導(dǎo)語：如何才能寫好一篇流體力學(xué)和化工原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：計(jì)算流體力學(xué)；求解；基本原理；化學(xué)工程；應(yīng)用

化學(xué)工程在我國具有較長的研究與應(yīng)用歷程，并在實(shí)際的生產(chǎn)與生活中取得到巨大的應(yīng)用成效，不僅能夠供給正常的生活需求，同時根據(jù)新材料的開發(fā)，能夠滿足現(xiàn)代型環(huán)保材料的使用。在化學(xué)工程中，較多的反映環(huán)境和反應(yīng)機(jī)制都是在溶液中進(jìn)行的，具有質(zhì)量守恒和熱量守恒定律的應(yīng)用。而這種質(zhì)量與能量的關(guān)系正是計(jì)算流體力學(xué)的主要原理。通過對實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和原理的分析，能夠優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)，提高化學(xué)工程的生產(chǎn)效率。

1計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的基本原理

計(jì)算流體力學(xué)簡稱CFD，是通過數(shù)值計(jì)算方法來求解化工中幾何形狀空間內(nèi)的動量、熱量、質(zhì)量方程等流動主控方程，從而發(fā)現(xiàn)化工領(lǐng)域中各種流體的流動現(xiàn)象和規(guī)律，其主要以化學(xué)方程式中的動量守恒定律、能量守恒定律及質(zhì)量守恒方程為基礎(chǔ)。一般情況下，計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法主要包括數(shù)值差分法、數(shù)值有限元法及數(shù)值有限體積法，其也是一門多門學(xué)科交叉的科目，計(jì)算流體力學(xué)不僅要掌握流體力學(xué)的知識，也要掌握計(jì)算幾何學(xué)和數(shù)值分析等學(xué)科知識，其涉及面廣。針對計(jì)算流體力學(xué)的真實(shí)模擬，其主要目的是對流體流動進(jìn)行預(yù)測，以獲得流體流動的信息，從而有效控制化工領(lǐng)域中的流體流動。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，市場上也出現(xiàn)了計(jì)算流體力學(xué)軟件，其具有對流場進(jìn)行分析、計(jì)算、預(yù)測的功能，計(jì)算流體力學(xué)軟件操作簡單，界面直觀形象，有利于化學(xué)工程師對流體進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。

2計(jì)算流體力學(xué)砸你化學(xué)工程中的實(shí)際應(yīng)用

2.1在攪拌中的應(yīng)用分析

在攪拌的化學(xué)反應(yīng)中，反映介質(zhì)之間的流動性比較復(fù)雜，依據(jù)傳統(tǒng)的計(jì)算形式根本無法解決，并在化學(xué)試劑在攪拌中存在不均勻擴(kuò)散的特點(diǎn)，在湍流的形式中能量的分布狀況也存在著空間特點(diǎn)。若是依據(jù)實(shí)驗(yàn)手段測得反映中物質(zhì)、能量和質(zhì)量的變化規(guī)律，其得出的結(jié)構(gòu)往往存在較差時效性，實(shí)驗(yàn)騙差加大。通過對二維計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠?qū)嚢柚辛黧w的形式進(jìn)行模擬，并進(jìn)行質(zhì)量、能量等數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。但是流體的變化，不僅與化學(xué)試劑的濃度、減半速度有關(guān)，還與時間、容器的形狀等有著之間的聯(lián)系，需要建立三維空間模擬形式進(jìn)行計(jì)算流行力學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)和研究水平的提高，在通過借助多普勒激光測速儀后，已經(jīng)對三維計(jì)算形式有了較大的突破，這對于化工工程中原料的有效應(yīng)用和工程成本的減低具有促進(jìn)的作用，但是在三維計(jì)算流體力學(xué)中還存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不斷的完善。

2.2CFD在化學(xué)工程換熱器中的應(yīng)用分析

換熱器是化學(xué)工程中主要的應(yīng)用設(shè)備，通過管式等換熱器、板式換熱器、冷卻塔和再沸器等的應(yīng)用，能夠有效的控制化學(xué)試劑在反應(yīng)中的溫度變化。其中根據(jù)換熱器的形式不同，計(jì)算流體力學(xué)的方式也就不同。在管式換熱器中主要是通過流體湍流速度的改變，增加換熱速率的。在板式換熱器中是通過加大流體的接觸面積，提高換熱效率的。而在冷卻塔和再沸器中，熱量交換的形式更為復(fù)雜，但是卻群在重復(fù)性換熱的特點(diǎn)，增加了換熱的時間，提高了換熱的效果。從總體上分析，計(jì)算流量力學(xué)中，需要對溫度變化、流體的速度變化、熱交換面積變化和時間變化進(jìn)行分析。通過CFD計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用，能夠計(jì)算出不同設(shè)備的熱交換效果，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求進(jìn)行換熱器的選擇使用。

2.3在精餾塔中的應(yīng)用

CFD已成為研究精餾塔內(nèi)氣液兩相流動和傳質(zhì)的重要工具,通過CFD模擬可獲得塔內(nèi)氣液兩相微觀的流動狀況。在板式塔板上的氣液傳質(zhì)方面,Vi-tankar等應(yīng)用低雷諾數(shù)的k-ε模型對鼓泡塔反應(yīng)器的持液量和速度分布進(jìn)行了模擬,在塔氣相負(fù)荷、塔徑、塔高和氣液系統(tǒng)的參數(shù)大范圍變化的情況下,模擬結(jié)果和現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)能夠較好的吻合。Vivek等以歐拉-歐拉方法為基礎(chǔ),充分考慮了塔壁對塔內(nèi)流體的影響,用CFD商用軟件FLUENT模擬計(jì)算了矩形鼓泡塔內(nèi)氣液相的分散性能,以及氣泡數(shù)量、大小和氣相速度之間的關(guān)系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一種用塔內(nèi)典型微型單元(REU)的流體力學(xué)性質(zhì)來預(yù)測整塔的流體力學(xué)性質(zhì)的方法,對每一個單元用FLUENT進(jìn)行了模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)的主要能量損失來自于填料內(nèi)的流體噴濺和流體與塔壁之間的碰撞,且用此方法預(yù)測了整塔的壓降。Larachi等發(fā)現(xiàn)流體在REU的能量損失(包括流體在填料層與層之間碰撞、與填料壁的碰撞引起的能量損失等)以及流體返混現(xiàn)象是影響填料效率的主要因素,而它們都和填料的幾何性質(zhì)相關(guān),因此用CFD模擬計(jì)算了單相流在幾種形狀不同的填料中流動產(chǎn)生的壓降,為改進(jìn)填料提供了理論依據(jù)。CFD模擬精餾塔內(nèi)流體流動也存在一些不足,如CFD模擬規(guī)整填料塔內(nèi)流體流動的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值還有一定的偏差。這是由于對于許多問題所應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型還不夠精確,還需要加強(qiáng)流體力學(xué)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。

2.4CFD在化學(xué)反應(yīng)工程中的應(yīng)用研究

在化學(xué)反應(yīng)工程中，反應(yīng)物和生成物的化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)器、溫度和壓力等有著較大的聯(lián)系，在實(shí)際的反應(yīng)中可以利用計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。但是這數(shù)據(jù)的獲取具有一定的溫度限制，當(dāng)反應(yīng)中溫度過大，就會造成分子的劇烈運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡的變化規(guī)律就會異常，在利用計(jì)算流體力學(xué)的模型計(jì)算中，計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際情況會發(fā)生較大的偏差。由于高溫中分子的運(yùn)動軌跡和運(yùn)動速度難以獲取，在計(jì)算流體力學(xué)的實(shí)際計(jì)算中，就要借助FLUENT進(jìn)行三維建型，并利用測速反應(yīng)器進(jìn)行速度的測量，通過綜合的比較分析，利用限元法進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算?？梢缘贸霾煌h(huán)境下的反應(yīng)器的流線、反應(yīng)器內(nèi)部的濃度梯度及溫度梯度。通過CFD軟件預(yù)測反應(yīng)器的速度、溫度及壓力場，可以更進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)工程中的聚合過程，詳細(xì)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)中的操作參數(shù)。

結(jié)束語

計(jì)算流體力學(xué)對于化學(xué)工程的應(yīng)用具有實(shí)際意義，并在經(jīng)濟(jì)效益的提高上具有重要的價(jià)值，在近幾年，化學(xué)工程技術(shù)人員不斷的計(jì)算流體力學(xué)中展開研究，以二維空間計(jì)算和模擬為基礎(chǔ)，不斷的完善三維空間的流量計(jì)算，并得出了一系列的流體流動規(guī)律。根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)在化學(xué)工程中的廣泛應(yīng)用，在今后的化學(xué)工程發(fā)展中，應(yīng)加強(qiáng)此類學(xué)科的教學(xué)與延伸，提供出更有效的反應(yīng)設(shè)備和工藝操作。

參考文獻(xiàn)

[1]余金偉,馮曉鋒.計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展綜述[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2013(06).

篇2

趙立娟

馬亞生

顧 磊

[摘 要] （工程流體力學(xué)）是能源與動力工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，合理的評價(jià)體系能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效果。結(jié)合（工程流體力學(xué)）課程教學(xué)特點(diǎn)及現(xiàn)狀，對該課程的多元評價(jià)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在教學(xué)中進(jìn)行探索，結(jié)果表明教學(xué)效果多元評價(jià)方案能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。

[

關(guān)鍵詞 ]工程流體力學(xué)；多元評價(jià)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671-0568(2014)35-0051-03

一、 （工程流體力學(xué)）教學(xué)現(xiàn)狀

《工程流體力學(xué)》是能源與動力工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，有著承上啟下的作用，對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有著重要的影響?？茖W(xué)、全面、合理的評價(jià)體系能提高學(xué)習(xí)評價(jià)質(zhì)量、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。但目前的評價(jià)模式存在一定的局限性，沒能起到評價(jià)的導(dǎo)向作用，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

1．教學(xué)中存在的問題。 《工程流體力學(xué)》課程要求學(xué)生要具備高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)工程熱力學(xué)等基礎(chǔ)課程的知識，尤其對高等數(shù)學(xué)和力學(xué)知識要求較高。同時也是泵與風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、鍋爐、制冷、空調(diào)、換熱器、液壓傳動、水力輸送等課程的基礎(chǔ)。 《工程流體力學(xué)》的授課內(nèi)容是學(xué)生將來從事相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作和科學(xué)研究工作重要的必備知識。流體力學(xué)是力學(xué)的一個分支，研究對象是不具有固定形狀的流體，研究理論比較抽象、一些流體現(xiàn)象不能憑直觀感覺或經(jīng)驗(yàn)去解釋，且經(jīng)驗(yàn)公式繁多、推導(dǎo)過程復(fù)雜。目前該課程的教學(xué)效果不是很理想，教師難“教”、學(xué)生難“學(xué)”已經(jīng)成為師生的共識。河海大學(xué)（以下簡稱“我?！保崮芘c動力工程專業(yè)開設(shè)了4學(xué)分，64學(xué)時（含8學(xué)時實(shí)驗(yàn)）的工程流體力學(xué)課程，由于是90人以上的大班，教師無法深入了解學(xué)生。學(xué)生中存在著平時不學(xué)，考前突擊，考完全忘的現(xiàn)象。教學(xué)沒有循序漸進(jìn)，易造成后續(xù)課程學(xué)習(xí)上的困難。 《工程流體力學(xué)》是面向工程技術(shù)中的流體力學(xué)，學(xué)生對大量無規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)公式死記硬背是沒有意義的，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析解決問題才是教學(xué)的目的和核心。傳統(tǒng)的教學(xué)與評價(jià)方式對學(xué)生沒有導(dǎo)向性，學(xué)習(xí)的積極性不高，主觀能動性沒有得到很好地發(fā)揮，對身邊的流體力學(xué)問題無從下手，很難做到學(xué)以致用。

2．評價(jià)方式存在的問題。根據(jù)課程教學(xué)、學(xué)生反饋、后續(xù)課程等多方面的調(diào)查分析，目前《工程流體力學(xué)》課程學(xué)習(xí)評價(jià)的局限性表現(xiàn)在以下方面：

(1)評價(jià)的主體單一。現(xiàn)有的《工程流體力學(xué)》評價(jià)模式主體的是教師。所有環(huán)節(jié)都由教師進(jìn)行評價(jià)，過于強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，忽視了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位。學(xué)生被動接受評價(jià)信息，存在客觀性缺失的現(xiàn)象。

(2)評價(jià)的內(nèi)容片面。傳統(tǒng)的《工程流體力學(xué)》學(xué)習(xí)評價(jià)內(nèi)容包括平時成績（書面作業(yè)、出勤、實(shí)驗(yàn)）和期末考試。期末成績占70%，平時成績占30%?？荚嚦煽冏鳛橹饕獌?nèi)容來評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成效，其最大缺點(diǎn)是側(cè)重于結(jié)果，忽視了過程。不能充分反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)際能力。工程流體力學(xué)課程學(xué)習(xí)目的是學(xué)以致用，所以既要重視學(xué)習(xí)過程，也要對學(xué)生實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新能力、科研攻關(guān)力進(jìn)行全面培養(yǎng)。

(3)評價(jià)的方式單調(diào)。 《工程流體力學(xué)》課程的評價(jià)方式是考試分?jǐn)?shù)。雖然在一定程度上能反映學(xué)生對知識的掌握程度，卻不能客觀地反映學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果及學(xué)以致用的能力?？己说膬H是學(xué)生對知識“復(fù)制”的能力，即評價(jià)的是學(xué)生的記憶和保持水平，沒發(fā)揮出學(xué)生的主觀能動性。在近幾年的教學(xué)中有出現(xiàn)不少高分低能學(xué)生，他們在課程考試中可能會取得較好的成績，但對于課本之外知識的獲取能力較差。部分學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生還表現(xiàn)出死鉆牛角尖的特征，缺乏從宏觀上把握問題的主旨及方向。高能低分的情況屢見不鮮。因此，評價(jià)的方式應(yīng)有側(cè)重，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本理論，重視解決問題能力和創(chuàng)新意識的提升。

二、 （工程流體力學(xué)）課程的多元評價(jià)模式的分析

學(xué)生各自有不同的特征，在學(xué)習(xí)過程中能表現(xiàn)出多方面的能力，各種能力的水平是有差異的。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果應(yīng)采多元的評價(jià)模式來進(jìn)行，多方面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和效果。 四針對《工程流體力學(xué)》課程的特點(diǎn)，多元評價(jià)模式包括以下幾方面：

1．評價(jià)主體的多元化。授課教師、學(xué)生個人、小組都作為評價(jià)主體，在條件允許的情況下后續(xù)課程的教師也可以作為評價(jià)的主體。教師由“一家之言”變?yōu)樵u價(jià)活動的參與者和組織者。學(xué)生由被動的被評價(jià)者變成評價(jià)主體的參與者。學(xué)生的能力是多方面的，有各自的優(yōu)點(diǎn)與不足。學(xué)生能參與自己學(xué)習(xí)效果的評價(jià)，能使學(xué)生的主動性、自尊心、心理個性得到張揚(yáng)，發(fā)揮學(xué)生的自主性、探索性和創(chuàng)造性。將3-5名學(xué)生組成小組既可訓(xùn)練學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力也有助于學(xué)生整體素質(zhì)的提高。多元化的評價(jià)主體，有利于教師與學(xué)生之間的溝通，以及學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)與合作，提高了評價(jià)結(jié)果的客觀性。

2．評價(jià)內(nèi)容的多元化。按照工程流體力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的可分為概念學(xué)習(xí)、原理學(xué)習(xí)以及解決問題等幾個階段。不同階段評價(jià)的內(nèi)容應(yīng)有不同的側(cè)重點(diǎn)。概念及原理階段的學(xué)習(xí)評價(jià)應(yīng)以引導(dǎo)學(xué)生掌握基本理論、能獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維模式為目的，側(cè)重于啟迪學(xué)生的創(chuàng)造性思維。解決問題階段是以引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)觀察、將流體力學(xué)知識與日常生活、水利、水電、能源、環(huán)境、化工等相關(guān)行業(yè)的實(shí)際工程有機(jī)結(jié)合。側(cè)重于學(xué)生流體力學(xué)知識的運(yùn)用能力、理論聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新意識、動手情況、團(tuán)隊(duì)合作精神等。

3．評價(jià)方法的多元化。依據(jù)評價(jià)內(nèi)容不同，可采用量化評價(jià)和質(zhì)量評價(jià)兩種方法。這兩種評價(jià)方式的各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)都要有明確的含義。量化評價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)要做到規(guī)范，易于操作，利于學(xué)生按照指標(biāo)要求不斷修正自己的努力方向，以達(dá)到良好學(xué)習(xí)效果。質(zhì)量評價(jià)是需確定學(xué)生是否積極、方向是否正確而對某些細(xì)節(jié)和小的利弊得失采取模糊評價(jià)的方法，包括到課率、課堂表現(xiàn)等。

三、 （工程流體力學(xué)）課程多元評價(jià)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

1．《工程流體力學(xué)》課程的多元評價(jià)過程。①根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，合理設(shè)定評價(jià)內(nèi)容的各項(xiàng)具體指標(biāo)及權(quán)重系數(shù)，并在開始教學(xué)時公布評價(jià)的各項(xiàng)具體細(xì)則：②教學(xué)過程評價(jià)主體根據(jù)評價(jià)指標(biāo)對各項(xiàng)評價(jià)內(nèi)容進(jìn)行評價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生在評價(jià)過程中學(xué)習(xí)：③教學(xué)活動后統(tǒng)計(jì)分析各項(xiàng)評價(jià)數(shù)據(jù)，得出學(xué)生學(xué)習(xí)《工程流體力學(xué)》評價(jià)結(jié)果；④根據(jù)需要及時將評價(jià)的結(jié)果反饋給學(xué)生本人、授課教師、輔導(dǎo)員、家長及后續(xù)課程的教師。通過以上環(huán)節(jié)，學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)狀況有了客觀的認(rèn)識，授課教師可以在評價(jià)的結(jié)果中了解學(xué)生的普遍不足，在今后的教學(xué)中有所側(cè)重，后續(xù)課程的教師可以根據(jù)學(xué)生的掌握情況來調(diào)整授課安排，能對《工程流體力學(xué)》教學(xué)效果起到很大幫助。

2．《工程流體力學(xué)》課程多元評價(jià)體系。 《工程流體力學(xué)》的評價(jià)內(nèi)容包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小測驗(yàn)、小組學(xué)習(xí)、課程大作業(yè)和期末考試。 《工程流體力學(xué)》課程多元評價(jià)體系見圖1。

評價(jià)內(nèi)容的不同評價(jià)主體也略有不同。例如，由于整個授課的周期較長（通常為16周）會在期中安排小測驗(yàn)，目的是幫助學(xué)生鞏固以前學(xué)過的知識，這部分內(nèi)容的評價(jià)由教師來完成比較恰當(dāng)，也方便教師根據(jù)學(xué)生的掌握情況來調(diào)整課程的安排。

表1給出了《工程流體力學(xué)》評價(jià)內(nèi)容的各項(xiàng)指標(biāo)與權(quán)重。評價(jià)主體根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)給出每項(xiàng)評價(jià)內(nèi)容相應(yīng)的等級或分?jǐn)?shù)，成績加權(quán)平均得到各項(xiàng)評價(jià)內(nèi)容的成績，最后總成績是由各項(xiàng)評價(jià)內(nèi)容的分?jǐn)?shù)乘上權(quán)重系數(shù)計(jì)算得出。

工程流體力學(xué)多元評價(jià)側(cè)重于學(xué)習(xí)獨(dú)立分析、解決實(shí)際問題的能力的提升，因而對學(xué)生在過程中的能力的體現(xiàn)評價(jià)內(nèi)容權(quán)重系數(shù)較高，如大作業(yè)中分工任務(wù)的完成情況占到總成績的10%。質(zhì)量評價(jià)的部分內(nèi)容是按等級制來計(jì)分的，級別包括A+、A、A-、n+、B、B-等。這些等級在錄入成績管理系統(tǒng)時需換算成百分制，對應(yīng)關(guān)系如表2所示。

筆者在教學(xué)中用多元評價(jià)方式對學(xué)生《工程流體力學(xué)》的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行探討。以課內(nèi)大作業(yè)為例，之前的學(xué)生從未做過該項(xiàng)內(nèi)容，在近兩年的教學(xué)中嘗試要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的工程流體力學(xué)的內(nèi)容，聯(lián)系實(shí)際工程，以小組的形式完成流體力學(xué)的理論在實(shí)際應(yīng)用情況調(diào)查的大作業(yè)。如學(xué)習(xí)了流體靜力學(xué)后，學(xué)生以小組為去調(diào)查研究流體靜力學(xué)在實(shí)際工程中應(yīng)用，可以是千斤頂中“帕斯卡原理”，電梯的失重與超重，或者過山車為什么不允許高血壓患者乘坐等，最終用PPT展示給大家。在PPT制作的過程中，有前期資料的準(zhǔn)備，又有中期的編輯，還有后期的展示。學(xué)生能根據(jù)自己的特長在小組承擔(dān)一定的任務(wù)，在完成的過程中，發(fā)現(xiàn)他人的優(yōu)勢和自己的不足，取長補(bǔ)短。同時，每次學(xué)生的展示活動都進(jìn)行現(xiàn)場評價(jià)，讓學(xué)生對自己的表現(xiàn)有直接的了解。此外，還對大作業(yè)中創(chuàng)新的內(nèi)容在評價(jià)時給予鼓勵和加分。兩年的實(shí)踐表明，學(xué)生對流體力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣增加，各項(xiàng)評價(jià)內(nèi)容能積極主動完成，對實(shí)際生活通到的一些流體現(xiàn)象有理性的認(rèn)識。例如，曾有一組學(xué)生結(jié)合所學(xué)的流體繞流知識，實(shí)踐驗(yàn)證了“打水漂”的技術(shù)要點(diǎn)。這些說明合理的評價(jià)方式對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力是有導(dǎo)向作用的。

篇3

論文關(guān)鍵詞：高職院校；流體力學(xué)；學(xué)習(xí)興趣

“流體力學(xué)”課程是我國高等院校工科專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及土木、能源、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、化工等許多領(lǐng)域。該課程是聯(lián)系前期“高等數(shù)學(xué)”、“理論力學(xué)”等基礎(chǔ)課程和后續(xù)專業(yè)課程的橋梁和紐帶，在學(xué)生能力培養(yǎng)和知識體系構(gòu)建過程中起著“承上啟下”的作用。流體力學(xué)因曾經(jīng)在20世紀(jì)五六十年代對航空航天事業(yè)的巨大推動而倍受世人矚目。近年來，流體力學(xué)廣泛深入地向邊緣學(xué)科交叉滲透，這就要求相關(guān)領(lǐng)域的工作者要善于從錯綜復(fù)雜的工程實(shí)際中獨(dú)立地提出問題和解決問題。

民辦高職院校的學(xué)生入學(xué)成績較差、自主學(xué)習(xí)的能力較差。很多學(xué)生對流體力學(xué)現(xiàn)象認(rèn)識模糊，學(xué)生普遍感覺流體力學(xué)概念抽象，難以理解，對“流體力學(xué)”產(chǎn)生畏難情緒和厭學(xué)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)積極性不高。2011年，江蘇省高職院校招生實(shí)行注冊入學(xué)，更意味著生源素質(zhì)的良莠不齊，這對工科專業(yè)的民辦高職院校的“流體力學(xué)”課程教學(xué)是個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

一、民辦高職院校學(xué)生的特點(diǎn)

1.入學(xué)成績較差

民辦高職院校在高等院校中處于較低的地位，這尤其體現(xiàn)在招生中，往往是錄取批次的最后一批。這就意味著入學(xué)的學(xué)生往往入學(xué)成績較差，從這幾年金肯職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我?！保┑匿浫〕煽儊砜矗瑥?0分～330分都有，大多是在180分左右。因此民辦高職院校的學(xué)生往往數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)較差，計(jì)算能力較差，影響他們對工科課程的學(xué)習(xí)。

2.自主學(xué)習(xí)的能力較差

從和學(xué)生的交流情況來看，學(xué)生在課后很少主動學(xué)習(xí)、看相關(guān)的書籍，甚至連作業(yè)都有不能按時保質(zhì)完成的時候。

二、如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的主觀能動性

民辦高職院校和公辦本科院校以及公辦高職院校有很大的區(qū)別，使得在“流體力學(xué)”課程教學(xué)中不能照搬上述公辦院校的方法，而要根據(jù)民辦高職院校的特點(diǎn)來實(shí)行教學(xué)。

陶行知在《中國教育改造》中指出：“大凡選擇職業(yè)科目之標(biāo)準(zhǔn)，不在適與不適，而在最適與非最適。所謂最適者有二，一曰才能，二曰興味。才能足以樂業(yè)?！睂W(xué)習(xí)最有興趣的專業(yè)，因其興趣，才會有樂趣，才會安于學(xué)習(xí)。托爾斯泰說過：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！睂γ褶k高職院校的學(xué)生更應(yīng)注重興趣的培養(yǎng)。

1.教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，降低難度

（1）教學(xué)內(nèi)容精簡，理論夠用為度。鑒于高職院校學(xué)生的特點(diǎn)，再結(jié)合高職專業(yè)所實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)——技能性人才，根據(jù)各專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。理論難度夠用為度，不求理論的系統(tǒng)性和完整性。以給排水工程專業(yè)為例，流體靜力學(xué)經(jīng)優(yōu)化后，保留靜壓強(qiáng)及其特性、靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用、平面和曲面的靜水總壓力的內(nèi)容，側(cè)重基本概念、基本定律和方程式，取消了平衡微分方程的內(nèi)容。對我校學(xué)生而言，難以聽懂，不如加強(qiáng)基本知識的介紹，如能透徹理解，對工作和生活更有用。

（2）教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)職業(yè)特點(diǎn)。應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容中體現(xiàn)本專業(yè)的專業(yè)內(nèi)容。對于面向給排水工程專業(yè)開設(shè)的“流體力學(xué)”課程，其專業(yè)和自來水、污水的運(yùn)輸和輸送緊密相關(guān)，都離不開管、泵的設(shè)計(jì)與使用，這就涉及到流體力學(xué)的許多方面。例如，分析流體在管道內(nèi)的流動規(guī)律、壓力、阻力、流速和輸量的關(guān)系時，應(yīng)向?qū)W生指出此處知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)是為了根據(jù)流動規(guī)律和各參數(shù)關(guān)系來設(shè)計(jì)管徑、校核管材強(qiáng)度、布置管線以及選擇泵的大小和類型、設(shè)計(jì)泵的安裝位置等，把知識點(diǎn)融入到職業(yè)特點(diǎn)中，編成例題進(jìn)行講解。有些概念和理論是學(xué)生首次在“流體力學(xué)”里學(xué)到的，并且會貫穿到整個專業(yè)知識的學(xué)習(xí)過程中，例如雷諾數(shù)、水頭損失、沿程水損等，所以，對于此類知識的反復(fù)強(qiáng)調(diào)也是非常必要的。把“流體力學(xué)”和“泵與風(fēng)機(jī)”、“管道工程”、“水處理工程”等專業(yè)課聯(lián)系在一起，相關(guān)知識點(diǎn)能做到心中有數(shù)，為以后專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。優(yōu)化內(nèi)容的同時，也不同程度地降低了學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度，這在客觀上為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性鋪平了道路。

2.活躍教學(xué)課堂氣氛，營造輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境

（1）用重大事件激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“流體力學(xué)”的自覺性、主動性和積極性。在教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎逯v述一些有關(guān)的重大事故、重大災(zāi)害和重大建設(shè)項(xiàng)目（統(tǒng)稱“重大事件”），對于學(xué)生認(rèn)識現(xiàn)在的學(xué)習(xí)與未來工作之間的關(guān)系、提高學(xué)習(xí)自覺性、培養(yǎng)熱愛專業(yè)的思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)很有幫助，同時也有助于活躍課堂氣氛。

在講授“流體靜力學(xué)”這一章節(jié)內(nèi)容時，可舉1993年青海溝后水庫垮壩事件。1993年8月27日夜間，庫容為330萬m3的青海省海南藏族自治州溝后水庫在庫水位低于設(shè)計(jì)水位0.75m3的情況下突然垮壩失事，造成288人死亡，40人失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失1.53億元。水利部專家組調(diào)查認(rèn)定，溝后水庫在設(shè)計(jì)上有缺陷，施工中又存在嚴(yán)重質(zhì)量問題，運(yùn)行管理工作薄弱，這次垮壩屬于重大責(zé)任事故。結(jié)合流體靜力學(xué)講述這一事件時指出：不管在什么崗位，責(zé)任心和專業(yè)技術(shù)素質(zhì)也許會關(guān)系到千百人生命財(cái)產(chǎn)的安全。

（2）用工程或生活實(shí)例讓學(xué)生感受到科學(xué)很奇妙，身邊處處有科學(xué)。興趣是學(xué)習(xí)的最大動力，教師應(yīng)該讓學(xué)生直觀形象地了解流體力學(xué)的廣泛應(yīng)用性以及內(nèi)容的趣味性，將與日常生活或生產(chǎn)實(shí)際有關(guān)的例子介紹給學(xué)生?！傲黧w力學(xué)”的理論性較強(qiáng)，公式較多，學(xué)生理解比較困難。如果教師在課程的講解過程中，多穿插一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，與課本中的理論結(jié)合起來講，一定會大大提高學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地熟記和應(yīng)用知識。在靜力學(xué)章節(jié)的學(xué)習(xí)過程中，可舉“人能下潛多深？”的例子，幫助理解靜力學(xué)基本方程。小時候經(jīng)常玩的一個游戲——吹紙條。拿出一個小紙條，讓它自然下垂。沿水平方向在它上面吹氣，紙條就會飄起，這是由于流動氣體的壓強(qiáng)小。而解釋流動氣體壓強(qiáng)為什么小，要借助伯努利方程來解釋?！罢九_安全線的由來”，“神奇的香蕉球”是如何踢出來的？這也要用伯努利方程來解釋。身邊的科學(xué)無處不在，只要仔細(xì)觀察，便能從中領(lǐng)悟到許多道理。

從奇妙的魚缸、小鳥喝水的杯子到飲水機(jī)的原理，介紹靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用及等壓面的概念。簡單的原理，小小的發(fā)明，卻給生活帶來極大的方便，這就是創(chuàng)造發(fā)明的價(jià)值所在。

（3）增加語言的藝術(shù)性，讓枯燥的流體力學(xué)變得優(yōu)美和富有哲理。子曰：“學(xué)而時習(xí)之，不亦悅乎？”學(xué)習(xí)應(yīng)該是快樂輕松的事。從幼兒園到小學(xué)，都倡導(dǎo)素質(zhì)教育、快樂教育。高等教育也應(yīng)該貫徹這一思想，學(xué)習(xí)才能持久。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)極容易枯燥乏味，使學(xué)生聽課索然無味，這必將不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。如果我們的授課語言優(yōu)美，講述形象生動，把美的氣息、哲理的意味注入“流體力學(xué)”的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)得輕松、自由，甚至浪漫，營造出輕松、快樂的學(xué)習(xí)氛圍。

在緒論中，可以談?wù)劻黧w力學(xué)中的人文文化。水與空氣都是流體的典型代表，是一切生命不可缺少的物質(zhì)，自古至今人們對它的了解、探索和應(yīng)用創(chuàng)造了豐富的文化物質(zhì)成果。“楚天千里清秋，水隨天去秋無際”。秋風(fēng)，天水一色，是大自然的美景，也是流體的流動現(xiàn)象。它們賦予我們靈感，承載著我們的喜怒哀樂。古圣人喜歡從哲理上描述水性，歌頌水德。老子說“智者樂水，仁者樂山”。老子的名言是“上善若水”。通過此類講述，使流體力學(xué)增加美的氣息，使力學(xué)融入人文，既說明我們的生活與其息息相關(guān)，又輕松了課堂氣氛。

在講授粘性流體流動存在著兩種流態(tài)時，可以借用古代文學(xué)中相關(guān)的名句，如描述湍流的有李白的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”，描述層流的則有“半畝方塘一鑒開，天光云影共徘徊”等佳句。這樣可以幫助學(xué)生建立對流態(tài)十分形象而深刻的印象，從而有助于學(xué)生理解、掌握相關(guān)知識。

在教學(xué)過程中，還可穿插著向?qū)W生介紹定律知識背景的形成過程，以及相關(guān)科學(xué)家的工作，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)思想，輕松接受相關(guān)知識?！芭ｎD粘性定律”是牛頓對流體力學(xué)的主要貢獻(xiàn)之一，是流體力學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。我們不僅僅要教給學(xué)生科學(xué)知識的本身，還應(yīng)重視如何使學(xué)生感悟科學(xué)精神。此時穿插介紹牛頓的哲學(xué)思想和科學(xué)方法。牛頓用引力理論和運(yùn)動三定律把天上行星和它們的衛(wèi)星運(yùn)動規(guī)律，同地上重力下墜的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了天上人間的統(tǒng)一，這是牛頓在自然哲學(xué)上的偉大貢獻(xiàn)。

3.突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位，讓學(xué)生樂在其中

突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位，使教學(xué)貼近實(shí)際，貼近生活。通過演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、競賽型的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)錄像、照片、仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種方式貫穿教學(xué)的全過程，讓學(xué)生看到各類實(shí)驗(yàn)最深刻、真實(shí)的一面，從而豐富學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的見識，培養(yǎng)職業(yè)意識和實(shí)踐能力。

（1）開發(fā)課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)。開發(fā)一系列課堂教學(xué)演示教具，可以使學(xué)生耳目一新，課堂氣氛變得活躍起來。課堂演示教具和演示實(shí)驗(yàn)的使用，必須簡單易行，價(jià)廉物美，且能解決教學(xué)問題，這對民辦高職院校的教師提出了較高的要求。講授表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象時，可演示毛巾浸濕的現(xiàn)象，順帶告訴學(xué)生如何在無人時給花草自動滴灌的方法；演示移液管移液凹面的現(xiàn)象時，告訴學(xué)生如何讀數(shù)，如何避免毛細(xì)管現(xiàn)象引起的誤差，同時可教學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)。講述“流體靜力學(xué)”章節(jié)時，演示倒扣水杯的實(shí)驗(yàn)，讓枯燥的方程變得形象，易于理解。從廢棄飲水機(jī)上拆下的“聰明頭”，介紹靜力學(xué)基本方程的實(shí)際應(yīng)用。這些教具都非常簡單，也易于獲得，甚至無需額外花錢，學(xué)生也非常感興趣。

（2）應(yīng)用多媒體教學(xué)演示。并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都能找到適合課堂演示的案例。隨著多媒體在教學(xué)中應(yīng)用的普及，一些復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)和昂貴的演示教具可以通過多媒體教學(xué)來實(shí)現(xiàn)。如雷諾實(shí)驗(yàn)、水躍實(shí)驗(yàn)、水擊現(xiàn)象，在生產(chǎn)實(shí)踐中所應(yīng)用的各種堰，都可一一演示，遠(yuǎn)勝貧乏的語言描述。

（3）用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生參與其中，樂在其中。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)圍繞職業(yè)特色專題，依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況而設(shè)，如：“自動虹吸管的改進(jìn)與應(yīng)用”。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生對所學(xué)知識的掌握及興趣度，將他們分成幾個不同的實(shí)驗(yàn)小組，然后指導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動手組裝，最后依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出實(shí)驗(yàn)成績。

該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：激發(fā)學(xué)生的求知欲望和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力；加深學(xué)生對理論知識的理解并向外延展；節(jié)省高校實(shí)驗(yàn)室資金投入。

文中所提到的方法，最終需要教師來完成，這對教師提出了較高要求。雖然高職院校的教師的教學(xué)任務(wù)很繁重，尤其是民辦高職院校的教師，但這些方法都可以在平時的積累中完成，只需平時閱報(bào)、聽新聞、上網(wǎng)瀏覽、注意周遭事物，多和同行交流就可以做到。

篇4

【關(guān)鍵詞】三本院校：工程力學(xué)；課程教學(xué)；現(xiàn)狀；教學(xué)改革

目前企業(yè)對人才觀念有了很大的改變，之前企業(yè)過于重視技能型人員的需求，而現(xiàn)在很多企業(yè)更加注重綜合型人才的需求。就目前教育體系而言，職業(yè)技能素質(zhì)并不能完全代表勞動者的素質(zhì)，因?yàn)槁殬I(yè)道德、職業(yè)精神、安全意識、社會責(zé)任感、環(huán)保意識、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力以及矛盾處理能力等都是勞動者素質(zhì)的范疇。所以培養(yǎng)熟練技能的勞動者并不是職業(yè)教育的唯一目標(biāo)，培養(yǎng)具有社會責(zé)任的公民也是職業(yè)教育的主要目的。隨著時代的發(fā)展，在教育觀念方面，素質(zhì)觀逐漸取代技能觀，培養(yǎng)學(xué)生的全面發(fā)展、讓學(xué)生成為綜合型人才已經(jīng)成為現(xiàn)代職業(yè)教育的主要發(fā)展趨勢。企業(yè)人才需求的觀念是促進(jìn)工程力學(xué)課程改革最主要的因素。

一、工程力學(xué)的應(yīng)用

工程力學(xué)應(yīng)用的范圍主要有：材料力學(xué)、固體力學(xué)、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)四種類型。具體內(nèi)容如下：①材料力學(xué)。在物品生產(chǎn)過程中，材料選擇十分重要，材料自身的剛度、強(qiáng)度以及韌性決定了物品使用的穩(wěn)定性。在生活中，機(jī)械生產(chǎn)、建筑結(jié)構(gòu)都運(yùn)用到材料力學(xué)。就連零食的包裝袋、鉚釘在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過程中也必須涉及到材料力學(xué)。②固體力學(xué)。固體力學(xué)研究內(nèi)容涉及物體的塑性、彈性以及線性等諸多問題。固體力學(xué)主要應(yīng)用于航空航天、房屋橋梁建設(shè)等行業(yè)。此外，在地質(zhì)勘探的過程中也離不開固體力學(xué)原理的支持。③流體力學(xué)。在地球上水和空氣是最常見的流體物質(zhì)，因此水與空氣是流體力學(xué)主要的研究領(lǐng)域。像飛行器、潛艇、水面艦艇、航母等軍工業(yè)的發(fā)展都運(yùn)用到流體力學(xué)原理。同時，像石油、天然氣、地下水等與人們休戚相關(guān)的資源開發(fā)也需要流體力學(xué)原料的支持。④結(jié)構(gòu)力學(xué)。結(jié)構(gòu)力學(xué)主要分為：狹義結(jié)構(gòu)力學(xué)與廣義結(jié)構(gòu)力學(xué)這兩種范圍。狹義結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究內(nèi)容有：杠桿組成的體系、平面杠桿系。廣義結(jié)構(gòu)力學(xué)研究內(nèi)容有：平板、殼體以及塊體等領(lǐng)域。像汽車生產(chǎn)、橋梁與居民住宅建設(shè)、配電系統(tǒng)架構(gòu)都運(yùn)用到結(jié)構(gòu)力學(xué)。同時在地球地質(zhì)運(yùn)動的研究、地震監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)等領(lǐng)域也存在結(jié)構(gòu)力學(xué)的身影?？梢哉f，工程力學(xué)應(yīng)用與我們的生產(chǎn)、生活有著密切的聯(lián)系。

二、三本院校工程力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

1、課程內(nèi)容不系統(tǒng)

工程力學(xué)是力學(xué)的一個分支，它主要涉及機(jī)械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等各種工程與力學(xué)結(jié)合的領(lǐng)域，分為六大研究方向：非線性力學(xué)與工程、工程穩(wěn)定性分析及控制技術(shù)、應(yīng)力與變形測量理論和破壞檢測技術(shù)、數(shù)值分析方法與工程應(yīng)用、工程材料物理力學(xué)性質(zhì)、工程動力學(xué)與工程爆破。盡管工程力學(xué)一直是我國各大高校的重點(diǎn)專業(yè)，但是對于課程內(nèi)容的選擇不夠系統(tǒng)。尤其是三本院校，由于教育投入相對較低，很多三本院校課程內(nèi)容的設(shè)置并沒有緊跟社會的需求，并沒有以學(xué)生自身發(fā)展為中心。工程力學(xué)的學(xué)術(shù)含量較高，課程內(nèi)容不系統(tǒng)導(dǎo)致畢業(yè)生缺乏社競爭力。

2、忽視實(shí)踐

工程力學(xué)課程和其它專業(yè)課程存在明顯不同，它是集理論與實(shí)踐于一身的課程。但是就目前實(shí)際教學(xué)情況而言，很多三本院校忽視工程力學(xué)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：第一，實(shí)訓(xùn)課程比例較小。在工程力學(xué)課程的教學(xué)過程中，實(shí)訓(xùn)課程和理論課程的比例通常為3：7，不平衡的課程比例，會影響學(xué)生的實(shí)踐能力，不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。此外，實(shí)訓(xùn)課程安排時間過于集中，通常在一段時間內(nèi)全部為實(shí)訓(xùn)課程。第二，實(shí)訓(xùn)成績占總成績的比例較低。在工程力學(xué)考試中，很多高校還是以筆試成績?yōu)橹?，忽視學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成績，這會讓學(xué)生從思想意識是忽視實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)。

三、工程力學(xué)教學(xué)方法改革的措施

1、增加實(shí)踐

實(shí)訓(xùn)是學(xué)生實(shí)踐的重要體現(xiàn)，理論和實(shí)踐之間存在非常緊密的聯(lián)系。理論指導(dǎo)實(shí)踐的發(fā)展，而實(shí)踐可以檢驗(yàn)出理論的正確性，它們之間相輔相成。長期以來，很多高校忽視工程力學(xué)實(shí)訓(xùn)課程的發(fā)展，阻礙了學(xué)生實(shí)踐能力的提升。為了學(xué)生實(shí)踐能力可以采取以下兩種措施：第一，增加實(shí)訓(xùn)課程數(shù)量。讓實(shí)訓(xùn)課時與理論課程保持合理的比例。并且，為了增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，實(shí)訓(xùn)課程要與理論課程相匹配。此外，保證實(shí)訓(xùn)與理論課程的時間間隔，避免出現(xiàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與理論內(nèi)容相互脫節(jié)的情況。第二，增加實(shí)訓(xùn)成績的比例。三本院校將常規(guī)的實(shí)訓(xùn)課程成績納入到學(xué)生期中、期末的成績當(dāng)中，這樣可以讓學(xué)生重視實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)。通過實(shí)訓(xùn)可以暴露出工程力學(xué)課程教學(xué)的不足之處，這樣中職院?？梢詫虒W(xué)方式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。并且，通過實(shí)訓(xùn)可以提升學(xué)生的實(shí)踐能力，有利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。

2、改革教學(xué)方法

由于教學(xué)觀念的落后，板書、照本宣科仍然是工程力學(xué)課程教學(xué)的過程中最普遍的教學(xué)方式。這種填鴨式的教學(xué)方式雖然可以使短期內(nèi)讓學(xué)生記住工程力學(xué)的相關(guān)概念，但是學(xué)生只知定義，缺乏理解，這使得學(xué)生在實(shí)踐的過程中缺乏理論性的指導(dǎo)。為了提高教師的教學(xué)效率，教師必須采用多種教學(xué)方式。首先，可以采取多媒體教學(xué)。很多工程力學(xué)內(nèi)容過于概念化，學(xué)生很難理解。多媒體教學(xué)具有圖文并茂的特點(diǎn)，可以將概念化的理論知識通過圖片、動畫、視頻等形式表現(xiàn)出來，學(xué)生對工程力學(xué)的理解更加簡潔明了、更加直觀。第二，將課堂時間留給學(xué)生。長期以來，教師一直占據(jù)課堂的主要地位，學(xué)生只是一味的記筆記，這樣不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。因此在工程課程教學(xué)中，必須將課堂還給學(xué)生，可以將學(xué)生分成若干個小組，讓每個學(xué)生都能參與到學(xué)習(xí)之中，教師只是起到指導(dǎo)作用。

3、構(gòu)建教學(xué)評價(jià)體系

教學(xué)質(zhì)量是衡量工程力學(xué)課程安排是否合理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)質(zhì)量的提高不僅需要硬件的投入，更需要科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系。教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系和平時學(xué)生期中、期末考試一樣，通過教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系，高校可以了解到教學(xué)中的不足，教師通過教學(xué)評價(jià)系統(tǒng)可以調(diào)整自己對進(jìn)行的教學(xué)方法進(jìn)行及時的調(diào)整，教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系使電子教學(xué)學(xué)課程變的更加合理、更加科學(xué)、更加有效。

篇5

[關(guān)鍵詞]過程裝備與控制工程；專業(yè)方向；人才培養(yǎng)；課程設(shè)置

[中圖分類號] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0053-03

引言

過程裝備與控制工程專業(yè)是在化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)上建立起來的。早在20世紀(jì)50年代初期，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國仿照原蘇聯(lián)的教學(xué)模式成立了化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)。如大連工學(xué)院（即大連理工大學(xué)）在1951 年率先成立了化學(xué)生產(chǎn)機(jī)器與設(shè)備專業(yè)，第二年天津大學(xué)、浙江大學(xué)、華東化工學(xué)院（華東理工大學(xué)）等國內(nèi)知名高校也相繼設(shè)立了化學(xué)生產(chǎn)機(jī)器與設(shè)備專業(yè)。該專業(yè)的設(shè)立，對我國當(dāng)時經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，特別是對我國化工、石油化工、輕工、制藥等行業(yè)的發(fā)展功不可沒。該專業(yè)主要的特點(diǎn)是將化工過程和過程設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來，所學(xué)知識既可以解決化工生產(chǎn)過程遇到的難題，又可以根據(jù)化工生產(chǎn)需要來設(shè)計(jì)、改進(jìn)和加工所需的設(shè)備，還可以對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行操控、維護(hù)和維修。該專業(yè)曾被譽(yù)為“萬金油”專業(yè)，培養(yǎng)出來的人才長期備受社會青睞。[1][2][3][4][5]

然而，隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，高能耗、低效率、高污染的粗放式的生產(chǎn)模式已與時代主題格格不入。目前的生產(chǎn)，要求過程設(shè)備向大型化、精密化、節(jié)能化和自動化方向發(fā)展。為了迎合社會發(fā)展的需要，1998年教育部對普通高等學(xué)校本科專業(yè)進(jìn)行調(diào)整時，將原來的“化工設(shè)備與機(jī)械”專業(yè)更名為“過程裝備與控制工程”專業(yè)。專業(yè)名稱的變更，既拓寬了專業(yè)領(lǐng)域范圍，也拓寬了專業(yè)知識結(jié)構(gòu)。

目前的過程裝備與控制工程專業(yè)，涵蓋了化工設(shè)備與機(jī)械、真空技術(shù)與設(shè)備、煉油機(jī)械、礦業(yè)機(jī)械、建材機(jī)械、輕工機(jī)械等專業(yè)。也就是說，過去的這些專業(yè)經(jīng)專業(yè)調(diào)整以后現(xiàn)在都叫過程裝備與控制工程。對應(yīng)專業(yè)名稱的變更，專業(yè)知識結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨大的變化，即從原來的以化工過程原理和化工設(shè)備設(shè)計(jì)知識為主的課程設(shè)置，拓寬到以過程原理、過程裝備和過程控制為主要內(nèi)容的課程體系。學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域也從原來的以化工和石化企業(yè)為主導(dǎo)領(lǐng)域，拓寬至化工、石油化工、煉油、食品、環(huán)境工程、制冷工程、生物化工、動力能源、冶金、輕工和制藥等領(lǐng)域。不可否認(rèn)，專業(yè)名稱和專業(yè)內(nèi)涵的變革對社會發(fā)展和人才培養(yǎng)起到了無法估量的作用。同時，專業(yè)范圍的拓寬也帶來了一系列不容忽視的問題。

一、過程裝備與控制工程專業(yè)發(fā)展存在的問題

鑒于目前過程裝備與控制工程專業(yè)就業(yè)形勢較好，目前全國已有120多所高校開設(shè)了此專業(yè)。其中部分院校的過程裝備與控制工程專業(yè)，并不是由原來的化工機(jī)械與設(shè)備專業(yè)轉(zhuǎn)變過來的。這些院校為了滿足過程裝備與控制工程專業(yè)課程體系的要求，同時保存原來專業(yè)的特點(diǎn)，課程體系一度變得龐大而復(fù)雜。面對復(fù)雜的課程體系，學(xué)生們在一定程度上對本專業(yè)的認(rèn)識、專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、就業(yè)甚至再深造專業(yè)的選擇產(chǎn)生了一定的困惑。目前，為了與國際工程教育接軌，使過程裝備與控制工程專業(yè)國際化，即使是由化工設(shè)備與機(jī)械發(fā)展起來的過程裝備控制工程專業(yè)的課程體系也非常龐大。圖1是我校2015級培養(yǎng)方案的課程體系，加上選修課共60余門次。目前面臨的一嚴(yán)峻問題是，課程門數(shù)在增多，而總學(xué)時卻在減少，從而出現(xiàn)學(xué)時緊張難以分配的現(xiàn)象。對本專業(yè)而言，一些非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程如工程流體力學(xué)和工程熱力學(xué)僅有32學(xué)時，在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)生對這些課程知識點(diǎn)的掌握不夠深入和透徹，這導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)（如過程流體機(jī)械）中比較吃力，難以理解過程中涉及的物理現(xiàn)象；甚至有些學(xué)生在考研時，幾乎不敢報(bào)考專業(yè)課程為流體力學(xué)、工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)的高等院校。

其次，課程的大而全，在某種程度上給學(xué)生帶來了很大的困惑。面對復(fù)雜的課程體系，學(xué)生們不知道他們到底要學(xué)什么，將來能干什么。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)時，對很多課程認(rèn)識不足，只是簡單的根據(jù)學(xué)時的多少來判斷課程的重要性，這導(dǎo)致他們在學(xué)習(xí)時不能很好地把握專業(yè)方向，嚴(yán)重影響了就業(yè)方向選擇的主動性。再加上過程裝備與控制工程專業(yè)本身在專業(yè)方向歸類時就比較特殊，其本科階段歸屬于機(jī)械工程一級學(xué)科，而研究生階段（即化工過程機(jī)械）又歸屬于動力工程及工程熱物理一級學(xué)科。這無形中又增加了學(xué)生對專業(yè)方向理解的困惑。再次，目前有些院校雖然已形成了自己獨(dú)特的專業(yè)方向，但從學(xué)生就業(yè)和發(fā)展的角度來說，缺乏一定的靈活性，再加上目前高校招生規(guī)模逐步擴(kuò)大，學(xué)校很難滿足學(xué)生個性發(fā)展的需求。而且單一的專業(yè)方向會影響學(xué)生的就業(yè)，形成內(nèi)部競爭的局面。因此，過程裝備與控制工程專業(yè)方向的精心凝練和認(rèn)真規(guī)劃是我們必須面對的問題。

二、專業(yè)方向的規(guī)劃和思考

正如前述，早期曾把過程裝備與控制工程專業(yè)稱為“萬金油”專業(yè)。但仔細(xì)想想，如果一個人啥都能干，那也就意味著他啥也專不了、精不了。就學(xué)術(shù)界而言，到目前為止，本專業(yè)出來的兩院院士和杰出科學(xué)家屈指可數(shù)，所以專業(yè)方向的凝練和規(guī)劃是必然的。為了與國際接軌，專業(yè)方向的凝練不能偏離已有的課程體系，而應(yīng)在與國際接軌的基礎(chǔ)上，認(rèn)真規(guī)劃專業(yè)方向。從表1可以看出，對于我校的過程裝備控制工程專業(yè)而言，主要的專業(yè)課程可分為：過程設(shè)備、過程機(jī)器和過程控制三大類。順著這三大課程類別，實(shí)際上可以規(guī)劃為過程設(shè)備、過程機(jī)器和過程控制三個專業(yè)方向。學(xué)生在數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和人文與社會科學(xué)等基礎(chǔ)課程學(xué)完之后，就可以根據(jù)個人的興趣愛好進(jìn)行專業(yè)方向選擇。確定了專業(yè)方向后，學(xué)生就可以根據(jù)專業(yè)方向和個人的發(fā)展深入學(xué)習(xí)相關(guān)課程。當(dāng)然，制訂培養(yǎng)方案時應(yīng)根據(jù)專業(yè)方向的需要合理地安排相關(guān)課程、分配學(xué)分和學(xué)時。

（一）過程設(shè)備方向

該方向以過程設(shè)備（包括存儲容器、換熱器、塔器、反應(yīng)釜等）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、材料選用、制造加工為主。支撐專業(yè)方向的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)為理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、過程原理、工程材料，主要的專業(yè)課程應(yīng)為過程設(shè)備設(shè)計(jì)、過程裝備制造工藝、壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范、信號測試與處理。相對于其他專業(yè)方向而言，在制訂培養(yǎng)方案時，這些課程的學(xué)時應(yīng)偏多些。

（二）過程機(jī)器方向

該方向以過程機(jī)器（包括壓縮機(jī)、泵、離心機(jī)、汽輪機(jī)等）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱力設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、操作運(yùn)行、故障診斷為主。支撐專業(yè)方向的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)為流體力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱學(xué)、過程原理、材料力學(xué)，主要的專業(yè)課程應(yīng)為過程流體機(jī)械、故障診斷技術(shù)、過程裝備制造工藝、信號測試與處理。相對于其他專業(yè)方向，在制訂培養(yǎng)方案時，這些課程的學(xué)時應(yīng)偏多些。

（三）過程控制方向

該方向以過程控制儀表（包括壓力、溫度、流量、應(yīng)力應(yīng)變等傳感器）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原理設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、控制設(shè)計(jì)為主。支撐專業(yè)方向的主干專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)為電工和電子技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、復(fù)變函數(shù)、過程原理、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，主要的專業(yè)課程應(yīng)為過程控制技術(shù)及應(yīng)用、化工儀表及自動化、過程控制與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。相對于其他專業(yè)方向，在制訂培養(yǎng)方案時，這些課程的學(xué)時應(yīng)偏多些。

表1列出不同專業(yè)方向課程的對比情況。從中可以看出，每個方向都有自己的重點(diǎn)課程，這樣做有以下優(yōu)點(diǎn)。1.學(xué)生明白了專業(yè)方向的重要課程，可以有針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠很好地將課程學(xué)習(xí)和自己將來的就業(yè)和發(fā)展結(jié)合起來。2.優(yōu)秀學(xué)生在進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)、選學(xué)校和專業(yè)時，比較靈活，選擇的余地比較大，擺脫了考研專業(yè)課程只敢選材料力學(xué)和理論力學(xué)的尷尬局面。3.能夠合理地利用教學(xué)資源，分層次教學(xué)，比如每個專業(yè)方向的重點(diǎn)課程應(yīng)配置經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的教師進(jìn)行授課。對于這些重點(diǎn)專業(yè)課程，不論是理論學(xué)習(xí)還是實(shí)踐學(xué)習(xí)，均應(yīng)嚴(yán)格要求，在縱、深方面均應(yīng)達(dá)到預(yù)定的水平。而對于相同課程、非專業(yè)方向?qū)W生的教學(xué)，教師應(yīng)側(cè)重于知識廣度的教學(xué)，不應(yīng)再抓細(xì)節(jié)、求深度。4.便于課堂管理和減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。有了專業(yè)方向，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性就比較強(qiáng)，重點(diǎn)課程會多投入，非重點(diǎn)課程應(yīng)以了解為主。對學(xué)生而言，在明白了課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)后，他們學(xué)習(xí)的積極性會相應(yīng)提高；對教師而言，課堂管理也會相對輕松。

三、結(jié)束語

不可否認(rèn)，任何事情都具有兩面性，教育也如此。教育的改革和國際化，一方面促進(jìn)了我國教育的發(fā)展和教育與國際接軌的步伐，另一方面也帶來了諸如課程體系膨脹、專業(yè)方向模糊等一系列問題。本文針對過程裝備與控制工程專業(yè)方向模糊不清這一問題，給出了自己的一些看法和解決方案。在筆者看來，根據(jù)目前的課程體系，過程裝備與控制工程應(yīng)設(shè)置過程設(shè)備、過程機(jī)器和過程控制三個專業(yè)方向，然后再根據(jù)專業(yè)方向設(shè)置相應(yīng)的課程。每個方向應(yīng)根據(jù)需要來設(shè)置自己的課程，不同的方向、相同的課程，可配置不同的學(xué)時，講授不同的內(nèi)容。面對具體的專業(yè)方向，學(xué)生應(yīng)制訂詳細(xì)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。這無疑對學(xué)生的學(xué)習(xí)、就業(yè)乃至未來的發(fā)展具有巨大的幫助作用。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 李志義，. 對“過程裝備與控制工程”專業(yè)的認(rèn)識與規(guī)劃[J].化工高等教育，1999（3）：9-12.

[2] 李志義，.對過程裝備與控制工程專業(yè)背景的認(rèn)識[J].化工高等教育，2003（1）：11-14.

[3] 閆紹峰，廖國進(jìn)，熊曉航.過程裝備與控制工程專業(yè)建設(shè)探索[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2012（2）：116-123.

篇6

關(guān)鍵詞：模擬優(yōu)化；HSH-PROSS；蒸汽管網(wǎng)；節(jié)能

中圖分類號：X74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

能源是制約我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，大力推進(jìn)節(jié)能降耗，提高能源利用率是我國目前的首要任務(wù)。由于煉化企業(yè)在我國的綜合能耗較高，蒸汽又是煉化企業(yè)用能的主要形式之一，其在產(chǎn)生、輸送、應(yīng)用和回收等各環(huán)節(jié)都存在不同程度的能量浪費(fèi)，尤其是在輸送環(huán)節(jié)，由于管線瓶頸帶來的蒸汽降階使用、放空等造成的能量浪費(fèi)非常驚人，有時甚至影響到裝置的正常生產(chǎn)，所以做好煉化企業(yè)的蒸汽輸送環(huán)節(jié)的優(yōu)化節(jié)能，對我國的節(jié)能降耗起到非常重要的作用。

由于蒸汽用途多樣化與不同生產(chǎn)單元對其要求存在差異，為了同時滿足各單元的生產(chǎn)要求，生產(chǎn)管理部門對管網(wǎng)輸送蒸汽的調(diào)度要求非常高。呼石化500萬噸/年改擴(kuò)建項(xiàng)目重新規(guī)劃了蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的運(yùn)行狀況直接影響裝置的開工進(jìn)程，同時也關(guān)乎裝置投產(chǎn)后蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)與否。

為了實(shí)現(xiàn)500萬噸/年改擴(kuò)建項(xiàng)目的順利開工和裝置投產(chǎn)后蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行，利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合蒸汽管網(wǎng)現(xiàn)狀，呼石化開發(fā)了HSH-PROSS（Hohhot Pipenetwork Rigorous Online Simulation System）蒸汽管網(wǎng)模擬優(yōu)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過建立蒸汽管網(wǎng)數(shù)學(xué)模型，用于計(jì)算管網(wǎng)中任意部分的蒸汽壓力、流量、溫度、流速、散熱損失等參數(shù)；通過這些參數(shù)來判斷、分析管網(wǎng)的熱損狀況和壓損狀況，基于蒸汽管網(wǎng)模型模擬計(jì)算提出解決問題的方案，并在施工階段加以整改，從而減少熱損和消除壓力瓶頸，以此達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1 系統(tǒng)模擬原理與方法

蒸汽管網(wǎng)模擬優(yōu)化系統(tǒng)集成了基爾霍夫[3]定律、流體力學(xué)、熱力學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)理論科學(xué)，根據(jù)蒸汽管網(wǎng)模型建立蒸汽管網(wǎng)非線性方程組，采用牛頓-拉夫森法進(jìn)行求解。

2 系統(tǒng)的應(yīng)用

基于以上原理與方法，開發(fā)了HSH-PROSS系統(tǒng)，找出了改擴(kuò)建項(xiàng)目蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案中熱損大和部分管線存在壓力瓶頸等問題，并提出解決方案。

2.1 蒸汽管網(wǎng)熱損偏大影響節(jié)能

2.2 中壓管網(wǎng)存在壓力瓶頸

2.2.1 中壓管網(wǎng)壓降太大做功能力損失嚴(yán)重

中壓管網(wǎng)從催化過熱汽出口到動力站2#汽輪機(jī)入口僅600米，壓降達(dá)到0.41MPa，到重整循環(huán)氫壓縮機(jī)透平入口約500米，壓降也有0.33MPa。中壓管網(wǎng)主要用戶是汽機(jī)，壓降太大造成做功能力損失嚴(yán)重。

2.2.2 催化和重整透平入口壓差大不能同時最佳運(yùn)行

如圖1所示，催化富氣壓縮機(jī)透平和循環(huán)氫壓縮機(jī)透平設(shè)計(jì)值一致，正常運(yùn)行值3.5MPa，最大值3.82MPa，最小值3.3MPa；加熱爐過熱出口壓力3.82MPa，富氣壓縮機(jī)透平入口壓力3.71MPa，重整的循環(huán)氫壓縮機(jī)透平入口壓力3.49MPa；富氣壓縮機(jī)透平入口壓力偏高，循環(huán)氫壓縮機(jī)透平正常值運(yùn)行。

富氣壓縮機(jī)透平入口壓力長期高位運(yùn)行對設(shè)備不利，運(yùn)行時需要降低系統(tǒng)壓力。如果把汽源壓力降0.1MPa，即加熱爐過熱出口降低到3.72MPa，則催化富氣壓縮機(jī)透平入口壓力降低到3.61MPa，循環(huán)氫壓縮機(jī)透平入口壓力降低到3.37MPa。前者壓力接近正常值運(yùn)行，后者壓力趨近透平壓力的最低值。這樣運(yùn)行問題就凸顯出來，全廠最重要的兩臺蒸汽透平，不能同時在壓力設(shè)計(jì)最佳值運(yùn)行。

2.2.3 原因及優(yōu)化方案

結(jié)語

借助HSH-PROSS模擬優(yōu)化系統(tǒng)的模擬方法和模擬原理，依據(jù)基爾霍夫定律、流體力學(xué)、熱力學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)建立了HSH-PROSS蒸汽管網(wǎng)數(shù)學(xué)模型，該模型符合蒸汽管網(wǎng)的運(yùn)行工況，為分析研究蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)并進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)造了條件。

呼石化改擴(kuò)建項(xiàng)目蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案的主要問題是熱損大和局部中壓管網(wǎng)有壓力瓶頸，及時在施工中提高保溫厚度和增大問題管線管徑有效解決了上述問題。利用上述信息化系統(tǒng)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行校核，及時在施工過程中整改，有力地促進(jìn)了蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，給企業(yè)帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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篇7

Abstract： The widely use of CFD technology in research and application of hydraulic mechanical property are systematically introduced， corresponding conclusions and recommendations are made for design and analysis and improvement and development of the hydraulic turbine impeller， which is the key part in the energy recovery， and plays a key role in the turbine power generation.

P鍵詞：CFD技術(shù)；液力透平；葉輪；綜述

Key words： CFD technologies；hydraulic turbine；impeller；review

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）04-0106-04

0 引言

液力透平是針對高壓余能進(jìn)行能量回收并具有長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益的節(jié)能裝置。伴隨國家經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，由于存在能源利用率低下、資源消耗過渡的現(xiàn)狀，節(jié)能裝置的開發(fā)利用作用更較突顯出來。近年來，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟和發(fā)展[1]，在能量回收領(lǐng)域關(guān)于液力透平設(shè)計(jì)的發(fā)展有了較大突破，得益于人們對CFD技術(shù)的借鑒和應(yīng)用，人們已從原始數(shù)據(jù)測量和真機(jī)實(shí)驗(yàn)延伸到數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)上，為水力設(shè)計(jì)帶來更有效的研究手段。設(shè)計(jì)人員伴隨CFD技術(shù)的進(jìn)一步完善，可以通過流場特性分析得到的數(shù)據(jù)，針對液力透平特點(diǎn)進(jìn)行有效修改，完善透平裝置的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，豐富了液力透平設(shè)計(jì)的理論和辦法。

1 CFD技術(shù)概述

1.1 CFD技術(shù)介紹

CFD技術(shù)是計(jì)算流體動力學(xué)（Computational Fluid Dynamics）的簡稱[2]，CFD技術(shù)的迅速崛起與計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展密切相關(guān)，研發(fā)人員經(jīng)過幾十年的探索與開發(fā)，使得今天CFD技術(shù)已廣泛應(yīng)用到科學(xué)研究的諸多領(lǐng)域中，是一門在包含流體力學(xué)分析、數(shù)值計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)圖形處理分析的綜合技術(shù)[3]。其基本原理是利用能量守恒偏微分方程求解流體運(yùn)動的基本運(yùn)動規(guī)律的數(shù)值模擬。從而通過分析計(jì)算結(jié)果來近似模擬模型流動區(qū)域的流體流動情況。CFD技術(shù)由4部分構(gòu)成，即：數(shù)值建模、網(wǎng)格劃分、CFD求解和后處理。數(shù)值建模是CFD技術(shù)的基礎(chǔ)，在液力透平設(shè)計(jì)中以基本參數(shù)為參考建立幾何模型并計(jì)算分析模擬結(jié)果得到了直觀的參數(shù)分析因素，能夠真實(shí)模擬液力透平內(nèi)部流場復(fù)雜的流動情況，并提供可視化效果，使其科研人員更方便的進(jìn)行流場運(yùn)動分析，完善設(shè)計(jì)中的缺陷。

在流體流動問題的研究中，新興的CFD技術(shù)與過去傳統(tǒng)理論分析分析方法、實(shí)驗(yàn)校核測量分析方法相結(jié)合組成一套完整體系[4]。理論分析方法計(jì)算結(jié)果雖具有普遍性，但通常是在經(jīng)驗(yàn)公式和理論的基礎(chǔ)上獲得的結(jié)果，因此所得結(jié)果不能保證在各種情況下結(jié)果的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)測量方法通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果驗(yàn)證問題，所得到的試驗(yàn)結(jié)果真實(shí)有效，從而為理論分析和數(shù)值方法的研究奠定了基礎(chǔ)。然而，試驗(yàn)多受到外界條件限制，所得結(jié)果很難與實(shí)驗(yàn)理想目標(biāo)相統(tǒng)一。而CFD技術(shù)恰好能有效的解決兩者缺陷并在有效時間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究和分析，并能精確的描述設(shè)備與過程，解決了實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的單一性。

利用CFD研究流體運(yùn)動，對液力透平內(nèi)部流場進(jìn)行分析和研究，是泵行業(yè)未來發(fā)展的重要方向，但目前研究方法尚不成熟，且應(yīng)用到工程實(shí)際中需要一定周期，因此開展此項(xiàng)工作必須建立在總結(jié)以往的設(shè)計(jì)方法、經(jīng)驗(yàn)和科研成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)研究并理論聯(lián)系實(shí)際，反復(fù)研究整理才能得到合理的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法。

1.2 CFD技術(shù)商業(yè)性軟件

近些年，CFD技術(shù)的迅速發(fā)展，使得其在流體力學(xué)中應(yīng)用得到廣泛應(yīng)用，人們意識到在處理相關(guān)問題時，它的作用不容忽視。常用的CFD軟件有兩類，一類是以有限體積法為核心，如FLUENT、STAR-CD、PHOENICS，另一類是以有限元法為核心，如FIDAP。還有的是將兩類方法結(jié)合在一起，如CFX-TASCflow采用基于有限元理論的有限體積法。目前在水力機(jī)械中使用最廣泛的CFD軟件是FLUENT、CFX―TASCflow和STAR-CD[5]。

而CFD技術(shù)經(jīng)過四十年發(fā)展，出現(xiàn)多種數(shù)值解法。FEM的并行是當(dāng)前和將來應(yīng)用的一個不錯的方向。對于水力機(jī)械，還可計(jì)算得到任意兩個過水?dāng)嗝骈g的水力損失、泵的揚(yáng)程，預(yù)測葉輪上的扭矩及泵的水力效率。而CFD技術(shù)精度問題一直困擾研究人員，準(zhǔn)確判斷其準(zhǔn)確性和正確性是有待解決的現(xiàn)實(shí)問題。因在處理同一物理問題上所采用的建立幾何模型和計(jì)算方法的不同，而得到不同的計(jì)算結(jié)果。

在處理流體流動問題上，商業(yè)軟件的廣泛開發(fā)應(yīng)用極大的推動了針對泵技術(shù)研究和優(yōu)化問題，有效的縮短在實(shí)驗(yàn)研究階段因?qū)Ρ脙?nèi)部流場分析數(shù)據(jù)手段不足而限制研究進(jìn)度，進(jìn)而增強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)人員的主觀能動性。

1.3 CFD技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前對液力透平的研究，仍多以泵反轉(zhuǎn)式透平為主，由于反轉(zhuǎn)泵效率低于正常泵工作效率，因而泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化顯得尤為重要。國內(nèi)學(xué)者楊軍虎、袁亞飛等在泵反轉(zhuǎn)做透平以及結(jié)合CFD技術(shù)對液力透平的研究為泵技術(shù)的理論成果提供了大量技術(shù)資料與經(jīng)驗(yàn)，其中通過對葉片泵增加導(dǎo)葉和優(yōu)化葉片等措施，實(shí)現(xiàn)了不同工況條件的液力透平效率的改善。國外學(xué)者則通過對水輪機(jī)的研究，利用CFD技術(shù)對比實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)對液力透平及透平泵的改進(jìn)提出了可貴意見。

由于CFD技術(shù)可以結(jié)合目前三維軟件模型進(jìn)行數(shù)值模擬，通過對三位實(shí)體模型的網(wǎng)格劃分與求解，在CFD后處理軟件中可以通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析與可視化操作，將液力透平的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行全新的系統(tǒng)升級，改善了以往實(shí)驗(yàn)型結(jié)果分析單一性，大大縮短了在設(shè)計(jì)過程中的時間與物力人力消耗。王福軍在CFD軟件原理與應(yīng)用中詳細(xì)介紹了CFD技術(shù)在當(dāng)前各領(lǐng)域的運(yùn)用與擴(kuò)展。袁壽其、劉厚林等學(xué)者通過總結(jié)泵類流體機(jī)械研究進(jìn)展與展望，對現(xiàn)代泵理論的研究具有重要意義[6]。

目前在湍流模型的選擇中，F(xiàn)LUENT軟件提供了標(biāo)準(zhǔn)的k～ε模型、k～ω模型、雷諾應(yīng)力模型（RSM），不同的湍流分析應(yīng)選擇則合適的湍流模型[7]。而在流體分析計(jì)算中由于計(jì)算流體力學(xué)流場實(shí)驗(yàn)研究難度和耗費(fèi)均比較大，因此在有些使用過程中不能對計(jì)算結(jié)果和計(jì)算精度做出深入研究，而是修正驗(yàn)計(jì)算結(jié)果，所以使CFD計(jì)算的準(zhǔn)確缺乏可信度。另外在CFD使用過程中缺少認(rèn)識和深入理解，無法針對軟件缺陷提出可靠性建議，在軟件二次研發(fā)上不能有所突破。目前使用的網(wǎng)格主要有結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格以及混合網(wǎng)格等[8]。并且在劃分網(wǎng)格的使用中，針對非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的流體粘性解決辦法不能有效解決，是當(dāng)前CFD技術(shù)應(yīng)用面臨的困難問題。

2 葉輪設(shè)計(jì)分析

2.1 建立方程和建模

第三步如圖3所示進(jìn)行網(wǎng)格化分，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，其節(jié)點(diǎn)為120598，單元數(shù)有153386，并在ICEM CFD中進(jìn)行邊界設(shè)置，主要以進(jìn)出口與壁面為主。

完成相關(guān)操作后，在FLUENT中進(jìn)行計(jì)算求解，本模型選擇穩(wěn)定性好與計(jì)算精度高的標(biāo)準(zhǔn)k～ε模型，選擇介質(zhì)為清水，給定進(jìn)口速度為4.5m/s，進(jìn)口初始壓力4.8MPa，出口壓力為10MPa。

如圖4所示設(shè)置求解參數(shù)，并選擇SIMPLE算法，初始化流場參數(shù)，保存文件并進(jìn)行迭代計(jì)算，觀察分析結(jié)果并保存數(shù)據(jù)。

由以上迭代殘差圖分析可得，計(jì)算500步后各項(xiàng)數(shù)據(jù)大致趨于收斂。如圖5～圖7所示分別為葉輪內(nèi)部速度大小與矢量，葉輪內(nèi)部動壓力和總壓力分布情況。從圖7中分析可得，葉輪內(nèi)部流速均勻，未產(chǎn)生壓力過大產(chǎn)生的渦流現(xiàn)象。

2.3 結(jié)論及建議

通過對高揚(yáng)程液力透平葉輪數(shù)值建模分析，得出在設(shè)計(jì)高揚(yáng)程液力透平過程中，需要對葉輪模型的葉片形狀、進(jìn)出口安放角、葉片厚度做出合理設(shè)計(jì)[11]，并通過改善液力透平模型的進(jìn)出口角度以及葉輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)液力透平回收效率，改善高揚(yáng)程液力透平性能[12]。

進(jìn)行液力透平設(shè)計(jì)必須要對內(nèi)部流場特性進(jìn)行分析，通過觀測表明，水力機(jī)械內(nèi)部流動在多數(shù)情況下處于湍流狀態(tài)，流場由各種不同尺度的湍流渦疊合而成[13]。這些渦具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，渦的大小及旋轉(zhuǎn)軸的方向分布是隨機(jī)的[14，15]。由于湍流的復(fù)雜性，很難通過試驗(yàn)來掌握水力機(jī)械內(nèi)部的湍流狀態(tài)，而近幾年快速發(fā)展起來的計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）理論和方法，給我們認(rèn)識水力機(jī)械湍流流動提供了一種新的途徑，對揭示水力機(jī)械流場流動特性與結(jié)構(gòu)動力特性間的復(fù)雜關(guān)系，具有潛在的優(yōu)勢。未來CFD技術(shù)發(fā)展格局，更多面向解決工程實(shí)際應(yīng)用問題，優(yōu)化計(jì)算系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)值模擬和流體分析運(yùn)算有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的優(yōu)化，完成對工藝設(shè)備的優(yōu)化升級，在液力透平研究中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能裝置的產(chǎn)業(yè)信息化，提升二次能源利用率；建立高效、實(shí)用、精確、便捷的復(fù)雜網(wǎng)格化分技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算在CFD技術(shù)中的有效應(yīng)用，將是未來CFD技術(shù)的發(fā)展趨勢；發(fā)展CFD集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其與CAD/CAM/SOLIDWORKS/PORE無縫銜接，建立一體化平臺，針對不同物理量的分析運(yùn)算建立不同分析模塊，提高應(yīng)用效率；為了提高CFD技術(shù)在液力透平研究與設(shè)計(jì)的應(yīng)用，應(yīng)逐步建立評判標(biāo)準(zhǔn)體系。

3 結(jié)語

CFD技術(shù)發(fā)展趨于多元化、高精度、高適應(yīng)性、集成化與模塊化、建立統(tǒng)一的應(yīng)用發(fā)展平臺勢在必行，在計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展大勢影響下，CFD技術(shù)工程實(shí)際應(yīng)用在不斷投入實(shí)踐，是為社會實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的科研實(shí)踐提供有效措施，逐步帶動實(shí)現(xiàn)信息化處理產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。通過對高揚(yáng)程液力透平葉輪設(shè)計(jì)分析得出在針對特定工況要求下液力透平關(guān)鍵部件研究為改善能量回收效率及透平發(fā)電中有建設(shè)性論據(jù)，為流體分析計(jì)算提供良好的解決方案不斷優(yōu)化科研實(shí)踐中難題。

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篇8

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī);課程設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)軟件

課程設(shè)計(jì)是很多工科專業(yè)提高學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。在全國開設(shè)動力機(jī)械及工程專業(yè)方向的高校中，很多都安排了“汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)”這一課程，旨在通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生應(yīng)用、鞏固、提高所學(xué)專業(yè)知識，加深對所學(xué)理論知識的理解，獲得與專業(yè)有關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)專業(yè)技能以及綜合運(yùn)用理論知識分析和解決實(shí)際問題的能力。汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)是汽輪機(jī)原理教學(xué)的重要組成部分，是汽輪機(jī)原理課程理論教學(xué)結(jié)束后，針對汽輪機(jī)設(shè)計(jì)過程中某一具體環(huán)節(jié)，在指定的設(shè)計(jì)工況下由學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行的一次系統(tǒng)地設(shè)計(jì)實(shí)踐。汽輪機(jī)設(shè)計(jì)包括熱力設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性。設(shè)計(jì)過程中需要查閱大量的文獻(xiàn)資料和物性參數(shù)以及相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊、標(biāo)準(zhǔn)，同時也需要進(jìn)行大量的設(shè)計(jì)計(jì)算和工程圖繪制，設(shè)計(jì)任務(wù)繁重，需要耗費(fèi)大量的時間和精力。在短時間內(nèi)完成這一設(shè)計(jì)過程，學(xué)生往往疲于應(yīng)對各種公式、運(yùn)算，而不能很好地理解掌握整個設(shè)計(jì)過程，使得課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的大打折扣。隨著計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)的發(fā)展，汽輪機(jī)原理和計(jì)算機(jī)軟件相結(jié)合，可有效地提高學(xué)生的運(yùn)算速度，克服上述問題，切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。我們在汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐中，通過不斷摸索發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)軟件和傳統(tǒng)課程相結(jié)合確實(shí)取得了良好的效果。

一、同Excel結(jié)合，簡化計(jì)算過程

Excel是MicrosoftOffice常用的辦公軟件，其強(qiáng)大的公式編輯和計(jì)算功能正好可以處理汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)中的大量計(jì)算工作。汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)的計(jì)算涉及參數(shù)的選擇、熱力系統(tǒng)的計(jì)算、通流部分的熱力計(jì)算和整機(jī)校核計(jì)算。設(shè)計(jì)過程涉及大量的公式和計(jì)算，有些參數(shù)可能需要反復(fù)迭代得到，計(jì)算工作量非常大。將Excel引入到設(shè)計(jì)過程，可以使計(jì)算過程簡化，提高計(jì)算效率。只要一次編輯公式，就能得到所要的結(jié)果，需要反復(fù)迭代的過程只需改變輸入?yún)?shù)即可。利用Excel軟件可以節(jié)約大量的計(jì)算時間，學(xué)生可以不用專注于繁瑣的計(jì)算過程，而有更多時間去消化理解公式和計(jì)算過程。

二、同ABAQUS結(jié)合，提高工程意識

ABAQUS被廣泛地認(rèn)為是功能最強(qiáng)的有限元軟件，可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。ABAQUS不但可以做單一零件的力學(xué)和多物理場的分析，同時還可以做系統(tǒng)級的分析和研究。由于ABAQUS優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得ABAQUS被各國的工業(yè)和研究中所廣泛地采用ABAQUS產(chǎn)品在大量的高科技產(chǎn)品研究中都發(fā)揮著巨大的作用。學(xué)生通過公式進(jìn)行的強(qiáng)度校核采用了一定的簡化和近似，得到的結(jié)果和工程實(shí)際有一定的差距，只適用于課堂教學(xué)，在工程實(shí)踐中幾乎不采用。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，引入ABAQUS軟件，通過設(shè)計(jì)簡單的題目讓學(xué)生去進(jìn)行強(qiáng)度分析和校核。這一過程不但鍛煉了學(xué)生工程軟件的操作能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識，為學(xué)生踏入工作打下一定的基礎(chǔ)。

三、同AutoCAD結(jié)合，提高制圖規(guī)范

汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)通常要求學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算完成以后，將汽輪機(jī)的通流流道，以及某幾級的葉片葉型，通過工程圖紙的形式繪制出來。這時學(xué)生需要使用AutoCAD繪圖軟件將設(shè)計(jì)結(jié)果清晰地呈現(xiàn)出來，同時也要符合機(jī)械制圖規(guī)范。學(xué)生首先要去查閱相關(guān)的機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，圖紙的頁面設(shè)計(jì)、標(biāo)題欄、明細(xì)欄等均需嚴(yán)格按照機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制；流道以及葉片型線的類型，標(biāo)注的線性均需按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。通過系統(tǒng)而嚴(yán)格的制圖過程，學(xué)生強(qiáng)化了工程規(guī)范意識，同時也提高了繪圖水平。通過汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)的不斷摸索和改革，我們將葉輪機(jī)械常用的設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用到汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，提高了學(xué)生的工程意識和軟件操作能力，同時也提高了汽輪機(jī)原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，為葉輪機(jī)械專業(yè)人才的培養(yǎng)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉相，王蘭娟.化工設(shè)計(jì)軟件在化工原理課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，化工高等教育[J]，2012,6:64-66

[2]賽慶毅.工科研究生提高能力的方法探討，課程教育研究[J]，2016.4:2-3

篇9

流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)

姓名：

學(xué)號：

班級號：

實(shí)驗(yàn)日期：2016

實(shí)驗(yàn)成績：

流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.

測定流體在管道內(nèi)流動時的直管阻力損失，作出λ與Re的關(guān)系曲線。

2.

觀察水在管道內(nèi)的流動類型。

3.

測定在一定轉(zhuǎn)速下離心泵的特性曲線。

二、實(shí)驗(yàn)原理

1、求

λ

與Re的關(guān)系曲線

流體在管道內(nèi)流動時，由于實(shí)際流體有粘性，其在管內(nèi)流動時存在摩擦阻力，必然會引起流體能量損耗，此損耗能量分為直管阻力損失和局部阻力損失。流體在水平直管內(nèi)作穩(wěn)態(tài)流動（如圖1所示）時的阻力損失可根據(jù)伯努利方程求得。

1

1

2

以管中心線為基準(zhǔn)面，在1、2截面間列伯努利方程:

圖1

流體在1、2截面間穩(wěn)定流動

2

因u1=u2，z1=z2，故流體在等直徑管的1、2兩截面間的阻力損失為

流體流經(jīng)直管時的摩擦系數(shù)與阻力損失之間的關(guān)系可由范寧公式求得，其表達(dá)式為

由上面兩式得：

而

由此可見，摩擦系數(shù)與流體流動類型、管壁粗糙度等因素有關(guān)。由因此分析法整理可形象地表示為

式中：-----------直管阻力損失，J/kg；

------------摩擦阻力系數(shù)；

----------直管長度和管內(nèi)徑，m；

---------流體流經(jīng)直管的壓降，Pa；

-----------流體的密度，kg/m3；

-----------流體黏度，Pa.s；

-----------流體在管內(nèi)的流速，m/s；

流體在一段水平等管徑管內(nèi)流動時，測出一定流量下流體流經(jīng)這段管路所產(chǎn)生的壓降，即可算得。兩截面壓差由差壓傳感器測得；流量由渦輪流量計(jì)測得，其值除以管道截面積即可求得流體平均流速。在已知管徑和平均流速的情況下，測定流體溫度，確定流體的密度和黏度，則可求出雷諾數(shù)，從而關(guān)聯(lián)出流體流過水平直管的摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線圖。

2、求離心泵的特性曲線

三、實(shí)驗(yàn)流程圖

流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)流程示意圖

轉(zhuǎn)子流量計(jì)

離心泵

壓力表

真空壓力表

水箱

閘閥1

閘閥2

球閥3

球閥2

球閥1

渦輪流量計(jì)

孔板流量計(jì)

?35×2鋼管

?35×2鋼管

?35×2銅管

?10×2鋼管

四、實(shí)驗(yàn)操作步驟

1、求

λ

與Re的關(guān)系曲線

1)

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)裝置，理清流程，檢查設(shè)備的完好性，熟悉各儀表的使用方法。

2)

打開控制柜面上的總電源開關(guān)，按下儀表開關(guān)，檢查無誤后按下水泵開關(guān)。

3)

打開球閥1，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閘閥2使管內(nèi)流量約為10.5，逐步減小流量，每次約減少0.5，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄流量及壓差讀數(shù)，待流量減小到約為4后停止實(shí)驗(yàn)。

4)

打開球閥2，關(guān)閉球閥1，重復(fù)步驟（3）。

5)

打開球閥2和最上層鋼管的閥，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，使流量為40，逐步減小流量，每次約減少4，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄流量及壓差讀數(shù)，待流量減小到約為4時停止實(shí)驗(yàn)。完成直管阻力損失測定。

2、求離心泵的特性曲線

1)

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)裝置，理清流程，檢查設(shè)備的完好性，熟悉各儀表的使用方法。

2)

打開控制柜面上的總電源開關(guān)，按下儀表開關(guān)，先關(guān)閉出口閥門，檢查無誤后按下水泵開關(guān)。

3)

打開球閥2，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥1使管內(nèi)流量，先開至最大，再逐步減小流量，每次約減少1，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，記錄流量及壓差讀數(shù)，待流量減小到約為4后停止實(shí)驗(yàn)，記錄9-10組數(shù)據(jù)。

4)

改變頻率為35Hz，重復(fù)操作（3），可以測定不同頻率下離心泵的特性曲線。

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

1、設(shè)備參數(shù)：

；

；

2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

1）求

λ

與Re的關(guān)系曲線

銅管湍流

鋼管湍流

序號

qv(m3h)

?p(kpa)

序號

qv(m3h)

?p(kpa)

1

8.7

3.14

1

11.1

4.65

2

8.3

2.90

2

10.5

4.20

3

7.9

2.66

3

9.9

3.78

4

7.5

2.40

4

9.3

3.38

5

7.1

2.21

5

8.7

3.00

6

6.7

1.97

6

8.1

2.61

7

6.3

1.77

7

7.5

2.25

8

5.9

1.55

8

6.9

1.97

9

5.5

1.38

9

6.3

1.68

10

5.1

1.21

10

5.7

1.40

11

4.7

1.04

11

5.1

1.16

鋼管層流

序號

qv(Lh)

?p(pa)

1

40

935

2

36

701

3

32

500

4

28

402

5

24

340

6

20

290

7

16

230

8

12

165

9

8

116

10

4

58

2、求離心泵的特性曲線

30Hz離心泵數(shù)據(jù)記錄

序號

流量

真空表

壓力表

電機(jī)功率

1

15.65

-2200

28000

694

2

14.64

-2000

31000

666

3

13.65

-1800

37000

645

4

12.65

-1200

40000

615

5

11.62

200

42000

589

6

10.68

47000

565

7

9.66

100

50000

549

8

8.67

1000

51000

521

9

7.67

1500

55000

488

10

6.63

1800

59000

468

11

5.62

1800

60000

442

12

4.58

2000

67000

388

13

0.08

0.0022

0.083

166.9

35Hz離心泵數(shù)據(jù)記錄

序號

流量

真空表

壓力表

電機(jī)功率

1

18.27

-500

42000

1052

2

17.26

-400

48000

998

3

16.24

-300

51000

972

4

15.26

-300

56000

933

5

14.27

-200

61000

906

6

13.28

-200

65000

861

7

12.27

-200

68000

824

8

11.27

-100

71000

798

9

10.26

76000

758

10

9.26

-100

80000

725

11

8.26

82000

682

12

7.26

-100

89000

653

13

6.27

150

90000

626

14

5.26

180

100000

585

15

4.43

200

110000

528

六、典型計(jì)算

1、求

λ

與Re的關(guān)系曲線

以銅管湍流的第一組數(shù)據(jù)為例計(jì)算

T=22℃時，ρ≈997.044kg/m3

μ≈1.0×10-3Pa?s

以管中心線為基準(zhǔn)面，在1、2截面間列伯努利方程

P1ρ+u12+gz1=P2ρ+u22+gz2+hf

因u1=u2，z1=z2，故流體在等徑管的1、2兩截面間的阻力損失為

hf=?Pρ=3.14*10001000=3.15J/kg

u=qvA=qvπ4d12=8.73600×0.0007548=3.202m/s

;

Re=duρμ=0.031×3.202×997.0440.001=98960.27

因?yàn)閔f=λ?Pρ

;

所以λ=?Pρd1l2u2=3.15×0.0311.2×23.2022=0.01587

其他計(jì)算與此相同。

2、求離心泵的特性曲線

湍流銅管：管長L2=1.2m；管內(nèi)徑d2=31mm

銅管湍流

序號

qv(m3h)

?p(kpa)

u(ms)

Re

λ

1

8.7

3.14

3.202

98960.27

0.01587

2

8.3

2.90

3.055

94410.37

0.01611

3

7.9

2.66

2.907

89860.48

0.01631

4

7.5

2.40

2.760

85310.58

0.01633

5

7.1

2.21

2.613

80760.68

0.01677

6

6.7

1.97

2.466

76210.78

0.01679

7

6.3

1.77

2.318

71660.89

0.01706

8

5.9

1.55

2.171

67110.99

0.01704

9

5.5

1.38

2.024

62561.09

0.01745

10

5.1

1.21

1.877

58011.19

0.01780

11

4.7

1.04

1.730

53461.3

0.01801

鋼管湍流

序號

qv(m3h)

?p(kpa)

u(ms)

Re

λ

1

11.1

4.65

4.085

126259.7

0.01444

2

10.5

4.20

3.864

119434.8

0.01458

3

9.9

3.78

3.643

112610

0.01476

4

9.3

3.38

3.423

105785.1

0.01495

5

8.7

3.00

3.202

98960.27

0.01517

6

8.1

2.61

2.981

92135.43

0.01522

7

7.5

2.25

2.760

85310.58

0.01530

8

6.9

1.97

2.539

78485.73

0.01583

9

6.3

1.68

2.318

71660.89

0.01620

10

5.7

1.40

2.098

64836.04

0.01649

11

5.1

1.16

1.877

58011.19

0.01706

湍流鋼管：管長L3=1.2m；管內(nèi)徑d32=31mm

鋼管層流

層流鋼管：管長L1=2m；管內(nèi)徑d1=6mm

序號

qv(Lh)

?p(pa)

u(ms)

Re

λ

1

40

935

0.393

2351.03

0.06084

2

36

701

0.353

2111.74

0.05631

3

32

500

0.314

1878.43

0.05083

4

28

402

0.275

1645.12

0.05338

5

24

340

0.236

1411.81

0.06145

6

20

290

0.196

1172.52

0.07547

7

16

230

0.157

939.22

0.09353

8

12

165

0.118

705.91

0.11928

9

8

116

0.079

472.60

0.18869

10

4

58

0.039

233.31

0.37737

2、離心泵的特性曲線

以第一組數(shù)據(jù)為例，n=30Hz

T=23℃時，ρ≈997.044Kg/m3

μ≈1.0×10-3Pa?s

以水平地面為基準(zhǔn)面，離心泵進(jìn)口壓力表為1-1截面，離心泵出口壓力表為2-2截面，在此兩截面之間列伯努利方程

P1ρg+u12g+z1+H=P2ρg+u22g+z2+Hf

因?yàn)?/p>

Hf≈0

;

所以H=

P2-P1ρg+u2-u12g+?Z

?Z=Z2-Z2=0.2m

;

進(jìn)口直徑D=50mm

;

出口直徑d=40mm

u1=qvA1=qvπ4D2=15.653600×π4×0.052m/s=2.215m/s

;

u2=qvA2=qvπ4d2=15.653600×π4×0.042m/s=3.458m/s、

H=3.647mH2O

N=N電?η電?η傳

;

η電=0.75

;

η傳=0.95

N=694×0.75×0.95=494.5W

η=NtN

;

Nt=qHρg=3.647×15.65×997.044×9.81/3600W=155.26W

η=155.26494.5×100%=31.36%

序號

流量Qv(m3h)

揚(yáng)程

軸功率

效率

1

15.65

3.647

494.5

31.36%

2

14.64

3.889

474.5

32.60%

3

13.65

4.440

459.6

35.83%

4

12.65

4.647

438.2

36.45%

5

11.62

4.672

419.7

35.15%

6

10.68

5.173

402.6

37.29%

7

9.66

5.439

391.2

36.49%

8

8.67

5.422

371.2

34.41%

9

7.67

5.756

347.7

34.50%

10

6.63

6.113

333.5

33.02%

11

5.62

6.197

314.9

30.04%

12

4.58

6.876

276.45

30.95%

30Hz離心泵的特性曲線

35Hz離心泵的特性曲線

序號

流量Qv(m3h)

揚(yáng)程

軸功率

效率

1

18.27

5.036

749.55

33.35%

2

17.26

5.586

711.08

36.84%

3

16.24

5.833

692.55

37.16%

4

15.26

6.298

664.76

39.28%

5

14.27

6.756

645.53

40.58%

6

13.28

7.125

613.46

41.91%

7

12.27

7.394

587.10

41.99%

8

11.27

7.656

568.58

41.23%

9

10.26

8.125

540.08

41.94%

10

9.26

8.515

516.56

41.47%

11

8.26

8.684

485.93

40.11%

12

7.26

9.387

465.26

39.80%

13

6.27

9.444

446.03

36.07%

14

5.26

10.446

416.81

35.82%

15

4.43

11.455

376.20

36.65%

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論

1、求

λ

與Re的關(guān)系曲線

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：由關(guān)系曲線可以看出，鋼管層流實(shí)驗(yàn)中，雷諾數(shù)與摩擦阻力系數(shù)在雙對數(shù)坐標(biāo)中呈線性關(guān)系，摩擦阻力系數(shù)只與流動類型有關(guān)，且隨雷諾數(shù)的增加而減小，而與管壁粗糙度無關(guān)；在銅管湍流與鋼管湍流實(shí)驗(yàn)中，摩擦阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)增加而趨于一個定值，此時流體進(jìn)入完全阻力平方區(qū)，摩擦阻力系數(shù)僅與管壁的相對粗糙度有關(guān)，與雷諾數(shù)的增加無關(guān)。

結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本與理論相符合，但是也存在誤差，如：在鋼管層流實(shí)驗(yàn)中，在雷諾數(shù)在1870~2000范圍內(nèi)，雷諾數(shù)Re增大，λ并不隨Re增大而減小，反而增大。產(chǎn)生這種現(xiàn)象可能是因?yàn)樵赗e為1870~2000范圍內(nèi)時已經(jīng)非常接近于湍流，導(dǎo)致其規(guī)律與理論出現(xiàn)偏差。此外，還有可能是因?yàn)樵O(shè)備本身存在的誤差，即流量調(diào)小至一定程度時，無法保證對流量的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，使結(jié)果出現(xiàn)誤差。

減小誤差的措施：a.在實(shí)驗(yàn)正式開始前對設(shè)備進(jìn)行檢查，確認(rèn)設(shè)備無漏水等現(xiàn)象再開始實(shí)驗(yàn)；b.進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時，每次應(yīng)以相同幅度減小c.調(diào)節(jié)好流量后，應(yīng)等待3分鐘，等讀數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行讀數(shù)。

2、離心泵的特性曲線

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線圖可以看出，揚(yáng)程隨流量的增加而降低，軸功率隨流量的增加而升高，效率隨流量的增加先升高后降低。隨著轉(zhuǎn)速增大，三者均增大，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，基本符合Qv＇Qv=n＇n、H＇H=n＇n2、N＇N=n＇n3的速度三角形關(guān)系。

結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論規(guī)律基本符合，在轉(zhuǎn)速為35Hz時結(jié)果較理想，但是在轉(zhuǎn)速為30Hz時，雖然符合基本規(guī)律，但是效率明顯過低。造成這種現(xiàn)象的主要原因是轉(zhuǎn)速過低，設(shè)備存在的設(shè)備誤差更大，改善方法是在較高轉(zhuǎn)速下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

減小誤差的方法：a.在實(shí)驗(yàn)正式開始前對設(shè)備進(jìn)行檢查，確認(rèn)設(shè)備無漏水等現(xiàn)象再開始實(shí)驗(yàn)；b.進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時，每次應(yīng)以相同幅度減小c.調(diào)節(jié)好流量后，應(yīng)等待3分鐘，等讀數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行讀數(shù)。d.在轉(zhuǎn)速稍高的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。e.讀數(shù)壓力表時指針擺動幅度大，應(yīng)在均勻擺動時取其中間值。

六、實(shí)驗(yàn)思考與討論問題

1、直管阻力產(chǎn)生的原因是什么？如何測定與計(jì)算？

答：流體有粘性，管壁與流體間存在摩擦阻力。用壓力計(jì)測定所測流體在所測水平等徑管內(nèi)流動的壓差,一定要水平等徑，p=ρhf就可求得直管阻力。

2、影響本實(shí)驗(yàn)測量準(zhǔn)確度的原因有哪些？怎樣才能測準(zhǔn)數(shù)據(jù)？

答：管內(nèi)是否混入氣泡，流體流動是否穩(wěn)定。排出管內(nèi)氣泡，改變流速后等待2~3min待流體流動穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)。

3、水平或垂直管中，對相同直徑、相同實(shí)驗(yàn)條件下所測出的流體的阻力損失是否相同？

答：不同，根據(jù)伯努利方程可知，垂直管高度差將影響阻力損失。

篇10

關(guān)鍵詞：卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃；課程體系；課程整合；過程裝備與控制工程

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）35-0045-02

自2010年6月教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）以來，先后有200多所高校工科專業(yè)批準(zhǔn)實(shí)施“卓越計(jì)劃”。東北石油大學(xué)是一所石油行業(yè)特色鮮明的省屬重點(diǎn)高校，在2011年被批準(zhǔn)為教育部“卓越計(jì)劃”第二批試點(diǎn)高校，其中，過程裝備與控制工程專業(yè)（簡稱過程裝備專業(yè)）是首批入選專業(yè)。根據(jù)“卓越計(jì)劃”的精神和相關(guān)要求，過程裝備專業(yè)采取“3+1”培養(yǎng)模式，制定了學(xué)校培養(yǎng)方案和企業(yè)培養(yǎng)方案，并從2010級起，開始按“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)方案對本專業(yè)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。本文根據(jù)過程裝備專業(yè)實(shí)施“卓越計(jì)劃”以來的實(shí)踐，以課程體系改革和課程整合為重點(diǎn)，結(jié)合專業(yè)課程整合實(shí)例，介紹“卓越計(jì)劃”實(shí)施過程中，課程改革在人才培養(yǎng)中的重要作用和具體實(shí)施案例，以期對同類高校相似專業(yè)實(shí)施“卓越計(jì)劃”有所裨益。

一、課程體系重構(gòu)與課程整合對于實(shí)施“卓越計(jì)劃”的重要意義

課程建設(shè)是高等教育教學(xué)改革的核心問題，也是“卓越計(jì)劃”能否順利實(shí)施并取得預(yù)期效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程是最基本的教學(xué)元素，是學(xué)生接觸最直接、受益最全面的教學(xué)元素。在專業(yè)建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和課程建設(shè)等教學(xué)基本建設(shè)中，課程建設(shè)處于核心地位，它關(guān)系到教育目的的實(shí)現(xiàn)與體現(xiàn)、教學(xué)方法及教學(xué)組織形式的選擇、教學(xué)質(zhì)量水平及其評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。課程的質(zhì)量直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量，抓住了課程建設(shè)就抓住了高等教育教學(xué)改革的“綱”。

二、以“一體二翼”為特色的過程裝備專業(yè)“卓越計(jì)劃”課程體系

過程裝備專業(yè)按“一體二翼”人才培養(yǎng)方案開展人才培養(yǎng)工作。其中，人才培養(yǎng)目標(biāo)是以集知識、能力和素質(zhì)于一體的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才為目標(biāo)，在知識、能力和素質(zhì)三個要素中，確定以知識為“體”、以能力和素質(zhì)為“二翼”的相互關(guān)系。在課程體系構(gòu)建中，確定以專業(yè)知識為“體”，以外語和計(jì)算機(jī)能力培養(yǎng)為“二翼”的“一體二翼”課程體系，突出專業(yè)知識在課程體系中的核心地位。在專業(yè)知識體系中，確定以專業(yè)主干課程為“體”，以專業(yè)基礎(chǔ)課程和企業(yè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)為“二翼”的課程體系，做到以專業(yè)主干課程為重點(diǎn)，以基本技能和基礎(chǔ)知識培養(yǎng)與企業(yè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)并重的培養(yǎng)目標(biāo)。在專業(yè)主干課程體系中，確定以“過、裝、控”相結(jié)合的“一體二翼”知識體系，即以裝備為“體”，以工藝過程及過程控制為“兩翼”。具體地說，裝備專業(yè)的主體是過程生產(chǎn)裝置，包括化工單元設(shè)備及成套技術(shù)，且必須以工藝過程和過程控制作為補(bǔ)充，從而使之具備“過、裝、控”一體化的專業(yè)綜合知識技能，具備成為石油化工機(jī)械卓越工程師的專業(yè)知識儲備。

三、過程裝備專業(yè)“卓越計(jì)劃”課程整合的基本方法

對于學(xué)校課程教學(xué)體系，以理論與實(shí)踐并重的原則，按“平臺+模塊”的形式，重新組合課程，構(gòu)建基礎(chǔ)理論平臺、專業(yè)理論基礎(chǔ)平臺、專業(yè)課程平臺和職業(yè)素質(zhì)平臺。在各平臺中，按模塊形式，以“創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)”為目標(biāo)，重新組合課程。通過課程整合，使得調(diào)整后的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃，在滿足企業(yè)學(xué)習(xí)1年的前提下，保證專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的完整性，實(shí)現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、重專業(yè)、強(qiáng)實(shí)踐、高素質(zhì)”的基本目標(biāo)。例如：在一年級開設(shè)了《過程裝備與控制工程導(dǎo)論》課程，由本專業(yè)具有副教授以上職稱的老師和企業(yè)兼職教師共12名老師授課，分別講述本專業(yè)的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容、特色研究方向和企業(yè)對學(xué)生的要求。使學(xué)生從大一入學(xué)開始，就對本專業(yè)有一個全面、系統(tǒng)的了解。在二年級開設(shè)了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》CDIO課程，該課程以CDIO理念為指導(dǎo)，以項(xiàng)目教學(xué)形式，融合構(gòu)思、設(shè)計(jì)（制圖）、制造（公差和配合、機(jī)械加工和制造）、安裝和調(diào)試與一體，對學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力和工程實(shí)踐能力進(jìn)行訓(xùn)練。

四、《石油化工過程與裝備》課程整合實(shí)例

根據(jù)本專業(yè)“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)目標(biāo)和知識結(jié)構(gòu)，以“與培養(yǎng)目標(biāo)一致、與行業(yè)需求一致、與知識體系一致、與強(qiáng)化實(shí)踐能力一致、與綜合能力培養(yǎng)一致”的“5個一致”為原則，將以專業(yè)知識、能力和素質(zhì)需求為指導(dǎo)，加強(qiáng)石油化工過程與裝備知識的融合力度，將原培養(yǎng)方案中的《化工原理》、《工程流體力學(xué)》、《過程設(shè)備總論》和《過程流體機(jī)械》（部分內(nèi)容）四門課程整合為《石油化工過程與裝備》一門課程。整合后的課程依托石油化工行業(yè)特色，將石油化工過程與典型裝備緊密結(jié)合，同時去除多門課程中的重復(fù)知識點(diǎn)，縮減了學(xué)時，使課程體系更加嚴(yán)謹(jǐn)。該門課程的整合，充分體現(xiàn)了“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)模式改革的精神，具有一定的示范作用。具體表現(xiàn)為：

1.依托石油化工行業(yè)特色，按專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)“石油化工機(jī)械卓越工程師”的要求，以企業(yè)對專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)的需求出發(fā)，確定課程的基本結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容，保證與培養(yǎng)目標(biāo)的一致性。

2.按石油化工行業(yè)對過程裝備專業(yè)技術(shù)人員的要求，即對石油化工機(jī)械技術(shù)人員的要求是以石化裝備為主，同時兼顧過程與控制的知識，即要求懂機(jī)械的人，要懂些過程和控制，即專業(yè)主干課程體系的“一體二翼”。因此，本課程將石油化工過程與石油化工機(jī)械相融合，注重培養(yǎng)過程與機(jī)械均精通的專業(yè)人才，保證課程內(nèi)容與行業(yè)需求的一致性。

3.課程體系的重新構(gòu)建，保證與知識體系的一致性。以石油化工生產(chǎn)中的流動過程、傳質(zhì)過程、傳熱過程和反應(yīng)過程，即典型的“三傳一反”為主線，將原教學(xué)計(jì)劃中的《化工原理》、《工程流體力學(xué)》、《過程設(shè)備總論》和《過程流體機(jī)械》（部分內(nèi)容）進(jìn)行整合，將石油化工過程與典型裝備緊密結(jié)合，同時去除多門課程中的重復(fù)知識點(diǎn)，縮減了學(xué)時，使課程體系更加嚴(yán)謹(jǐn)。

4.教學(xué)方法與形式的改革與加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)的一致性。教學(xué)過程中，注重開展以學(xué)生為中心、以學(xué)生主動參與為主要形式的教學(xué)方法改革與實(shí)踐。將啟發(fā)式的課堂理論教學(xué)、基于項(xiàng)目訓(xùn)練的小組合作學(xué)習(xí)和基于“典型成套裝置仿真實(shí)驗(yàn)平臺”的實(shí)訓(xùn)課題訓(xùn)練相結(jié)合，開展以工藝過程計(jì)算、裝置分析設(shè)計(jì)、工程測試和設(shè)備選型為主要內(nèi)容的項(xiàng)目訓(xùn)練，加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

5.注重教學(xué)過程的考核，與強(qiáng)化綜合能力培養(yǎng)一致。改變以試卷考試成績?yōu)橹鞯膯我豢己朔绞?，建立以?qiáng)化能力培養(yǎng)為核心的多元化考核方式。注重教學(xué)過程的考核，建立考試成績、項(xiàng)目訓(xùn)練成績、實(shí)訓(xùn)課題成績和平時成績于一體的綜合考核體系，以能力矩陣為考核指標(biāo)點(diǎn)，注重學(xué)生綜合能力的考核，提高其在最終成績中所占的比重，強(qiáng)化學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

經(jīng)過3年來的探索和實(shí)踐，東北石油大學(xué)過程裝備專業(yè)圍繞“石油化工機(jī)械卓越工程師”人才培養(yǎng)目標(biāo)，制定了“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)方案并扎實(shí)推進(jìn)實(shí)施。雖取得了一定的教學(xué)效果和成績，但高等工程教育改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，仍需要按“卓越計(jì)劃”的相關(guān)精神和要求，繼續(xù)堅(jiān)持“以行業(yè)企業(yè)需求為導(dǎo)向，以工程實(shí)際為背景，以工程技術(shù)為主線”的指導(dǎo)思想，不斷探索與實(shí)踐，提高學(xué)生的研究能力和工程實(shí)踐能力，為辦人民滿意的高等工程教育而努力。

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基金項(xiàng)目：2011年黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（一般項(xiàng)目）—機(jī)械類專業(yè)實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的探索與實(shí)踐；2011年黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（重點(diǎn)項(xiàng)目）—基于“卓越計(jì)劃”的石油化工機(jī)械應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革