安全工程流體力學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式探究1)

陸新曉 李 峰 薛 雪 韓 宇

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院，北京100083)

工程流體力學(xué)是經(jīng)典力學(xué)的分支，但與理論流體力學(xué)相比，更側(cè)重于實(shí)用性和實(shí)踐性[1]。流體力學(xué)涉及石油化工、冶金采礦、水利水電、燃燒爆炸、航空航天等工程領(lǐng)域[2]，也是大部分工科專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程。安全工程學(xué)科是涉及面極廣的綜合性交叉學(xué)科，其教學(xué)過程具有實(shí)踐性、應(yīng)用性及綜合性特點(diǎn)[3]。在礦井通風(fēng)、瓦斯抽采利用、煤自燃防治、火災(zāi)防控等安全工程領(lǐng)域[4]，流體力學(xué)也有非常強(qiáng)的實(shí)用性；流體力學(xué)已成為安全工程和技術(shù)科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)，因而許多開設(shè)安全工程專業(yè)的高等院校均設(shè)置有流體力學(xué)基礎(chǔ)課。

在安全工程流體力學(xué)教學(xué)過程中，存在三個(gè)方面問題。一是流體力學(xué)的先修課程通常為高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程熱力學(xué)，課程理論性強(qiáng)，章節(jié)自成體系，演繹推導(dǎo)繁雜，知識(shí)點(diǎn)多且分散，學(xué)習(xí)難度大[5]。二是流體力學(xué)內(nèi)容抽象，新概念多，如果無切身實(shí)例，學(xué)生很難有課程代入感，且與專業(yè)課缺乏銜接性，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)背景意義不明確，對(duì)所學(xué)知識(shí)興趣不足，主動(dòng)參與度不夠，進(jìn)而影響了整體教學(xué)的效果[6]。三是實(shí)踐教學(xué)手段單一，作為培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)與能力轉(zhuǎn)化、理論與實(shí)踐結(jié)合、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)養(yǎng)成的重要環(huán)節(jié)[7]，現(xiàn)在流體力學(xué)仍停留在教師灌輸為主，學(xué)生被動(dòng)觀摩或綜合演示的傳統(tǒng)實(shí)踐模式，學(xué)生的創(chuàng)新性缺乏施展空間；且流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，缺乏前沿性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主性差，課外拓展實(shí)驗(yàn)偏少。

為此，本文開展了安全工程流體力學(xué)課程教學(xué)模式探討與實(shí)踐研究，提出了創(chuàng)新理論教學(xué)模式；梳理課程脈絡(luò)主干，將安全工程專業(yè)知識(shí)融入流體力學(xué)課程，讓學(xué)生明確學(xué)什么、怎么學(xué)、如何用；通過制定安全工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)施方案，將編排的總體思路具體落地，改觀流體力學(xué)教學(xué)過程中的不足，切實(shí)提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

1 創(chuàng)新教學(xué)模式總體思路

針對(duì)目前安全工程流體力學(xué)教學(xué)過程中存在的問題，提出了理論模式創(chuàng)新、專業(yè)知識(shí)融合與實(shí)踐教學(xué)方法改革的綜合教學(xué)模式，并基于此建立了創(chuàng)新教學(xué)模式總體思路(圖1)。

(1)創(chuàng)新流體力學(xué)理論教學(xué)模式。針對(duì)流體力學(xué)基礎(chǔ)部分理論性強(qiáng)，學(xué)生接受效果不理想的現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)，提出“流體知識(shí)寓日常，生活案例進(jìn)課堂” 的教學(xué)思路；梳理流體力學(xué)中的核心知識(shí)脈絡(luò)，豐富編排課程內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生舉一反三的拓展意識(shí)，提升學(xué)生凝練實(shí)例中流體力學(xué)的共性知識(shí)點(diǎn)，開動(dòng)學(xué)生主動(dòng)捕捉知識(shí)點(diǎn)的能力。

(2)融合安全學(xué)科領(lǐng)域流體力學(xué)專業(yè)知識(shí)。安全工程具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉性，是流體力學(xué)工程化應(yīng)用最好的體現(xiàn)，結(jié)合學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的強(qiáng)烈求知欲，將本學(xué)科領(lǐng)域的標(biāo)志性、前沿性、最新成就中蘊(yùn)含流體力學(xué)的知識(shí)點(diǎn)融入教學(xué)；使學(xué)生能夠在專業(yè)領(lǐng)域“走進(jìn)去、走一走、走出來”，在對(duì)理論加深學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，拓展對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)知度，有機(jī)銜接后續(xù)要學(xué)習(xí)的系列專業(yè)課。

(3)改革流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)方法。結(jié)合流體力學(xué)教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案，提出“做精必做實(shí)驗(yàn)，做懂選做實(shí)驗(yàn)，做好自做實(shí)驗(yàn)”的原則，要求規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)做到位，自做實(shí)驗(yàn)有特色；教師主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的操作主體，引導(dǎo)學(xué)生積極融入安全工程教師課題及創(chuàng)新項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生從中獲取流體知識(shí)的能力，鼓勵(lì)學(xué)生自主構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)[8]，對(duì)未知課題進(jìn)行深層次挖掘分析。

2 安全工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)施方案

2.1 深入淺出講授流體力學(xué)基礎(chǔ)理論

工程流體力學(xué)作為基礎(chǔ)必修課，要求學(xué)生先修高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程熱力學(xué)等基礎(chǔ)課程。課程理論性要求較強(qiáng)，結(jié)合教育部要求增大本科生課程難度的要求，確立了以流體靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)為主軸的脈絡(luò)體系(圖2)。學(xué)時(shí)分配量分別占到全部課程的23.8%和28.6%，并以此基礎(chǔ)理論拓展至管道流動(dòng)、孔口出流及縫隙流動(dòng)等具體應(yīng)用章節(jié)；使學(xué)生清晰化課程體系邏輯關(guān)系，掌握課程學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，明確流體力學(xué)學(xué)什么、怎么學(xué)。

針對(duì)流體靜力學(xué)，以日常中的水箱、油罐、管道、堤壩、擋水閘門等結(jié)構(gòu)所受靜壓強(qiáng)實(shí)例入手。引導(dǎo)學(xué)生歸類分析上述常見物體壁面類型，進(jìn)而將平衡流體對(duì)壁面的作用力簡(jiǎn)化為對(duì)平面、曲面和潛體壁面三種典型形式；并以此為課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，系統(tǒng)分析平衡流體受力，結(jié)合高等數(shù)學(xué)知識(shí)建立平衡微分方程，確定流體受力邊界條件，積分求解計(jì)算。該章看似較難，實(shí)際上通過梳理脈絡(luò)關(guān)系，使學(xué)生理解研究對(duì)象，明確學(xué)習(xí)的目的和重點(diǎn)，借助先導(dǎo)課程中的高等數(shù)學(xué)工具將變得簡(jiǎn)單很多。

流體動(dòng)力學(xué)是本課程最為重要也是較難的一章，內(nèi)容涉及連續(xù)性、伯努利和動(dòng)量守恒三大方程，而三大方程之間并非孤立理論，而是具有緊密的邏輯遞進(jìn)關(guān)系。因而在理論推導(dǎo)過程中，啟發(fā)學(xué)生遞進(jìn)式挖掘的能力，主動(dòng)捕捉知識(shí)點(diǎn)，這就要求教師從知識(shí)傳授型教學(xué)模式向研究型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變[9]。在進(jìn)行伯努利方程推導(dǎo)時(shí)，采用從歐拉運(yùn)動(dòng)微分基礎(chǔ)方程出發(fā)，運(yùn)用第二章流體靜力學(xué)中的定常流動(dòng)、壓強(qiáng)全微分和流線方程進(jìn)行逐步簡(jiǎn)化推導(dǎo)；并結(jié)合連續(xù)性方程求解不同斷面速度，可解決伯努利方程中的速度未知量問題，而通過伯努利方程求解的動(dòng)壓強(qiáng)，又可以解決動(dòng)量守恒中的未知壓強(qiáng)問題；通過逐步減少求解過程的未知量，使學(xué)生由淺入深逐層獲取流體核心知識(shí)點(diǎn)。在理論推導(dǎo)過程中，引入生活中的一些典型流體實(shí)例，進(jìn)行案例式教學(xué)(圖3)，深入淺出地講授理論知識(shí)，讓學(xué)生有代入感和感知力；采用提問互動(dòng)的形式豐富教學(xué)內(nèi)容，如提出足球場(chǎng)中的香蕉球/乒乓球的旋轉(zhuǎn)是如何產(chǎn)生的呢？你能解釋飛機(jī)如何起飛的嗎？如何規(guī)避航海過程的船吸現(xiàn)象？你能用所學(xué)三大方程解釋杜甫《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中的“八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅” 嗎？將流體動(dòng)力學(xué)中的理論重點(diǎn)融入到常見實(shí)例中，用實(shí)例為載體講授理論，加深學(xué)生對(duì)流體力學(xué)廣泛應(yīng)用性的理解，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)求知的欲望，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2.2 強(qiáng)化拓展流體力學(xué)與安全工程關(guān)聯(lián)性

將學(xué)科領(lǐng)域研究成果、科研資源的精華部分實(shí)質(zhì)性地融入本科生教學(xué)過程，達(dá)到教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合，是目前高等教育教學(xué)過程亟待解決的問題[10-11]。本科生經(jīng)過兩年單調(diào)的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，由于缺乏對(duì)問題的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)興趣有所降低，而對(duì)專業(yè)課有濃厚的求知興趣，流體力學(xué)承接了基礎(chǔ)課與專業(yè)課的自然過渡。安全工程專業(yè)課程主要涉及礦山“一通三防” 和建筑消防領(lǐng)域，如圖4 所示，而幾乎各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域均涉及流體力學(xué)應(yīng)用。全面細(xì)化的講授專業(yè)課程必然是不現(xiàn)實(shí)的，也是本末倒置的。因而需要梳理出安全工程中的流體力學(xué)知識(shí)，生動(dòng)具體地反映給學(xué)生，當(dāng)然知識(shí)點(diǎn)不可過于專業(yè)，易造成學(xué)生對(duì)背景理解不透。

圖3 流體力學(xué)案例式教學(xué)

圖4 安全工程流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)拓展提煉

在拓展安全工程中的流體力學(xué)內(nèi)容中，可以選擇專業(yè)領(lǐng)域的一種利用流體力學(xué)的裝備、一個(gè)流體力學(xué)現(xiàn)象、一套與流體動(dòng)力學(xué)有關(guān)的技術(shù)或采用流體力學(xué)的工藝方法等；然后凝練出流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)，講授專業(yè)中的流體力學(xué)理論知識(shí)，讓學(xué)生能夠“走進(jìn)去(專業(yè)領(lǐng)域)、走一走(技術(shù)核心點(diǎn))、走出來(流體知識(shí)點(diǎn))”；這就要求教師不斷提高安全專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，豐富授課形式，用形象生動(dòng)的形式(板書、事故案例、動(dòng)態(tài)圖片、小短片等) 進(jìn)行課堂展現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)流體現(xiàn)象的認(rèn)知，提高課堂效率。

在講授流體動(dòng)力學(xué)中的三大方程時(shí)，介紹礦井通風(fēng)阻力測(cè)定的意義，引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用皮托管原理測(cè)試巷道內(nèi)風(fēng)速，合理簡(jiǎn)化伯努利方程并對(duì)各項(xiàng)賦值，科學(xué)測(cè)試巷道內(nèi)部任意兩點(diǎn)的阻力。介紹礦井外因火災(zāi)具有縱向發(fā)展的規(guī)律，引入火風(fēng)壓概念，啟發(fā)學(xué)生思考火風(fēng)壓產(chǎn)生原因，結(jié)合連續(xù)性方程和伯努利方程對(duì)火風(fēng)壓大小影響因素進(jìn)行量化分析。介紹目前瓦斯防治中采用最多的瓦斯抽采技術(shù)，如何測(cè)定瓦斯抽采流量，引入孔板流量計(jì)，解釋其工作原理，結(jié)合連續(xù)性方程和伯努利方程確定瓦斯流量。對(duì)于粉塵防治中的重力除塵技術(shù)，對(duì)重力除塵器原理進(jìn)行簡(jiǎn)單講解，分析其利用流體連續(xù)性方程原理實(shí)現(xiàn)大顆粒粉塵沉降過程。對(duì)于建筑火災(zāi)中的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，通過動(dòng)態(tài)圖片向?qū)W生展示火災(zāi)發(fā)生后，噴頭開始響應(yīng)，水經(jīng)濺水盤形成水幕結(jié)構(gòu)，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合三大方程，分析濺水盤受力過程。此外在講授孔口出流時(shí)，介紹高壓水射流沖孔及割煤技術(shù)，使學(xué)生對(duì)不同孔口形態(tài)的收縮系數(shù)、流量系數(shù)、流速系數(shù)及阻力系數(shù)有更為深刻的印象。圍繞核心知識(shí)點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行更為廣泛的思考，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到基本流體力學(xué)理論在專業(yè)應(yīng)用中的強(qiáng)大滲透力[12]。讓學(xué)生喜歡并主動(dòng)鉆研結(jié)合專業(yè)特色的流體力學(xué)課題，如列舉一些建筑火災(zāi)現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合流體力學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)闡述，做到舉一反三。

2.3 豐富流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

流體力學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)是強(qiáng)化理論學(xué)習(xí)的重要途徑，協(xié)調(diào)處理好課程實(shí)踐的技術(shù)性、綜合性和探索性的關(guān)系，可有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)[13]。傳統(tǒng)以演示性為主的實(shí)驗(yàn)已不能滿足學(xué)生強(qiáng)烈的求知要求，亟需改革實(shí)踐教學(xué)模式。建立了圍繞流體力學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)的“必做+ 選做+ 自做” 多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)必做、選做和自做部分提出不同要求，其中必做實(shí)驗(yàn)為3 個(gè)：管路串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)、流動(dòng)阻力測(cè)定實(shí)驗(yàn)、離心泵特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)。目的是使學(xué)生對(duì)伯努利方程和管道流動(dòng)等基礎(chǔ)理論知識(shí)有更深的學(xué)習(xí)，對(duì)必做實(shí)驗(yàn)的要求是做精，要求每人必須實(shí)際操作，并進(jìn)行三組數(shù)據(jù)記錄，結(jié)合課堂教學(xué)進(jìn)行總結(jié)分析。選做實(shí)驗(yàn)是離心泵串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生對(duì)離心泵特性和串并聯(lián)特性進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)難度較大；對(duì)選做實(shí)驗(yàn)的要求是做懂，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，此外還有雷諾實(shí)驗(yàn)觀測(cè)層流與湍流轉(zhuǎn)化規(guī)律，專業(yè)相關(guān)的達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生提前了解多孔介質(zhì)流體流動(dòng)情況，可供學(xué)生選做，圖5 為豐富多樣的安全工程流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

對(duì)自做實(shí)驗(yàn)不做強(qiáng)制要求，鼓勵(lì)學(xué)生自主組隊(duì)開展自做實(shí)驗(yàn)，人數(shù)以3 ～5 人為宜。自做實(shí)驗(yàn)主要是學(xué)生結(jié)合學(xué)生課堂上所學(xué)，提出自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒?，與教師討論實(shí)驗(yàn)可行性后，由教師主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。學(xué)生為主體制定實(shí)驗(yàn)方案、組建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、操作實(shí)驗(yàn)過程、分析記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納提煉實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如引導(dǎo)學(xué)生對(duì)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，自己制定試驗(yàn)變量，確定測(cè)試方案，繪制曲線，并對(duì)其中的“層流區(qū)、臨界區(qū)、光滑管湍流區(qū)、過渡區(qū)、粗糙管湍流區(qū)”五大標(biāo)志區(qū)段進(jìn)行分析。對(duì)于部分有前沿思考性學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)科研選題或教師前沿性課題，開展相關(guān)自主實(shí)驗(yàn)，或由授課教師提供一些探索性課題，以豐富多樣的形式提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力；如結(jié)合礦用大流量高倍泡沫滅火背景，開展以氣液兩相混合流動(dòng)為基礎(chǔ)的阻力特性研究。

圖5 安全工程流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

局限于實(shí)驗(yàn)室條件，許多經(jīng)典的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)難易開展，借助于模擬仿真方法可以近似重現(xiàn)流體流動(dòng)全過程，并可對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行選擇性分析研究，強(qiáng)化對(duì)理論授課抽象概念、方程及現(xiàn)象的理解[14]。為更好提高學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，利用Gambit，Icem，CAD 等軟件進(jìn)行所需流體幾何建模。借助流體力學(xué)軟件Fluent，CFX 和Phoenix 進(jìn)行數(shù)值解算[15]，進(jìn)行數(shù)圖分析及制作Flash 視頻等，使學(xué)生更為深刻地理解和掌握流體力學(xué)理論知識(shí)，也為將來從事科研打下基礎(chǔ)。圖6 為學(xué)生結(jié)合流體力學(xué)管道流動(dòng)中的卡門渦街進(jìn)行的自主研究，首先利用Gambit 建立圓管中圓柱體擾流模型，然后導(dǎo)入Fluent 設(shè)置邊界條件及選定模型；借助數(shù)據(jù)云圖觀測(cè)經(jīng)過圓管中圓柱體擾流過程中形成的壓力、流速、湍流強(qiáng)度等變化規(guī)律，獲取實(shí)驗(yàn)室無法完成的測(cè)定工作。并通過與教師進(jìn)行深入探討，進(jìn)行關(guān)鍵區(qū)域(如球體縱向、橫向、前端、尾部)的數(shù)據(jù)挖掘，對(duì)球形擾流現(xiàn)象及本質(zhì)問題有了更深入的探索，這對(duì)學(xué)生將來從事流體力學(xué)科研工作也有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。

圖6 借助數(shù)值模擬軟件對(duì)流體力學(xué)進(jìn)行挖掘分析

3 實(shí)施效果

工程流體力學(xué)是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)“雙一流學(xué)科”安全工程和消防工程的基礎(chǔ)必修課，作者自2017年以來一直采用創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式講授該門課程，共計(jì)授課550 人次，開展流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)2000 余次，取得了顯著的教學(xué)效果。學(xué)生普遍反映該門課程相對(duì)于傳統(tǒng)的工程力學(xué)和熱力學(xué)等基礎(chǔ)力學(xué)課程，授課內(nèi)容與生活或?qū)I(yè)課程交集較多，更易接受，課程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)脈絡(luò)清晰，學(xué)生不會(huì)形成片面孤立記憶。良好的流體力學(xué)知識(shí)也為學(xué)生將來學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，未來很多走向科研和工作崗位的同學(xué)，也對(duì)該門課程中講授的三大方程、管道流動(dòng)、孔口出流等流體知識(shí)記憶深刻。

學(xué)生通過創(chuàng)新教學(xué)獲得了靈活運(yùn)用安全工程流體力學(xué)解決工程問題的能力，如作者作為指導(dǎo)教師的課題作品“急傾斜煤層高倍泡沫滅火工藝模型”，通過讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)流體力學(xué)中管中流動(dòng)及多孔介質(zhì)的滲流規(guī)律，拓展非牛頓泡沫流體的本構(gòu)方程。自主構(gòu)建多孔采空區(qū)泡沫灌注實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將所學(xué)知識(shí)與安全工程專業(yè)中的礦山防滅火進(jìn)行結(jié)合，解決了困擾急傾斜煤層防滅火的技術(shù)難題，該成果也獲得了第五屆全國(guó)安全科學(xué)與工程類專業(yè)大學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新作品大賽的二等獎(jiǎng)。通過將工程流體力學(xué)與安全工程專業(yè)課程有機(jī)結(jié)合，學(xué)生綜合分析和創(chuàng)新能力都得到了大幅提高。參賽的安全工程專業(yè)5 人中有3 人獲得保研資格，1 人保送為清華大學(xué)直博生，1人保送為北京理工大學(xué)研究生，1 人保送本校碩士研究生，另外2 名低年級(jí)同學(xué)也通過本次實(shí)踐掌握了較為扎實(shí)的流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)即將開始學(xué)習(xí)安全工程專業(yè)課程《礦山安全工程》、《礦井火災(zāi)防治》、《工業(yè)通風(fēng)與除塵》等充滿了期待，取得了良好的育人效果。

4 結(jié)論

(1)確立了安全工程流體力學(xué)創(chuàng)新教學(xué)模式總體思路。提出了“流體知識(shí)寓日常，生活案例進(jìn)課堂”的教學(xué)思路，梳理流體力學(xué)中的核心知識(shí)脈絡(luò)，創(chuàng)新流體力學(xué)理論教學(xué)模式，融合安全工程領(lǐng)域流體力學(xué)專業(yè)知識(shí)，將其標(biāo)志性成就的流體知識(shí)點(diǎn)提煉講解，制定了“做精必做實(shí)驗(yàn)，做懂選做實(shí)驗(yàn)，做好自做實(shí)驗(yàn)” 的原則，改革流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)方法。

(2)制定了安全工程流體力學(xué)教學(xué)實(shí)施方案。構(gòu)建了以流體靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)為主軸的脈絡(luò)體系，使學(xué)生明確了流體力學(xué)學(xué)什么、怎么學(xué)，以日常流體力學(xué)小實(shí)例為載體，深入淺出地講授理論知識(shí)，讓學(xué)生有代入感和感知力，將看似孤立的理論方程穿插融合在一起，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)求知的欲望，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

(3)以學(xué)生對(duì)專業(yè)課濃厚的求知興趣為推手，延伸安全工程中的流體力學(xué)知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生能夠“走進(jìn)去、走一走、走出來”，并啟發(fā)學(xué)生在共性知識(shí)上舉一反三。豐富流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立了圍繞流體力學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)的“必做+ 選做+ 自做” 多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)必做、選做和自做部分提出不同要求，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合科研選題和教師前沿性課題，自主組隊(duì)開展探索性自做實(shí)驗(yàn)。