前言:中文期刊網精心挑選了流體力學就業方向范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
流體力學就業方向范文1
(1.新疆工程學院機械工程系,新疆 烏魯木齊 830091;
2.安徽理工大學材料科學與工程學院,安徽 淮南 232001)
【摘要】流體力學作為工科院校的一門專業基礎課程,其理論性強,內容豐富,知識點多,難度系數大,學生不易理解和接受。結合教學實踐與學生專業素養培養要求,從師資隊伍建設、教學大綱改革、緒論課講解和完善實驗教學環節等方面對??平虒W中的流體力學課程改革進行了探討。
關鍵詞 流體力學;專科教學;課程改革
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;
流體力學是一門綜合性的專業方向必修課,屬于專業基礎課。通過本課程使學生掌握流體平衡與運動的基本理論、基本知識和基本技能,為學生學習后續課程和掌握專業知識以及為今后解決工程實際問題奠定初步的流體力學理論基礎。本科壓縮型的??粕诶碚撝R掌握成熟度上不如本科生, 而實踐動手操作能力和到基層的吃苦敬業精神不如中專生。為了適應社會形式的發展和面臨教學對象的不同,??平虒W中的流體力學課程改革勢在必行。為此,我們結合教學實踐與學生專業素養培養要求,認為可以從以下幾個方面進行課程教學改革。
1加強師資隊伍建設
流體力學課程目前的任課教師隊伍基本分為兩類,一類是專門研究流體的科研人員,另一類則是相關專業的專業課教師。而實踐反應出的問題是,這兩類教師在教學過程中都存在著各自的缺陷。前者本身確實有很堅實的理論基礎,但是缺乏對所授學生相應專業的了解,以至于在課堂上無法列舉出與學生所學專業相關的工程實踐實例,這必然導致學生無法學以致用,與后續專業課的學習脫節,在某種程度上可能造成學生認為學習該門課程是否必要。后者可以很好的彌補前者專業知識的匱乏,但是一般專業老師在自身學習流體力學的時候也是作為專業基礎課程來對待,因此對于基礎知識的掌握同樣存在著明顯的不足。對于任課教師的選擇,我們提出的建議是加強學科交叉。在學校邀請資深專家做學術報告和專題講座時,可以組織該專業所有任課老師都參加,加深他們對所授學生專業的了解,以便在課堂上講解時能結合專業實際,從而打造出一支理論基礎知識扎實,專業性強的師資隊伍。
2改革教學大綱內容
2.1模塊化教學內容
所謂模塊化,即將流體力學劃分為流體物理學性質、流體靜力學、流體動力學、理想流體動力學、 粘性流體動力學、 流動阻力相關計算、 壓縮氣體管路、 管路系統水力計算等幾個模塊。根據不同的專業要求, 進行不同的取舍和組合[3]。比如給排水專業可以將明渠流部分作為學習重點,而熱能動力專業則需要將氣體部分作為重點學習內容。由于教師在專業基礎課上有針對性的教學,學生在后續的專業課學習中就能輕松做到理論聯系實際,達到預期的教學效果。
2.2多樣化教學手段
積極推行多媒體技術與傳統的板書授課方法相結合的手段。隨著計算機科技的發展和普及,多媒體教學方法已經廣泛的應用在各種課堂教學中。同樣,通過多媒體演示功能,能夠生動、具體、形象、直觀的解決流體力學教學進程中的一些抽象的難點部分。但傳統教學方法的教學效果不能因此被忽視,尤其在理論分析、公式推導上,仍然是教師利用板書進行教學的方法占明顯優勢。教師通過傳統的教學方法,一方面能夠很好的把握課程節奏,與學生互動;另一方面也便于學生做好筆記,易于知識點的消化吸收。
2.3變更考核方式
目前我校的專科考核方式與本科一致,統一采用的都是閉卷考試成績占70%,考勤、作業、實驗占30%,而實際實驗部分只占了10%。但從??茖W生的專業培養素養要求來看,既要重理論,又要重實踐。因此,對于流體力學這類專業基礎課的考核方式要做到兩手都要抓。我們建議的考核方式是閉卷考試成績占60%,實驗占30%,考勤、作業占10%。
3把握緒課講解
經過多年的教學總結,學生反饋回來的信息是流體力學難度太大,部分專業術語太抽象。甚至部分學生在還沒有開始學習的時候,就已經產生了退怯心里,這對接下來的學習極為不利,以至曠課的現象普遍。流體力學雖然理論性較強, 但卻是一門及其貼近生活的學科。然而緒論作為一本教材的概述,是學生最先接觸到的部分,是對教材整體內容的高度濃縮和概括,貫穿整個教學過程,更對學生的學習起到引領、提示和導向等作用,所以講好一堂緒論課至關重要。物質包括固液氣三項,而流體就占液體和氣體兩項,可見流體占據了我們生活中的大部分空間。教師在講課時,應側重于多列舉一些生活中的實例來說明流體力學基本理論知識及其應用。比如,我們每天呼吸的空氣,喝的水,都是流體;而我們能呼吸到新鮮的空氣,喝到水,這體現流體具有流動性的特點。另外教師在講授緒論課時,務必要介紹整本書的內容綱要,以實用為目的,以必須、夠用為度,以掌握概念、強化應用為原則,并列舉工程實際中可能遇到的需要用教材理論知識解決的問題。在此基礎上學生能對要學什么知識、能解決什么樣的問題做到心中有數,能積極調動學生的求知欲和學習的興趣。這樣的方式也可以用在后續課程講解上,教師在每堂課結束前留下懸疑,并隨著課程的進展逐步解開疑問,層層遞進,一邊解決問題一邊學習新的知識點,一舉兩得。
4完善實驗教學環節
??茖W生畢業后一般都工作在相關專業的一線崗位,這就注重學生的實操能力。要做到理論與實際融會貫通,實驗課的教學環節不容忽視。傳統的實驗教學模式基本都是驗證實驗,以班級為單位,分組進行,部分實驗甚至只由老師進行演示,負面的抑制了學生的自主創新能力。當然,驗證實驗的開設非常必要,而且要與課程內容形成很好的銜接。但是除此之外,還應開展一些拓展學生發散能力和創新思維的實驗,讓很多有想法的學生自主實驗,激發他們的學習興趣,培養他們的創新思維。另外,教師要嚴格要求學生端正實驗態度,尊重實驗結果,讓其養成嚴謹的實驗習慣,才能對以后專業中的流體力學現象做出科學的定性分析及精確的定量計算,才能正確地解決工程中所遇到的流體力學方面的設計和計算問題。
5結束語
目前,隨著各本科院校逐年擴招,每年大批應屆畢業生流向社會,我國當前就業形勢普遍嚴峻。從技術可信度來講,用人單位會優先錄用本科生;從崗位穩定性的角度出發,用人單位則會優先錄用中專生,這一直是專科畢業生面臨的挑戰。本文從強化師資隊伍,改正教學方法,多種教學手段的有機結合以及實驗教學環節的完善等方面進行教學改革,以提高專科學生專業能力競爭力,適應人才市場的需求。
參考文獻
[1]邢國清.流體力學泵與風機[M].中國電力出版社,2009,2.
[2]張敏,李好學.流體力學教學初探[J].河南機電高等??茖W校學報,2008(11):157-158.
[3]徐正坦,陳鯤,馬立艷.創新《流體力學》課程教學探索[J].福建工程學院學報,2008(10):487-489.
流體力學就業方向范文2
什么是熱能與動力工程?
我們可以從字面上對本專業名字進行一下拆解,其實就是熱能、動力、工程。首先是工程,因此本專業就是一個工科專業,如果你希望獲得諾貝爾物理獎、化學獎這些理科方面的成就的話,你就不要再把你的眼光停留在這個專業上了。其次就是熱能與動力,因此只要工程中涉及到熱(或冷)、能量、能源、動力等這些問題時,這個專業幾乎都能解決。因此它的就業面非常的廣,大到熱電廠、核電廠,飛機、船舶、汽車的發動機設計,小到電子設備冷卻等,厲害到航天飛行器的熱管理、熱回收,一般到家用空調、冰箱的設計。我們這專業無處不在。
那你也許有疑問,就業面這么廣,是不是學習很累?其實也未必。目前,擁有這個專業的高校有很多,比如清華大學、西安交通大學、上海交通大學、中國科學技術大學、華中科技大學、浙江大學等一些頂尖大學,一般的有比如南京航空航天大學等這些“211工程”大學,普通的比如南京工程學院等。不同的高校,學的側重點也會有所不同。比如東南大學側重的是電力領域,北京航空航天大學側重的就是航空航天領域,江蘇大學側重的是流體機械領域,還有一些大學側重的可能是制冷、空調這些領域。但是無論你大學里學的側重哪個領域,就業時也可以再次選擇。比如在大學你學的是側重制冷領域的,以后就業時你也可以去電力領域,因為本科學到的專業的基礎都是一樣的。
都要學點什么?
這個問題很好回答,因為我的八年時間就是在不停上課、自習、實驗、寫論文中度過的。剛進大學,學校的一些權威教授就會給你講述一下什么是熱能動力工程,其實和我上面說的也差不多。當然你可以通過他們了解到一些細節,不過那時的你估計還并不能完全理解。
在大一一年、大二上半年這段時間內估計接觸不到我們專業的很多東西,這一年半,主要就學習外語、高等數學、線性代數、大學物理等一些公共基礎課,這時候還是高中向大學的過渡階段,學習也需要認真、需要做題,但不會像高中那么累。這時候的基礎需要打牢,但不要和高中一樣,盡做難題,應該以掌握基礎知識為主要任務。因為這些內容的學習主要是服務后期的專業課學習的,因為我們專業是工科,不需要像理科一樣。同時,課余時間可以去參加參加活動,培養一項興趣愛好,這會使你終身受益。
在公共基礎課程學習中,還會學習一些機械、弱電方面的基礎知識,比如機械制圖、電工電子學等。為什么學習這些課程呢?因為在我們的專業課中經常會出現機械和電子這些領域的一些專業知識。因此作為未來的熱能工程師,不僅要有扎實的能源方面的基礎知識,還得學會看機械圖和知道一些自動化的原理。所以學習還是比較苦的。不過也不要太擔心,因為其他專業只要掌握一些原理知識就行了。
無論你在哪個高校學習,無論你將來側重哪個領域的工作,專業基礎課是必須要學好的。雖然不同的高校在公共基礎課和專業課的設置上會有些不同,但流體力學、工程熱力學、傳熱學這三門大課是大家一致認同的專業基礎課。工程熱力學這么課相對來說簡單,因為在大學物理課上都有所介紹,學起來也不是太累,而且得高分的概率很大。流體力學和傳熱學是兩門新課,學起來也會有點壓力,且流體力學又是傳熱學的基礎,因此這兩門課都需要認真對待。同時這兩門課又對你的就業、考研和將來的科研幫助極大。在專業基礎課學完后,就可以學專業課了,比如主要有渦輪機原理、鍋爐原理、電廠設備、熱力系統等。這些課程的名字雖然比較拗口,但實際上學起來并不太難,因為專業課主要破解的就是一些原理問題。渦輪機是一種原動機,主要通過葉片的轉動將氣體的熱能轉換成機械能,從而帶動發電機或作為飛機的動力。渦輪機原理這課一直被認為是所有專業課中比較難的一門,因為課程里面幾乎涵蓋了所有的專業基礎課。但由于渦輪應用范圍廣,相應的就業機會大,獲得的報酬多,因此受到大部分熱能工程師的青睞,因此如果你以后致力于渦輪機方面的工作,基礎課的學習絕對不可以偷懶。
工科除了理論知識的學習,還有不少的實習需要去完成。去大中型電廠實習,是大三、大四時的主要任務。說是去實習,其實也就是去參觀一下而已,從而了解電廠的流程。很多人認為女生去學工科很累,其實也未必。學工科的女生比較少,因此受關注也會多一點,談戀愛的機會也會大很多。而且女生比較刻苦,獲得保送研究生的機會也大?,F在的工科已經不是大家想象的那樣了,滿臉油污、力大如牛這些詞已經不合適了。在電廠,大部分時間你只要按個按鈕就行了,因此這些工作同樣適合女生。因此熱能與動力工程這個專業適合所有人群。
到了研究生階段,還會有高等工程熱力學、高等流體力學、高等傳熱學、燃燒學、計算熱物理等課程,研究手段主要有理論研究、實驗研究和計算機模擬,利用這三種研究手段去解決一些工程中的問題,是熱能與動力工程專業研究生的主要任務。
就業、再升學情景如何?
之前已經提及我們這個專業就業面是非常廣的,雖然有時我們也感慨我們是一群“絲”,但我還沒聽說有失業的,就連四年在網吧度過的哥們都可以找到工作。本科一般都會把我們專業命名為熱能與動力工程,雖然也分方向,比如電廠方向、制冷方向等,但就業不受很大影響。到了研究生,我們這個專業的大名就叫做動力工程及工程熱物理專業,底下又分為工程熱物理、熱能工程、制冷、動力機械、流體機械、車輛工程等一些小方向,又根據不同的導師會有不同的研究方向。但無論怎么細化,專業基礎課還是一樣的。因此工作時改方向也比較容易。
流體力學就業方向范文3
十三五規劃中提出加大環境治理力度,實現生態環境質量總體改善。農村的土壤污染治理是主要難點之一,土壤污染防治任務的緊迫為農業院校環境工程專業的發展和校企聯合科研的開展提供了難得的機遇。但如何突出農業院校環境工程專業的特色,與我國環境污染現狀相結合,提高學生就業競爭力非常值得探討與深入研究。
根據教育部“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的要求,我校從2011起啟動了新一輪專業人才培養方案修訂工作,新的培養方案自2013級起適用。切實解決當前實驗、實踐教學體系課程門數多、學時分散的問題,順應了當前我國環境工程專業教育的發展趨勢。
1綜合性實驗課程調整設置
2010學年湖南農業大學環境工程專業將原設置的“化工原理”課程改為“環境工程原理”,采用胡洪營教授主編的環境工程原理教材。理論課講授內容包括基礎理論、分離過程原理和反應工程原理三部分?;A理論部分包括物料與能量守恒原理、傳遞過程等。分離過程原理部分主要講述沉淀、過濾、吸收、吸附的基本原理。反應工程原理部分為化學和生物反應計量學、動力學、各類反應器的過程解析等。同時開設了20學時的實驗課,分別為沉降分離實驗,活性炭吸附實驗,過濾實驗,離子交換實驗和填料塔實驗。
另一門課程“流體力學與流體機械”學習內容為流體靜力學和動力學基本原理,流體各流動狀態的計算,流體阻力損失和管路計算,主要流體傳輸機械的工作原理和選型安裝。開設了雷諾實驗和管路阻力實驗。
以往開設的實驗課均未單獨設課,沒有單獨學分,分別包含在兩門課程中。實驗課程內容相對簡單,通過基本的認知性和驗證性實驗來回顧掌握基本原理、定律,通過綜合性實驗了解設備的操作和流程控制。但即使是開設的綜合性實驗也是相對獨立的,應用性不強。學生的動手能力和創新能力得不到充分發揮。
“環境工程原理”“流體力學與流體機械”作為環境工程專業課程體系中的專業基礎課,在學生的知識結構體系中有承上啟下的關鍵作用,同時也是各專業課程的綜合性、共同性的工程理論基礎。這兩門課程內容聯系緊密,因此2012年在綜合性實驗課程設課時整合在一起形成了環境工程基礎實驗課程,以綜合性大實驗形式進行,設28學時1學分,在第4個學期(大二下)開設,集中在1周內完成。
2教學團隊融合與實驗內容創新
師資隊伍水平是提高教學質量的決定性因素。湖南農業大學資源環境學院環境科學與工程學科,為省級“十二五”重點建設專業和湖南省優勢特色專業,已有30余年的環境科學與工程、環境污染治理研究經驗。目前我系講授“環境工程原理”、“流體力學與流體機械”、“化工原理”、 “環保設備”等課程的教學團隊為教師5人,均為博士學歷,其中教授2人,副教授2人,講師1人。另有實驗員1人。團隊成員多年從事畜禽養殖廢水治理,養殖廢棄物綜合利用,土壤重金屬污染修復等方面的研究,近年來主持完成10多項國家級、省部級課題。教學團隊不僅具有較高的理論水平,同時還具有豐富的工程實踐經驗。
現環境工程原理實驗室現有板框壓濾機,沉降分離柱,生物濾池,阻力系數測定裝置等,基本滿足開展成套實驗流程的需要。
由于課程調整前兩門課分設實驗,實驗內容分散,單個實驗之間沒有連貫性,因此實驗內容需要重新進行設計。同時環境工程原理課程內容抽象,原理公式多,理論性和實踐性都很強。如果學生通過自己動手,了解主要單元操作的實際應用,學習了分析實際復雜問題的方法,將有利于提高學生的工程應用能力。
根據理論課講授內容,現有實驗設備,教學團隊在重新編排實驗內容時充分考慮了課程銜接,并結合了當前農業污染關注問題。創新設計模擬實際養殖廢水處理的流程實驗,將管路輸送(流體力學內容),沉降分離、吸附、離子交換和微生物處理器應用(環境工程原理內容),污泥處置等串接起來,使學生能學以致用,提高操作技能,促進就業。
以項目1)模擬養殖廢水處理和項目2)土壤污染處理過程為主線,調整后綜合性實驗開設如下:
(1)管路實驗。測定直管流速與雷諾準數Re的關系,驗證湍流區內λ與Re的關系曲線。了解組成管路的各種管件、閥門及其作用,測定流體流經管件(閥門)時的局部阻力系數ζ。
(2)沉降實驗。測定同一停留時間內重力沉降和離心沉降能分離的顆粒臨界粒徑,熟悉分離設備的分離操作,掌握沉降的相關計算。
(3)吸附處理實驗。通過吸附處理不同時間,測定經活性炭吸附的重金屬或有機物的量,擬合吸附平衡式。并比較采用活性炭和沸石吸附效果的差異。
(4)過濾處理實驗。在恒壓過濾操作下對實現固液分離,了解板框壓濾機的構造和操作方法,測定過濾常數。
(5)離子交換實驗。了解交換柱填充,采用離子交換樹脂對廢水或土壤浸提液中重金屬離子進行處理,測定交換量。
(6)生物濾池處理實驗。了解曝氣生物濾池結構和處理特性,測定對水中有機物的處理效率。
(7)自選實驗。養殖廢水處理后污泥或污染土壤的固化處理及重金屬浸出檢測。
為實現互動式指導并充分利用現有設備,每教學班學生分為兩大組進行實驗,可選養殖廢水處理或土壤污染處理。這也激發了學生自主學習的積極性。
以模擬養殖廢水處理為主線的實驗內容順序按上述進行,以土壤污染處理過程為主線的實驗內容順序為:(3)-(2)-(1)-(5)-(4)-(6)。調整后的綜合性大實驗按每教學班2位老師負責,主帶教師和輔導教師相結合,從預習、實驗、結果分析、報告提交、考核評測各個環節全方位對學生進行指導。
3強化實驗應用性,提高學生能動性
本次教改中實驗課程單獨設置,強調了實驗內容的連貫性、融合性,突出實驗選題與科研實踐相結合的特色。實驗內容設計上注重將理論講授重點與實際污染處理應用結合起來,強調教學過程突出科研素質的培養。
為保證教學效果,對實驗過程全程管理。
實驗前要求學生在確定實驗項目后,通過查閱文獻、復習理論知識、實驗過程預設等環節再提交實驗預習報告。除通常實驗報告中的主要內容:包括實驗的目的意義、基本理論和原理、實驗步驟等,還要求學生分析影響實驗結果的關鍵因素或步驟。使每個學生對實驗過程做到思路清晰,能在有限的時間內完成實驗內容。
在每一個實驗的過程中,要求將課堂講授、習題課等教學環節中所獲得的有關知識聯系起來,用來分析所實驗中遇到的問題,對單元操作原理、操作條件、實驗現象、實驗結果進行分析。通過教師互動式指導,實驗小組(4-5人)內部協調分工,實現人人動手操作,團隊高效合作完成實驗。
要求學生提交真實實驗結果,對實驗報告的檢查和把關。由于每個小組的實驗結果在同一實驗項目大組中仍存在差異,鼓勵對實驗差異進行討論交流,分析說明本組實驗中的得失,完成對實驗過程的回顧。
4結語
流體力學就業方向范文4
關鍵詞:高校 教學 學科交叉 素質教育
面臨重大復雜的科學問題、社會問題和全球性問題,學科交叉往往是突破點和科學前沿。在我國, 雖然高校交叉學科的發展受到長期以來傳統單學科觀和學科分類體制的限制,但交叉科學研究的發展已經初具規模。而與之適應的高校教學改革卻遠遠滯后于交叉學科的發展。面臨高??蒲泻徒虒W現狀,作為一名高校教師,同時也作為一名交叉學科的科研工作者,我一直在思考,如何在日常教學中滲透學科交叉,拓寬學生的視野,啟發學生的思維,培養學生的科研創新能力。基于以上想法,在自己的教學中做了一些嘗試,得到了一些啟發。
一、教師必須加強學習,增強學科交叉意識
我國高校教學改革滯后于交叉科學的發展現狀要求教師加強學習,增強學科交叉意識。在科學研究方面,從20世紀80年代開始,人們開始認識到交叉科學的重要性。至今,交叉科學的發展已經初具規模。我國在錢學森、烏家培、劉仲林等前輩的努力下,一些交叉科學學會很早就成立了。1985年,在北京召開了我國首屆交叉科學學術討論會,當時參加會議的交叉科學學會多達17個。隨后,一些理論研究專著相繼出版,1985年,劉仲林論述了“跨學科學”;1989年,李光和任定成出版了《交叉科學導論》;1990年,劉仲林出版了《跨學科學導論》。21世紀以來,交叉科學得到了國家相關部門的大力支持,更多的跨學科機構應運而生,優秀的交叉學科的研究者層出不窮。雖然我國高校目前學科交叉建設中仍然存在著許多困難和問題,但已基本實現了社會科學與自然科學間的交叉,同時實現了社會學、化學、物理、生物、哲學、地理學和工程學等多學科間的交叉。
在交叉科學的發展形勢下,教學改革勢在必行,在我國,高校教學仍處于封閉式的專業教學,各專業、各學科均朝著單一化發展。教師在長期封閉、單一的專業分化體制下工作、學習,形成了單一的價值觀念、單一的工作方式,甚至單一的思維方式。這種傳統的、封閉的教學方式大大限制了交叉科學的發展。所以為適應科學的發展,改善目前的教學狀況,教師要做出很大努力,首要任務是加強學習,不僅要掌握自己專業知識,同時要了解其他專業的相關知識和前沿發展,做到心中有數,并能融會貫通。
近年來,高校的招生就業現狀要求教師加強學習,增強學科交叉意識。高校擴大了招生規模,問題隨之而來。以前的精英教育轉變為現在的大眾教育,畢業生面臨更為嚴峻的就業壓力。高校的管理人員以及全體教師,應該思考適時調整工作方式和教學模式,注重培養學生的學科交叉意識,拓寬學生的知識面,也就拓寬了學生的就業面。注重培養學生的綜合科學素養,努力提高學生的科學研究能力,也就提高了學生在就業市場的競爭能力。
二、注重與其他專業教師的交流與合作,增強學科交叉意識
在教學中滲透學科交叉意識,目前存在的問題大體有以下幾個方面,首先,高校傳統的、固化的專業設置限制了教學改革,我國長期以來,大學的專業分化太細,不適應交叉科學的發展,限制了教學改革。其次,教師固化的思維模式成為當代教學改革的絆腳石。解決這些問題一個有效的途徑是注重不同專業教師和學生們之間的交流與合作。
首先教師要認識到不同專業教師間的交流與合作是“雙贏”的,也就是說,對雙方都是極其有益的。通過交流與合作,雙方都可資源共享,經過思維碰撞,均可達到取長補短的目的。有了這樣的認識,要積極主動地行動起來,去與其他專業的教師就教學改革進行交流與合作。把原來封閉的、固化的教學模式變為開放的,適應科技發展的教學模式。具體的做法有很多,比如可以邀請其他專業的教師共同開設一些公開課,通過評課實現交流。也可以就實現教學交叉開展一些經驗交流和討論。以下是我的一個教學實例:熱力學中熵的教學。
在物理熱力學課程中根據熱力學第二定律引入了一個態函數――熵,根據卡諾定理可以證明:當熱力學系統從一平衡態經絕熱過程到達另一平衡態時,它的熵永不減少;如果過程是可逆的,則熵的數值不變;如果過程是不可逆的,則熵的數值增加。
講到這一內容時,我聯系了生命信息的內容:薛定諤在1943 年就提出, 生命以負熵為生,即有機體是依賴負熵為生的。所謂新陳代謝,就是通過吃、喝、呼吸不斷地從環境中汲取負熵,目的是抵消在生活中產生的熵的增加。因為按照熵增加原理, 演化總是朝著混亂、無序和衰退方向進行,如果有機體沒有不斷吸收負熵,必然會衰退和死亡。這就是生命的熱力學基礎,也是從生命活動的角度對熵這一概念很好的詮釋。
以上講解中,一方面能使學生對物理概念――熵有一個更全面、更深刻的理解, 另一方面開拓了他們的思維,很自然地實現了學科的交叉。邀請生命科學院的教師來聽課,由于聯系到了他們熟悉的生命信息內容,使他們對課程內容倍感親切,輕松地拉近了學科距離,改變了原來“隔行如隔山”無法交流的局面,并激發了教師間交流與合作的積極性。讓教師們意識到,學科本來沒有分界線,引導他們積極開展學科間的合作,激發他們使用學科交叉的新方法、新思路去看待和解決教學改革問題。
三、教師在教學實踐中,增強學科交叉意識
為改變目前封閉式的專業教學,高校教師首先要意識到教學改革的重要性,然后從點滴做起,勤于學習、善于思考,最終要從自己的每一節課做起,勇于探索、敢于創新,養成良好的學科交叉思維習慣,培養學生的學科交叉意識。多年的高校物理教學實踐和交叉科學研究經歷,讓我意識到了教學改革的重要性。于是,近年來,在教學中做了一些改革的嘗試,以下是我在近幾年來物理教學中的幾個實例,供大家分享和借鑒,希望它們在教學的改革中,起到拋磚引玉的作用。
1.在力學中流體力學教學中加入血液流動的原理
在力學課中講過流體力學,其任務在于研究流體的規律以及它與固體間的相互作用。反映流體力學基本規律的兩個重要方程為:
(1)黏滯定律
(1)
黏滯定律給出了流體內部不同部分間的摩擦力的變化關系,其中,f為流體內面元兩側的相互黏滯力,η為黏滯系數, 為流體的速度梯度,為面元面積。
(2)泊肅葉公式
(2)
泊肅葉公式描述的是水平圓管內流體流速的變化規律,其中,v為流速, p1,p2分別表示圓管兩端的壓強,R為圓管的內半徑,r為考察點距離圓管中心軸線的長度,l為圓管的長度,η為黏滯系數。
血液的流動不正是一種黏滯液體在一段圓管中的流動嗎?所以學習這一內容時,我們會很自然地想到生物學中的血液流變學。于是,可以用公式(1)分析血液流動中血管內血液流動速度的分布,以及不同部分血液間的摩擦力。利用公式(2)計算血管中各點的血液流動速度,進而揭示血液的流動性和黏滯性在各種疾病中的變化規律,揭示潛伏在這些宏觀現象下面的微觀機制和發生原因。
通過這樣的學習,使學生們深刻理解流體力學的基本規律,同時使學生領悟到, 各學科的知識不是相互獨立的, 而是相互滲透、相互聯系的, 一個學科的發展會帶動其他學科的發展, 人類對自然界的認識過程越深, 學科間的滲透就越多。
2.在電磁學中的電位教學中加入神經信息傳輸的原理
電位是電磁學中的一個基本概念,當一根導線兩端的電勢不相等時,導線的兩端就存在著一定的電勢差,也就是電位不為零,產生電位的方法可以通過導線兩端連接電勢不同的帶電體,也可以在導線兩端連接電源。由于這一概念比較抽象,初學者對電位的理解往往有一些困難。
學到電位這一概念時,我們不妨聯系神經細胞的電信號系統。其實,神經細胞在不活動和活動狀態下,細胞膜兩端對應不同的電位。當細胞膜不活動時,如果選膜外為電勢零點,則膜內電位大約為-50~-70mv,此電位被定義為靜息電位,這時細胞膜處于極化狀態。而當施予細胞一個足夠大的刺激時,在非常短的時間內,膜發生了一個去極化過程,此時膜對離子的通透性發生了變化,使得Na+從膜外大量地涌入膜內。結果使膜內電位升高,出現了動作電位。
通過神經細胞活動的實例,大大提高了學生的學習興趣,并有效拓寬了學生的視野,同時對物理概念的理解達到了一個新的高度。也可以使學生以一個良好的思維習慣投入到對其他內容的學習。
從以上實例可以看出,如果教師能夠在日常教學中注重滲透學科交叉意識,既可以提高學生對本學科的學習興趣,又能夠有效拓寬學生的知識面,培養學生良好的思維習慣和較高的科研能力。這樣一舉兩得的事情,我們何樂而不為?
近幾年的教學中,筆者一直嘗試在物理課堂中滲透學科的交叉,在我的教學實踐中已經初見成效,具體地說,通過努力,首先提高學生對物理的學習興趣,我的課堂對學生的吸引力增強了,選課人數逐年增長。其次,學生對交叉學科更感興趣了,表現為我院的學生報考交叉學科專業的比例增多。學科交叉是當代科學發展的趨勢,各學科之間是緊密聯系,相互滲透的,各學科之間是沒有界限的。隨著科學的發展,學科間的滲透會不斷增加。這就要求我們做出適應這種科學發展的教學改革。
面臨高校教學和科研現狀,作為高校教師,我們只有不斷拓寬自己的思維,不斷地調整和增加新的內容,不斷引進新的教學方法,才能調動學生的學習興趣,啟發學生的思維,使之適應當代科技的快速發展和進步。作為高校教師,為適應科學發展現狀,我們要從日常的教學做起,從點滴做起,經過我們全體教師的不懈努力,展現出與當代科學發展相適應的教學模式。
基金項目:自然科學基金(項目編號:2012MS0115)
參考文獻:
[1] 周濟. 創新與高水平大學建設――在第三屆中外大學校長論壇上的演講.第三屆中外大學校長論壇, 2006
[2] 李椿,章立源,錢尚武.熱學.高等教育出版社,1993:224~250
[3] 羅遼復. 物理學家看生命. 湖南教育出版社, 1998: 122~137
流體力學就業方向范文5
每年高考后如何選擇一個能在五年后立于不敗之地的專業,對于很多優秀學生來說也許是一個比高考更難的問題。國內第三方專業調查機構麥可思研究院的報告顯示:2011年本科就業綠牌發展專業(薪資、就業率持續走高,且失業量較低,為需求增長型專業)包括:地質工程、港口航道與海岸工程、船舶與海洋工程、石油工程、采礦工程、油氣儲運工程、礦物加工工程、過程裝備與控制工程、水文與水資源工程、審計學。本期就向大家介紹這些綠牌專業。
“裝備現在,控制未來”是我們裝控人的宗旨;“不怕吃苦,不怕累,敢打敢拼,勇于承擔”是我們裝控人的精神。在裝控的隊伍里,沒有“女生”,因為專業的學習讓女生鍛煉出一身男兒的氣概;這里也沒有弱者,因為裝控不僅僅要學習專業知識,更需要實踐,每一次實踐都讓我們變得更強。
裝控人的苦與樂
雖然過程裝備與控制工程專業是1998年3月才正式設立的本科專業,但它卻不是一個新專業,其前身是化工設備與機械專業,為了順應社會的發展,在化機的基礎上,融合了化學工程、機械工程、控制工程和管理工程方面的知識便成了過程裝備與控制工程專業。曾經有人這么解釋這個專業:比化學化工的多懂些機械,比化學機械的多懂些控制,比化學控制的又多懂些工藝。由此可見裝控學子具備綜合型人才的特點,在今后的工作中更是天高任鳥飛,海闊憑魚躍。
過程裝備與控制工程專業是一門理論與實踐相結合的交叉學科,幾乎每個學期都安排有理論和實踐課。大一的時候主要學習基礎理論知識,比如:高數、英語等,很少涉及專業課,頂多安排一門專業基礎課,以便新生能很快適應大學生活。到大二的時候,經過一年的沉淀,一些專業基礎課如理論力學、機械工程材料學、金屬工藝學、互換性與技術測量等課程才進入我們的課堂,每一門既有理論課也配有實驗課。每一次的實驗課都是我們的最愛,能自己動手去檢驗課堂上所學的知識,在那里我們第一次看到金屬中的珠光體、奧氏體、馬氏體。大二的金工實習是我們最難忘的,在那里我們實現了第一次脫胎換骨。在第一站鍛造車間里,我們做著打鐵師傅的活,但這里要比武俠小說中的打鐵鋪先進得多,我們使用的錘子是大型氣壓錘,爐是能夠加熱到幾千度的電爐,一塊鐵柱很快就達到了1200℃。在師傅的指導下,我們小心翼翼地用鉗子夾著鐵照著模子鍛打,生怕一個不小心,滾燙的鐵塊就飛到身上。要知道被1200℃的鐵塊打到身上的后果可不是疼一下那么簡單的事情。到了第二站的鉗工車間,做的活被我們戲稱為“站軍姿”。工作的時候我們都保持著一個姿勢在做鉗工,雙腳站立不動,雙手拿著銼刀按一個動作在工件上來回挪動,每到休息的時候你會感覺自己都機械化了。再往后是銑車、數控、焊接、鑄造等車間……一次實習下來,我們把車間里的工種全都做了一遍,收獲的知識比整天呆在課堂上得的多了。
如果說大二我們進行的是技術技能的訓練,那么在大三我們面臨的就是專業知識和精神毅力的考驗,并在這些考驗中實現了第二次脫胎換骨。
大三學習的是專業主干課程:工程力學、流體力學、過程裝備設計、機械設計原理、控制工程原理、化工原理、過程裝備控制技術及應用、過程裝備制造與檢測等。也許你看著這些課程會感到枯燥,但當你融入其中的時候,你會發現這里邊的樂趣大著呢。大三我們安排了兩次課程設計:換熱器設計和減速箱設計(換熱器主要是通過熱量交換,改變流體的溫度的設備,是化工、石油、動力、食品及其他許多工業部門的通用設備。如現在的空調內部就是一個小型的換熱器,把熱風變成冷風。而減速箱是一種由封閉剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿式或者齒輪―蝸桿傳動所組成的,常用于動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置。比如拖拉機機頭的傳送帶就是一個很典型的減速裝置)。那可是工程師干的活,而我們在大三時就可以嘗嘗“鮮”啦。當時我們的設計題目是管殼式油冷卻器,任務是將16Kg/s的油由入口時的 90℃轉化為出口后的45℃。設計是一個既要運算,也要選擇的過程。剛拿到這個題目,我們便開始查閱相關書籍。然后對著上面的要求選擇換熱器的材料,還有換熱管的排列方式,這個對換熱面積是有影響的,從而影響換熱流體的溫度。而流體的速度,也是我們選擇的一部分內容,它會影響流體的阻力,換熱溫度和生產成本。通過一次又一次的選擇,一次又一次的工程運算,我們才能夠確保我們的設計是有效的。由于這個設計是開放式的,不同的人有不同的想法,選擇的不同,那么設計的過程也是不一樣的。一樣的題目,得到的設計說明書是多種多樣的。有的人從設計材料入手,增加材料成本,提高換熱效率;有的人為了降低生產成本,那么它的生產效率有所降低;也有些人有了新的發現,在前人的基礎上,增加自己的特點,既降低了成本也提高了效率。
設計不僅僅是考驗我們的專業知識,更多的是訓練我們專業知識的應用能力。經過一次設計,我們的專業知識會得到進一步的提高,在運算方面的毅力和耐力也得到了加強。
裝控專業是個綜合性的專業,它的研究方向是多樣化的。目前,開設這個專業的學校全國就幾十所。每個學校的情況不一樣,那么上課的側重點也會有所不同。比如:中國石油大學和西南石油大學,這兩所學校培養裝控人才的方向都是石油方向的,廣西大學培養的是以壓縮機設計制造為主的,也有其他一些學校以制冷能源為培養方向。同學們可以根據自己的喜好,選擇自己的研究方向,在相關課程上多下工夫。
過程裝備與控制工程專業的就業前景
流體力學就業方向范文6
2 實習目的:
讓我們從實踐中對這門自己即將從事的專業獲得一個感性認識,為今后專業課的學習打下堅實的基礎,為今后書本與實踐的結合打下基礎。實習中,將所學知識和實習內容互相驗證,并對一些實際問題加以分析和討論,使學生對建筑工程專業的基本知識有一個良好的感性認識,了解專業概況,為后續專業理論知識的學習奠定一個良好的基礎,同時,使學生對本行業的工作性質有一個初步的了解,培養學生對本專業的熱愛,強化學生的事業心和責任感,鞏固專業思想。通過實習讓我們對建筑物的規模,作用及特點有了初步的了解。
3 實習過程
(一)
實習時間:XX年06月22日
實習地點:**大學建筑技術示范基地
在實踐基地有各種建筑模型,散水,排水管,屋面桁架,植被屋面,保溫墻的三種做法等等。
種植屋面:在屋面防水層上付土覆土或鋪設鋸末、蛭石等松散材料,并種植植物,起到隔熱作用的屋面。鋼筋直螺紋接頭優點:接頭抗拉強度高,質量可靠,不燒傷鋼筋不減少有效截面面積,工序簡單,成本較低,施工安全,不污染環境。受氣候影響。能做到連續工作。施工工藝:購入成螺紋連接套筒并驗收合格,鋼筋斷料,斷頭切平。鋼筋螺紋滾壓成型鋼筋現場螺紋直接。空心砌塊磚:煤渣、煤矸石、尾礦渣、化工渣或天然砂、海涂泥等(以上原料的一種或數種)作為主要原料,不經高溫煅燒而制造的一種新型墻體材料稱之為免燒磚。由于該種材料強度高、耐久性好、尺寸標準、外形完整、色澤均一,具有古樸自然的外觀,可做清水墻也可以做任何外裝飾。因此,是一種取代粘土磚的極有發展前景的更新換代產品。
(二)
實習時間:XX年06月23日
實習地點:****再建商業區
建筑總面積為6300平方米。工程期三年零六個月,施工以基本完成,正在進行裝修階段。建筑采用框架結構,受力方式為梁板承重結構。花崗巖鋼架固定式貼墻,外觀美觀,堅固耐用。外墻是玻璃幕墻具有良好的隔聲﹑隔熱及保溫的功能。
點支式玻璃幕墻施工工藝流程:
(1)測量放線
(2)鋼結構制作安裝
(3)焊接處理
(4)接件安裝
(5)玻璃清洗及安裝
(6)調整打膠清洗
(7)檢查驗收
由于再建建筑間加了剛結構天橋,建筑局部將承受更多荷載,必須做加固處理。采用了粘貼鋼板和碳纖維方法加固。確保了天橋放置處梁及柱的安全。
(三)
實習時間:XX年06月24日
實習地點:****路生活區舊城改造工程
建筑物采用框架結構,承受結構由混凝土現澆而成,圍護構建是混凝土砌塊,地下二層,地上十八層。建筑面積11432平方米。墻體上預留洞一部分是支模板澆灌水泥時用來固定模板的,還有其它的洞眼是留做線路通道。樓梯口處樓板混凝土只留配筋,目的是以便工程驗收只用。由于砌塊澆注問題,出現了墻體局部不垂直,砂輪機將突出部分打磨掉,保證墻體的平整。
(四)
實習時間:XX年06月25日
實習地點:**大橋
**最大的城市橋梁工程,也時省內技術較為先進規模較大的城市橋梁,時也是配合**公園中再建景觀橋。全長220米,單跨100米,總寬55米。由市城建局項目部及施工方組織承建。
大橋采用拱型結構。主跨為剛管拱,主跨由四根預應力鋼絞固定,主跨兩側的拱為半拱,混凝土澆鑄而成。兩個半跨下面的柱子連接處加了抗震橡膠墊。從而減少地震力對橋身造成的破壞。橋面由左右兩個主跨用懸索支撐。圓弧鋼管用混凝土填充,該結構能抵抗更大的壓力和拉力,提高了整體的穩定性和強度。在大橋的主跨之間用大量的‘k’型鋼架固定。預防橋面左右晃動,增強了大橋的整體性。
(五)
實習時間:XX年06月26日
實習地點:**市**生態工業園區在建汽車裝配車間
廠房為南北兩跨結構,房頂鋼架由主次梁構成,主梁橫向,次梁縱向,次梁搭在主梁上。主次梁成矩形,結構簡單,受力合理。增強建筑的整體穩定性。
整個廠房由三排牛腿柱兩排屋架組裝而成,搭建單層雙跨廠房。堅固耐用,經濟合理。牛腿柱的安裝方法是澆鑄杯型基礎,再將預制的牛腿柱吊裝到基礎之中,
調整柱的位置,然后放置柳丁,用水泥砂漿灌縫填充固定?,F場工人師傅正在預制鋼筋混凝土桁架屋頂。屋頂為三角形,每一個模型可做四個屋頂。不僅省時省力,而且減少了預制屋頂制作時的誤差。
(六)
實習時間:XX年06月29日
實習地點:六教101教室
觀看了關于力學的應用的資料片,主要講了在航空航天及水利工程領域上的應用。固體力學是力學中形成較早、理論性較強、應用較廣的一個分支,它主要研究可變形固體在外界因素(如載荷、溫度、濕度等)作用下,其內部各個質點所產生的位移、運動、應力、應變以及破壞等的規律。流體力學主要研究在各種力的作用下,流體的狀態,以及流體和固體壁面、流體和流體間、流體與其他運動形態之間的相互作用的重要分支。計算力學是根據力學中的理論,利用現代電子計算機和各種數值方法,解決力學中的實際問題的一門新興學科。它橫貫力學的各個分支,不斷擴大各個領域中力學的研究和應用范圍,同時也在逐漸發展自己的理論和方法。
(七)
實習時間:XX年07月02日
實習地點:七教103教室
姚處長和馬主任給我做的講座。講了結構設計及求職技巧的相關知識。他們都是國家一級注冊結構工程師,首先馬主任為我們介紹了力學在實際工作中方方面面的問題,他主要提到了基礎兩個字,強調一定要把基礎打好。講了磚混結構,框架結構,剪力墻結構的承重及一些細部的知識,在設計計算中注意的問題,講了一些構件截面的設計等等在實際設計中的問題。
接下來姚處長又給我們講述了關于力學就業方面的相關問題。他主要負責中煤**設計院人力資源的工作,也負責在我們學校招生,有著豐富的經驗。他對力學專業的就業問題非常樂觀。給我們講了招聘單位在招人時通常注重哪些方面的問題,首先我們應該把基礎知識學好,招聘單位招人時主要看成績單上的數學,及理論力學,材料力學,結構力學的成績;講了面試的技巧,受益匪淺,最后是同學們問問題的時間,這是的同學們積極問兩位專家的問題,學生自由提問的時候,大家最關心的問題就是:“工程力學的就業前景和待遇怎么樣?”。老師當時就指出,工程力學不僅僅是純力學,還和工程問題相結合,不斷的強化自己,武裝自己。將來的激烈的競爭之中占有一席之地。
4 實習收獲
1碳纖維的加固應用——參觀**商業區
加固原理:鋼筋混凝土柱在承受軸向壓力時,構件是由于受到極限值非常小的橫向擴張引起的,如能在構件四周創造橫向約束,以阻止受壓構件的這種橫向擴張,從而提高構件抗壓承載力和變形能力。碳纖維加固適用范圍:碳纖維加固法可用于混凝土結構抗彎、抗剪加固,同時廣泛用于各類工業與民用建筑物、構造物的防震、防裂、防腐的補強。
碳纖維與傳統的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比,具有節省空間,施工簡便,不需要現場固定設施,施工質量易保證,基本不增加結構尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時代的補強材料,而備受青睞和關注。
2框架—剪力墻結構——參觀**舊城改造工程
框架-剪力墻結構也稱框剪結構,這種結構是在框架結構中布置一定數量的剪力墻,構成靈活自由的使用空間,滿足不同建筑功能的要求,同樣又有足夠的剪力墻,有相當大的剛度,框架結構的受力特點,是由框架和剪力墻結構兩種不同的抗側力結構組成的新的受力形式,所以它的框架不同于純框架結構中的框架,剪力墻在框剪結構中也不同于剪力墻結構中的剪力墻.因為,在下部樓層,剪力墻的位移較小,它拉著框架按彎曲型曲線變形,剪力墻承受大部分水平力,上部樓層則相反,剪力墻位移越來越大,有外側的趨勢,而框架則有內收的趨勢,框架拉剪力墻按剪切型曲線變形,框架除了負擔外荷載產生的水平力外,還額外負擔了把剪力拉回來的附加水平力,剪力墻不但不承受荷載產生的水平力,還因為給框架一個附加水平力而承受負剪力,所以,上部樓層即使外荷載產生的樓層剪力很小,框架中也出現相當大的剪力.
3廠房結構特點和鋼結構特點——參觀**工業園區汽車裝配廠房
汽車裝配車間的廠房由對稱的兩部分組成.梯形屋架。有吊頂.并采用排架結構,排架結構中柱與屋架鉸接與基礎剛接,這種結構能承受較大的荷載,在冶金和機械廠房中應用廣泛.排架結構的廠房跨度大,高度較高.這種結構受力合理,建筑設計靈活,施工方便.包括橫向排架:屋架組成;縱向聯系構成:基礎梁,聯系梁,圈梁,吊頂梁等組成.而且對側面采光和天窗采光的情況及其屋面受力符合要求。
鋼結構的特點,其特點如下: 1材料強度高,在相同荷載和約束作用下,采用鋼結構時,結構的自重通常較小.當跨度和荷載相同時,剛架的重量只有鋼筋混泥土的1/4-1/3.所以鋼結構特別適用于跨度大.高度高.荷載大的結構也最適用于可移動,有拆裝要求的結構. 2.鋼材料的塑性和韌性好,由于鋼材料的塑性好,所以鋼結構在一般情況下不會因偶然超載或局部超載而斷裂.鋼材料的韌性好使鋼結構對荷載的適應性較強,鋼材料的這些性能對鋼結構的安全可靠提供了充分的保證. 3.鋼材料整體性好. 4.建筑用鋼材焊接性良好. 5.鋼結構制造簡單,施工方便,具有良好的裝配性. 6.鋼材的不滲漏適用于秘密閉的結構 7.鋼材料易于腐蝕.應采取防護措施. 8.鋼結構的耐熱性好,但防火性差.溫度變化時,廠房結構將產生溫度變形,所以當廠房面積尺寸很大時,為避免產生過大的溫度應力,應在廠房的橫向和縱向設置溫度縫