時(shí)間：2022-02-24 13:43:23
導(dǎo)語：在流體力學(xué)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
論文摘要：根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)，分析了該專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課“工程流體力學(xué)”和主干專業(yè)課“水污染控制工程”在教學(xué)中存在的問題，文章從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、師資配置、考核方式四個(gè)方面提出了“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”教學(xué)改革思路。
論文關(guān)鍵詞：環(huán)境工程專業(yè)；工程流體力學(xué)；水污染控制工程；教學(xué)改革
“工程流體力學(xué)”是研究流體（液體、氣體）處于平衡狀態(tài)和流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的力學(xué)規(guī)律、流體與固體之間的相互作用及其在工程技術(shù)中應(yīng)用的一門科學(xué)，是力學(xué)的一個(gè)獨(dú)立分支，有其自身的理論體系，其基礎(chǔ)理論主要由三部分組成：流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)?！八廴究刂乒こ獭笔顷P(guān)于控制水體污染途徑以及各種廢水處理方法（包括物理處理方法、化學(xué)處理方法、生物處理方法等）的基本理論、工作原理及設(shè)計(jì)計(jì)算的一門科學(xué)?！肮こ塘黧w力學(xué)”是環(huán)境工程專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，“水污染控制工程”是環(huán)境工程專業(yè)的核心專業(yè)課，這兩門課程在環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)中有著舉足輕重的作用，同時(shí)兩者之間也存在著重要的相互理論關(guān)系。
“工程流體力學(xué)”是水利、環(huán)境、能源、土木、機(jī)械、動(dòng)力等學(xué)科的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，該課程的教學(xué)內(nèi)容紛繁豐富，其特點(diǎn)是理論性和綜合性比較強(qiáng)，概念抽象，難于理解?！八廴究刂乒こ獭闭n程內(nèi)容與“工程流體力學(xué)”內(nèi)容結(jié)合相對(duì)比較緊密，如城市排水溝道系統(tǒng)、各種污水處理構(gòu)筑物等的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及在構(gòu)筑物中的生化反應(yīng)、化學(xué)絮凝反應(yīng)中水力條件的控制等均是工程流體力學(xué)理論知識(shí)在水污染控制工程中的實(shí)際應(yīng)用。目前，在環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)方面，“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”課程正面臨著比較尷尬的局面：一方面課程內(nèi)容趨于復(fù)雜和廣泛；另一方面在課時(shí)量逐漸壓縮的情況下，“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”教學(xué)內(nèi)容沒有起到應(yīng)有的相互銜接，教學(xué)內(nèi)容彼此脫離。由此形成環(huán)境工程專業(yè)“工程流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)課銜接不夠，在教學(xué)過程中學(xué)生感到內(nèi)容枯燥，概念抽象；而在“水污染控制工程”教學(xué)過程中，學(xué)生感到工程流體力學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)不扎實(shí)，不能夠熟練應(yīng)用工程流體力學(xué)基礎(chǔ)理論解決水污染控制工程方面的實(shí)際問題。
針對(duì)目前環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容的狀況，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、師資配置、考核方式四個(gè)方面提出“工程流體力學(xué)”與“水污染控制工程”教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。
一、改革教學(xué)內(nèi)容
對(duì)“工程流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)，重構(gòu)環(huán)境工程專業(yè)的“工程流體力學(xué)”課程，對(duì)該課程中的主要內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，緊密結(jié)合后續(xù)專業(yè)課“水污染控制工程”的內(nèi)容進(jìn)行改編，為“水污染控制工程”的講授奠定基礎(chǔ)理論知識(shí)。“工程流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容主要包括理論教學(xué)和實(shí)踐性教學(xué)兩部分，其中在理論教學(xué)內(nèi)容部分，如“工程流體力學(xué)”中涉及到的流體粘滯性、流體內(nèi)摩擦定律等內(nèi)容，結(jié)合水污染控制工程的斜板斜管沉淀池中水的流態(tài)所需要的雷諾數(shù)內(nèi)容為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革；“流體靜力學(xué)”中絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)、真空度等概念、理論在水污染控制工程中虹吸濾池、脈沖澄清池以及沉淀池、污泥濃縮池重力式排泥所需要的靜水頭壓力等實(shí)際工程中的應(yīng)用為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革；流體運(yùn)動(dòng)學(xué)中基本理論對(duì)“水污染控制工程”中的數(shù)學(xué)模式的建立為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革；“流體動(dòng)力學(xué)”中壓力損失理論在水污染控制工程中的水力計(jì)算，水射器理論在水污染控制工程中的計(jì)量作用、加藥作用、射流曝氣作用為實(shí)例進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革等。其次，“工程流體力學(xué)”實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容部分，改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，除驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之外，增加工程應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，如文丘里流量計(jì)、三角堰流量計(jì)、巴氏計(jì)量槽、畢托管測速儀、虹吸管、孔口與管嘴的工程應(yīng)用等內(nèi)容，既加強(qiáng)了動(dòng)手操作能力，也培養(yǎng)了學(xué)生將基礎(chǔ)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的綜合分析與應(yīng)用能力，不僅使教學(xué)內(nèi)容豐富，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。
對(duì)“水污染控制工程”教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革包括理論教學(xué)內(nèi)容改革和實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容改革，強(qiáng)調(diào)“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)在水污染控制工程中的應(yīng)用。在理論教學(xué)內(nèi)容方面，“水污染控制工程”中的污水溝道系統(tǒng)水力計(jì)算、水處理構(gòu)筑物中水力參數(shù)的確定、污水在構(gòu)筑物中的最佳流態(tài)、各水處理構(gòu)筑物之間高程布置、混合反應(yīng)池中攪拌強(qiáng)度的確定、過濾池中配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其濾速確定等一系列涉及工程流體力學(xué)問題的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行必要教學(xué)改革，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)在水污染控制工程中的工程應(yīng)用有一個(gè)更清晰的認(rèn)識(shí)，理解“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)在水污染控制工程中的重要性，使學(xué)生既掌握了“水污染控制工程”應(yīng)用設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法等知識(shí)，也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)知識(shí)在水污染控制實(shí)際工程的應(yīng)用。在實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容方面，加強(qiáng)工程性應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，從不同的工業(yè)企業(yè)和居民生活區(qū)采集不同的廢水水樣，根據(jù)化驗(yàn)所得廢水水質(zhì)，確定所采用的處理技術(shù)和處理工藝，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在各種廢水處理工藝中所選擇的工程流體力學(xué)水力參數(shù)，基于“工程流體力學(xué)”基礎(chǔ)理論知識(shí)分析廢水處理工藝水力參數(shù)的合理性。
二、改革教學(xué)模式
“工程流體力學(xué)”特點(diǎn)是理論性、綜合性、系統(tǒng)性較強(qiáng)，概念抽象、邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。目前傳統(tǒng)的教學(xué)模式基本上是教師講、學(xué)生聽，“授—受”型單一模式，盡管在學(xué)的過程中采用了多種形式的多媒體教學(xué)方式，但仍沒有改變學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的被動(dòng)地位，學(xué)生缺乏主動(dòng)性和實(shí)踐性。改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，實(shí)施探究式、啟發(fā)式、開放式的創(chuàng)新教學(xué)模式，結(jié)合水污染控制工程中的實(shí)際問題，以工程實(shí)例為背景，應(yīng)用工程流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問題，誘導(dǎo)學(xué)生積極思考，在教學(xué)過程中形成教學(xué)互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與性。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容性質(zhì)，“工程流體力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容可以分為基礎(chǔ)理論和實(shí)際工程應(yīng)用兩個(gè)部分。在流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)三個(gè)基礎(chǔ)理論部分，采用形象化的多媒體演示、軟件模擬、小型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合探究式、啟發(fā)式教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生課堂討論；在實(shí)際工程應(yīng)用教學(xué)部分，如孔口管嘴、有壓管流和明渠流部分，以水污染控制工程中的工程實(shí)例為背景，采用適量的實(shí)際工程圖片，豐富教學(xué)信息量，刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生的思路，開闊學(xué)生的視野，可以使枯燥、乏味的內(nèi)容變得趣味盎然，使抽象、晦澀的內(nèi)容變得直觀生動(dòng)。
“水污染控制工程”特點(diǎn)是實(shí)踐性、工程應(yīng)用性強(qiáng)，因?yàn)椴煌膹U水水質(zhì)達(dá)到處理要求所采用的處理技術(shù)、處理工藝不同；即便相同的廢水水質(zhì)，如果污水量不同，所采用的處理工藝也不同；一個(gè)廢水處理工程，即廢水水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)相同，也可以采用不同的處理技術(shù)和處理工藝，工程流體力學(xué)參數(shù)的選擇是確定不同廢水處理技術(shù)、工藝的主要影響因素之一。因此，在“水污染控制工程”的教學(xué)過程中，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，實(shí)施探究式、啟發(fā)式、開放式的實(shí)踐教學(xué)模式，以工程實(shí)例為背景，通過開放性的實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)正確選擇工程流體力學(xué)參數(shù)，并通過實(shí)驗(yàn)研究對(duì)參數(shù)的選擇、廢水處理效果等進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證。通過工程實(shí)例和實(shí)踐性教學(xué)改革，使學(xué)生既對(duì)廢水處理工程設(shè)計(jì)過程有一個(gè)清晰的思路，又能達(dá)到舉一反三的效果。
三、優(yōu)化師資配置
師資隊(duì)伍優(yōu)化，一靠資源，二靠制度，師資隊(duì)伍優(yōu)化也是一個(gè)相對(duì)的漸進(jìn)過程，優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)和措施與所處時(shí)代、社會(huì)背景及其自身所處發(fā)展階段和學(xué)科特色有關(guān)。環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn)要求師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量可靠?！肮こ塘黧w力學(xué)”與“水污染控制工程”是本專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課和主干專業(yè)課，兩門課程在講授過程中存在著千絲萬縷的必然聯(lián)系，這就對(duì)師資配置和師資隊(duì)伍建設(shè)提出了更高的要求。首先，建立高質(zhì)量的師資隊(duì)伍，定期或不定期對(duì)教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和實(shí)踐工程訓(xùn)練，要求講授“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”兩門課程的教師對(duì)兩個(gè)學(xué)科均有一定的研究，或者承擔(dān)一定量研究科研工作，洞悉當(dāng)前“工程流體力學(xué)”和“水污染控制工程”發(fā)展的最新前沿理論和技術(shù)；其次，在師資配置方面，要求講授“工程流體力學(xué)”的教師對(duì)“水污染控制工程”有一定的研究或承擔(dān)相關(guān)科研項(xiàng)目，講授“水污染控制工程”的教師對(duì)“工程流體力學(xué)”有扎實(shí)的理論研究或承擔(dān)相關(guān)的科研項(xiàng)目；第三，建立教師研討會(huì)制度，講授“工程流體力學(xué)”的和講授“水污染控制工程”的教師定期或不定期舉行教學(xué)研討會(huì)，避免兩門課程的講授內(nèi)容出現(xiàn)彼此分裂現(xiàn)象。如果在師資配置中，講授“工程流體力學(xué)”的教師畢業(yè)于力學(xué)專業(yè)，即使講授“工程流體力學(xué)”的教師對(duì)力學(xué)有很高的造詣，對(duì)該門課程的講授有聲有色，但如果該教師對(duì)環(huán)境工程專業(yè)“水污染控制工程”專業(yè)理論知識(shí)或?qū)嵺`工程知之甚少，那么在教學(xué)過程中，必然不能夠?qū)ⅰ肮こ塘黧w力學(xué)”與“水污染控制工程”教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，對(duì)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生來說，這樣的師資配置，必定不是最優(yōu)化的師資配置。
四、改革考核方式
論文摘要:通過工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐，探討多媒體教學(xué)在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。
一、前言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，多媒體教學(xué)已被高等院校廣泛采用，并深受廣大師生的歡迎。因此，利用多媒體教學(xué)手段開發(fā)學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建新的教學(xué)模式，達(dá)到最佳教學(xué)效果，成為國內(nèi)外提高教學(xué)質(zhì)量、改革教學(xué)方式的重要手段。
本文通過工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐，探討多媒體教學(xué)在授課過程中產(chǎn)生的效果。提出了在工程流體力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。達(dá)到優(yōu)化教學(xué)效果的目標(biāo)。
二、傳統(tǒng)教學(xué)模式的利與弊
傳統(tǒng)教學(xué)模式歷史悠久，教育理論成熟，已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，通過教師的形象、生動(dòng)的講述，學(xué)生易于接受，師生之間可以面對(duì)面地探討疑難問題。對(duì)于工程流體力學(xué)而言，教學(xué)內(nèi)容不可避免地會(huì)涉及到數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式即可以留給學(xué)生更多的思考時(shí)間，同時(shí)又可以加深學(xué)生對(duì)公式推導(dǎo)過程的理解，加強(qiáng)記憶。然而傳統(tǒng)式教學(xué)主要依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件，是以教師為主體的教學(xué)模式，從而大大降低了教學(xué)效率，也扼殺了學(xué)生個(gè)性的發(fā)揮和創(chuàng)意的產(chǎn)生。
三、多媒體教學(xué)的特點(diǎn)
多媒體教學(xué)以其鮮明的教學(xué)特點(diǎn)，豐富的教學(xué)內(nèi)容，形象生動(dòng)的教學(xué)情景，在教學(xué)過程中發(fā)揮了重要的作用:
第一，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，有利于提高課堂效率。興趣是學(xué)生獲取知識(shí)、拓寬視野、豐富心理活動(dòng)最主要的推動(dòng)力。多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用文字、圖片、動(dòng)畫和視頻等資料來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式的單調(diào)性。而且多媒體教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生聽覺、視覺等器官對(duì)信息的接收，對(duì)學(xué)生的眼、耳等器官進(jìn)行多重刺激，從而活躍學(xué)生的思維，增強(qiáng)學(xué)生記憶力，提高課堂效率。第二，直觀、易懂，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。流體力學(xué)是從力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，主要研究流體所遵循的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué)，在日常生活和各種工程實(shí)際中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，是動(dòng)力工程和流體機(jī)械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。與固體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相比，流體在運(yùn)動(dòng)過程中存在諸如激波、接觸面間斷、兩相流體之間相互摻混等復(fù)雜現(xiàn)象。 多媒體教學(xué)手段能夠通過圖片、動(dòng)畫和視頻資料等直觀、清晰地觀看復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象，使學(xué)生較容易地掌握相關(guān)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量。第三，增加教學(xué)容量，節(jié)約空間和時(shí)間。工程流體力學(xué)研究內(nèi)容較多，涉及范圍較廣，在有限的課時(shí)內(nèi)傳授給學(xué)生的信息量較大。傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)的傳播主要靠教師的口授與黑板板書，在一定程度上限制了課堂信息的含量，多媒體教學(xué)充分地利用了電腦能夠存貯大量信息的優(yōu)勢，授課的信息量明顯增多，教學(xué)內(nèi)容更加豐富，使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收更多的知識(shí)，開闊了學(xué)生視野，增加課堂知識(shí)的容量，提高了教學(xué)的效率。
四、多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合
多媒體教學(xué)的發(fā)展并不意味著摒棄一切傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段，而是將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合，揚(yáng)長避短，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，更好地服務(wù)于教學(xué)工作。
工程流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要包括兩大部分，理論教學(xué)和流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
工程流體力學(xué)理論教學(xué)部分包含大量流體力學(xué)的基本概念、基本方程和一些復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象。例如在教學(xué)過程中，流體靜力學(xué)基本方程的推導(dǎo)過程依然使用傳統(tǒng)教學(xué)中的板書，這樣既可以留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間，又可以加深學(xué)生對(duì)公式推導(dǎo)過程的理解，加強(qiáng)學(xué)生的記憶能力。而對(duì)于某些基本概念和特定的流動(dòng)現(xiàn)象，可以通過多媒體教學(xué)手段，加深學(xué)生對(duì)基本概念和流動(dòng)現(xiàn)象的理解。
流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是流體力學(xué)教學(xué)中的重要組成部分之一，貫穿于課程始終?，F(xiàn)行流體力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法單一，同時(shí)，還受實(shí)驗(yàn)老師較少、實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限以及設(shè)備等多種因素的影響，學(xué)生選擇的范圍極小，在很大程度上制約了學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力，不能很好地達(dá)到流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。然而引入多媒體教學(xué)手段以后，學(xué)生可以靈活地改變實(shí)驗(yàn)條件，演示各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn):
[論文摘要]結(jié)合學(xué)習(xí)主體所處的時(shí)代環(huán)境變化和流體力學(xué)知識(shí)體系的學(xué)科跨度大以及對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)要求很高的特點(diǎn)，分析了流體力學(xué)教學(xué)中存在的問題和難點(diǎn)，提出大量采用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)例教學(xué)以加強(qiáng)流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察理解對(duì)提高流體力學(xué)教學(xué)效果的必要性和重要性。
前言
流體無固定形狀，即使受到的剪切力再小，只要持續(xù)存在，其變形便會(huì)隨時(shí)間持續(xù)增大，不像固體那樣，一定的受力只能產(chǎn)生一定的變形。流體力學(xué)的基本理論非常嚴(yán)密，描述流體流動(dòng)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程非常復(fù)雜，高度非線性[1]，因此學(xué)生對(duì)流體力學(xué)敬而遠(yuǎn)之的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。此外由于因特網(wǎng)及電子計(jì)算機(jī)的普及，各種虛擬現(xiàn)象泛濫，在這樣的環(huán)境下成長的學(xué)生接觸和感受實(shí)際發(fā)生的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少，對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和理解能力很弱。很多學(xué)生在接受流體力學(xué)教育之前所受的應(yīng)試教育的影響下[2]，學(xué)習(xí)只是為了在短時(shí)間內(nèi)對(duì)給出的試題做出接近正解的答案獲得高分，這種教育具有多大的意義，近年來許多學(xué)者從教育學(xué)的角度提出了疑問[2]。只有直面實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象，抓住問題的本質(zhì)，才能誕生真正的學(xué)問和研究。筆者基于對(duì)本科和研究生的流體學(xué)教學(xué)中存在的難點(diǎn)和問題，指出了重視流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解對(duì)提高流體力學(xué)的教學(xué)效果的必要性和重要性。
一、流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題
（一）新形勢下學(xué)生所處的社會(huì)環(huán)境變化
學(xué)生從小利用電腦打電子游戲的玩耍時(shí)間和機(jī)會(huì)大大超過了自己親自動(dòng)手制作道具及模型的體感玩耍時(shí)間，通過體感玩耍接觸和觀察自然現(xiàn)象的機(jī)會(huì)大大減少。
因特網(wǎng)的普及使得在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的信息或?qū)崟r(shí)獲得信息成為可能，近年來出現(xiàn)學(xué)生過度依賴因特網(wǎng)的傾向，疏遠(yuǎn)了紙質(zhì)圖書及相關(guān)文獻(xiàn)這些知識(shí)比較系統(tǒng)邏輯性也有保證的傳統(tǒng)信息載體。但因特網(wǎng)上除了正確的信息外，還有很多不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的信息，即使是正確的信息，各信息段之間也缺乏系統(tǒng)性，因此學(xué)生僅通過因特網(wǎng)難以建立系統(tǒng)的知識(shí)體系的。
手機(jī)在學(xué)生中的普及也使得學(xué)生們?cè)趯?shí)際問題時(shí)，不是自己獨(dú)立分析問題，找出問題發(fā)生的原因，而是直接利用手機(jī)詢問他人求得答案，這樣很難培養(yǎng)獨(dú)立制定計(jì)劃，對(duì)可能事態(tài)進(jìn)行預(yù)測，獨(dú)立進(jìn)行解決問題的能力。這恰恰是對(duì)一個(gè)未來走向社會(huì)成為一個(gè)優(yōu)秀的技術(shù)人員的必經(jīng)的磨礪之道。
（二）流體力學(xué)教學(xué)面臨的問題
流體流動(dòng)的力學(xué)模型及其運(yùn)動(dòng)的物理意義難以理解[3]。流體粘性產(chǎn)生的模型與牛頓粘性定律之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就是最好的一個(gè)例證。大多數(shù)學(xué)生雖然能夠使用牛頓粘性定律進(jìn)行計(jì)算，但對(duì)運(yùn)動(dòng)的流體為何會(huì)產(chǎn)生粘性卻不能正確的理解。的確，對(duì)于涉及到流體力學(xué)的某些技術(shù)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)，只要懂得一定的計(jì)算即可，但是對(duì)于開發(fā)和設(shè)計(jì)全新的產(chǎn)品，如不能準(zhǔn)確把握所涉及到的相關(guān)流體流動(dòng)的物理本質(zhì)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生完全錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)結(jié)果。
流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繁多，流體力學(xué)融合領(lǐng)域廣，要求學(xué)生掌握更多的學(xué)科預(yù)備知識(shí)，尤其對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的要求更高，使部分學(xué)生覺得流體力學(xué)是難以接近的一門課。同一流動(dòng)現(xiàn)象常?？梢詮亩鄠€(gè)角度進(jìn)行解釋，容易使學(xué)生產(chǎn)生混亂。比如對(duì)翼型的流體力學(xué)工作原理，可以從流體流動(dòng)的動(dòng)量變化、伯努利方程、壓力積分、流線的曲率變化等幾個(gè)方面進(jìn)行解釋，解釋方法之多反而會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生混亂，但每一種解釋方法都是正確的，解釋的都是一個(gè)本質(zhì)，只有完全理解各種解釋方法所依據(jù)的理論，才可以解除認(rèn)識(shí)上的混亂，將學(xué)到的知識(shí)條理化、系統(tǒng)化。
描述流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)方程高度非線性化，數(shù)學(xué)上求解比較困難。描述流體流動(dòng)的納維斯方程和能量方程是否可以求解以及數(shù)學(xué)解的唯一性的證明需要微分方程、偏微分方程、多元積分等很深的數(shù)學(xué)功底，但近年來學(xué)生的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)存在下降的趨勢。
學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前所接受的應(yīng)試教育的影響很大，以考試成績自評(píng)學(xué)習(xí)效果的認(rèn)識(shí)根深蒂固[4]。實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象往往沒有單純的標(biāo)準(zhǔn)答案，有時(shí)甚至存在多個(gè)解，重要的是抓住流動(dòng)現(xiàn)象的物理本質(zhì)，系統(tǒng)的理解流體力學(xué)的基本原理。
二、教學(xué)方法對(duì)應(yīng)
解決上述問題的根本方法，筆者認(rèn)為只有從流體力學(xué)教學(xué)上，直面涉及流體的各種現(xiàn)象，使學(xué)生準(zhǔn)確的把握物理本質(zhì)。為此在流體力學(xué)課堂上，廣泛采用流體模型教學(xué)和實(shí)例教學(xué)，增加學(xué)生觀察理解各種流動(dòng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，喚起他們對(duì)本門課的興趣的同時(shí)，讓他們形成為探究流動(dòng)現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)進(jìn)行思考的習(xí)慣，這對(duì)解決流體力學(xué)教學(xué)所面臨的問題至關(guān)重要。
使用電吹風(fēng)斜向上吹一個(gè)讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好的氣球模型，沒經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生會(huì)意外的發(fā)現(xiàn)氣球會(huì)向斜上方飄起。這一流體流動(dòng)現(xiàn)象可從風(fēng)從氣球上部通過時(shí)，由于氣球表面的影響風(fēng)的流向會(huì)產(chǎn)生變化，也就是流線產(chǎn)生彎曲，根據(jù)風(fēng)的動(dòng)量變化必然產(chǎn)生使得氣球浮起的升力得到解釋，還可以從物體繞流邊界層效應(yīng)得到解釋。從這一簡單的模型教學(xué)，還可以解釋飛機(jī)的機(jī)翼通過改變空氣的流向進(jìn)而獲得升力的流體力學(xué)上的工作原理。
在一個(gè)裝滿水的塑料瓶內(nèi)分別放入密度大于水和小于水的鋼球和泡沫小球，然后放在一個(gè)可移動(dòng)桌面上，使桌面等直線加速運(yùn)動(dòng)，可發(fā)現(xiàn)鋼球運(yùn)動(dòng)較慢留在瓶底，而泡沫球運(yùn)動(dòng)較快停在瓶嘴附近。觀察這一個(gè)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生：泡沫球運(yùn)動(dòng)得較快是因?yàn)榈燃铀龠\(yùn)動(dòng)瓶內(nèi)流體的靜壓在運(yùn)動(dòng)方向上遞減形成壓力梯度，小球的前進(jìn)方向的壓力大于等加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力，因此小球相對(duì)于塑料瓶向前運(yùn)動(dòng)；而作用于鋼球的前進(jìn)方向的靜壓力雖然與泡沫小球相同，但慣性力大于前進(jìn)方向的靜壓力，因此鋼球相對(duì)于塑料瓶向后移動(dòng)。這一模型教學(xué)比一般教科書上關(guān)于流體等加速直線運(yùn)動(dòng)流體的靜壓分布的例題更容易使學(xué)生抓住問題本質(zhì)，且能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考之習(xí)慣，使學(xué)生體會(huì)到透過流體流動(dòng)現(xiàn)象來正確觀察和理解把握流體力學(xué)基本規(guī)律的樂趣。
經(jīng)常使用立式洗衣機(jī)的人都知道，洗完衣服后，衣兜總要被翻過來，假如原來兜里裝有硬幣等硬物，也會(huì)被掏出來[5]。把這個(gè)實(shí)例在課堂上講出后，學(xué)生們甚有興趣，追問其中的奧秘，當(dāng)教師根據(jù)伯努利定律做出解釋并介紹伯努利這位集物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、力學(xué)家及醫(yī)學(xué)家于一身的瑞士的大科學(xué)家的基本情況后，學(xué)生們頓時(shí)對(duì)這位科學(xué)家充滿了崇敬之情，通過大量這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图皩?shí)例教學(xué)，學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)流體力學(xué)這門課更有了興趣和信心，教學(xué)效果的提高自不待言。
三、結(jié)語
本文詳盡的分析了計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)、手機(jī)等現(xiàn)代化通訊工具普及后對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響，由于流體力學(xué)課程知識(shí)體系的特點(diǎn)，這種影響產(chǎn)生的負(fù)面問題很多，尤其是教授成長在應(yīng)試教育體制下走入大學(xué)的學(xué)生，更需要轉(zhuǎn)換認(rèn)識(shí)，改變教學(xué)觀念，在課堂教學(xué)中廣泛植入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒虒W(xué)和實(shí)例教學(xué)，讓學(xué)生直面實(shí)際存在的各種流體流動(dòng)現(xiàn)象，通過實(shí)際的流體流動(dòng)現(xiàn)象的觀察和理解，達(dá)到生動(dòng)及形象的把握這些流動(dòng)現(xiàn)象背后的流體力學(xué)的基本定理，有效提升教學(xué)效果的同時(shí)，通過簡單實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱鬟€可提高學(xué)生的動(dòng)手能力，這對(duì)學(xué)生走向社會(huì)成為一個(gè)具有創(chuàng)造性思維能力、獨(dú)立思考的優(yōu)秀技術(shù)人員也是一個(gè)必不可少的雛形磨礪。
[參考文獻(xiàn)]
[1]黃衛(wèi)星.工程流體力學(xué)[m].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.
[2]李丹,楊斯瑞.應(yīng)試教育與創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)[j].繼續(xù)教育研究,2009,25(2):180-185
[3]向文英,程光均.流體力學(xué)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新[j].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2003,18(4):21-26.
關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；課程建設(shè)；創(chuàng)新能力
作者簡介：李偉鋒（1976-），男，湖北麻城人，華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，副教授；劉海峰（1971-），男，山東文登人，華東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，教授。（上海 200237）
基金項(xiàng)目：本文系2011年華東理工大學(xué)本科教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目、華東理工大學(xué)《流體力學(xué)》精品課程建設(shè)項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）13-0103-02
“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”這就是著名的“錢學(xué)森之問”?！板X學(xué)森之問”是關(guān)于中國教育事業(yè)發(fā)展的一道艱深命題，需要整個(gè)教育界乃至社會(huì)各界共同破解。錢老的話一針見血，既對(duì)我國高校人才培養(yǎng)中存在的創(chuàng)新性不足問題提出了尖銳批評(píng)，又對(duì)改革高校人才培養(yǎng)模式提出了殷切希望。[1]
為此，在黨的十報(bào)告中明確提出實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，指出科技創(chuàng)新是提高社會(huì)生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。那么我國大學(xué)生的創(chuàng)新能力相對(duì)歐美發(fā)達(dá)國家為何比較薄弱？相比較而言，中國式教育比較注重學(xué)生掌握的“知識(shí)量”和解題能力，歐美發(fā)達(dá)國家教育更注重學(xué)生的獨(dú)立思維和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；中國教育側(cè)重于知識(shí)獲取和掌握，歐美發(fā)達(dá)國家教育側(cè)重于創(chuàng)新能力培養(yǎng)。這種教育的結(jié)果導(dǎo)致中國學(xué)生的知識(shí)量大、解題能力強(qiáng)，弱點(diǎn)在于不善于“質(zhì)疑”和“提問”，直接導(dǎo)致科技創(chuàng)新能力較差。這個(gè)問題的解決除了需要改革高等教育制度之外，也需要每個(gè)高校教育工作者共同去面對(duì)。
本文以華東理工大學(xué)“流體力學(xué)”課程建設(shè)為例，拋磚引玉，介紹如何通過課程改革，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。就“流體力學(xué)”課程而言，基本任務(wù)和要求是老師完成知識(shí)的講授，學(xué)生完成聽講、作業(yè)及考試。但是，這些要求對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)而言還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為此對(duì)華東理工大學(xué)“流體力學(xué)”課程的授課內(nèi)容、授課方式以及創(chuàng)新實(shí)踐進(jìn)行了改革和探索。
一、確立以人為本的教學(xué)改革思路
在我國古書中最早明確提出“以人為本”的是春秋時(shí)期齊國名相管仲。到了近現(xiàn)代，“以人為本思想”在國家執(zhí)政方略和企業(yè)管理等方面有了新內(nèi)涵和新發(fā)展。高等教育在教學(xué)上是以人為本，還是以知識(shí)為本？傳統(tǒng)的大學(xué)教育模式，忽視引導(dǎo)學(xué)生探索新的知識(shí)，忽視對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育；以教師為中心，沒有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。我國目前仍有相當(dāng)多的大學(xué)采用的是“我在上面講，你在下面記”的教學(xué)方式，這沒有把學(xué)生作為主體。因此課程改革的基本指導(dǎo)思想是要把以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，教師是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主導(dǎo)者，而大學(xué)生則是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主體。[2]
具體到“流體力學(xué)”課程內(nèi)容的改革，以人為本的思想表現(xiàn)為教師設(shè)身處地為學(xué)生著想：當(dāng)今大學(xué)生需要什么樣的知識(shí)和能力？華東理工大學(xué)（以下簡稱“我?！保崮芄こ虒I(yè)的本科生，將來一部分成為熱能工程領(lǐng)域的工程師，一部分會(huì)進(jìn)一步深造讀研或者攻博，成為科研工作者。對(duì)于這兩種學(xué)生，除了強(qiáng)化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握之外，前者渴望了解流體力學(xué)在工程實(shí)踐中是如何應(yīng)用的，如何讓書本上的流體力學(xué)知識(shí)成為將來工作中的工具和技能；后者渴望獲取流體力學(xué)的科學(xué)研究思路及方法，如何利用現(xiàn)有的流體力學(xué)知識(shí)開展創(chuàng)新性的科學(xué)研究等。為了解決學(xué)生的需求，依托我校煤氣化及能源化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研優(yōu)勢，對(duì)“流體力學(xué)”課程的授課內(nèi)容進(jìn)行了改革。授課過程中，除了基本的三大守恒定律（質(zhì)量、動(dòng)量和能量）以及納維斯托克斯方程的講解外，還著重對(duì)流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用和科學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行補(bǔ)充講解。比如，我們加大了對(duì)流體力學(xué)的發(fā)展歷史和最新進(jìn)展的講解，讓學(xué)生了解流體力學(xué)學(xué)科中哪些已解決，哪些尚未解決，困難在哪里？哪些老問題有了新進(jìn)展和新思維？在理論性比較強(qiáng)的部分，通過展示本團(tuán)隊(duì)在流體力學(xué)方面的研究成果，讓學(xué)生了解流體力學(xué)科學(xué)研究的基本方法和基本思路，引導(dǎo)學(xué)生參與科研和投身科學(xué)；在實(shí)踐性比較強(qiáng)的部分，通過展示本團(tuán)隊(duì)在技術(shù)開發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓建設(shè)的工業(yè)裝置上各個(gè)環(huán)節(jié)中流體力學(xué)知識(shí)是如何應(yīng)用的，讓學(xué)生獲得直觀的感受，為他們將來走上工作崗位打下基礎(chǔ)。通過這些教學(xué)內(nèi)容的改革，學(xué)生普遍反映課程容量大、學(xué)有所用。
二、引入探究型授課方式
我國以往的教育體制在一個(gè)很長的時(shí)間里把人才培養(yǎng)的重點(diǎn)放到知識(shí)記憶和應(yīng)試能力上，學(xué)生對(duì)知識(shí)被動(dòng)地接受或吸收，因而學(xué)生的創(chuàng)新能力沒有得到有效的培養(yǎng)和鍛煉。因此，我國高等教育的重點(diǎn)應(yīng)該放在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)上，大學(xué)教師在教授已有知識(shí)的同時(shí)，必須把創(chuàng)新理念傳達(dá)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生去創(chuàng)新。[3]在“流體力學(xué)”課程授課方式的改革中，重點(diǎn)在以下三個(gè)方面對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了引導(dǎo)和培養(yǎng)。
1.從教師提問轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生提問
課堂提問是教師檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)講課接受程度的一個(gè)有效手段，能強(qiáng)迫學(xué)生集中精力進(jìn)行思考，但是對(duì)學(xué)生來說是被動(dòng)的。我們?cè)谑谡n中，鼓勵(lì)學(xué)生課堂提問和課間提問，也鼓勵(lì)學(xué)生課后采用電話、短信和郵件進(jìn)行提問。提問的內(nèi)容可以是任何和流體力學(xué)相關(guān)的，對(duì)于這些提問，我們都給予詳細(xì)的解答。特別需要注意的是，對(duì)于學(xué)生的原創(chuàng)思維，哪怕是很幼稚或者明顯是錯(cuò)誤的，教師也要予以肯定并進(jìn)行委婉的引導(dǎo)。
2.引導(dǎo)發(fā)散性思維
“流體力學(xué)”課程的講授中，注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)科交叉和發(fā)散性思維，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用流體力學(xué)的基本知識(shí)思考身邊的自然現(xiàn)象，比如河流、龍卷風(fēng)、泥石流、沙塵暴和海嘯等，引導(dǎo)學(xué)生思考生物體內(nèi)的生物流體力學(xué)現(xiàn)象等。在講授流體尾流知識(shí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考汽車、火車和飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力形成的原因以及減小阻力的措施；在講到流體輸送機(jī)械和流體阻力時(shí)，從微觀角度引導(dǎo)學(xué)生思考我們身體內(nèi)血液和細(xì)胞液的輸送和流動(dòng)；從宏觀角度引導(dǎo)學(xué)生思考自來水輸水管網(wǎng)的鋪設(shè)方式和阻力分布特點(diǎn)，進(jìn)而讓大家思考我國正在實(shí)施的“西氣東輸”和“南水北調(diào)”等大工程的技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)。通過諸如此類的引導(dǎo)，學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)到流體力學(xué)知識(shí)不光是書本上枯燥的公式和推導(dǎo)，而是和自己的身體、生活、生產(chǎn)實(shí)踐以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)的。這些發(fā)散思維的引導(dǎo)，拓展了學(xué)生的視野，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)和投身科研的熱情。
3.引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑
大學(xué)生們思維方式中一個(gè)最大的問題就是對(duì)任何知識(shí)都喜歡抱著“非此即彼，非對(duì)即錯(cuò)”以及“教科書中的知識(shí)就是真理”的觀念。殊不知，這些觀念是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大敵，科技創(chuàng)新需要一股質(zhì)疑知識(shí)、質(zhì)疑權(quán)威的觀念和勇氣。因此，在授課過程中，我們告訴學(xué)生有些流體力學(xué)知識(shí)也是不完善的，也在不斷發(fā)展和完善之中，需要包括在座的各位同學(xué)在內(nèi)的眾多科研工作者去繼承、去發(fā)展、去完善。比如，流體力學(xué)中的湍流是公認(rèn)的世界級(jí)難題，在現(xiàn)階段還沒有完善的公式和理論，但是近年來在不斷發(fā)展和完善，通過這種存疑方式的教學(xué)，來引導(dǎo)學(xué)生挑戰(zhàn)權(quán)威和經(jīng)典的意識(shí)和勇氣。
三、全面實(shí)施創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)
提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，創(chuàng)新實(shí)踐是重要的一環(huán)，是創(chuàng)新能力培養(yǎng)從理論走向?qū)嵺`的關(guān)鍵。為了提高大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，我校每年開展各種級(jí)別（校級(jí)、上海市級(jí)和國家級(jí)）大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，并進(jìn)行一定的經(jīng)費(fèi)資助和跟蹤管理。為此，我們每年開展多項(xiàng)流體力學(xué)相關(guān)的各種級(jí)別的大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課題。這些課題分成兩種類型，一種是修完“流體力學(xué)”的學(xué)生根據(jù)興趣，通過查閱相關(guān)資料后自擬的課題；另一類是教師從承擔(dān)的各種科研項(xiàng)目中挑選流體力學(xué)相關(guān)的小課題來供學(xué)生進(jìn)行雙向選擇。在整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過程中，從資料的查閱到課題的立項(xiàng)，從項(xiàng)目組成員的組建到經(jīng)費(fèi)的管理，從實(shí)驗(yàn)裝置的搭建、實(shí)施到數(shù)據(jù)處理，從撰寫創(chuàng)新實(shí)踐論文到項(xiàng)目檢查和答辯，都是由學(xué)生來實(shí)施完成的，教師只起到指導(dǎo)和協(xié)助的作用。學(xué)校在項(xiàng)目的執(zhí)行過程中，主要起到監(jiān)督和管理的作用，比如項(xiàng)目的立項(xiàng)答辯和篩選、中期檢查和結(jié)題驗(yàn)收答辯以及經(jīng)費(fèi)使用的監(jiān)督等。在項(xiàng)目立項(xiàng)、中期檢查和結(jié)題驗(yàn)收幾個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的淘汰制，防止有的學(xué)生走過場、片面追求創(chuàng)新學(xué)分而不注重實(shí)效。通過實(shí)施這些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生鞏固了書本知識(shí)，更重要的是完成教學(xué)和科研的互動(dòng)以及理論和實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，創(chuàng)新能力得到了較大提高。
四、結(jié)語
創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是擺在教育工作者面前的一項(xiàng)刻不容緩的系統(tǒng)工程，需要努力探索新的思路和舉措。在課程建設(shè)中，應(yīng)貫徹學(xué)生是主體、教師是主導(dǎo)的教育思想，樹立知識(shí)、能力和創(chuàng)新三位一體的教育理念，構(gòu)建注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的新教學(xué)模式。教學(xué)過程中，應(yīng)引入探究型學(xué)習(xí)模式，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑和提問，并使學(xué)生積極參與創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過這些課程和教學(xué)方式的改革來綜合提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)我國現(xiàn)代化建設(shè)需要的具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]馬德秀.尋找人才培養(yǎng)模式突破 致力培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].中國高等教育，2006，（11）：19-21
關(guān)鍵詞：全英文課程；計(jì)算流體力學(xué)；課程建設(shè)；研究生
中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）33-0221-03
一、引言
伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化潮流，高等教育也在走向國際化。高校與國際接軌的能力決定了其吸引國外高水平師資和優(yōu)秀學(xué)生的能力[1]，進(jìn)一步會(huì)影響到所在國的科技水平和國際形象。因此，全英文教學(xué)逐漸成為我國高校研究生教學(xué)改革的重點(diǎn)[2]，并有制度化和常態(tài)化的趨勢。在這種背景下，中國石油大學(xué)（北京）作為唯一一所教育部直屬的石油類高等學(xué)府，已將國際化辦學(xué)提升到了學(xué)校發(fā)展戰(zhàn)略的高度[3]，相繼出臺(tái)了聘請(qǐng)外教、接收來華留學(xué)生、提升教師國際化水平、推動(dòng)全英文課程體系建設(shè)等一系列舉措。作為這一體系中的一環(huán)，計(jì)算流體力學(xué)全英文課程在中國石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院的大力推進(jìn)下已作為該院的第一門全英文課程開設(shè)起來。計(jì)算流體力學(xué)被選為機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院的第一門全英文課程與其學(xué)科特點(diǎn)有關(guān)。該院的油氣儲(chǔ)運(yùn)工程、熱能工程等專業(yè)無論在基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用方面都或多或少需要用到計(jì)算流體力學(xué)，且隨著研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高，研究生參加國際會(huì)議、發(fā)表高水平國際期刊論文、出國聯(lián)合培養(yǎng)等涉外科研活動(dòng)日益頻繁。他們?cè)谶@些活動(dòng)中能否得到國際同行的高度認(rèn)可，毫無疑問地取決于研究生是否能夠用英語無障礙地與國際同行就專業(yè)領(lǐng)域、研究方向甚至日常生活等方方面面進(jìn)行深入交流，包括英語的聽說讀寫能力甚至更高級(jí)的英語思維能力。
然而，用英語進(jìn)行科研活動(dòng)對(duì)于母語非英語國家的學(xué)生來說是一大難題，尤其是我國學(xué)生長期處于單一漢語教學(xué)語境中，到了研究生階段早已習(xí)慣了十幾年的漢語教學(xué)。這使他們進(jìn)入科研工作后也不由自主地傾向于閱讀中文科技文獻(xiàn)、撰寫中文科技論文，大大局限了研究生的視野、局限了原創(chuàng)性成果的傳播范圍，也使他們?cè)陂_會(huì)、畢業(yè)、出國、就業(yè)等壓力下不得不使用英語表達(dá)其科研成果時(shí)，往往“張不開嘴”、“下不了筆”，即使勉力為之也經(jīng)常詞不達(dá)意，難以清晰準(zhǔn)確地體現(xiàn)其科研成果的精髓，影響了與國際同行的交流效果。據(jù)筆者調(diào)查，大多數(shù)碩士生會(huì)用三分之一甚至更多的時(shí)間學(xué)習(xí)英語，博士生中能夠自如地用英文撰寫科技論文的人數(shù)也在少數(shù)，即使一些研究生通過了托福、雅思等英語考試，但是當(dāng)其在生活和科研中使用英文時(shí)仍然感覺格格不入、困難重重。
出現(xiàn)上述問題的原因來源于兩方面：一方面，我們給學(xué)生提供的教學(xué)、科研環(huán)境是全漢語的，與專業(yè)知識(shí)相關(guān)的詞匯、概念、原理、定律等都只用中文講授，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)已經(jīng)先入為主地把知識(shí)與中文綁定了，不知道這些知識(shí)地道的英文表達(dá)是什么。另一方面，學(xué)生為了通過各種英語水平考試所進(jìn)行的是泛泛的英語訓(xùn)練，由于缺乏應(yīng)用背景，往往是考試結(jié)束沒多久學(xué)生就把所記的詞匯、語法忘光了，不知道如何把英語用到自己的專業(yè)中形成綜合的英語能力。總之，學(xué)生在教學(xué)、科研、英語這三項(xiàng)活動(dòng)中做的幾乎是互不相關(guān)的三件事。
解決這一問題的途徑之一就是把專業(yè)知識(shí)的教學(xué)環(huán)境改變?yōu)槿⒄Z，把英語有針對(duì)性地用到教學(xué)進(jìn)而科研中[4]。因此，以“計(jì)算流體力學(xué)”全英文課程建設(shè)為契機(jī)，通過一系列的教學(xué)研究，希望探索出一條適合中國學(xué)生實(shí)際情況的、行之有效的特色全英文教學(xué)之路，切實(shí)提高研究生的專業(yè)英語的全面應(yīng)用能力，進(jìn)而提高其科研創(chuàng)新和國際交流能力。本文針對(duì)第一次開課所遇到的問題進(jìn)行了初步探討，為后續(xù)優(yōu)化該課程的設(shè)置提供借鑒。
二、“計(jì)算流體力學(xué)”全英文課程課堂教學(xué)分析
為了切實(shí)分析出“計(jì)算流體力學(xué)”全英文課程的初次授課得失，以利于后續(xù)改進(jìn)提高教學(xué)質(zhì)量，僅從教師本身的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)進(jìn)行歸納是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要來自學(xué)生的第一手反饋資料。因此，從課程的時(shí)間安排、教學(xué)材料的難度和組織、教學(xué)方式、考核方式4個(gè)方面對(duì)學(xué)習(xí)了該課程的37名研究生進(jìn)行了問卷調(diào)查（選項(xiàng)間可以多選）。調(diào)查是采用網(wǎng)上下載問卷匿名填寫的方式進(jìn)行的，因此具有較高的可信度。
研究生課程與其他階段學(xué)生的課程最大的不同在于要求在第一年即修完所有課程，為后兩年研究工作的開展打下基礎(chǔ)。其中大部分課程均集中在第一年的第一學(xué)期。新開的“計(jì)算流體力學(xué)”全英文課程的時(shí)間安排，實(shí)質(zhì)上體現(xiàn)了與已有研究生課程的銜接關(guān)系以及學(xué)生的接受程度，而從學(xué)習(xí)者的切身體會(huì)去了解最為真實(shí)可靠。因此，問卷調(diào)查首先從課程的時(shí)間安排入手，結(jié)果示于圖1中。45%的學(xué)生認(rèn)為雖然課程時(shí)間安排得太緊湊但是有利于鍛煉英語，也有20%的學(xué)生認(rèn)為時(shí)間太緊而影響學(xué)習(xí)效果。出現(xiàn)這種情況的原因主要來自于該門課程目前的授課模式是從國外大學(xué)引進(jìn)外教來講課，外教在國外大學(xué)本身承擔(dān)了科研和教學(xué)工作，因此只能根據(jù)其空余時(shí)間來華集中授課（2周），因此授課強(qiáng)度高。但是凡事皆有正反兩面，集中高強(qiáng)度授課對(duì)于漢語課程或許不適宜，但是對(duì)于英語作為授課語言的課程反而會(huì)因?yàn)楦哳l度的語言刺激而使學(xué)生較快掌握專業(yè)英語。這一點(diǎn)從45%的學(xué)生的正面評(píng)價(jià)即有所反映，從教師課堂上的觀察也得出了相同結(jié)論，即從第2堂課開始學(xué)生已基本擺脫了第1堂課的完全聽不懂的狀態(tài)，掌握了基本的專業(yè)詞匯，從第4堂課開始已有較多學(xué)生能和教師用英語進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的簡單交流。另有15%的學(xué)生認(rèn)為安排在第一學(xué)期較好因?yàn)橛欣诩袑W(xué)習(xí)，20%的學(xué)生認(rèn)為安排在第二學(xué)期較好因?yàn)樾枰恍┲R(shí)準(zhǔn)備。這兩方面其實(shí)也是各有利弊。安排在第一學(xué)期可以和絕大部分研究生課程同時(shí)學(xué)習(xí)，減輕后續(xù)學(xué)習(xí)和科研壓力；安排在第二學(xué)期可以在第一學(xué)期已經(jīng)學(xué)習(xí)了張量、數(shù)值傳熱學(xué)等漢語環(huán)境的課程后有較為充分的知識(shí)準(zhǔn)備，有助于提高全英文環(huán)境下的學(xué)習(xí)效果，畢竟對(duì)于外語來說，內(nèi)容本身越熟悉越容易聽懂[5]。
在教學(xué)內(nèi)容難易度方面（圖2），絕大多數(shù)學(xué)生（96%）反映教學(xué)內(nèi)容偏難偏多，感覺課堂上應(yīng)接不暇（25%）、課下需要較多時(shí)間消化吸收（43%），還有一些學(xué)生希望圍繞幾個(gè)難易適中、理論與實(shí)踐結(jié)合的話題來展開（28%）。就這些問題，經(jīng)過與外教的交流，發(fā)現(xiàn)外教已經(jīng)降低難度并減少內(nèi)容來授課了，這一調(diào)查結(jié)果恰恰反映出中外學(xué)生英語能力差別懸殊。在后續(xù)開課過程中要充分認(rèn)識(shí)到這一差別，做到循序漸進(jìn)，逐漸增加難度。另外，由于外教的學(xué)科背景與修習(xí)該課程的學(xué)生不一致，導(dǎo)致了學(xué)生覺得講授內(nèi)容偏理論化，不知如何應(yīng)用于工程。這一點(diǎn)在本校接手該課程后可以著手改善。
在教學(xué)材料適應(yīng)性方面（圖3）主要反映了2個(gè)問題：（1）目前的主要教學(xué)材料依靠記錄老師板書而獲得，既熟悉了英文（39%），又部分影響了聽課效果（27%）；（2）給學(xué)生提供的參考教材雖為國外教材，但都是面面俱到地介紹計(jì)算流體力學(xué)知識(shí)，沒有針對(duì)性和側(cè)重點(diǎn)，與課堂教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系也不緊密（21%）。針對(duì)這兩個(gè)問題，需要對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行重新組織，挑選適合本專業(yè)特點(diǎn)的教學(xué)材料。
教學(xué)方式包括課堂組織形式（圖4）和語言環(huán)境（圖5）兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的方面。絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)目前的授課形式比較滿意，認(rèn)為引入了國外的授課模式后課堂氛圍輕松，更有利于對(duì)知識(shí)的吸收（41%），每堂課開始前先讓學(xué)生用英文總結(jié)上節(jié)課內(nèi)容，既復(fù)習(xí)了知識(shí)又鍛煉了口語（43%）。這說明學(xué)生對(duì)全英文授課模式是認(rèn)可的，并不是僅僅將中文替換為英文的換湯不換藥的形式。具體到語言環(huán)境上，39%的學(xué)生認(rèn)為強(qiáng)制全程使用英文，雖然感覺不適應(yīng)但是避免了對(duì)中文翻譯的依賴，直接用英文學(xué)習(xí)知識(shí)更有收獲；26%的學(xué)生樂于接受教師邊講課邊書寫的形式，因?yàn)槁犈c看結(jié)合起來更易于聽懂和理解教學(xué)內(nèi)容；28%的學(xué)生希望遇到陌生英文詞匯時(shí)教師能用較淺顯的詞匯進(jìn)行解釋，這樣更便于從英文角度直接掌握知識(shí)。從圖4和圖5反映出的學(xué)生對(duì)于提問和強(qiáng)制使用英文的抵觸情緒，教師一方面應(yīng)堅(jiān)持原則，另一方面應(yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生直接使用英文學(xué)習(xí)與交流，疏解學(xué)生的緊張畏難心理。
在課程考核方式方面（圖6），壓倒性的意見（占92%）認(rèn)為目前采用大作業(yè)形式來考核很好，并且大作業(yè)題目本身比較靈活，在解決具體問題時(shí)強(qiáng)化了學(xué)習(xí)效果。也有少量呼聲要求在期末大作業(yè)之外增加平時(shí)小作業(yè)（3%），以及采用期末考試的形式（5%）?？梢钥紤]以后的考核方式多元化，增加學(xué)習(xí)過程考核，可能會(huì)收到更好地教學(xué)效果。
三、“計(jì)算流體力學(xué)”全英文課程建設(shè)初步意見
基于以上教學(xué)調(diào)查結(jié)果，將學(xué)生的反饋意見與教師的授課經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，分析得到了以下課程建設(shè)意見：
1.課時(shí)安排應(yīng)緊湊適度?？傮w上該課程應(yīng)安排在數(shù)值傳熱學(xué)、張量基礎(chǔ)等課程之后，使得學(xué)生在中文環(huán)境下預(yù)先掌握一定的計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，更有利于向全英文環(huán)境的過渡。具體課時(shí)安排應(yīng)既不太緊也不太松，以平均每周3次課，每次2課時(shí)為宜，使得學(xué)生既能跟上課程進(jìn)度又不會(huì)因?yàn)樯险n間隔太長而遺忘已學(xué)的專業(yè)英語。
2.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)精挑細(xì)選。應(yīng)該結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，以本專業(yè)工程中的典型案例為背景，圍繞難度適中的常用計(jì)算流體力學(xué)方法進(jìn)行講解。不求面面俱到，但求針對(duì)性強(qiáng)。建議在完善教學(xué)PPT的基礎(chǔ)上編寫專門用于這門課的講義和教材。
3.教學(xué)方式應(yīng)去中入西。正因?yàn)橹袊鴮W(xué)生長期習(xí)慣于中文課堂的講授式教學(xué)，不需要與教師和同學(xué)進(jìn)行較多的交流，甚至講臺(tái)和課桌分別成為了教師和學(xué)生的“堡壘”，才導(dǎo)致容易將這一模式帶入到英文環(huán)境的課堂學(xué)習(xí)中。然而，這一帶入是極其不利的，因?yàn)閷W(xué)生面對(duì)的是英文和專業(yè)知識(shí)的雙重困難，如不在課堂上進(jìn)行充分地交流，學(xué)習(xí)效果非常有限且專業(yè)英文水平無法得到提高，最終必將陷入“英文阻礙專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，專業(yè)知識(shí)反過來阻礙英文的學(xué)習(xí)”這一怪圈。只有教師首先從自身做起，放棄傳統(tǒng)中式課堂的“上下級(jí)”教學(xué)模式，引入西式課堂的“平等式”、“開放式”授課模式，通過師生互動(dòng)、生生交流、英文答辯等形式，才有可能讓學(xué)生樂于在英文環(huán)境下學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，全面培養(yǎng)專業(yè)背景下的英語綜合能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]宋培晶，陳紅，胡泊.非英語國家高校開設(shè)全英文授課碩士生培養(yǎng)項(xiàng)目現(xiàn)狀比較分析[J].學(xué)位與研究生教育，2008，（9）.
[2]馬吉平.專業(yè)課全英文教學(xué)探討[J].湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，31（3）.
[3]林伯韜，林青，龐惠文.石油工程專業(yè)材料力學(xué)全英文課程教學(xué)探索與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2016，（1）.
為婚姻家庭帶來立法關(guān)懷
家庭是社會(huì)的基本細(xì)胞，優(yōu)良家風(fēng)是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分。民法典以一系列制度安排，促進(jìn)家庭和諧，使家庭文明建設(shè)成為新時(shí)代中國法治建設(shè)的有機(jī)組成部分。
民法典在婚姻家庭編中明確規(guī)定：“家庭應(yīng)當(dāng)樹立優(yōu)良家風(fēng)，弘揚(yáng)家庭美德，重視家庭文明建設(shè)?！睆膹?qiáng)調(diào)尊老愛幼、子女孝悌，到倡導(dǎo)夫賢妻惠、互諒互愛，再到崇尚家和萬事興等理念，中華民族傳統(tǒng)家庭美德早已銘刻在人們心中，融入了中國人的血脈。法律的生長、完善，離不開其所處歷史和文化的滋養(yǎng)。民法典將樹立優(yōu)良家風(fēng)確立為民事法律領(lǐng)域的一條基本原則，不僅具有重大社會(huì)意義，也充分彰顯了民法典本身的中國特色，對(duì)于世界民事領(lǐng)域的立法也是值得珍視的財(cái)富和經(jīng)驗(yàn)。
家庭文明建設(shè)事關(guān)個(gè)體幸福，關(guān)系世道人心，也影響著整個(gè)國家的繁榮穩(wěn)定。民法典對(duì)家庭以及構(gòu)成家庭的夫妻、子女和其他成員，都給予了充分的重視，明確規(guī)定“婚姻家庭受國家保護(hù)”，還重申了婚姻自由、一夫一妻、男女平等婚姻制度，明確禁止重婚、家庭暴力等行為。這些婚姻家庭編中的重要內(nèi)容，不僅是對(duì)一系列婚姻家庭立法理念的法律宣示，更是維護(hù)婚姻家庭和諧穩(wěn)定，依法保障婦女、未成年人、老年人合法權(quán)益的有力依據(jù)和有效手段?！凹沂亲钚瑖乔f家”。呵護(hù)好每一個(gè)家庭，為人民群眾的獲得感、幸福感、安全感提供法治保障，社會(huì)和諧穩(wěn)定的基石將更加牢固。
家庭也是人生的第一所學(xué)校。民法典對(duì)未成年人權(quán)益的保護(hù)尤為重視，在繼續(xù)強(qiáng)調(diào)父母撫養(yǎng)子女義務(wù)的同時(shí)，將原婚姻法規(guī)定的“離婚后，哺乳期內(nèi)的子女，以隨哺乳的母親撫養(yǎng)為原則”，修改為“不滿兩周歲的子女，以由母親直接撫養(yǎng)為原則”，同時(shí)規(guī)定“子女已滿八周歲的，應(yīng)當(dāng)尊重其真實(shí)意愿”。民法典還將聯(lián)合國《兒童權(quán)利公約》關(guān)于兒童利益最大化的原則充分落實(shí)到收養(yǎng)工作的法律規(guī)范中，按照最有利于被收養(yǎng)人的原則更新了相關(guān)規(guī)則。保護(hù)好未成年人就是保護(hù)國家的未來，未成年人保護(hù)的原則不僅著重體現(xiàn)在婚姻家庭編之中，而且貫穿民法典的始終。
2、主要課程：工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)、工程地質(zhì)學(xué)、工程水文學(xué)、工程制圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)、給水排水工程、施工技術(shù)與管理。
3、主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：包括工程制圖、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、測量實(shí)習(xí)、工程地質(zhì)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)或生產(chǎn)實(shí)習(xí)、結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文等，一般安排40周左右。
4、主要專業(yè)實(shí)驗(yàn)：材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)、建筑材料實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、土質(zhì)試驗(yàn)等。
[關(guān)鍵詞] 力學(xué) 學(xué)科 發(fā)展報(bào)告
福建省力學(xué)學(xué)科在廣大的省內(nèi)力學(xué)工作者長期不懈努力下，通過與國內(nèi)外同行廣泛交流、相互學(xué)習(xí)，以及不斷從國內(nèi)外引進(jìn)優(yōu)秀力學(xué)人才，近十年來取得不少成果。目前，雖然總體上在國內(nèi)還無法處于先進(jìn)行列，但在某些領(lǐng)域的一些研究成果達(dá)到了國內(nèi)甚至國際先進(jìn)水準(zhǔn)，國內(nèi)影響也日益增加。但是，福建畢竟是力學(xué)小省，從事力學(xué)研究的隊(duì)伍很小，真正從事力學(xué)理論、基礎(chǔ)研究的人才更少。迄今，我省高校還沒有設(shè)置力學(xué)專業(yè)，更沒有力學(xué)或航空航天學(xué)院。正因?yàn)槲覀儧]有強(qiáng)大的力學(xué)研究隊(duì)伍，我們的研究成果不夠系統(tǒng)，也無法形成國內(nèi)外影響力大的研究團(tuán)隊(duì)。力學(xué)是目前世界上發(fā)展非?？斓囊粋€(gè)學(xué)科，是眾多工程技術(shù)的基礎(chǔ)，其研究成果被廣泛應(yīng)用于先進(jìn)的航天航空技術(shù)、艦船技術(shù)、兵器技術(shù)、尖端的建筑領(lǐng)域、車輛技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、高速精密機(jī)床、電子技術(shù)、防震救災(zāi)等等。力學(xué)學(xué)科強(qiáng)的省份，其工程技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域普遍也強(qiáng)。由于經(jīng)濟(jì)實(shí)力有限，福建省同其他一些省市一樣，對(duì)力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科重視不夠，導(dǎo)致工程技術(shù)人才隊(duì)伍總體素質(zhì)不是很高，研究后勁不足。除了高層建筑、大型橋梁、水庫等事關(guān)國計(jì)民生的大項(xiàng)目外，很少見到生產(chǎn)企業(yè)借助力學(xué)尋找疑難問題的答案，或開發(fā)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。為此，總結(jié)力學(xué)學(xué)科發(fā)展，不僅僅是有助于本學(xué)科更快更好的發(fā)展，更重要的是促進(jìn)力學(xué)對(duì)工業(yè)進(jìn)步的推動(dòng)作用。此外，還可以幫助年輕的力學(xué)工作者、力學(xué)愛好者，以及政府有關(guān)部門，更快更好了解我省乃至全世界力學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)、應(yīng)用與存在的問題，促進(jìn)力學(xué)人才隊(duì)伍的發(fā)展壯大。雖然我省力學(xué)人才數(shù)量與培養(yǎng)機(jī)制在國內(nèi)處于劣勢，然而，力學(xué)學(xué)科也同其他學(xué)科一樣， 有能力、也期待在海西建設(shè)中發(fā)揮更大的作用、得到更快的發(fā)展。
目前，我省力學(xué)學(xué)科研究領(lǐng)域主要集中固體力學(xué)、流體力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制、細(xì)觀力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等方面。研究內(nèi)容既有理論方面的，也有許多工程實(shí)際應(yīng)用的，還有關(guān)于力學(xué)教育的。本學(xué)科報(bào)告將根據(jù)上述7個(gè)領(lǐng)域展開。
1固體力學(xué)
固體力學(xué)研究變形固體在外界因素（如載荷、溫度、濕度等）作用下受力、變形、流動(dòng)、斷裂等。包括桿件及理想彈性體變形和破壞；變形固體塑性變形與外力的關(guān)系；細(xì)長桿穩(wěn)定性理論；桿系結(jié)構(gòu)、薄板殼以及它們的組合體；裂紋尖端應(yīng)力場、應(yīng)變場以及裂紋擴(kuò)展規(guī)律。復(fù)合材料構(gòu)件的力學(xué)性能、變形規(guī)律和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。固體力學(xué)不但促進(jìn)了近代土木建筑、機(jī)械制造和航空航天等工業(yè)的進(jìn)步和繁榮，而且為廣泛的自然科學(xué)提供了范例或理論基礎(chǔ)[1-2]。大到橋梁、航天航空器、核動(dòng)力結(jié)構(gòu)，小到計(jì)算機(jī)芯片、生物組織以及近年來高速發(fā)展的微/納米機(jī)械等都需要借助固體力學(xué)理論和方法。
1.1 我省固體力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.1.1 斷裂與疲勞方向
通過三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，分別跟蹤監(jiān)測了40Cr鋼及它的兩種表面處理試樣疲勞損傷過程，得出了40Cr鋼經(jīng)過兩種表面處理對(duì)其疲勞裂紋萌生壽命有顯著影響的結(jié)果，提出了對(duì)疲勞裂紋萌生壽命測量的一種新方法[3]。根據(jù)材料對(duì)稱循環(huán)持久極限和靜載強(qiáng)度極限，導(dǎo)出任意循環(huán)特征下材料持久極限的估算公式。通過非線性有限元方法對(duì)橡膠―鋼球支座的橡膠層與鋼球粘結(jié)界面上及橡膠中間層在扭轉(zhuǎn)載荷作用下存在中心裂紋和環(huán)形邊緣裂紋的情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，給出撕裂能與裂紋尺寸、載荷和橡膠層厚度的關(guān)系曲線[4]。針對(duì)抽油機(jī)井常用油管在循環(huán)載荷作用下的疲勞斷裂問題進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)測油管載荷譜與應(yīng)變譜的基礎(chǔ)上應(yīng)用彈塑性有限元法計(jì)算油管螺紋內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變場，并進(jìn)行了有關(guān)的疲勞實(shí)驗(yàn)，以得到油管的疲勞強(qiáng)度。
* 第一執(zhí)筆人：嚴(yán)世榕，福州大學(xué)車輛振動(dòng)與電子控制研究所所長、教授。
1.1.2 板殼、薄壁桿件及復(fù)合材料方向
利用群論方法提出周期區(qū)域的分片正交多項(xiàng)式連續(xù)函數(shù)，在周期區(qū)域內(nèi)利用正交分片多項(xiàng)式逼近位移函數(shù)可以大大地降低計(jì)算量[5]。推導(dǎo)了一般各向異性板彎曲的積分方程，運(yùn)用加權(quán)殘數(shù)配點(diǎn)法求解了正交各向異性板彎曲的積分方程。提出了兩種新的近似基本解加權(quán)雙三角級(jí)數(shù)廣義各向同性板解析形式的基本解和加權(quán)雙三角級(jí)數(shù)的疊加。根據(jù)Timoshenko幾何變形假設(shè)和Boltzmann疊加原理，推導(dǎo)出控制損傷粘彈性Timoshenko中厚板的非線性動(dòng)力方程以及簡化的Galerkin截?cái)喾匠探M;然后利用非線性動(dòng)力系統(tǒng)中的數(shù)值方法求解了簡化方程組[6]。假設(shè)翹曲位移及切向位移的分布函數(shù)，考慮剪切變形的影響，利用最小勢能原理建立了單位均布畸變荷載作用下的薄壁桿件畸變角微分方程[7]。采用一般解法對(duì)該畸變角微分方程進(jìn)行求解，并推導(dǎo)求解的初參數(shù)法。采用加權(quán)余量法提出一個(gè)簡支工字型梁在橫向荷載作用下臨界荷載的計(jì)算公式；利用這個(gè)式子算出的值與試驗(yàn)結(jié)果以及其它數(shù)值方法等得到的結(jié)果吻合得很好，說明文獻(xiàn)[7]提出的公式能迅速、有效地計(jì)算薄壁桿件的橫向臨界荷載。以均布荷載下的拋物線鋼管拱為研究對(duì)象，在考慮雙重非線性的有限元分析基礎(chǔ)上，提出純壓鋼管拱穩(wěn)定臨界荷載計(jì)算的等效柱法[8]。提出了基于桿件連續(xù)分布的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，優(yōu)化結(jié)果不僅更接近理論解，而且克服了理論解的非均勻各向異性材料的制造困難，也完全避免了各種數(shù)值拓?fù)鋬?yōu)化普遍具有的數(shù)值不穩(wěn)定問題[9]。
1.1.3 彈性動(dòng)力學(xué)方向
分析了一般粘彈結(jié)構(gòu)特征值問題的特點(diǎn)，建立了一般粘彈結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析方法。與粘彈結(jié)構(gòu)已有的模態(tài)分析方法相比，該方法通用于更一般的粘彈結(jié)構(gòu)，在形式上不涉及粘彈本構(gòu)關(guān)系項(xiàng)，并只涉及一種模態(tài)向量[10]。導(dǎo)出了時(shí)間步長內(nèi)計(jì)算擾動(dòng)的確定方法，并進(jìn)一步采用同步計(jì)算消除計(jì)算擾動(dòng)效應(yīng)和后續(xù)步計(jì)算消除計(jì)算擾動(dòng)效應(yīng)，兩種途徑抵消其不利影響?；贒istorted-Born Iterative方法，提出了一種求解彈性波強(qiáng)非線性逆散射問題的迭代方法。在數(shù)值模擬運(yùn)算時(shí)利用矩陣法進(jìn)行離散處理，并采用正則化原理避免求解病態(tài)矩陣方程。應(yīng)用多重尺度法推得從平方非線性振動(dòng)系統(tǒng)勢能井逃逸的時(shí)間。近似勢能法用于克服非線性帶來的困難。推導(dǎo)了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)方程。分析表明，結(jié)合系統(tǒng)動(dòng)量及動(dòng)量矩守恒關(guān)系得到的系統(tǒng)廣義Jacobi關(guān)系為系統(tǒng)慣性參數(shù)的非線性函數(shù)。證明了借助于增廣變量法可以將增廣廣義Jacobi矩陣表示為一組適當(dāng)選擇的慣性參數(shù)的線性函數(shù)。在此基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)參數(shù)未知時(shí)由空間機(jī)械臂末端慣性空間期望軌跡產(chǎn)生機(jī)械臂關(guān)節(jié)鉸期望角速度、角加速度的增廣自適應(yīng)控制算法。在高速公路剛架拱實(shí)橋動(dòng)測及單車荷載作用研究基礎(chǔ)上，建立多車荷載激振模型，發(fā)展了研究剛架拱橋車激共振特性的可視化仿真方法，探討剛架拱橋在高速多車荷載作用下的共振條件，分析車距、車速和車數(shù)對(duì)豎向瞬態(tài)振動(dòng)峰值的影響，編制運(yùn)行多車荷載下振動(dòng)仿真分析可視化程序。提出了基于壓力傳感器的汽車重心實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)理的力學(xué)模型。利用該模型能實(shí)時(shí)監(jiān)測汽車的整車重量、重心位置，提供安全裝載和安全車速監(jiān)測與報(bào)警，可為汽車安全系統(tǒng)提供可靠的重心計(jì)算力學(xué)模型，為研制汽車重心實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)提供了必要參數(shù)與依據(jù)。論述數(shù)值計(jì)算中新的小波基無單元方法，即用小波基函數(shù)取代傳統(tǒng)無單元方法中的冪級(jí)數(shù)基之后，使無單元法具有了小波變換的局域化和多分辨率等優(yōu)良特性，并能有效地克服有限單元法的網(wǎng)格敏感性和單元之間應(yīng)力不連續(xù)現(xiàn)象，從而不但拓展和豐富了無單元法的理論內(nèi)容，也為其工程應(yīng)用開辟了新的途徑[11]。
1.1.4 工程應(yīng)用
推導(dǎo)了T型截面梁的彎矩-軸力-曲率關(guān)系，提出了分析大偏心體外預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量和梁彎曲性能的通用方法。比較荷載作用前后，轉(zhuǎn)向座和錨具的變形差，計(jì)算出體外筋的應(yīng)變和應(yīng)力。因此這一方法考慮了體外筋的變形協(xié)調(diào)條件，同時(shí)自動(dòng)地考慮了體外筋偏心距的損失。以B樣條函數(shù)結(jié)合配點(diǎn)法直接求解框剪間有限個(gè)作用力與力矩，導(dǎo)出的遞推公式對(duì)任意水平荷載可直接應(yīng)用。采用動(dòng)力特解邊界元法在時(shí)域內(nèi)求解壩-水-地基動(dòng)力相互作用問題特性，研究了壩體、地基和系統(tǒng)阻尼對(duì)壩體的動(dòng)力特性、動(dòng)水壓力、動(dòng)力放大系數(shù)及穩(wěn)定系數(shù)的影響。提出了一種求解柔性多體系統(tǒng)控制方程數(shù)值方法，在每一時(shí)間步，利用Newmark-β直接積分法計(jì)算迭代初值，基于控制方程及約束方程的泰勒展開，推導(dǎo)出Newton-Raphson迭代公式，對(duì)位移及拉格朗日乘子進(jìn)行修正。引用Blajer提出的違約修正方法對(duì)數(shù)值積分過程中約束方程的違約進(jìn)行修正。提出了地震作用下摩擦耗能支撐參數(shù)優(yōu)化的一種新的數(shù)學(xué)模型，在給定的幾條地震波作用下，在滿足框架的規(guī)范層間位移角限值要求下，框架各層安裝的耗能支撐剛度之和最小，從而實(shí)現(xiàn)安裝較少的耗能裝置而能達(dá)到相同的抗震要求[16]。
1.2 與國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的對(duì)比與不足
整體上，我省還沒有建立起幾個(gè)系統(tǒng)、穩(wěn)定的固體力學(xué)研究方向。與國內(nèi)外比較尚處于相對(duì)落后的研究水平。許多研究領(lǐng)域尚處于空白。系統(tǒng)性、原創(chuàng)性研究成果就更少了。
1.3 國內(nèi)外固體力學(xué)發(fā)展趨勢預(yù)測
固體力學(xué)的研究對(duì)象向跨尺度和復(fù)雜性方向發(fā)展；研究手段以跨學(xué)科、交叉性和系統(tǒng)性為特色。 其基本理論以研究力與熱、電、磁、聲、光、化學(xué)及生命領(lǐng)域的相互作用，實(shí)現(xiàn)從原子、分子的微觀結(jié)構(gòu)到納米結(jié)構(gòu)、細(xì)觀顯微結(jié)構(gòu)，直至宏觀結(jié)構(gòu)的多尺度關(guān)聯(lián)理論框架的建立。固體力學(xué)可以將地震、邊坡失穩(wěn)、泥石流、礦井崩塌等自然災(zāi)害提煉成為具有群體缺陷、裂紋和裂隙的不連續(xù)、非均勻介質(zhì)的力學(xué)演化過程，預(yù)測和防范突發(fā)災(zāi)害的發(fā)生。固體力學(xué)在陸地和海洋石油勘探采集和輸運(yùn)、核電技術(shù)、風(fēng)能技術(shù)、高壩技術(shù)和高功率水力發(fā)電技術(shù)、大型工程結(jié)構(gòu)的選址等重大工程中也將發(fā)揮愈來愈重要的作用。集傳感功能和驅(qū)動(dòng)功能為一體的智能材料和結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含著許多與傳統(tǒng)領(lǐng)域不同的力學(xué)問題。新型材料與結(jié)構(gòu)的多場耦合力學(xué)，包括力－電－磁－熱耦合場基礎(chǔ)理論與體系、破壞理論、智能結(jié)構(gòu)性能等是固體力學(xué)領(lǐng)域充滿生機(jī)的研究方向。 利用生物學(xué)和生物技術(shù)來設(shè)計(jì)材料與器件將極大地沖擊整個(gè)工程界、生物界和醫(yī)學(xué)界。
1.4 我省固體力學(xué)發(fā)展對(duì)策
目前普遍強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用的大社會(huì)背景對(duì)力學(xué)這門基礎(chǔ)性學(xué)科的發(fā)展是極為不利的。鼓勵(lì)自由探索，促進(jìn)系統(tǒng)性、原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性的研究工作是促進(jìn)力學(xué)學(xué)科發(fā)展的最重要基礎(chǔ)工作。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
（1）固體力學(xué)作為影響廣泛的重要基礎(chǔ)學(xué)科，需要長期、穩(wěn)定地投入。自由探索和基礎(chǔ)研究是科學(xué)新思想、新理論和新方法的重要源泉。需要以全面發(fā)展的觀點(diǎn)長期穩(wěn)定地處理好基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程需求的關(guān)系，營造在各方面都鼓勵(lì)創(chuàng)新的環(huán)境。
（2）人才培養(yǎng)，特別是充分發(fā)揮優(yōu)秀人才作用是力學(xué)學(xué)科發(fā)展的重要源泉。建立有利于人才培養(yǎng)的長期、公正、公平、合理的科研成果和科技人才評(píng)價(jià)體系，力學(xué)學(xué)科的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)尤其要避免急功近利。各高校在力學(xué)學(xué)科的建設(shè)上不能以其能否直接解決工程實(shí)際問題為取舍的依據(jù)，而要以現(xiàn)有人才和研究基礎(chǔ)為依據(jù)。穩(wěn)定、扎實(shí)的力學(xué)學(xué)科人才培養(yǎng)可以直接惠及眾多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。
（3）從固體力學(xué)學(xué)科的性質(zhì)、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及國家需求來看，目前的重要科學(xué)問題和前沿領(lǐng)域主要有：微納米力學(xué)、多尺度力學(xué)與跨尺度關(guān)聯(lián)和計(jì)算、新材料與結(jié)構(gòu)的多場耦合力學(xué)、生物材料與仿生材料力學(xué)、科學(xué)與工程計(jì)算與軟件、儀器設(shè)備研制及實(shí)驗(yàn)力學(xué)新技術(shù)與新表征方法。國家建設(shè)需求的重要支撐點(diǎn)和應(yīng)用發(fā)展方向主要有：固體強(qiáng)度與破壞力學(xué)、計(jì)算力學(xué)軟件、固體力學(xué)在國家安全以及航空航天工程中的應(yīng)用、大型工程結(jié)構(gòu)與工業(yè)裝備的力學(xué)問題、爆炸與沖擊力學(xué)、環(huán)境與災(zāi)害關(guān)鍵力學(xué)問題等。
2流體力學(xué)
2.1 計(jì)算流體力學(xué)
流體力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支，它主要研究流體的運(yùn)動(dòng)以及流體和其它介質(zhì)間相互作用和流動(dòng)的規(guī)律。流體涉及面廣，它可以是氣、水，也可以是油或其它流變物質(zhì)。流體力學(xué)在氣象、水文、石油勘探、船舶、飛行器和工業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。流體力學(xué)數(shù)學(xué)上的描述是著名的Navier-Stokes方程及其各種變化。
空氣動(dòng)力學(xué)是流體力學(xué)針對(duì)空氣運(yùn)動(dòng)問題的一個(gè)分支，也是流體力學(xué)研究的一個(gè)主要內(nèi)容。20世紀(jì)初，飛機(jī)的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展。航空器的研究需要了解飛行器周圍的壓力分布、飛行器的受力狀況和阻力等問題，這就促進(jìn)了流體力學(xué)在實(shí)驗(yàn)和理論分析方面的發(fā)展。20世紀(jì)中后期，流體力學(xué)開始和其他學(xué)科互相交叉和滲透，形成了新的交學(xué)科，如物理-化學(xué)流體動(dòng)力學(xué)、磁流體力學(xué)等。
流體力學(xué)研究的手段主要有三：實(shí)驗(yàn)，理論分析，數(shù)值計(jì)算。理論分析是根據(jù)流體力學(xué)基本方程，通過數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析，得出各種定量和定性結(jié)果。由于流體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，實(shí)驗(yàn)方法在流體力學(xué)中占有重要的地位?，F(xiàn)代流體力學(xué)就是在純理論的古典流體力學(xué)與偏重實(shí)驗(yàn)的古典水力學(xué)結(jié)合后才蓬勃發(fā)展起來的。實(shí)驗(yàn)對(duì)于驗(yàn)證流體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，測定經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，解釋物理現(xiàn)象均有重要意義。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種高效計(jì)算方法的發(fā)展，使許多原來無法用理論分析或?qū)嶒?yàn)研究的復(fù)雜流體問題有了求得數(shù)值解的可能性，形成了“計(jì)算流體力學(xué)”學(xué)科。從20世紀(jì)60年代起，在飛行器和其它相關(guān)工程的設(shè)計(jì)中，開始大量采用數(shù)值模擬，使得數(shù)值模擬成為與實(shí)驗(yàn)和理論分析相輔相成的一個(gè)重要研究手段，并正在成為流體力學(xué)的主要發(fā)展方向。數(shù)值模擬方法特點(diǎn)如下：
①給出流體運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的離散解，而不是一般理論分析方法所關(guān)注的解析解；
②它的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展直接相關(guān)，因?yàn)閺?fù)雜的流動(dòng)問題要求大計(jì)算量的運(yùn)算；
③若物理問題的數(shù)學(xué)模型是正確的，則可在較廣泛的流動(dòng)參數(shù)（如馬赫數(shù)、雷諾數(shù)、氣體性質(zhì)、模型尺度等）范圍內(nèi)研究流體力學(xué)問題，且能給出流場參數(shù)的定量結(jié)果。
廈門大學(xué)在計(jì)算流體力學(xué)學(xué)科開展了多方面的研究，其主要研究力量分布在數(shù)學(xué)、海洋、化學(xué)、材料、物理機(jī)電等院系，并建立了多套高水平的大型計(jì)算服務(wù)器。特別值得一提的工作是：數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院在可壓和不可壓粘性流體數(shù)學(xué)模型的理論探索和高階數(shù)值模擬的研究中取得了具有國際水平的成果，豐富和發(fā)展了下面幾個(gè)重要方法:
2.1.1 譜方法（Spectral method）[17-19]。該方法是一類高階方法，它利用整體高階多項(xiàng)式逼近偏微分方程的解。它主要有兩種形式：從弱形式出發(fā)的Galerkin譜方法和從強(qiáng)形式出發(fā)的配點(diǎn)法，它們都可以認(rèn)為是加權(quán)殘差法的特殊形式。其中配點(diǎn)方法更像差分法，它要求在配置點(diǎn)上滿足原方程，與差分法不同的是：它用高階多項(xiàng)式的準(zhǔn)確求導(dǎo)代替了導(dǎo)數(shù)的差分逼近。Galerkin譜方法與有限元方法在原理上類似，都是先將偏微分方程定解問題轉(zhuǎn)化成與之等價(jià)的變分形式，然后通過試探函數(shù)和檢驗(yàn)函數(shù)的選取來逼近解，它們的主要不同在于試探函數(shù)和檢驗(yàn)函數(shù)的選取以及高維情況下基函數(shù)的構(gòu)造。譜方法的收斂速度取決于解的正則度，當(dāng)解無限光滑時(shí)可以達(dá)到指數(shù)階收斂，即比任何代數(shù)階的收斂速度都快，這是譜方法相比差分法和有限元法的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。
2.1.2 擬譜法和譜元法[20-21]。擬譜方法（Pseudo-spectral method）是一類準(zhǔn)譜方法，可以通過從弱形式出發(fā)的廣義Galerkin譜方法構(gòu)造，也可以由強(qiáng)形式出發(fā)的配點(diǎn)法得到。兩者在某些特殊情形下是等價(jià)的，但對(duì)絕大多數(shù)問題，配點(diǎn)法無法導(dǎo)出簡潔的弱形式，導(dǎo)致理論分析十分困難?，F(xiàn)在配點(diǎn)法正漸漸淡出研究人員的視線?；趶V義Galerkin方法的擬譜方法的構(gòu)造分兩步：首先構(gòu)造問題的Galerkin譜方法，然后利用高精度Gauss型數(shù)值積分近似弱形式中的積分。有別于標(biāo)準(zhǔn)譜方法中使用的正交多項(xiàng)式基，在擬譜方法中，基函數(shù)通常選擇基于數(shù)值積分的Lagrange多項(xiàng)式基，這給計(jì)算，尤其是非線性問題的計(jì)算帶來了很大的便利。由于Gauss型數(shù)值積分的高精度，在大多數(shù)情形下擬譜方法的收斂速度與譜方法相同。傳統(tǒng)意義下的譜方法對(duì)于復(fù)雜區(qū)域的處理能力極其有限，這限制了它的應(yīng)用范圍。20世紀(jì)80年展起來的譜元法（spectral element method）很好地解決了這個(gè)問題。譜元法結(jié)合了譜方法和有限元法各自的優(yōu)點(diǎn)，既能處理復(fù)雜的計(jì)算區(qū)域，又有譜方法的高精度，它在不可壓流體的計(jì)算中取得了很大的成功，如今已是計(jì)算流體中最常用的方法之一。譜元法與hp-有限元方法很相似，但兩者在發(fā)展的初期有許多不同點(diǎn)，hp-有限元使用的多項(xiàng)式階數(shù)不高，所使用的基函數(shù)也與譜元法不一樣。不過隨著兩類方法的發(fā)展，它們呈現(xiàn)出越來越多的共同點(diǎn)，有些學(xué)者已把兩類方法歸結(jié)為同一種方法。由于譜方法還具有低耗散，低色散的優(yōu)點(diǎn)，如今它已成為湍流數(shù)值模擬的主要方法。
2.1.3 湍流大渦模擬（Large eddy simulation，LES) [20-22]。 自然界中的流體運(yùn)動(dòng)主要有兩種形式，即層流（laminar） 和湍流（turbulence），層流是指流動(dòng)時(shí)流線相互平行的流動(dòng)，而湍流則是無規(guī)則脈動(dòng)的，有強(qiáng)的渦旋和摻混性。目前一般的看法是：無論是層流還是湍流，它們都服從Navier-Stokes (NS)方程。由于湍流運(yùn)動(dòng)特征尺度的多樣性，一般來說，直接數(shù)值模擬(DNS)僅局限于湍流機(jī)理的基礎(chǔ)理論研究和一些較簡單的問題。湍流大渦模擬（LES）是介于DNS和雷諾平均NS(RANS) 之間的一個(gè)折衷方法。LES需要的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)比DNS大大減少，這使得它能夠應(yīng)用于許多實(shí)際工程計(jì)算中。LES僅計(jì)算大尺度部分，而亞格子尺度運(yùn)動(dòng)（SGS）通過附加模型實(shí)現(xiàn)。目前廣泛使用的SGS模型有1963年Smagorinsky 提出的“渦粘性” 模型及其變種，如“尺度相似性” 模型，“動(dòng)力學(xué)模型”，“代數(shù)渦粘性”模型和“重正化群”模型等，這些模型均在某些特定的情形和適當(dāng)?shù)募僭O(shè)下適用， 且跟所選擇的數(shù)值方法相關(guān)。較新的LES模型包括速度估計(jì)模型以及無(顯式)模型的單調(diào)積分LES(MILES)和譜消去粘性（Spectral vanishing viscosity， 即SVV)LES。MILES的基本思想是借助非線性高頻限制器來限制高頻波段上的能量振蕩，可以起到與顯式SGS模型同樣的效果。而SVV-LES是在譜元法框架內(nèi)提出的，其基本思想是通過引入線性高頻粘性項(xiàng)來抑制可解尺度量在截?cái)囝l率附件的震蕩。與其它LES方法相比，SVV-LES簡單且無附加計(jì)算量。
3計(jì)算力學(xué)
20世紀(jì)50年代，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，計(jì)算力學(xué)這個(gè)力學(xué)和科學(xué)計(jì)算的交叉學(xué)科得到了快速發(fā)展，特別是60年代后有限元法及其相應(yīng)軟件產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，使得計(jì)算力學(xué)這個(gè)新興學(xué)科迅速滲透到土木、水利、機(jī)械、航空、電子及生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAE）的重要核心內(nèi)容，也使得力學(xué)這個(gè)傳統(tǒng)的學(xué)科煥發(fā)了新的強(qiáng)盛的生命力。在當(dāng)今科學(xué)研究和工程實(shí)踐中， 科學(xué)計(jì)算已經(jīng)成為與科學(xué)理論、科學(xué)實(shí)驗(yàn)并行的重要科學(xué)方法。2006年美國自然科學(xué)基金委員會(huì)了《基于數(shù)值模擬的工程科學(xué)》的研究報(bào)告，明確指出計(jì)算力學(xué)和數(shù)值模擬在工程科學(xué)發(fā)展中的重要地位。
近年來我省科技工作者在計(jì)算力學(xué)及其工程應(yīng)用方面開展了積極的研究工作，取得了一定的科技成果。在計(jì)算力學(xué)方法方面，我省學(xué)者系統(tǒng)地發(fā)展了土木水利、機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域常見的梁板殼結(jié)構(gòu)的高效無網(wǎng)格分析方法，該方法采用整體坐標(biāo)建立板殼無網(wǎng)格近似，不僅簡便直接，適用于任意復(fù)雜形狀的殼體，并且可以避免參數(shù)變換，大大提高了計(jì)算效率。同時(shí)該方法利用穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)積分構(gòu)造離散方程，兼顧了穩(wěn)定、效率和精度，為快速準(zhǔn)確地分析和設(shè)計(jì)這種類型結(jié)構(gòu)提供了一種有效的數(shù)值工具。同時(shí)，針對(duì)福建省暴雨天氣常見的土質(zhì)邊坡失穩(wěn)而產(chǎn)生的滑坡問題，建立了暴雨條件下土質(zhì)邊坡突發(fā)失穩(wěn)的大變形高效無網(wǎng)格模擬法，該方法可有效模擬失穩(wěn)剪切帶所引發(fā)的邊坡非線性大變形損傷破壞全過程，實(shí)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的高效無網(wǎng)格法全過程仿真分析，可為暴雨條件下邊坡工程的設(shè)計(jì)施工、滑坡災(zāi)害的預(yù)報(bào)、預(yù)防和加固處理提供理論依據(jù)和指導(dǎo)，有重要的理論和實(shí)際工程意義。另外，在雜交元研究方面提出了基于基本變形模式的正交化單元構(gòu)造方法，不僅概念明晰，而且由于不依賴于材料參數(shù)而大大提高了計(jì)算效率。并且，在拓?fù)鋬?yōu)化方面提出了類桁架結(jié)構(gòu)連續(xù)體的拓?fù)鋬?yōu)化方法，有效地避免了棋盤格問題。這些計(jì)算力學(xué)方法所取得的研究成果得到了國內(nèi)外同行的引用和認(rèn)可。
在工程應(yīng)用方面，我省學(xué)者對(duì)汽車減震及管道密封橡膠構(gòu)件的受力斷裂行為進(jìn)行了非線性有限元和無網(wǎng)格分析和模擬，提出了合理的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于大型土木結(jié)構(gòu)例如大跨橋梁、大壩與深水進(jìn)水塔以及深埋特長隧洞等結(jié)構(gòu)，應(yīng)用有限元法進(jìn)行了動(dòng)力抗震抗風(fēng)分析，取得了滿意的結(jié)果，提供了有效的工程服務(wù)。另外，應(yīng)用從微觀第一原理到宏觀有限元無網(wǎng)格計(jì)算的多尺度高性能計(jì)算方法，成功地進(jìn)行了材料微觀設(shè)計(jì)。
雖然我省計(jì)算力學(xué)研究與應(yīng)用已經(jīng)得到快速發(fā)展，但在國內(nèi)仍然處于相對(duì)落后的地位，表現(xiàn)在原創(chuàng)性研究偏少，參與解決工程實(shí)際問題不夠。當(dāng)前我省相關(guān)科研工作者應(yīng)抓住海西發(fā)展的大好時(shí)機(jī)加大科研力度，爭取在高性能計(jì)算方法、大規(guī)模工程問題數(shù)值仿真分析、災(zāi)害條件下工程機(jī)構(gòu)性能的計(jì)算模擬及評(píng)估預(yù)防、先進(jìn)的汽車仿真方法與應(yīng)用以及高性能材料計(jì)算設(shè)計(jì)等方面取得新的突破，同時(shí)密切聯(lián)系實(shí)際，切實(shí)提高解決海西建設(shè)中的工程技術(shù)問題的能力。
4機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制
近年來，福州大學(xué)、廈門大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、華僑大學(xué)等在機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制方面做了不少工作。我省的機(jī)械動(dòng)力學(xué)與控制在以下幾個(gè)方面的研究在國內(nèi)具有較鮮明的特色和一定的影響力。
4.1 機(jī)器人系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制問題的研究
福州大學(xué)在單臂、多臂、柔性臂空間機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)劃、動(dòng)力學(xué)分析及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究工作。他們研究了載體姿態(tài)無擾、末端爪手障礙規(guī)避、機(jī)械臂關(guān)節(jié)受限等不同目標(biāo)要求下的多種運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)劃方法。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，分別給出了單、雙臂空間機(jī)器人關(guān)節(jié)空間軌跡及末端爪手慣性空間軌跡跟蹤的非線性反饋控制、變結(jié)構(gòu)滑?？刂?、Terminal滑?？刂?、模糊變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制、自適應(yīng)控制、復(fù)合自適應(yīng)控制、終端滑模自適應(yīng)控制、魯棒自適應(yīng)混合控制、自適應(yīng)Backstepping滑模控制、自適應(yīng)模糊滑模控制、基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)控制、基于速度濾波器的魯棒控制、模糊小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊基函數(shù)自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)補(bǔ)償控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋控制及閉鏈雙臂空間機(jī)器人基于內(nèi)力優(yōu)化配置原則的滑模變結(jié)構(gòu)控制、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模補(bǔ)償控制等一系列相關(guān)的控制方案[23-35]。在柔性臂空間機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，給出了各類期望運(yùn)動(dòng)的Terminal滑?？刂?、Backstepping反演控制、于奇異攝動(dòng)法的Backstepping反演控制、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)控制及柔性振動(dòng)的快速實(shí)時(shí)抑制、運(yùn)動(dòng)模糊控制及柔性振動(dòng)主動(dòng)抑制、運(yùn)動(dòng)魯棒跟蹤控制及柔性振動(dòng)主動(dòng)抑制等多種控制方案。其成果以150余篇論文形式，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊及會(huì)議上發(fā)表與交流。此外，福州大學(xué)還開展了爬墻機(jī)器人安全系統(tǒng)的控制研究，對(duì)其提出了變結(jié)構(gòu)控制方法、模糊控制方法等[36-37]。
4.2 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
福州大學(xué)針對(duì)立井提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制、攤鋪機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)動(dòng)力學(xué)分析、以及汽車底盤動(dòng)力學(xué)控制[38-42]等方面進(jìn)行了系列研究，分析了影響提升設(shè)備動(dòng)力學(xué)特性的有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)，提出了減少其工作過程振動(dòng)的變結(jié)構(gòu)控制與模糊控制方法；針對(duì)高等級(jí)道路建設(shè)中重要設(shè)備――攤鋪機(jī)的國產(chǎn)化改造與開發(fā)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)研究了其工作原理、動(dòng)力學(xué)特性等，建立了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)模型，確定了影響整機(jī)正常工作的動(dòng)力學(xué)特性及其影響因素；為消化吸收并趕超國外先進(jìn)的汽車電子控制技術(shù)，開展了系統(tǒng)的汽車底盤總成的動(dòng)力學(xué)與電子控制技術(shù)的系列研究，其研究成果有助于相關(guān)新產(chǎn)品的問世或改進(jìn)。福州大學(xué)還對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)弦線橫向振動(dòng)控制進(jìn)行了多種控制方法的研究[43-46]，其成果可用于指導(dǎo)相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)。
4.3 研究不足與展望
迄今，還沒有系統(tǒng)地將機(jī)械動(dòng)力學(xué)及其控制的研究成果應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)品的更新?lián)Q代中。目前，國內(nèi)急需高精尖機(jī)床的開發(fā)技術(shù)與動(dòng)態(tài)分析優(yōu)化技術(shù)等。我省目前是工程機(jī)械大省，但還不是強(qiáng)省，進(jìn)一步提高相關(guān)產(chǎn)品性能與可靠性，仍然需要開展大量的工作。我省的工程機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代（如集成優(yōu)化、計(jì)算機(jī)智能控制等）、工程機(jī)械新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)與分析、汽車整車集成優(yōu)化與設(shè)計(jì)分析、新型汽車電子控制系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)、高速設(shè)備性能分析與改進(jìn)、機(jī)械設(shè)備計(jì)算機(jī)智能故障診斷、微型機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)等等，均以力學(xué)的分析研究為其成功的關(guān)鍵。
為改變這個(gè)落后局面，尤其是海西經(jīng)濟(jì)建設(shè)中更好發(fā)揮力學(xué)的作用，需要政府、企業(yè)、高校等投入更多人力物力，更積極主動(dòng)地對(duì)重要機(jī)械產(chǎn)品、大批量生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品與汽車等開展機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析研究，對(duì)相關(guān)進(jìn)口軟件進(jìn)行二次開發(fā)或早日開發(fā)出自己的專用機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析軟件，以提高企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力與開發(fā)速度。同時(shí)增強(qiáng)完善實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)重要機(jī)械產(chǎn)品開展動(dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)，以確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定與可靠性。積極利用國內(nèi)外的動(dòng)力學(xué)研究成果，開展重要設(shè)備、大型設(shè)備、危險(xiǎn)設(shè)施或設(shè)備的動(dòng)態(tài)故障診斷研究，確保這些設(shè)備、設(shè)施安全可靠高效地運(yùn)行。
5細(xì)觀力學(xué)
細(xì)觀力學(xué)是固體力學(xué)的一大分支，即采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法分析具有細(xì)觀結(jié)構(gòu)的材料的力學(xué)問題，是固體力學(xué)與材料科學(xué)的交叉學(xué)科，其發(fā)展對(duì)固體力學(xué)研究層次的深入以及對(duì)材料科學(xué)規(guī)律的定量化表達(dá)都有重要意義。
前幾年我省在細(xì)觀力學(xué)方面的研究進(jìn)展不多，近幾年來才有所發(fā)展。研究主要集中在PZT和PLZT鐵電陶瓷的電致疲勞機(jī)理，微觀電疇原位觀測，應(yīng)力、高溫、腐蝕性環(huán)境介質(zhì)等耦合作用下固體材料的微結(jié)構(gòu)和變形斷裂行為的演變規(guī)律等幾個(gè)方向：
①根據(jù)鐵電材料自發(fā)應(yīng)變與自發(fā)極化不唯一性，以及晶界的不同取向，提出自發(fā)極化過程中材料能量密度是變形梯度和電位移向量的非凸函數(shù)，從能量角度出發(fā)，導(dǎo)出鐵電鐵彈材料的自極化穩(wěn)定構(gòu)形所應(yīng)滿足的必要條件，利用兩電疇的Gibbs 自由能之差作為疇變方向的判據(jù)，由要求板的Gibbs 函數(shù)最小來確定疇變量的大小。②進(jìn)行了PZT 鐵電陶瓷四點(diǎn)彎曲試樣在交變力、交變電場及機(jī)電耦合疲勞作用前后的微裂紋和電疇的觀察，獲得裂紋擴(kuò)展與極化方向，加載類型之間關(guān)系。③發(fā)展了一種原位XRD觀測電疇系統(tǒng)，對(duì)電疲勞過程中PLZT鐵電陶瓷試樣表面X射線衍射峰隨疲勞次數(shù)的變化進(jìn)行了原位觀測。同時(shí)，利用SEM觀察了疲勞前后試樣的斷口形貌，并系統(tǒng)地進(jìn)行了電場特征和溫度對(duì)PLZT試樣電疲勞性能影響的實(shí)驗(yàn)觀測。④基于Raman散射原理，建立原位觀測電疇翻轉(zhuǎn)的Raman測試系統(tǒng)，對(duì)三種不同預(yù)極化處理的PLZT試樣在靜電場作用、電循環(huán)作用下的裂紋尖端的疇變行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究；通過原位Raman觀測PLZT材料在準(zhǔn)同型相界附近的相變過程。⑤系統(tǒng)進(jìn)行牛皮質(zhì)骨在拉伸、剪切、撕裂三種載荷類型下的裂紋起裂韌性研究。研究了皮質(zhì)骨中礦物成分對(duì)皮質(zhì)骨動(dòng)態(tài)粘彈性性能的影響，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)骨中的礦物質(zhì)成分存在將降低膠原纖維的可動(dòng)性，增強(qiáng)材料的粘彈性特性。⑥對(duì)牙齒等生物復(fù)合材料的性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)牙齒具有很明顯的壓電效應(yīng)，壓電性能與濕度和細(xì)管的分布密切相關(guān)。⑦研究在不同保護(hù)氣氛中，不同退火溫度對(duì)碳化硅纖維的材料斷裂強(qiáng)度的影響，揭示了微結(jié)構(gòu)的演變和宏觀性能之間的相互關(guān)系。2004年3月29～31日，張穎教授于廈門組織召開了全國細(xì)觀力學(xué)會(huì)議，清華大學(xué)，中科院力學(xué)所，浙江大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)等國內(nèi)知名高校和研究所的眾多教授、專家參加了本次會(huì)議。
細(xì)觀力學(xué)和微納米力學(xué)在全球、全國范圍內(nèi)正在迅速擴(kuò)展和深入，具有多學(xué)科交叉的強(qiáng)烈特征，國際競爭非常激烈。我省學(xué)者在細(xì)觀力學(xué)方面和微納米力學(xué)方面的投入較少，今后應(yīng)該在非線性，動(dòng)態(tài)，多物理場，跨尺度、尺度效應(yīng)，微納米力學(xué)和器件等方面加大研究投入。
6實(shí)驗(yàn)力學(xué)
1991年，福建省力學(xué)學(xué)會(huì)成立了實(shí)驗(yàn)力學(xué)專業(yè)委員會(huì)。福建省力學(xué)學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)力學(xué)專業(yè)委員掛靠福州大學(xué)土木工程學(xué)院。
為更好開展實(shí)驗(yàn)力學(xué)工作，經(jīng)過多年多方面努力，我省實(shí)驗(yàn)力學(xué)條件不斷改善。2006年6月福州大學(xué)“工程結(jié)構(gòu)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”被批準(zhǔn)成立，2008年與臺(tái)灣大學(xué)聯(lián)合成立了“福建省海峽兩岸地震工程研究中心”，2008年“土木工程本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”獲批“福建省本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”。2008年福州大學(xué)土木工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心擁有土木綜合實(shí)驗(yàn)館、工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)館、巖土及地下工程實(shí)驗(yàn)館、水利工程實(shí)驗(yàn)館等場館，總面積超過1.7萬多平米，現(xiàn)有儀器設(shè)備總價(jià)值超過6000萬元。其中裝備的美國MTS大型結(jié)構(gòu)加載系統(tǒng)價(jià)值超過1280萬元，共有7個(gè)作動(dòng)器，具備靜載全過程、疲勞、多維擬靜力和多維擬動(dòng)力試驗(yàn)功能。此外，正在建設(shè)的“福州大學(xué)地震模擬振動(dòng)臺(tái)三臺(tái)陣系統(tǒng)”（價(jià)值2500余萬元）包括三個(gè)振動(dòng)臺(tái)，其中中間為固定的4m×4m水平三自由度振動(dòng)臺(tái)，兩邊為2.5m×2.5m可移動(dòng)的水平三自由度振動(dòng)臺(tái)各一個(gè)，三個(gè)臺(tái)在12m32m的基坑內(nèi)呈一直線布置，其中邊臺(tái)最大可移動(dòng)距離10m，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)同步或異步地震輸入，拓展了地震模擬實(shí)驗(yàn)的空間，該臺(tái)陣系統(tǒng)將于2009年12月全面建成投入使用。該臺(tái)陣系統(tǒng)的建成將使福州大學(xué)成為目前世界上少數(shù)幾個(gè)擁有地震模擬振動(dòng)臺(tái)臺(tái)陣的單位之一。
7結(jié)構(gòu)力學(xué)
結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及建筑工程、結(jié)構(gòu)工程、道路工程、橋隧工程、水利工程及地下工程等。一方面它以高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等課程為基礎(chǔ)，另一方面，它又成為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)抗震等專業(yè)課程的基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)中起著承前啟后的關(guān)鍵作用。
為增強(qiáng)基礎(chǔ)教育并提高結(jié)構(gòu)力學(xué)在工程中的應(yīng)用，自上世紀(jì)90年代初，我省高校興起結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)法研究熱潮，把結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革推向新的高度，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了模塊結(jié)構(gòu)改革，將結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容歸納為基礎(chǔ)型、擴(kuò)展型和研究型模塊。使用高等教育出版社出版的由龍馭球、李廉錕等教授主編的統(tǒng)編教材的同時(shí)，在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)部分，融入結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、抗震、車激振動(dòng)等學(xué)科前沿知識(shí)，增加了隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的內(nèi)容，補(bǔ)充和修正了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中關(guān)于“伴生自由振動(dòng)”的相關(guān)結(jié)論，實(shí)現(xiàn)了與學(xué)生原有知識(shí)的有機(jī)融合；有兩項(xiàng)重要教研成果：階梯形變截面梁“圖乘貼補(bǔ)簡化”計(jì)算方法和剛架拱“考慮二階效應(yīng)影響線”問題引入課堂討論，更新了教學(xué)內(nèi)容。
上世紀(jì)90年代末，我省結(jié)構(gòu)力學(xué)平面教材和多媒體立體化教材建設(shè)取得突破，先后出版了《結(jié)構(gòu)力學(xué)解題與思考》（陳，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999。2007年該書由煤炭工業(yè)出版社修訂再版）、《廣義結(jié)構(gòu)力學(xué)及其工程應(yīng)用》（陳，中國鐵道出版社，2003）、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》（祁皚參編，清華大學(xué)出版社，2006）等。
正如王光遠(yuǎn)院士所指出，結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)科呈現(xiàn)出“從狹義到廣義，從被動(dòng)到主動(dòng)，從確定到不確定，并與結(jié)構(gòu)工程滲透融合”的發(fā)展趨勢。我國在力學(xué)領(lǐng)域的理論研究已位居世界先進(jìn)行列，但在應(yīng)用軟件的研制方面落后了一大步，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用軟件寥若晨星。結(jié)構(gòu)力學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)教育與國際先進(jìn)水平接軌，體現(xiàn)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)教育思想；完善教學(xué)資源庫建設(shè)，加強(qiáng)國際教學(xué)交流是當(dāng)務(wù)之急。根據(jù)工科專業(yè)特點(diǎn)，面向能力培養(yǎng)、面向工程實(shí)踐、面向信息時(shí)代、面向一流水準(zhǔn)，應(yīng)是我省結(jié)構(gòu)力學(xué)研究與教學(xué)所追求的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 國家自然科學(xué)基金委員會(huì)數(shù)學(xué)物理科學(xué)部. 力學(xué)學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告[M].北京: 科學(xué)出版社, 2007.
[2] 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì). 2006-2007力學(xué)學(xué)科發(fā)展報(bào)告[M]. 北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社, 2007.
[3] 吳維青. 40Cr鋼疲勞裂紋萌生壽命的測量[J]. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 20(3): 141-144.
[4] 楊曉翔, 劉曉明. 橡膠-鋼球支座在扭轉(zhuǎn)載荷作用下的斷裂分析[J]. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 26(1):176-180.
[5] 林福泳. 板彎曲問題的群論方法[J]. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 21(4):459-463.
[6] 程昌鈞, 盛冬發(fā)等. 損傷粘彈性Timoshenko梁的擬靜態(tài)力學(xué)行為分析[J]. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué), 2006, 27(3):267-274.
[7] 王全鳳, 李華煌. 薄壁桿件側(cè)向穩(wěn)定的近似閉合解[J]. 工程力學(xué), 1996, 13 (2):24-33.
[8] 韋建剛, 陳寶春等. 純壓鋼管拱穩(wěn)定臨界荷載計(jì)算的等效柱法[J]. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 26(1):194-200.
[9] 周克民, 李俊峰. 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究方法綜述[J]. 力學(xué)進(jìn)展, 2005, 35(1): 69-76.
[10] 童昕, 顧崇銜. 一般粘彈結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析[J]. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 17(1): 67-75.
[11] 周瑞忠, 周小平等. 小波基無單元法及其工程應(yīng)用[J]. 工程力學(xué),2003, 20(6):70-74.
[12] 黃慶豐, 王全鳳等. Wilson-θ法直接積分的運(yùn)動(dòng)約束和計(jì)算擾動(dòng)[J]. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)，2005,22(4):477-481.
[13] 方德平, 王全鳳. 框-剪結(jié)構(gòu)剪力墻可中斷高度的分析研究[J]. 工程力學(xué),2007,24(4):124-128.
[14] 葉榮華. 框―剪體系無連續(xù)化假定的簡化算法[J]. 工程力學(xué), 1994,11(1): 52-59.
[15] 陶忠, 高獻(xiàn). FRP約束混凝土的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系[J]. 工程力學(xué), 2005, 22 (4):187-195.
[16] 施景勛, 林建華. 重力壩與水、地基動(dòng)力禍合系統(tǒng)地震反應(yīng)的時(shí)域分析[J]. 工程力學(xué), 1994, 11(3):99-108.
[17] Mejdi Azaiez, Jie Shen, Chuanju Xu, and Qingqu Zhuang, A Laguerre- Legendre Spectral Method for the Stokes Problem in a Semi-Infinite Channel , SIAM J. Numer. Anal., 2008, 47(1): 271-292.
[18] Roger Peyret, Spectral Methods with Application to Incompressible Viscous Flow, Springer Verlag, 2002.
[19] Chuanju Xu, Yumin Lin, A numerical comparison of outflow boundary conditions for spectral element simulations of incompressible flows , Commun. Comput. Phys., 2007,(2): 477-500.
[20] R.Pasquetti, Chuanju Xu, High-Order Algorithms for Large-Eddy Simulation of incompressible Flows, J. Scient. Computing, 2002, 17(1-3): 273-284.
[21] Zhijian Rong, Chuanju Xu, Spectral Vanishing Viscosity for Large-Eddy Simulations by Spectral Element Methods , Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2009, 41(2): 1-7.
[22] Chuanju Xu, Stabilization Methods for Spectral Element Computations of Incompressible Flows, Journal of Scientific Computing, 2006, 27(1-3): 495-505.
[23] 郭益深，陳力. Terminal sliding mode control for coordinated motion of a space rigid manipulator with external disturbance[J]. Applied Mathematics and Mechanacs, 2008, 29(5):583-590.
[24] 陳志煌，陳力. 漂浮基雙臂空間機(jī)器人姿態(tài)與末端抓手慣性空間軌跡協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的模糊滑?？刂芠J]. 力學(xué)季刊, 2008, 29(3): 399-404.
[25] 唐曉騰，陳力.自由漂浮雙臂空間機(jī)器人基聯(lián)坐標(biāo)系內(nèi)軌跡的一種增廣變結(jié)構(gòu)魯棒控制方法[J]. 中國機(jī)械工程, 2008, 19(19): 2278-2282.
[26] 洪昭斌，陳力.雙臂空間機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的一種增廣自適應(yīng)控制方法[J]. 空間科學(xué)學(xué)報(bào)，2007, 27(4): 347-352.
[27] 陳力, 劉延柱. 帶滑移鉸空間機(jī)械臂協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合自適應(yīng)控制[J]. 高技術(shù)通訊, 2001, 11(10): 78-82.
[28] 陳力. 參數(shù)不確定空間機(jī)械臂系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)混合控制[J].控制理論與應(yīng)用. 2004, 21(4): 512-516.
[29] 梁捷，陳力. 具有未知載荷參數(shù)的漂浮基空間機(jī)械臂姿態(tài)、關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的模糊自適應(yīng)補(bǔ)償控制[J]. 空間科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，29(3): 338-345.
[30] 洪昭斌，陳力. 基于速度濾波器的漂浮基空間機(jī)械臂魯棒控制[C]. 中國航天可持續(xù)發(fā)展高峰論壇暨中國宇航學(xué)會(huì)第三屆學(xué)術(shù)年會(huì), 北京， 2008
[31] 郭益深, 陳力. 漂浮基空間機(jī)械臂姿態(tài)、末端爪手協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[J].工程力學(xué), 2009, 26(7): 181-187.
[32] 郭益深，陳力. 基于RBF神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的漂浮基空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)控制方法[J]. 中國機(jī)械工程, 2008, 19(20): 2463-2468.
[33] 洪昭彬，陳力. 漂浮基雙臂空間機(jī)器人系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)控制[J]. 機(jī)器人, 2008, 30(5): 435-439.
[34] 黃登峰, 陳力.Neural Network Feed-forward Control of Free-floating Dual-arm Space robot System in Joint Space.The 59th International Astronautical Congress, Glasgow, Scotland, 29 September 3 October 2008.
[35] 郭益深，陳力.漂浮基柔性空間機(jī)械臂姿態(tài)與關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的Terminal滑?？刂芠J]. 動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào), 2009, 7(2): 158-163.
[36] 嚴(yán)世榕，S.K. Tso，A new suspension-type maintenance system for tall buildings and its mechanical analysis, Proceedings of IEEE mechatronics and machine vision in practice, Perth, Australia,2003.12.
[37] 嚴(yán)世榕，S.K. Tso，爬墻式機(jī)器人安全系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)變結(jié)構(gòu)控制研究[J].機(jī)器人，2002，24(2): 122-125.
[38] 嚴(yán)世榕，劉梅,等. 雙容器提升系統(tǒng)在加速過程中的動(dòng)力學(xué)控制研究[J]. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào)，2001，14(3): 322-324.
[39] 嚴(yán)世榕，聞邦椿. 攤鋪機(jī)壓實(shí)機(jī)構(gòu)的一種非線性動(dòng)力學(xué)理論研究[J]. 中國公路學(xué)報(bào)，2000，13(3): 123-126.
[40] 嚴(yán)世榕，林志偉. Study on a new safety control method for a vehicle, Proceedings of IEEE ICAL 2009, Shenyang, 2009.
[41] 嚴(yán)世榕，蘇振海. Dynamic control of an electric steering vehicle, Proceedings of IEEE ICAL 2008, Qingdao, 2008.
[42] 管迪，陳樂生. 振動(dòng)壓路機(jī)的一種非線性動(dòng)力學(xué)建模與仿真[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2007，19(24): 5809-5811,5817.
[43] 張偉，陳立群. Vibration control of an axially moving string system: wave cancellation method. Applied Mathematics and Computation,2006, 175(1).
[44] 張偉，陳立群. 軸向運(yùn)動(dòng)弦線橫向振動(dòng)的自適應(yīng)方法[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2006, 42(4): 96-100.
[45] 張偉，陳立群. 軸向運(yùn)動(dòng)弦線橫向振動(dòng)控制的Lyapunov方法[J]. 控制理論與應(yīng)用, 2006, 23(4): 531-535.
[46] 張偉，陳立群. 軸向運(yùn)動(dòng)弦線橫向振動(dòng)的線性反饋控制[J].應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)，2006，23(2): 242-245.
[47] 向宇, 程璇, 張穎. PZT 在機(jī)電疲勞作用下的微裂紋和疇變[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，40(1): 74-80.
[48] 張穎. 關(guān)于鐵電鐵彈材料的自然構(gòu)形[J]. 力學(xué)學(xué)報(bào), 2000，32(2): 213- 222.
[49] 張穎. 外加電場作用下層狀鐵電多晶材料板的模擬[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，1999，38(3): 396-402.
[50] Zhang S, Cheng X., Zhang Y., Recent progress in observations of domain switching in ferroelectric ceramics, RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING，34:31-36 Suppl.2 SEP(2005).
[51] Zhang S, Cheng X., Zhang Y., In situ Raman spectroscopy observation for domain switching of ferroelectric ceramics, ACTA METALLURGICA SINICA, 2005,41 (6).
[52] Chen ZW, Lu ZY, Chen XM, Cheng X., Zhang Y., Effects of electrical characters on electrical fatigue behavior in PLZT ferroelectric ceramics, HIGH-PERFORMANCE CERAMICS, 2005, 1 (2).
[53] Zhang Y., Chen ZW, Cheng X., Zhang S, In situ XRD investigation of domain switching in ferroelectric ceramics PLZT during an electric fatigue process, ACTA METALLURGICA SINICA, 2004, 40 (12).
[54] Chen ZW, Cheng X., Zhang Y., Effect of temperature on electric fatigue behaviour of PLZT ferroelectric ceramics, RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING, 2004, 33 (8).
[55] Chen ZW, Cheng X., Zhang Y., Mechanism of electric fatigue in PLZE ceramics, ACTA METALLURGICA SINICA, 2004, 40 (3).
[56] Ying Zhang, Xuan Cheng, Rong Qian, Fatigue behavior of ferroelectric ceramics under mechanically_/electrically coupled cyclic loads, Materials Science and Engineering A351 (2003):81-85.
[57] Ting Wang, Zude Feng, Dynamic mechanical properties of cortical bone: The effect of mineral content, Materials Letters 59 (2005) 2277 2280.
[58] Zude Feng a,), Jae Rho b, Seung Han c, Israel Ziv, Orientation and loading condition dependence of fracture toughness in cortical bone, Materials Science and Engineering C 11 _2000. 4146.
[59] 馮祖德.皮質(zhì)骨在拉伸型、剪切型和撕裂型加載條件下的斷裂韌性――縱向斷裂和橫向斷裂的比較[J]. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，1997, 14(3): 199-204.
[60] Liu Y. X., Cheng X., Zhang Y. Phase transitions near morphotropic phase boundary in PLZT ceramics observed by in situ Raman spectroscopy, ACTA METALLURGICA SINICA,2008, 44(1):29-33.
[61] ZHANG Sa, CHENC Xuan, ZHANG Ying, In-situ observation on domain switching of PLZT via Raman spectroscopy, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2006, 16:638-642.
[62] Siwei Li, Zude Feng, Hui Mei, Litong Zhang, Mechanical and microstructural evolution of Hi-Nicalon Trade Mark SiC fibers annealed in O2H2OAr atmospheres, Materials Science and Engineering A 487 (2008):424-430.
[63] Yao R. Q., Wang Y. Y. Feng Z. D., The effect of high-temperature annealing on tensile strength and its mechanism of Hi-Nicalon SiC fibres under inert atmosphere, FATIGUE & FRACTURE OF ENGINEERING MATERIALS & STRUCTURES, 2008, 31(9):777-787.
[64] 陳．工程力學(xué)教改實(shí)踐中的幾個(gè)關(guān)鍵問題[J].高等教育研究，1998, (1)．
[65] 祁皚，陳，陳貞鉅．在《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程中融入前沿知識(shí)的嘗試[J].力學(xué)與實(shí)踐，2005, 27(4): 70-72.
[66] 陳．貼補(bǔ)法對(duì)圖乘計(jì)算的簡化[J]. 力學(xué)與實(shí)踐，1996, 18(2): 58, 62.
[67] 陳, 等．考慮Ⅱ階效應(yīng)的剛架拱影響線[J]. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002, (1): 20．
[68] 陳．結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革十年回顧[J]. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)（哲社版），2005年教育專輯．
[69] 張建霖等．土木工程專業(yè)力學(xué)教學(xué)的改革與探索[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(哲社版)，2000年增刊．
[70] 陳等．箱梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力組合桁式膺架體系研究[J]. 土木工程學(xué)報(bào)，2004,（11）: 9．
[71] 周克民, 胡云昌．利用有限元構(gòu)造Michell桁架的一種方法[J]. 力學(xué)學(xué)報(bào)，2002, 34(6): 935-944．
[72] 陳, 唐意, 黃文機(jī)．多車荷載下剛架拱橋車振仿真可視化研究[J]. 工程力學(xué)，2005, 22(1): 218-222．
[73] 陳，陳五湖，祁皚．結(jié)構(gòu)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合系統(tǒng)研究[J]. 高等建筑教育，2004, 13(4): 75-77.
課題組成員：
1、嚴(yán)世榕，福州大學(xué)車輛振動(dòng)與電子控制研究所所長、教授。
2、周瑞忠，福州大學(xué)土木工程學(xué)院教授（本文顧問）。
3、周克民，華僑大學(xué)土木工程學(xué)院教授。
4、許傳矩，廈門大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授。
5、王東東，廈門大學(xué)建筑與土木學(xué)院教授。
6、陳力，福州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授。
7、周志東，廈門大學(xué)材料學(xué)院副教授。
1.美國高校。僅為大四學(xué)生開設(shè)頂峰（又譯高峰）體驗(yàn)課程，基于工程學(xué)開設(shè)，絕大數(shù)高校（如麻省理工、加州理工等）是（專業(yè)）必修課，從3學(xué)分到分，學(xué)生自行選擇，有的甚至長達(dá)三個(gè)學(xué)期，學(xué)分也從分到18學(xué)分不等。還有課程屬于選修課，通常能拿到3~4個(gè)學(xué)分，教師提出課題，學(xué)生解答，不要求寫畢業(yè)論文。教學(xué)的模式是接受（Receive）—聯(lián)系（Relate）—反思（Reflect）—提煉（Refine）—建構(gòu)（Reconstruct）。接受指教學(xué)內(nèi)容和方法。打通學(xué)生知識(shí)和技能之間的壁壘。科目基礎(chǔ)上選擇恰當(dāng)?shù)闹黝}，整合經(jīng)驗(yàn)。專家評(píng)估后，編寫課程大綱———課程目標(biāo)、考核方案等。
2.德國高校。應(yīng)用型大學(xué)課程設(shè)置和內(nèi)容多偏重于應(yīng)用，畢業(yè)設(shè)計(jì)以校企合作的方式為主。聯(lián)邦政府和州政府均提供經(jīng)費(fèi)、制定法規(guī)和優(yōu)惠企業(yè)的政策，學(xué)生可以從多種渠道選擇自己感興趣的題目。（1）本科生教育分兩個(gè)階段，第一階段一般為兩年，通過考試進(jìn)行選拔和淘汰。第二階段學(xué)生選擇專業(yè)方向，完成必修課、選修課和任選課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，還要完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、專題報(bào)告、實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文，第五學(xué)年，學(xué)生花3~6月時(shí)間寫畢業(yè)論文[5]。（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。①大企業(yè)在網(wǎng)站或報(bào)紙雜志上貼出課題信息，學(xué)生申請(qǐng)企業(yè)選擇是否錄取。②小企業(yè)由校內(nèi)相關(guān)部門企業(yè)需求信息和課題內(nèi)容。③一些校內(nèi)課題信息。（3）畢業(yè)設(shè)計(jì)管理方式。①一旦學(xué)生被企業(yè)選中，企業(yè)就會(huì)派一名工程師指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，包括給出具體的課題名稱、任務(wù)要求、課題截止時(shí)間、預(yù)期結(jié)果等。②學(xué)生在設(shè)計(jì)課題一段時(shí)間后，要找導(dǎo)師審查課題。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求。①大約100頁的文字材料、論文格式、需要的圖表說明。②對(duì)于論文的質(zhì)量控制，堅(jiān)持應(yīng)用為本。即使課題未能完成，以科學(xué)的方法進(jìn)行課題研究，也可以獲得通過。（5）畢業(yè)設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定。五分制評(píng)定。畢業(yè)論文分?jǐn)?shù)加上專業(yè)考試分?jǐn)?shù)而得出的平均分?jǐn)?shù)是畢業(yè)的總分。評(píng)定畢業(yè)論文原則上有兩位考官，其中一位是畢業(yè)論文題目的指定者，另一位（教師或畢業(yè)設(shè)計(jì)單位工程師）由考試委員會(huì)主席委派。兩位考官在評(píng)定畢業(yè)論文中發(fā)生意見分歧時(shí)，以地方性考試規(guī)則的評(píng)分辦法為準(zhǔn)。成績由學(xué)校教授給出，畢業(yè)設(shè)計(jì)單位不參與成績?cè)u(píng)定。
二、機(jī)械工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模式探討及實(shí)踐
提出畢業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、科研、教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。以指導(dǎo)老師為中心、學(xué)生為主體管理，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)全程質(zhì)量監(jiān)控。
1.時(shí)間安排。工科院校的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本都是安排在大四下學(xué)期，16周，每周5天，要求學(xué)生每天必須保證8學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)總數(shù)是640學(xué)時(shí)，便于集中做好畢業(yè)設(shè)計(jì)，管理與指導(dǎo)學(xué)生。缺點(diǎn)是學(xué)生沒有充足自由安排時(shí)間，設(shè)計(jì)質(zhì)量得不到保證。暑期期間，重點(diǎn)學(xué)習(xí)冶金工藝、相應(yīng)重點(diǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)原理及零件或材料加工機(jī)理。大四上學(xué)期，基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)、夯實(shí)及拓展專業(yè)知識(shí)、研究及設(shè)計(jì)工具掌握。如本課題組研究重要方向之一，金屬材料控冷強(qiáng)韌化，就需要學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)、傳熱學(xué)及材料相關(guān)理論，并且熟悉研究及設(shè)計(jì)工具，如流體仿真軟件Fluent、有限元軟件ANSYS、設(shè)計(jì)軟件CAD二維或三維等掌握及熟練應(yīng)用。大四下學(xué)期，進(jìn)入學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，重點(diǎn)是研究及設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新。
2.結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際或者實(shí)驗(yàn)室建設(shè)任務(wù)，努力做到真題真做。本專業(yè)選題絕大多數(shù)仍然以冶金行業(yè)中課題進(jìn)行設(shè)計(jì)及研究。作者所在的“金屬材料控冷強(qiáng)韌化”研究團(tuán)隊(duì)，分為鋼板、鋼管、棒材及型鋼等方面控冷題目的設(shè)計(jì)或研究，根據(jù)品種規(guī)格，在一大題目下，分若干小專題。如“浸入式鋼管淬火裝置研究與設(shè)計(jì)”題目下，有幾小專題“浸入式鋼管淬火裝置影響因素研究”、“浸入式鋼管淬火裝置上料裝置設(shè)計(jì)”等，這樣選題能對(duì)學(xué)生進(jìn)行流體力學(xué)、傳熱學(xué)、液壓傳動(dòng)及機(jī)械等各專業(yè)的綜合訓(xùn)練。對(duì)于已經(jīng)明確就業(yè)意向或者是找到就業(yè)單位的學(xué)生來講，作為指導(dǎo)教師必須要根據(jù)學(xué)生在就業(yè)時(shí)的選擇以及需要設(shè)計(jì)相關(guān)的畢業(yè)課題，如準(zhǔn)備讀研學(xué)生分配做論文（研究）類題目，擬到公司就業(yè)學(xué)生分配做設(shè)計(jì)類題目。
3.借鑒國外高校做法，以小組為單位進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。如“浸入式鋼管淬火裝置研究與設(shè)計(jì)”題目的幾個(gè)專題，研究題目可以為設(shè)計(jì)題目提供設(shè)計(jì)合理結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)題目又可為液壓設(shè)計(jì)或研究題目提供合理結(jié)構(gòu)模型。
4.國內(nèi)設(shè)計(jì)成果主要有二類：設(shè)計(jì)類提供圖紙，設(shè)計(jì)類課題的設(shè)計(jì)圖紙工作量，一般控制在4~7張（折合A1）；機(jī)類專業(yè)學(xué)生必須有用計(jì)算機(jī)繪制的圖紙；研究類提供畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），要求使用計(jì)算機(jī)打印。將畢業(yè)設(shè)計(jì)成果多樣化。只要能反映學(xué)生的創(chuàng)新成果，達(dá)到學(xué)生鍛煉的目的成果形式均可。
5.采取“專題講座”、“學(xué)術(shù)匯報(bào)”、“個(gè)別輔導(dǎo)”、“科研實(shí)踐”、“小組討論”等多種指導(dǎo)方式指導(dǎo)學(xué)生。第三類是校企聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。但必須組織得當(dāng)，在校企聯(lián)合中“以我為主”，堅(jiān)持學(xué)校主導(dǎo)作用。
6.畢業(yè)答辯時(shí)，一般會(huì)根據(jù)專業(yè)大類分成幾個(gè)小組，學(xué)生單獨(dú)答辯，答辯組對(duì)學(xué)生的態(tài)度、能力水平、論文質(zhì)量及應(yīng)用價(jià)值給出評(píng)定意見，給出成績。以答辯組成績?yōu)樽罱K成績。建議還是建立指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師及答辯組共同給學(xué)生成績較為合理，當(dāng)然可以給答辯組成績更高的權(quán)重，有的高校達(dá)到50%。作者所指導(dǎo)本科生中，優(yōu)良率一直較高，尤其是在設(shè)計(jì)方面，圖紙規(guī)范，結(jié)構(gòu)合理，較好地傳承了我們工科院校對(duì)本科生進(jìn)行良好設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練的傳統(tǒng)。
三、結(jié)語