山西建筑,2010,(23):224-225.
流体力学基本理论范文6
关键词： 农业物料学 理论教学 实验教学 一体化
农业物料学是应用近现代物理学理论、方法和技术来研究农业物料的物理特性，以及各个物理因子和生物特性相互作用的一门边缘性学科[1]。作为农业工程学科的基础，农业物料学已经成为农业高校农机化专业一门理论性和实践性并重的专业基础课程，主要培养学生掌握利用相关技术测试常见固体和液体农业物料物理特性的实验方法和原理。农业物料学涉及农学、生物学、机械力学、流体力学、电学、光学等多门学科的理论和技术，知识领域广，学科交叉，给该门课程的教学带来很大的挑战。为了更好地加强知识的理解、提高学习效率、进一步提高农业物料学的教学质量，结合教学内容和目标，对该课程进行理论与实验一体化教学模式的探索。
1.课程知识结构设计
1.1农业物料学研究对象及特征
农业物料学的研究对象是农业生产及农产品加工和处理所面对的植物物料和动物物料及其半成品和成品，如谷物种子、果蔬类、油类、肉、蛋、奶等，按存在状态可分为固体物料和液体物料。农业固体物料的结构形式表现出多样性，它们以块状、散粒体、粉状等规则或不规则的形式存在，它们的内在品质也具有很大的差异性，因材质的不同表现出不同的力学特性、电学特性和光学特性；农业液体物料作为连续介质，因其黏性不同而具有复杂的流动特性和流体动力学特性。
1.2理论模块设计
农业物料学所研究的内容是基于农业生产、加工、存储、运输、检测的机械装备和系统的设计需求，利用合适的技术和手段来研究各类农业物料基本物理参数、力学、光学及电学特性[2]。遵循主次分明、突出重点的原则，具体理论教学内容包括物料的基本物理参数（如形状、尺寸、体积、密度、孔隙度、表面积、比表面积、含水率等）的表达形式和测试方法、黏弹性物料的流变模型及应力松弛和蠕变理论、液体物料的黏度及液体物料流体阻力特性、散粒物料的内外摩擦力学特性及空气动力学特性、农业物料的换热理论及干燥理论、农业物料的介电特性和导电特性、农业物料的光学反射和透射理论等。
1.3实验模块设计
实验内容的设计在该教学模式中的作用尤为关键，通过实验课的实施，不仅使学生能够掌握典型农业物料物理特性的测试方法，同时是辅助学生理解和学习本课程理论知识的重要手段。为了达到此目的，实验内容须覆盖和融合本课程的理论要点。根据教学目标，结合理论教学内容，实验项目设置为谷物尺寸与硬度的测试，果蔬形状、体积和密度的测试，农业物料拉压流变实验，液体物料比重与黏度的测试，谷物种子空气动力学特性实验，散粒体物料休止角与内摩擦角的测定实验，谷物种子含水率测定实验，农业物料导热系数的测定，典型农业物料LCR电学参数测定，谷物考种实验、谷物营养成分光谱分析实验等。
2.理论实验一体化教学模式的实现
2.1理论实验一体化教学思想
传统的教学是将理论教学与实验教学分阶段进行，一般先在课堂讲授理论，后集中进行实验。这种教学模式容易导致理论和实验结合不紧密，实验对理论的反馈作用发挥不及时、不充分。尤其对于农业物料学理论知识体系繁多、学科跨度大，仅课堂讲解理解难度大。由于理论教学与实践性教学是一种相互加强与相互补充的关系[3，4]，通过构建理论实验一体化教学模式，将理论教学与实践教学融为一体，两者同步开展。按照“讲、听、做、学”的流程，教师首先提出本次课的教学任务和知识目标，对相关知识点进行讲授，讲授内容分为两部分，一部分为知识点的概念、原理等基础理论知识，另一部分是讲解基于这些理论知识的实验方法和步骤。学生在明确教学任务和知识目标后，有目的性地对所讲授的内容进行听记，接着按照实验方法有步骤地进行实验。实验过程中，教师要有计划、有目的地对实验关键环节涉及的理论原理、支撑技术进行提示和讲解；实验结束后，结合实验，以问题解答、讨论互动等形式对相关理论知识进行归纳、总结、再学习，进而加深理解，真正掌握和巩固知识点。
2.2理论与实验的融合性
为了实现农业物料学课程一体化教学过程中理论知识与实验的有效融合，实验内容的设置及教学过程设计非常关键。在本课程实验内容的设置中，谷物尺寸与硬度的测试实验和果蔬形状、体积和密度的测试实验对应农业物料基本物理参数的表达及测量理论；农业物料拉压流变实验、液体物料比重与黏度的测试实验对应黏弹性物料的流变模型及应力松弛和蠕变理论及液体物料的黏度及液体物料流体阻力特性知识；谷物种子空气动力学特性实验、散粒体物料休止角与内摩擦角的测定对应散粒物料的内、外摩擦力学特性及空气动力学特性理论；谷物种子水分测试实验（直接法）、农业物料导热系数的测定实验对应农业物料的换热理论及干燥理论；典型农业物料LCR电学参数测定、谷物种子水分测试实验（间接法）对应物料的介电特性和导电特性理论；谷物考种实验、谷物营养成分光谱分析实验则涵盖物料的光学反射和投射理论。
例如对于谷物种子含水率及其测定方法知识模块的学习，该模块的教学目的是要求学生掌握谷物种子含水率的基本概念、含水率的实验测定方法及其测定原理。谷物种子含水率的测定方法有两种：直接烘干法和间接测定法。针对两种方法，分别安排两个含水率测定实验：一个是红外加热烘干实验，另一个是基于介电常数的电子水分速测实验。第一个实验测定原理包含了红外线热效应理论、谷物干燥理论等知识；第二个实验测定原理包含了种子电特性理论中的含水率与介电常数知识。因此，该模块的教学中，按照“讲、听、做、学”的流程，在实验中渗入理论学习，在理论学习中见证其应用，两者相辅相成，既掌握了实验测定应用方法，又加深了对理论知识的理解渗透。
3.结语
针对农业物料学课程学科知识结构的特点，引入理论实验一体化教学模式可将理论性、实践性、开放性有机融合，打破常规理论课与实验课的界限，理论与实验形成互补、相互促进，实现教、学、做三位一体，有效启发、活跃学生的思维，促进师生互动沟通，一方面，有效提高了本门课程的教学质量，另一方面，培养了学生的学习知识的兴趣和积极主动的学习态度。
参考文献：
[1]周祖锷.农业物料学[M].北京：农业出版社，1994.
[2]姜瑞涉，王俊.农业物料物理特性及其应用[J].粮油加工与食品机械，2002（1）：35.
