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数学建模宿舍分配问题精选(九篇)

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数学建模宿舍分配问题

第1篇:数学建模宿舍分配问题范文

今天是实习的第一天,原定上午到所分配的数学老师班上听课,下午与班主任正式见面,然后才正式进入班级。

昨晚定了闹钟,早上要6:00起床,和队友商量了下,最后决定还是6:30起来,因为早上不用去早读,但是前天通宵建模,白天回了趟家,昨晚想,下了QQ就把设好的闹钟改下,没想到连句晚安都来不及说就困得睡着了,半夜三更空调关了两次,爬起来开了两次,导致早上差点起不来。好不容易,早上坚持着起床了,没想到闹肚子,霸占了厕所好久,害的女生们都在厨房刷牙洗脸,更对不起大家的是因为我呆在厕所,导致队友们都准备好就等我一个人,真是罪过罪过。

早上到了实习学校,因为班主任工作还没有开始,所以早上的任务就是听自己班级数学老师的课,因为大家的课都不一样,学校给我们准备了休息室,是一间会议室,环境不错,有风扇,也有空调,没课的时候我们就呆在那里。总体来说,屏东中学得环境还是不错的,除了在建教学楼学校显得小了点,其他都还不错,早上到了教室发现教室环境也不错,归纳如下:

1、黑板很干净,配套高科技黑板擦,所谓的高级黑板擦就是之前听说过的可以吸尘的电动黑板擦,用一条管子把灰尘吸到特定的盒子,黑板也擦得特干净,真是不错的产品啊,还没有粉尘污染,不错不错。

2、讲台桌、课桌都挺新的,还配有不错的电脑设备和投影仪;

3、不单单有电风扇,还有空调,上课时候都不会感觉到热。

总而言之,设备挺好,是我去过的中学中设备最好的一所,唯一不足就是在建学校,上课的地方要绕好多路才到,之前还以为会迷路,没想到还是找到地方啦,呼呼~

上午第三节,我和没有头脑的兔子同志一起到九班听课,我们跟的是郑天宇老师,他是一个很强大的老师,也是我们学校毕业的,可以算是学长或者前辈了吧~上他的课总结来说有几点:

1、很有气势,很有魄力,完全镇得住学生;

2、上课感觉很好,语言诙谐幽默,表达清楚明了。印象最深刻的就是他那个有某有和那句:我知道大家都瑞了。

3、还有一个让我印象深刻的是天宇老师的板书实在是很漂亮,工工整整,字体也很好看,让人赏析悦目。

总的来说,感觉这个老师很厉害,可以学到很多东西,真的很幸运。

觉得是实习的第一天,所以还是决定要记下流水账,以把今天发生的所有事记录下来,让我以后可以回忆,呼呼~

中午简单的在校外吃了面条就回宿舍睡觉,定了闹钟要一点起来洗衣服,没想到睡过头,一点半才起来洗,哎,没办法,真的太困了。

2:30到了学校给我们准备的休息室改作业,早上临走前老师把今天的作业让我们回去批改,一大叠,有的了。我们约好下午第二节课的时候在年段办公室和班主任见面,3:40分到了办公室门口,一队11人站在门口声势浩大,进了办公室等了会儿开始开会,终于见到了各位传说中的班主任,然后确定了我是担任10班的实习班主任,接下来我要和10班的孩子们一起度过一个半月,充满希望,充满激-情,十班,我来啦!

下午第三节到班上参加了所谓的班会课,简单的自我介绍后就算和大家认识了,记得我当时的自我介绍好像是:大家好,我是来自福建师范大学数学与计算机科学学院20**级的周丹,接下来这段时间担任大家的实习班主任和数学实习老师(接着我转身在黑板上写下了我的姓名和联系方式),希望接下来的日子离我们互相学习,融洽相处,但是我有一个原则,课后我们可以随便聊天,大家有什么需要帮助的都可以找我,但是上课的时候我希望大家可以保持好的纪律和一种严肃的态度。呼呼真不知道自己当时怎么就这么几句话顺口说了出来,就这样完成了自我介绍,然后就坐在一旁听真正的班主任洪皓开班会:班会内容简单整合如下:

1、总结军训,宣布军训集体奖项,让大家接下来再接再厉;

2、要求同学们早上7:15把所有科目的作业上交,并讲了下英语小测得情况,希望同学们认真对待学习,提出了班训:准时、严格、守信、正直、刚毅;

3、表彰军训优秀学员,哈哈,我还帮他们办照留念了,不错的回忆哈;

4、填写相关信息表;

5、学校来了个检查仪容仪表的,具体过程省略。呼呼,她们女生的刘海要在眉毛上一厘米才算合格,记得一个女生拿出镜子整理的头发还问我,老师我的有没有在眉毛一厘米处,我笑了。

6、落实寄午相关事项;

7、接下来这个可是重头戏:制定班规!其实这个学校还是挺民-主的,之前听班主任说班委只先拟定了几个先做一段时间,大家相处久了要民-主选举,今天的班规也是老师一条条提出来征求大家意见,不合适的就删掉或修改,她的依据是那个什么著名的什么家李镇西,有同学问他是什么人,老师说事那个什么什么家(老师有说我忘了),然后班上最调皮的男生说了句不认识。班主任说那是你自己没有见识,说实话我也没有听过,然后马上坐我旁边的可佳同学就问我:“老师你知道这个人吗?”我只能尴尬的回答:“没有!”整个班规围绕了各个方面进行讨论,第三节下课都没有讨论完,第四节课继续讨论,说下,这个学校上午下午都是四节课,下午5:55才正式下课,没想到这个班规的制定没那么简单,到了放学都还没有制定完,老师只好下次继续。

放学了,但是有些同学英语小测不合格,这个班的班主任是教英语的,因此我要留下来看着他们让他们复习十五分钟,因为隔壁班的老师有事,所以我们班的老师要两边跑,所以我就站在讲台上呆了会儿,这个班的小孩还是比较活跃的,喜欢讨论,记忆犹新,洪凯走到我旁边说了句,老师你讲话他们会听吗?然后帮我很大声叫了声安静,哦我真是尴尬啊~~~估计要像他们班主任那么严厉的方式才能镇得住他们,不过我会努力让他们好好听话的~

终于真的放学了,走出校门六点半了,辛苦了一天,说累其实也不是很累,但是收获还是不少的,后来去了超市,我忘了钥匙在我这,后来只好屁颠屁颠的跑回去开门,只好买了饺子回去煮,宿舍没有锅盖,我很聪明的用砧板当锅盖,在烧开水的时候我打开砧板的刹那被无情的蒸汽烫伤了,好痛啊~赶紧拿了兔子的牙膏涂了,现在两根手指白白的,有图有真-相,下次再上传哈~~~

吃过饺子,就开始写日志,下了很大的决心决定写多点,但是必须要记流水账才能把所有的记录,所以就如此的啰嗦的面面俱到了~总的来说今天还是很有收获,发现真正自己做的和平时练习的差很多,我还有很多需要学习的,接下来要用我的人格魅力征服那群小鬼~好了就到这吧,等等还要改那厚厚的数学作业和写队长实习日志。

对了,在次特别鸣谢海龙同学,因为我的手被烫了,所以后来我的饺子是他帮我煮的,谢谢哈~

第二天

今天是实习的第二天,早上终于我第一个醒了,然后成功的叫了大家起床,不过还是和大家一样在床上赖了会儿床,不过还好,比昨天早很多起来,然后很荣幸,早上没有拉肚子,没有再让大家等我,不过今天早上大家都在宿舍吃早餐我也就和没头脑的兔子一起在宿舍吃了,还好昨天囤积了挺多的食物,哇哈哈~~~

今天早上正式进入班主任的工作,话说十班的孩子要早上7:15分之前把所有的作业都上交完毕,因此我大约七点就到了办公室,没有见到班主任的影子,以为她已经去寻班了,过了会儿还是不见人影就决定去班上看看,没想到半路遇到刚来的班主任,还夸我来得早,呼呼,不错不错,其实我是很困的。

因为昨天几乎没有和学生有什么相处的机会,所以我一进教室,大家还是处于兴奋状态,大声呼喊,班主任好,哇咔咔~突然好有成就感,不过貌似他们并不是很听我的话,失败啊,没有关系,我接下来跟他们耗上了~早上没有数学课,我就在办公室帮班主任打打成绩表,看看数学作业,眼保健操得时候到教室逛逛,话说这个学校的眼保健擦实在是特别,先是吸气~~~呼气~~~再是摸耳朵,双脚卧地,奇了怪了~~~~突然感觉自己好像老了。今天中午是学生寄午的第一天,我和兔子决定留下来帮忙看着他们,因此到校门口匆匆吃了饺子就来到了教室。

我的班主任是个漂亮又可爱的老师,很有魄力!每次要去班上的时候都是说:“我要去收妖了!”哈哈哈哈哈~真逗!十班的孩子很皮很皮,都很有个性,但是都很有意思。中午的时候第一个就做好座位开始做作业,恩,不错不错~后来陆陆续续的几个班的学生都就坐,开始午休或自习~其他班的一些学生估计是都没有见过我,都问我是不是实习老师,好吧,我长得比较幼稚,看起来不像吧~不过有点小成就,因为终于有人问我数学问题啦,哈哈哈哈~对了兔子班上几个男生,真是让我无语,不过很可爱,兔子,你懂的!

段长要求2:10再放他们去上课,没有想到段长一走,有几个男生带头走了,所有人都走了,太无视我们了!看我明天怎么收拾你们,哼哼哼。

下午第一节他们上体育课,和班主任寻了班上,抓了迟到的警告了一下,就一晃过去了,然后就到教室听第二节的数学课,天宇老师果然厉害,刚进班级就给他们来个下马威,规定了一些事情,开始上课,今天讲新课,很干脆,并没有向我们所想的那么复杂,没有优美的过度语句却又是那么自然的过度,课讲得很快,可能因为简单,课后同学反应不是很难,还好还好~这节课老师先花了半节课讲了上节课的作业,作业是我和兔子一起改的,普遍存在很多问题,如粗心,公式不熟等,天宇老师很注重格式,要求格式不对的同学药重做作业,从而来养成学生一种严谨认真的学习态度。后半结课时新课的讲授,讲得是第一章第一节第一小节集合的定义及其表示,速度很快,讲得很清楚,一看就是很有经验的老师。

下午的三四节课是所谓的校本课,打听了校本课还是不太清楚是什么课,就知道刚开学还没有开始上,现在上自习,呼呼,不过劭毅老师的解释很独特,校本课:“笑你笨的课!”哈哈哈哈哈。因为三四节课是自习课,因此我也呆在班上,让他们有问题的可以问我,原以为大家都不敢过来,没有想到还是挺多同学问我问题的,我老开心的啦,虽然大家的问题都差不多,但是我还是不厌其烦地回答,貌似好久没有给别人解答数学题了,除了家教的时候,呵呵,开心开心~不过发现我让大家安静的时候大家貌似不给面子,我说你们太不给面子了吧,没想到他们的回答是,老师您太温柔了,你要凶点,我说我如果真的生气会很火爆的,竟然没有一个人相信,好吧。

今天一天走到哪里都有学生喊我:“老师好!”,不管是认识的还是不认识的,估计他们养成了看见老师就要问好的习惯吧,真是好孩子,感觉真是不错哈~

十班的惯例,放学后英语小测没有过的同学留下来念十五分钟的英语在小测,如果两次没有过的就念半个小时,好吧,今天晚上留了半个多小时,6:45分左右才和兔子屁颠屁颠的出了校门,然后随便吃了晚饭,带着疲惫的身体回到了宿舍,洗了个澡,终于又肚子疼的死去活来,哎,又拉肚子了。

晚上洗完衣服,开了个小会,终于回到宿舍开始写日志,今晚没有作业要批改,等等写完两篇日志放松一下然后要早早的去睡觉,呼呼~明天还要早起,好吧,超级丹,加油!

第三天

终于迈着疲惫的身子回到了宿舍,来到了我亲爱的床铺开始我今天的日志,话说我为什么这么晚才回来,两个字,家教!今晚的家教让我纠结啊,不是因为其他,就是坐车的问题,害我去了15元的打的费,心疼啊,具体情况如下:

晚上照旧在学校呆到六点半才去吃饭,吃完饭大约七点左右开始等车,发现貌似屏东坐车到闽运汽车北站再转车到双坂会比较快,木有想到,到了汽车北站下车的时候才发现要到对面坐车,这还没有什么,关键是我找不到车站,问个路人说要往下走,走到了十字路口都没有找到,又问了个路人说往上走,只好折回去,还是木有,时间已经快要八点了,答应家长今晚要过去的,只好打的然后就花了我15元钱,心疼啊,由于时间很晚了,所以今晚就补了一个小时我就匆匆地坐车回来,发现其实还有更短的站,大约半个小时能够到,我了个去!

好了,正式开始今天的实习日志:

早上依旧早早起床,到了教室监督了早读,今天早上是语文早读,但是大家都没有带语文书,因此临时改成英语早读,说到英语让我伤心,姐姐我只过了四级,六级还在挣扎,进校第一天学生就问我六级过了没有,我当时那个尴尬啊,哎,不谈这个了。话说早读后我就在办公室看看书打发了下时间,待到第二节课,继续听我师傅天宇老师的神奇的课,继续讲授集合的相关知识。实际上今天早上第二节和第四节都是数学课,因此两节课讲授的内容较多,我一直觉得在他课上能够学到很多的东西,他对每堂课的设计都很精心,对于每个例题甚至是板书的位置都很有讲究,就如今天在引入两集合相等的时候,他用他独特的类比学习法,引用数中的“a<=b且b<=a,则a=b”,类比集合相等的判断,让学生更容易接受。今天这堂课涉及了一些集合的语言描述和集合的关系,对于刚上高中,第一次接触结合的学生容易混淆,老师选用了很典型的例题,对属于与含于进行了比较和区别,让学生更加容易接受,同时解释了空集的概念,并举了具有代表性的例子{空集}不是空集,来说明空集和{空集},整堂课很严谨,很有逻辑,并选用了很好的例子来表征所学的知识,引人入胜,让人能够全身心投入课堂中。第三节课,天宇老师和我一起探讨了我的课题基本不等式,发现了很多的问题,我还需要多多努力,好好修改!同时今天的作业貌似不是很难,我和兔子一溜烟就改完了作业,欧也~

中午吃过午饭仍然留在学校,不过今天不用集体在阶梯教室,只要呆在各自的班级就可以,因此我吃过午饭就来到班级,班上的同学还是很喜欢学习的,不停地问我数学问题,感觉成就感又提升了,也觉得认识了更多的学生,更多的学生看到我会更加热情的打招呼了,呼呼还是不错的,唯一有点不足的是,有人问我问题的时候,其他的学生讨论声过大了点,然后被今天值班的明星同学警告了一通,呼呼~

下午他们上四节正课,木有自习课,我就在办公室呆了一个下午,帮班主任做做事,自己看看课标,一个下午就晃哒过去了,不过我想说的是劭毅老师真的挺可爱的,会跟我们讲笑话,我们一起谈起我们共同的老师不亦乐乎哈~当然还有他那个一边看手机一边哼的歌,更让我们觉得好玩。

放学后,依照惯例还是英语小测没有过的同学补测,不过今天有进步,只剩下三个同学没有过,比起第一天有半个班重测真的进步很大了~呼呼,这两天印象深刻的有那么几个学生,其中一个就是他们班的寄读生小朱同学,记得第一天跟他讲话他不搭理我,还用很鄙视的眼神秒杀我,让我倍感失落,进过这几天的相处,发现其实他是个很聪明的学生,平时看似懒懒散散,实际上课都有听进去,然后我就跟他讲了一些道理,他也很乖的点头说懂,并答应会认真听讲,今天他答应我明天绝对不会再小测不过,明天我可要看他的喽~

忙碌的一天又过去了,大红同学打电话说天天倒计时等着我们剧组的回去,说还有六个星期,突然有点觉得时间好快,一转眼已经过去一个星期了,我还有好多同学没有认识,还有好多事情没有做。

这个月底要召开运动会,班主任说让班级有剩一件班服,让我到时候也穿班服,我突然好兴奋,突然觉得我可以和孩子们一起穿一样的衣服,好期待哦~班主任还说要我我代表十班的老师去参加年级的接力赛,呼呼,太抬举我了,都是巧风同学和那个没有头脑的兔子说我厉害,哎!到时候万一丢人了,怎么办啊~~~

好吧,天色已晚,今晚的日志就到此结束吧,接下来当然还有队长日志要写,还要修改自己的课题,明天下午要去老校区培训,没底啊!特没底啊!肿么办啊~~~

咔!不多说了,如果困了的人,晚安,如果不困的人提前晚安吧~晚安各位~

第四天

好困啊,终于明天要周末了,但是还是好多事情,今晚自我放松一下,看了快女,然后看个电视剧,然后开始我今天的日志:

今天早上早早起床,几个早上的证实,我的闹钟不用调六点,太早了,反正也起不来,下星期调六点十五分试试。连续两天早上都是在宿舍喝牛奶,今天早上心血来潮想去楼下吃早餐,一碗锅边,三个油饼(小小个的,三个一元,挺好吃的),美滋滋的,然后很淡定地到了学校。

今天早上的早读是语文早读,语文老师亲自坐镇,因此我和班主任都偷闲了一下,第一节课是数学课,天宇老师一大早就来了,晃哒一下早读就结束了,开始了今天的第一节课,今天讲的是集合间的运算,天宇老师的分格是每天先花几分钟时间讲评作业,然后才开始新课的讲授。讲课并集、交集和补集,老师要求同学对所讲的数学概念要记住,但不要求一字不漏的背下来,但是关键字不能漏。课上老师运用语言描述了集合的并关系,再得出它的数学语言描述,讲述了一个新的内容Venn图,让学生学会用数形结合的思想来认识问题、解决问题。同时引用课本的例题,和导练,并强调了并集中的“或”的含义“至少有个一成立”。类比于集合的并集,老师引出了集合的交集,引出集合的交,将例题五进行变形,分析了交得多种情况,达到了知识的扩展与延伸。补集是这节课的一个难点,学生很难理解,老师运用给一个例子,然后进一步变形,结合Venn图进一步理解补集的含义,是整堂课达到高-潮。整堂课,气氛十分活跃,这也是天宇老师的魅力所在。

上完天宇老师的课,第二节课,我和班主任皓皓老师一起改了一下班规,一起聊了一下班上同学的一些情况,然后例行公事——改作业。第三节课,帮段长打了个表格后乘机改了下基本不等式的课件,其实仍然是在茫然阶段,木有头绪啊~接着我继续改我的作业,直到下课,班主任和我一起去吃饭,话说为什么今天兔子消失了呢,因为今天中午她和她们班班主任值班,有免费的午餐吃,呼呼,然后我就头也不会的跟着班主任去觅食了。话说这个时候外面很挤,我们木有找到位子,然后班主任就带我取了个很神秘的地方,哪里的菜好吃,量多,重点还便宜,呼呼~淡定!低调!哈哈~

今天下午要去趟旧校区交流下比赛的先关事项,虽然跟班主任请过假,但是还是不放心班上的学生,怕他们有数学问题不会,然后就来到了班上,没有想到迎来了同学的呐喊:“啊,老师,你有来太好了,我有问题要问你,班主任说你下午没有空不来,我有一堆的问题。”虽然怕来不及,但是我还是给他们讲解了题目才离去。

下午一点多就到了旧师大成功楼,初略的交流了下实习的情况,因为似乎老师不是很感兴趣我们队的,毕竟不是她的队,所以我就坐在哪里一眼不发。后来到了会议室交流了下比赛的准备情况,老师临时带了三道题让我们即兴演讲,晕菜,好吧,我又有点偏题了,后来有初略的交流了下各自的想法就匆匆的回来了。因为今天下午全校大扫除,加上中午我不在教室,怕学生有疑问,因此心急如焚地赶回去,哎,堵车,最后还是没有赶上,因为他们提前放学了,只剩下做卫生的几个学生,检查了下卫生后,自己也动手干了点,发现这个班的几个男生还是挺乖的,比如勤劳的劳动委员林子钧同学和一项很有礼貌还很热爱学习的蔡自力同学,虽然一些同学没有完成清楚就走了,但是我叫他们做什么他们都特勤快,感动啊,没有头脑的兔子还跑过来羡慕一番~

似乎晚吃饭,晚回宿舍是实习的家常事,今晚我和兔子还遇到了刚出门的老班长“臧老师”我们三人一起到楼下的小炒店炒了几盘菜吃了晚饭,话说这家店很小,但是挺实惠的,关键还好吃,呼呼,一个人吃的很好也就十来块,相比于学校门口随便一个套餐就要十几快便宜多了。

今晚是周五,明天放假,于是乎,自我放松了一下,看了快女,还和阿理同志一起看了个电视剧,讨论了一小下,还是蛮有意思的。

第2篇:数学建模宿舍分配问题范文

关键词:化工原理;教学;工程观念

“化工原理”课程包括教学、实验、设计三个环节,是化工类专业的基础必修课之一,是学生专业知识构建中的一门“承前启后”的重要课程,也是学生从“化学”到“化工”认知过程中的纽带与桥梁。近20年来,全国许多工科高校包括一些林业院校纷纷开设了“化工原理”课程。由于“化工原理”课程涉及范围广、内容多,加上相关实验与设计对学生的动手能力和计算能力的要求较高,因此如何与专业发展方向相衔接开展教学,是一项非常重要、难度颇大的研究课题。

“化工原理”是一门以典型的单元操作为主要内容,以传递过程和研究方法论为主线的工程技术基础课。它不同于物理和化学等基础学科,因为基础学科以简单的、理想的模型为研究对象,采用的是严密的数学分析法;而工程学科面临着真实、复杂的实际生产问题,加上待处理物系千变万化、影响因素多而复杂、操作条件各不相同,除了少数简单的问题可采用数学解析法以外,大多数问题需要依靠理论指导下的工程化方法来解决。

“化工原理”实验和课程设计更是强调学生运用工程方法和工程手段将书本知识实现应用的环节,即是强化学生将理论的感性认识上升到理性认识,达到“学以致用”的目的。这就要求学生尽早建立工程意识,树立工程观念,培养工程思维,最终能用工程观念分析、解决工程实际问题。本文拟从“化工原理”理论教学、课后实验、课程设计三个角度来探讨学生工程观念培养的问题。

一、教学中提炼工程观念

教学活动是在教师指导下学生积极参与学习的过程,其中教师的引导显得非常重要和关键。教学中应有意识地让学生建立起一种工程意识,用工程的价值观念来分析解决工程实际问题。其中,注意引入一些有效的工程应用方法,可达到事半功倍的效果。

(一)联系实际法

在课堂教学中,可以采用集体讨论、教师点评等形式,调动学生的参与意识,尽量选择一些与现实生产、生活联系紧密的工程问题进行引导、分析、讨论和归纳总结。例如,在流体流动章节的教学中,引导学生留心观察宿舍在用水高峰期与非高峰期出水量的大小来理解分支管路中流量分配的特征,并可结合家庭装修中如何合理选择和铺设水管等具体问题来理解流体流动阻力的概念,深入浅出地加以引导和启发。每次讨论时,要注意引导学生从生产技术性、经济合理性方面进行系统的“工程”考虑,要对不同的方案进行“工程”比拟,深入剖析问题,得出结论,从中提炼工程意识,形成工程观点,强化工程思想。

再比如,在传热学的教学过程中,可就家庭热水器的安装和热水管的布置,家用电暖炉的工作原理、传热方式等与人们密切相关的生活事例来分析传热的原理,讨论如何有效地传热以及如何防止在传热过程中的热损失等相关的工程实际问题。这不仅能充分调动学生的洞察、想象和思维能力,强化对工程观念的检验和应用,同时也能培养学生对“化工原理”课程的兴趣,有利于工程观念的建立和提升。

(二)数学模型法

数学模型法是在对研究的问题有充分认识的基础上,将复杂的问题作合理又不过于失真的简化,提出一个近似实际过程且易于用数学方程式描述的物理模型,并对所得到的物理模型通过物料衡算、热量衡算、平衡计算等找出模型参数之间的关系,进而建立数学模型,然后确定该方程的初始条件和边界条件,求解方程,最终通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。

在“化工原理”课程中,最著名、最实用的模型当属膜模型,它普遍适用于动量、热量和质量三种传递。此外,还有许多其它问题的求解也可采用建模来解决。例如,在讲授非均相体系分离中的沉降过程时,以求取流体通过固定床的压降为例,可用实物图片告知学生固定床中颗粒间的空隙形成许多可供流体通过的细小通道,这些通道是曲折的而且是互相交联的,同时,这些通道的截面和形状又是很不规则的,流体通过如此复杂的通道时的压降自然很难进行理论计算,引导学生借用数学模型法来解决。即,将床层中复杂的不规则的通道简化成许多管径为d。、长度为L。的平行细管,简化后的模型通过引入模型参数结合范宁公式计算阻力,最后通过实验来确定模型参数和检验数学模型的有效性。这样,就把一个复杂的实际工程问题简化为一个简单的流体流动问题。学生在其中经历了提出问题、分析问题、解决问题的过程,既加深了对公式的理解和认识,又掌握了一种实用的工程问题解决方法。

(三)因次分析法

许多工程的实际问题,涉及的变量较多,过程较复杂,一般很难从理论上进行描述,通常采用因次分析法。该法不需要对过程机理有深入的理解,只需尽可能地分析并正确列出影响过程的主要变量,通过无因次化减少变量的数目,再通过实验确定具体的函数关系。因次分析法用无因次数群代替单个变量,大大地减少了实验的工作量,并且实验中不需要采用真实的物料、真实的流体或实际的设备尺寸,只需借助模拟物料,由一些预备性的实验或理性的推断得出过程的影响因素,进而加以归纳和概括,形成经验方程。

以流体流动章节中获得流体在管内流动的阻力和摩擦系数入的关系式为例。根据摩擦阻力的性质和有关实验研究,得知由于流体内摩擦而出现的压力降Pf与管径d、管长1、液体黏度u、液体密度p、流速u、管壁粗糙度ε等6个因素有关,但无法写出具体的函数表达式。将问题写明摆在学生面前,并适时地传授给学生一种实用的工程方法——因次分析法,即根据因次一致性原则和白金汉的7c定理,引导学生将上述6个参数对压降Apf的影响转化为dup/u(雷诺数)、1/d、ε/d 3个无因次数群对Pf/pu2(欧拉数)的影响,使得实验研究可从原来考察7个参数之间的关系减少为4个无因次数群之间的关系,大大减少了实验的工作量,让学生切身体会到该法的方便性与实用性。

因次分析法另一个重要的特性是,可将水、空气的实验结果通过无因次数群类比法推广应用于其它流体,将小尺寸模型的实验结果应用于大型实验装置。让学生明白实验前的无因次化工作是规划实验的一种有效手段,在化工中应用广泛。这样,学生今后遇到类似的实际问题,就可大胆地应用已学过工 程方法,达到解决问题的目的。

(四)近似估算法

一般来说,影响工程问题的因素众多,在处理工程实际问题时考虑所有影响因素是很难的,所以在处理实际工程问题时只要保证结果在允许的误差范围内,工程上是可以接受的。因此,学生有必要掌握工程上近似处理、近似计算的思想和方法。例如,在传热计算中总传热系数K是评价换热器性能的一个重要参数,也是换热器的传热计算所需的基本数据。在忽略换热器污垢热阻的前提下,K的表达式为:1/K。=1/ao+(b/λ)(do/dm)+(1/ai)(do/di)。可以看出,总传热系数的倒数,即总热阻由三部分组成:管外传热热阻、管壁导热热阻、管内传热热阻。当ao>>ao时,Ko=ai成立。即,总热阻是由热阻大的那一侧的对流传热所控制。而在工业上换热操作中,通常都是由饱和热蒸汽加热冷流体,其中水蒸气的对流传热系数ao相当大,因此可将总传热系数K作近似处理,其值约等于冷流体的对流传热系数ai值。同时在实际操作中,欲提高K值,关键在于提高对流传热系数较小一侧的a。

可见,在教学中应让学生逐步掌握工程上近似处理的思想和方法。在课堂上的例题与习题讲授过程中,应经常穿插一些工程实际问题,要求学生大胆快速地进行近似估算。这样,不仅能使学生深化对理论教学内容的认识,而且还可使学生做到举一个“例题习题”而反思三个“工程问题”,进一步完善对工程意识的建立,巩固工程观念。

(五)过程分解法

在处理工程实际问题时,将一个复杂的过程(或系统)分解为联系较少或相对独立的若干个子过程(或子系统),分别研究各子过程(或子系统)的特有规律,然后将各个子过程(或子系统)联系起来,探求各子过程(或子系统)之间的相互影响及总体效应,再分别采取各自合适的研究方法,这就是过程分解法。

例如,在设计填料塔时,把填料层高度计算公式表示为传质单元高度HOG或HOL和传质单元数NOG或NOL之积,表面上看起来只是变量的分离和合并,但实质上却是对过程的分解。NOG、NOL与物系的相平衡及进、出口浓度有关,受工艺条件控制,反映了吸收过程进行的难易程度;而HOG、HOL则与设备形式及设备的操作条件有关,反映了设备效能的高低。这样,在选择设备之前,可以根据给定的分离任务,计算出NOG或NOL,如果NOG或NOL太大,则表明吸收剂性能太差或分离要求过高,必须选择高效设备去适应。因此,在讲授填料层高度计算时,不能简单地引入NOG、NOL及HOG、HOL等符号的定义,还要说明这样处理的优点,让学生了解如此分解的内在含义。

(六)当量处理法

当量处理法是指用一个已知的过程(或参数)代替另一个较为复杂的待定过程或参数,使该事物在过程特征的某一方面与另一较为简单的已知事物等价。在“化工原理”课程中,用当量法处理工程问题的例子很多,例如:通过引入当量直径将圆管内流动的研究结果推广于非圆管;引入当量长度计算管件、阀门的局部阻力;引入当量滤饼厚度(或当量滤液量)计算滤布阻力;引入体积当量直径和形状系数表征非球形颗粒等。这种“化繁入简”的处理手段,可直接解决工程中很多复杂的问题,应用广泛。

二、实验中确定工程观念

化工原理是人们通过长期实验总结和工程实践验证了的实验学科。我校先后从天津大学、浙江大学、南京工业大学购入全套化工单元实验装置,设备先进,自动化程度高,实验硬、软件条件齐备。我校的化学工程实验中心于2004年获中央与地方共建高校基础实验室的资助,2005年被授予“江苏省基础实验示范点”。

以往“化工原理”实验一般采纳的是“学生预习—教师讲解—学生操作—写报告”的教学模式,这种模式教学方法单一,其任务只是验证理论知识中的一些现象、结论,在这种教学模式下学生缺乏创造性,对其工程观念的培养帮助并不大。因此,我们利用实验条件的优势,大胆地进行了新的教学模式的探索,实行开放式实验教学模式。其根本目的就是真正体现以学生为教学的主体,将更多的主动权和选择权交给学生,激发学生的学习兴趣和主动性,为学生自主学习提供一个平台。在开放式的教学模式下,教师不再对实验原理、操作步骤、仪器使用等进行详细的讲解,这些内容由学生自己去学习,教师只起到督导的作用,对学生的实验过程仅提供一些指导性意见。为了很好地完成实验,学生必须做好实验前的准备工作,熟悉实验内容,查阅相关的文献资料。这样,就调动了学生学习的积极性,效果明显优于以前。虽然学生在实验过程中遇到的问题比以前更多,但在处理这些问题过程中,学生分析和解决问题的能力得到了实际的锻炼,这正是我们所期待的,有助于培养学生解决工程问题的能力。

三、设计中实践工程观念

“化工原理”课程设计是一个总结性的实践教学环节,是对学生综合应用本课程及其它相关课程的基本知识,独立完成某单元操作设计的训练。通过选题、资料的准备、化工单元过程设计和总结等相关程序,使学生真正体验解决工程问题的思路和方法,切实地感受理论知识与工程观念的结合和应用。通过课程设计的训练,营造学生模拟解决实际工程问题的场景,以达到对整个“化工原理”课程知识认识上的升华。

例如,学生做“苯一甲苯混合体系的分离”设计时,首先面临过程的选择,可以选择蒸馏或萃取这两种化工单元操作,也可选择一些新型的化工单元操作,如膜分离等。在一般情况下,首先考虑采用蒸馏,它最适合于分离大部分的液体混合物,尤其适合于大规模、自动化控制的工业分离。只有不适宜用蒸馏分离的物系,才考虑用其它的分离手段。在过程确定以后,就必须进行设备的选择。如果确定用板式塔,则还要确定用什么样的塔板。如果确定用填料塔,则还要确定用整装填料,还是用散装填料,用什么材质,等等。这些问题即为设备选择。

在确定了过程和设备之后,就要进行过程的计算和设备的设计。在这个过程中,通常必须利用物料衡算方程、热量衡算方程、操作线方程、热力学方程、传热速率方程、传质速率方程等关系式,根据所处理物系的性质和操作条件进行设计计算。设计计算过程通过各种物性数据手册和化工手册查取所需的设计数据,且经常采用一些适用的经验方程计算有关参数值。在缺乏数据的情况下,有时候则要组织实验以取得必要的设计数据。这样,既锻炼了学生查阅文献的能力,也使学生掌握了遇到实际工程问题时可以采用的各种方法。

课程设计完成后,让学生模拟面对实际的工业场合可能出现的各种设计型问题和操作型问题进行答辩。前者主要就设备参数条件选择的依据给出合理详尽的解释说明;而后者的一般表现方式是:当某一个操作参数发生变化时,通过分析判断,该参数的变化将会引起其他哪些参数发生变化以及变化的方向(变大还是变小)、变化程度的大小。只要参数变化在允许的范围内,操作仍可视为正常。而参数变化超出允许的范围时,就要进行调节。同时若设备发生故障,则要求通过分析判断发生故障的原因,并排除故障。通过上述的训练,既加深了学生对“化工原理”课程相关知识的理解和巩固,又使学生在设计中实践了工程观念。