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电气自动化系统的概念

电气自动化系统的概念

电气自动化系统的概念范文第1篇

一、认识日常生活概念与科学概念的关系,准确理解科学概念。

化学知识大多来源于生产和生活实际,学生既熟悉又陌生,日常生活概念与科学概念之间往往产生冲突。举例来说,在物质分类上NaCl是盐,学生易于理解。而Na2CO3俗名纯碱,纯碱虽具有较强的碱性,但它是盐不是碱。食盐、纯碱是生活概念,在物质分类上归属盐类是科学概念。糖的概念在日常生活中与化学教学中的概念差别也较大。日常生活概念是人们对周围事物的感性经验的直接概括,并不具有很高的抽象性。科学概念是在相关理论指导下形成的,而且总是处于特定的理论系统之中,具有较高的抽象性和概括性。为了让学生理解这一本质区别,教师在教学中对学生加以引导,学生就能区分日常生活概念与科学概念的关系,学生在学习中就易于接受科学概念,就能记准、理解科学概念,并能熟练运用概念去解决实际问题,提高化学科学素养。

二、通过各种实验和感性材料,归纳和总结概念。

化学是一门以实验为基础的自然科学,绝大多数化学概念可通过演示实验、分组实验和家庭小实验归纳总结。演示实验、分组实验和家庭小实验为许多化学概念的引入提供了感性认识,毕竟“眼见为实,耳听为虚”。举例来说,燃烧的概念,在初中化学中燃烧的概念是可燃物与空气(氧气)反应,高中在增加了氢气、金属与氯气反应后,再通过相关的实验,学生就能理解不同条件下燃烧的概念。对于元素化合物知识的学习,如金属钠是一种重要的、典型的活泼金属,学生对它感到很陌生。在教学中,学生通过实验首先认识钠的保存和取用,用镊子取出金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切开金属钠,仔细观察钠切面颜色与光泽的变化,随后取黄豆大小的一块钠投入滴有两滴酚酞试剂的水中,观察钠与水反应的有关实验现象,并收集气体,验证气体的成分。学生动手做实验,观察实验现象,教师再加以分析引导,推理验证金属钠的有关性质和概念就顺其自然。通过实验,学生能感受化学物质反应的丰富多彩,能拓宽知识面,并对初中所学金属的物理性质、金属与水的反应、金属与盐溶液发生置换反应的条件与范围有更好的认识。在实验过程中,教师要有目的、有系统、有计划地组织学生进行观察,培养学生敏捷而准确的洞察力,以此不断获取信息,建立概念形成的心理过程,有效地形成概念的表象,学生再通过听取教师的言语说明、阅读文字和符号等去分析、比较,从概念的属性上认识本质,掌握概念的内涵和外延。

三、把相似概念的区别和联系进行对比教学。

化学中有许多概念名称相似,但含义相差很大,如元素、核素、同位素、同系物与同分异构体,等等。这些概念的研究对象不同,教师必须进行归纳,指出它们的区别与联系,从而有利于学生加深对这些概念的理解。

四、从习题错误中强化概念的再认识。

对于高一化学中的电解质、非电解质的概念,学生在做常见物质分类的归属时易混淆,难以理解。不少学生认为NaCl溶液、Cu能导电,从而判断其为电解质,而忽视电解质必须是化合物;因为CO、NH的水溶液能导电且是化合物,就认为CO、NH为电解质,不理解电解质的导电原因必须是自身电离产生的离子导电。可见概念的记忆必须建立在正确理解的基础上,这样才能有助于化学概念的深化。通过认识习题的错误根源,学生能够加深印象,丰富对概念内涵的认识,也有利于对思维能力的培养。

五、运用分类法,构建概念知识网络。

化学基本概念众多,要系统地掌握众多的、不同的化学基本概念,就必须进行分类,如物质组成(化合物、盐、氧化物、有机物等),结构(原子、分子、化学键、同分异构体等)、性质(物理性质和化学性质等)、变化(物理变化、化学变化,离子反应、氧化还原反应等)、化学计量(相对原子质量、物质的量等)与化学用语(如化学式、电子式、化学方程式等)等6类基本概念。只有全面系统地对化学概念进行分类,构建概念知识网络,学生才能学好化学概念,对化学学科感兴趣。

六、以发展的角度应用概念,分阶段理解概念。

研究和认识新课程化学概念的教学要求是非常必要的,有助于教师把握化学概念在教学中的深度与广度。新课程标准中有不少化学概念的教学要求,是在不同的模块中、不同阶段逐步提高与深化的,有些概念是在特定的教学阶段中产生的,因此概念具有一定的局限性。以氧化还原反应为例,初中已经学过氢气还原氧化铜,从物质得失氧的角度认识氧化还原反应的有关概念。高中必修教材,专题一从化学反应过程中元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应;专题二从化学反应中元素化合价变化分析入手,揭示氧化还原反应的本质是电子的转移,分析物质中所含元素的化合价(高价、低价、中间)预测物质具有氧化性或还原性,进而分析氧化还原反应的反应规律;专题四讲述氧化反还原反应方程式的配平。在必修教材2中,氧化还原反应在电化学概念学习中再加以提高,拓展其重要应用。学生通过以上不同教材,在不同阶段学习完化学中氧化还原反应的有关概念。必修教材是基础,选修教材是综合应用。对化学概念的教学不是一次能完成的,而是逐步深化、逐步完善的。因此应用概念不能因循守旧,必须以发展的角度应用概念,分阶段理解概念。

电气自动化系统的概念范文第2篇

各种新型材料新能源、新型动力系统的研发和使用让它们以先锋的姿态,

努力让汽车的代步呈现“绿色”和清新。

Audi

E-tron Spyder

奥迪e-Tron自2009年以概念车的形式推出以来,一直贯以“纯电动高性能跑车”的称号,在连续推出几个版本后,推出e-Tron Spyder概念车,动力系统转变为插入式混合动力系统。e-Tron Spyder外形上相比之前版本更接近量产形态,卸去车顶的它以敞篷姿态出现,整车在尺寸上也比硬顶版有所改变,长度增加了130mm达到4060mm、宽增加30mm至1810mm。作为一款高性能的敞篷版概念跑车e-Tron Spyder采用了优雅和动感兼顾的设计理念,在继承前代设计元素的基础上,用更加合理的车身比例、流畅线条和高科技含量,将奥迪独特的设计理念和未来跑车发展的方面展现的相当到位。细长的前大灯、多幅金属条组成的进气格栅和发动机盖上凸起的棱线将其打造的相当霸气,其低矮的前挡风玻璃和侧窗玻璃将驾驶舱打造出游艇的效果。动力方面,新车采用插入式混合动力技术,由一部中置的3.0升TDI涡轮增压直喷柴油发动机和两部位于前轴的电动马达组成。柴油机能提供最大300马力动力,通过7速双离合变速器直接传输给后轮;而前轴上的两部电动机则可产生88马力动力,两者合力创造出百公里加速4.4秒的成绩,电子限速状态下,车速最高可达250公里/小时。而完美车身比例和ASF框架结构为其实现了卓越的燃油经济性,TDI发动机2.2升/百公里的油耗,59克/公里的二氧化碳排放量也让其成为同类车款中的环保新标准。

Chevrolet

2011 Corvette Z06 碳纤维限量版

科尔维特自1953年就开始生产,作为首款由美国汽车生产商打造的全美式风格的跑车,定位是针对极少数尊贵客户,但作为新领域的开拓者,科尔维特也落得生产了300部就停产的命运。可出众的外形和动力系统注定会逐渐得到大众认可。到20世纪80年代,科尔维特跑车转到位于美国肯塔基州鲍灵格林的通用公司生产,并在这里建立了部级科尔维特博物馆。时至今日,作为庆祝科尔维特首次亮相勒芒24小时耐力赛50周年纪念,雪佛兰推出2011款科尔维特Z06碳纤维限量版,再一次用超前的姿态将赛车技术成功植入民用车,并在环保的道路上作出表率。此次限量款碳纤维的使用成为最大亮点,发动机盖、扰流板、制动器等很多车身零件,摇杆、分割部位和车顶面板等均采用碳纤维制成。它也成为科尔维特史上最轻的发动机盖,限量版综合了Z06上7.0升LS7 V8发动机和ZR1上配备的悬架和制动系统,依然保证505马力的动力输出。为了体现限量版的尊贵,雪佛兰为这款跑车设计了黑炭色真皮和小山羊皮打造的内饰,同时配备带有独特标识的方向盘、特殊的门槛板和带有刺绣工艺的靠枕。不过就算你肯花费60万将它购入,下手也要快,因为它只限量500部。

Mercedes-Benz

SLS AMG E-Cell

作为奔驰AMG性能2015战略的一部分,SLS AMG E-Cell是奔驰首款电动跑车,近日,奔驰官方已经确认将SLS AMG E-Cell量产。外观上,它保留了汽油版SLS AMG的大部分设计,同时又带有鲜明的个性特点,比如来自F800概念车上的腮状进气格栅,大线条的勾勒让它动力系统不容怀疑。车头大面积矩形进气格栅围绕着的梅赛德斯-奔驰大标,让其霸气中透露优雅。烟熏装扮的前大灯采用复古元素,为其增添了些神秘。其鸥翼式车型用个性更加鲜明的超凡方式完美延续并无限延展。在其将近4.7米的车身长度中,车前部发动机部分就占了近2米,外悬和后移的驾驶舱让它在第一眼就跟其他跑车区别开来。车身侧面腰部超大的散热孔不免让人猜测,如此声势的机体内会隐藏着怎样的动力心脏。相信奔驰SLS AMG电动版绝不会让你失望。SLS AMG E-Cell采用48kwh的锂电池作为能量单元,通过4个车轮独立的电动机输出526马力动力,让它轻松取得百公里加速4.0秒的成绩,相较汽油版仅仅慢了0.2秒!成绩斐然。而为了保证电池组的正常工作,奔驰还为这款电动跑车专门设计了两回路的水冷系统,在高温时,这套系统能帮助电池组和电机降温;而在超低温状态下,它还能提供为电池加热的功能,保证电池组正常、稳定的工作。相信,它的上市,将为环保型跑车树立新标杆。但你还需耐心等待,因为奔驰SLS AMG E-Cell预计将于2013年前后才能上市。不过,相信这份等待绝对会物超所值。

Renault

Fluence Z.E.

车款名称中Z.E是Zero-Emissions的缩写,意思就是零排放,毫无疑问雷诺这款车的属性是纯电动车,它也是目前市场上第一批C级全电动轿车。它从概念到量产的道路相当顺畅,中间只经过了1年的时间。量产版Fluence Z.E.应时的抛弃了概念车的夸张和花俏代以朴实和稳重。车款在设计上秉承简洁、大气的原则,在线条运用和设计元素上都力求简约,没有过多的修饰。车头修长的前大灯配合长条形进气格栅让整车看上去相当修长,五幅的花瓣型轮毂也相当质朴,但不乏优雅之感。这款纯电动汽车搭载一台后置的95马力电动机,峰值扭矩可达226牛・米。其配备的锂离子电池组能让Fluence Z.E.有160公里的续航能力,而且,在6-8小时内即可完成整个充电过程。如果你对于这个时间还不满意的话,雷诺还提供一个名为QuickDrop的电池更换系统,进入供电站,你可以选择充电或者直接更换电池。而且,更换电池的过程相当简单,仅需3分钟即可完成。当然,这项服务也如同其他电动汽车遇到的问题一样,需要时间去普及,雷诺预计在2012年推出该项服务。但一旦这种快速充电或者直接更换电池的供电站得到普及,你我都将切身感受到电动汽车所带来的便利和对环境的改善。

Mercedes-Benz

电气自动化系统的概念范文第3篇

1.电机电器及其控制技术

(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。

2.电力系统及其自动化技术

(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。

二、改革教学方法,创新互动式教学模式

1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣

在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。

2.加强课堂互动,调动学生积极性

为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。

3.推行专题报告,活跃课堂气氛

采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。

三、结束语

电气自动化系统的概念范文第4篇

车展是一种承载汽车文化、传达消费信息、展示产业和市场格局的平台形式。以 畅想绿色未来 为主题的第十一届北京国际车展热闹非凡。作为今年国内的第一场国际车展,本届车展受重视程度非同一般。

本届车展不再是用时髦和应景这样的词汇去界定重点落在绿动趋势上。北京车展的人声鼎沸中,高调迎接我们的是辆辆将梦想兑现为现实把理想驾驶到眼前的新能源汽车。奔驰s400hybrud,宝马conceptActilveE新丰田普锐斯大众途锐混合动力版,比亚迪E6纯电动轿车凯美瑞混合动力版日产Lear……无论是自主品牌主推的纯电动车还是传统巨擘倾力的全球概念车型,抑或合资品牌捧出的短期内便可转化为量产车的混合动力解决方案,新能源主低碳可持续成为海内共识。汽车商家在此刻无例外地展现给世人成熟的责任感,他们正在用实际行动向世人证明,飞驰而过的车轮碾过的路面,将不仅烙印下产量的金色,科技的太空色,都市的五光十色更重要的是,你将能够从中看到可持续的生命的绿色张力,“回到未来”的你将贪婪地吮吸到青草的气息。

在推广绿色使用方面,此次北京国际车展同样是下大力气。正如当下“新能源一哥”工信部副部长苗圩所言新能源的普及不能够全都寄希望于国家的政策补贴,吸引消费者的关键点在于后期使用成本的大幅度降低,据记者不完全统计,本次车展有95台新能源汽车集结堂,展示汽车厂商节能环保车技术,突出新能源及混合动力汽车的使用成本优势,宣传节能减排技术的可持续发展。

无论是空气动力学动力总成的燃油经济性还是环保材料的使用,甚至开拓出全新的环保方式,无不舞动着绿色的汽车设计大旗。发动机排量能小则小,车身尺寸能减缩则减驱动能源尽力选择无污染型,这些是北京车展上的概念车的共同点,在多个展馆走上一圈你甚至会发现连豪华品牌的设计师都在炫耀自己的绿色理念。

全新概念车齐聚北京车展

本次车展亮相的多款概念车不约而同地紧扣绿色概念不遗余力地展现出世界顶尖的环保技术。在传统汽车发展了百余年的今天新能源汽车己成为所有汽车企业的研究主题,也必将成为汽车产业发展的方向再加上高企的油价各地的油荒,推波助澜地提升了“电动”“节能’等概念的影响力各汽车厂家必定会以此为机会大打绿色低碳牌,推出自己的战略车型尤其是在低碳领域的战略车型。

1 BMM Vision Efficient Dynamics

BMW这款概念车大家可能并不陌生不过这是第一次来到中国的车展上。实车的视觉效果与图片相比,有过之而无不及。而且本次车展,宝马为我们敞开大门,不仅一睹真颜,更可以了解这款高性能混合动力概念车的 内在”。此款车型采用最新一代BMW AeHybrid插电技术的全混合动力,由三缸共轨窝轮柴油发动机驱动前后桥均配备了一只电动马达配载最新的制动能量回收系统可在形式期间高效充电。主动空气学动力设计保持滚动阻力的最小值,超低的风阻系数仅为0.22。

2 标致SR1

无论是在外形设计内部装饰,还是科技配置等方面标致SR1概念车都流露出了标致品牌在未来车型设计理念上的变化。外部造型上标致SRl概念车运用了一种全新的设计语言,既有空气动力学技术色彩,又有造型美感将标致耐力赛车的优良传统与现代科技更加完美地重新演绎出来。

3 现代i-Flow

北京现代展台的Blue-Drive区将展示两款概念车i-Flow(产品代码HED-7)和Blue-Will(产品代码HND-4)。概念车i―Flow完美诠释了韩国现代汽车新的外形设计理念“流体雕塑”,不但其流畅优美的线条彰显了仿生学未来派的动感外形且它独具特色地利用了空气动力学原理其风阻系数仅为0.25,使得二氧化碳排放量减少到B5克/公里,同时应用了能量收集技术和重量更轻的材料,使得百公里油耗仅为3升。

4 凯迪拉克CDnvefj

XTS白金版匹配最新科技的插电式混合动力系统,可以通过普通标准电源插座对车载电池进行完全充电从而大大拓宽了纯电力驱动方式的环境适用范围,燃油经济性比普通混合动力车高出一倍。这款装备精良的超级Coupe跑车采用具有革命性的电力驱动技术可以实现零油耗零排放,展现凯迪拉克前瞻理念和前沿设计。

5 本田混合动力汽车INSIGHT

本田认为 在燃料电池电动车普及之前混合动力是现阶段最有效的环保技术。混合动力车lNSlGHT搭载1.3Li-VTEC+IMA(Integrated Motor Assist)混合动力系统并采用Honda独创的节能驾驶辅助系统“EcoAsslst”融合了使用便利性与环保节能性,成为新时代紧凑型混合动力车的标杆。

6 本田电动车EV-H

电动概念车EV-N定位为城市生活用短距离交通工具,具有亲切、简洁的外形,灵巧、紧凑的车身尺寸,人性化座椅布局等特点引领全新的电动车潮流。 本田自上世纪80年代开始进行电动车基础研究,1997年在美国和日本租赁销售电动车“EV Plus”积累了丰富的电动车技术。

斯巴鲁HYBRID TIYRER

在混合动力概念车“SYBARY HYBRID TOURER CINCEPT”,车了高水平的环保性性、操控性及安全性。

电气自动化系统的概念范文第5篇

论文关键词:教育;能源与环境;公共选修课

“能源”与“环境”是当今世界发展的两大主题。能源是人类社会赖以生存的重要物质基础,是工业的食粮、社会经济的命脉。随着社会生产力的发展,人类对能源的需求量日益增大。但是,当今世界所使用的能源绝大多数仍取自地球,随着不断地开采和利用,各种能源资源日渐枯竭,能否满足未来世界不断增加的能源需求是人类共同面临的问题。

为适应上述形势需要和公选课要求,苏州大学于2006年面向全校非动力机械与工程专业开设能源可持续发展公选课。公共选修课是高校课程体系的重要组成部分,是学生扩展横向知识、培养自学和动手能力的最佳平台。多年来,学校在加强全校本科生能源与环境意识的培养上不断探索与创新,逐步摸索出一套行之有效的方法。由于其他专业的学生不具备相关的专业基础,因此,在授课过程中讲授能源与环境的基本概念、国内、国际能源使用现状与严峻形势、能源与世界政治、经济的关系、新能源的开发与使用、世界环境现状、环境与人类的生存以及各种环境保护的一般方法等科普性的知识,以使学生易于理解和接受。

这门课程主要讲授以下内容:当代科学技术发展趋势及我国科技发展的战略部署;热工基础(热力学、传热学及流体力学和燃烧学基础部分);工程热物理学科的发展战略;能源基础知识;可持续发展;能源科技发展及可再生能源发展状况(生物能、太阳能、地热能、风能、潮汐能、氢能和燃料电池)和开发利用技术;火力发电厂基本知识;核能发电;大气环境保护原理基础;洁净煤技术概论;洁净煤技术(SOx)产生机理及控制技术;洁净煤技术(NOx)的产生机理及排放控制技术;节能原理简介及相关技术(能量系统的分析方法、工业过程节能的途径与方法);针对当下能源与环境中的热点问题和新技术进行专题讨论。

在近些年的“能源与可持续发展”教学摸索与实践中,学生反映良好,笔者总结出一些方法和经验,以下就较为典型的几个突出问题谈谈自己的认识与实践。

一、与时俱进引入新概念,引发学生思考

科研为教学创设一种学术氛围和探索研究的环境,将新的科学技术成就和成果及时引入教学,则能使课程教学更具现实性、前沿性,提高教学质量和水平。能源利用基础部分涉及到热学知识,笔者引入了过增元院士提出的热学新概念,但是并不深入介绍,而是介绍现有概念来龙去脉,引起学生思考,感受大师的思维方法。

先从日常生活中的热现象着手,介绍热学基本概念。

其次从热的本质讲其发展简史,引经据典,如介绍南北朝成书的《关尹子》、东汉王充的著作《论衡·寒温篇》、汉代《淮南万毕术》、《武林旧事》等热现象记载,讲述古希腊科学家对热的认识,引出两种观点即热质说和热动说。热质说认为热是一种没有质量的特殊物质,热动说认为热是物质粒子的微观运动。这两种思想相互碰撞、辩论了好几个世纪,但是这两种思想并不是鲜明的对立,很多思想中都包含着两种思想的影子。

再就现有传热学面临的挑战引发同学思考,如:

其一,经典的传热规律面临极端条件下传热现象的巨大挑战。例如以激光的利用为代表的超快速加热,如激光武器和激光加工技术,激光脉冲宽度可达到飞秒量级,如何预测激光加热过程是传统热学原理遇到的问题。

其二,经典热学中还没有以提高能源利用率为目的的传热过程的优化理论和技术。当前面临世界性的能源短缺问题,我国面临的节能减排的形势更为严峻。因此,提高能源利用效率更为重要。然而,传热学中只有热量传递速率而没有热量传递效率的概念,所以只有传热过程的强化而无传热过程优化的理论和技术。

其三,傅立叶导热定律导致热传播速度为无穷大的缺陷还没有很好地解决。早在1822 年,法国的数学家、物理学家傅利叶就提出了著名的傅立叶导热定律,即热流与温度梯度成正比。尽管作为实验定律的傅利叶导热定律已为大量的工程实践所证实,并获得了广泛的应用。然而,用傅利叶导热定律描述瞬态导热过程时,由于所得到的热传导方程是抛物型的。这隐含着热是以扩散的方式传播,因此出现了热扰动传播速度无穷大的佯谬。傅立叶定律的这一缺陷表明,它只是一个唯象的近似定律,在物理上是不完善的。

其四,传热学缺乏同物理其他分支学科之间共性的量和规律。傅立叶在他的热学专著《热的解析理论》中指出“……无论力学理论的研究范围如何,它们都不能应用于热效应。这些热效应构成一个特殊的现象类,它们不能用运动和平衡的原理来解释……自然哲学的这一部分不可能与动力学的理论有关,它有它本身特有的原理。”

与物理学的其他分支学科相比,热学没有的概念有:质量、力、速度、动量;波、振动等。热学独有的概念有:熵、可用能、状态量和过程量等。

由于学生们是学过大学物理学的,对物理学内容的构架有基本认识。通过以上纵向比较,同学们一致认为对物理学有了更深刻的认识,激发了学生的学习兴趣,收到了良好效果。

二、加强学生的社会、生产实践,培养工程的观念

社会实践、调研是本科生教学的一个重要教学环节,是学生接触社会、工程或生产实际的一个基本手段。同时,教学中实际例题分析是最具说服力的,对学生知识认知、理解和分析帮助很大,他们也比较感兴趣。

例如笔者结合实际项目介绍:在分布式能源系统中,让学生实践调研华东地区气候条件,统计华东四省一市主要城市月度气温,调查华东四省一市或华东地区主要城市天然气资源、华东四省一市或华东地区主要城市电价及华东地区医院、酒店、商业、娱乐设施、办公、机场、学校、居民等用户的冷负荷、热负荷和电负荷需求、持续时间。同学们利用假期在所在地区积极调研,得出华东地区民用电价平均值为0.5645元/度,燃气销售价格2.2元/立方米,工业电价平均值为0.9元/度,燃气销售价格3.5元/立方米。通过调查,同学们得到华东地区空调供应时间一般是:制冷100~150天,采暖90~100天,过渡期110~170天,制冷和采暖的需求时间相对比较长些。这些是华东地区发展天然气分布式能源系统的有利条件和基础。而学生实践也为笔者丰富了教学内容,使笔者感受到教学的乐趣,实现了教学相长。

笔者结合具体设计案例引发学生思考,如:宾馆的主楼建筑面积27000m2,裙房建筑面积约3000m2。宾馆用电量较高,同时也有夏季冷负荷、冬季热负荷和全年热水的需求。本宾馆分布式能源系统主要由1台内燃机发电机组和2台溴化锂吸收式冷温水机组组成。系统的总发电量、制冷量、制热量、制热水量分别为600kW、3000kW、2400kW、7.7t,分布式能源系统设计年运行天数330天(扣除检修时间)。本项目为全年运行,其中供冷期主要为夏季年运行120天左右,供热期主要为冬季年运行105天左右,热水供应全年运行330天左右(扣除检修)。

系统配置从原理上进行科普性介绍,而不详细展开,如本分布式能源系统所用发电机组选用曼海姆的TCG2016V12C。选用的两台远大溴化锂吸收式冷温水机组分别为1台BZHEY125XD 一体化烟气热水直燃机和1台 BZY125XD 一体化直燃机。

分布式能源系统注重技术与经济的结合,结合本案例分析气价、电价对系统影响,指出技术上合理还要经济上合算的工程经济学思想,介绍最简单的投资回收年限的概念。本案例中主要取决于投资成本和收益额的大小。其中,投资成本是指购买设备所需要的费用,主要指新设备的初投资、收益额表示系统年收益(输出的冷、热、电)减去系统运行及维护费用。

理论方法与生产和生活实际相结合,调动学生学习的积极性,通过案例分析使学生初步掌握工程思想,并学会用所学知识解决实际问题。

三、可持续发展与古代朴素的人与自然的基本关系

鉴于公选课从内容到教学形式相对自由一些,针对学生的专业特点逐年加大了素质教育的内容。

“可持续发展”一词是在1980年的《世界自然保护大纲》中首次作为术语提出的。在此期间还提出了“可持续性”和“持续发展”等概念。“可持续性”是指社会系统、生态系统或任何其他不断发展中的系统继续正常运转到无限将来而不会由于耗尽关键资源而被迫衰弱的一种能力。1987年,挪威首相布伦特兰夫人主持世界环境与发展委员会,在长篇专题报告《我们共同的未来》中第一次明确提出了可持续发展的定义。“可持续发展”概念应该是“可持续性”和“持续发展”的结合,既要考虑发展也要考虑环境、资源、社会等各方面保持一定水平。

但是讲到这些,强调可持续发展的思想其实在中国源远流长,下面列举如下例子以引发人们对中国传统文化的崇尚:“为人君而不能谨守其山林菹泽草莱,不可以立为天下王”;“斩伐养长,不失其时,故山林不童,而百姓有余材也”;“竭泽而渔,岂不得鱼,而明年无鱼;焚薮而田,岂不获得,而明年无兽”。孔子说:“断一树,杀一兽,不以其时,非孝也。”他还说:“启螫不杀则顺人道,方长不折则恕仁也。”孔子在他自己的生活实践中一向是“钓而不网,戈不射宿”。

中国传统文化的“天人合一”思想即把人类放在大自然生态环境中加以考虑,主张人与大自然息息相通,和谐一致,天、地、人一体化。孔子说:“大哉,尧之为君也,巍巍乎,唯天为人,唯尧则之。”孔子肯定了天之可则,即肯定了自然的可则、人与自然具有统一性。《中庸》中有“万物并育而不相害,道并行而不相悖”,把人与自然的发展变化看作是相辅相成的和谐、平衡运动。人与大自然的关系不是对抗的而是协和共存的,不应把天、地、人孤立起来考虑,而应把三者放在一个大系统中作整体的把握,强调天人的协调、和谐,人与自然的协调、和谐。“天人合一”是中国传统文化对于人与自然关系的最基本的信念。人是大自然中的一群生命体,是属于大自然的一个组成部分,人不应该随心所欲地征服自然、统治自然、支配自然。人必须学会尊重自然,爱惜自然。人与大自然的关系是一种相互依存的关系。

解决生态环境问题的根本就集中在如何看待人与自然的关系上。对此,可以从博大精深的中国传统文化(孔教学说)所蕴含的生态环境理念中去汲取营养。孔教生态环境理念能够引导人们正确认识和处理人与自然、局部利益与全局利益、眼前利益和长远利益的关系,使全社会的生态意识、环境意识得到增强,从而达到可持续发展的目的。

通过上述内容引入,使同学们深入了解中华传统文化的博大精深。中华传统文化不仅对中国的经济和社会发展发挥着巨大影响,也为中国人的世界观和行为方式的形成奠定了基础。它的影响一直延续至今。课堂中引入和加强对中国传统文化的了解,同学们反映良好。

四、结束语