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流体力学与热工学基础范文1
工程教育认证标准一般由八个指标构成,分别是学生、专业教育目标、学生成果、持续改进、课程体系、师资力量、教学设施、学校支持等。其中工程教育专业认证中的课程设置,为了能支持毕业要求的达成,课程体系设计有企业或行业专家参与。我国各高校在启动工程教育专业认证工作过程中,发现课程体系设置是否科学、合理、会规直接影响到毕业生的工程实践能力与创新能力,进而影响专业培养目标、毕业要求的可达性。因此各高校针对工程教育专业认证标准和要求,提出了各个专业课程体系改革的思路、做法和经验。西北工业大学的张清江等通过调研我国工程教育与专业认证发展历程,对我国航空航天专业与其他已获得资格专业进行对比分析。并结合国际航空航天质量体系认证中的要求,从航空航天工程教育专业认证的必要性、专业特点、航空航天工程教育现状等角度出发进行研究。结合现代中国工程教育存在的普遍问题,提出针对航空航天类专业认证的新方式、新方法,并对航空航天工程教育专业认证需要注意的特性进行讨论。辽宁石油化工大学马会强等依据工程教育专业认证标准,以辽宁石油化工大学环境工程专业为例,通过明确培养目标,解析培养要求,从课程设置、实践环节、毕业设计等方面进行了课程体系改革探索。广东石油化工学院任红卫等分析了我国工程教育的现状,并探讨了在工程教育专业背景下电气专业的教学改革方法,从而提高学生的工程实践能力。浙江工业大学姜理英等人基于对工程教育专业论证的国际比较,结合环境工程教育专业认证的必要性,从培养计划的调整、课程体系的优化、实践教学的强化和师资队伍的提升四个方面,综合系统地提出了对环境工程专业教学内容进行全面优化和提升的路径。张秋根等人根据环境工程专业规范和认证标准要求,以南昌航空大学环境工程专业为例,对其核心课程体系设置和教学内容两方面进行了优化与规范的探讨。为了重视国际认证的引领作用,加强专业办学品牌建设,突出南京航空航天大学能动专业的航空航天办学特色,紧跟国内能动专业人才需要,提升其人才培养质量与专业竞争力,从而拓宽自身生存发展空间,因此需要开展基于工程教育专业认证的能动专业课程体系改革。
2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化
通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究,利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究,对其进行梳理,依据工程教育专业认证中课程设置要求,依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色,以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标,对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准,着手对课程体系进行优化,并对本科培养大纲进行相应的修订,从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。
2.1数学与自然科学类课程
能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程,主要包括高等数学(11学分)、大学物理(6.5学分)、大学英语模块(10学分)、C++语言程序设计(3学分)等方面共六门课程,总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。
2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程
工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养,而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术(5学分)、理论力学(3学分)、材料力学(3学分)、工程图学(4.5学分)以及机械设计基础(3学分)等课程,总共为18.5个学分;专业基础类课程主要包括工程流体力学(3学分)、工程热力学(3学分)、传热学(3学分)和化学反应动力学基础(2学分)等课程,总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程,由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向,主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位;方向二为能源利用方向,主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程,也有自身特色的课程。其中燃烧原理(2.5学分)、燃气轮机原理与构造(3学分)、热能综合利用(2学分)、热交换器原理与设计(2.5学分)以及热工测量原理与方法(2学分)等,总共12个学分,这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修,其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理(2.5学分)、燃气轮机控制原理及应用(2学分)、燃烧技术与分析(2学分)、内燃机原理与构造(2学分)、工程传质与应用(2学分)等共9门课程;能源利用方向专业类课程包括泵与风机(2学分)、供热工程(2学分)、锅炉原理(2学分)、制冷原理与技术(2学分)、可再生能源利用技术(2学分)以及热力发电技术概论(2学分)等共10门课程。无论学生学习哪个方向,共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为:29.5+28=57.5学分,因此该类课程学分占总学分的比例约为32%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。
2.3工程实践与毕业设计
能源与动力专业设计完善的实践教学体系,主要包括以下几个方面:(1)军事训练,培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质;(2)各种课程的课程设计,如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等,主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力;(3)工程训练,主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习,锻炼学生的动手能力;(4)下厂实习,大三暑假期间,在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习,锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力;(5)毕业设计,指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题,学生在老师的指导下,在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5,占总学分的23.6%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。
2.4人文社会科学类通识教育课程
能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块:(1)通适基础教育平台,主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程,共19.5个学分;(2)国防军事模块,包括航空航天概论、军事高技术概论等,至少修满1.5个学分;(3)文化素质模块,主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程,至少要修满6个学分;(4)创新创业类模块,主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程,共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分,占总学分的18%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求,使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。
2.5航空航天特色类课程的设置
为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色,在开设的课程中,如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中,课程教学内容包含浓郁的航空航天特色,由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团,具有丰富的研究经验,因此在专业基础课和专业课的讲课过程中,所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题,特别是毕业设计和下厂实习,因此在能源与动力专业课程优化过程中,充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。
2.6注重科技创新能力培养
学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识,因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括:(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛,如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等,并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜;(2)安排学生参与教师的科学研究工作,让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识,加强学生的动手能力,拓展学生的科研视野。
2.7学习进程
大学生本科期间的各门课程是相互衔接的,因此需要考虑课程之间的匹配与衔接,如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程,包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础,包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程,主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程,如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等;第二是结构力学方面,包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题,从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。
3结论
流体力学与热工学基础范文2
【关键词】暖通专业;就业方向;所需证书;人才培养方案
1、暖通技术专业由来的背景
从古至今,人们都渴望有温暖舒适的环境供居住和工作。在远古时代,人类的祖先借山洞栖息,躲避风雨严寒。随着时代的前进,人们开始有能力建造房屋。但是仅有一个处所仍是不够的,人们还希望自己的房子不仅冬暖夏凉而且能够方便地用到水、电等一些基本生活设施来达到便捷、舒适的生活的基本目的。现在,在我们居住的美丽城市中,绝大部分地区都可以享受到良好的水、电、供暖等基本服务。这些不同功能的设备和条件为日常生活提供了很大便捷,使我们能在一个舒适、优雅的环境中度过愉快的生活时光。而这方面正是暖通技术专业人才所主要从事的,也就是说暖通技术专业的人才在这方面有很广阔的发展前途。
2、暖通技术专业的介绍以及人才培养方案
2.1暖通专业的介绍
暖通主要负责建筑的采暖、制冷设计,施工等。
暖通在学科分类中的全称为供热供燃气通风及空调工程,它主要包括:采暖、通风、空气调节这三个方面,另一方面,从功能上说也是建筑的一个组成部分。
本专业培养具备室内环境设备系统及建筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理、及国民经济各部门所需的特殊环境的研究开发的基础理论知识及能力,能在设计研究院、建筑工程单位、物业管理部门及相关的科研、生产和教学单位从事工作的高级人才。
2.2暖通专业的培养要求
本专业学生主要学习建筑物理环境和环境控制系统的基础理论知识,受到建筑设备系统之设计、调试和运行管理等方面的基础训练,并初步具备这方面的工作能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和系统:(1)较系统地掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。主要包括:热质交换原理和设备、流体力学与流体机械、工程热力学、建筑环境学、计算机、电工与电子学和机械设计基础等;(2)较系统得掌握建筑环境工程、建筑设备工程的专业基本理论知识,了解本专业领域的现状与发展趋势; (3)具有一定的室内环境及设备系统测试、调试和运行管理的能力;(4)初步掌握室内环境及设备系统的设计方法;(5)具有较强的自然科学基础及人文社会科学基础;(6)具有较强的本专业工作能力、自学能力和协作精神。
2.3暖通专业所学的学科
(1)主干学科:土木工程、建筑环境与设备工程学。
(2)主要课程:传热学、流体力学与流体机械、工程热力学、热质交换原理与设备、电工电子学、机械设计基础、供热工程、锅炉及锅炉房设备、制冷工程、通风空调、燃气工程、热工测量与自动控制等。
(3)实践环节:包括金工实习,认识实习,生产实习,毕业实习,基础课与专业基础课实验,相关专业课程设计和毕业设计等。
作为一名合格的暖通专业的人才,它不仅应该具有良好的基本素质,丰富的供暖、制冷理论以及实践经验更应该具备一些能符合其身份的证书来赢得他人,企业甚至是社会的认可。
对于暖通专业人才来说,他们所需要来证明他们身份的证件主要包括:初级工程师、中级工程师、高级工程师、二级建造师、一级建造师、注册设备工程师等等。可以说,能拿到这些证书的暖通专业技术人不会为了工作而烦恼了。
3、暖通技术专业的就业形势
这个专业的就业面还是非常宽的,就看你自己的想法了,具体有这几个方面:1.做甲方,一般是房地产、有在建项目的工矿企业都需要暖通工程师,配合施工与设计,还有采购等方面的工作。2.设计院,设计时个不错的工作就是周期比较长,有机会有能力能独立的完成项目的最少也得3~5年。3.作施工,现场工程师,比较苦经常要在工地里面吃住。不过能积累很多的经验。4.跑业务,与暖通相关的产品很多,所以这方面也缺人。干好了能挣到钱,干不好可能不到一年就得跳槽,而且刚毕业的学生没有一定的社会经验,很难干下去。5.技术支持,一般的销售商、办事处都会有技术支持,负责设备的选型,报价,项目中的技术工作等等。干好了也可以向业务发展。6.去企业,现在中国的制冷企业很多,有家用空调的,中央空调的,还有很多暖通设备的等等。在职位上基本也就是暖通设计师、暖通工程师、研发工程师、应用工程师、技术支持工程师???
总之,就目前而言,在暖通技术这个行业是非常稀缺人才的。 科技日新月异,节能技术很快运用到空调市场中来,但此类暖通空调,制冷空调,地源热泵等人才的稀缺,是整个空调市场发展的最大的阻力。因此,只有加强对暖通技术专业的宣传和更好的人才培养才能解决这个问题。
4、暖通技术专业的未来人才培养
就目前的就业以及行业的形势来说,从长远考虑,加强暖通技术专业人才的培养是非常有必要的。对于学生来说,学好这门专业能为自己带来更好的就业以及更广阔的发展;对于企业来说,拥有更多的这类人才可以为自己的企业带来更明显的经济效应;对于普通百姓来说,暖通技术类人才的增多,会使自己及家人的生活更加舒适。鉴于这些外部环境,会使越来越多的人们来了解暖通技术专业。
众所周知,做任何事的第一步往往是最重要的,加强暖通技术专业的人才培养也正是如此,迈好第一步是十分关键的。加强暖通技术人才的培养的第一步就是加大对这个专业的宣传。在国内,有很多人对这个专业还不是十分了解,这也导致了,学生在高考后,报考时不会考虑这个专业,如果在这方面不作出改变的话,如此恶性循环,会导致这类人才会越来越少。要想做好专业的宣传,就要求各大高校同政府及企业的紧密配合,缺一不可。各大高校在学生报考的时候,应该给予学生在这方面宣传,是学生更加了解这个专业,同时政府在这个专业的招生上给予一定的优惠政策,更重要的是企业的需求人才量,这对于学生来说是直接利益,企业要想留住这类人才就得对这类人才提高待遇。如此发展势必会提高这类人才。
做好了第一步将会加强这类人才的培养是有很大的益处的。第二步,则就是相对于高校而言的。各大高校也应该提高对这个专业的重视,应该将以一些优秀教师及富有经验的讲师、教授分配到这个专业中来增强这个专业的软实力,让学生能够很好的学到知识。除此之外,学校应利用自己关系网,尽量与一些有名的企业签订一系列的条约,是毕业生能够有可能得到较好的实习和就业环境。如此,定然会使越来越多的学生来填报这个专业,就会有越来越多的暖通技术人才。
当然了,人才的培养不能仅仅局限于在高校应该多方面的进行。还可采取业余教育,脱产或不脱产的培训班、研讨班等形式,充分利用成人教育、业余教育、电化教育等条件,提倡并鼓励自学成材。人才培养的具体要求,各行各业都有所不同,但总的目标是达到德、智、体全面发展。对于企业来说,人才培养是多层次的,包括高级经营人才的培养;职能管理人才的培养和基层管理人才的培养,等等。
如今企业之间的竞争变得空前强烈,单一型人才客观的讲会有一定的发展空间,但是企业在选择员工的时候还是会选择那些复合型人才,换句话说,复合型人才更能在竞争的环境保持一席之位。因此,在培养暖通技术人才时,还应该注意其他方面的多元化培养,也只有这样才能使这类人才在社会竞争中处于有利的位置。
5、结语
自从中国加入WTO后,各个企业都面临着前所未有的挑战,所以说加强暖通技术专业人才的培养将是时代的需要,在现代社会中需要在暖通方面的精英。然而人才的培养总不会是一帆风顺的,但只将每一步都迈实,相信在不久的将来会有越来越多优秀的暖通方面的人才。
参考文献
流体力学与热工学基础范文3
关键词: 磁悬浮; 连续铸造; 近终形余热坯; 铜材生产; 应用
中图分类号: TF 777文献标志码: A
Magnetic Floating Continuous Casting of Molten Metal and
Its Application in Copper Production
LIU Dingping
(Chengdu Copper Factory, Chengdu 610072, China)
Abstract: The principle of magnetic floating continuous casting(MFCC for short) and its application in producing copper plate and strip,copper pipe,copper wire,copper profile,copper rod and bars was briefed and the efficiency of producing copper with magnetic floating continuous casting and rolling(MFCCR for short) and magnetic floating continuous casting and continuous extruding(MFCCCE for short) was analyzed.Power consumption in producing H65 soft brass strip with MFCC showed that magnetic floating continuous casting of molten metal applied in producing copper could obviously save energy and reducing cost and this technology is well worth promoting.
Keywords: magnetic floating; continuous casting; near net shape afterheat processing billet; copper production; application
金属材料是重要的基础材料,然而金属材料制备的高能源消耗是其存在的一个主要问题.国务院2015年5月8日公布的《中国制造2025》把全面推行绿色制造列为九大任务和重点之一,明确提出“加大先进节能环保技术、工艺和装备的研发力度,加快制造业绿色改造升级;积极推行低碳化、循环化和集约化,提高制造业资源利用效率;强化产品全生命周期绿色A铁、有色、化工、建材、轻工、印染等传统制造业绿色改造;大力研发推广余热余压回收、水循环利用、重金属污染减量化、有毒有害原料替代、废渣资源化和脱硫脱硝除尘等绿色工艺技术装备;加快应用清洁高效铸造、锻压、焊接、表面处理和切削等加工工艺,实现绿色生产”的要求.
采用金属液磁悬浮连铸(Magnetic Floating Continuous Casting,MFCC)工艺、金属液磁悬浮连铸近终形余热热轧坯(Magnetic Floating Continuous Casting and Rolling,MFCCR)工艺和金属液磁悬浮连铸连续挤压(Magnetic Floating Continuous Casting and Continuous extruding,MFCCCE)工艺,能较好地实现金属材料生产的节能、减排、降耗、优质和增收效果[1-3].
作者自2004年起开展铜板和锌液磁悬浮研究,并进行了锌液磁悬浮连铸试验,已取得锌液被悬浮的效果(锌液与钢液、铜液均能被电磁感应而悬浮).2013年10月16日“金属液磁悬浮连续铸造近终形余热热轧坯工艺”获国家发明专利授权(授权专利号:ZL200510021740.4).
1MFCC工艺原理
MFCC工艺原理的核心是金属液被电磁感应而悬浮.金属液在炉口被约束成留有材料规格加工余量的断面尺寸,被牵引进入由约10 kHz交变电源与铸坯形状相应的线圈组成的交变磁场(原生磁场).原生磁场与流入的金属液组成无导磁体的空心变压器,线圈为初级,金属液为次级.金属液被电磁感应产生涡流,涡流磁场(次生磁场)方向与原生磁场方向相向,产生相互推斥力,因线圈固定不动,金属液被推斥向上并抵消重力而悬浮.
MFCC是流体力学、电磁学和金属压力加工学等学科合成的先进生产工艺,属于电磁冶金学的电磁铸造.金属液在磁场上面悬浮,故能用于生产.
2MFCC工艺在铜材生产中的应用
铜(含铜合金,下同)液经磁悬浮连铸成约800 ℃近终形余热坯,在线进入轧机或Conform连续挤压机,产出冷加工量最小坯.被轧制成终形板带坯或连续挤压成管、线、型、棒和排材终形坯.这些终形余热坯的后续冷加工量很小,仅需约3道次冷加工即能成材[4-5].
2.1MFCCR工艺在铜板带材生产中的应用
由图1可见,实现铜液磁悬浮连铸近终形余热板、带坯的步骤是:从塞棒2流入流槽17的1 160 ℃铜液经凸堆展流成片状,厚度约3 mm,经牵引流入磁悬浮与适度降温结晶区5~12,使金属液适度降温结晶成约800 ℃坯(图中5~12区域功能,相当于现今水冷模结晶器),进入热轧机,热轧成厚约1 mm 带坯.其中,金属液流速、适度冷却强度及轧制速度3项参数须程序控制,自动平衡.如以产量决定流速为基础,则调整、控制另两项参数.MFCCR工艺铜液在磁场(线圈)上面悬浮,铸坯宽度仅受轧机限制,轧制属成熟技术.
2.2MFCCCE工艺在铜管、线、型、棒和排材生产中的应用铜液经MFCC连铸成约800 ℃四方形坯的生产线布置如图2所示.
图2中的8为马鞍形空腔平面线圈,两鞍部高度与四方形铸坯高度匹配.铜液从炉口经热铸模3定形,立刻进入马鞍形空腔平面线圈8,类似四方形金属液,其底面与图1原理相同,金属液被电磁感应而悬浮.同理,两鞍部产生分别指向移动方向中轴线的电磁侧压力,约束金属液柱不致散塌、偏摆.在连续移动中,经上下左右各面适度冷却降温成
近终形、保留热加工上限温度的余热铸坯,并立刻进入Conform连续挤压机产出冷加工量很小、仅需3道次左右冷加工即能成材的管、型、线材和排材坯.
当今国内外使用的Conform连续挤压机,都使用上引水冷模连铸的室温坯料,以消耗动能为代价,摩擦升温至500 ℃左右,经塑性变形,挤压出冷加工坯.同理,Conform也能对MFCC产出的约800 ℃余热铸坯挤压成冷加工坯.由于铜(如T2)的变形抗力在800 ℃时为σb
3MFCCR、MFCCCE工艺用于铜材生产效益的初步分析表1为MFCC工艺与目前常用工艺的电耗对比.现国内外均用连铸或半连铸供厚坯,无论热轧还是冷轧,均是多道次操作,电耗都在GB 21350―2013允许的范围内.由于节电,MFCCR和MFCCCE工艺每吨铜材(带、管、线、型材)产品平均可增收1 500元.以H65牌号、规格厚0.18 mm×宽10~305 mm软态黄铜带产品生产为例,采用MFCCR工艺的电耗计算见表2,并与传统生产工艺作比较.
由表2可见:
(1) MFCC工艺比传统工艺节电1 969-821=1 148 kW・h・t-1,节电率为1 148÷1 969=58%.
(2) 磁悬浮电耗为净节能的百分比为(21.6÷1 148)÷0.92(成材率)=2%.
(3) MFCC工艺节能,主要在于冷轧和热处理(中间退火)两道工序,即冷轧和中间退火道次减少.
此外,应用MFCC工艺技术还有产品成材率高、质量好、品种齐以及新建生产线投资省等诸多优势.
4结论
(1) 金属液经MFCC技术,利用余热成材具有以下优点:无加热工序,节能;余热坯近终形,生产流程短,物耗少,设备数量和装机容量小;铸坯表面光洁、组织结构为细晶.电磁搅拌使凝固组织细化、铸坯的抗拉强度比普通连铸提高39%.MFCC是钢
(2) MFCCR、MFCCCE工艺流程主要包括金属液被约束、牵引、磁悬浮、适度降温、均温和热加工(热轧或Conform连续挤压).除磁悬浮外,其余均为成熟技术.只要能实现金属液磁悬浮,就能实现MFCCR、MFCCCE.
(3) 金属材料加工生产采用MFCC工艺,设备主要增加国产10 kHz交变电源,传统生产线设备可减少2/3.
参考文献:
[1]李伟轩.电磁场在铜连铸中应用的研究[D].上海:上海大学,2009.
[2]邓康.美国USP4678024原理分析[J].日本铁钢协会会I(国际版),1998:1035-1037.
[3]任忠鸣,周月明,张春源,等.水平电磁连铸中金属磁悬浮行为[J].金属学报,1996,32(6):642-646.
流体力学与热工学基础范文4
关键词:CDIO;课程体系;实训课程
一、引言
CDIO工程教育模式的核心体现在两个方面:一是强调工程活动的真实背景环境,这就要求工程教育培养的学生具备在真实的社会环境中进行工程活动所必需的知识和能力,这不仅涉及专业技术知识和能力,还包括与工程活动相关的社会、政治、经济、文化和环境等非技术要素。二是强调产品、过程和系统的构思、设计、实施和运作的完整生命周期,注重工程师系统构建能力的培养。所以要实现培养能够胜任这个生命周期中所有活动的工程师的这一目标,工程教育必须重视工程的实践本质要求,能够提供真实工作环境培养学生的CDIO能力。结合CDIO工程教育模式的核心理念,某校安全工程专业的课程体系建设从八个方面展开。
二、基于“CDIO工程教育模式”的课程体系建设
1.CDIO背景环境的建立。CDIO背景环境的建立包括CDIO理念在培养目标、毕业要求、课程体系以及教学条件的保障等多个方面。从诸多环节保障学生能深刻认识安全产品(以“安全技术”和“安全管理”形式输出的产品)的构思、设计、实施和运作过程,并培养其相关能力。依据专业培养目标,安全工程专业制定了12项毕业要求,从个人基础知识、人际交往能力、安全产品建造能力以及学科知识等方面对学生的培养提出要求。在培养目标和毕业要求的基础上,安全工程专业制定了基于CDIO模式的课程体系。通过数学等自然科学类课程、工程基础类和专业基础类课程培养学生思考工程问题的能力,通过一系列课程设计培养学生设计安全产品的能力,通过金工实习、认识实习、专业实习以及毕业实习等课程为学生提供安全工程实践环境,掌握安全产品的实施和运行知识,具备相应的能力。同时,通过毕业论文(设计)环节的培养,综合各种通识类课程的教授,培养学生的综合能力。2.专业利益相关者参与课程体系建设。按照CDIO教育理念,课程体系应能符合专业培养目标,并得到专业利益相关者的验证。根据某校专业培养目标修订制度的规定,安全工程专业每四年修订一次培养目标,同时对课程体系进行修订,保证课程体系建设符合专业培养目标。课程体系修订的过程分为两个层次完成:第一层次每年开展一次,主要进行修订资料的积累,由学院院长牵头组建包括所有专业教师在内的课程体系修订领导小组,在开展用人单位调查和毕业生调查的基础上,初步明确课程体系的修订内容;第二层次四年开展一次,按照第一层次积累的修订意见修改课程体系,并召开行业专家会,确定最终的修订方案,制定新版课程体系。专业利益相关者主要包括学生(通过毕业生体现专业获益)、专业教师、用人单位和行业专家(通过行业专家来评价专业获益)。所有的利益相关者均参与课程体系的建设,并从学生获知需求、教师在专业上的成长、用人需求等角度出发,协助调整课程设置,行业专家则从行业发展的角度评价课程设置的合理性,保证课程体系能得到专业利益相关者的验证。3.综合性教学计划的设计和实施。按照CDIO教育理念,本专业构建了相互支撑的综合性课程体系,并明确将基本个人能力、人际能力和对安全产品的构建能力的培养融于其中。(1)着眼于基本个人能力培养的课程体系。基本个人能力的培养主要通过公共基础课和学科基础课实现。包括数学类和自然科学类课程,奠定牢固的自然科学基础,英语和计算机是应用工具类课程,以一系列思想政治课为思维导向,培养学生社会责任感、职业道德和敬业精神,并注重职业生涯规划;学科基础课包括热工基础、工程力学、电工学、流体力学等课程,为专业学习奠定基础。(2)着眼于人际能力培养的课程体系。通过一系列通识类课程以及毕业设计课程培养学生具有较好的人文社会科学素养,能够在多学科背景下处理好个人和团队之间的关系,发挥个体优势,具有团队协作能力,并具有一定的组织领导能力;具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下就复杂的安全工程问题与同行及社会公众进行有效沟通和交流。同时通过安全法律法规等课程的讲授,培养学生在工程实践中自觉遵守工程师职业道德和规范,履行社会责任和义务。(3)着眼于安全产品构建能力培养的课程体系。安全产品构建能力的培养主要通过学科基础课、专业课以及各种实践环节实现。第二学年开设部分学科基础课程,重点培养专业基础知识与技能;第三学年主要开设部分学科基础课和专业课,并开展多种形式的专业实践(金工实习、认识实习、专业实习),重点培养学生的安全专业素养和工程实践能力,并以注册安全工程师和安全评价师执业资格考试的主要科目为参考设置安全评价综合实训等一系列实践课程。每门专业基础课和专业课均设有一定学时的课程设计,在掌握理论知识的基础上,强化学以致用,培养学生系统思考解决问题的能力;第四学年组织开展毕业实习、毕业设计(论文),注重将学位论文与工程实践项目相结合,培养学生的设计能力,从论文选题、设计方法和应用价值多个方面建立论文质量评审指标,考察学生运用基础理论和专业知识分析解决复杂工程问题的能力。(4)工程导论课程的设置。本专业开设必修课《安全科学基础与职业发展》作为工程导论课程,一方面激发学生对安全工程领域的兴趣和动力,另一方面讲授安全工程实践所需要的知识和能力框架,并且引出必要的个人和人际交往能力。(5)设计—实验经验的培养,在课程计划中包括两个或更多的设计—实验经验,其中一个为初级的,一个为高级的。初级的设计—实验经验培养课程包括机械设计课程设计、系统安全工程课程设计、锅炉压力容器安全课程设计、机械安全课程设计、电气安全课程设计。其中,机械设计基础课程设计已经经过三年的教学实践,学生的设计能力在逐年提高。高级的设计-实验经验培养课程主要包括毕业设计,最后以毕业论文的形式考核。培养学生围绕复杂安全工程问题开展设计,要求有充分的设计论证和正确的设计方法,并提供设计图纸或设计方案或体系。本专业通过两层机制对毕业设计环节进行质量控制:一方面,对毕业论文的指导与评审流程进行质量控制,严格控制毕业论文指导与评审过程。另一方面,为了进一步贯彻CDIO理念,培养学生从构思、设计到实施、运行的工程实践能力,专业邀请安全工程领域的专家和企业指导老师共同参与毕业设计(论文)的指导和考核,对培养学生的工程意识发挥促进作用。在近三年的毕业设计(论文)工作中,本专业分别邀请过北京市安监局、北京市北一机床股份有限公司、北京东燕京矿山设备有限公司等多家单位的老师指导学生实践,并对论文提出修改意见,增强学生的工程实践能力,使论文与实际联系更加紧密。(6)工程实践场所保障。安全工程专业近年来在二十多家企事业单位建立了实习基地,组织安全工程专业全体学生在基地进行了实习活动。课程体系中包括的金工实习、认识实习和专业实习都有对应的工程实践场所,各类课程设计都有对应的实验室环境保障。(7)综合实训课程培养多方面能力。通过开设安全评价综合实训课程、安全人机综合实训课程、消防工程综合实训课程,既为培养学生的综合性学习能力和主动学习提供了保障,又提高了教师的工程实践能力,同时保障了学生以及教师的个人基础知识、人际交往能力以及安全产品建造能力的获取。(8)通过课程目标达成度评价毕业要求达成度,每门课程设置与毕业要求相对应的课程目标,通过分析所有学生的课程目标达成度来评价毕业要求达成度,以此来进行学生成绩的考核,评价学生在个人基础知识、人际交往能力、安全产品建造能力以及学科知识等方面的学习效果。
三、总结
流体力学与热工学基础范文5
关键词:暖通空调;施工调试;问题;对策
引言
在现代家庭,普通的空调作为必备的一台家电并不陌生,但是它只是简单的解决了室内温度的问题,并没有对室内的空气、环境问题有所改善。随着科技的不断发展和创新,暖通空调凭借其提供更理想的室内环境的优势成为空调领域的主力军,被广泛应用于中大型商场和楼堂馆所,以提供更为舒适的空间环境。然而因其系统的复杂性和综合性,往往会由于采用了不合理的措施或不到位的调试方法导致其不能正常运作,出现诸多问题,影响用户的生活和工作,甚至会引发不必要的官司,后果严重。只有找到问题所在,才能减少或避免问题的产生,所以其安装、调试过程中的质量保证尤为关键。
1、暖通空调施工过程中的常见问题
1.1标高和管线交叉
目前,绝大多数的施工图纸是通过工程绘图软件CAD完成输出的,暖通工程也不例外。它工程庞大,专业涉及复杂,包括流体力学、传热学、建筑环境学、供热工程、电工学等10余种必修专业。此外还与制冷技术、自动控制原理等选修专业相关,因其各自的用途差异,管道线多而复杂。一般施工图中的管道设备标高只是大概的规划,并未完全核实,或忽视了繁多管线交叉的问题,这就给后期的安装埋下了隐患;还有可能标高的定义是准确的,但是施工人员不专业或没有严格按标准安装,使实际尺寸偏离设计尺寸,最终导致标高和管线交叉问题的出现。这不仅使施工协调的难度大大增加,更导致了后续安装的不规范性,严重影响着工程质量和进度。
1.2水循环不畅
水循环系统在整个空调系统中有着举足重轻的地位,一旦其出现问题,整个系统就难以运作甚至瘫痪,失去了暖通空调的意义。冷冻水循环管道堵塞在水循环问题中出现频率最高,主要是因为在施工过程中各专业管线铺设不合理,管线的复杂交叉使得相互之间不能正常协调运行,甚至挤压空调管道导致其变形,之后的管道内气囊堵塞也就不足为奇了,进而造成了水循环不畅;另外管道的清洁问题也不容忽视,安装前没有清洗管道,也没有对其进行吹除处理,而施工后也没采取任何措施进行清洁维护或清洁工作不到位,使得管道内杂物阻塞,直接导致水循环系统不能正常运行;有时因为管道变径的接口设计或制作的不标准,造成气流不畅,影响水循环。
1.3噪音
噪音超标历来是建筑行业的一个难题,暖通空调施工过程中的噪音也难以避免,而且比较常见。风机盘管是暖通空调理想的末端产品,虽然这方面的技术已有所改善和提高,各项指标也符合相关标准,但是很多大风量的空调设备应用到实际环境中产生的噪音远高于参考值,结果不尽如人意,这不仅影响着施工人员的身心健康,对周边居民的工作和生活也造成了一定干扰。
1.4管道结露滴水
这一问题形成的原因是多方面的。材料质量是第一,暖通空调保留并发展了空调最基本的功能即调节温度,此时材料的选择是重中之重,即使有很好的设计原理,但管道材料低劣,保温散热功能差,根本无法发挥它的真正作用。如果在施工过程中,为了降低成本或检验系统不完善而忽视了管道材料所应有的功能,选择了劣质的材料,就会降低暖通空调的调节力度,导致在后期的使用过程中出现凝露滴水问题;另一个重要原因是施工人员的不规范操作,比如对管道之间接口的处理,操作不当会导致气体泄漏,不能保证其严密性,或安装后没有检查,没有定期检测水压等,这些由于施工人员的大意和不标准的操作,都会引起管道的凝露滴水。
2、暖通空调调试中的常见问题
2.1制冷机组事故
在上述问题中我们提到不按标准选择施工材料很难达到保温散热的预期效果,即材料问题,或由于测试人员不专业,缺乏相关知识和经验,测定时没有按照说明书逐步进行,都会使制冷机组产生事故。另外,当测试的压力超过容器所能承受的最大限度,也会引起其问题的出现。
2.2空调局部效果不理想
一般是由于施工时或施工后没有及时检查和清理系统内的异物,导致堵塞,或者是因某部分的设计不符合常理,加上调节有难度,导致系统局部无法达到预期效果。
2.3冷水机组的制冷量不足
水泵输出的力量达不到标准,冷却塔的水温低于规定的参数,泠凝器中有异物堵塞管道或其隔离垫错位丧失降温作用,是造成制冷量不足的常见原因。
2.4运行时结霜
回风阀的开口过小,或没有清理回风过滤器致其堵塞无法过滤,风机皮带松动后没有足够的排风量都会出现结霜现象。
3、常见问题的控制对策
3.1施工中的问题对策
1)针对标高和管线交叉现象,首先应该以综合全局为原则,设计规范、合理的施工图,同时标明风管、水管等主要设备的尺寸和标高,采用这种设计方式最大的优点是明确各专业管线的具置和标高的尺寸,避免管线交叉。施工前暖通空调专业人员应加强与其他专业的人员交流,会审图纸,整体把握管线布局,检查是否存在管线交叉情况。此外在施工中应严格按照标准规范操作,避免问题的产生。
2)由于管线交叉错乱会挤压管道变形,造成水循环系统不能正常运行,上述方法减少了水循环不畅问题的发生,这对于后续的安装施工起了奠基性作用,也有利于协调整体施工的进度。此外,我们还应做好清理工作,如封闭管口前除去管道内的锈斑和异物,为防止水分及杂物进入,暂时不能封闭的管口,应做好封堵工作,在将所有管道连接前应分段清洗,方便封口的同时能很好地防止管道阻塞,以免引起水循环系统的异常运行。
3)作为质量通病的噪音超标,目前的解决方法主要是使用弹簧吊钩固定风机,用软接头连接水管和风机组合,采用减震器减少安装风管和风机时造成的部件震动等方法以减轻噪音。隔音材料的使用在施工过程中也比较常见,如在天花板和墙面安装吸收功能好的吸声板,门窗数量尽量少的同时也采用吸音材料,在一定程度上也能减少噪音的外散。安装后还要在现场进行运行测试,若噪音还是超标,应重新安装、调试,必要时应更换设备,直至达标。
4)解决管道凝露滴水问题的首要任务是对材料的严格把关。通过专业技术人员的检查,对检验不合格、不达标的材料和设备坚决不准许其入场。因为只有管道材料合格了,才能保证流动气体的严密性,更好地调节温度,确保舒适环境的营造。
3.2调试中常见问题的对策
1)请专业技术人员在保证测试的压力,在容器额定压力范围内的同时严格按照说明书对暖通空调进行调试。
2)首先对局部不合理的设计进行修改、更正,使其符合常理并便于调节,在此基础上,对该部位系统进行清洗,保证其整洁、顺畅。
3)清除管道内的杂物,检查冷凝器的隔离垫是否错位,还有对冷却塔进行维修使其水温和水量符合标准。
4)按要求调节回风阀的大小,清洗回风过滤器,固定风机皮带至能排出足够的风量。
4、结语
总之,想要提高暖通空调的施工质量,使其发挥整体的功能与效益,就必须有一套严格的设计标准和顺序,以及标准、规范的操作,处理好各个细节,做好各专业之间的沟通协调工作,减少相互影响,预防易出现的问题,认真正确地处理已有问题。只有这样,才能保证暖通空调系统更好地运行,为用户创造更多的效益。
参考文献: