虚拟仿真平台及App在流体力学教学中的探索与应用

发布时间：2021-12-24 01:35

　　流体力学是研究流体的运动规律以及运用这些规律解决工程实际问题的一门学科,其教学内容抽象,学习难度较大,要求学生具备扎实的数学、力学基础。本文以流体力学课程教学中经典的圆柱绕流问题为例,阐述了虚拟仿真技术在流体力学教学中的应用。通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics开发虚拟仿真平台,并实现独立可自运行的App封装。该技术手段可以直观形象地展示课堂讲授的物理概念,使学生能够即时更改参数并查看结果,获得更为生动的学习体验。并且封装之后的仿真App可以在几乎所有的操作系统平台下独立运行。教师通过构建数值仿真App进行教学,有利于在教学过程中提高学生学习兴趣,降低课程学习难度,增进学生对理论知识的理解。 

【文章来源】：高等工程教育研究. 2019,(S1)北大核心CSSCI

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

计算软件COMSOL Multiphysics建模过程

封装后的虚拟仿真App用户界面

基于数值模型构建虚拟仿真App可以将复杂的理论和物理场隐藏起来,使学生只需要面对友好的可定制界面,极大地提高课堂教学效率。开发App时教师可以调整设计,使之完全满足特定课程的需求。从仿真App内含的物理场到整体的复杂度,都可以量身定制。由此开发出的App即是一种交互式的学习工具,与特定学生群体的需求紧密相关,且随学生技能的提高其本身也在不断发展。它丰富了多媒体的教学模式,同时不失为继续深入探讨高等教育教学改革,提高教学质量的最有价值与应用前景的方向之一。

【参考文献】：
期刊论文
[1]新工科个性化人才培养模式下课程改革探索与实践——以工程流体力学课程为例[J]. 李志海,钟源.  中国现代教育装备. 2018(09)
[2]CFD软件在工程流体力学教学中的应用[J]. 郑捷庆,邹锋,张军,罗惕乾.  中国现代教育装备. 2007(10)
[3]计算流体力学的新方向及其在工业上的应用[J]. 陈耀松,单肖文,陈沪东.  中国科学（E辑:技术科学）. 2007(09)



本文编号：3549571