前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的流體力學(xué)論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
體驗(yàn)式的教學(xué)模式最早出現(xiàn)在西方國(guó)家,該教學(xué)模式最早由美國(guó)教學(xué)專家提出,該教育理論提出了一種新的學(xué)習(xí)模型,結(jié)果表明在參與實(shí)踐體驗(yàn)后可以更好滴從中學(xué)習(xí)、思考、表達(dá)看法,然后再一次回到初始的實(shí)踐中思考,最后總結(jié)新的認(rèn)知和理論并將其應(yīng)用到學(xué)習(xí)當(dāng)中去。通過(guò)理論的學(xué)習(xí),再通過(guò)實(shí)踐來(lái)提升對(duì)于理論的認(rèn)識(shí)是體驗(yàn)式教學(xué)的最主要的思想。在實(shí)踐的過(guò)程里需要教師提前設(shè)置,使得模擬和真實(shí)場(chǎng)景盡量接近,便于學(xué)生學(xué)習(xí)思考。學(xué)生需要不停地進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)創(chuàng)新。在參與過(guò)程中,他們需要和團(tuán)隊(duì)成員交流溝通和歸納總結(jié),再各自進(jìn)一步反思,獲得新的啟發(fā),達(dá)到更加深度的認(rèn)知。常規(guī)的傳統(tǒng)教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)做不到這些,學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)式教學(xué)后形成了對(duì)事物本有認(rèn)知潛力,在今后的實(shí)踐中再一次遇到類似的工作有應(yīng)對(duì)的方法,印證了讀萬(wàn)卷書(shū)不如行萬(wàn)里路的道理。體驗(yàn)式的教學(xué)模式對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式是一種改革和創(chuàng)新,使學(xué)校教學(xué)工作和學(xué)生的能力成正比二者不再脫軌,相對(duì)傳統(tǒng)課程來(lái)講更加的豐富多彩。傳統(tǒng)的教學(xué)方式雖然也有一定的教學(xué)模式的創(chuàng)新,但是最后還是以分?jǐn)?shù)作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)好壞的標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)迫學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),對(duì)知識(shí)死記硬背和不斷做練習(xí)題獲得分?jǐn)?shù),學(xué)生沒(méi)有從本質(zhì)上理解知識(shí)內(nèi)涵,所以在該教學(xué)方式下學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不會(huì)有大的改善,教學(xué)效果也大打折扣。在體驗(yàn)式教學(xué)模式中,學(xué)生通過(guò)參加仿真情景獲得體會(huì)經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生獲得探討未知的樂(lè)趣,學(xué)習(xí)新知識(shí)和掌握新技能。這比傳統(tǒng)教學(xué)方式更加能吸引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、探求新知識(shí),改變傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)的局面,明顯改善學(xué)生理論的學(xué)習(xí)和現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用實(shí)踐相背離的問(wèn)題。學(xué)生在今后工作中所需的綜合能力,譬如堅(jiān)韌的意志、團(tuán)結(jié)友善的人際關(guān)系、對(duì)人和事的忠誠(chéng)、融洽的人際關(guān)系、創(chuàng)新精神等也在這種教學(xué)模式下得到了鍛煉。有很多外企的老板為員工采用體驗(yàn)式教學(xué)模式作培訓(xùn),包括國(guó)際知名大學(xué)的課程也實(shí)施體驗(yàn)式教學(xué)模式。
2體驗(yàn)式教學(xué)模式的實(shí)踐
根據(jù)市場(chǎng)對(duì)于物流管理人才的需求特點(diǎn),要加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)就要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法進(jìn)行變革,實(shí)現(xiàn)對(duì)于創(chuàng)新型物流管理人才的培養(yǎng)。
2.1課程設(shè)置模塊化
物流管理專業(yè)是應(yīng)經(jīng)濟(jì)和政策而生的新興學(xué)科,實(shí)踐性強(qiáng),以系統(tǒng)工程作為實(shí)踐支撐,它的教學(xué)理論基礎(chǔ)是管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)。因此該專業(yè)的課程設(shè)計(jì)要滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合高等院校的發(fā)展規(guī)律,以滿足市場(chǎng)對(duì)人才的需求,真正實(shí)現(xiàn)理論應(yīng)用到實(shí)踐、在實(shí)踐中創(chuàng)新二者的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)該專業(yè)功能模塊化和體系化。從物流管理專業(yè)的基礎(chǔ)內(nèi)容看,物流管理專業(yè)的課程內(nèi)容設(shè)計(jì)要根據(jù)基礎(chǔ)崗位的工作內(nèi)容來(lái)制定,設(shè)定基本的管理理論知識(shí),鍛煉學(xué)生的崗位綜合素質(zhì)及綜合能力。為滿足這些要求,物流管理專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)分為三大模塊:本專業(yè)基本的認(rèn)知模塊、物流管理的技能模塊、實(shí)踐理論和技術(shù)應(yīng)用到工作的模塊,各個(gè)模塊流程的設(shè)計(jì)按如下要求:情景模擬案例設(shè)計(jì)以職場(chǎng)典型的真實(shí)工作內(nèi)容作為基本的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合該專業(yè)崗職工作要求,根據(jù)具體的項(xiàng)目目標(biāo)任務(wù)和管理流程以及具體崗位內(nèi)容和職業(yè)技能的要求,將專業(yè)知識(shí)理論和技術(shù)聯(lián)系實(shí)踐,真正體現(xiàn)高職院校的教育特征。確定科目相關(guān)課程分析崗位的能力標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)崗位工作流程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的教學(xué)模塊可行科目課程的生成工作的過(guò)程體驗(yàn)式教學(xué)模式的各模塊的開(kāi)發(fā)過(guò)程
2.2課程內(nèi)容情景化
體驗(yàn)式教學(xué)模式要注重教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的情景化,努力做到根據(jù)企業(yè)物流管理工作的實(shí)踐的情景來(lái)模擬教學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程。根據(jù)教學(xué)課程內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度要求設(shè)計(jì)模擬情景、系統(tǒng)操作、具體的項(xiàng)目流程。教學(xué)設(shè)計(jì)者在教學(xué)中要打造出積極的工作氛圍和逼真的工作環(huán)境,使學(xué)生進(jìn)入管理者的狀態(tài)中,意識(shí)到管理者身份,盡早體驗(yàn)到基礎(chǔ)管理崗位的職責(zé)。通過(guò)體驗(yàn)式教學(xué)模式的模擬情景啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的靈感,培養(yǎng)熏陶學(xué)生管理能力,做到教學(xué)結(jié)合實(shí)踐的目的,為打造學(xué)生專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)造能力的提高奠定基礎(chǔ)。
2.3教學(xué)方法綜合化
體驗(yàn)式教學(xué)模式要把討論、研究及實(shí)踐放在教學(xué)工作內(nèi)容的首要環(huán)節(jié),改變傳統(tǒng)的學(xué)生被動(dòng)的教學(xué)方法。例如參與過(guò)程中要學(xué)會(huì)舉例分析、參與講故事做游戲、角色飾演、舉辦沙龍、崗位實(shí)習(xí)、問(wèn)卷調(diào)查。通過(guò)這樣的教學(xué)方法把體驗(yàn)式教學(xué)功能的作用發(fā)揮出來(lái),努力達(dá)到模擬教學(xué)符合實(shí)踐的綜合性。應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,如借助視頻、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等平臺(tái),使得模擬教學(xué)課堂的教學(xué)內(nèi)容更加吸引學(xué)生,讓學(xué)生感覺(jué)既有知識(shí)性也有趣味性。體驗(yàn)式教學(xué)中,教師的主導(dǎo)作用不可忽視,表現(xiàn)在教學(xué)課堂組織、學(xué)生之間的協(xié)調(diào)溝通、對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和幫助、以及及時(shí)向?qū)W生反饋評(píng)價(jià)。
2.4教學(xué)體系系統(tǒng)化
體驗(yàn)式教學(xué)模式教學(xué)過(guò)程應(yīng)將通用管理技能貫穿在教學(xué)中,并配以綜合管理素質(zhì)穿插在一起:第一堂課的核心內(nèi)容是以開(kāi)展理論和實(shí)踐一體化的教學(xué),第二堂課程要以拓展知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)新的名家教學(xué)講座為主,第三課堂為實(shí)驗(yàn)課,主要是根據(jù)模擬的項(xiàng)目,展開(kāi)運(yùn)營(yíng)試驗(yàn),第四課堂是激勵(lì)教師引導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)的競(jìng)賽課堂,即通過(guò)比賽促進(jìn)教學(xué)、競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)學(xué)習(xí),第五為實(shí)踐課堂,開(kāi)展定崗實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的實(shí)訓(xùn)課。通過(guò)這五個(gè)課堂的開(kāi)展,構(gòu)建了創(chuàng)新教學(xué)模式具有互動(dòng)體驗(yàn)的新課堂,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自身綜合能力與對(duì)基層管理者的職位要求的統(tǒng)一。一體化教學(xué)知識(shí)拓展、講座創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽方式促進(jìn)教學(xué)實(shí)訓(xùn)定崗、實(shí)踐工作的過(guò)程體驗(yàn)式教學(xué)模式的各模塊的開(kāi)發(fā)過(guò)程第一課堂第二課堂第三課堂第四課堂第五課堂
2.5教學(xué)評(píng)價(jià)多樣化
體驗(yàn)式教學(xué)模式致力于使學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程、啟發(fā)學(xué)生專業(yè)管理和創(chuàng)新能力的思維。傳統(tǒng)教學(xué)模式考察和評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)的考試成績(jī),更注重結(jié)果,只對(duì)學(xué)生已掌握的知識(shí)進(jìn)行鞏固,忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中提出、分析和解決問(wèn)題的能力和對(duì)新事物的逆向思維、想象力及創(chuàng)造力,它已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新的教學(xué)要求。與筆試為主的傳統(tǒng)考核方式相比,體驗(yàn)式教學(xué)模式改為實(shí)踐體驗(yàn)比賽、案例設(shè)計(jì)與策劃及分析、討論演講、報(bào)告調(diào)查、工作流程等方式。在考核標(biāo)準(zhǔn)和考核結(jié)果方面注重具體化,忌主觀化,所有考核公開(kāi)化,分單位分小組考核,考核內(nèi)容涉及學(xué)生的團(tuán)體意識(shí)和創(chuàng)造力,通過(guò)系列的考核使得學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)理論后,在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
3體驗(yàn)式教學(xué)模式的創(chuàng)新
[論文摘要]論文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,提出了以傳統(tǒng)教學(xué)模式為主、以現(xiàn)代化教學(xué)手段為輔的教學(xué)方法。結(jié)合實(shí)例講清楚基本概念,夠用為度重點(diǎn)突出理論公式的應(yīng)用是常規(guī)教學(xué)應(yīng)遵循的模式,并與多媒體輔助教學(xué)手段有機(jī)地結(jié)合起來(lái),力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化,既能保證課堂信息量大,又能避免單純多媒體授課的不足,達(dá)到提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量的目的。
一、前言
《流體力學(xué)》是研究流體所遵循的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及流體和周?chē)矬w之間的相互作用規(guī)律的科學(xué),它建立在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上,具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撔?、原理的抽象性、概念多、方程推?dǎo)繁雜等特點(diǎn),對(duì)學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)知識(shí)及綜合分析與處理問(wèn)題能力的要求較高,因而大部分學(xué)生覺(jué)得該課程抽象、枯燥、難懂,普遍缺乏對(duì)流體力學(xué)理論的感性認(rèn)識(shí),都有某種程度的畏懼感,導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。
我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、過(guò)程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、工程力學(xué)等專業(yè)的學(xué)生都須具備不同程度的流體力學(xué)知識(shí)和技能,它是各專業(yè)后續(xù)課程如:液壓傳動(dòng)、水力學(xué)、流體機(jī)械、空氣調(diào)節(jié)、傳熱學(xué)等課程的基礎(chǔ)。
為此,作者通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,就多樣化的教學(xué)方法、更新的教學(xué)內(nèi)容、引入高科技的教學(xué)手段等方面進(jìn)行探討,以期提高《流體力學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。
二、以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主
《流體力學(xué)》的課程體系分為基本理論、基本應(yīng)用和專門(mén)課題三大知識(shí)模塊,它要求學(xué)生具備扎實(shí)的微積分知識(shí)、力學(xué)知識(shí)等。學(xué)生在接觸流體力學(xué)課程伊始,對(duì)抽象的理論理解速度慢,對(duì)枯燥的公式及其推導(dǎo)過(guò)程容易厭煩,因而《流體力學(xué)》的教學(xué)應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)中,學(xué)生獲取知識(shí)主要是聽(tīng)教師講課,通過(guò)板書(shū)教師細(xì)致耐心地闡述概念、推導(dǎo)公式、突出重點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)難點(diǎn),以學(xué)生容易接受的講課速度,留給學(xué)生更多的思考和消化的時(shí)間,再配合上教師的表情、手勢(shì)、師生之間的互動(dòng),會(huì)達(dá)到很好的教學(xué)效果。
(一)結(jié)合實(shí)例,講清楚基本概念
流體力學(xué)的概念多、現(xiàn)象多,且很多概念和現(xiàn)象比較抽象,難以理解,諸如:拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實(shí)例對(duì)這些抽象的概念進(jìn)行講解,例如在講授描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時(shí),學(xué)生們很難理解。為了將概念通俗化,上課時(shí)筆者以城市公共交通部門(mén)統(tǒng)計(jì)客運(yùn)量所采用兩種方法為例:①在每一輛公交車(chē)上安排記錄員,記錄每輛車(chē)在不同時(shí)刻(站點(diǎn))上下車(chē)人數(shù),此法類似于拉格朗日法的質(zhì)點(diǎn)跟蹤,它與跡線的定義對(duì)應(yīng);②在每一公交站點(diǎn)安排記錄員,記錄不同時(shí)刻經(jīng)過(guò)該站點(diǎn)車(chē)輛的上下車(chē)人數(shù),此法等同于歐拉法,與流線的定義對(duì)應(yīng)。
在講解伯努利方程原理的時(shí)候,例舉1912年“豪克”號(hào)鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號(hào)遠(yuǎn)洋輪相撞的船吸現(xiàn)象,讓學(xué)生清楚掌握流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān),流速越大,壓強(qiáng)越??;反之亦然。
概念是公式推演的基石,沒(méi)有準(zhǔn)確的概念,后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼,清晰的概念會(huì)使公式的講解和推演變得更加簡(jiǎn)易。利用淺顯易懂的生活實(shí)例來(lái)闡述抽象的概念及其之間的內(nèi)部聯(lián)系和區(qū)別,教師易教、學(xué)生易懂,將會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。
(二)以用為度,重點(diǎn)突出理論公式的應(yīng)用
伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用,是流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時(shí)候,先從容易理解的靜力學(xué)平衡微分方程推導(dǎo)開(kāi)始,強(qiáng)調(diào)公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律,假設(shè)條件是平衡、理想、靜止的流體,重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生如何理解公式各項(xiàng)的幾何意義和物理含義,掌握公式的實(shí)際應(yīng)用。這樣學(xué)習(xí)到后面的動(dòng)力學(xué)伯努利方程時(shí),先易后難、循序漸進(jìn),學(xué)生就覺(jué)得不會(huì)那么深?yuàn)W。在講解相對(duì)平衡的流體壓強(qiáng)分布規(guī)律時(shí),就要求學(xué)生必須掌握推導(dǎo)過(guò)程,因?yàn)樗诮鉀Q一般平衡流體內(nèi)部的壓強(qiáng)分布規(guī)律及其對(duì)固體壁面的作用力問(wèn)題時(shí)非常重要。而對(duì)于連續(xù)性方程和動(dòng)量方程的學(xué)習(xí),只強(qiáng)調(diào)記住結(jié)論和理解公式中各個(gè)物理量的含義。這樣做,有效地避免了大量公式繁瑣的推導(dǎo)給學(xué)生帶來(lái)的畏難情緒,也能夠做到以用為度、重點(diǎn)突出。
不可否認(rèn),依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式,教學(xué)形式單一,教學(xué)手段不先進(jìn),教學(xué)效率不高,適應(yīng)不了課程教學(xué)學(xué)時(shí)少、受教育學(xué)生數(shù)增加的情況。
三、以現(xiàn)代化的教學(xué)手段為輔
當(dāng)前以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)普遍地應(yīng)用于高校的教學(xué)中。制作教學(xué)用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材,作為課堂教學(xué)有力的輔助教學(xué)手段,可以在有限的時(shí)間內(nèi),利用圖文并茂的信息傳播方式,將課程內(nèi)容及有關(guān)背景資料以影像、圖片等形式,直觀地傳播給學(xué)習(xí)者,將流體力學(xué)中抽象的概念和理論具體化、形象化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠從感性認(rèn)識(shí)開(kāi)始,逐步上升到理性認(rèn)識(shí),進(jìn)而能夠達(dá)到運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
結(jié)合流體力學(xué)精品課程的建設(shè),教學(xué)團(tuán)隊(duì)制作了流體力學(xué)多媒體電子教案,并在教學(xué)過(guò)程中不斷完善,逐步取得了良好的教學(xué)效果。在設(shè)計(jì)與制作多媒體課件時(shí),遵循課堂教學(xué)的基本規(guī)律,既發(fā)揮傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)中容易帶動(dòng)學(xué)生思路、逐條在黑板上書(shū)寫(xiě)的特點(diǎn),在課件制作中根據(jù)講解的進(jìn)度逐條展現(xiàn)公式條目等內(nèi)容,同時(shí)又將難以理解、難以用語(yǔ)言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動(dòng)現(xiàn)象,以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來(lái),幫助學(xué)生建立清晰的印象。教學(xué)團(tuán)隊(duì)收集、制作了大量的多媒體素材,例如在講解雷諾判據(jù)的時(shí)候,制作了雷諾實(shí)驗(yàn)的fliash素材,以動(dòng)畫(huà)的形式向?qū)W生展示了流體流動(dòng)的兩種不同狀態(tài),以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動(dòng)速度、管徑、流體種類有關(guān)系。運(yùn)用多媒體輔助手段表達(dá)后,能夠幫助學(xué)生很好地理解課程的重、難點(diǎn),提高教學(xué)效率。利用多媒體技術(shù),還可以制作需占用大量時(shí)間板書(shū)和不易通過(guò)板書(shū)表述的內(nèi)容,提高了教學(xué)效率。
多媒體教學(xué)的內(nèi)容一定要做到提綱挈領(lǐng)、重點(diǎn)突出,有所為有所不為。多媒體技術(shù)沒(méi)有好壞之分,只有合理使用與不當(dāng)使用之別。但是實(shí)踐應(yīng)用中,發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學(xué)模式,離開(kāi)多媒體手段就上不了課;有的教師將教材內(nèi)容全部照搬到了課件中,自己就成了的幻燈片放映員,“照機(jī)宣科”;有的教師制作的多媒體課件過(guò)分追求課件的美觀性,界面過(guò)于華麗,淡化了教學(xué)重點(diǎn);也有的教師忽略學(xué)生對(duì)課件內(nèi)容理解消化的時(shí)間,致使學(xué)生的思維跟不上教師講解的速度,降低了教學(xué)效果。上述現(xiàn)象將會(huì)造成一種新形式的“滿堂灌”,只不過(guò)是由“人灌”變成“機(jī)灌”而已。
四、總結(jié)
流體力學(xué)作為一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠?qū)⑶昂笾R(shí)貫通,突出重點(diǎn),化煩就簡(jiǎn)、引入實(shí)例形象闡述概念原理,促進(jìn)知識(shí)的系統(tǒng)化進(jìn)程;多媒體教學(xué)能將難于理解的知識(shí)通過(guò)圖文、音像生動(dòng)地顯現(xiàn)出來(lái),幫助學(xué)生理解性記憶。借助于先進(jìn)的教學(xué)手段,將多媒體輔助教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái),力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化,既能保證課堂信息量大,又能避免單純多媒體授課的不足,才能提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量。以上是筆者在流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的體會(huì),愿與同行共同切磋。
基金項(xiàng)目:2009年安徽省教育廳《流體力學(xué)》精品課程
[參考文獻(xiàn)]
[1]許賢良,王傳禮,張軍等.流體力學(xué)[m].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2006.
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)考核體系;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,滿足高等教育應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)觀察、思考和操作,來(lái)提高判斷能力和創(chuàng)新能力,做到有思想地做實(shí)驗(yàn),自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)應(yīng)該配合實(shí)驗(yàn)考核來(lái)具體實(shí)施,文章就此提出了一套旨在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牧黧w力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系,對(duì)實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后的各個(gè)環(huán)節(jié)列出了具體的考核方法,主要包括五個(gè)考核部分:實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)考試。
1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前理解實(shí)驗(yàn)原理,明確實(shí)驗(yàn)要求,熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟,并按照要求言簡(jiǎn)意賅地編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。通過(guò)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,加深對(duì)流體力學(xué)理論知識(shí)的理解。實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況進(jìn)行具體考核,對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告打分,對(duì)未完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的學(xué)生,取消其實(shí)驗(yàn)資格。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的10%,詳細(xì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1,取所有實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核分值的平均分作為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核成績(jī)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核,可以起到兩個(gè)作用:一是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核成績(jī)組成實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的一部分;二是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核對(duì)學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室起到一個(gè)篩選作用。
表1 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
序號(hào) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 分值
1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備充分,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告規(guī)范認(rèn)真,有預(yù)習(xí)思考 10
2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備比較充分,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告規(guī)范認(rèn)真,有預(yù)習(xí)思考痕跡 8
3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備基本充分,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告規(guī)范認(rèn)真,但僅是抄書(shū),無(wú)思考痕跡 6
4 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備不充分,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告馬虎,不規(guī)范,無(wú)思考痕跡 4
5 未完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,未完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告 0
在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備這一階段,實(shí)驗(yàn)教師需要給學(xué)生準(zhǔn)備具體的預(yù)習(xí)資料,包括:學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則,規(guī)定學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室需要遵守哪些規(guī)則;流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)要求細(xì)則,對(duì)學(xué)生說(shuō)明參加流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體要求;流體力學(xué)分室平面布置圖,以便學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室情況;流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),主要給學(xué)生提供每個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體指導(dǎo),如:實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法與步驟、實(shí)驗(yàn)成果及要求、實(shí)驗(yàn)分析與討論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算表;另外,還可以補(bǔ)充說(shuō)明一下,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告書(shū)寫(xiě)要求、原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄要求、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求書(shū)寫(xiě)哪些內(nèi)容等等。
特別是實(shí)驗(yàn)儀器這一塊,因?yàn)閷W(xué)生事先不熟悉儀器,實(shí)驗(yàn)時(shí)操作儀器比較困難,所以一定要先讓學(xué)生熟悉儀器設(shè)備,有必要提供實(shí)驗(yàn)儀器的說(shuō)明書(shū)。另外,實(shí)驗(yàn)教師還可以提供一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的介紹,如雷諾實(shí)驗(yàn)的工作環(huán)境,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)教師可以把這些資料編寫(xiě)成流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),印發(fā)給每位學(xué)生,還可以把相關(guān)資料放到實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站上去,讓學(xué)生自行下載查閱學(xué)習(xí)。
2.實(shí)驗(yàn)操作考核
實(shí)驗(yàn)操作考核作為實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生連續(xù)評(píng)估的主要形式,在平時(shí)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀察,并將觀察記錄作為對(duì)學(xué)生操作能力的直接評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)操作主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[1]。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過(guò)程中,以啟發(fā)學(xué)生思維為主,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,在學(xué)生提問(wèn)時(shí)予以適當(dāng)指點(diǎn)和提示,主要考察學(xué)生的動(dòng)手能力和排除故障能力。因?yàn)檫@部分考核以實(shí)驗(yàn)教師的主觀判斷為主,所以在實(shí)驗(yàn)操作考核過(guò)程中要作定性定量處理,以便實(shí)驗(yàn)操作考核具體實(shí)施。實(shí)驗(yàn)操作考核占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的20%,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。下面簡(jiǎn)要介紹一下流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核的過(guò)程。
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),實(shí)驗(yàn)教師對(duì)每組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行觀察,簽字確認(rèn)。如能量方程(伯努利方程)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),檢查每組學(xué)生是否將能量方程實(shí)驗(yàn)儀的所有測(cè)壓管液面調(diào)整到齊平狀態(tài),簽字確認(rèn)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)教師檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況。如實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間是否符合要求,實(shí)驗(yàn)次數(shù)是否達(dá)標(biāo)等等。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),實(shí)驗(yàn)教師對(duì)每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行初步分析,判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合規(guī)律,確保實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生分析歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)實(shí)驗(yàn)有重大錯(cuò)誤、失敗或不能完成者,安排其在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間重做。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生按要求關(guān)閉儀器,清理現(xiàn)場(chǎng),做好環(huán)境清潔工作。實(shí)驗(yàn)教師檢查每組學(xué)生儀器設(shè)備整理情況,電源是否關(guān)閉,水桶(水杯)水是否倒入水箱中,雷諾實(shí)驗(yàn)的有色水閥門(mén)是否關(guān)閉,桌面是否整理,并作相應(yīng)記錄。
表2 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
序號(hào) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 扣分值
1 測(cè)壓管齊平缺認(rèn)可/次 –0.5
2 測(cè)壓管測(cè)點(diǎn)未達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求/次 –0.5
3 排氣泡缺核查/次 –0.5
4 操作時(shí)間未達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求/次 –0.5
5 操作次數(shù)未達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求/次 –1
6 儀器電源未關(guān)、閥門(mén)未關(guān)水未處理、桌面未整理/項(xiàng) –0.5
7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合規(guī)律/組數(shù)據(jù) –0.5
8 沒(méi)參加實(shí)驗(yàn)操作/個(gè)實(shí)驗(yàn) –5
注:流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核滿分20分,如在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)生上述情況,則扣除相應(yīng)的分值,扣完為止。
3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核
實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為考核的依據(jù),自身存在不足的地方,既不能反映學(xué)生的操作技能,不能表現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力。即使學(xué)生不動(dòng)手或不作為主要參與者,也可以寫(xiě)出一份較好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。另外,由于實(shí)驗(yàn)報(bào)告是在實(shí)驗(yàn)室外完成的,可能會(huì)出現(xiàn)修改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)教師也很難了解學(xué)生對(duì)某些問(wèn)題的理解程度和真實(shí)的看法。因此,實(shí)驗(yàn)報(bào)告需要補(bǔ)充一些主觀方面的報(bào)告成果,比如實(shí)驗(yàn)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的30%,由三部分組成:實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、實(shí)驗(yàn)作業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)總結(jié)成績(jī)。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)后對(duì)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的分析和評(píng)價(jià),以及撰寫(xiě)報(bào)告的能力,達(dá)到總結(jié)和提高的目的。實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)滿分20分,取所有實(shí)驗(yàn)報(bào)告分值的平均分作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),詳細(xì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3,主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算是否正確,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析是否客觀完整等評(píng)定。對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告其固有的缺陷,流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核采用數(shù)據(jù)記錄復(fù)份,來(lái)避免學(xué)生修改數(shù)據(jù)。
表3 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
序號(hào) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 分值
1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范認(rèn)真,圖表清晰,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算正確,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析客觀完整,能做較深層的探研,優(yōu)秀 20
2 實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范認(rèn)真,圖表清晰,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算正確,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析比較客觀,良好 16
3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范,圖表清晰,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算基本正確,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析基本客觀,及格 12
4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式規(guī)范,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算不正確,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析不正確,不及格 8
5 未完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 0
實(shí)驗(yàn)作業(yè)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求精心設(shè)計(jì)的,可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)、補(bǔ)充和擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí),教師對(duì)將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生深入思考。學(xué)生通過(guò)查找資料,操作實(shí)驗(yàn),編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,將問(wèn)題引入深層次的探究,然后回答問(wèn)題。如能量方程實(shí)驗(yàn),提出問(wèn)題:“測(cè)點(diǎn)2、3和測(cè)點(diǎn)10、11的測(cè)壓管讀數(shù)分別說(shuō)明了什么問(wèn)題?[2]”學(xué)生進(jìn)行一系列思考后探究答案。實(shí)驗(yàn)作業(yè)成績(jī)滿分5分,每個(gè)實(shí)驗(yàn)作業(yè)以5分制為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,最后求平均分作為實(shí)驗(yàn)作業(yè)成績(jī)。
實(shí)驗(yàn)總結(jié)在流體力學(xué)全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后完成。此時(shí),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)、技能、儀器設(shè)備等都有了真切的體會(huì)、深刻的認(rèn)識(shí),每個(gè)人都會(huì)有不同程度的收獲。學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)總結(jié)中寫(xiě):實(shí)驗(yàn)后的收獲和感想,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)和建議,對(duì)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的建設(shè)性意見(jiàn)。這些信息反饋給實(shí)驗(yàn)教師,可使教師進(jìn)一步了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感受,從而總結(jié)出寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)總結(jié)是教師提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)成績(jī)滿分5分,以5分制為標(biāo)準(zhǔn)打分。
4.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新考核
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新分兩個(gè)方向:學(xué)習(xí)性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新和創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新考核占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的20%。
對(duì)于那些創(chuàng)新能力比較薄弱的學(xué)生,可以從學(xué)習(xí)別人的已有成果開(kāi)始,讓學(xué)生收集現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)例,運(yùn)用學(xué)過(guò)的流體力學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)重新剖析,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)闡明自己的觀點(diǎn),進(jìn)行答辯。學(xué)習(xí)性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新成績(jī)滿分10分。
對(duì)于創(chuàng)新能力較強(qiáng)的學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生在現(xiàn)有儀器設(shè)備基礎(chǔ)上,進(jìn)行創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性研究與探索,組合成為新的實(shí)驗(yàn)或量測(cè)新的內(nèi)容,也可以通過(guò)電腦進(jìn)行模擬。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新也鼓勵(lì)改良改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置。另外,鼓勵(lì)教師教改項(xiàng)目、科研項(xiàng)目帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),研制開(kāi)發(fā)教學(xué)儀器設(shè)備,更新和改造舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段。
開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究可由團(tuán)體進(jìn)行,研究的一般步驟包括:確定題目、收集資料、制訂研究計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、分析與概括、反復(fù)論證或?qū)嵺`驗(yàn)證、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,自主選題、自主進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)性研究、進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析處理,撰寫(xiě)研究性論文和總結(jié)報(bào)告等工作。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新小組向全體參加同學(xué)和指導(dǎo)老師介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、創(chuàng)新點(diǎn)等主要內(nèi)容,并回答同學(xué)和教師的提問(wèn),由同學(xué)和實(shí)驗(yàn)教師一起打分考核。創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新成績(jī)滿分20分。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新求得學(xué)生的發(fā)展,教師的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。
5.實(shí)驗(yàn)考試考核
流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核分兩種形式:教師與學(xué)生的交談、閉卷考試。實(shí)驗(yàn)考試考核占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的20%,實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)滿分100分,其中教師與學(xué)生交談成績(jī)50分,閉卷考試成績(jī)50分。
教師與學(xué)生的交談,可以了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室獲得知識(shí)的掌握情況,可以評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解及口頭表達(dá)的技巧,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋等,具有教高的表面效度。
閉卷考試可以克服實(shí)驗(yàn)報(bào)告的某些缺陷。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容側(cè)重于實(shí)驗(yàn)方法與原理的理解,流體流動(dòng)的某些基本概念和基本原理的認(rèn)識(shí),靜態(tài)流動(dòng)參數(shù)測(cè)試方法的掌握。
綜合流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)五個(gè)部分的考核,可以給出完整的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系,如表4所示。
表4 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考核體系
序號(hào) 實(shí)驗(yàn)考核 比例 分值 備注
結(jié)束語(yǔ):
隨著實(shí)驗(yàn)課程的獨(dú)立開(kāi)設(shè),需要更精確、更契合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)考核方法來(lái)適應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程的發(fā)展建設(shè)需要。實(shí)驗(yàn)考核要求能夠公平合理地評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī),能夠?qū)W(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)起到較好的引導(dǎo)作用,激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰3]。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程,對(duì)實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后各個(gè)環(huán)節(jié),分別進(jìn)行具體考核,提出了一套新的實(shí)驗(yàn)考核體系。該實(shí)驗(yàn)考核體系從實(shí)驗(yàn)整體出發(fā),注重培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生綜合素質(zhì),提倡自主實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,通過(guò)定性定量的實(shí)驗(yàn)操作考核來(lái)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新考核來(lái)推動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而真正提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 葛年明、周泉.電子電工實(shí)驗(yàn)考核方法的改革〔j〕.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2008(4):146-147,166
關(guān)鍵詞CDIO;流體力學(xué);能力培養(yǎng);教學(xué)改革
1引言
“流體力學(xué)”作為理工科的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課,它的重要性是眾所周知的,作為力學(xué)分支,其在安全工程專業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,與泄漏、火災(zāi)、爆炸、通風(fēng)等有著密切的關(guān)系,是后續(xù)工業(yè)通風(fēng)、消防工程等專業(yè)課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。近年來(lái)流體力學(xué)學(xué)科發(fā)生深刻變化,對(duì)流體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)加深,測(cè)量手段更為先進(jìn),對(duì)流體運(yùn)動(dòng)分析和處理的能力空前強(qiáng)大,與工程應(yīng)用結(jié)合更加緊密。然而“流體力學(xué)”這門(mén)課程概念抽象、數(shù)學(xué)公式多,在以往課程教學(xué)過(guò)程中更多重視理論知識(shí)的傳授,人才培養(yǎng)過(guò)程中存在著過(guò)分偏重理論知識(shí)學(xué)習(xí),缺乏對(duì)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)等不足之處。因此,本文借鑒國(guó)際流行的CDIO工程教育理念,擬對(duì)安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革,使理論知識(shí)服務(wù)于后續(xù)的安全知識(shí)學(xué)習(xí)及工作實(shí)際,將知識(shí)教育和能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)真正地更好地融入之后的安全工作中。
2CDIO工程教育理念
CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Imple-ment)和運(yùn)行(Operate)的簡(jiǎn)稱?!癈”構(gòu)思指系統(tǒng)性的構(gòu)想、思考,明確產(chǎn)業(yè)需求。“D”設(shè)計(jì)是把將要被實(shí)現(xiàn)的計(jì)劃通過(guò)視覺(jué)的形式描述出來(lái)的活動(dòng)過(guò)程;“I”實(shí)施是執(zhí)行、施行實(shí)際的行為,指把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程;“O”運(yùn)行是指產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)之后(即實(shí)施之后)使用其來(lái)達(dá)到想要的價(jià)值的過(guò)程。從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施到運(yùn)行的全過(guò)程就是產(chǎn)品的整個(gè)生命周期,用它來(lái)代表工程的范疇[1]。CDIO教育模式提倡培養(yǎng)具有較高專業(yè)理論水平和符合產(chǎn)業(yè)需求的綜合性應(yīng)用能力并重的高等工程教育專業(yè)學(xué)生,這種模式在安全工程專業(yè)領(lǐng)域具有一定的借鑒意義[2]。CDIO強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)和產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行的真實(shí)工程實(shí)踐環(huán)境中培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、知識(shí)之間有機(jī)聯(lián)系的方式培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,使學(xué)生在創(chuàng)新思維能力、終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和工程實(shí)踐能力等方面得到全面的訓(xùn)練和提高。
3基于CDIO理念的流體力學(xué)課程實(shí)施
3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)時(shí),教材的選取是非常重要的,首先要選擇一本好的教材,然后圍繞教材的內(nèi)容,進(jìn)行全方位的內(nèi)容設(shè)計(jì)。湖南工學(xué)院安全工程專業(yè)選用的教材為蔡增基、龍?zhí)煊逯骶幍摹读黧w力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》,該教材詳細(xì)介紹了流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí),并配有豐富的習(xí)題供學(xué)生課后練習(xí)鞏固,另圍繞教學(xué)大綱,每章設(shè)置了思考題。但教材內(nèi)容多是從供熱通風(fēng)空調(diào)類專業(yè)角度出發(fā),內(nèi)容較多。按照安全專業(yè)職業(yè)能力與素質(zhì)需求為導(dǎo)向,結(jié)合我校安全工程專業(yè)對(duì)該課程課時(shí)安排較少,學(xué)生文科生多,理科基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)、安全工程專業(yè)需求及其與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系,課程教學(xué)內(nèi)容分為四部分:(1)流體靜力學(xué)。掌握流體平衡的規(guī)律,對(duì)其中與安全工程關(guān)系不大的小節(jié)進(jìn)行刪除。(2)流體動(dòng)力學(xué)。研究流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),作用于流體上的力與運(yùn)動(dòng)要素之間的關(guān)系,以及流體的運(yùn)動(dòng)特征與能量轉(zhuǎn)換等。(3)有關(guān)流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,如孔口與管嘴恒定流、管道恒定流等。注重與工業(yè)通風(fēng)、消防、安全工程中常見(jiàn)的泄漏等問(wèn)題相結(jié)合。(4)泵與風(fēng)機(jī)工作原理及運(yùn)行知識(shí),重點(diǎn)掌握如何選擇泵與風(fēng)機(jī)。由于課時(shí)有限,其他知識(shí)可通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)來(lái)完成。內(nèi)容設(shè)置注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力和分析解決問(wèn)題的能力,不因課時(shí)少而刪除其物理背景、力學(xué)建模和求解過(guò)程等方面的學(xué)習(xí),只講授結(jié)果、計(jì)算公式、圖表等這種短視的做法培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生只是現(xiàn)成公式的計(jì)算機(jī)器,面對(duì)新的問(wèn)題將束手無(wú)策,學(xué)生沒(méi)有創(chuàng)新能力,沒(méi)有利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。只有掌握正確的基本概念和流體運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律,才能認(rèn)識(shí)特殊規(guī)律,才能有分析實(shí)際問(wèn)題的能力,才能正確應(yīng)用和處理流體力學(xué)商業(yè)軟件。
3.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法
在課堂教學(xué)中注重學(xué)生綜合思維、系統(tǒng)思維和工程能力的培養(yǎng)。結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)方法,采用以問(wèn)題學(xué)習(xí)的形式,要求學(xué)生基于問(wèn)題學(xué)習(xí)。(1)首先要講授該門(mén)課程的性質(zhì)及作用,讓學(xué)生掌握該課程在整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)中的作用以及工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用價(jià)值,以及該課程與其他課程之間的關(guān)系,從而在學(xué)生的整體知識(shí)架構(gòu)中建立起清晰的課程邏輯聯(lián)系[3],培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力。(2)各知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程采用啟發(fā)式教學(xué)法,先由老師設(shè)置問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí);學(xué)完之后讓學(xué)生思考學(xué)了什么,有什么用;除了基本的教學(xué)過(guò)程外,在課程中設(shè)置一些小專題討論,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。(3)傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于缺乏對(duì)知識(shí)的應(yīng)用,學(xué)生通常將通過(guò)考試作為學(xué)習(xí)目標(biāo)而專注于記憶考試內(nèi)容。因此在教學(xué)中注重相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的講解的同時(shí),注重對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和拓展,各知識(shí)點(diǎn)多方面地與安全工程專業(yè)相結(jié)合(如在講述孔口管嘴出留時(shí)與危險(xiǎn)化學(xué)品物質(zhì)泄漏進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事故相結(jié)合;講述流動(dòng)阻力時(shí)與工業(yè)通風(fēng)管道設(shè)計(jì)、消防水管道設(shè)計(jì)相結(jié)合),強(qiáng)調(diào)其對(duì)專業(yè)的支撐作用,要求理論知識(shí)必須服務(wù)于安全工作實(shí)際,將知識(shí)教育和工程能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。
3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是CDIO模式下教學(xué)環(huán)節(jié)的非常重要的組成部分,學(xué)生工程能力的培養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力的提高,有賴于此環(huán)節(jié)[4]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面通過(guò)建設(shè)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室,將實(shí)踐教學(xué)貫穿于學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力、研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)K分為基礎(chǔ)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)?zāi)K、綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)K和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K?;A(chǔ)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)主要包括雷諾實(shí)驗(yàn)、能量守恒驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、沿程阻力實(shí)驗(yàn)、局部阻力實(shí)驗(yàn)、文丘里管實(shí)驗(yàn)、流量計(jì)實(shí)驗(yàn)、離心泵實(shí)驗(yàn)等[5]。這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單,能幫助學(xué)生更好地理解流體力學(xué)的基本原理和定律,但缺乏創(chuàng)造性,沒(méi)有與安全工程專業(yè)實(shí)際相結(jié)合。綜合性實(shí)驗(yàn)如與工業(yè)通風(fēng)課程相結(jié)合,設(shè)計(jì)一個(gè)通風(fēng)除塵管道模型,學(xué)生通過(guò)流體力學(xué)知識(shí)制定實(shí)驗(yàn)方案,使用儀器測(cè)量風(fēng)速、壓強(qiáng)等相關(guān)參數(shù)計(jì)算通風(fēng)阻力。讓學(xué)生把流體力學(xué)知識(shí)更好地與安全工程專業(yè)相結(jié)合,解決專業(yè)實(shí)際問(wèn)題。綜合類型的實(shí)驗(yàn)相對(duì)較復(fù)雜,采用團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式,通過(guò)互相交流討論解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,發(fā)散思維,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行匯報(bào),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K通過(guò)建設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新活動(dòng)、自主實(shí)驗(yàn)、參與大學(xué)生研究性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、參與教師科研項(xiàng)目提供實(shí)踐平臺(tái)。如學(xué)生可進(jìn)行計(jì)算機(jī)虛擬流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)、利用flunet軟件模擬火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣流動(dòng)過(guò)程。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)可鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力。
4結(jié)論
1)安全工程專業(yè)“流體力學(xué)”課程作為一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課,其教學(xué)改革應(yīng)以專業(yè)能力需求為導(dǎo)向、學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo),引入CDIO理念進(jìn)行教學(xué)改革,可提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力、系統(tǒng)思維能力、和工程能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的工程意識(shí)及大工程觀。2)基于CDIO理念的“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)注重學(xué)生主體作用的發(fā)揮,以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),采用問(wèn)題學(xué)習(xí)的形式進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生用基礎(chǔ)理論分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3)在“流體力學(xué)”課程教學(xué)改革中,應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了基本的基礎(chǔ)驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)外,組織學(xué)生做一些綜合性、設(shè)計(jì)性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),教學(xué)中注重學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,人際交往能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]顧佩華,等.重新認(rèn)識(shí)工程教育一國(guó)際CDIO培養(yǎng)模式與方法[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]張景鋼.基于CDIO的創(chuàng)新型安全工程培養(yǎng)方式研究[A]//安全科學(xué)理論與創(chuàng)新[C].鄭州:鄭州大學(xué)出版社,2016:92-96.
[3]趙慶賢,葛秀坤,畢海普,等.“變焦式”教學(xué)法在專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用[A]//第26屆全國(guó)高校安全工程專業(yè)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].北京:氣象出版社,2014:262-265.
[4]王海江,彭靜,楊玲,等.CDIO模式下的信號(hào)處理課程群建設(shè)[A]//2009年中國(guó)高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會(huì)文集[C].北京:電子工業(yè)出版社,2009:593-596.
關(guān)鍵詞:流體力學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革;探索
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)42-0124-02
實(shí)踐性教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課,不僅可以幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí),還能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力,以及分析和解決問(wèn)題的能力。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等院校教學(xué)過(guò)程中的重要組成部分,對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有著舉足輕重的作用。然而,許多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)重要度認(rèn)識(shí)不夠,“重理論輕實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象普遍存在。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和探索求新的愿望,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與預(yù)期目標(biāo)難以一致。因此,為提高實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,有必要對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行改革。
工程流體力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程的基礎(chǔ)理論和物理概念較為抽象和深?yuàn)W,許多復(fù)雜的流動(dòng)物理圖像難以用語(yǔ)言清晰地描述。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)在流體力學(xué)教學(xué)過(guò)程中占有特殊的地位,對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證和理解具有無(wú)法替代的作用,應(yīng)得到相應(yīng)重視[1]。本項(xiàng)目就流體力學(xué)這門(mén)實(shí)驗(yàn)課程,從教學(xué)模式、考核制度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材等方面進(jìn)行改革與探索。
一、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一。按傳統(tǒng)的演示教學(xué)模式,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的講解過(guò)于詳細(xì),教學(xué)方法缺乏靈活性。從實(shí)驗(yàn)原理,到實(shí)驗(yàn)步驟,過(guò)于詳盡的講解會(huì)抑制學(xué)生主動(dòng)思考、積極探討和敢于創(chuàng)新的能力。
此外,由于高校擴(kuò)招,學(xué)生人數(shù)不斷增加,而配套的人力和資金相對(duì)匱乏,教師不得不增加每組實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù),導(dǎo)致出現(xiàn)少部分學(xué)生動(dòng)手,多數(shù)學(xué)生圍觀的現(xiàn)象,從而限制了每個(gè)學(xué)生參與實(shí)際操作,提高動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)。
2.實(shí)驗(yàn)考核方式片面。在課程體系上,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不獨(dú)立設(shè)課時(shí),從屬于理論教學(xué)[2],嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足、儀器陳舊落后等問(wèn)題。另外,由于實(shí)驗(yàn)成績(jī)對(duì)理論課成績(jī)影響較小,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重要性認(rèn)識(shí)不夠,積極性不高,“重理論而輕實(shí)驗(yàn)”。
另一方面,實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行評(píng)定,忽略了學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況,以及實(shí)驗(yàn)操作情況的表現(xiàn),考核形式單一片面。
3.實(shí)驗(yàn)室教學(xué)流程不規(guī)范。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前,與實(shí)驗(yàn)老師聯(lián)系,臨時(shí)預(yù)約時(shí)間,這種教學(xué)流程使得實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間很短,開(kāi)放范圍縮小,只面對(duì)部分學(xué)生,嚴(yán)重限制了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。
4.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材更新慢。很多流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊,不能及時(shí)更新?lián)Q代。例如,大多流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)如雷諾實(shí)驗(yàn),局部阻力損失實(shí)驗(yàn)等都需測(cè)量流體的流速。傳統(tǒng)測(cè)流速的方法是利用接水稱重的方法,通過(guò)測(cè)質(zhì)量流量求得,程序煩瑣落后。不僅阻礙學(xué)生接觸了解先進(jìn)儀器設(shè)備的機(jī)會(huì),還耗費(fèi)了大量的時(shí)間和人力,使得實(shí)驗(yàn)效率下降。相反,若采用電子流量計(jì),只需學(xué)會(huì)讀數(shù)即可,可以大大縮減實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
另一方面,實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容陳舊,脫離實(shí)際,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)每一步都講解得很清楚,學(xué)生只需要照表填寫(xiě)即可。這種“照葫蘆畫(huà)瓢”的方式會(huì)抑制學(xué)生獨(dú)立思考的空間,無(wú)法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
二、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索
針對(duì)上述流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足,本文提出以下解決方案對(duì)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革。
1.采用先進(jìn)教學(xué)手段。本著“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的原則,老師無(wú)須進(jìn)行詳細(xì)的講解,只適當(dāng)?shù)蒯屢山饣蟆6?jié)約的實(shí)驗(yàn)時(shí)間可充分利用現(xiàn)代的多媒體教學(xué),制作教學(xué)課件,介紹與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的工程實(shí)例圖片或動(dòng)畫(huà),激發(fā)學(xué)生興趣。此外,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,可靈活選擇不同的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于基礎(chǔ)較差、動(dòng)手能力較弱的同學(xué),可選擇一些基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如不可壓縮流體恒定流能量方程實(shí)驗(yàn)等。而對(duì)于悟性高、基礎(chǔ)扎實(shí)的同學(xué),可鼓勵(lì)他們參照已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件,利用所學(xué)的理論知識(shí),以合作的形式完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。此外,為保證實(shí)驗(yàn)效果,讓每個(gè)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都有機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)際操作,要嚴(yán)格限制每組實(shí)驗(yàn)的參與人數(shù)在3人以內(nèi)。
2.考核方式改革。針對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不受重視的問(wèn)題,可將流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)課從理論教學(xué)中分離出來(lái),獨(dú)立設(shè)課,學(xué)分可設(shè)為1―2個(gè)學(xué)分。通過(guò)獨(dú)立設(shè)課,單獨(dú)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行考核和評(píng)定,可提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視,從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
對(duì)于實(shí)驗(yàn)的最終成績(jī),可結(jié)合三方面進(jìn)行評(píng)定。一是平時(shí)成績(jī),是對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)等綜合情況的判定。二是期末考試成績(jī)??荚嚂r(shí),可由學(xué)生隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并回答老師的提問(wèn)。老師對(duì)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)回答問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果分析的綜合能力進(jìn)行判定。三是科研創(chuàng)新成績(jī)??筛鶕?jù)學(xué)生自行設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),和撰寫(xiě)小論文的情況酌情給分。最后,按照規(guī)定的權(quán)重系數(shù),來(lái)評(píng)定學(xué)生的期末最終實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
3.全方位開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理體系中存在的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備利用率低的問(wèn)題,可建立開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)時(shí)間和教學(xué)內(nèi)容上的全方位開(kāi)放。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn)可通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)全校師生對(duì)實(shí)驗(yàn)室資源和信息的共享,大大提高了實(shí)驗(yàn)室管理的先進(jìn)性和便利性。實(shí)驗(yàn)課網(wǎng)上選課系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)的核心內(nèi)容,學(xué)生可輸入個(gè)人登錄號(hào)和密碼登錄此系統(tǒng),來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)間和對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)約。同時(shí),學(xué)生還可以通過(guò)登錄此系統(tǒng)查看實(shí)驗(yàn)成績(jī)。此外,網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還可共享包括實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y力量、實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介、實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹、多媒體課件等相關(guān)方面的信息。
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室[4]的建立不僅可以提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率,還可以緩解實(shí)驗(yàn)高峰期,設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足而引起每組人數(shù)過(guò)多的問(wèn)題。同時(shí),通過(guò)學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方式,使得學(xué)生可靈活支配課余時(shí)間。
4.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材及時(shí)更新?lián)Q代。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的及時(shí)更新,要求實(shí)驗(yàn)教師多搜集資料,留意最新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備,多與兄弟院校之間進(jìn)行交流互動(dòng),這樣才能及時(shí)淘汰落后的設(shè)備,提高實(shí)驗(yàn)效率。同時(shí),配套的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金也要及時(shí)預(yù)備和撥出,否則只能是空談。
實(shí)驗(yàn)教材必須要跟設(shè)備同步[5],及時(shí)刪除不做的實(shí)驗(yàn),并增加新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此外,教材內(nèi)容應(yīng)注重流動(dòng)機(jī)理、工程實(shí)際應(yīng)用的講解,而實(shí)驗(yàn)步驟相對(duì)簡(jiǎn)單化,以留出學(xué)生自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的空間。教材內(nèi)容應(yīng)力求符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律及便于自學(xué)的原則。
三、結(jié)語(yǔ)
流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是流體力學(xué)這門(mén)課程教學(xué)過(guò)程中不可或缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié),與理論教學(xué)相輔相成。隨著高等教育改革的不斷深入,流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)考核方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教材等方面需要不斷地進(jìn)行改革和探索,使每一個(gè)完成流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生從中得到鍛煉和提高,為培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)的應(yīng)用型和創(chuàng)新人才奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳俊俊,龐S佶,王曉彤,劉素霞.建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)《流體力學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)改革研究[J].教育教學(xué)論壇,2016,(16):225-226.
[2]梁延鵬,曾鴻鵠,李艷紅.基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐,2012,4(11):155-157.
[3]鄧輝,張志宏,顧建農(nóng).面向應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2013,16(5):72-74.
[4]胡仁杰.營(yíng)造開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,開(kāi)展開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(7):822-826.
[5]宋國(guó)利,蓋功琪,蘇冬妹.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010,29(2):91-94.
Teaching Reform and Exploration of Fluid Mechanics Experiment
WU Qiong,WANG Wen-huan,LIU Hai-long,REN Hong-bo
(College of Energy and Mechanical Engineering,Shanghai University of Electric Power,Shanghai 200090,China)
【關(guān)鍵詞】 高職院校;流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī);精品課程
【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【論文編號(hào)】1009―8097 (2008) 12―0125―03
課程建設(shè)是高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院教建設(shè)中最具基礎(chǔ)性的核心工作,其水平、質(zhì)量和成果是衡量學(xué)校辦學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)志。加強(qiáng)精品課程建設(shè)是深化教學(xué)改革,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的保證?!傲黧w力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)”課程被安徽省教育廳評(píng)為2005年度“省級(jí)精品課程”,2007年被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程,現(xiàn)談?wù)劇傲黧w力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)”精品課程的建設(shè)和實(shí)施過(guò)程。
一 “流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)”精品課程的培養(yǎng)目標(biāo)
高職教育是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型專門(mén)人才,是以就業(yè)為導(dǎo)向的高等教育,高職課程突出特點(diǎn)是理論與實(shí)踐并重,強(qiáng)調(diào)的是“職業(yè)性”和技術(shù)的“應(yīng)用性”。精品課程的定位應(yīng)體現(xiàn)為“職業(yè)性、技術(shù)的應(yīng)用性和示范性”。
學(xué)生通過(guò)“流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)”課程的學(xué)習(xí),掌握流體在系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和泵與風(fēng)機(jī)熱力設(shè)備的性能特點(diǎn),具備泵與風(fēng)機(jī)的檢修和運(yùn)行的基本技能,為在日后從事動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行和檢修專業(yè)技術(shù)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),學(xué)生通過(guò)該門(mén)課程的學(xué)習(xí),掌握流體的壓力、流速和流量的測(cè)量方法和管道的布置等工程實(shí)際問(wèn)題,能比較熟練地進(jìn)行泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行操作、拆卸、組裝、檢修、分析故障和排除故障等。同時(shí)該課程的考核與勞動(dòng)和社會(huì)保障局的上崗證書(shū)統(tǒng)一考試相結(jié)合,強(qiáng)化操作技能的掌握,采取學(xué)生自愿選擇“輔機(jī)檢修工”、“水泵檢修工”“水泵值班員”其中一工種的原則,考取國(guó)家職業(yè)資格證書(shū)。
二 持續(xù)深入的課程建設(shè)與教改,保證了精品課程的含金量
我院已有四十年的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn),為電力行業(yè)培養(yǎng)了大批生產(chǎn)技術(shù)骨干,通過(guò)幾十年的教學(xué)實(shí)踐,我們?cè)凇傲黧w力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)”教學(xué)方面積累了大量的實(shí)踐與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。我院的“水泵檢修”、“管閥檢修”、“300MW機(jī)組的全仿真”實(shí)訓(xùn)基地,有專兼職教師,進(jìn)行全省電力系統(tǒng)泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和檢修的技能培訓(xùn)。并且一直承擔(dān)全省“水泵值班員”、“水泵檢修工”“輔機(jī)檢修工”中級(jí)工、高級(jí)工、技師的培訓(xùn)與技能鑒定任務(wù)。
2004年,作為院級(jí)教改課題“‘流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)’教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的融合”,提出在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上將理論教學(xué)模塊、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊和實(shí)訓(xùn)教學(xué)模塊交錯(cuò)進(jìn)行,將“雙證書(shū)”制度的實(shí)施納入教學(xué)計(jì)劃,圍繞國(guó)家職業(yè)資格證書(shū)(水泵檢修工、輔機(jī)檢修工、水泵值班員)的培養(yǎng)要求,從教學(xué)內(nèi)容的安排上滿足行業(yè)的需要,增加了二周的水泵檢修與安裝大實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),給予學(xué)生充分的鍛煉時(shí)間和相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)。實(shí)行“考鑒合一”,即該門(mén)課程的理論成績(jī)和技能成績(jī)作為學(xué)生參加職業(yè)資格證書(shū)考核成績(jī)的一部分,在畢業(yè)前再通過(guò)鑒定站組織的綜合考試即可拿到勞動(dòng)和社會(huì)保障部頒發(fā)的《職業(yè)資格證書(shū)》。這樣既保證培養(yǎng)出的學(xué)生具有較強(qiáng)的專業(yè)動(dòng)手能力,同時(shí)學(xué)生也獲得了相應(yīng)國(guó)家職業(yè)資格證書(shū),可滿足社會(huì)的需要。
2005年“‘流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)’教學(xué)模式改革建設(shè)的研究與實(shí)踐”作為院級(jí)重點(diǎn)科研課題立項(xiàng)。課題組教師自主開(kāi)發(fā)出課程的全部CAI課件,擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用3D MAX開(kāi)發(fā)的水泵、風(fēng)機(jī)等動(dòng)畫(huà),并開(kāi)展了網(wǎng)上輔助教學(xué),有效地提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。在授課方式上,實(shí)現(xiàn)了教、學(xué)、做一體化,該課程的部分單元講授移至流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、泵與風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室、檢修實(shí)訓(xùn)中心、仿真機(jī)房。在講授理論的同時(shí),學(xué)生當(dāng)場(chǎng)就能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)。通過(guò)這種教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式,理論與實(shí)踐相結(jié)合、講與練相結(jié)合、不同實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所相結(jié)合、課程內(nèi)容安排與職業(yè)資格證書(shū)相結(jié)合的教學(xué)方式,學(xué)生已能夠非常牢固的掌握流體力學(xué)的理論和流動(dòng)參數(shù)的測(cè)量技能,泵與風(fēng)機(jī)拆裝技術(shù)與檢修技能,基本達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢修中級(jí)工水平,優(yōu)秀學(xué)生可達(dá)到高級(jí)工水平。在參加平圩電廠、媽灣電廠的頂崗檢修實(shí)習(xí)中,師傅和廠方都給出了極高的評(píng)價(jià)。
三 一支技能精湛的“雙師型”教師隊(duì)伍,是精品課程建設(shè)的支柱
該課程組教學(xué)隊(duì)伍的人員配置合理,既有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,從事理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)十余年的“雙師型”教師,又有在企業(yè)從事多年現(xiàn)場(chǎng)泵與風(fēng)機(jī)設(shè)備維護(hù)和檢修的工程師作為專職的實(shí)訓(xùn)教師,同時(shí)還定期聘請(qǐng)企業(yè)的的高級(jí)技師作為我院的兼職教師,高職特色鮮明。其中主講教師5人,后備主講教師4人,專門(mén)配合該課程的相關(guān)實(shí)訓(xùn)模塊的輔助教師3人,校外實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地的高級(jí)技師4人。教師按照一專多能、復(fù)合型培養(yǎng),針對(duì)學(xué)院的授課場(chǎng)所和課程設(shè)置要求,其中9人具有“雙師證書(shū)”,既能講授理論、又能講授實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)課程。能夠保證學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)、消化、吸收和專業(yè)技術(shù)技能的培養(yǎng)、動(dòng)手能力的提高,特別是提高專業(yè)技術(shù)綜合應(yīng)用能力、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢修和故障排除能力,以及職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
四 多種教學(xué)手段,保證學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié),我們堅(jiān)持以強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力為目標(biāo),堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合,厚德重技,知行合一,增加綜合性、應(yīng)用性、主動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,改變了過(guò)去那種只做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的模式。
1開(kāi)放和自主的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)
實(shí)踐的教學(xué)組織中我們采用“五步教學(xué)法”,即“下達(dá)任務(wù)―學(xué)生自學(xué)―教師示范―學(xué)生操作―綜合考評(píng)”,教學(xué)方法根據(jù)需要采用多種形式,有任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、團(tuán)體協(xié)作法、教學(xué)做一體化等[1]。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)――以完成老師布置的任務(wù)為目標(biāo)。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)根據(jù)教師下達(dá)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū),學(xué)生查閱有關(guān)技術(shù)資料,指導(dǎo)教師先集中演示實(shí)驗(yàn)CAI課件的使用方法,集中演示其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),后面所有的實(shí)驗(yàn)分組,利用實(shí)驗(yàn)CAI課件自學(xué)為主,教師巡回答疑。學(xué)生們分批先在電腦上弄懂實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟,在電腦上操作虛擬實(shí)驗(yàn),然后在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上真實(shí)操作,保證每位同學(xué)的動(dòng)手并可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間提高實(shí)驗(yàn)效率,最后按要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)分。
團(tuán)體協(xié)作――泵與風(fēng)機(jī)的性能實(shí)驗(yàn)6人一組,分工協(xié)作。實(shí)驗(yàn)前教師以提問(wèn)的形式幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng),避免了實(shí)驗(yàn)的盲目性和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損壞。小組成員自行拿出速度、流量、壓力、功率等流動(dòng)參數(shù)測(cè)量方案,在實(shí)施過(guò)程中確定可行性,制定出最終的實(shí)驗(yàn)方案,分工協(xié)作,測(cè)定出不同流量下的功率、壓力等,最終繪制出泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線 。
教學(xué)做一體化――教師邊演示、學(xué)生邊操作。二周的水泵檢修大實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)分小組進(jìn)行,10人一組,每組安排一位實(shí)訓(xùn)輔導(dǎo)教師?!拔宀浇虒W(xué)法”的貫徹通過(guò)下述步驟①布置任務(wù);②自學(xué)《水泵檢修指導(dǎo)書(shū)》大致了解整體拆卸與組裝過(guò)程;③授課教師先集中演示,分布詳細(xì)講解,學(xué)生邊操作,實(shí)訓(xùn)輔導(dǎo)教師巡視指導(dǎo);④開(kāi)放實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,反復(fù)訓(xùn)練熟練掌握;⑤對(duì)照技能鑒定規(guī)范考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組自評(píng),教師點(diǎn)評(píng),最后給出綜合成績(jī)。
這一改革既對(duì)教師提出了更高的要求,又給學(xué)生以更大的主動(dòng)性、靈活性,在實(shí)踐環(huán)節(jié)中,應(yīng)用了“三自”原則,即自學(xué)、自練、自評(píng),調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。
2 成立學(xué)生專業(yè)技能社團(tuán)
依托該課程的師資,成立了動(dòng)力系學(xué)生專業(yè)技能社團(tuán),將專業(yè)課程的學(xué)習(xí)延伸到第二課堂,利用一切可能的條件加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。開(kāi)放水泵檢修基地、管閥檢修基地,專業(yè)技能社團(tuán)定期開(kāi)展活動(dòng),受到學(xué)生的歡迎,經(jīng)常組織學(xué)生開(kāi)展電子課件制作、水泵零件測(cè)繪、水泵拆裝大賽等活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。一名學(xué)生的科技作品還獲得了安徽省大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”合肥鍛壓科技作品大賽三等獎(jiǎng),提升了校園文化的層次和品味。08年動(dòng)力系學(xué)生專業(yè)技能社團(tuán)獲安徽省首屆大中專院校學(xué)生社團(tuán)評(píng)比一等獎(jiǎng)。
3 有效開(kāi)展工學(xué)結(jié)合
合肥熱力公司負(fù)責(zé)合肥市城區(qū)的冬季供暖,在供暖前需要對(duì)城網(wǎng)水力管道進(jìn)行維護(hù)檢查,水泵、閥門(mén)進(jìn)行檢修,經(jīng)過(guò)協(xié)議,由我校城市熱能應(yīng)用的在校生在每年的12月份承擔(dān)此項(xiàng)任務(wù),頂崗實(shí)習(xí)。實(shí)踐結(jié)果顯示,很好地完成預(yù)定任務(wù),合肥熱力公司以及實(shí)習(xí)生對(duì)此評(píng)價(jià)很高,達(dá)到雙贏。
4 獨(dú)創(chuàng)出新穎的實(shí)踐項(xiàng)目考核方法
為了創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,組織課題組對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目的組織形式和考核方法進(jìn)行探討與實(shí)踐。水泵檢修分解成“水泵拆卸”、“水泵組裝”、“轉(zhuǎn)子瓢偏度的測(cè)量”、“動(dòng)平衡、靜平衡”和“轉(zhuǎn)子找中心”五個(gè)分部,每個(gè)部分對(duì)照職業(yè)技能鑒定規(guī)范制定出詳細(xì)的操作步驟和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),使學(xué)生的檢修操作達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和精細(xì)化。泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行在仿真機(jī)實(shí)訓(xùn)中通過(guò)模塊化進(jìn)行訓(xùn)練,制定了“爐循泵的啟動(dòng)”、“并泵運(yùn)行”、“送、引風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)整”等模塊,仿真機(jī)操作過(guò)程中模擬電廠運(yùn)行管理制度,學(xué)生職業(yè)角色扮演,操作考核以班組形式開(kāi)展,組長(zhǎng)抽簽確定考試的模塊。
通過(guò)強(qiáng)有力的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),學(xué)生的工程意識(shí)、技能、專業(yè)綜合素質(zhì)得到了很大提高,實(shí)踐教學(xué)改革為培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)技能和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題起到了重要作用。
五 具有職業(yè)特色鮮明的國(guó)家級(jí)“十一五”規(guī)劃教材,是建設(shè)精品課程的有利條件
教材是教師從事教學(xué)所用的材料,是教學(xué)改革成果的固化。教材建設(shè)是精品課程建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。課題組圍繞課程目標(biāo),抓好主教材和實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等教材的配套建設(shè),《流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》教材已作為國(guó)家級(jí)“十一五”規(guī)劃教材出版,很受歡迎,目前已第二次印刷。
教材的體系設(shè)計(jì)按照“工學(xué)結(jié)合、職業(yè)導(dǎo)向、能力為本”的理念[2],以學(xué)生崗位能力培養(yǎng)為核心,以真實(shí)工作任務(wù)為教學(xué)內(nèi)容,以真實(shí)工作環(huán)境為教學(xué)情境。選擇鍋爐運(yùn)行值班員、汽輪機(jī)運(yùn)行值班員、水泵檢修工三個(gè)工種為工學(xué)結(jié)合平臺(tái),以上述三個(gè)工種的職業(yè)技能要求為出發(fā)點(diǎn),以完成泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行、泵與風(fēng)機(jī)的檢修工作任務(wù)為導(dǎo)向,構(gòu)建課程體系,從而使教材更具有針對(duì)性、實(shí)用性。并適當(dāng)引入流體力學(xué)、泵與風(fēng)機(jī)領(lǐng)域中的一些科技內(nèi)容、新工藝和方法,教材語(yǔ)言簡(jiǎn)練、通俗易懂,便于高職學(xué)生學(xué)習(xí)。
課題組還編有《流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與報(bào)告》和《水泵檢修實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)》,作為校內(nèi)使用教材已使用十余屆。購(gòu)得與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目緊密配套的模擬實(shí)驗(yàn)多媒體軟件,從實(shí)驗(yàn)設(shè)備、裝置、操作、流態(tài)、流動(dòng)測(cè)量的調(diào)節(jié)和實(shí)驗(yàn)原理,數(shù)據(jù)處理等方面形象、逼真地模擬了實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,使學(xué)生在現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)手段等諸多方面得到進(jìn)一步的鍛煉。
該課程充分反映出精品課程的特色,已基本建設(shè)了紙質(zhì)教材、課件、教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)教材集于一體的立體化精品教材系列。
六 擁有一體化教學(xué)、三延伸的教學(xué)體系
1 教、學(xué)、做一體化教學(xué)模式[3]
除了進(jìn)一步加大實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)比例外,把泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、泵與風(fēng)機(jī)的檢修、泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行等課程單元的安排在實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行,安排“雙師型”教師擔(dān)任主講與實(shí)訓(xùn)指導(dǎo),這種方式使得教、學(xué)、做緊密的聯(lián)系在一起。本課程教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置,旨在使理論與實(shí)踐交叉進(jìn)行,多層次的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),盡管有影響因素較難控制,但學(xué)生做起來(lái)感興趣,學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的提高經(jīng)歷“看實(shí)物(感性認(rèn)識(shí))-動(dòng)手操作(實(shí)踐認(rèn)識(shí))-理論(實(shí)踐操作的理論依據(jù))-動(dòng)手操作-理論”這樣一個(gè)循序漸進(jìn),螺旋式上升的過(guò)程,更加符合認(rèn)知規(guī)律,教學(xué)效果更為顯著。
2 “三延伸”為特色的學(xué)生培養(yǎng)模式
為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自主性,學(xué)習(xí)內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)性。我們開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)基地,同時(shí)學(xué)院與省內(nèi)多家發(fā)電廠、電建公司合作建立校外實(shí)訓(xùn)基地,在校外實(shí)習(xí)基地,學(xué)生在企業(yè)兼職教師和師傅的指導(dǎo)下,在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和參與廠方的檢修實(shí)習(xí)中對(duì)實(shí)際設(shè)備的性能掌握和動(dòng)手技能的提高極有幫助,練成了解決實(shí)際問(wèn)題的技能。與企業(yè)的良好接觸也為日后的就業(yè)打下基礎(chǔ)。做到了課內(nèi)延伸到課外、校內(nèi)延伸到校外、知識(shí)和能力的培養(yǎng)延伸到全面綜合素質(zhì)的培養(yǎng)――“三延伸”的學(xué)生培養(yǎng)模式。
3 建立“網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)”
對(duì)全部課程制作了教學(xué)輔助課件(CAI),實(shí)現(xiàn)了多種信息融為一體的特殊功能,對(duì)于無(wú)法直接觀測(cè)的設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程情況,如液力耦合器的工作過(guò)程、水泵風(fēng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、泵的組裝與拆卸等,我們制作了3D MAX的動(dòng)畫(huà)演示。
采取網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立了“網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)”。該課程提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,包括:課程大綱、授課教案、三維動(dòng)畫(huà)、課后習(xí)題與解答、模擬測(cè)試、常見(jiàn)問(wèn)題解答等教學(xué)相關(guān)的資料,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上輔導(dǎo)答疑,學(xué)生可以通過(guò)訪問(wèn)課程的網(wǎng)站,自主學(xué)習(xí)或發(fā)送e-mail給授課老師,均可獲得及時(shí)的幫助?!熬W(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)”突破了課堂的局限,更使教學(xué)實(shí)現(xiàn)了課堂內(nèi)外的結(jié)合,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)欲望,進(jìn)而提升了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)?!熬W(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)”使學(xué)生既能看又能練,這些多感官的信息,既利于學(xué)生知識(shí)量的增長(zhǎng),又利于知識(shí)的保持。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好、知識(shí)考驗(yàn)、學(xué)習(xí)任務(wù)選擇學(xué)習(xí)途徑。總之,“網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)”把交互性、參與性和刺激性有機(jī)地組合在一起,把教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用有效地體現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式的深刻變革和教學(xué)效益的極大提升。
參考文獻(xiàn)
[1] 俞仲文.高等職業(yè)技術(shù)教育實(shí)踐教學(xué)研究[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004:32-56.
論文關(guān)鍵詞: 流體輸配管網(wǎng) 時(shí)間安排 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)習(xí)方法
論文摘要: 《流體輸配管網(wǎng)》是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的一門(mén)主干課程,但目前卻存在著授課時(shí)間安排不合理、授課內(nèi)容急需調(diào)整等突出問(wèn)題。因此。合理安排授課時(shí)間、對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整、使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法等是擺在任課教師面前的一項(xiàng)重要任務(wù)。
《流體輸配管網(wǎng)》是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)一門(mén)主干課程,該課程將《空調(diào)工程》《燃?xì)廨斉洹贰锻L(fēng)工程》《建筑給排水》《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》《建筑消防工程》《工廠動(dòng)力工程》等課程中的管網(wǎng)系統(tǒng)原理抽出,經(jīng)提煉后與《流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)》中的“泵與風(fēng)機(jī)”部分進(jìn)行整合、充實(shí)而成。如何講授好本課程,處理好本課程與其他專業(yè)課程之間的銜接問(wèn)題,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)質(zhì)量,是任課教師急需解決的難題。
一、授課時(shí)間安排方面存在的問(wèn)題
以往,《流體輸配管網(wǎng)》課程曾安排在第二學(xué)年第二學(xué)期,也有安排在第三學(xué)年第一學(xué)期與第二學(xué)期的。有學(xué)者與教師認(rèn)為,這門(mén)課程是專業(yè)課程 ,應(yīng)安排在第四學(xué)年第一學(xué)期 ,這樣可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)各專業(yè)課程之后集中學(xué)習(xí)管網(wǎng)理論知識(shí) ,達(dá)到使學(xué)生融會(huì)貫通并激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力的目的。
l將本課程安排在專業(yè)課程學(xué)習(xí)之前存在的問(wèn)題
《流體輸配管網(wǎng)》包括“泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)”“管網(wǎng)系統(tǒng)組成”“管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論”及“管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論基礎(chǔ)知識(shí)”等主要內(nèi)容。將本課程安排在《流體力學(xué)》課程之后、相關(guān)專業(yè)課程之前,與專業(yè)基礎(chǔ)理論課程《傳熱學(xué)》《工程熱力學(xué)》與《熱質(zhì)交換設(shè)備》等放在同一學(xué)年授課,優(yōu)點(diǎn)是提前學(xué)習(xí)“泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)”“泵與風(fēng)機(jī)和管網(wǎng)的匹配”等主要內(nèi)容,可以為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)帶來(lái)方便 ,因?yàn)閷W(xué)習(xí)專業(yè)課程需要學(xué)生具備一定的泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)。
將本課程安排在專業(yè)課程學(xué)習(xí)之前存在的問(wèn)題是,在講授 “流體輸配管網(wǎng)系統(tǒng)類型及裝置”“流體管網(wǎng)水力特征與水力計(jì)算”等內(nèi)容時(shí)學(xué)生普遍反映,雖然課程理解起來(lái)不難.但要將課程前后內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)達(dá)到融會(huì)貫通卻十分困難,原因主要有兩點(diǎn):一方面,學(xué)生對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)還十分生疏,沒(méi)有前期專業(yè)課程的鋪墊便突然要學(xué)習(xí)管網(wǎng)類型、裝置及管網(wǎng)系統(tǒng)知識(shí),對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)顯然有困難,因而達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目的;另一方面,目前《流體輸配管網(wǎng)》的授課主線不太突出,學(xué)習(xí)時(shí)需要學(xué)生具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。
2.將本課程安排在專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后存在的問(wèn)題
針對(duì)學(xué)生反映的問(wèn)題.筆者所在的教研組及時(shí)修正了教學(xué)計(jì)劃,將該課程安排在第三學(xué)年第二學(xué)期 .從教學(xué)效果上來(lái)看還是很好的.但在其他專業(yè)課程授課過(guò)程中有部分學(xué)生反映 .由于缺少“泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)”.在學(xué)習(xí)“管網(wǎng)系統(tǒng)水力工況分析”與“系統(tǒng)工況調(diào)節(jié)”等內(nèi)容時(shí)有一定的難度。根據(jù)這些問(wèn)題,筆者所在的教研組決定將《流體輸配管網(wǎng)》課程安排在第三學(xué)年第一學(xué)期,與專業(yè)課程同時(shí)講授,并對(duì)其中部分章節(jié)的順序和內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整 實(shí)踐證明,這種安排的優(yōu)點(diǎn)比較突出。
3.對(duì)本課程授課時(shí)間安排的一些想法與建議
《流體輸配管網(wǎng)》為專業(yè)課程,其目的就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)各專業(yè)課程之后集中學(xué)習(xí)管網(wǎng)理論知識(shí),以使學(xué)生融會(huì)貫通,激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此筆者認(rèn)為,本課程應(yīng)該安排在專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后,也就是應(yīng)該安排在第四學(xué)年第一學(xué)期,然后將本課程內(nèi)容靈活分為兩大部分,分別在不同學(xué)年講授,其中一部分是“泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)”.可以安排在第二學(xué)年第二學(xué)期專業(yè)課程學(xué)習(xí)之前或與專業(yè)課程同時(shí)講授:另外一部分就是“管網(wǎng)系統(tǒng)及管網(wǎng)設(shè)計(jì)與管網(wǎng)工況調(diào)節(jié)理論知識(shí)”,可以安排在第四學(xué)年第一學(xué)期專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后。
二、授課內(nèi)容存在的問(wèn)題
提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,合理安排教學(xué)內(nèi)容,對(duì)學(xué)生掌握本課程理論知識(shí)、提高解決實(shí)際工程問(wèn)題能力具有至關(guān)重要的作用。因此筆者認(rèn)為,本課程的授課主線與 目的必須突出、明確,與專業(yè)課程的銜接必須恰當(dāng)。
1.對(duì)本課程授課章節(jié)順序進(jìn)行調(diào)整
本課程是在專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)完之后開(kāi)始講授,或與主要專業(yè)課程的學(xué)習(xí)同時(shí)進(jìn)行,或在主要專業(yè)課程學(xué)習(xí)完成之后進(jìn)行,其主要基礎(chǔ)知識(shí)是流體力學(xué),流體力學(xué)內(nèi)容已經(jīng)包括了簡(jiǎn)單管路、復(fù)雜管路及環(huán)狀管路組成與水力計(jì)算基礎(chǔ)理論部分,學(xué)生對(duì)管網(wǎng)知識(shí)已有了初步的了解。因此.可以結(jié)合其他專業(yè)課程的需要,對(duì)授課章節(jié)順序進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整 ,以使授課主線與目的更加清晰 、明確 可以將第五章“泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)”、第六章“泵與風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)的匹配”、第七章“枝狀管網(wǎng)水力工況分析與調(diào)節(jié)”中第一節(jié)“管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布”等內(nèi)容放在前面講授.一是因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)具備了掌握這些知識(shí)的能力,二是因?yàn)殚_(kāi)設(shè)的其他專業(yè)課程需要學(xué)生首先具備這些專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)。這樣調(diào)整之后 ,有關(guān)管網(wǎng)類型、裝置,枝狀、環(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算與工況分析調(diào)節(jié)等內(nèi)容即可放在專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后或與專業(yè)課程同時(shí)講授。從筆者這幾年的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看,這種調(diào)整具有一定的優(yōu)勢(shì)。
另外,有學(xué)生反映,第二章“氣體管網(wǎng)水力特征與水力計(jì)算”中第二節(jié)“流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理和方法”應(yīng)單獨(dú)列為一章,因?yàn)檫@一節(jié)的內(nèi)容是氣體與液體管網(wǎng)水力計(jì)算的基礎(chǔ)理論知識(shí),而這也是流體力學(xué)的主要內(nèi)容。筆者認(rèn)為這個(gè)意見(jiàn)提得較好,調(diào)整后可以使本課程授課主線更加突出與明朗。但筆者建議 ,可以將“流體輸配管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理和方法”“枝狀管網(wǎng)水力共性與水力計(jì)算通用方法”和“環(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算的基本原理與方法”相結(jié)合,列為單獨(dú)的一章,這樣設(shè)置更合理,也使授課主線更突出。
2.對(duì)本課程授課內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整
《流體輸配管網(wǎng)》是從各專業(yè)課程中將管網(wǎng)系統(tǒng)原理抽出經(jīng)提煉后形成的課程,因而不可避免地會(huì)造成各門(mén)課程之間的沖突。筆者認(rèn)為,本課程中“管網(wǎng)類型及裝置”可在專業(yè)課程中講授.“管網(wǎng)的水力工況分析及調(diào)節(jié)”應(yīng)在本課程中講授.這樣可以更好地突出管網(wǎng)的水力工況分析與調(diào)節(jié)共性,使學(xué)生掌握不同管網(wǎng)設(shè)計(jì)、管網(wǎng)水力分析與調(diào)節(jié)的基本規(guī)律。
三、學(xué)習(xí)方法的問(wèn)題
《流體輸配管網(wǎng)》課程實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng),管網(wǎng)系統(tǒng)千差萬(wàn)別。因此 ,要想提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 ,使學(xué)生牢牢掌握管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)基本原理和方法 。學(xué)習(xí)方法尤為重要。
有學(xué)生反映,這門(mén)課程理解起來(lái)并不難,但要將課程前后內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)達(dá)到融會(huì)貫通卻十分困難。筆者認(rèn)為原因有兩點(diǎn):一方面,盡管管網(wǎng)系統(tǒng)千差萬(wàn)別,但管網(wǎng)系統(tǒng)水力特征、水力計(jì)算及管網(wǎng)調(diào)節(jié)理論分析卻是流體力學(xué)的基本知識(shí),都主要是一元穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的運(yùn)用 ,學(xué)生對(duì)這個(gè)基本規(guī)律的運(yùn)用可以說(shuō)是得心應(yīng)手,無(wú)論是動(dòng)力確定還是壓力分布等都難不倒學(xué)生,因此“理解起來(lái)并不難”:另一方面 ,授課時(shí)間安排不合理 ,學(xué)生沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這個(gè)系統(tǒng),分不清系統(tǒng)形式與系統(tǒng)裝置的區(qū)別 ,這就使得學(xué)生上課時(shí)能夠理解,下課后就忘記了。要想解決這個(gè)問(wèn)題。筆者認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)兩項(xiàng)主要教學(xué)工作:第一是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本概念 、專業(yè)術(shù)語(yǔ)的掌握。第二就是加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),做到理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)踐與理論結(jié)合、課堂與實(shí)踐結(jié)合。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)滿足不了教學(xué)要求,因此教師在授課時(shí)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。如安排2~4學(xué)時(shí)或課后時(shí)間讓學(xué)生參觀不同類型的管網(wǎng)系統(tǒng) .繪制管網(wǎng)系統(tǒng)圖,找出系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理 、不合理之處,校核泵 、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)是否匹配。有條件的話還可以讓學(xué)生自己動(dòng)手調(diào)節(jié)管網(wǎng)流體參數(shù),在管路系統(tǒng)中安裝調(diào)節(jié)閥。通過(guò)實(shí)踐 ,將課本知識(shí)上升到理論分析的高度 ,這樣就能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:氣液,兩相流,流型,流型圖
0.引言
氣液兩相流的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及它與其他運(yùn)動(dòng)形態(tài)之間的相互作用是兩相流體力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容之一。 兩相流流型是兩相流的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)于流型形成機(jī)制及其特點(diǎn)的認(rèn)識(shí),是兩相流的機(jī)理及其規(guī)律研究的重要組成方面,同時(shí)也直接關(guān)系到對(duì)兩相流學(xué)科中其他問(wèn)題的分析研究。
1.氣液兩相流流型的分類
目前,研究和應(yīng)用中涉及的氣液兩相流大多數(shù)是管內(nèi)流動(dòng),因此下面的討論主要針對(duì)氣液兩相管流進(jìn)行。在氣液兩相流流動(dòng)過(guò)程中,由于氣、液兩相均可變形,兩相界面不斷變化,從而兩相介質(zhì)的分布狀態(tài)也不斷改變,流型極為復(fù)雜。同時(shí),流型還與管道尺寸、管截面形狀、管道角度、管道加熱狀態(tài)、所處的重力場(chǎng)、介質(zhì)的表面張力、壁面及相界面間的剪切應(yīng)力等因素有密切關(guān)系。不同的研究者,從不同角度對(duì)流型進(jìn)行研究時(shí),會(huì)給出流型的不同定義和劃分。
從實(shí)際應(yīng)用的簡(jiǎn)明性考慮,目前常采用的流型劃分,如表1所示。
表1幾種常見(jiàn)管道條件下的流型劃分
關(guān)鍵詞:重整抽余油 HYSYS 流程模擬 溶劑油 塔器設(shè)計(jì)
溶劑油作為一種主要石油化工產(chǎn)品,在涂料、橡膠、印刷油墨、洗滌以及食品、化妝品等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,而且其產(chǎn)量和品種也逐年增加。重整抽余油的非芳烴可以生產(chǎn)6#溶劑油[1]和120#溶劑油[2]。其中6#溶劑油是榨取生產(chǎn)植物油的良好溶劑。120#油主要用于橡膠工業(yè),制鞋行業(yè),再生膠的綜合利用,調(diào)制各種粘合劑。這兩種產(chǎn)品用途廣、價(jià)值高、市場(chǎng)上很緊俏。本文作者主要研究了用HYSYS[3]模擬精餾過(guò)程從抽余油中分離6#溶劑油和120#溶劑油的工藝過(guò)程,并對(duì)相關(guān)塔器進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。
目前現(xiàn)狀:
6#溶劑油和120#溶劑同時(shí)生產(chǎn)的主要困難是其餾程不易控制。6#溶劑油的餾程在67.5-74.5℃。而120#油初餾點(diǎn)要求≮ 80℃ 。這就要求兩個(gè)組分有足夠的分離度。原工藝難以滿足分離要求。故需進(jìn)行技術(shù)改造。
表1為江蘇某化工廠的芳烴抽余油物料組成,處理量:5000kg/h;壓力300 kPa;物料溫度:25℃;wt%。
本研究結(jié)合江蘇某化工廠的公用工程條件,運(yùn)用HYSYS軟件進(jìn)行模擬分析計(jì)算,此模擬中脫輕組分塔和溶劑油精制塔的物性方法采用了Reng-Robinson,所用的物性參數(shù)都采用HYSYS自帶的物性數(shù)據(jù)庫(kù)。
工藝流程簡(jiǎn)述:
重整抽余油經(jīng)過(guò)脫輕組分塔的再沸器物料預(yù)熱至80℃后進(jìn)入脫輕組分塔,塔頂設(shè)冷凝器,塔底設(shè)再沸器;塔釜物料經(jīng)溶劑油精制塔分離出6#溶劑油和120#溶劑油,塔頂設(shè)冷凝器,塔底設(shè)再沸器。如圖1
模擬結(jié)果:
通過(guò)對(duì)兩塔器的進(jìn)料溫度,回流比,理論板數(shù),采出量等的不斷摸索,調(diào)整出了最佳的工藝參數(shù)。兩塔理論板數(shù)均為70塊,其他參數(shù)如表2:
脫輕組分塔 溶劑油精制塔
最終的流股信息見(jiàn)表3:wt%
從流股數(shù)據(jù)可以看出,6#溶劑油和120#溶劑油達(dá)標(biāo)。
經(jīng)過(guò)流體力學(xué)計(jì)算,確定脫輕組分塔和溶劑油精制塔均采用規(guī)整填料塔,該填料塔的優(yōu)點(diǎn)是:生產(chǎn)能力大,分離效率高,壓降小,操作彈性大。經(jīng)過(guò)對(duì)兩塔器[4,5]進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)果如表4。操作彈性(60%~110%)
脫輕組分塔 溶劑油精制塔
裝置運(yùn)行效果:
目前該設(shè)計(jì)塔器已經(jīng)在江蘇某化工廠順利投運(yùn)。目前運(yùn)行的數(shù)據(jù)同HYSYS模擬計(jì)算的數(shù)據(jù)完全吻合。
結(jié)論
通過(guò)對(duì)江蘇某化工廠重整抽余油組成的研究,提出了雙塔精餾的工藝過(guò)程。通過(guò)HYSYS軟件模擬計(jì)算,并運(yùn)用流體力學(xué)軟件核實(shí),對(duì)脫輕組分塔和溶劑油精制塔進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。目前該套裝置已經(jīng)在江蘇某化工廠順利投產(chǎn)。根據(jù)投產(chǎn)情況:該裝置已達(dá)到工藝計(jì)算的要求,較好地穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量和收率,創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益。該工藝的研究對(duì)國(guó)內(nèi)重整抽余油精餾裝置具有一定的借鑒意義,極易在其他化工廠進(jìn)行推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]GB 16629-2008 《植物油抽提溶劑》
[2]SH0004-90 120#溶劑油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
[3]俞永堯應(yīng)用HYSYS軟件建立分餾系統(tǒng)模型及其仿真研究 中國(guó)石油大學(xué)(華東)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
[4]倪正初 重整溶劑油精餾塔的優(yōu)化及改造[J] 上?;?1993年02期第18卷,9-12
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)