導(dǎo)語：如何才能寫好一篇流體力學(xué)基本知識(shí)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Measurement in Fluid

Mechanics

2005, 354pp.

HardcoverUSD85.00

ISBN 978-0-521-81518-5

S.塔沃拉里斯 著

本書全面闡述流體力學(xué)中的各種測(cè)量方法，既有經(jīng)典的方法，又有最新的技術(shù)，內(nèi)容包括流量、壓力、速度、溫度和壁的切應(yīng)力等參數(shù)的測(cè)量，以及流動(dòng)可視化。書中涉及大量有關(guān)系統(tǒng)響應(yīng)、測(cè)量的不確定性、信號(hào)分析、光學(xué)、流體力學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐等基本素材，還有豐富的插圖，大量的參考文獻(xiàn)和100多個(gè)練習(xí)，是流體力學(xué)研究的有用工具。

全書分為兩部分含15章。第一部分一般概念，含第1~7章。第1章流動(dòng)的性質(zhì)和基本原理，論述流體力學(xué)的基本原理；第2章測(cè)量系統(tǒng)，介紹各種測(cè)量系統(tǒng)中所用的定義和概念；第3章測(cè)量的不確定性，討論測(cè)量的不確定性的定義和估計(jì)的方法；第4章信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和分析，敘述信號(hào)調(diào)節(jié)、識(shí)別和統(tǒng)計(jì)處理所需的儀器操作和程序方面的基礎(chǔ)知識(shí)；第5章光學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，介紹光學(xué)測(cè)量所需的概念和基本知識(shí)；第6章流體力學(xué)的設(shè)備，匯集流體力學(xué)測(cè)量設(shè)備的基本元素，供讀者在設(shè)計(jì)時(shí)選擇參考；第7章走近完美的試驗(yàn)，討論進(jìn)行完美的試驗(yàn)所需的一些因素。第二部分測(cè)量技術(shù)，含第8~15章。第8章流動(dòng)壓力的測(cè)量，介紹在流體動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室測(cè)量壓力所用的相關(guān)設(shè)備；第9章流量的測(cè)量，闡述測(cè)量流量所用的一般儀器和技術(shù)；第10章流動(dòng)的可視化技術(shù)，簡單介紹流動(dòng)顯示技術(shù)的通用方法；第11章局部流動(dòng)速度的測(cè)量，討論流動(dòng)速度測(cè)量的幾種方法；第12章溫度的測(cè)量，闡述一般的溫度計(jì)和在流體力學(xué)研究中使用的其他測(cè)量溫度方法；第13章成分的測(cè)量，敘述混合流體中識(shí)別成分和相對(duì)比例的方法；第14章壁切應(yīng)力的測(cè)量，簡述流體流動(dòng)時(shí)，與流體接觸的表面上流體的切向力；第15章展望，指出實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)發(fā)展的方向。

本書自成一體，通俗易懂，可作為流體力學(xué)測(cè)量相關(guān)領(lǐng)域的大學(xué)生和研究生的教科書，也可供流體力學(xué)測(cè)量技術(shù)的工程師和科學(xué)家參考和閱讀。

吳永禮，研究員

(中國科學(xué)院力學(xué)研究所)

篇2

在傳熱與流體流動(dòng)問題的數(shù)值計(jì)算研究中，主要存在兩種思路，一種是應(yīng)用數(shù)學(xué)家針對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)問題發(fā)展的可壓縮流動(dòng)計(jì)算方法，以有限差分法為主，國內(nèi)習(xí)慣上稱其為計(jì)算流體力學(xué)（CFD）；另一種是物理學(xué)家針對(duì)傳熱問題發(fā)展的不可壓縮流動(dòng)計(jì)算方法，以有限體積法為主，國內(nèi)習(xí)慣上稱為計(jì)算傳熱學(xué)（NHT）。通過某種特殊處理，兩種思路都試圖將方法推廣到另一種思路所側(cè)重的問題。流體流動(dòng)和傳熱現(xiàn)象十分復(fù)雜，其中不少子課題均可并且已經(jīng)形成獨(dú)立的學(xué)科。數(shù)學(xué)模型和數(shù)值計(jì)算方法也名目繁多、千姿百態(tài)。想要花費(fèi)較少的時(shí)間歷數(shù)各類流動(dòng)和傳熱現(xiàn)象、各類數(shù)學(xué)模型和數(shù)值方法，幾乎是不可能；對(duì)于初學(xué)者來說也沒有這個(gè)必要[2]。許多專門講解計(jì)算流體力學(xué)的各種書籍，由于需要較多的數(shù)學(xué)知識(shí)，而顯得晦澀難懂。針對(duì)初學(xué)者的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該是能夠突出介紹傳熱和流體流動(dòng)數(shù)值計(jì)算核心算法，而又盡量避免深?yuàn)W的數(shù)學(xué)知識(shí)，特別是為他們克服最初的入門障礙，以便建立起對(duì)CFD和NHT的興趣和信心，為繼續(xù)學(xué)習(xí)更深入的相關(guān)知識(shí)做好鋪墊。教學(xué)過程中要力求做到以較簡單的數(shù)學(xué)方程來解釋計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算傳熱學(xué)的基本知識(shí)。在世界范圍內(nèi)得到廣泛認(rèn)可的作為CFD和NHT入門學(xué)習(xí)的教材有1980年P(guān)atankarS.V.[6]撰寫的《Nu-mericalHeatTransferandFluidFlow》（1984年張政[7]譯為中文，科學(xué)出版社出版），1995年VersyeegH.K.和MalalasekeraW.[8]撰寫的《AnIntroductiontoComputationalFluidDynam-ics—theFiniteVolumeMethod》（2005年李人憲[9]撰寫的《有限體積法基礎(chǔ)》大量參考了此書的有關(guān)內(nèi)容（作者注），國防工業(yè)出版社出版），1995年AndersonJ.D.[10]撰寫的《Computa-tionalFluidDynamics—theBasicswithApplications》（2007年吳頌平和劉趙淼[2]譯為中文版，機(jī)械工業(yè)出版社出版）。這三本書中，前兩本主要介紹有限體積法，數(shù)值計(jì)算方法主要為壓力修正的SIMPLE算法系列；第三本書主要專門介紹有限差分法，對(duì)有限體積法只是一帶而過。我們知道，當(dāng)前流體流動(dòng)和傳熱問題的數(shù)值計(jì)算方法有多種，如有限體積法、有限差分法、有限元法、譜分析法、各類格子類方法等。每一種方法都有其特點(diǎn)和使用范圍。在應(yīng)用于傳熱和流體流動(dòng)問題數(shù)值計(jì)算的眾多方法中，有限體積法由于其物理意義明確、實(shí)施過程簡便、數(shù)值特性優(yōu)良而獲得了特別廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)前主流通用商品化CFD軟件（如：PHOENICS、FLU-ENT、Star-CD、CFX）中最常用的核心算法，也是最為成熟的一種方法。特別是自20世紀(jì)80年代以來，由于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展，有限體積法更是得到了長足的進(jìn)步。值得指出的是，雖然有限體積法表現(xiàn)出優(yōu)異的程序通用性和對(duì)求解域的廣泛適應(yīng)性，但因?yàn)檫@樣的原因而只是去了解有限體積法的知識(shí)是不夠的。原因如下：第一方面，有限差分法是有限體積法的基礎(chǔ)，有限體積法是在有限差分法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。第二方面，如何分析和判斷一個(gè)離散格式的有效性和可靠性，即離散格式的數(shù)學(xué)特性（相容性、收斂性、穩(wěn)定性、數(shù)值耗散與色散）的分析，必須借助于有限差分法才能完成。有限體積法是無法看見離散格式的內(nèi)在微觀特性的。這也是很多初學(xué)者學(xué)習(xí)完計(jì)算傳熱學(xué)（有限體積法）后，再去學(xué)習(xí)計(jì)算流體力學(xué)（有限差分法）時(shí)仍然感到吃力和困難的原因。有限差分法更多地是建立在數(shù)學(xué)概念上的，需要學(xué)習(xí)者要有較為厚實(shí)的數(shù)學(xué)功底；有限體積法是從物理概念入手，顯然容易理解和接受，但難以透徹理解各物理量的內(nèi)在聯(lián)系。第三方面，有限差分法簡便易行、格式和離散方案豐富多彩，求解變量設(shè)置隨意，是初學(xué)者練習(xí)編寫小程序而能深刻理解數(shù)值計(jì)算精髓很好的方法。第四方面，有限體積法在當(dāng)前仍然被廣泛使用，特別是在航空航天領(lǐng)域更是必不可少。綜上所述，對(duì)于教授初學(xué)傳熱與流體流動(dòng)數(shù)值計(jì)算的學(xué)生而言，在安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)應(yīng)當(dāng)涵蓋有限體積法和有限差分法兩方面的內(nèi)容。兩種方法是否應(yīng)當(dāng)有所側(cè)重，得依據(jù)修課學(xué)生的專業(yè)情況來具體舍取。另外，對(duì)于初學(xué)者要立足基礎(chǔ)，突出物理概念和數(shù)學(xué)模型的循序漸進(jìn)、由淺入深。因?yàn)榫_科學(xué)的目標(biāo)就是通過數(shù)學(xué)而簡化自然界的問題，以確定物理上的量。反之，片面追求起點(diǎn)高、內(nèi)容深，會(huì)使大部分學(xué)生感到畏懼，敬而遠(yuǎn)之，從而失去繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的興趣。

二、明確本課程的學(xué)習(xí)方法

鑒于傳熱與流體流動(dòng)數(shù)值計(jì)算課程的重要性，特別是許多學(xué)生在接下來的學(xué)位論文工作時(shí)，都要采用數(shù)值計(jì)算的手段去研究自己的特定問題。那么如何才能學(xué)好CFD或NHT？或者是應(yīng)該采用什么樣的方法來學(xué)好這門課程？這是初學(xué)者經(jīng)常愛詢問的問題。有效的學(xué)習(xí)方法能起到事半功倍的效果，對(duì)于本門課程學(xué)習(xí)中需要注意以下幾方面的問題：1.要有扎實(shí)的流體力學(xué)和傳熱學(xué)基本知識(shí)。所謂計(jì)算流體力學(xué)或計(jì)算傳熱學(xué)，顧名思義，就是數(shù)值計(jì)算和流體力學(xué)（或傳熱學(xué)）兩方面知識(shí)的結(jié)合。要想學(xué)好CFD和NHT，首先要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底、流體力學(xué)和傳熱學(xué)的基本知識(shí)。在理解并應(yīng)用CFD和NHT的所有知識(shí)之前，我們必須充分理解流體力學(xué)和傳熱學(xué)控制方程，包括它們的數(shù)學(xué)形式和它們所描述的物理現(xiàn)象。有的同學(xué)在學(xué)習(xí)過程中想要繞過流體力學(xué)和傳熱學(xué)的基本知識(shí)，特別是粘性流體力學(xué)的內(nèi)容，最終的效果只能是知其然而不知其所以然。2.不要忽視自己動(dòng)手編寫程序。這是一門理論和編程并重的課程，應(yīng)使理論與編程操作相結(jié)合，二者才能相得益彰。因此，想要學(xué)好CFD和NHT，應(yīng)該鼓勵(lì)自己去編寫一些計(jì)算簡單問題的程序。而且只有通過編寫程序來親手實(shí)踐，才能了解CFD和NHT究竟是如何一回事。3.要學(xué)習(xí)使用商品軟件。自己編程是一個(gè)良好的學(xué)習(xí)方法，針對(duì)某一較簡單的問題編程容易實(shí)現(xiàn)；而對(duì)于復(fù)雜問題，自己動(dòng)手從零開始編寫程序?qū)?huì)是一個(gè)繁雜的工作。對(duì)于作為工程計(jì)算而非專門的研究型人員來說，學(xué)會(huì)使用一個(gè)通用的商品軟件是有益的，像流行的PHOENICS、FLU-ENT、CFX和Star-CD等商品軟件，雖說不是針對(duì)性軟件，應(yīng)用于某些專門問題的計(jì)算時(shí)可能表現(xiàn)出效率低、精度低，但要自己編制一個(gè)計(jì)算復(fù)雜流場(chǎng)的軟件，還是要慎重思考。

三、結(jié)束語

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關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué);CFD數(shù)值模擬;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）06-0141-02

計(jì)算流體力學(xué)CFD是流體力學(xué)的一個(gè)分支，是能源與動(dòng)力工程類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課。課程講授CFD數(shù)值模擬的基本思想、基本方法以及常用CFD數(shù)值模擬工具的使用，通過教學(xué)使學(xué)生了解、掌握CFD數(shù)值模擬的基本知識(shí)，為將來在涉及流體流動(dòng)問題的研究和設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用CFD數(shù)值模擬打下基礎(chǔ)。在計(jì)算流體力學(xué)教學(xué)中，可將仿真技術(shù)以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式加入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以加深對(duì)概念、公式以及數(shù)值方法的理解，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生探索性學(xué)習(xí)能力。如何利用好仿真軟件的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，將其引入到計(jì)算流體力學(xué)實(shí)踐教學(xué)中來，提高教學(xué)效果是本文要探討的主要問題。

一、CFD數(shù)值模擬在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

根據(jù)課程教學(xué)任務(wù)及其特點(diǎn)，選擇適用的教學(xué)方式是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師授課為中心，注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授與講解。在教學(xué)過程中，教師往往花費(fèi)大量的時(shí)間和精力介紹計(jì)算流體力學(xué)的基本原理并進(jìn)行相關(guān)理論公式的推導(dǎo)，學(xué)生并不能理解計(jì)算流體力學(xué)的工程應(yīng)用背景和意義，學(xué)生所接受的理論知識(shí)絕大部分來源于授課教師的灌輸。

由于計(jì)算流體力學(xué)課程涉及內(nèi)容的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段，使得教師和學(xué)生在此課程的講授和學(xué)習(xí)中都遇到一定的困難和問題。涉及基本方程和數(shù)值方法公式推導(dǎo)的部分，傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式可使學(xué)生對(duì)推導(dǎo)過程進(jìn)行邏輯思維，對(duì)推導(dǎo)得到的公式和結(jié)果也會(huì)更加印象深刻。對(duì)于比較復(fù)雜、抽象的教學(xué)內(nèi)容以及公式的應(yīng)用，則可借助計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)的方式進(jìn)行輔助教學(xué)，讓學(xué)生直觀地了解不同公式的應(yīng)用過程和數(shù)值模擬結(jié)果。由于流體力學(xué)控制方程一般是非線性的，只有極少數(shù)情況下才能得到解析解，與工程相關(guān)的復(fù)雜流體力學(xué)問題幾乎不能得到解析解，而實(shí)驗(yàn)研究一般是在模擬條件下完成的，幾乎所有的地面實(shí)驗(yàn)設(shè)備都不能完全滿足所有參數(shù)和相似定理的要求。通過CFD數(shù)值模擬技術(shù)，可以設(shè)計(jì)一些虛擬的實(shí)驗(yàn)，過程中可選用不同公式模型和數(shù)值方法，數(shù)值模擬所得的結(jié)果直觀，彌補(bǔ)了理論教學(xué)內(nèi)容的不足。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，或稱項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，是一種以學(xué)生為中心的教育方式。要求學(xué)生通過一系列個(gè)人或合作完成的任務(wù)，借助他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，解決現(xiàn)實(shí)中的問題，獲取知識(shí)和技能[1]。在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中，借助CFD數(shù)值模擬形象的模型分析與演示，既便于教師對(duì)計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用于工程問題的知識(shí)講述，又使學(xué)生對(duì)計(jì)算流體力學(xué)理論知識(shí)有更加深刻的理解。

二、CFD數(shù)值模擬在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題

1.根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)教材，結(jié)合學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，對(duì)某些重點(diǎn)、難點(diǎn)以及不宜課堂講解的地方，考慮能否應(yīng)用CFD數(shù)值模擬進(jìn)行輔助教學(xué)。在教學(xué)過程中，需要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)捻?xiàng)目案例，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教學(xué)方法，使其發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)才能獲得更好的教學(xué)效果。

2.在教學(xué)過程中，向?qū)W生展示CFD數(shù)值模擬在計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域的前沿應(yīng)用、經(jīng)典案例。在課程教學(xué)中可以隨時(shí)調(diào)用視頻錄像或仿真軟件，將計(jì)算流體力學(xué)的一些前處理、流場(chǎng)計(jì)算和后處理等復(fù)雜問題進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真演示。這樣可以激發(fā)學(xué)生利用相關(guān)數(shù)值模擬軟件對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，為后續(xù)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至展開創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。

3.選取若干具體案例為“項(xiàng)目”任務(wù)以達(dá)到對(duì)前一階段課堂講授知識(shí)、技能傳授的總結(jié)與升華;項(xiàng)目內(nèi)容中含有學(xué)生從來未遇到的問題，需要具備有一定難度。應(yīng)用CFD數(shù)值模擬軟件建立計(jì)算流體力學(xué)仿真分析實(shí)例庫，這樣老師就可以方便地進(jìn)行講解，并給學(xué)生提供直觀、形象的過程與結(jié)論，學(xué)生理解起來會(huì)更容易。

三、CFD數(shù)值模擬在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用案例

1.概念設(shè)計(jì)。氣力輸送過程非常復(fù)雜，過去和現(xiàn)在多依靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來解決問題。對(duì)一般粉體材料，在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)充分時(shí)，可以得到比較可靠的結(jié)果。傳統(tǒng)方式靠人工計(jì)算過于費(fèi)時(shí)間，現(xiàn)在可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，能較快地得到計(jì)算結(jié)果。計(jì)算機(jī)能在較短的時(shí)間內(nèi)繪出初步的圖紙，因此在粉體的氣力輸送過程中能做更多的方案比較，使設(shè)計(jì)更加合理。數(shù)值模擬可以提供一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量中無法提供的數(shù)據(jù)。在概念設(shè)計(jì)階段，老師和學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目的討論。教師起初先不必框定具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容，而是要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)工程應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，獲得設(shè)計(jì)的大方向，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步通過閱讀文獻(xiàn)和資料收集，確立實(shí)施思路和初步的方案，獲取可借鑒的工程案例。

2.詳細(xì)設(shè)計(jì)。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，教師需要預(yù)先講授CFD數(shù)值模擬工具的使用，以Fluent為例，該軟件是目前國際上比較流行的商用CFD軟件包，它具有豐富的物理模型、先進(jìn)的數(shù)值方法和強(qiáng)大的前后處理功能，在航空航天、汽車設(shè)計(jì)、石油天然氣和渦輪機(jī)設(shè)計(jì)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。在這個(gè)階段，學(xué)生通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)氣力輸送過程的調(diào)研資料和文獻(xiàn)資料，結(jié)合氣力輸送設(shè)備工藝特點(diǎn)，利用計(jì)算流體力學(xué)仿真軟件Fluent建立可靠的氣力輸送三維數(shù)學(xué)模型。對(duì)所建立的數(shù)值模擬模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖1所示，在此過程中，教師可以為學(xué)生講解計(jì)算域離散成網(wǎng)格點(diǎn)的過程。在此基礎(chǔ)上，利用所建立的氣力輸送三維數(shù)學(xué)模型對(duì)飛灰的氣力輸送進(jìn)行數(shù)值模擬，將數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比，由此對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型的可靠性和適用性進(jìn)行驗(yàn)證。

3.發(fā)現(xiàn)問題。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)中教師需要著重引導(dǎo)學(xué)校在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問題，挖掘?qū)е聠栴}產(chǎn)生的根源，在CFD模擬過程中，要確定邊界條件、數(shù)學(xué)模型和求解方法。氣力輸送屬于大型工業(yè)輸送物料設(shè)備，雖然輸送管道幾何形狀簡單，但是總長度較長，并且管道內(nèi)的輸送過程涉及到固相和氣相相互作用、物料顆粒湍動(dòng)粘度以及顆粒間的相互碰撞，過程非常復(fù)雜。在此過程中，老師可以為學(xué)生講解各種邊界條件的優(yōu)缺點(diǎn)以及選擇依據(jù)、數(shù)學(xué)模型的原理和應(yīng)用范圍、求解格式的選擇及相應(yīng)的計(jì)算方法和方程。

4.改進(jìn)設(shè)計(jì)。將模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行分析和比較，分析邊界條件、數(shù)學(xué)模型和求解方法對(duì)結(jié)果產(chǎn)生的影響，通過查閱文獻(xiàn)了解最新CFD數(shù)值模擬技術(shù)和方法，并嘗試應(yīng)用到項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中，提高數(shù)值模擬預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。可以利用該數(shù)值模擬數(shù)據(jù)研究氣力輸送旁管道內(nèi)壓降隨著顆粒直徑、顆粒密度的變化規(guī)律，并通過改變旁通管幾何比以及壁面粗糙度的大小，研究管道結(jié)構(gòu)和管道特性對(duì)壓降的影響。

從“概念設(shè)計(jì)”、“詳細(xì)設(shè)計(jì)”、“發(fā)現(xiàn)問題”和“改進(jìn)設(shè)計(jì)”這幾個(gè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以看到，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的最主要的特征就是教師引導(dǎo)學(xué)生通過尋找完成工作任務(wù)的途徑與方法，圍繞工作項(xiàng)目完成調(diào)查研究、網(wǎng)絡(luò)信息搜集、文獻(xiàn)查閱、個(gè)人獨(dú)立思考、討論答辯、團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)等各項(xiàng)相關(guān)的實(shí)踐與創(chuàng)造活動(dòng)[2]。

在實(shí)施過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生查閱資料獲取類似項(xiàng)目的技術(shù)路線、解決方案與相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)錯(cuò)誤明顯的方案做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、糾正，使方案盡量集中在合理的范圍之內(nèi)[3]。需要選擇貼近實(shí)踐的項(xiàng)目案例，將CFD數(shù)值模擬軟件融入到分組學(xué)習(xí)和應(yīng)用指導(dǎo)的整個(gè)過程，使學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)及完成過程中加深對(duì)理論知識(shí)的理解及實(shí)際應(yīng)用，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

四、結(jié)束語

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)在實(shí)施的過程中，表現(xiàn)出以項(xiàng)目為本位、以學(xué)生為主體的重要特征。教師教授和引導(dǎo)的是項(xiàng)目實(shí)施所需的技能、系統(tǒng)知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)，最終考核的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、應(yīng)用、創(chuàng)新和總結(jié)。將CFD數(shù)值模擬技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算流體力學(xué)理論教學(xué)，可以使教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高，可以幫助克服客觀實(shí)際條件對(duì)理論教學(xué)的制約，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，并激發(fā)學(xué)習(xí)和研究的興趣。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：土木工程專業(yè)；建筑設(shè)備工程；課程內(nèi)容；改革

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：10052909（2012）06006802一、土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)《高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱》［1］可知，土木工程專業(yè)培養(yǎng)掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)，能在房屋建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路、鐵道工程、橋梁、礦山建筑等的設(shè)計(jì)、施工、管理、咨詢、監(jiān)理、研究、教育、投資和開發(fā)部門從事技術(shù)或管理工作，具有初步的項(xiàng)目規(guī)劃和研究開發(fā)能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。

二、土木工程專業(yè)與建筑設(shè)備工程的聯(lián)系

房屋建筑是土木工程內(nèi)容之一，而建筑設(shè)備工程是房屋建筑中不可缺少的組成部分，必須與建筑、結(jié)構(gòu)相互配合才能發(fā)揮建筑物的應(yīng)用功能。各種建筑設(shè)備工程都離不開管道，在建筑物中要安裝這些管道，不可避免的要穿越墻體、樓板和基礎(chǔ)，土建施工中要預(yù)留穿過樓板的孔洞，如果沒預(yù)留，臨時(shí)鑿洞，既浪費(fèi)勞動(dòng)力又影響施工質(zhì)量，這些說明了土木建筑工程與設(shè)備工程之間有著密不可分的關(guān)系，土木施工技術(shù)人員必須對(duì)設(shè)備工程知識(shí)有一定的掌握和了解。

三、土木工程專業(yè)建筑設(shè)備工程課程內(nèi)容在教學(xué)中存在的問題

（一）課程內(nèi)容與土木工程專業(yè)聯(lián)系不大，與專業(yè)其他課程有重疊

建筑設(shè)備工程是土木工程專業(yè)的一門應(yīng)用性專業(yè)技術(shù)課程。學(xué)生學(xué)習(xí)的目的在于掌握建筑設(shè)備工程技術(shù)的基本知識(shí)和基本理論，具有綜合考慮和合理處理各種建筑設(shè)備與建筑主體之間關(guān)系的能力，從而能做出適用、經(jīng)濟(jì)的建筑設(shè)計(jì)。該課程并不要求土木專業(yè)學(xué)生掌握建筑設(shè)備工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)和相關(guān)各類工程的設(shè)計(jì)計(jì)算。如在課程中，設(shè)置了室內(nèi)給排水管網(wǎng)、室內(nèi)供熱管網(wǎng)，以及通風(fēng)管道等有關(guān)建筑設(shè)備工程設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容，這些內(nèi)容是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的核心內(nèi)容，而對(duì)于土木工程專業(yè)，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，不要求學(xué)生具有建筑設(shè)備工程設(shè)計(jì)的能力。

此外，課程中對(duì)流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電工學(xué)基本知識(shí)的講述占用了一定篇幅，這三門課是建筑設(shè)備工程的專業(yè)基礎(chǔ)，這些知識(shí)的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生掌握建筑設(shè)備基本知識(shí)，而該課程本身內(nèi)容較多，且在土木工程專業(yè)開設(shè)的流體力學(xué)和電工學(xué)課程中已有講述，課程中這部分內(nèi)容的設(shè)置既占用了學(xué)習(xí)時(shí)間又分散了學(xué)習(xí)精力［2］。

（二）課程中與土木工程專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容范圍較小

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，土木工程既包括房屋建筑工程也包括橋梁隧道工程，因而與土木工程有關(guān)的設(shè)備工程既有房屋建筑內(nèi)的設(shè)備工程，也有與橋梁道路有關(guān)的室外設(shè)備工程?，F(xiàn)有的《建筑設(shè)備工程》教材主要包括建筑給排水、供暖工程、通風(fēng)空調(diào)、電氣照明等內(nèi)容。這些內(nèi)容主要是房屋建筑內(nèi)的設(shè)備工程，只涉及了與土木工程專業(yè)有關(guān)的部分內(nèi)容，而對(duì)于與房屋建筑外的土木工程有關(guān)的設(shè)備工程沒有講述。如課程中涉及到供暖工程，只講述了室內(nèi)采暖，沒有室外采暖管網(wǎng)的布置敷設(shè)以及施工安裝等內(nèi)容，而這些內(nèi)容涉及到管溝的建造以及與室外構(gòu)筑物、交通線路、各種管道的相互協(xié)調(diào)等，與土木工程有一定聯(lián)系，有助于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

王利霞土木工程專業(yè)建筑設(shè)備工程課程內(nèi)容改革研究

（三）課程中關(guān)于各種系統(tǒng)工程施工圖識(shí)讀的內(nèi)容較少

對(duì)土木工程專業(yè)而言，建筑設(shè)備工程課程重點(diǎn)應(yīng)放在建筑設(shè)備與建筑主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以及建筑設(shè)備與建筑施工技術(shù)的結(jié)合上，而建筑設(shè)備工程施工圖能充分反映這兩個(gè)方面的內(nèi)容。在現(xiàn)有的教材中，具有專業(yè)針對(duì)性的教材很少，各種專業(yè)使用的建筑設(shè)備工程教材內(nèi)容基本相同，教材中沒有完整的室內(nèi)外給排水施工圖、室內(nèi)外供熱管網(wǎng)施工圖、空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)施工圖，以及這些圖紙的識(shí)讀方法，教材中關(guān)于各種建筑設(shè)備工程施工與土建施工相互配合的內(nèi)容也較少。土木專業(yè)的學(xué)生看不懂設(shè)備施工圖，在施工過程中難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備與結(jié)構(gòu)、建筑外形的相互協(xié)調(diào)。

四、土木工程專業(yè)建筑設(shè)備工程課程內(nèi)容改革建議

（一）刪去各個(gè)系統(tǒng)水力計(jì)算內(nèi)容，刪去課程中流體力學(xué)和電工學(xué)相關(guān)知識(shí)

建筑設(shè)備工程課程涉及內(nèi)容繁雜，包括采暖、通風(fēng)空調(diào)、室內(nèi)給排水、燃?xì)夤?yīng)以及相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)—熱工流體知識(shí)。內(nèi)容幾乎涵蓋了建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的所有內(nèi)容。內(nèi)容非常多，而建筑設(shè)備工程課程對(duì)于土木專業(yè)來說并非主干課，教學(xué)時(shí)數(shù)較少，因而在較少的時(shí)間要學(xué)習(xí)較多的內(nèi)容，教師和學(xué)生都很吃力，且效果不佳。因此，對(duì)于土木工程專業(yè)，應(yīng)刪去供熱、給排水、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的水力計(jì)算以及流體電工等專業(yè)基本知識(shí)和內(nèi)容。

（二）增加室外管網(wǎng)的布置敷設(shè)及施工內(nèi)容

建筑設(shè)備工程包括各種管網(wǎng)，如給排水管網(wǎng)、供熱管網(wǎng)、通風(fēng)空調(diào)管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)等。建筑設(shè)備工程與土木工程的聯(lián)系主要體現(xiàn)在各種管網(wǎng)布置、敷設(shè)及施工與土木工程的相互協(xié)調(diào)上，這些內(nèi)容也應(yīng)該作為建筑設(shè)備工程的主要內(nèi)容之一。教材不僅要講述室內(nèi)管網(wǎng)的布置敷設(shè)，而且還應(yīng)增加室外管網(wǎng)布置敷設(shè)及施工安裝等相關(guān)內(nèi)容。

（三）將各種設(shè)備工程的施工方法和施工圖的識(shí)讀作為重點(diǎn)內(nèi)容

土木工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑設(shè)備工程主要應(yīng)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型知識(shí)，在教材中，應(yīng)向?qū)W生提供必要的數(shù)據(jù)、施工方法、常見質(zhì)量通病及預(yù)防措施、驗(yàn)收規(guī)范要求等知識(shí)，應(yīng)把施工方法及施工、土建的配合作為重點(diǎn)內(nèi)容，在教材中應(yīng)增加各種系統(tǒng)的施工圖，強(qiáng)化學(xué)生的識(shí)圖能力。

五、結(jié)語

在土木專業(yè)中，建筑設(shè)備工程是一門應(yīng)用性的專業(yè)技術(shù)課，針對(duì)該課程內(nèi)容多、課時(shí)少的特點(diǎn)，以及結(jié)合土木工程專業(yè)要求，對(duì)現(xiàn)有教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)增減，突出重點(diǎn)內(nèi)容，編寫出專業(yè)針對(duì)性強(qiáng)的教材，以培養(yǎng)土木專業(yè)學(xué)生具有協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)與設(shè)備施工的能力。

參考文獻(xiàn)：

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1 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中的相關(guān)問題

從國內(nèi)相關(guān)院校以及上海海洋大學(xué)工程學(xué)院工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教材建設(shè)情況看，目前理論與實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容詳實(shí)、規(guī)范實(shí)用的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)系列教材十分缺乏[5]。上海海洋大學(xué)經(jīng)過幾年的實(shí)踐教學(xué)探索，雖然取得一些成績，但也存在需要改進(jìn)與完善的問題：首先，在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教材建設(shè)上沒有系列化，正式出版的實(shí)踐教材很少；其次，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容缺少深度和層次性，缺乏相關(guān)課程群組的關(guān)聯(lián)與集成，較常采用傳習(xí)性、因襲性的教育方法，缺乏對(duì)學(xué)生探究問題的鼓勵(lì)；再次，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)考核模式單一，缺乏考核的層次性和多樣性，采用所有學(xué)生按部就班地做一樣的案例的方式較多，不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)[6]。

為了解決上述問題，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，就要更好地發(fā)揮高校本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的作用。工程力學(xué)基礎(chǔ)尤其是工程流體力學(xué)是海洋類大學(xué)的重要基礎(chǔ)課程，本文以工程力學(xué)基礎(chǔ)課程（工程流體力學(xué)）為主要研究對(duì)象，通過對(duì)本課程大綱、環(huán)節(jié)模塊以及相關(guān)課程群的梳理，調(diào)研分析現(xiàn)行課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容、條件以及不足之處，利用模塊化層次化的架構(gòu)，探索實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中的管理與運(yùn)行機(jī)制。鑒于上海市教委對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新的鼓勵(lì)與項(xiàng)目的加大投入，本文提出對(duì)基于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)優(yōu)化管理方案的研究，通過本科生創(chuàng)新思路、想法以及項(xiàng)目的綜合分析利用，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系的優(yōu)化進(jìn)程。針對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)條件與教材完善，學(xué)生創(chuàng)新思想引導(dǎo)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容深化，以及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)多方式靈活考核方法等方面展開探索，對(duì)現(xiàn)行工程力學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)化管理進(jìn)行研究。

2 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)優(yōu)化管理方法

針對(duì)上述問題，基于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，推進(jìn)工程力學(xué)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)化管理模式，優(yōu)化工程綜合類本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的管理模塊與層次，更好地為學(xué)校教學(xué)綜合管理提升以及本科學(xué)生能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高提供服務(wù)和參考。

方法實(shí)施的主要流程包括：

1）以工程流體力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程為對(duì)象，分析現(xiàn)有教學(xué)大綱，理清各個(gè)環(huán)節(jié)模塊關(guān)系，研究構(gòu)建學(xué)校、學(xué)院其他與之相關(guān)的課程群模型，完成與工程流體力學(xué)課程內(nèi)容匹配與互補(bǔ)的體系架構(gòu)；

2）總結(jié)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程開設(shè)情況與條件，分析與現(xiàn)有課程群組的關(guān)聯(lián)關(guān)系，總結(jié)尚缺的環(huán)節(jié)條件；

3）調(diào)研分析現(xiàn)有大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，結(jié)合工程流體力學(xué)理論課程與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，完善更新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)系列教材；

4）以現(xiàn)有大學(xué)生創(chuàng)新思想需求及項(xiàng)目為基礎(chǔ)，深化擴(kuò)充現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)案例、內(nèi)容、環(huán)節(jié)及模塊；

5）按照模塊化訓(xùn)練模式，主要包括基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊、專業(yè)訓(xùn)練模塊以及綜合訓(xùn)練模塊來進(jìn)行。

3 實(shí)施效果及分析

以上海海洋大學(xué)大三下學(xué)期本科學(xué)生為對(duì)象，針對(duì)開設(shè)的工程流體力學(xué)理論課程與實(shí)驗(yàn)課程、物流系統(tǒng)建模與仿真實(shí)踐課程，采用上述方法，具體步驟如下。

1）整理大學(xué)生創(chuàng)新思想及項(xiàng)目，融入實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程內(nèi)容中，推進(jìn)完善教學(xué)內(nèi)容。

2）基于層次化、模塊化的遞階式研究方法，分析并構(gòu)建工程力學(xué)基礎(chǔ)課程本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)化管理機(jī)制與體系。

3）結(jié)合理論教學(xué)條件內(nèi)容，在基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊中，所涉及的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容主要是操作性實(shí)驗(yàn)，此類實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)應(yīng)用及專業(yè)基本知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)知識(shí)。

4）在專業(yè)訓(xùn)練模塊所涉及的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容主要是分析設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，此類實(shí)驗(yàn)著重訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和獲得的基本的實(shí)驗(yàn)技能，綜合多課程群組的綜合知識(shí)，在教師指導(dǎo)下對(duì)專業(yè)知識(shí)的全面理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力以及創(chuàng)新思維設(shè)想。

5）在綜合訓(xùn)練模塊中所涉及的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容主要是綜合性實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有和預(yù)想的創(chuàng)新思路項(xiàng)目，此類實(shí)驗(yàn)著重把理論知識(shí)和實(shí)際運(yùn)用結(jié)合起來，接近實(shí)際工作，并深化學(xué)生在前兩個(gè)模塊中掌握的實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力。

6）利用實(shí)驗(yàn)與問卷調(diào)查結(jié)合的方法，驗(yàn)證所獲得的研究成果的有效性和實(shí)用性。

方法通過兩屆學(xué)生課堂實(shí)施進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)施過程中的課堂效果與學(xué)生表現(xiàn)良好，課堂質(zhì)量以及互動(dòng)明顯提升。分別對(duì)兩屆4個(gè)班的48名學(xué)生進(jìn)行抽樣問卷調(diào)查，通過結(jié)果分析顯示：42名學(xué)生喜歡基于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程改革模式，3名學(xué)生選擇一般，3名學(xué)生選擇不喜歡而更習(xí)慣于傳統(tǒng)教學(xué)方式；43名學(xué)生認(rèn)為該方法值得推廣到其他相應(yīng)課程，4名選擇一般，1名選擇不值得推薦；對(duì)于存在的問題，學(xué)生反映較多的是除了大學(xué)生創(chuàng)新思想引導(dǎo)，還應(yīng)加入更多的工程案例，因此融入合適的工程案例是繼續(xù)改進(jìn)的內(nèi)容；同時(shí)學(xué)生通過課程引導(dǎo)，思路源于課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐，新增獲5項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。

4 結(jié)束語

本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及解決分析處理實(shí)際問題能力過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，而大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的管理機(jī)制是相輔相成、密不可分的。以工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程為例，本文提出的基于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法在于改革優(yōu)化現(xiàn)有的工程力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)管理體制和運(yùn)行模式，突破實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)傳統(tǒng)的不適應(yīng)新形勢(shì)的管理理念，創(chuàng)造新的人才培養(yǎng)模式，多角度全方位為學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)管理與質(zhì)量的提升提供參考?；诖髮W(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，促進(jìn)本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量及管理機(jī)制的有效運(yùn)轉(zhuǎn)與提升，在全方位培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目與能力的基礎(chǔ)上，更好地推動(dòng)工程力學(xué)基礎(chǔ)課程本科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的完善運(yùn)轉(zhuǎn)，更好地為學(xué)校其他專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)管理給予借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)

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篇6

【關(guān)鍵詞】礦山安全工程；實(shí)踐教學(xué)；數(shù)理力學(xué)

一、礦山安全學(xué)科分類及屬性

礦山安全工程是以礦山生產(chǎn)過程中發(fā)生的人身傷害事故為主要研究對(duì)象，在總結(jié)、分析已經(jīng)發(fā)生的礦山事故經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和管理科學(xué)等方面的有關(guān)知識(shí)，識(shí)別和預(yù)測(cè)礦山生產(chǎn)過程中存在的不安全因素，并采取有效的控制措施防止礦山傷害事故的科學(xué)技術(shù)知識(shí)體系。

礦山安全工程在學(xué)科門類上是礦業(yè)工程的一個(gè)分支，跟采礦工程同屬于一級(jí)學(xué)科礦業(yè)工程下面的二級(jí)學(xué)科。因此，從學(xué)科屬性和性質(zhì)上來講，礦山安全工程專業(yè)知識(shí)體系的構(gòu)建也應(yīng)當(dāng)遵從礦業(yè)工程知識(shí)體系構(gòu)建的學(xué)科規(guī)律。

現(xiàn)如今，煤礦開采工藝已較為成熟，但是安全性制約了高效性的發(fā)揮，主要體現(xiàn)為，隨著開采深度的增大，地應(yīng)力、瓦斯、構(gòu)造等地質(zhì)條件惡化，帶來了沖擊地壓、瓦斯突出、熱害、水害、火災(zāi)等災(zāi)害進(jìn)一步加劇，這對(duì)煤礦安全技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。如前所述，煤礦生產(chǎn)的新特征對(duì)礦山安全工程技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。

二、礦山安全教學(xué)中存在的問題

當(dāng)前淡化專業(yè)，寬口徑、通識(shí)教育的導(dǎo)向下，很多屬于采礦學(xué)科的專業(yè)課被一再削減，課程的難度也大大降低。課程太多，學(xué)時(shí)數(shù)不夠，艱深課程概論化導(dǎo)致的。在通識(shí)教育的倡導(dǎo)下，很多本該扎扎實(shí)實(shí)細(xì)致 講授的數(shù)學(xué)物理類、力學(xué)類課程只能概論化，甚至完全不講。而這些較為難懂的課程正是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，更是學(xué)生今后向上攀登的基石，缺少了這些硬功夫，學(xué)生很難再上一個(gè)臺(tái)階。

現(xiàn)行礦山安全專業(yè)大中專教育中還存在的問題是，學(xué)生的數(shù)理功底普遍薄弱。在講授專業(yè)課程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)課程中的理論公式普遍有一種畏難情緒，也沒耐心去認(rèn)真計(jì)算推導(dǎo)，若放在課堂上推導(dǎo)又受到學(xué)時(shí)的限制，若放在課下學(xué)生自學(xué)，由于數(shù)理功底弱，學(xué)生又無法完成自學(xué)，這就產(chǎn)生了一個(gè)尷尬的局面。大量的文科性質(zhì)、管理性質(zhì)的安全管理類課程沖淡了行業(yè)專業(yè)課程，造成礦山安全工程專業(yè)學(xué)生底子薄、數(shù)理基礎(chǔ)弱。

此外，理論教育與實(shí)踐脫節(jié)也是許多學(xué)校礦山安全工程教學(xué)的疏漏，眾多學(xué)校著眼于基礎(chǔ)理論方面的學(xué)習(xí)，學(xué)生只能從書本中想象具體的操作情況，這顯然與該專業(yè)的專業(yè)需求不匹配。

三、礦山安全教學(xué)新思路建議

1.加強(qiáng)數(shù)理力學(xué)基礎(chǔ)，構(gòu)建合理知識(shí)體系

只有采用嚴(yán)密定量化的力學(xué)理論才能精確計(jì)算，為工程實(shí)際提供理論和技術(shù)指導(dǎo)，這就需要在知識(shí)體系中重點(diǎn)加強(qiáng)數(shù)理力學(xué)知識(shí)。因而礦山安全教育應(yīng)該構(gòu)建合理的數(shù)理和專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，如理論力學(xué)、材料力學(xué)、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、傳熱學(xué)、固體力學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)、巖石力學(xué)、滲流力學(xué)、損傷力學(xué)、斷裂力學(xué)、散體力學(xué)、滲流力學(xué)等力學(xué)知識(shí)應(yīng)該給予充足的學(xué)時(shí)予以講授。在強(qiáng)大的數(shù)理力學(xué)基礎(chǔ)上，學(xué)生應(yīng)掌握采礦學(xué)、礦山地質(zhì)學(xué)、通風(fēng)學(xué)、工程流體力學(xué)、礦山壓力巖層控制等專業(yè)基礎(chǔ)課程。在此基礎(chǔ)上可適當(dāng)學(xué)習(xí)安全學(xué)的一些基本課理論教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合礦山安全工程包括礦山災(zāi)害所有的防治技術(shù)，是保障礦山安全的最主要的技術(shù)手段。

2.理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合

理論教學(xué)以課堂講課為主，課堂專題講座和討論、影音教學(xué)和案例教學(xué)為輔。在課程講授過程中，必須使學(xué)生全面掌握礦山安全基礎(chǔ)知識(shí)，構(gòu)建學(xué)生終身受益的知識(shí)體系。將“礦山安全工程”知識(shí)內(nèi)容分為九部分內(nèi)容： 礦山安全現(xiàn)狀與管理、傷亡事故發(fā)生與預(yù)防原理、礦山機(jī)電傷害事故預(yù)防技術(shù)、礦井瓦斯災(zāi)害防治、礦山防火防爆、礦塵防治、礦井水害防治、礦山爆破安全、礦山救護(hù)等。在課程教學(xué)中，不局限于基本知識(shí)和基本技能的掌握，更應(yīng)立足于全面提高學(xué)生素質(zhì)，堅(jiān)持“以提高礦山安全的綜合素質(zhì)與能力”的課程教學(xué)理念，在講解基本理論、基本技術(shù)的基礎(chǔ)上，引用大量的案例對(duì)不同防治技術(shù)進(jìn)行分析，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生積極思考，提高學(xué)生分析問題的能力。

實(shí)踐教學(xué)主要結(jié)合理論教學(xué)，開展實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)。為學(xué)生開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并鼓勵(lì)學(xué)生開展設(shè)計(jì)性的綜合實(shí)驗(yàn)，如礦井瓦斯抽放系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、礦井火災(zāi)災(zāi)變時(shí)期風(fēng)流變化實(shí)驗(yàn)等。為提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，該課程采用課程設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)來提高學(xué)生的實(shí)踐能力。針對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容，開設(shè)了不同內(nèi)容、不同規(guī)模的課程設(shè)計(jì)。有的設(shè)計(jì)內(nèi)容需要設(shè)計(jì)圖紙，如礦井瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)；有的是對(duì)某礦山事故進(jìn)行分析，如利用事故樹分析礦山外因火災(zāi)的原因。通過課程設(shè)計(jì)，有力提高了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。綜合性實(shí)驗(yàn)注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，結(jié)合礦山現(xiàn)場(chǎng)的研究項(xiàng)目，選擇一些與實(shí)踐緊密聯(lián)系、并具有一定難度的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)要求以及主要任務(wù)交給學(xué)生，學(xué)生通過自己預(yù)習(xí)理論知識(shí)，查閱資料，進(jìn)行討論，掌握實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟，組織實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施，最后完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

3.改革傳統(tǒng)的考核方式

一是主要對(duì)實(shí)驗(yàn)課程基本概念和常識(shí)等基礎(chǔ)知識(shí)的考核，采用包括內(nèi)容、平時(shí)的表現(xiàn)、課堂表現(xiàn)、出勤率、回答問題等，占總分的30%。二是采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績50%考核；另一項(xiàng)是設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)形式，它是根據(jù)課程的特點(diǎn)而設(shè)置的，學(xué)生可以根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)和特長選擇其中的實(shí)驗(yàn)方法或內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)過程中提出問題、分析問題和解決問題的能力等等，占總成績的20%。通過這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目的。

四、結(jié)語

礦山安全專業(yè)大專教育的數(shù)理力學(xué)基礎(chǔ)和知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)學(xué)生個(gè)人職業(yè)發(fā)展和對(duì)礦山企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量至關(guān)重要，此外應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力教育，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建匹配合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。才能使人才具備更強(qiáng)的競爭力，未來才能在礦業(yè)涌現(xiàn)出領(lǐng)軍人物。

【參考文獻(xiàn)】

篇7

關(guān)鍵詞 非均相分離；啟發(fā)式教學(xué)；工程意識(shí)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-489X（2013）09-0099-02

Discussion on Course of Heterogeneous Separation Technology and Equipment//Sun Zhiqian， Wang Jianjun， Wang Zhenbo， Jin Youhai

Abstract Course arrangement and content of heterogeneous separation technology and equipment is introduced， and the aspects of stimulating students’ learning interests， combination of various teaching methods， cultivating students’ engineering consciousness and improving students’ practice ability are discussed to enhance teaching effect.

Key words heterogeneous separation； heuristic teaching； engineering consciousness； practice teaching

非均相分離技術(shù)及設(shè)備是中國石油大學(xué)（華東）過程裝備與控制工程專業(yè)的專業(yè)技術(shù)限選課。它涉及化學(xué)工程領(lǐng)域中的單元操作技術(shù)，主要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用粉體工程學(xué)、流體力學(xué)及相關(guān)學(xué)科的理論知識(shí)來解決化學(xué)工程領(lǐng)域非均相分離單元操作實(shí)際問題。筆者結(jié)合教學(xué)之中形成的對(duì)于非均相分離技術(shù)及設(shè)備課程教學(xué)方法的一些體會(huì)和感悟進(jìn)行探討。

1 課程基本要求

非均相分離技術(shù)及設(shè)備的前置課程是粉體工程學(xué)和流體力學(xué)。粉體工程學(xué)亦稱顆粒學(xué)，主要介紹顆粒學(xué)的基本知識(shí)及顆粒物性的分析方法與測(cè)量技術(shù)，使學(xué)生具備將顆粒學(xué)及其理論應(yīng)用于流態(tài)化、粉體輸送和粉體制備技術(shù)等工程領(lǐng)域的綜合能力；流體力學(xué)則主要介紹流體力學(xué)的基本概念和原理，使學(xué)生具備分析非均相分離過程所涉及的單相與多相流動(dòng)特性的能力。

非均相分離技術(shù)及設(shè)備的授課目標(biāo)是使學(xué)生熟悉氣態(tài)非均相物系和液態(tài)非均相物系分離的基本理論知識(shí)，掌握重力及慣性分離、旋風(fēng)分離器、過濾除塵器、電除塵器、水力旋流器、靜電聚結(jié)器、液固過濾等設(shè)備的分離機(jī)理及設(shè)計(jì)計(jì)算基本方法，了解濕法捕集、懸浮液的預(yù)處理與增濃的基本方法和途徑以及離心沉降分離設(shè)備的原理，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)及創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生從事化學(xué)工程領(lǐng)域內(nèi)非均相物系分離技術(shù)及設(shè)備的研究打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2 教學(xué)方法探討

筆者根據(jù)非均相分離技術(shù)及設(shè)備的課程特點(diǎn)，結(jié)合授課經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，對(duì)非均相分離技術(shù)及設(shè)備課程的教學(xué)方法進(jìn)行探討。

2.1 采用啟發(fā)式教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師。非均相分離技術(shù)及設(shè)備課程是一門專業(yè)性、理論性較強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，容易出現(xiàn)提不起興致、注意力不集中等問題，嚴(yán)重影響授課和學(xué)習(xí)效果。鑒于此，在授課過程中，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，通過列舉生活中的實(shí)例，講述其中蘊(yùn)含的非均相分離原理，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，取得較好的效果。

例如，在課程的緒論部分，從學(xué)生感興趣的核電工業(yè)入手，介紹其工藝及應(yīng)用，并指出分離設(shè)備在整個(gè)工藝流程中的作用；而后逐漸深入介紹發(fā)電、采油、鉆井、西氣東輸、煉廠相關(guān)工藝及設(shè)備，并指出日常生活中的吸塵器、滾筒式洗衣機(jī)、魚缸凈化器等都是非均相分離技術(shù)的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程的深入介紹奠定基礎(chǔ)。

又如“重力沉降分離設(shè)備”一節(jié)中，在闡明“增大沉降面積可以提高分離性能”的觀點(diǎn)時(shí)，列舉兩個(gè)生活中的實(shí)例：

【實(shí)例一】國家大劇院的殼體表面積高達(dá)3.5萬平方米，灰塵易沉降在殼體表面，形成“高性能的露天重力沉降器”。

【實(shí)例二】黃河發(fā)源于青藏高原，延綿5000多公里，途徑9個(gè)省份，最終在東營墾利匯入渤海。黃河中上游河流流道窄，流速快，夾帶大量泥沙匯至下游，在入海口匯入渤海后沉降面積急劇增大，流速趨緩，河流中泥沙得以沉降，而黃河入?？诘膬?nèi)陸面積也因?yàn)槟嗌吵练e而不斷增加。

生活處處有物理，留心觀察皆學(xué)問。通過生活實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用非均相分離原理給出合理解釋，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們主動(dòng)參與到課堂討論與學(xué)習(xí)之中。

2.2 采用板書、PPT課件、視頻教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，高校普遍采用PPT課件進(jìn)行課堂教學(xué)。雖然PPT課件具有信息量大、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，但是知識(shí)點(diǎn)講解速度較快，尤其在講解理論推導(dǎo)內(nèi)容時(shí)，絕大多數(shù)學(xué)生只能被動(dòng)接受，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上教師的授課思路，聽課效果較差。因此，對(duì)于課程中理論推導(dǎo)內(nèi)容，應(yīng)輔以板書教學(xué)。對(duì)于非均相分離設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及多相流動(dòng)與分離過程的教學(xué)，如油氣水三相分離器以及臥螺離心機(jī)的分離過程等，則可以采用視頻教學(xué)法。

例如，在講授“旋風(fēng)分離器”一節(jié)時(shí)，對(duì)于旋風(fēng)分離器的分離原理、主要結(jié)構(gòu)形式、分離器內(nèi)部流場(chǎng)和濃度場(chǎng)分布規(guī)律、旋風(fēng)分離器分離性能的影響因素、旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)方法，以及旋風(fēng)分離器的磨損及防磨措施等知識(shí)點(diǎn)，采用PPT課件進(jìn)行講解；對(duì)于旋風(fēng)分離器的相似準(zhǔn)數(shù)、分離理論、阻力系數(shù)、壓降計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)采用板書進(jìn)行授課；對(duì)于旋風(fēng)分離器內(nèi)部氣固兩相流動(dòng)形態(tài)、旋風(fēng)分離器的工業(yè)應(yīng)用等內(nèi)容通過視頻進(jìn)行教學(xué)。板書、PPT、視頻相結(jié)合的教學(xué)方法，可以合理安排教學(xué)進(jìn)度，深入講解各部分知識(shí)點(diǎn)，取得良好效果。

2.3 緊密聯(lián)系工程實(shí)際及科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)

非均相分離技術(shù)及設(shè)備主講教師均為中國石油大學(xué)（華東）多相流分離課題成員，長期從事多相流分離技術(shù)及裝備的研究，先后承擔(dān)或參與了多項(xiàng)與分離過程和裝備有關(guān)的技術(shù)研發(fā)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)，并已取得多項(xiàng)成果，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在教學(xué)過程中，不僅要教授各類分離設(shè)備的分離原理、分離過程、設(shè)計(jì)方法以及設(shè)備分離性能的影響因素，更要緊密聯(lián)系工程實(shí)際，結(jié)合科研項(xiàng)目研究內(nèi)容以及最新科研進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。例如，在講授“旋風(fēng)分離器”一節(jié)時(shí)，給學(xué)生講述課題組研發(fā)PDC、PSC型旋風(fēng)分離器的過程；在講授“水力旋流器”一節(jié)時(shí)，結(jié)合課題組在新疆風(fēng)城油田進(jìn)行的工業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解。通過相關(guān)工程項(xiàng)目的介紹，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，深化了教學(xué)效果。

2.4 增設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力

中國石油大學(xué)（華東）多相流分離實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室面積約1200平方米，擁有完備的實(shí)驗(yàn)分析儀器，如LS230激光粒度測(cè)試儀、PH50系列數(shù)字顯微成像系統(tǒng)、TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)、PIP6.1顆粒圖像分析儀、MT1000多功能粉體物性分析儀、多功能原油含水自動(dòng)測(cè)量儀、DE-100L型實(shí)驗(yàn)室高剪切分散乳化機(jī)、QBZY-1型全自動(dòng)表面界面張力儀等與非均相分離技術(shù)相關(guān)的測(cè)試儀器。

實(shí)驗(yàn)室擁有旋風(fēng)分離器流場(chǎng)及性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置、直流式低速風(fēng)洞、旋液分離綜合試驗(yàn)研究裝置、旋液分離熱態(tài)高溫試驗(yàn)研究裝置、氣液旋流分離試驗(yàn)研究裝置、重力聚結(jié)分離裝置等多套實(shí)驗(yàn)裝置。非均相分離技術(shù)及設(shè)備課程設(shè)有4學(xué)時(shí)的實(shí)踐學(xué)時(shí)，學(xué)生通過參觀實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備、觀摩實(shí)驗(yàn)過程，可以加深對(duì)于所學(xué)非均相分離知識(shí)的理解。此外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部分實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)裝置向?qū)W生開放，學(xué)生可以參與到實(shí)驗(yàn)中來，鍛煉了動(dòng)手能力，切實(shí)做到學(xué)以致用，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)效果。

篇8

上海交通大學(xué)

力學(xué)學(xué)科形成了各具特色、實(shí)力雄厚的四個(gè)二級(jí)學(xué)科：流體力學(xué)、固體力學(xué)、一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)和工程力學(xué)。此外，生物力學(xué)是力學(xué)與生物、醫(yī)學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科，其中研究與人類心血管疾病成因及診治相關(guān)的血流動(dòng)力學(xué)是發(fā)展較快的領(lǐng)域之一，該方向?qū)儆诋?dāng)前國際前沿。

材料科學(xué)與工程是上海交大的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科，前身是冶金系，下設(shè)3個(gè)二級(jí)學(xué)科，其中材料學(xué)、材料加工工程被評(píng)為國家重點(diǎn)學(xué)科。

機(jī)械工程學(xué)科培養(yǎng)了數(shù)以萬計(jì)的專業(yè)技術(shù)人才，擁有機(jī)械制造及其自動(dòng)化和機(jī)械設(shè)計(jì)及理論2個(gè)國家重點(diǎn)學(xué)科，整個(gè)學(xué)科的實(shí)力都非常強(qiáng)大。

控制科學(xué)與工程學(xué)科以其科研覆蓋面寬、綜合實(shí)力強(qiáng)、人才梯隊(duì)結(jié)構(gòu)合理、培養(yǎng)高層次人才數(shù)量多、質(zhì)量高而列居國內(nèi)同類學(xué)科前茅?？刂评碚撆c控制工程、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)2個(gè)學(xué)科從1987年開始就一直是國家重點(diǎn)學(xué)科。

創(chuàng)立于1943年的船舶與海洋工程學(xué)科，已形成了一批在全國乃至世界領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，造就了一批以院士為核心的著名學(xué)科帶頭人，成為了我國學(xué)科門類齊全、綜合研究實(shí)力雄厚、獨(dú)具特色的船舶與海洋工程科研和教學(xué)基地，享有很高的學(xué)術(shù)聲譽(yù)。

西安交通大學(xué)

機(jī)械工程學(xué)院是西安交通大學(xué)歷史最悠久、實(shí)力最雄厚的學(xué)院之一，優(yōu)勢(shì)專業(yè)主要有機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、機(jī)械電子工程等學(xué)科。

電氣工程學(xué)院是我國高校同類學(xué)科中創(chuàng)建最早、學(xué)科設(shè)置最全的學(xué)院之一，歷屆畢業(yè)生中有近30人成為院士，應(yīng)屆畢業(yè)生一次性就業(yè)率非常高，學(xué)生知識(shí)能力強(qiáng)，頗受企業(yè)青睞。

能源與動(dòng)力工程學(xué)院是西安交通大學(xué)的“品牌”學(xué)院，其能源動(dòng)力學(xué)科實(shí)力強(qiáng)大，在全國都是數(shù)一數(shù)二的，擁有熱能工程、流體機(jī)械及工程、動(dòng)力機(jī)械及工程、制冷及低溫工程4個(gè)優(yōu)勢(shì)專業(yè)，基本覆蓋了所有能源類專業(yè)方向。該學(xué)院的學(xué)生畢業(yè)后一般都進(jìn)入電力、能源等企事業(yè)單位工作，收入高。

管理學(xué)院在全國同領(lǐng)域非常知名，工業(yè)工程專業(yè)具備了工科的扎實(shí)基礎(chǔ)和管理學(xué)的思維方式，頗受企業(yè)好評(píng)，出國率是同類高校中最高的。

電子與信息工程學(xué)院是涵蓋電子信息領(lǐng)域幾乎所有新興工程學(xué)科在內(nèi)的一個(gè)學(xué)院，通信工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)等專業(yè)每年都備受Google等知名跨國企業(yè)的青睞。

北京交通大學(xué)

北京交通大學(xué)原本屬于鐵道部，現(xiàn)劃歸教育部，運(yùn)輸在全國排第一，源于和鐵路的淵源，交大可以說是目前全國僅有的和鐵路聯(lián)系密切的學(xué)校，全校各專業(yè)幾乎都和鐵路相關(guān)，所以一些原鐵道部企業(yè)最認(rèn)可交大，交大每年有相當(dāng)數(shù)量的畢業(yè)生會(huì)去這些企業(yè)。

交大的特色還在于和鐵路的相關(guān)專業(yè)，比如電信學(xué)院的通信、信號(hào)，土建學(xué)院的橋梁、隧道，機(jī)電學(xué)院的車輛工程，運(yùn)輸學(xué)院的運(yùn)輸、交規(guī)、物流，經(jīng)管學(xué)院的企管、會(huì)計(jì)等。

電信、經(jīng)管很知名，每年報(bào)名人數(shù)很多。理學(xué)院也有很不錯(cuò)的學(xué)科。

西南交通大學(xué)

交通運(yùn)輸學(xué)院擁有交通運(yùn)輸工程國家重點(diǎn)學(xué)科，在地鐵、物流配送、人機(jī)和環(huán)境工程、智能交通技術(shù)等方面擁有不可代替的地位。上海磁懸浮列車、長江三角洲之間的子彈頭列車，這些先進(jìn)的交通工具代表著未來鐵路交通發(fā)展的方向，而西南交大正是在這方面有著優(yōu)勢(shì)。

電氣工程學(xué)院主要從事電氣工程學(xué)科和電子信息學(xué)科的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)工作，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化是國家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，地鐵主要是依靠電力能源運(yùn)行，因此許多電氣學(xué)院的學(xué)生被聘請(qǐng)到各地鐵運(yùn)營大市。電氣學(xué)院的磁懸浮列車與懸浮技術(shù)研究所等重點(diǎn)研究所和實(shí)驗(yàn)室可是幾塊金字招牌，磁懸浮列車的研究國內(nèi)第一，世界領(lǐng)先。

西南交通大學(xué)的前身是我國高校最早成立土木工程系的，現(xiàn)在的西南交大土木工程學(xué)院有國家重點(diǎn)學(xué)科橋梁與隧道工程學(xué)，國家級(jí)特色學(xué)科土木工程等優(yōu)勢(shì)專業(yè)，結(jié)合西南地形復(fù)雜的特點(diǎn)正在發(fā)揮著不可替代的作用。

北京航空航天大學(xué)

航空科學(xué)與工程學(xué)院是北航最有名的學(xué)院，下設(shè)飛機(jī)系、人機(jī)與環(huán)境系、流體力學(xué)研究所、固體力學(xué)研究所4個(gè)系所，支撐起了北航的學(xué)術(shù)高峰。

材料科學(xué)與工程學(xué)院的學(xué)生主要是和飛機(jī)、航天材料打交道，擁有大量省部委材料學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，如民航安全技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。材料科學(xué)與工程專業(yè)還是國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。材料不僅應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域，還可以廣泛應(yīng)用于建筑等民用行業(yè)，就業(yè)范圍非常廣闊。

能源與動(dòng)力工程學(xué)院原名動(dòng)力系，擁有一批獲得國內(nèi)同行業(yè)公認(rèn)的高級(jí)學(xué)術(shù)帶頭人作為學(xué)院的師資主體。

宇航學(xué)院堪稱航天人才的搖籃，有飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器動(dòng)力工程和探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)三個(gè)本科專業(yè)，課程設(shè)置的特點(diǎn)都是以“平臺(tái)課方向課”的模式構(gòu)建，大大拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，提高了學(xué)生的適應(yīng)能力和專業(yè)能力。

計(jì)算機(jī)學(xué)院是一個(gè)特別鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，展現(xiàn)自己才華的地方，其計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)也是國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。

南京航空航天大學(xué)

飛行器設(shè)計(jì)是南京航天大學(xué)最著名的專業(yè)，也是歷年學(xué)校招聘會(huì)上最受矚目的熱門專業(yè)，建有我國直升機(jī)技術(shù)研究方向唯一的國家級(jí)(國防)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建有國內(nèi)唯一專門從事航空智能材料與結(jié)構(gòu)研究的航空重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及CAD中心、結(jié)構(gòu)振動(dòng)兩個(gè)部門開放實(shí)驗(yàn)室。

飛行員專業(yè)是這個(gè)學(xué)校最牛的專業(yè)，學(xué)校與多家航空公司聯(lián)合，對(duì)學(xué)生實(shí)行訂單式培養(yǎng)方式，共有“31”和“22”兩種招生模式，采取國內(nèi)國外兩部教學(xué)，如“31”就是學(xué)員前三年在國內(nèi)校本部進(jìn)行飛行專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)和基本技能訓(xùn)練，第四學(xué)年派送到國外飛行學(xué)校進(jìn)行為期一年的飛行訓(xùn)練，并取得中國民航總局認(rèn)可的符合多發(fā)儀表等級(jí)要求的國外商業(yè)飛行員駕駛執(zhí)照。

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)雖然起步較晚，但發(fā)展十分迅速，且前景很好，擁有航空電源航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建立了中航一集團(tuán)和中航二集團(tuán)技術(shù)工程中心，相關(guān)研究領(lǐng)域在國內(nèi)也具有重要影響力。

中國海洋大學(xué)

海洋環(huán)境學(xué)院是中國海洋大學(xué)最具海洋特色的學(xué)院，包括國家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科海洋科學(xué)和環(huán)境科學(xué)，其中海洋學(xué)本科專業(yè)是“國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地”首批15個(gè)基地之一。

生物科學(xué)專業(yè)屬國家級(jí)特色專業(yè)。生物系是山東省重點(diǎn)學(xué)科和國家生物學(xué)一級(jí)學(xué)科的重要組成部分。聯(lián)合國教科文組織中國海洋生物工程中心也設(shè)在本系。

軍事海洋學(xué)是海洋學(xué)與軍事學(xué)相結(jié)合的新興學(xué)科。它以軍事作戰(zhàn)需求為牽引，以海洋學(xué)的基本知識(shí)和研究方法為基礎(chǔ)，研究如何利用海洋要素的變化規(guī)律為軍事作戰(zhàn)服務(wù)。

此外，中國海洋大學(xué)的水產(chǎn)、水產(chǎn)品加工及貯藏工程專業(yè)也是非常具有優(yōu)勢(shì)的專業(yè)，是國家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科；水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)、海洋技術(shù)、港口航道與海岸工程、會(huì)計(jì)學(xué)等專業(yè)屬國家級(jí)特色專業(yè)。

大連海事大學(xué)

大連海事大學(xué)的航海技術(shù)專業(yè)可謂久負(fù)盛名，實(shí)力非凡，1983年聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署和國際海事組織在學(xué)校設(shè)立了亞太地區(qū)國際海事培訓(xùn)中心，1985年設(shè)立世界海事大學(xué)大連分校。

如果說航海學(xué)的是開船，那么輪機(jī)學(xué)習(xí)的就是如何修船了。輪機(jī)管理（輪機(jī)工程）專業(yè)現(xiàn)設(shè)有輪機(jī)管理和船機(jī)修造兩個(gè)專業(yè)方向，屬于國家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。由于這個(gè)專業(yè)自身的特點(diǎn)――工程部件精確度要求較高，所以對(duì)所招收學(xué)生的要求也是格外高。

法學(xué)院是遼寧省人大常委會(huì)立法顧問單位，其中海商法專業(yè)在國內(nèi)同類法律高校中是首屈一指的，也是大連海事大學(xué)進(jìn)校要求分?jǐn)?shù)最高的專業(yè)。它培養(yǎng)的學(xué)生不僅要求具有扎實(shí)的英語和法學(xué)基礎(chǔ)，而且還要求熟悉海運(yùn)及相關(guān)業(yè)務(wù)，精通海商、海事法律，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中。

海事管理學(xué)科主要培養(yǎng)的是負(fù)責(zé)水上安全運(yùn)輸監(jiān)督管理的專業(yè)人才，學(xué)生畢業(yè)后一般進(jìn)入海事局、海上監(jiān)察、港口監(jiān)察等單位工作，是海上運(yùn)輸?shù)牡谝坏婪谰€。

海上物流專業(yè)是解決港口運(yùn)輸、海洋運(yùn)輸?shù)母鞣N問題的學(xué)科，備受歡迎。

長安大學(xué)

公路學(xué)院是長安大學(xué)最好的學(xué)院，是我國公路交通建設(shè)行業(yè)學(xué)科最齊全、專業(yè)配套規(guī)模最大的公路交通學(xué)院。公路學(xué)院公路建設(shè)學(xué)科與技術(shù)學(xué)科均列入國家“211工程”重點(diǎn)建設(shè)行列，學(xué)院還是全國交通系統(tǒng)監(jiān)理工程師、造價(jià)工程師、檢測(cè)工程師和公路交通高新技術(shù)培訓(xùn)基地。

汽車學(xué)院也是長安大學(xué)很牛的學(xué)院，載運(yùn)工具運(yùn)用工程是國內(nèi)為數(shù)不多的幾個(gè)權(quán)威學(xué)科點(diǎn)之一，只有西南交通大學(xué)、北京交通大學(xué)可與之一爭高下。學(xué)院有自己唯一的汽車高速實(shí)驗(yàn)環(huán)道和綜合測(cè)試場(chǎng)，給學(xué)生們提供了很多實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在賞車、鑒車、試車的樂趣中發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)。

資源學(xué)院、建筑學(xué)院、工程機(jī)械學(xué)院等都是在公路交通這一大學(xué)科的基礎(chǔ)上不斷細(xì)化而建立起來的，從地質(zhì)勘探到建筑開發(fā)，與公路交通相關(guān)的各個(gè)方面都可以在這里找到強(qiáng)勢(shì)專業(yè)學(xué)科作支持。

篇9

[關(guān)鍵詞]機(jī)械結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)方法；設(shè)計(jì)原理；智能化

中圖分類號(hào)：TH111 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）25-0175-01

一、引言

從18世紀(jì)以來，機(jī)器逐步代替人力勞動(dòng)，用于做功或轉(zhuǎn)換能量。做功的機(jī)器不僅大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且很好地保證和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。由于機(jī)器實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換，人們發(fā)明了多種多樣的工作機(jī)械，提高了人類的生產(chǎn)水平，改善了自己的生活條件。機(jī)器的設(shè)計(jì)是由具體的機(jī)構(gòu)物化為實(shí)體的產(chǎn)品，以提供用戶所要求的使用功能。因此，機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。在機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)“勤于學(xué)習(xí)、善于思考、勇于探索、敏于創(chuàng)新”，以偉大的接納之胸懷學(xué)習(xí)前人成果，并以開拓的精神實(shí)現(xiàn)偉大的創(chuàng)造。機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不是具體案例的機(jī)械堆砌，而是有其內(nèi)在的知識(shí)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)的方法和物理原理。本文擬從機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原理兩個(gè)方面，討論機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)在知識(shí)和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的基本途徑，但本文不討論機(jī)械制造工藝性對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求。

二、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從現(xiàn)代科學(xué)誕生以來，機(jī)械科學(xué)與技術(shù)已有300年的歷史。機(jī)械的連接結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)等已經(jīng)積淀有汗牛充棟的實(shí)踐案例，但如何掌握這些案例的基本原理和設(shè)計(jì)方法，而不是記憶這些案例的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，例如車床，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以參考前人的設(shè)計(jì)圖紙，這對(duì)于提高設(shè)計(jì)效率，汲取前人經(jīng)驗(yàn)、避免犯前人的錯(cuò)誤具有實(shí)際意義。通過借鑒前人的經(jīng)驗(yàn)，可以吸收他人的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方法，同時(shí)也拓寬了自己的設(shè)計(jì)思路。隨著機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)和搜索方式的更新，對(duì)他人的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)將更加方便。經(jīng)驗(yàn)知識(shí)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寶貴財(cái)富，也是公司的知識(shí)資產(chǎn)。通過對(duì)國內(nèi)外同類型專利知識(shí)的學(xué)習(xí)，也是一條提升自己結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力的途徑。另一方面，要注意避免侵犯他人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)?！肮湃藗飨聛淼膶W(xué)問，就是裝在船里的貨物?，F(xiàn)在的新潮流、新趨勢(shì)，就是行船的風(fēng)?！痹趯W(xué)習(xí)他人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者應(yīng)有自己的革新與發(fā)明、自己的創(chuàng)造。

2.理論設(shè)計(jì)。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論方法，討論的是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理性方法，具體的有：模塊化和組合化設(shè)計(jì)、復(fù)合化設(shè)計(jì)、分級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、載荷均布性設(shè)計(jì)和變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。隨著結(jié)構(gòu)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)可靠性和概率設(shè)計(jì)等方面的發(fā)展和具體應(yīng)用，機(jī)械結(jié)構(gòu)的理性設(shè)計(jì)方法也在不斷的推陳出新。

模塊化和組合化設(shè)計(jì)。一臺(tái)機(jī)器總體是由提供不同功能的結(jié)構(gòu)單元有機(jī)的組合而成，因此模塊化的以及模塊之間的組合化就是早期的方法之一。在復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)和設(shè)備中，模塊化和組合化的設(shè)計(jì)理念是有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，同時(shí)也是機(jī)械制造的方法之一。例如，組合航空母艦的設(shè)計(jì)概念；我國的組合化機(jī)床的設(shè)計(jì)在上世紀(jì)70年代就已經(jīng)取得了很大的成功。模塊化和組合化，一般是按功能單元、結(jié)構(gòu)單元來劃分模塊，然后組合起來成為一臺(tái)機(jī)器。

復(fù)合化設(shè)計(jì)。復(fù)合化的基本特點(diǎn)就是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的功能零件組合成一個(gè)部件或構(gòu)件來設(shè)計(jì)，其功能可以是運(yùn)動(dòng)功能、承載功能等。例如，組合凸輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就是將兩個(gè)凸輪設(shè)計(jì)成一個(gè)零件；一根連桿在組合結(jié)構(gòu)中同時(shí)作為兩個(gè)或兩個(gè)以上機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件。復(fù)合化方法可以降低機(jī)械的制造成本、減輕機(jī)器的重量、縮小機(jī)器的尺寸和降低產(chǎn)品的成本。

分級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（層次化設(shè)計(jì)）。復(fù)雜的制造設(shè)備是由分級(jí)的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，大功能層次的結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)分功能結(jié)構(gòu)組成。層次化不僅是功能樹結(jié)構(gòu)的要求，而且也是制造工藝對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。例如，床頭箱由多個(gè)輪系組成，而每個(gè)輪系又由次一層次的系統(tǒng)組成。復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，例如組合挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)，集推土機(jī)和挖掘機(jī)的功能在一起，而共用一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，在執(zhí)行系統(tǒng)處分開。層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在構(gòu)想分級(jí)結(jié)構(gòu)階段，能夠幫助設(shè)計(jì)者厘清思路，從而找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，集中解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)問題。

載荷均布性設(shè)計(jì)。由于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，希望載荷分布均勻，充分發(fā)揮材料的機(jī)械力學(xué)性能或者取得降低最大載荷的目的。例如，修形齒輪的設(shè)計(jì)、對(duì)數(shù)滾子的設(shè)計(jì)，為了取得接觸應(yīng)力的均布，從而修形零件，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)也體現(xiàn)了載荷均布性的設(shè)計(jì)理念，從機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)來看只需一只行星齒輪；然而從受力平衡、承載能力和提高齒面的抗磨損來說，三只行星齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更好。

變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新常常采用變結(jié)構(gòu)的方法，變結(jié)構(gòu)可以改變機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能，例如，非圓連接形式的成形連接、曲柄滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。變結(jié)構(gòu)可以改變實(shí)現(xiàn)功能的形式，例如徑向柱塞泵和軸向柱塞泵的設(shè)計(jì)。變結(jié)構(gòu)也可以降低機(jī)器的設(shè)計(jì)成本，例如利用死點(diǎn)的桌面支承設(shè)計(jì)。

3. 模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)。相似模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)?；跈C(jī)器物理模型的相似，運(yùn)用相似科學(xué)理論，對(duì)于大型的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)分析，獲取機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性、并預(yù)測(cè)機(jī)器的工作性能。模型相似的設(shè)計(jì)方法已在工程領(lǐng)域有廣泛的運(yùn)用，例如大型水輪機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過制造大型水輪機(jī)組的模型，測(cè)試試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷墓ぷ餍阅芤约捌淇煽啃缘戎笜?biāo)，優(yōu)化水輪機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力。機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法不是一成不變的，而是隨著人們的發(fā)明和新的科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)，在日新月異地發(fā)展，不斷出現(xiàn)新的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，同時(shí)對(duì)前人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行革新。

三、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理

機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必然要依據(jù)技術(shù)科學(xué)的原理，例如：理論力學(xué)原理、材料力學(xué)原理、彈性力學(xué)原理、疲勞力學(xué)原理、流體力學(xué)原理、熱力學(xué)原理、摩擦學(xué)原理、聲學(xué)原理、智能原理和一切可能的新物理原理。這里討論以上各種原理在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以期總結(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常用原理，討論機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理在今后結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的可能性。

理論力學(xué)原理。理論力學(xué)是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，對(duì)于機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，得到的結(jié)構(gòu)必然反映到機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中來。例如，軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)，其動(dòng)力學(xué)及其穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)，要求修改軸承的設(shè)計(jì)和軸的鋼度設(shè)計(jì)。

材料力學(xué)原理。機(jī)械零件的強(qiáng)度和鋼度設(shè)計(jì)是基于材料力學(xué)理論的，強(qiáng)度或鋼度不足時(shí)，就需要修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，齒輪輪齒接觸強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，當(dāng)齒面接觸強(qiáng)度不足時(shí)就要求增大小齒輪的分度圓直徑；當(dāng)齒根彎曲強(qiáng)度不夠時(shí)就要求增大齒輪的模數(shù)。

彈性力學(xué)原理。彈性力學(xué)分析是零件應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算的基礎(chǔ)，例如滾動(dòng)軸承中滾子修形的設(shè)計(jì)，基于彈性力學(xué)的接觸分析，確定滾子的修形曲線和修形量。在機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，常常用到彈性力學(xué)理論。

本文從機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原理出發(fā)，分析了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。毋庸置疑，機(jī)械結(jié)構(gòu)的制造工藝性對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有重要的決定性。筆者認(rèn)為，今后的機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新中仿生設(shè)計(jì)和智能化是發(fā)展的重要方向。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】機(jī)械基礎(chǔ)課程；教學(xué)策略；實(shí)踐與探索

我國古代道家學(xué)派創(chuàng)始人老子有一句名言：“授之以魚，不如授之以漁?！苯處熛胍獛椭鷮W(xué)生獲取更多的知識(shí)，不也是應(yīng)該“授之以漁”而非僅僅是“授之以魚”嗎？單靠傳統(tǒng)教師給予知識(shí)的傳授，學(xué)生得到的知識(shí)是有限的，我們還需要通過在職業(yè)學(xué)校各類課程教學(xué)中實(shí)施研究性學(xué)習(xí)的方式“授之以漁”，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)探究能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α@取信息、傳遞信息、處理信息的能力、分析和判斷的能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力的同時(shí)，也能充分培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生成為真正意義上的學(xué)習(xí)的主人。

一、 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

產(chǎn)生興趣是學(xué)好本課程的關(guān)鍵。只有在興趣的驅(qū)動(dòng)下，才能充分發(fā)揮學(xué)生的自覺性、主動(dòng)性。為培養(yǎng)學(xué)生的興趣，可結(jié)合日常生活中的具體實(shí)例來講解相關(guān)知識(shí)。如從學(xué)生熟悉的縫紉機(jī)、汽車前窗刮雨器、公交車門的啟閉、拖拉機(jī)自動(dòng)卸料等入手來講授平面四桿機(jī)構(gòu)；從電影放映機(jī)的卷片機(jī)構(gòu)引入槽輪機(jī)構(gòu)這一間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；結(jié)合自行車、汽車的變速系統(tǒng)來介紹鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等有關(guān)內(nèi)容。這些實(shí)用性很強(qiáng)的實(shí)例對(duì)學(xué)生有很大的吸引力，使學(xué)生既想學(xué)、又能學(xué)；既激發(fā)了其學(xué)習(xí)興趣，又調(diào)動(dòng)了其積極性和主動(dòng)性。巴爾扎克說：“打開一切科學(xué)殿堂的鑰匙毫無疑問是問號(hào)?！庇行У奶釂柌粌H能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還能啟發(fā)思維，激勵(lì)學(xué)生積極思考。課堂教學(xué)是師生情感交流的場(chǎng)所，教師要充分給予學(xué)生參與的權(quán)利和機(jī)會(huì)，充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體地位。教育家葉圣陶先生說：“所謂教師之主導(dǎo)作用，蓋在善于引導(dǎo)啟迪，俾使學(xué)生自奮其力，自致其知，非謂教師滔滔講說，學(xué)生默默取受。” 實(shí)踐證明，教師滔滔講說，嘔心瀝血，方法不當(dāng)，事倍功半。尤其機(jī)械基礎(chǔ)這門枯燥、繁雜且不系統(tǒng)的課程，若照本宣科，不進(jìn)行教學(xué)信息的雙向交流，學(xué)生必學(xué)之無味，學(xué)之困難。

二、采用多種手段，加強(qiáng)直觀教學(xué)

本課程涉及到許多常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程和機(jī)械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為了能清晰地講解有關(guān)知識(shí)，使學(xué)生能真正了解其本質(zhì)，在教學(xué)中大量應(yīng)用實(shí)物、教具、錄像及多媒體技術(shù)等多種手段，增強(qiáng)直觀性教學(xué)，從而便于有關(guān)原理、理論知識(shí)的講解。例如，我們?cè)谥v解有關(guān)鉸鏈桿機(jī)構(gòu)等內(nèi)容時(shí)，借助可變模型，演示桿長的變化、機(jī)架的改變與機(jī)構(gòu)類型的變化規(guī)律及桿長的變化及機(jī)架的變化與機(jī)構(gòu)類型間的內(nèi)在聯(lián)系。我們?cè)谥v授液壓傳動(dòng)中的換向閥工作原理、液壓基本回路工作原理等內(nèi)容時(shí)，借助自己制作的多媒體課件輔助教學(xué)，利用課件的圖文可變、生動(dòng)活潑的特點(diǎn)，清楚的反映了換向閥工作時(shí)各油路的通斷情況。而介紹液壓回路的課件能清楚反映油液的流動(dòng)方向、各控制元件的動(dòng)作順序及執(zhí)行元件的工作情況，清晰、生動(dòng)、直觀的講解，教學(xué)效果明顯，學(xué)生真正弄懂了許多問題，學(xué)到了有用的知識(shí)。

三、貫徹夠用原則，突出重點(diǎn)

《機(jī)械基礎(chǔ)》這門課程由三部分內(nèi)容組成：（一）常用機(jī)構(gòu)，（二）常用零件，（三）液壓傳動(dòng)。各個(gè)內(nèi)容既有自身的特點(diǎn)和知識(shí)體系，但他們之間也有一定的內(nèi)在聯(lián)系，特別是（一）（二）部分的知識(shí)相互滲透。但學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時(shí)總感到內(nèi)容多而復(fù)雜、知識(shí)比較散亂的感覺。怎樣使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，這是我們?cè)诮虒W(xué)中經(jīng)常思考的一個(gè)問題。在這門課程的理論教學(xué)過程中，我們堅(jiān)決貫徹“必需、夠用”的原則。對(duì)于理論偏深、偏多的推導(dǎo)、證明等內(nèi)容大量刪減，而實(shí)用性較強(qiáng)、與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合緊密的內(nèi)容加強(qiáng)和多講，突出教學(xué)重點(diǎn)。在具體講授過程中，打破原有的編排順序，將常用的機(jī)構(gòu)和常用零件的有關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來講授，加強(qiáng)知識(shí)的連貫性，有利于學(xué)生的理解、接受和記憶。加強(qiáng)有關(guān)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、維修、安裝、調(diào)試等內(nèi)容的講解。在介紹液壓傳動(dòng)的有關(guān)內(nèi)容時(shí)，除了介紹液壓傳動(dòng)的必備基本知識(shí)外，重點(diǎn)介紹液壓元件作用、安裝和維護(hù)及基本回路的作用、檢修和故障診斷等內(nèi)容。這些內(nèi)容正是生產(chǎn)第一線技術(shù)人員經(jīng)常碰到、需要解決的問題。

四、加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，提高基本技能