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工程热力学课程教学改革的论文

工程热力学论文

工程力学教学中采矿工程实例的运用论文

时间:2018-06-10 21:07点击: 次来源:网络作者:编辑评论:- 小 + 大

时间:2018-05-15 12:00点击: 次来源:好文学作者:佚名评论:- 小 + 大

时间:2018-10-11 12:10点击: 次来源:好文学作者:佚名评论:- 小 + 大

一、采用激励启发方式组织课堂教学

热力学是研究热现象中,物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科。下面是小编为大家整理的关于工程热力学的论文,欢迎大家的阅读。


要:
探讨了工程力学课程的特点,基于工程力学“力学”理论与“工程”实践兼而有之的本质特性,分析了采矿工程中的顶板稳定性、中深孔采矿技术、胶结充填开采三个典型案例力学建模实例,研究了采矿工程案例在工程力学课程教学中的运用。实践表明,采矿工程案例与工程力学课堂教学的结合,激发了学生学习的兴趣和热情,培养了学生的创新思维能力,取得了良好的效果。

工程热力学课程的特点是理论性强、概念抽象,教学难度大。在缺少专业工程背景的情况下,学生在学习过程中普遍感觉较为困难,甚至茫然不知所云。如何使学生能够较好地掌握教学内容及热力学基本内容,是工程热力学课程教学的根本所在。在多年的教学过程中,我们发现在课堂教学中,除了需要借助优美的PPT多媒体课件来展示热力学过程,更需要激发学生学习热力学的兴趣,在引入一些工程实例的基础上,激励学生去思考,及时地与学生就教学内容进行讨论,促进学生对知识点的掌握和领悟。与常规教学方法相比,课堂教学不再是文字、公式的罗列,PPT动画的简单演示,而是把教学的核心放在启迪学生对热力学概念、原理的思考及把握上,使学生在学习课程内容的同时,熟悉热力学的系统内容、章节间的逻辑关系、基本原理等,形成对热力学的一种系统的总体的认识和把握,而不是零散地去背诵记忆一些片段。通过这种激励启发式的教学,使学生做到理论和实际工程案例的结合,从而使热力学知识很好地固化在学生的大脑中,并且达到灵活应用的目的。激励启发式教学,需要教师在课堂教学前充分准备,精心设计课堂教学内容的每个环节,围绕章节内容中的重点知识内容,设计问题及启发实例,并完成课堂互动讨论的教学组织,在此过程中需要教师饱含激情和较好的耐心,使学生在严肃活泼的氛围中掌握热力学的相关知识。

一、采用激励启发方式组织课堂教学

关键词:工程力学;采矿工程;案例教学。

二、改进课堂教学PPT,增加工程实例

工程热力学课程的特点是理论性强、概念抽象,教学难度大。在缺少专业工程背景的情况下,学生在学习过程中普遍感觉较为困难,甚至茫然不知所云。如何使学生能够较好地掌握教学内容及热力学基本内容,是工程热力学课程教学的根本所在。在多年的教学过程中,我们发现在课堂教学中,除了需要借助优美的PPT多媒体课件来展示热力学过程,更需要激发学生学习热力学的兴趣,在引入一些工程实例的基础上,激励学生去思考,及时地与学生就教学内容进行讨论,促进学生对知识点的掌握和领悟。与常规教学方法相比,课堂教学不再是文字、公式的罗列,PPT动画的简单演示,而是把教学的核心放在启迪学生对热力学概念、原理的思考及把握上,使学生在学习课程内容的同时,熟悉热力学的系统内容、章节间的逻辑关系、基本原理等,形成对热力学的一种系统的总体的认识和把握,而不是零散地去背诵记忆一些片段。通过这种激励启发式的教学,使学生做到理论和实际工程案例的结合,从而使热力学知识很好地固化在学生的大脑中,并且达到灵活应用的目的。激励启发式教学,需要教师在课堂教学前充分准备,精心设计课堂教学内容的每个环节,围绕章节内容中的重点知识内容,设计问题及启发实例,并完成课堂互动讨论的教学组织,在此过程中需要教师饱含激情和较好的耐心,使学生在严肃活泼的氛围中掌握热力学的相关知识。

工程力学是一门广泛应用于各类工程领域的技术基础课,是现代工程技术的基础理论,也是机械、汽车、材料、纺织、车辆工程等专业的重要专业基础课。
工程力学包括理论力学部分和材料力学部分,工程力学课程关乎学生知识体系的构建和创新思维能力的培养,学好工程力学可以为后续课程的学习打下坚实的基础。

工程热力学作为一门专业基础课,与工程实际密切相关。在教学过程中,需要有很多的工程问题作为背景。以教科书为单一内容的PPT演示,并不能满足课堂学生学习的需要。为了提高学生学习热力学的兴趣及深入掌握热力学知识,迫切需要在传统课件中加入工程实例,利用多媒体技术全面展示热力学的工程应用,使学生在工程案例的演示中发现并体会工程热力学的重要性及美感。通过工程案例的学习,使课堂教学内容图文并茂,声像结合,使学生在多方位、立体化地形成认知并达到对热力学知识的理解、分析、记忆、掌握和应用。对于热力学工程案例,我们选取了真空做功、制冷循环,内燃机等工程机械作为实例,进行详细分析和讲授。工程案例的引入,将实际生活中与热力学相关的问题引入到教学中,用所学知识来解释工程问题,在讲解中让学生明白热力学知识可以解决本专业涉及的实际专业问题,从而实现“从理论中来,到实践中去”,实现对创新型人才的培养。

二、改进课堂教学PPT,增加工程实例

课堂是知识学习的主阵地,为了提高工程力学课程课堂教学效果,训练学生力学专业素养和运用所学力学知识解决工程问题的能力,进而为培养学生的创新能力提供条件,国内众多研究者从工程力学教学的手段、方法、理念等方面进行了多角度探索和实践。
如刘巍[1]对工程力学教材的建设方面提出了几点建议,邹良浩和蒋寅军[2]探讨了
PPT在工程力学专业相关课程教学中的应用。小班多组学生的合作教学法[3].
以力学竞赛为切入点的课堂教学实践[4]、问题式教学法[5]、案例教学法[6-7]、依托网络数字化资源的微课[8]和
MOOC(Massive Open Online Course)[9]等教学方法或模式。

三、将工程热力学的学习融入大学生创新项目中

工程热力学作为一门专业基础课,与工程实际密切相关。在教学过程中,需要有很多的工程问题作为背景。以教科书为单一内容的PPT演示,并不能满足课堂学生学习的需要。为了提高学生学习热力学的兴趣及深入掌握热力学知识,迫切需要在传统课件中加入工程实例,利用多媒体技术全面展示热力学的工程应用,使学生在工程案例的演示中发现并体会工程热力学的重要性及美感。通过工程案例的学习,使课堂教学内容图文并茂,声像结合,使学生在多方位、立体化地形成认知并达到对热力学知识的理解、分析、记忆、掌握和应用。对于热力学工程案例,我们选取了真空做功、制冷循环,内燃机等工程机械作为实例,进行详细分析和讲授。工程案例的引入,将实际生活中与热力学相关的问题引入到教学中,用所学知识来解释工程问题,在讲解中让学生明白热力学知识可以解决本专业涉及的实际专业问题,从而实现“从理论中来,到实践中去”,实现对创新型人才的培养。

工程力学的学科内在形态[10]决定了
“力学”与“工程”的相伴而生,吴守军和闫宁霞[11]认为将工程实际问题引入课堂可以保持知识与时俱进的先进性,为此,文章探索将煤矿开采问题作为实现工程力学的“力学”理论与“工程”实践相结合的重要桥梁纽带,也是将书本力学知识与工程实践相结合的有效途径。
同时,工程力学作为煤矿开采科学的重要应用领域,
关系到国家能源的安全高效环保问题,因此很有必要让学生了解到最新的科学研究成果。

在创新型人才培养中,需要提升学生运用基础理论进行学术研究的能力和具有工程应用背景的有关开发、设计的能力。大学生创新项目的实施,有利于促进高校培养具有创新意识和能力的新型人才,促进高校探索并建立以科研活动为中心的教学模式,倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革,充分调动学生主动学习的积极性、创新思维和创新意识,同时在项目实施中使学生逐渐掌握思考问题、解决问题的能力。结合大学生创新项目,结合建筑环境与能源应用工程的专业特点,在指导学生大创项目时,将热力学第一定律、热力学第二定律和卡诺定律应用其中,使学生明白能源利用的守恒性,以及如何提高热力循环的效率,减少不可逆损失,这些都成为学生应用所学知识来解决实际问题的一种锻炼。学生在科研项目中,深化了对热力学知识的认识,同时提高了自己思考问题、解决问题的能力。同时,鼓励学生积极参加各类挑战杯、建筑节能比赛、机械创新设计大赛等,通过这些竞赛活动进一步提升自己的创新能力。

三、将工程热力学的学习融入大学生创新项目中

面对目前工程力学课程学时压缩、
内容精简、要求提高等难题,为了保证良好的教学效果,必须着力改善教学内容和方法,促使学生做到“课堂有兴趣、学习有收获、知识学扎实”,最终达到对知识学以致用、融会贯通的目的。
工程案例教学要求教师能够实现自身知识更新、 掌握最新前沿研究成果,
注重优化工程力学课程内容与教学过程设计,将案例很好地引入到课堂教学中,注重学生应用研究能力的培养,
有助于学生创新思维的形成与锻炼。

四、改进课后作业完成形式,增加分析报告

在创新型人才培养中,需要提升学生运用基础理论进行学术研究的能力和具有工程应用背景的有关开发、设计的能力。大学生创新项目的实施,有利于促进高校培养具有创新意识和能力的新型人才,促进高校探索并建立以科研活动为中心的教学模式,倡导以学生为主体的本科人才培养和研究性学习教学改革,充分调动学生主动学习的积极性、创新思维和创新意识,同时在项目实施中使学生逐渐掌握思考问题、解决问题的能力。结合大学生创新项目,结合建筑环境与能源应用工程的专业特点,在指导学生大创项目时,将热力学第一定律、热力学第二定律和卡诺定律应用其中,使学生明白能源利用的守恒性,以及如何提高热力循环的效率,减少不可逆损失,这些都成为学生应用所学知识来解决实际问题的一种锻炼。学生在科研项目中,深化了对热力学知识的认识,同时提高了自己思考问题、解决问题的能力。同时,鼓励学生积极参加各类挑战杯、建筑节能比赛、机械创新设计大赛等,通过这些竞赛活动进一步提升自己的创新能力。

1 工程案例教学法。

工程热力学课程是一门实践性很强的课程,其中很多理论已用于工业过程。因此,在课后作业中,需要对传统布置练习题来检验教学成果的方式进行改进,增加一些实际工业循环的实例,让学生通过分析其所应用的原理,提交分析报告,并指出该工业过程效率提高的方式和途径,以这样的方式来激发学生学习的兴趣,提高学生理论联系实际的能力。同时,精选一些课后习题,通过详解的方式,激发学生的创新意识和解决问题的能力,进一步促进创新型人才的培养。创新是实现社会持续不断向前发展的原动力,也是培养和造就一大批素质过硬、勇于创新的新世纪人才,保证国家高速发展的有力保障。创新能力的培养来自于理论和课堂,更在于理论和课堂之外的亲身体会和具体的实践操作。

四、改进课后作业完成形式,增加分析报告

工程力学课程理论性较强,
学生学习难度大,为了提高学生对课程学习的兴趣[12],可采用工程案例教学方法,以解决工程实际问题为主线。
这种带着问题和兴趣教学的方法具有良好的教学效果,所以,工程案例教学法是解决当前工程力学教与学矛盾的有力措施。

本文从工程热力学教学与工程实例结合,与科研活动结合,改进课堂教学组织模式和课后作业完成形式等方面,探讨了以培养创新型人才为目标下的工程热力学教学改革与实践,希望能够进一步提高工程热力学的教学质量和效果。

工程热力学课程是一门实践性很强的课程,其中很多理论已用于工业过程。因此,在课后作业中,需要对传统布置练习题来检验教学成果的方式进行改进,增加一些实际工业循环的实例,让学生通过分析其所应用的原理,提交分析报告,并指出该工业过程效率提高的方式和途径,以这样的方式来激发学生学习的兴趣,提高学生理论联系实际的能力。同时,精选一些课后习题,通过详解的方式,激发学生的创新意识和解决问题的能力,进一步促进创新型人才的培养。创新是实现社会持续不断向前发展的原动力,也是培养和造就一大批素质过硬、勇于创新的新世纪人才,保证国家高速发展的有力保障。创新能力的培养来自于理论和课堂,更在于理论和课堂之外的亲身体会和具体的实践操作。

多数工程实践案例并非单一知识点的应用,更多的是多知识点的综合交叉融合。
工程实例不仅让学生更深入理解所学知识,达到综合运用、融会贯通、举一反三的目的,还能在解决实际问题的过程中提高课程学习兴趣和学习信心,实践性和趣味性兼而有之,能使学生深刻体会到“每所学,必有用”

参考文献:

本文从工程热力学教学与工程实例结合,与科研活动结合,改进课堂教学组织模式和课后作业完成形式等方面,探讨了以培养创新型人才为目标下的工程热力学教学改革与实践,希望能够进一步提高工程热力学的教学质量和效果。

的哲理,切身体会到课堂所学力学知识的应用价值所在,激发学生学习的主观能动性,有助于培养学生的逻辑思维能力和科研创新的积极性,提升教学质量,
增强学生在未来工作岗位的预见性和适应性。
同时,教师通过课堂教学与最新科学研究成果的结合,达到了教学相长的目的。

[1]岳丹婷,吕欣荣,李青.深化热工教学改革加强学生创新能力培养[J].2002,:86-88.

参考文献:

2 采矿工程教学案例。

[2]谭羽非.突出专业特点改革工程热力学课程教学的研究与实践[J].高等建筑教育,2004,:39-43.

[1]岳丹婷,吕欣荣,李青.深化热工教学改革加强学生创新能力培养[J].2002,:86-88.

文章以井工采矿工程中的顶板稳定性力学问题、中深孔采矿技术力学问题和胶结充填开采方法顶板力学问题这三个具体问题为分析对象,依据各具体问题抽象出与其对应的力学模型。
课堂上先对产生每种力学问题的工程背景进行介绍,之后再考虑其力学本质,进而抽象出力学模型。

[3]苏亚欣,汝俭.专业基础课程教学中创新性思维培养的研究与实践[J].纺织服装教育,2006,:45-47.

[2]谭羽非.突出专业特点改革工程热力学课程教学的研究与实践[J].高等建筑教育,2004,:39-43.

2.1 顶煤稳定性分析。

[4]张慧英.21世纪生命科学呼唤现代生物技术[J].实验室研究与探索,2007,:13-16.-134-

[3]苏亚欣,汝俭.专业基础课程教学中创新性思维培养的研究与实践[J].纺织服装教育,2006,:45-47.

对井工煤矿开采条件下综放沿空掘巷上覆岩层而言,为了抓住巷道顶煤的力学本质特征可以抽象出其对应的模型。
受煤柱两侧破裂区的影响,两侧破裂区处于接近贯通或贯通状态,
因此将覆岩右侧视为活动铰链约束B,对上覆岩体具有竖直向上的支撑反力;左侧视为固定端约束
A,对上覆岩体同时具有力和力偶的作用;q 为上覆岩层均布荷载。

[4]张慧英.21世纪生命科学呼唤现代生物技术[J].实验室研究与探索,2007,:13-16.-134-

2.2 中深孔采矿分析。

[工程热力学论文]相关文章:

针对中深孔薄矿体开采工艺,直接顶板不能作为力的传递介质,基本顶板能够保持力的传递性,直接顶板和基本顶板共同构成了采场顶板。
因此,深孔开采力学模型简化力学模型图中 h 为顶板厚度,跨度为
2l,顶板所受到的均布荷载大小为 q.

1.《工程热力学》绪论课的重要作用及其课堂教学设计

2.3 胶结充填开采分析。

4.工程力学教学心得论文

胶体充填采矿技术可以有效利用充填材料、支架对顶板的支撑力,减轻了工作面灾害和地表沉陷。
采空区中充填材料起始时间 7 d 内强度上升较快,
之后充填材料强度缓慢增长,28 d 后强度恒定, 故将充填区划分为 B 区 和 D
区,D 区充填体能完全支撑原岩应力。
忽略胶体充入前顶板下沉量,充填体接顶良好时的采场力学模型及其受力分析见文献[15]图
1 和文献[15]图 2 所示。 其中,h 为煤层顶板厚度,H-h 为上覆岩层厚度,
位置 E 处充填体能完全抵抗上覆岩层荷载,a 为支柱作用宽度,b 为 B
区宽度,c 为 C 区起始位置至 E
位置的宽度,R1为岩梁左端支座反力、R2为岩梁右侧支座反力,M1
为岩梁左侧支座弯矩,M2为岩梁左侧支座弯矩,q
为上覆岩层对岩梁产生的均布荷载,q1为支柱对岩梁的均布支撑力,q2为 B
区充填体产生的最大支撑力,q3为 E 位置的支撑力。

10.工程力学论文模板

3 结语。

1)对上述典型的采矿工程案例抽象出力学模型后,综合运用工程力学静力学、几何学和物理学三方面条件进行分析求解。

2)工程案例教学体现了学为主体,教师学习教授最新科研成果,
通过对采矿工程案例的分析,抽象出工程力学模型,
再联系课程基本理论与方法,锻炼了学生运用工程力学知识解决实际问题的能力。

3)通过对文中采矿工程案例的引入,加深了工程力学知识的理解和运用,使学生不仅了解了采矿行业相关知识,
而且发挥了学生自主学习的热情,培养了学生创新思维能力,为今后的岗位工作打下来基础,取得了良好的效果。

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