《工程流体力学》教学大纲 课程名称：工程流体力学 课程类别（必修选修)：选修 课程英文名称：Engineering Fluid Mechanics 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验实贱学时：4 先修课程：高等数学，理论力学 后续课程支撑：基础工程，岩土与地下工程施工 授课时间：星期二1-2节、3-4节/1-12周 授课地点：松山湖校区/6F-306 授课对象：2020级土木工程3、4班：2020级土木工程1、2班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名/职称：田管凤/讲师 答疑时间、地点与方式：1.课前、课间及课后在教室现场答疑：2.课外约定时间集中答疑：3.通过微信、优学院平台，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它（) 使用教材：《工程流体力学》，禹华谦主编.高等教育出版社，2017年3月第3版 教学参考资料： 1.《工程流体力学》，薛向东、方程冉、王彩虹编.清华大学出版社，2021年6月. 2.《工程流体力学》，归柯庭、汪军、王秋颖科学出版社，2019年1月第2版. 课程简介： 工程流体力学课是土木工程专业选修课程，主要内容包括：流体的物理力学性质、流体静力学分析理论、流体动力学基本概念及基本原理、水流 阻力的影响因素及其确定、有压管路的水力计算、量纲分析等。通过学习使学生掌握流体平衡、运动、能量转换的一般规律、基本理论和分析方法， 培养分析问题和解决问题的能力以及创新思维能力，为后续专业课程学习及工作研究奠定必要的力学基础。 课程教学目标及对单业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑半业要求指标点 单业要求
1 《 工程流体力学 》教学大纲 课程名称：工程流体力学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Engineering Fluid Mechanics 总学时/周学时/学分： 24/2/1.5 其中实验/实践学时：4 先修课程：高等数学，理论力学 后续课程支撑： 基础工程，岩土与地下工程施工 授课时间： 星期二 1-2 节、3-4 节/1-12 周 授课地点：松山湖校区/6F-306 授课对象： 2020 级土木工程 3、4 班；2020 级土木工程 1、2 班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名/职称：田管凤/讲师 答疑时间、地点与方式：1. 课前、课间及课后在教室现场答疑；2. 课外约定时间集中答疑；3. 通过微信、优学院平台，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《工程流体力学》，禹华谦主编. 高等教育出版社，2017 年 3 月第 3 版. 教学参考资料： 1. 《工程流体力学》，薛向东、方程冉、王彩虹编. 清华大学出版社，2021 年 6 月. 2. 《工程流体力学》，归柯庭、汪军、王秋颖. 科学出版社，2019 年 1 月第 2 版. 课程简介： 工程流体力学课是土木工程专业选修课程，主要内容包括：流体的物理力学性质、流体静力学分析理论、流体动力学基本概念及基本原理、水流 阻力的影响因素及其确定、有压管路的水力计算、量纲分析等。通过学习使学生掌握流体平衡、运动、能量转换的一般规律、基本理论和分析方法， 培养分析问题和解决问题的能力以及创新思维能力，为后续专业课程学习及工作研究奠定必要的力学基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求
目标1： 1. 工程知识与问题分析：掌握相关数学、自然科 理解流体物理力学性质，掌握流体静力学基本 1.2掌握房屋建筑工程相关力学基础知识，能建 学、工程基础和专业知识，能够应用数学、自然 理论：掌握流体运动连续性方程、伯努利方程和动 立合适的力学模型并求解，用于推演、分析专业 科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通 量方程的理论原理和应用方法：掌握管道出流的水 工程问题。 过文献研究分析、解决房屋建筑工程领域复杂工 力计算，理解量纲分析的基本原理和分析方法。 程问题，以获得有效结论。 目标2： 3.3能采用正确的实验方法对构件、节点、材料 3.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对 能够应用流体力学实验方法验证流体运动规 等的性能进行测试，正确完成实验数据采集、处 房屋建筑领域复杂工程问题进行研究，包括设计 律：能够综合掌握流体力学在土木工程专业实际问 理及分析，并能基于房屋建筑工程专业基本原 实验、收集数据、分析与解释数据、并通过信息 题的应用，培养流体力学分析思维，提高分析解决 理，解释实验现象和结果，得出有效结论。 综合得到合理有效的结论。 工程问题的能力。 目标3： 6.2理解并能在工程实践中自觉遵守土木工程师 6. 职业规范：了解中国国情与粤港澳大湾区特 理解流体力学与土木工程的关系，培养学生具 的职业道德和行为规范，尤其是工程师所肩负的 点，具有人文社会科学素养、社会责任感，能够 有主动学习、探究科学的学习态度，养成理论联系 公众安全与健康的责任，遵守相关法律法规、专 在工程实践中理解并遵守工程职业道德和行为 实际、科学严谨、实事求是的科学态度和职业道德。 业规范及标准，并能够在工程实践中自觉履行责 规范，做到责任担当、贡献国家、服务社会。 任。 理论散学进程表 周 授课数 学时 散学 次 敦学主题 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 师 数 模式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 课程思政作业1： 流体力学与土木工程的关系：工程流体力学的研究任 目标3 1 绪论 田管凤 线上 课堂讲授 要求学生每人阅读2篇 务和发展简史（重点）。 流体力学工程实践应用
2 目标 1： 理解流体物理力学性质，掌握流体静力学基本 理论；掌握流体运动连续性方程、伯努利方程和动 量方程的理论原理和应用方法；掌握管道出流的水 力计算，理解量纲分析的基本原理和分析方法。 1.2 掌握房屋建筑工程相关力学基础知识，能建 立合适的力学模型并求解，用于推演、分析专业 工程问题。 1. 工程知识与问题分析：掌握相关数学、自然科 学、工程基础和专业知识，能够应用数学、自然 科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通 过文献研究分析、解决房屋建筑工程领域复杂工 程问题，以获得有效结论。 目标 2： 能够应用流体力学实验方法验证流体运动规 律；能够综合掌握流体力学在土木工程专业实际问 题的应用，培养流体力学分析思维，提高分析解决 工程问题的能力。 3.3 能采用正确的实验方法对构件、节点、材料 等的性能进行测试，正确完成实验数据采集、处 理及分析，并能基于房屋建筑工程专业基本原 理，解释实验现象和结果，得出有效结论。 3. 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对 房屋建筑领域复杂工程问题进行研究，包括设计 实验、收集数据、分析与解释数据、并通过信息 综合得到合理有效的结论。 目标 3： 理解流体力学与土木工程的关系，培养学生具 有主动学习、探究科学的学习态度，养成理论联系 实际、科学严谨、实事求是的科学态度和职业道德。 6.2 理解并能在工程实践中自觉遵守土木工程师 的职业道德和行为规范，尤其是工程师所肩负的 公众安全与健康的责任，遵守相关法律法规、专 业规范及标准，并能够在工程实践中自觉履行责 任。 6. 职业规范：了解中国国情与粤港澳大湾区特 点，具有人文社会科学素养、社会责任感，能够 在工程实践中理解并遵守工程职业道德和行为 规范，做到责任担当、贡献国家、服务社会。 理论教学进程表 周 次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学 模式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 田管凤 1 流体力学与土木工程的关系；工程流体力学的研究任 务和发展简史（重点）。 线上 课堂讲授 课程思政作业 1： 要求学生每人阅读 2 篇 流体力学工程实践应用 目标 3
课程思政融入点：介绍工程流体力学发展简史和应用 文献，选择1篇撰写学 实践，了解国内外研究学者科学贡献，培养学生主动探 习笔记。 究的科学态度和爱国情怀。 1 流体的定义和特征：流体连续介质模型（准点）。 线上 课堂讲授 目标1 流体主要物理性质：作用在流体上的力（重点）：重力 流体物理性质 习题作业1： 田管凤 2 作用下静止液体的压强分布：流体静止微分方程（难 线上 课堂讲授 和应力特征 流体物理力学性质 目标1 点)。 液体静力学分 3 田管凤 2 液体相对静止：静止液体作用在平面上的总压力（重 习题作业2： 线上 课堂讲授 目标1 析 点)：静止液体作用曲面总压力计算（难点）。 静止液体作用平面压力 描述流体运动的方法、概念和基本方程（重点）。 课程思政作业2： 1 课程思政融入点：介绍流体运动力学模型，与固体运 要求学生分析比较流体 目标3 线上 课堂讲授 流体运动连续 动相关知识点比较分析，培养学生深入学习、认真细 运动和固体运动的异同 4 田管凤 性方程 致、创新思考的力学思维和科学精神。 点，撰写文字说明。 流体运动连续性方程基本理论（滩点）：流体运动连续 线上 课堂讲授 目标1 性方程的应用（重点）。 田管凤 伯努利方程的原理及意义（难点）：伯努利方程的应用 习题作业3： 5 伯努利方程 线上 课堂讲授 目标1 (重点)。 伯努利方程的应用 动量方程的原理及意义（难点）：动量方程的应用( 习题作业4： 6 动量方程 田管凤 线上 课堂讲授 目标2 点)。 动量方程的应用 量纲分析和相 田管凤 2 量纲分析的原理、方法和应用（重点），相似原理（难 线下 课堂讲授 目标1 似原理 点)
3 课程思政融入点：介绍工程流体力学发展简史和应用 实践，了解国内外研究学者科学贡献，培养学生主动探 究的科学态度和爱国情怀。 文献，选择 1 篇撰写学 习笔记。 1 流体的定义和特征；流体连续介质模型（难点）。 线上 课堂讲授 目标 1 2 流体物理性质 和应力特征 田管凤 2 流体主要物理性质；作用在流体上的力（重点）；重力 作用下静止液体的压强分布；流体静止微分方程（难 点）。 线上 课堂讲授 习题作业 1： 流体物理力学性质 目标 1 3 液体静力学分 析 田管凤 2 液体相对静止；静止液体作用在平面上的总压力（重 点）；静止液体作用曲面总压力计算（难点）。 线上 课堂讲授 习题作业 2： 静止液体作用平面压力 目标 1 4 流体运动连续 性方程 田管凤 1 描述流体运动的方法、概念和基本方程（重点）。 课程思政融入点：介绍流体运动力学模型，与固体运 动相关知识点比较分析，培养学生深入学习、认真细 致、创新思考的力学思维和科学精神。 线上 课堂讲授 课程思政作业 2： 要求学生分析比较流体 运动和固体运动的异同 点，撰写文字说明。 目标 3 1 流体运动连续性方程基本理论（难点）；流体运动连续 性方程的应用（重点）。 线上 课堂讲授 目标 1 5 伯努利方程 田管凤 2 伯努利方程的原理及意义（难点）；伯努利方程的应用 （重点）。 线上 课堂讲授 习题作业 3： 伯努利方程的应用 目标 1 6 动量方程 田管凤 2 动量方程的原理及意义（难点）；动量方程的应用（重 点）。 线上 课堂讲授 习题作业 4： 动量方程的应用 目标 2 7 量纲分析和相 似原理 田管凤 2 量纲分析的原理、方法和应用（重点），相似原理（难 点）。 线下 课堂讲授 目标 1
水头损失的两种形式：粘性流体运动的两种流态（重 习题作业5： 8 沿程水头损失 田管凤 2 线下 课堂讲授 目标1 点)：流体沿程水头损失的计算（难点）。 沿程水头损失的计算 边界层理论和 田管凤 2 边界层理论（难点）：圆管湍流速度分布：沿程损失因 9 线下 目标1 局部水头损失 课堂讲授 数变化规律：局部水头损失计算（重点） 孔口、管嘴和 田管凤 孔口、管嘴出流：短管和长管水力计算（重点）：长管 习题作业6： 10 线下 课堂讲授 目标2 有压管道流动 水力计算的基本原理和方法（难点）。 有压管流的水力计算 合计 20 实践散学进程表 周 授课 学 项目 支撑课 次 实验项目名称 教师 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 时 类型 教学方式 程目标 了解流体运动的能量转化规律，加强对伯努利方程的理解（重点）： 虚拟仿真实验， 实验一：伯努利实验 田管凤 验证 目标2 理解伯努利能量方程的物理意义及几何意义（难点）。 一人一组。 11 测定流体的动量修正系数（重点）；验证不可压缩流体恒定总流的 虚拟仿真实验， 实验二：动量方程实验 田管凤 验证 目标2 动量方程（难点）。 一人一组。 测定流体雷诺数（重点）：管流的流态判别准则理解与应用（难点）。 课程思政融入点：采用雷诺实验演示流体的两种流态，要求学生处 虚拟仿真实验， 实验三：雷诺实验 田管凤 验证 一人一组。 目标2 理实验数据必须坚持实事求实、认真严谨的科学态度，培养学生理 12 论联系实际的科学精神。 实验四：局部水头损失 测量局部水头损失与局部阻力系数的方法（重点）：验证圆管局部 虚拟仿真实验， 田管凤 验证 实验 阻力系数公式（难点）。 一人一组。 目标2 合计
4 8 沿程水头损失 田管凤 2 水头损失的两种形式；粘性流体运动的两种流态（重 点）；流体沿程水头损失的计算（难点）。 线下 课堂讲授 习题作业 5： 沿程水头损失的计算 目标 1 9 边界层理论和 局部水头损失 田管凤 2 边界层理论（难点）；圆管湍流速度分布；沿程损失因 数变化规律；局部水头损失计算（重点）。 线下 课堂讲授 目标 1 10 孔口、管嘴和 有压管道流动 田管凤 2 孔口、管嘴出流；短管和长管水力计算（重点）；长管 水力计算的基本原理和方法（难点）。 线下 课堂讲授 习题作业 6： 有压管流的水力计算 目标 2 合计 20 实践教学进程表 周 次 实验项目名称 授课 教师 学 时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目 类型 教学方式 支撑课 程目标 11 实验一：伯努利实验 田管凤 1 了解流体运动的能量转化规律，加强对伯努利方程的理解（重点）； 理解伯努利能量方程的物理意义及几何意义（难点）。 验证 虚拟仿真实验， 一人一组。 目标 2 实验二：动量方程实验 田管凤 1 测定流体的动量修正系数（重点）；验证不可压缩流体恒定总流的 动量方程（难点）。 验证 虚拟仿真实验， 一人一组。 目标 2 12 实验三：雷诺实验 田管凤 1 测定流体雷诺数（重点）；管流的流态判别准则理解与应用（难点）。 课程思政融入点：采用雷诺实验演示流体的两种流态，要求学生处 理实验数据必须坚持实事求实、认真严谨的科学态度，培养学生理 论联系实际的科学精神。 验证 虚拟仿真实验， 一人一组。 目标 2 实验四：局部水头损失 实验 田管凤 1 测量局部水头损失与局部阻力系数的方法（重点）；验证圆管局部 阻力系数公式（难点）。 验证 虚拟仿真实验， 一人一组。 目标 2 合计 4
课程考核 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支排毕业要求指标点 权重(%) 作业 实验 期末考试 目标1 1.2 16 0 30 46 目标2 3.3 e 8 30 46 目标3 6.2 8 0 0 8 总计 32 e 60 100 备注：1)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022年2月22日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期：2022年2月23日 J
5 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 权重（%） 作业 实验 期末考试 目标 1 1.2 16 0 30 46 目标 2 3.3 8 8 30 46 目标 3 6.2 8 0 0 8 总计 32 8 60 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 2 月 22 日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2022 年 2 月 23 日
附录：各类考核评分标准表 作业评分标准 评分标准 观测点 A(100 B(85) G(70 D(0) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，答题比较正 概念基本清楚，答题基本正 概念不太清楚，答题错误 (权重0.3) 确。 确。 较多。 解决问题的正确性 解题思路清晰，计算正确，作图 解题思路比较清晰，计算比较 解题思路基本清晰，计算基 解题思路不清，计算错误 (权重0.4) 规范。 正确，作图比较规范。 本正确，作图基本规范。 较多，作图不规范。 作业完成态度 按时完成，书写工整，作图认真 按时完成，书写比较工整，作 按时完成，书写一般，作图 未交作业或后期补交，书 (权重0.3) 清晰。 图比较认真清晰。 基本清晰。 写不能辨识，作图不清晰。 实验评分标准 评分标准 观测点 A(100) B(85) c(70) D(0) 实验操作 实验操作规范，实验步骤 实验操作比较规范，步骤合理较 实验操作基本规范，实验步骤基 实验操作不规范，实验步骤不 (权重0.6) 合理，按时完成实验。 为合理，按时完成实验。 本合理，完成实验时间稍滞后。 合理，未按时完成实验。 按时完成，内容完整，数据 按时完成，内容比较完整，数据记 按时完成，内容基本完整，数据记 未按时提成，内容不完整，数据 总结报告 记录、处理正确，实验结果 录、处理比较正确，实验结果分析 录、处理基本正确，实验结果分析 记录、处理出现大量错误，实验 (权重0.4) 分析合理。 比较合理。 基本合理。 结果分析错误。 6
6 附录：各类考核评分标准表 作业评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 基本概念掌握程度 （权重 0.3） 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，答题比较正 确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的正确性 （权重 0.4） 解题思路清晰，计算正确，作图 规范。 解题思路比较清晰，计算比较 正确，作图比较规范。 解题思路基本清晰，计算基 本正确，作图基本规范。 解题思路不清，计算错误 较多，作图不规范。 作业完成态度 （权重 0.3） 按时完成，书写工整，作图认真 清晰。 按时完成，书写比较工整，作 图比较认真清晰。 按时完成，书写一般，作图 基本清晰。 未交作业或后期补交，书 写不能辨识，作图不清晰。 实验评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 实验操作 （权重 0.6） 实验操作规范，实验步骤 合理，按时完成实验。 实验操作比较规范，步骤合理较 为合理，按时完成实验。 实验操作基本规范，实验步骤基 本合理，完成实验时间稍滞后。 实验操作不规范，实验步骤不 合理，未按时完成实验。 总结报告 （权重 0.4） 按时完成，内容完整，数据 记录、处理正确，实验结果 分析合理。 按时完成，内容比较完整，数据记 录、处理比较正确，实验结果分析 比较合理。 按时完成，内容基本完整，数据记 录、处理基本正确，实验结果分析 基本合理。 未按时提成，内容不完整，数据 记录、处理出现大量错误，实验 结果分析错误