流體力學案例

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流體力學案例范文第1篇

關鍵詞：流體力學；課程改革；考核方式；教學方法

0引言

《流體力學》是工科專業的一門基礎課程，在各工程領域也有著非常廣泛的應用[1-3]。通過對流體力學的學習掌握就可以為后續專業課的學習奠定堅實的基礎，而在實地教學中卻存在諸多問題。因為大部分本科生以前接觸的力學都是簡單的固體力學，研究的是看得見摸得著的事物。而流體力學著重研究流體的靜止及運動狀態的規律，研究流體的質量守恒、能量守恒及動量守恒三大定律及其應用，對數學學習要求較高，課程中的概念較抽象、公式較復雜[4]，使很多學生難以理解其知識點，難以把握學習的要領，進而容易遺忘或者產生厭學情緒。因此，根據安全工程專業特點，對流體力學課程教學內容和教學方法等進行改革是非常必要的。

1課程教學特點及現狀

《流體力學》是安全工程專業的一門學科基礎必修課程，是一門多學科交叉融合的課程，涉及數學、物理學、力學等，理論性和工程實用性都較強。課程的研究對象為流體，區別于固體的主要特點是易流動，課程中的許多概念較為抽象，且方程的推導需要運用數學的方法，對學生運用數學知識分析問題的能力要求較高，總體來說，學生學習難度較大。目前，《流體力學》的課堂教學以理論知識講解為主，習題練習為輔，要求學生數學基礎、理解能力、邏輯思維能力較好，課上認真聽講，課后及時復習鞏固。但是學生的學習主動性和積極性不高，課程作業的完成質量不高，只是單一的應付考試。

2課程改革探討

為提高學生的學習效果，適應新形勢下應用型人才的培養目標，培養學生嚴謹、認真的學習態度，培養學生分析及解決流體力學問題的能力，及運用流體力學方法進行科學研究的基本能力，并為后續專業課程的學習打下良好的基礎。本文擬從教學內容、教學方法、考核形式三個方面對《流體力學》課程進行改革。

2.1教學內容

根據《流體力學》在安全工程專業中的課程定位，將流體力學的內容分為流體靜力學、流體動力學基礎、流動阻力及能力損失、管路流動、相似原理及因次分析等五大模塊。課程內容圍繞流體靜止、運動兩個狀態及力學的三大方程展開，由淺入深。培養學生的工科思想及意識，能夠對安全工程專業的流體力學問題進行分析。

2.2教學方法

整合傳統和現代教學手段，采用不同的教學方式，如課堂教學與網絡輔助教學相結合，將相關的習題解答方法及課堂練習同步至超星在線課堂，給學生課后復習鞏固提供資料，并通過網絡資源及時進行解答；多媒體教學與板書結合，將復雜的流體流動過程以多媒體動畫的形式展現出來，讓學生更直觀的了解某種現象，增加對理論知識的理解和掌握；增加課堂習題練習及講解，注重師生互動，注重理論練習實際，在課堂組織教學中通過師生互動調動學生學習積極性，并通過該環節了解學生課堂知識的掌握情況，及時調整講授方法。

2.3考核方式

采用多元化的考核方式，變單純的期末考試為平時和期末多層次考試，建立平時成績考核機制。平時成績考核包括章節測試、期中測試、課后作業、課堂練習及課考勤四部分內容，其中每一部分成績占總成績的10%；期末考試成績占總成績的60%。章節測試一般是針對每一章的重點難點，用3-5道典型習題，耗時45min，檢測學生的掌握情況。要求學生在規定時間內完成，章節測試的平均成績計入期末綜合評定成績。對于章節測試的習題進行批改、統計成績、分析成績，并對教學方法進行反饋，及時調整。課堂練習一般針對課堂中的知識點進行測試，習題主要以填空、選擇、判斷的形式出現，方便、靈活、易于控制時間。通過練習，讓學生查缺補漏，同時根據練習情況及時調整授課進度及方法，確保學生對課程知識的主要內容了解和掌握。課后練習是對課程內容的鞏固和補充，是對學生理論知識運用情況的檢測，但課后作業易出現抄襲現象，對于疑似抄襲的作業，作業的分值不會給高分，通過課堂的互動可以判斷抄襲者的范圍，在課后習題講解過程中有意讓抄襲者進行講解，同時通過作業重復練習，讓學生真正理解作業的解題思路及方法。

流體力學案例范文第2篇

關鍵詞：工程流體力學；計算流體力學；CFD軟件及源程序；教學研究

中圖分類號：G6420；TU 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2015）05015404

一、工程流體力學與CFD軟件、源程序

計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）軟件通過計算機數值計算和圖像顯示后處理，對包含流體流動和有熱傳導等相關物理現象作出系統的分析。目前，CFD 技術已經廣泛應用到航空、航天、氣象、船舶、水利、化工、建筑、機械、汽車、海洋、體育、環境等領域，取得了令人矚目的成就。在現代科學技術高度發展的今天，計算技術已被引入到流體力學領域，使以前因計算過于復雜而影響進一步探討的流體力學問題逐步得以解決，計算流體力學已經成為研究流體力學的重要方法[1-3]。常用的CFD計算軟件有FLUENT 、CFX、Phoenix等。FLUENT 軟件是目前常用的一套高性能的數值軟件，是專門針對流體工程數值計算與仿真需求而開發的一種流體數值仿真軟件。

工程流體力學課程教學內容主要分為流體靜力學、流體動力學、相似和量綱分析、管中流動、孔口出流和縫隙流動等[4]。其中，管中流動主要研究圓管中的層流及紊流、管路中的沿程阻力、管路中的局部阻力及管路計算等，涉及到一系列的概念和理論公式，學生理解起來有點枯燥、困難[4-5]。通過利用FLUENT軟件和源程序進行數值模擬這一環節，變枯燥的理論公式計算為生動的計算機數值求解，既提高了學生的學習興趣，同時也使學生有了更多的感性認識和理性認識，增強學生解決實際問題的能力。在流體力學課程教學中， 有意識地穿插計算數學、Fortran語言編程、CFD知識，有助于學生理解流體力學公式及方程，

也可以加強學生對其他學科知識的理解和掌握，達到多學科之間的融會貫通， 觸類旁通。為此，筆者對科研成果中相關源源程序、部分開源程序和CFD 軟件在工程流體力學課程教學中的應用做了一些探索與實踐。

二、 教學案例

（一） 圓管中的層流及紊流教學實例

在工程流體力學教學中，管中流動是主要章節的內容，涉及的理論和公式多，不易理解。圓管流動有層流和紊流兩種流動狀況。雷諾數是判別流體流動狀態的準則數。為加深學生對流速分布和壓強分布規律的理解，在教學中可安排課外作業，設置用FLUENT軟件來模擬研究三維圓管的層流和紊流流動狀況，作出驗證分析。

圖1為圓管流動入口和出口邊界截面的流速分布圖（l=2m， d=0.1m）。取流動充分發展部分，離入流邊界x/D=1.6的截面其流速分布如圖2所示。可以看出流速沿半徑Y方向成拋物線分布，與書中理論公式相符，如式（1）所示。通過數值模擬，學生對圓管內流動速度分布有了更深刻的認識。

由圖3可以看出圓管內部壓強分布從管口處向延伸方向逐漸減小，可知流速相應增大，符合流速大、壓強小的流動定律，也符合圓管流動壓降的原理。另外從入口處的壓強分布可以看出，在圓管任何截面上，其壓強分布也不是均勻的，也有分層現象。＼

圖 3 圓管內部壓強分布

圖4為圓管軸線上的速度分布。由圖可以看出，在圓管的軸上，進口段流速分布變化較大，從進口流速v1=0.005m/s急劇上升到最大流速umax=0.00 848m/s。層流入口段長度有經驗公式可以算的，即

L≈0.058 dRe （2）

可算得入口段長度約為1.18m，由圖4顯示效果可以看出，流速在離入口1.1m到1.2m之間，即入口段長度約為1.1～1.2m，符合書中理論計算結果。

圖 4 圓管軸線上速度分布

圖5為圓管內部x軸方向不同截面的流速分布，可看出流速在截面上從入口到出口的變化。水流在圓管內部的流速分層很明顯，靠近壁面處流速接近于零。

圖 5 主流方向截面流速分布圖

圖6為圓管紊流充分發展段某一截面的流速分布圖。從圖中可以看出在紊流充分發展段，截面流速散點圖最高處幾乎為一條直線，說明圓管內大多數流體流速趨于穩定，而是更加平滑。紊流過流斷面的流速對數分布比層流的拋物面分布均勻得多，這在理論上符合紊流流速的對數分布律，即：

uu=1Klny+C（3）

圖6 Y方向中心軸線的流速分布

（二）管路中的沿程阻力教學實例

在流體力學教學內容管中流動一章的教學實踐中，筆者利用前期研發的程序[6]設置了以半擴散角為4o、擴散度為3.92的錐形漸擴管路內的不可壓縮流動數值模擬算例，旨在將對接科研成果的教學模式用于輔助工程流體力學課程教學實踐。已知條件：錐形漸擴管路前接管直徑為30 mm，后續管直徑為50 mm，總長度為70 mm。管內流動介質為空氣，進口速度為1m/s。 網格模型如圖7所示。

圖7 錐形漸擴管路系統內流場網格模型

數值計算結果如圖8所示。從圖中可清晰看出，在突然擴大段，壓力逐漸增大，表現擴壓效果，但中心線上的速度呈下降趨，若擴散角增大時，在漸擴段會出現局部回流區，這是造成局部能量損失的重要原因。

圖8 錐形漸擴管路內壓力場

局部阻力誤差分析：對于錐形漸擴管的局部阻力，可以用包達定理的形式表示：

hζ=ku1-u222g（4）

其中，k為經驗系數。由式可知，錐形漸擴管局部阻力損失理論計算公式為：

hz = ku1 - u2 22g = k1 - A1 A2 2×u21 2g = k1 - A2 A1 2×u22 2g（5）

其中A1為漸擴管上游橫截面積，A2為漸擴管下游橫截面積（m2），u1為漸擴管上游平均流速（理論值），u2為漸擴管下游平均流速（理論值）。A1 = πd21 4 = π×124，A2 = πd22 4 = π×224，u1=1 m/s，g=9.8m/s2 。代入（5）式得：

hζ理=0.004 305 m

實際流體的伯努利方程為[7]：

Z1 + P1 ρg + u21 2g = Z2 + P2 ρg + u22 2g + hf + hζ （6）

將仿真結果代入上式，其中Z1=Z2=0 P1=-0.03pa，P2=0.4pa，u1=1.06m/s， u2=0.58 m/s， hf=0， 得 hζ模擬=0.00 435m。誤差率為：

η=hζ模-hζ理hζ模×100%

=0.00 435-0.004 3050.00 435×100%=1.03%

（三） 后臺階流動教學實例

為讓學生對雷諾數有更進一步的感性認識，利用開源CFD程序[8]可設置后臺階流動教學實例，比較不同入流Re數時臺階后渦的大小和長度，現選擇四種Re數工況的計算結果進行后處理，得到如圖9所示的流線圖。從圖中可以看出，隨Re數的增加，臺階后方主渦的大小呈增大趨勢，在Re=1 000時在上方有次生渦的出現。

圖9 不同雷諾數下的流線圖

三、 教學實踐中的幾點體會

（一） 理論教學與數值實驗教學的合理利用

在工程流體力學理論教學時可結合數值實驗教學加以輔助，例如在管中流動一章教學時，可以用上述相關教學實例。由于在進行課堂演示教學時，依計算機性能及不同問題的規模難易程度，數值模擬求解的時間將有不同，要掌握合理數值模擬時間。可采取讓學生安裝CFD程序及軟件，并要求學生事先自學使用方法，嘗試數值預測，預習理論知識。然后教師理論教學時對學生預測結果進行抽樣調查分析，將理論結果與計算結果比較分析。條件許可的話，也可以通過高性能集群提交計算作業，在較短的時間內獲得計算結果。這樣學生對復雜的理論就能有深入的認識，同時也鍛煉了學生的科研能力。

（二）適當安排精選案例教學

課堂教學演示案例的選取應做到簡單且具有代表性。 案例簡單能夠減少計算機的運行時間，使教學更加緊湊；而有代表性的案例貼近生活或工程實際，則有利于提高教學趣味，開闊學生的視野。由于課堂教學時間有限，因此應在簡單演示教學案例的基礎上，精心布置較為復雜的課外任務。

（三） 源程序和軟件互補

在數值模擬教學中結合利用軟件和程序。軟件不是萬能的，商用軟件所能解決的問題是已在學術界得到充分研究的問題，對于科學研究來說，自己編程是必不可少的。一方面，自編程能更好地理解CFD具體實施過程，對商用軟件的理解和使用也是有幫助的。另一方面，自編程序還可以更好地對接科研成果，用于工程流體力學課程輔助教學。

四、結 語

通過上述幾個數值模擬實例可以看出，數值模擬過程并不太難，但結果更形象直觀。借助計算機輔助手段，在工程流體力學課堂教學中，利用CFD軟件及源程序進行數值模擬輔助理論教學， 將理論性較強的內容形象化，可以開闊學生的視野， 激發學生的學習興趣和創新意識， 加深學生對基礎理論的理解。此外，通過對接科研成果，用源程序進行數值實驗教學還可以培養學生的動手能力和科研能力，豐富數值實驗教學內容。參考文獻：

[1]J.H. Ferziger， M.Peric.， Computational Method for Fluid Dynamics[M]. Springer，2002.

[2]張涵信，沈孟育.計算流體力學―差分方法的原理和應用 [M]. 北京： 國防工業出版社，2003.

[3]傅德薰，馬延文.計算流體力學[M]. 北京： 高等教育出版社，2000.

[4]張也影.流體力學[M].2版.高等教育出版社，2009.

[5]鄭捷慶，鄒鋒，張軍，等. CFD軟件在工程流體力學教學中的應用[J]. 中國現代教育裝備， 2007（10）：119-121.

[6]何永森，舒適，蔣光彪，等.管路內流體數值計算與仿真[M]. 湖南 湘潭： 湘潭大學出版社，2011.

流體力學案例范文第3篇

關鍵詞：流行病學；多媒體；案例教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）25-0066-02

流行病學是一門古老而年輕的、發展十分迅速的學科，它不僅是預防醫學中的主導學科，也是現代醫學中一門重要的基礎學科。在國內很多醫學院校，流行病學不僅是公共衛生專業和預防醫學專業學生的基礎課程，也是非預防醫學如臨床醫學、護理、口腔等專業學生的必修課程之一。[1]然而，非預防醫學專業學生對流行病學不感興趣是目前較為普遍的一個問題，對于預防醫學專業的學生來說，也存在理解難、應用難的問題。案例教學法是一種利用案例引導教學活動，組織學生進行討論和學習的教學方法。它把案例引入到課堂環節，以實例的形式向學生提供若干特定的情境，使學生有如親身經歷真實事件的感覺。同時引導學生綜合運用所學知識，去分析、解決實際問題。這些案例實際、生動、富有吸引力，能夠激發學生濃厚的學習興趣，培養學生主動學習、分析問題和解決問題的能力。除此之外，它還能培養學生的溝通、表達和創新能力。近年來，多媒體教學技術與模式被引入學校、引入課堂，成為深化課堂教學改革、提高教師課堂教學技藝水平和教學質量的重要工具[2]。本文利用多媒體的“多樣性、交互性、集成性”等特點，針對教學重點和難點，結合經典的流行病學研究案例，制作形象生動、實踐性強的多媒體課件，輔助流行病學理論教學的開展。經過教學應用證明，多媒體教學可在一定程度上彌補見（實）習課時不足的缺陷，達到活躍課堂氣氛、激發學生學習興趣、加深學生對理論知識的理解的目的。利用多媒體的特點設計教學課件。多媒體課件由文字、圖像、動畫、聲音、視頻等信息組成，圖文并茂，形象生動。在流行病學教學中，一些理論性較強的知識點僅靠講解不容易解釋清楚，如果結合教材、文獻中的各種案例來進行講解，再通過多媒體的圖像、動畫、聲音的處理，使學生的多種感官同步接受信息的刺激，可激發學生的學習興趣[3]。多媒體教學比傳統教學花費的時間少，節約出來的時間可用來構建案例情景，嘗試開展基于問題的教學法等教學模式的改革和探索，以鍛煉學生自主學習的能力。

在流行病學中有很多概念和原理比較抽象，如果運用傳統的教學方法講解，不僅費時而且學生很難理解。例如在流行病學描述性研究這一章節中，教材中用了一系列統計指標列舉了大量數據來描述三間分布，在授課時若照本宣科地講解，學生必定覺得枯燥乏味、毫無興趣，而通過多媒體課件，可以把這些數據和調查結果用一些圖和表來進行講解。例如用“餅圖”比較不同疾病死亡率和死亡率的高低、用“線圖”來描述疾病發病死亡的時間變化趨勢、用“性別年齡曲線圖”來說明疾病在人群中的分布特征、用“腫瘤發病/死亡地圖”來描繪腫瘤的區域高發現象等，這些鮮活的例子和圖表既可以讓學生認識到這些有代表性的腫瘤發病死亡數據的來源，同時也加深了學生對這些統計指標意義的印象和理解。描述性研究、病例對照研究和隊列研究是流行病學循序漸進的三個研究范疇，是從揭示疾病現象到找出原因并提供措施的一個過程，是流行病學教學內容的重要組成部分。在教學中不可避免地要講解到相關的概念和定義，這時通常可以借助多媒體技術與案例教學法相結合，把晦澀難懂的理論融入到有代表性的案例中進行講解，把研究方案的精髓和主線貫穿在相應的flash流程圖中，把原來死板的原理通過動畫靈活地表現出來。例如在講解病例對照研究時，把英國Doll和Hill吸煙與肺癌關系的病例對照研究作為案例制作成多媒體課件，通過課件回顧該案例的設計思路及研究結果，這樣使得學生在理解病例對照研究時更加容易，從而達到了很好的教學效果。在講解試驗流行病學的內容時，我們引用了1948年英國醫學總會進行的鏈霉素治療肺結核的試驗，采用圖片和動畫的形式具體講解了臨床隨機對照試驗的設計和實施過程。在隨機對照試驗中，教學的難點之一就是隨機分組方法，在傳統教學方式下，講解隨機分組讓學生很難理解，從而不能很好地應用到以后的學習和工作中。針對這一問題，我們在講解這一部分時采用動畫的形式展現隨機分組的過程，讓學生切實感受到如何進行隨機分組，在使其印象更加深刻方面起到了很好的教學效果。在學習描述性研究、分析性研究和實驗性研究之后，學生往往不能把三者結合起來綜合運用，為了能夠使學生在頭腦中把三者有機地結合在一起，選擇了查布察爾病病因調查的案例，運用圖片和動畫相結合的方式，展現了查布察爾病病因的調查過程，使得學生掌握了流行病學三大方法綜合運用的技巧。

通過運用以上方法不僅大大提高了學生上課的積極性，同時也收到了很好的教學效果。但多媒體教學也存在一些不足。首先多媒體教學知識容量大，教師的授課速度較快，導致學生的思維難以跟上教師的教學進度，從而很容易使學生產生疲憊和厭煩情緒，反而達不到理解和掌握知識的效果。其次由于大部分醫學院校教師沒有受過專業的多媒體制作的培訓，大多數多媒體課件只是文字和圖片的簡單結合，界面過于單調，或者把課件做成了教材的壓縮版，難以吸引學生學習的興趣，結果反而降低了教學質量。因此我們在制作多媒體課件時應該慎重考慮其缺陷，避免應用后帶來的不良影響。最后，我們在制作多媒體課件時，很難體現一些細小的知識點，因此，在給學生講解的過程中應該注意此方面內容的講解，盡量使授課內容更加全面。

總之，多媒體教學和案例教學的結合應根據教學目標、教學內容、教學對象等因素，恰當地選材，制訂科學的教學方案，設計合理的課堂教學計劃，充分調動學生的積極性、主動性，切實有效地與學生進行交流，從而不斷提高教學水平。

參考文獻：

[1]吳敏，陳清.臨床醫學生的流行病學教學[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2004，6（6）：582-584.

[2]朱海燕，于先清.多媒體技術在預防醫學教學中的應用[J].現代醫藥衛生，2008，24（1）：154-155.

[3]陳衛剛，李睿.內科學教學中多媒體技術應用的利與弊[J].衛生職業教育，2006，24（24）：55-56.

流體力學案例范文第4篇

【摘要】 目的 探討接受不同預處理方案（化療加全身放療和單純化療）自體造血干細胞移植患兒的毒副反應、造血功能恢復及療效的不同。方法 14例隨訪超過1年患兒，其中預處理方案為化療加全身放療6例，單純化療8例，觀察急性毒副反應、生長發育、造血功能恢復以及生存情況。結果 3年無病生存率：A組67%（4/6），B組60%（3/5）；WBC>1.0×109/L、ANC>0.5×109/L 、PLT>20×109/L；恢復時間（天）分別為：A組（21±9）天、（24±11）天、（26±8）天，B組（18±7）天、（21±8）天、（22±12）天；急性相關毒性：黏膜反應發生率分別為A組84%和B組75%，A組中有Ⅱ級反應，并且有膀胱、腮腺反應；晚期反應：A組中部分病例發生身高生長減緩和內分泌功能異常，放射后白內障發生率為50%（3/6）。結論 兩種方案療效、移植后的造血功能恢復時間及急性相關副作用的發生率相近，但應用全身放療的患兒有晚期影響發生。

【關鍵詞】 化療；全身放療；自體造血干細胞移植

【Abstract】 Objective To compare the toxicities and potential effectiveness of autologous peripheral blood stem cell (PBSC) infusion in children with malignant disease post strong chemotherapy with TBI and without TBI. Methods 6.5~8Gy total body irradiation plus CTX 50mg/kg×2 (group A， 6 cases) versus carboplatin(425mg/m2×4days)， etoposide (338mg/m2×4days)and melphalan (70mg/m2×3days) or busulphan ( 1mg/ kg·6h×3days) and melphalan(140mg/m2)( group B， 8 cases) followed by autologous PBSC for consolidation treatment.Results The mean time for reaching a granulocyte count greater than 0.5 ×109/L and for a platelet count greater than 20×109 /L was ： group A (24±11)days ，( 26±8)days； group B (21±8)days ，(22±12)days. The event-free survival was similar in both groups. The incidence of severe mucositis， cystitis， parotiditis，cataract， disorder of growth and endocrine in group A.Conclusion The outcome ， the duration of neutropenia and thrombocytopenia， and the incidence of acute related toxicites was similar in these patients. In group A， chronic complications were found.

【Key words】 chemotherapy； total body irradiation；autologous peripheral blood stem cell transplantation

自體外周血造血干細胞移植已經廣泛應用于惡性腫瘤的治療，相關的預處理方案也有多種。筆者采用了含全身放療和不含全身放療方案的自體外周血造血干細胞移植治療兒童惡性實體瘤，現就實際應用情況做以下總結。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本組14例，男10例，女4例；平均年齡6.6歲(3.5~9歲)；全部14例患兒均經病理診斷為Ⅲ~Ⅳ期惡性淋巴瘤（7例）和神經母細胞瘤（7例）。平均移植前發病時間291天（180~780天）；平均隨訪時間1367天（420~4320天），其中11例隨訪超過1100天。移植時均處于完全緩解或部分緩解。

1.2 治療方法

1.2.1 移植前治療 所有患兒均接受常規誘導化療，神經母細胞瘤患兒進行原發部位的手術切除。

1.2.2 干細胞動員、采集、凍存 于移植前1~3個月進行干細胞動員和采集。動員方案為化療加人重組粒細胞刺激因子（rhG-CSF），劑量5~10μg/（kg·d）。以CS-3000 plus和COBE spectra- 4型血細胞分離機采集2~3次，采集單個核細胞（MNC）(7.62±2.66)(3.53~8.99)×108/kg ，CD34+細胞(9.18± 5.65) (2.98~17.24)×106/kg，CFU-GM集落(14.16±12.45)(0.67 ~31.65)×104/kg。采集物于-196℃進行凍存，需用時取出經40℃水浴迅速解凍。

1.2.3 預處理方案 （1）A組預處理基本方案為環磷酰胺加分次全身放療(FTBI)。環磷酰胺劑量為50mg/（kg·d）×2，FTBI劑量為6.5~8Gy，分2次，劑量率≤5cGy/min。此外聯合的藥物有：阿糖胞苷（1~2）g/（m2·d）×2、足葉乙甙（100~300）mg/（m2·d）×2、甲環亞硝脲（150~250）mg/m2×1次。（2）B組預處理基本方案為卡鉑425mg/（m2·d）與足葉乙甙338mg/（m2·d）于-7、-6、-5、-4天進行24h持續靜滴，馬法蘭70mg/（m2·d）于-7、-6、-5天靜脈注射；或白消胺1mg/（kg·6h）于-6、-5、-4天口服， 馬法蘭140mg/m2于 -3天靜脈注射。

1.2.4 干細胞回輸 預處理結束后24~72h靜脈回輸，CD34+ 細胞：(3.87± 2.45)(1.16~8.13)×106/kg。

兩組患兒年齡、性別、病種、發病時間、移植時疾病狀態和干細胞動員方案、采集、回輸干細胞數量無差異。

1.3 評定標準

1.3.1 造血功能重建 觀察外周血白細胞、血小板和中性粒細胞計數。

1.3.2 急性相關毒性判定 于移植后0、7、14、28天按Bearman標準［1］進行心臟、膀胱、腎臟、肝臟、中樞神經系統、口腔和胃腸道相關毒性評分，肺臟觀察至移植后90天。

1.3.3 晚期影響觀察 于移植前2周和移植后每3個月檢查1次，項目包括：骨髓象、肝腎功能、乙型和丙型肝炎病毒標志物、三碘甲狀腺原氨酸(T3)、甲狀腺素(T4)、促甲狀腺素(TSH)、生長激素(GH)、睪酮(T)、雌二醇(E2)、黃體生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)。胸部X線片檢查、心電圖檢查、裂隙燈檢查晶體。身高增長采用標準差計分表示(SDS)：SDS=（患兒身高-同性別同年齡組平均身高）/同性別同年齡組平均身高之標準差，連續2年中下降>0.3為異常。

1.3.4 療效評定 評定標準按WHO原則分為：完全緩解、部分緩解、穩定、進展。治療前2周經影像學（CT或MRI）、骨掃描、骨髓穿刺及血清學檢測進行評定，治療后60~90天復查上述項目，以后每90天復查1次。治療反應時間：自干細胞輸注之日（0天）起。

1.4 統計學方法 采用t檢驗比較外周血恢復時間，乘積限法進行生存分析，確切概率法比較急性相關毒性的發生。

2 結果

2.1 造血功能重建 兩組外周血白細胞（WBC）、中性粒細胞（ANC）和血小板（PLT）計數的恢復情況見表1。

2.2 治療效果 兩組治療后不同時間的無病生存情況見圖1。

2.3 急性相關毒性 兩組急性相關反應情況見表2。

注：其他反應：包括腮腺腫痛、血淀粉酶、血糖異常

2.4 晚期影響 A組中，2例生長激素低于正常，并有1例于移植后1~2年出現了一過性身高生長減慢(SDS下降超過0.3)。1例出現代償性甲狀腺功能低下，1例男性患兒進入青春期后第二性征未發育，血睪酮水平低。另外3例發生了白內障。B組中，5例移植后超過3年，沒有發現身高增長和內分泌異常表現，無白內障發生。兩組患兒智力正常，情緒穩定，性格良好。部分患兒乙型、丙型肝炎病毒和巨細胞病毒標志物陽性，個別病例肝功能異常。心、肺、腎隨診無異常發現。

3 討論

借助于造血干細胞支持難治性惡性腫瘤的治療效果取得了明顯提高，而預處理方案起著至關成敗的作用。對于兒童在制定預處理方案時既要重視療效，同時也要注意耐受性和對生長發育的影響。我科自1989年開始了兒童自體造血干細胞移植治療惡性腫瘤的工作，初期所采用預處理方案包含全身放療，而后期則采用了不含全身放療的預處理方案，二者在應用中情況有所不同。

惡性淋巴瘤和神經母細胞瘤為兒童常見的惡性實體瘤，惡性度高，轉移廣泛、發生早、治療難度大。尤其對晚期病例，常規化療常難以取得滿意療效。本研究所包括的病例均為難治性惡性腫瘤，兩組生存情況均較常規化療好［2，3］。3年無病生存率64%（A組67%，4/6；B組60%，3/5），其中超過5年3例，超過10年2例，由前圖可見，兩組治療后生存情況無差異（P=0.1185）。

有報道應用自體造血干細胞移植治療惡性淋巴瘤，預處理方案不含全身放療的移植后造血功能恢復快［4］。實際工作中，A組平均出層流室時間+36天，平均輸血21次（4500ml，紅細胞和血小板）；而B組平均出層流室時間+27天，平均輸血15次（3100ml，紅細胞和血小板）。B組患兒住層流室時間短，必要輸血次數和輸血量少。本研究兩組患兒外周血的恢復時間經統計學檢驗差異無顯著性，可能與例數少有關，需觀察更多病例。

急性相關反應方面，兩組主要表現為黏膜和胃腸道反應，發生率相近，分別為A組83%和67%，B組75%和75%，P＞0.05，但A組中有Ⅱ級反應，需止痛藥緩解。膀胱反應僅見于A組，發生率為50%，并有1例出現Ⅱ級反應，表現為出血性膀胱炎，主要與大劑量應用環磷酰胺有關［5］。A組發生Ⅱ級反應共3例次，另1例Ⅱ級反應表現為腹瀉。B組共有Ⅱ級反應2例次，1例為胃腸道表現，另1例出現驚厥，考慮與白消胺有關［6］。Bearman標準未包括的表現：A組中3例腮腺腫痛，為放射性腮腺炎［7］，2例血淀粉酶和血糖高于正常；B組2例出現血淀粉酶和血糖升高。可見，兩組急性反應主要表現為黏膜炎和消化道毒性，發生率相似，但A組反應程度重，并且有膀胱、腮腺反應。

由于腺體細胞對放射線敏感，大劑量全身放療會對垂體、下丘腦及相應內分泌腺體功能產生影響，從而影響兒童生長發育［8，9］。鑒于此，筆者在制定預處理方案時選用了小劑量分次全身照射，但仍然對接受治療的患兒有一定的影響。A組中，部分病例于移植后1~2年內發生身高生長減緩和內分泌功能異常。并且A組中1例男孩進入青春期后第二性征未發育，可能與放療和大劑量應用環磷酰胺有關。

A組放療后白內障發生率為50%（3/6），由于晶體上皮細胞對電離輻射敏感，放射損傷后產生顆粒樣物質所致，多發生于放療后1~4年，本組病例發病率與其他研究相仿［10］。不接受放療這種損傷就不會發生。

總之，兩種方案自體造血干細胞移植治療兒童惡性實體瘤的療效相近，采用單獨化療作為預處理的患兒住層流室時間短、必要輸血少、所需費用低、急性和慢性相關副作用小，以后可多加應用。

1 Bearmen S， Frederick R， Appelbaum C， et al.Regimen-related toxicity in patients undergoing bone transplantation.J Clin Oncol，1988，6(10)：1562-1565.

2 Matthay KK， O’Leary MC， Ramsay NK， et al.Role of myeloablative therapy in improved outcome for high risk neuroblastoma：review of recent children cancer group results.Eur J Cancer，1995，31(4)：572-575.

3 孫曉非， 蘇義順，劉冬耕，等. BFM-90、CHOP和CHOP/HD-MTX方案治療兒童青少年B細胞非霍奇金淋巴瘤的生存率比較. 癌癥，2004，23(8)： 933-938.

4 Brice P， Marolleau JP， Dombret H， et al. Autologous peripheral blood stem cell transplantation after high dose therapy in patients with advanced lymphomas. Bone Marrow Transplant，1992，9(5)：337-342.

5 郭超，章衛平，王健民，等.外周血干細胞移植中出血性膀胱炎的病因與防治. 第二軍醫大學學報，2002，23(9)：949-951.

6 Vassal G， Deroussent A， Hartmann O， et al. Dose-dependent neurotoxicity of high-dose busulfan in children： a clinical and pharmacological study. Cancer Res，1990，50(19)：6203-6207.

7 Chaillet MP， Cosset JM， Socie G， et al. Prospective study of the clinical symptoms of therapeutic whole body irradiation. Health Phys，1993，64(4)：370-374 .

8 Sanders JE， the Seattle Marrow Transplant Team. The impact of marrow transplant preparative regimen on subsequent growth and development.Seminars in Hematology，1991，28(3)：244-249.

流體力學案例范文第5篇

關鍵詞： 五步教學法 大學物理教學 創新能力

近年來在高校教學中，學生的理論學習，尤其是基礎課的學習嚴重脫離生產實際，學生走上工作崗位，感覺所學不能為己所用，認為物理學枯燥、深奧、難懂、難學。為了改革傳統的課堂教學與新時期教育目標不相適應的教學觀念、教學環節、教學方法等，適應新時期對人才培養的新要求，提高學生學習物理的興趣，引發學生對物理現象背后本質的思考，培養學生學習物理的興趣，使學生通過嘗試創新增強創新意識，養成創新思維習慣，從而提高創新能力，筆者提出了五步教學法。

1.教學方法創新

五步教學法主要包括啟發、探尋、反思、設計、實踐五個環節。

1.1啟發

即創設情境、啟發思考，激發探究欲望。一改傳統教學由理論到理論的枯燥的直接講授，避免學生產生厭煩情緒，通過展現鮮活的豐富多彩的生活現象，引導學生對現象產生好奇，激發學生的研究興趣和創造熱情，使學生的各種生理和心理機制調節到最佳狀態，為創造性思維做好心理準備。

1.2探究

即歸納現象，得出規律，實現由感性認識到理性認知的飛躍。在啟發已經完成的情況下，教師應趁熱打鐵，及時引導學生歸納這些現象的共同特征，引發學生對共同特征背后本質規律的思考。在這一過程中，會涉及物理學解決問題的思想方法（如：簡化模型、等效思想等），必然會引起學生的疑問，產生新設想和對已有認識結構的沖撞。引導學生及時記錄這些思想火花，這是創新思維的開始（或產生）。

1.3反思

即鞏固規律，反思物理意義，實現由理論到實踐的初步跨越。在第二步中得出用數學公式或文字所表達的物理規律之后，要及時引導學生反思其物理意義，透過理論公式和文字符號看蘊含的實際意義，對公式進行數學變換，再看其相應的物理意義和實際意義，以解例題的形式引導學生學會用理論指導實踐，解決實際問題，并挖掘規律的其他一切可能價值。在此過程中，注意啟發學生試圖用所學知識解決現實問題，并提示學生及時記錄創新設想。在這一階段中，學生會產生大量的新設想或新問題，這是創新活動的開始。

1.4設計

即查閱資料，明確問題，并設計解決問題的初步方案，實現由理論到實踐的大膽嘗試。在“反思”過后，學生頭腦中將會產生許多問題，迫切需要解決，甚至希望親自做實驗進行驗證。這時，教師應及時引導學生學會研究，學會查資料，學會正確表征自己所提出的問題，進一步完善理論構想，初步設計解決問題的方案。

1.5實踐

即進行實驗或理論推演，創造成果，最終實現由理論到實踐的飛躍。

“五步教學法”堅持以學生為主體、教師為主導的原則，能克服以教師或教學內容為中心、學生習慣于以教師為權威、全盤接受教師傳授知識的缺點，為學生的創造性思維和創新行為提供可能。另外，筆者精心構建的整個教學新體系，都是圍繞培養學生綜合素質和創新能力的總目標進行的。為了達到最后的教學目標，筆者十分注意教學手段的運用，對多媒體和板書取長補短，進行適當整合。筆者認為，多媒體在演示動畫、展示情景、創設情境、畫圖及布置思考題等方面更有優勢，而板書在理論推演、控制節奏、及時答疑等方面具有多媒體不可替代的作用。

2.教學組織實施

2011年暑假，根據創新教學策略和研究方案，以及剛體的定軸轉動、流體力學、液體表面現象、穩恒磁場和波動、幾何光學等內容，實施創新教學，在多媒體演示中插入更多形象生動的圖片。整節課對多媒體播放順序做了調整，更適應“五步教學法”的節奏。

2.1設計小課題

根據每章內容，初步擬定研究小課題，供學生參考，在實際研究中，學生可自行選題。下面列舉部分小課題：（1）人體骨骼的結構和力學特性；（2）肌肉牽引骨骼的力學原理；（3）人體的運動機制；（4）人體血液循環的力學原理；（5）對血壓的影響在醫學上的應用；（6）血液中各種細胞遷移現象分析；（7）B型超聲波的原理；（8）超聲波的生物效應；（9）孕婦做B超對胎兒有害嗎；（10）醫學上常見氣體栓塞現象及其防護。

2.2教學案例

2.2.1教學內容的組織實施

2.2.1.1“五步教學法”和創新思維訓練相結合。過去應試的物理教學方式比較強調歸納總結、數學推導，大量時間用于訓練學生的解題技巧，教學過程基本是單向的，學生學習起來枯燥乏味，由此萌發出怕學物理的心理。在創新教學新體系中，筆者以教學模式的改革為切入口，以引導學生創新思維為重點，重視學生的個性發展和創新能力培養。在課堂教學中注重物理圖像，注重物理學知識與自然現象、生活實踐、科學技術相結合，采用教師與學生雙向交流和溝通的方式實施教學。為了增強課堂教學效果，筆者依據學生的思維發展特點，遵循創新思維活動心理過程，以創新教學新體系為支架，遵循“五步教學法”原則，大膽開展創造性課堂教學，大大活躍課堂教學氣氛。如對流體力學的教學，筆者采用“五步教學”，首先呈現本章的知識構架，讓學生對所學的內容有一個粗略的框架，然后播放與流體有關的圖像和動畫，主要有臺風、山澗小溪、水上沖浪、自來水管、輸液管、人體血液系統等，接著引導學生觀察現象，通過對現象產生原因的追問，引發學生思考，激發學習興趣。在學生的思維狀態處于“最佳發展狀態”，對現象本質無限好奇之時，提示學生運用物理學解決問題的一般方法，根據實際流體的特征、性質和要解決的問題，抓住主要矛盾，進行合理簡化，建立理想流體和穩定流動物理模型，并用物理語言和基本數學方法進行描述，讓學生興奮地體驗物理方法和物理思想的妙用，同時也完成了“五步教學法”中的“啟發”環節。這時，在學生會產生掌握方法的滿足感，迫切了解現象本質的熱情有所下降，激烈的腦細胞活動也得到片刻休息時，筆者不失時機地提示學生：“一切物理現象都遵循物理學的三大基本守恒定律。”引導學生思考：“理想流體做穩定流動會遵循怎樣的規律呢？”由此順利轉入“探尋”環節。此時學生思維活動狀態再次被激活，師生共同探尋規律，由質量守恒定律，進行邏輯和數學推演，得到連續性方程，認識到：流體的連續性方程其實就是質量守恒定律在流體力學中的應用特例。再由機械能守恒定律，結合連續性方程，進行邏輯和數學推演，得到伯努利方程，學生會深刻地體會到：將物理普遍規律，運用于具體現象中，就會產生新的定律和定理，從而產生理智感，在接受知識的同時激發創造熱情，至此也完成“探究”環節。在得出連續性方程和伯努利方程之后，學生會以為掌握了規律，就已經完成了學習任務，可能不會再思考定律的深刻意義和價值，學生的心理活動暫時處于冷卻狀態。筆者抓緊時機，要求學生運用規律，解釋剛才所呈現的物理現象。學生的思維活動再次激活，轉入對定律的“反思”環節。本單元的“反思”環節，主要解決定律中每一項的物理意義，定律本身的物理意義，定律在特殊情況下的表現形式，討論定律的各種用途等。在這一環節中，學生不僅會對定律有更深刻的領會，能較好地接受發散思維訓練，體會運用規律解決實際問題的過程，而且在理論與實踐的聯系中，學生會萌生許多問題或設想。筆者會提醒他們及時記錄問題，并鼓勵大家課后進行更深入的研究。至此，完成了“反思”環節，并啟動了“設計”環節。整個課堂教學由張有弛，環環相扣，既重視基礎知識的教學，又重視創新能力和創新精神的培養，實現知識、能力和素質協調發展的培養目標。

2.2.1.2課內與課外相結合。課堂教學只能完成“五步教學法”中的前三步，對在“反思”中產生的問題，需要在課后進行“設計”和“實踐”。而“設計”和“實踐”是進行創造活動、形成創造成果的重要途徑，也是培養創造能力和創新精神的重要途徑。

在教學中，改變問題盡量解決于課堂的傳授式教學方法，課堂教學重點是啟發思考現象、引導探尋規律、激發反思問題，側重講思路、講方法、引問題、重討論，而將許多通過思考可以自己掌握的內容留給學生自己去做。課外作業形式多樣，除了常規作業以外，筆者布置一些思考題、討論題、設計題及小課題等。對學生，要求每一章學過以后，完成一定的常規作業的基礎上，組織小組討論，學期結束，每人寫一份小論文，并實施新的學生考核方式。小組討論的目的，是對學生進行發散思維訓練，同時也為學生提供機會，讓他們提出在“反思”環節中產生的問題，完成對問題的表征，并“設計”解決方案。布置小論文，目的是讓學生對問題有一個醞釀期，體驗“頓悟”和“靈感”的作用，同時完成論文的過程，也貫穿著思維的“實踐”過程。小論文自由選題，自由發揮，培養學生的自學能力和自覺性，從而培養學生的創新能力和創新精神。

參考文獻：