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流体力学的基本知识精选(九篇)

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流体力学的基本知识

第1篇:流体力学的基本知识范文

关键词:工程流体力学;教学改革;实践;计算流体力学

中图分类号:H191

工程流体力学是建筑环境与设备工程和土木工程等专业的一门主干专业基础课,是后续课程如建筑给排水、流体输配管网、暖通空调等课程的基础,也是开拓专业不可缺少的技术基础理论学科。但是长期以来,工程流体力学一直是老师认为最难教、学生认为最难学的课程,因此如何提高工程流体力学课程教学质量,激发学习兴趣,加强能力培养,是目前迫切需要解决的问题。

在强调节能、注重环保的今天,面对未来生产的发展对能源动力的需求趋势,许多相关联的热力工程技术、环境保护技术都需要工程流体力学作为其研究的理论基础。因此,加深和拓宽工程流体力学的基本教学内容,对原有课程进行有效整合及改革,延伸工程流体力学课程教学深度,提高该课程教学质量,是我们在教学中急需解决的问题。

1、理论课的教学改革

由于传统的极大惯性,理论课的改革须逐步进行,先进的教育理念本身在不断发展,是动态的,这就决定了教学改革也是动态的[1]。

1)强化互动式教学。教师运用生动、诙谐的语言,深入浅出的比喻,灵活多变的讲解,突出重点,重视基本概念、基本理论、基本方法的讲解,讲深、讲透工程流体力学基本方程,结合讲授内容,有目的地介绍工程流体力学的各种基本方法、模型、技能以及工程和专业实际背景。要让学生与教师互动起来。只有师生互动,才能有效地将学生带到无限的探索和想象空间,激发他们的学习积极性和创造性,潜心探索以获取新的知识。

2)采用板书与多媒体技术有机结合进行教学。

多媒体辅助教学是一种很有效的教学方式,是实现教学手段现代化的重要途径。多媒体教学可以活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣,增大课堂教学容量,克服传统教学模式的弊端[2]。这种模式采用动画、实验演示等多种形式,化复杂为简单,通俗易懂,生动活泼,具体形象地展示流体的一些流动现象,营造了一种图文结合、视听并举的学习氛围,激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果及教学效率。但是在推导一些关键公式时,如果单一采用多媒体手段进行教学,可能导致学生出现思考不足、理解不透,如同看电影一样匆匆而过的现象。所以,此时有必要结合传统教学方式授课,留给学生足够的时间思考、琢磨和消化。因此,教师应根据教学内容将传统教学和多媒体教学有机地结合起来,做到人机互补。

3)教师要转变教学思想和更新教学观念。教师应把教学从单纯的专业技术知识教育转变为重知识、素质和能力并进的培养教育,激发学生解决工程实际问题的兴趣。为了更好地学习理论知识,教师应优选习题,加强课堂练习。只有扎实地掌握了工程流体力学的基本知识,才能更好地解决实际问题。因此,教师在课下一定要查阅大量的工程流体力学教材和习题集,整理出加深基本知识的选择题和问答题以及从实际问题中抽象出来的计算题。

4)改革考核方式。现在大多数学校对工程流体力学课程的考核主要是期末笔试,有些学校增加了平时成绩,但平时成绩大多是依据课堂考勤和平时作业,这在很大程度上制约着学生主体作用的发挥,有些学生比较反感,甚至造成抵制情绪,不利于良好教学氛围的建立,有些同学甚至在考试时"铤而走险",因此改革考核方法势在必行。期末考试除了笔试之外,还可把实验现场操作和实验报告的分数作为平时成绩的一个方面,也可大胆地采用课程论文、课程答辩等形式,考核方式甚至可以采用开卷方式,制定考试方法必须是为实现教学目的服务,而不是为了考试而考试。

2、实验课教学改革

工程流体力学实验教学是理论与实践相结合的重要环节,传统的以教师为中心的实验教学模式抑制了学生创造性思维的发挥。[3]目前工程流体力学实验教学中存在着很多问题,[4]比如说传统的教学方法使学生在实验过程中创造性思维得不到发挥;实验室设备条件在很大程度上不能满足教学需要;实验方法落后,不能激发学生的学习热情;实验教材过于简单化;实验报告不规范等等。为了解决上述问题,我们积极采取了很多措施,比如说以减少验证性实验,增加设计性、综合性实验来激发学生的动手动脑的学习积极性;采用多媒体辅助实验教学;引进先进的实验设备;设计合理的实验报告;更新实验教材等等。通过对工程流体力学实验教学改革,改变了学生对实验课的学习态度,提高了学生运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力,激发了学生的求知欲望和创新意识,使得教学效果和教学质量显著提高。

3、加强CFD技术在工程流体力学中的应用

近来年,随着计算机科学的发展,计算流体力学(简称CFD)技术日趋成熟,CFD软件得到了较广泛的应用。[5]-[6]该软件可以生动、形象地展示各种常见的流动现象,将抽象的概念、理论变成形象的画面,已成为解决各种流动现象的有力工具,过去只能靠实验手段才能得到的某些结果,现在已经完全可以借助于CFD技术的数值模拟来准确获取。教师如果在讲述枯燥的理论课时加以CFD模拟,这样不仅便于学生对所学内容的深入理解,而且达到激发学生的学习兴趣,改善教学效果的目的。比如在讲述雷诺实验流体流动状态时,[7]教师可以在课前利用CFD软件模拟圆管内流动,上课时学生只要通过观看颜色水的流线就可非常轻松地辨别出流动形态。再比如在讲述暖通空调课程时,教师可以给学生播放不同通风方式或不同送风状态下的空调房间流场图,[8]在强烈的视觉冲击效果下,不仅大大加强了学生的记忆深度,而且还有助于学生对所学内容的理解,甚至学生本人就可以归纳出不同通风方式或不同送风状态的优缺点。

4、结束语

作为一门专业基础课,《工程流体力学》课程是面向工程应用人才的课程,所以所学理论内容必须和工程实际紧密结合。该课程的教学改革必须不断深入,这样才能为培养新世纪综合型专业人才奠定扎实的基础。

参考文献:

[1]吴光林.《工程流体力学》课程教学改革的思考[J].科技信息,2008(14):172-173

[2]刘清香.大学英语多媒体网络教学探讨[J].湖南农业大学学报(社会科学版),2008,9(1),82

[3]陈明东,史宇亮.工程流体力学实验教学改革探讨[J].科技致富向导,2008(5),17

[4]刘建龙,谭超毅,曾美玲.工程流体力学实验课程教学改革[J].中国电力教育2009,129(1):123-124

[5]赵琴,杨小林,严敬.CFD技术在工程流体力学教学中的应用[J].高等教育研究,2009,25(1):28-29

[6]王福军.计算流体动力学分析--CFD软件原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2004

第2篇:流体力学的基本知识范文

关键词:项目化教学法;流体力学泵与风机;可行性分析

1 前言

最近几年,国内很多高职高T盒?设了与热能与动力工程(火力发电方向)相近的专业。我校也于2009年开设了电厂热能动力装置专业,而流体力学泵与风机作为其专业基础课在课程体系建设中占有及其重要的地位并分的大量学时。项目化教学法则是近年来高职院校教学中一直推广的教学方法,主要是为使学生学习时化被动为主动。此方法对于我校学生来说,在其他专业已经得到了很好的验证,的确能够提高学生的学习积极性和主动性。本文将对项目教学法运用于流体力学泵与风机课程教学的可行性进行分析探讨。

2 项目教学法的基本理论

(一)项目化教学法的起源及定义

在18世纪的欧洲产生了劳动教育思想思潮下,产生了项目化教学法的初步思想,最终到了19世纪美国与合作教育融合产生了项目化教学法,经过了一百余年的发展,到1955年后逐渐趋于完美,并最终成为了一种新的教学理论。

(二)项目化教学法的基本要求

要求一是,学生成为项目化课程的主体,教师以一种配角的形式出现在课堂教学上,这样学生就多了更多的独立思考,更多的动手机会,这样有利于培养创新能力;要求二是,执行项目化教学法的主张。其主张强调学生自主学习,自己查阅,分析的能力,先练后讲,边学边教。

3 项目化教学法在流体力学泵与风机教学中的特点

(一)目的性

项目化教学法的目的性很明确,就是通过一个个围绕知识点设置的项目来锻炼学生的领导能力,并培养分析解决实际问题和团队合作的能力,以此掌握课程所要求的知识内容和岗位能力;而对于教师来说,项目化教学的目的就是改变现行的教学模式,使自身从课堂教学的主体,转变成一个在学生实际完成项目时的促进者,并掌握其中的相关知识和技巧。

(二)授课周期短,效果明显

项目化教学的另一个特点就是效率高,经历过项目化课程的学生都可以迅速完成到职工之间的转变。结合流体力学泵与风机教学内容设置的项目,可以迅速的使学生对实际操作上手。

(三)注重理论与实践相合

在项目设计之初要依据理论原理设计项目,那么在要完成一个项目时,必然涉及如何才能完成这样的问题。这就需要理论与实践相结合。

项目化教学法与其他任何教学手段一样,都会随着时间而组建消沉,其如果想用力不败之地就必须不断随着社会而发生变化。而变化的依据是根据不同的课程或内容而有所不同。通过流体力学泵与风机课程各项目的实施,使学生掌握连续性方程,伯努利方程的应用及具备泵与风机的检修和运行的基本知识和专业知识。

4 项目教学法在流体力学泵与风机教学中的应用(以流体力学泵与风机一次课为例)

(一)项目计划阶段

我校电厂热能动力装置专业的流体力学泵与风机课程项目化课程整体方案与单元设计部分结合学校实际条件和课程的教学目的进行设计。在教材方面我校正在编写该课程的项目化教材,这样,首先是能够对所需要学习的内容章节总结和具体化的作用;另一方面,结合实际操作条件的教材,可以起到理论联系实际的作用,培养学生的应用能力。

(二)实施阶段

第一次课是预备课,教师对课文中的新单词和词组进行讲解,将每个单元的课文划分成几个部分,并设计学习环境。同时完成班内的分组活动,可以依照学号,也可以按照寝室,更可以通过课堂出的设计游戏观察的结果分组。本课程每六人一组,每组内不能有超过1名女生,6人一组。每个小组负责一个部分内容的讲解。然后进行分组的实际操作

(三)评估阶段

后几次课是具体的项目实施阶段,让各小组展示其成果,项目的呈现形式可以是图片、ppt、实物,设计图等。检查评估是本课程的主要不仅可以让老师在实践中检验学生掌握语言的情况,也可以让学生通过小组活动来提高语言的交际能力。这不仅锻炼了学生的语言表达能力,也锻炼了学生专业知识的掌握。学生在讲解中充分发挥特长,学习他人的优点,弥补自身不足。

(四)成绩评价阶段

每个小组都设置一份评分表(此处以项目1-1为例),评分的权利不仅仅在老师,同样将打分权利很大一部分交给各个小组的组长,取其平均分,有利于公平公正和公开。但在评分时要注意,学生之间因为关系亲疏而带来的分数评价的偏差,并在发现问题存在时,及时纠正问题,并及时改正。教师的评分表是另外一张,本文不附上了,但宗旨是考察学生的评分而不是项目结果。

(五)注意事项

1、项目不能凭空乱设。要根据学校的实际情况设计项目,例如学校电脑齐备,再购买软件就可以有充分的空间可以安装,这就是充分利用学校资源;而学校没有实物泵,如果设计实物泵相关是项目,能实现的可能性就大大降低了。

2、上课时一定要记住学生才是这个课堂的主人,老师不要过多干涉,喧宾夺主,这样都是不好的。即时是需要理论上的指导,也要适可而止,指明方向让学生自学或是适当点拨都是不错的选择。

3、项目教学法对教师的课堂组织管理和知识储备提出了更高的要求。每次的项目成绩可以汇总成平时成绩,便于老师在期末总评时一目了然。

(六)结束语

流体力学泵与风机作为专业基础课程,在专业课的授课过程中起着承上启下的作用,基础课程的扎实学习会为日后的专业课学习起到事半功倍的作用。能够让学生自主学习,创新培养模式起到了主导的作用,电厂热能动力装置专业教学改革和探索还在边实践边总结,教学改革模式也会日渐完善。

参考文献

[1]黄蔚雯,朱飚.建设流体力学泵与风机精品课程的实践与认识[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2006,7(21):200-202.

第3篇:流体力学的基本知识范文

[关键词] 专业基础课;创新型人才;教学方法;实验教学;考试改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2011)06-0074-03

根据“厚基础、重实践、强能力”的人才培养战略,华北电力大学制订了热能动力工程专业2008版本科专业人才培养方案,确定了“培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,具有一定创新能力、较强实践能力和良好发展潜力的高级专门人才”的培养目标。教学计划中突出了创新型人才的培养,要求明确各课程及其教学环节在人才培养中的地位,进一步发挥其培养创新型人才的作用。

专业基础课程作为提高人才培养质量和培养创新型人才的基础环节,起着举足轻重的地位[1]。其教学目的是要求学生掌握课程的基本理论、基本方法和基本实验技能,培养学生分析和解决实际问题的能力,通过知识的不断积累和融合,为后续课程的学习打下扎实的基础。教学过程涉及教学目的、教学内容、教学方法、实验教学和考试方法等多个环节。目前,各教学环节均存在可深层次挖掘的潜力,尚未充分发挥在人才培养、尤其是创新型人才培养中的作用。这表现在教学方法上仍为“师授生录”的传统模式、学生主体作用不突出;教学内容上为重理论、轻实践的“一手硬、一手软”现象;实验内容多为验证性实验,深层次和边缘性的实验现象未被重视和挖掘;考试方法多为理论内容,忽视实验教学内容等诸多方面。教学实践中,如能对上述各环节进行深入研究和探讨,充分挖掘其深层次内涵,并在实践中加以实施,必能有效提高人才培养质量。

本文以华北电力大学热能动力工程专业的专业基础课工程热力学、流体力学和传热学为研究对象,旨在通过深入研究各教学环节在人才培养,尤其是创新型人才培养中的地位和作用,达到全面提高教学效果的目的,将培养目标真正落到实处。

1 明确教学目的

教学目的是培养创新型人才的指南和方向。热能动力工程专业设置有电厂热能动力工程、电厂集控运行、制冷与空调工程等三个专业方向。三个方向虽有不同,但其专业基础课均为工程热力学、流体力学和传热学,是学习各后续专业课的前提和基础。这三门课程既相互独立,又相互衔接,如流体力学的学习需要工程热力学的知识,传热学的学习又以工程热力学和流体力学的内容为基础,因此开课顺序依次为工程热力学、流体力学和传热学。

三门专业基础课程教学目的又各具特色。工程热力学的教学目的是通过学习工程热力学的基本理论和基本知识,重点掌握热力学基本概念,热力学第一、第二定律,水和水蒸气性质,动力装置循环和制冷循环等。流体力学要求学生掌握流体力学基本概念和基本理论,重点掌握流体的平衡和运动规律、势流理论、边界层理论、相似原理和气体动力学基础等。传热学的目的是使学生掌握有关热量传递的基本理论知识(热传导、对流换热、辐射换热和换热器),具备分析和计算传热学问题的能力。同时,各专业基础课均要求掌握一定的实验技术和实验操作技能。

热能动力工程专业中的诸多实际现象或科学问题,可能需要其中一门或多门课程的知识,或者可以从不同方向进行分析,进而达到全面认识的目的。因此,上述三门课程的学习不可偏废,而且只有明确了各专业基础的教学目的和要求,才能达到人才培养的基本要求。

2 优化教学内容

教学内容是培养创新型人才的核心。教师应根据课程教学大纲的要求,明确教学内容中的基本要求和核心要求。在此基础上,适当拓宽、拓展教学内容,同时密切关注、跟踪本专业不断涌现的新的发展方向,不断将与课程相关的新问题、新现象和新理论补充进来,通过丰富和优化教学内容,从而激发学生的学习兴趣和动力。

如工程热力学中,对于复杂动力装置的分析以往多从热I律(焓)角度进行研究,而目前文献多从热II律(焓和熵)角度出发,以找到节能降耗的薄弱环节和实现能量的梯级利用;又如流体力学和传热学近年来涌现了大量新问题,如微纳尺度内流体的流动与传热,活性剂溶液铺展过程的指进现象,负压状态下液滴的雾化过程等,以及新技术的应用,如高速摄像技术、PIV测速技术等等。在这些方面,教师可结合相关领域的研究和应用现状,或自身的科研进展和兴趣,将新的科学现象、科研成果融入本科教学,在拓宽知识面和提高学生科研兴趣时,逐渐培养和发现创新型人才,并使部分有想法的同学提前进入预研状态。

3 改进教学方法

教学方法是培养创新人才的关键环节,教学方法不同其教学效果也会有所不同。对于专业基础课,教学内容多为经典的理论内容或方程推导,并由此展开实际应用的讨论,目前这类课程多采用以教师为主的讲授式方法。授课中,以教师为主体,学生基本处于被动位置,学生在课堂上很少主动提问或敢于就不同见解与教师商榷[2,3]。实践表明,这种传统的教学模式不仅不能发挥学生的主动性,也不利于创新型人才的培养。因此,转变教学观念、改进教学方法,逐步形成研究型教学的现代教育理念就成为培养创新型人才的迫切需要。当然,不同的教学内容应选择恰当的教学模式,切不可盲目“一刀切”。对于基础性和原理性的内容,仍以教师讲授为主;在此前提下,针对课程有关内容(如持不同观点),通过合理运用启发式教学、讨论式教学、准研讨式教学[4]等形式,鼓励学生广开思路,敢于“于不疑处有疑”,在积极主动的教学活动中促进学生创新意识的培养。

发挥学生主体作用是培养创新人才的催化剂。为此,教师应逐步树立教师主导、学生主体的教学理念[5]。教学中,积极创造良好的课堂氛围,充分调动学生的主观能动性,激发其学习动机和兴趣,使其逐步成为教学活动的主角,从而将知识转化为能力、将兴趣转化为动力、将质疑和问题转化为研究课题。例如流体力学中,机翼理论中关于机翼升力的形成过程,又如关于边界层分离现象中的分离位置,这些内容在不同教材有着不同的观点,同学可自行查阅书籍和文献,进而展开讨论;传热学中,如何正确理解外掠圆管换热局部换热系数在不同雷诺数下的回升现象与边界层发展和分离的关系,以及各种新型高效换热器的型式和机理,而且同学均充分发挥想象力,从理论上提出新型换热器。另外,有些拓展性内容也可让学生讲解,如流体力学讲到超声速流动及其现象时,对于音障现象及其对飞机的影响,可由1名同学来讲,既拓展了知识面,又激发了学习兴趣。

教学之外,针对学生对知识的求知欲、对新问题和未知现象的探索精神,充分发挥其主观能动性和独立思考的能力,鼓励学生敢于想象,大胆提出自己的设想和观点,逐步达到学以致用、能力和水平逐步提高的目的。目前,部分学生在专业教师指导下,利用动力系实验基地,积极参与全国和学校大学生创新计划、数学建模比赛、大学生挑战杯和大学生节能大赛等科技活动,以及教师的一些纵、横向科研项目中。通过主持或参与具体的科研项目,不断发现和解决新问题,逐步提高了自身的创新能力,同时也锻炼了组织能力,培养了团队精神,综合能力得到明显提升。通过上述实践活动,目前已涌现出一些具有一定创新意识和创新能力的学生,或发表了学术论文,或授权了实用新型专利。而且也作为保送研究生的优选条件之一,也进一步促进了学生的参与热情和科研积极性。

4 挖掘实验教学内容

实验教学是培养创新人才的有力手段。实验教学不仅是对理论内容的实际验证,更重要的是培养学生实验技能和分析能力的重要措施[6],也是发挥学生主体作用的最有效的实践环节之一。专业基础课实验分为验证性和综合性实验,验证性实验侧重对基本原理的验证和再现,综合性实验则侧重于较复杂现象的分析,二者侧重点各有不同。实验中,若能充分发挥学生的主体作用和探究精神,通过深挖实验教学内容的内涵,鼓励对有关边缘性现象的观察和深层次问题的探索,势必能在很大程度上提高培养学生的创新意识和能力。因此,实验中,强调学生亲自动手操作实验、主动分析实验现象、独立思考问题和解释问题。

验证性实验也能在很大程度上提高学习效果。如流动演示实验中,在突然扩大的流动通道内,可清晰地观察到突扩前的截面上其流线为接近于平行直线,这也是为何在理论分析中可以把该截面近似作为缓变流截面的原因所在,若不通过实验现象,仅靠想象既不直观又缺乏说服力,而且可通过改变流速,进一步验证这一假设是否始终成立。又如流体力学中的伯努利方程实验,该实验再现了各测点处的总水头和静水头在不同流量下沿流动方向的变化规律,若脱离实验过程,也可以从能量守恒和能量转换的角度得出上述规律,这当然需要扎实的理论基础和分析能力,但理论和实验教学的有机结合,可起到事半功倍的效果。

综合实验更能全面考察学生的学习效果和运用知识的能力。如换热器综合实验中,为何对于相同的换热器结构,逆流情形下的传热系数要小于顺流情形;并联管路特性及流量分配实验中,为何具有相同结构的各并联管道其流量不同,压力损失也不同;离心泵并联及工况调节实验中,在不同负荷下,采用共用阀和非共用阀进行调节其经济性为何不同;边缘性现象,如泵性能实验中的汽蚀特征及噪声特性也值得进一步研究。

另外,对于实验数据的处理,坐标系选用线性坐标还是对数坐标,参数是以有量纲还是无量纲形式进行整理,实验数据坏点的正确剔除和有效数据的保留等,都有充分发挥的余地,也是培养学生科学思考问题和获得正确结果的关键之处。

5 改革考试方法和内容

考试作为教学活动的最后一环,是教学成效和学习效果的综合反映,教学过程的各个环节,尤其是薄弱环节都可以从成绩分布上反映出来。因此,考试方法和内容是否能够有效地反映了教和学的全过程,将在一定程度上影响创新型人才的培养。为此,笔者一改过去单纯采用闭卷考试的方法,从内容到形式上进行了多方面尝试,探讨了多种教学环节有机结合的考试方法,力求实现对教学效果的全过程评价。

目前,在考试内容方面,一是在符合教学大纲要求的前提下,将实验教学内容纳入考核范围,分值为150%,内容包括实验现象和参数变化的分析、仪器的测量原理和用途等。实践表明,此项措施的实施在很大程度促进了对实验教学全过程的重视,取得了预期的效果。二是增加了理论联系实际较强的题目,或综合性题目或拓展性题目,分值为10%,进一步提高提炼科学问题或全面综合运用知识的能力,也有助于发现创新型的学生。在考试方法方面,采取了包括开卷考试、期中+期末考试、实验成绩+期末考试、平时测评+期末考试等在内的多种方式。无论是开卷还是闭卷,均将复杂必要的公式附在试卷上或给出相关提示,将考核重点放在知识的应用能力和分析能力上面。期中+期末和平时+期末这两种方式通过强调平时的知识积累和复习,做到及时发现问题、及时解决问题。

总之,以专业基础课为载体,通过深挖和细化教学活动各环节的深层次潜力,将创新型人才的培养贯穿于教学的全过程,可促进教学效果和人才质量的全面提高。

参考文献

[1]张文慧,龚毅.加强专业基础课教学改革,培养学生实践创新能力[J].中国电力教育,2009,(15):70-71.

[2]赵艳林.培养创新人才:大学教学模式的传统与变革[J].中国高等教育,2003,(15):31-32.

[3]王志英,宁洪,戴葵,等.综合性人才创新能力与素质培养[J].高等教育研究学报,2005,28(1):80-82.

[4]李建文,刘伍权,薛云.工科专业基础课“准研讨式”教学法的探索与实践[J].理工高教研究,2010,29(1):117-119.

第4篇:流体力学的基本知识范文

力学是一门基础科学,它所阐明的规律带有普遍的性质。力学又是一门技术科学,它是许多工程技术的理论基础。土木工程是力学应用最早的工程领域之一[1]。对于土木工程专业的学生来说,力学课程是一类极为重要的专业基础课,它不但影响学生对今后其他专业课程的理解,还将影响学生以后解决工程实际问题的能力。所以,对力学课程在土木工程专业的重要性进行研究,可以帮助培养出适宜于社会发展的合格的工程技术人员。

2土木工程专业主要设置的力学课程

根据土木工程专业培养计划,四年本科期间,8学期内,共设置7门力学类课程。所以说,除了理论力学、材料力学和结构力学这“三大力学”之外,结合土木工程必须与流体接触的特点,也设置了流体力学这样的学科基础课。另外,考虑到大三之后,土木工程专业学生有“建筑工程方向”、“地下工程方向”、“古建筑修复与保护工程方向(特色方向)”三个不同的发展方向,也设置了土力学、弹性力学与有限元基础和岩石力学基础这样三门专业方向课程。

3各门力学课程的教学内容及特点

3.1理论力学

理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学,是各门力学的基础。它忽略一般物体的微小变形,建立在力作用下物体形状、大小均不改变的刚体模型。主要讲授内容分三个部分:淤静力学部分。主要研究受力物体平衡时作用力所应满足的条件;同时也研究物体受力的分析方法,以及力系简化的方法等。于运动学部分。只从几何的角度来研究物体的运动,而不研究引起物体运动的物理原因。盂动力学部分。研究受力物体的运动与作用力之间的关系。

3.2材料力学

材料力学以单个杆件作为主要研究对象,并且将其看作均匀、连续、各向同性的可变性固体。它研究杆件的拉、压、弯、剪、扭变形特征,并对杆件进行强度、刚度及稳定性分析计算。

3.3流体力学

流体力学是研究流体的平衡和流动的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。流体力学研究的对象是流体,包括液体和气体。

3.4结构力学

结构力学以杆件结构(包括梁、拱、桁架、刚架和组合结构等)为主要研究对象;研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度、稳定性和动力反应,以及结构的组成规律。

3.5土力学

土力学研究土的本构关系以及土与结构物相互作用的规律。土的本构关系,即土的应力、应变、强度和时间这四个变量之间的内在关系。

3.6弹性力学与有限元基础

弹性力学研究弹性体由于受到外力作用或温度变化以及支座沉陷等原因而发生的应力、变形和位移。它一方面对杆状物件作进一步的、较精确的分析;另一方面,对板和壳,以及挡土墙、堤坝、地基等实体结构,加以研究。

3.7岩石力学基础

岩石力学基础主要研究岩石和岩体力学性能的一门学科,是探究岩石和岩体在其周围环境(力场、温度场、地下水等)发生变化后,作出响应的一门力学分支。其所研究的岩体,具有不连续性、各向异性和不均匀性的特征。

4力学课程在土木工程专业的重要性

力学是土木工程专业的技术基础课,若缺乏对力学课程基本概念、物理意义和求解方法的深入理解,想真正掌握好相关专业课程,做好有关工程设计、施工、监理乃至进一步的科研工作,是不可想象的。

4.1对本科后续专业课程学习的影响

混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、基础工程、土木工程施工技术、房屋砌体与混凝土结构设计、钢结构设计、结构抗震设计、地基处理、深基坑工程、城市轨道交通工程、隧道工程、古建筑设计与保护技术等专业课程,都与力学课程有关,如不打好力学基础,将无法真正掌握及应用好专业知识。例如在学习“混凝土结构基本原理”课程中受弯构件斜截面承载力计算这部分内容时,需首先了解斜裂缝出现的原因,这时就需利用材料力学主应力迹线的分析方法,在构件上取出微元体,来做截面主应力分析等。再如“钢结构基本原理”课程,由于钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的,所以钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合;在课程的学习过程中,经常会用到材料力学中的各种计算公式和计算理论等。除了这些专业课程,对于土木工程专业毕业设计这个实践教学环节来说,力学知识也是非常重要的。就拿经常会出现的“混凝土框架结构设计”这种毕业设计题目来说,它分为结构布置、计算简图框架内力计算、框架内力组合、框架梁柱截面设计、现浇楼面板设计、基础设计、楼梯结构设计计算和软件计算这样几个部分。所以说,若不能利用力学基础知识先进行结构计算简图的简化和结构内力的计算,后面实际结构设计部分,均无法完成。

4.2对研究生阶段学习的影响

毕业后,若继续就读本专业研究生,除了在研究生入学考试中可能会考核到材料力学、结构力学这样的力学课程;在读研期间,也将涉及更多更深入的力学课程,如应用弹塑性力学、塑性力学、连续介质力学、有限单元法、高等结构动力学等。如在本科阶段没有打下良好的基础,将很难掌握这些课程。

4.3对就业后解决工程实践问题的影响

力学知识在工程设计工作中的作用是不言而喻的。同样,力学知识对于施工或监理等工作,也是不可或缺的。如预制桩在堆放时垫木位置和吊装时吊点位置的确定,施工脚手架的安装计算,施工模板拆除顺序的确定,施工缝留设位置的确定,施工中钢筋放置位置的确定等,都需要通过力学知识来确定。从事建筑施工或监理的工程技术人员,只有掌握了建筑力学的基本知识,才能懂得建筑物中各种构件的作用、受力情况、传力途径以及它们在各种力的作用下在什么条件下会产生什么样的破坏。这样,在施工中就能正确理解设计意图,制定出合理的安全措施和质量保证措施,从而保证建筑施工过程中的绝对安全,确保工程质量,避免事故发生。

5对本科阶段力学课程野教冶与野学冶两方面的建议

力学课程内容繁多,概论抽象,在“教”与“学”两方面都存在很多问题,容易使教师教起来用时多,任务紧;学生学起来难度大,负担重,且容易出现书能看懂而求解问题无从下手的情况。

5.1教学方法建议

依据土木工程专业培养目标,考虑力学课程与相关专业课程的衔接性,整合力学课程教学内容。注重工程实践教育,加强学科工程背景教学。培养学生创新意识,开展竞赛活动,强化学生动手能力。引导学生参与教师科研活动,培养学生的科研意识。教学中运用案例教学,趣味教学,启发式、探究式、研讨式等教学方法。理论教学之余,也可简要介绍结构力学求解器、ANSYS、ABAQUS、PKPM等计算软件,加强学生在力学计算方面的综合能力。

5.2学习方法建议

“教”与“学”相辅相成,无法分离。所以除了教师需运用不同的教学方法来提高学生的学习兴趣之外,学生也需掌握合理的学习方法,以加强对教师教授知识的理解与渗透。第一,课前做好预习,课后加强复习。有效的预习,可以使学生在上课之前,了解自己即将要学的知识,这样在课堂学习时,就可以对自己所学的东西做到心中有数;及时的复习,可以使学生及时消化课堂所学,以便深入了解所学知识,深入掌握。第二,善于积累,善于提问。本科教学不比高中教学,它讲授新知识的时间往往多余复习旧知识的时间,所以,在学习的过程中,不能存在“猴子掰玉米”的现象,学了新的忘了旧的,而是要不停积累,不停学习;对于不懂的知识点,要善于提出疑问,问同学,问教师,问网络,及时解答疑问,及时解决问题。第三,要加强练习。学习力学知识的过程中,不做一定数量的习题,将很难对基本概念和计算方法有深入的理解,也很难培养出好的计算能力,所以,要学以致用,加强练习。第四,善于创新,积极参与不同的实践活动。教师教授的知识是有限的,在学习教师教授的方法之后,举一反三,要自己善于发现问题,创新思维;积极参与各项社会实践活动,如省大学生力学竞赛、省大学生结构设计大赛等,将学到的力学知识应用到实际的大赛活动中,并且从实践的过程中又学习新的力学知识,循环往复,提高自身的学习积极性;积极参与教师的科研项目,提高自身的研究思路和水平,也是加强自身力学思维的较好方法。

6结语

第5篇:流体力学的基本知识范文

消防工程专业主要课程

消防工程专业主要课程有:工程力学、化学工程、消防燃烧理论、建筑防火设计原理、灭灾对策学、消防技术装备、消防法规、防火工程、消防监督管理、消防队伍管理、灭火救援、火灾调查、消防专业外语。

核心知识领域:本专业的力学知识领域由工程力学、流体力学等知识单元组成;化学的知识 领域由无机化学、有机化学、化工安全等知识单元组成;工程学基础知识领域由建筑技术基础、建 筑结构、建筑耐火设计、工程制图等知识单元组成;消防知识领域由火灾基础理论、建筑防火、建 筑消防设施、消防监督管理、灭火救援技术、火灾调查、工业企业防火等知识单元组成。

消防工程专业就业方向

毕业生主要到公安消防部队和企事业单位从事消防工程技术与管理和灭火救援指挥方面的工作。

从事行业:

毕业后主要在建筑、房地产、政府等行业工作,大致如下:

1 建筑/建材/工程;

2 房地产;

3 政府/公共事业;

4 新能源;

5 其他行业。

从事岗位:

毕业后主要从事消防工程师、项目经理、消防施工员等工作,大致如下:

1 消防工程师;

2 项目经理;

3 注册消防工程师;

4 消防项目经理;

5 消防施工员。

拓展阅读:消防工程专业培养目标

本专业培养具备消防工程技术和灭火救援等方面的知识和能力,能在公安消防部队和企事业单位从事消防工程技术与管理和灭火救援指挥方面工作的工科学科高级专门人才。

培养要求

第6篇:流体力学的基本知识范文

1 引言

任丽平等在2011年做的《大学物理》学习现状调查与分析,指学生对大学物理的学习积极性不高,这个现象在笔者所在的海南大学也是似曾相似,几年后的今天依然在探讨如何破解,同行们都给出各种解决方案[1]-[4],那么,是否可以充分利用如今先进的教学理念,诸如,慕课、翻转课堂等这些教学模式,充分利用课堂外的学习时间,在有限的课时内做与专业结合的案例教学[5]。让大学新生提前认识专业前景,或能燃起学习热情,在学时削减的压力下能做到专业总学时的统筹安排。本文以机械类专业为例从两方面来谈大学物理课程改革,期待与同行共勉。

2 与专业结合的大学物理改革

2.1 大学物理与专业课程关联分析

从海南大学机电学院了解到的机械类专业培养目标中要求学生能掌握将光、机、电、液、气等相关技术综合应用于机电一体化产品和生产系统规划、集成、设计的基本方法,而开设的与物理直接关联的主要专业课程不下10门,涵盖了力、热、电、光各个分支,比如,理论力学、液压与气动、传热学、激光技术与应用等,不一一罗列了,详见表1。

表1大学物理核心概念和专业课程联系分析表

要深入挖掘这些专业课程与大学物理知识体系有关联的部分,弄清物理课程作为专业课程的基础知识内容,找出各专业课程在这些基础知识上递进与发展关系,能够在备课、教学中做到心中有数。

比如,所开设理论力学专业课,在2004年李复和安宇在“普通物理力学和理论力学的整合”中早有指出理论力学的牛顿力学部分也是从牛顿力学出发建立完整的牛顿力学体系, 占总学时的一半以上, 甚至可以达到2/3,大部分物理内容与大学物理力学部分相同。[6]如从初中物理算起,学到理论力学课程时,牛顿力学重复学习次数达到4次之多,这种学习不仅浪费学时,也浇灭了大学新生的热情。

比如,大学物理的热学部分教学重点就是能量守恒及转换定律和过程进行方向的规律,而传热学作为机械大类专业的一门重要学科课程,其主要研究的内容是能量传递与转换的基本规律、提高能量利用率。比如液压与气压传动是机械动力传动中一种重要方式,是机械类人才需要掌握的重要技能和重点学习内容[8]-[9],该课程中涉及了流体力学的知识。这些专业基础知识与大学物理课程中内容有重叠,需要在大学物理课程上进行专业特色优化与结合。

再比如,波动光学学习时,很多内容与高中阶段的内容是有重复的,由于高考的改革,有个别的学生没有选修,但也可以在教师的帮助下通过各种方式来弥补基础知识体系。大学物理在该部分内容完全可以拓展到激光技术与应用的专业课程上,这里的递进关系就是掌握激光的产生机制,从讨论普通光源的发光机理出发,区分自发辐射和受激辐射,知道原子每一次跃迁具有独立性,间歇性,瞬时性,随机性,使得两个独立的普通光源不是相干光源。那么,介绍激光是很好的相干光源,顺势导入机械中如何应用激光技术,例如,激光加工、热处理、焊接技术、打孔技术、切割技术等。

除此之外,其他的与物理关联的其他专业课程或多或少都会出现内容重叠,随着专业的建设和发展,要不断调整专业课程,表1的课程内容也会实时更新,通过对比让内容宽而广的大学物理的核心概念与专业课程对接,教师授课时能通过案例重点讲解,来破解学时的紧张和如何提高学生兴趣的难题。

2.2 与专业结合的翻转课堂案例教学

我校在建的智慧树课程联盟、清华大学在线学堂为学生提供了优质的网络学堂学习资源,有了这些资源,也为课堂教学提供了一个新思路,紧张的学时压力或能通过课外的时间加以补充,从而实行翻转课堂。而翻转课堂可以进一步督促自控力弱的学生的学习。

那么,翻转课堂肯定要有别于传统课堂。在翻转课堂上可以开展与专业结合的案例教学,很多同行对案例教学做过探索和实践,其效果也不错[10]。那么,与专业结合案例素材要能让学生有切身的体会,笔者认为从以下三个方面来思考。

2.3 结合本校专业教师的海南特色的研究课题的案例教学

在力学部分教学过程中,与专业教师合作,结合本校专业教师的海南特色的研究课题,在翻转课堂中提出在收割和装运海南特色的农作物时力学参数如何表征,学生在学习中势必会有很多的专业知识疑问,可以顺势引导学生去了解材料力学理论知识,充分调动学生学习的主动性,让学生从课本上去找相关力学参数,例如,?钍夏A?E、切变模量G、梁的弯曲挠度的测量等相关概念,再引导低年级新生去了解高年级学生自行设计制作的木薯秸秆力学测试仪器、香蕉秸秆切割力学测试仪器及橡胶果脱壳机械测试仪器等[11],并把测试仪器中的物理原理拿到课堂上探讨,分析如何建立模型,抓住关键设计参数,甚至鼓励学生结合自己的兴趣,在课下主动联系专业教师,也参与开发基本力学参数测试仪器。经过这样的学习和实践,使学生感到知识的价值,进而更加主动的去获取新知识。

2.4 扩大专业视野,结合国内外高校相同专业发展动向选取合适案例教学

在力学部分翻转课堂前,要学生通过网络学堂能初步掌握力学各个章节的基本知识,再结合专业课程液压与气动内涉及到流体力学知识,设定“伯努利方程的应用”的案例教学,伯努利方程在水利、造船、航空航天等领域有着广泛的应用,结合国内外高校的专业特色研究,这将为机械类专业的学生更好地接触和理解物理基本知识在机械设计中的应用提供许多鲜活的案例,也能拓宽专业的视野,激起学生的求知欲。

在大学物理电磁学部分,在翻转课堂上比较稳恒电流电路,集成运放电路、功放电路,导入模拟电子技术及数字电子技术的课程,可以结合同行研究成果如工业测量系统中的声波测井系统、控制系统中的数控系统、通信系统中的大气污染监测系统等展开阔专业视野的讨论。[12]-[13]

2.5 与专业结合的生活常识问题的案例教学

在热学部分教学过程中,把生活中熟悉的汽车发动机和冰箱作为案例,在介绍其工作原理时,其内部介质工作过程不可见,使得学生听起来似懂非懂,由于工作原理中涉及各种液压泵、节流阀、气动元器件的概念及其结构复杂。这些概念是要涉及专业知识的,以前未曾学习过,所以听起来会感觉晦涩难懂,这时可以在课堂上展开讨论,让学生查阅相关资料,顺势引导学生去了解专业课程液压与气动,从了解相关的概念引申到液压元件、基本回路、传动系统及液压伺服系统的基本原理和基础知识了解,为今后专业技能的学习和培养,埋下求知的种子。

第7篇:流体力学的基本知识范文

安全工程专业的课程设置是以设备安全、结构工程安全的基本单元为对象实施教学的。在实际应用中呈现的工程问题具有多种学科交叉、集成的特点,这就需要将过程设备、结构工程、制造、管理、检测、设计等几个方面进行交叉集成。但学生在专业知识学习中是按单向过程进行的,缺少横向之间的联系,如“安全设备工程学”的讲授,涉及到工程力学、流体力学、断裂力学、传热学、过程装备设计、机械振动、金属材料、特种设备、金属焊接、专用软件等课程,因此在课堂教学中,必须融入这些课程的基础内容,进行贯通的交叉集成,这样学生所掌握的安全设备工程学的知识结构不是零散的,是系统完整的、结合工程实际的。因此,在教学过程中需要进行课程之间必要的横向结合,即知识的交叉集成。从安全设备工程学的角度看,设备主要是由静设备和动设备组成,涉及压力容器、输送机械、动力机械等。从单元装置上看,这些单元过程的运行是互相影响和关联的,某个设备的安全运行状况直接关系到整个装置的操作,也会影响到其他装置的运行。操作参数的确定需要进行经济和技术上的对比分析,要考虑设备的强度和安全性、检测系统、设备管理等一系列多学科交叉问题。因此设备的安全运行操作、控制和管理教学应从多学科交叉的角度进行考虑。

二、在实践教学中注重增加交叉学科的基础理论内容

近年来,随着工业生产的迅速发展和技术的进步,对生产安全的要求越来越严格,社会上用人单位对安全工程专业毕业生的知识能力、知识结构提出了新的要求,要求学生有较强的综合实践能力,尤其注重学生的创新能力。传统的课堂教学只是让学生掌握了书本上的基本知识,对于安全工程专业的学生来说,和实践相差甚远,要解决这一问题,只有通过必要的实践教学环节来培养。对于安全工程专业的学生,金工实习、生产实习和毕业设计过程是培养学生应用能力最重要的实践教学环节。对于工科专业,实践教学一般包括认识实习、课程设计、生产实习、毕业设计等几个方面。生产实习是高校工科专业一项重要的实践教学环节,是理论与实际相结合的有效方式。但随着目前高等工科院校的专业发展,设置专业的方向越来越宽,专业知识的覆盖面越来越大,向多学科交叉方向发展,过去的生产实习模式已经不能适应目前新形势下的要求,存在的主要问题是专业实习不注意专业之间的结合和交叉,缺乏多学科之间的有效衔接。多数情况下仍然只是金工实习、工厂参观等环节。安全工程专业在课程设计、生产实习、毕业设计等环节还没有形成一套科学有效的多学科交叉实习的方法,难以满足综合型人才培养方案的实施,急需建立一个适用当前环境下的生产实习模式。实习内容应涵盖安全工程专业的大部分专业课程,将安全设备制造、运行、监测、管理等交叉学科有机结合起来,使学生能够成为理论—实践—理论的高素质人才。毕业设计是高等学校教学过程的一个重要环节,其目的在于综合培养学生运用本科学习期间所学的基本理论、基本知识和基本技能,分析和解决工程实际问题的能力。毕业设计质量是衡量高等院校教育质量的重要指标。以往安全工程专业毕业设计往往只要求解决实际工程问题中与学生专业有关的一些问题,结合安全工程专业的发展及学科交叉的教学要求,毕业设计应该从系统工程上总体把握工程实际问题,多角度、系统地进行分析,运用交叉思维进行设计和研究。在多学科交叉综合毕业设计过程中,将大课题分解为相关子题,一方面可以让学生了解各个学科之间的衔接和过渡,融合多学科知识及了解目前科技的前沿动态,学生在完成本身子课题的同时,也了解大课题的总体结构和解决方法。使学生们认识到安全工程专业本身具有的学科交叉特点。毕业设计一定要能结合工程实际,使学生综合运用多学科交叉的知识以及大工程概念。通过多学科交叉综合毕业设计模式改革,将会有利于学科间渗透、融合和优势互补,有利于培养高素质复合型的安全工程专业人才,增强学生对未来社会的适应性。这对师生双方毕业设计环节都是一个挑战。

三、结束语

第8篇:流体力学的基本知识范文

【关键词】环境科学专业;环境工程学;困境;教学改革

国内多个高校的环境科学专业都开设了一门必修课程向学生系统介绍水、大气、固废污染控制方面的基本原理和技术方法。如北京师范大学开设的《污染控制工程基础》、清华大学开设的《环境工程原理》、同济大学开设的《环境工程学》。我校的环境科学专业也开设了《环境工程学》这一门必修课程,旨在使学生系统地掌握环境工程的基本原理、基本方法,较全面掌握水与废水处理、大气污染、固体废物管理的基本概念、原理和工艺特性等。针对我校环境科学专业学生和课程的特点,笔者通过近十年的教学实践,对本门课程的教学进行了一些探索和改革,以最大程度的提高教学效果和教学质量。

1 课程教学中的困境

1.1 学生工学基础薄弱

《环境工程学》涉及的内容不可避免的会涉及到部分流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容,而我校环境科学专业学生工学基础薄弱,在课程设置中无相关的课程。因此,在授课过程中,如何让这部分内容不影响学生对于相关知识的理解是一个值得深思的问题,同时也对教师提出了更高的要求。

此外,工程基础薄弱对实际工程的了解仅仅限于课本上的基本知识, 缺少实际认识, 从而在真正设计时无从下手;学生在设计时缺乏对设计手册、设计规范等相关资料查阅的能力, 不能综合运用所学的理论知识来分析解决实际存在问题。

1.2 学时少,理论与实践脱节严重

我校该课程采用的教材一直沿用的是蒋展鹏主编的《环境工程学》,现已经历三版(第三版为蒋展鹏和杨宏伟主编)。教材主要系统的论述环境工程的基本理论、污染防治技术与污染控制工程及发展趋势,主要包括3篇内容[1],及主要涉及三大污染控制工程,内容范而多。但实际的课堂教学学时只有51个学时,如何在有限的学时内向学生讲授相关的知识,同时达到相应的教学目的,是一个需要深思和探索的问题。

同时,该门课程本身是一门理论和实践性都很强的课程,由于总课时偏少、内容多, 教师教学更偏重于理论教学,从而导致该课程理论教学、实验教学、实践教学三者之间的互动和渗透不够, 脱节现象比较严重。

1.3 教学手段与方法单一

教学手段与方法的正确与否事关教学工作的成败和教学效率的高低,是实现教学目的、完成教学任务的关键[2]。在传统的教学过程中,教师主宰课堂的“一言堂”,只会导致学生被动地接受知识;同时,多媒体工具使用单一,只是简单的将教材内容编辑后照搬到幻灯片上,照本宣科。这种单一的教学手段使学生的主体地位没有得到充分发挥,限制了教学质量水平的提高。

2 教学改革

2.1 整合更新教学内容,突出重点,讲授与自学相结合

课程教学内容多而范,课时少,且随着时代和社会的发展,新技术和工艺流程不断涌现,因此要以教学大纲和教材为根本,合理安排教学内容,不断更新和整合教学内容,突出重点。针对教材相对于实际工程工艺的滞后性,增加一些环境工程学方面尤其是污染处理技术方面的新知识,不断拓展教学内容的深度和广度,提高学生的学习兴趣和对专业相关知识的储备。同时注重新旧工艺的联系与区别,提高学生的思维能力,让学生明白新工艺的改进之处,甚至提出一些改进方案,充分调动学生的学习兴趣。本课程旨在使学生掌握三大污染控制工程的基本原理和方法,且学生工科基础薄弱,因此对于涉及到部分工科基础课程如流体力学、化工原理、水力学等工科课程的内容时,一般不做深究,对于设计方面的内容,亦不做要求。在课堂教学中讲解这些学科一些基础知识,引导学生自学,同时鼓励学生参加环境工程的一些相关专业课程学习和选修本专业如《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》等课程;鼓励学生多查阅当代环境工程新技术、新理念的中英文文献,作为本学科知识的课余补充,这样学生不仅可以直接了解国内外在污染控制方面的最新动态,增强学生的英语阅读的理解能力,更主要的是教给学生一种自主学习的态度与技能。

2.2 采用多元化教学手段和方法

课程涉及内容广泛,在教学方法上应该将讲授法、讨论式、案例式和现场观摩相结合,根据教学内容不同采用不同的教学方法,更好的调动学生学习的积极性和主动性,激发学生在环境工程学术领域中的求知欲望和创新意识。考虑到本课程的特点,本课程主要采样以多媒体教学为主,板书为辅的教学手段。通过多媒体教学手段,可以以丰富的图片、逼真的动画及实地录像,以学生为中心,通过简洁的文字叙述和深入的语言讲解,将抽象的概念和理论直观化展示将涉及的装置、材料的外观和运行状况等信息进行生动描述,以提升学生的兴趣和关注力,提高课堂教学的效果同时可以可节约课堂板书的时间,提高课堂教学信息量[3]。笔者在教学过程中发现,如果整堂课都采取多媒体的教学手段,学生会产生视觉疲劳;此外,对于一些繁琐的计算过程,板书的教学效果要优于多媒体教学。在课余时间组织学生赴学校相关实习基地进行现场参观,弥补课堂教学对相关工艺和设备直观认识的不足,提高学生的实践能力。要求学生针对某种污染,通过查阅相关资料,提出相应的污染控制技术,达到学以致用的目的,同时也能了解相关污染物控制技术的最新进展,让学生也走上讲台,实现“教”与“学”的良好互动。

2.3 加强理论课与实验实践课程的结合

“纸上得来终觉浅”,《环境工程学》本身就是一门实践性很强的课程,需与相关的实验和实践课程紧密联系。实验课是环境科学专业的必修课的重要组成部分,在教学过程中加强相关实验课程的教学有助于学生对理论知识的理解和掌握。但我校的本门课程不设实验课,设单独的环境科学专业实验课程,因此在教学过程中要重视这两门课程的衔接和结合。

增强学生的自主创新能力,根据学生兴趣,结合国家级和校级的创新型实验项目,要求学生完成课外实践活动,比如对工艺流程的设计改动,加强他们对课本知识的理解;鼓励学生参与到研究生和导师的相关科研工作当中去,增强学生的实验实践能力。

【参考文献】

[1]蒋展鹏, 杨宏伟.环境工程学[M].3版.北京:高等教育出版社,2004.

第9篇:流体力学的基本知识范文

关键词: 制冷剂传热

制冷专业是现在社会上比较热门的专业,为了配合社会的需要,各职中都开设了相关的制冷专业,但对职中开设制冷专业,要求学生能掌握什么技术,或者技术达到什么的高度,本人谈谈职中制冷教学的一些要求。

制冷技术是职业技术教育电类专业的一个组成部分。其培养目标是熟悉并掌握基本的制冷技术原理和制冷维修技术,具有一定的小家电维修能力的,具有初、中级资格的制冷设备维修工。但由于国家教育改革,职业技术教育的生源整体素质呈现下滑趋势,加大了教学难度。同时由于制冷专业起步晚,师资及教学经验不足,故该课程的考证合格率不高,学生的技能不达标,使制冷专业的就业前景不容乐观。

1、钻研教材,更要充实教材

教学过程是教师向学生传递教学内容,并使学生掌握的过程。因为教学的方向、内容、方法、进程、结果、质量等,都主要由教师决定和负责,所以,教师在教学过程中的主导作用是具有必然性的。只有借助教师的主导作用,学生才能以简捷有效的方式,掌握基本文化科学知识,迅速站到科学技术的前沿。

当前,科学技术迅猛发展,制冷技术也出现了日新月异的变化,并涌现出大量以高、精、尖技术为特征的新产品、新技术。制冷技术行业的这种变化和挑战,对具有教学主导作用的教师提出了新的要求——应具有敏锐的科技触觉,及时吸收和更新专业新元素。

而且,当代的制冷专业技术工的就业范围已不在局限于小家电生产维修,更多的是定位于建筑工程中的暖通空调部分安装维护、中小型冷库的维护及汽车空调养护方面。这些都已远远超出了原有教学大纲的要求。为了更好地帮助学生适应社会适应发展,教师就必须要精通专业基本知识,对教材做到懂、透、化的基础上,精选教材,加强教学的预见性和计划性,适当地调整章节顺序,更新教学知识点,在职业教育中及时充实教材内容,才能真正发挥教师在教学中的主导作用。

2、因材施教,更要措施灵活

教师的教是为了学生的学,故教师选择教学方法时必须先考虑学生的实际情况,包括年龄特征、个性特征、知识智力和班级状况。而且制冷涉及热力学、传热学、流体力学等理论知识,教学中还对实际操作动手能力提出了较高要求,教学难度极大。对此,根据学生的实际情况和教学内容,及时调整教学措施,采取不同的教学方法,才能真正取得好的教学效果。

2.1 对同一专业,学生基础的不同,决定着教学方法的不同

就以电工专业02电气班和02电信班为例。笔者了解到电信班由于专业的不同,之前电类教学的深度或实践不如电气班,学生整体的电工基础和思维灵活性较差,但纪律性好,学习主动;而电气班则在接收新知识方面有优势,能动性强,但组织纪律性和学习主动性差。根据这些特点,在教学中就要针对不同的教学群体采用不同的措施。如对制冷技术中常用测量仪表,包括万用表、钳形电流表和兆欧表的讲解。电信班电工基础差,故应采用实验课形式,结合实物进行详细介绍;而电气班电工基础扎实,故可利用课堂练习,以问答卷的形式,帮助学生回顾制冷技术中常用的仪表要点,采用简略的讲法,巩固学生记忆即可。

而课后作业方面,对市外班多出基础题,对市内班则多出思考提高题。诸如此类的区别对待,都能调动学生积极性,并使不同群体发挥了特长,都取得了较好的教学成果。

2.2 对同一个知识点,学生理解能力的不同,也决定着教学方法的不同

如蒸汽压缩式制冷循环过程的讲解。一般采用直观教学方法,在实验室现场,对照各实物部件,先介绍制冷循环的基本组成,再连接起来,介绍整个循环过程和原理。这对普通学生有直观形象的优势,但对整个循环过程的理解,则存在死记硬背的隐患。

对抽象理解力较好的学生,我们可以换用研讨式教学方式。首先给出研讨的课题,就是“如何将教室的温度降低至低于室外温度?”学生可以根据已学的热力学定理得出:“热量总是自动地从高温物体传到低温物体”。即教室要降温,热量就要传递给低温的制冷剂。那么室内就应该有一个换热效果好的热量交换装置,同时,从生产实际考虑,同等量制冷剂,在释放潜热时热量交换最大,即效率最高,所以应该保证进入房间的制冷剂是液态的,在房间吸收热量后,蒸发为气态。所以我们称这个房间里的,直接制造冷量的换热器为蒸发器。而制冷剂又如何实现流动和循环使用?这就需要一个类似心脏的动力源了,即压缩机。它能将电能转换为动能,不断地将低温低压制冷剂蒸汽压缩为高温高压的制冷剂蒸汽,借压力差,实现制冷剂在系统中的自行流动。照此讨论下去,就可以把整个蒸汽压缩制冷循环过程推导出来,并且也将四大组成部件的功能原理解释清楚。

3、授之以鱼,更要授之以渔

现代社会是一个学习化的社会,强调可持续发展。职业技术教育也不再是简单的授人以一技之长,谋得一个职业的功利性教育,而是受教育者整个职业生涯发展的有效途径。我们培养的人才应该掌握文化基础知识、专业基础知识和基本技能,更要为将来进一步接受教育或学习打下基础,具有更新知识、提升知识、转换知识能力的可持续发展的人才。

叶圣陶先生说:“教是为了不教。”也正说明了教学的过程不单是传授知识的过程,更是学生掌握学习方法的过程。教师要有预见性,要帮助学生掌握有效的学习方法,培养学生的学习主动性,才能使学生在未来的岗位上不断提升个人技能,独立思考、勇于创造,最大限度地实现个人价值。

换句话说,教学的过程也应该是教师主导地位逐步减弱,而学生主动性逐渐增强的过程。在对制冷设备维修工的培养,乃至所有职业技术人员的教育过程中,我们都必须发挥学生的主动性,引导学生动脑、动口、动手,积极探索。

在不断的实践教学中,变成了学生自己动手解决问题的过程,使之掌握知识精髓的同时,更在主动探寻中摸索出了学习的方法,建立良好的思维方式。如今,02电气班和02电信班都一起在某空调公司进行毕业实践,经过将近一个学期的实践,公司领导和员工都对这两个班学生的动手能力和接受能力进行了高度的评价,这也是对我们教学的充分肯定。愿我们更多的制冷人才走向社会。

参考文献

[1]吴玉琨,张宗新,邱兴永.家用制冷设备原理与维修技术[J].北京:人民邮电出版社,2001.9.