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1、热能与动力工程专业:本专业培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识,能在国民经济各部门,从事动力机械的动力工程的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发等方面的高级工程技术人才。
热能与动力工程是多门科学技术的综合,其中包括现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术等,主要涉及热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作,面向及培养知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。
2、汽车发动机设计专业:属于热能与动力工程的一门学科。
关键词:叶轮机械;课程教学;微课
中图分类号: G642.0文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(b)-0000-00
一、 引言
动力系统是船舶的心脏,在船舶的航行中起着至关重要的作用。《叶轮机械》课程作为船舶动力工程专业的主干课程,在专业人才培养方案课程体系中起着承前启后的作用。课程主要介绍船舶动力装置中涡轮和压气机等典型叶轮机械的工作原理,具有较强的工程应用背景,其教学任务和目标是要求学生通过学习掌握典型叶轮机械的能量转换原理、设计及非设计工况下的工作过程和特性,为今后熟练掌握操纵管理和维护船舶动力装置,提高对装备的使用管理水平及故障的分析、排除能力打下坚实的基础,其地位和重要性不言而喻。
随着科技的进步,船舶动力系统装备的发展和更新换代也非常迅速,对动力工程专业学生的理论基础要求也越来越高,如何提高其课程教学质量是专业人才培养急需解决的问题。
本文基于《叶轮机械》课程教学的现状,紧跟装备发展的教学需要,对课程教学中的问题和对策进行了探讨。
二、《叶轮机械》课程特点
《叶轮机械》作为一门专业课程,对学生综合运用知识理论能力要求较高,学生学习难度较大。与船舶动力工程专业其它主干课程相比,具有以下特点:
(一) 课程涉及的动力装置结构系统复杂,概念多,原理抽象
课程主要涉及涡轮和压气机两种典型原动机,通过分析其工作过程中的参数变化及能量转换介绍叶轮机械的工作原理。这两种叶轮机械结构系统复杂,涉及概念较多,理论也比较抽象[1]。如:学生在刚接触“级”和“基元级”时都比较头疼。这两个概念相似,但却有着本质的区别。“级”的结构组成比较直观,而“基元级”则比较抽象,如何引入“基元级”的概念,并能够清楚地揭示二者之间的联系和区别是课堂教学的难点之一。
(二) 课程内容综合性、连续性较强
《叶轮机械》比一般的动力工程专业课程学习难度大主要体现在其综合了《工程热力学与传热学》、《流体力学》等多门预修课程所学知识[2],并且要求学生能够融会贯通。如:在讲授“焓熵图”时,要求学生运用《工程热力学与传热学》相关知识来分析工质在级内的热力变化过程;在讲授“级的内损失”时,要求学生运用《流体力学》相关知识来分析内损失产生的原因和减小的措施。如果预修课程学习不牢固,学生在进行理论分析时很多现象难以理解。
课程的连续性则体现在章节内容的衔接方面。如:向心涡轮与轴流涡轮都属于叶轮机械中的原动机,但工质的流动方向不同,其结构组成和工作原理有联系也有区别。如果轴流式涡轮的工作原理没有理解,那么后面的向心涡轮工作原理的学习也非常困难,产生不良学习情绪,形成恶性循环。
(三) 课程注重理论分析,公式推导较多
课程涉及速度、流量及能量转换等方面计算和大量的数学公式推导,不同状态下的参数符号相近,容易混淆。例如: 表示喷嘴出口处气流的实际速度, 表示喷嘴出口处气流的理想速度,二者分别表示不同运动状态下的喷嘴出口气流速度,有着本质的区别,在公式的推导和计算过程中要结合其本身的物理意义。
三、 目前《叶轮机械》课程教学中存在的主要问题
尽管前期教学团队已进行了课程改革,但在整个课程的教学实践过程中,发现目前的授课方式、考核方式等教学环节方面仍存在一些问题:
(一) 教学方式相对单一
教学方式目前多采用传统的课堂讲授,教师仍然是课堂教学的主角,学生被动的接受知识。由于总学时数有限,现场教学安排较少,学生对课程研究对象不熟悉,直接影响其对工作原理的理解程度,单纯依靠课堂讲授的教学方式难以激发学生的学习兴趣。
(二) 网络教学资源相对不足
目前,高等教育强调宽基础,基础课学时和比例增加,专业课学时相对缩减。伴随而来的就是课堂教学节奏明显加快,特别是多媒体课件,信息量大,动画展示转瞬即逝,部分学生来不及消化课堂教学内容[3]。随着网络信息时代的到来,PPT及3D等各种软件制作的短片或视频等网络教学资源已逐渐发展成为学生课外时间获取知识的主要渠道。与基础课程不同,《叶轮机械》课程针对性较强,目前高质量的网络教学资源相对缺乏,特别是一些高清的叶轮机械结构组成动画及原理介绍的视频。网络教学资源严重不足带来的后果就是学生所学知识的程度和范围很大程度上依赖担任课堂教学的老师。
(三) 考核方式传统单一
课程考核是学生普遍关心的环节,也是影响学生学习的主要动力之一。考核方式目前仍采用传统的闭卷考试方式。大部分学生都是临近考试开始突击复习,主要依靠强化记忆和简单理解,闭卷考试只能检验其短期内的学习效果,对于学有余力的学生来说,不利于其创新思维能力及综合能力素质的提升。
四、针对教学问题拟采取对策
针对上述教学环节中出现的问题,结合教学形势的发展现状,可从以下方面改善:
(一) 开展基于微课的多媒体教学资源建设
以往,学生课下学习只能通过教学PPT或其他教材等方面来获取知识,这些PPT和教材的知识点比较分散,重难点不够突出。为了弥补传统多媒体教学课件信息量大、节奏过快的不足,可将每一章节的知识点整理细分,配以文字、动画和讲解图文并茂制作成5~10分钟的教学小视频,开展基于微课的多媒体教学资源建设,并上传到相关平台。学生可以在课前或课后利用微课程进行自学或复习。目前很多专业课程已开展相关的微课建设,并在学生自主学习中发挥了重要的作用。
(二)采用灵活多样的教学方式
为了突出学生的主导地位,加强教师的引导作用,可根据课程内容特点采用不同的教学方式,如:涉及结构方面的教学内容,可将原来的课堂讲授改为实验室现场教学,结合多媒体课件讲授,加深学生对研究对象的进一步了解;针对部分相对简单、知识点突出、容易讲解的模块,可实行以任务为驱动,由学生独立备课、讲授,教师进行补充和点评的教学方式,让学员由被动学习变为主动学习,提高学习的积极主动性;针对热力校核等综合性较强的模块,可采用具体的案例教学,通过讨论方式学习,让学生充分参与课堂的学习,活跃课堂教学氛围。
(三)结合学科发展前沿,理论联系实际,注重启发式教学
尽管主体教材对船舶动力装置的发展进行了相关介绍,但由于出版周期的问题,最新的动力装置应用情况及最新的技术状态仍需通过主讲教师在课程中结合相关知识点进行穿插介绍,使抽象的内容具体化,增加课程吸引力。如:在介绍“轮周功”“轮周效率”的计算时,可结合最新的船舶动力装置、电厂动力装置汽轮机技术参数来介绍其功率、效率是怎样计算出来,让学生体会知识点的应用。由于课程的综合性较强,讲解过程别要注重启发式教学,要求主讲教师思路清晰并具有扎实的专业理论基础。
(四)改革课程考核方式
为了更全面的体现学生的学习效果,提高学生学习的积极性,可尝试针对内容特点采用开闭结合的考核方式[4]。对必须掌握的内容,采用闭卷形式考查成绩;对部分主观题分析题及综合性较强的知识点,采用开卷考试的形式,允许学生自带在规定的纸张上整理的参考资料,进行考试,对参考资料和答题情况一并进行评判,计入成绩,这样既可以提高学生对专业知识的总结归纳能力,又能避免死记硬背。
(五)增设课外选作实验
专业课程的特点之一就是要培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。为了提高学生解决工程实际问题的能力,一方面可通过增设叶片振动和转子临街转速等选做实验,另一方面可以加强实验条件建设,实现学生自主设计、完成实验项目。
四、 结束语
通过对《叶轮机械》课程教学的现状进行分析,从开展基于微课的多媒体教学资源建设、采用灵活多样的教学方式、加强理论联系实际、改革课程考核方式、增加选作实验等方面提出了提高课程教学质量的途径,并在今后的教学实践中继续完善。
参考文献:
[1]董向元, 郭淑青.汽轮机原理课堂教学方式的思考[J].科技信息, 2008(24): 225
[2]刘爱虢, 曾文.《汽轮机与燃气轮机原理》课程体系建设与教学改革[J].教学实践探索
一、就业率最高的理科专业
从最新的调查报告中发现,2012年本科院校大学生的就业率有所下降,而高职院校毕业生的就业率基本与往年持平。本科生毕业半年后的就业率约为86.1%,比去年下降了2个百分点。其中,“211”院校毕业生的就业率达到89%,非“211”本科院校的就业率为87%,高职高专就业率为84%。
在这样的大背景中,我们再来细看各专业的就业情况,就能更清楚了解哪些专业毕业后更容易找到工作。
工学类、教育类、金融类的专业就业形势继续走高,而法学类专业的就业形势依旧在80%左右。高职高专院校,同样是应用性更强的专业更好找工作,如资源开发与测绘,轻纺食品大类等,应用性不太强的专业,毕业生的竞争力不如本科生。
从专业小类来看,本科生毕业半年后就业率最高的专业为学前教育(高达97.5%),去年,就业形势最好的是地质工程(就业率达100%),较同届本科毕业生半年后平均就业率(91.2%)高出6个百分点;而毕业半年后就业率最高的高职高专专业则为供热通风与空调工程技术、税务,两个专业的高职高专毕业生在毕业半年后的就业率分别为95.1%和95.0%,较同届高职高专毕业生半年后平均就业率(88.1%)高出7个百分点。与去年相比,社会的总体就业率提高了,但就业率高的专业其优势已不再那么明显。
从最近三届大学生的就业情况变化来看,就业率平均下降最快的本科专业大类是历史学,平均下降最快的本科专业小类是统计学类,就业量排前100的专业小类中就业率平均下降最快的前三位是临床医学、动画、应用物理学。就业率平均下降最快的高职高专大类是水利大类,平均下降最快的高职专业小类是护理类,就业量排前100的专业小类中就业率平均下降最快的是金融保险、临床医学。
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热能与动力工程专业
专业链接:本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,受到现代动力工程师的基本训练;具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。
就业走向:毕业后从事动力机械(如热力发动机、流体机械、水力机械)和动力工程(如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的工作。
院校推荐:清华大学、上海交通大学、山东大学、东北大学、重庆大学。
物流工程专业
专业链接:主要学习轮机工程、电力工程方面的基本理论和基本知识,接受识图制图、机械设计、轮机工程检测的基本训练,具有操纵和维修船舶动力装置和对船舶监修、监造的初步能力。
就业走向:主要到各类物流企业、工商企业的物流管理部门,各级物流行政管理部门,交通运输企事业单位,物流系统规划与设计部门,商业、流通业管理部门,物流设备研发、销售企业,科研院所、大专院校等地方工作。
院校推荐:长安大学、大连海事大学、西南交通大学、华中理工大学、浙江工业大学。
车辆工程专业
专业链接:主要研究汽车、拖拉机、机车车辆、军用车辆及其他工程车辆等陆上移动机械的理论、设计及制造技术的工程技术领域,学习设计开发、生产制造、质量检测和控制、使用和维修、相关检测装置和仪器开发等相关知识。
就业走向:可以从事铁道机车车辆、城市轨道交通地铁及轻轨车辆、动车组、公路汽车的研究教育、设计制造、运用管理等,可参与城市交通系统的规划、设计、建设、运营、管理等,也可进入企业从事相关工作。
院校推荐:北京理工大学、同济大学、上海师范大学、河南科技大学、海南大学、云南大学。
供热通风与空调工程技术专业
专业链接:学习并掌握供热通风及空调技术专业必须的基础理论知识、专业知识及基本技能,培养采暖通风及空调系统安装施工方案选择、安装工程预算和施工进度计划的编制,物质供应计划以及进行临时设施布置等方面的能力。
就业走向:从事建筑水电空调设备等方面的施工、管理、安装工程审计、工程监理和设计工作。
院校推荐:河北建筑工程大学、天津工业大学、河北工程大学、青岛理工大学、浙江海洋学院、安徽建筑工业学院。
电力系统继电保护与自动化专业
专业链接:学习电力系统及工矿企事业单位继电保护电气自动装置及二次回路运行、检修、维护、设计、安装、调试等技术和管理等知识。
就业走向:中小型水力发电厂,各级电力公司和供电局,工矿企事业单位,从事继电保护及电气自动装置及二次回路运行、检修、维护、设计、安装、调试等技术和管理方面的工作。
院校推荐:西安电力高等专科学校、山东电力高等专科学校、重庆电力高等专科学校、河南机电高等专科学校。
食品营养与检测专业
专业链接:学习与食品相关的化学和生物知识,对食品生产、质量管理等有所了解,还需通过食品检验工职业资格证考试。
就业走向:在大中型食品企业、农产品加工业、保健品行业、食品检验等相关机构从事食品检验及卫生检验等工作。
院校推荐:重庆医药高等专科学校、四川烹饪高等专科学校、鞍山食品工业学校、山东省生物与化学工程学院。
油气储运技术专业
专业链接:学习掌握输电与变电工程技术工作必备的基础理论知识,培养高压输电线路的设计施工与运行管理、企业配电工程的设计与施工等能力。
学科门类(专业)名称 A类考生* B类考生* 备 注 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 哲学 290 38 57 280 35 53 *A类考生:报考地处一区招生单位的考生。 *B类考生:报考地处二区招生单位的考生。
一区系北京、天津、河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、重庆、四川、陕西等21省(市); 二区系内蒙古、广西、海南、贵州、云南、西藏、甘肃、青海、宁夏、新疆等10省(区)。
*工学照顾专业:力学[0801]、冶金工程[0806]、动力工程及工程热物理[0807]、水利工程[0815]、地质资源与地质工程[0818]、矿业工程[0819]、船舶与海洋工程[0824]、航空宇航科学与技术[0825]、兵器科学与技术[0826]、核科学与技术[0827]、农业工程[0828]。
*中医类照顾专业:中医学[1005]、中西医结合[1006]。
学科门类(专业)名称 A类考生* B类考生* 备 注 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 哲学 290 38 57 280 35 53 *A类考生:报考地处一区招生单位的考生。 *B类考生:报考地处二区招生单位的考生。
一区系北京、天津、河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、重庆、四川、陕西等21省(市); 二区系内蒙古、广西、海南、贵州、云南、西藏、甘肃、青海、宁夏、新疆等10省(区)。
*工学照顾专业:力学[0801]、冶金工程[0806]、动力工程及工程热物理[0807]、水利工程[0815]、地质资源与地质工程[0818]、矿业工程[0819]、船舶与海洋工程[0824]、航空宇航科学与技术[0825]、兵器科学与技术[0826]、核科学与技术[0827]、农业工程[0828]。
*中医类照顾专业:中医学[1005]、中西医结合[1006]。
机械与汽车工程学院: 机械工程及自动化, 机械电子工程等。
建筑学院:建筑学, 城市规划, 景观建筑设计。
土木与交通学院:交通工程, 土木工程, 水利水电工程, 船舶与海洋工程, 工程力学。
电力学院:电气工程及其自动化, 热能与动力工程, 电气信息工程。
电子与信息学院:信息工程, 电子科学与技术, 电子科学与技术, 集成电路设计与系统集成。
轻工与食品学院:轻化工程, 资源科学与工程等。
理学院:数学与应用数学, 信息管理与信息系统, 信息与计算科学, 光信息科学与技术, 应用物理学。
工商管理学院:工商管理, 人力资源管理, 市场营销, 会计学。
政治与公共管理学院:行政管理。
外国语学院:英语, 日语。
体育学院:运动训练。
南校区:
关键词:主动噪声控制 动力装置 振动激励
中图分类号:U66 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(a)-0050-01
在传输途径中对噪声加以控制是动力装置噪声控制的最常用方法[1]。目前对空气噪声一般采取消声、隔声和吸声处理;而对结构噪声的主要隔声措施是减振、隔振等。上述方法虽然对削弱动力装置的传递噪声有明显作用,但终归属于被动降噪方式,对噪声声源未能起到有效控制作用。随着噪声控制要求的不断增高,上述传统降噪技术的实现成本日益增大,而效果则接近极限。因此,加强对主动噪声控制方法[2-3]的研究,在动力装置设计之初考虑其声学控制性能指标,便愈加显得重要。
1 主动噪声控制原理
主动噪声控制有两种最基本形式:反馈控制与超前控制。
反馈控制系统包括误差传感器,控制装置和扬声器。误差传感器测量信号,输入到控制装置,再推动扬声器,产生一个与前行主声源的声波幅度相等而相位相反的次声源。主声源的声波与次声源的声波在误差传声器的位置抵消,达到消音目的。
超前控制系统含有误差传感器,控制装置、扬声器和参考传感器。参考信号与误差信号同时传递到控制装置,然后再推动扬声器产生次声源。超前控制系统与反馈系统的根本不同是超前系统采用了参考信号。这样系统遇到微小的干扰时,它可以自我调节。
2 主动噪声控制系统在舰艇动力装置上的设计应用
针对不同的控制对象,反馈控制与超前控制都可运用于舰艇动力装置的噪声处理。根据具体应用范围的不同,可分为以下三类。
2.1 附加能源型控制系统
图1表示一个主机设备主动噪声控制系统。主机设备通过隔振器安放在基座上,其振动通过隔振器传到基座,同时船体其它结构或设备的振动也通过隔振器等部件传递到基座。为了减小这些振动,一个主动控制系统装在基座上,并产生一个相位与源振动相差180°的力来抵消一部分振动。这个控制力是由一个额外能量供应系统来提供的。
这种系统的好处是可以有效地控制振动与噪声,其缺陷是增加了额外的能源供应系统、降低了系统的可靠性、维修性等。
2.2 独立蓄能型控制系统
针对附加能源型控制系统的缺点,可适当改进后,可形成如图2所示的闭环的独立蓄能型控制系统。比较图2与图1,其差别是在独立蓄能型控制系统中,没有附加的能源供应系统。独立蓄能型控制系统中的激励力来自振动系统本身的能量。当系统振动时,一部分能量储存起来,经过控制器调节后,在适当的时候释放出来抵消传递到基座或设备上的振动。
3 综合型主动噪声控制系统
对于需多工况、多频段工作的重要动力装置相关设备,如主机、空压机、大功率水泵等,其低频或高频噪声均可能不定期出现,不能单一处理[4-5]。因此,考虑到附加能源型与独立蓄能型控制系统的优缺点并加以改进,可设计如图3所示的综合型主动噪声控制系统,用于对抗复杂振动噪声。该型系统的特点是除安装了激励控制设备以外,另设置了一个识频控制器。识频控制器主要负责接受传感器发送的频率信息,并结合动力设备与噪声控制系统的工作特性参数判断是否启动附加能源系统,当动力设备处于低频段时,识频控制器关闭附加能源系统,整个噪声控制系统则变为独立蓄能型控制系统;当动力设备频段超过一定界限,处于高频段时,识频控制器启动附加能源系统,整个噪声控制系统则变为附加能源型控制系统。
参考文献
[1] 吉桂明.动力装置的减振和降噪[J].热能动力工程,2009(2).
[2] 史斌杰,吴莹.Visual 在船舶动力装置管路系统技术设计中的应用[C]//中国造船工程学会学术论文集.2010.
[3] 周炎.船舶低噪声设计技术研究[J].上海造船,2010(1).
报考各院校的考生请注意,2011考研国家线3月29日公布!为了方便考生及时查询,
2011年考研复试国家线(专业学位)
专业学位名称
A类考生*
B类考生*
C类考生*
备注
总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 金融、应用统计、税务、国际商务、保险、资产评估 350 55 83 340 53 80 330 50 75 *工程照顾专业:冶金工程、动力工程、水利工程、地质工程、矿业工程、船舶与海洋工程、安全工程、兵器工程、核能与核技术工程、农业工程、林业工程、航空工程、航天工程。
报考各院校的考生请注意,2011考研复试国家线正式公布!为了方便考生及时查询,
2011年考研复试国家线(专业学位)
专业学位名称
A类考生*
B类考生*
C类考生*
备注
总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 总分 单科(满分=100分) 单科(满分>100分) 金融、应用统计、税务、国际商务、保险、资产评估 350 55 83 340 53 80 330 50 75 *工程照顾专业:冶金工程、动力工程、水利工程、地质工程、矿业工程、船舶与海洋工程、安全工程、兵器工程、核能与核技术工程、农业工程、林业工程、航空工程、航天工程。