流體力學學科評估
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流體力學學科評估范文第1篇
Abstract： As an very important subject， ballistics have always taken a considerable status in weapon science. With the rapid development of new weapon and high technology recently， ballistics come to a very precious period. It is the obligatory duty for the ballistics teaching staff to improve the graduate students level by seizing the opportunity and marching the reform of ballistics graduate students teaching stuff and form. The transformation of ballistics graduate students teaching was discussed in three aspects such as equipment development， the basic theory research and fighting capacity transformation. The results can be referenced by relevant staff.
關鍵詞： 彈道學；教學；研究生
Key words： ballistics；teaching；graduate student
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）19-0232-02
0 引言
彈道學是研究彈丸從起點到終點運動規律及有關現象的科學，在武器系統設計、性能分析、產品研制、定型和作戰使用等方面都具有十分重要的地位和作用，也是軍事院校中武器裝備類專業必不可少的專業基礎課。
彈道學在歷史上曾經是非常受到重視的顯學，但隨著軍隊院校辦學思路向裝備保障和指揮轉變，彈道學的地位受到削弱，教學課時減少，科研隊伍縮減，辦學水平下降，逐漸淪為一個二流學科方向，這也是這一學科在國內學術界的現狀。造成這一現象固然有學術管理體制等客觀因素方面的原因，但也有思想觀念跟不上時展的步伐，固步自封，“等靠要”意識等方面的主觀原因，嚴重制約了學科發展。而彈道學學科的現狀又影響了一批批學員在選擇學科時的決定，反過來又對學科發展造成不利影響，成為了與彈道學發展受限互為因果的局面。
伴隨著我軍武器裝備更新換代和科技水平的不斷提升，彈道學學科迎來了一個不可多得的發展機遇，抓住機遇，促進學科的快速發展，提升彈道學教學水平，成為一項非常緊迫的任務。
1 適應裝備研制轉型，促進彈道學研究生教學的發展
我軍炮兵裝備的轉型有兩個主要動向。一是從引進、仿制到自主研發的轉變。二是從無控的面殺傷武器系統過渡到精確打擊武器系統。武器系統進入自主研制模式后，彈道方案設計這一研制過程中必不可少的重要環節中，彈道設計理論和技術的作用才真正體現出來，因為不經過彈道設計，武器系統的結構方案就不從談起。
從歷史經驗看，如果彈道工作者在武器系統設計的早期就參與研制，充分開展彈道方案論證和設計，會起到事半功倍的效果，但現實中往往是武器系統出現了彈道問題才讓彈道工作者介入，嚴重影響了武器系統的研制過程。為此需要彈道學工作者的主動介入。在近期的研究生教育中，嘗試利用各方面有利因素，帶領研究生主動介入武器裝備早期的研制工作，一方面使武器裝備的研制能夠及早受到彈道學的助益，另一方面也使研究生能夠參與彈道方案的設計與論證，最大限度地接受到了彈道學的最新理論與實踐的考驗，通過在實踐中的工作、學習和交流，使研究生在各方面都受到了教育，提高了能力，增長了見識，積累了經驗，為彈道學學科人才培養和補充提供了非常重要的條件。
2 推進基礎理論研究，拓展彈道學研究生教育
隨著現代戰爭對精確打擊武器系統的需求日益迫切，彈道學理論正面臨從經典彈道學理論向現代彈道學理論的發展和完善，其中涉及到許多基礎理論方面的研究工作，例如末敏彈、彈道修正彈、末制導炮彈、大長細比彈丸、液體載荷彈丸和超高速彈丸的運動規律和飛行穩定性問題等，這些都是有待于進一步深入研究的理論課題。另一方面，新型武器系統的多信息、高技術和復合彈道特征使得彈道設計需要解決的問題變得十分復雜，涉及到數學、剛體力學、流體力學、空氣動力學、發動機原理、自動控制理論等知識的綜合運用與有機融合，相對于經典彈道學理論，新型彈藥的運動具有模型復雜、影響因素多、非線性特征突出等特點。
以上這些方面都是對彈道學這一古老學科在目前信息化大趨勢下的挑戰，也是難得的機遇。面對這些挑戰和機遇，在彈道學研究生教育方面是大有可為的。近幾年來，已經有意識地將研究生教育向這些新方向轉移，在給研究生論文選題過程中，積極主動地與高新技術接軌，將其它學科的最新成果應用于彈道學理論研究上，例如，在近三年的部分碩士研究生教學和選題中，都將彈丸的氣動仿真作為主要方向，將空氣動力學和流體力學的最新成果和計算機仿真技術應用于求取彈丸氣動參數，同時參與了某些裝備的預先研制，使研究生有接觸裝備、試驗、甚至是參研的機會，增加了團隊合作意識，強化了個人科研能力，開拓了視野，拓展了彈道學的外延，深化了彈道學的內涵，培養了一批既熟悉傳統彈道學理論，又對信息化條件下的新型彈藥有充分了解和研究的碩士博士研究生，形成一批有深度有質量的成果，有力地支撐了彈道學的學科地位。
3 適應新形勢下戰斗力生成模式轉型，更新教學內容
隨著裝備的不斷更新，傳統彈道學的內容逐漸不能適應教學要求，因此需要將傳統彈道學的內容加以改進和充實，使之適應新形勢下部隊戰斗力生成模式轉變的需要。
為適應部隊高技術裝備保障和訓練模式的轉變，在近幾年的研究生教學和實踐中，重點開展了彈藥消耗規律、訓練技術和方法以及部隊條件下裝備訓練效果和射擊精度評估技術方面的專題教學。探討了在部隊條件下制約武器系統射擊精度的各種因素，武器系統射擊精度與彈藥消耗之間的聯系，研究了準確裝定射擊諸元的技術方法，以及高科技條件下彈道特性和基本規律等方面的內容。事實證明，帶著實際問題進行研究生教學，能夠起到強化基礎，導引興趣的作用，使研究生在基礎課程學習階段就能夠對科研有所了解，提高了分析問題和解決問題的能力，也為自主選題提供了更多的選擇。近幾年來，筆者所在單位經過教學內容更新后培養的研究生，無論是分配到部隊還是科研機構，都能將所學知識靈活運用到工作中，表現出了良好的適應性，得到了所在單位的好評。
4 總結
彈道學本身就是一門實踐性很強的學科，雖然有理論內容，但實踐內容更為重要。通過積極主動地適應武器裝備的發展，接合實際問題，創新教學方式，更新教學內容，為彈道學研究生教育探索了新的途徑和方式。實踐證明，這是一條非常值得參考的研究生培養模式。
參考文獻：
[1]邱華，毛俊超.軍校研究生創新教育的思考[J].高校講壇，2009（1）.
流體力學學科評估范文第2篇
關鍵詞：馬爾可夫鏈；蒙特卡羅方法；MCMC方法；多孔介質流體預測；孔隙度；滲透率
中圖分類號：TE319 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7769-03
Abstract： Permeability and porosity， which significantly describing of subsurface properties， are essential factors for the predicting gas production. But given the fact that in porous media flow process， the probability density functions for permeability and porosity are usually too complex for direct sampling， using classical statistical ways to describe the process is troublesome. This article introduced a relative Markov chain Monte Carlo method to solve this kind of problems. In this article， we demonstrated the process consisting Bayes estimation of permeability and porosity， sampling from their posterior distribution， finding the likelihood of the flows and prediction for the production given limited training data. Also， at the end of this article also listed the problems existing in current methods and provided several potential ways for improving.
Key words： Markov Chain； Monte Carlo method； Flow Prediction in Porous media
流體在多孔介質中的流動是一類復雜流動，并在石油開發、能源安全以及地下水污染治理等許多領域均有涉及。在這些領域中，很多問題需要根據已有經驗和已測數據構建地下流體模型，并對地下流體的某些屬性或發展趨勢做出預測，例如水油比、CO2濃度、放射性粒子濃度或者生產曲線等。在石油儲層的勘探開發過程中，地下流量的預測尤為重要，不僅關乎生產效益更對生產決策起到至關重要的作用。
在地質流體力學中，以孔隙度和滲透率作為參數的流量概率密度分布，往往呈現出較為復雜的函數結構，很難用常用的經典分布（如標準正態分布，均勻分布等）予以描述。因此，需要從孔隙度、滲透率及油井產量所構成的復雜參數/分布結構中獲得必要的模擬樣本。該文將馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法（Markov chain Monte Carlo method）應用于多孔介質流體預測中，介紹了MCMC方法的由來及其基本概念，闡述并依據實例展示了MCMC及其相關算法在石油產量預測中的運用，同時也對如何進一步提高預測成效提出了一定設想。如通過相關物理地質分析可得到以孔隙率和滲透率等作為參數的油井產量的概率密度函數π（x），其函數形式由于地質構造公式的制約將會相當復雜，導致無法直接獲取產量的樣本，通過上述算法，我們可以任意選取初始值開始取樣，一段時間后（初始化階段結束后），取樣值將會依概率收斂于目標密度函數，此時可將初始化階段結束后得到的樣本作為一組從原概率密度分布得到的近似樣本。在實際運用中，由于孔隙率滲透率等地質參數是未知的，需要對其進行貝葉斯估計，其過程中同樣將運用MCMC方法。
2 MCMC方法應用實例
在V. Ginting等人的研究中，應用MCMC方法對石油儲層產量曲線進行了預測[4]。在本案例中，首先通過部分已知的流量數據來進行滲透率和孔隙度的貝葉斯估計，并由已知的相關分布綜合資料來創建地下行為模擬。再使用這些數據運行流體模擬軟件得出產量曲線。具體做法如下：
石油儲層的產量曲線預測包含兩個步驟：描述和預測。一般我們無法獲得具體的滲透率和孔隙度的資料，但是在MCMC方法的支持下我們可以通過貝葉斯估計得到。首先依據常用假設對基于滲透率和孔隙率的分布函數進行預處理，通過運用Karhunen―Loeve（簡稱KL）展開降低參數維度，得到包含滲透率和孔隙率的參數向量ψ，為了得到ψ的貝葉斯估計，需要從關于滲透率和孔隙率的后驗概率分布中采樣，即從P（ψ|Fm）中采樣，這里的Fm代表了部分已知流量數據。
然而正如上文中提到的，實現這一方法的關鍵點是得到關于滲透率和孔隙率的合理的貝葉斯估計。這除了要求對MCMC及其相關算法的熟練掌握外，最重要的是對先驗概率分布的合理假設。在研究中，為了得到合理的先驗概率分布，提出了用Karhunen―Loeve展開降維，然而在進行模擬運算時，為了簡化模型，還是基于滲透率和孔隙率相互獨立的基本假設，這也就為未來的相關研究留下了很大的提升空間。
3 關于MCMC方法的改進設想
在以上關于MCMC方法的應用實例中，為了簡化模型，假設滲透率和孔隙度是不相關的，但是實際上并非如此。相關文獻[5-6]表明，低滲透率低孔隙度巖石的孔隙度和滲透率之間并非相互獨立。所以為了得到更精確更符合實際的預測結果，在MCMC方法中，可以在滲透率和孔隙度之間加入他們之間的關系參數，通過對這類相關系數或協方差等參數的數字估計，整個模型的精度和預測效果有望大幅度提高。除了運用Karhunen―Loeve展開的降維方法以外，還有多種統計方法可以應用于此類研究，如考慮將因子分析、主成分分析等多元統計方法，或是lasso等針對高維參數的估計方法加入研究，相關的估計與預測分析將會有進一步的發展。
4 結束語
MCMC方法已廣泛應用于金融、地質、環境保護、電力系統等領域的研究[7-10]，應用MCMC方法研究期貨市場流動、地震參數、水污染溯源、大型電力系統可靠性評估等方面的工作日趨活躍，MCMC方法作為統計學的一種重要方法，將繼續在其他各學科中得到應用與發展。
本文具體介紹了MCMC方法的基本概念及相關算法，并依據國外相關研究實例介紹了其在多孔介質中流體預測中的運用。詳細闡述了通過MCMC方法獲得多孔介質流體模型中滲透率和孔隙度的貝葉斯估計的基本步驟，進而依據其估計建立出完整的地下屬性描述并進行流量預測的具體過程。同時在文章的結尾部分，根據現有方法的不足，提出了相關的改進設想，有望基于相關分析提高預測成果。
參考文獻：
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流體力學學科評估范文第3篇
（中國礦業大學安全工程學院 江蘇 徐州 221008）
摘 要：為培養寬基礎、強能力、高素質，具有創新精神和實踐動手能力的消防工程專業人才，在十幾年消防工程專業教學和實踐工作基礎上，結合畢業生及用人單位的反饋意見，提出消防工程專業本科培養方案采用5＋3模式。針對畢業生在實際工作中存在實踐動手創新能力較弱的問題，提出改變傳統的教學模式，將注入式教學轉變為啟發式、交互式教學，注重啟發學生思維。此外通過推行教授課程負責制，革新課程教學內容，改進實驗課教學模式、加強實習和進行針對性的畢業設計等實踐動手環節，構建完善的消防工程專業創新本科人才培養體系，培養學生獨立分析問題、解決問題和實踐動手能力以及創新意識。
關鍵詞 ：消防工程；課程體系；人才培養；創新；研討式教學
中圖分類號：X952 文獻標識碼：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．02．025
收稿日期：2014－11－14
0 引言
消防工程成為高等教育一門獨立的專業是在20世紀50年代。1956年美國馬里蘭大學第一個建立了消防工程系，并于當年招收消防工程專業本科生。迄今為止，加拿大、澳大利亞、日本、新西蘭、荷蘭、比利時、韓國、巴西等國都在大學里開設消防工程專業課，有的大學還建立了專門的消防教育機構，提供正規化的學歷教育，可授予學士、碩士和博士學位。
我國高等院校從20世紀80代初開始培養消防工程專業人才，當時只有中國人民武裝警察部隊學院一家高校設置了消防工程專業。隨著社會對消防安全的逐漸重視，我國對培養高素質消防工程專業人才提出了更高的要求。經教育部批準，中國礦業大學于2000年設立消防工程專業，2001年招收第一屆本科生，是國內地方高校設立的第一個消防工程專業，目前在全國本科專業排名中名列第一，同時被評為江蘇省特色專業。到目前為止，已有中國人民武裝警察部隊學院、中國礦業大學、沈陽航空工業學院、中南大學、華北水利水電學院、西南林學院、西南交通大學、河南理工大學、遼寧工程技術大學等10余所院校開設了消防工程專業，且數量仍在增加。
經過十幾年消防工程專業的教學和實踐工作，結合畢業生及用人單位的反饋意見，目前該校消防工程專業的畢業生在消防專業知識的掌握上基本符合用人單位的要求，但是在實際工作中遇到新問題的解決能力以及現場實踐動手能力較欠缺。為了解決這一問題，作為培養消防工程技術人才的高等學校有必要對現有的教學培養體系進行適當的調整，重點加強學生的創新能力和實踐動手能力的培養。
1 消防工程專業創新本科人才培養體系
1．1 培養目標
消防工程專業培養寬基礎、強能力、高素質，具有創新精神和實踐動手能力，掌握火災科學基本理論、消防安全技術，消防政策法規，具有消防安全技術研究、設計、監測、管理和火災安全評估、控制及火災事故調查分析能力的工程技術人才。
1．2 培養方案
消防工程專業本科培養方案采用5＋3模式，即前5個學期進行學院內大安全專業的課程學習，淡化專業方向，后3個學期分安全工程和消防工程2個方向進行專業課程學習。新生進入學校后只進入學院而不進入專業，在低年級學習基礎課程，高年級時進入學科領域學習專業課程。這種課程安排使學生入學后能夠得到寬口徑、厚基礎的培養，避免學生因過早進入專業學習而知識面狹窄的弊端。
1．3 課程體系
1．3．1 基礎課程
基礎課程主要有數學、英語、思想政治教育、物理、化學等全校統一設置的課程。如高等數學、線性代數、概率論與數理統統計、大學英語、大學物理、大學化學、工程力學、工程圖學、電工技術與電子技術、工程熱力學與傳熱學、工程流體力學等課程。
1．3．2 專業課程
專業課程分專業主干必修課和專業選修課。專業主干必修課主要有燃燒學、火災動力學、建筑防火工程、水滅火工程、建筑防排煙工程、火災識別與聯動控制、建筑耐火結構。專業選修課程主要有火災事故調查、電氣防火、消防法規、現代滅火技術、消防專業英語、化工企業火災防護、消防隊伍管理與滅火戰術、應急救援導論、火災數值模擬、火災風險評估、消防心理學、地下工程火災防護。
1．3．3 實驗課程
實驗課程是學生鞏固、理解課堂知識、提高動手和創新能力的重要環節。實驗課程安排了火災及煙氣蔓延、材料熱釋放速率的測定、火災時期煙霧特性的測定、滅火劑滅火、火災自動報警系統、火災自動滅火系統等。
1．3．4 專業實習
消防工程專業實習分為認識實習、生產實習和畢業實習。認識實習采用大組參觀了解的方式。生產實習采用小組跟班學習的方式，直接參加消防系統的安裝施工和調試工作。畢業實習安排到武警消防支隊，參加消防系統的驗收工作，并收集畢業設計資料。
1．3．5 畢業設計
畢業設計包含一般部分、專題部分和翻譯部分。一般設計部分是在畢業實習期間收集資料的基礎上，結合就業單位崗位需求，在建筑防火與安全疏散設計、建筑消防水滅火系統設計、建筑火災自動報警系統設計、建筑氣體滅火系統設計、建筑防排煙工程設計中選擇1項內容完成設計。畢業設計專題由指導教師提供一些已經具備研究條件，切實可行，有研究和應用價值的題目，由學生通過實驗研究完成。專業文獻翻譯部分是將與消防有關的英文專業論文翻譯成中文。
2 消防工程專業創新本科人才培養教學改革
消防工程是一門新興學科，其內容涉及多個學科。既有理論基礎方面內容，又涉及到各種法律規范和工程實踐等知識。學習內容十分繁雜，需要的基礎知識門類較多，如建筑、力學、電子與計算機技術、傳熱學、燃燒學等。因此該專業的教和學均存在一定的難度，必須進行教學改革。
2．1 教材建設
以課程教學團隊為依托，積極推行教授課程負責制，著力革新課程教學內容，規劃建設與新課程體系相適應的專業教材體系。在新教材編寫上注意易教易學、深淺適度、理論聯系實際，加強“三基三新”（基礎理論、基本概念、基本方法、新技術、新理論、新方法）內容，并在教材中設置一定的典型案例、討論題、分析和思考題。
2．2 多媒體教學
全部課程均采用多媒體教學方式。這種教學方式和傳統教學手段相比具有以下優點：重點突出；圖文并茂；節約時間、增大信息量；促進交互式教學；易于補充和提高。
2．3 研討式教學
開展研討式教學，以特色課程“建筑防火性能化設計”為例，該課程共計32課時，要求學生先經過“建筑防火工程”、“火災動力學”等專業課程的學習。32學時中，課堂教學12課時，主要由教師講授建筑防火性能化設計的原則和方法，介紹相關信息的獲取途徑；余下20課時，由教師提供若干實際建筑物，將學生分成不同的設計小組進行設計，學生根據所學知識首先分析這一建筑存在哪些消防問題，然后提出性能化設計指標和解決方案。在具體實施時，可利用學院提供的實驗室條件和計算機條件。在這一過程中，需要學生完成分工協作、查閱資料、設計實驗、上機計算、編寫報告和社會能力交流等。課程考核采用小組答辯方式進行。
2．4 改進實驗課教學模式
為了提高實驗課教學效果，實驗課教學先由教師講解實驗系統的構造和基本原理、能夠進行的實驗內容、實驗儀器的使用方法等，然后由同學們提出實驗方案，在教師的指導下修改實驗方案，完成實驗，寫出實驗報告。
2．5 加強實踐環節
消防工程實習基地建在徐州、無錫、蘇州、杭州、廈門等城市。實習分為三個環節，即認識實習、生產實習和畢業實習。實習環節與教學緊密結合，針對性強，與學生的就業聯系較緊，有利于調動學生積極性，提高實踐效果。
2．6 有針對性的畢業設計
畢業設計選擇徐州國際飯店、徐州金鷹國際商廈、 徐州金地商都等大型公共建筑作為藍本，進行建筑防火與安全疏散設計、建筑消防水滅火系統設計、建筑火災自動報警系統設計、建筑氣體滅火系統設計、建筑防排煙工程設計。通過畢業設計讓學生更好地掌握課程內容，使所學知識融會貫通。
3 加強消防工程專業師資隊伍建設
3．1 建設目標
建設一支專業結構和年齡結構合理、能夠承擔消防工程本科教學相應基礎和專業課程的教學工作，能夠從事消防科學技術研究的師資隊伍。
3．2 培養方式
采用“下現場”、“上學歷”、“引進來”、“導師制”等多種途徑建設師資隊伍，為消防工程專業向更高層次的發展奠定了堅實的基礎。對于現有師資和擬引進師資我們擬采用“導師制”、“國內外進修”和“崗位培訓”等方式進行培養，以盡快適應本專業的本科教學、研究生教學和科學研究工作，提高專業的整體水平。
3．3 聘請兼職教授
根據本專業課程體系的設置特點，中國礦業大學已聘請了公安部天津消防科學研究所高水平研究人員作兼職教授，定期來校作有關專題報告，開闊了廣大師生的視野、拓寬了他們的知識面。
4 結論
針對目前畢業生在實際工作中遇到新問題的解決能力以及現場實踐動手能力較欠缺等問題，結合中國礦業大學消防工程專業10多年的教學實踐工作，必須對現有的教學體系進行改革，重點加強學生的創新能力和實踐動手能力的培養。本文得到的結論如下：
（1）消防工程專業本科培養方案采用5＋3模式，采取大類招生，學生通過對學科、專業的學習和了解后，結合自己的興趣、特長，再在院系范圍內自由選擇專業或專業方向，這種課程安排使學生入學后能夠得到寬口徑、厚基礎的培養。
（2）以課程教學團隊為依托，積極推行教授課程負責制，著力革新課程教學內容，規劃建設與新課程體系相適應的專業教材體系。將燃燒學、火災動力學、建筑防火工程、水滅火工程、建筑防排煙工程、火災識別與聯動控制、建筑耐火結構作為消防工程專業主干必修課。
（3）通過實驗課、專業實習和針對性的畢業設計來提高學生的創新能力和實踐動手能力。
（4）采用先進的多媒體交互式教學方式，改變傳統的教學模式，將注入式教學轉變為啟發式、交互式教學，轉變以教師為中心的觀念，把學生看作教學活動的主體，注重啟發學生思維，培養學生獨立分析問題、解決問題的能力以及實踐動手創新能力。
參考文獻
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流體力學學科評估范文第4篇
關鍵詞：高等職業教育；數學建模；數學實驗；競賽
中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0213-02
隨著社會進步、科技創新和經濟產業結構的不斷調整，我國對高素質高技能應用型人才的需求正在不斷擴大，高等職業教育的高規格人才培養顯得尤其重要。社會上各行各業的工作人員，需要善于運用數學知識和數學思維方法來解決實際問題，方能為公司贏得經濟效益和社會效益。面臨新教育態勢的壓力，面對數學基礎薄弱的學生，如何在有限教學期限內快速提升高職數學課的教學品質，成為高職高等數學教學改革的焦點。
一、高等職業教育數學課教學現狀與分析
經過查閱大量文獻資料、學生學情調研和教師座談研討，可以將目前高等職業教育數學課教學現狀歸因為課程特點、教師和學生三個方面。
1.數學課的特點。數學是一門與現實世界緊密聯系的科學語言和基礎的自然學科，其形式極為抽象。學生學到數學概念、方法和結論，并未掌握數學學科精髓，未使數學成為解決實際問題的利器。
2.教師方面。課堂上，教師賣力的教授“有用”的理論和方法，但學生學得吃力且效果不佳。現在，部分教師將實際生活中的鮮活例子融入數學課的教授，打破了數學教學體系和內容自我封閉的僵局，但有些教師將“數學教育是一種素質教育”阻礙為抽象、深奧的課程，嚴重挫傷了學生學習的積極性。
3.學生方面。就高職生學情而言，生源大多來自高考第五批等錄取批次，普遍不曉得數學理性思維對人思維能力培養的重要性，高職生學習目標不明確，學習習慣尚未養成，學習動力不足。此外，面對大量抽象符號和邏輯推理，形象思維強的高職生極易產生抵觸心理。上述分析表明，要想實現“數學教育本質上是一種素質教育，數學的教學不能完全和外部世界隔離開來”，就需要改變數學教育按部就班的靜態教學現狀，創新教學模式，激發學生的主體參與意識，方能形成生動、活潑、有趣的數學課堂。
二、數學建模在高等職業教育人才培養過程中的意義和作用
從公元前3世紀的歐幾里得幾何，開普勒的行星運動三大規律到近代的流體力學等重要方程，數學建模的悠久歷史可見一斑。
1.數學建模的橋梁作用。隨著大數據時代的到來，大量數據爆炸性的涌入銀行、超市、賓館、機場的計算機系統，都需要進行歸納整理、去偽存真、分析和匯總。因此，需要在實際問題和數學方法兩者之間架設一個橋梁，這個橋梁就是數學模型。實際問題與數學模型的關系，如圖1所示。
如圖1所示，對于生產和科研中的實際問題，如果需要給出定量分析和解答，就可確立為數學建模的范疇。針對實際問題，需要深入了解問題背景、目的以及問題對象的特征信息等，這一步稱為建模準備。數學建模過程中，首先對反映問題本質屬性的形態、量和關系抽象簡化，找出變量和參數進行建模假設；然后，根據建模假設區分變量和參數間的關系，選擇恰當的數學工具和模型方法進行模型構建；接著，結合模型特點和已知條件，選擇相應數學方法和算法，借助計算機程序完成模型求解，模型求解之后對模型進行穩定性、誤差和靈敏度等分析，若分析結果不合格，返回至模型假設重新建模直至符合要求；最后，需要以實際數據和現象對模型進行檢驗，若不符合客觀實際需重新建模，直至模型可以投入運用。
2.數學建模思想融入高職數學課堂的意義。鑒于高等職業教育數學課教學現狀與分析，結合數學建模進入高等院校數學課堂時機的日漸成熟，以及高等職業教育旨在培養高職生如何“用數學[1]”而非“算數學[1]”的目標，將數學建模思想融入高職數學課堂有著積極肯定的意義。（1）時機成熟。隨著大型快速計算機技術及數學軟件的快速發展，早期大型水壩的應力計算、航空發動機的渦輪葉片設計等數學模型中的數學問題迎刃而解，數學建模與科學計算的完美結合成為數學科學技術轉化的主要途徑。計量經濟學、人口控制論等新興的交叉學科為數學建模提供了廣闊的應用新天地。（2）目標明確。數學建模的切入搭建了數學和外部世界的橋梁，解開了數學課堂教學的困境，讓高職生以數學為工具去分析、解決現實生活中實際問題的目標切實可行。面對工程技術、經濟管理和社會生活等領域中的實際問題，擁有敏銳洞察力的高職生面對現實問題的挑戰，主動好奇的參與到資料收集、調查研究過程中來，能夠擺脫慣性思維模式，敢于向傳統知識挑戰，嘗試多樣解題方式，不僅激發了學習動機，提升了數學知識水平，更有助于學生創新精神和能力的培養，讓其在體會數學建模魅力和實用性的同時，滲透數學應用能力。
三、數學建模在高等數學教學中的應用實踐
學生走上工作崗位后，無形中會利用數學建模思想來解決實際問題。那么，如何有效的將數學建模“植入”高數課程教學，則需要一系列科學合理有序的教學改革方可取得成效。（1）融入數學建模思想的高職特色教材[2]。作為教學載體，高職數學教材應從應用性職業崗位需求出發，以專業為服務對象，以實踐操作為重點，以能力培養為本位，以素質培養為目的撰寫情境式案例驅動的高職特色教材。（2）構建服務專業的高職數學教學模式。以學校專業需求為服務出發點，制定專業特色鮮明的數學課程教學新體系，搭建課程的“公有”模塊和“選學”模塊，加強專業針對性。與服務專業類似，對于不同年級、不同數學基礎學生的需求，提供個性化、分層化、系列化的教學內容，顯得尤為關鍵。（3）培養數學應用意識的案例教學方法。歷屆全國大學生數學建模競賽參賽數量和規模的擴張使我們懂得：以熱點案例出發，能夠激發學生的求知欲，在求解過程中自然引出系列數學知識點，通過數學建模，讓學生體會數學是刻畫現實世界的數學模型，品味數學樂趣，趣化學習過程，強化數學知識應用意識，樹立學生主體意識并培養學生創新意識和能力。（4）營造數學應用意識的數學實驗氛圍。利用數學軟件，通過寥寥數行代碼解決曾經無從下手的復雜問題，必會吸引學生從耗費時間的復雜計算轉移到數學建模思想、數學方法的理解和應用，培養以數學和計算機分析和解決實際問題的能力，提高數學應用意識。（5）指導學生參加全國大學生數學建模競賽。歷屆數學建模競賽從內容到形式，都是一場與真實工作環境接近的真刀真槍的歷練，要求學生團隊綜合運用數學及其他學科知識、使用計算機技術通過數學建模來分析、解決現實問題。從“乘公交，看奧運”、“世博會影響力的定量評估”到“SARS的傳播”、“飲酒駕車”，這些開放、挑戰性問題，必然會提高學生的洞察力、想象力、創造力和協作精神。
四、數學建模在高等數學教學中的實踐效果
自2010伊始，將數學建模和數學實驗引入高職數學課程教學中以來，學生主動學習意愿增強，學習效果顯著提升。效果主要表現實際問題求解的多樣性和開放性使得學生思維得以激活和解放，解題的自由使得互聯網應用達到最優化。學院連續多年組織學生參加北京市高職高專大學生數學競賽多次獲得一、二、三等獎，在全國大學生數學建模競賽中獲得多項北京市一等獎，近兩年獲得國家二等獎2項、國家一等獎1項的佳績。經過共同努力，應用數學基礎獲批為國家精品資源共享課。需要強調三點：首先，案例教學中要科學合理的訓練學生的“雙向翻譯[3]”能力，要培養學生應用數學語言把實際問題翻譯為明確的數學問題，再把數學問題的解翻譯成常人能理解的語言。其次，所有教學活動要以學生為中心，并且離不開教師煞費苦心精心設計的教學活動，因為數學建模、指導數學實驗和輔導學生參加競賽需要教師掌握算法、優化、統計、數學軟件、計算機編程等綜合能力，因而教師尤為關鍵。再者，學院領導對數學建模、數學實驗在人才培養過程中的重要性要有清晰充分的認識，才會有力度的支持數學教學改革。
五、結語
將數學建模思想和方法融入高職數學課程教學是一種先進的教育教學改革理念，是提升高職數學教學品質的關鍵，需要廣大教師踏踏實實的鉆研和工作，真正講好每一個案例，為培養具備數學應用意識的高規格人才而努力。
參考文獻：
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流體力學學科評估范文第5篇
關鍵詞：多元化；考核體系；物流設施與規劃；過程性考核
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
Abstract： Aiming at a single assessment mode， one-sided examination content， ambiguous examination purpose and non-ideal assessment effect on the logistics facilities and planning course assessment， a diversified evaluation system based on ability was proposed which mainly included comprehensive knowledge assessment and process assessment at ordinary times. The comprehensive knowledge examination consists of understanding ability， inductive ability and comprehensive ability assessment. The process assessment is made up of scientific research innovation ability assessment， team cooperation ability and practice ability assessment. The application effect indicates that the assessment system is highly appreciated by students.
Key words： diversification； evaluation system； logistics facilities and planning； process assessment
近年來，隨著物流業的快速發展以及社會對物流技術人才的需求不斷增長，對學生運用理論知識和實踐動手能力解決問題的要求也日益提高[1]。與此同時，高校也在積極地推進創新教育和實踐能力培養活動，其課程教學模式也進行了一系列卓有成效的改革[2-3]。但受各種客觀條件的影響，多數教改成果往往強調教學模式單方面的改革，而忽略了考核模式的改革，進而導致教學模式與考核模式脫節，未能更好地發揮考核模式對教學模式的促進和反饋作用，不利于學生綜合能力、創新能力和實踐動手能力的培養[4]。因此，為了提高教學質量，促進學生創新能力以及實踐能力的提高，探討與本課程教學相結合的考核模式是現行考核形式改革的當務之急，具有一定的現實意義。
課程的考核形式是課程教學的最后一個環節，科學、合理的考核形式在某種程度上能更好地指導學生的學習方式。考核的目的既可檢驗學生對所學課程的掌握情況，鞏固所學知識，同時也可幫助教師不斷總結教學經驗，改進教學內容與教學方法，促進教學質量的提高。
《物流規劃與設計》課程是物流管理專業的核心課程，由于目前的考核形式比較單一，存在諸多不足。為此，本文建立基于能力本位的多元化課程考核體系，并對考核體系的各模塊進行了分析，最后分析了考核體系的應用效果。這對于改進考核形式、提高課程教學質量具有重要意義。
1 課程考核形式現狀及存在問題分析
《物流規劃與設計》課程是一門實踐性較強的課程。由于課程性質為必修課，該課程自開設以來，一直沿用著期末閉卷筆試的考核方式，兼顧學生平時成績，即平時成績占30%、期末卷面成績占70%。
盡管目前的閉卷考試形式具有定時間、定地點，方便組織安排，考試公平公正性強、過程易控制等優點[5]，但也存在以下幾方面不足。
（1）考核方式單一。目前課程的考核方式主要側重理論知識和綜合知識的考核。其考試形式為閉卷書面作答，題型主要以選擇、判斷、簡答、案例分析和論述為主。這些題型只能反應學生對理論知識的掌握程度，不能更好地體現創新能力和應用能力的培養。
（2）考核內容片面化。現行考核內容偏重于知識記憶，主要局限于教材、課堂筆記、教師課堂擴展和指定的重點，在學生綜合應用能力和創新能力的考核方面顯得不足，進而形成一種“上課記筆記、課后抄筆記、考核背筆記、考后全忘記”的現象[5-6]。
（3）考核目的性不強。由于課程實踐性較強，目前筆試考試并不能全面地體現出考核目標。每次考試結束后，雖然任課教師會對試卷質量進行分析，并對相關知識點的掌握情況進行總結以及得分情況進行分析，但這并不能很好地體現實踐應用能力和綜合創新能力培養目標，且對今后的考核指導價值也不大。
（4）考核效果不理想。由于現行考核方式為被動式卷面考試，形式比較單一、與實踐應用結合不夠緊密，所以學生在復習過程中只是為了考試而復習，為了考試而考試，這就使學生處于一種被動式學習的狀態，由此對其產生厭煩心理，考核的效果自然也不會很理想。
2 課程考核體系的構建思路
課程考核是課程學習的一部分，是對課程學習的有效反饋和評價。一個完整的課程考核體系應該包括期末綜合性考核和平時過程性學習評價兩部分。針對本課程的現狀，考核體系應側重于各知識點的量化考核，尤其是要針對平時過程性考核給出每種考核方式的量化指標，如團隊協作能力、分析解決問題能力、科研創新能力等。在平時過程性考核中，由于分組協作完成設計任務，教師應該能夠有效地分辨出每位學生具體完成的工作量，且需要在各考核環節中給出具體的量化措施。通過各考核模塊的設定，學生可以從中學習并領會到考核并不僅僅是為了“機械地”檢驗對所學內容的掌握程度，而是對所學知識的一種融會貫通，是對其學習能力、理解能力、團隊協作能力以及科研創新能力的一種提升。
3 多元化課程考核體系的構建
為實現課程評價體現能力本位的特點[7]，從而引導學生進一步提高綜合應用能力和創新能力，在課程的考核形式上要實行多元化考核，不但要考核學生的理論知識和綜合知識，還要考核其創新能力、工程實踐能力和團隊合作能力。
為了提高課程考核結果的可信度，提高教學質量，本文提出基于能力本位的多元化課程評估考核體系，即由綜合知識考核（占40%）和平時過程性考核（占60%）兩部分組成，如圖1所示。其中綜合知識考核主要包括理解能力考核、歸納能力考核以及綜合能力考核；平時過程性考核主要包括科研創新能力考核、團隊協作能力考核以及實踐能力考核。圖1中每一部分考核內容滿分都是100分，按比例折算后計入最后總成績。
3.1 綜合知識考核
（1）理解能力考核。理解能力考核主要體現在課堂口頭測試和隨堂筆試測試兩方面。課堂口頭測試主要以教師提出問題，學生回答問題的形式展開。教師可以針對課堂中講授的重點內容，有針對性地提問學生，根據學生回答的準確性和邏輯性來進一步了解學生對該部分內容的理解和掌握程度。隨堂筆試測試一般安排10min左右，以課程試題庫為依托，試題形式主要是填空題、選擇題和判斷題；或者也可由任課教師根據當堂授課重點，提出思考題，讓同學們根據自己的理解隨堂完成。這兩種課堂測試方式既可以加強學生對基礎知識的理解，培養其理解和記憶能力，又可以使其養成集中精力認真聽課的良好學習習慣，從而有效避免課堂“低頭族”現象。
（2）歸納能力考核。歸納能力考核主要以大作業的形式為主，根據重要章節內容，分別在每章講解后，讓學生自主命題或教師給定主題，查閱本章節所涉及內容的相關研究進展，在一周內提交作業。例如在講解現代生產物流的特點和模式這一章節時，教師可給定逆向物流、冷鏈物流等研究熱點主題，讓學生針對這一主題，從需求預測、運作模式、成本控制、關鍵流程識別、物流路徑優化等方面去查詢資料，并對資料進行篩選、歸納和總結，以大作業的形式提交。
該考核形式一方面有利于培養學生的文獻檢索能力和歸納總結能力[8]，另一方面也可以提高學生的學習興趣、促進學生全面了解該學科的最新研究進展，同時也可大大降低學生“為了完成作業任務而做作業”的負面抵觸情緒。
（3）綜合能力考核。綜合能力考核主要以研究報告或者課程設計方案為主，重點考核理論知識的綜合應用。教師在課程一開始就將專題內容布置給學生，讓學生利用課余時間查詢資料、分析并解決問題，以小組為單位共同完成一份報告或設計方案。其考核方式為學生個人評價（15分）、教師評價（50分）、小組之間互評（35分）。報告或方案的最后總成績根據這三部分所得分來評定。該考核方式可以培養學生發現問題、分析問題并綜合應用理論知識解決問題等多方面能力。
3.2 平時過程性考核
（1）科研創新能力考核。科研創新能力考核主要通過開展創新性實驗來考核，具體考核內容為實驗的設計、分析和結果處理，其中實驗設計占該部分考核比例的60%，實驗過程分析占30%，實驗結果處理占10%。教師可根據授課內容，給定實驗目的和要求，讓學生根據自己興趣設計符合課程內容的實驗。評分參考標準可依據表1中的選項進行打分。
由于物流規劃課程具有實踐性較強的特點，因此考核過程中應注重培養學生的動手能力和創新能力。
（2）團隊協作能力考核。該部分考核形式主要利用“物流游戲”教學法[9]。教師根據課程所授內容設置相關的“物流游戲”來測試學生的團隊協作能力，提供具體的游戲流程操作，讓學生通過“做中學”逐漸領會和掌握課程所授章節內容的理論知識。如在廠址選擇一章中，教師可按照廠址選擇考慮的因素，將學生分成不同的小組或者由學生自由組隊，分別代表“政府人員”、“社區居民”、“企業決策人員”等，扮演不同的角色，以小組研討的形式，對備選廠址進行討論、分析并給出決策結果。教師可從自主能動性（10分）、工作態度（10分）、合作能力（20分）、親和力（30分）及改善能力（協作中發現問題并能提出合理化建議，占30分）幾方面進行考核。這種考核方式有利于培養學生理論聯系實際的團隊合作意識以及解決問題的應變能力。
（3）實踐能力考核。該部分的考核內容主要通過開展綜合性實驗來實施。如自動化立體倉庫模擬實驗，主要有條碼識別和檢測、出入庫管理等內容。在任課教師和實驗教師的共同指導下，學生可根據倉儲物流的實際運作過程來設計實驗，通過小組討論形成初步方案，然后借助于計算機編程、物流仿真軟件以及自動化立體倉庫物流實驗裝置臺（含條碼數據采集器）來實現整個過程的模擬。教師可根據實驗前的資料準備（10分），實驗方案設計的合理性、可行性及創新性（30分），實驗過程中操作的熟練程度（30分），實驗中遇到問題的處理能力及溝通能力（20分），實驗結果的分析與處理（10分）幾方面進行打分。該考核方式既體現了專業課知識的綜合應用，又能培養學生的實踐動手能力。
4 多元化課程考核體系的應用效果分析
該考核體系已經在學校物流管理專業大四年級的兩屆學生中進行了試用，試用對象分別為2010級兩個自然班以及2011級兩個自然班。在每一學期末課程結束后，筆者都設計調查問卷了解同學們對多元化考核體系的看法。問卷調查結果顯示，經過兩學期的試用，效果很好，具體如圖2所示。
從圖2中可以看出，該考核體系中各模塊在兩個年級中都得到了絕大多數同學的一致認可。在綜合能力模塊和實踐能力模塊中，2011級同學在考核過程中的表現略遜于2010級的表現，這是由于2011級參加考研和各類資格認證考試的同學較2010級多，再則完成這兩個模塊中的具體考核內容（研究報告、綜合性實驗）所需要的時間長，因此導致這些同學沒有充足的時間去準備考核內容，進而在這兩方面失分較多。在其他四個模塊中，2011級同學的表現均優于2010級的，對各模塊的認可度也有一定的上升。這是由于該考核體系在2010級同學中已經進行了試用，試用后，教師針對考核體系各模塊中存在的不足做了一些改進，并在2011級同學進行再次試用，同學們不僅興趣較高，而且也積極配合實施。以后還要針對各模塊分別進行分析，以便將該考核體系進一步推廣到同類型的課程中。
5 結束語
考核模式的改革與教學模式的改革是相輔相成、互動的關系，多元化考核模式在課程教學中的應用，有利于培養學生實踐動手能力以及解決問題的應變能力。同時，多元化考核評估體系的實施需要任課教師投入大量的時間精力。教師選擇多元化評估考核方式時，應充分考慮課程的特點、學生的理論基礎、班級規模及考核目標，以及針對考核目標設計以“能力”為主線的考核指標，做到“以考促教、以考促學”[10]，可以獲得更好的教學效果。
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