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流體力學(xué)作用范文第1篇

關(guān)鍵詞 工程流體力學(xué)教學(xué) 學(xué)習(xí) 教改

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

“工程流體力學(xué)”是動力類各專業(yè)及相近專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它為該類專業(yè)主要專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下必要的理論基礎(chǔ)。工程流體力學(xué)是流體力學(xué)的一個重要組成部分，它側(cè)重于解決工程實際中出現(xiàn)的問題，而不去過分追求數(shù)學(xué)上的嚴密性。它在一定程度上借助于實驗研究， 得出經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式。其研究對象為流體，考察流體中大量分子的宏觀平均運動規(guī)律。所以，“工程流體力學(xué)”是能源動力類專業(yè)的最主要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。

工程流體力學(xué)作為一門技術(shù)學(xué)科，研究方法也遵循“實踐- 理論- 實踐”的基本規(guī)律。但由于它的研究對象的特殊性，使得對它的學(xué)習(xí)也有一定的難度。在實際教學(xué)過程中， 我發(fā)現(xiàn)學(xué)生最大的問題在于――不會學(xué)這門課，不是學(xué)不會，而是根本不懂如何去學(xué)它，即沒有找到適合這門課的學(xué)習(xí)方法。本文即針對這個問題談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

1工程流體力學(xué)和工程力學(xué)的研究對象的性態(tài)是不同的

工程力學(xué)的研究對象是靜態(tài)的，而工程流體力學(xué)的研究對象是動態(tài)的。就其力學(xué)行為來講， 流體可以承受很大的壓力，但往往幾乎不能承受拉力。學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不能用工程力學(xué)的“靜態(tài)”思維來研究工程流體力學(xué)的“動態(tài)”對象，要用“動的”和“相對靜止”這些概念去闡述它。

本文在回顧熱能與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)的基礎(chǔ)上，總結(jié)了三十多年來的人才培養(yǎng)工作。文章提出，今后要繼續(xù)以“流體機械”省級重點實驗室的建設(shè)為依托，結(jié)合實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)改革，特別是以重點學(xué)科開放實驗室建設(shè)為突破口，為熱能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供有力支撐，達到不斷提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的目標。

2注意工程流體力學(xué)中的基本模型的含義及運用

從微觀角度來看，流體和其它物體一樣，是由大量分子組成的。這些分子總是不停地、雜亂無章地運動著，分子之間存在著間隙。因此，流體實際上并非是連續(xù)充滿空間的物質(zhì)。如果從分子運動入手來研究流體流動的規(guī)律，將十分困難，甚至難以進行。而流體力學(xué)是研究在外力（ 如重力、壓力、摩擦力等） 作用下流體平衡和運動的規(guī)律，所研究的是大量分子的平均行為，沒有必要專注于每個分子。另外， 流體力學(xué)所研究的實際工程尺寸要比分子間距大得無法比擬。因此，必須建立適應(yīng)流體自己的模型?！豆こ塘黧w力學(xué)》中將實際的由分子組成的結(jié)構(gòu)用一種假想的流體模型―“流體微元”來代替。“流體微元”由足夠數(shù)量的分子組成，連續(xù)充滿它所占據(jù)的空間，彼此間無任何間隙。這就是：連續(xù)介質(zhì)模型。另外， 流體是連續(xù)的。因此“工程流體力學(xué)”中，連續(xù)性方程及其具體表現(xiàn)形式伯努利方程始終貫穿其中。

3抓住“工程流體力學(xué)”課程的主要內(nèi)容去學(xué)習(xí)

熱能動力類《工程流體力學(xué)》的教學(xué)大綱中規(guī)定， 學(xué)生學(xué)習(xí)本課程，必須達到：（1）全面了解流體的主要性質(zhì)和基本模型；（2）熟練掌握平衡流體的壓強分布規(guī)律， 善于計算流體與壁面間的作用力；（3）深刻理解流體連續(xù)性、能量、動量方程，并能熟練應(yīng)用于求解工程實際問題；（4）懂得流體運動阻力和水頭損失的計算方法等。針對這些要求，學(xué)習(xí)過程中應(yīng)重點掌握連續(xù)介質(zhì)假說、流體的物理性質(zhì)及參數(shù)、牛頓內(nèi)摩擦定律、液體的相對靜止、靜止流體的壓強分布、歐拉平衡方程、靜止液體作用在平面壁和曲面壁上的總壓力、連續(xù)性方程、伯努利方程、流線與跡線方程、動量方程、描述流體運動的兩種方法、總流的伯努利方程、圓管中的層流、圓管紊流的沿程損失系數(shù)K、局部水頭損失、邊界層的概念、粘性流體中的應(yīng)力、量綱分析法、流動相似原理等知識點。學(xué)校為了適應(yīng)國家經(jīng)濟建設(shè)的需要，適應(yīng)水電開發(fā)宏偉事業(yè)的需要。針對這些知識點，多查閱資料、多做習(xí)題以求掌握它們，并將這些知識點延伸至工程實踐，力求找到解決工程實際問題的方法或手段，把所學(xué)知識舉一反三，靈活運用。

4注重實驗過程，加深知識理解

熱能動力類“工程流體力學(xué)”課程安排了自己的實驗教學(xué)大綱，針對課程知識點的要求，框定了幾個常見的實驗項目。如伯努利方程驗證、流量系數(shù)的測量、雷諾實驗、沿程阻力系數(shù)的測定 。其中伯努利方程驗證為必做項目，因為伯努利方程的運用貫穿課程始終，需加深對它的理解。總之，“工程流體力學(xué)”不同于其它力學(xué)，有其自身的規(guī)律性。要想學(xué)好它，必須搞清這門課自身的特點和針對它的研究規(guī)律， 并輔之以扎實的學(xué)習(xí)態(tài)度和不怕困難的精神。

參考文獻

[1]陳卓如， 金朝銘， 王洪杰， 王成敏編. 工程流體力學(xué) [M].北京：高度教育出版社，2004，6.

流體力學(xué)作用范文第2篇

[關(guān)鍵詞]本科院校；環(huán)境工程；流體力學(xué)；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）03-0038-02

流體力學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講述工程流體力學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法，主要內(nèi)容包括流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、流動能量損失及有壓管流和明渠流等。由于該課程涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)等，基本概念多且抽象，對學(xué)生的綜合分析和處理問題的能力要求高，因此學(xué)生普遍感覺學(xué)習(xí)較為困難。流體力學(xué)課程一般在第4學(xué)期開設(shè)，開設(shè)在高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)等課程之后。

隨著教學(xué)改革的不斷深入，如何針對流體力學(xué)抽象概念多、數(shù)學(xué)分量重、理論性較強的特點，有針對性地對環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生尤其是應(yīng)用型本科院校的學(xué)生進行授課，本文從以下幾個方面進行了探討。

一、針對專業(yè)特色和課時量，優(yōu)選教材

流體力學(xué)分為理論流體力學(xué)和工程流體力學(xué)。前者適用理科專業(yè)方向，偏重理論；后者適用工科專業(yè)方向，著重于工程應(yīng)用。對于應(yīng)用型本科院校來說，應(yīng)選用偏重于工程應(yīng)用的工程流體力學(xué)作為教學(xué)內(nèi)容。目前，環(huán)境工程專業(yè)尤其是側(cè)重于水處理的環(huán)境工程專業(yè)，其流體力學(xué)的知識主要用于解決污水處理廠設(shè)計中的流體力學(xué)問題，課時量被壓縮到50個課時左右。因此，要選用適用于較短學(xué)時，并且側(cè)重于水力學(xué)知識的教材。教材要能夠與時俱進，精益求精，注重理論聯(lián)系實際，注重內(nèi)容的系統(tǒng)性與完整性，能夠涵蓋流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、有壓管流、明渠流等基本內(nèi)容。教材要有一定的例題和課后思考、復(fù)習(xí)題，能夠開拓學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最好能附有實驗演示的光盤。

二、豐富教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

學(xué)生普遍反映流體力學(xué)很難，其中的主要原因在于W生的學(xué)習(xí)積極性不高，不肯花時間去鉆研。確實，流體力學(xué)對于初學(xué)者來說，是有一定的難度，這就要求教師在講授緒論課時，要讓學(xué)生了解流體力學(xué)的任務(wù)以及在專業(yè)及后續(xù)課程中的作用，從而啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時，教師要對學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)提出明確要求，如哪些內(nèi)容需要掌握，哪些內(nèi)容需要了解，使學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)做到心中有數(shù)，樹立學(xué)好這門課程的自信心。[1]

三、改進教學(xué)方法和手段，突出重點

流體力學(xué)的重點和難點在于公式的推導(dǎo)和理論的理解，以及用理論和公式解決實際問題。例如，在流體靜力學(xué)這一章中，關(guān)于流體平衡微分方程的推導(dǎo)，就涉及高等數(shù)學(xué)中的連續(xù)函數(shù)和泰勒展開式等，這是一個難點，對學(xué)生的高數(shù)基礎(chǔ)要求比較高。而求解作用在平面上的靜水總壓力有兩種計算方法，一種是解析法，一種是圖解法。解析法要求學(xué)生有工程力學(xué)的靜力矩和慣性矩的知識以及基本的幾何知識，此法的壓力中心在受壓面的形心的下面，與形心不重合；而在圖解法中，靜水總壓力的壓力中心與壓強分布圖的形心重合。雖然課上教師反復(fù)強調(diào)兩種方法的區(qū)別，但基礎(chǔ)差和理解能力不強的學(xué)生仍然一頭霧水，不能很好地解決實際問題。針對這一情況，教師在課堂講解時應(yīng)盡量利用多媒體課件進行講解，最好還能結(jié)合模型進行講解。例如可以借助一塊平板，將其置于水下，標注其形心和壓力中心的位置，再將平板與一棱柱體結(jié)合，分析壓強分布圖的形心位置。這種形象地講解，有助于學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。

在教學(xué)過程中，多媒體可充分利用圖形、圖像、聲音、錄像將教學(xué)內(nèi)容充分表現(xiàn)出來，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加快教學(xué)信息的傳遞速度，提高課堂教學(xué)效率，擴大學(xué)生知識面。[2]但多媒體也帶來了一系列的問題，如學(xué)生在聽課過程中，多媒體課件一晃而過，當時學(xué)生感覺很好， 但真正留在腦海里能掌握的內(nèi)容卻很少，這容易造成學(xué)生眼高手低。因此，流體力學(xué)的教學(xué)要多媒體和板書相結(jié)合，在進行公式的推導(dǎo)和例題的講解時，最好使用板書，這樣可以使學(xué)生印象深刻，增加記憶的時間；而在講解流線和跡線等比較抽象的內(nèi)容時，可以采用動畫形式，這樣能夠加深學(xué)生的直觀理解， 有助于提高教學(xué)效果。

流體力學(xué)的學(xué)習(xí)講究系統(tǒng)性，各章之間又相對獨立。在每次上課之前，教師應(yīng)對上節(jié)課的內(nèi)容進行回顧復(fù)習(xí)，并可以采用提問的形式，讓學(xué)生了解自己對上節(jié)課重點內(nèi)容的掌握情況。在每一章節(jié)開始時，教師應(yīng)首先向?qū)W生介紹本章的主要內(nèi)容、重點和難點以及與前后章節(jié)的聯(lián)系，每學(xué)完一章后教師要進行歸納總結(jié)，以便讓學(xué)生將所學(xué)知識融會貫通。對于重要的內(nèi)容，教師在課上講解的時候要明確指出，回顧的時候要對這部分內(nèi)容進行提問，在一章講完歸納總結(jié)的時候，要再次強調(diào)這部分內(nèi)容，相信這樣可以使學(xué)生印象比較深刻。

四、理論和實驗相結(jié)合，充分利用有限的課時

流體力學(xué)往往有0.5個學(xué)分的實驗課。實驗的主要目的是通過實驗加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的實踐操作能力，更好地運用所學(xué)理論解決生產(chǎn)中的實際問題。實驗結(jié)束后，應(yīng)讓學(xué)生整理實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)物理量之間的相互關(guān)系，以便發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，這非常重要。[3]很多教師的做法是理論課全部講完了，再集中上實驗課，這種做法有利有弊。優(yōu)點是學(xué)生在上完理論課后，在實驗課上教師再講解一遍實驗原理，可以加深其對知識的理解和記憶。弊端是上理論課時，教師不能形象地講解，學(xué)生不能很好地掌握；上實驗課時，教師再講解一遍，費時費力。對于應(yīng)用型本科院校來說，其培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才，實驗教學(xué)是人才培養(yǎng)最基本的工作。尤其在總課時量被壓縮的情況下，充分利用實驗課的時間，將理論和實驗相結(jié)合，就成為一種行之有效的手段。流體力學(xué)中的很多內(nèi)容，例如雷諾實驗，沿程水頭損失和局部水頭損失的計算都可以在實驗室進行講解，一邊講解，一邊實驗演示。還可以在流體力學(xué)實驗室中增加多媒體設(shè)備或者其他可視化設(shè)備，課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)，課上講解完理論，直接就讓學(xué)生動手做實驗，課后處理實驗數(shù)據(jù)。這樣既能充分利用有限的課時，又能使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識，還能鍛煉學(xué)生的動手能力和歸納總結(jié)的能力，一舉數(shù)得。

五、加作業(yè)環(huán)節(jié)，改革考核方式

學(xué)習(xí)的最終目的是讓學(xué)生能夠獨立自主地解決實際工程問題。課后作業(yè)是檢查學(xué)生對所學(xué)知識理解、掌握程度的一種手段，同時也是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的一種方法。[4]當然，布置作業(yè)不等于搞題海戰(zhàn)術(shù)。例如，關(guān)于典型的三大方程，即連續(xù)性方程、能量方程、動量方程的應(yīng)用，有三種類型的典型題目，即彎管內(nèi)水流對管壁的作用力，水流對建筑物的作用力和射流對平面壁的沖擊力，每種類型的題目可以布置1～2道作業(yè)題。而關(guān)于求解作用在平面上和曲面上靜水總壓力的計算，題目形式多樣，壓力體的形狀靈活多變，可以適當多布置作業(yè)題，讓學(xué)生盡可能多掌握各種類型的題目。同時教師可以在課堂上專門安排習(xí)題課。這樣一方面可對學(xué)生所做作業(yè)進行點評，剖析典型例題，啟發(fā)學(xué)生舉一反三；另一方面，這也可給學(xué)生提供了課堂討論的機會，引導(dǎo)學(xué)生掌握發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思路、方法和技巧，能對學(xué)生思維進行鍛煉，讓學(xué)生觸類旁通。[5]除了典型的計算題以外，習(xí)題課上還可以設(shè)置選擇題、填空題和判斷題等，避免學(xué)生重計算，輕概念。

目前，在考核方式上，一般是平時成績占20%，實驗成績占20%，期末成績占60%。這種考核方式雖然兼顧了期末考試和平時表現(xiàn)，但也存在弊端。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生平時作業(yè)做得不錯，但期末卷面成績非常不理想。究其原因，可能是平常作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，上課雖然出勤率高，但課上聽講不認真。如何改變這一現(xiàn)狀？一方面，可以適當減少平時成績所占的比重，例如平時成績占10%，期末成績占70%，實驗成績占20%；另一方面，實驗成績單獨計算，而在理論考試中，平時成績占20%，期末成績占80%。當然，更為重要的是教師要練就“火眼金睛”，要具有高度的責(zé)任心：一是對作業(yè)雷同的現(xiàn)象，一律給予當次作業(yè)不及格；二是要加強課堂紀律的管理，對于回答問題的情況、課上表現(xiàn)等都要作為平時成績的重要方面進行考核。只有這樣，才能真正體現(xiàn)出考核的公正性和合理性。

總之，針對應(yīng)用型本科院校，流體力學(xué)的教學(xué)應(yīng)與學(xué)校的辦學(xué)特色、辦學(xué)定位相結(jié)合。應(yīng)在總課時量不增加的前提下，優(yōu)選教材；激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)；加強理論與實驗相結(jié)合，增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，鼓勵學(xué)生自己動手研發(fā)、設(shè)計小型實驗裝置，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與創(chuàng)造能力，這樣才能夠提高學(xué)生各方面的能力，最終實現(xiàn)培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、善實踐、能創(chuàng)新、高素質(zhì)”的應(yīng)用型人才的目標。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張羽，張仙娥.環(huán)境工程專業(yè)《流體力學(xué)》的教學(xué)探討[J]. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報（社科版），2010（4）：156-157.

[2] 宿程遠，張建昆，陳孟林.師范學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)流體力學(xué)課程改革初探[J].中國電力教育，2008（12）：117-118.

[3] 王偉.土木專業(yè)工程流體力學(xué)課程教學(xué)研究[J].山西建筑，2008（21）：182-183.

流體力學(xué)作用范文第3篇

【關(guān)鍵詞】研究型教學(xué)模式 流體力學(xué) 數(shù)值模擬

【中圖分類號】G423 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）17-0042-04

所謂研究型教學(xué)，就是以先進的教學(xué)理念為先導(dǎo)，運用與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實際問題作為載體，讓學(xué)生在教師的組織和指導(dǎo)下有目的地、相對獨立地進行探索研究，在整個學(xué)習(xí)過程中，注重在探索和研究的教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，從而促進學(xué)生思維水平的發(fā)展，提高學(xué)生運用知識解決實際問題的能力。相較傳統(tǒng)的教學(xué)模式，研究型教學(xué)模式更重視學(xué)生思維模式和能力的培養(yǎng)，強調(diào)教學(xué)與現(xiàn)代科技和社會的發(fā)展以及學(xué)科發(fā)展相關(guān)聯(lián)，以此保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性和增強學(xué)生的創(chuàng)新性；更突出教學(xué)與訓(xùn)練方法的科學(xué)研究特色，強調(diào)師生之間的互動，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維與探索精神。

現(xiàn)代大學(xué)的職能，特別是高水平的研究型大學(xué)，強調(diào)教學(xué)和研究的相互滲透，在教學(xué)活動中，教師的作用是啟發(fā)、引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生，強調(diào)引導(dǎo)學(xué)生探索研究自己感興趣的未知領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、閱讀、分析、討論和推理判斷能力，實踐證明，研究型教學(xué)模式有助于學(xué)生積極參與教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

流體力學(xué)是知識體系龐雜、以大量實驗為基礎(chǔ)且對實驗技能和實驗條件要求較高的新興綜合性學(xué)科，也是一門重要的基礎(chǔ)課程，它已經(jīng)發(fā)展成為一門深入各個科學(xué)研究領(lǐng)域的重要學(xué)科，特別是隨著航空、航天、航海以及能源利用等行業(yè)的發(fā)展，迫切需要解決許多有關(guān)流體力學(xué)的問題，這也極大地促進了流體力學(xué)學(xué)科的發(fā)展。流體力學(xué)在動力工程類各專業(yè)的課程設(shè)置中，起著從《高等數(shù)學(xué)》、《理論力學(xué)》、《機械設(shè)計》等基礎(chǔ)課程到相關(guān)專業(yè)課程，譬如《發(fā)動機原理》、《流體機械原理》的橋梁作用，也是深入研究熱能與動力機械的專業(yè)基礎(chǔ)課。筆者在流體力學(xué)的教學(xué)過程中，就研究型教學(xué)模式進行了探索和實踐，在課程設(shè)置中，針對某一授課主題，準備流體與流體運動科學(xué)中一系列生動的案例，讓學(xué)生對生活中這些看似熟悉卻又非常模糊陌生的現(xiàn)象有清晰的了解，在教學(xué)進行中，以具體實例為研究對象，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的基礎(chǔ)知識，并結(jié)合現(xiàn)代的研究手段，進行逐步深入的探討與研究，并對研究結(jié)果進行合理的分析。在整個教學(xué)活動中，將現(xiàn)代科學(xué)研究方法與內(nèi)容引入課堂，努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對基礎(chǔ)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的思維模式和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生在主動探索、主動思考、主動實踐中發(fā)展探索能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。

一 工程流體力學(xué)課程研究型教學(xué)模式實施方法

1.研究題目的選擇與引入

開展研究型教學(xué)，對于研究選題有比較高的要求，既要有一定的工程背景，又要符合課程大綱的要求。由于是課堂教學(xué)，受時間所限，研究題目要求清晰易懂，又有一定的科學(xué)內(nèi)涵和深入研究的背景。流體運動的連續(xù)性方程是工程流體力學(xué)課程中最為重要的內(nèi)容之一，該部分邏輯性較強，對學(xué)生的數(shù)理推導(dǎo)能力有一定的要求。在教學(xué)活動中，擬結(jié)合計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）數(shù)值模擬，采用循序漸近、逐步推導(dǎo)、深入分析的教學(xué)方法。

為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，將通過以下兩個現(xiàn)象來認識流體連續(xù)性方

北京理工大學(xué)第十批教育教學(xué)改革研究課題

程的物理本質(zhì)：

第一，黃河壺口瀑布。壺口瀑布，是黃河上唯一的黃色大瀑布，也是中國的第二大瀑布，號稱“黃河奇觀”，其奔騰洶涌的氣勢是中華民族精神的象征。那么黃河壺口瀑布是如何形成的呢？

圖1 黃河壺口瀑布

第二，烏魯木齊開往阿克蘇5807次列車失事。列車被風(fēng)吹翻，看似是個笑話，但卻實實在在地發(fā)生了。2007年2月28日凌晨2時05分，烏魯木齊開往阿克蘇的5807次旅客列車在行至南疆線珍珠泉至紅山渠間42千米處時，遭遇13級颶風(fēng)，風(fēng)速達到37～41.4米/秒，造成機車后9至19位的后部車廂全部脫軌，導(dǎo)致南疆線被迫中斷行車，那么其中的原因該作何科學(xué)解釋呢？

圖2 5807次列車失事圖片

黃河壺口瀑布及列車被風(fēng)吹翻現(xiàn)象中均蘊含著流體動力學(xué)連續(xù)性方程的物理本質(zhì)。問題提出后，首先引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己對于問題的理解，通過教學(xué)過程中的情境創(chuàng)設(shè)，利用流體力學(xué)基本原理進行理論分析和解釋。根據(jù)對上述現(xiàn)象進行物理問題簡化，提出一元流動連續(xù)性方程的推導(dǎo)過程。

設(shè)想有一根管道，流體在由入口斷面A1、出口斷面A2和管壁（三者構(gòu)成控制面）圍成的流域（控制體）內(nèi)流動，如圖3所示。

圖3 一元流動連續(xù)性方程推導(dǎo)示意圖

假設(shè)流體是不可壓縮的均質(zhì)流體，意味著流域內(nèi)的

質(zhì)量不變，且密度ρ為常數(shù)，則 。又

因沿管壁沒有流體的流入與流出，有：

得到不可壓縮流體流動總流所必須滿足的連續(xù)性方程：u1A1=u2A2。

由于假設(shè)入流斷面和出流斷面的速度都為勻速（斷面平均速度），故這也是一元流動的連續(xù)性方程，表明總流沿任意過流斷面的流量是相等的。

在這一部分的教學(xué)中，強調(diào)教師選擇教材內(nèi)容、案例或課題，學(xué)生利用案例資料，獨立思考，自主發(fā)現(xiàn)新知識，掌握內(nèi)在規(guī)律，從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物理本質(zhì)問題，從而獲得新的感悟。在整個教學(xué)過程中，要特別注意引導(dǎo)學(xué)生去理解和分析問題，并采用不斷提出問題的方式，吸引學(xué)生注意力，并激發(fā)學(xué)生進行深入探索的興趣。

2.數(shù)值計算模擬仿真在教學(xué)中的應(yīng)用

把現(xiàn)代研究工具與理念融入到日常教學(xué)中，是研究型教學(xué)模式的重要內(nèi)容和任務(wù)。傳統(tǒng)的流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與方法，基本上是基于理論的教學(xué)，并輔之以部分簡單的實驗，教學(xué)內(nèi)容比較抽象和單一，不能反映當前流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢。計算流體力學(xué)CFD技術(shù)，是解決工程中復(fù)雜流動的一種有效手段，也是一門新型的獨立學(xué)科，它以經(jīng)典理論和數(shù)值計算為基礎(chǔ)，通過計算機的數(shù)值計算和圖像顯示，從空間和時間上定量描述各種場變量，從而達到對物理問題研究的目的。將CFD數(shù)值計算模擬方法和部分簡單應(yīng)用的實際上機練習(xí)引入到教學(xué)中，既可以開闊學(xué)生視野、生動課堂，增強學(xué)生對流體力學(xué)知識的理解，培養(yǎng)其解決實際問題的能力，又可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣，有助于學(xué)生養(yǎng)成善于嘗試和探索規(guī)律的習(xí)慣。

為了使學(xué)生加深對流體運動連續(xù)性方程的理解和應(yīng)用，在課程設(shè)計上，將設(shè)計以下CFD算例“噴管內(nèi)二維流動”，問題的描述如下：空氣在一個大氣壓的作用下通過平均背壓Pexit=0.9atm的縮放型噴管。通過對流域的建模、計算和后處理，對本問題進行了流動過程的數(shù)值模擬仿真研究。對這一部分教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該對流場的邊界條件、邊界類型、湍流模型和計算方法等進行較詳細的介紹和講解。鑒于大學(xué)本科教學(xué)內(nèi)容和流體專業(yè)知識的限制，可對流場的邊界條件和邊界類型多做一些講解，例如速度邊界、壓力出流邊界等；對湍流模型的來源及其應(yīng)用做簡單介紹，而對諸如SIMPLE、PISO算法等僅僅介紹一下怎樣選取和使用即可。通過計算可以得到可視化的流動結(jié)果（速度矢量圖和壓力分布圖等）。

（a）速度矢量分布圖 （b）壓力分布云圖

圖4 噴管內(nèi)流動的CFD計算結(jié)果

將這些計算結(jié)果直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生基于連續(xù)性方程的基本物理內(nèi)涵去對計算結(jié)果進行分析，

由速度矢量圖可以清晰地看出：在噴管喉口處，速度較大，這是由于此處流通截面積較小。對于噴管內(nèi)的一元流動，通過噴管內(nèi)通流界面的流量是相等的，流體的流速與管內(nèi)通流截面積成反比，因此，在喉口處的速度最大。另外，在計算中，我們還可以通過檢查質(zhì)量流量的連續(xù)性來檢查通過區(qū)域的質(zhì)量流量是否滿足質(zhì)量守恒定律。通過在軟件中進行相關(guān)的設(shè)置，我們可以看到進、出口質(zhì)量流量的差異，在理想狀態(tài)下，進口處的質(zhì)量流量應(yīng)該恒等于出口處的質(zhì)量流量，考慮到計算誤差，這一誤差保證在總流量的1%即可。

圖5 進、出口質(zhì)量流量的差異

這一部分的教學(xué)，要求學(xué)生不僅掌握流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識，還要學(xué)會利用所學(xué)知識去分析工程實際問題。教學(xué)中要特別注重引導(dǎo)學(xué)生去不斷地提出問題，并利用所學(xué)的知識去進行解釋。這是進行研究型教學(xué)過程的關(guān)鍵。另外，如果有條件，最好采用師生互動，共同進行仿真計算和研究的方法。教學(xué)和訓(xùn)練方法要表現(xiàn)較強的科學(xué)研究特色，注意培養(yǎng)學(xué)生的批判和探索精神。

通過前面的教學(xué)，使學(xué)生對數(shù)值模擬這一現(xiàn)代研究手段及研究過程有了初步的了解，達到了將現(xiàn)代研究方法引入課堂的目的。為了更加有效地掌握教學(xué)內(nèi)容，在介紹完數(shù)值模擬平臺的使用，并對問題進行了初步研究之后，還必須引導(dǎo)學(xué)生進一步思考和研究。具體到本次教學(xué)，可進一步引導(dǎo)學(xué)生去思考課前所提出的兩個問題，解釋“黃河壺口瀑布形成原因”，以及“列車被風(fēng)吹翻的原因”。

二 工程流體力學(xué)課程研究型教學(xué)中需注意的問題

在工程流體力學(xué)課程研究型教學(xué)中，既要照顧到流體力學(xué)課程的基本原理，又要反映現(xiàn)代計算技術(shù)在流體力學(xué)中解決實際問題的新發(fā)展。在教學(xué)實施過程中，根據(jù)筆者的實踐和體會，需要注意以下幾個問題：

1.堅持教學(xué)與科研相結(jié)合

要培養(yǎng)具有創(chuàng)造能力的人才，必須將教學(xué)與科研有機結(jié)合起來。教師只有通過本專業(yè)及有關(guān)學(xué)科的科研活動，才能加深對本專業(yè)本學(xué)科的理解和認識，更新教學(xué)

手段，豐富知識結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究熱情。實施研究型教學(xué)作為一種趨勢，已經(jīng)得到了全球教育界的認可，這種人才培養(yǎng)模式的收效顯著、發(fā)展前景可觀，是一種值得我們研究與使用的教學(xué)模式。

2.教學(xué)題目的選取和教學(xué)過程的實施必須有針對性

采用研究型教學(xué)模式進行教學(xué)，應(yīng)以講解研究方法和研究過程為宗旨。其中題目的選取至關(guān)重要，一般來說，題目應(yīng)來自于工程實際，有工程背景和深入研究的空間。同時也要注意題目不宜選得過于復(fù)雜，且與課程的教學(xué)內(nèi)容結(jié)合得比較好。在實施過程中，可針對不同專業(yè)、不同需要的學(xué)生，建立不同的教學(xué)體系。例如與流體接觸密切的專業(yè)，如流體機械及工程方向的學(xué)生，設(shè)置的CFD 部分理論和上機實驗內(nèi)容可略多。而對于車輛工程、機械設(shè)計及工程等普通工程類專業(yè)的學(xué)生來講，可少講理論，主要參與簡單的工程實際流動問題的模擬解決實驗。上機實驗的內(nèi)容也可以根據(jù)專業(yè)特點來選定，結(jié)合不同專業(yè)進行不同的案例計算和分析。

3.進一步確定學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位

注重在以探索和研究為基礎(chǔ)的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。譬如在數(shù)值計算中需要正確地設(shè)置邊界條件和初始條件，合理地選擇數(shù)學(xué)模型，恰當?shù)貏澐志W(wǎng)格和進行迭代計算，最后還需要判斷計算結(jié)果是否可用，并進行必要的調(diào)整和修改。因此，要求學(xué)生對問題的發(fā)生、發(fā)展直至達到平衡的全過程進行認真思考和分析，形成獨立思考的習(xí)慣和能力。此外，通過改變邊界條件或初始條件等因素，低成本、高效率地求得在不同條件下的計算解。因此，數(shù)值模擬為多角度、多方位地分析問題提供了進行各種嘗試的機會，有助于學(xué)生養(yǎng)成善于嘗試和探求規(guī)律的習(xí)慣，樹立創(chuàng)新意識。

流體力學(xué)作用范文第4篇

【摘要】在不同年齡上，聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的作用有所不同。在7歲時，聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力的影響顯著，而工作記憶不顯著;在10歲和13歲時，工作記憶對流體智力的影響顯著，而聯(lián)想學(xué)習(xí)不顯著;從效應(yīng)量來看，隨著年齡的增長，聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力的作用逐漸減少，而工作記憶的作用逐漸增加。

1前言

流體智力(fluidintelligence)指個體在解決新穎、抽象問題時表現(xiàn)出來的能力(Cattell，1963)。流體智力的核心成分是推理能力，如常用的瑞文推理測驗被認為是測量流體智力的典型測驗，其實質(zhì)測量的就是推理能力(Carpenter，Just，＆Shell，1990)。由于流體智力在g因素上的負荷最高(Keith＆Wolfle，1995)，研究者通常將兩者統(tǒng)合起來，稱之為一般流體智力(generalfluidintelligence，Gf)。近年來，在智力研究領(lǐng)域中，研究者開始從基本認知能力或者信息加工過程的角度來描述智力的認知基礎(chǔ)，其中較為突出的即是對工作記憶和一般流體智力關(guān)系的研究。大量研究發(fā)現(xiàn)工作記憶是一般流體智力的重要預(yù)測因子(Kane，Hambrick，＆Conway，2005;Kyllonen＆Christal，1990;Oberauer，Schulze，Wilhelm，＆Suess，2005)。如Kyllonen和Christal(1990)的一系列研究發(fā)現(xiàn)，在潛變量層面工作記憶與流體智力或推理能力之間的相關(guān)達0.8～0.9;Kane等(2005)對公開發(fā)表的10項相關(guān)研究重新分析，發(fā)現(xiàn)工作記憶與一般流體智力共享約50%的變異。有關(guān)兒童的研究也支持了這一結(jié)論(Fry＆Hale，1996;Liu，2004;Swanson，2008)。如Liu(2004)以243名10至19歲的兒童為被試，考察了工作記憶與加工速度在流體智力發(fā)展中的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)流體智力85.4%的年齡變異被工作記憶所解釋，控制了工作記憶以后，加工速度對流體智力不再有預(yù)測作用，因此，工作記憶被認為是流體智力發(fā)展的基礎(chǔ)。盡管工作記憶與流體智力之間的關(guān)系得到很多研究的證明(Fry＆Hale，2000;Kyllonen＆Christal，1990;Oberaueretal．，2005)，但是工作記憶與流體智力并不是同一結(jié)構(gòu)，工作記憶并不能完全解釋流體智力的個體差異，因此可能存在更多的認知過程對流體智力起著重要的作用(Ackerman，Beier，＆Boyle，2002，2005;Conway，Kane，＆Engle，2003)。其中，聯(lián)想學(xué)習(xí)逐漸受到研究者的關(guān)注。聯(lián)想學(xué)習(xí)是在記憶系統(tǒng)中建立刺激與刺激之間新的聯(lián)結(jié)的能力，它是學(xué)習(xí)的一種基本形式，是其他更高級形式學(xué)習(xí)的起點和基礎(chǔ)(Kaufman，DeYoung，Gray，Brown，＆Mackintosh，2009;李虹，舒華，2009)。一些實證研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)想學(xué)習(xí)與一般流體智力同樣有著非常密切的關(guān)系(Alexander＆Smales，1997;Kaufmanetal．，2009;Tamez，Myerson，＆Hale，2008;Williams＆Pearlberg，2006)。如Williams和Pearlberg(2006)以98名大學(xué)生為研究對象，采用自編的三段式聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)(three－termcontingency)考察聯(lián)想學(xué)習(xí)與流體智力的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者相關(guān)高達0.52。此外，有研究同時考察了聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的作用(Kaufmanetal．，2009;Tamezetal．，2008)。Tamez等(2008)基于60名大學(xué)生的研究結(jié)果表明三者之間相關(guān)顯著，聯(lián)想學(xué)習(xí)可以單獨解釋瑞文推理測驗11.7%的變異，工作記憶可以單獨解釋瑞文推理測驗7.1%的變異，而聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶共享12.2%的變異。Kaufman等(2009)以16～18歲青少年為研究對象，采用結(jié)構(gòu)方程模型考察了聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶對一般流體智力的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在潛變量層面聯(lián)想學(xué)習(xí)和工作記憶對一般流體智力都有獨特的貢獻。目前對聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在流體智力中的作用的探討僅僅局限在為數(shù)不多的成人或青少年研究，這些研究結(jié)果尚未在兒童群體中得到驗證。從發(fā)展的角度來看，工作記憶對流體智力的預(yù)測作用隨年齡變化而變化(Bayliss，Jarrold，Gunn，＆Baddeley，2003;Swanson，2008)，而聯(lián)想學(xué)習(xí)在流體智力發(fā)展中扮演的角色以及這種角色是否會隨著年齡的增長而變化，尚不清楚。如果聯(lián)想學(xué)習(xí)在流體智力發(fā)展中起到了重要作用，則這種影響可能會隨著年齡的增長而表現(xiàn)出不同的特點。此外，隨著兒童的發(fā)展，個體在完成流體智力測驗時所依賴的認知能力也可能會發(fā)生變化，也就是說，在不同的年齡段上，工作記憶與聯(lián)想學(xué)習(xí)能力可能會對流體智力產(chǎn)生不同的影響。因此，本研究的目的在于從發(fā)展的角度來探討工作記憶與聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力的影響，這將有助于進一步深入了解流體智力發(fā)展的內(nèi)部機制。綜上所述，本研究將主要關(guān)注處于發(fā)展階段的7、10、13歲的兒童群體，選取適合兒童的測量工具來考查聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶在流體智力發(fā)展中的作用。本研究試圖解決以下兩個問題:(1)聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在流體智力發(fā)展中是否起作用?(2)在兒童發(fā)展的不同階段，聯(lián)想學(xué)習(xí)和工作記憶對流體智力的作用是否相同?

2方法

2.1被試北京市四所學(xué)校(小學(xué)、初中各兩所)共120名學(xué)生參與本研究，由于7歲組有5名被試在某些測驗上的分數(shù)缺失，實際參與分析的有115名被試。其中，7歲組35人(男16人，女19人，M=7.29，SD=0.57);10歲組40人(男21人，女19人，M=10.28，SD=0.51);13歲組40人(男16人，女24人，M=13.28，SD=0.55)。2.2研究任務(wù)2.2.1聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)配對聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)常被用來測量兒童的聯(lián)想學(xué)習(xí)能力(Kaufmanetal．，2009;Kee，Bell，＆Davis，1981)。本研究采用韋氏記憶量表中國修訂版(WMS－RC)(龔耀先等，1989)中的聯(lián)想學(xué)習(xí)分測驗和“中國兒童青少年心理發(fā)育特征調(diào)查”項目編制的兒童青少年認知能力測驗中的配對聯(lián)想學(xué)習(xí)測驗來考察兒童的聯(lián)想學(xué)習(xí)能力。(1)韋氏記憶量表聯(lián)想學(xué)習(xí)分測驗:以10對兒童熟悉的漢語雙字詞為材料，在學(xué)習(xí)階段向被試聽覺呈現(xiàn)并要求被試記住這些詞語配對，之后進入測試階段，主試讀出每對詞的前一個詞，要求被試說出后一個詞。每個被試都要進行三次學(xué)習(xí)及測試，每次內(nèi)容相同，只是詞對呈現(xiàn)的順序不同，其中困難配對詞4對，答對計1分;容易配對詞6對，答對計0.5分，滿分為21分。(2)配對聯(lián)想學(xué)習(xí)測驗:測驗材料為15對由實物圖片和幾何圖形組成的配對刺激，學(xué)習(xí)階段將15組配對刺激分兩頁呈現(xiàn)在題本上，要求被試記住每組圖形的配對，學(xué)習(xí)時間為兩分鐘;在測試階段，仍將15組刺激分兩頁呈現(xiàn)在題本上，只是每道題目包含一個刺激(實物圖片)和四個備選答案(幾何圖形)，讓被試從備選答案中選擇和目標圖片配對的那個幾何圖形。每道題答對得1分，滿分為15分。該測驗的內(nèi)部一致性信度為0.81。2.2.2工作記憶任務(wù)選取韋氏兒童智力量表中文版(WISC－IV)工作記憶分量表中的兩個分測驗:倒序背數(shù)分測驗以及字母－數(shù)字排序分測驗(張厚粲，2008)，這兩個分測驗可以很好地測查兒童的工作記憶能力(Crowe，2000;Gathercole，Pickering，Ambridge，＆Wearing，2004)。(1)倒序背數(shù)分測驗:在主試讀完一串由阿拉伯數(shù)字(1～9)隨機組成的序列之后，要求被試按照相反的順序背出，數(shù)字序列的長度從2到9依次遞增。共有18個小題，滿分為18分。(2)字母－數(shù)字排序分測驗:在主試讀完一串包含數(shù)字和字母的序列之后，要求被試將數(shù)字按從小到大的順序，字母按英文字母表的順序依次背出。共有30個小題，滿分為30分。2.2.3流體智力任務(wù)選取WISC－IV知覺推理分量表中的兩個分測驗:圖畫概念和矩陣推理(張厚粲，2008)，這兩個分測驗可以很好地測查6～16歲兒童青少年的流體智力(Flanagan＆Kaufman，2004)。(1)圖畫概念分測驗:給被試呈現(xiàn)2行或3行印有不同物體的圖片，要求被試從每一行中選出一個物體，使這些選出的物體都具有共同的特征。共有28個小題，滿分為28分。(2)矩陣推理分測驗:給被試呈現(xiàn)一個有缺失角的矩陣，被試需要從矩陣下方所提供的一系列選項中選出一個進行填充，使其成為一個完整、符合邏輯的圖形。共有35個小題，滿分為35分。2.3研究程序配對聯(lián)想學(xué)習(xí)測驗為團體施測，每次測查一個年齡組20名左右的被試，測試時間約4分鐘;韋氏記憶量表聯(lián)想學(xué)習(xí)分測驗、工作記憶和流體智力的四個分測驗均為個體施測，在團體測試之后依次進行。

3結(jié)果

3.1聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶與流體智力的發(fā)展各年齡組在聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶與流體智力任務(wù)上的平均分與標準差見表1。單因素方差分析結(jié)果表明，在所有任務(wù)上，年齡主效應(yīng)均顯著(見表1)。為考察聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶和流體智力的發(fā)展特征，我們把所有被試在各個任務(wù)上的得分轉(zhuǎn)化為z分數(shù)，之后將測查同一種能力的兩個任務(wù)的z分數(shù)求平均，得到被試在聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶和流體智力三個變量上的分數(shù)(后面的協(xié)方差分析和回歸分析均采用轉(zhuǎn)化后的這三個變量)。單因素方差分析表明，三種認知能力的年齡主效應(yīng)均顯著，且在三者之中，工作記憶的年齡效應(yīng)量最高，其次為流體智力和聯(lián)想學(xué)習(xí)(見表2)。多重比較表明，10歲兒童的聯(lián)想學(xué)習(xí)和工作記憶均顯著高于7歲，13歲均顯著高于10歲;采用Cohen’sd(Cohen，1988)進一步比較聯(lián)想學(xué)習(xí)和工作記憶在相鄰年齡組之間的差異大小，7歲和10歲之間分別為0.81、2.04，10歲與13歲之間分別為0.83、0.46。3.2聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在流體智力發(fā)展中的作用為了揭示聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在流體智力發(fā)展中的重要作用，參照以往同類研究的方法(Salthouse＆Coon，1994;王亞南，劉昌，2006)，首先以年齡為自變量、流體智力為因變量進行單因素方差分析;其后進行三次協(xié)方差分析，自變量均為年齡，協(xié)變量依次為聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶、聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶。由此得到年齡對流體智力的效應(yīng)量η2，以及加入?yún)f(xié)變量后年齡對流體智力的效應(yīng)量η2，之后按下列公式計算協(xié)變量對流體智力年齡差異或發(fā)展的影響:協(xié)變量對流體智力年齡差異或發(fā)展的作用量=(初始年齡η2－控制協(xié)變量后的年齡η2)/初始年齡η2×100%。表3列出了協(xié)方差分析的結(jié)果。在控制聯(lián)想學(xué)習(xí)之后，雖然流體智力的年齡效應(yīng)仍然顯著，但年齡對流體智力的效應(yīng)量從原來的0.35降至0.19，可以得出聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力年齡差異的作用量為45.71%;控制工作記憶之后，年齡對流體智力的效應(yīng)量降至0.06，可以得出工作記憶對流體智力年齡差異的作用量為82.86%;而對聯(lián)想學(xué)習(xí)和工作記憶同時控制之后，流體智力的年齡效應(yīng)已從顯著變?yōu)椴伙@著，年齡對流體智力的效應(yīng)量下降至0.03，兩者對流體智力年齡差異的綜合作用量為91.43%。這一結(jié)果表明，在流體智力的年齡差異中，工作記憶的作用最大，其次為聯(lián)想學(xué)習(xí)，兩者在流體智力發(fā)展過程中起著十分重要的作用。表3流體智力的方差和協(xié)方差分析結(jié)果變異來源Fη2年齡29.85＊＊0.35年齡(控制聯(lián)想學(xué)習(xí))13.27＊＊0.19年齡(控制工作記憶)3.22*0.06年齡(控制聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶)1.700.033.3在各年齡組上，聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的作用表4列出了在各個年齡組上，聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶與流體智力之間的相關(guān)。在7歲和10歲年齡組上，聯(lián)想學(xué)習(xí)與流體智力的相關(guān)顯著，13歲組則不顯著;工作記憶與流體智力的相關(guān)在各個年齡組上均顯著;聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶只有在7歲組上相關(guān)顯著。為了考察在不同年齡段聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的作用，以聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶為自變量，流體智力為因變量，采用enter法建立標準回歸方程。結(jié)果表明，在7、10、13歲三個年齡組上，聯(lián)想學(xué)習(xí)和工作記憶對流體智力總的解釋量依次為37.4%、23.3%和24.2%。具體來講，在7歲組上，聯(lián)想學(xué)習(xí)的回歸系數(shù)顯著，工作記憶不顯著，說明此時只有聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力具有明顯的預(yù)測作用;在10歲組和13歲組上，聯(lián)想學(xué)習(xí)的回歸系數(shù)不再顯著，而工作記憶變?yōu)轱@著，說明在這兩個年齡段上，只有工作記憶可以預(yù)測流體智力，聯(lián)想學(xué)習(xí)則不再起作用(見表5)。表4聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶與流體智力在各年齡組上的相關(guān)流體智力聯(lián)想學(xué)習(xí)7歲聯(lián)想學(xué)習(xí)0.57＊＊工作記憶0.42＊＊0.40＊＊10歲聯(lián)想學(xué)習(xí)0.32*工作記憶0.41＊＊0.1713歲聯(lián)想學(xué)習(xí)－0.09工作記憶0.46＊＊0.19為了進一步考察聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的獨特貢獻量，采用分層回歸分析計算各個變量依次進入回歸方程后的ΔR2。具體的計算方法如下:將工作記憶放入第一層，聯(lián)想學(xué)習(xí)放入第二層，ΔR2則代表控制了工作記憶之后聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力的獨特作用(Miller＆Vernon，1996;舒華，張亞旭，2008)。同理，將聯(lián)想學(xué)習(xí)放入第一層，工作記憶放入第二層，ΔR2則代表控制了聯(lián)想學(xué)習(xí)之后工作記憶對流體智力的獨特作用。表6～8列出了分層回歸分析的結(jié)果，隨著年齡的增長，聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力的獨特貢獻量逐漸減少，依次為20%、6%、3%;而工作記憶對流體智力的獨特貢獻量則逐漸增加，依次為4%、13%、23%。

4討論

4.1聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在流體智力發(fā)展中的作用本研究采用協(xié)方差分析，探討了聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力發(fā)展的作用。從結(jié)果來看，聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力年齡差異的綜合作用量達91.43%。這表明在7、10、13歲這些年齡段內(nèi)，聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶可能是促進流體智力發(fā)展的重要因素。這一結(jié)果拓展了相關(guān)成人的研究結(jié)果(Kaufmanetal．，2009;Tamezetal．，2008)，從發(fā)展的角度進一步證明聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的重要作用。當工作記憶作為協(xié)變量時，流體智力的年齡效應(yīng)從0.35降至0.06，工作記憶對流體智力年齡差異的作用量為82.86%，說明工作記憶對流體智力的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。這一結(jié)果與已有的成人和兒童研究相一致(Kaneetal．，2005;Fry＆Hale，1996)。Fry和Hale(1996)認為隨著年齡的增長，個體在工作記憶中存儲各種問題解決目標的能力以及歸納抽象關(guān)系的能力都會提高，而這些能力在完成復(fù)雜的矩陣推理任務(wù)時起著十分關(guān)鍵的作用，因此工作記憶的發(fā)展在一定程度上促進了流體智力的發(fā)展。只有幾項成人研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)想學(xué)習(xí)可以顯著地預(yù)測流體智力(Kaufmanetal．，2009;Tamezetal．，2008;Williams＆Pearlberg，2006)。本研究在控制了聯(lián)想學(xué)習(xí)之后，流體智力的年齡效應(yīng)從0.35降至0.19，聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力年齡差異的作用量為45.71%，由此可見，聯(lián)想學(xué)習(xí)也是預(yù)測流體智力發(fā)展的重要指標之一。我們認為，聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力發(fā)展的影響可能與聯(lián)想學(xué)習(xí)本身的性質(zhì)有關(guān)。根據(jù)Williams和Pearlberg(2006)的觀點，聯(lián)想學(xué)習(xí)反映了個體在刺激A與刺激B之間建立聯(lián)結(jié)的能力，一方面?zhèn)€體需要從長時記憶系統(tǒng)中提取有關(guān)A和B的相關(guān)特征或事件，通過不同的策略增加聯(lián)結(jié)的強度;另一方面，個體學(xué)習(xí)的多組刺激聯(lián)結(jié)都是唯一的，因此需要更多的認知加工過程的參與，以很好地完成特定刺激間的配對，而聯(lián)想學(xué)習(xí)過程中策略的使用以及形成刺激間特定聯(lián)結(jié)的認知控制過程可能在完成流體智力測驗中同樣發(fā)揮著重要作用(Williams，Myerson，＆Hale，2008)。而且，聯(lián)想學(xué)習(xí)對于流體智力的影響可能獨立于工作記憶，盡管聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)的完成需要工作記憶的參與，但兩者不僅在實質(zhì)上存在差異，而且在腦區(qū)激活上也有所不同(Kaufmanetal．，2009)。此外，從工作記憶與聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力年齡差異的作用量上來看，工作記憶要大于聯(lián)想學(xué)習(xí)，說明工作記憶在流體智力發(fā)展過程中發(fā)揮了更大的作用。這可以用Carpenter等(1990)的觀點進行解釋，Carpenter等認為歸納圖形之間關(guān)系的能力以及工作記憶的動態(tài)存儲能力是影響瑞文推理測驗得分高低的關(guān)鍵因素。具體來講，得分較低的個體只能夠發(fā)現(xiàn)圖形之間簡單的關(guān)系，而得分較高的個體不僅能夠?qū)Ω鞣N抽象的關(guān)系進行比較分析，而且能夠?qū)⑦@些已經(jīng)激活的表征存儲到工作記憶中，以更好的完成推理任務(wù)。盡管聯(lián)想學(xué)習(xí)能力強的個體更善于利用圖形之間或問題情景之間的特征形成簡單的對應(yīng)關(guān)系(Sloman，1996)，但對這些關(guān)系的進一步歸納、類比過程是在工作記憶系統(tǒng)中完成的，因此相對于聯(lián)想學(xué)習(xí)來說，工作記憶可能在流體智力或推理任務(wù)中扮演著更為重要的角色。4.2在不同年齡段聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的影響本研究還發(fā)現(xiàn)在不同年齡段，聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的作用是不同的。具體來講，在7歲時，只有聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力具有明顯的預(yù)測作用，到10歲和13歲時，工作記憶對流體智力的作用開始彰顯，而聯(lián)想學(xué)習(xí)的作用由顯著變?yōu)椴伙@著;分層回歸分析也表明，隨著年齡的增長，聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力的貢獻量逐漸減少，而工作記憶的貢獻量則逐漸增加。這種影響的相對變化可能是由聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在發(fā)展水平上的差異造成的。聯(lián)想學(xué)習(xí)作為一種基本的學(xué)習(xí)能力或途徑，在兒童早期就已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的發(fā)展趨勢(Dilley＆Paivio，1968)，而且隨著年齡的增長，兒童的聯(lián)想學(xué)習(xí)能力發(fā)展到一個較高的水平，9歲兒童已經(jīng)可以很好地將圖像轉(zhuǎn)化為語義表征以更好地完成聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)(Keeetal．，1981)。與聯(lián)想學(xué)習(xí)不同，兒童進入學(xué)校后，才開始學(xué)會并逐漸使用各種記憶策略，如對圖像信息進行語音編碼、主動復(fù)述等，因此工作記憶的快速發(fā)展期在6～8歲之后，并且一直持續(xù)到青少年時期(Gathercole＆Baddeley，1993;Gathercoleetal．，2004)。聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在發(fā)展起始時間上的差異意味著在7歲時，與聯(lián)想學(xué)習(xí)能力相比，兒童的工作記憶處于一個相對較弱的水平，較低的水平可能會制約其功能的發(fā)揮，而此時發(fā)展水平相對較高的聯(lián)想學(xué)習(xí)能力對流體智力的影響較為明顯。之后，隨著兒童年齡的增長工作記憶能力迅速提高，這一點從本研究的結(jié)果也可以反映出來，即工作記憶在7歲與10歲之間的年齡差異要大于聯(lián)想學(xué)習(xí)，而且到10歲左右，工作記憶可能已經(jīng)發(fā)展到一個相對較高的水平，此時兒童對信息的短時存儲、注意協(xié)調(diào)和執(zhí)行加工等能力迅速提高，根據(jù)Carpenter等(1990)人的觀點，這些能力上的差異可能是制約流體智力水平高低的關(guān)鍵因素。因此，到10歲時，工作記憶對流體智力的預(yù)測作用開始顯現(xiàn)，而且這種影響在兒童后期的發(fā)展以及成人中也是普遍存在的(Fry＆Hale，2000)。與工作記憶不同，兒童的聯(lián)想學(xué)習(xí)能力在10歲和13歲時對流體智力的作用已經(jīng)不再顯著，在前文中我們提到，個體對各種信息(包括已經(jīng)建立的圖形之間的關(guān)系)的存儲以及進一步加工的能力是完成流體智力任務(wù)的關(guān)鍵，因此，一旦工作記憶發(fā)展起來，聯(lián)想學(xué)習(xí)不再是制約流體智力的因素。本研究只是從發(fā)展的角度揭示了聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶對流體智力的作用，但對于兩種認知能力影響流體智力的內(nèi)部機制尚無法回答，這有待于從測驗任務(wù)、年齡范圍等角度出發(fā)進行更為深入的探討。此外，聯(lián)想學(xué)習(xí)對流體智力的作用與已有的成人研究結(jié)果并不一致(Tamezetal．，2008;Williams＆Pearlberg，2006)，我們認為這可能與任務(wù)的性質(zhì)有關(guān)。在成人研究中，采用的是三階段聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)，這種學(xué)習(xí)任務(wù)要求個體形成多層次的刺激配對聯(lián)結(jié)，其難度遠遠高于傳統(tǒng)的配對聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)，因此該任務(wù)的完成可能需要更加復(fù)雜的認知能力的參與(Williamsetal．，2008)。

5結(jié)論

根據(jù)本研究結(jié)果，可以得出以下結(jié)論:(1)在7、10、13歲三個年齡組上，聯(lián)想學(xué)習(xí)、工作記憶和流體智力的年齡差異均顯著，其中工作記憶的年齡差異最大，流體智力和聯(lián)想學(xué)習(xí)次之;(2)在7～13歲期間，聯(lián)想學(xué)習(xí)與工作記憶在流體智力的發(fā)展中均起著重要作用，但工作記憶的作用要大于聯(lián)想學(xué)習(xí);

參考文獻

流體力學(xué)作用范文第5篇

關(guān)鍵詞：科研流動崗位人員 聘用管理 主要問題

雖然科研項目聘用非固定編制人員的情況早已有之，但是，大規(guī)模聘用科研流動崗位人員（科研助理），卻是在2009年2月，國家出臺大力促進大學(xué)生就業(yè)的重大舉措，即科技部、教育部、財政部、人力資源和社會保障部、國家自然科學(xué)基金委員會等五部門聯(lián)合下發(fā)“關(guān)于鼓勵科研項目單位吸納和穩(wěn)定高校畢業(yè)生就業(yè)的若干意見”（國科發(fā)財[2009]97號文件）之后。就是在這一年，教育部直屬高校通過科研項目聘用大學(xué)畢業(yè)生4017名，2010年前9個月聘用3826名大學(xué)畢業(yè)生，有力地促進了大學(xué)生就業(yè)。這一舉措同時促進了科研項目的研究速度，加快了科研項目的完成與結(jié)題，同時加速了高等學(xué)校人事制度的改革，特別是高等學(xué)?？蒲嘘犖榻ㄔO(shè)的改革。伴隨這項改革的推進，一個全新的名詞——“科研流動崗位人員”應(yīng)運而生，以下簡稱“科研流動崗”。

以武漢大學(xué)為例，2009年，學(xué)校本部聘用了200多名科研流動崗位人員；2010年前10個月共聘用了120多名科研流動崗位人員。需要特別強調(diào)的是，科研流動崗位兩年的聘用人數(shù)均達到或接近學(xué)校當年選聘新教師的總和。這些人員的來源與層次可以用如下特點及數(shù)據(jù)來表達：科研流動崗位人員以應(yīng)屆畢業(yè)生為主體，往屆及已有工作經(jīng)歷的人員較少；本校畢業(yè)生只占五分之三，不少人來自其他高校；以本科畢業(yè)生為主體，碩士和博士約占五分之二；以項目研究人員為主體，實驗與測試崗位及行政秘書類崗位等輔助人員約占五分之二。

“科研流動崗位人員”這一新生事物出現(xiàn)兩年來，科研隊伍發(fā)生了一些新的變化，用人制度出現(xiàn)了一些新的氣象，有一些值得總結(jié)的經(jīng)驗，也有一些值得探討和需要解決的問題。結(jié)合實踐體會與研究心得，本文特就其中的幾個主要問題，做一些初淺的探究。

一、認識問題

在2009年的計劃里，我校準備聘用500名科研流動崗位人員，2010年也準備聘用300人。實際聘用人數(shù)雖達到三位數(shù)，但是未能實現(xiàn)預(yù)定的目標，出現(xiàn)了需求和供給的不平衡。

今年上半年我們做了一個調(diào)查，顯示出以下幾個重要信息:

從畢業(yè)生的就業(yè)意向來看，主動選擇科研流動崗位的比例很小,以找不到理想的就業(yè)崗位或很想有一次在我校工作的經(jīng)歷或很想通過科研流動崗位轉(zhuǎn)聘到我校固定崗位的人較多。不同專業(yè)的畢業(yè)生，對科研流動崗位有著不同的取舍,就業(yè)相對較難專業(yè)的畢業(yè)生，選擇科研流動崗位者相對多一些。畢業(yè)生選擇科研流動崗位的傾向性，存在著客觀方面的原因，主觀方面的原因還是主要的。

從用人單位及項目負責(zé)人的思想和行動來看，全校各單位很不平衡。通過“科研流動崗”的聘用分布情況，可以清楚地看到這種不平衡，不同學(xué)科、不同學(xué)院、不同的項目負責(zé)人，對聘用“科研流動崗”的看法和行動大相徑庭。理工科相對較多，人文社會科學(xué)很少；同一個學(xué)部的不同學(xué)院，也有很大的差別，有的學(xué)院十分積極，除了科研項目聘用人員，還從事業(yè)費中拿出款項，支持聘用科研流動崗位人員；個別項目負責(zé)人特別重視，有兩個教授，每個人都聘用了將近10名科研流動崗位人員。

不同學(xué)科科研經(jīng)費的大小確實差別巨大，工學(xué)、信息科學(xué)和部分理科項目的經(jīng)費非常大，一般項目也有幾十萬元，重大項目的經(jīng)費有的達到幾千萬元，個別項目的經(jīng)費甚至上億元；而人文社會科學(xué)項目的經(jīng)費一般較少，8萬元以上的項目就算比較大的了，幾十萬元的項目就不多了，幾百萬元的項目更是寥若晨星。人文社科項目和理、工、醫(yī)及信息學(xué)科的項目經(jīng)費大小，存在著重大的差別，這是客觀方面的原因。

項目負責(zé)人的主觀原因也是客觀存在的。一些教師的項目并不少，經(jīng)費也不少，與他合作的教師也少，但他愿意自己一個人干著，就是不愿意找人來幫忙，根本就沒有打算聘用科研流動崗位人員，頂多在外面找?guī)讉€民工幫他做一點勞務(wù)型的事情。還有一些教師認為畢業(yè)生不熟悉工作，擔心科研流動崗位人員幫他干不了多少事，還要給他發(fā)工資、買社保，覺得劃不來。

也有一些項目負責(zé)人從科研流動崗位人員的聘用實踐中，嘗到了甜頭。若干位教授欣喜地說，科研流動崗位人員中的本科畢業(yè)生或碩士把他急需做的測試工作、采集實驗數(shù)據(jù)工作很快做完了，加速了科研項目的進展或結(jié)題；還有一些碩士、博士畢業(yè)生給他們帶來了不同學(xué)校的思想，碰撞出了新的思想火花，找到了研究項目的新思路；更多的情況則是，科研流動崗位人員的加盟，擴大了他們的團隊，加速了科研項目的進程。這些項目專家均對科研流動崗位人員和科研流動崗位制度充滿了贊許。

二、待遇問題

科研流動崗位人員是流動的，不是長期固定的。這樣的用人方式，在當前的年代，并不被廣大的大學(xué)畢業(yè)生所青睞。如此一來，問題就產(chǎn)生了——科研流動崗位人員從哪里來？怎么吸引優(yōu)秀人才參加流動性質(zhì)的科研工作？即使聘來了科研流動崗位人員，又怎么樣讓他們愿意伴隨著科研項目的進行與結(jié)題？這是一個必須解決好的問題。

科研流動崗位人員愿意按照聘用合同的約定完成任務(wù)的原因是多方面的，最主要的是兩個方面，即成就感和待遇。他們追求研究工作的經(jīng)歷和成功經(jīng)驗，他們也希望獲得良好的待遇及社會保障。

在我校聘用科研流動崗位人員的實踐中，給予了科研流動崗位人員和同期聘用的相應(yīng)層次事業(yè)編制人員幾乎同等的待遇，個別待遇比如學(xué)校房貼待遇是編制人員都沒有享受的，科研流動崗位人員的感覺就很好。這樣的思路，是有利于流動型科研隊伍建設(shè)的，需要進一步堅持和發(fā)展，我校為此制訂了專門的制度。當然，也有部分項目負責(zé)人給科研流動崗位人員的待遇相對差一些，需要學(xué)校進一步地干預(yù)。

三、法律與政策問題

按照高校人事部門工作人員的設(shè)想，“科研流動崗”顧名思義應(yīng)當理解成流動崗位，流動應(yīng)當成為其本質(zhì)屬性。也就是說，這種崗位和這種崗位上的從業(yè)人員，是一定要流動的，流動崗位不能直接變成固定崗位，流動崗位上的人員不能直接變?yōu)楣潭ㄈ藛T?！翱蒲辛鲃訊彙钡亩ㄎ皇橇鲃?，是固定崗位和固定崗位人員的重要補充，是科研隊伍建設(shè)和科研隊伍人事制度改革的根本要求。

但是，在“科研流動崗”的聘用工作中，如何運用好已經(jīng)實行了三年的《勞動合同法》，使之與崗位和人員流動的本質(zhì)要求相一致，卻成了一個十分棘手的問題。