熱工實驗課程的建設(shè)與探討
- 發(fā)布者:信 息 資 訊 發(fā)表時間:2020-09-23
熱工試驗是工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)理論課的實踐環(huán)節(jié),工程熱力學(xué)與傳熱學(xué),是動力動力類范疇重要的專業(yè)根底課,課程內(nèi)容常識點多、聯(lián)絡(luò)緊密、概念抽象、理論性強。熱工試驗教育能夠通過基本理論在實踐熱力進(jìn)程、能量傳遞工程中的運用,明確理論的運用政策及理論的詳細(xì)運用,將抽象的理論通過實踐工程表現(xiàn)出來,有助于學(xué)生了解工程熱力、傳熱學(xué)基本理論。熱工試驗作為熱工類根底課程教育的重要組成部分,在試驗教育中培育學(xué)生獨立工作才華、立異精力、安定和驗證所學(xué)理論常識方面的重要性日益凸現(xiàn)。以《國家中長期教育改造和發(fā)展規(guī)劃大綱》指出的立異人才培育的“三個重視”:重視學(xué)思結(jié)合,重視知行一致,重視因材施教,為理論指導(dǎo),遵照實踐教育規(guī)矩,進(jìn)行了熱工試驗課程制造研討與探索。
一、拾掇試驗項目,完善試驗教育體系
通過調(diào)研清華大學(xué)、浙江大學(xué)、上海理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等知名院校動力動力類國家級試驗教育演示中心及熱工試驗課程制造現(xiàn)狀,比照我校熱工試驗制造,拾掇試驗項目,完善熱工試驗教育體系。結(jié)合調(diào)研及新的人才培育方案修訂,對熱工試驗應(yīng)開設(shè)的試驗項目進(jìn)行拾掇,將試驗項目分為根底試驗和綜合性規(guī)劃性試驗,其中根底試驗別離必做8學(xué)時(2個工程熱力學(xué)試驗項目4學(xué)時、2個傳熱學(xué)試驗項目4學(xué)時),選作計劃內(nèi)8學(xué)時,綜合性規(guī)劃性試驗8學(xué)時(引入國外試驗臺),課外選作4學(xué)時(引入國外試驗臺),形成了新版熱工試驗教育大綱。通過以上拾掇,豐盛了試驗內(nèi)容,增加了學(xué)生挑選試驗的地步,滿意不同學(xué)生的需求。
二、引入國外的先進(jìn)的試驗途徑,更新陳舊試驗設(shè)備
從英國和美國引入了先的熱溝通試驗途徑、傳熱根底試驗途徑,內(nèi)燃機動力試驗體系、蒸汽輪機發(fā)電體系等綜合試驗教育設(shè)備。
1.熱量溝通根底試驗途徑。該試驗途徑首要由通用換熱器試驗途徑、10種換熱器選件及數(shù)據(jù)收集體系組成。
多種方式的換熱器選件可共用一個試驗途徑。測量儀表能檢測多達(dá)12個溫度測點和冷熱流體流量,能夠進(jìn)行一切相關(guān)的傳熱計算;學(xué)生能夠在無人監(jiān)督的情況下進(jìn)行試驗。
2.傳熱根底試驗途徑。包括通用傳熱試驗臺,15種試驗?zāi)K,數(shù)據(jù)收集體系等。可進(jìn)行傳導(dǎo)、對流、輻射試驗,穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱試驗,液體和氣體傳熱試驗,安閑對流和強逼對流情況下,平板、針板、翅板傳熱試驗等。
3.內(nèi)燃機動力試驗體系。內(nèi)燃機試驗臺在不同燃料噴射量的情況下,可研討內(nèi)燃機的扭矩和轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)速、熱功率等功用參數(shù);各內(nèi)燃機模塊化規(guī)劃,可快速拆開和設(shè)備;可選配件包括計算機數(shù)據(jù)收集體系。
可進(jìn)行在不同的燃料噴射量的情況下,測量并制造內(nèi)燃機輸出扭矩和轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)速曲線;在轉(zhuǎn)速不變時,測量在不同輸出功率時的燃料耗費率;在不同的燃料噴射量的情況下,測量燃料空氣配比和內(nèi)燃機的熱功率;研討在不同轉(zhuǎn)速時內(nèi)燃機的沖突丟失等4項試驗。
4.蒸汽輪機動力發(fā)電試驗體系。該套設(shè)備可進(jìn)行熱力學(xué)第一定律及能量轉(zhuǎn)換聯(lián)絡(luò)研討;熱力學(xué)第二定律及熱力循環(huán)分析研討;操控量巨細(xì)分析研討;熵分析研討;等熵分析及透平/噴嘴功率研討;傳熱分析及鍋爐功率研討等試驗,使學(xué)生把握蒸汽動力體系燃燒進(jìn)程,蒸汽動力體系基本原理,發(fā)電基本原理,試驗與數(shù)據(jù)收集技術(shù)等。以上試驗設(shè)備能夠開發(fā)出新的試驗項目,如熱溝通器換熱功用試驗、熱平衡試驗、輻射強度試驗、反射強度試驗、斯特林發(fā)動機原理試驗、內(nèi)燃機功用試驗、朗肯循環(huán)原理試驗、蒸汽輪機發(fā)電體系功用試驗等發(fā)綜合性、規(guī)劃性試驗項目,該試驗設(shè)備做成模塊化規(guī)劃,學(xué)生可根據(jù)不同的試驗挑選不同的通用設(shè)備、收集體系及試驗?zāi)K進(jìn)行試驗,充分發(fā)揮學(xué)生的自主才華,培育了學(xué)生的動手才華和立異才華。引入國外先進(jìn)的教育試驗設(shè)備后,學(xué)生對新的試驗設(shè)備及試驗項目發(fā)生稠密的愛好,爭相選做新的試驗,獲得超卓的教育效果。
三、多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用于試驗教育
開發(fā)了熱工試驗教育處理體系,制造試驗教育網(wǎng)站,通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教育和處理。一起開發(fā)了試驗教育資源,如開發(fā)了熱電偶綜合訓(xùn)練、噴管試驗、歡娛換熱試驗等虛擬仿真試驗軟件,錄制了相關(guān)教育視頻、開發(fā)了熱工試驗多媒體教育課件等,豐盛了網(wǎng)上教育資源,使學(xué)生在做試驗之前在網(wǎng)上進(jìn)行試驗原理學(xué)習(xí),設(shè)備儀器運用,虛擬試驗操作等,結(jié)束預(yù)習(xí)任務(wù),使學(xué)生在做試驗之前把握了試驗內(nèi)容及儀器設(shè)備運用方法,能夠獨立快速結(jié)束試驗,并獲得精確的試驗效果。
四、加強進(jìn)程監(jiān)控、重視自主試驗
通過教育處理體系結(jié)合網(wǎng)站教育資源,通過進(jìn)程監(jiān)控強化預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。重視試驗進(jìn)程,超卓學(xué)生主體,變教師教導(dǎo)為教師巡查監(jiān)督,幫忙處理首要問題,結(jié)束自主試驗。開發(fā)試驗數(shù)據(jù)處理軟件,重視試驗效果考評,現(xiàn)場判定試驗效果的對錯、試驗效果過失。關(guān)于必做的熱工試驗的4個試驗項目先后開發(fā)了試驗數(shù)據(jù)處理軟件,可對學(xué)生檢驗的試驗效果進(jìn)行現(xiàn)場處理,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生試驗中的問題,直至悉數(shù)處理停止。
五、改造熱工試驗教育方式與查核方法
選用學(xué)生自主挑選試驗項目,自主預(yù)習(xí),自主進(jìn)行試驗的教育方式。學(xué)生充分利用教育課件、虛擬試驗、教育視頻等網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行課前預(yù)習(xí),然后預(yù)定試驗,自行組成試驗小組,到試驗室相互協(xié)作一起結(jié)束現(xiàn)場試驗,分發(fā)揮學(xué)生積極性、主動性,關(guān)鍵培育學(xué)生實踐操作、發(fā)現(xiàn)問題、處理問題的才華。改動以往單一的只以試驗報告定效果的查核方法,選用1+5+4查核方法,重視試驗進(jìn)程的查核,其中預(yù)習(xí)占總效果的10%,現(xiàn)場操作占總效果的50%,試驗報告占總效果的40%。
六、總結(jié)
通過不斷地進(jìn)行熱工試驗課程制造研討與實踐,逐步形成了加強進(jìn)程監(jiān)控強化預(yù)習(xí)環(huán)節(jié);重視試驗進(jìn)程,超卓學(xué)生主體,結(jié)束自主試驗;重視試驗效果考評,現(xiàn)場判定試驗效果的熱工試驗教育特征。研討效果已運用于熱工試驗教育中,每年使得我校四個學(xué)院相關(guān)專業(yè)二十多個本科生班獲益,通過實踐,教育效果超卓。
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