流体力学基础知识(6篇)
时间:2024-03-19
时间:2024-03-19
目前,《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称《课程标准》)已进入实验阶段。此《课程标准》根据时代要求,对高中数学课程进行了新的设计,从理念、内容到实施都有较大变化,最突出的特点就是体现了基础性、选择性。《课程标准》明确提出:高中教育属于基础教育,高中数学课程应具有基础性。它包括两方面的含义:第一,在义务教育阶段之后,为学生适应现代生活和未来发展提供更高水平的数学基础,使他们获得更高的数学素养;第二,为学生进一步学习提供必要的数学准备。为此,《课程标准》提出“要与时俱进地认识‘双基’”,一方面要继续发扬我国数学教学一向重视基础知识教学、基本技能训练和能力培养的传统,另一方面,要重新审视“双基”的内涵,形成符合时代要求的新的“双基”。
一、新课程理念下对“双基”内涵的理解
数学“双基”指的是数学的基本知识和基本技能。狭义的“双基”是指记忆和掌握“基本数学公式和方程式”,快速且准确地进行计算的“基本技能”,以及能够逻辑地进行数学的“基本论证”。但是随着时代的发展,高中数学的基础知识和基本技能已经发生变化,创新意识、应用意识、实践能力、用数学方法思考判断的能力、人生规划能力、批判性思维习惯等等也成了基础,甚至是更重要的基础。还有如浓厚的学习兴趣、旺盛的求知欲、积极的探索精神和情感态度、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、交流与合作的能力等等,更成为了学生全面打好基础的基本内涵,是基础的基础。它们与知识、技能的学习融合在一起,才能互相促进,形成符合时代要求的新的“双基”。
二、新课程理念下的“双基”教学实施方法
“万丈高楼平地起”,无论课程改革如何进行,“双基”始终是高中数学教学的核心内容,更是我国数学教学的立足与发展之本。但是,打好基础又是为了什么呢?当然是为了发展和创造。缺乏基础的创新是空中楼阁,没有创新指导的打基础是傻练,在花岗岩的基础上盖茅草房是极大的浪费。那么,在新课程理念下,我们应该如何实施“双基”教学呢?
1、课堂教学模式的转变
(1)由重传授向重发展转变。课堂教学要面向全体学生,关注每一个学生的发展。在新课程面前,教师有时要“稚化”自己,把自己当作学生,以一颗“童心”去探知学生的想法和情感,依据学生的兴趣、爱好和个性设计课堂教学。
(2)由统一规格教育向差异性教学转变。传统课堂教学常常采用齐步走的方式,统一规格、统一要求,把学生培养成同一模式的人。实际上,黄沙如海,找不到完全相似的两颗砂粒;人海茫茫,当然也不可能有完全相同的学生,所以面对不同的学生而采用同一种教学模式,无疑会扼杀孩子的天性。大教育家孔子两千多年前尚可提倡“因材施教”,知识经济时代则更应该提倡为学生营造相对民主宽松的课堂环境,让学生的天性最大限度地得以展现。
(3)适当减少师生间的纵向交流,增强学生间的横向交流。传统的数学课堂教学模式是几十个学生整堂课面对一个老师,老师也千方百计地在课堂上试图主导所有学生的思想。然而,学生的认识过程是有序的,思维的跳跃性又是无序的,这种教学方式本身就是对学生主体思维活动的束缚,笔者认为除了加强师生纵向交流的同时,还应大力增强学生之间的横向交流。比如:在课堂上把班级分成若干个小组,为引导和加强学生之间的横向交流创设条件,鼓励学生积极进行彼此沟通,使完全没有必要由老师统一讲解的问题,在分组讨论中得以解决,让学生的个性在宽松、自然、愉悦的氛围中得到释放,教会学生学会合作、学会交流。
(4)由单向信息交流向综合信息交流转变。21世纪人类进入了信息时代,以计算机和网络为核心的现代教育技术的不断发展,使我们的教育由一支粉笔、一本教材、一块黑板的“单一媒体”课堂教学走向“多种媒体”齐上阵的模式。在数学教学中,恰当地选用现代教育技术来辅助教学,特别是利用信息技术来呈现以往课堂教学中难以呈现的课程内容,会让学生的思维活跃起来,并且有助于学生发挥学习的主动性,积极性。
2、对教师自身的转变:
教师是新课程的实施者,是新课程研究、建设和资源开发的重要力量,所以,能否打好“双基”,教师是关键。笔者认为,作为教师应该做好以下几个方面:
(1)转变观念,树立新理念。教师不仅要做知识的传播者,而且要做学生学习的引导者、组织者和合作者,按“让不同的学生学习不同的数学,在数学上获得不同的发展”的理念,给学生留下发展的空间,根据学生的不同水平、不同志趣和发展方向给予具体指导,使知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标有机整合,使学生的基础与素质得到全面发展。
(2)加强知识量的积累。标准新了,要求高了,教师第一次处于被学生选择的地位,必须要重新审视自己的知识结构和教学方法,努力学习数学的新理论、新知识,把握学术前沿动态,拓宽相关学科知识,实现多学科的沟通与融合。
(3)加强集体备课和多向交流。教师的教学内容和方法的主要来源是和同事的日常交流以及自身的教学经验和反思。因此,我们提倡教师应当加强集体备课。在新课程教学中,有很多问题值得商讨研究,教师之间进行必要的交流是改进教学,实施新课程的必要的有效方式。
关键词:中职;计算机基础教学;情境教学法;兴趣;实践
在教育深化改革的大环境下,情境教学法作为一种新的教育模式,为中职计算机基础教学活动有效激发学生的学习兴趣,使抽象难以理解的计算机知识变得直观、形象,易于学生的理解内化提供了强力支持。通过情境教学法的合理运用,学生乐于学习,善于学习,较好地促进了高效课堂的顺利构建,进而促使中职计算机基础教学质量得到明显提升。在此种情况下,对情境教学法在中职计算机基础教学中创新地运用进行探究,具有一定现实意义。
1情景教学法概述
1.1情景教学的认识
情境教学,顾名思义就是在实际教学过程中以实际应用情境来呈现知识,具有强烈的实践性特征,通过轻松课堂情境氛围的营造,来对学生形成强烈吸引,促使学生积极主动地进入到教学情境中,发挥自身主观能动性来进行观察和思考、合作探究、交流互动,生生、师生的积极主动参与课堂活动,教学活动也得以顺利高效开展,课堂教学有效性得以切实提高,学生的综合素养得以全面提升。
1.2情境教学法的特点
情境教学法的独特之处在于,教学情境的创设以教学内容为中心,与生活实际存在密切联系,具有鲜明的创造性和趣味性特征,对于学生思维发展以及实践能力强化都具有重要意义。情境教学具有较强的创造性,能够基于教学内容出发来创设教学情境,保证教学情境的新颖性,激发学生的学习热情,在教学情境下引导学生自主观察与探究,锻炼学生问题分析与解决能力,激发学生的创造力。情境教学法具有鲜明的趣味性,能够基于教学目标出发来实施情境教学,通过趣味化的情境创设,来吸引学生注意力,学生能够在情境中感受到轻松和快乐,无形中深化学生对于知识的理解和记忆,这就能够实现知识与情感的高度统一。
2中职计算机基础教学相关分析
中职院校计算机基础教学活动的开展,致力于培养学生深入掌握计算机专业基础知识,提高学生的计算机应用技能,做到理论与实践的密切融合,达到理论的有效实践应用,从而为社会输送具有较高理论和实践能力的应用型技能人才。中职计算机基础教学过程中,要切实利用有效的教学方法激发学生的学习兴趣,在专业理论知识教学和应用方法培训的基础上,培养学生计算机应用能力和自主学习能力,提高学生创新运用水平。情境教学法的应用,能够为中职计算机基础教学提供强力的支持,促进上述教学目标的顺利实现。
3情境教学法在中职计算机基础教学中创新应用
3.1立足课程特点,创设问题式的实际应用情境开展实践教学
基于中职计算机基础教学的现实情况出发,在应用情境教学法的过程中,要与课程特点紧密结合,根据计算机知识在实际生活中的应用来保证情境创设的合理性。在计算机基础教学过程中,要围绕教学内容出发,合理设计情境性问题,引导学生积极主动探究思考教学内容,为学生提供一个探索计算机知识的空间,锻炼学生自主学习能力,拓宽学生思维的深度与广度。在明确中职计算机基础教学现实情况的基础上,要了解学生差异性特点,设计教学内容相关的问题情境,引导学生深度思考,问题的设置要保证递进性,对学生思维进行引导,在全面观察、发现问题、思考分析到探索解决问题的过程中,学生的主体作用得到充分发挥,自主学习能力也得到有效强化,这就能够为中职计算机基础教学有效性的切实提升打下良好的基础。例如,在开展“Word图文混排”教学过程中,要结合课程特点来设计教学情境,假设为广告公司设计彩色的宣传单,如果你是广告公司设计总监,为了使客户的宣传产品吸引并有效展现自己的的魅力,你会如何设计宣传单?教师可以事先准备社会上“招生”“超市促销”“产品推广”等彩色宣传单,让每个小组在仔细观察的基础上探寻可行的彩单制作方法。在这一教学情境下,教师来创设问题,对学生进行引导,促使学生发现问题并尝试着解决问题,这就能够让学生感知到计算机知识的魅力,激发学生学习热情,无形中锻炼学生的自主学习能力。
3.2结合中职生的实际,以小组完成项目任务的形式开展合作学习
中职生应该具备较强的团队协作意识,中职计算机教学应培养学生为了集体的荣誉甘于奉献的精神。计算机基础理论知识的应用性十分强,培养学生的合作精神,应把握中职生的认知水平和心理特点,在实践应用中组织学生以小组为单位进行情境任务的完成,引入竞争机制,让各小组随着教师设计的情境任务进行合作,学生为集体荣誉而争相在实际任务中积极合作思考探究,从而较好地完成了培养学生团队意识的教学目的。需要指出的是,开展合作教学,培养学生的团队互助合作意识,需深入考虑学生之间存在的差异,每个小组的成员应各司其职,确保每个小组都有一至两名学习成绩较为优秀的学生,这样结合学生实际情况出发来开展分组合作教学,可以让小组内成员之间进行互帮互助,从而能够胜利完成情境任务,落实计算机理论知识的实践应用,实现共同进步。实践教学中,任务情境的创设可以运用“项目任务”的形式提出来,所提任务与学生的认知和教学内容相符合,通过所创设的任务情境拓展和丰富教学内容,保证教学形式的灵活性,在情境下增进师生之间良性互动,引导学生进行观察、讨论、分析、总结,促进学生深入掌握计算机基础理论知识,切实提高学习效率。
3.3创新课堂教学模式,运用“微课+翻转课堂”教学形式开展预习
课前预习是较为科学的学习方法,然而中职生自主学习能力薄弱又不爱学习,创新地将“微课+翻转课堂”教学模式运用于中职计算机基础教学,让学生在课后对即将学习的知识进行预习,能够较好地激发学生的学习兴趣。学生在课后利用智能手机反复播放学习,可以较好地弥补中职学生学习能力薄弱的情况,同时教师精心设计的微视频可以有效对抽象的计算机知识进行化繁为简、化难为易,进而全面有效提高学生的预习效果。例如,即将学习“单元格地址的引用”“公式与函数”等相关知识时,因为这部分知识较为抽象,教师可以提前精心制作配有自己讲解的多段微视频,每段微视频都标注好序号,发送班级微信群,让学生在课余时间按播放次序自主学习或同学间合作互助学习,这样在“微课”直观有趣的辅助下,学生结合教材深入预习,较好地提高了学生的预习效果。
3.4借助实物具体呈现,让理论联系实践提高教学实效
对于计算机基础教学,实物在课堂上的运用,能够带给学生强烈的感官刺激,学生结合理论认知与计算机实物的认识规律进行融合,可以进一步提升学生对计算机基础知识的认识和理解。因此,在中职计算机基础教学过程中,运用情境教学方法来展示抽象的理论知识,需要借助实物为支持,让学生一边观察实物一边回忆联想理论知识,同时教师在一旁适时讲解,从而扎实有效提高学生的计算机基础理论水平和实践操作能力。例如,在“计算机硬件系统”教学过程中,概念性知识仅仅通过语言讲解比较枯燥,对于学生来说理解难度较大,而通过实物情境教学法的应用,教学效果则会事半功倍。课堂上,教师可将电脑主机置于讲台上,围绕实物来进行讲解,包括CPU、电源、网卡、主板等,必要时可以让学生到前台来仔细观察、触摸、拆装,这就有助于学生更好的认识和掌握计算机硬件。在此基础上,教师对各部件安装方法进行演示,并告知学生安装注意事项,在这一情境下学生能够更好地掌握计算机硬件系统相关知识,中职计算机基础教学成效也能够得到明显改善。
3.5多感官协同刺激,引导学生全身心地参与到实践学习
从心理学角度来说,人类接收信息的过程中,视觉和听觉所占比例共计94%,富有情感的信息交流,更易于人们的理解。因此在中职计算机基础教学过程中,情境教学法的应用,要注重多样化富有感情的情境的创设,通过富有感情的视觉与听觉的协调作用,来带给学生感官刺激,促进学生学习体验的强化和学习效果的提升。创设富有感情的交流情境,教师可以组织学生开展学习心得交流会、辩论会,就某一方面的计算机基础知识进行探讨交流,促使学生主动参与到交流情境中来,积极学习计算机基础知识。交流、辩论中,教师要适时提出相应的问题式主题,待学生就问题主题深入交流后,给予学生耐心的指导解答,促使学生问题解决能力和学习自信心得到明显增强。同时,通过小组交流讨论、辩论,学生的思维得到启发,团队协作能力也得到有效增强。例如,在开展“PPT制作电子相册”教学过程中,可以组织学生就如何制作富有音乐、图片的电子相册进行交流讨论,引导学生说一说自己的经验体会,学生富有感情的交流讨论的同时,教师适时进行问题导入:“为什么音乐和图片可以同时播放?”一石激起千层浪,学生的讨论焦点聚集到了教师的问题上,通过有效问题的引导,学生的求知欲被激发,能够主动参与到计算基础学习活动中,进而切实提高课堂教学有效性。
知识能力素质课堂教学“知识、能力、素质”是我国各级、各类、各层次、各教学环节人才培养的三大核心要素。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2022)中,明确指出学校在人才培养上应坚持“德育为先,能力为重,全面发展”的教学理念,在人才培养规格方面,要“着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖人才”。那么,具体到大学物理课程的课堂教学来说,我们究竟该如何做才能使学生的知识、能力与素质三位一体协调发展呢?
一、明确课堂教学中师生的地位
长期以来,我国的高等教育一直把学习已有的工业文明成果当作培养大学生的首要目标,教师在课堂教学中只是根据规定的教材和预估的学生共同认知规律在进行单向传授,过分强调了知识的继承与积累,而忽视了学生的学习主体地位与个性特征,在课堂教学中实施“满堂灌”。结果灌输式、保姆式、应试型的教学方法占据了整个课堂,学生的学习状态始终处于被动,课堂失去了活力,学习热情大减,上课仅仅是在走过场。为此,教师有必要更新教育理念,树立起以“学生为本”的思想,做到在重视学生主体地位的同时,发挥其导向作用。记得有人曾形容师生关系是“导师在学生面前‘喷烟’,直到把学生心中的火把点燃”。教师只有明确了自己的这一角色,教什么?怎么教?也就容易解决了。
二、研究每堂课知识、能力与素质的关系
在知识、能力与素质的关系中,知识是基础,传授学生知识是教育本身的首要职责,只有建立在这样的基础上,才能谈得上培养学生的能力与创新思维,提升学生的整体素质,以适应新形势下社会对人才的需求。
现就大学物理课程来讲,怎样处理好知识、能力与素质的关系,我们暂且可以从宏观、微观两个层面进行讨论,本文只就微观层面进行表述。所谓微观层次就是指从每节课做起,教师在授课前,不仅要做到明确本节课的教学目标、教学目的以及教学内容的重、难点,而且也要重点思考本节课在培养学生的能力与科学素质方面的作为。依照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会提出的《非物理类理工学科大学物理课程基本教学要求》的A、B类知识点,目前,我校部分班级大学物理课程的安排为:大一学生在第二学期学习经典物理基础(72学时),包括力、热、电磁、光四部分共十七章;大二学生在第一学期学习近代物理基础(56学时),包括相对论、量子、激光、固体、原子核五部分共十三章。按照教学日历,我们针对每节课(或每一小节)都制定出一套融知识、能力、素质于一体的教学方案,具体包括有:形象图片、核心内容、教学目标、教学目的、讲授方案、重点、难点、能力要求、素质提升及知识点应用十大方面。这里,不妨以第三章第三节理想流体定常流动一节为例予以介绍。具体教案是这样的:
(1)形象图片(略);
(2)核心内容:如何表征理想流体定常流动的连续性;
(3)教学目标:探讨连续性方程数学表达式的提出与意义;
(4)教学目的:为什么连续性方程是质量守恒定律在理想流体定常流动中的表现;
(5)讲授方案:以几何、代数、积分的不同方法描述流场,从均匀流场到非均匀流场,从非定常流到定常流,利用质量守恒引入连续性方程;
(6)重点:如何引入与表示通过可控闭合面的体积流量;
(7)难点:如何规定流入、流出闭合面体积流量的正、负;
(8)能力要求:应用数学方法描述理想流体定常流动特征的能力;
(9)素质提升:从复杂的流体运动中抽象出理想流体模型,运用几何、代数、分析的数学语言建立连续性方程的思路;
(10)应用:保温桶的流速计算。
在本次课的课程教学中,探究理想流体定常流动的连续性方程这一知识点是课堂教学的基础,而通过本节课培养学生应用数学方法去描述理想流体定常流动特征的能力则是培养的重点与核心;提升学生从复杂的流体运动中抽象出描述理想流体的模型,能运用几何、代数的数学语言去建立连续性方程则又成为本次课课堂教学的难点与关键。因为我们知道,要在课堂教学有限的时空域里建立起学生观察、分析、解决理想流体问题的思路与视角,达到从“必然王国”向“自由王国”的飞跃并非易事。但我们在本学期这一教学方案的试行过程中,却确实感觉到了通过给学生营造这样一种教学氛围,学生是真真切切体会到了“大学物理更多地倾向于研究掌握各种问题的物理学思想,更加注重于培养独立应用这些思想去解决问题的能力,对我们学生自己来讲,除了应改变思路、变换学习方法外,还需要下更多的功夫”(学生发表感言);另外,也有一些学生真实体会到了“在整个学习过程中,受益最多的是在方法上和将知识应用于实践的讲解……突然间‘学海无涯’再次闪现在我心中。在大学里,我们所学的不仅仅是课本上的那些东西,我们需要学习的还有和他人相处的礼节、各项事物的处理、个人生活的方成以及社会生存的经验。”(学生真实感言)
三、注重物理学方法向课堂教学的渗透
教学方法的改革是当前教学改革的切入点,常言道“授人以鱼,不如授人以渔”。教案制定了,思想明确了之后,我们教师在教学过程中还应注意什么,才能使学生的知识、能力与素质全面协调发展呢?
在摒弃传统教学方法,树立以人为本、照顾个性的教学理念的同时,结合学校的实际情况,在课堂教学中,时刻以教学内容和学生的认知能力为基础,想方设法给学生创建探索知识的环境与氛围,并注重物理学方法向课堂教学进行渗透,做到能积极引导学生自主学习、自主思考、自主探索、自主研究。因为我们知道,任何一种物理学方法都离不开物理学知识,而物理学知识又贯穿于物理学的方法论中,所以教师有必要在讲授物理学基本概念、原理的同时,尽最大可能将物理学方法与教学内容进行有机融合,让学生真正意识到学习物理知识本身并不是目的,只有了解了物理学方法的应用,才能从物理学方法的视角上去更好地把握内容。经实践,这一教学理念,教学方法,还是很受学生欢迎的。用学生自己在课程学习小结中的话来说,就是“老师在课堂上对物理学方法的专门讲解和重视在学习中的应用使我受益匪浅”;“通过一个学期的学习,我感受到了大学物理学的强大魅力……但使我感受最深的还是大学物理学中对各类方法的巧妙运用。这些方法使我真切体会到了人类智慧的博大精深以及科学的艰辛,物理学的思想、方法在一点一点地强化着我的思维。”
四、结束语
学生们能体会到“学好大学物理不仅为学业增添砝码,同时也能更好地锻炼自己的思维,为以后的就业、择业奠定良好的基础”……看着学生们写的学习物理课程的各种体会,我们不得不惊叹“以人为本,集知识、能力、素质于课堂教学”的教育理念与方法的确具有强大的生命力,新思维、新举措当在教学实践中不断地予以完善……
参考文献:
\[1\]姚青荣,潘顺康,周沁,陈旭.工科物理教学改革的研究\[J\].教学研究,2009,(5):59-61.
关键词:无机材料科学基础;启发式教学;建构主义理论
中图分类号:G642.4文献标志码:A文章编号:1674-9324(2013)35-0198-03
建构主义认为,知识是学习者在一定的情境之下,根据情境中的线索调动头脑中事先准备好的多方面,多层次的先前经验,通过主动积极思考,对新信息进行解答并赋予它们具有学习者自身特色的意义,然后以此为原材料,形成自己的知识构架。教育的问题,其本质是促进学生思考,形成新的知识体系。因而,作为教育主体的老师,其角色也要发生重大变化,由原先的知识传播者转变为思想的传播者。其主要的使命,是以所要传播的知识为媒介,教会学生去思考,并得出具有自身特点的结论,从而形成具有特色的知识的结构。教育的目标不再是向学生“移植”单纯标准化知识体系,而是要让学生建立在标准化知识体系基础上的开放的思维体系。在这样一种体系中,学生具有系统的基础知识,但又对所获得的知识具有深度的思考甚至质疑。相比单纯的标准化知识体系,在标准化知识体系基础上开放的思维体系在当今的社会中,显得更为重要。而如何建立一个思维体系,以问题为中心的教学法则为我们提供了一个很好的思路。在几年的无机材料科学基础的教学中,笔者所在教学团队以建构主义为指导,开展以问题为中心的无机材料课程教学实践。本文将对无机材料科学基础动力学部分的教学实践谈谈体会,和同行进行交流,以期提高教学水平。
一、问题体系的梳理是以问题为中心的教学的关键
爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力而且标志着科学的真正进步。”显然,问题是认识的起点,是兴趣的表征,是创新的开始。在学习过程中,也是区分主动学习和被动学习的标志。开篇伊始,需要回答的第一个问题是:什么是无机材料动力学?根据无机材料科学基础教材的精神,笔者的理解是无机材料制造过程中材料组成原子移动的科学。以此为出发点,根据常规的思路,就可以提出进一步的问题:原子移动的方式是什么?原子移动的动力是什么?原子移动的阻力是什么?(促进)原子移动的目标是什么?如何提高过程的时间效率?从本质上来讲,无机材料动力学所解决的问题就是这五大问题。以下根据这五大线索对课程内容进行梳理:通过“原子移动的方式是什么?”这一问题,可以解决课程中关于原子移动的基本概念:扩散、粘(塑)性流动等,溶解沉淀、蒸发凝聚。其中前二个概念为较高层次的概念,扩散为介质中单个粒子的移动,而流动则是粒子群体移动。而溶解沉淀则是一处的固体(晶体)溶解于液体(熔体),在液体(熔体)中扩散,然后在另一处的固体表面沉积。蒸发凝聚则是固体蒸发,扩散或流动,然后又凝结的过程。以这样一个线索,就很容易将无机材料科学基础动力学过程中的各章内容―扩散、固相反应、相变和烧结中的原子移动概念很好地进行梳理。对“原子移动的动力是什么?”这一问题的回答,也可以贯穿无机材料科学基础的全部内容。从本质上来说,原子移动的动力就在于其起始位和目标位的化学位差异。而化学位的差异可以由浓度(活度)差异、凹凸面差异和颗粒大小差异、体系中不同组分之间的相容性差异、以及温度差异和压力差异所影响和决定。由于不同部位的化学位差异的存在,在一定条件下,体系的不同部位的化学位将趋向于均衡。就如处于不同高度的液体在连通的情况下要处于同一平面一样,由化学位所表示的“位能”也将在一定条件下趋向于均衡到同一位能值,从而导致粒子的移动。这样,利用化学位的差异以及体系不同部位化学位在一定(动力学)条件下趋于均衡化的原理,就可以很好解释正扩散、逆扩散、蒸发-凝聚、溶解-沉淀以及烧结过程中的晶体长大和二次再结晶、热压烧结的流动机理等各种知识。对“原子移动的阻力是什么?”这个问题的回答,可以很方便地理解液固相变和液液相变的机理问题。均一体系形成的新的界面所产生的附加能量,成为液固相变过程成核-生长过程的过冷问题。对原子移动的阻力这个问题另一个角度的涉及无机材料的制备问题,在温度较低时,原子的运动受到环境(由化学键力形成的制约)的制约原子难以移动,只有在温度升高时,环境的制约相对减小,原子才得以移动。无论扩散还是流动的原子迁移模式,无不受这个规律所影响。对于“原子移动的结果和目标是什么?”的回答,与无机材料课程中谈到的烧结问题密切相关,由此可延伸出收缩、气孔率、实现设计的相结构以及材料的最终性能等。就如我们在处理日常生活问题所必须考虑的一样,过程的时间效率非常重要,具体体现为速率和效率。围绕速率,动力学就有一系列数学表达式,如Fick第一、第二定律、杨德方程、金斯特林格方程、相变中成核生长速度、晶体长大速度以及烧结过程中的颈部尺度和时间的关系、气孔率和时间的关系等。而为了提高效率,陶瓷制造之所以要用粉体为原料、制造微晶玻璃为何要用晶核剂等问题也得到在这个角度的答案。通过将上述五个基本问题进行解答和梳理和扩展,可以涵盖无机材料科学基础动力学的基本内容。在教学中,在尊重原教材的前提下,利用建构主义思想,以学生已有的生活经历、基础知识,以辩证法和认识论为指导,通过构思新的问题,可提高学生的兴趣,启发学生思考,取得较好教学效果。
二、生活知识和基础知识是构建知识构架的初级原材料
就无机材料而言,由于其普通而传统的特性,无论是水泥、玻璃还是陶瓷,大学生们在生活中都已经形成不同程度的接触并形成一定程度的认识。另外大学的基础课程如物理化学、物理学和化学等也为无机材料科学基础动力学的教学奠定了一定的基础。也就是说,对无机材料科学基础动力学的知识体系而言,学生在学习本门课程之前,就已经有了一个原始的、初步的知识体系,但这个知识体系可能是模糊的、若隐若显的。具体体现在一些问题上知其然,而不知其所以然。在一些在专业人士看来,非常具有系统性和连贯性的知识,在学生那里是离散的,缺乏有机联系的。因而,如何在这样一种模糊的、离散的知识体系的基础上,构建一个明确的、牵一发而动全身的知识体系或称为网络,恐怕是任课教师的一个主要任务。在学生已经有的知识体系的基础上,以问题为出发点,启发学生进行思考,引导学生得出自己的结论,可能是完成本项任务一个可行的方法。下面举两个例子加以说明。其一为破碎瓷器的断面,大学生中,很少有人没有过打破碗的经历。部分好奇心很强的学生可能也观察过陶瓷的断面,尽管模糊,但对断面的形貌肯定有一定的概念。通过老师提醒,对破瓷断面很容易形成如下的知识:粗糙的、不吸水、很硬。在这样一个基本概念的基础上,我们就很容易提出如下一系列问题:为什么是粗糙的?为什么不吸水?为什么饭碗的表面不粗糙。为什么泥菩萨不能过河而古代贸易中沉船中的陶瓷几百年后仍然完好?通过这样一些设问,启发学生思考,通过讲解,就较为容易地能把扩散、流动、烧结的内容揉合到一起,使学生的专业知识得到升华,形成自己的知识体系。其二是液固相变的问题。学生们已经在先学课程的物理化学中得到如下的知识,平衡状态下,化学反应自发进行的条件是体系的自由能(焓)ΔG≤0。从这个角度,很容易引导学生接受这样的概念:相变自发进行的必要条件也是ΔG≤0。以这样一个基本的规律,就可以引导学生提出如下问题:为什么是小于等于0?等于0意味着什么?小于0意味着什么?以学生已经根深蒂固的基础知识――水在0℃结冰为基础,就很容易引导学生形成这样的知识:ΔG=0,就是指0℃时冰水混合物的自由焓差。在这样一个基础上,学生自然就会想到ΔG
三、辩证法是学生梳理知识体系和形成开放性思维的思想武器
无论我们是否意识到,在日常生活中,大家都有利用辩证法思考的经历。诸如“站在对方的立场上考虑一下”“设身处地地想一想”“换个角度思考一下”,都有辩证思维的影子。大学生们在马克思主义哲学中对辩证唯物主义的系统学习,更有利于他们以辩证法为思想武器,促进自身知识的构建,并使知识体系具有更加开放的特性。以对立统一规律为例,如前所述,在考虑颗粒移动的促进作用的同时,对立统一规律就可以引导学生去思考什么因素可以阻止粒子的移动,使学生形成新的思考。课程中很多具有极值的曲线,如晶体生长速度和过冷度的关系等,就可以很好地利用对立统一规律加以解释。举一反三,很多问题学生就可以很好地理解、掌握和延伸。在学生掌握了利用这一思维方法的基础上,再传授给学生在二分法(非此即彼)基础上的多元体系复杂性的认识,也就是说一果多因或一因多果的认识。使学生课程知识有一个很好的梳理,对课程体系有更好的把握。质量互变和否定之否定规律同样也可在教学中得到很好的应用。同样,以辩证法的思维模式,也可以引导学生发现很多教科书上没有涉及的内容。如在成核-生长的液固相变的描述中,书中只告诉我们由于在纯粹的液相体系中形成新的固相,界面能需要用液相变为固相放出的潜热补偿,因而,需要成核。但并未解决成核后在过冷状态下液相变为固相后放出的潜热对体系温度的影响。诸如此类,利用辩证法的思想工具,还可以引导学生发现很多问题。有些问题,可能是能够得到答案的,有些问题,可能本身就是现有科学体系没有解决的。因而,通过学习,学生所构建的新的知识体系是并不完美的,是尚存悬疑的,可以引导学生进一步深入探索。相比自我封闭的知识体系而言,这样一个体系无疑是具有活力的。
以问题为中心,可很好地对无机材料科学基础动力学的内容进行梳理,关联无机材料科学基础各部分知识,形成以问题为中心的网络体系。以学生原有的生活常识和先修课程,可引导学生通过思考和重组,建构自己的知识体系。以辩证法为指导,可引导学生进行开放性的思维,引导学生不断创新,探索未知,提高自身的创造素养,则对其未来发展具有重要意义。
参考文献:
关键词:知识流管理动态能力关系机理
中图分类号:G203文献标识码:A文章编号:1003-6938(2011)06-0033-05
ResearchonRelationshipMechanismbetweenOrganizationalKnowledgeFlowManagementandDynamicCapabilities
WangjiangangWujieZhangqingYinjie(Economics&ManagementSchool,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang,Jiangsu,212003)
Abstract:Thispaperanalysesfourstateofknowledgeflowsuchasknowledgestocks,flows,directionandattributebyliteraturereviewandanalysis.Thenthispaperconstructsinteractivemodelbetweenknowledgeflowmanagementanddynamiccapabilities.Furthermore,thispaperresearchestherelationshipmechanismbetweenfourstateandposition,process,pathandknowledgebaseofdynamiccapabilitiesandillustratestherelationshipbetweenknowledgestocksandposition,knowledgeflowsandprocess,knowledgedirectionandtheevolutionofdynamiccapabilities,knowledgeattributeandknowledgebaseofdynamiccapabilities.Finally,thispaperrevealsthetransformationmechanismofknowledgeflowmanagementformingdynamiccapabilities.
Keywords:knowledgeflowmanagement;dynamiccapabilities;relationshipmechanism
CLCnumber:G203Documentcode:AArticleID:1003-6938(2011)06-0033-05
知识已经成为组织获取并保持新的持续竞争优势的战略资源,是动态能力的核心,是能力建立的重要的构成要素,McKelvie和Davidsson把组织看作是一个动态的资源流量,而不是静态的资源存量,获取企业家、员工的人力资本、专业的技术知识等是动态能力的资源基础,[1]其变化会导致动态能力资源基础的变化,进而影响动态能力。知识管理是对组织的显性和隐性知识资产的创造、转移、保持和利用进行管理的标准化方法。知识流管理是知识管理的微观表现,从过程来说知识流管理又是一个学习的过程。知识流管理过程与动态能力是紧密联系的,组织内部有效和高效的知识流动对建立和保持动态能力是至关重要的,[2]动态能力的形成来源于组织知识的获得、传递、共享、发挥、更新的不断循环的动态机制,[3]知识产生、整合、重构等是形成动态能力的流程。[4]Verona和Ravasi认为动态能力由知识创新和吸收、知识整合、知识重构组成。[5]Cepeda和Vera从知识管理的视角描述了知识管理流程支持动态能力的开发和利用。[6]Brunil和Verona对市场知识的创新和释放来描述企业的动态营销能力,并阐明了这些知识活动如何促进并支撑新产品开发及在开发流程中的变化。[7]Marsh和Stock认为知识获取、共享、说明、保持、应用等的循环实现跨期整合,把企业的技术能力、营销能力、项目管理能力等不断转换为新的动态能力。[8]
以上研究多是从各知识活动的动态过程对动态能力的作用机制进行研究,而鲜有从知识流管理的知识存量、流量、流向和知识属性等知识流状态的变化来研究动态能力。本文从学习的视角来研究知识活动与动态能力的关系,重点研究知识流管理的知识存量、知识流量、知识流向和知识属性四个方面作用于动态能力的位势、流程、路径和知识基础的关系机理。
1知识流管理中知识流的状态
知识流管理主要是通过知识流管理的活动过程对知识存量、流量、流向及知识属性的作用,以改善其管理的成效(知识流管理的维度及其之间的关系见图1)。
1.1知识存量
知识存量是特定时点某个组织系统的知识总量,是依附于组织系统内部人员、设备和组织结构中的所有知识的总和,是人们在生产和生活实践中知识的积累,是“学习”的结果。[9]它反映了组织系统生产知识的能力和潜力,体现了组织系统的竞争能力。知识存量是组织所拥有并且可以被反复利用的知识资源,既包括组织中的隐性知识资源和显性知识资源,也包括组织的知识资本和知识资产。知识存量是知识积累的结果,依附于不同的载体,表现出不同的形态,包括以人为载体的知识存量、以物为载体的知识存量、以企业组织结构为载体的知识存量和以市场为载体的知识存量。
1.2知识流量
知识流量指的是某一段时间内进出企业的知识资源总量,是在一段时期内知识存量变化的结果。知识流动是在组织内部和跨越组织边界流动的,遵循一定的流动路径和边界。企业必须保证知识活动的前后衔接合理有序,加快知识流动速度,增加知识流量。应通过对知识的获取,形成并维持企业的知识库;通过对获取的知识的转化,把知识库中的隐性知识与显性知识变成企业可用的知识;已经被转化为可用的知识必须在组织内实现转移与共享,扩大应用知识的范围,为企业新产品的开发、创新等活动提供知识的保障体系。组织把已转化的、可用的知识投入到企业的生产、营销、R&D、顾客服务等活动中,实现知识的价值。
1.3知识流向
知识流动的方向一方面表现在显性知识与隐性知识之间的转化,通过内部化把显性知识内隐化为隐性知识;通过组合化把概念转化为系统知识;通过社会化实现隐性知识间的转化;通过外部化把隐性知识转化为显性知识。另一方面表现在个人知识、团队知识和组织知识之间的循环转化,团队中的个体成员把个人知识在团队工作中转化为团队知识,团队知识在与其他团队的交流中转化为组织知识,个人又从组织中获取组织知识并转化为个人知识,这是通过个人学习、团队学习和组织学习的循环来实现的。知识在组织与外部及组织间的流动,有助于组织从内部挖掘新知识和外部的组织获取新知识,从而增加知识存量。
1.4知识属性
Prabhu等人认为深度是指公司所拥有的某领域内的知识的数量,反映该领域内知识发展所处的不同阶段,也是企业对特殊的技术或应用领域的知识的熟悉程度。深度的知识说明企业的知识拥有较大价值,转化的企业能力作用也越大。知识宽度是指企业在科学和技术领域所拥有专业知识的范围或企业知识所覆盖的领域范围。代表企业所拥有知识的丰富程度,说明企业的知识体系中的知识资源的数量和类型。宽度决定知识可流动的范围,影响对新知识的获取,并限定动态能力的作用域。[10]罗正清等则认为知识强度反映组织中的知识分布密度和共享的程度,[11]组织应建立一个内部核心知识基础,成员以此可以了解外部知识,并知道如何将其应用到他们的具体需要。
2知识流管理与动态能力关系机理分析
2.1知识流管理与动态能力的互动模型
Teece等提出了动态能力的概念,并分析了动态能力研究的框架,[12]即企业的竞争优势在于由其资产位势塑造的管理和组织流程以及可供选择的发展路径,确定了流程、位势和路径三个维度,不仅为通过企业的资源或能力的性质来理解潜在的竞争优势,而且也为通过潜在的企业计划、战略和流程来实现企业资源和能力的重构提供了框架。
知识流管理的知识存量、知识流量、知识流向与动态能力位势、流程、路径相对应,而知识属性则成为其基础,共同作用实现对资源与能力的重构,建立并保持企业的竞争优势。从企业知识、知识资产与知识资本的状况及转化描述知识存量与位势的互动。知识获取、积累、转化、交流、应用及创新等知识流管理流程影响知识流量,知识流动的结果输出动态能力,动态能力通过在知识流管理过程中对知识进行协调/整合、学习和转换,影响知识流量。知识流动的方向引导知识的演化,知识结构与形态的变化引起惯例的变异,生成新的动态能力。知识属性决定动态能力的层次,是动态能力形成的基础(互动模型见图2)。
2.2知识存量与动态能力位势
Teece等认为企业的技术资产、互补资产、财务资产、关系资产、结构资产、制度资产、市场资产和组织边界共同组成了企业的动态能力位势。从根本上说,动态能力的核心和基础是知识,更为关注为企业带来并创造价值的知识资产、知识资本对动态能力的影响,可以说知识资产和知识资本组成狭义的动态能力位势。Ambrosini等人认为通过持续地改进、更新、修改并扩大企业的资源基础,并改变企业更新其资源基础的方式,可以得到不同层次的动态能力。[13]
知识基础观把企业看做是知识的集合,把广义上的知识存量组织为有价值的、稀缺的、难以模仿和难以替代的知识资源是其竞争优势的源泉,如何把知识存量中的知识资源转化为为组织创造价值的知识资产和知识资本,在发挥知识资产和知识资本的过程中形成企业的动态能力是知识流管理的重点。知识资产是能够为组织带来经济效益的知识资源,必须转化为知识资本,这是价值创造的前提;知识资本是组织知识存量的核心,主要包括人力资本、顾客资本和结构资本等,这些知识资本是组织动态能力形成的基础,是价值创造的基础和竞争优势的来源,这是因为知识资本凝聚着大量的隐性知识,而隐性知识被认为是组织竞争优势的来源。
Zack则按知识是否支持企业的战略态势,把知识划分为核心知识、高级知识和创新知识。[14]知识是知识资本形成的基础,是企业的智力资本和无形资产形成的主要促进力量,也是组织知识资本运作的主要元素。企业知识资源的量代表企业的知识存量,其中为企业创造价值的是知识资本,把企业知识存量转化为知识资产,通过对知识资产的运作转化为知识资本,这是支撑动态能力框架的基础,是实现动态能力价值的载体(见图3)。
2.3知识流量与动态能力流程
动态能力是一系列深植并隐含于组织的组织和管理流程中的惯例,从静态的角度,体现为组织当前的知识存量;从动态的角度,体现为知识在流程中的循环流动,具体体现为知识流量。知识流量与知识流程紧密相连,知识流程确定企业可获取哪些知识、积累知识的程序、知识转化的策略以及如何应用知识等,设计科学合理的知识流程能增加知识流量,促进知识的更新速度,增加知识存量水平,影响组织动态能力的资源位势。
流程有三个作用,在企业内对知识资源进行整合、学习与重构。组织流程从静态来说是协调和整合,Teece[15]、Eisenhardt和Martin、[16]Zott[17]等认为动态能力整合企业内外的资源、能力等,以适应外部不断变化的环境。知识的循环流动带来知识冗余,整合流程中的知识,剔除冗余知识,会改善知识存量和知识流量的知识构成,优化知识的流量。组织流程从动态来讲是学习,知识在流程中按照一定的规则循环流动,成员则根据在流程中所担当的角色和工作任务的特征与需要从流程中获取知识,有助于更好、更快地执行任务,并通过反复地执行任务深化对知识的理解,转化为个人知识和能力,又通过知识转移和共享流程逐渐把个人知识转化为组织知识,并把知识存储到惯例中,进而转化为组织能力,这是一个学习的过程。组织流程从转换的角度来讲是重构,在快速变化的环境下,重构组织的资产结构对组织是必需的,由流程来保证知识的流量是知识重构的保障,由知识流为组织资产重构提供来源,为组织提供新的知识及其组合,重组能力结构,为动态能力的提升提供契机。
动态能力是可以确认的明确流程,把知识按流程的特点和需求传递到组织需要的领域。知识的运动内隐于组织的业务流程,其运动或流动的过程就是知识流程。按活动可划分为知识的获取、积累、转化、交流、应用及创新等,知识获取是组织从其内外部获得知识,并把知识提供给组织使用;知识积累是对获取的知识进行整理,有效地存储到知识库中,并保持知识的更新状态;知识转化是把知识变得可用有用的过程;知识交流是知识在企业内外的转移与共享的过程;知识应用是把知识创造出价值的过程。各个知识活动之间是相互联系的,共同组成一个使知识顺畅流动的流程,使恰当的知识流量在恰当的时间经由恰当的知识活动和媒介源源不断地提供给恰当的人,提高知识的流动性和知识传递的有效性,提高知识的利用效率,增加知识的流量,为企业创造新的竞争优势(见图4)。
2.4知识流向与动态能力的演化路径
知识流动方向的控制是知识流管理的重要内容,知识流向决定组织开发并增强何种类型的动态能力,如组织加强与外部科研机构的知识交流,就是增强自身R&D能力和创新能力。知识流向要受到组织的知识存量、流量和知识宽度、深度等知识属性及企业过去的知识流向的制约,产生路径依赖,影响动态能力的演化。动态能力的演化要遵循一定的路径和方向。知识随着组织内外环境的变化,其结构、形态等发生演化,并受到组织过去知识存量、流向、结构等的限制,产生路径依赖,作为动态能力基础的知识的演化路径和方向从根本上决定动态能力的演化。知识流管理与学习机制共同促使知识演化,使新知识不断替换过时的老旧知识,促进原有惯例发生变异,使组织形成包含新知识的新的行为模式以及活动方式和技能,形成新的组织惯例,进而形成新的动态能力。动态能力是可以确认的、具体的组织惯例,而惯例是知识的集合,惯例变异的本质是惯例的知识结构特性的变化,是动态能力演化的触发器。Zott认为动态能力是嵌入在企业的资源、能力和经营惯例的变异、选择、保留过程中的常规流程。[18]可见动态能力是组织的知识和组织惯例在组织流程中经过变异、选择和保留三个阶段的演化过程。
知识流管理的过程是组织的学习流程,Eisenhardt、Zollo和Winter等认为组织学习机制引导动态能力的演化。[19][20]这些学习机制包括重复的实践、错误/失败、经验累积的节奏/速度、知识说明、知识编码,也是知识流管理过程中的重要活动。重复的实践帮助组织成员把知识资源更充分地运用到组织的活动实践中,在对知识的重复使用中激发创新的思想,更好地理解组织活动和流程,进而开发出更有效的惯例。经验累积是开发经营性惯例的主要学习流程。知识的说明和编码有助于惯例的复制和扩散。动态能力是组织系统地产生和修正其经营常规和惯例的稳定的集体学习活动模式,[21]通过学习的机制和模式,组织整合、重构、释放资源以获取新的资源构成,促进组织惯例的变异(见图5)。
2.5知识属性与动态能力的知识基础
(1)知识深度。深度的知识存量为企业重构、重新整合/组合知识提供良好的基础,知识深化有助于知识的进一步发展。由于在特定领域的知识没有达到相应的深度,企业很容易被拒于该领域的知识创造和吸收的大门之外,[22]阻碍组织动态能力的形成与提升。组织在特定领域的知识深度的不同会导致动态能力的差别,具有一定的知识深度的组织能够高效地获取、消化、转换、开发新知识,并可敏锐的感知该领域的变化趋势及可能存在的风险等。知识深度的差异为组织评价、吸收、整合内外部知识带来困难,但具有一定深度的内部知识可以选取合适的潜在的外部知识,更好的发挥整合效应,实现资源的协同。挖掘知识深层次的内容和形式,促进知识的创造和创新,深化组织能力的知识基础,进而带来能力的形态和结构的演变,促进能力的提升以及新的组织能力的形成。
(2)知识宽度。知识宽度越宽的组织拥有不同领域的多种类型知识,可以帮助其整合来自外部不同领域的知识,建立新的知识组合。组织拥有多个领域的知识,不会因为缺乏适应不同但相关领域知识发展的能力而产生核心刚性,降低了组织产生能力刚性的可能性,为组织在适应环境变化上提供了更多的灵活性和适应性。环境的动态性要求组织必须具备以广泛而丰富的知识资源为基础的随机应变的适应能力和感知各个行业和领域的风险、机遇等的能力以及及时捕获机会的能力,以使企业有条不紊地运行。宽度也决定知识可流动的范围,有助于拓宽组织能力的作用域,影响组织能力作用的范围和知识价值的实现。
(3)知识强度。组织间知识势差促使知识由高势差区域向低势差区域流动,在知识分布集中的领域、部门或企业,其获取其他领域、部门或组织的知识的能力就强,易形成知识集群,对知识的利用效果会更好,有利于更好的吸收知识和实现创新。知识分布集中有利于对该领域、部门或组织的知识资源的整合,对吸收的外部知识资源的系统化、组合化,以促进内外知识资源的整合,形成新的资源组合,更新组织能力的知识基础。组织知识关联度是知识强度的表现形式,知识相关联的程度越高,其在为组织创造价值,实现知识的价值增值以及促进动态能力的形成等方面更大地发挥知识的作用(见图6)。
3结语
知识流管理与动态能力的互动模型表明知识流管理的四个知识流状态与动态能力的位势、流程、路径和动态能力的知识基础是互动的关系,知识存量是动态能力位势的基础,知识流量为动态能力流程提供知识输入,知识流向引导动态能力的演化,知识属性的变化改变动态能力的知识基础,决定动态能力的结构和本质,从而明确知识流管理作用于企业动态能力三个结构维度及动态能力的知识基础的关系机理。知识流管理的过程本质上是组织学习的过程,组织学习通过知识流管理活动来实现,是动态能力的来源机制。进一步的是研究如何将组织学习与知识流管理整合来提升组织的动态能力。
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【关键词】航空发动机基础;知识体系;全局思维;质量意识
随着民航运输行业的迅速发展,民航运输总量每年均在快速增加。同时,民航运输飞机的保有量也在随之增加。这使得民航业对于高质量民航机务维修人员的需求越来越大。航空业内将航空发动机称为工业皇冠上的明珠。航空发动机是前沿工业技术高度密集的复杂系统。航空发动机对于流体力学、结构力学、材料学、控制原理以及热学知识等多个学科均有较高的要求。
《航空发动机基础课程》作为机务培训中重要的理论基础课程,在整个课程体系中具有十分重要的地位。学生通过课程的学习将对发动机的整个工作原理和结构部件有较为清晰的认识。作为基础课程,《航空发动机基础》课程在教授本课程知识,还是培养学生整体工科素养的重要方式。本文着重分析《航空发动机基础》课程在机务培训中的重要性。
1.全面的工科知识体系
航空发动机被称为工业皇冠,是高技术密集的复杂工业系统。在《航空发动机基础》课程的学习过程中,涉及到流体力学、热力学、结构强度、材料学等诸多学科。因此,《航空发动机基础》课程可以为学生搭建较为全面的工科知识体系。
航空发动机的流体力学设计是所有工业设备中最为复杂和精密的。为了更高的空气性能,发动机的流道设计十分复杂。另一方面,许多先进的流动控制技术和设计方法都率先应用在航空发动机上。学生在课程的学习过程中,对流体力学的基本概念会有较为清晰的认识。
航空发动机是热机的一种,具有高速、高温的特点。对于航空发动机热力学知识的学习,可以让学生对热力循环、燃烧组织、冷却散热等热力学知识均有较为深入的认识。值得注意的是,航空发动机热端部件在高温环境内长期工作,是发动机中最容易发生问题的部分。特别是涡轮轴承、叶片等部件,由于燃烧或者工作不稳定均容易发生故障。因此,对于热力学的学习在机务实际工作中具有十分重要的意义。
在结构强度方面,发动机工作转速高、载荷大,对材料及结构都造成极大的挑战。结构的损坏往往也是发动机出现实质损害的先兆,如出现裂纹、震动等情况。比如说在高度旋转过程中,发动机的动平衡调教尤为重要。如果动平衡出现问题,轻则导致整机震动、工作不稳定等情况,重则导致整个发动机结构的不稳定。在航空发动机基础课程的学习中,学生可以对结构设计和强度知识有较为深刻的了解,在实际工作中增强对问题的分析解决能力。
除此之外,发动机控制、附件等系统均具有较好的工科知识基础。总之,航空发动机作为工业的集大成者,对于培养学生整体的工科知识基础具有十分重要的作用。
2.全局思维的养成
机务工作过程中,问题往往都不是独立的,而是相互耦合的。为了提高机务人员实际分析问题的能力,对机务的全局思维能力提出了更高的要求。系统的全局思维在机务工作中具有极为重要的作用。在遇到实际的维修问题时,出现的显性因素并不一定是解决问题的办法。实际的问题和原因需要通过机务人员通过系统的进行全局分析才能得知。
《航空发动机基础》课程具有完整的知识体系和分析方法理论,在培养学生全局思维方面有着非常大的优势。在发动机实际工作过程中,流体、固体、热学、电学问题相互耦合,互相联系。这就要求学生在学习航空发动机基础的过程中,综合的进行问题分析。通过对实际的航空发动机问题进行分析(如流动带来的振动问题,热学导致的结构问题等),学生在考虑问题时不再只是单纯针对部件本身,而是依靠系统的全局思维进行分析。
3.质量意识培养
航空是目前公认最安全的出行方式,这主要得益于航空业整体对质量的不懈追求。对于航空从业者,特别是机务人员,进行质量意识培养十分必要。质量意识的培养作为虚拟的意识形态培养,需要实际的课程和活动作榕嘌载体。
《航空发动机基础》课程是培养学生质量意识很好的载体,这主要是因为航空发动机设计过程极为严谨和缜密的设计态度。航空发动机工作环境极为恶劣,工作性能要求极高。因此航空发动机基础课程的学习过程,也是一个质量意识教育的过程。
《航空发动机基础》课程首先可以为学生搭建全面的工科知识体系,并在此基础上培养学生的全局思维及质量意识。基于以上分析,我们可以看到在机务培训中《航空发动机基础》是提升学生综合能力的学习平台,具有极为重要的地位。
【参考文献】
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