有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象精選(九篇)
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第1篇：有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象范文
關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；多媒體；交互式學(xué)習(xí)
作者簡介：葉學(xué)民（1973-），男，河北邢臺人，華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，副教授；李春曦（1973-），女，河北唐山人，華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，副教授。（河北?保定?071003）
基金項(xiàng)目：本文系華北電力大學(xué)2010年本科教育教學(xué)改革教育教學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）22-0052-02
一、“流體力學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀
“流體力學(xué)”作為能源動(dòng)力類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，以研究流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主要內(nèi)容，并為后續(xù)的傳熱學(xué)課程學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)。由于教學(xué)內(nèi)容涉及面較廣，既有工程應(yīng)用性，又包括大量的理論性內(nèi)容，且運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識較多，因此學(xué)生普遍感到該課程概念模糊、內(nèi)容抽象且理論性較強(qiáng)，這在一定程度上影響了教學(xué)效果。[1-3]究其原因，一方面，傳統(tǒng)的板書教學(xué)模式雖然在公式推導(dǎo)、理清思路、強(qiáng)化記憶、深入思考方面具有不可替代的優(yōu)勢，但同時(shí)也存在缺乏生動(dòng)、活潑、形象的一面；另一方面，由于學(xué)生尚未具備對多數(shù)基本概念的物理直覺、對于呆板文字描述的理解需要豐富的想象力，難以激發(fā)其積極性。
多媒體技術(shù)作為一種新的教學(xué)手段，通過教材內(nèi)容與動(dòng)態(tài)文本、圖像、動(dòng)畫、音頻、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的有機(jī)整合，使得原來抽象的概念形象化、枯燥的方程式清晰化、晦澀的物理過程機(jī)理生動(dòng)化，可從多方面激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新思維，并且通過與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合起到了相得益彰的作用。近年來，隨著多媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教育領(lǐng)域的深入應(yīng)用，多媒體輔助教學(xué)模式在高等教育中發(fā)揮了愈來愈重要的作用。[4-5]本文通過介紹自行開發(fā)的多媒體流體力學(xué)輔助教學(xué)系統(tǒng)，分析了該輔助教學(xué)系統(tǒng)在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用效果，為進(jìn)一步提高教學(xué)效果起到了積極的示范作用。
二、輔助教學(xué)系統(tǒng)簡介
以Visual C++作為編程語言，結(jié)合Windows Media Player多媒體功能，在遵循軟件開發(fā)一致性、易用性、容錯(cuò)和聯(lián)機(jī)幫助等設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)上，通過對教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和連貫性梳理，并參考國內(nèi)外多媒體流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，[6]開發(fā)了多媒體流體力學(xué)輔助教學(xué)系統(tǒng)，其界面如圖1所示。該系統(tǒng)包括動(dòng)力學(xué)、邊界層、運(yùn)動(dòng)學(xué)、名人堂、虛擬實(shí)驗(yàn)室、演示、模擬、模擬器、圖片和表格、流動(dòng)可視化等模塊，涵蓋了流體力學(xué)的絕大部分內(nèi)容。
動(dòng)力學(xué)包含了流體的經(jīng)典研究方法、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律、納維爾-斯托克斯方程和各種邊界條件等。邊界層包含了邊界層概念、平板突然啟動(dòng)產(chǎn)生的邊界層、層流邊界層、邊界層分離、不穩(wěn)定現(xiàn)象和紊流邊界層等，其中的教學(xué)短片不乏趣味性、生動(dòng)性。運(yùn)動(dòng)學(xué)涵蓋了由質(zhì)點(diǎn)到場和由物質(zhì)導(dǎo)數(shù)到各種流動(dòng)線等內(nèi)容，生動(dòng)細(xì)致地描述了跡線、流線、脈線和等時(shí)線等抽象概念，通過運(yùn)用豐富的流動(dòng)顯示技術(shù)將運(yùn)動(dòng)過程展示出來。虛擬實(shí)驗(yàn)室將動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和邊界層等模塊中需要深入討論的部分細(xì)化出來，結(jié)合Java虛擬技術(shù)，讓使用者親自實(shí)現(xiàn)對流體流動(dòng)等方面的模擬演示。演示將一部分錄像短片組織起來，作為特殊的演示呈現(xiàn)給使用者。模擬器基于Java虛擬機(jī)，將分子動(dòng)力學(xué)模擬器、流體勢流構(gòu)造器和邊界層微分方程數(shù)值解等獨(dú)立出來，從使用者親自實(shí)踐。圖片和表格將一些紛繁蕪雜的圖片和教學(xué)短片有機(jī)地綜合起來，通過表格或視頻播放的形式，將這些信息歸納整理起來。流動(dòng)可視化通過可視化手段將不可見的流體流動(dòng)清晰演示出來。名人堂中闡述了十五位具有杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家的生平和卓越貢獻(xiàn)。
三、教學(xué)實(shí)踐效果分析
在“流體力學(xué)”的教學(xué)實(shí)踐中，適時(shí)地應(yīng)用了多媒體流體力學(xué)輔助教學(xué)系統(tǒng)（以下簡稱輔助教學(xué)系統(tǒng)），取得了良好的教學(xué)效果，現(xiàn)分析如下。
1.激發(fā)學(xué)生的求知欲
激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲是開展學(xué)習(xí)并獲得良好學(xué)習(xí)效果的前提。如果學(xué)生對于課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)缺乏基本的興趣，很難想象他能投入到課程的有效學(xué)習(xí)之中，更無從談起知識的綜合運(yùn)用。因此，提高學(xué)習(xí)興趣就成了擺在授課教師面前的首要問題和關(guān)鍵所在。流體力學(xué)的內(nèi)容浩如煙海，涉及日常生活和工業(yè)應(yīng)用的方方面面，輔助教學(xué)系統(tǒng)的各模塊中提供了大量的鮮活實(shí)例，從而可有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲。
在講解緒論和各章節(jié)時(shí)，可通過觀看錄像、圖片集、名家事跡等提高學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。如因人體與外界環(huán)境存在溫差產(chǎn)生的自然紊流對流及鼻孔處的強(qiáng)迫紊流（圖2a），又如自然界中水蜘蛛在水面上運(yùn)動(dòng)形成的毛細(xì)波（圖2b），再如通過數(shù)值模擬獲得的肺部氣管和支氣管在呼吸過程中氣體的速度分布（圖2c）。這樣的生動(dòng)活潑的實(shí)例讓學(xué)生感到大量有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象就在身邊，但對其內(nèi)部物理機(jī)理的理解又需學(xué)習(xí)流體力學(xué)知識，從而可激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。另外，輔助教學(xué)系統(tǒng)中的名人堂模塊，不僅可使學(xué)生了解諸如達(dá)芬奇（圖2d）、牛頓、馮卡門等15名著名流體力學(xué)家的生平，也使其對流體力學(xué)和其他學(xué)科的卓越貢獻(xiàn)有了較為全面的認(rèn)識，從而激發(fā)學(xué)生探索自然科學(xué)的積極性和主動(dòng)性。
2.建立物理直覺
第2篇：有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象范文
關(guān)鍵詞：工程意識；流體輸配管網(wǎng)；教學(xué)改革
作者簡介：谷志攀（1983-），男，山東濟(jì)寧人，嘉興學(xué)院建筑工程學(xué)院，講師；劉靜（1982-），女，河南周口人，嘉興學(xué)院商學(xué)院，助教。（浙江 嘉興 314001）
基金項(xiàng)目：本文系嘉興學(xué)院2012年一般教改課題“基于‘工程意識’培養(yǎng)的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)改革與探索——以‘流體輸配管網(wǎng)’為例”、嘉興學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)——建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0085-02
建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)隸屬于土木工程一級學(xué)科，該專業(yè)是1998年由“供熱通風(fēng)與空調(diào)工程”和“燃?xì)夤?yīng)工程”兩個(gè)專業(yè)合并、調(diào)整、組建而成的。[1]嘉興學(xué)院建筑工程學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)于2011年被確定為嘉興學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，建環(huán)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具備從事建筑環(huán)境控制與能源供給系統(tǒng)以及建筑設(shè)施智能化工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝、設(shè)備調(diào)試、運(yùn)行管理、設(shè)備研發(fā)、產(chǎn)品營銷等工作所需的基礎(chǔ)理論與專業(yè)技術(shù)知識、實(shí)踐與創(chuàng)新能力，能在設(shè)計(jì)研究院、工程公司、能耗設(shè)備制造企業(yè)、管理部門等從事規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、施工、管理等崗位工作的復(fù)合型、應(yīng)用型高級專門人才。對建環(huán)專業(yè)學(xué)生工程意識和實(shí)踐能力的培養(yǎng)是教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。工程意識指的是，工程技術(shù)人員在建環(huán)專業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工或技術(shù)管理過程中，能夠全面、嚴(yán)格地從工程的角度出發(fā)，來研究解決工程勘測設(shè)計(jì)、工程施工、施工材料的選擇，工程施工設(shè)備和建環(huán)專業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造的責(zé)任意識，可歸納為認(rèn)識客觀世界和改造客觀世界的活動(dòng)中，作為專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)有的可以影響工程活動(dòng)的能力和技術(shù)，是決定工程活動(dòng)能否有效完成的心理特征。[2]
“流體輸配管網(wǎng)”是建環(huán)專業(yè)一門基礎(chǔ)課，其課程內(nèi)容除了系統(tǒng)地闡述流體輸配工程技術(shù)原理與方法之外，還涵蓋了建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的暖通空調(diào)工程、城市燃?xì)夤こ獭峁こ獭⒗錈嵩垂こ獭⒔ㄖo排水工程、建筑消防工程、工廠動(dòng)力工程等共同的流體輸配原理和管網(wǎng)性能設(shè)計(jì)與調(diào)控方法。[3]“流體輸配管網(wǎng)”課程，是流體力學(xué)、工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)課程基礎(chǔ)上的拓展，又是將來學(xué)習(xí)空調(diào)工程、供熱工程和給排水工程的基礎(chǔ)，因此課程內(nèi)容多，既有理論推導(dǎo)，又有工程實(shí)踐內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難。基于以上的情況，本文以建環(huán)專業(yè)“流體輸配管網(wǎng)”為例，對基于“工程意識”的專業(yè)基礎(chǔ)課程進(jìn)行了教學(xué)改革與探索研究。
一、課堂教學(xué)：突出工程意識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
現(xiàn)在有相當(dāng)部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏積極性和主動(dòng)性，因此在課堂教學(xué)中，需要大力突出工程意識，用以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教師的教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在課堂教學(xué)中培養(yǎng)工程意識，首先就是以工程實(shí)例啟發(fā)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)生一旦產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)習(xí)態(tài)度就會(huì)積極，最終可以取得比較良好的學(xué)習(xí)效果。第二個(gè)方法便是通過對具體的工程實(shí)踐與理論結(jié)合講解，可以使枯燥的理論教學(xué)更具生動(dòng)性和直觀性，從而激發(fā)起學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣。
為了使學(xué)生全面深刻地理解和熟練應(yīng)用一些基礎(chǔ)理論知識，避免學(xué)習(xí)中產(chǎn)生枯燥和太抽象的感覺，增加其學(xué)習(xí)興趣，可以嘗試在教學(xué)中介紹相關(guān)有趣的工程方面的知識，也就是在講解課堂知識的同時(shí)，加入一些工程實(shí)踐中有趣的見聞，用以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣就可以使學(xué)生在笑聲中獲得專業(yè)知識，這種效果優(yōu)于枯燥的講解。
二、教學(xué)方法：體現(xiàn)工程意識，課堂教學(xué)講授方式多樣性
“流體輸配管網(wǎng)”的課程特點(diǎn)是：內(nèi)容多、概念多、公式多，課程教學(xué)內(nèi)容抽象，針對這種特點(diǎn)，要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和提高教學(xué)質(zhì)量，就必須采取一些新穎的教學(xué)方法。[4]
1.注重師生互動(dòng)
即以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的“雙向運(yùn)動(dòng)”。在教學(xué)中，教師不能單向灌輸理論知識，需要利用各種資源和手段充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，把學(xué)生由“單向”的知識的接受者變?yōu)椤半p向”的知識的探索者。要想達(dá)到這種有效的雙向互動(dòng)，可以采用以下的步驟進(jìn)行：首先提問，提出生活中遇到的流體輸配管網(wǎng)的問題，再組織學(xué)生討論，讓學(xué)生先提出自己的看法，最后講授教學(xué)內(nèi)容，揭開問題的答案，這樣學(xué)生和教師都參與到教學(xué)中，學(xué)生和教師有了更好的互動(dòng)，學(xué)生在對問題的思考中理解和掌握了知識。
2.強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際，重視工程應(yīng)用
引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的流體輸配管網(wǎng)現(xiàn)象，變“抽象”為“形象”。首先，帶領(lǐng)學(xué)生觀察生活中各種不同建筑物的輸配管網(wǎng)系統(tǒng)，例如：學(xué)校教學(xué)樓和宿舍樓的生活給水管路、消防水管路，大型商場超市的空調(diào)水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等，讓學(xué)生有直觀的認(rèn)識；然后在授課過程中，依靠學(xué)生熟悉的建筑物的實(shí)際工程設(shè)計(jì)圖紙，來講述輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成和輸配管網(wǎng)各種系統(tǒng)，由于都是生活中實(shí)際的例子，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解起來也更容易，能更快掌握知識。因此在教學(xué)過程中強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際，可以使教學(xué)取得意想不到的效果。
3.注重公式的應(yīng)用和學(xué)生能力的培養(yǎng)，弱化理論推導(dǎo)過程
“流體輸配管網(wǎng)”課程中涉及到大量的公式，例如氣體輸配管網(wǎng)單位長度管道摩阻R就有幾個(gè)不同的計(jì)算公式，根據(jù)本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)，在實(shí)際講解時(shí)理論知識時(shí)，要“重公式應(yīng)用，輕公式推導(dǎo)”，把講課的重點(diǎn)放在對公式的使用條件分析和各項(xiàng)參數(shù)含義的講解，然后通過例題講解公式的應(yīng)用，最終使用公式解決實(shí)際的工程問題；同時(shí)需要留給學(xué)生必要的作業(yè)習(xí)題。作業(yè)訓(xùn)練和課堂教學(xué)是相輔相成的，通過作業(yè)習(xí)題訓(xùn)練，可加深學(xué)生對課堂知識尤其是公式的掌握，又可以提高學(xué)生分析和解決問題的能力。
4.采用多種教學(xué)手段，鼓勵(lì)使用多媒體教學(xué)
隨著教育改革的不斷深入，各種高科技手段在教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，多媒體教學(xué)在課堂教學(xué)中的優(yōu)越性越來越明顯。首先，多媒體技術(shù)利用靈活的文字、聲音、圖形、動(dòng)畫等，使學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容更加明確，能讓學(xué)生較快掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容，強(qiáng)化對基本概念、基礎(chǔ)理論和基本知識的理解；幫助教師和學(xué)生在有限的時(shí)間下，節(jié)省下畫示意圖、抄寫板書等時(shí)間，使教師更好地掌控教學(xué)進(jìn)度，把更多的時(shí)間和精力放在講解課程上。其次，多媒體課件可以使用生動(dòng)、形象、活潑的文字和圖片將抽象的東西具體化，并配上實(shí)際的工程實(shí)例中的圖片資料進(jìn)行分析講解，使得教學(xué)內(nèi)容形象化和具體化，可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生情緒，讓學(xué)生先對多媒體課件上的管網(wǎng)和設(shè)備有感性認(rèn)識，再接著從理論上分析和計(jì)算，這樣學(xué)生接受起來比較容易，效果顯著。當(dāng)然多媒體課件也存在不足，其中一個(gè)很大的缺點(diǎn)就是，多媒體教學(xué)課件播放速度教快，多數(shù)學(xué)生來不及作課題筆記。因此嘉興學(xué)院專門對學(xué)生開放BB平臺，“流體輸配管網(wǎng)”也建有BB課程平臺，學(xué)生在BB平臺上可以把課件下載到個(gè)人電腦上，這樣既方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)，又能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。通過多媒體和BB平臺這兩種不同的教學(xué)手段結(jié)合，可以有效提高教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)成效。
三、以工程實(shí)踐為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和創(chuàng)新思維
近年來，隨著我國高等教育的發(fā)展，創(chuàng)新性教育越來越受到各大中專院校的重視，但是學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)不能脫離工程實(shí)際。工程意識的培養(yǎng)，能幫助學(xué)生更深刻掌握所學(xué)的專業(yè)知識，并可以有效提升學(xué)生創(chuàng)造能力。第一，工程意識的培養(yǎng)可以幫助學(xué)生把理論知識和工程實(shí)際相結(jié)合，利用實(shí)際工程啟發(fā)學(xué)生觀察問題，然后讓學(xué)生利用專業(yè)知識去思考問題，并且引導(dǎo)學(xué)生多角度多方面思考，開闊學(xué)生分析問題的思路，引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)知識方面舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，這樣就可以利用實(shí)際工程來使學(xué)生掌握專業(yè)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。第二，工程意識的培養(yǎng)還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望，學(xué)生在面對實(shí)際工程中的新問題時(shí)，會(huì)感覺到挑戰(zhàn)，并會(huì)想到利用所學(xué)到的流體輸配管網(wǎng)的知識去迎接挑戰(zhàn)，解決實(shí)際問題，如在液體輸配管網(wǎng)一章，講解到供暖管路中的垂直失調(diào)現(xiàn)象時(shí)，不少學(xué)生提到許多新穎的想法。
四、教學(xué)給予學(xué)生更多的實(shí)習(xí)和實(shí)踐機(jī)會(huì)
所有的工程實(shí)踐問題都是在理論指導(dǎo)下解決的，因此為了將學(xué)生培養(yǎng)成一名合格的工程技術(shù)人員，需要學(xué)生更多將理論知識與實(shí)踐很好地結(jié)合，這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)階段就開始積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識后，教師可以邀請有較多工程經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師、施工人員來課堂舉辦講座，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)工程意識；同時(shí)嘉興學(xué)院建環(huán)專業(yè)在第四學(xué)期讓學(xué)生參與認(rèn)識實(shí)習(xí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入各個(gè)實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場，讓專業(yè)工程人員講解，通過現(xiàn)場實(shí)物來加強(qiáng)學(xué)生工程意識，這樣可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間就不斷接觸到工程實(shí)際中的問題，學(xué)生從實(shí)習(xí)中得到學(xué)習(xí)鍛煉。因此，從課堂教學(xué)和工地現(xiàn)場中培養(yǎng)學(xué)生工程意識，有利于學(xué)生把理論知識和實(shí)際技能結(jié)合起來，達(dá)到“流體輸配管網(wǎng)”課程教學(xué)目的，從而達(dá)到大學(xué)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。
五、改革考核方式
傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課考試方法是采用形式單一的閉卷考試，這樣使得學(xué)生死記硬背公式，不需要過多的思考便可以取得較高的分?jǐn)?shù)，這樣的考核方式不能考核學(xué)生的綜合能力。基于以上的原因，我們對考核方式進(jìn)行了改革，采取筆試、工程素質(zhì)考核、平時(shí)表現(xiàn)三部分組成總成績。其中，筆試內(nèi)容以期末考試題為主，占總成績的70%。工程素質(zhì)考核題目以基本概念題和實(shí)際應(yīng)用題為主，基本概念題目主要選取基本的理論知識，實(shí)際應(yīng)用題目在學(xué)期開始前布置給學(xué)生，這些應(yīng)用題目都是來源于實(shí)際工程，這些題目具有開放性，需要學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中理論結(jié)合實(shí)踐去思考，才能得到一個(gè)較為符合工程實(shí)踐要求的答案。工程素質(zhì)考核可以活躍學(xué)生思維，為學(xué)生提供較好的創(chuàng)新空間，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基本理論分析工程問題、解決工程問題的能力，使得學(xué)生的工程意識得到培養(yǎng)，綜合素質(zhì)得到鍛煉。平時(shí)表現(xiàn)主要體現(xiàn)在學(xué)生課題考勤、課堂表現(xiàn)和作業(yè)。通過改革考核方法，使學(xué)生重視對基本理論知識的學(xué)習(xí)，更加全面掌握知識，工程意識和創(chuàng)新意識得到鍛煉和提高。[4]
六、結(jié)論
在“流體輸配管網(wǎng)”課堂教學(xué)中，突出工程意識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)方法上，體現(xiàn)工程意識，課堂教學(xué)講授方式多樣；以工程實(shí)踐為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和創(chuàng)新思維的能力；教學(xué)給予學(xué)生更多的實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)；改革考核形式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。建環(huán)專業(yè)的學(xué)生在其他課程的學(xué)習(xí)中，也需要得到工程意識的教育。培養(yǎng)學(xué)生工程意識，使學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都是從工程觀點(diǎn)出發(fā)提出問題，分析問題，思考問題，解決問題，從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，形成良好的學(xué)習(xí)方法，發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳晅，王麗芳，何麗娟.西部地區(qū)高校建環(huán)專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的一些思路[J].中國電力教育，2011，（14）：128-141.
[2]楊艷.在《水力學(xué)》教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程意識[J].長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（2）：73-74.
[3]張丹，孟凡茂，劉靖，等.“流體輸配管網(wǎng)”三位一體課程教學(xué)體系的構(gòu)建[J].中國電力教育，2011，（19）：99-100.
第3篇：有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象范文
關(guān)鍵詞：教學(xué)理念；興趣；獨(dú)立思考；情感教育；探究；評價(jià)體系
中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-01-0220-02
目今的教育體系下，受外部環(huán)境的影響，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺性不可同年而語，欲培養(yǎng)他們良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣實(shí)屬不易。如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量？擴(kuò)大教學(xué)的影響力？竊以為應(yīng)從以下幾個(gè)方面展開工作，謹(jǐn)與大家商榷。
一、增強(qiáng)語言趣味性
語言是人與人之間交際的工具，課堂教學(xué)中，風(fēng)趣幽默的語言會(huì)起到意想不到的響應(yīng)效果，而生硬死板的語言會(huì)使聽者感覺索然無味，昏昏欲睡，上課感覺就是一種難耐的“煎熬”，為了扭轉(zhuǎn)這種“課荒”，教師就要隨時(shí)把握課堂氛圍，及時(shí)調(diào)整課堂氣氛，利用生動(dòng)有趣的語言，講述與課堂主題貼近的現(xiàn)象和情景，活躍課堂氣氛，凝聚學(xué)生注意力，改枯燥呆板的“煎熬”型為生動(dòng)活博的“享受”型教學(xué)。使學(xué)生在樂中學(xué)，學(xué)中樂。
二、培養(yǎng)、提高學(xué)生思維能力
課堂教學(xué)中，往往好多疑難問題需要應(yīng)用所學(xué)基本原理和知識來解答，而解答這個(gè)現(xiàn)象或者問題的方法不止一種，這時(shí)，老師只要在旁邊加以積極引導(dǎo)，對學(xué)生提出思維要求，不必全部做答，給學(xué)生一定的空間，讓其獨(dú)立思考。在思考過程中，他們的思維逐步起著自覺調(diào)控作用，從而拓展學(xué)生的獨(dú)立思考能力。
三、學(xué)習(xí)方法的多重性體現(xiàn)
在教學(xué)活動(dòng)中，老師和學(xué)生分別扮演著不同的角色。傳統(tǒng)的教學(xué)方式以老師為主，采用一言堂的方式進(jìn)行灌輸，大多數(shù)學(xué)生會(huì)聽得云里霧里，一籌莫展。改變這種狀況的主要方法就是實(shí)現(xiàn)教學(xué)對象的角色轉(zhuǎn)變，即以學(xué)生為主，老師在旁加以引導(dǎo)，只給出解決問題的方法，而不直接給出答案，這樣，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又使每一個(gè)學(xué)生身臨其境，帶著問題思考，教學(xué)效果明顯，學(xué)生也因此受益終生。
同時(shí)，本著教書育人的職業(yè)道德習(xí)慣，授課教師要不失時(shí)機(jī)地、自然地、巧妙地寓德育教育于教學(xué)之中，對學(xué)生進(jìn)行遵紀(jì)守法、團(tuán)隊(duì)合作、吃苦耐勞、堅(jiān)韌不拔的職業(yè)道德教育，使學(xué)生有明確的學(xué)習(xí)目的和強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
四、認(rèn)真?zhèn)湔n，靈活授課
提高教學(xué)效果的另一個(gè)途徑是備課，在短短的50分鐘內(nèi)要解決一個(gè)疑難問題，是需要我們認(rèn)真進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)的。
根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，備課時(shí)，一方面制定課時(shí)數(shù)，明確課時(shí)目標(biāo)、體現(xiàn)出重點(diǎn)和難點(diǎn)，要不要增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)？實(shí)驗(yàn)的目的是什么？僅僅是教師演示還是讓學(xué)生動(dòng)手做？要解決那些問題？通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駧椭鷮W(xué)生把握重點(diǎn)和理解難點(diǎn)等等。另一方面，授課對象的情況如何？愿意學(xué)的學(xué)生有多少？學(xué)習(xí)好的學(xué)生有多少？差等生差在何處？其心理障礙是什么？容易失誤的地方在哪里？所有這些因素都做到了了如指掌，再按課時(shí)授課，就會(huì)有的放矢，逐漸達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
在教學(xué)互動(dòng)中，往往我們會(huì)遇到在備課程序中始料未及的問題，學(xué)生的行為沒有按照備課設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行，這時(shí)，我們不能再抱住死的教案按部就班往下進(jìn)行，而要改變策略，調(diào)整備課，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生有創(chuàng)意的閃光點(diǎn)，并加以肯定和鼓勵(lì)，同時(shí)在調(diào)整中，師生分享彼此的見解、交流彼此的心得，從而豐富了教學(xué)內(nèi)容。
五、注重情感教育
先哲曾言，對一切來說，只有喜愛才是最好的老師。普通教育的規(guī)律亦是如此。
往往我們所喜愛的任課老師，對其擔(dān)任的課程進(jìn)行考核，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績大多比較突出，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些老師有良好的課堂溝通能力，能夠注入豐富的情感教育，引發(fā)學(xué)生積極的思維，營造情感交融的學(xué)習(xí)氣氛，給學(xué)生充分的心里安全感、求知愉悅感和釋疑成就感，一改傳統(tǒng)教育的枯燥單調(diào)感、朦朧晦澀感和無奈灰色感。使“傳道、授業(yè)、解惑”教育模式在新的時(shí)日得到發(fā)揚(yáng)和完善。
在情感教學(xué)中，通過溝通，還能夠了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，圍繞“學(xué)有所長” 的教學(xué)理念及時(shí)給以調(diào)整，使學(xué)生帶著信心和勇氣自覺地投入自主性的學(xué)習(xí)。
六、培養(yǎng)探究學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣
眾所周知，一個(gè)良好的習(xí)俗不是一朝一夕養(yǎng)成的，探究學(xué)習(xí)習(xí)慣也不可一蹴而就。
探究學(xué)習(xí)首先表現(xiàn)為自主學(xué)習(xí)，是在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了探討、鉆研環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生理解并掌握基本知識，在充分了解基本原理的同時(shí)，應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，力求一七、求多解的藝術(shù)效果。
七、但目前大部分學(xué)校對這一先進(jìn)教學(xué)方法的態(tài)度是模糊的
在采用探究學(xué)習(xí)方式時(shí)，由于受基礎(chǔ)知識和理解能力的限制，學(xué)生既提不出有爭議的疑難問題，又無法解答在討論當(dāng)中出現(xiàn)的新問題，互相之間面面相覷，等待老師解答，老師也不想長時(shí)間冷場，不斷地加以引導(dǎo)，在效果仍然不佳的情況下，只能喋喋不休的講個(gè)不停。或者有時(shí)遇到調(diào)皮學(xué)生借題發(fā)揮，講一些離題萬里的笑話，嚴(yán)重影響到課堂的秩序和授課效果。
然而如何新生事物的出現(xiàn)都有其坎坷曲折的一面。探究學(xué)習(xí)的出現(xiàn)也一樣，我們不能因?yàn)閷W(xué)生基礎(chǔ)知識匱缺，就舍棄、否定探究學(xué)習(xí)本身。其實(shí)，失敗和成功都是我們學(xué)習(xí)的寶典，只不過在后進(jìn)學(xué)生中開展探究活動(dòng)，教師要做更充分更詳實(shí)的準(zhǔn)備，需要了解學(xué)生的需求和心里活動(dòng)， 因此，探究學(xué)習(xí)的過程僅僅坐在課堂里還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要師生走出教室，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、融入社會(huì)、接軌網(wǎng)絡(luò)世界。
八、先進(jìn)教學(xué)設(shè)備多媒體的應(yīng)用
近幾年，多媒體教學(xué)以其直觀性、真實(shí)性、快捷性、前瞻性在現(xiàn)代教學(xué)當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用，并被學(xué)生所喜愛。尤其在抽象概念的 詮釋，機(jī)構(gòu)模擬仿真，制圖，流體力學(xué)，模具制造及調(diào)試等等教學(xué)方面，有著傳統(tǒng)教學(xué)方法無法比擬的突出效果，既便于通過觀察真實(shí)現(xiàn)象，理解教材內(nèi)容，又增強(qiáng)了教學(xué)互動(dòng)，活躍了課堂氣氛。
九、評價(jià)方式的選擇
學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢查，不僅僅只注重最后結(jié)果的評判，同時(shí)也要兼顧學(xué)習(xí)的整個(gè)過程，因而采用形成性評價(jià)方式比較適宜。采用這樣的課程評價(jià)方式，可以減緩因一次考試失誤而帶來的心理負(fù)擔(dān)，進(jìn)而激發(fā)或保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，漸近學(xué)習(xí)目標(biāo)。
第4篇：有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象范文
航空器是在大氣層內(nèi)活動(dòng)的飛行器，其飛行也就離不開大氣。因此，在進(jìn)一步介紹航空器專業(yè)知識前，有必要了解大氣的特性，才能更好地掌握和理解飛行的其它相關(guān)知識。
在地球引力作用下大氣聚集在地球周圍。大氣層總質(zhì)量的90%集中在離地球表面15km高度以內(nèi)，總質(zhì)量的99.9%集中在距地球表面50km高度以內(nèi)。在2000km高度以上，大氣極其稀薄，并逐漸向行星際空間過渡。大氣層沒有明顯的上限，它的各種特性沿鉛垂方向變化很大，其中空氣壓強(qiáng)和密度都隨高度增加而降低，而溫度隨高度變化的情況則有很大差異。例如，在離地球表面10km高度，壓強(qiáng)約為海平面壓強(qiáng)的1/4，空氣密度只相當(dāng)于海平面空氣密度的1/3。
1．大氣的分層
根據(jù)大氣中溫度隨高度變化的情況，可將大氣層劃分為對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層5個(gè)層次（圖1）。航空器的主要飛行區(qū)域是對流層和平流層。
（1）對流層
大氣中最低的一層為對流層，其氣溫隨高度增加而逐漸降低。對流層的上界隨地球緯度、季節(jié)的不同而變化。就緯度而言，對流層上界在赤道地區(qū)平均為16～18km；在中緯度地區(qū)平均為9～12km；在南北極地區(qū)平均為7～8km。
對流層的主要?dú)庀筇攸c(diǎn)為：氣溫隨高度升高而降低；風(fēng)向、風(fēng)速經(jīng)常變化；空氣上下對流激烈，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致飛機(jī)劇烈顛簸；有云、雨、霧、雪等天氣現(xiàn)象。對流層是天氣變化最復(fù)雜的一層，飛行中所遇到的各種天氣變化幾乎都出現(xiàn)在這一層中。當(dāng)氣溫很低同時(shí)空氣濕度又大時(shí)，甚至還有可能引起飛機(jī)外表面結(jié)冰，使得氣動(dòng)外形發(fā)生變化，從而導(dǎo)致飛機(jī)空氣動(dòng)力特性惡化，甚至引起飛行事故。因此，在飛行之前要事先了解當(dāng)天的天氣情況，以確保飛行安全。載人飛機(jī)飛行之前及飛行過程中除了要及時(shí)關(guān)注起降機(jī)場和途經(jīng)地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)外，部分飛機(jī)還能通過機(jī)載雷達(dá)探測前方云層的情況，以便及時(shí)對航線做出調(diào)整。
航模的主要飛行區(qū)域是在對流層中。通常早、晚兩個(gè)時(shí)間段對流層空氣比較穩(wěn)定，比較適合航模飛行。
（2）平流層
平流層位于對流層的上面，其頂界約為50km，大氣主要是水平方向的流動(dòng)，沒有上下對流。隨著高度的增加，起初氣溫基本保持不變（約-60℃）；到20～32km以上，氣溫升高較快，到了平流層頂界，氣溫升至5℃左右。平流層的這種氣溫分布特征，與這一層大氣受地面影響較小和存在大量臭氧有關(guān)。平流層的主要特點(diǎn)是空氣沿鉛垂方向的運(yùn)動(dòng)較弱，因而氣流比較平穩(wěn)，能見度較好。
（3）中間層
中間層離地球表面50～85km，氣溫隨高度升高而下降，且空氣有相當(dāng)強(qiáng)烈的鉛垂方向的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)高度升到80km左右時(shí)氣溫降到-100℃左右。
（4）熱層
從中間層頂界到離地平面800km之間的一層稱為熱層，空氣密度極小。由于直接受太陽短波輻射，空氣處于高度電離狀態(tài)，溫度隨高度增高而上升。
（5）散逸層
熱層頂界以上為散逸層，是地球大氣的最外層，空氣極其稀薄，又遠(yuǎn)離地面，受地球引力很小，因而大氣分子不斷地向星際空間逃逸。這層內(nèi)的大氣質(zhì)量只是整個(gè)大氣質(zhì)量的10-11。大氣外層的頂界約為2000～3000km的高度。
2．大氣的特性
大氣與飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)的特性有連續(xù)性、粘性和可壓縮性。
（1）連續(xù)性
氣體和流體一樣具有連續(xù)性。大氣是由大量分子組成的，在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下，每一立方毫米的空間里含有個(gè)2.7×1016個(gè)分子。每個(gè)分子都有自己的位置、速度和能量。在氣體中，分子之間的聯(lián)系十分微弱，以至于它們的形狀僅僅取決于盛裝容器的形狀（充滿該容器），而沒有自己固有的外形。
當(dāng)飛行器在空氣介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由行器的外形尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體分子的自由行程（一個(gè)空氣分子經(jīng)一次碰撞后到下一次碰撞前平均走過的距離），故在研究飛行器和大氣之間的相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣體分子之間的距離完全可以忽略不計(jì)，即可把氣體看成是連續(xù)的介質(zhì)。這就是在空氣動(dòng)力學(xué)研究中常說的連續(xù)性假設(shè)。采用連續(xù)介質(zhì)假設(shè)后，不僅給描述流體的物理屬性和流動(dòng)狀態(tài)帶來很大方便，更重要的是為理論研究提供了采用強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具的可能性。
航天器所處的飛行環(huán)境為高空大氣層和外層空間，那里空氣非常稀薄，空氣分子間的平均自由行程很大，氣體分子的自由行程大約與飛行器的外形尺寸在同一數(shù)量級甚至更大，在此情況下，大氣就不能看成是連續(xù)介質(zhì)了。
（2）粘性
大氣的粘性是空氣在流動(dòng)過程中表現(xiàn)出的一種物理性質(zhì)。大氣的粘性力是指相鄰大氣層之間相互運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的牽扯作用力，也叫大氣的內(nèi)摩擦力，即大氣相鄰流動(dòng)層間出現(xiàn)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。流體的粘性和溫度有關(guān)，隨著溫度的升高，氣體的粘性將增加，而液體的粘性反而減小。
大氣流過物體時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力與大氣的粘性有關(guān)系，因此，大氣的粘性與飛機(jī)飛行時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力也有很大關(guān)系。不同流體的粘性不同，水的粘性是空氣的好幾百倍。由于空氣的粘性很小，因此在空氣中低速運(yùn)動(dòng)時(shí)其摩擦力很不易察覺。但當(dāng)飛行速度很大時(shí)，粘性力的影響就非常明顯。速度如果達(dá)到3倍聲速以上，因摩擦力的作用，空氣會(huì)對飛行器產(chǎn)生嚴(yán)重的氣動(dòng)加熱，導(dǎo)致飛行器結(jié)構(gòu)的溫度急劇上升，以至于不得不采用防熱層和耐高溫材料。
在描述空氣粘性對機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)特性的影響時(shí)，通常用雷諾數(shù)來表示。雷諾數(shù)是一個(gè)表示流體慣性力和粘性力比值的無量綱量。雷諾數(shù)和流體的密度、速度和特征長度（如機(jī)翼的弦長）成正比，和流體的粘度成反比。雷諾數(shù)較小時(shí)，粘性力對流場的影響大于慣性力。關(guān)于雷諾數(shù)的更進(jìn)一步的描述，感興趣的讀者可以參考其它相關(guān)的書籍。
（3）可壓縮性
氣體的可壓縮性是指當(dāng)氣體的壓強(qiáng)改變時(shí)其密度和體積改變的性質(zhì)。不同狀態(tài)的物質(zhì)可壓縮性也不同。由于液體對這種變化的反應(yīng)很小，因此一般認(rèn)為液體是不可壓縮的；而氣體對這種變化的反應(yīng)很大，因此一般認(rèn)為氣體是可壓縮的物質(zhì)。
當(dāng)大氣流過飛行器表面時(shí)，由行器對大氣的壓縮作用，大氣壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化，密度也會(huì)隨之變化。當(dāng)氣流的速度較小時(shí)（一般指100m/s以下），壓強(qiáng)的變化量較小，其密度的變化也很小，因此在研究大氣低速流動(dòng)的有關(guān)問題時(shí)，可以不考慮大氣可壓縮性的影響。但當(dāng)大氣流動(dòng)的速度較高時(shí)，由于可壓縮性的影響，使得大氣以超聲速流過飛行器表面時(shí)與低速流過飛行器表面時(shí)有很大的差別，在某些方面甚至還會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化。這時(shí)就必須考慮大氣的可壓縮性。關(guān)于高速飛行所引起的空氣被壓縮，從而導(dǎo)致的一系列飛行器空氣動(dòng)力特性的變化，感興趣的讀者可以參考一些有關(guān)的專業(yè)書籍。
七、奇妙的升力
前面我們已經(jīng)了解，飛機(jī)要飛上藍(lán)天，產(chǎn)生升力是最為關(guān)鍵的一個(gè)要素。為此，有必要和大家一起探討升力產(chǎn)生的原理。
介紹升力產(chǎn)生的原理之前，先來做一個(gè)小小的試驗(yàn)（圖2）：手持一張白紙的一端，由于重力作用，白紙的另一端會(huì)自然垂下；接下來將白紙拿到嘴前，從紙的上端沿著水平方向吹氣。結(jié)果看到了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：白紙不但沒有被吹開，垂下的一端反而飄了起來。這是什么原因呢？
此現(xiàn)象涉及到了流體力學(xué)的基本原理——伯努利定理：流動(dòng)的液體或氣體中，流動(dòng)慢的地方壓強(qiáng)較大，而流動(dòng)快的地方壓強(qiáng)較小。基于這一原理，白紙上部分的空氣被吹動(dòng)，流動(dòng)較快，壓強(qiáng)比白紙下部分不動(dòng)空氣的壓強(qiáng)小，因此白紙被托了起來。
伯努利定理在很多其它的場合也有應(yīng)用，足球比賽中的“香蕉球”便是一例。發(fā)角球時(shí)，腳法好的隊(duì)員可以使足球繞過球門框和守門員，直接飛入球門，由于足球的飛行路線是彎曲的，形似一只香蕉，因此叫做“香蕉球”。這股使足球運(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)的神秘力量也來自于空氣的壓力差（圖3）。因?yàn)樽闱蛟谔叱龊笙蚯帮w行的同時(shí)還繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)，所以在足球的兩個(gè)側(cè)面相對于空氣的運(yùn)動(dòng)速度不同，所受到的空氣壓力也不同，正是這種壓力差使得足球以弧線運(yùn)動(dòng)，從而蒙蔽了守門員，飛入球門。
基于伯努利定理了解了流速和壓強(qiáng)的關(guān)系之后，我們再來看看機(jī)翼上的升力是怎么產(chǎn)生的。首先來看機(jī)翼的剖面——翼剖面，通常也稱為翼型，是指沿平行機(jī)對稱平面的切平面切割機(jī)翼所得到的剖面，如圖4和圖5所示。翼型最前端的一點(diǎn)叫“前緣”，最后端的一點(diǎn)叫“后緣”，前緣和后緣之間的連線叫“翼弦”，翼弦與相對氣流速度ν之間的夾角α叫“迎角”。
如果要想在翼型上產(chǎn)生空氣動(dòng)力，必須讓它與空氣有相對運(yùn)動(dòng)，或者說必須有具有一定速度的氣流流過翼剖面。大部分機(jī)翼的翼型，其上表面凸出，下表面平坦。將這樣一個(gè)翼型放在流速為ν的氣流中（如圖5所示），假設(shè)翼型有一個(gè)不大的迎角α，當(dāng)氣流流到翼型的前緣時(shí)，被分成上下兩股分別流經(jīng)翼型的上、下翼面。由于翼型的作用，當(dāng)氣流流過上翼面時(shí)流動(dòng)通道變窄，氣流速度增大，壓強(qiáng)降低，并低于前方氣流的大氣壓；而氣流流過下翼面時(shí)，由于翼型前端上仰，氣流受到阻攔，且流動(dòng)通道擴(kuò)大，氣流速度減小，壓強(qiáng)增大，并高于前方氣流的大氣壓。因此，在上下翼面之間就形成了一個(gè)壓強(qiáng)差，從而產(chǎn)生了一個(gè)向上的合力R。這個(gè)合力的垂直向上的分量即為升力Y，向后的分力即為阻力D。機(jī)翼產(chǎn)生升力的這一原理，還在帆船中得到了廣泛的應(yīng)用，能夠幫助帆船逆風(fēng)行駛，如圖6所示。讀者可以自己分析一下，帆船能夠逆風(fēng)航行的原因。
機(jī)翼上產(chǎn)生升力的大小，與翼型的形狀和迎角有很大關(guān)系，迎角不同產(chǎn)生的升力也不同。一般來說，不對稱的流線翼型在迎角為零時(shí)仍可產(chǎn)生升力；而對稱翼型和平板翼型這時(shí)產(chǎn)生的升力卻為零。隨著迎角的增大，升力也會(huì)隨之增大，但當(dāng)迎角增大到一定時(shí)，氣流就會(huì)從機(jī)翼前緣開始分離，尾部會(huì)出現(xiàn)很大的渦流區(qū)，這時(shí)，升力會(huì)突然下降，而阻力卻迅速增大，這種現(xiàn)象稱為“失速”，如圖7所示。失速剛剛出現(xiàn)時(shí)的迎角叫“臨界迎角”。飛機(jī)不應(yīng)在接近或大于臨界迎角的狀態(tài)飛行，否則會(huì)產(chǎn)生失速，嚴(yán)重時(shí)造成飛行事故。關(guān)于失速的相關(guān)問題，將在后面進(jìn)行詳細(xì)介紹。
八、翼型
如上節(jié)所述，機(jī)翼的升力來源于氣流作用在機(jī)翼上、下表面的壓力差。而這種壓力差則直接取決于機(jī)翼的翼型。翼型還會(huì)影響空氣阻力的大小。翼型的升力和阻力特性的好壞，對航模性能的影響很大。要想得到性能優(yōu)良的航模，首先要選擇好的翼型。
1. 翼型的描述
從翼型的設(shè)計(jì)和分析來說，可以將它看成是由中弧線和基本厚度翼型疊加而成的。
與翼型上、下表面等距離的點(diǎn)所組成的曲線稱為中弧線，即翼型上下表面弧線內(nèi)切圓圓心的連線（圖8）。中弧線與上表面和下表面的外形線在前端的交點(diǎn)稱為前緣；在后端的交點(diǎn)稱為后緣；前緣和后緣端點(diǎn)的連線稱為弦線，這也是測量迎角的基準(zhǔn)線；中弧線和弦線的間隔稱為彎度，其最大值的位置稱為最大彎度位置。
另外，翼剖面在中弧線垂直的方向測量到的上表面和下表面的距離稱為翼型厚度，其最大值稱為最大厚度。對于普通的翼剖面，將垂直于弦線(除去前緣附近)的上下表面的距離作為翼型厚度差別也不大。翼型厚度沿弦線的變化稱為厚度分布。翼型的最大厚度與弦長的比值即相對厚度。比如，厚度10%的翼型，表示最大厚度和弦長的比是10％。
接下來對用于描述翼型的幾個(gè)常用的關(guān)鍵要素做一簡單歸納（圖9）。
（1）前緣、后緣
翼型中弧線的最前點(diǎn)和最后點(diǎn)分別稱為翼型的前緣和后緣。
（2）弦線、弦長
連接前緣、后緣的直線稱為弦線。弦線被前緣、后緣所截長度稱為弦長，用c表示。
（3）彎度
a. 最大彎度
中弧線坐標(biāo)y的最大值ymax稱為最大彎度，簡稱彎度，以f表示。相對彎度定義為彎度f與弦長c之比，以表示，即＝f/c。
b. 最大彎度位置
最大彎度的x坐標(biāo)，稱為最大彎度位置，以xf表示。最大彎度位置與弦長之比稱為最大彎度的相對位置，以表示，即＝xf/c。
（4）厚度
a. 最大厚度
通常將翼型的基本厚度坐標(biāo)y的最大值的2 倍稱為最大厚度，以t表示，簡稱厚度。最大厚度與弦長之比稱為最大相對厚度，以表示，即=t/c。
b. 最大厚度位置
最大厚度的x坐標(biāo)稱為最大厚度位置，以xt表示。最大厚度位置與弦長之比稱為最大厚度的相對位置，以表示，即=xt/c。
（5）前緣半徑
翼型前緣曲率圓的半徑稱為前緣半徑，以r1表示。前緣半徑與弦長之比稱為前緣相對半徑，以=r1/c表示。
（6）后緣角
翼型后緣上、下兩弧線切線的夾角稱為后緣角，以Γ表示。
2.翼型的分類
翼型的種類很多，國內(nèi)外有不少國家機(jī)構(gòu)和個(gè)人研制了多種翼型，這其中大部分翼型適用機(jī)，也有少部分是專門針對航模而研制的。航模上常用的翼型，有雙凸翼型、平凸翼型、對稱翼型、凹凸翼型和S形翼型5大類。
（1）雙凸翼型
雙凸翼型的上、下弧線都向外彎曲，中弧線向上彎曲，如圖10所示。這類翼型阻力通常較其他類型的翼型小，升阻比（翼型產(chǎn)生的升力和阻力的比值，也是翼型性能的一個(gè)重要參數(shù)）也小，安定性也較好。雙凸翼型大都用于要求阻力小的競速模型機(jī)翼上，也可用于要求具有良好操縱性能的遙控特技模型機(jī)翼上以及像真模型機(jī)翼上。
（2）平凸翼型
平凸翼型的上弧線向上彎曲，下弧線較為平直，中弧線向上彎曲，如圖11所示。從嚴(yán)格意思上講，平凸翼型的下弧線很難做到完全平直，因此實(shí)際上也是雙凸翼型的一種，只是為了加以強(qiáng)調(diào)其下弧比較平坦而專門列為一類。這類翼型的穩(wěn)定性比較好，制作和調(diào)整也比較容易，但升阻比不大，常用于初級遙控模型機(jī)翼以及彈射模型機(jī)翼和競時(shí)模型尾翼。
（3）對稱翼型
對稱翼型的上下弧線對稱，中弧線與翼弦重合成一根直線，如圖12所示。從嚴(yán)格意思上講，對稱翼型也是雙凸翼型的一種。這類翼型的升力很小，阻力很小，升阻比也很小，但安定性很好。由于這種翼型是對稱的，因此在迎角等于0°時(shí)，不產(chǎn)生升力，只有在一個(gè)不大的迎角下，才能產(chǎn)生一定的升力。這類翼型大都用在要求阻力很小、升力不大的競速模型機(jī)翼上及要求具有良好操縱性能（既要正飛，又要倒飛）的線操縱特技或遙控特技模型的機(jī)翼上。
（4）凹凸翼型
凹凸翼型的上、下弧線和中弧線，都向上彎曲，如圖13所示。這類翼型升力大、阻力大，升阻比較大，且俯仰力矩也非常大。這里所說的俯仰力矩是翼型的升力對翼型焦點(diǎn)所產(chǎn)生的力矩，即通常為使飛機(jī)低頭的力矩。焦點(diǎn)是飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)中一個(gè)非常重要的概念，關(guān)于焦點(diǎn)的物理含義，將在后面進(jìn)行詳細(xì)介紹。大家先記住，低速翼型的焦點(diǎn)一般位于前緣后面1/4弦長處。這類翼型常用在低速的競時(shí)模型和室內(nèi)模型的機(jī)翼上。凹凸翼型薄而彎，要達(dá)到機(jī)翼所必需的強(qiáng)度，就得有較好的結(jié)構(gòu)方式，因此制作比較困難。
（5）S翼型
S翼型的中弧線形狀像橫放的S翼型，如圖14所示。但這種翼型一般很難從翼型的輪廓上看出S形，需要畫出中弧線后才能看出。S翼型通常用于沒有水平尾翼的飛翼式模型上。
以上的分類只是為了便于記憶和辨認(rèn)的非常粗略的分類。在觀察一個(gè)翼型時(shí)，最重要的是找出它的中弧線，然后再看中弧線兩旁厚度分布的情形。中弧線彎曲的方式和程度大致決定了翼型的特性，弧線越彎升力系數(shù)就越大。在進(jìn)行模型設(shè)計(jì)時(shí)要想更準(zhǔn)確地了解和比較翼型的空氣動(dòng)力特性，還需要獲得不同雷諾數(shù)下翼型的升力、阻力和俯仰力矩隨迎角變化的曲線。這些曲線可以通過專門的分析軟件(如Profili軟件)計(jì)算得到，也可以通過風(fēng)洞試驗(yàn)獲得。圖15為Clark Y 12% 翼型的外形。圖16～圖19為該翼型的升力、阻力、升阻比和俯仰力矩隨迎角變化的曲線。
3．翼型選取的一般規(guī)律
影響翼型空氣動(dòng)力性能的主要因素是：翼型中弧線的彎曲度和形狀、中弧線最高點(diǎn)距前緣的距離以及翼型的厚度和厚度分布。翼型中弧線彎曲度越大，在相同迎角下升力越大，阻力也稍微增大；在迎角變化時(shí)，空氣動(dòng)力的壓力中心位置變化也越大，使得模型飛機(jī)的安定性變差。中弧線形狀一般都是橢圓形的一段或是拋物線的一部分。中弧線呈橫放的S形的翼型，在不同的迎角下其壓力中心的變化非常小，能提高飛機(jī)和模型飛機(jī)的安定性。翼型的厚度主要影響阻力，一般來說厚度越大阻力越大。
選擇翼型是一件非常專業(yè)的工作，既要進(jìn)行分析也要結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。選擇時(shí)應(yīng)主要考慮升力，但也要綜合考慮阻力、升阻比和俯仰力矩的大小，還要考慮模型所需的安定性和操縱性，以及結(jié)構(gòu)制作的簡單性，并保證機(jī)翼具有足夠的強(qiáng)度和不易變形等方面的要求。
對于航模及一些小型無人機(jī)，選擇翼型時(shí)一般要求升阻比大；最大升力系數(shù)高；最小阻力系數(shù)小；低阻范圍寬；失速過程緩和。這類翼型的外形特點(diǎn)是頭部豐滿，最大厚度靠前。
在選擇航模或小型無人機(jī)翼型時(shí)，通常還應(yīng)該遵循以下幾個(gè)翼型基本規(guī)律：
（1）要先確定航模或小型無人機(jī)的用途、大小、重量、速度，再根據(jù)翼面負(fù)載、雷諾數(shù)來選擇合適的翼型；
（2）薄翼型阻力小，且失速特性不佳，不適合大迎角飛行，但適合較高速度飛行；
（3）厚翼型雖然阻力稍大，但升力特性較好，不易失速；
（4）對于特技型航模可選用對稱翼型，以滿足正飛和倒飛的需要；
（5）對行速度低、特技性能要求高的航模，應(yīng)優(yōu)先考慮選用前緣半徑較大的翼型；
（6）對于模型滑翔機(jī)要優(yōu)先考慮選擇升阻比大的雙凸或平凸翼型，以增加滑翔比；
（7）對于競時(shí)模型，由于需要盡可能長的留空時(shí)間，增加升力并保證一定的升阻比是關(guān)鍵，因此需要選擇升力大的凹凸翼型；
（8）對于競速模型，由于需求達(dá)到最大的飛行速度，減小機(jī)翼的阻力是關(guān)鍵，因此通常選擇雙凸翼型。
4．航模常用翼型
航空發(fā)展100多年來，相當(dāng)多的機(jī)構(gòu)及個(gè)人對翼型進(jìn)行了非常系統(tǒng)的研究，已有非常多的翼型供設(shè)計(jì)者使用。翼型的名稱，一般用研究機(jī)構(gòu)的名稱或設(shè)計(jì)者的名字縮寫加上數(shù)字來表示。這其中與航模有關(guān)的比較重要的機(jī)構(gòu)及個(gè)人有：
（1）NACA：美國國家航空咨詢委員會(huì)NACA（即美國太空總署NASA的前身），有一系列翼型研究，比較有名的翼型是“四位數(shù)”翼型及“六位數(shù)”翼型。NACA翼型很好辨認(rèn)其特征。如NACA2412，第一個(gè)數(shù)字2 代表中弧線的相對彎度是2%，第二個(gè)數(shù)字4 代表中弧線最大彎度位于從前緣算起40%弦長的位置，第三、四數(shù)字12 代表翼型的最大厚度是弦長的12%。
（2）哥庭根：德國哥庭根大學(xué)對低速翼型有一系列的研究，所研究的翼型在遙控模型滑翔機(jī)和自由飛模型上非常適用。
（3）Eppler：德國的Eppler教授最初研究滑翔機(jī)翼型，后期改研發(fā)航模翼型。
第5篇：有趣的流體力學(xué)現(xiàn)象范文
其實(shí)，即使是在1971年，人類的腦科學(xué)技術(shù)早已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人腦和CPU的結(jié)構(gòu)完全不同，CPU對于人腦的設(shè)想純屬臆測。打開人腦，科學(xué)家們驚奇地發(fā)現(xiàn)，里面并不是我們所想象的樣子。到今天，越來越多的生命科學(xué)家認(rèn)為，人腦其實(shí)是一個(gè)“超級有機(jī)體”，里面有著不同功能表面相似的腦細(xì)胞。在我們今天還沒有完全搞清楚機(jī)制的控制下，超過百億的細(xì)胞形成一個(gè)沒有中樞控制，卻具有明確工程的“人腦”。
這種看不見控制方式的控制，不像心臟，也不像軍隊(duì)的中軍帳，更像我們今天所說的“云”，只不過“云無心”。
“云”不僅在今天的計(jì)算機(jī)世界中存在。生物學(xué)家經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些有趣的事情，在生物界中，像“云”一樣的超級有機(jī)體總是讓人匪夷所思。有人在海岸線上發(fā)現(xiàn)成千上萬的海龜每到一定的產(chǎn)卵季節(jié)就會(huì)涌向海岸。海龜上岸的時(shí)間會(huì)錯(cuò)開好幾天，這吸引了大量的海鳥前來覓食。等小海龜出殼的時(shí)候，海鳥們可以飽餐一頓。按照海鳥的食量，海龜們一只也跑不掉。可是，大自然的奇妙在于，海龜們是不會(huì)被海鳥滅種的。到今天科學(xué)家都沒有完全搞明白的機(jī)制就是海龜在某種機(jī)制的誘導(dǎo)下，選擇一個(gè)時(shí)間出殼，海鳥們自然可以飽餐一頓。可是，一頓是吃不完的，于是多數(shù)海龜就可朝著大海的方向溜之大吉。偶然的時(shí)候，海龜一個(gè)時(shí)間出殼，雖然沒有被海鳥吃完，卻有很多沒有朝向大海的方向，而是爬向了堤岸選擇自殺，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些海龜是把燈光當(dāng)作了月光，當(dāng)科學(xué)家們把路燈全部關(guān)掉時(shí)，海龜們就又回歸了大海。
在上面這個(gè)案例中，海龜更像是在互聯(lián)網(wǎng)大潮中的網(wǎng)民，月光就是它們的WiFi，你永遠(yuǎn)不知道網(wǎng)民們下一步會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)什么信息。就如思潮，很明顯，單個(gè)網(wǎng)民是無序的，但作為超級有機(jī)體的網(wǎng)民，就像這些海龜一樣，表現(xiàn)出的群體智慧超出你的想象。
海龜和網(wǎng)民一樣，具有以下特征：個(gè)體具有相對一致的行為模式、信息傳遞充分、沒有人喊著口號集體行動(dòng)，卻表現(xiàn)出群體的智慧。人的大腦幾百億個(gè)細(xì)胞也具備這樣的特點(diǎn)，能夠表現(xiàn)出非常智慧的群體現(xiàn)象，在系統(tǒng)科學(xué)中，科學(xué)家們稱這種現(xiàn)象為“涌現(xiàn)”。
更加奇特的涌現(xiàn)，出現(xiàn)在螞蟻、蜂群、鳥群、羊群中。在科學(xué)不太發(fā)達(dá)的年代，我們按照人類的組織模式想象這些生命群體的“領(lǐng)導(dǎo)者”，稱它們?yōu)椋合伜蟆⒎渫酢㈩I(lǐng)頭羊，似乎整個(gè)群體復(fù)雜的群體行為，如螞蟻的宮殿、蜂群的精密的窩、鳥群空中的奇特形狀和流體力學(xué)精妙的組合、羊群與狼群的斗法，都是智慧的“村長”指揮的結(jié)果，事實(shí)上并非如此。就拿蜜蜂群體來說，蜂王的生理機(jī)構(gòu)和一般的工蜂并沒有什么區(qū)別，小時(shí)候的食品不同決定了它們由姐妹變成了君臣。不斷吃蜂王漿變成蜂王的雌性蜜蜂，體型具大、生殖能力強(qiáng)、被姐妹們照料、甚至失去了行動(dòng)能力。但是，生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，與其稱蜂王為“王”，還不如稱之為“奴”，因?yàn)榉渫醺静痪邆浒l(fā)號施令的智慧，蜜蜂們使用一種類似“螞蟻算法”的東西進(jìn)行溝通交流，自動(dòng)組織成為一個(gè)超級有機(jī)體，這里沒有王，只有群體，共同完成造巢、移窩、覓食、戰(zhàn)斗等復(fù)雜的社會(huì)活動(dòng)。
關(guān)于超級有機(jī)體的研究已經(jīng)進(jìn)行了超過50年。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一旦有洪水暴發(fā)，在南美和非洲的螞蟻們會(huì)事先得到“云預(yù)感”，自動(dòng)向蟻后靠攏。螞蟻們可沒有人類復(fù)雜而又不穩(wěn)定的道德系統(tǒng)。螞蟻頭腦中有一種自私的基因，沿著蟻后的氣味（不能確定）快速靠攏，跑得越快的，就越接近蟻后，跑得越慢的，就越在，螞蟻們迅速形成了一個(gè)球團(tuán)，自私的本性讓他們緊緊擁抱，球團(tuán)越積越大、越積越緊。等大水來了，靠近蟻后的螞蟻安全系數(shù)最高，而在最的螞蟻?zhàn)钕人廊ァ５却笏巳セ蛘呶浵亪F(tuán)靠岸，活著的螞蟻快速散去，繼續(xù)造巢、移窩、覓食、戰(zhàn)斗，開始新生活。
螞蟻的組織讓人們重新認(rèn)識了人類的組織。管理學(xué)家和社會(huì)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，人類歷史中所謂的集權(quán)的機(jī)械似的組織方式，也并不能總顯示優(yōu)勢，在大多數(shù)時(shí)候甚至顯示劣勢。在南美的印加帝國，當(dāng)初面臨歐洲移民的入侵，由于有皇帝這種中樞神經(jīng)的存在，幾乎亡種。原因很簡單，一旦失去了中樞控制的印第安人，就完全失去了組織能力，只要把國王殺死，數(shù)百萬的印第安人就毫無組織能力，完全任人宰割。而印加部落中有一個(gè)阿帕奇部落，由于沒有中樞系統(tǒng)控制，卻在以后的200年中給入侵者造成了極大的麻煩。
組織行為學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以機(jī)械的和集權(quán)的CPU模式控制的組織，可以高效地完成簡單明確的組織目標(biāo)，但在外部環(huán)境復(fù)雜多變、組織目標(biāo)不明確的情況下，這種組織就非常不穩(wěn)定且辦事低效。
天下之事，合久必分、分久必合，在創(chuàng)新和規(guī)范性的矛盾中，人類周期性的分合，恰恰是自我調(diào)整和優(yōu)化的智慧選擇。合了比較久的中國教育，集中力量辦了幾十年的大事，標(biāo)準(zhǔn)化地培養(yǎng)了簡單和明確的現(xiàn)代化人才，然而在高端和創(chuàng)新性人才方面，卻摔了一個(gè)大跟頭，個(gè)中道理也許也是如此。
扯了這么遠(yuǎn)的組織行為學(xué)和生命體，和云有什么關(guān)系呢？和教育有什么關(guān)系呢？
騰訊的李小龍開發(fā)出來微信的第八個(gè)月，就有3億用戶，到現(xiàn)在已超過6億用戶。我們注意到，這已經(jīng)成為人類歷史上用戶最多的一個(gè)產(chǎn)品。這個(gè)產(chǎn)品幾乎沒有做什么宣傳，大家都使用的原因是它很好用。2013年，我在美國的匹茲堡打開手機(jī)第一次使用微信，已經(jīng)能發(fā)現(xiàn)很多周邊的中國人了，到了2014年2月我到匹茲堡打開微信，發(fā)現(xiàn)周邊有一半美國人在使用微信。微信就像月光一樣，很自然地照耀在我們思潮的大海，而我們在網(wǎng)絡(luò)世界就像一個(gè)個(gè)剛出殼的海龜，到時(shí)間會(huì)不約而同地爬向大海深處。
問題來了，實(shí)際上，沒有人教我們使用微信，微信連一個(gè)像樣的產(chǎn)品說明書也沒有，我們似乎天生會(huì)使用它，就連我2歲的女兒也會(huì)打開手機(jī)，打開微信，找到媽媽。
網(wǎng)絡(luò)世界的學(xué)生，已經(jīng)變成了一個(gè)個(gè)海龜，他們只認(rèn)識月光，不認(rèn)識媽媽。
從2007年開始，我在“網(wǎng)絡(luò)工程管理”這門課中嘗試使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)。最早，我使用開源的MOODLE和SAKAI把展現(xiàn)多年心得的課件放上去，后來我放上去所有的研究成果，再后來我把企業(yè)全部的真實(shí)案例放上去，可后來我發(fā)現(xiàn)，我這些東西原本可以不要，也可以不那么認(rèn)真。因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)世界中，教師越弱勢，學(xué)生越聰明。
2015年，我做了最大膽的實(shí)驗(yàn)，嘗試教學(xué)生自己根本不會(huì)的一些技能。我把18周的課程分成三段：
前6周為第一階段的知識段，講解OSI七層結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)原理，第六周就進(jìn)行在線考試，考試在幾千道題中進(jìn)行抽取，學(xué)生其實(shí)不用我教，也能背會(huì)這些東西，教課的目的是引起學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的興趣，這就像我是母海龜下的一個(gè)蛋，其他的就不用管了。
第二階段，我安排了6周讓學(xué)生們做各種各樣的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：水晶頭的制作、交換機(jī)的配置、DOS命令的熟悉、VLAN的劃分、端口的聚合。這些知識在以往每年教課，我非常辛苦地引導(dǎo)學(xué)生熟悉命令，學(xué)生們也認(rèn)真地一步步跟著做，自主學(xué)習(xí)時(shí)間很少，效果也很差。而在2015年，我的這個(gè)課程的學(xué)生陡然增加了一倍，達(dá)到144位，再也無法駕馭。于是，我將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和實(shí)驗(yàn)視頻用微課形式發(fā)給學(xué)生，不再教學(xué)生，只是在第12周的時(shí)候現(xiàn)場考試，結(jié)果所有的學(xué)生全部過關(guān)，成績也比以往好很多。
最驚奇的是第三階段，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對過去的技能和純理論的技能毫無興趣，但對最新的知識和技能樂此不疲：樹莓派、物聯(lián)網(wǎng)、創(chuàng)客、網(wǎng)站、機(jī)器人、3D打印，等等。但是這些我都不會(huì)。于是，我找一些公司合作，網(wǎng)上也搜集了一些資料放到SAKAI平臺，讓14名學(xué)生為一個(gè)小組，完成每個(gè)人一個(gè)任務(wù)的小組協(xié)作，最終完成軟件、硬件、設(shè)計(jì)、概念、標(biāo)書制作、工程質(zhì)量、數(shù)據(jù)庫、課程中心、數(shù)據(jù)可視化的招投標(biāo)環(huán)節(jié)。一共6周，學(xué)生們讓我大吃一驚，這些涵蓋極廣的知識與技能，學(xué)生們互相影響，全部完成了任務(wù)。在預(yù)答辯的現(xiàn)場，每個(gè)小組的學(xué)生都能完成真實(shí)的系統(tǒng)和不同的物聯(lián)原型展示，根本不亞于我在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)所看到的美國頂尖學(xué)生的作品。而我，這些知識根本不會(huì)。
云無核，教有形。雖然這些東西我根本不會(huì)，但我有網(wǎng)絡(luò)工程20年的高管經(jīng)驗(yàn)，動(dòng)用社會(huì)的資源搭建了一個(gè)基于云的資源配置系統(tǒng)；在基礎(chǔ)的支持方面，我給了學(xué)生一個(gè)在線課程和在線實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)開源平臺；在學(xué)生學(xué)習(xí)方面，我充分調(diào)動(dòng)他們的積極性，讓企業(yè)老總在最后一次課程評判學(xué)生的作品；更加重要的是，學(xué)生們使用全世界的知識系統(tǒng)，通過國內(nèi)的資源和國外的資源，結(jié)交朋友，快速地學(xué)習(xí)會(huì)了我都不會(huì)的技能。
由此，我想到了一個(gè)問題：在信息完全的云世界，教師和學(xué)生會(huì)發(fā)生什么變化呢？我想，教師也許和學(xué)生完全不是一個(gè)專業(yè)了。在西安歐亞學(xué)院，我看藝術(shù)學(xué)院的課程，百十位學(xué)生按照小組在一個(gè)很大的空間內(nèi)自組織任務(wù)學(xué)習(xí)，而隔壁的20多位教師用攝像頭觀察著學(xué)生的行為，并適當(dāng)調(diào)整進(jìn)度。我看到有一個(gè)時(shí)間段，所有的教師都很焦急，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)問題了，他們不能確定學(xué)生自己是否能解決這些問題，教師是否要干預(yù)進(jìn)程。這種教學(xué)方法，與我的方法非常類似。
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)世界，每位學(xué)生的手機(jī)就是一個(gè)信號系統(tǒng)，他們連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，相互影響。作為教師，最重要的就是給學(xué)生適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)和環(huán)境，讓他們形成自組織的生命體，教師變?yōu)橛^察者而不是參與者。學(xué)生們在信息可達(dá)的情況下，會(huì)展現(xiàn)出今后踏入社會(huì)所需要的協(xié)作能力、組織能力、學(xué)習(xí)能力和群體智慧。
2005年，我家有了一片地，小小一畝，我種上了葡萄。那年，葡萄豐產(chǎn)，我想釀葡萄酒。就在那年，我發(fā)現(xiàn)淘寶網(wǎng)上已經(jīng)有人專門賣葡萄酒引、酒罐子、生產(chǎn)器具和葡萄防鳥罩，這一切只為我這種自己家偶然種葡萄釀酒的人準(zhǔn)備的，當(dāng)年這個(gè)葡萄淘寶店只服務(wù)于我這樣的大城市“葡萄創(chuàng)客”，在沒有云的時(shí)代，根本沒有這個(gè)市場。今天，你如果在網(wǎng)上找這樣的店，已經(jīng)有幾百家，服務(wù)于幾萬個(gè)全國的葡萄發(fā)燒友。在這些發(fā)燒友的葡萄釀酒俱樂部中，是沒有教師的，但比起有教師的年代，大家的裝備更加專業(yè)、學(xué)習(xí)更加高效。
