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流体力学就业方向范文1
(1.新疆工程学院机械工程系,新疆 乌鲁木齐 830091;
2.安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽 淮南 232001)
【摘要】流体力学作为工科院校的一门专业基础课程,其理论性强,内容丰富,知识点多,难度系数大,学生不易理解和接受。结合教学实践与学生专业素养培养要求,从师资队伍建设、教学大纲改革、绪论课讲解和完善实验教学环节等方面对专科教学中的流体力学课程改革进行了探讨。
关键词 流体力学;专科教学;课程改革
The Exploration on the Specialised Teaching of the Course of Hydromechanics
FANG Fei1.2LI You-bing2JI Min-min2
(1.Xinjiang Institute of Engineering,Department of Mechanical Engineering Urumqi, Urumqi Xinjiang 830092, China;
2.Anhui University of science and Technology, School of Materials Science and Engineering, Huainan Anhui 232001, China)
【Abstract】As a professional basic course in engineering colleges,hydromechanics is difficult for students because of its strong theory , rich content, more knowledge points and a large degree of difficulty coefficient.According to teaching practice and professionalism training requirements for students ,this paper explores the construction of the faculty, curriculum reform, teaching to introduction and improvement of the experiment teaching of the course of hydromechanics.
【Key words】Hydromechanics; Specialized teaching; Reform of teaching;
流体力学是一门综合性的专业方向必修课,属于专业基础课。通过本课程使学生掌握流体平衡与运动的基本理论、基本知识和基本技能,为学生学习后续课程和掌握专业知识以及为今后解决工程实际问题奠定初步的流体力学理论基础。本科压缩型的专科生在理论知识掌握成熟度上不如本科生, 而实践动手操作能力和到基层的吃苦敬业精神不如中专生。为了适应社会形式的发展和面临教学对象的不同,专科教学中的流体力学课程改革势在必行。为此,我们结合教学实践与学生专业素养培养要求,认为可以从以下几个方面进行课程教学改革。
1加强师资队伍建设
流体力学课程目前的任课教师队伍基本分为两类,一类是专门研究流体的科研人员,另一类则是相关专业的专业课教师。而实践反应出的问题是,这两类教师在教学过程中都存在着各自的缺陷。前者本身确实有很坚实的理论基础,但是缺乏对所授学生相应专业的了解,以至于在课堂上无法列举出与学生所学专业相关的工程实践实例,这必然导致学生无法学以致用,与后续专业课的学习脱节,在某种程度上可能造成学生认为学习该门课程是否必要。后者可以很好的弥补前者专业知识的匮乏,但是一般专业老师在自身学习流体力学的时候也是作为专业基础课程来对待,因此对于基础知识的掌握同样存在着明显的不足。对于任课教师的选择,我们提出的建议是加强学科交叉。在学校邀请资深专家做学术报告和专题讲座时,可以组织该专业所有任课老师都参加,加深他们对所授学生专业的了解,以便在课堂上讲解时能结合专业实际,从而打造出一支理论基础知识扎实,专业性强的师资队伍。
2改革教学大纲内容
2.1模块化教学内容
所谓模块化,即将流体力学划分为流体物理学性质、流体静力学、流体动力学、理想流体动力学、 粘性流体动力学、 流动阻力相关计算、 压缩气体管路、 管路系统水力计算等几个模块。根据不同的专业要求, 进行不同的取舍和组合[3]。比如给排水专业可以将明渠流部分作为学习重点,而热能动力专业则需要将气体部分作为重点学习内容。由于教师在专业基础课上有针对性的教学,学生在后续的专业课学习中就能轻松做到理论联系实际,达到预期的教学效果。
2.2多样化教学手段
积极推行多媒体技术与传统的板书授课方法相结合的手段。随着计算机科技的发展和普及,多媒体教学方法已经广泛的应用在各种课堂教学中。同样,通过多媒体演示功能,能够生动、具体、形象、直观的解决流体力学教学进程中的一些抽象的难点部分。但传统教学方法的教学效果不能因此被忽视,尤其在理论分析、公式推导上,仍然是教师利用板书进行教学的方法占明显优势。教师通过传统的教学方法,一方面能够很好的把握课程节奏,与学生互动;另一方面也便于学生做好笔记,易于知识点的消化吸收。
2.3变更考核方式
目前我校的专科考核方式与本科一致,统一采用的都是闭卷考试成绩占70%,考勤、作业、实验占30%,而实际实验部分只占了10%。但从专科学生的专业培养素养要求来看,既要重理论,又要重实践。因此,对于流体力学这类专业基础课的考核方式要做到两手都要抓。我们建议的考核方式是闭卷考试成绩占60%,实验占30%,考勤、作业占10%。
3把握绪课讲解
经过多年的教学总结,学生反馈回来的信息是流体力学难度太大,部分专业术语太抽象。甚至部分学生在还没有开始学习的时候,就已经产生了退怯心里,这对接下来的学习极为不利,以至旷课的现象普遍。流体力学虽然理论性较强, 但却是一门及其贴近生活的学科。然而绪论作为一本教材的概述,是学生最先接触到的部分,是对教材整体内容的高度浓缩和概括,贯穿整个教学过程,更对学生的学习起到引领、提示和导向等作用,所以讲好一堂绪论课至关重要。物质包括固液气三项,而流体就占液体和气体两项,可见流体占据了我们生活中的大部分空间。教师在讲课时,应侧重于多列举一些生活中的实例来说明流体力学基本理论知识及其应用。比如,我们每天呼吸的空气,喝的水,都是流体;而我们能呼吸到新鲜的空气,喝到水,这体现流体具有流动性的特点。另外教师在讲授绪论课时,务必要介绍整本书的内容纲要,以实用为目的,以必须、够用为度,以掌握概念、强化应用为原则,并列举工程实际中可能遇到的需要用教材理论知识解决的问题。在此基础上学生能对要学什么知识、能解决什么样的问题做到心中有数,能积极调动学生的求知欲和学习的兴趣。这样的方式也可以用在后续课程讲解上,教师在每堂课结束前留下悬疑,并随着课程的进展逐步解开疑问,层层递进,一边解决问题一边学习新的知识点,一举两得。
4完善实验教学环节
专科学生毕业后一般都工作在相关专业的一线岗位,这就注重学生的实操能力。要做到理论与实际融会贯通,实验课的教学环节不容忽视。传统的实验教学模式基本都是验证实验,以班级为单位,分组进行,部分实验甚至只由老师进行演示,负面的抑制了学生的自主创新能力。当然,验证实验的开设非常必要,而且要与课程内容形成很好的衔接。但是除此之外,还应开展一些拓展学生发散能力和创新思维的实验,让很多有想法的学生自主实验,激发他们的学习兴趣,培养他们的创新思维。另外,教师要严格要求学生端正实验态度,尊重实验结果,让其养成严谨的实验习惯,才能对以后专业中的流体力学现象做出科学的定性分析及精确的定量计算,才能正确地解决工程中所遇到的流体力学方面的设计和计算问题。
5结束语
目前,随着各本科院校逐年扩招,每年大批应届毕业生流向社会,我国当前就业形势普遍严峻。从技术可信度来讲,用人单位会优先录用本科生;从岗位稳定性的角度出发,用人单位则会优先录用中专生,这一直是专科毕业生面临的挑战。本文从强化师资队伍,改正教学方法,多种教学手段的有机结合以及实验教学环节的完善等方面进行教学改革,以提高专科学生专业能力竞争力,适应人才市场的需求。
参考文献
[1]邢国清.流体力学泵与风机[M].中国电力出版社,2009,2.
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流体力学就业方向范文2
什么是热能与动力工程?
我们可以从字面上对本专业名字进行一下拆解,其实就是热能、动力、工程。首先是工程,因此本专业就是一个工科专业,如果你希望获得诺贝尔物理奖、化学奖这些理科方面的成就的话,你就不要再把你的眼光停留在这个专业上了。其次就是热能与动力,因此只要工程中涉及到热(或冷)、能量、能源、动力等这些问题时,这个专业几乎都能解决。因此它的就业面非常的广,大到热电厂、核电厂,飞机、船舶、汽车的发动机设计,小到电子设备冷却等,厉害到航天飞行器的热管理、热回收,一般到家用空调、冰箱的设计。我们这专业无处不在。
那你也许有疑问,就业面这么广,是不是学习很累?其实也未必。目前,拥有这个专业的高校有很多,比如清华大学、西安交通大学、上海交通大学、中国科学技术大学、华中科技大学、浙江大学等一些顶尖大学,一般的有比如南京航空航天大学等这些“211工程”大学,普通的比如南京工程学院等。不同的高校,学的侧重点也会有所不同。比如东南大学侧重的是电力领域,北京航空航天大学侧重的就是航空航天领域,江苏大学侧重的是流体机械领域,还有一些大学侧重的可能是制冷、空调这些领域。但是无论你大学里学的侧重哪个领域,就业时也可以再次选择。比如在大学你学的是侧重制冷领域的,以后就业时你也可以去电力领域,因为本科学到的专业的基础都是一样的。
都要学点什么?
这个问题很好回答,因为我的八年时间就是在不停上课、自习、实验、写论文中度过的。刚进大学,学校的一些权威教授就会给你讲述一下什么是热能动力工程,其实和我上面说的也差不多。当然你可以通过他们了解到一些细节,不过那时的你估计还并不能完全理解。
在大一一年、大二上半年这段时间内估计接触不到我们专业的很多东西,这一年半,主要就学习外语、高等数学、线性代数、大学物理等一些公共基础课,这时候还是高中向大学的过渡阶段,学习也需要认真、需要做题,但不会像高中那么累。这时候的基础需要打牢,但不要和高中一样,尽做难题,应该以掌握基础知识为主要任务。因为这些内容的学习主要是服务后期的专业课学习的,因为我们专业是工科,不需要像理科一样。同时,课余时间可以去参加参加活动,培养一项兴趣爱好,这会使你终身受益。
在公共基础课程学习中,还会学习一些机械、弱电方面的基础知识,比如机械制图、电工电子学等。为什么学习这些课程呢?因为在我们的专业课中经常会出现机械和电子这些领域的一些专业知识。因此作为未来的热能工程师,不仅要有扎实的能源方面的基础知识,还得学会看机械图和知道一些自动化的原理。所以学习还是比较苦的。不过也不要太担心,因为其他专业只要掌握一些原理知识就行了。
无论你在哪个高校学习,无论你将来侧重哪个领域的工作,专业基础课是必须要学好的。虽然不同的高校在公共基础课和专业课的设置上会有些不同,但流体力学、工程热力学、传热学这三门大课是大家一致认同的专业基础课。工程热力学这么课相对来说简单,因为在大学物理课上都有所介绍,学起来也不是太累,而且得高分的概率很大。流体力学和传热学是两门新课,学起来也会有点压力,且流体力学又是传热学的基础,因此这两门课都需要认真对待。同时这两门课又对你的就业、考研和将来的科研帮助极大。在专业基础课学完后,就可以学专业课了,比如主要有涡轮机原理、锅炉原理、电厂设备、热力系统等。这些课程的名字虽然比较拗口,但实际上学起来并不太难,因为专业课主要破解的就是一些原理问题。涡轮机是一种原动机,主要通过叶片的转动将气体的热能转换成机械能,从而带动发电机或作为飞机的动力。涡轮机原理这课一直被认为是所有专业课中比较难的一门,因为课程里面几乎涵盖了所有的专业基础课。但由于涡轮应用范围广,相应的就业机会大,获得的报酬多,因此受到大部分热能工程师的青睐,因此如果你以后致力于涡轮机方面的工作,基础课的学习绝对不可以偷懒。
工科除了理论知识的学习,还有不少的实习需要去完成。去大中型电厂实习,是大三、大四时的主要任务。说是去实习,其实也就是去参观一下而已,从而了解电厂的流程。很多人认为女生去学工科很累,其实也未必。学工科的女生比较少,因此受关注也会多一点,谈恋爱的机会也会大很多。而且女生比较刻苦,获得保送研究生的机会也大。现在的工科已经不是大家想象的那样了,满脸油污、力大如牛这些词已经不合适了。在电厂,大部分时间你只要按个按钮就行了,因此这些工作同样适合女生。因此热能与动力工程这个专业适合所有人群。
到了研究生阶段,还会有高等工程热力学、高等流体力学、高等传热学、燃烧学、计算热物理等课程,研究手段主要有理论研究、实验研究和计算机模拟,利用这三种研究手段去解决一些工程中的问题,是热能与动力工程专业研究生的主要任务。
就业、再升学情景如何?
之前已经提及我们这个专业就业面是非常广的,虽然有时我们也感慨我们是一群“丝”,但我还没听说有失业的,就连四年在网吧度过的哥们都可以找到工作。本科一般都会把我们专业命名为热能与动力工程,虽然也分方向,比如电厂方向、制冷方向等,但就业不受很大影响。到了研究生,我们这个专业的大名就叫做动力工程及工程热物理专业,底下又分为工程热物理、热能工程、制冷、动力机械、流体机械、车辆工程等一些小方向,又根据不同的导师会有不同的研究方向。但无论怎么细化,专业基础课还是一样的。因此工作时改方向也比较容易。
流体力学就业方向范文3
十三五规划中提出加大环境治理力度,实现生态环境质量总体改善。农村的土壤污染治理是主要难点之一,土壤污染防治任务的紧迫为农业院校环境工程专业的发展和校企联合科研的开展提供了难得的机遇。但如何突出农业院校环境工程专业的特色,与我国环境污染现状相结合,提高学生就业竞争力非常值得探讨与深入研究。
根据教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求,我校从2011起启动了新一轮专业人才培养方案修订工作,新的培养方案自2013级起适用。切实解决当前实验、实践教学体系课程门数多、学时分散的问题,顺应了当前我国环境工程专业教育的发展趋势。
1综合性实验课程调整设置
2010学年湖南农业大学环境工程专业将原设置的“化工原理”课程改为“环境工程原理”,采用胡洪营教授主编的环境工程原理教材。理论课讲授内容包括基础理论、分离过程原理和反应工程原理三部分。基础理论部分包括物料与能量守恒原理、传递过程等。分离过程原理部分主要讲述沉淀、过滤、吸收、吸附的基本原理。反应工程原理部分为化学和生物反应计量学、动力学、各类反应器的过程解析等。同时开设了20学时的实验课,分别为沉降分离实验,活性炭吸附实验,过滤实验,离子交换实验和填料塔实验。
另一门课程“流体力学与流体机械”学习内容为流体静力学和动力学基本原理,流体各流动状态的计算,流体阻力损失和管路计算,主要流体传输机械的工作原理和选型安装。开设了雷诺实验和管路阻力实验。
以往开设的实验课均未单独设课,没有单独学分,分别包含在两门课程中。实验课程内容相对简单,通过基本的认知性和验证性实验来回顾掌握基本原理、定律,通过综合性实验了解设备的操作和流程控制。但即使是开设的综合性实验也是相对独立的,应用性不强。学生的动手能力和创新能力得不到充分发挥。
“环境工程原理”“流体力学与流体机械”作为环境工程专业课程体系中的专业基础课,在学生的知识结构体系中有承上启下的关键作用,同时也是各专业课程的综合性、共同性的工程理论基础。这两门课程内容联系紧密,因此2012年在综合性实验课程设课时整合在一起形成了环境工程基础实验课程,以综合性大实验形式进行,设28学时1学分,在第4个学期(大二下)开设,集中在1周内完成。
2教学团队融合与实验内容创新
师资队伍水平是提高教学质量的决定性因素。湖南农业大学资源环境学院环境科学与工程学科,为省级“十二五”重点建设专业和湖南省优势特色专业,已有30余年的环境科学与工程、环境污染治理研究经验。目前我系讲授“环境工程原理”、“流体力学与流体机械”、“化工原理”、 “环保设备”等课程的教学团队为教师5人,均为博士学历,其中教授2人,副教授2人,讲师1人。另有实验员1人。团队成员多年从事畜禽养殖废水治理,养殖废弃物综合利用,土壤重金属污染修复等方面的研究,近年来主持完成10多项国家级、省部级课题。教学团队不仅具有较高的理论水平,同时还具有丰富的工程实践经验。
现环境工程原理实验室现有板框压滤机,沉降分离柱,生物滤池,阻力系数测定装置等,基本满足开展成套实验流程的需要。
由于课程调整前两门课分设实验,实验内容分散,单个实验之间没有连贯性,因此实验内容需要重新进行设计。同时环境工程原理课程内容抽象,原理公式多,理论性和实践性都很强。如果学生通过自己动手,了解主要单元操作的实际应用,学习了分析实际复杂问题的方法,将有利于提高学生的工程应用能力。
根据理论课讲授内容,现有实验设备,教学团队在重新编排实验内容时充分考虑了课程衔接,并结合了当前农业污染关注问题。创新设计模拟实际养殖废水处理的流程实验,将管路输送(流体力学内容),沉降分离、吸附、离子交换和微生物处理器应用(环境工程原理内容),污泥处置等串接起来,使学生能学以致用,提高操作技能,促进就业。
以项目1)模拟养殖废水处理和项目2)土壤污染处理过程为主线,调整后综合性实验开设如下:
(1)管路实验。测定直管流速与雷诺准数Re的关系,验证湍流区内λ与Re的关系曲线。了解组成管路的各种管件、阀门及其作用,测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ζ。
(2)沉降实验。测定同一停留时间内重力沉降和离心沉降能分离的颗粒临界粒径,熟悉分离设备的分离操作,掌握沉降的相关计算。
(3)吸附处理实验。通过吸附处理不同时间,测定经活性炭吸附的重金属或有机物的量,拟合吸附平衡式。并比较采用活性炭和沸石吸附效果的差异。
(4)过滤处理实验。在恒压过滤操作下对实现固液分离,了解板框压滤机的构造和操作方法,测定过滤常数。
(5)离子交换实验。了解交换柱填充,采用离子交换树脂对废水或土壤浸提液中重金属离子进行处理,测定交换量。
(6)生物滤池处理实验。了解曝气生物滤池结构和处理特性,测定对水中有机物的处理效率。
(7)自选实验。养殖废水处理后污泥或污染土壤的固化处理及重金属浸出检测。
为实现互动式指导并充分利用现有设备,每教学班学生分为两大组进行实验,可选养殖废水处理或土壤污染处理。这也激发了学生自主学习的积极性。
以模拟养殖废水处理为主线的实验内容顺序按上述进行,以土壤污染处理过程为主线的实验内容顺序为:(3)-(2)-(1)-(5)-(4)-(6)。调整后的综合性大实验按每教学班2位老师负责,主带教师和辅导教师相结合,从预习、实验、结果分析、报告提交、考核评测各个环节全方位对学生进行指导。
3强化实验应用性,提高学生能动性
本次教改中实验课程单独设置,强调了实验内容的连贯性、融合性,突出实验选题与科研实践相结合的特色。实验内容设计上注重将理论讲授重点与实际污染处理应用结合起来,强调教学过程突出科研素质的培养。
为保证教学效果,对实验过程全程管理。
实验前要求学生在确定实验项目后,通过查阅文献、复习理论知识、实验过程预设等环节再提交实验预习报告。除通常实验报告中的主要内容:包括实验的目的意义、基本理论和原理、实验步骤等,还要求学生分析影响实验结果的关键因素或步骤。使每个学生对实验过程做到思路清晰,能在有限的时间内完成实验内容。
在每一个实验的过程中,要求将课堂讲授、习题课等教学环节中所获得的有关知识联系起来,用来分析所实验中遇到的问题,对单元操作原理、操作条件、实验现象、实验结果进行分析。通过教师互动式指导,实验小组(4-5人)内部协调分工,实现人人动手操作,团队高效合作完成实验。
要求学生提交真实实验结果,对实验报告的检查和把关。由于每个小组的实验结果在同一实验项目大组中仍存在差异,鼓励对实验差异进行讨论交流,分析说明本组实验中的得失,完成对实验过程的回顾。
4结语
流体力学就业方向范文4
关键词:高校 教学 学科交叉 素质教育
面临重大复杂的科学问题、社会问题和全球性问题,学科交叉往往是突破点和科学前沿。在我国, 虽然高校交叉学科的发展受到长期以来传统单学科观和学科分类体制的限制,但交叉科学研究的发展已经初具规模。而与之适应的高校教学改革却远远滞后于交叉学科的发展。面临高校科研和教学现状,作为一名高校教师,同时也作为一名交叉学科的科研工作者,我一直在思考,如何在日常教学中渗透学科交叉,拓宽学生的视野,启发学生的思维,培养学生的科研创新能力。基于以上想法,在自己的教学中做了一些尝试,得到了一些启发。
一、教师必须加强学习,增强学科交叉意识
我国高校教学改革滞后于交叉科学的发展现状要求教师加强学习,增强学科交叉意识。在科学研究方面,从20世纪80年代开始,人们开始认识到交叉科学的重要性。至今,交叉科学的发展已经初具规模。我国在钱学森、乌家培、刘仲林等前辈的努力下,一些交叉科学学会很早就成立了。1985年,在北京召开了我国首届交叉科学学术讨论会,当时参加会议的交叉科学学会多达17个。随后,一些理论研究专著相继出版,1985年,刘仲林论述了“跨学科学”;1989年,李光和任定成出版了《交叉科学导论》;1990年,刘仲林出版了《跨学科学导论》。21世纪以来,交叉科学得到了国家相关部门的大力支持,更多的跨学科机构应运而生,优秀的交叉学科的研究者层出不穷。虽然我国高校目前学科交叉建设中仍然存在着许多困难和问题,但已基本实现了社会科学与自然科学间的交叉,同时实现了社会学、化学、物理、生物、哲学、地理学和工程学等多学科间的交叉。
在交叉科学的发展形势下,教学改革势在必行,在我国,高校教学仍处于封闭式的专业教学,各专业、各学科均朝着单一化发展。教师在长期封闭、单一的专业分化体制下工作、学习,形成了单一的价值观念、单一的工作方式,甚至单一的思维方式。这种传统的、封闭的教学方式大大限制了交叉科学的发展。所以为适应科学的发展,改善目前的教学状况,教师要做出很大努力,首要任务是加强学习,不仅要掌握自己专业知识,同时要了解其他专业的相关知识和前沿发展,做到心中有数,并能融会贯通。
近年来,高校的招生就业现状要求教师加强学习,增强学科交叉意识。高校扩大了招生规模,问题随之而来。以前的精英教育转变为现在的大众教育,毕业生面临更为严峻的就业压力。高校的管理人员以及全体教师,应该思考适时调整工作方式和教学模式,注重培养学生的学科交叉意识,拓宽学生的知识面,也就拓宽了学生的就业面。注重培养学生的综合科学素养,努力提高学生的科学研究能力,也就提高了学生在就业市场的竞争能力。
二、注重与其他专业教师的交流与合作,增强学科交叉意识
在教学中渗透学科交叉意识,目前存在的问题大体有以下几个方面,首先,高校传统的、固化的专业设置限制了教学改革,我国长期以来,大学的专业分化太细,不适应交叉科学的发展,限制了教学改革。其次,教师固化的思维模式成为当代教学改革的绊脚石。解决这些问题一个有效的途径是注重不同专业教师和学生们之间的交流与合作。
首先教师要认识到不同专业教师间的交流与合作是“双赢”的,也就是说,对双方都是极其有益的。通过交流与合作,双方都可资源共享,经过思维碰撞,均可达到取长补短的目的。有了这样的认识,要积极主动地行动起来,去与其他专业的教师就教学改革进行交流与合作。把原来封闭的、固化的教学模式变为开放的,适应科技发展的教学模式。具体的做法有很多,比如可以邀请其他专业的教师共同开设一些公开课,通过评课实现交流。也可以就实现教学交叉开展一些经验交流和讨论。以下是我的一个教学实例:热力学中熵的教学。
在物理热力学课程中根据热力学第二定律引入了一个态函数――熵,根据卡诺定理可以证明:当热力学系统从一平衡态经绝热过程到达另一平衡态时,它的熵永不减少;如果过程是可逆的,则熵的数值不变;如果过程是不可逆的,则熵的数值增加。
讲到这一内容时,我联系了生命信息的内容:薛定谔在1943 年就提出, 生命以负熵为生,即有机体是依赖负熵为生的。所谓新陈代谢,就是通过吃、喝、呼吸不断地从环境中汲取负熵,目的是抵消在生活中产生的熵的增加。因为按照熵增加原理, 演化总是朝着混乱、无序和衰退方向进行,如果有机体没有不断吸收负熵,必然会衰退和死亡。这就是生命的热力学基础,也是从生命活动的角度对熵这一概念很好的诠释。
以上讲解中,一方面能使学生对物理概念――熵有一个更全面、更深刻的理解, 另一方面开拓了他们的思维,很自然地实现了学科的交叉。邀请生命科学院的教师来听课,由于联系到了他们熟悉的生命信息内容,使他们对课程内容倍感亲切,轻松地拉近了学科距离,改变了原来“隔行如隔山”无法交流的局面,并激发了教师间交流与合作的积极性。让教师们意识到,学科本来没有分界线,引导他们积极开展学科间的合作,激发他们使用学科交叉的新方法、新思路去看待和解决教学改革问题。
三、教师在教学实践中,增强学科交叉意识
为改变目前封闭式的专业教学,高校教师首先要意识到教学改革的重要性,然后从点滴做起,勤于学习、善于思考,最终要从自己的每一节课做起,勇于探索、敢于创新,养成良好的学科交叉思维习惯,培养学生的学科交叉意识。多年的高校物理教学实践和交叉科学研究经历,让我意识到了教学改革的重要性。于是,近年来,在教学中做了一些改革的尝试,以下是我在近几年来物理教学中的几个实例,供大家分享和借鉴,希望它们在教学的改革中,起到抛砖引玉的作用。
1.在力学中流体力学教学中加入血液流动的原理
在力学课中讲过流体力学,其任务在于研究流体的规律以及它与固体间的相互作用。反映流体力学基本规律的两个重要方程为:
(1)黏滞定律
(1)
黏滞定律给出了流体内部不同部分间的摩擦力的变化关系,其中,f为流体内面元两侧的相互黏滞力,η为黏滞系数, 为流体的速度梯度,为面元面积。
(2)泊肃叶公式
(2)
泊肃叶公式描述的是水平圆管内流体流速的变化规律,其中,v为流速, p1,p2分别表示圆管两端的压强,R为圆管的内半径,r为考察点距离圆管中心轴线的长度,l为圆管的长度,η为黏滞系数。
血液的流动不正是一种黏滞液体在一段圆管中的流动吗?所以学习这一内容时,我们会很自然地想到生物学中的血液流变学。于是,可以用公式(1)分析血液流动中血管内血液流动速度的分布,以及不同部分血液间的摩擦力。利用公式(2)计算血管中各点的血液流动速度,进而揭示血液的流动性和黏滞性在各种疾病中的变化规律,揭示潜伏在这些宏观现象下面的微观机制和发生原因。
通过这样的学习,使学生们深刻理解流体力学的基本规律,同时使学生领悟到, 各学科的知识不是相互独立的, 而是相互渗透、相互联系的, 一个学科的发展会带动其他学科的发展, 人类对自然界的认识过程越深, 学科间的渗透就越多。
2.在电磁学中的电位教学中加入神经信息传输的原理
电位是电磁学中的一个基本概念,当一根导线两端的电势不相等时,导线的两端就存在着一定的电势差,也就是电位不为零,产生电位的方法可以通过导线两端连接电势不同的带电体,也可以在导线两端连接电源。由于这一概念比较抽象,初学者对电位的理解往往有一些困难。
学到电位这一概念时,我们不妨联系神经细胞的电信号系统。其实,神经细胞在不活动和活动状态下,细胞膜两端对应不同的电位。当细胞膜不活动时,如果选膜外为电势零点,则膜内电位大约为-50~-70mv,此电位被定义为静息电位,这时细胞膜处于极化状态。而当施予细胞一个足够大的刺激时,在非常短的时间内,膜发生了一个去极化过程,此时膜对离子的通透性发生了变化,使得Na+从膜外大量地涌入膜内。结果使膜内电位升高,出现了动作电位。
通过神经细胞活动的实例,大大提高了学生的学习兴趣,并有效拓宽了学生的视野,同时对物理概念的理解达到了一个新的高度。也可以使学生以一个良好的思维习惯投入到对其他内容的学习。
从以上实例可以看出,如果教师能够在日常教学中注重渗透学科交叉意识,既可以提高学生对本学科的学习兴趣,又能够有效拓宽学生的知识面,培养学生良好的思维习惯和较高的科研能力。这样一举两得的事情,我们何乐而不为?
近几年的教学中,笔者一直尝试在物理课堂中渗透学科的交叉,在我的教学实践中已经初见成效,具体地说,通过努力,首先提高学生对物理的学习兴趣,我的课堂对学生的吸引力增强了,选课人数逐年增长。其次,学生对交叉学科更感兴趣了,表现为我院的学生报考交叉学科专业的比例增多。学科交叉是当代科学发展的趋势,各学科之间是紧密联系,相互渗透的,各学科之间是没有界限的。随着科学的发展,学科间的渗透会不断增加。这就要求我们做出适应这种科学发展的教学改革。
面临高校教学和科研现状,作为高校教师,我们只有不断拓宽自己的思维,不断地调整和增加新的内容,不断引进新的教学方法,才能调动学生的学习兴趣,启发学生的思维,使之适应当代科技的快速发展和进步。作为高校教师,为适应科学发展现状,我们要从日常的教学做起,从点滴做起,经过我们全体教师的不懈努力,展现出与当代科学发展相适应的教学模式。
基金项目:自然科学基金(项目编号:2012MS0115)
参考文献:
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流体力学就业方向范文5
每年高考后如何选择一个能在五年后立于不败之地的专业,对于很多优秀学生来说也许是一个比高考更难的问题。国内第三方专业调查机构麦可思研究院的报告显示:2011年本科就业绿牌发展专业(薪资、就业率持续走高,且失业量较低,为需求增长型专业)包括:地质工程、港口航道与海岸工程、船舶与海洋工程、石油工程、采矿工程、油气储运工程、矿物加工工程、过程装备与控制工程、水文与水资源工程、审计学。本期就向大家介绍这些绿牌专业。
“装备现在,控制未来”是我们装控人的宗旨;“不怕吃苦,不怕累,敢打敢拼,勇于承担”是我们装控人的精神。在装控的队伍里,没有“女生”,因为专业的学习让女生锻炼出一身男儿的气概;这里也没有弱者,因为装控不仅仅要学习专业知识,更需要实践,每一次实践都让我们变得更强。
装控人的苦与乐
虽然过程装备与控制工程专业是1998年3月才正式设立的本科专业,但它却不是一个新专业,其前身是化工设备与机械专业,为了顺应社会的发展,在化机的基础上,融合了化学工程、机械工程、控制工程和管理工程方面的知识便成了过程装备与控制工程专业。曾经有人这么解释这个专业:比化学化工的多懂些机械,比化学机械的多懂些控制,比化学控制的又多懂些工艺。由此可见装控学子具备综合型人才的特点,在今后的工作中更是天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。
过程装备与控制工程专业是一门理论与实践相结合的交叉学科,几乎每个学期都安排有理论和实践课。大一的时候主要学习基础理论知识,比如:高数、英语等,很少涉及专业课,顶多安排一门专业基础课,以便新生能很快适应大学生活。到大二的时候,经过一年的沉淀,一些专业基础课如理论力学、机械工程材料学、金属工艺学、互换性与技术测量等课程才进入我们的课堂,每一门既有理论课也配有实验课。每一次的实验课都是我们的最爱,能自己动手去检验课堂上所学的知识,在那里我们第一次看到金属中的珠光体、奥氏体、马氏体。大二的金工实习是我们最难忘的,在那里我们实现了第一次脱胎换骨。在第一站锻造车间里,我们做着打铁师傅的活,但这里要比武侠小说中的打铁铺先进得多,我们使用的锤子是大型气压锤,炉是能够加热到几千度的电炉,一块铁柱很快就达到了1200℃。在师傅的指导下,我们小心翼翼地用钳子夹着铁照着模子锻打,生怕一个不小心,滚烫的铁块就飞到身上。要知道被1200℃的铁块打到身上的后果可不是疼一下那么简单的事情。到了第二站的钳工车间,做的活被我们戏称为“站军姿”。工作的时候我们都保持着一个姿势在做钳工,双脚站立不动,双手拿着锉刀按一个动作在工件上来回挪动,每到休息的时候你会感觉自己都机械化了。再往后是铣车、数控、焊接、铸造等车间……一次实习下来,我们把车间里的工种全都做了一遍,收获的知识比整天呆在课堂上得的多了。
如果说大二我们进行的是技术技能的训练,那么在大三我们面临的就是专业知识和精神毅力的考验,并在这些考验中实现了第二次脱胎换骨。
大三学习的是专业主干课程:工程力学、流体力学、过程装备设计、机械设计原理、控制工程原理、化工原理、过程装备控制技术及应用、过程装备制造与检测等。也许你看着这些课程会感到枯燥,但当你融入其中的时候,你会发现这里边的乐趣大着呢。大三我们安排了两次课程设计:换热器设计和减速箱设计(换热器主要是通过热量交换,改变流体的温度的设备,是化工、石油、动力、食品及其他许多工业部门的通用设备。如现在的空调内部就是一个小型的换热器,把热风变成冷风。而减速箱是一种由封闭刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆式或者齿轮―蜗杆传动所组成的,常用于动力机与工作机之间作为减速的传动装置。比如拖拉机机头的传送带就是一个很典型的减速装置)。那可是工程师干的活,而我们在大三时就可以尝尝“鲜”啦。当时我们的设计题目是管壳式油冷却器,任务是将16Kg/s的油由入口时的 90℃转化为出口后的45℃。设计是一个既要运算,也要选择的过程。刚拿到这个题目,我们便开始查阅相关书籍。然后对着上面的要求选择换热器的材料,还有换热管的排列方式,这个对换热面积是有影响的,从而影响换热流体的温度。而流体的速度,也是我们选择的一部分内容,它会影响流体的阻力,换热温度和生产成本。通过一次又一次的选择,一次又一次的工程运算,我们才能够确保我们的设计是有效的。由于这个设计是开放式的,不同的人有不同的想法,选择的不同,那么设计的过程也是不一样的。一样的题目,得到的设计说明书是多种多样的。有的人从设计材料入手,增加材料成本,提高换热效率;有的人为了降低生产成本,那么它的生产效率有所降低;也有些人有了新的发现,在前人的基础上,增加自己的特点,既降低了成本也提高了效率。
设计不仅仅是考验我们的专业知识,更多的是训练我们专业知识的应用能力。经过一次设计,我们的专业知识会得到进一步的提高,在运算方面的毅力和耐力也得到了加强。
装控专业是个综合性的专业,它的研究方向是多样化的。目前,开设这个专业的学校全国就几十所。每个学校的情况不一样,那么上课的侧重点也会有所不同。比如:中国石油大学和西南石油大学,这两所学校培养装控人才的方向都是石油方向的,广西大学培养的是以压缩机设计制造为主的,也有其他一些学校以制冷能源为培养方向。同学们可以根据自己的喜好,选择自己的研究方向,在相关课程上多下工夫。
过程装备与控制工程专业的就业前景
流体力学就业方向范文6
2 实习目的:
让我们从实践中对这门自己即将从事的专业获得一个感性认识,为今后专业课的学习打下坚实的基础,为今后书本与实践的结合打下基础。实习中,将所学知识和实习内容互相验证,并对一些实际问题加以分析和讨论,使学生对建筑工程专业的基本知识有一个良好的感性认识,了解专业概况,为后续专业理论知识的学习奠定一个良好的基础,同时,使学生对本行业的工作性质有一个初步的了解,培养学生对本专业的热爱,强化学生的事业心和责任感,巩固专业思想。通过实习让我们对建筑物的规模,作用及特点有了初步的了解。
3 实习过程
(一)
实习时间:XX年06月22日
实习地点:**大学建筑技术示范基地
在实践基地有各种建筑模型,散水,排水管,屋面桁架,植被屋面,保温墙的三种做法等等。
种植屋面:在屋面防水层上付土覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料,并种植植物,起到隔热作用的屋面。钢筋直螺纹接头优点:接头抗拉强度高,质量可靠,不烧伤钢筋不减少有效截面面积,工序简单,成本较低,施工安全,不污染环境。受气候影响。能做到连续工作。施工工艺:购入成螺纹连接套筒并验收合格,钢筋断料,断头切平。钢筋螺纹滚压成型钢筋现场螺纹直接。空心砌块砖:煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料,不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为免烧砖。由于该种材料强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一,具有古朴自然的外观,可做清水墙也可以做任何外装饰。因此,是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品。
(二)
实习时间:XX年06月23日
实习地点:****再建商业区
建筑总面积为6300平方米。工程期三年零六个月,施工以基本完成,正在进行装修阶段。建筑采用框架结构,受力方式为梁板承重结构。花岗岩钢架固定式贴墙,外观美观,坚固耐用。外墙是玻璃幕墙具有良好的隔声﹑隔热及保温的功能。
点支式玻璃幕墙施工工艺流程:
(1)测量放线
(2)钢结构制作安装
(3)焊接处理
(4)接件安装
(5)玻璃清洗及安装
(6)调整打胶清洗
(7)检查验收
由于再建建筑间加了刚结构天桥,建筑局部将承受更多荷载,必须做加固处理。采用了粘贴钢板和碳纤维方法加固。确保了天桥放置处梁及柱的安全。
(三)
实习时间:XX年06月24日
实习地点:****路生活区旧城改造工程
建筑物采用框架结构,承受结构由混凝土现浇而成,围护构建是混凝土砌块,地下二层,地上十八层。建筑面积11432平方米。墙体上预留洞一部分是支模板浇灌水泥时用来固定模板的,还有其它的洞眼是留做线路通道。楼梯口处楼板混凝土只留配筋,目的是以便工程验收只用。由于砌块浇注问题,出现了墙体局部不垂直,砂轮机将突出部分打磨掉,保证墙体的平整。
(四)
实习时间:XX年06月25日
实习地点:**大桥
**最大的城市桥梁工程,也时省内技术较为先进规模较大的城市桥梁,时也是配合**公园中再建景观桥。全长220米,单跨100米,总宽55米。由市城建局项目部及施工方组织承建。
大桥采用拱型结构。主跨为刚管拱,主跨由四根预应力钢绞固定,主跨两侧的拱为半拱,混凝土浇铸而成。两个半跨下面的柱子连接处加了抗震橡胶垫。从而减少地震力对桥身造成的破坏。桥面由左右两个主跨用悬索支撑。圆弧钢管用混凝土填充,该结构能抵抗更大的压力和拉力,提高了整体的稳定性和强度。在大桥的主跨之间用大量的‘k’型钢架固定。预防桥面左右晃动,增强了大桥的整体性。
(五)
实习时间:XX年06月26日
实习地点:**市**生态工业园区在建汽车装配车间
厂房为南北两跨结构,房顶钢架由主次梁构成,主梁横向,次梁纵向,次梁搭在主梁上。主次梁成矩形,结构简单,受力合理。增强建筑的整体稳定性。
整个厂房由三排牛腿柱两排屋架组装而成,搭建单层双跨厂房。坚固耐用,经济合理。牛腿柱的安装方法是浇铸杯型基础,再将预制的牛腿柱吊装到基础之中,
调整柱的位置,然后放置柳丁,用水泥砂浆灌缝填充固定。现场工人师傅正在预制钢筋混凝土桁架屋顶。屋顶为三角形,每一个模型可做四个屋顶。不仅省时省力,而且减少了预制屋顶制作时的误差。
(六)
实习时间:XX年06月29日
实习地点:六教101教室
观看了关于力学的应用的资料片,主要讲了在航空航天及水利工程领域上的应用。固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支,它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下,其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。流体力学主要研究在各种力的作用下,流体的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的重要分支。计算力学是根据力学中的理论,利用现代电子计算机和各种数值方法,解决力学中的实际问题的一门新兴学科。它横贯力学的各个分支,不断扩大各个领域中力学的研究和应用范围,同时也在逐渐发展自己的理论和方法。
(七)
实习时间:XX年07月02日
实习地点:七教103教室
姚处长和马主任给我做的讲座。讲了结构设计及求职技巧的相关知识。他们都是国家一级注册结构工程师,首先马主任为我们介绍了力学在实际工作中方方面面的问题,他主要提到了基础两个字,强调一定要把基础打好。讲了砖混结构,框架结构,剪力墙结构的承重及一些细部的知识,在设计计算中注意的问题,讲了一些构件截面的设计等等在实际设计中的问题。
接下来姚处长又给我们讲述了关于力学就业方面的相关问题。他主要负责中煤**设计院人力资源的工作,也负责在我们学校招生,有着丰富的经验。他对力学专业的就业问题非常乐观。给我们讲了招聘单位在招人时通常注重哪些方面的问题,首先我们应该把基础知识学好,招聘单位招人时主要看成绩单上的数学,及理论力学,材料力学,结构力学的成绩;讲了面试的技巧,受益匪浅,最后是同学们问问题的时间,这是的同学们积极问两位专家的问题,学生自由提问的时候,大家最关心的问题就是:“工程力学的就业前景和待遇怎么样?”。老师当时就指出,工程力学不仅仅是纯力学,还和工程问题相结合,不断的强化自己,武装自己。将来的激烈的竞争之中占有一席之地。
4 实习收获
1碳纤维的加固应用——参观**商业区
加固原理:钢筋混凝土柱在承受轴向压力时,构件是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的,如能在构件四周创造横向约束,以阻止受压构件的这种横向扩张,从而提高构件抗压承载力和变形能力。碳纤维加固适用范围:碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固,同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比,具有节省空间,施工简便,不需要现场固定设施,施工质量易保证,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外,采用该工法,可大大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本。因此,碳素纤维作为划时代的补强材料,而备受青睐和关注。
2框架—剪力墙结构——参观**旧城改造工程
框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度,框架结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙.因为,在下部楼层,剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力,上部楼层则相反,剪力墙位移越来越大,有外侧的趋势,而框架则有内收的趋势,框架拉剪力墙按剪切型曲线变形,框架除了负担外荷载产生的水平力外,还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力,剪力墙不但不承受荷载产生的水平力,还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力,所以,上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小,框架中也出现相当大的剪力.
3厂房结构特点和钢结构特点——参观**工业园区汽车装配厂房
汽车装配车间的厂房由对称的两部分组成.梯形屋架。有吊顶.并采用排架结构,排架结构中柱与屋架铰接与基础刚接,这种结构能承受较大的荷载,在冶金和机械厂房中应用广泛.排架结构的厂房跨度大,高度较高.这种结构受力合理,建筑设计灵活,施工方便.包括横向排架:屋架组成;纵向联系构成:基础梁,联系梁,圈梁,吊顶梁等组成.而且对侧面采光和天窗采光的情况及其屋面受力符合要求。
钢结构的特点,其特点如下: 1材料强度高,在相同荷载和约束作用下,采用钢结构时,结构的自重通常较小.当跨度和荷载相同时,刚架的重量只有钢筋混泥土的1/4-1/3.所以钢结构特别适用于跨度大.高度高.荷载大的结构也最适用于可移动,有拆装要求的结构. 2.钢材料的塑性和韧性好,由于钢材料的塑性好,所以钢结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而断裂.钢材料的韧性好使钢结构对荷载的适应性较强,钢材料的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证. 3.钢材料整体性好. 4.建筑用钢材焊接性良好. 5.钢结构制造简单,施工方便,具有良好的装配性. 6.钢材的不渗漏适用于秘密闭的结构 7.钢材料易于腐蚀.应采取防护措施. 8.钢结构的耐热性好,但防火性差.温度变化时,厂房结构将产生温度变形,所以当厂房面积尺寸很大时,为避免产生过大的温度应力,应在厂房的横向和纵向设置温度缝