第3期王晓胜,等:对面向新能源科学与工程专业的《工程流体力学》课程的几点思考-207-
对面向新能源科学与工程专业的《工程流体力学》
课程的几点思考
市场营销实习报告王晓胜,任(
(中国石油大学(北京)新能源与材料学院,北京102249)
摘要:作为新能源科学与工程专业的专业基础课$《工程流体力学》课程开设的合理与否直接关系到最终的教学质量和学生培养质量’分析总结了面向新能源科学与工程专业开设的《工程流体力学》课程的部分问题,并针对存在的问题提出了可行的解决方案及改进措施。
关键词:新能源科学与工程;工程流体力学;泵与风机;课程内容
中图分类号:G647文献标识码:A文章编号:1008-011X(1011)03-0107-01
Advises on C oufsc Contents of H Engineering Fluid Mechanics H for Major of
New Energy Sciencc and Engineering
Wang Xiaosheng$Ree Kun
(Colleae of New Energy and Materials,China University of Pet—Oum-Beijing,Beijing102249,China)
Abstract:As a professional basic course for New Energy Science and Enginee—ng,the——ona—R of the"Engineering Fluid Mechanics"course is directly related to the final teaching quality and the quality of student training.This ar—Re analyzes and summarizes some of the problems in the"Engineering Fluid Mechanics"course for New Energy Science and Engineering majors, and proposes feasible solutions and improvement measures for the existing problems.
K#y wordt:newenegyscoenceand engoneeKong%engoneeKongeeuod mechanocs%pumpsand eans%couKseconeene
《工程流体力学》是研究液体和气体运动规律及其实际应用的学科,相比于《流体力学》课程,其部分理论和公式做了数学简化以便于计算和应用于实际情况⑴’《工程流体力学》是新能源科学与工程专业的专业基础课,由于其教学内容包括较多的数学变换和力学分析,故其先修课程包括高等数学、大学物理等’《工程流体力学》课程的内容一般包括流体静力学、流体动力学、量纲分析、气体动力学等,与风能、潮汐能、生物质能、氢能等新能源形式关系密切⑵。此外,《工程流体力学》课程的内容也能够为《传质与分离》《催化反应工程》《能源电化学》《氢能与制氢工程》《生物质能工程》
等多门专业课和专业基础课奠定基础,因此其在新能源科学与工程专业的课程建设中起到了承上启下的作用、占有重要的地位,对《工程流体力学》课程应进行合理设置,以匹配专业建设、课程建设和人才培养的目标)3*'
1课程开设过程中存在的问题及对应的改进措施1.1课时的设置与课程的内容
好看的都市黑道小说全国范围内各高校及各专业对于《工程流体力学》课程的开课时间并无统一的标准,具体的开课学分在2四~4乙之间,对应的学时为32~64学时。前已述及,《工程流体力学》课程包含流体静力学、流体动力学、纲析、气体动力学容,
的范围较广,对学生的数学及物理基础要求较高⑷。课程的知识点之间逻辑性较强,水力学与气体动力学二者既自成体系又相互联系,因此如何将这些知识点在有限的课程时间内讲解清楚、让学生学习课程后具备应用所学知识解决问题的能力是课程体系建设之初就需要考虑的问题。
由于《工程流体力学》课程内容范围较广,因此根据专业自身特及后续课程需求对课程内容进行选择性讲解和简化是通行的做法。新能源科学与工程专业对流体静力学及流体运动学的理论要求不高,而对流体阻力、能量损失、压力管路的水力计算等内容需求较大,因此在课程课时分配的过程中应当适当偏重此部分内容并对其进行适当的拓展和延伸。在目前普遍压缩专业学分的背景下,过度延长《工程流体力学》课程的学时必定会压缩其他专业课或基础课程的学时,因此在课程体系建设时应当
充分考虑各种因素做好平衡。根据笔者的教学经验来看,面向新能源科学与工程专业的《工程流体力学》课时安排在40-48学时、总学分2自~3乙较为适宜。
1.2理论与实践的脱节
前已述及,《工程流体力学》的课程内容中包含流体静力学、流体动力学、纲析、气体动力学容,新能科学工程专业对流体阻力、能失、压力的水力计算
容需求较大,过分重视理论推导、方程论证及公式换算等过程将占用大量学时导致后期实际应用内容讲解的压缩,在一定程度上会导致理论与实践的脱节。此外,传统的《工程流体力学》课程中不包括流体输送机械的内容,这一部分内容是《工程流
体力学》识的接,对后新能科学工程专业程的开展具有重要的基础意义灼。对于学时有限的新能源科学与工程专业,单独开设《流体输送机械》课程并不现实,因此可以考虑将此部分内容合并进《工程流体力学》课程内,作为课程的应用部分讲解。
根据笔者的实际教学情况,在总课时为40学时、学分为2.5学分的情况下,流体输送机械部分分配14学时即可完成液体输送机械(包括离心泵和往复泵的原理、泵的选型与计算)和气体输送机械(包括通风机、鼓风机、压缩机和真空泵)的讲解。将流体送《工程流体力学》程可论与实践相结合,又可以为后续的学习和科研过程奠定基础,实证可行的法'
(下转第209页)
收稿日期:2020-11-04
作者简介:王晓胜!1988#),山东莱州人,工学博士、讲师,主要从事氢能相关研究
教师节贺卡是怎么写的
第3期高林:《锂离子电池技术》课程教学探索与实践-209-
后弦个人资料这门课程中,加深学生对相关知识点的理解。另外,学校周边有较多与锂离子电池相关的企业如湖北宇隆新能源材料限公司、湖北睿赛新能源科技有限公司等。三峡大学新能源材料与器件专业本科四年级学生在秋季学期会安排为期一个月的毕业实习,让学生们参与到相关锂离子电池生产企业的日常生产中。通过一系列理论基础学习、实验操作和企业锻炼,使学生们能够熟练掌握并深刻理解锂离子电池的相关知识,为后期的
工作和毕业深造作好铺垫。
3.2教学与科研协同发展
笔者已经从事锂离子电池相关领域科学研究十余年,具备
一定的理论基础和丰富的实验操作经验,并且发表相关SCI论文二十余篇,具有较强的独立科研能力,能够将教学与科研结
合并在课堂上体现出来。在教学过程中,笔者发现课本中仍然存在一些细节性的错误,同时教材内容过于滞后,大部分报道的案例均是早期的科研成果,无法跟进当前科研进展。因此在讲授完基本知识点后,需要引入最新的相关科研论文和报道,加深学生们对于相关知识点的理解。《锂离子电池技术》这门课程不同于一般的专业课程,近年来随着纳米科技的不断发展,围绕锂离子电池的科学研究也日新月异,锂离子电池的性能也不断得到提升,各种新兴的电池存储技术如钠离子电池、锂硫电池等也得以进一步研究和发展。因此,《锂离子电池技术》这门课程是一门新兴学科,除了学习基本知识点之外,还要通过阅读大量外文文献来跟进最新的研究进展,相关知识架构也需要实时更新和完善[2]。
3.3加强师生互动
《锂离子电池技术》课程本身具有知识点多、理解难度大和学科交叉性强等特点,为了让学生们真正理解并掌握相关知识点,在教学过程中应加强与学生间的互动。例如讲到锂离子电池碳负极材料这一章节的时候,可以采取分组教学,每个小组成员在课前熟悉书本上的内容,上网搜集相关资料制作PPT并在课堂上进行汇报。老师在搜集到学生们的问题和反馈后在课堂上对相关问题进行重点讲解,
关晓彤鹿晗分手课后安排学生进入实验室开展科技立项研究,加强课下互动。这种互动式教学模式针对性强,教学效果好,有效提高了教学效率)3*。
3.4强化课件品质
随着当前社会数字化程度步伐加快,教学课件作为教师教学的重要工具也面临更高的要求。为了能够充分吸引眼球,提高学生们的上课注意力,单一文字的PPT内容已经无法满足当前教学要求,常常需要引入文献中的图片或者视频来补充和说明上课内容。例如讲到锂离子电池硅负极材料这个部分时,为了说明硅材料在充放电过程中会发生巨大的体积形变,往往需要引入文献中的扫描电子显微镜图片和原位透射电镜视频来说明这种体积变化,使学生们能够更直观地认识到硅材料的充放电原理。同时,为了能够更直接地讲述锂离子电池在实验室和企业生产中的组装过程和不同,简单的图片和文字描述显然无法满足教学要求,而引入视频讲解则更为声动和有效,能够吸引学生注意力并提升上课兴趣。另一方面,PPT中的字体颜也不能千篇一律,对于重点内容要用不同颜来突出和强调,使学生们在上课过程中更容易抓住重点。
4总结
《锂离子电池技术》课程作为新能源材料与器件专业的核心必修课程,具有知识点多、理解难度大和学科交叉性强等特点。除了学习基本知识点之外,还要通过阅读大量外文文献来了解最新研究进展。
为了有效提高教学效率,并能够吸引学生注意力且提升上课兴趣,让学生们真正理解并掌握相关知识点,达到培养“厚基础、宽口径、强能力、重应用”的复合型人才目标,必须多种教学方法协同展开,才能更好地适应当前社会对新能源材料与器件专业的人才需求。
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222222222222222222222222222222222222222222222222
(上接第207)
1.3抽象与具象教学的矛盾
《工程流体力学》课程内容涉及较多的论推导、方程论证及公式换算等,在讲解的过程中需要借助较多的数学和物理公式,在进行简化的过程中仍旧需要做出较多的假设和借助数学工具,因此基础理论内容的讲解过程较为抽象和枯燥。在基础理论应用的过程中,虽然能够借助图片等内容作为辅助,但整体仍旧难以实现具象教学的目的。此外,虽然多媒体教学手段日益普及,但仍旧难以从根本上扭转教学模式单一化的现状。将抽象的问题和理论具象化有助于知识的有效传递、提高课程的教学效率和教学效果,因此应在此处多下功夫。
近年来,雨课堂、翻转课堂等新兴多媒体教学技术手段层
出不穷,应用日益广泛。根据笔者的经验,在课堂教学中部分容动体模的学法能够有效提高学对学识点的效、学参堂论的学法能够有效加深学生对公式推导等过程的理解深度、使用思维导图能够有效突出重点并梳清脉络。此外,课程的讲解过程中还需要注意图片、表格、音视频资料等的综合运用,突出重点、层次分明,这样才能够强化学生对抽象知识点的理解,真正做到有效教学。2结
《工程流体力学》在新能科学工程专业的程体
中占有重要的地位,学生应当在课程的学习中打好坚实的基础。在课程的教学过程中,授课教师也应当根据学生的情况因势利导,充分运用各种方法激发学生的学习积极性,培养好学生发现问题、思考问题和解决问题的能力。
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