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传热学与新能源的联系

无奈的刺猬
从容的奇迹
2023-02-01 04:32:51

传热学与新能源的联系

最佳答案
妩媚的刺猬
殷勤的大门
2025-05-15 13:06:38

【摘要】 传热学是新能源科学与工程专业的基础核心课程,旨在介绍传热学在常规能源与新能源典型工程技术领域的应用,为学生专业课学习打下基础。针对新能源专业的传热学教学痛点,探讨新工科背景下培养路径。以应用型本科院校人才培养计划为主体、以用人单位对应用型人才的需求为核心、以传热学在新能源领域中的广泛应用为目标,建立“三阶+三化+一中心”线上线下混合教学模式,为新能源专业的人才培养和课程教学提供参考。

【关键词】 新工科 新能源 传热学 教学模式

引言:

能源安全是关系国家经济社会发展的全局性问题,能源战略的成败,关乎国家民族命运。随着全球能源格局由传统化石能源向清洁高效能源的深刻转变,我国能源结构也正经历着前所未有的深层次变革,新能源在能源供给侧占有越来越重要的战略地位。新能源技术的加快建设将成为我国构建更加清洁低碳、安全高效的现代能源产业体系、实现“双碳”目标的重要基础。

数字技术为实现碳中和的目标开辟了新路径,它能够融合能源与环境实现创新,解决资源紧缺与需求不匹配的矛盾。数字通讯技术发展迅猛,能源系统的互联与优化依赖于人工智能、大数据等技术的创新。能源行业的数字化监控可以提高能源利用效率,转变能源消费理念,协调供给侧和需求侧。新兴数字技术的普及能够助力清洁能源利用,带动全球能源格局革命性、颠覆性调整。因此,加快建立与发展新能源科学与工程专业及学科,加快培养急需紧缺人才,破解新能源技术的共性和瓶颈技术难题,是推动我国能源产业高质量发展的迫切需要和战略选择。传热学作为新能源发展的基础学科,在能源生产消费、开放共享、灵活交易、协同发展等方面起到促进作用。

一、新能源专业人才培养

新能源科学与工程专业是一个多学科高度交叉融合的新兴专业,人才培养具有一定的挑战性,其课程体系必须充分考虑以学科交叉为指导思想。结合我国新工科建设和国际工程教育发展趋势,形成了一套完整的新能源科学与工程本科专业的培养模式。它具有多样化的应用背景、多维度的知识体系、多层次的专业构架等特征,涉及化学、物理学、动力工程、材料科学与工程、电气工程及其自动化、机械工程等众多学科。在多学科交叉融合的基础上,目前形成了自然科学基础课程群、工程基础课程群、专业基础课程群、风光能源课程群、其他新能源与储能课程群、能源互联网课程群、前沿讲座课程群、实践环节课程群、素质拓展及个性化培养课程群等九大课程群,后续我们将努力加强完善产教融合支撑体系,进一步优化课程群体系,使之更完备、更科学、更加适应能源战略的需要。

通过课程体系引领新能源专业人才培养,使学生具备整合思维、工程推理和解决复杂工程问题的能力,适应社会经济发展需要,掌握新能源及可再生能源转换与应用的理论和知识,受到能源动力工程师的训练,具备较强的实践和创新能力,在风光互补等新能源领域从事设备制造与组装、发电系统运行监控、设备维护及技术管理等工作的应用型人才。千秋基业,人才为先。通过对新能源科学与工程专业需要掌握的基础知识、理论、方法进行科学的规划设计,汇聚学术声望高、专业理论水平扎实、实践教学经验丰富的精英师资队伍,努力培养新能源领域具有全球化视野的复合型人才。

从实践中来,到实践中去。新能源科学与工程这个新兴专业顺应能源革命的实践而生,也将在实践中不断丰富和发展,相应的人才培养模式也应该是开放式的、启发式的,需要在实践中不断发展和完善。科学思维的培养,创新火花的点燃,尤胜于具体知识点的传授。让学生发自内心地热爱新能源,是我们的初心和使命。

二、新能源专业传热学教学现状

宇宙中一切物质,无论是人、树木等生物体,还是尘土、冰川等非生物体,都具有一定的热能。物质具有热能多少的宏观表现就是其温度的高低。传热学研究在温差作用下热量传递规律及其应用,重点研究不同状态下传热模式和热量传递速率。[1]在能源动力、建筑环境、材料冶金、石油化工、机械制造、航空航天等工业中传热学发挥着重要作用生物医学、电气电子、食品加工、轻工纺织、农业生产等领域也都涉及传热研究。

传热学主要研究两类问题:一是为了确定物体内部或空间区域中的温度分布,控制温度保证运行稳定,例如太阳能热发电系统的温度控制二是为了确定传热过程中热量传递的速率,以及强化或削弱传热的技术途径,例如生物质气化炉的强化传热。学习传热学能使学生初步了解传热学在常规能源与新能源典型工程技术领域的应用,正确理解热传导、热对流、热辐射三种热量传递方式,采用能量守恒法分析传热问题,为以后专业课程的学习打下基础。

结合新能源专业培养目标,目前传热学教学痛点如下:第一,照搬或微调能动、建环等能源类专业的传热学教学大纲,甚至与不同专业的学生合班上课,教师讲授内容毫无变化,没有起到新能源专业基础课该有的作用第二,由于新能源专业开设时间短,大多数传热学授课教师由其他专业教师代替,上课时较少融入新能源专业知识,没有搭建专业课学习的桥梁第三,借鉴其他专业培养目标设置教学内容、学时和学分,缺乏经验指导,创新性不足,教学进程不合理。

三、新工科背景下新能源专业传热学教学的要求

“四新”建设是建设高等教育“质量中国”的战略一招、关键一招、创新一招,是高等教育人才培养的“中国方案”,是高等教育高质量发展的战略布局。新工科以“新的工科专业、工科的新要求”为内涵,注重深度交叉融合再出新,培养工科类专业紧缺人才。系统地开展以新能源专业为代表的新工科研究和实践,对于未来新能源产业和智慧能源经济需要的新工科人才培养具有重要意义。[2]

传热学课程需要新能源专业学生获得热量传递规律的基础知识,具备分析新能源工程中传热问题的基本能力,掌握计算新能源工程中传热问题的基本方法,具备解决热能产生、传递、转换、储存与利用中传热问题的能力,能够建立物理模型,提炼数学模型并进行数值计算。

传热学课程应以“四有”典型案例为载体。有人:教师自身为人师表和专业过硬有料:工程实例复杂多样与时代接轨有情:师生配合默契及分析过程有趣有果:研究结果有用且解决问题有效。

传热学课程应以“四求”教学理念为目标。求真:引导学生追求真理和客观公正求新:激发学生创新意识和善于探究求深:鼓励学生深层思考和举一反三求用:培养学生学以致用和实践能力。

传热学课程应以“三教育”为思政元素。科学精神教育:追求真理、批判质疑、探究创新工程伦理教育:行为规范、公正客观、责任担当实践能力教育:动手能力、团队协作、人际交往。

四、新能源专业传热学线上线下混合教学模式

以应用型本科院校人才培养计划为主体,以用人单位对应用型人才的需求为核心,以传热学在新能源领域中的广泛应用为目标,建立全周期学习支持、讨论互动与信息反馈的“三阶+三化+一中心”线上线下混合教学模式。

(一)三阶

学习追求由浅入深,由易到难。将不同维度的三个阶段融入新能源专业传热学教学。兴趣唤醒,激发求知欲,构建知识体系,提升能力,养成学习思维,实现阶梯式进步。

初阶,重在兴趣唤醒与知识体系构建。课前,通过线上资源展示一些生活中的传热现象以及工程实际中的例子引导学生预习,带动学生自主探索其中隐藏的传热学知识课中,利用数字化资源展示传热学相关资料及视频,让传热学学习生动化、形象化课后,线上布置一些延伸性、发散性的思考题,深化传热学习,完善思维体系。

中阶,强调自主学习与同伴互助交流。课中,通过线下分组讨论、互问互答、多媒体实例研讨等形式丰富传热学习过程,让每一个学生参与进来。采用同伴学习与互评、课堂互动任务点达成、思维导图绘制等形式进行评价。实施“翻转课堂”,以“学生分享为主,教师总结为辅”的教学模式,培养应用型“一材多用”的综合性人才。

高阶,实现技能实操与团队协作,进行思维延展。学生通过线下传热学课程设计和团队协作展示的形式完成创新实验与实践协作,再通过线上的方式提交文献检索与综述、任务核查与反思。[3]教师将传热学与新能源利用建立起纽带,为学生专业课的深度学习打好根基,如图1所示。

(二)三化

1. 互动参与化

课前:问题导向,教师针对传热知识点设置线上问题,要求学生带着问题进行学习,找出答案回到线下课堂讨论,鼓励学生提问,并完成线上前测。

课中:实例分析,唤醒兴趣,构建知识体系线下生讲生评,创造互辩学习环境,促进深度学习团队展示,培养学生协作、实践能力。

课后:发布线上后测、章节测试、作业与讨论,通过互评完成同伴学习课后作业注重巩固反思,并回溯学习过程提升学生的推理能力、互助学习能力和创新思维能力。

2.课程思政化

挖掘传热学与新能源联系中的思政元素。例如:将热能融合于新能源利用,培养可持续发展思想和节能意识利用传热学理论知识解释生产生活中的传热现象正确对待和处理实验数据,保证学术诚信对余热废热的处理,要考虑环境、生态、安全等因素。

3.评价多元化

目前各高校传热学课程的考核方式多为期末考试占总成绩的70%-80%,实验、出勤、作业等占总成绩的20%-30%,这不利于全能型人才的培养。应用型人才有别于研究型人才,注重的是会应用,淡化理论性的推演过程,针对这样的人才需求,应打破传统的成绩考核方式,全方位多角度评价,[4]建立如图2的多元化评价机制。

(三)一中心

教育的主体是学生,新工科背景下新能源专业传热学教学模式应以学生为中心。

五、结束语

通过分析新能源专业传热学教学现状,深挖教学改革痛点。结合“四新”建设对高等教育的要求,对新能源专业传热学课程教学模式进行探索,形成了“三阶+三化+一中心”线上线下混合教学模式,符合当前疫情常态化的大背景。无论是理论教学还是实践教学,如何将新能源利用与传热学课程有机融合,是新时代高校师生需要深入探索和研究的重点

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玩命的哈密瓜,数据线
复杂的月亮
2025-05-15 13:06:38

九年级物理复习提纲

第十一章 多彩的物质世界

一、宇宙和微观世界

宇宙→银河系→太阳系→地球

物质由分子组成;分子是保持物质原来性质的一种粒子;一般大小只有百亿分之几米(0.3-0.4nm)。

物质三态的性质:

固体:分子排列紧密,粒子间有强大的作用力。固体有一定的形状和体积。

液体:分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体的小;液体没有确定的形状,具有流动性。

气体:分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间作用力微弱,易被压缩,气体具有流动性。

分子由原子组成,原子由原子核和(核外)电子组成(和太阳系相似),原子核由质子和中子组成。

纳米科技:(1nm=10 m),纳米尺度:(0.1-100nm)。研究的对象是一小堆分子或单个的原子、分子。

二、质量

质量:物体含有物质的多少。质量是物体本身的一种属性,它的大小与形状、状态、位置、温度等无关。物理量符号:m。

单位:kg、t、g、mg。

1t=103kg, 1kg=103g, 1g=103mg.

天平:1、原理:杠杆原理。

2、注意事项:被测物体不要超过天平的称量;向盘中加减砝码要用镊子,不能把砝码弄脏、弄湿;潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中

3、使用:(1)把天平放在水平台上;(2)把游码放到标尺放到左端的零刻线处,调节横梁上的平衡螺母,使天平平衡(指针指向分度盘的中线或左右摆动幅度相等)。(3)把物体放到左盘,右盘放砝码,增减砝码并调节游码,使天平平衡。(4)读数:砝码的总质量加上游码对应的刻度值。

注:失重时(如:宇航船)不能用天平称量质量。

三、密度

密度是物质的一种特殊属性;同种物质的质量跟体积成正比,质量跟体积的比值是定值。

密度:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。

密度大小与物质的种类、状态有关,受到温度的影响,与质量、体积无关。

公式:

单位:kg/m3 g/cm3 1×103kg/m3=1g/cm3。

1L=1dm3=10-3m3;1ml=1cm3=10-3L=10-6m3。

四、测量物质的密度

实验原理:

实验器材:天平、量筒、烧杯、细线

量筒:测量液体体积(可间接测量固体体积),读数是以凹液面的最低处为准。

测固体(密度比水大)的密度:步骤:

1、用天平称出固体的质量m;2、在量筒里倒入适量(能浸没物体,又不超过最大刻度)的水,读出水的体积V1;3、用细线拴好物体,放入量筒中,读出总体积V2。

注:若固体的密度比水小,可采用针压法和重物下坠法。

测量液体的密度:步骤:1、用天平称出烧杯和液体的总质量m1;2、把烧杯里的液体倒入量筒中一部分,读出液体的体积V2;3、用天平称出剩余的液体和烧杯的质量m2。

五、密度与社会生活

密度是物质的基本属性(特性),每种物质都有自己的密度。

密度与温度:温度能够改变物质的密度;气体热膨胀最显著,它的密度受温度影响最大;固体和液体受温度影响比较小。

水的反常膨胀:4℃密度最大;水结冰体积变大。

密度应用:1、鉴别物质(测密度)2、求质量3、求体积。

第十二章 运动和力

一、运动的描述

运动是宇宙中普遍的现象。

机械运动:物体位置的变化叫机械运动。

参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物.

运动和静止的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。

二、运动的快慢

速度:描述物体运动的快慢,速度等于运动物体在单位时间通过的路程。

公式:

速度的单位是:m/s;km/h。

匀速直线运动:快慢不变、沿着直线的运动。这是最简单的机械运动。

变速运动:物体运动速度是变化的运动。

平均速度:在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。

三、时间和长度的测量

时间的测量工具:钟表。秒表(实验室用)

单位:s min h

长度的测量工具:刻度尺。

长度单位:m km dm cm mm μm nm

刻度尺的正确使用:

(1).使用前要注意观察它的零刻线、量程和分度值; (2).用刻度尺测量时,尺要沿着所测长度,不利用磨损的零刻线;(3)厚的刻度尺的刻线要紧贴被测物体。(4).读数时视线要与尺面垂直,在精确测量时,要估读到分度值的下一位。 (5). 测量结果由数字和单位组成。

误差:测量值与真实值之间的差异,叫误差。

误差是不可避免的,它只能尽量减少,而不能消除,常用减少误差的方法是:多次测量求平均值。

四、力

力:力是物体对物体的作用。物体间力的作用是相互的。 (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。

力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状。

力的单位是:牛顿(N),1N大约是你拿起两个鸡蛋所用的力。

力的三要素是:力的大小、方向、作用点;它们都能影响力的作用效果。

力的示意图:用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来就叫力的示意图。

五、牛顿第一定律

亚里士多德观点:物体运动需要力来维持。

伽利略观点:物体的运动不须要力来维持,运动之所以停下来,是因为受到了阻力作用。

牛顿第一定律:一切物体在没有收到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。(牛顿第一定律是在经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,因而不能用实验来证明这一定律)。

惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。

一切物体在任何情况下都有惯性;惯性的大小只与质量有关。

牛顿第一定律也叫做惯性定律。

六、二力平衡

平衡力:物体在力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态,是因为物体受到的是平衡力。

二力平衡:物体受到两个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。

二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。

○(二力平衡时合力为零)。

物体在不受力或受到平衡力作用下都会保持静止状态或匀速直线运动状态。

第十三章 力和机械

一、弹力 弹簧测力计

弹性:物体受力发生形变,不受力时又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫弹性。

塑性:物体受力后不能自动恢复原来的形状,物体的这种性质叫塑性。

弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力。

弹簧测力计:原理:在弹性限度内,弹簧收受到的拉力越大,它的伸长就越长。(在弹性限度内,弹簧的伸长跟受到的拉力成正比)

弹簧测力计的使用:;(1)认清分度值和量程;(2)要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零; (3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;(4)测量时力要沿着弹簧的轴线方向,测量力时不能超过弹簧秤的量程。

二、重力

万有引力:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力。

重力:由于地球的吸引而使物体受到的力。

1、重力的大小叫重量,物体受到的重力跟它的质量成正比。G=mg.

2、重力的方向:竖直向下(指向地心)。

3、重力的作用点(重心):地球吸引物体的每一个部分,但是,对于整个物体,重力的作用好像作用在一个点,这个点叫重心。(形状规则、质地均匀的物体的重心在它的几何中心)

三、摩擦力

摩擦力:两个互相接触的物体,当它们做相对运动(或有相对运动的趋势)时,就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。

摩擦力的方向:和物体相对运动的方向相反。

决定摩擦力(滑动摩擦)大小的因素:【实验原理:二力平衡】1、压力(压力越大,摩擦力越大);2、接触面的粗糙程度(接触面越粗糙,摩擦力越大)。

摩擦的分类:1、静摩擦:有相对运动的趋势,没有发生相对的运动。2、动摩擦:(1)滑动摩擦:一个物体在另一个物体的表面上滑动时产生的摩擦;(2)滚动摩擦:轮状或球状物体滚动时产生的摩擦,通常情况下,滚动摩擦比滑动摩擦小。

增大摩擦力方法:使接触面粗糙些和增大压力。

减小有害摩擦方法:(1)使接触面光滑;(2)减小压力;(3)用滚动代替滑动;(4)使接触面分开(加润滑油、形成气垫)。

四、杠杆

杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。

杠杆的五要素:1、支点:杠杆绕着转动的点;2、动力:作用在杠杆上,使杠杆转动的力;3、阻力:作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力;4、动力臂:支点到动力作用线的距离;5、阻力臂:支点到阻力作用线的距离。

杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2.

三种杠杠杆: (1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1<F2。特点是省力,但费距离。(如剪铁剪刀,铡刀,起子)(2)费力杠杆:L1<L2,平衡时F1>F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等) (3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)

五、其他简单机械

定滑轮特点:(轴固定不动)不省力,但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)

动滑轮特点:省一半力(忽略摩擦和动滑轮重),但不能改变动力方向,要费距离 (实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)。.

滑轮组:1、使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。即F=G/n(G为总重,n为承担重物绳子断数)2、S=nh(n同上,h 为重物被提升的高度)。3、奇动(滑轮)、偶定(滑轮)。

轮轴:由一个轴和一个大轮组成,能绕共同轴线旋转的简单机械;动力作用在轮上省力,作用在轴上费力。

斜面:(为了省力)斜面粗糙程度一定,坡度越小,越省力。

应用:盘山公路、螺旋千斤顶等。

第十四章 压强和浮力

一、压强

压力:垂直压在物体表面的力(1)有的和重力有关;如:水平面:F=G(2)有的和重力无关。

压力的作用效果:(实验采用控制变量法)跟压力、受力面积的大小有关。

压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。

压强公式: ,式中p单位是:pa,压力F单位是:N;受力面积S单位是:m2。。

→ ; 。

增大压强方法:(1)S不变,F增大;;(2)F不变,S减小; (3)同时把F增大,S减小。

减小压强方法则相反。

二、液体的压强

液体压强产生的原因:是由于液体受到重力,液体具有流动性。

液体压强特点:(1)液体对容器底和壁都有压强,(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同液体的压强还跟密度有关系。

液体压强计算: ,(ρ是液体密度,单位是kg/m3;g=9.8n/kg;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是m。)据液体压强公式: ,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量等无关。

连通器:上端开口、下部相连通的容器。

连通器原理:连通器如果只装一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。

应用:船闸、、锅炉水位计、茶壶、下水管道。

三、大气压强

证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。

大气压强产生的原因:空气受到重力作用,具有流动性而产生的,

测定大气压强值的实验是:1、托里拆利实验(最先测出):实验中玻璃管上方是真空,管外水银面的上方是大气,是大气压支持管内这段水银柱不落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。2、课堂实验:用吸盘测大气压:(原理:二力平衡F=大气压p=F/s)

测定大气压的仪器是:气压计。常见气压计有水银气压计和无液(金属盒)气压计。

标准大气压:把等于760毫米水银柱的大气压。1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105pa。

大气压的变化:和高度、天气等有关;大气压强随高度的增大而减小;在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100pa。

○(沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高)。

抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的。在1标准大气压下,能支持水柱的高度约 10.3m高。

四、流体压强与流速的关系

在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。

飞机的升力:飞机前进时,由于机翼上下不对称,机翼上方空气流速大,压强较小,下方流速小,压强较大,机翼上下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。

五、浮力

浮力:浸在液体或气体里的物体,都受到液体或气体对它竖直向上的力,这个力叫浮力。

浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。

浮力方向总是竖直向上的。

物体沉浮条件:(开始是浸没在液体中)

法一:(比浮力与物体重力大小)

(1)F浮 <G 下沉;(2)F浮 >G 上浮(最后漂浮,此时F浮=G)

(3)F浮 = G 悬浮或漂浮

法二:(比物体与液体的密度大小)

(1) > 下沉;(2) < 上浮; (3) = 悬浮。(不会漂浮)

阿基米德原理:浸入液体里的物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。(浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)

阿基米德原理公式:

计算浮力方法有:

(1)称量法:F浮=G-F ,(G是物体受到重力,F 是物体浸入液体中弹簧秤的读数)

(2)压力差法:F浮=F向上-F向下

(3)阿基米德原理:

(4)平衡法:F浮=G物 (适合漂浮、悬浮)

六、浮力利用

(1)轮船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水。这就是制成轮船的道理。

排水量:轮船按照设计要求,满载时排开水的质量。排水量=轮船的总质量

(2)潜水艇:通过改变自身的重力来实现沉浮。

(3)气球和飞艇:充入密度小于空气的气体。

(4)密度计:测量液体密度的仪器,利用物体漂浮在液面的条件工作(F浮=G),刻度值上小下大。

第十五章 功和机械能

一、功

做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离

功的计算:力与力的方向上移动的距离的乘积。W=FS。

单位:焦耳(J) 1J=1Nm

功的原理:使用机械时人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功。即:使用任何机械都不省功。

二、机械效率

有用功:为实现人们的目的,对人们有用,无论采用什么办法都必须做的功。

额外功:对人们没用,不得不做的功(通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功)。

总功:有用功和额外功的总和。

计算公式:η=W有用/W总

机械效率小于1;因为有用功总小于总功。

三、功率

功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。

计算公式: 。单位:P→瓦特(w)

推导公式:P=Fv。(速度的单位要用m)

四、动能和势能

能量:一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。能做的功越多,能量就越大。

动能:物体由于运动而具有的能叫动能。

质量相同的物体,运动速度越大,它的动能就越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大;其中,速度对物体的动能影响较大。

注:对车速限制,防止动能太大。

势能:重力势能和弹性势能统称为势能。

重力势能:物体由于被举高而具有的能。

质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。

弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。

物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。

五、机械能及其转化

机械能:动能和势能的统称。

(机械能=动能+势能)单位是:J

动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。

机械能守恒:只有动能和势能的相互住转化,机械能的总和保持不变。

人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。

第十六章 热和能

一、分子热运动

分子运动论的内容是:(1)物质由分子组成;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。

扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象。

扩散现象说明:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。

热运动:分子的运动跟温度有关,分子的无规则运动叫热运动。温度越高,分子的热运动越剧烈。

分子间的作用力:分子间有引力;引力使固体、液体保持一定的体积。分子间有斥力,分子间的斥力使分子已离得很近的固体、液体很难进一步被压缩。

固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。

固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。

二、内能

内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫内能。

物体的内能与温度和质量有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。

一切物体在任何情况下都具有内能。

改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。

1、热传递:温度不同的物体相互接触,低温的物体温度升高,高温的物体温度降低,这个过程叫热传递。发生热传递时,高温物体内能减少,低温物体内能增加。

热量:在热传递过程中,传递的内能的多少叫热量(物体含有多少热量的说法是错误的)。单位:J。

2、做功:(1)对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,本身的内能会减少。

温室效应:太阳把能量辐射到地表,地表受热也会产生辐射,向外传递热量,大气中的二氧化碳阻碍这种辐射,地表的温度会维持在一个相对稳定的水平,这就是温室效应。大量使用化石燃料、砍伐森林,加剧了温室效应。

所有能量的单位都是:焦耳。

三、比热容

比热容(c ):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热。

比热容是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质种类和状态相同,比热就相同。

比热容的单位是:J/(kg•℃),读作:焦耳每千克摄氏度。

水的比热容是:C=4.2×103J/(kg•℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳。

热量的计算:

① Q吸=cm(t-t0)=cm△t升 (Q吸是吸收热量,单位是J;c 是物体比热容,单位是:J/(kg•℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度。

② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降

四、热机

热机原理:燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能,内能做功又转化成机械能。

内燃机:燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的燃气,燃气推动活塞做功。

常见内燃机:汽油机和柴油机。

内燃机的四个冲程:1、吸气冲程;2、压缩冲程(机械能转化为内能);3、做功冲程内能转化为机械能);4、排气冲程。

热值(q ):1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫燃烧的热值。单位是J/kg或J/m3。

燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm;

热值是物质的一种特殊属性

热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。的热机的效率是热机性能的一个重要指标

在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。

五、能量的转化和守恒

例子:在一定的条件下,各种形式的能量可以相互转化;摩擦生热,机械能转化为内能;发电机发电,机械能转化为电能;电动机工作,电能转化为机械能;植物的光合作用,光能转化为化学能;燃料燃烧,化学能转化为内能。

能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。

第十六章、能源和可持续发展

一、 能源家族

化石能源:煤、石油、天然气是经过漫长的地质年代形成的,叫化石能源。

一次能源:可以从自然界直接获取的能源。(化石能源、水能、风能、太阳能、地热、核能等)

二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。(电能)

生物质能:由生命物质提供的能量。

不可再生资源:(化石能源、核能)不可能在短时间从自然界得到补充的能源。

可再生资源:(水、风、太阳能等)可以在自然界里源源不断地得到补充。

二、核能

核能:原子核分裂或聚合时产生的能量。

裂变:用中子轰击比较大的原子核,使其发生裂变,变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量。

应用:核电、原子弹。

聚变:质量较小的原子核,在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能。

应用:氢弹。

三、太阳能

太阳—巨大的“核能火炉”

太阳是人类能源的宝库

太阳能的利用:1、利用集热器加热;2、利用太阳能电池发电。

四、能源革命

第一次能源革命:火的利用,柴薪为主要能源。

第二次能源革命:机械动力代替人类,由柴薪向化石能源转化。

第三次能源革命:以核能为代表。

能量转移和能量转化的方向性。

五、能源和可持续发展

能源消耗对环境的影响:空气污染和温室效应的加剧。水土流失和沙漠化。

未来的理想能源:1、必须足够丰富,可以保证长期使用;2、必须足够便宜,使大多数人用得起;3、技术必须成熟,可以保证大规模使用;4、必须足够安全、清洁,不污染环境。

心灵美的秀发
爱笑的雪糕
2025-05-15 13:06:38
教学大纲对知识点要求

1

长度

和时

间的

测量

1.能根据日常生活经验或自然现象粗略估测时间,会使用适当的工具测时间。

2.能通过日常经验或物品粗略估测长度,会选用适当的工具测量长度。

3.知道长度和时间的国际单位及常用单位,知道各单位间的换算。

能根据日常经验或自然现象粗略估测时间。

会使用适当的工具测量时间。

能通过日常经验或物品粗略测量长度。

会使用适当的工具测量长度。

会使用刻度尺测长度

知道测量结果由数值和单位组成

知道测量有误差,误差和错误有区别

实验:用毫米刻度尺测长度

2

机械

运动

1.能用实例解释机械运动及其相对性。

2.能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单计算。

3.会用刻度尺和钟表测平均速度。

4.知道世界处于不停的运动中,能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。

能用实例解释机械运动及其相对性;能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单计算.

活动建议 讨论测量火车(汽车)速度的各种方案.

知道世界处于不停的运动中。能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。

知道机械运动。知道运动和静止的相对性

理解速度的概念。理解速度的公式

知道匀速直线运动

知道平均速度

会用尺和钟表测平均速度

3

1.通过实验,认识声产生和传播的条件。

2.了解乐音的特性。

3.知道防治噪声的途径。

4.了解现代技术中与声有关的应用。

通过实验,认识声产生和传播的条件

了解乐音的特性

知道防治噪声的途径

了解现代技术中与声有关的应用

知道声音是由物体振动发生的

知道声音传播需要介质

知道声音在空气中的传播速度

知道乐音的三要素

知道噪声的危害与控制

4

光的

色彩

光的

传播

1.通过实验,探究并了解光在同种均匀介质中的传播特点。

2.通过观察和实验,知道白光是由色光组成的。

3.比较色光混合与颜料混合的不同现象。

通过实验,探究光在同种均匀介质中的传播特点。

通过观察和实验,知道白光是由色光组成的。

比较色光混合与颜料混合的不同现象。

知道光在均匀介质中沿直线传播

知道光在真空中的传播速度

5

平面镜

光的

反射

1.通过实验,探究平面镜成像时像与物的关系。

2.了解平面镜成像的特点及应用。

3.探究并了解光的反射规律。

通过实验,探究平面镜成像时像与物的关系。

了解平面镜成像的特点及应用。

探究并了解光的反射规律。

知道平面镜成像的特点

理解光的反射定律

6

透镜

光的

折射

1.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

2.探究并知道凸透镜成像的规律。

3.了解凸透镜成像的应用,了解近视眼和远视眼的矫正办法。

4.探究并了解光的折射规律。

认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

探究并知道凸透镜成像的规律。

了解凸透镜成像的应用。

例8 了解近视眼和远视眼的矫正办法.

探究并了解光的折射规律。

知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴;知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用

知道照相机、幻灯机、放大镜的原理

知道凸透镜成放大、缩小的实像和成虚像的条件

实验:观察凸透镜所成的像

7

质量

1.了解质量的概念.

2.会测量固体和液体的质量.

3.能估测一些常见物品的质量.

了解质量的概念。

会测量固体和液体的质量。

应该对物理量单位的大小有感性认识,发展估测能力。

知道质量的单位

会调节天平的平衡螺母。

会使用游码。

实验:会使用天平称质量。

8

密度

1.通过实验,理解密度的概念。

2.记住水的密度。尝试用密度知识解决简单的问题。能解释生活中一些与密度有关的物理现象.

3.会测量固体和液体的密度..

通过实验理解密度的概念。

尝试用密度知识解决简单的问题。

能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

理解密度的概念。

会查密度表;知道水的密度。

会用量筒测体积。

实验:会用天平和量筒测固体和液体的密度。

9

其它

物理

属性

1.能用语言、文字或图表描述常见物质的一些物理特征.

2.能描述物质的一些属性.尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来.

3.能从生活和社会应用的角度,对物质进行分类.

4.了解物质的属性对科技进步的影响.关注某些物质对人和环境的积极和消极影响,尝试与同学交流利用当地环境资源的见解.有保护环境和合理利用资源的意识.

能描述物质的一些属性。能用语言、文字或图表描述常见物质的一些物理特征。尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。

能从生活和社会应用的角度,对物质进行分类。

了解物质的属性对科技进步的影响。有评估某些物质对任何环境的积极和消极影响意识。尝试与同学交流对当地环境资源利用的意见。

有保护环境和合理利用资源的意识。

10

1.认识力的作用效果。

2.通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力。

3.能用示意图描述力。

4.会测量力的大小。

认识力的作用效果。

通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力。

能用示意图描述力。

会测量力的大小。

理解力是一个物体对另一个物体的作用;知道物体间力的作用是相互的

知道力可以改变物体运动速度的大小或运动的方向;知道力可以引起物体的形变;理解力的三要素:大小、方向和作用点;会作力的图示;知道重力;理解重力的大小与质量成正比,方向竖直向下;会使用弹簧测力计;知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;知道滚动摩擦;知道摩擦在实际中的意义.

11

二力

平衡

运动

和力

1.知道二力平衡的条件.

2.了解物体运动状态变化的原因.

3.通过实验,探究并了解力和运动的关系

4.知道物体的惯性.能表述牛顿第一定律。

通过实验,探究力和运动的关系。

知道物体的惯性。能表述牛顿第一定律。

知道二力平衡条件。

了解物体运动状态变化的原因。

知道惯性定律。知道惯性现象。

理解二力平衡的条件。

理解合力的概念。

理解同一直线上二力的合成。

12

压强

1.通过实验,理解压强。能用压强公式进行简单计算。

2.通过实验,探究液体的压强与哪些因素有关。知道增大和减小压强的方法。

3.了解测量大气压强的方法,知道大气压与人类生活的关系。

4.通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。

通过实验,理解压强。能用压强公式进行简单计算。

知道增大和减小压强的方法。

通过实验,探究液体的压强与哪些因素有关。

知道大气压与人类生活的关系。

了解测量大气压强的方法。

通过实验探究了解流体的压强与流速的关系。

知道压力的概念;理解压强的的概念.理解液体内部压强的规律和公式.知道连通器的原理.

* 流体压强与流速的关系(选学)

知道大气压强的现象;知道大气压强随高度的增加而减小

知道在温度不变的情况下,一定质量的气体的压强跟体积的关系

*机翼的升力(选学)

13

浮力

1.通过实验探究,认识浮力。

2.经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理。

3.知道物体浮沉的条件。

通过实验探究,认识浮力。

知道物体浮沉的条件。

经历探究浮力大小的过程。

知道阿基米德原理。

知道浮力产生的原因。理解物体的浮沉条件。知道阿基米德原理。

知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理.

14

简单

机械

1.通过实验,了解杠杆平衡条件。

2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用.会组装简单的滑轮组.

3.通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向.

4.了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用.

通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向。

了解机械使用的历史发展过程。

认识机械的使用对社会发展的作用。

理解力臂的概念

理解杠杆的平衡条件

实验:研究杠杆的平衡条件

知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用.

会组装简单的滑轮组

* 轮轴(选学)

15

功和

功率

机械

效率

1.结合实例,认识功的概念.能用生活、生产中的实例解释机械功的含义.2.知道做功的过程就是能的转化或转移的过程.

3.结合实例,理解功率的概念.了解功率在实际中的应用.

4.经历实验探究,理解机械效率.会测定某种简单机械的机械效率.

5.了解提高机械效率的途径和意义.

结合实例认识功的概念。

知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。

理解机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。

例 测定某种简单机械的机械效率。

理解做功的两个必要因素

理解功的计算公式

知道功的原理

理解功率的概念

理解有用功和总功

理解机械效率

实验:测滑轮组的机械效率

16

1.能用实例说明物体的动能和势能,能简单描述机械能和我们生活的关系。

2.能用实例说明物体的动能和势能的转化、机械能和其他形式的能的转化.

3.能简单描述动能、势能、机械能和我们生活的关系。

通过事例说明物体的动能和势能以及它们的转化。

能用事例说明机械能和其他形式的能的转化。

能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。

理解动能、重力势能

知道弹性势能

理解动能、势能可以相互转化

17

温度

物态

变化

1.能说出生活环境中常见的温度值.尝试对环境温度问题发表自己的见解.

2.了解液体温度计的工作原理.会测量温度.

3.能区别固、液、气三种物态,并能描述它们的基本特征,能用熔点和沸点的知识解释自然现象.

4.能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象.

5.了解水资源与人类生存和社会发展的关系. 有节约用水的意识.

能说出生活环境中常见的温度值

了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解(例5 温室效应、热岛效应)

能区别固、液和气三种物态。(理解)能描述这三种物态的基本特征

通过实验探究物态变化过程。能用熔点和沸点的知识解释自然现象。

能用水的三态变化解释自然界中一些水循环现象(理解);有节约用水的意识。了解水资源与人类生存和社会发展的关系。

知道温度表示物体的冷热程度。知道摄氏温度;会使用液体温度计。

知道熔化和凝固现象;知道晶体的熔点;知道熔化过程中吸热,凝固过程中放热;会查熔点表。

知道蒸发现象;知道蒸发快慢与表面积、温度、气流有关;知道蒸发过程中吸热及其应用。

知道沸腾现象;知道沸点、沸点与压强的关系;知道沸腾过程中吸热

实验:观察水的沸腾。

知道液化现象。知道升华和凝华现象。

18

宇 宙和 微观 世界  分 子动 理论

内 能

1.知道物质是由分子和原子组成的.了解原子的核式模型.了解人类探索微观世界的历程,并认识这种探索将不断深入.

2.大致了解物质世界从微观到宏观的尺度.大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程,并认识人类对宇宙的探索不断深入.

3.能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子的热运动,初步认识宏观热现象和分子热运动的联系.初步了解分子动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象.

4.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系.

知道物质是由分子和原子组成的。了解原子的核式模型。对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。了解人类探索微观世界的历程,并认识这种探索将不断深入。大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程,并认识人类对宇宙的探索将不断深入。

能从生活、自然中的一些简单热现象,推测分子的热运动。认识宏观热现象和分子热运动的联系。通过观察和实验,了解分子运动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象。

了解内能的概念;能简单描述温度和内能的关系

知道分子动理论的初步知识。

知道原子核的组成。

19

比 热

热 量计 算

1.了解热量的概念,并能进行简单计算.

2.通过实验,了解比热容的概念.尝试用比热容解释简单的自然现象.

了解热量的概念。

通过实验,了解比热容的概念。

尝试用比热容解释简单的自然现象

知道热量及其单位

理解比热容的概念;会查物质的比热容表。理解计算热量的公式

20

机 械能 和内 能的 转化 热 机

1.能用实例说明机械能和内能的转化.了解改变物体内能的两种方式.

2.从能量转化的角度认识燃料的热值.

3.了解热机的工作原理.

4.了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义

认识不同形式的能量可以相互转化。

了解热机的工作原理。

从能量转化的角度认识燃料的热值。

了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义

知道物体的内能;知道做功和热传递可以改变物体的内能

知道燃料的热值

知道热机中能量的转化;知道四冲程内燃机的构造和工作原理

知道热机的效率;* 火箭(选学)

21

电 路电 流电 压

1.知道电路的组成和各部分的作用,会读、会画简单的电路图。

2.知道电流及其单位,会使用电流表测电流。

3.知道电压及其单位,会使用电压表测电压。

4.了解串、并联电路的电流、电压的特点。能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。

5.能连接简单的串联电路和并联电路。

从能量转化的角度认识电源和用电器的作用

会读、会画简单的电路图

能连接简单的串联电路和并联电路

知道电流;会使用电流表

知道电压;会使用电压表

了解串、并联电路的特点

能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例

知道电路各组成部分的基本作用。知道常用电路元件的符号。知道电流方向的规定;知道短路及其危害。知道导体和绝缘体的区别。知道常见的导体和绝缘体。理解串联电路和并联电路。会画简单的串、并联电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。理解电流的概念。会用电流表测电流。理解串联电路各处电流相等。理解并联电路中干路电流等于各支路的电流之和。知道电压及其单位。知道干电池、家庭电路的电压值。会用电压表测电压。理解串联电路中总电压等于各部分电路上的电压之和。理解并联电路中各支路上的电压相等。

22

电 阻欧 姆定 律

1.知道电阻及其单位。通过实验,探究并了解影响金属导体电阻的因素。

2.会使用滑动变阻器改变电流。

3.通过实验,探究电流、电压和电阻的关系。

4.了解串、并联电路的电阻的特点。

5.知道超导体的一些特点。

知道电阻。

通过实验探究电流、电压和电阻的关系。

知道超导体的一些特点。

知道电阻及其单位

知道决定电阻大小的因素

知道滑动变阻器和电阻箱的构造

会用滑动变阻器改变电流

23

欧 姆定 律的 应用

1.理解欧姆定律,并能进行简单计算。

2.会测量导体和小灯泡工作时的电阻,画出电阻随电压变化的图线,并进行讨论。

3.会进行简单电路的设计。

理解欧姆定律,并能进行简单计算。

会使用电流表和电压表。

活动建议 (2)测量小灯泡工作时的电阻,画出电阻随电压变化的图线,并进行讨论。

理解欧姆定律。

理解用电器的额定电压。

理解串联电路的等效电阻。

理解并联电路的等效电阻。

会用电压表、电流表测电阻。

24

电 功电 功率  电 热

1.知道电功,并能进行简单计算。

2.理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单计算。

3.能区分用电器的额定功率和实际功率。

4.通过实验探究,知道在电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。

5.知道电热器的原理和应用,知道焦耳定律。

理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单计算。能区分用电器的额定功率和实际功率.

通过实验探究,知道在电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。 例1 解释:家庭电路中导线连接处如果接触不好,往往会在那里发热,出现危险。

知道电功及其单位。理解电功的公式。会用电能表测量电功。

理解电功率的概念。

理解用电器的额定电压和额定功率

实验:测小灯泡的电功率。

理解焦耳定律。

知道电热器的原理和应用。

25

家 庭安 全用 电

1.了解家庭电路的构成,能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

2.了解家庭安全用电知识。有安全用电的意识。

3.了解家庭电路中电流超载的原因,了解电路中接触不良容易引起火灾的原因。

4.记住家庭电路的电压值和安全电压值,了解我国电网用交流供电,频率是50Hz。

能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

了解家庭电路和安全用电知识。

有安全用电的意识。

了解电路中接触不良容易引起火灾的原因。

活动建议 (3)学读家用电能表,通过电能表计算电费。

例2 了解我国电网用交流供电,频率是50Hz,电压是220V。

知道家庭电路的组成。

知道空气开关的作用。

知道安全电压。

知道安全用电常识。

理解电路中的总电流随用电器功率的增大而增大。

26

磁 场

1.通过磁铁等磁性物质,感知物质的磁性和磁化现象,能用实验证实磁极间的相互作用。

2.知道场也是物质存在的一种形式.知道磁体周围存在磁场和磁场具有方向性,知道磁感线,了解地磁场.

3.知道电流周围存在磁场。通过实验,探究并了解通电螺线管外部磁场的方向.

4.了解电磁继电器的结构和工作原理

5. 调查并了解磁性材料在生活中的用途。

知道场也是物质存在的一种形式(各种物体、微粒和场,都是以不同形式存在着的物质)。

例2 通过磁铁等磁性物质,感知物质的磁性和磁化现象,调查磁性材料在生活中的用途。

能用实验证实电磁相互作用。

通过实验,探究通电螺线管外部磁场的方向。

活动建议:(3)在教师指导下学习使用电磁继电器。

知道磁体有吸铁性和指向性;知道磁极间的相互作用 。

知道磁体周围存在磁场和磁场具有方向性。知道磁感线。知道地磁场

知道电流周围存在磁场。知道通电螺线管对外相当于一个磁体。会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

知道电磁铁的工作原理

实验:制作电磁铁并研究它的作用

知道电磁继电器的构造和工作原理

27

电 能和 机械 能的 转化

1.通过实验,了解通电导线在磁场会受到力的作用,力的方向与电流及磁场的方向都有关系。

2.知道直流电动机的工作原理,探究并了解直流电动机换向器的原理。

3.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

4.初步了解交流发电机的工作原理,知道机械能可以转化为电能.能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

5.了解电磁感应在生产、生活中应用的事例。

通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与哪些因素有关。

能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。

探究并了解直流电动机换向器的原理。

通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。

了解电磁感应在生产、生活中的应用

能用实验证实电磁相互作用

知道磁场对通电导体有作用力。

知道直流电动机的工作原理。

知道电能可以转化为机械能。

知道电磁感应现象。

知道交流发电机的工作原理。

知道机械能可以转化为电能。

28

电磁波现 代通 信

1.了解波在信息传播中的作用。

2.知道波长、频率和波速的关系。

3.知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。能举例说明电磁波的存在。

4.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。

了解波在信息传播中的作用

知道光是电磁波

知道电磁波在真空中的传播速度

能举例说明电磁波在日常生活中的应用。知道波长、频率和波速的关系。

了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响

29

能 量

能 源

1.通过实例了解能量及其存在的不同形式,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化。

2.知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。

3.初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。

4.能结合事例,说出不可再生能源与可再生能源的特点。

5.了解核能的优点和可能带来的问题。

6.了解太阳能的转化

7.通过能量的转化和转移,认识效率。

8.能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。能通过具体事例,说出能源与人类生存和社会发展的关系。了解世界和我国的能源状况,对于能源的开发利用有可持续发展的意识。

通过实例了解能量及其存在的不同形式,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化。

知道能量守恒定律。能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。

初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。

能结合事例,说出不可再生能源与可再生能源的特点。

了解核能的优点和可能带来的问题。

活动建议:(1)讨论太阳能在地球上怎样转化成各种形式的能?

通过能量的转化和转移,认识效率。

能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。能通过具体事例,说出能源与人类生存和社会发展的关系。了解世界和我国的能源状况,对于能源的开发利用有可持续发展的意识。

知道各种形式的能可以相互转化,转化过程中能量守恒。

30

新 材料 及其 应用

知道半导体的一些特点。了解半导体材料的发展对社会的影响。

知道超导体的一些特点。了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。

初步了解纳米材料的应用和发展前景。

炙热的画板
勤奋的滑板
2025-05-15 13:06:38

改革开放以来,我国化工行业发展迅速,为国民经济发展做出了重要贡献。同时,我国化工行业经营环境也日趋复杂,面临的风险和安全隐患也越来越大。下面是我为大家推荐的化工类 毕业 论文,供大家参考。

   化工类毕业论文 范文 一:化学工程学科集群分析

一、我国化学工程与技术专业学科集群现象

经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。

二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势

本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。

三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式

山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。

四、我国化学工程与技术专业集群的路径

从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。

五、结论

第一,我国高校化学工程与技术专业有87个研究方向,扩散性较强,涉及到了化学化工的各个领域,表明该专业的建设具有学科集群现象,并且已经以建院的形式,完成了单个高校某个学科的集群。第二,学科集群有利于团队建设,从而能够产生一定的创新成果,与产业集群一样,使得高校学科建设具有一定的竞争优势和影响力。第三,学科集群与高校所在地产业集群存在一定的协同关系,也就是说,学科集群首先必须与高校所在地经济发展特色密切相关。只有这样,才能实现产学研结合,服务地方经济。第四,从学科集群的路径来看,单个高校某个学科的集群已经完成,区域性学科集群也具有了一定的规模,跨区域性学科集群还有待于进一步发展。当然,我们相信,在区域性学科集群发展到一定程度后,必然会走向跨区域性学科集群。

化工类毕业论文范文二:生物质化学人才培训思考

一、生物质化学工程人才的需求分析

能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合7.5亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。

二、生物质化学工程人才的知识结构

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术 方法 、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的 报告 ,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。

(三)实习、实践和毕业环节

生物质化学工程模块依托化学工程省级重点学科和生物质能源工程研究中心建设,师资力量雄厚,拥有专职教师14人。其中,正高职称5人,副高职称7人,11人具有博士学位,7人具有海外 留学 经历。生物质化学工程模块教师的科研成果成功实现产业转化,与企业建立了良好的合作关系。生物质化学工程模块不断加强产学研合作,与宁波杰森绿色能源科技有限公司、温州中科新能源科技有限公司等企业签订了共建大学生创新实践基地的合作协议,设立了企业专项奖助学金,拓展了实习实践 渠道 还依托化工过程模拟基地,引入计算机模拟实习、沙盘模拟等方式,丰富了生产实习环节的教学手段。同时,生物质化学工程模块修订完善生产实习教学大纲和教学计划,根据实习厂和仿真软件编写实习手册,强化对实习的质量监控与反馈,建立科学合理的考评体系增加“内培外引”师资的力量,加快实习指导师资队伍建设从实习方式、实习内容、考核办法和师资队伍等多个角度出发,确保生产实习教学质量的全面提高,强化学生的工程意识和实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。生物质化学工程模块教师承担了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技厅重大招标项目、浙江省科技计划项目和企业委托开发项目数十项。从这些科研和工程开发项目中选取的毕业环节课题,更加贴近科学研究、工程设计或工业生产的实际情况,能够全面检验学生所学的理论知识及其综合运用能力,全方位增强学生结合工程实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下良好基础。依托实践教学平台,从“产品工程”的理念出发,选取若干个恰当的产品,串联实验、课程设计、实习、毕业环节和课外科技活动等教学内容,帮助学生理顺知识体系,建立起绿色化学和节能环保的基本理念。以生物柴油为例,核心反应是酯交换反应,可以采用水力空化等技术强化反应过程产物需要采用精馏方法分离,生产废水需要采用电渗析等方法加以分离生产过程中还涉及流体流动和传热等问题生物柴油这一产品可以将多个实验内容组合成一个有机整体,有效降低实验原料的消耗。教学可以选取其中部分内容作为单元设备设计进行,可以将生物柴油生产车间作为化工设计的教学内容,可以选取部分内容作为学科课外科技项目或毕业环节的研究内容,还可以将生物柴油生产作为创业大赛的竞赛内容。学生可以到生物柴油生产企业进行实习,将工艺革新、过程强化和产品工程融为一体,并通过实验室规模与工业化规模的对比,强化工程意识。

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第一章 滨水景观的基本环境形态特征

1.1 水的特性和寓意

1.1.1 水的基本形态

1.1.2 水的特性

1.2 水与生存环境

1.2.1 城镇与水的联系

1.2.2 中国传统园林的水景构筑

1.3 滨水环境设计理论发展与前沿课题

1.3.1 滨水环境设计理论发展轨迹

1.3.2 滨水环境研究的前沿课题

第二章 滨水景观设计的范畴和方法

2.1 城市功能与空间结构

2.1.1 城市肌理

2.1.2 城市功能

2.2 滨水景观设计范畴

2.2.1 滨水空间环境范畴

2.2.2 滨水空间的环境更新

2.2.3 滨水空间的管理维护

2.3 滨水景观的设计原则

2.3.1 保护与开发平衡的原则

2.3.2 安全与城市功能相结合的原则

2.3.3 突出滨水空间公共性的原则

2.3.4 积极推动公众参与的原则

2.3.5 延续和挖掘深层的地域文化涵义的原则

2.4 滨水景观设计方法

2.4.1 视觉形态法

2.4.2 城市设计法

2.4.3 场地文脉法

2.4.4 功能设计法

2.4.5 生态设计法

2.4.6 综合设计法

2.5 滨水景观设计步骤

2.5.1 设计核心目标

2.5.2 环境对象描述

2.5.3 既往研究与相关设计案例收集分析

2.5.4 场地分析与评估

2.5.5 策划与概念形成

2.5.6 设计深化

2.5.7 设计结果的预测

2.5.8 设计修正

2.6 公众参与主导的滨水景观规划设计

第三章 滨水景观的生态保护规划与设计

3.1 保护水质和处理水污染,利用水资源

3.1.1 水质污染的检测和评价

3.1.2 截污

3.1.3 水资源利用

3.1.4 污水处理

3.2 保护和建立完善的生态体系

3.2.1 建立水岸植被缓冲带

3.2.2 湿地保护和建设

3.3 运用天然环保材料和做法

3.3.1 天然材料的使用

3.3.2 柔性水工结构的使用

3.4 采用可再生能源

3.5 生态教育

第四章 滨水景观的亲水设施规划与设计

4.1 亲水的概念和内容

4.1.1 亲水的意义

4.1.2 亲水活动分类

4.1.3 亲水活动的空间范畴

4.1.4 亲水场地设施

4.2 亲水设施的规划

4.2.1 规划目的和重点

4.2.2 亲水设施规划步骤

4.3 亲水设施设计

4.3.1 水边际设计

4.3.2 运动设施设计

4.3.3 公共服务设施设计

4.3.4 信息情报标识设计

4.4 滨水空间和亲水设施安全管理

4.4.1 滨水空间的管理机构组织框架

4.4.2 亲水设施的管理维护

4.4.3 亲水空间的植被维护

4.4.4 安全信息管理

第五章 滨水景观的细部设计

5.1 边际驳岸

5.1.1 堤防

5.1.2 驳岸

5.1.3 滩地

5.2 铺装材料和色彩

5.2.1 柔性材料

5.2.2 木材

5.2.3 粘性材料

5.2.4 石料铺面

5.3 植物造景

5.3.1 乔木

5.3.2 灌木及地被

5.3.3 水生及湿生植物

5.4 景观照明

5.4.1 景观照明目的

5.4.2 景观照明设计方法

5.4.3 水景照明设计

第六章 滨水景观的优秀设计案例分析

6.1 滨河规划与设计

6.1.1 特茹河和特兰考河公园

6.1.2 天津海河

6.1.3 广州珠江口地区滨水环境规划设计(佐佐木事务所方案)

6.1.4 铁锚公园

6.2 滨湖规划与设计

6.2.1 南京钟山风景区景观规划

6.2.2 杭州西湖湖滨规划

6.3 滨海规划与设计BoO1住宅展滨海公共空间

6.4 湿地规划与设计

6.4.1 西溪湿地公园

6.4.2 绍兴镜湖湿地公园

6.4.3 香港湿地公园

6.5 城市水系规划一波士顿翡翠项链

附录 滨水景观设计教学课程案例——中央美术学院建筑学院景观设计专业

一、中央美术学院景观设计专业教学体系

1.1 中国环境艺术专业发展的社会背景

1.2 中央美术学院环境艺术专业的培养方式

1.2.1 专业结构

1.2.2 办学特点

1.2.3 景观设计课程设置

1.3 专业课程教学特点

1.3.1 制定严格的教学大纲

1.3.2 理论联系实际

1.3.3 强调多样性和实践性教学

1.3.4 完善环境艺术设计专业教育和今后的展望

二、主干课程一滨水空间景观设计课程设置目的和要求

2.1 课程教学目的

2.2 课程教学方法

2.3 课程教学内容

三、课程设计选题要求

3.1 课题真实性要求

3.2 设计范围恰当

3.3 设计要求明确

四、基地踏勘和资料分析

五、学生设计案例

5.1 滨湖景观设计

5.2 滨河景观设计

5.3 湿地景观设计

5.4 环境改造生态主题设计

5.5 文化主题滨水景观设计

参考书目

现实的衬衫
自由的盼望
2025-05-15 13:06:38

试论“卓越电气工程师”专业知识要素及培养

论文摘要:结合国家教育部“卓越工程师”试点专业的教育培养目标,针对电气工程专业许多本科毕业生缺乏必备、扎实的专业知识,不能较快适应企业的上岗要求的现状,提出了学生经过大学阶段学习后所应具备的专业知识要素,探讨了在本科教育阶段培养这些知识要素的意义和做法。

论文关键词:卓越工程师教育;专业知识要素;多方向定向培养

随着科学技术和社会经济的发展,现代工程需要一大批能综合应用现代科学理论和技术手段,懂经济、会管理,兼备人文精神和科学精神的高素质工程技术人才。然而长期以来高等教育人才培养与社会需求脱节现象比较严重。首当其冲的问题是:许多本科生毕业时仍很缺乏必备、扎实的专业知识,不能较快适应企业的上岗要求,有的甚至长期没法适应企业岗位要求而另寻出路。而持续的问题就是科技工程领域缺乏高素质工程技术人才。针对这种现象,国家教育部在2010年度启动了工科专业“卓越工程师”教育培养计划。浙江科技学院电气学院(以下简称“我院”)电气工程及其自动化本科专业成为教育部首批试点专业。根据教育部的人才培养改革思路和企业界对人才的要求,围绕“卓越工程师”的要素构成,工科专业人才的培养目标发生很大变化。同时相应的培养模式和对学生知识能力的要求也必然随之而变。目前各校“卓越工程师”试点专业基本上都是借鉴“CDIO”教学理念,结合本校教学目标定位来制定相应的“卓越工程师”知识、能力和素质教学培养大纲。其目的都是希望让学生通过高校的培养阶段,初步具备一名工程师所应有的知识、能力和素质,较快地适应工程师岗位要求,为将来成为“卓越工程师”打下良好基础。CDIO培养大纲将工程毕业生能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力及工程系统能力四个方面。那么作为培养工程师的摇篮——大学,为了培养学生能成为将来的“卓越工程师”,在工程基础知识即专业知识教育方面应考虑哪些因素是值得思考的问题。本文就这个问题,探讨了“电气现场工程师”专业知识要素及其培养方式,其对应的教学环节也已在我院电气工程及其自动化教学培养计划中得以体现。

一、“卓越电气工程师”的专业知识需适应地方相关产业对人才的需求

目前我国存在着两类地方高校,一类是脱胎于中央部委的部属院校,这些学校往往有着较强的行业背景(教育部直属院校除外),比如湖南工程学院原隶属机械工业部,其中电气专业培养的学生面向机电行业,但主要服务于电机制造产业。这些学校由于办学的历史经历,一些专业培养的学生为某一特定产业服务的痕迹仍然很深。而另一些是新兴的地方高校,这些学校一般不具有行业背景,即使一个专业培养的学生也会在多类产业领域工作。我校就属于这类地方院校,电气专业培养的学生主要是为浙江和华东地区经济发展服务。但是本地区电气行业的特点是中小企业和民营企业多、电气产品和产业类别多。例如有电机与控制产品制造产业、电源及电力电子产品制造产业、电器制造产业、电力系统设备制造产业等。这种很具特色的电气产业结构,决定了地方对技术人才知识需求多样化的特点。作为地方高校来说,培养的人才主要是为本地区经济建设服务,因此应把握地方工业发展的脉搏。根据浙江省的电气行业的特点,在制定教学培养计划中,专业知识教学体系的构建就不能仅偏重于某个特定制造行业。否则,学生毕业后就业适应面就窄,也就有可能学而无用。但是电气学科是一个大学科,制造产业涉及的知识,即使是工程基础的知识,其范围也很广,学生在高校学习期间根本不可能覆盖。因此,按多个方向设置专业知识模块来构建知识培养体系是比较好的方法。具体做法是:在高年级阶段让学生选择其中某一方向的知识模块学习,并引导学生分流选择,使几个模块都有学生选择。可以说这是一种多方向的定向培养模式。这样可以使培养的毕业生能基本覆盖本地区电气行业的各种产业,满足电气行业不同制造业对未来“工程师”的需求。以本校电气专业制定的“卓越工程师”教学计划为例,专业课程体系是由三个专业方向模块和一个辅助跨学科模块构成:电机与控制技术类、可再生能源与电能变换技术类、供配电与高低压电器技术类及电子与计算机网络通讯类。前三个模块属于强电模块,后一个模块属弱电模块。这些模块包含的知识基本覆盖了本地区电气行业所需的工程基础知识。当然对学有余力的学生也允许其多选一个模块或相应的模块课程学习。需要说明的是,是否要按方向构建知识培养体系,应根据地方高校所在地区行业特点而定。如果本地区的电气行业没有多类别的产业,这样做反而可能使学生失去了学以致用的机会。

二、“卓越电气工程师”应掌握比较完整的工程基础知识体系

专业知识是指从事某一专业工作所必须具备的知识,一般具有较为系统的内容体系和知识范围,掌握专业知识是培养专业技能的基础。但许多高校学者长期以来都强调人才培养要宽口径,厚基础。所谓宽口径一般指学生在大学学习期间要学习掌握多学科的知识,包括其他跨学科的工程技术知识,并认为这样培养的大学生适应性更强。因此,大学里往往给学生开设了许多跨学科的课程,学生学习的知识杂而多,但恰恰本专业的直接面向工程实际的课程却不开设。例如本校电气专业以前实施的教学计划中,就没有“电工材料”、“电磁兼容技术”、“电力保护及电力设备”等工程技术性课程,学生毕业后根本没有这类知识概念。有些人认为,培养应用型专一人才好像是专科学校的任务,本科院校就是培养宽口径,厚基础的万金油人才。然而,这种思想和做法已不符合当今社会对本科毕业生人才要求。首先,拿本地区而言,电气行业中多是中小企业和民营企业,在这样的企业中许多没有岗前培训机构和培训计划,也没有师傅带徒弟的见习制度。这些企业希望毕业生一进企业就能很快上手,这就要求毕业生首先要具有比较完整的专业基础知识。但按照培养宽口径,厚基础人才的做法多年实践下来,发现企业并不十分看好所谓的“宽口径,厚基础”的人才,因为这些“人才”到了一个企业后需要花较多时间熟悉企业产品的知识,这往往会使企业感到“等不及”。如果“人才”的自我学习能力也欠缺,较长时间不能适应,那更不会受企业青睐。因而这种情况迫使企业更倾向于吸收工作多年的、有经验的`人才。显然,按多方向定向培养的思路,建立比较完整的、方向性的工程技术知识教学体系,才能使学生掌握某个产品行业比较完整的工程基础知识,以适应企业和社会的现实需求。例如为电源和新能源技术制造业培养人才,就需要进行电工材料及电工工艺学、新能源和电能变换技术、电磁兼容技术等配套知识的教学,让今后从事该行业工作的学生具备有该行业产品的知识背景,从而能达到企业“上手快”要求。目前我校电气专业新的“卓越工程师”教学计划就设置了方向模块内知识联系密切的课程。