時間：2024-04-08 17:44:09
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關鍵詞：模塊化教學 層次化教學 實踐性教學
Abstract： The fluid mechanics is a professional basic course which has a strong theoretical， and its content is very difficult to accept for independent institute students. This article mainly aims at the teaching method and teaching content of the fluid mechanics carried on the thorough analysis， adopting the "modular" the optimization of the teaching mode， and in each module the article adopts the diversification of teaching methods.
Keywords： modular teaching； hierarchical teaching； practical teaching
中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）02-0197-02
引言
《流體力學》作為船舶與海洋工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，主要研究液體平衡和機械運動規(guī)律及其實際應用的一門技術科學。該課程具有較強的理論性和較強的工程實際意義，概念繁多且易混淆，理論推導復雜，內(nèi)容晦澀難懂，并且要求有較好的《高等數(shù)學》、《大學物理》和《理論力學》的基礎，以及要求有較強的綜合分析問題的能力。學生普遍反映是一門難學的課程。
為了激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，提高重點課程的教學質(zhì)量，根據(jù)應用性人才的培養(yǎng)目標和具體要求，對《流體力學》課程的教學方法和教學內(nèi)容進行了深入分析，下面對該課程的探索和改革研究作簡單介紹。
在教學內(nèi)容上，由于《流體力學》課程內(nèi)容繁多，針對此特點采用了“模塊化”的優(yōu)化教學模式，將課程內(nèi)容分為“基礎理論”、“實際應用”和“實驗技能”三大模塊。其中，基礎理論部分突出主線，由淺入深；實際應用部分強調(diào)專業(yè)針對性；實驗技能部分貫徹主動性，加強實踐性教學環(huán)節(jié)。
一、基礎理論模塊
針對基礎理論模塊，我們進行了大量的探索和研究，結合應用型人才培養(yǎng)的教學目標和學生在學習過程中的反饋，修訂并完善了《流體力學》的教學大綱，對教學內(nèi)容的改革包括以下三點：
1.突出主線，精簡內(nèi)容
在基礎理論部分，主要包括基本概念的理解，基本理論的應用以及基本方程的物理意義。根據(jù)學生的反饋，我們進行了深入的思考，在教學過程中突出基本概念和理論的應用，盡量避免晦澀難懂的公式推導，在使學生清晰明確的理解公式的前提條件和應用范圍的基礎上，可以引導學生自己推導，加強學生的邏輯推理能力，激發(fā)學生的學習興趣。將基本方程的物理意義解釋清楚，并配合大量的練習題，使學生能在理論的應用中將知識消化吸收，另外還能強化記憶。適當刪除基本理論的引申部分，對于為后續(xù)的專業(yè)課打基礎的引申內(nèi)容可以留到專業(yè)課程上講解，與專業(yè)關系不大的內(nèi)容可以直接刪除。
2.由淺入深，層次化教學
在進行此次教學改革的過程中，我們編制了《流體力學課后習題冊》，練習題的類型共分為基本理論應用、知識面拓展和結合專業(yè)三個部分，以供不同學生的需求。其中，基本理論應用類型的習題主要是課上講授內(nèi)容的再延續(xù)，與課堂上講授的典型例題類似，進一步強化基礎理論知識的掌握；知識面拓展部分是理論的結合與擴展，考察的是學生綜合運用知識的能力，難度與考研習題相當；與專業(yè)結合部分主要是基本理論在專業(yè)部分的相關應用練習，一方面為了讓學生拓展知識面，另一方面讓學生了解基本理論的用途，激發(fā)學習興趣。
3.網(wǎng)絡化教學，激發(fā)學習興趣
鑒于學生現(xiàn)在對于網(wǎng)絡化的接受度和興趣度日益提高，我們?yōu)閷W生搭建了一個網(wǎng)絡化的學習平臺，以供學生下載相關課程的學習文件，激發(fā)他們的學習興趣。同時該平臺還可以在網(wǎng)上進行討論，學生之間能交流學習經(jīng)驗，老師也會定期的為學生答疑解惑。該平臺包括四個模塊，其中有相關課程的課件下載、視頻在線看、課后習題答案及考研資料。學生僅需憑借學號登陸，就能看到該平臺中所有的內(nèi)容。對于考上研究生的畢業(yè)生和想要考研的應屆生可以在平臺上交流考研經(jīng)驗并共享考研資料，對于已經(jīng)工作的畢業(yè)生和準備找工作的應屆生可以在平臺上交流找工作的經(jīng)驗并提供一些單位招聘信息。
二、實際應用模塊
對于實際應用模塊，主要是強調(diào)專業(yè)的針對性，注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維以及學生自主學習的能力，擴充知識面，為專業(yè)課的學習打下良好的基礎。針對實際應用模塊的特點，根據(jù)應用型人才培養(yǎng)的目標，我們對教學內(nèi)容和教學方法進行了深入的探索和改革，改革主要包括如下兩方面。
1.針對專業(yè)特點，夯實專業(yè)知識
對于工學類學科，很多專業(yè)都有水力學或流體力學等相關課程，這些課程的基礎理論部分基本相同，但實際應用部分就存在很大的差別，主要是為后續(xù)的專業(yè)課服務。船舶與海洋工程專業(yè)在實際應用模塊包括的主要內(nèi)容有：平面勢流，水波理論，黏性流體動力學，模型實驗基礎，有壓管流，邊界層理論等。為了避免生澀的理論推導，我們在課上盡量多引用工程案例，在闡明基本概念，明確理論方法的前提下，通過案例讓學生理解理論知識與實際應用的聯(lián)系，真正能做到理論聯(lián)系實際，同時為以后的專業(yè)課學習打下了良好的基礎。
2.培養(yǎng)學生自主學習，加強實踐性教學
鑒于實際應用模塊的理論性太強，對于有些實際應用性不太強的章節(jié)，為了開闊學生眼界，培養(yǎng)學生自主學習的能力，我們采用課堂演講的形式，讓學生課下通過網(wǎng)絡或者其他參考書，了解相關知識，并在課上將所學知識展現(xiàn)給大家。在教學方法上，克服“灌輸式”教學實行啟發(fā)式教學，這樣既能激發(fā)學生的學習興趣，又能培養(yǎng)學生獨立思考和解決實際問題的能力。
三、實驗技能模塊
實驗是流體力學中非常重要和非常P鍵的部分，對于幫助學生理解基本理論知識有重要作用。對于船舶與海洋工程專業(yè)，流體力學實驗主要內(nèi)容包括：靜壓實驗、雷諾實驗、流量及流速量測、三大方程驗證實驗、阻力系數(shù)實驗等綜合性實驗。實驗技能模塊主要是為了培養(yǎng)學生的實際操作能力，獨立思考能力，并能激發(fā)學生的自主學習。實驗技能部分主要是通過開放性實驗的方式對其進行改革，包括以下三個方面。
1.演示實驗
以往，演示實驗一般以教師為主體，學生很少直接參與，不利于其動手能力的培養(yǎng)。經(jīng)過摸索，我們決定將課上老師的講解改為教師首先介紹器材的使用規(guī)范，然后學生自己動手操作，思考各種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，并且在同學之間進行討論和交流，最后教師再總結實驗的意義，解答學生疑問。我們改革的方向主要是把演示實驗改為探索性實驗，讓學生充分的動腦、動手、動口，發(fā)揮學生的主體作用，從而有利于學生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。
2.分組實驗
以往，分組實驗基本就是教師先講解實驗原理，然后進行一次實驗操作，學生主要是模仿，不利于其自主性思維。我們改革的方向主要是把分組實驗改為并進式實驗。讓學生自由分組，允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在即定目標的過程中，有全局觀點和善于妥協(xié)，在不同情況下善于應變，培養(yǎng)學生的應變能力，使學生分析、抽象、概括、綜合、表達能力都得到訓練和發(fā)展。
3.創(chuàng)新性實驗
關鍵詞：旋轉水流 沖擊力 壓縮水波 巖破機理
一、旋轉高壓水射流破巖原理
當高壓水射流作用于物體表面時可破壞材料的結構，大多是由水射流的沖擊力、水楔作用、水射流脈沖負荷引起的破壞作用及空氣蝕破壞作用。
旋轉的水射流讓射流介質(zhì)得到離心力并向四周擴散，比一般水射流的擴散角大得多，對應射程就小，紊流強度也大。旋轉射流的擴散角大于一般射流的擴散角，從而促進了周圍介質(zhì)與射流介質(zhì)的物質(zhì)和能量互換。由于射流離心力的作用，使得射流的壓強分布規(guī)律發(fā)生了改變，從而射流邊界沿徑向至射流軸線的壓強降低。
二、水射流對巖石材料的沖擊力
我們用質(zhì)點或剛體碰撞來分析旋轉水射流對巖石材料的沖擊力，因為剛體和質(zhì)點均不變形，則碰撞前后動量守恒，總能量也守恒。相互碰撞后立即分開，接觸時間為零，水射流對巖石表面的總沖擊力：，式中：q為水射流體積流量，v為水射流流速，β為水射流方向變化的角度，觸及巖石表面瞬時為旋轉射流的擴散角，旋轉射流的擴散角要比直射流大得多；當β=180°時，為理論最大值：，式中d為噴嘴直徑，p為射流壓力。
由于射流流體是非剛體，發(fā)生碰撞時進行切割的水射流沖擊壓力超過材料強度。有彈性變形和塑性變形，沖擊壓力一定大時還會產(chǎn)生流體動力學。這時沖擊材料不再有剛性，只有壓縮流體性質(zhì)，材料在沖擊壓縮過程中破碎，能量消耗。變形發(fā)生的情況下的沖擊力遠大于實際沖擊力。
三、壓縮水波對巖石材料的破壞作用
拉應力是對巖石材料破壞的主要作用，在橫向裂紋、錐狀裂紋和徑向裂紋中表現(xiàn)。當水射流與綜合體碰撞時均發(fā)生壓縮變形，部分動能轉變?yōu)閼兡埽淞鞑荒芰⒖膛c綜合體脫離接觸，而在射流及綜合體彈性恢復力作用下，射流才能離開，從而在射流與綜合體之間產(chǎn)生了壓縮波即縱波，而在接觸區(qū)域以外的介質(zhì)中還將產(chǎn)生橫波，波在傳播至兩種交接面時，一部分透射，而另一部分反射，折射使材料產(chǎn)生拉伸。巖石和水泥都是抗拉強度很低的材料，受拉伸作用而破壞。另外，在射流工作壓力很高，射流速度也很高時，產(chǎn)生的壓力超過材料抗壓強度很多倍，也可能由于壓縮水波而破壞，即發(fā)生侵徹過程。因此由水射流撞擊體表面產(chǎn)生的應力波是巖石破壞的主要因素。
設旋轉水射流束的聲速為cs，密度為ρs。假設聲波在射流中傳播沒有能量損失；靜態(tài)壓強ps、靜態(tài)密度ρs都是常數(shù)；聲波傳播時不產(chǎn)生熱交換；是小振幅聲波的傳播，靜態(tài)壓強ps略大于聲壓p，聲速cs略大于質(zhì)點速度u，聲波波長略大于質(zhì)點位移。則有水射流波動的基本方程如下。
運動方程：連續(xù)方程：物理方程：
式中：x為傳播方向，P為射流壓強，ρ為射流密度。由于是小振幅聲波射流的傳播，基本方程簡化為：式中：u為質(zhì)點速度，p為聲壓，ρ’為密度增量。從式中消去ρ’，得：
此兩方程的解為：
式中：Pi，Pr，Ui，Ur為積分常數(shù)，代表聲壓和速度的振幅，ω為聲波振動的圓頻率，為波數(shù)。
當旋轉水射流中的聲速到達巖石表面時，將產(chǎn)生透射與反射。設旋轉水射流和巖石的特性阻抗分別為Rp=ρpcp，Rs=ρscs （ρp，cp分別為巖石的密度和聲速）。
入射波：
反射波：
透射波：
式中：
在分界面處聲壓連續(xù)，質(zhì)點速度連續(xù)，即：
因此得到：
所以透射波聲壓和質(zhì)點速度幅值分別見上式。
透射波在巖石中傳播的質(zhì)點速度為：
由波動引起的應變?yōu)椋?/p>
波動引起的正應力為：
式中：λ，G為巖石的Lame常數(shù)。
波動引起的最大正應力為：
[關鍵詞]中國情報學學科共同體歷史源流
[分類號]G350
1 問題提出
20世紀信息爆炸使情報學在50年代進入學科之林，經(jīng)過幾代情報學家的努力，已經(jīng)取得了相應的學科地位。但情報學到底是什么?情報學研究現(xiàn)狀怎樣?應該怎樣研究情報學?這些問題的回答取決于不同時代情報學共同體的基本范式。因而梳理當前我國情報學的學科源流及相應共同體的發(fā)展變化特征對于把握當前我國情報學內(nèi)涵、現(xiàn)狀與發(fā)展態(tài)勢具有非常重要的意義。
2 我國情報學的主要源流分析
2.1 圖書館領域源流
我國情報學誕生的催化劑是1956年國務院科學規(guī)劃委員會編制的《十二年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃》，隨后于10月成立的科學情報研究所是我國情報工作的正式始端，1958年中國科學技術情報研究所建立情報大學是我國情報學正規(guī)教育的肇始。從那時起，情報學與圖書館學間就呈現(xiàn)出剪不斷理還亂的關系。
在我國，圖書館學的發(fā)展比情報學大約早40年(1920年文華圖專)，早期大部分情報學工作者或情報學家或多或少的都具有圖書館學淵源。有圖書館學認知背景的人來研究情報學必然帶有濃厚的圖書館學色彩，最常見的現(xiàn)象是圖書館學范式搖身一變有意無意地貼上了情報學標簽。這部分學者與實踐工作者感同身受地認為情報學與圖書館學具有很大相似性(如相似的業(yè)務流程，相似的工作方法等)，因而長期強調(diào)圖書情報一體化。而且由于大部分人從事教育工作，他們帶有圖書館學思想印記的情報學理念就隨著學生迅速蔓延，成為我國情報學的主要表現(xiàn)形態(tài)，表現(xiàn)出超強的情報學話語權。
由于發(fā)展過程的孿生性，圖書館學對情報學的深刻影響至少體現(xiàn)在兩個方面：①為情報過程研究提供了最基本的思想與工具；②為情報學用戶研究的范式方法建立提供了基本素材與思想來源。
然而，它們之間還是存在較大差異。從信息對象與信息過程來看：圖書館關注組織與檢索，情報關注抽取與挖掘；圖書館關注加工存儲，情報關注分析與理解；圖書館關注元數(shù)據(jù)，情報關注內(nèi)容；圖書館關注詞法與句法，情報關注語義與語用；圖書館關注用戶訪問量，情報關注決策反饋效果。從發(fā)展路徑來看：從文獻服務到信息服務最終走向知識服務是圖書館的發(fā)展路徑；盡管情報活動中三種服務形式都存在，但這三種服務并不是遞進的關系，而是依用戶需求的不同呈并列關系。
當然，圖書館活動及其結果為情報活動提供了基礎平臺(即各種序化的資源集合)，但情報活動絕不僅限于這個平臺，還包含該平臺無法解決的另外一些內(nèi)容；圖書館活動更強調(diào)結果的社會公用性，而情報活動的結果是生產(chǎn)對特定用戶有特定用途的情報，從而為決策服務，強調(diào)的是價值私有性。因而，圖書館活動與情報活動在平臺建設技術方法上是相似的，但由于其服務目標、服務方式、服務對象等的差異必然導致兩者分道揚鑣。
2.2 技術領域源流
技術(主要指計算機技術)一直伴隨著情報學的成長，曾一度被研究者用來作為區(qū)分情報學與圖書館學的標志。前美國情報科學與技術協(xié)會主席哈恩女士在論及情報學20世紀的重要貢獻時曾把對計算機技術的應用作為重要內(nèi)容之一。
重視技術發(fā)展與應用一直是情報學傳統(tǒng)，以布什《誠若所思》為始端，從早期的信息處理技術到信息傳播的網(wǎng)絡化技術，無不體現(xiàn)技術對情報學發(fā)展的支撐作用。我國也不例外，從早期的計算機試驗處理，到聯(lián)機檢索的發(fā)展，到單漢字檢索系統(tǒng)的開發(fā)，到現(xiàn)在的全文數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡化信息提供，無不標識技術的深刻影響。當下，不僅情報學領域的研究者對技術熱情不減，而且技術領域的一些專家學者也深入到情報學相關領域開展研究。
信息技術對情報學的影響主要有：①為情報學誕生提供了直接依據(jù)與動力；②為情報學的現(xiàn)實化應用及海量信息處理提供了基本物質(zhì)條件；③作為外部驅動力為情報學平衡態(tài)的打破提供了主要漲落力。
然而，情報學與計算機科學在對技術的態(tài)度上是有差異的。情報學關注結果與實現(xiàn)，注重效果；計算機科學關注過程與算法，注重效率。情報學關注技術應用，從需求的角度來研究新技術應用；計算機科學關注技術研發(fā)，注重技術對人腦信息功能的模擬。情報學解決的是海量信息的內(nèi)容分析處理，注重分析結果的意義解讀；計算機科學解決信息的形式化處理，更關注信息處理方式的通用性與普適性。
由于情報學歷來有技術傳統(tǒng)，因此情報學深受計算機技術影響，以致在相當一段時期(尤其是在情報學發(fā)展初期)，情報學往往被簡單地看作是計算機科學技術在信息實踐活動領域中的應用。其結果，對情報學技術特征的片面強調(diào)和對情報學人文屬性的忽略與抹殺導致了情報學淪落到依附于計算機科學技術的地步。實際上，計算機科學技術對于情報學而言只是工具性作用，情報工作有效利用信息技術的目的在于能夠更好地實現(xiàn)其人文意圖。情報學只有特別重視目．充分挖掘出自身的人文內(nèi)涵，才能從處于強勢地位的計算機科學技術的陰影下走出來，找到本學科的獨立定位所在，并不斷提升本學科的地位。所以，技術對情報學來說僅是一個不可缺少的工具，而絕不是情報學本身。
2.3 決策咨詢領域源流
在我國，決策咨詢領域自始自終都參與了情報學的發(fā)展建設過程。從1956年的科學技術情報到20世紀80年代改革開放過程中的技術經(jīng)濟情報，都體現(xiàn)了情報學與決策咨詢的緊密聯(lián)系。
第二次世界大戰(zhàn)以來，科學技術的迅猛發(fā)展導致了情報爆炸。在工業(yè)化發(fā)達國家，獲取情報的主要方法是公開渠道，主要矛盾是如何應用自動化技術進行查找與檢索；而經(jīng)濟不發(fā)達國家(尤其是社會主義國家)，情報學所面臨的任務除通過公開渠道查尋與獲得資料外，更重要的是必須通過對有限資料的內(nèi)容分析來了解一個學科發(fā)展態(tài)勢，為國家的科技政策與科技戰(zhàn)略制定提供咨詢。當時很多國家都成立了國家級的科技情報中心，我國也成立了相應的科技情報研究所。我國當時提出的科技情報工作口號是“尖兵、耳目、參謀”，是對科技情報工作精神非常準確的概括，時至今日仍對我國情報工作具有指導作用。到了20世紀60、70年代，技術經(jīng)濟情報迅速蔓延，日韓等國通過技術經(jīng)濟情報的研究，通過引進改良相關技術，取得了經(jīng)濟的迅猛發(fā)展。我國技術經(jīng)濟情報研究始于改革開放的大量技術引進，但由于情報意識的淡薄以及對情報分析的漠視，我國技術引進過程走了不少彎路，其教訓是深刻慘痛的。
情報的基本功能是為決策提供咨詢服務，為決策
方案的優(yōu)選提供咨詢意見。情報學的價值體現(xiàn)就是為特定約束條件下問題求得優(yōu)化解，增加決策的科學性，降低決策風險，本質(zhì)是知識的智能化升華。故而有學者認為，中國的情報學從來不缺乏“intelligence”功能，只是說我們沒有自覺應用而已。
可以說，無論是早期我們自前蘇聯(lián)引入的科技情報工作經(jīng)驗，還是20世紀80年展起來的技術經(jīng)濟情報研究，為中國情報學的發(fā)展提供了新的發(fā)展思路與演化路徑。它們對于情報學的貢獻主要體現(xiàn)在：①基于科學交流思想深入研究了情報傳遞、情報轉化、情報共享與情報吸收利用等基本規(guī)律；②確立了為決策服務的情報咨詢觀念。
2.4 管理領域源流
管理科學對情報學的介入主要是各種信息管理實踐，如政府信息資源管理、企業(yè)知識資產(chǎn)管理等。對這些領域的綜合，人們提出了信息(知識)管理的范式。
20世紀60年代，美國政府試圖改變信息利用過程的文牘主義提出了信息管理概念，其主要目標是實現(xiàn)政府的信息資源共享；80年代，企業(yè)管理在研究企業(yè)知識資產(chǎn)管理時提出了“知識管理”概念，主要目標是通過組織知識資產(chǎn)共享提升組織競爭力，創(chuàng)新組織競爭模式”；另外，由于經(jīng)濟全球化的發(fā)展，競爭的加劇，特別是產(chǎn)業(yè)環(huán)境的加速變化，使企業(yè)必須面對迅速變化的環(huán)境，競爭情報研究迅速提上日程。我國情報學界在20世紀80年代末90年代初接觸并引進這些基本概念，并把這些觀念迅速融人情報學基礎理論中，形成了情報學的信息管理范式，尤其是1998年教育部將本科專業(yè)調(diào)整為“信息管理與信息系統(tǒng)”后表現(xiàn)得更為突出。
信息(知識)管理范式對于情報學來說，主要貢獻表現(xiàn)在：①確立了情報可為組織競爭優(yōu)勢獲取提供基礎條件的觀念；②確立了情報學的研究內(nèi)容必須轉移到知識及知識轉換過程上來；③彌補了我國早期情報學研究在組織層面的缺失。然而，就我國的現(xiàn)實情況來看，盡管很多研究內(nèi)容在本質(zhì)上是情報學的內(nèi)容，但很多的范疇名稱并不是以情報學的方式體現(xiàn)出來的，表現(xiàn)出了很多研究者對情報學的認知顧忌以及普遍缺乏的共同范式。
然而，信息(知識)管理與情報學還是存在著差異。信息管理的核心是信息，側重信息過程管理，目標是實現(xiàn)組織信息(知識)資產(chǎn)價值最大化；而情報學的核心是信息分析和研究，側重于對情報內(nèi)容的理解與規(guī)律把握，目標是獲得情報并為決策服務。信息管理主要是對組織內(nèi)部的信息(知識)進行管理，所涉及的過程包括搜集、組織、存儲、分類、排序、標引、轉化、共享等，對信息的分析并不是信息管理所必需的；情報學不僅包含組織內(nèi)部的信息分析研究，而且更注重環(huán)境信息的分析研究，并探討兩者之間的作用關系及匹配程度，以及如何創(chuàng)造條件提高兩者間的吻合程度，因此更多地體現(xiàn)了系統(tǒng)的范疇意義。
綜上，筆者對情報學有直接重要貢獻的領域相關內(nèi)容進行了總結。
不同來源領域都從不同側面不同角度反映了情報學的職能與屬性。圖書館源流反映了情報學的信息(information)屬性，側重于社會客觀信息資源序化及用戶利用；技術源流表達了情報學的技術特性，側重于以需求為導向的信息處理技術開發(fā)與應用；決策咨詢源流反映了情報學的情報智能(intelli―gence)屬性，側重于知識轉換的方法技術及對決策的支持職能；管理領域源流則體現(xiàn)了情報學的經(jīng)濟屬性，側重于知識共享與創(chuàng)新特征。顯然，正是由于情報學的多學科與跨學科屬性引發(fā)了情報學身份的不確定，體現(xiàn)為局外人所見的情報學游離于不同的學科領域之中。這種不確定的根本原因在于情報學的學科來源差異及這些差異引發(fā)的不同學科共同體無法對情報學的基本概念與領域內(nèi)涵達成基本共識，相互之間的不理解造成了對情報學的身份置疑，甚至為了爭奪話語權而相互詰難。所以，如何解決這種不同共同體共存、游離或排斥局面成為當前情報學發(fā)展中的關鍵問題。
3 不同源流的我國情報學共同體進一步分析
3.1 情報學共同體的類別與特征分析
從我國情報學發(fā)展歷史源流可以發(fā)現(xiàn)，不同領域發(fā)展起來的情報學都具有一定的歷史地位，都擁有一定的話語權，擁有自己的實踐支撐領域，它們還會在情報學的歷史發(fā)展中繼續(xù)自己的角色與使命。
由于每個源流都具有自己獨特的理念與研究焦點，因而實際上形成了情報學的不同學科共同體。任何一種共同體的存在，事實上都標志著兩方面的內(nèi)容：①共同的心理因素，即處于同一共同體中的研究者在一定歷史時期對情報學的獨特信念與態(tài)度，這是它們區(qū)別于其他共同體的基本內(nèi)在規(guī)定性；②共同的理論與方法技術，即他們通過構建共同的理論模型和解釋框架來認知情報實踐，在與競爭者斗爭中保持自己的獨立性。
根據(jù)不同來源的情報學共同體的范式特征，筆者稱之為：信息資源共同體，技術共同體，決策咨詢共同體，信息管理共同體，這些不同共同體的基本特征總結。
3.2 不同情報學共同體的關系分析
仔細分析不同情報學共同體的特征，可以發(fā)現(xiàn)：①它們之間具有共同的研究基礎，即都涉及到信息對象與信息過程；②彼此間因著眼點或理念差異導致研究重點不同。比如，信息資源共同體側重于以社會環(huán)境的需求配置信息資源體系，以個人為主要對象解決信息的交流問題；技術共同體則僅抽象信息對象與信息過程的語法形式，從形式上解決信息及其過程的相關算法、界面及系統(tǒng)問題；決策咨詢共同體以社會環(huán)境和社會文化為背景討論情報的應用問題，更多地涉及到特定環(huán)境中信息的適用性問題，屬于語用范疇的內(nèi)容；信息管理共同體以機構作為主要的研究對象，以機構文化為基礎討論知識的共享與創(chuàng)新問題，實現(xiàn)知識的經(jīng)濟價值。
情報學的不同共同體是對信息對象與信息過程的不同視角解析，根植于不同的特定領域空間與目標。但它們都是以信息對象與信息過程為共同基礎，因而我們可以把它們在一定共同范式下集成融合起來，形成有共同邏輯基礎的、綜合的、兼顧各方且能代表情報學發(fā)展方向的情報學共同體范式，結束情報學發(fā)展中各學科共同體的游離分散狀態(tài)，實現(xiàn)情報學發(fā)展的歷史跨越。
4 結語
一、沉穩(wěn)
1、不要逢人就訴說你的困難和遭遇。
2、在征詢別人的意見之前，先自己考慮，但不要先講。
3、不要一有機會就嘮叨你的不滿。
二、細心
1、對做不到位的執(zhí)行問題，要發(fā)覺它們的根本癥結。
2、對習以為常的做事方法，要有改進或優(yōu)化的建議。
3、自己要隨時隨地對有所不足的地方補位。
三、膽識
1、在整體氛圍低落時，你要樂觀、陽光。
2、做任何事情都要用心，因為有人在看著你。
3、事情不順時，歇口氣，重新尋找突破口，直到成功。
四、大度
1、對別人的小過失、小錯誤不要斤斤計較。
2、不要有權利的傲慢和知識的偏見。
3、必須有人犧牲或奉獻的時候，自己走在前面。
五、誠信
1、做不到的事情不要說，說了就努力做到。
2、虛的口號或標語不要常掛嘴上。
3、耍小聰明，要不得。
六、擔當
1、檢討任何過失的時候，先從自身或自己人開始反省。
2、事項結束后，先審查過錯，再列述功勞。
獨立學院圖書館是一個集服務性，教育性為一體的知識信息機構，正確引導學生自覺、有效的利用圖書館資源，在學院應用型人才培養(yǎng)方面起到至關重要的作用。“以人為本，服務第一”理念是衡量圖書館發(fā)展的重要標準，而圖書館流通部是聯(lián)系讀者與圖書館之間的橋梁。流通服務是圖書館與讀者之間最基本、最直接、接觸最頻繁一種服務方式，所以，圖書館流通服務質(zhì)量的好壞，直接影響讀者的滿意程度。
獨立學院圖書館流通服務工作的現(xiàn)狀
1 圖書館流通部門員工職業(yè)素養(yǎng)和管理水平有待提高
與普通高校圖書館相比，獨立學院圖書館管理人員隊伍相對薄弱，主要體現(xiàn)在現(xiàn)有圖書館員工數(shù)量少，專業(yè)知識薄弱，大部分圖書館工作人員都沒有接受過專業(yè)培訓，男女館員比例不協(xié)調(diào)等問題。因而他們在理論知識、業(yè)務能力和服務水平等方面存在較大差異。圖書館服務工作大多處在傳統(tǒng)服務，服務方式單一。
2 圖書亂架、錯架、損壞現(xiàn)象嚴重
很多讀者進入圖書館一片茫然，不懂《中圖法》，對入館須知也置若不理，很少人會向管理人員咨詢。大多讀者都是盲目找書，隨意亂插濫放，導致圖書架很亂；有的讀者為了得到書刊上自己需要的知識信息，為了避免抄寫的麻煩或是其它原因，不惜犧牲圖書館的信息資料，在借閱的圖書上開起了“天窗”，更有甚者，一偷了之。這些最容易被偷、被撕的文獻資料也經(jīng)常是人們最需要、最愛看的。
3 流通管理者服務意識不強
由于學校對圖書館流通部門工作不重視，監(jiān)管力度小，導致流通管理者對借閱、歸還圖書工作未做到兢兢業(yè)業(yè)、服務周到。比如代借替借現(xiàn)象是所有圖書館長期存在的問題，有的讀者自己忘帶借書證、圖書已超期或者已借滿；有的是撿的或者偷同學的借書證……在借還高峰期，流通管理者對以上常見問題疏于檢查趁機將書借出，給真正持有該證讀者造成損失和借書困難，干擾圖書館的正常借閱秩序，破壞了圖書館的信譽，影響了服務質(zhì)量。對第一次到圖書館借閱書籍的同學，不能做到細心講解，熱情服務，使不少新生對圖書借閱規(guī)定了解不夠、不深，致使到圖書借閱費時費力。
提高圖書館流通服務工作質(zhì)量的措施
1 加強館員專業(yè)素養(yǎng)，提高館員整體素質(zhì)
“工欲善其事，必先利其器”。提高獨立學院圖書館流通管理工作質(zhì)量，就要提升工作人員的職業(yè)素養(yǎng)。加強崗位培訓，豐富圖書館專業(yè)知識，提高現(xiàn)有館員的業(yè)務素質(zhì)；加強對現(xiàn)代化科學技術知識的學習。可采取短期培訓或專家講座的形式，實施全方位的培訓工作。
2 加強對圖書館藏書的管理
針對開架借閱帶來的弊端，我館采取以下措施：
（1）專人負責理架；
（2）加強監(jiān)管，及時剔除破損圖書；
（3）設定特殊借閱區(qū)方便讀者借閱。
3 加強流通服務工作的管理和提升
流通部服務工作是一項技術性很強的工作，隨著現(xiàn)代化科學技術的發(fā)展，人們的需求范圍越來越廣泛，讀者對圖書館的要求越來越高。因此，管理人員需要不斷提高業(yè)務素質(zhì)，必須具有扎實的圖書館學、情報學、信息技術與管理學等專業(yè)知識。提高自身思想素質(zhì)，樹立崇高的職業(yè)道德；要加強服務禮儀的學習，學會堅持微笑服務，善于與讀者進行溝通，不僅是語言的表達，還體現(xiàn)在心與心的溝通，只有這樣才會信互理解信任；要認真耐心地為讀者釋疑解惑，排憂解難。
提升圖書館讀者的整體素質(zhì)
1 新生入館教育
“國家教委（85）教高一司字065號文件”《普通高等學校圖書館規(guī)程》中要求新生入學時進行圖書館的使用方法教育；獨立學院圖書館都有幾十萬冊藏書，作為新生讀者，要想很好的利用圖書館藏書。首先，讓他們了解圖書館布局、館藏結構、圖書分類方法、排架方法、檢索方法、借閱規(guī)則、以及各項規(guī)章制度，對學校圖書館有個全面的了解，因此做好讀者培訓工作，加強對學生信息素養(yǎng)的教育和培訓，為其大學生活中正確利用圖書館資源奠定基礎。
2 普及信息檢索知識
圖書館歷來被稱為人類的“知識寶庫”和“科學殿堂”，高校圖書館的藏書往往數(shù)以萬計、十萬計，甚至上百萬，各種報刊資料更是品種繁多，為了使各種文獻整齊、有序，便于讀者借閱、查找，圖書館人員把它們進行了科學的加工、分類和編排，并編制了多種目錄、索引和文摘等檢索工具供讀者使用。
關鍵詞： 《工程流體力學》 能源與動力工程專業(yè) 教學改革
一、引言
《工程流體力學》是研究流體的機械運動規(guī)律及其實際應用的科學[1]，是能源與動力工程、車輛工程、機械工程、石油工程、化學工程專業(yè)等諸多工科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，在各個工程領域都有廣泛的應用。其特點是，工程流體力學內(nèi)容抽象，概念性強，涉及大學物理、材料力學、高等數(shù)學等，綜合性極強，且教學里包括眾多數(shù)學公式和偏微分方程的相關推導計算，需要學生有較強的綜合能力。而我校是一所二本工科院校，學生在高等數(shù)學、大學物理、材料力學等方面的基礎良莠不齊，因此存在老師難教、學生覺得枯燥難學的現(xiàn)象[2]，導致《工程流體力學》被公認為是本科中最難學的課程之一。為提高學生學習興趣和教學質(zhì)量，有必要對該門課程進行必要的教學改革[3]。
二、教學改革
（一）教學方法改革
針對學生在高等數(shù)學、大學物理、材料力學等方面的基礎存在良莠不齊的情況，為了更好地增強學生學習《工程流體力學》的學習效果和教學效果，需要在教學實踐過程中對教學方法進行相應的改革。首先，為了避免學生覺得枯燥無趣，在教學過程中注意理論聯(lián)系實際。比如，在《工程流體力學》的第一堂課上，我通過提出如“汽車在行駛過程中所受到的阻力主要來自前部還是尾部”，以及“高爾夫球表面和飛機表面為什么一個是粗糙一個光滑呢”等眾多涉及流體力學知識的實際問題，一下子就把學生的興趣提起來，整整一堂課學生學習興趣高漲，沒有懨懨欲睡的情況存在。在后續(xù)的課程中，由于主要圍繞連續(xù)性方程，伯努利及動量方程等展開，因此在講授的課程中，為了避免數(shù)學基礎不夠扎實的學生在上課中覺得無趣，我主要是通過講例題的研究思路、方法，盡量避免變成單純的數(shù)學推導過程，主要告訴學生如何分析，重點介紹公式的成立條件及如何使用。然后通過具體的例題講解如何使用該公式來解決問題。比如對雷諾公式的理解應用，通過在課堂上播放雷諾試驗的視頻，并在課后安排學生到實驗室進行雷諾實驗，以加深對該公式所涉及相關因素的理解。在課程的后面章節(jié)，根據(jù)學生的認知發(fā)展水平重點講解工程流體理論在實際中的具體應用實例，并選擇適當?shù)恼n題讓學生積極參與，并總結出規(guī)律，建立適當?shù)臄?shù)學模型，這樣既使學生保持了濃厚的學習興趣，又很好地做到理論與實際的結合，大大提高學生解決實際問題的能力。
（二）教學內(nèi)容改革
《工程流體力學》內(nèi)容涉及面廣，如何根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標和課程體系的要求，制定合理的教學大綱，教學內(nèi)容及教學計劃顯得尤為重要。首先，針對目前《工程流體力學》教材存在理論性強，數(shù)學公式推導眾多的特點，在教學過程中有意識地弱化公式的數(shù)學推導過程，重點突出公式的適用條件和在實際問題中如何應用，尤其是如何利用這些公式來解決實際問題。比如實際流體恒定總流的伯努利方程，通過弱化過程的復雜推導，重點講解其應用條件，讓學生很快就明白該方程的意義，并掌握如何在實際過程中進行應用。
同時通過案例講學，與學生所在能源與動力專業(yè)系緊密結合。比如在講到流體運動的連續(xù)性方程及伯努利方程時，可以講講其在內(nèi)燃機等設計中所起的作用，通過掌握空氣和燃油的流動規(guī)律，才能設計好空氣和燃料的流量比例、流動速度、溫度控制等眾多流體力學方面的知識。同時選取適當?shù)母茉磁c動力系緊密相關的習題，以幫助學生進一步鞏固和消化課堂所學。因為現(xiàn)有教材習題偏水利和建筑的居多，所以需要老師在平時多收集和編撰相關的習題，以更好地促進學生掌握相關知識。
（三）考核方式的改革
由于《工程流體力學》所涉及學科多，綜合性強，內(nèi)容難，以前通常采用期末閉卷的方式加平常課后作業(yè)進行考核，存在學生平常作業(yè)抄襲、習慣老師劃重點、考前死記硬背的問題，且考試內(nèi)容基本都是學生平常見過、練習過的題型，不能很好地體現(xiàn)出該門課程的知識體系和價值，也無法讓學生發(fā)揮他們的主觀能動性。因此，針對以前的考核形式存在的問題，有必要對其進行改革，以更好更全面地反映學生掌握知識和相應能力的情況。
首先，增加課堂與平時考勤環(huán)節(jié)。現(xiàn)在的學生基本人手一部手機，盡管上課紀律三令五申，仍然存在部分學生上課偷偷玩手機的情況，再加上有些學生平常對自己要求不嚴，存在上課遲到、曠課、打瞌睡的情況。因此增加課堂考核環(huán)節(jié)，對上課不遵守課堂紀律、缺勤等，累積到一定次數(shù)后會有相應的懲罰措施。在課堂上表現(xiàn)積極，能主動回答老師問題等會有一定鼓勵措施，適當?shù)丶臃忠约ぐl(fā)學生更濃的學習興趣，加強學生在課堂上和老師的互動，營造出更好的學習氛圍。
其次，增加考試內(nèi)容，豐富考試題型。從以往考試題型看，主要有填空題、選擇題、判斷題和計算題四大類型。因為考試內(nèi)容比較依賴教材，所以不能很好地反映學生對相關知識的理解掌握。鑒于此，增加一些比較貼近相關專業(yè)和實際生活的問答題，比如“汽油在油箱里的存貯涉及流體力學里面的什么知識”、“汽車上的中央空調(diào)上平行的風扇葉片起什么作用”等，體現(xiàn)了考試內(nèi)容的靈活性，又考察了相應的考點，能體現(xiàn)出學生對相關知識的具體分析和應用。
最后，完善最終成績的評定方法。以前的成績評定主要是期末考試成績占60%，平時作業(yè)占40%，且存在許多同學課后作業(yè)照抄的情況。由于平時作業(yè)成績占比過高，增強了不努力同學的僥幸心理，間接也會挫傷努力學習的學生的積極性。為了更好地反映學生的學習態(tài)度和對該門課程相關知識的掌握應用情況，綜合評定學生的學習能力和實踐能力，最終成績的評定將計入課堂環(huán)節(jié)、實驗環(huán)節(jié)等，將成績比例改為：期末考試成績70%，課堂環(huán)節(jié)包括考勤10%，平時作業(yè)10%，實驗成績10%，促使學生重視課堂紀律，增加課堂互動環(huán)節(jié)，減少平時作業(yè)的比例，增加動手實驗的成績，更能全方位、多元化地評定學生。
三、結語
本文對能源與動力工程專業(yè)所學《工程流體力學》的教學方法、教學內(nèi)容及考核方式等進行了教學探討與改革。通過在實踐中的應用，取得了很好的教學效果，有利于學生學習能力提高和教學效果的增強。
參考文獻：
[1]禹華謙.工程流體力學[M].高等教育出版社，2011.
關鍵詞 工程流體力學 成人教育 教育對象 互動教學
中圖分類號：TB126-4 文獻標識碼：A
流體力學的研究對象包括液體和氣體兩大物質(zhì)形態(tài)，流體力學的基本任務是建立描述流體運動的基本方程，確定流體經(jīng)各種通道及繞流不同物體時速度、壓強的分布規(guī)律，探求能量轉換及各種損失的計算方法。在實際工程的許多領域里，流體力學一直起著十分重要的作用。就某種意義而言，也正是在流體力學的研究工作不斷取得成就的前提下，才促進了這些工程領域的大力發(fā)展。工程流體力學是在闡述流體力學的基本理論基礎上，重點闡述和研究流體力學在工程上的應用，工程流體力學廣泛應用于動力、水利、機械、化工、石油、土建、冶金、航空、航海、氣象、環(huán)境等眾多領域，是這些領域相關專業(yè)的主干技術基礎課程。
1教材與教學內(nèi)容選取
“工程流體力學”教材種類繁多，但是目前為止還沒有一本針對能源類本科成人教育《工程流體力學》教材，筆者通過對多種教材的研讀，以及往年成教上課的經(jīng)驗，根據(jù)各教材所涵蓋的基本理論，及描述流體特性表達式推導過程的深度和難度、教材內(nèi)容的廣度，最終選用楊建國等人編著的《工程流體力學》（北京大學出版社，2010年1月第1版）作為成教熱能專業(yè)的臨時教材。
“工程流體力學”的內(nèi)容繁雜、學科綜合性強，流體力學內(nèi)容很抽象，偏微分方程幾乎貫穿全部課程。流體力學歐拉方法的思路與物理及其它力學不同，學生理解、掌握起來有困難。鑒于成人教育對象數(shù)學基礎和力學基礎相對薄弱的特點，在授課中應盡量避免大量的數(shù)學公式的推導和微元的受力分析，把第七章相似原理與量綱分析作為自學內(nèi)容，在講解動量定理、動能定理和質(zhì)量守恒定理時，把輸運定理作為主要的公式推導工具，著重強調(diào)基本概念和基本原理的學習和掌握。
2授課目標及教學方法
2.1 明確教育目標的職業(yè)性和教育內(nèi)容的實用性
成人教育是以提高社會從業(yè)人員的履職能力和適應職業(yè)變化能力為目標的教育，其教育內(nèi)容與職業(yè)需求聯(lián)系緊密，以補充、改善成人的職業(yè)知識和技能為目的，實用性較強。
對于成人教育一定要明確教育目標的特點，做到有的放矢，才能起到事半功倍的效果。成人教育對象（以下稱為“成人”學生）的特點可以歸結為以下幾點：
（1）“成人”學生職業(yè)性強；
（2）“成人”學生都有固定的工作崗位，有著豐富的實踐經(jīng)驗，在某些方面的認識和能力要強于授課老師；
（3）“成人”學生專業(yè)基礎課，例如數(shù)學和物理等的基礎知識比較薄弱，很難理解深度較高、難以理解的原理和公式推導；
（4）“成人”學生渴望獲取知識，尤其是能幫助其解釋工作中遇到的實際問題的理論知識。
總之，授課內(nèi)容的實用性是教學的關鍵問題之一，授課內(nèi)容實用“成人”學生才愛聽，效果才好。
3教學手段和教學方法
3.1加強理論知識的講授
成人教育的對象多數(shù)為參加工作多年和未受過正規(guī)高等教育的成年人，即“成人”學生，他們又有著豐富的實踐經(jīng)驗。從筆者實際函授授課的經(jīng)驗來看， “成人”學生專業(yè)基礎課尤以高等數(shù)學的基礎最為薄弱，然而流體力學的主要工具就是數(shù)學。
3.2采用導學+啟發(fā)式方法授課
實行“導學式”教學模式。即，貫徹“學生為主體、教師為主導”的教學理念，在教學中實行啟發(fā)式教學，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術在提高教學效率和教學質(zhì)量方面的重要作用。所謂互動式教學，是在教學中教與學雙方交流、溝通、協(xié)商、探討，在彼此傾聽、彼此接納、彼此坦誠的基礎上，通過理性說服甚至辯論，不同觀點碰撞交融，激發(fā)教學雙方的主動性，拓展創(chuàng)造性思維，以達到提高教學效果的一種教學方式。這種講課的方式，不是老師一個人講，而是啟發(fā)學生思考。
“工程流體力學”基礎理論講解比較枯燥，為了提高教學效果，經(jīng)常在課堂上提出問題和例題，鼓勵學生積極回答，激發(fā)學生的主觀能動性，從而加深理解。在教學中要把握“成人”學生的獨特特點：那就是有自己固定的工作崗位，有著豐富的工作經(jīng)驗，對設備的結構和運行了如指掌，對設備處于非常規(guī)運行時有自己的處理方法，但是為什么這么處理他們并不清楚。
4結語
針對熱能與動力工程專業(yè)“成人”學生的特點，對“工程流體力學”的教學進行了探討，使課程更適合“成人”學生的特點，擴大了他們的知識面，增強了其主動思考的能力。在今后的教學過程中要進一步探索新的教學方法和手段，不斷提高自身的綜合素質(zhì)和專業(yè)理論知識，立足學校特色優(yōu)勢，繼續(xù)努力進行“工程流體力學”課程的建設和探索，以期積累更多的經(jīng)驗和取得更大的成績。
參考文獻
[1]陳卓如等.工程流體力學[M].北京：高等教學出版社，2006.
[2]楊建國，張兆營等.工程流體力學[M].北京：北京大學出版社，2010.
[3]孫恒朱，鴻梅，舒丹.“啟發(fā)―聯(lián)想式”教學方法在流體力學教學中的應用[J]. 中國電力教育.2010，（5）.
[4]黃裕華.成人教育要突出“成教化”特色[J].福建信息技術教育，2005，（7）.
關鍵詞 計算流體力學；風機；數(shù)值模擬；發(fā)展前景
中圖分類號TP31 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）73-0209-01
0引言
隨著國民經(jīng)濟的的不斷進步和發(fā)展，風機的產(chǎn)生在國民經(jīng)濟的生產(chǎn)發(fā)展中起到很大的促進作用，風機將隨著時代的發(fā)展，不斷更新技術研究，從而能夠更好的適應經(jīng)濟發(fā)展的需要，傳統(tǒng)的風機設計，人們僅靠試驗取得數(shù)據(jù)和經(jīng)驗公式，試驗發(fā)現(xiàn)問題，改進設計。但由于試驗研究方法受到各種條件的限制，很多模擬參數(shù)的測量受到很多不良因素的影響，給測量結果帶來很大的困難，很容易降低風機數(shù)值的實用性，對風機數(shù)值測量的誤差加大。而現(xiàn)階段，由于科學技術的不斷發(fā)展，利用商業(yè)CFD軟件對風機的全三維流場進行模擬已越來越普遍，也就是利用計算流體力學對風機進行數(shù)值模擬的研究，給數(shù)值模擬工作帶來了很大的便利，通過對計算結果進行了分析，模擬結果有助于理解風機內(nèi)部的流動規(guī)律。
1 計算流體力學的概念分析
計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）起源于20世紀60年代，當時的學科興起跟計算機的技術發(fā)展有很大關系，隨著人們對其不斷的發(fā)展和研究，計算流體力學已經(jīng)被廣泛的應用，各種商品化的CFD通用性軟件開始應用這類力學研究，同時更是對很多工業(yè)領域的生產(chǎn)發(fā)展起到很大的作用，計算流體力學以計算機為基礎，利用數(shù)值的方法進行對流體力學各類問題的研究和模擬，主要在離散格式、湍流模型與網(wǎng)格生成等方面進行相對的數(shù)值試驗、計算機模擬和分析研究，利用計算流體力學研發(fā)出得CFD技術，不僅極大的克服了傳統(tǒng)流體力學中不完善的問題，而且還在應用領域得以全面的擴大，很多核能、化工、建筑等領域都有其力學的涉略。風機在以上領域也有其所用之處，為此，計算流體力學對風機的設計和研究也有很大的作用。
2 風機的數(shù)值模擬分析
眾所周知，風機的國民經(jīng)濟發(fā)展的重要工具，其在對生產(chǎn)過程中發(fā)出的大量濕、熱、工業(yè)粉塵、甚至有害氣體和蒸汽都有著有效的防護和凈化處理的作用，同時還能回收再利用，有效的對資源進行合理的分配整合，其中風機在紡織業(yè)的作用較為突出，絡筒機的離心風機提供了吸紗的作用，不僅可以免去資源浪費，還能減少紡紗機的能源消耗，有效的提高紡紗質(zhì)量，具有更多的促進作用。在工業(yè)發(fā)展中，風機從節(jié)能、降低噪聲污染的角度來說，尤其更大的促進作用，因此在風機的設計原理上，更多的要注重高效率，但就目前市面上的風機產(chǎn)品，可謂參差不齊，很多規(guī)格和品種配套性極差，為此在工業(yè)應用上也受到了很大的影響，需要對已有的風機進行改造，數(shù)字模擬其實是以電子計算機為工具，把數(shù)學模型蘊藏的定量關系展示出來，利用計算流體力學對風機的復雜流動問題的模擬計算，通過數(shù)值離散求解流體運動方程，揭示風機流體機理和流動規(guī)律，從而研制出新的風機設計，使整個產(chǎn)品從開發(fā)到運用都能夠達到更為經(jīng)濟和省時的作用。
3 基于計算流體力學的風機數(shù)值模擬的應用
利用計算流體力學來研究風機的數(shù)值模擬，這種方法對風機的設計提供更為依據(jù)原理，對風機的不斷完善起到促進作用，其應用范圍很廣，例如：通過對地鐵專用軸流風機的設計來說，這類風機主要應用在地鐵車站和隧道區(qū)間內(nèi)，因其受都流量大、壓頭高和功率大等特點的制約，試驗成為了地鐵軸流風機的設計檢驗的一般途徑，但是卻在人力物力上有極大的消耗，造成設計成本的浪費。為了克服這一弊端，采用計算流體力學的原理，對地鐵軸流風機采用進行數(shù)值模擬，主要是對地鐵軸流風機在不同轉速和安裝角度進行模擬，通過得出的最后結果進行指導設計方案，并將模擬結果與廠家的試驗數(shù)據(jù)作了對比，酌情查處風機是否有需要改動之處，從而提高風機的設計效率，具有明顯的應用價值和經(jīng)濟效益。
4結論
以上對計算流體力學的風機數(shù)值模擬的分析和研究，計算流體力學不僅是對風機的設計有很大的促進作用，更大的提高風機的設計效率，隨著科學技術的進步，其作用會越來越大，充分了的利用計算機和數(shù)值數(shù)學的結合，對流體力學的各類問題進行數(shù)值試驗、計算機模擬和分析研究，以解決實際問題。從而有助于人們對風機的構造設計進行深入了解和不斷完善，依靠合理的計算來優(yōu)化風機的設計技術，計算流體力學不僅是科學技術革新的依據(jù)，更是極大滿足了國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，計算流體力學進行對風機數(shù)值模擬的技術研究，更是對設計高效率的風機具有重大意義。
參考文獻
[1]黃其柏.離心風機旋轉頻率噪聲的理論與聲輻射特性研究[D].西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)年學術年會文集，2009.
關鍵詞：計算流體力學；求解；基本原理；化學工程；應用
化學工程在我國具有較長的研究與應用歷程，并在實際的生產(chǎn)與生活中取得到巨大的應用成效，不僅能夠供給正常的生活需求，同時根據(jù)新材料的開發(fā)，能夠滿足現(xiàn)代型環(huán)保材料的使用。在化學工程中，較多的反映環(huán)境和反應機制都是在溶液中進行的，具有質(zhì)量守恒和熱量守恒定律的應用。而這種質(zhì)量與能量的關系正是計算流體力學的主要原理。通過對實際應用環(huán)境和原理的分析，能夠優(yōu)化工程設計和工藝改進，提高化學工程的生產(chǎn)效率。
1計算流體力學在化學工程中的基本原理
計算流體力學簡稱CFD，是通過數(shù)值計算方法來求解化工中幾何形狀空間內(nèi)的動量、熱量、質(zhì)量方程等流動主控方程，從而發(fā)現(xiàn)化工領域中各種流體的流動現(xiàn)象和規(guī)律，其主要以化學方程式中的動量守恒定律、能量守恒定律及質(zhì)量守恒方程為基礎。一般情況下，計算流體力學的數(shù)值計算方法主要包括數(shù)值差分法、數(shù)值有限元法及數(shù)值有限體積法，其也是一門多門學科交叉的科目，計算流體力學不僅要掌握流體力學的知識，也要掌握計算幾何學和數(shù)值分析等學科知識，其涉及面廣。針對計算流體力學的真實模擬，其主要目的是對流體流動進行預測，以獲得流體流動的信息，從而有效控制化工領域中的流體流動。隨著信息技術的發(fā)展，市場上也出現(xiàn)了計算流體力學軟件，其具有對流場進行分析、計算、預測的功能，計算流體力學軟件操作簡單，界面直觀形象，有利于化學工程師對流體進行準確的計算。
2計算流體力學砸你化學工程中的實際應用
2.1在攪拌中的應用分析
在攪拌的化學反應中，反映介質(zhì)之間的流動性比較復雜，依據(jù)傳統(tǒng)的計算形式根本無法解決，并在化學試劑在攪拌中存在不均勻擴散的特點，在湍流的形式中能量的分布狀況也存在著空間特點。若是依據(jù)實驗手段測得反映中物質(zhì)、能量和質(zhì)量的變化規(guī)律，其得出的結構往往存在較差時效性，實驗騙差加大。通過對二維計算流體力學的應用，能夠對攪拌中流體的形式進行模擬，并進行質(zhì)量、能量等數(shù)據(jù)的驗證。但是流體的變化，不僅與化學試劑的濃度、減半速度有關，還與時間、容器的形狀等有著之間的聯(lián)系，需要建立三維空間模擬形式進行計算流行力學。隨著科學技術和研究水平的提高，在通過借助多普勒激光測速儀后，已經(jīng)對三維計算形式有了較大的突破，這對于化工工程中原料的有效應用和工程成本的減低具有促進的作用，但是在三維計算流體力學中還存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不斷的完善。
2.2CFD在化學工程換熱器中的應用分析
換熱器是化學工程中主要的應用設備，通過管式等換熱器、板式換熱器、冷卻塔和再沸器等的應用，能夠有效的控制化學試劑在反應中的溫度變化。其中根據(jù)換熱器的形式不同，計算流體力學的方式也就不同。在管式換熱器中主要是通過流體湍流速度的改變，增加換熱速率的。在板式換熱器中是通過加大流體的接觸面積，提高換熱效率的。而在冷卻塔和再沸器中，熱量交換的形式更為復雜，但是卻群在重復性換熱的特點，增加了換熱的時間，提高了換熱的效果。從總體上分析，計算流量力學中，需要對溫度變化、流體的速度變化、熱交換面積變化和時間變化進行分析。通過CFD計算流體力學的應用，能夠計算出不同設備的熱交換效果，并根據(jù)生產(chǎn)的實際需求進行換熱器的選擇使用。
2.3在精餾塔中的應用
CFD已成為研究精餾塔內(nèi)氣液兩相流動和傳質(zhì)的重要工具,通過CFD模擬可獲得塔內(nèi)氣液兩相微觀的流動狀況。在板式塔板上的氣液傳質(zhì)方面,Vi-tankar等應用低雷諾數(shù)的k-ε模型對鼓泡塔反應器的持液量和速度分布進行了模擬,在塔氣相負荷、塔徑、塔高和氣液系統(tǒng)的參數(shù)大范圍變化的情況下,模擬結果和現(xiàn)實的數(shù)據(jù)能夠較好的吻合。Vivek等以歐拉-歐拉方法為基礎,充分考慮了塔壁對塔內(nèi)流體的影響,用CFD商用軟件FLUENT模擬計算了矩形鼓泡塔內(nèi)氣液相的分散性能,以及氣泡數(shù)量、大小和氣相速度之間的關系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一種用塔內(nèi)典型微型單元(REU)的流體力學性質(zhì)來預測整塔的流體力學性質(zhì)的方法,對每一個單元用FLUENT進行了模擬計算,發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)的主要能量損失來自于填料內(nèi)的流體噴濺和流體與塔壁之間的碰撞,且用此方法預測了整塔的壓降。Larachi等發(fā)現(xiàn)流體在REU的能量損失(包括流體在填料層與層之間碰撞、與填料壁的碰撞引起的能量損失等)以及流體返混現(xiàn)象是影響填料效率的主要因素,而它們都和填料的幾何性質(zhì)相關,因此用CFD模擬計算了單相流在幾種形狀不同的填料中流動產(chǎn)生的壓降,為改進填料提供了理論依據(jù)。CFD模擬精餾塔內(nèi)流體流動也存在一些不足,如CFD模擬規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動的結果與實驗值還有一定的偏差。這是由于對于許多問題所應用的數(shù)學模型還不夠精確,還需要加強流體力學的理論分析和實驗研究。
2.4CFD在化學反應工程中的應用研究
在化學反應工程中，反應物和生成物的化學反應速率與反應器、溫度和壓力等有著較大的聯(lián)系，在實際的反應中可以利用計算流體力學進行數(shù)據(jù)的獲取。但是這數(shù)據(jù)的獲取具有一定的溫度限制，當反應中溫度過大，就會造成分子的劇烈運動，其運動軌跡的變化規(guī)律就會異常，在利用計算流體力學的模型計算中，計算數(shù)據(jù)與實際情況會發(fā)生較大的偏差。由于高溫中分子的運動軌跡和運動速度難以獲取，在計算流體力學的實際計算中，就要借助FLUENT進行三維建型，并利用測速反應器進行速度的測量，通過綜合的比較分析，利用限元法進行數(shù)據(jù)的計算。可以得出不同環(huán)境下的反應器的流線、反應器內(nèi)部的濃度梯度及溫度梯度。通過CFD軟件預測反應器的速度、溫度及壓力場，可以更進一步理解化學反應工程中的聚合過程，詳細、準確的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化化學反應中的操作參數(shù)。
結束語
計算流體力學對于化學工程的應用具有實際意義，并在經(jīng)濟效益的提高上具有重要的價值，在近幾年，化學工程技術人員不斷的計算流體力學中展開研究，以二維空間計算和模擬為基礎，不斷的完善三維空間的流量計算，并得出了一系列的流體流動規(guī)律。根據(jù)計算流體力學在化學工程中的廣泛應用，在今后的化學工程發(fā)展中，應加強此類學科的教學與延伸，提供出更有效的反應設備和工藝操作。
參考文獻
[1]余金偉,馮曉鋒.計算流體力學發(fā)展綜述[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2013(06).
