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能源动力论文范文1
【关键词】:举重运动员竞技能力
竞技训练的目的就是通过训练最大程度地提高运动员竞技能力,在竞技比赛中获得好的成绩。这也是竞技体育区别于其它体育活动(休闲、健身等)的最根本之处。竞技能力,就是运动员的参赛能力。它具体由:体能、技能、战术能力、运动智能以及心理能力所构成,并综合表现于专项竞技的过程之中。举重运动员竞技能力以比赛中体能状态为主要表现特征。与此同时,技术、心理素质与体能三者之间有机构成了举重运动员的竞技能力。
一、体能是举重项目竞技能力的最基本条件
袁运平将体能界定为:人体通过先天遗传和后天训练获得的在形态结构方面,在功能和调节方面及其在物质能量的贮存和转移方面所具有的潜在能力以及与外界环境所表现出来的综合运动能力。运动素质则是体能主要外在表现形式,运动时表现为力量、速度、耐力、柔韧和灵敏等各种运动能力。举重项目的特点决定了其体能又表现在以下三个方面:
1、绝对力量为基础,速度力量为保证。
举重是典型的体能类速度力量性项目,绝对力量的提高是以有效地改善器官系统的机能状况为基础,尤其要注意改善骨骼肌的机能。通过中上强度多次数的训练促使肌纤维增粗、肌肉体积增大、提高瘦体重比例,增加肌肉中收缩蛋白的含量;另一个提高绝对力量的途径是利用85%—100%强度训练改善神经、肌肉系统的机能,通过提高神经兴奋过程的强度,提高神经对肌肉的支配能力和协调性。募集更多的肌纤维参加收缩,使各部位肌群更加协调的工作,并逐渐改善供能系统机能,提高无氧代谢能力,促进绝对力量的增长。
发展绝对力量的同时重点提高并发展速度力量,而速度力量又是以绝对力量为的基础。所以在日常训练过程中,以完整与分解技术80%左右强度进行快速力量练习是非常关键的。举重训练应在发展绝对力量的基础上,突出发展以追求举起更大重量为特征的爆发力,只有这样才能有效地提高运动员的竞技能力,收到良好事半功倍的训练效果。
2、负荷是提高体能的核心内容,是获得特定训练目标的关键。
对举重这种体能类项目来说,通过训练负荷的刺激作用,使身体产生适应性变化,是实现训练目标的关键。举重训练有其特有的构成因素,如负荷中的重量、组数、次数、时间等。训练负荷中的强度比值、绝对强度、相对强度、强度系数、密度和动作难度等,正是这些负荷因素的有机搭配和组合,构成了不同的负荷结构。因此其训练就会产生不同的负荷效应。当今国内外举坛训练负荷发展趋势发生了如下变化:
(1)练习内容少而精,突出针对性,强调集中刺激、练深、练透。
(2)竞赛动作训练比重加大。
(3)多课次、短时间、注意及时恢复。
(4)训练周期的安排注意负荷节奏,突出变异性。
(5)训练负荷安排中更加突出负荷强度。
(6)紧紧围绕重大比赛安排训练负荷。
(7)负荷安排的个体化,努力摸索适合每个运动员特点的适宜的负荷量和负荷节奏。(8)广泛利用各种有效的人工恢复措施来保证训练负荷良性效应的实现。
因此,本研究根据以上特点,制订了如下负荷训练计划:
(1)过渡期的训练负荷量绝对要小;
(2)基本训练期的前期负荷强度不要太大,专项强调应控制在92.5%以下,重视组数和次数,加强量的积累,练实、练厚、练准;
(3)基本期后期逐步过渡到赛前训练,保证专项力量强度,专项强度提高,专项成绩也不断恢复和提高。此阶段的训练特点:
(4)训练项目少而精,以抓举、挺举、蹲腿、窄拉为主,合理控制负荷,促使运动员获得一个良好的竞技状态。
3、恢复和营养是体能恢复的关键。
对于竞技体育来说,恢复和营养都具有举足轻重的作用。举重训练表现为大强度、剧烈的肌肉活动,决定了举重训练后期的恢复过程在内容手段、方法、及营养保障等方面,明显的表现出与负荷相对应的特征。利用按摩、牵拉、倒立、倒悬垂、蒸气浴、针灸等消除肌肉僵硬和肌肉酸痛。举重训练过程中神经系统活动也是高度紧张的,因此,还要利用有效的手段加快神经系统的恢复。如郊游、球类活动、听音乐等。训练后除了需要足够能源物质补充能量的消耗外,还必须有足够的蛋白质补充,以促进肌纤维中收缩蛋白的合成,还要根据不同时期(冬训期、夏训期)、训练阶段的不同(基本期、竞赛期)、队员的个体差异进行合理适宜的补充。运动员的营养物质补充,必须保证肌肉运动负荷逐渐增长的需要,对各种维生素、矿物质和微量元素的需求,同时包括减体重期间水盐代谢的特征和营养物质的需要等。只有这些方面处理好,才能尽最大可能地提高运动员的体能。
二、技术是体能的主要表现形式
举重技术属于单一固定结构类非周期性的动作。技术训练应遵循如下发展原则:(1)寻找并掌握合理的适合个人特点的先进技术是技术训练的首要目标;(2)熟练而巩固地掌握基本技术动作及各个环节,并达到自动化;(3)大强度下技术动作的准确性、稳定性,是技术训练首要解决的问题。
技术动作是身体各部分肌肉相对平衡的表现,技术训练应常年坚持,随时调整,训练中保持大小肌群同时协调发展。准确无误、高成功率的技术动作,是取得比赛成功的重要一环。
三、心理素质——对体能技术的发挥具有重要影响
举重运动项目特征是,比赛强度极大、神经高度紧张,动作时间短,成败只在一瞬之间。因此,需要运动员在必要的时刻动员起全部力量,准确协调的完成技术动作。要在比赛中获得成功,特别是要战胜势均力敌的对手,光靠体力和技术是不够的,还必须具有良好的心理素质。心理素质对体能、技术的发挥具有重要的影响。基于这个特点,对举重运动员的心理选材、心理诊断和心理训练具有重要意义。这就要求举重运动员神经肌有高度的敏感性和准确性、意志品质的顽强性、勇敢性和沉着坚定性。特别是赛前高度的自信心、注意力的集中性、及时性和稳定性、以及临场状态的自我调节能力。
四、结论
体能是决定举重运动员竞技能力高低的根本因素,离开体能,竞技能力就成了无源之水、无本之木。举重运动项目特点决定了绝对力量是构成举重运动员竞技能力的基础,速度力量则是保证。心理素质对体能、技术的发挥具有重要影响作用。要想获得赛前良好的竞技状态,体能、技术、心理素质三者都要掌握好,它们之间互相联系、互相制约、互相促进,只有三方面都处理得恰到好处,才能取得比赛的成功。
参考文献:
[1]、袁运平、王卫,《运动员体能结构与分类体系的研究》,《首都体育学院学报》,2003,(2)24—28
能源动力论文范文2
关键词:卓越工程师 能源 培养计划 校企合作
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(a)-0067-02
华中科技大学能源与动力工程学院作为首批入选实施“卓越工程师教育培养计划”的院系之一,通过依托学科和专业优势,积极利用现有资源条件,充分挖掘专业潜力,对“卓越工程师教育培养计划”的实施层次和目标、工作思路、组织管理、培养体系、培养标准、培养模式、师资队伍建设等进行了系统的探索与实践,致力于培养具备能源动力素质的卓越工程师。
1 明确能源卓越工程师的培养标准
能源卓越工程师的培养遵从“教授为主导,学生为主体,质量为主线”科学客观的教育理念,重视和强化“知识、能力、素质”同步培养机制,倡导个性化培养,注重卓越,所以能源卓越工程师是复合型高素质,科学技术基础理论雄厚,设计一流,富于创新,擅长管理,抱负远大,学风严谨,道德品质高尚,法纪严明,行业政策、技术标准熟悉,睿智进取,具备能源动力素质,具有国际视野,科学发展战略思维及跨文化环境下的交流、竞争与合作能力,在重大科技领域和大型工程项目中能发挥领军作用的拔尖的科技人才。
能源卓越工程师应具有独特的能源动力专业人格素质,即明确国家能源行业需求与责任,总体了解世界能源格局,深刻认识国家能源策略,具备节能意识、知识与技能,具有环境与生态保护意识与基本理念以及大工程与技术经济分析能力。
2 制定完善能源卓越工程师的培养方案
能源卓越工程师培养实行本、硕、博“4+2+3”三段式培养模式,即本科阶段四年,硕士阶段二年,博士阶段三年,每个阶段均具有明确的培养目标,阶段间建立了相应的考试与推荐相结合的优胜劣汰分流和衔接机制,并实行校企联合、双导师制,对本、硕、博进行培养。
能源与动力工程学院根据当前科学技术的发展和社会对人的需求以及学生的个性、特长、爱好,制定了针对本专业不同行业方向的卓越工程师课程培养方案,并对课程体系和大纲进行了全面修订,明晰了主要课程和主要教学环节的教学基本要求,其中校外课程目录见表1。修订后的课程体系和大纲重视和强化“知识、能力、素质”同步,能够更好的培养有能源动力素养、满足包括国家需求、社会需求、学生需求在内多元化需求的卓越工程师人才。
3 创新教育体系,整合课程内容
能源与动力工程学院立足卓越工程师培养计划,创新并实践了全程全方位教授引导式多资源共建能源卓越工程师教育体系(见图1)。
该教育体系立足卓越工程师计划,凝练教育理念,建立和实践了“与国际结合、与企业结合、与高水平科研结合”本科教学模式;重视和强化“知识、能力、素质”同步培养机制;调动和发挥了教授治学的引领作用;实行和落实了教授全程主导本科教学的施教举措,给予学生充分自主的探索空间,提供学生焕发潜能的一切机会;倡导个性化培养,注重卓越,培养有能源动力素养、满足包括国家需求、社会需求、学生需求在内多元化需求的人才。
在改革教育体系的思想指导下,学院进行了课程改革和整合。(1)建设了国际共建课程,教学内容、教学方法和教学质量与国际接轨;(2)更新课程教学内容,建立了多门校企共建课程,加强了工程素质教育,提高了师生的工程与实践能力;(3)按专业方向组建实验课程,注重学生理论知识掌握和实践技能提高同步;(4)共建各类专业平台课程,争创各级精品课程,发挥示范带头作用;(5)共建系列研讨型课程,根据专业特色和学生实际情况,教授全程跟踪和引导。
4 立足国家工程实践中心,校企合作进行实践教学
依托获批的9个国家实践教学中心,实行本硕博贯通培养的工程实践教育:
(1)本科阶段实施计划:本科阶段大约3年为通识教育和专业教育时间,大约1年在中心开展实践训练,并完成毕业设计论文。对学生应明确其校内指导老师和企业指导老师,由指导老师对本科阶段的企业培养计划进行整体规划和指导,本科阶段毕业设计论文题目由学校导师和企业导师共同商讨后确定,可结合硕士阶段的方向设置企业实践的重点和应达到的具体指标。表2给出了本学院某方向在企业阶段的实践学习内容。(见表2)
(2)研究生阶段实施计划:中心教学基地作为研究课题的协助单位,为课题研究提供现场运行数据和资料,以及进行试验或验证的机会。学生下企业的具体时间根据课题研究的需要灵活确定,并保证硕士阶段至少有三个月的时间下到现场。中心要求导师要严格把关,以解决工程实际问题为出发点,确定研究课题。注重培养实践研究和创新能力,课程设置以实际应用为导向,以职业需求为目标。教学内容强调理论性和应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法。同时,加大实践环节的学时数和学分比例,研究生要提交实践学习计划,撰写实践学结报告。
能源与动力工程学院围绕卓越工程师人才培养目标,依托卓越工程师培养计划,通过加强校企的紧密合作,进行卓越工程师人才培养实践,不仅推进了卓越工程师教育改革发展,而且为满足我国工业化和现代化建设的人才培养需求进行了有益探索。
参考文献
能源动力论文范文3
关键词:教学改革;研究生教学;教学内容;软件平台
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)31-0038-02
一、历史与现状
《计算流体动力学及其应用》是能源动力方向硕士和博士研究生的一门学科基础课程。自上世纪90年代开设以来,前后经历了三次大的变革。在1995—2000年期间,课程名为《叶轮机械的数值模拟计算》,只针对能源动力学院流体机械专业方向的研究生开设;自2001年起,课程改名为《计算流体动力学及其应用》,面向能源动力一级学科及其下属各二级学科的研究生,并成为能源动力学科方向研究生的一门基础课程;2006年以前,课程授课内容以计算流体动力学方面的原理和方法为主,选课学生主要为能源动力学科方向的研究生;从2006年开始,为适应广大研究生的选课需要,我们对教学内容进行了适当调整,辅以CFD商用软件的实例和应用,以期实现理论性与实践性并重的教学理念,并将课程面向全校研究生开放。随着计算机技术的飞速发展,计算流体动力学的应用日益广泛。众所周知,计算机硬件水平的提升,将相应地促进CFD商用软件功能更加强大,应用更加广泛,最终使得CFD商用软件得到了前所未有的发展。同时,随着研究生招生规模的扩大,使得选修《计算流体动力学及其应用》课程的研究生人数大增,从上个世纪90年代的十几个学生,到现在的一百多个学生,而且涉及众多学科,比如船海、化工、建筑、电气、交通、材料、光电等。《计算流体动力学及其应用》课程的历史与现状在一定程度上给我们将要进行的教学改革提出了新的要求,同时也为我们指明了课程建设的新方向,值得我们深入思考,并付之于实践。
二、课程定位
《计算流体动力学及其应用》作为一门研究生的学科基础课程,我们在进行改革之前,应该首先考虑它的定位。华中科技大学作为一所教育部的“985”和“211”的高校,一直以“研究型”大学著称。学校对于研究生的培养非常重视,导师为每一位研究生制定了详细的培养计划,课程的选修均有所考量。基于选修《计算流体动力学及其应用》课程的研究生人数众多,涉及的院系广泛,经任课教师讨论,申请学校研究生院同意,决定将该课程定位为高水平研究生课程。所谓高水平研究生课程,初步确立的含义为,高水平的学者,采用高水平的教材,以先进灵活的形式教授课程,旨在培养学生坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识。高水平课程在内容上应该具有基础性、专业性和前沿性,前沿性可以体现在任课教师结合自己的科研实践,在讲授中融入一些与课程相关的前沿内容。
三、教改实践
基于高水平研究生课程这样一个定位,我们开始着手进行课程的教学改革,具体内容包括:组建教学团队、改革教学内容、建设实践教学平台。首先,组建一支高水平、高素质的教学团队。教学团队由三位教师组成,他们均具有博士学位,高级职称。其中,课程负责人张师帅副教授,长期从事计算流体动力学及其应用方面的教学及研究工作,自2006年起,一直担任该课程的主讲教师;任课教师郭照立教授,是目前国内计算流体动力学方面的顶尖学者,国家杰出青年基金获得者,并具有较高的国际知名度。郭教授团队在国内外权威学术刊物和会议上发表科学论文100余篇,SCI收录90余篇,SCI引用1200余次;任课教师陈胜副教授是一位青年学者,在格子Boltzmann算法研究方面颇有建树。将《计算流体动力学及其应用》课程建设成一门高水平研究生课程,得到了教学团队中每一位教师的支持,大家一致赞同经常开展教学交流,学习先进的教学方法和教学手段,进一步提高教学效果。其次,我们对教学内容进行了改革。教学团队根据选课研究生人数众多,涉及的学科方向广泛,重新制定了《计算流体动力学及其应用》课程的教学大纲,确保讲授内容的基础性、专业性和前沿性。课程主要内容包括:控制方程的离散化方法、流场的求解计算方法、湍流模型及其应用、网格生成与计算技术、复杂流动的介观模型和数值方法、格子Boltzmann算法及其应用、经典CFD软件的基本用法等。而对于控制方程的离散化方法,将重点介绍有限差分法和有限体积法;对于流场的求解计算方法,将重点介绍SIMPLE及其系列算法;对于湍流模型及其应用,将重点介绍k-ε模型及其应用;对于网格生成与计算技术,将重点介绍结构网格和非结构网格的生成方法以及并行计算方法。同时,还将邀请国内外计算流体动力学方面的专家学者前来开展专题讲座。对《计算流体动力学及其应用》课程进行教学改革是全体任课教师的共同愿望,大家积极讨论,并提出在现有教材的基础上,编写具有自己特色的教材等建议。在改革教学内容的同时,教学团队还利用学院现有的条件,建立“计算流体动力学”软件平台,该平台拥有高性能的计算工作站,可以开展并行计算、直接数值模拟等大型计算研究,为研究生开展离散方法、网格生成方法、计算方法以及复杂流动模型等研究工作创造了良好条件,同时也为对计算流体动力学方面的前沿研究课题感兴趣的大学本科生开展创新性研究工作提供了良好条件。与此同时,该平台还拥有多种商用CFD软件,比如FLUENT、CFX、STAR-CD、PHOENICS、Flo-EFD等,成为广大研究生开展自主学习、自主实践、相互交流的优良场所。还可以根据研究生的需求,安排任课教师不定期地通过软件平台为学生解惑答疑,引导研究生探索创新,提高学术水平。
众所周知,研究生学术水平的高低是一所大学学术水平的反映,更是一个国家科技创新能力的反映。研究生不仅需要扎实掌握专业基础知识,更需要具有较强的创新意识和创新能力。目前,高等学校在培养研究生创新能力、提高研究生学术水平方面还有待加强。为此,本文提出了通过对《计算流体动力学及其应用》课程进行教学改革,并将之建设成具有基础性、专业性和前沿性的高水平课程,进一步培养研究生的创新能力,提高研究生的学术水平。同时,本文对实践过程中的一些具体措施和经验进行了探讨。
参考文献:
[1]吴新颖.论研究生教育的课程设置[J].科技导报,2004,(2):40-42.
[2]李学艺,钟佩思.机械类全日制专业学位研究生教育探索[J].中国电力教育,2013,(1):22-23.
[3]李静波,柴育玲.研究生教育创新模式研究[J].教育理论与实践,2010,(5):10-11.
[4]别敦荣,万卫.学术性学位与专业学位研究生培养模式的特性比较[J].研究生教育研究,2011,(4):77-80.
[5]姚聪莉.我国研究生教育质量透析[J].高等理科教育,2006,(5):50-54.
能源动力论文范文4
关键词:汽轮机 教学改革 探索
高职教育的核心就是要培养学生的职业岗位技能,但传统教材中的某些内容已基本失去了存在的意义。传统的教学方法也难体现“教学做一体”的高职教学特点,同时由于大多数高职院校采用2.5+0.5的教学模式,本课程的学时较少,如何在较短的时间内取得较好的教学效果,也是摆在教师面前一个需要认真思考的问题。本人根据在汽轮机课程教学实践中的体会,结合火电厂热力设备检修工作的特点,有针对性地谈一些课程改革方案,希望能在该课程的教学与学习中起到一定的作用。
一、建设具有高职特色的教材
传统教材存在的不足之处具体表现在以下两个方面:1、理论部分所占比例过大,且难度较大。2、对汽轮机的结构及检修介绍得不全面,不能体现热动专业对培养学生检修、安装技能等核心能力的要求。
鉴于此,笔者提出了如下的教材思路:1、按照“以职业岗位为目标,以职业标准为内容,以教学模块为结构,以最新技术为视野,以职业能力为核心”的总体要求来进行编写。2、体现突出结构、强调技能、强调规范化,强调系统、弱化理论的教材特点。3、采用项目与任务相结合的编写体例。
根据高职教育的理念,教材的名称可由传统的《电厂汽轮机》、《汽轮机设备》等更名为《汽轮机设备检修》,具有非常鲜明的高职特色。
二、优化教学载体
精选教学内容。针对“汽轮机设备及检修”课程的特点,要求授课教师在该课程授课之前,在做教学计划时,同时根据高职学生的教学特色,一方面照顾知识面的广度,另一方面要注重基本概念和基本原理的深度,同时要兼顾任务驱动式教学方法中的师生互动,培养学生对该课程的兴趣。
优化多媒体课件。为了合理利用多媒体手段辅助教学,教师在备课时一定要把收集到的和在电厂拍摄到的设备图片、视频反映到课件里,制作内容丰富、通俗易懂、重点突出、详略得当的多媒体课件,这样就可以很形象地讲解电厂汽轮机原理、关键设备结构以及基本检修方法,学生也会有较为深刻的印象。
强化实物教学。利用模型教学、实物教学提高学生的感性认识,增强教学效果。
注重现场教学。充分利用学生到电厂实践学习的机会,提升其对专业知识的理解能力。同时也可通过对生产现场规章制度和工作过程的了解,感受企业文化,培养学生爱岗敬业的职业精神。 转贴于
三、强化学习效果
作为专业课程,教材各章节后一般不附思考题和复习题,学生在课后的练习机会很少。针对这种情况,教师可以在每次课后把下一次课的主要内容以思考题的形式发给学生。在课堂讲授前针对上次课预留的思考题进行探讨,必要时可以采用提问检查等手段。讲授时,教师可根据思考题,配合教材,结合工程实际,有选择、有重点地作一些讲解,从而加深学生对基本概念的理解和掌握。习题课结束后,针对习题课的内容,留一部分课后作业,批改完之后,针对典型的错误,进行讲解,巩固学生们所学的知识。
在各个章节尽量多地给出前沿研究方向,并与阶段性的小论文或读书报告相结合。在保证完成基本教学任务与作业后,期中与期末布置两篇阶段性的小论文或读书报告,阶段性的小论文或读书报告体裁不限,可以是阶段性的学习心得、总结、综述、专题等,并以此作为期终考试成绩的一部分。 这种方法既考察了学生的学习情况, 增加练习,同时为毕业设计和实践教学打下了坚实的基础。
四、注重学生能力的提升
对于三年制高职学生,仍安排有课程设计和毕业设计(毕业论文),但以往的课程设计和毕业设计的选题多采用教师命题的形式,而且命题难度超出了高职学生的实际能力,并且非常不实用。
本人曾给学生布置了这样一个题目:编制某台汽轮机检修方案,内容涉及检修项目、工器具配备、安全措施、检修工艺等多项内容。因为其中某些内容学生曾在校内实训过,有一定的基础,而且学生在电厂实习中也有所收获,所以学生所做的课程设计不仅有内容,而且非常贴近生产现场,取得了令人满意的效果。
五、结束语
高职教育具有非常鲜明的实用特色,强调与现场对接,强调学生岗位技能的培养,因此,我们应从教材内容、教学方法等等方面进行改革,探索一条与高职教育相适应的课程改革之路。
参考文献
能源动力论文范文5
关键词:热能与动力工程专业;研究性学习;毕业设计
作者简介:曹丽华(1973-),女,黑龙江齐齐哈尔人,东北电力大学能源与动力工程学院,教授;李勇(1964-),男,辽宁本溪人,东北电力大学能源与动力工程学院,教授。(吉林 吉林 132012)
基金项目:本文系2010年吉林省高等教育省级教学研究课题——能源动力类专业本科生研究性学习和创新能力培养的研究与实践的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0133-02
研究性学习,即改变原有的“填鸭式”教学方式,变学生“被动”学习为“主动”学习,教师根据学科知识的特点,引导学生主动学习的过程。从广义理解,它是一种学习的理念、策略、方法,适用于学生对所有学科的学习。[1]开展研究性学习可以激发学生的好奇心,让其思维发生变化,对所学内容产生兴趣。同时,还能培养学生发现问题、研究问题和解决问题的创新意识。研究性学习的核心是要改变学生的学习方式,强调一种主动探究式的学习,是培养学生创新精神和实践能力,推行素质教育的一种新的尝试和实践。[2,3]
热能与动力工程专业的毕业设计要求理论和实践相结合,既有已学专业知识的使用过程,又有对专业知识的创新过程,非常适合以这种“研究性学习”的方式开展教学工作。该学习方法能通过让学生自主学习来不断激励学生,并为教师提供了与学生建立相互关系的独特机会。
一、热能与动力工程专业毕业设计的目的与要求
热能与动力工程专业毕业设计的目的是培养学生利用所学知识分析与解决实际问题(或工程实践问题)的能力或理论推理能力;培养学生调查研究、查阅中外文献和收集资料的能力;培养学生理论分析、制定设计或试验方案的能力;培养学生设计、计算和绘图的能力;培养学生实验研究和数据处理的能力;培养学生综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科技论文的能力;培养学生外语、计算机应用能力等,使学生在创新和实践方面得到一次系统的基本训练,达到从事科学研究的初步能力和实践性人才的培养目标。
研究性学习强调基于问题、面向实际,凸显自主探究、合作互动,重点体现在“提出问题、自主研究、讨论互动、批判改进”等核心环节。[4]研究性学习是一种学习方法体系,按照学习专题的内容的性质和学习方式划分,其主要形式有基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习。[4]因此,在毕业设计中进行研究性学习,可以很好地实现毕业设计的目的和要求,充分调动学生学习的积极性、主动性和独立性,实现毕业生的培养目标和培养标准,以培养高素质、创新型人才。
二、毕业设计题目的设定和学生的选题
第一,毕业设计题目设定的基本要求是遵循毕业设计教学大纲,符合热能与动力工程专业的培养目标。
第二,毕业设计题目的设定要理论联系实践,既有理论研究又有工程实际,体现出教学和科研相结合的原则,用以增强学生的兴趣和知识的实际应用。让学生能够学以致用,从而调动学生的积极性,增强学生对生产实际、理论学习和科学研究相辅相成的认识。
第三,毕业设计题目的设定要因学生个体的差异难易结合,因材施教,使所有学生都能感到所学知识的有用之处,又能在原有基础上有所提高、有所创新。
第四,毕业设计题目的设定范围和深度应符合学生及本专业的实际情况,但又不失对本专业知识的实际应用。
第五,毕业设计题目的设定一般可分为理论研究、实验研究、工程设计(实践)和综合等类型。本专业学生结合工程实践类课题的比例应不少于80%,首先保证基本工程训练,并在此基础上做一些提高性的、拓展性的研究专题;其次结合实际任务进行的毕业设计,应选择那些能满足教学要求,并有实际意义的课题。
第六,毕业设计题目设定后,学生可根据自己的兴趣爱好选取课题,然后根据自选与分配相结合的办法进行最后的确定。在指导教师的指导下,学生可根据选取的毕业设计课题进行研究性的毕业设计,但目标要明确、工作量要适当。
第七,学生除了选择指导教师设定的毕业设计题目外,也可根据本专业特点和自己的兴趣,选择学习和生活中遇到的与专业相关的实际问题,然后请指导教师审定后确定毕业论文的题目。
三、在毕业设计中开展研究性学习的目标、组织与实施
1.研究性学习的目标
热能与动力工程专业毕业设计的目的是为了培养学生学以致用的能力。其学习目的非常明确,就是利用大学所学的知识去解决导师所设计的问题,不但要学会查找资料、归纳总结,还要选取恰当的方法、手段,学会和导师交流,学会思考和创新。在毕业设计中开展研究性学习的目的就是根据学生个体的特点,有目的、有差异、有选择的设定毕业设计题目,既做到理论联系实际,又能使学生在研究中有所创新,培养其独立思考和解决问题的能力。
2.毕业设计的研究性学习过程
毕业设计采取个人独立研究的方式。指导教师根据毕业设计题目的设定要求,注重理论联系实际的设定若干个题目,由学生自由选择感兴趣的题目。然后指导教师给出题目具体的研究目标和要求,指导学生相对独立的开展研究,用17周的时间完成整个毕业设计,撰写毕业设计论文一本。毕业设计具体的研究性学习过程见图1。
3.毕业设计的具体实施过程
(1)对毕业设计题目的理解。指导教师应帮助学生就研究题目的意义、所涉及的知识及存在的争议去理解毕业设计题目。鼓励学生从多种角度认识、分析该毕业设计题目所涉及的问题,有批判的去思考,大胆的去创新。
(2)搜集、分析、整理资料。查找与毕业设计题目设定的任务相关的国内外资料,深入理解毕业设计的任务,掌握国内外的发展现状和研究手段。
(3)开展调查研究和拟定研究方法。学生可根据个人理解对课题进行初步的研究,提出主要要解决的问题和思路,以及拟采用的方法和手段,撰写开题报告。
(4)讨论与修正。学生将初步研究的结果,在指导检查时或课余时间,与指导教师和同学进行讨论,汲取他人意见和建议,及时修正部分毕业设计内容的研究方法,体验研究性学习的快乐与收获。
(5)开展深入研究。学生根据之前对课题的理解和拟定的初步思路,对毕业设计内容进行深入研究,利用以往所学的知识去解决实际的问题。在此过程中,还可能遇到新的问题,或提出新的问题,教师应鼓励其进行独立研究,开展研究性学习,培养学生发现问题、解决问题和开拓创新的能力,客观地、辩证地去分析和思考,以达到毕业设计的目的。
(6)撰写毕业论文。让学生按照毕业设计的撰写规范来汇报自己的结论,甚至可以鼓励学生在学术刊物上发表自己的研究成果以扩大影响。撰写毕业设计大论文可以培养学生归纳、总结、概括、推理和论述能力,学会展示自己的工作和成果,总结和反思自己的研究工作,不断提高自己的科研水平。将自己所研究的感兴趣的课题,通过查资料、钻研、质疑、解决的过程,最后以毕业论文的形式总结出来,对他们以后参加工作进行专业性的总结有很大的帮助。
四、在毕业设计中开展研究性学习时对教师的要求
研究性学习的过程应该是教师与学生平等对话、相互合作、共同探索真理的过程。[4]因此,教师应转变观念,平等地与学生进行交流互动,平等地参与毕业设计题目的研究,启发引导、鼓励和支持学生在毕业设计中开展研究性学习,做学生的启发者、引导者、激励者、支持者和合作者。尤其要注意在与学生相处时应尊重学生的人格和自由;与学生交换和分享各自对知识、生活的认识时,应尊重、理解和包容学生的不同看法,甚至允许学生对教师的思想和观点进行批评。
1.宽广的知识面和较强的知识交叉应用能力
研究性学习的性质使得学生在毕业设计中开展研究性学习时,所涉及的知识远远超过某些固定的范围,学生需要教师指导和帮助的问题也与传统的毕业设计不同。这就要求教师具有宽广的知识面和知识的交叉应用能力,才能解答学生的质疑和困惑。
2.丰富的研究成果和工程实践经验
这是在毕业设计中开展研究性学习的重要基础。指导教师在对学生的指导过程中,要剖析题目的研究思路、比较研究的方法,以及相关的工程实践。如果自身没有相关的研究成果,没有这个领域的工程实践,对学生的指导就缺少了说服力,也就不能激起学生进行研究性学习的兴趣,培养其解决问题能力、创新能力及启发式思维。
3.工作的热情和教学的投入
在毕业设计中开展研究性学习具有针对性和启发性。这就要求指导教师要做好研究性学习的教学,要热爱教学和投入教学,要研究学生的需求、思维的方式和个体的差异,要有针对性的进行指导,要注重学生获取、应用和创造知识的过程,而不是最后的结果。
4.毕业论文撰写指导
撰写毕业论文是学生对整个毕业设计题目研究情况的归纳与总结。教师要使学生了解毕业设计论文的撰写格式,引导学生了解研究成果的表现形式和交流形式。同时,指导学生总结在毕业设计中开展研究性学习所得到的收获,包括心理上的成长。在毕业设计的答辩中去展示成果,让学生的创新才智在进一步的思辩争论中得以发展。
五、结论
在毕业设计中开展研究性学习不但能培养学生综合应用所学知识的能力,还能培养学生质疑、解疑、创新、总结和交流的能力,真正实现毕业设计的预期目标,同时也是进行教学方法改革创新的一个体现。本文的研究内容为在毕业设计中开展研究性教学提供了参考和借鉴。
参考文献:
[1]闫守发.开展研究性学习 培养创新能力[J].辽宁师专学报,2005,7(1).
[2]刘长风,刘学贵,冯静薇,等.研究性学习在环境工程专业课教学中的应用[J].科技情报开发与经济,2005,15(20).
能源动力论文范文6
关键词:传热学;教学改革;教学方法
作者简介:齐晓霓(1974-),女,山东临淄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,讲师;刘永启(1965-),男,山东枣庄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授。(山东 淄博 255049)
基金项目:本文系山东理工大学教学项目基金“传热学教学方法的研究与探索”(项目编号:112024)的研究成果。
中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)32-0091-02
“传热学”是高等学校能源动力类、化工制药类、航空航天类、机械类、环境与安全类等专业的主要专业基础课,其与“工程热力学”、“流体力学”一起被称作热工类专业的三大支柱,[1,2]由此可以看到这些课程在上面专业中占有非常重要的地位。只有认真掌握这三门课程,才有利于后面课程的学习和相关的工作研究,所以要求教师在实际教学过程中,运用新型教学方法,采取先进教学手段,保证教与学都能达到最佳目标。本文根据“传热学”的课程特点,依据笔者自己的教学经验,从课程定位、教学方法以及培养学生的实际应用水平和创新性思维等方面,针对教与学的过程中出现的问题及解决要点进行分析和探讨。
一、明确课程定位
传热学是研究具备温度差异时发生的热量传递规律和测试的科学。因为自然界和不同生产领域普遍存在着温度差异,所以传热现象非常广泛。传热学也普遍应用在现代科学技术当中,是能源动力、化工制药、机械、航空航天等领域的必备技术课程。具有很强的实践作用,在具体学习过程中要重视基本概念和基本理论的掌握。因此在教学中要重视理论与实践相结合,使学生学会分析问题和解决问题的思路和方法,提高工程分析的能力,注重学生能力的培养,提倡节约能源,让学生灵活运用各章的经验公式和通过图表进行计算的能力。同学们在传热学的学习过程中普遍存在的问题是学习时不觉得有多难,但处理具体问题时却感觉力不从心、无从下手。究其原因,传热学的理论推导较多,而且经验公式难以理解和记忆,做习题时学生难以下手。
在教学实践中,笔者发现并归纳出中学时学过的能量守恒原理作为一条横线贯穿着传热学计算问题的始终,能将复杂的问题简单化。以导热问题的数学描写为例来说明这种方法的思路,[3]在要研究的物体中任意去除一个微元平行六面体作为该微元体能量收支平衡的分析对象。假设物体中有内热源,它代表单位时间内单位体积中产生或消耗的热量,在空间三个坐标方向上,将任一方向上的热流量分解成x、y、z坐标轴方向的分热流量,对于微元体应用能量转化和守恒定律建立起能量平衡关系式,即导入微元体的总热流量+微元体内热源的生成热=导出微元体的总热流量+微元体热力学能的增量。将三个方向上的能量平衡关系式写出后,相加即可获得总的能量平衡关系式,然后将各项热量传递方式的表达式代入平衡关系中求解,该方程可以针对物体的边界条件用简单积分求解。无论使用导热微分方程式直接结合边界条件求解还是简单积分求解,通过上述两种方法的讲解,可以让学生思路清晰,处理实际问题时起到事半功倍之效。如果在实际问题中出现了更复杂的热传递问题,可以划分不同的单元,一个个解决。将这种能量守恒的思路融入整个教学过程中,可以使学生加深对各章节中定律的连贯理解,达到了相当好的教学效果。
二、优化教学内容,适应传热学技术发展
世界范围内科学技术的迅速发展和我国经济建设取得的显著成就都对“传热学”课程的发展产生了积极的影响。尽管传热学的基本规律并无变化,但是研究手段的发展和工程应用领域的扩大进一步丰富了传热学的内涵。与此同时,在我国加入世界贸易组织以后,关于高等教育的国际化与本土化已成为热门话题,部分国外优秀的原版教材被引进了大学讲台上。如何借鉴国外优秀教材,不断更新教学内容,让学生经常接触到本学科的前沿知识,成为“传热学”教学中的必要任务。传热学的发展日新月异,为了适应我国相关行业的发展,体现本学科的进展,要使学生学到最新的知识,必须不断更新教学内容,把最新的知识引入到教学中。因此在教学内容的选择上,删减了部分比较繁琐的数学推导内容,如一维无限大平板非稳态导热分析解的推导过程等;对于传统传热学中相对陈旧的内容也做了删减,包括管内湍流传热的齐德-泰特公式、米海耶夫公式、流体横掠管束的格里森公式等;增添了教材上没有涉及或涉及不深的有关传热学新技术的内容,如微纳米传热内容、强化单相对流换热的纵向涡方法。
向学生传授知识,同时也是培养学生分析问题、解决问题能力的过程。从人才培养的整体计划来看,培养能力是更为根本的任务,因此在教学过程中对这一任务做了很大的努力:在每一章节末增加了本章内容的应用部分,举例更为接近工程实际,需要学生应用更多知识进行综合分析;对例题进行讲解时更为注重较为复杂的实际问题的分析和讲授,对此类问题分层次进行剖析讲解;在每一章最后增加了小论文题目,在教学实践中组织学生撰写与课程学习内容相关的小论文,激发学生的学习兴趣,培养分析问题、解决问题的能力。
三、“传热学”教学中的教学方法分析
大部分高校教师的教学模式都已从“独角戏”式的填鸭式教学过渡到“教与学的互动阶段”,例如在课堂教学中不再是教师一人唱独角戏,而是采用提问回答式、小范围对话式、逻辑启发式等教学方式,因材施教,因人施教。随着教育改革的逐步深入,现代科技的发展对教学的影响越来越大,例如为了使教学过程信息量增大,生动形象,激发学生的学习兴趣,大学课堂中大部分课堂教学都采用多媒体教学。[4]那么,“传热学”采用多媒体教学是否能够达到预期的教学效果呢?“传热学”是以传导、对流、辐射和换热器四大内容去展开的。所以在教学中适当辅以多媒体课件有利于讲清有关现象的物理本质和基本原理。比如在介绍三种传热方式时用空调制冷过程、烧开水的过程等生动的动画,来说明热量传递的分类,就能使学生留下非常深刻的印象。肋片导热一节中,同学们对稳态下的肋片沿着热量传递方向的热量逐渐减少这一动画过程去分析问题时,很快就明白了肋片的导热实质与传统的一维稳态导热过程的差别。
但在实际教学中,运用多媒体课件教学并不是为了运用现代教学方法。那么运用多媒体课件是否可以收到良好的教学效果呢?笔者调查了很多学生,他们大多认为:“传热学”中的纯理论推导难度很大,如果仍然采用多媒体课件,很难留下较深的印象,无法真正领会推导过程,虽然多媒体课件信息量大,但不逐步推导,能接受的内容就会很少,收效甚微。所以“传热学”作为一门专业基础课程,如果在教学活动中运用多媒体,就要预先确定教学内容。在讲解基础理论时,要以板书为主。多媒体课件作为一种辅助手段,把抽象的事物用生动的语言和画面展现在学生面前,更加形象和具体,再列举一些生活当中的实际例子,可以使教学活动收到良好的效果。在讲解较为复杂的公式时,最好的办法是板书,再加上对学生的提问,可以调动学生的学习兴趣。把理论的讲解和生动形象的事物联系起来,有利于学生掌握。学生在学习过程中,对不易理解的内容要适当做些记录,不但可以调动学生的学习积极性,而且取得了良好的教学效果。
四、考试方法及成绩评定方法改革
为了考核学生解决实际问题的能力,调动学生的学习积极性,死记硬背的内容不列入考核范围。笔者在“传热学”的考核中也进行了改革。考试采用三种考核方式综合进行,这三种方式是闭卷、开卷和大作业。任课教师在进行课程考核时要出具两套试题:一套试题是开卷,主要目的是为了考核学生运用所学内容分析实际传热问题和解决实际传热问题的能力,并且在开卷试题中也要有考查学生创新能力和创造性思维的内容;另一套试题为闭卷试题,主要用于考查学生对课程的基本概念、基本理论和基本规律等基础知识的掌握程度,题目主要包括简答题、选择题、填空题、名词解释等。开卷试题和闭卷试题的考试时间和分值分别占总考试时间和分值的50%。开卷考试和闭卷考试在同一考场中先后进行。
学生的成绩评定方法由传统的考试成绩评定改为“考试成绩+实验成绩+平时成绩”综合评定。为了提高学生的学习积极性,并保证学生的大作业质量,提高学生参与课堂讨论和课堂讲授的能动性,任课老师在课程一开始就要在课堂上宣布最终成绩的评定方法:考试成绩占总成绩的60%;实验成绩占总成绩的10%;平时成绩考核根据课堂讨论情况、回答问题、大作业成绩综合评定,占总成绩的30%。
五、教学效果
1.课堂和实验课教学效果
通过一个学期的教学改革思路下的教学设计和教学实践,笔者发现学生在课堂上能够积极主动地思考和回答问题,对“传热学”的学习比往届学生兴趣更高,在任课教师的引导下能够主动思考解决传热学问题的流程,主动查阅笔者提供的参考书目并提出问题。在导热、对流及辐射换热的实验课上,大多数同学能够自发、独立、主动地完成三个基本实验,有些同学还与教师探讨更深入的实验验证分析解的问题,完成笔者布置的选做内容。
2.大作业反馈教学效果
由于学生较多,从120个学生中抽查了交上来的50份大作业,学生在选题上发挥了积极性和主观能动性,选题范围从生活实例到气候变化,再到工程实践,如天气现象谚语中蕴含的传热基理、太阳能利用,制冷系统中的传热学应用等,涉及到“传热学”各个章节的内容。大部分学生还通过查阅相关文献和主动思考,初步掌握了模型建立、数值模拟及结果分析并验证这一流程,得到了一次系统的科学分析方法训练。学生在查阅资料并完成大作业的过程中,不仅巩固了课堂上教授的基本内容,还自发引入其它课程或参考资料中的信息并将信息加工消化,例如进行传热过程分析的火用分析方法等。
总之,学生在学习过程中发挥了主体作用,提高了综合分析能力和创新能力。
六、结束语
总之,课程教学没有固定的模式,在实际教学中做到因人而异、因材施教是有一定难度的。作为教师,要不断应用新型教学方法,提高个人修养,制作丰富多彩的多媒体课件。要想使全部学生顺利完成学习任务,不但要适当运用多媒体课件辅助教学,还应经常和学生进行交流,有目的地指导学生,提高学生的学习兴趣,使全部学生感受到学习的乐趣,获得努力学习的动力。
参考文献:
[1]刘立平,师少鹏.传热学课程教学的改革探索[J].高等农业教育,
2004,(3).
[2]刘晓慧.传热学课程内容分类教学法[J].建材高教理论与实践,
1996,(3).
[3]涂虬.热平衡法在传热学教学中的应用[J].武钢职工大学学报,