物理机械论文篇（1）

不同的学历层次设定有不同的培养目标和不同的人才培养方案。高职教育应该不同于一般意义的高等教育，也不是中等职业技术教育的升级版。长期以来，高职教育的定位与目标仍在不断的探索之中，但有一点已成为共识:搞好高职教育，纪要构筑理论基础，又要结合实际应用，注重理论与实践相结合。但院校在制定人才培养方案时往往注重课程体系满足企业的实际需求，解决眼前的学生就业问题，以专业课程为中心，忽视了基础课程对学生职业能力与职业素养的重要作用，其后果是学生缺乏必要的基础理论素养，不利于未来职业道路的发展。人才培养方案决定教学。由于大量专业课、外语、计算机等专业和实践课程的加强，大学物理课程的学时被极大的压缩。现在的大学物理课程还十分强调构建“大而全”的课程理论体系，力求严谨、完整，整个课程还是按照力学、热学、电磁学、光学和近代物理分类，没有考虑到不同专业对这门基础课的需求侧重点是不一样的，忽视基础与专业间的有机联系，且与日趋减少的课程学时相冲突。高职物理的教学深度与广度很难把握:由于各方面因素的影响，物理教学中往往只能简单的通过削减知识点，简化定理定律公式的数学分析和推理过程来降低教学难度，牺牲了对很多问题深入探析研究，缺少扩展性;理论联系实际的内容少，内容枯燥空洞;知识体系偏重经典物理，与近代物理的成就脱节，没有反应物理学的最新发展和新成果，与中学物理有很多的雷同之处，很难激发和提高学生对大学物理课程的兴趣，失去了大学物理课程在培养学生探索精神和创新意识方面的积极意义。

(二)教情与学情不匹配

目前高职物理教学模式往往还沿用传统的大学教育模式。在教学观念上，强调教师是教学活动的中心，忽略了学生的主体地位，师生之间缺少互动，教师“填鸭式”教学，学生死记硬背，僵化地掌握知识，很少积极参与学习，不能体现对学生自主学习能力和创造能力的培养。教学手段单一，以课堂理论教学为主，实验课时远达不到课程要求，甚至很多院校在教学中取消了实验课程。虽然目前课堂教学基本都引入多媒体教学，如PPT与动画演示，但多媒体主要限于物理概念、规律的文字描述展示和公式的推导演示，而不能展示物理过程，学生缺少直观的认知，很多物理现象只能依靠老师的费力讲解和学生的“心领神会”，教学效果不理想。现阶段高职院校生源来源日趋复杂，我校近年通过提前招生、对口单招的生源已接近新生人数的一半，且由于文理兼收，大部分学生的数学、物理功底薄弱。相对于中学物理，大学物理以复杂一般运动问题为研究对象，通过高等数学微积分和矢量代数方法分析解决问题。由于高数、大学物理往往由于教学计划同步开课，学生对高数还在消化理解时接触大学物理，缺乏将实际问题抽象为模型用高数进行分析、解决的能力。对课程的评价方法单一。考试是为教学服务，反应教学情况的，而不是教学的指挥棒。而实际情况是将考试作为考核学生学习情况的唯一依据，且考结果轻过程，考核内容格式化，习题题“理想化”。这样的考核方式缺乏探究性、实践性、综合性，考验的是学生的“背功”，使学生养成了对前人成果的依赖性，习惯照搬照抄他人成果，挫伤了学生学习物理的积极性和创新能力。

(三)教材问题

目前高职大学物理课程缺乏合适的教材，通常选用本科或成人自考教材，使用时仅作简单的压缩和删减，内容抽象，与实际生产脱离，不能体现高职教育注重理论联系生产实际的特点，学生惧怕厌倦物理学习。

(四)对大学物理的人文精神的影响重视不够

现代科学技术日新月异，院校教育时间的有限性和知识增长的无限性是永远的矛盾，仅凭在校的几年所学不可能受用终生，需要不断充实、提高。高职学生未来处于生产第一线，应该具备不断获取新知识的能力，这也是高职教育的目标。目前的大学物理教学还停留在学生对物理基础知识的掌握这个低层面上，对其在帮助学生获取、吸收、运用知识方面的巨大作用没有涉及，忽视了物理学的人文精神对学生职业长远发展的积极影响。学生常常迷茫“为什么要学物理?”“学物理对我的专业有什么帮助”，疲于应付作业、考试，急功近利，考完就忘。

二、对提高物理课程教学效果的探索建议

(一)改变观念，重视大学物理的人文精神的积极影响

我们应该从提高人才综合素质这一目标全面认识大学物理课程的地位和作用。大学物理不仅仅是一门重要的基础理论课程，在素质教育方面也有着特殊的地位和作用。物理学是一门自然科学更是文化，闪耀着丰富的哲学思想。物理学在创立和发展的漫长坎坷过程中，物理学家总结和发展了许多及其精彩研究方法，如观察和实验、分析和综合、归纳和演绎等等。这些研究方法有其独有的特点，注重严密的推理逻辑，理论与实验的紧密结合，也为其他自然学科的研究起着指导作用。学生学习物理学不但要掌握相关理论知识，更重要的是学习其研究方法和思维方式，领会物理思想，树立起彻底的唯物主义思想，注重团结协作，踏实求实，勇于创新，鼓励学生将这些方法、思想运用到专业学习中去。

(二)课程内容与专业对接，采用模块化教学

根据高职学生的实际情况及各专业的教学计划，高职大学物理不应固守向普通高等教育完整严密课程体系看齐的陈旧观念，教学内容的选取应灵活，致力服务于专业建设。根据不同专业的特点，选择合适的课程内容针对不同的专业，在课时有限、条件有限的情况下，为学生打下专业所必需的物理基础。积极采用模块化教学，注重知识结构。大学物理的章节如力学、振动与波、热力学、光学和电磁学等，内容浩繁，要在三四十课时中完成是不现实的，但这些不同领域具有较高的独立性，根据不同专业所需删去若干章节不会影响学生对物理学的整体认识，以机械专业为例，细分专业可以采用不同的模块组合:①机制专业:力学、振动和波②机电专业:力学、电磁学③模具专业:力学、热力学④化工设备、船舶、飞机维修专业:力学、振动和波、流体在教学中，控制好教学的难度和广度。大学物理课程所包含的内容是科技人员必须具备的基础知识，专业课是这些物理基础知识在不同领域的具体应用与延伸。高职学生学习基础普遍薄弱，不能简单的通过删减内容、回避难点来满足教学合格率，造成学生职业能力的缺失。对于不是必需、理论性强的内容应直接删除，对于必需但掌握难度较大的定律定理则可以淡化推导，重在讲解其在生产中实际应用。通过物理课程，学生可以有序的将其中的物理基础知识与专业课程中的内容对接，掌握完整的专业知识链。

物理机械论文篇（2）

“96.8”洪水期间，原阳武庄防洪路口门冲块恢复时，在石料，柳料运不进去情况下，利用滞留在工程上的机械和土工布做土袋抢堵，利用装载机和挖掘机结合土工织物纺织布做成土工袋进行口门复堵，取得了堵复口门的最终胜利。

1.1方法：在装载机斗容里铺一长5米、宽4米的土工织物纺织布，编制布的长宽可根据实际需要任意调整。用挖掘机向装载机斗容编制布上卸土，装满后利用电动缝包机和三股尼龙线将土工布上口往返两道缝严，用电动剪刀将多余的土工布剪掉，然后利用装载机的力量将一个长2米、宽1.5米，高1.2米的土工织物土袋倒入决口处，利用此方法层层叠压，步步进占。

1.2优点:比重大，在动水条件下充填，铺设比较方便，袋体柔软变形能力强，在压载作用下很好地服帖于基面上，便于储备、运输，且施工简单，操作方便，机械化程度高、速度快，效果好，劳动力强度低，节省大量石料和铅丝笼，并且闭气效果比石料、石笼更佳。

2.土工织物与机械设备的配合设计

2.1装载机斗容上的铲爪应卸掉，以防装卸时挂破土工织物土袋，斗容的大小可根据需要进行更换调节。

2.2土工织物可根据斗容的大小加工成适当的布块，也可以为增强土工织物的强度缝成双层或多层。

3.土载织物土袋尺度的确定

利用土工织物反滤土袋进行合龙后的闭气效果要比石块和铅丝笼好的多。

3.1单个土袋的长度:单个土袋的长度可视水流流速和水流动能系数及所做占体的宽度等因素通盘考虑。按《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》的规定，计算出土工织物土袋长度为2-3米，如此长度不能满足占体的宽度需要时可铺2-3排，甚至多排。可根据实际需要灵活掌握。

3.2单个土袋的宽度：单个土袋的宽度与水流速条件及装载机斗容体积有关。块体宽度大，搭接少且省料速度快，但需要和其配套的施工机械的斗容相适应，块体过窄，则排压多且费料，整体性能差。因此，单个土袋宽度更要根据具体情况适当选择，结合实践经验，笔者认为单个土袋的宽度在1-1.5米之间效果最佳。

4.土工织物工程材料的选择

4.1土料

土袋可用各种土料，包括取用附近滩地、提防后戗和淤背体的土料（沙土、两合土、砂砾石），情况急时可临时取用堤防超高部分堤身的土料。

4.2土工布

土工布要保证它的透水性，又要使细土颗粒不能穿过。

5.堵复口门工程的实施

5.1施工方法

首先探测口门水深、流速情况，如水深较深、流速过大，装载机在抛投土袋前可在土袋两端系上绳缆，在工作面两端适当位置打1.5-2.0米的木桩，打入后的木桩高出地面0.3-0.5米，用以固定绳缆，直到袋体露出水面不需系绳缆固定为止。如水较浅、流速较缓时，袋体抗滑稳定安全系数在于允许抗滑稳定安全系数时，可不系缆绳。

5.2工效分析

根据原阳武庄控导工程复串沟实验资料统计：由3名机械操作手和5名抢护队员及两台大型载机、一台挖掘机组成，串沟水深5米，宽10米，流速小于2米每秒的情况下，挖掘机配合两部装载机连续不断地装袋抛袋，经过2.5个小时，一个长10米、宽6米、高6米的土工织物占体顺利完成，如果增加几部机械两岸同时作业，进度则会更快。

6.结论

物理机械论文篇（3）

2新课教学环节

首先通过多媒体播放Flas引导同学归纳出产生机械波的条件，再通过实验，建立正确的机械波形成与传播的概念．为了便于分析机械波是如何形成与传播的，必须建立波传播的简化模型：一维波传播模型．通过下面过程逐步进行，演示“绳波”，可以看到一孤立的向上凸起的波向前传播，水平振动，可以看到连续完整的波向前传播．比较绳波与水波，找出二者共同点；介质各部分均振动、均形成凹凸相间的形状向前传播．最后得出结论：绳中传播的是机械波，它的形成与传播原理，就是所有机械波的形成与传播的原理．第一步，建立物理模型，将软绳简化为若干质点连接而成；第二步，利用箱式横波演示仪演示机械波是如何形成与传播的，通过以上教学过程，学生建立如下概念：（1）在介质中，前面质点振动，带动后面质点也跟着振动，但时间上有延迟，大量质点相互“配合”形成机械波；（2）质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会随波迁移；机械波传播的是“机械振动”这种运动形式．进一步发展科学概念，让科学概念理解更全面深刻，前面所分析的机械波均属于横波，对于一个完整科学的概念而言，还需分析纵波的情况：通过多媒体观看有关横波和纵波动画，弹簧中传播机械波的情况并分析此现象，让学生明确该现象传播的也是一种振动形式，是机械波并给出横波与纵波的概念；说明纵波是如何形成与传播的；总结对机械波的形成与传播概念的理解，不论是横波还是纵波，均有：理解一，机械波的形成是因为前面的质点带动后面的质点，后面的质点重复前面的质点运动；理解二，介质中的质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动［1，2］；理解三，机械波是大量质点的集体行为，机械波传播的是振动这种形式，波动是振动状态的传播，相位的传播，波形的传播（平移），能量的传播．这为波函数的建立提供铺垫．随后进一步联系给人类社会带来灾难的地震波且说明它的的产生，传播过程既有纵波（P波，首波）又有横波（S波，次波），两种波速的差异可以用来计算震源的位置，又由于横波只能在固体中传播，而纵波可以在固、液、气中传播的特点，指出人类可以利用地震波实现对地球内部结构的认识了解地壳地层的分布，它是石油和天然气勘探的一种重要手段．这体现将物理知识转换成科学技术的力量．在利用唐山、汶川大地震带来的灾难来感受波动中的能量的传播．既然得出了波动是弹性介质内部大量质点参与的一种集体运动形式，如何来描述它呢？引出本节课的第二个问题———波的描述，对于几何描述和周期性描述，还是利用动画和绳波实验，直观明了以达化解难度之目的，从而得出：（1）机械波传播的速度与介质有关，与振源振动的频率无关；（2）认识到横波中的波长的意义，知道振源振动一个周期，机械波向前传播一个波长．在引入波速由介质的性质和波的类型决定这一概念时，解释为什么海啸波在开阔的大洋表面的浪高不过1m左右，不甚显眼，但随着向海岸传播浪头会越集越高达几十米，形成排山倒海巨浪拍岸的壮观场景．这再一次让学生体会学以致用，物理就在身边，以此激发学生的学习兴趣和信心．机械波的数学表达式的形式即平面简谐波的波函数的建立是本章的重点也是难点，在前面我们深刻理解波动是振动状态的传播，相位的传播，弹性介质中的各质元的振动状态沿波的传播方向依次落后的基础上建立波函数．目的就是找到一个能描述任意时刻t、任意位置x处质点运动（振动）状态的方程．这里采用多媒体和板书的有机结合详细分析和讨论，假设已知波源在原点O（xO＝0）处和已知波源在任意位置B处（xB≠0）的质点的振动表达式的情况下求波函数的方法，最后总结出一般规律波动中各质点并不随波前进，只是在各自的平衡位置附近做振动；各个质点的相位依次落后，波动是振动状态的传播，相位的传播，波形的传播（平移），能量的传播［3］．

3课堂小结环节

由自愿组合的10名同学手手相连，在教师的指导下组成“人浪”表演［4］，以教师的启发提问和同学的回答来归纳总结本次课的知识点（在黑板上一一标出）．最后提出问题：当几列波相遇又会有怎样的现象和规律？引出下次课要学习的内容，以便学生预习．

物理机械论文篇（4）

关键词：机械测绘 理实一体 教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01 （B）-0000-00

机械测绘技能的训练作为一门实践性较强的能力训练在许多的专科院校中多已开展了，但基本都是作为机械制图的一个补充训练模块在进行。在应用中也确实提高了学生的读图、制图的能力。通过对机械零部件测与绘的动手训练，从抽象的概念与图形认识转变为对实物的直观形象认识，有利于培养学生分析问题、解决问题，进而独立完成任务的能力。但从作为一名从企业专业技术人员转型过来的机械专业课教师来说，总觉得机械测绘如果仅仅是制图附属的一门课程或是一门技能训练模块，那太“屈材”了。从机械测绘的过程中其实可以学习、训练很多方面的知识和能力，特别是对一些专业基础知识的学习与理解来说，可以从实物的观察与直接动手的接触中加深认识，通过对机械零部件的接触中更易于发现学习过程中的问题、知识的应用从而有助提高分析问题，解决问题的能力。那机械测绘该如何定义或延伸它的作用与应用呢？本人今年暑假有幸参加了理实一体教学的知识培训，感到专业基础课程理实一体教学的缺失。觉得机械测绘完全可作为理实一体教学中的一个独立单元，与其它相关课程结合来进行理实教学。特别是机械专业的学生，除了平时的机械测绘单元与相关课程结合教学外，在毕业设计前如能有针对性地开设本单元的系统学习与训练，那对他能力的提高与后续的学习和工作都会有很好的承上启下的作用。

一、对理实一体教学的理解

对理实一体教学的理解，通常认为：理即理论知识，实为实践操作，理论知识能指导实践操作，又可通过实践活动验证理论的正确性。在目前阶段的理实一体教学中，绝大多数是指专业理论课与实训课进行组合教学。如钳工、车工等课程的教学中，经常在实际的操作中穿插理论的学习，学习后又通过实践操作完成一个个模块的训练来验证理论的指导性。而基础课程中由于概念性知识较多，这样的模式就无法实现，所以理实一体应用得较少。所以，本人认为对理实一体的理解又可放开些，理可指理论的知识，实可指实际的存在，包括实际的可操作的实践性内容或指实物的存在状态。一体指一个作用过程，是一种教学方法手段。这个作用过程或教学方法手段可根据需要进行操作或演示，或者进行其他的相关性实际性应用。把书上空虚的理论与现实的实际存在通过一个有目的的作用过程来进行的学习或教学过程就是理实一体学习或教学。所以只要机械上有这个实际存在物，就可进行理实一体的教学。而机械上实际存在应该有很多。特别是机械专业方面的基础课程，有实际的存在，但应该采取什么样的方法手段或作用过程来进行有效性教学，课本上没有提及，教学参考书上会有一些，但相关的资料与研究不会很多。造成学生普遍感到基础课不好学，学不好，现在许多的院校正在进行相关的课程改革，理实一体教学是一个方向。所以作为教师应该要思考在基础课与专业课中怎样去进行理实一体的教学。而应用机械测绘来作为一个理实一体的核心作用过程或教学的方法手段来进行，对提高基础课及专业课的有效性教学是很有帮助的。

二、机械测绘单元的内容及作用

机械测绘包含两个方面，一是测，即测量，是一个操作过程，二是绘，也是一个操作的过程。理实一体教学中，理论与实际的存在都可以是一个静态的状态，通过一定的作用过程来进行教学，即在静态之中通过动态的操作演示来理解静态的知识与实际的存在。机械测绘强调动态的操作。所以可以通过一定的机械测绘来加深对一些基础理论知识的学习与理解。把机械测绘作为机械制图的补充单元来说，也体现了这些内容。书上的图形与知识是静态的，模型或实物也是静态的。通过测与绘的过程来完成两者之间的联接，这就是理实一体的学习或教学。

但仅把机械测绘作为机械制图一门课程的理实教学，这又局限了它的应用。机械测绘可作为机械基础课程项目教学中一个独立的单元来进行理实一体的教学应用，凡是需要或可通过测绘的训练或操作来提高加深知识的理解与应用的内容都可作为理实一体教学的项目。如测量技术课程，互换性与公差配合课程，通过测的过程可理解误差、公差、偏差、最大实体、最小实体等之类的内容，通过绘的过程可理解配合、尺寸、表面质量等相关内容。对于机械基础课程，通过对实物的观察与测绘可加深对机械零部件、机械机构、机械传动的理解与应用。如四杆机构、轴、带、链、齿轮等之类的零部件与传动都可找到相应的实际的存在物。这类知识如是纯理论的进行讲解还不如分小组进行测、绘来学习更有效一些。在专业课上，一些不是操作性的知识，只要有实际的存在，通过一定的测与绘的过程也可取得较好的学习效果，如车刀、钻头、机床结构分析等等。都可通过让学生与实际存在物进行联接。借助测与绘这一联接过程来提高教学效果。当然联接的方法与手段可能不仅仅只有测、绘这一种。但测与绘可以说是一种最简便的应用了。

机械上测、绘在实际的应用常还有以下几个方面：一是维修工作中修复零件与改造已有设备，二是仿制产品或设计新产品。所以在教学中也可把测绘作为一个综合性的独立模块去操作。通过测、绘对零部件进行分析，鉴别它们的材质与热处理的状态，对零部件进行结构分析与工艺分析，在分析的基础上对零部件的缺点进行必要的改进，使结构更合理与完善。同时也锻炼了同学们分析问题与解决问题的能力。这部分的训练可以在毕业设计前通过校企合作进行。有条件的也可在校内进行，如进行夹具的测绘、简易机床的测绘、减速器的测绘等等。这种综合性的理实一体训练不仅加深了理论的知识，也锻炼的学生自己处理问题的能力，锻炼了学生查阅相关资料，运用相关知识的能力。这对学生以后的就业工作都是很有帮助的。

关于机械测绘的内容现在已有许多相关的教课书，但大都讲解测绘的方法与测绘的内容。而机械测绘在实际教学中的应用是智者见智，仁者见仁，并没有统一的标准与规范。以上的内容只是本人对以往工作的体会及在教学中存在问题的一点浅薄之见，可能表达的并不是十分准确。唯愿能起抛砖引玉的作用，希望同行的教师与企业技术人员能批评与指正，为提高机械专业的有效性教学与实际应用而努力。

物理机械论文篇（5）

李学文，太原市48中高中语文高级教师，太原市优秀教师，太原市优秀班主任，太原市十佳百优教师，太原市语文学科带头人，太原市名师培养对象。

专业介绍・能源与动力工程

【历史沿革】能源与动力工程，2012年前称为热能与动力工程。该专业涉及传统能源的利用、新能源的开发和如何更高效地利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源，也包括核能、风能、生物能等新能源，以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。

【专业缘起】热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响，专业分割很细，比如热能与动力工程专业中就包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业。但随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的出现，浙江大学率先将热能与动力工程专业改成能源与环境系统工程专业，得到广大青年学子和社会各界的认同。不久后，清华大学也将热能与动力工程专业改成能源动力系统及自动化专业。

【培养目标】（1）以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向（含能源环境工程、新能源开发和研究方向）；（2）以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程，船舶动力方向；（3）以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向；（4）以机械功转换为电能为主的火力火电和水利水电动力工程方向。

【培养要求】本专业学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等学科的理论基础，热能动力工程专业知识和实践能力，掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。

【毕业生应获得以下的知识和能力】（1）具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；（2）较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识；（3）获得本专业领域的工程实践训练，具有较强的计算机和外语应用能力；（4）具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；（5）具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

【主干学科】动力工程与工程热物理、机械工程、流体力学。

【主要课程】工程力学、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术、燃烧学等。

【主要实践性教学环节】包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。

【主要专业实验】传热学实验、工程热力学实验、动力工程测试技术实验、流体力学实验等。

西安交通大学能源与动力工程学院的前身为创建于1921年的机械工程科动力组，1952年全国大规模院系调整时，脱离机械工程系变为动力机械系，1956年随学校主体迁往西安，是当时交通大学整体西迁的科系之一。

学院师资力量雄厚，荟萃了国内外能源与动力工程、工程热物理、核能科学与工程等学科领域享有盛誉的教授、专家和学者。现有教职工258名，其中教师172人，实验技术人员62人，行政管理人员24人。其中中国科学院院士2名、中国工程院院士1名、部级教学名师2名、部级有突出贡献专家8名，教授75名、副教授59名。教师队伍士学位获得者占73.3 %。

学院拥有动力工程及工程热物理、核科学与技术等2个一级学科博士点和博士后流动站。拥有包括工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷及低温工程、化工过程机械、核科学与工程、核技术与应用、化学工程等在内的9个二级学科博士点以及2003年增设的能源环境工程、后续能源与能源新技术、航空动力与空间环境工程3个博士备案点，其中动力工程及工程热物理一级学科，热能工程、流体机械及工程、动力机械及工程、制冷及低温工程、工程热物理、核能科学与工程6个全国重点学科，热能工程、流体机械及工程2个二级学科是我国最早批准的首批全国重点学科。下设热能工程系、制冷及低温工程系、流体机械及工程系、动力机械及工程系、化工过程机械系、核科学与技术系、化学工程系、环境工程系等8个系和热与流体中心、教学实验中心。完成了大量国家和省部级科研项目以及与企业的合作项目，作为首席科学家和主持单位主持国家973重大项目2项，并与多个国家与地区的研究机构和企业建立了合作关系，承担了与美、英、日、韩、希腊、香港等国家和地区的多项合作项目。

在有史以来的多次部级评估中，该院热能工程、流体机械及工程2个二级学科的评分均始终名列全国第一，动力工程及工程热物理一级学科博士点的评分也始终在全国名列前茅。

有问必答・关于报考

问题1：能源与动力工程专业的学生应有怎样的知识和能力？

（1）具有较扎实的自然科学基础，熟练掌握高等数学、工程数学、大学物理、工程化学等基础性课程的基本理论和应用方法；具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。

（2）掌握一门外国语，具有较好的听、说、读、写能力，能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。若外语为英语应达到国家四级以上水平（含四级）。

（3）系统地掌握本专业必需的技术基础理论，主要包括力学理论（理论力学、材料力学、流体力学），热学理论（热力学、传热学等），机械设计基本理论，电工与电子基本理论，自动控制理论，能源动力工程基础理论等。

（4）熟悉本专业领域内1～2个专业方向或有关方面的专业知识，了解其学科前沿和发展趋势。

（5）具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能。

（6）具有一定的计算机知识和较强的计算机应用能力，较熟练使用计算机工具，解决工程中的有关问题。

（7）具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。

问题2：能源与动力工程专业的学生就业方向？

根据专业方向不同，毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程、动力工程、制冷工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学。或发电厂、内燃机厂、汽车制造厂、物流调控、锅炉厂、大型机械厂、造船厂、空调厂、制冷设备厂、暖通工程等领域工作。也可从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。还可在本专业或其他相关专业继续深造，攻读硕士、博士学位。

问题3：能源与动力工程专业人才培养目标和培养规格，专业方向的不同有差异么？

根据专业人才培养目标和培养规格，因专业方向的不同而有所差别。

（1）热能动力及控制工程方向（含能源环境工程方向）

主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

（2）热力发动机及汽车工程方向

掌握内燃机（或透平机）原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。

（3）制冷低温工程与流体机械方向

掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

（4）水利水电动力工程方向

掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

问题4：能源与动力工程专业的学生需要系统掌握哪些知识？

掌握高等数学、大学物理、工程化学、生命科学、环境科学等方面的知识。

掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识（对水利水电动力工程方向，工程热力学、传热学知识要求可适当降低）。

问题5：能源与动力工程中的能源动力系统及自动化专业主要研究什么？

研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程；研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题；还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染，因此能源的生产必须高效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖，而且是一个复杂系统工程，集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面，是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。

【意林散文】

羞 涩

文/刘心武

在我的艺术世界里，羞涩几乎无处不在。

我羞涩地画水彩和油画，不仅是因为我没受过扎实的基本功训练，也不仅是因为我害怕别人对我的画作鄙薄，而主要是因为我对色彩、明暗、笔触、韵味等充满了虔诚。对于我来说，那相当于宗教信徒走进了教堂。

我更常常羞涩地面对着大自然。

物理机械论文篇（6）

关 键 词：教学方式、实验、理论推理、有效结合

物理规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习，加强科学探究，而物理实验既能为学生的自主学习、科学探究打下基础，又能为学生的自主科学探究提供物质的保证，所以许多教师在评价一节课的好坏时，也把实验的新颖、学生动手做实验的时间和实验能力培养等做为重要的评价标准。但是，他们却忽视了学生理论探究能力的培养，而理论推导能力可以说是物理规律的发现和发明的直接推动力。如何使二者完美地结合也应是我们物理教师应该关注、研究和探讨的问题，而不应该片面强调实验探究能力忽略理论推导能力。物理学史实证明许多物理学家在发现物理规律时，在实验条件不完全具备的情况下都发挥了他们的聪明才智，利用科学的理论推导得出了著名的物理规律公式。例如：自由落体运动规律就是逻辑思维和实验的完美结合。

本文以新课程下“机械能守恒定律”的教学为例，浅谈如何将实验探究能力和理论推导能力的有效结合，触发学生思维，点燃学生情感，充分发挥学生学习的高度自觉性和能动性，使物理课堂教学产生无穷的乐趣进而实现有效甚至高效的物理课堂教学。

一、课堂教学流程与分析

1.创设问题情境，生成课题

情景一：弹弓将弹珠弹出。

由现象得出：橡皮筋的弹性势能和弹珠的动能的转化。

情景二：滑板、滑轮、自行车等极限运动的视频。

由视频得出：极限运动中动能和重力势能在相互转化。

情景三：国际撑杆跳比赛的视频。

由视频得出：撑杆跳中动能、重力势能和弹性势能在相互转化。

设计目的：通过实验和视频明确教学主题，有效激活学生对动能和势能的认知，提出动能和势能是可以相互转化的，为师生互动生成新知识、探索新规律提供实际场景，增加感性认识。

2. 建立物理模型，深入研究

模型一：用一细绳一端固定，另一端连接一个小球，让小球在竖直平面上摆动，研究动能和重力势能的转化。

模型二：利用水平放置气垫导轨，将弹簧一端固定，另一端与滑块连接，让滑块在气垫导轨上运动，研究动能和弹性势能的转化。

设计目的：许多的物理定律和规律都是把实际的研究对象或物理过程抽象为理想化的物理模型，然后研究物理模型所涉及的物理量及其相互关系。物理教学中，应该注重培养学生理论建模的能力，让学生忽略次要因素，抓住事物的本质去解决问题，对复杂的事物简化，进行抽象，从而建立起物理模型。

3．设计实验探究方案，体验表象规律

实验一：利用模型一，用一拉力使小球缓慢向上做圆周运动，理论分析机械能是否变化，如何变化？

实验二：利用模型一，小铁球从某一高度释放，动能和重力势能在转化时，机械能是否变化？你通过什么简单方法可以检验结论的正确性呢？

实验三：利用模型一，将小铁球换成塑料小球，再次完成实验二，观察实验，得出在这个过程中机械能是否变化？

设计目的：通过实验观察，根据学生已有的知识引导学生猜测，拉力做正功使小球的机械能增加，空气阻力做负功使小球的机械能减小，通过对比实验理论分析在空气阻力忽略不计时，小球在摆动过程中只有重力做功，小球的机械能守恒。在实验探究中将静态的知识转化成动态的演示过程，激发学生的学习热情，唤起学生探究新知的愿望，让学生在理论猜测――验证――结论等一系列教学活动中体会机械能守恒的条件。通过学生参与探究体验，自主总结规律，有效避免教师的单向罗列与陈述，将自主探究与合作学习落到实处。

4．经历理论探究，验证实验结论

探究一：通过模型一，小球在只有重力做功情形下，根据功能关系定量计算动能的变化量和重力势能的变化量是否相同。

探究二：通过模型一，小球在除重力以为还有其他力做功情形下，根据功能关系定量计算动能的变化量和重力势能的变化量是否相同。

探究三：分组探究平抛运动、自由落体运动、在斜面上运动的物块情景，动能的变化量和重力势能的变化量是否相同。

设计目的：在实验探究结论的基础上，根据学生根据已有的功能关系知识引导学生理论推导机械能守恒的条件，从推导过程中体会重力做功不改变物体的机械能，而改变物体机械能的是通过非重力做功实现的，并通过理论推导证实实验结论的正确性。通过其他运动情景的理论探究过程，得出机械能守恒的条件是普遍适用的。学生通过参与理论探究体验，不仅体会到实验探究的重要意义，而且更加深入了理解机械能转化和守恒的思想。

5．成果交流，深入研究

5.1在小组交流的基础上，达成以下共识：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。

5.2在以上结论的基础上，理论分析动能和弹性势能转化中，机械能守恒的条件。

设计目的：通过动能和重力势能发生相互转化中机械能守恒定律的得出，使学生感受到探究成功的喜悦与体验，增强学生探究物理的信心。利用物理的类比法进一步的通过理论探究动能和弹性势能转化中，机械能守恒的条件。

6．总结机械波守恒定律

学生得出结论：在只有重力或弹力对物体做功的条件下，物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。

7．物理在生活中的应用

[习题] 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？ 在这个过程中机械能是否守恒呢？

二、 教学感悟

将理论探究和实验探究紧密的结合的教学方式才能把物理课上出物理味道，它通过学生亲历探究过程，促进个体思维的突破和能力的提升，激发了学生学习物理的兴趣，掌握学习物理方法，为学生的终身学习提供后续保障。

1．关注生活，培养学生的建模能力

物理学中概念与规律的发现，都源于一个具体的物理问题，美国教育家布朗认为：“学习的环境应放在真实问题的背景中，使它对学生有意义”，而真实的问题就存在于学生的生活中。但是，寻求解决问题的方法往往是迷雾重重，其中所用的方法或得到的理论却是最有效的和最简洁的。物理课堂上必须为学生营造一个个物理情境，还原知识产生背景。在“机械能守恒定律”教学中，利用很有视觉冲击力的“极限运动”，生活中打弹弓等实例，将动能和势能的转换关系包含其中。让学生利用刚刚学习的动能、势能概念，从这些复杂情景中抓住主要研究的问题，学会从实际情景中抽出理想模型，简化物理研究的过程。这也是物理教学和学习的核心，无论从应试还是能力提升都起到重要作用。

2．实验探究，初步体验物理规律的形成

高中教学中绝大部分的物理规律来源于对事物的观察与分析，透过事物的表象把握其本质，而关键性信息的获取和处理对能否发现物理规律起着决定因素，若能启发、引导学生亲自参与和发现规律的发现过程，学生对于规律的理解将会更加深刻，应用更加自如。

本节课运用类似理想实验来探究机械能守恒定律。在实验探究当中，选用铁球和塑料球的对比实验得出阻力对机械能守恒的影响，当阻力逐渐减小，观察出这个过程中小球机械能的一个变化趋势，最终推导出阻力为零的情况。通过模拟物理学家伽利略研究采用的理想实验方法，以可靠的实验事实为基础，突出主要因素，忽略次要因素，通过抽象思维得出机械能守恒定律的条件，将实验与逻辑思维紧密的结合在一起。

3．注重实际应用，通过理论探究加强学生科学思维训练及方法形成

看到的实验结论不一定反映了物理的本质，而且高中阶段有很多规律是无法通过物理实验来得出，例如万有引力定律就是利用了牛顿运动定律和对称性得出的。在教学中要通过理论推导和验证来探究物理规律，这样更能加强学生对于知识的理解，对它在实际生活中应用更有信心。学生通过理性探究，自觉的寻找生活中应用的物理知识、方法，并能把物理知识、方法用来解决生活中的现象，这样习惯的养成可以有效的提高学生的科学素质。

《机械能守恒定律》这节课的难点是机械能守恒的条件是只有重力做功。首先引导学生之前学习机功能关系，即合外力做功过程动能发生改变，重力做功的过程重力势能发生改变，而后理论分析实验中阻力做功、拉力做功等情况下机械能不守恒，理论探究机械能守恒的条件，即只有重力做功。通过师生互动、思维探究以及理论推导过程，深刻领会到物理学科的严谨性和流畅性，感受物理之美。让学生在探究、推理过程中得出结论，有利于培养学生的推理能力、分析归纳能力和探索发现能力，领悟理想研究方法。

4. 让实验探究与理论探究成为探究式教学的两翼

学生的科学探究并不意味着只动手操作进行实验活动，凡是有利于学生“构建知识”，形成“科学观念”，领悟“科学研究方法”的各种活动都属于科学探究范畴。在教学中要将这两种方式结合在一起。美国的物理学家最近评出“最美丽”物理实验，这些实验共同之处是：它们都“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂，这种美丽是一种经典概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论，就像是一座座历史丰碑一样，人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空，对自然界的认识更加清晰。

新课程要求学生通过物理学习能“体验科学探究过程”，从而提高学生的科学素养。学习过程更多的是学生体验的过程，将理论探究和实验探究紧密的结合的教学方式有利于学生体验科学探究过程，注意过程的体验，有助于学生知识的构建，方法的形成，能力的形成，并在学习过程中形成科学的态度和科学精神，掌握科学方法，成为解决问题的高手。同时在物理教学中注重物理过程的体验，能激发学生学习热情，有利于学生借助直接或间接经验将知识内化，并在探究过程中培养坚韧不拔、探索知识的科学精神，将科学知识和科学素养有机统一。

参考文献：

物理机械论文篇（7）

中图分类号： O415.5 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-144-2

0 引言

相似理论起源于20世纪，它一开始出现在人们的视野里是在物理现象当中，每个学者都清楚，在自然界里，存在很多的相似的物理现象，或者现象不同，而其实验本质相同。正因为这些现象或本质的相似性，引起了科学家的极大注意，于是在20世纪初形成了独特的学科：相似理论。从它的名字我们就可以知道，它研究的主要对象是生活中的物理现象会出现相似状况的各项必要的因素以及这些现象其中的相似性质。随着时代的发展，相似理论及其应用也得到了可观的进步和完善。近些年，也有很多学者根据这些理论知识提出了很多定理，并写出了相应的论文，得到了社会各界的广泛关注和认可。比如上世纪前苏联学者发表了《相似原理》，其中的“相似三定理”是相似理论的理论基础，也是现代应用开展的必要理论定理。除此之外，还有我国发表的《相似工程与成组技术》和《相似工程》两篇论文，这些都在社会上产生了良好的反响，被科学界视为新的血液。在我国的现代化机械工程领域当中，相似理论起着越来越重要的作用，它被广泛地应用到各项工程的进展以及机械操作的问题当中，同时作为很多工程开展的基础理论知识，它可以有效较好的解决很多机械工程中的难题。为了促使相似理论能够在机械工程领域得到更全面的发展和应用，需要各位学者对相似理论的内容进行不断探讨，并切实地把相似理论与工程实际中的技术结合起来，如成组技术、人工智能和模型试验等，以充分实现相似理论的价值。

1 相似理论的特点

如上所说，相似理论是对生活中和自然界中相似的物理现象和本质进行相应的研究的学科，它最大的特点就是模拟和仿真，通过对一些现象的研究，得出其实际原理，然后进行仿照、对比，并运用到各行各业当中。在现代的机械工程领域当中，相似理论大都被应用于指导工程的各项进程的模拟，并对其加以探索，从而确定相关的策略以及对问题的解决方案。如今的社会，计算机科技不断发展，相似理论已经不仅仅止步于对物理现象的研究当中，它不但成为很多机械工程设计方案的理论基础，同时也广泛的应用到了人们的生活当中。相似理论的概念也随着时代的发展不断获得新的进步和扩充，它在不同的领域中也演绎着各式各样的角色，核心内容也越变越广，同时它也需要我们对其进行进一步的完善和推广，使它在各行各业都充分的发挥更大的作用。

相似理论一般是通过对物理现象发生所需具备的条件出发，对其中的各项内容进行研究，并通过各种数学公式进行分析，最后得出结论，然后将之应用到很多领域当中。相似理论最主要的特点是具有很大的抽象性，这个特点源于它对物理现象的研究所采用的方式，其中大部分采用的都是科学的设计分析与数学理论的规划计算，也就很大方面地导致了它的抽象性太强。其次，它还有一个特点就是适用范围十分广泛，除了机械工程领域，其他工业领域以及各种电力系统等都结合并运用了其理论内容。相似理论的核心功能在于指导实践方面，很多时候，要对工程方面出现的问题进行模拟实验和分析，在这其中，相似理论就充当着导火线的作用，连接着整个实验进程。并且，相似理论在很大一方面是用来处理工程当中所遇到的比较棘手的问题，因此，它的价值也很明显的体现在了机械工程的整体进程当中。

2 相似理论在机械工程当中的应用

相似理论在机械工程当中又有一个新的名词：相似工程学。它表明了该理论在机械工程当中的重要作用以及宽广的操作领域。在机械工程当中，它最为显著的应用项目主要包含了工程系统相似设计、相似虚拟制造、成组技术、相似模型技术和机械系统相似设计等。在这些应用当中，目前最受关注的是成组技术，它已经得到了社会各界的支持和广泛应用。最为科学化的应用是相似模型技术，由于在工程当中，其中的某一环节很容易出现问题和缺陷，就需要进行各种模拟、仿真，进而进行分析和对比，因此，该应用的主要操作是相似模拟与系统仿真，做完这两步之后，就可以对工程进行系统有效的规划和分析，并通过相似性来对整体的进程提出相应的方案，同时对工程当中的问题进行解决。由这些可以看出，在机械工程的进展当中，相似理论起到了不可忽视的重要作用，而且，在机械工程当中，相似性分析可以对整体的系统起到良好的分析改善效果，对工程的进展有着重大的意义。相似系统理论在实际应用中，显得极为重要。

在机械工程领域的零件设计当中，相似性的系统分析也可以赋予到零件最初的设计当中，把相似理论与各部位零件进行融洽的结合，从而配合整个机械工程的运作，使整体的机械系统变得合理有序。现代的机械工程，越来越看重整体系统的运转，同时要保证各部分机械的稳定运作，一旦出现了某方面或某部位的问题，就要通过相似理论进行有效的分析与研究，以获取解决方案。因此，在零件的相似性理论制造方面，也应该加强重视度，只有全面地将相似系统运用到零件的制作过程当中，才可以使整体的机械进程更加稳健顺利。

相似理论在机械工程当中核心的价值在于对机械工程整体的设计规划分析以及对所出现的问题能及时地规整出新的方案和解决办法。在机械工程的开展当中，具体的相似性设计步骤分为三步：首先是对整体机械系统的运作模式进行分析。在这里，首先要收集系统的资料，然后对资料进行合理的整理，再通过相似性理论将各部分进行模拟或仿真，最后进行分析，得出操作的具体流程和方法。对整体的机械系统的相似性分析要从由不同的方面开始，如传动方面、整体控制方面等。每个方面不仅仅是整体的一部分，也有自己独立的整体，需要运用相似性理论对各个方面进行全面合理的分析。其次，由于在对整体机械工程的系统分析量太大，导致模型数目众多，因此需要恰当地简化模型。相似性理论要求，对模型中的参数要以具体要求为基准，不能盲目而立，同时要有特定的模型基础，不可以简化掉重要部位。最后要对产生的数据进行分析得出结论。通过对机械工程系统的模型模拟和简化，可以得到很多相关的数据以及记录，我们要对其中的重要结论与现有的或目标当中的进展方案进行对比分析，检查是否存在着不足，如果确实存在缺陷，则应该立马对系统进行重新的分析，规划更加合适的模型，对其中的各项内容也进行合理的分析，更改不一样的对照参数。

3 结束语

随着时代的发展，相似理论在机械工程领域的发展已经不再局限于理论知识基础，它的各项设计与方法在机械工程进程当中的各个方面都得到了广泛的发展。如在基础的零件设计方面、模型设计方面、成组技术以及整体的机械工程系统模拟分析方面。相似理论本身的理论基础也被很多行业所接纳，在这其中，最为主要的还是机械工程领域的成就。随着年代的改革，相似理论不断地得到了充分且有效的发展，它在机械工程领域的价值也越来越突出。但是，目前相似理论在机械工程整体的运作发展当中，并没有完全发挥其重要作用。因此，为了我国的机械工程能够不断获得新的进步与发展，相关的学者与科学家要对相似理论这门独特的学科不断进行创新和探讨，实践出其核心理论价值，使它充分地发挥其在机械领域的重要作用。

参 考 文 献

[1] 姬书得，张利国，刘雪松，方洪渊，于东媛.基于相似理论解决水轮机转轮数值分析困难的方法[J].机械工程学报，2010（08）.

[2] 江磊，郭建娟，陈传海.基于相似理论的月球车牵引性能模型试验[J].中国机械工程，2009（23）.

物理机械论文篇（8）

在新世纪新阶段，我国的机械制造业无论从规模还是产值都有了重大突破，我国机械制造行业的低碳制造技术充分与低碳制造理论有机结合，早已形成了体系化的低碳制造技术体系。本文主要就低碳制造在机械制造行业中的理论和技术应用情况进行详细论述。

1.我国发展低碳制造理论与技术的现状和必要性

目前，我国低碳制造的高耗能、高耗原材料、高污染和高排放等能源问题凸显，这明显影响着我国机械制造行业的产业发展方式由粗放型到集约型的转变，也不符合当前国家节能减排任务的新标准、新要求。

我国在新世纪初，与其他几大国家联名签署了抑制温室气体排放量的《京都议定书》，共同决定限制二氧化碳等温室气体的过度排放。通过低碳制造技术的普及与应用，不仅对机械加工制造业的创新提供了直接驱动力，而且也是落实世界低碳标准的重要举措；同时，发展以低排放、低能耗、低污染为前提的生产制造模式——低碳机械加工制造模式，也会在较大程度上确保机械制造业可持续发展，进一步推动我国机械行业的发展方式转变，最终实现我国产业结构的优化和升级。

2.机械制造中的低碳制造技术体系的内容

低碳制造是包括在生产全过程中的所有生产步骤，主要有：资源利用、生产制造和物流运输等，以及产品生产的各个阶段都应当做到节能减排，提高资源的利用效率，最终达到低碳的目标。低碳制造作为一种综合评估能源消耗和资源利用率，以及碳排放构成环境破坏的前沿制造模式，其制造技术有着较为丰富的内容，主要包括：低碳设计技术。在本技术中，已有完整的低碳设计评价模型、低碳设计原则及方法、低碳评价的数据库和低碳化的设计评估方案等；由碳捕获技术和碳掩埋技术组成的碳汇技术；制造过程中有低碳制造技术，在此利用先进的低碳节能设备优化厂区及车间的布置、优化制造工艺，运用废弃物处理及循环利用技术加大废弃收集、污水处理和废旧产品处理等方面的技术改良；利用新能源，如风能、潮汐能、水能、生物能和沼气能技术进行清洁生产。

3.机械制造中的低碳制造的技术应用

机械制造中的一门先进技术要想发挥其应有的作用，就必然要在实践应用上下功夫。下面就低碳制造在机械制造产品方面的技术应用设计方法进行原则性阐述。

3.1模块化设计

机械产品的模块化设计作为技术较为先进、前沿的机械产品设计方法，根据功能的不同可以将系统划分为几个有差异的模块，模块会逐步优化，并加以整合，最终获得不同品种和不同规格的产品。若拿同一个尺度去衡量机械产品中的非功能性单元，能造成机械资源、能源的耗费，更不利于机械的运行和维护。对机械产品完全有必要开展每个功能性单元的划分模块的工作与任务，通过划分后的模块评估每个机械生产制造企业的降低能源、资源消耗方面的潜能，并认真检验企业应用低碳制造技术所获取的成效如何，才能对下一步低碳生产技术加强革新。一个典型的例子，德国Index技术企业研发的复合型加工设备，经由众多差异的模块整合可以达到铣削、车削、磨削和激光热等等多个生产环节的顺利完成，利用模块化设计这一应用设计方案，对全部零件的完整加工，切实提高了能源设备的利用率，用一台机器设备代替多台，大大地减少了整个生产过程中使用过多的机床数目，在很大程度上完成了低碳化的生产流程，降低了各项能源的耗费。

3.2生态化设计

当前我国提出了生态文明建设应当与物质文明、精神文明和社会文明建设并举的方针，一些机械制造企业开始由改革之初的盲目增加新的机械生产项目、片面追求机械行业总产值转变为在机械制造开展生产工作时，考虑资源与环境的成本，降低环境的负载压力，重视统筹对生态环境的保护，以实际行动做到既保持机械制造的经济产值，又减少了大量的原料的消耗与环境的破坏。在这一大形势下，生态化设计应运而生，它不仅保证了产品的使用功能，而且促进了生态效益的提高。通常意义而言，机械制造作业时一定有不同情况的废水、废渣和废气等污染物的排放，工业“三废”无疑会破坏生态平衡和生物多样性，基于此，机械制造企业不失时机地开展产品的生态设计，利用科技含量高、经济效益好、能源利用效率高、污染环境少的新技术产品，在其运营的同时降低了能耗、物耗和污染物的过度排放。在产品设计的途径中，要结合发展循环经济的需要，充分想到对废物的回收和再利用所创造的经济效益和环境效益，最终达到资源、能源的循环再利用。

3.3轻量化设计

轻量化设计是统筹了性能、重量、配套设备和成本等各种生产要素的优化设计方法。其优点在于降低了资源、原材料在生产中产生的碳排放量，也减少了机械生产中的能耗；降低了产品在运营途中的能源消耗与污染物的排放，减轻了噪声污染，有利于资源使用效率的提升。如：在德国奥迪公司生产新款奥迪跑车时，采用新技术、新工艺，将轻质铝合金材料与钢材的强度的优势释放出来，车的重量的大幅减少，不仅让公司降低了尾气的过度排放与油耗，而且还带来了较大的经济效益。

4.结语

当今世界各国都在走能源、资源的可持续发展道路，面对21世纪能源紧张的危机，我国要积极顺应潮流，在机械制造中对传统的制造技术进行低碳改进，降低企业生产成本，统筹生态环境的承受能力，以先进技术与管理经验提高能源、资源的有序、高效的应用，从而落实好低碳制造的目标。　[科]

【参考文献】

［1］周志勇,仲国庆．低碳时代森林生态学的教学新思维[J].中国科教创新导刊, 2010,(25).

物理机械论文篇（9）

引言

教学设计是一门新兴的实践性很强的科学，也是日益受到重视、应用范围广阔的多学科研究领域。在教育技术的五个研究范畴中，教学设计被认为是“教育技术对整个教育科学领域具有最大理论贡献的”一个范畴，在教育技术学科体系中占据着核心地位。为此，本文结合本人所授课程对高中物理有效教学设计进行探讨。

1．物理有效教学设计的基本步骤

（1）利用前概念引入概念，再转变错误前概念，建立正确概念

如果在教学过程中，教师草率地用所谓的正确的观点去覆盖学生原有的想法，那么其教学效果就可想而知了。所以在教授新概念之前，教师应充分了解学生已有的认知情况，尤其是与新概念有密切关系的已有概念和原理的认识，才能选择有效的教学策略和方法进行有的放矢的教学。

（2）建立模型，给学生以创造学习的空间

从教学内容中选择和确定要研究的物理模型，根据此模型学生要能够建立起相应的物理情境，在这个问题情境中有供学生进行假设、猜想的空间。学生经过思考形成一定的假设或猜想。并通过学生的探究活动能够从中受到某种启发、或得到阶段性的结果。比如教材在分析弹簧振子振动的过程中，提出了简谐运动的概念，这样的处理比较具体、直观，教师在利用弹簧振子帮助学生理解简谐运动的概念时，最后一定要让简谐运动的概念从弹簧振子这一具体形态中“脱胎”出来，成为独立的物理模型。

（3）提出一些研究的课题，帮助学生进一步发展概念，巩固概念

课堂教学过程中向学生明确的提出研究的课题：弹簧振子、单摆的振动周期与哪些因素有关。提出课题后一定要给学生时间使学生形成自己的假设和猜想。在此期间，教师要做好引导、也可在小组内进行适当的讨论。学生在形成假设和猜测的过程中是在进行积极地思维，在用自己的直接经验和间接经验做着各种判断。

2 机械振动和机械波概念教学设计案例

以机械波的形成和传播一节为例，设计教学案例。这一节的教学目的要求是，让学生知道什么是机械波，产生机械波的条件，波是传递能量的一种方式，知道机械波的两种形式；横波、纵波及横波波形图。

（1）创设情景，发展学生“机械波”的概念

基于大部分学生都承认水波是机械波这一事实，教学之初从分析讨论水波这一常见的现象对学生“机械波”概念进行发展。

教学中教师先提出一个总体性的问题：水波是如何形成的？然后层层设疑，将问题引向教学核心：水波是否与水做机械振动有关系？一个水分子是否可以形成机械波？针对 教 师 的问题，师生共同讨论后得出正确的认识。① 水波是大量水共同形成的，是大量质点的集体行为，是一种宏观现象；② 水波和水上下振动有关。 （2）建立机械波传播的物理模型，转变学生机械波中错误前概念

a.实验演示现象，引发学生的认知冲突

由调查可知，不少学生认为机械波是由于介质不停的向前传播而形成的。因此，首先通过实验或生活中的例子让学生看到实际情况并非如此，从而引发认知冲突。

演示:在水波中人一小的纸屑或泡沫，可以看到，纸屑或泡沫只是在上下振动，并没有随着水波传到盛水盒的边缘。

这个实验说明，机械波的形成与传播，并非因为介质向前运动.介质仅在原来的位置附近振动。此时学生头脑中就产生了强烈的疑问:机械波到底是如何形成的?

b.通过实验，建立正确的机械波形成与传播的概念

为了便于分析机械波是如何形成与传播的，必须建立波传播的简化模型:一维波传播模型。该模型不能从水波直接建立，通过下面过程逐步进行:

演示“绳波”，可以看到一孤立的向上凸起的波向前传播，水平振动，可以看到连续完整的波向前传播。

比较绳波与水波，找出二者共同点;介质各部分均振动、均形成凹凸相间的形状向前传播。最后得出结论:绳中传播的是机械波，它的形成与传播原理，就是所有机械波的形成与传播的原理。

第一步：建立理模型，将软绳简化为若干质点连接而成，第二步：利用箱式横波演示仪演示机械波是如何形成与传播的，

通过以上教学过程，学生建立如下概念:① 在介质中，前面质点振动，带动后面质点也跟着振动，但时间上有延迟，大量质点相互“配合”形成机械波；②质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会随波迁移；机械波传播的是“机械振动”这种运动形式。

（3）进一步发展科学概念，让科学概念理解更全面深刻

前面所分析的机械波均属于横波，对于一个完整科学的概念而言，还需分析纵波的情况:

演示弹簧中传播机械波的情况并分析此现象，让学生明确该现象传播的也是一种振动形式，是机械波并给出横波与纵波的概念；借助箱式纵波演示仪说明纵波是如何形成与传播的;

总结对机械波的形成与传播概念的理解，不论是横波还是纵波，均有:

理解1，机械波的形成是因为前面的质点带动后面的质点，后面的质点重复前面的质点运动；

理解2，介质中的质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近振动；

理解3，机械波是大量质点的集体行为，机械波传播的是振动这种形式。

物理机械论文篇（10）

初中学生慢慢有了一定的抽象思维能力，加上细心专心，往往能把生活、自然和物理知识联系起来。通常能把从自然、生活中得到的经验，运用到物理知识的学习上来，揭示隐藏其中的物理规律，进而把所学的物理知识再次应用于生产生活实际，使理论和实践紧密结合――笔者认为其中“机械功原理”就和日常生活休戚相关。

在沪粤版九年级物理第十三章第一节“怎样才叫做功”中，有一个知识点“机械功原理”，这个知识点内容比较抽象，应用的知识较多，是学生学习中的一个难点内容。对于这个知识点的教学，理论性太强了，学生无所适从，不知怎样有效开展。教师有时干脆就让学生单调地阅读课文，生硬地给出知识内容；有时会结合简单机械和做功知识，分析省力就费距离不省功，费力省距离也不省功。这样的教学不能让学生完全理解“机械功原理”这个知识点，学生使用时不知从何下手，非常迷茫。在日常教学中，教师可从以下几个方面进行反思。

一、反思教学目标

这个知识点在教学中是以“了解功的原理”为教学目标。但从教学和课后反馈方面来说并不够，因为它达不到课标的要求。它在教材的位置――前接简单机械、功的有关概念和计算，又为后面的机械效率的概念和计算打下基础，埋下伏笔，学好这个知识点，既是对“简单机械”的巩固，又是对“机械效率”的奠基。所以教师可确定该教学目标为：1.知识目标：了解 “机械功原理”，还要知道它成立的条件（即知道和理解两个层面）；2.能力目标：会用实验归纳功的原理，会用功的原理解决简单的物理问题；3.情感目标：培养学生学习物理的兴趣和探索热情，树立实践出真知的辩证唯物主义观点。如果学生能够理解“机械功原理”，就加深了对“简单机械”应用的优点的认识，也更能理解如何计算做功。同时，为后面“机械效率”里面区分“有用功”和“额外功”奠定了基础。

二、反思教学方法

沪粤版物理关于“机械功原理” 内容非常抽象，只是以文字阅读形式出现，让学生似懂非懂。单凭教师的讲述，学生会感觉云里雾里。实验演练教学在这时就起了救命稻草的作用，因而教师可考虑结合实验来突破这个难点。

（1） 考虑增加演示实验：课本中仅用文字描述了“机械省力必然费距离，省距离必然费力，既省力又省距离的机械是不可能的”，功的原理作为一个普遍的物理规律，只用一句理论不足以说明它的普遍性。因此，教师应考虑增加实验，并从学生已有的知识和水平出发，可以增加的实验有：杠杆和滑轮。考虑到课堂时间的问题，教师可以增加杠杆和动滑轮这两个实验。

（2）考虑到学生能力有高低，对学生的具体操作进行必要的指导。但是，两个新的实验，学生实验操作技巧中可能存在一些问题，为了节约课堂时间，提高课堂效率并减少学生走弯路，教师可选择“杠杆不省功”用投影和教学录像片进行精确演示和指导。

（3）实验过程简化：实际操作中利用动滑轮做的功比直接用手做的功多，通过分析，实验结果因为额外功的缘故必然不准，不能得出功的原理，但学生已经学过动滑轮省力规律，因而实验中的力可以不测，可以很准确得出“使用任何机械都不省功”这个原理，并且可以节约实验时间。

（4）实际与理论结合。通过实验得出结论，然后再利用理论知识解释不省功是因为“省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功=力×距离，所以不能省功”。从理论和实验中理解“功的原理”，而且为后面的“机械效率”知识铺好路。