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1、工程流体力学A教学大纲课程名称课程编号学分/学时建议开课学期工程流体力学040240184/644先修课程后续课程开课单位适用专业高等数学环境流体力学环境工程系环境工程一、教学目标.使学生系统熟练地掌握流体力学基本概念、基本理论和基本的研究方法，用于分析和掌握有关流体的 复杂环境工程问题的相关技术原理。1 .牢固掌握相似原理及量纲分析法的基本原理及应用，用于判断复杂环境工程问题的关键参数、简化建 模及实验研究的的设计和数据采集和分析。2 . 培养和训练学生应用微分及积分等数学方法分析解决有关工程流体的实际问题的能力。3 .掌握有关工程流体力学的主要专业词汇的英文，使学生具一定阅读英文专业原著的
2、能力。4 .使学生对流体力学感兴趣并能通过网络、参考书等自学掌握课堂外的更多有关流体力学知识。二、毕业要求指标点和教学目标的对应关系、教学方法及评价依据No.毕业要求指标点教学目标教学方法评价依据1-2掌握解决复杂环境工程问题的化学、 生物学、力学等自然科学知识及其应 用教学目标11 .课堂教学：讲清楚基本概念产生 的背景、物理意义及基本公式的 推导、应用范围及典型应用案例； 2 .作业练习:每章均布置一定量的 作业，力求到达熟能生巧的程度。学生课堂表 现、习题质 量，试卷分析2-1能够运用相关知识推理分析、识别和 判断复杂环境工程问题的关键环节和 参数教学目 标21 ,改进的课堂教学：将相似
3、原及量 纲分析法调至第二章讲，使学生 在早期就树立起量纲分析的习 惯，并充分认识其重要性；2 .持续的案例教学应用：在后续章 节的教学中如动量定理、水头损 失、水击压强、达西公式的导出 等不断教学生如何通过量纲分析 来“猜出公式，强化学生的应用学生课堂表 现、习题质 量，试卷分析意识。4-1能够基于科学原理并采用科学方法， 针对复杂环境工程问题，设计可行的 实验方案，并掌握常用的环境污染物 定性及定量的检测方法及数据采集；教学目 标2、31 .课堂教学和作业：主要为量纲 分析章节的教学；通过量纲分析 简化需考虑的变量数；2 .典型实验案例的分析：牛顿内 摩擦定理、雷诺实验、尼古拉兹 实验、达西
4、实验等学会：确定需 通过实验确定的函数参数；3 .通过实验掌握一些常用流量、 水头高度及流速等的测量方法习题、实验报 告、考试等4-2能够基于科学原理及方法正确地分析 与解释数据；教学目 标2、31 .课堂讲解中注重结合物理意义 考虑其合理性；2 .试验数据的整理、分析、解释 训练4-3能综合基本原理、文献综合及实验数 据的分析等获得合理有效的结论教学目 标2、31 .课堂讲解中注重讨论结论的物 理意义及其合理性；2 .实验结果的合理性分析讨论；学生课堂表 现、习题质 量，实验报 告、试卷分析5-2能够运用所选恰当现代工具对复杂环 境工程问题进行模拟、分析及预测， 并理解所用工具的局限性及改进
5、途径教学目 标3I .课堂教学:强化对微积分的概念 的理解及应用，所有公式均尽可 能地给出不止一种方式的推导， 显示解决相同问题的数学方法的 多样性，并讨论其优缺点；2 .案例教学：通过复杂习题的简介 演示将不熟悉的问题转化为熟悉 的问题、将1复杂问题简化为一系 列简单问题的方法；3 .作业训练。学生课堂表 现、习题质 量，实验报 告、试卷分析10-2至少掌握一门外语，对环境工程专业 及其相关领域的国际状况有基本了 解，能够在跨文化背景下进行沟通和 交流教学目 标41 .课件PPT及讲课均介绍专业外 语词汇；2.使用英文原文参考书。英文作业及 试卷分析12-1能正确认识自我探索和学习的必要 性
6、，具有自主学习和终身学习的意识； 掌握自主学习的方法，了解知识拓展 和能力提高的途径教学目 标51 .课堂交流学习方法；2 .指定使用网上课堂；3 .布置假设干超出课本深度范围的 课题的调研报告课堂表现及 课下交流情 况、网上课堂 的使用及课 题报告三、教学内容、基本要求及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机工程要列在课程内容一栏）课程内容及对应主要教学目标教学 要求重点（）难点 （）学时 安排实验学时上机 学时备注第一章绪论（教学目标1, 5）A2第一节水力学及其任务C第二节作用在液体上的力A第三节液体的主要物理性质A第二章相似原理和量纲分析（教学目标1, 2, 3）A4第一节相似原
7、理A第二节模型试验A第三节量纲分析AA第四节基本方程的无量纲化B第三章水静力学（教学目标1, 3, 4）B4第一节静止液体中压强的特性B第二节液体平衡微分方程AA第三节重力作用下静止液体中压强的分布规律A第四节液柱式测压计B第五节液体的相对平衡B第六节液体作用在平面壁上的总压力A第七节 液体作用在曲面壁上的总压力A第四章水动力学基础（教学目标L 3, 4）A106第节液体运动的描述方法B第二节欧拉法的基本概念B第三节连续性方程A第四节液体运动微分方程A第五节伯努利方程A第六节动量方程AA机械能转化实验第五章水头损失（教学目标1, 3, 4）A62第一节水头损失的分类B第二节雷诺实验与流态A第三
8、节沿程水头损失与切应力的关系A第四节圆管中的层流运动B第五节液体的紊流运动AA第六节紊流的沿程水头损失A第七节局部水头损失B第八节边界层与绕流阻力B雷诺实验管道流阻力实验第六章孔口、管嘴出流与堰流（教学目标1, 3, 4）B2第一节孔口出流B第二节管嘴出流B第二节堰流B第七章有压管流（教学目标1, 3, 4）A62第一节短管的水力计算A第二节长管的水力计算A第三节管网水力计算基础A第四节有压管流中的水击A第五节管道流的数字模拟B第八章明渠流动（教学目标1, 3, 4）A102第一节明渠流动概述B第二节明渠均匀流A第二节无压圆管均匀流B第四节明渠非均匀流基本概念B第五节水跃和水跌A第六节棱柱形渠
9、道非均匀渐变流水面曲线的分析AA第七节明渠非均匀渐变流水面曲线的计算A明渠流12种水面曲线演示实验第九章渗流（教学目标1, 3, 4）B4第一节概述B第二节渗流的达西定律A第三节杜比公式B第四节 地下水的渐变渗流A（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）第五节井和井群A第六节地下水的基本微分方程A第七节流网分析B第十章液体微团运动的分析（教学目标1, 3, 4）C4第一节微团运动的基本形式B第二节速度分解定理C第三节平面势流势函数及流函数BA第四节基本平面势流C第五节势流叠加C四、建议实验（上机）工程及学时分配机械能转化实验（2）雷诺实验（2）管道流阻力实验（4）明渠流12种水面曲线
10、演示实验（2）管道内层流及紊流的数值模拟上机实验（2）五、考核方式与成绩评定标准为更加全面地评价学生的学习活动与学习效果，加强对教学过程的建构、考核和管理， 本课程拟定按下述计划开展形成性评价，在教学过程中即时、动态、屡次对学生实施的评价, 注重及时反应，用以提高教学质量。工程流体力学A形成性评价教学计划表评价内容形式时间/频度物化形式占比（%）学情分析如所附问卷调查表第一个月末进行分析报告平时作业每章习题每2周交一次学生作业本20阶段性考核开卷阶段考试2次2次试卷10实验实验报告5个实验报告10课堂表现课堂纪律及提问回答 情况不定期点名表及课堂表现 记录5自主学习专题报告查阅学习有关气化及
11、水击问题2次自主学习报告5期末考试闭卷考试1次试卷50具体期末考题考题由L10道选择题、IL3道简述题、III.3道作图题、IV个推导题及V 4 道计算题构成。各类考察对应毕业要求指标点的所占百分制的分数如下表所示（括号内为期 末考试外的考察所占分数）：毕业要求指标点考题考察方式占分1-2/掌握复杂环境工程问题中的技术原理考题I, II大项152-1/能够运用相关知识识别和判断复杂环境工程问题的关键环节和参数考题V大项+作业50%20(10)4-13/能正确采集、整理实验数据，对实验结果进行建模 分析和解释，获得合理有效的结论实验报告+作业50%(20)5-2/能够使用恰当的技术和资源对复杂环
12、境工程问题的解 决方案进行分析考题第m、iv大项及V大项+2次期中考35/(10)10-2/掌握一门外语，对环境工程专业及其相关领域的国际 状况有基本了解，能够在跨文化背景下进行沟通和交流考题第V大项20%412-1/自主学习，并表现出自主学习和探索的成效读书报告+课堂表现(10)六、教材与主要参考书目我所理解的流体力学，王洪伟，2014,国防工业出版社。工程流体力学第二版，赵琴等主编，2014,重庆大学出版社环境流体力学黄河清编著，2013,合肥工业大学出版社水力学张维佳编著，2010,中国建筑工业出版社，Fluid Mechanics第 4 版，F.M.White,2000, McGraw HilLFluid Mechanics with Engineering Applications 10th Ed., Finnermore & Franzini, 2013, McGraw Hill 七、大纲编写的依据与说明结合工程流体力学课程指导委员会的有关教学要求，以及工程专业认证的毕业指标点要求，在安徽工业大学原有工程流体力学教学大纲基础上修订而成。