虚拟仿真平台及APP在流体机械教学中的应用研究

刘海龙，郑诺，吴洪雷，王军锋，李忠，高波

（江苏大学 能源与动力工程学院，江苏 镇江）

一 流体机械教学的现状

新一轮的技术革命对高等教育教学提出了新的挑战，为服务国家战略发展新需求，建设新工科成为了教学改革的主要方向。流体机械涵盖繁复的流体理论知识，并注重培养学生的工程实践能力与工程创新能力，因此通过实验进行直观的现场教学是至关重要的。但实验往往受场地及技术限制，难以满足实际教学需求。尤其是在疫情情况下，集中学生进行现场演示变得尤为困难。并且大部分流体机械在工作时内部结构流场难以直观可视化，学生在进行实验时无法对其工作情况进行细致的了解和学习，难以调动学生的学习兴趣，使得学生仅学到了理论知识而缺乏综合分析和实践的能力，甚至有可能诱发厌倦学习的情绪。因此，为了提高教学效率及学习深度，摆脱学生被动式学习的现状，改善教学方法成为当务之急[1-3]。

二 流体机械虚拟仿真平台及APP封装技术

计算流体力学是研究流体机械中复杂流动的重要工具，相较于单纯进行实验，利用计算流体力学预先分析，不仅能大大提高实验的效率还能获取到更多的信息。加之计算机计算能力指数型上升，和一系列商业软件趋于成熟，使得计算流体力学的入门门槛相对降低。但一旦涉及到较为复杂的流动，仍然需要大量的专业知识去设定方程或是选择流动模型，这使得在学生未进行深入学习理论知识时就去学习计算流体力学软件会遇到很大阻碍。……