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[摘要]流动、传热与燃烧数值计算是中南大学能源科学与工程学院面向全体研究生开设的重要技术基础课程。由于该课程既基于经典流体力学、传热学与燃烧学理论, 又依赖于现代计算技术，学生学习起来感觉有一定难度。本文结合教改项目的实施, 探讨该门课程的教学内容和教学方法。教学实践表明，本课程教学方法既提高了学生的基本技能，又加强了学生对流动、传热与燃烧机理的了解, 为后续的科研工作打下良好的基础。
[关键词]计算流体力学 数值传热学 教学方法 基本技能
随着现代科学技术的发展,计算机技术已广泛应用于各行各业中，现在对一个工科研究生，不仅要求有坚实的本领域的专业知识，而且有比较扎实的计算机知识,对能源领域的研究生而言更是如此。鉴于此,中南大学能源科学与工程学院面向全院研究生开设了《流动、传热与燃烧数值计算》课程，该门课程具有鲜明的专业特色与多学科交叉特点，融合了本学科领域的部分最新科研成果，对培养能源类相关专业的研究型人才，具有重要的支撑作用，是我校能源科学与工程学院研究生教学的特色课程之一。该课程要求学生具有宽厚的高等流体动力学、高等传热学与燃烧学基础，扎实的计算机编程的基本技能。国内很多高校根据本校优势学科将计算流体力学、数值传热学等等课程纳入研究生教学体系，但面对研究生开设以流动、传热与燃烧过程为数值模拟对象的课程很少，教学内容和教学方法都需要探索。
本文结合教改项目的实施，以培养学生面向流动、传热与燃烧过程的数值模拟技能为目标,以解决能源领域的相关实际问题为导向，探讨《流动、传热与燃烧数值计算》课程教学内容及教学方法。
一、课程教学内容
近年来随着经济快速发展，能源问题日益突出，而能源的利用过程中伴随着大量的流动、传热与燃烧过程，能源的合理利用需要能源领域的研究人员对流动、传热与燃烧过程的机理有深入的认识。为适应经济社会对能源领域人才的需求,《流动、传热与燃烧数值计算》课程设置的内容以培养研究生的基本技能、适应能源领域的科研工作需要为出发点，围绕能源领域实际需求，将教学内容和科研与工程实际问题密切结合。
本课程分前、后两部分。前一部分主要讲述流动、传热数值计算的基础理论。后一部分根据中南大学能源科学与工程学院热能与动力工程、供热供燃气通风与空调工程、制冷与低温工程三个硕士点在研究领域的差异，分别设置燃烧过程数值模拟、室内气流数值模拟、热质交换过程的数值模拟三个授课方向，针对不同专业研究生后续科研工作的侧重点，作专门讲授
二、“流动、传热与燃烧数值计算”课程设置内容的可行性分析
教学活动必须因材施教,注重授课对象的基础知识和接受能力，在学生掌握的学科基础上展开。《流动、传热与燃烧数值计算流动、传热与燃烧数值计算》是能源类研究生教学的特色课程，能源类研究生的课程体系中若干门课程组成该门课程的基础。中南大学能源科学与工程学院面向研究生开设的核心课程及课程支撑体系如下:
(1)流动与传热基础：高等流体力学、粘性流体力学、高等传热学、高等燃烧学
(2)数学基础：数值计算方法、最优化理论
(3)计算机基础：C语言程序设计、数据库基础
上述课程共同构成了流动、传热与燃烧数值计算课程的支撑体系。能源类研究生在掌握模块核心内容的情况下,是可以接受本课程的教学内容的。
三、课程教学方法和教学技巧
（一）授课内容以社会需求为导向、理论与实践结合
由于国内缺少面向研究生的同类教材，教学内容和教学方法必须在教学过程中进行探索，相关骨干教师形成教学团队，紧紧围绕工程实际，理论和实践相结合，教学与科研相结合,并将最新科研成果纳入教学体系。由于课程教学内容和工程实际紧密结合，学生学习过程中具有较大的主观能动性。
（二）加强数值试验教学、培养学生动手能力
数值模拟也叫计算机模拟或数值试验，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。对于本课程涉及的问题如何建立数值模拟平台是关键环节，目前国内外有许多较为成熟的商业化软件如Fluent、Phoenics等，商业化软件费用昂贵，看不见源码，不适合教学。教学团队成员根据自身科研优势,采用开放源程序为基础,经过适当改进建立起常用的数值模拟程序，组成程序库，用于流动、传热与燃烧数值模拟的教学。即增加学生的基本技能，又增加学生编程能力和对模拟过程的了解。
（三）实现分组学习、强化团队意识
本课程需要基础知识较多，学生对知识掌握的程度不同，要求也不尽相同，数值模拟涉及多学科交叉，包括数学、物理、化学、计算机等学科，对单个学生，很难独立完成复杂的数值模拟工作。本课程教学过程中进行分组教学，根据学生的基础和后续研究工作的侧重点，以3-5名同学组成一个小组，在学习过程中互相探讨，取长补短，形成浓厚的学习氛围，并避免个别同学知难而退的情况,起到了提高学习，知识互补，增强团队意识的教学效果。
（四）课程考核形式
课程的考核形式是检验课程教学效果的重要一环。根据本课程的特点，结合研究生学习的特殊性，《流动、传热与燃烧数值计算》采用由学生自主选题、独立编程计算、独立撰写计算报告并集中答辩的形式，这一考核形式，极大地增强了学生的学习兴趣与积极性，锻炼了学生对流动、传热与燃烧过程的分析、建模与数值计算能力，收到了良好的效果。
四、结语
教学过程是个在探索中不断完善的过程的，通过《流动、传热与燃烧数值计算》两年的教学实践，本课程教学内容和教学模式基本成熟，学生学习兴趣浓厚，反映效果良好，收到良好教学效果。在后面的教学中，我们将根据毕业学生在工作和继续学习过程反馈的意见,继续对教学内容和教学方法进行更新和完善，为能源事业培养更多高素质专门人才。
[参考文献]
[1]王福军等；计算流体力学课程教学改革与实践【J】,高等农业教育,2005（11）
[2]张学庆等；以社会需求为导向进行近海环境数值模拟课程教学改革探讨【J】,人力资源管理,2010（5）
（作者单位：中南大学能源科学与工程学院）
[关键词]计算流体力学 数值传热学 教学方法 基本技能
随着现代科学技术的发展,计算机技术已广泛应用于各行各业中，现在对一个工科研究生，不仅要求有坚实的本领域的专业知识，而且有比较扎实的计算机知识,对能源领域的研究生而言更是如此。鉴于此,中南大学能源科学与工程学院面向全院研究生开设了《流动、传热与燃烧数值计算》课程，该门课程具有鲜明的专业特色与多学科交叉特点，融合了本学科领域的部分最新科研成果，对培养能源类相关专业的研究型人才，具有重要的支撑作用，是我校能源科学与工程学院研究生教学的特色课程之一。该课程要求学生具有宽厚的高等流体动力学、高等传热学与燃烧学基础，扎实的计算机编程的基本技能。国内很多高校根据本校优势学科将计算流体力学、数值传热学等等课程纳入研究生教学体系，但面对研究生开设以流动、传热与燃烧过程为数值模拟对象的课程很少，教学内容和教学方法都需要探索。
本文结合教改项目的实施，以培养学生面向流动、传热与燃烧过程的数值模拟技能为目标,以解决能源领域的相关实际问题为导向，探讨《流动、传热与燃烧数值计算》课程教学内容及教学方法。
一、课程教学内容
近年来随着经济快速发展，能源问题日益突出，而能源的利用过程中伴随着大量的流动、传热与燃烧过程，能源的合理利用需要能源领域的研究人员对流动、传热与燃烧过程的机理有深入的认识。为适应经济社会对能源领域人才的需求,《流动、传热与燃烧数值计算》课程设置的内容以培养研究生的基本技能、适应能源领域的科研工作需要为出发点，围绕能源领域实际需求，将教学内容和科研与工程实际问题密切结合。
本课程分前、后两部分。前一部分主要讲述流动、传热数值计算的基础理论。后一部分根据中南大学能源科学与工程学院热能与动力工程、供热供燃气通风与空调工程、制冷与低温工程三个硕士点在研究领域的差异，分别设置燃烧过程数值模拟、室内气流数值模拟、热质交换过程的数值模拟三个授课方向，针对不同专业研究生后续科研工作的侧重点，作专门讲授
二、“流动、传热与燃烧数值计算”课程设置内容的可行性分析
教学活动必须因材施教,注重授课对象的基础知识和接受能力，在学生掌握的学科基础上展开。《流动、传热与燃烧数值计算流动、传热与燃烧数值计算》是能源类研究生教学的特色课程，能源类研究生的课程体系中若干门课程组成该门课程的基础。中南大学能源科学与工程学院面向研究生开设的核心课程及课程支撑体系如下:
(1)流动与传热基础：高等流体力学、粘性流体力学、高等传热学、高等燃烧学
(2)数学基础：数值计算方法、最优化理论
(3)计算机基础：C语言程序设计、数据库基础
上述课程共同构成了流动、传热与燃烧数值计算课程的支撑体系。能源类研究生在掌握模块核心内容的情况下,是可以接受本课程的教学内容的。
三、课程教学方法和教学技巧
（一）授课内容以社会需求为导向、理论与实践结合
由于国内缺少面向研究生的同类教材，教学内容和教学方法必须在教学过程中进行探索，相关骨干教师形成教学团队，紧紧围绕工程实际，理论和实践相结合，教学与科研相结合,并将最新科研成果纳入教学体系。由于课程教学内容和工程实际紧密结合，学生学习过程中具有较大的主观能动性。
（二）加强数值试验教学、培养学生动手能力
数值模拟也叫计算机模拟或数值试验，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。对于本课程涉及的问题如何建立数值模拟平台是关键环节，目前国内外有许多较为成熟的商业化软件如Fluent、Phoenics等，商业化软件费用昂贵，看不见源码，不适合教学。教学团队成员根据自身科研优势,采用开放源程序为基础,经过适当改进建立起常用的数值模拟程序，组成程序库，用于流动、传热与燃烧数值模拟的教学。即增加学生的基本技能，又增加学生编程能力和对模拟过程的了解。
（三）实现分组学习、强化团队意识
本课程需要基础知识较多，学生对知识掌握的程度不同，要求也不尽相同，数值模拟涉及多学科交叉，包括数学、物理、化学、计算机等学科，对单个学生，很难独立完成复杂的数值模拟工作。本课程教学过程中进行分组教学，根据学生的基础和后续研究工作的侧重点，以3-5名同学组成一个小组，在学习过程中互相探讨，取长补短，形成浓厚的学习氛围，并避免个别同学知难而退的情况,起到了提高学习，知识互补，增强团队意识的教学效果。
（四）课程考核形式
课程的考核形式是检验课程教学效果的重要一环。根据本课程的特点，结合研究生学习的特殊性，《流动、传热与燃烧数值计算》采用由学生自主选题、独立编程计算、独立撰写计算报告并集中答辩的形式，这一考核形式，极大地增强了学生的学习兴趣与积极性，锻炼了学生对流动、传热与燃烧过程的分析、建模与数值计算能力，收到了良好的效果。
四、结语
教学过程是个在探索中不断完善的过程的，通过《流动、传热与燃烧数值计算》两年的教学实践，本课程教学内容和教学模式基本成熟，学生学习兴趣浓厚，反映效果良好，收到良好教学效果。在后面的教学中，我们将根据毕业学生在工作和继续学习过程反馈的意见,继续对教学内容和教学方法进行更新和完善，为能源事业培养更多高素质专门人才。
[参考文献]
[1]王福军等；计算流体力学课程教学改革与实践【J】,高等农业教育,2005（11）
[2]张学庆等；以社会需求为导向进行近海环境数值模拟课程教学改革探讨【J】,人力资源管理,2010（5）
（作者单位：中南大学能源科学与工程学院）