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流体力学理论及应用范文1
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.
流体力学理论及应用范文2
关键词：数学建模；创新能力；数学实验；建模竞赛
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0135-02
创新能力是国家竞争力的核心，科技创新人才的培养直接影响国家未来的整体创新水平和国家的创新竞争力。高等学校和科研院所培养的研究生是科技创新人才的后备军，应当以培养研究生创新能力为根本目标，将科技创新能力的培养渗透到研究生教育的整个过程。教育部于2003年公布的“研究生教育创新计划”指出，为全面建设小康社会，国家对高层次创新人才的需求不断扩大，研究生教育必须加快改革步伐，不仅要培养大批人才，更要把工作重心转移到提高培养质量，特别是提高研究生的创新意识和创新能力方面上来，积极主动适应国家对创新型人才的需要，实现从研究生教育大国向研究生教育强国的转变。
一、数学建模教育与创新能力培养之间的关系
创新能力就是利用已有的知识和技能，根据客观情况的变化而认识问题、解决问题，获得创新成果的能力，主要表现为敏锐的观察力、聚精会神的注意力、良好的记忆力、较强的操作力、丰富的想象力、有创造的思维力和思维方式、灵感和顿悟以及信息检索能力，能够得出有独出心裁的见解和方法。严谨的逻辑思维和定量思维是衡量一个人文化素质是否全面发展的一个重要标志。德国著名数学家Grassmann曾说过：“数学除了锻炼敏锐的理解力、发现真理以外，还有另一个功能，就是训练全面考虑科学系统的头脑的开发”。James指出：“数学的思考方式具有根本的重要性，数学为组织和构造知识提供了方法，以至于当用于技术时就能使科学家和工程师们生产出系统的、能复制的，并且是可以传播的知识。分析、设计、建模、模拟（仿真）及其具体实施就可能变成高效加结构良好的活动”。伽利略曾说过：“自然界最伟大的书是用数学语言书写的”。数学是推动科技创新的主要力量，深厚的数学理论基础、用数学处理实际问题的能力是衡量研究者能否进行科技创新的关键因素。数学建模就是建立数学模型的过程，对于一个实际问题，用数学的语言、公式、符号、图表等进行刻画和描述，然后经过数学的处理即计算、迭代等得到定量的结果，利用得到的结果再返回到实际问题，用于人们的分析、预报、决策和控制。面对各种各样的实际问题，如何抓住主要矛盾，进行合理的假设，逐步引入数学的思想，利用数学的理论和方法得到数学上的求解，最后翻译到实际问题，这实际上是科技工作者综合创新能力的体现。
二、工科研究生学习现状分析
中国石油大学（华东）工科研究生在三年的研究生学习阶段，只有一年的课程理论学习，取得相应的学位课学分后，从第二年就转入导师布置的论文阶段，至此课程学习全部结束。笔者讲授研究生“数值分析”课程数十年，面授对象大都是石油主干专业的硕士研究生，这些学生经过了大学阶段的学习后，学习能力和知识有了很大的提高。数值分析、应用统计方法、矩阵理论及计算是我校工科研究生大面积选修的学位课程，在有限的课时学完这些课程后，研究生学到了必要的数学理论及知识，但在以后的科研阶段碰到实际问题后，如何去应用数学、如何转化为数学问题，还会碰到很多的困难。有些石油学科中的主干课程，像流体力学、渗流力学、固体力学、传热学等，在大学阶段就开始学习这些相关的课程，到了研究生阶段，还要继续学习这些课程。数学模型的来龙去脉、实际问题的简化、数学模型的建立推导以及求解方法、如何反映实际问题，这些更重要的知识并没有真正掌握，以至于在后续的科研阶段，碰到新的问题无从下手，究其原因，还是在学习的过程中，缺乏深厚的数学理论和专业知识基础，缺乏数学建模的能力，导致研究成果缺乏创新性。由于实际问题复杂和多样性，建立真实反映实际问题的数学模型也越来越复杂，精确求解数学问题变得不可能，只能借助于计算机近似求解。现在人们普遍把科学实验、理论研究、科学计算并列为科学研究的三种基本方法。随着计算机、数值计算方法和应用软件的发展，科学计算作为科学研究方法之一显得尤为重要。近年来，计算流体力学、油藏数值模拟、计算传热学等学科发展很快，通过大量的科学计算，可以发现传统理论研究和科学实验发现不到的一些规律和现象。近年来，我校越来越重视工科类研究生创新能力的培养，但很多研究生往往把数学看成服务性的课程，仅学习一些肤浅的数学知识和数学计算，对一些影响深远、应用价值大的数学思想和数学方法很少涉及，学生数学建模能力不足。因而，许多具有硕士学位的科技人员面对涉及较深的数学知识的科技创新时，也就显得力不从心了。
三、加强数学建模教育，提高创新能力的措施
1.在数学理论学位课的教学中渗入数学建模的思想。在研究生的数学理论课程教学中，除了讲解数学理论、数学方法外，针对数学模型的背景，应该讲授给学生数学模型本质的知识，不但要让学生知其然，还要知其所以然。比如在讲授三次样条插值时，首先给出三次样条插值的定义、理论模型及求解方法，要保证方程组的封闭性，还需要给出相应的边界条件，在三类边界条件中，每一类边界条件对应的含义，在边界上一阶导数、二阶导数及周期边界分别为已知的情况下所对应的实际问题的要求要解释清楚。对于不同的实际问题，可以根据实际需要给出对应的边界条件。我们知道，越是抽象的理论、模型、方法，其应用范围越是广泛。很多不同领域的实际问题，其对应的数学模型有可能完全相同，学完一类数学模型后，要求学生针对各自专业中所涉及到的专业知识，能够解释它们对应的实际问题，这样既激发了研究生的学习兴趣，又培养了他们善于归纳、把数学模型分门别类处理、碰到类似实际问题的数学建模能力，提高了他们利用数学建模进行创新的能力。
2.开设研究生数学建模和实验课程，能够提高研究生数学应用能力。在研究生学习完相应的数学理论课程后，第一学年第二学期增设研究生数学建模和数学实验课程，这是衔接数学和后面的科研工作阶段的一个重要环节。通过数学建模和数学实验的学习，研究生可以提高“用数学”的能力，在各自的专业领域里，碰到实际问题，知道如何利用数学的理论、方法建立数学模型，借助于计算机软件进行科学的计算，达到定量解释结果，这样有助于发现新现象、新规律，有助于得到创新成果。
3.积极组织研究生参加全国研究生数学建模竞赛等科技活动。为提高研究生数学应用能力的新要求，从2004年起，研究生数学建模竞赛开始举办。我校自2005年开始，研究生组队开始参加研究生数学建模竞赛，从开始零散的几个队参加到现在每年约50个参赛团队的规模，多次获得全国一等奖、二等奖。参加数学建模竞赛的研究生普遍反映这个科技活动使他们受益很大，具体体现在以下几个方面：①培养了研究生对资料检索的能力，研究生数学建模竞赛题目涉及到的范围很广，要想完整完成建模论文的提交，需要参赛学生既要具备广泛的知识面，还要具备快速收集有关科技文献、正确理解实际问题背景的能力。因此，数学建模竞赛可以加强研究生对资料检索和使用资料能力的培养。②培养大学生文字表达能力和创新意识，研究生数学建模竞赛要求参赛学生尽快熟悉实际问题的背景，然后在合理的假设下，引入数学的概念及知识建立数学模型。在此基础上，使用有关软件或自我设计程序，借助于计算机进行求解，最后形成论文。论文要求模型合理，文字清晰，表达严谨，重点突出，因此这些要求有利于培养学生的文字表达能力和创新意识。③培养学生团队意识和合作精神，数学建模竞赛要求三个人组成一个队进行参赛，组队的原则是：使每个人的特长得到最大发挥，达到群体合作的最佳效果，实现知识能力的最优组合，获取竞赛的优异成绩。每个队的三个人相互协调，密切配合，相互取长补短，学会倾听别人的意见，善于从不同争论中综合出最佳方案，最后取得好成绩。数学建模竞赛的整个过程有助于培养研究生团队意识和合作精神。
四、结论与认识
数学建模教育对于研究生的创新能力和综合素质的培养至关重要，在研究生数学理论课程的教学中，逐步引入数学建模的思想和方法，开展数学建模和数学实验教育，对于后续的科研工作直至将来走向工作岗位会使研究生终生受益，为未来各个行业的创新人才的培养奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]姜启源，谢金星，叶俊.数学模型[M].第四版.北京：高等教育出版社，2011.
[2]周少波，孙祥，徐晟.工科研究生射血能力的培养研究――基于科技创新的视角[J].研究生教育研究，2013，（4）：42-47.
[3]刘凤秋，毕卉，陈东彦，等.融合数学建模思想的理工科研究生创新能力培养模式[J].高师理科学刊，2014，34（5）：82-84.
流体力学理论及应用范文3
关键词：矿井通风与安全 教学要求 效果
“安全工程”专业是我国高等学校煤炭行业所设的专业，其设置符合我国煤尘、煤矿瓦斯、水灾治理及开发利用对矿业人才的需求。矿井通风与安全专业是在采矿专业基础上分离出来的一个新专业，是一个专门化方向。怎样让学生对矿井通风与安全课程产生兴趣，怎样利用有效的教学手段使学生掌握专业知识，成为每个教学工作者面对的首要问题。笔者以“矿井通风与安全”课程为例，结合课程的教学要求，探讨有效提高教学效果的方法及措施。
一、井下瓦斯抽采课程特点
“矿井通风与安全”通过系统介绍矿井通风的基本原理、基本方法及管理手段，使学生得到全面学习和系统训练，初步具备运用基本专业知识的能力，完成培养安全工程专业高级管理人才所需矿井通风开发、利用等专业技能的基本训练。
1.教学内容体现职业性
矿井通风与安全教学内容的设计体现了职业岗位群的要求、行业区域工作过程特点和职业教育认识规律的针对性。一是针对通风技术员、矿井通风工、矿井测风工等技术岗位，按照“一通三防”系统组成教学课程模块；二是充分考虑我省区域内的煤矿生产比较分散、生产规模大小不一、瓦斯涌出量大、通风风量大、通风系统区域复杂的特点，具有教学内容的针对性；三是遵循认识规律，由简单到复杂，由单项到综合的思路，以工作项目和工作任务为教学单元，实行项目导向，将“教学做”融为一体。
2.教学内容体现实践性
教学安排分为校内和校外教学两部分。校内教学主要依托校内实训基地完成通风技术单项测定、通风安全技术措施编制、通风设计优化等学习型工作任务，校外教学主要依托校外实训基地，进行通风安全综合实训和通风设施的施工等技能性训练任务。以学生能独立完成相应的工作任务为主线，以通风测定报告、通风安全技术设计、通风安全技术措施及通风设施等成果为载体，使学习过程具体化，任务明确化，理论联系实际，实现“做中学，学中做”。
二、矿井通风与安全课程教学要求
矿井通风与安全课程以流体力学理论为基础，较为抽象，但矿井通风在煤矿生产过程中又是安全生产的保障，具体实用，因而，在人才培养方案中注重以下特色培育。
1.理论联系实际
根据自然学科特点，本课程注意理论与实践的联系，所有理论描述、技术操作、技术措施均强调实践运用，借助视频、动画、课件等多媒体手段，保证学生专业感性认识的建立，明晰所学知识与现场应用的对应。
2.强化实践环节
为实现采矿工程专业应用型人才培养目标，本课程强化了实践教学环节。在完成理论教学之后，学校结合课程内容安排通风实习一周，安排通风课程设计一周，理论与实践的学时比例达到1：1。
3.夯实基础知识
为了学生今后的专业发展，学校注重基础知识、基本理论的教学，保证学生专业基础知识扎实，构建起较为完善的专业知识体系，为学生参加工作之后继续深造夯实基础。
三、提高井下瓦斯抽采教学效果的措施
第一，课程源于企业又服务于企业，为煤炭企业通风安全一线培养高技能应用型人才，课程坚持以项目为导向、以任务为驱动基于完成工作任务的工作过程进行课程设计和教学设计，体现“工作过程系统化”教学模式和“教学做合一”灵活多样的教学方法，以学生职业能力培养为主线，突出综合素质的培养。
第二，课程在煤矿通风安全专家指导下以“一通三防”岗位技能要求将矿井通风与安全划分为七大模块，每个模块由若干个知识、能力、素质组成，按照相应岗位的应知、应会归纳细化很多学习型工作任务，构成了面向工作岗位的内容结构体系。
第三，充分利用专业教学优质资源，组织教师和学生利用课程实习和专业社会实践学期等机会，以煤矿真实的工作任务为载体，先后完成了矿井通风阻力测定、矿井通风机性能测定、通风系统改造及优化等80多个技术服务项目，为企业创造了可观的经济效益，受到了企业的好评。
四、结论
矿井通风与安全教学应立足专业课程教学，以基础理论为基础，重视对学生实践能力的培养。教师培养学生对矿井通风与安全教学的兴趣，不但要使学生产生兴趣，而且要使学生能够主动学习。通过对矿井通风与安全课程的学习，使学生掌握井下矿井通风的基本原理、基本方法及管理手段和基础知识，学会矿井瓦斯、煤尘、水灾等自然灾害发生的规律及其进行防治的理论和技术，并能有效解决实际问题。
参考文献：
流体力学理论及应用范文4
论文摘要： 多媒体教学提供了提供了一种新的、有效的教学手段。本文分析了《工程力学》课程使用多媒体教学的必要性， 并针对教学中出现的问题以及如何提高教学质量与教学效果阐述了一些观点。
引言
《工程力学》是工科类专业一门重要的技术基础课程，主要包括理论力学和材料力学两部分内容。该课程能否学好，对后续课程，如《机械设计基础》、《流体力学》有着比较重要的影响。不同于理论力学或是材料力学的单独学习，学生在学习过程中，普遍感到难学，究其原因，主要有以下几点：第一，《工程力学》内容相对较多，课时相对较短，学生在学习初始就感到很困难；第二，《工程力学》是一门与工程实际联系非常紧密的专业基础课，许多内容有着强烈的工程背景，例如点的合成运动，是解决机构运动中各构件的运动关系，涉及很多后继课程才研究的机构，学生缺少对这些机构的了解和认识，特别在有多个刚体组成的系统运动时，各构件的运动及相互联系难以想像；第三，这门课程的特点是概念公式繁多，并有着独特的思考分析方法，尤其是在材料力学部分的四种基本变形中，涉及很多新的概念，需要有较强的空间想象及分析能力才能很好地理解。笔者结合在该课程课堂教学中引入多媒体教学手段的实践和体会，提出了在工程力学课程教学中采用多媒体电子教案，以提高教学质量和教学效果。
1.多媒体辅助教学的必要性
按照课程教学基本要求，学生要熟练掌握基本概念和基础知识，具备较熟练的计算能力和初步的实验分析能力。《工程力学》课程的教学内容多而时间短。传统的教学模式，即“粉笔＋黑板＋教师讲述”的方式，其优势在于可以使学生跟随教师的思路，明白逻辑推理的每一个步骤，比较适合人的思维过程。但由于板书、画图、语言说明需要占用大量的课堂时间，教学内容有限，教学效率较低，随着课内教学的计划学时数量的减少，传统的教学模式已不适应课程的教学情况。学生在《工程力学》的学习过程中普遍感到较难，理论力学部分抽象，材料力学部分公式繁多，整体课程单调、枯燥，提不起兴趣。这就要求课堂教学的形式要在活跃性和激发学生学习兴趣上下功夫，避免学生对《工程力学》课的认识误区。因此，改革传统教学模式，引入新的教学方法是非常必要的。
多媒体辅助教学设计是近年来出现的先进教学模式。它集影像、图形、文字、动画、声效于一体，给学生营造了一种全新的、动态的学习情境，使一些抽象的概念、理论变得直观，使一些无法言传的知识具体化、形象化，激发了学生的学习兴趣和积极性。同时可节约大量板书的时间，让大量的工程实例轻松走进课堂，增加课堂的信息量，从而加快教学节奏，增强教学效果。
2.多媒体辅助教学的实践
在现今的工程力学教学实践中，学生普遍认为能较好地把重点、难点及教师难以表达的知识点通过图片、动画等形式生动地表现出来，有助于他们对工程力学基本概念和基本理论的理解，从而达到应用多媒体进行教学的目的。
通过多媒体课件的制作对有关教学重难点分类显示，引导学生深入浅出、系统地掌握有关知识，如：约束的种类，力系的分类，点的运动形式，刚体的运动形式，动力学的求解方法，以及材料的基本变形等。同时也可以利用多媒体的特殊优势将一些平时难以表达的教学内容清楚地展现在学生面前，如：静力学部分约束的解除与受力分析，运动学部分中各种构件的运动形式，材料力学中的杆件的基本变形形式以及其中的内力应力分析等等。通过多媒体中的动画模拟，学生能更真实地获得直观经验，解除学生在传统教学中的凭空想象之苦，激发学习的主动性。再有，工程力学课程中的一些常规实验也可利用多媒体技术在课堂上展示，如：灰口铸铁和低碳钢的拉伸实验，可以清晰地演示出试件在整个过程中的破坏形式及最后的断口形状，绘出相应的σ-ε曲线，标明相应的四个变形阶段，清晰明了；又如铸铁发生扭转变形破坏时的最终断口的螺纹形式，等等。通过多媒体演示实验也填补了力学实验学时少的缺点。
3.多媒体辅助教学的体会和建议
多媒体辅助教学使用了大量的可视性、可比性、可听性教学素材，使学生可以很形象地观察理解物体运动的规律。例如在《工程力学》讲解固定铰链约束中，就可以利用多媒体教学的特点，用动画的形式将销钉、构件及底座分离开，然后再组合成固定铰链，并演示其运动规律及约束条件。似如这种图文并茂、声形辉映、生动逼真、色彩鲜明、表现力强的表现形式，能最大限度地调动学生学习的积极性和主动性，激发学生自主学习的欲望，变被动学习为主动学习，大大提高教学效率，是传统教学模式不能达到的。
对于习惯于满灌式的传统教学的学生来说，逻辑抽象思维能力、分析问题的能力和解决问题的能力都比较欠缺，而工程力学课程教学着重点是培养学生的空间想象力和分析问题的能力，实现从实物到受力简图、从平面力系到空间力系的延伸，从理想模型的受力分析到变形实物的平衡和运动变形规律的总结，提高学生解决实际问题的能力，例如，《工程力学》课一个很大的教学难点是培养学生的受力分析能力，而物体的受力分析又受制于空间想象力，因此，在教学中应以培养学生的空间想象力为突破口。多媒体辅助教学能突出其空间形象的表达，能够充分展示各种约束的受力特点，清晰表达物体的空间受力，让学生能够轻松自如地画出受力图，为更好地学习后续知识打好基础。
多媒体辅助教学的人机界面不等于传统的师生面对面的交流界面，多媒体技术不等于信息量，信息不等于理解，如何把多媒体技术用好，强化多媒体时代的教师作用，将是现代教师面临的较大的难题。在多媒体课堂教学中，教学人员要知道多媒体辅助教学只是一种手段，它既不能代替教师的教，也不能代替学生的学，教、学双方的主观能动性的发挥仍是至关重要的。应该在吃透教材的基础上，利用合理的结构使其形象、生动地突出重点、难点，以达到良好的教学效果。
多媒体辅助教学会给学生带来对教学方式不习惯、视觉易疲劳等问题。在常规教学中，黑板上的文字保留时间相对较长，这为学生自我调节精力集中提供了方便；而多媒体教学则不然，照片、文字一旦放过便不复存在，这就给听课者以压迫感，打乱了学生们头脑的思维惯性。因此，许多学生对多媒体授课存在一些反感情绪。同时由于多媒体教室都配有厚厚的窗帘，课件中的色彩刺激强烈，学生在教室中容易视觉疲劳。所以在课件的制作上应多采用暗色底纹以尽量减少学生视觉疲劳，并适当地用语言语调、手势等形体语言与学生进行直接交流和沟通。特别是配合黑板这个不可代替的媒体，它营造的教育模式以及由此产生的氛围，是多媒体做不到的。例如在点的复合运动教学中，通过黑板教学让学生了解绝对速度、相对速度、牵连速度的概念，推导出速度合成定理，再通过多媒体课件演示这些速度的合成分解与物体运动之间的关系，这样将传统教学与多媒体辅助教学适度地联合起来，能创设最佳的教学情境，从而实现教学结构的最优化。
多媒体辅助教学须防止课堂教学本末倒置。并非所有内容都适合多媒体教学，对于内容多，主要以文字叙述为主的部分，不适用采用多媒体教学，因为这样教学会使教学更加枯燥无味，使得学生对知识点的理解不深刻。也不要一味追求表面上的新颖、动感，过多地运用强烈色彩、图片和动画，看起来热热闹闹，使学生被这种综合刺激所吸引，事实上却对学生造成误导，使他们的注意力过多地集中在多媒体技术的各种展示技巧上，而忽视教学内容、教学目标，造成本末倒置，会不知不觉地使学生把精神愉悦当作学习的最终目的，影响了教学效果。
4.结语
综上所述，现代媒体有它不可抗拒的魅力。面对21世纪高质量工程人才的培养，《工程力学》现代化教学需要合理利用多媒体课件，激发学生创造性思维，调动学生的学习积极性，提高学生的洞察力。可以预见，在课堂上采用多媒体辅助教学前景光明，它的成功运用促使我们在今后的教学改革实践中不断求索，勇于创新，促进教学思想、教学理论及教学手段的改革与发展，为培养国家发展急需的高素质人才做出更多的贡献。
参考文献：
［1］哈尔滨工业大学理论力学教研组.理论力学（第6版）［M］.北京：高等教育出版社，2002.
［2］刘鸿文.材料力学（第4版）［M］.北京：高等教育出版社，2004.
［3］范钦珊.工程力学［M］.北京：机械工业出版社，2002.
［4］王左辉，徐海燕，高玉华等.《理论力学》多媒体教学的探索和实践［J］.合肥工业大学学报，2002，16，（1）：34-37.
流体力学理论及应用范文5
关键词医学物理学;教学改革;改革策略
中图分类号G4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0175-01
随着我国将素质教育作为教育的根本目的,高校教育在近几年也做了一系列的改革尝试。培养学生的创新能力,为社会培养出既有坚实的理论基础又有出色的科研能力和创新能力的新型人才是高校教育应尽的责任。认真总结近年来对医学物理学的教学经验,结合我校教学实际,浅谈对医学物理学教学改革的一点对策,从医学物理学教学理念、教学内容、教学方法等方面提一些改革的设想与措施。
1医学物理学教学现状
1)《医学物理学》在医学院校作为基础课被看做冷门,事实上物理学在医学中有着广泛的应用,但是医学物理学在教学实践中效果并不好,主要表现在学生学习被动,积极性不高,缺乏钻研精神。教师在教学过程中教学方法单一,往往采用“满堂灌”的模式。教与学之间没有互动。另外,学生受中学学习影响,认为物理学习完全取决于题目做的怎么样,仅仅是记忆公式、做题,对于基本概念和规律原理不去深入的理解,舍本求末导致学习越来越吃力。
2)授课教师大都是物理学专业,对医学知识了解不多,在教授的过程中没能将物理学知识与医学知识有机的结合起来,没能很好的将物理学应用于医学,利用物理学知识解释生命现象,教师想讲好却感觉力不从心。学生听起来感觉和医学没有关系兴趣不高,因此产生物理学不学都无关紧要的情绪。还有些地区的学生中学时没有学过物理基础比较差,跟不上教师的课堂教学产生厌学情绪。
3)教学过程中“内容多,学时少”,现在医学物理学的总学时数是78学时,理论课48学时,实验课30学时,与上世纪80年代相比较课时数减少了将近一半,课时不足教师讲授基本内容尚且不能完成,介绍拓展性知识时间更显紧张,例如,声波和超声波以及X射线在医学上的应用等一些和医学相关的内容都是很重要的,但是由于课时限制不得不删掉,如果加快速度压缩内容学生又跟不上教师的节奏,讲授的知识不能消化吸收,遗留问题越来越多。若要求学生对物理部分进行自学,对于刚进入大学校园的同学来说有很大的难度。
2医学物理学教学改革策略
1)在教学模式上改为以教师为主导以学生为主体的课堂教学模式,学生在教师指导下,对所学课程进行深入的探究、分析,在实践的过程中,教师应深入分析教材,引导学生理解所授课程内容,启发学生的思维,让学生积极的参与课堂教学过程,培养学生的创新精神、创新思维、创造能力,充分发挥学生的主观能动性,引导学生积极主动的学习,提高教学质量。教师根据教学大纲的要求,结合学生的关注点,与实际联系起来为学生创设探究问题的情镜,找到探究点与兴趣点,让学生知道自己通过活动要学习什么,获取什么。如教师将需要讲的内容分为几部分,让学生通过预习课本查阅相关资料,通过讨论对要学的内容加深理解。按照医学物理学的教学要求和医学院校学生的特点编写辅导材料,将教学内容,教学目标明确的展现出来,便于同学课前预习和课后复习。
2)在教学内容上根据医学教育培养的需要以及按照素质教育的要求,把先进性和适用性结合起来。医学物理学教学内容原则上既要反映物理学内在的逻辑性和系统性,又要反映物理学理论及衍生出的技术在医学上的应用。教学过程中尽量避免纯物理的推导,对于重要的公式,将数学的微积分概念引入,不必进行定量的计算。对于重要的概念定理讲清楚思路,让学生理解来源与应用,多增加与医学相关的内容,让学生产生兴趣尽力把枯燥的物理课变的丰富有意义。在课堂保证教学内容的基础上进行医学物理学的讨论或专题讲座,如流体力学中可以讨论生物材料的粘弹性模型;电学部分介绍了心电导联、神经传导的电缆方程、生物阻抗及测定;光学部分增加了特种显微镜等,另外在教学过程中要多渗透物理知识和发现对医学的贡献,DNA的X衍射图像导致了DNA双螺旋结构的发现;PET成像利用了现代物理发现的正负电子湮灭现象;红外热像技术对某些肿瘤的诊断;液晶模型可以用来解释细胞膜的某些运动行为和形态;激光在临床诊断和治疗中的应用;X射线在不同物质中有不同的衰减而被应用于CT成像;超声波由于其直线传播性较好而应用于临床诊断这些内容是现代物理研究和自然科学研究的有机结合,对启迪学生创造思维,培养高素质人才有重要作用。还可以组织学生到医院中认识CT、核磁共振、X光机、呼吸机、透析机等医疗设备,开阔学生的视野,让学生感受到物理学在医学中的应用,认识到物理学的重要性。
3)理论课考试的方法改革,笔试成绩可以改为占总成绩的70%,平时成绩和考勤情况占10%,实验成绩占15%,小论文,小课件或读书报告占5%。考试形式可以改为半开卷方式,考试时可将物理公式附带在试卷上,学生可以查找相关的公式解题。建立试题库注重实用性,形式多样化,增加与医学相关内容的考察,学生不必记忆繁琐的物理公式将知识灵活掌握,改变学生死记硬背的学习方式。激发学生创新思维的发展,同时培养学生自学的能力,分析和解决问题的能力等。
4)关于实验课的改革,将重点放在实验的内容、实验仪器和实验手段上,结合医学的应用,将实验教材中陈旧的部分删除掉,减少验证性实验,学生将实验用在处理数据上,实用性不强。降低实验精确度要求,处理方法尽量符合医学的要求,例如:在长度的测量上,可以使用显微镜测量毛细血管以及红细胞的直径等。在进行电动势的测量时可以加入测量生物体组织膜电势的内容,测量粘度时可以测量血液的粘度,让学生了解血液的粘度对疾病的影响等。将物理学的最新科技在医学上的应用让学生有全面的了解。
3结论
医学物理学教学改革是一项复杂的系统工程,重在改革,贵在坚持。要想从根本上扭转医学院校物理学教学的当前局面,首先应得到国家在办学指导方针方面的支持和指导,需要得到学校领导和各级主管部门的大力支持,尤其要加大经费的投入;同时更需要国内同行,更新教育观念,密切交流合作,共同推进全国医学物理学教学的进一步发展,这样才能更好的培养医学工作者全面、协调、可持续性发展。
医学物理学是一门重要的基础学科,教学质量的好坏直接关系到医学生对今后专业课程的学习。为了适应形式发展要求,我们必须进行医学物理学教学内容、教学方法、教学手段等方面改革,这样才能激发学生学习兴趣,取得较好的教学效果,为我国培养高素质的高等医学人才做出更大贡献。
参考文献
[1]何玉琴.七年制医用物理学教学改革初探[J].中国高等医学教育,1999,3:49-51.
流体力学理论及应用范文6
在分析比较国内外理工类教材优秀封面设计的基础上，运用美学理论及设计原理对建筑环境与能源应用工程系列教材封面进行重新设计，从而对理工类教材封面设计逻辑性与艺术性的有机结合进行了有效实践，并从中探讨了相关的设计规则、设计理念。
关键词
封面设计；科技；理工；建筑；教材
进入信息交流丰富而迅速的时代，图书封面信息传达的功能正在被更大限度地发挥，封面设计逐渐成为读者浏览图书的重要因素之一。好的封面设计可更为准确地传递内容信息，并获得读者更多的认同感。理工类教材是科技图书的一类，作为科技性、专业性内容的载体，在书籍装帧设计表现上具有一定局限性。专业性、严谨性和时代感是科技图书封面设计中应传达的审美特征。因此，理工类教材封面设计语言的选择与表达需有其自身的规律。本文参阅、比较国内外同类教材的成功封面设计，并以建筑环境与能源应用工程系列教材封面设计为实例，对理工类教材封面设计规律进行一些分析、探讨。
1国内外同类封面设计分析
1.1国外理工类教材流行封面设计国外科技出版和大学教科书出版较有影响力的几家出版社的畅销理工类教材，其封面设计总体特点呈现出鲜明的设计风格，整体结构理性、视觉元素活跃、平面构成简洁，稳重而不沉闷。这类封面设计趋于时代感、多样化和视觉张力的同时，始终保持着严谨的逻辑性。版面的分割多采用水平线和垂直线分割体现理性与秩序性，或用不对称分割达到均衡效果；封面色彩的选用更加个性化，明黄、翠绿、荧光蓝等张扬的色彩可被大面积使用，在构成设计的配合下，得到大胆而稳健的整体效果；随着图片技术的发展，插图有了更多的选择性并着重创意，具有内容针对性的高清照片、显微照片或抽象出主题的设计图案等，集信息传达、装饰效果于一体。例如，斯普林格出版社的“教学笔记”系列封面（图1）采用的是该社科技图书多年来的经典封面设计，运用具有对比效果的色彩以黄金分割比例矩形填充作为主体色彩，通过垂直分割与水平分割交叉的构图得到稳固的视觉效果，书名处于黄金分割线位置附近并与底色形成明度对比或补色对比，系列书主体色彩一致，分册根据内容主题抽象出单色插图，封面整体效果明确而具说服力。斯普林格出版社的《纳米科技教材》封面（图2）采用了工程技术类教材封面常用的水平分割构图，书名和主插图位于封面中部，限制在贯穿封面左右的水平矩形中，占封面面积1/3，整个封面通过明确的水平分割实现平稳的视觉节奏，背景图案上下贯穿版面从而带来构图变化。普兰蒂斯•霍尔出版公司的《基础有机化学》封面（图3）用拼图块样式的插图将版面进行了不对称分割，纯白背景上底部的图块填充为明黄色，平衡了整个封面的白色，封面顶部以一窄条柔和的绿色进行呼应，形成完整而通透的封面边界，具有精致而和谐的视觉效果。圣智学习出版公司的《制冷与空调技术》封面（图4）采用比例均衡的垂直分割构图，通过色相与明度的节奏变化实现色彩的和谐；插图采用散热器高清照片，经数字化处理后呈现出金属质感的粉蓝色，其内容与色彩心理直达“制冷、空调”主题[1]，插图的巧妙设计使得其图案效果和图片色彩都富于艺术性。
1.2国内畅销工程类教材的封面设计国内科技期刊、图书的封面设计已从较为单一的书名、作者等信息的传达到配以图案或照片增加变化，再而转向通过设计符号对风格差异、专业内涵、内容思想等的传达。相对滞后的理工类教材封面设计理念也在迎头赶上。建筑工业出版社的《热质交换原理与设备》属建筑环境与设备工程系列教材，其封面设计在十多年前是较为独特而成功的，一直沿袭下来仍不为过时。封面主体色彩即底色采用中等明度的灰蓝色，城市建筑的鸟瞰照片以“正片叠底”的形式作为整版的背景图案，版面下部有黄、橙、红暖色条纹形成有效的冷暖对比和线面对比；各分册以顶部的红、黄、绿等条形色块进行区分，其颜色的选择上还可更加考究（图5）。建筑工业出版社的《建筑设备》属土建学科专业系列教材。其封面水平分割为面积对称的上下两部分，上部填充主体色彩并放置主要信息，下部配以具有设计感的插图；该系列丛书主体色彩统一为成熟、可靠的红棕色，各分册以插图区分，插图的选择灵活有度且与色彩和构成都能有机融合（图6）。机械工业出版社的《空调工程》属建筑环境与能源应用工程系列教材，该系列共有30多个品种。封面底色即主体色彩，第一版分别用了绿、蓝、紫红、红、黄等底色，各分册不尽相同却又相近；第二版整体改进，选取冷调的蓝绿色作为统一的底色，具有了更好的整体印象（图7）。电子工业出版社的《电机学》为引进版教材。封面构成采用对比关系的水平分割，下部2/3面积的白色为底色，上部填充稳重的深红色作为主体色彩；其封面设计既符合国内理工类教材的设计规律，并较之原版封面具有不错的传承性。
1.3特点与规律通过以上具有代表性的案例的分析，可发现同类书封面设计构图方式、色彩搭配、插图选用、信息编排等方面的一些特点与规律。①版面构图富于逻辑性，常用到水平分割，其次是水平与垂直分割交叉，有时也会仅选用垂直分割，表达方式清晰、明确。水平分割的构图视觉节奏平稳，极具说服力。垂直分割与水平分割交叉的构图视觉效果稳固且更有变化，通过分割比例的控制可传达出较强的逻辑性。②色彩的运用趋于个性化和感染力，或用色彩的对比提高辨识度，或用色彩的和谐营造整体性。色彩表达具有专业感，更为准确、有说服力。③插图的选用具备专业性与针对性，图片经过数字处理后集信息传达、装饰效果于一体。④文字信息的编排侧重秩序性，重要信息横向排列，位于版面中上部最佳视域，黑体、宋体及二者少量变体是中文字体的最佳选择。⑤系列教材封面的整体设计更为周密，各分册封面变化谨慎，代表性的设计元素会贯穿全套封面，整体效果高度统一。总之，理工类教材的读者群体多为中青年，具有良好的教育背景，具备较强的逻辑思维能力与抽象概念理解力，对视觉形式也有其强烈的喜好。成功的国内外理工类教材封面设计与读者群都有着良好的适配性。因此，较为明显的封面风格与学术性、专业性的稳重并存将是较好选择。
2建筑环境与能源应用工程系列教材封面设计案例
2.1该系列教材曾用封面特点分析重庆大学出版社建筑环境与能源应用（设备）工程系列教材第一版于2002年出版，作为该专业的本科教材以专业课内容见长，为教学提供了有力支持。教材第一、二版先后采用过3种封面设计（图9—图11）：图9底色由白至灰渐变；主体色彩选用明度渐变的青、褐、红等，色彩的选用没有整体规划；各分册均以不同高层建筑的单色图片为插图，所指缺乏针对性。设计元素较为离散，不够体现该系列教材的专业特点。图10以浅灰色为底色，这在国内专业图书中是较为常用与保守的选择。书名和装饰线条运用了色彩元素，全系列设计了3种主体色彩（低明度，高纯度的蓝、绿、紫），但各分册的色彩安排是随机的，主体色彩面积小且较为零散。以内容相关的彩色图片（照片）作为插图，用圆环图案设定其边界，各分册以插图区分。内容相关的彩色照片作为插图十分直观，但对图片要求更高，纷杂的色彩和场景容易弱化主体信息并对封面整体效果产生负面影响。图11所属的系列封面以低明度的灰蓝色为底色，严谨、稳重底色传达出系列教材的专业性。书名用高纯度色彩，同类色竖条纹图案明度渐变作为主体色彩，各分册以主体色彩区分。大面积高纯度的主体色彩与底色的对比关系可突出理工类教材的应用性，如《燃气安全技术》分册以黄色作为主体色彩，与底色的对比强化了工业安全的警示之意[2]。该系列封面主体色彩的选用仍没有整体规划，有些分册的色彩搭配牵强，甚至影响整套教材的陈列效果。
2.2该系列教材封面的重新设计以该套系列教材最新版的推出为契机，对其进行了全新、整体的封面设计。根据对国内外同类教材封面设计的分析，学习借鉴其的常用设计规则，设计重点包括信息整合、色彩规划、版面构成、插图设计等方面。
2.2.1信息的整合建筑环境与能源应用工程专业是解决民用、工业以及医疗、交通等专业领域的室内环境问题的综合性学科，涵盖了能源、环境、设备等内容。其专业课程体系可分为专业基础课和专业课两部分。专业基础课包括工程热力学、工程流体力学、热质交换原理与设备、建筑环境学等理论知识课程，专业课包括冷热源工程、供暖通风与空气调节（或供热工程）、城市燃气工程、建筑环境测试技术、建筑电气等工程技术知识课程[3]，总共涉及30多个品种，数量较多，各分册需按照一定规则通过设计元素进行关联与区分。此类教材因内容体量、图表运用等特点，开本类型多采用16开（或相近开本），使得封面有充足的空间进行所需的设计。
2.2.2色彩规划首先将专业基础课和专业课分列两大板块，用主体色彩进行板块的区分。选用较低纯度、明度的蓝色作为专业课板块主体色彩（图12），以诠释工程技术知识的科学、时效、客观、综合等性质。选用中等纯度、明度的中性紫色作为专业课板块主体色彩（图13），诠释其逻辑性、原理性、基础性等稳定、可靠的性质。选用中等明度、纯度的绿色用于专业课板块中涉及环境、电力的分册，如建筑电气、建筑环境测试技术等（图14），以传达安全、“绿色”之意。系列教材的主体色彩呈现出理性的整体感觉，色相中性偏冷，陈列效果和谐，符合理工类教材的色彩语言。将插图、填充图案设计为灰色调，二者共同与主体色彩相平衡。书名选用单纯的白色，与3种主体色彩在明度上对比鲜明，并与插图中的留白相呼应。
2.2.3版面构成封面版面构成以水平、垂直分割相结合，以水平分割体现对称、垂直分割侧重于对比，位于右上方视觉重心的大面积矩形及左下方的小矩形用主体色彩填充，实现稳固、均衡的视觉效果，体现出理性与秩序性。书名与作者信息分居水平对称轴线上、下方，均为视觉中心所在。系列书名采用“远离”处理方式，紧凑排列于版面顶部，不凸显也不易被忽视[4]。插图放置于版面左上位置，所处优先阅读顺序仅次于书名信息。
2.2.4插图设计将该系列教材的插图内容设计为3种形式。①与主题密切相关的实景照片局部：如《供暖通风与空气调节》封面（图12）选用机场建筑室内空调系统照片的局部，展现了建筑内部空间环境并突出了一处风口的设计。插图选取照片精彩的局部，使其效果不凌乱且有设计感。②能够表达理论或设备原理的效果图、原理图：如《热质交换原理与设备》封面（图13）选用了热交换器工作原理的三维效果图局部，剖面结构与示意箭头明晰地展示了设备中的热交换过程。插图的灰度层次与简繁得当的细部图形都有较好的装饰效果。③从主题中抽象出来的装饰图案：如《建筑电气》封面（图14）的插图意在抽象出建筑供配电系统、照明系统、安全控制网络等概念，读者通过书名的提示能够领会到其所指[1]。每幅插图都在图片素材的基础上经过了细致的数字处理，达到信息传递准确、装饰效果和谐的要求。
2.2.5文字编排文字信息的编排遵循从上至下的视线移动轨迹。书名、作者作为重要信息采用横向排列，位于黄金分割线下方及对称轴线附近，即版面上的最佳视域。字体设定较为谨慎，选用黑体和等线体两种，书名用醒目的粗黑体，作者信息、系列书名用式样相近的等线体，纤细的笔画与粗重的笔画对应，统一而有变化。
2.2.6调整考虑到色彩作为第一视觉语言对读者具有的影响力，尝试设计了分别以主体色彩的互补色或邻近色填充的3种条形色块，与3种主体色彩搭配（深蓝—橙红，酱紫—浅金，深绿—宝石绿）[5]。该色块也将作者信息集合起来与书名形成呼应。最终，封面整体效果在稳重的基调上更加富于热情。经过重新设计，该系列教材封面有了全新的呈现：其主体色彩和平面构成的效果整体、稳重而不沉闷；插图色调与主体色彩和谐，图片内容成为封面设计的有机组成；书名设计简洁、醒目、信息编排具有层次感和可读性。考虑到系列教材出版的整体性、连续性的特点，系列封面整体呈现时也有着完整的设计形式与较好的辨识度，有利于品牌的树立。
3结语
当下国内理工类教材封面在设计理念、视觉观感等方面都有很大程度的提高。在内容一定的条件下，成功的系列封面设计更有助于树立出版物的品牌。本文通过对近期同类封面分析比较，对适合理工类教材特点的设计规律进行探索，尝试运用于建筑环境与能源应用工程系列教材的封面设计，取得了一定积极的效果。希望在伴随时展的不断探索中形成更多成熟的设计理念与有效的设计规律以指导理工类图书、教材封面设计，以满足读者的审美需求并为读者提供更佳的审美体验。
参考文献
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[3]高等学校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会.高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[S]，北京：中国建筑工业出版社，2013：1-6.
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