《流體力學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程中文名稱流體力學(xué)課程英文名稱Hydrodynamic課程編號33311610課程模塊￡思想政治理論課￡通識教育課￡專業(yè)基礎(chǔ)課√專業(yè)課課程性質(zhì)√必修￡限選￡專業(yè)任選￡任選總學(xué)時48講授學(xué)時48實(shí)驗(yàn)（專題輔導(dǎo)）學(xué)時0總學(xué)分3開課單位電子與信息工程學(xué)院開課系（室）海洋技術(shù)系授課對象本科生適用專業(yè)海洋技術(shù)先修課程高等數(shù)學(xué)二、課程簡介和教學(xué)目標(biāo)1．課程簡介《流體力學(xué)》是海洋技術(shù)專業(yè)方向的一門核心專業(yè)課程，在海洋相關(guān)的各類研究中具有重要的地位和作用。該門課程主要講授流體的運(yùn)動規(guī)律，包括流體特性以及研究時所做的各種基本假定，流體流動的分類和基本分析方法，流體運(yùn)動方程的微分形式和積分形式，量綱分析法和相似原理；其次在通過具體的應(yīng)用實(shí)例，拓展學(xué)生理解流體力學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生總體上掌握流體相關(guān)概念，了解流體相關(guān)基本理論和分析方法，例如流體運(yùn)動的分類、研究方法、數(shù)學(xué)描述方法等，學(xué)會使用實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)值方法解決科研、工程中遇到的涉及流體運(yùn)動的相關(guān)問題。2.教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1：掌握流體相關(guān)概念和基本的研究分析方法；教學(xué)目標(biāo)2：掌握描述流體運(yùn)動的基本方程，包括微分和積分形式；教學(xué)目標(biāo)3：了解量綱分析法和相似原理準(zhǔn)則；教學(xué)目標(biāo)4：培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷，樹立學(xué)以致用報(bào)效祖國的理念。3．教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求對應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)11-1工程知識教學(xué)目標(biāo)21-1工程知識教學(xué)目標(biāo)33-1設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案，10-1/10-2溝通，11-1項(xiàng)目管理教學(xué)目標(biāo)412終生學(xué)習(xí)三、理論教學(xué)表1理論教學(xué)安排序號章節(jié)（學(xué)時）學(xué)習(xí)內(nèi)容（含重點(diǎn)、難點(diǎn)）教學(xué)方法、手段支撐教學(xué)目標(biāo)其他10緒論（2）(1)介紹課程基本情況，主要使用的教材和輔助教材；(2)介紹流體力學(xué)發(fā)展簡史；(3)介紹流體力學(xué)研究在社會生產(chǎn)、科研等領(lǐng)域的作用；(4)介紹流體力學(xué)的主要研究方法。多媒體教學(xué)、傳統(tǒng)講授和課上推導(dǎo)為主，結(jié)合學(xué)生互動，提升教學(xué)質(zhì)量1、421.1連續(xù)性假設(shè)(1)1.2流體易變形性和黏性(1)(1)了解流體連續(xù)性假設(shè)的概念()；(2)了解流體易變形性；(3)掌握流體黏性概念和描述方法()。結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量2、431.3流體的物理性質(zhì)(1)1.4流體模型(1)(1)了解流體的壓縮性和表面張力；(2)了解牛頓黏性假說()。結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量2、442.1流體運(yùn)動描述方法(1)2.2速度場(1)(1)了解描述流體運(yùn)動的兩種方法：拉格朗日法和歐拉法()(2)掌握流體速度場的數(shù)學(xué)描述方法()結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量2、452.3流體運(yùn)動的幾何描述和相對運(yùn)動(1)2.4流體質(zhì)點(diǎn)的隨體導(dǎo)數(shù)(1)(1)了解流體運(yùn)動的跡線、流線、脈線、流體線等()(2)了解流體運(yùn)動的加速度場(3)了解流體元的旋轉(zhuǎn)與變形結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量2、462.5流動分類(1)2.6常用的流體分析方法(1)(1)了解層流與湍流()，內(nèi)流與外流，有旋與無旋流動概念(2)了解常用流體分析方法：數(shù)學(xué)原理，微分與積分法，量綱分析法結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、473.1流體運(yùn)動微分方程(1)3.2流體微元上的受力(1)(1)掌握流體運(yùn)動的連續(xù)性原理，微分形式上的連續(xù)方程()(2)流體微元上的力分析，微分形式的動量方程結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、483.3納維斯托克斯方程(1)3.4邊界條件與初始條件(1)(1)了解納維斯托克斯方程(2)掌握流體分析中邊界條件與初始條件選定結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、493.5流體壓強(qiáng)場(1)3.6渦量力學(xué)方程和微分形式的能量方程(1)(1)了解流體中壓強(qiáng)計(jì)量方式和單位，了解靜止流體、運(yùn)動流體中壓強(qiáng)分布(2)了解渦量運(yùn)輸方程，了解微分形式的能量方程結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4104.1流體系統(tǒng)的隨體導(dǎo)數(shù)(1)4.2積分形式的連續(xù)方程(1)(1)流體系統(tǒng)的隨體導(dǎo)數(shù)(2)掌握針對固定控制體和運(yùn)動控制體的連續(xù)方程()結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4114.3伯努利方程及其應(yīng)用(2)掌握伯努利方程的物理意義，數(shù)學(xué)表示方式，其在水力學(xué)中的意義，以及工程中的應(yīng)用()結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4124.4積分形式的動量方程及其應(yīng)用(2)掌握積分形式的動量方程；了解固定控制體和運(yùn)動控制體內(nèi)的流體動量方程分析()結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4134.5積分形式的動量矩方程(1)4.6積分形式的能量方程(1)(1)了解積分形式動量矩方程針對固定控制體和旋轉(zhuǎn)控制體的變換表達(dá)形式(2)了解積分形式的能量方程表達(dá)形式。結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4145.1量綱分析(1)5.2流動相似準(zhǔn)則(1)(1)掌握量綱和單位，量綱和諧原理，π定理；(2)了解相似概念，結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、3、4155.3常用的相似準(zhǔn)則數(shù)及其確定(1)5.4模型實(shí)驗(yàn)與相似原理(1)(1)了解常用的相似準(zhǔn)則數(shù)：雷諾數(shù)、佛勞德數(shù)、歐拉數(shù)等(2)了解模型實(shí)驗(yàn)概念，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時候的原則。結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、3、4166.1流體平衡微分方程(1)6.2液體的相對平衡(1)歐拉平衡方程等壓面流體平衡條件流體靜力學(xué)平衡方程等加速度直線運(yùn)動等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4176.3液體對平面壁和曲面壁的壓力平面壁總壓力大小和作用點(diǎn)液體在二維曲面壁上的總壓力結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4187.1不可壓縮無黏性流體平面勢流1(2)歐拉方程無旋流動中的伯努利積分速度勢和流函數(shù)平面勢流的基本解結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4197.2不可壓縮無黏性流體平面勢流2(2)繞圓柱的平面勢流機(jī)翼環(huán)流理論結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4208.1不可壓縮黏性流體內(nèi)流1(2)平行平板間層流流動()；圓管層流流動：層流流速分布、泊肅葉定律;結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4218.2不可壓縮黏性流體內(nèi)流2(2)圓管湍流流動：雷諾應(yīng)力和混合長度理論、湍流流速分布圓管流動沿程損失結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4229.1不可壓縮黏性流體外流1(2)邊界層概念：特點(diǎn)和厚度；平板層流邊界層精確解；邊界層運(yùn)動積分方程；結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4239.2不可壓縮黏性流體外流2(2)平板層流邊界層或湍流邊界層()繞流物體的阻力：抹茶摩擦阻力和形狀阻力；結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、42410可壓縮流體流動基礎(chǔ)(2)了解概念：聲速、馬赫數(shù)、激波；一維定?？蓧嚎s流方程；結(jié)合多媒體演示和傳統(tǒng)講授，通過課堂問答提高學(xué)生課堂參與度，提升教學(xué)質(zhì)量1、2、4注：表示學(xué)習(xí)重點(diǎn)用，表示學(xué)習(xí)難點(diǎn)用。四、考核與成績評定方法表3課程考核及評價細(xì)則成績組成考核/評價環(huán)節(jié)分值考核/評價細(xì)則支撐教學(xué)目標(biāo)平時成績(40%)課堂表現(xiàn)100課堂考勤，遲到一次減1分；缺勤一減2分；課堂積極回答問題，每次加5分；課堂聽課情況，講話干擾教學(xué)，每次減2分。(以20%權(quán)重計(jì)入總成績)1、2、3、4課后作業(yè)100根據(jù)作業(yè)完成情況打分，百分制，以20%權(quán)重計(jì)入總成績1、2、3、4考試成績(60%)考試卷面成績