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工程热物理国内外研究现状论文

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工程热物理国内外研究现状论文

热能与动力工程是以工程热物理学科为主要理论基础,以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象,运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容,研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低(或无)污染地转换成动力的基本规律和过程,研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。随着常规能源的日渐短缺,人类环境保护意识的不断增强,节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务,在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用,在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。 这方面人才在加强学生基础理论和综合素质教育的同时,加强计算机及自动控制技术的应用,强化专业实践教学,注重全能训练,全面提高自己的实践动手能力和科学研究潜力.我国能源动力类专业形成于20世纪50年代。以交通大学为例,1952年院系调整时,当时设在机械系中的动力组就单独成立了动力机械系。由于受当时苏联教育体制的影响,在该学科的发展过程中,专业面曾一度越分越细。50年代初期只有锅炉、气轮机、内燃机等专业,以后又先后办起制冷专业与风机专业,制冷专业又细分出压缩机,制冷及低温专业。在50年代末又创办了核能专业,在60~70年代有些学校先后设立了工程热物理专业。这样能源动力学科中的专业就先后包括有锅炉、涡轮机、电厂热能、风机、压缩机、制冷、低温、内燃机、工程热物理,水力机械以及核能工程等11个专业,形成了明显的以产品带教学的基本格局。热能与动力工程专业中包含的水利水电动力工程专业的前身为水电站动力装置专业。该专业形成于20世纪50年代。新中国成立以后,随着国家对水患的治理和经济建设的发展,国家设立了华东水利学院、武汉水利水电学院、华北水利水电学院等一些专门的水利院校,1958年起在这些院校和西安交通大学水利系(西安理工大学水电学院的前身)设立了水电站动力装置专业,以满足国家对水电建设人才的迫切需求。1977年恢复高考招生后,该专业更名为水电站动力设备专业。1984年该专业更名为水利水电动力工程专业,涵盖了原水能动力工程、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等专业,昆明工业学院、成都科技大学等一些院校都设置了该专业。1998年,按照国家教育部颁布的新的专业目录,水利水电动力工程专业并入热能与动力工程专业,新的热能与动力工程专业包含了原来的热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力、工程冷冻冷藏工程等9个专业。客观上说,这种专业划分与当时我国计划经济的体制以及工业发展的实际情况,在一定程度上是相适应的。过窄的专业面,但却培养了专业工作能力较强的学生。因此,在当时对我国经济的发展和工业体系的重建,曾经起到过积极的作用。但随着社会经济向现代化方向的发展和高新科学技术的进步,特别是我国改革开放以后,国外先进科技、管理体系的大量引进,学科的交叉融合不断产生新的经济增长点,当时实际存在的过细过窄的工科专业设置,总体上已不能适应新的形势和发展对人才的需要,必须进行专业调整。因此,在1993年原国家教委进行的专业目录调整中,将能源动力学科的上述前10个专业压缩为4个专业,即热能工程,热力发动机,制冷与低温工程,流体机械与流体工程,核工程与核技术保留。1998年,教育部颁布了新的专业目录,将上述前4个专业进一步合并为热能与动力工程专业,核工程与核技术专业单独设立,而在引导性的专业目录中,则建议将热能工程与核能工程合并。但当时我国大多数学校还是采用了热能工程与核能工程单独设专业的方案。因此,在2000年教育部设立的新一轮教学指导委员中,在能源动力学科教学指导委员会下分设了三个委员会:热能动力工程,核工程与核技术以及热工基础课程教学指导分委员会。能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业,同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业,在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。近年来,随着我国各个方面改革的深化发展,包括市场经济的逐步建立,国有大中型企业机制的转换,加入WTO后面临的挑战,以及能源动力领域技术的发展,并考虑到我国核科技工业“十一五”以及到2020年发展所面临的形势与任务,我国能源动力类以及核相关专业人才的培养面临着严峻的挑战。能源动力及环境是目前世界各国所面临的头等重大的社会问题,我国能源工业面临着经济增长、环境保护和社会发展的重大压力。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,煤炭占商品能源消费的76%,已成为我国大气污染的主要来源。已经探明的常规能源剩余储量(煤炭、石油、天然气等)及可开采年限十分有限,2000年的统计资料表明,我国化石能源剩余可储采比煤炭为92年,石油20.5年,仅为世界储采比的一半;天然气为63年,优质能源十分匮乏。我国已成为世界第二大石油进口国,对国际石油市场的依赖度逐年提高,能源安全面临挑战,存在着十分危险的潜在危机,比世界总的能源形势更加严峻。现在,能源资源的国际间竞争愈演愈烈,从伊拉克战争及战后重建,到中日双方在俄罗斯输油管线走向上的角逐等一系列国际问题,无不是国家间能源战略利益冲突、斗争的具体反映。因此开发利用可再生能源、实现能源工业的可持续发展具有应该说更加迫切、更具重大意义。我们应该清楚地认识到:我国的能源资源是有限的,我国现有能源开发利用程度与效率很低,在清洁能源开发、能源综合高效利用和环境保护领域内,与发达国家存在着较大的差距:我国水能资源理论蕴藏量(未包括台湾省)为6.76亿KW,可开发容量3.78亿KW,相应年发电量19200亿KWh,均居世界第一;至2003年底水电装机容量达到9139万KW,年电量2710亿KWh,开发率按电量算只有14%,按装机容量算只有24.2%,远远落后于美国、加拿大、西欧等发达国家,也落后于巴西、埃及、印度等发展中国家。高耗能产品能源单耗比发达国家平均水平高40%左右,单位产值能耗是世界平均水平的2.3倍。同时,实施可持续发展战略对能源发展提出了更高的要求。长期以来,粗放型的增长方式使能源发展与保护环境、资源之间的矛盾日益尖锐。未来能源发展中,如何充分利用天然气、水电、核电等清洁能源,加快新能源与可再生能源开发,推广应用洁净煤技术,逐步降低用于终端消费煤炭的比重,实现能源、经济、环境的可持续发展将是"十五"以及中长期能源发展面临的重要选择。特别地,我国核科技工业是国家的战略行业。完善的核科技工业体系是确立一个国家核大国地位的基本条件。它既是国家战略威慑力量和国防科技工业的重要组成部分,是国家政治、国防安全的重要保障和外交利益所在,同时又是国民经济的重要产业。核军工、核能、核燃料和核应用技术产业,是我国核科技工业的主要组成部分。与此相适应,如何培养适应上述21世纪社会需要的能源动力类以及核相关专业人才,是每个大学相关专业以及每位从事能源动力类专业教育的工作者需要解决的重要问题。常规化石能源的使用是能源动力学科专业教学的主要内容之一,而常规化石能源的使用与环境问题密切相关。目前,煤炭、石油、天然气等化石能源仍在整个能源构成中占据主导地位,而且估计在今后几十年地时间内这一局面还不会改变。这些常规化石能源主要直接应用于火力发电,这会带来一系列严重的环境问题,比如硫氧化物、氮氧化物等的大气污染、固体废物、水污染和热污染等。据最近的报载,当前我国每年火力发电的煤炭耗量超过8亿吨,电厂的烟尘排放量约为350万吨,占全国烟尘排放量的35%。其中微细粒子(小于10微米)排放量超过250万吨,是影响大城市大气质量和能见度的主要因数,并严重危害人体健康。因此,对能源动力生产过程中的这些环境问题必须进行妥善处理和控制,实现其环境友好化,才能保证人类的生存和社会经济的可持续发展。环境问题已经成为能源动力技术研究中的重要组成部分,也必须在专业课程的教学中有相应的体现。也正是基于这一原因,浙江大学已经将原来的热能与动力工程专业改名为能源与环境系统工程专业。核能发电虽然没有上述火力发电那样的问题,但有其独特的问题,如辐射防护与保健、核废料的处置与处理等均与环境保护有关。迫于环境方面对能源开发与利用的巨大压力,作为常规能源的水能由于具有清洁与可再生的特点,其开发与利用越来越得到重视,在我国能源发展战略占有十分重要的地位。

负责国家自然科学基金一项(项目编号:59278329); 国家八五攻关项目一项; UTC(美国联合技术公司)容闳项目资助课题一项; 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室开放课题一项;论文: 张旭 陈沛霖 风冷冷水机组与DEC联用系统性能及应用前景 暖通空调 vol29(6) 1999,12 张旭 陈沛霖 空气热湿处理的不可逆热力学分析及Le数研究 同济大学学报vol27(5) 1999,10 张旭 薛卫华等 供暖房间热舒适模糊分析及最优室内计算温度的研究 暖通空调 vol29(2) 1999, 4 张旭 陈君红 陈沛霖 管式间接蒸发冷却器传递过程的解析解及验证 同济大学学报, vol26(4) 1998, 9 张旭 陈沛霖 直接蒸发冷却过程不可逆热动力学分析 同济大学学报, vol23(6) (分别被CA和ELF ANTAR FRANCE 摘录) 1995, 12 张旭 陈沛霖 供暖散热器辐射放热量的实验研究 同济大学学报,vol23(6) (陕西省自然科学优秀论文一等奖) 1995, 12 (属国家自然科学基金项目59278329) 张旭 官燕玲 顾瑞英 我国中部地区连续供暖房间室内热环境动态分析 暖通空调,vol27(6), 1997,12 属国家自然科学基金项目59278329) 张旭 叶天鸿 孙承波 控制强热源诱导含尘浮射流最佳通风量的研究 西安建筑科技大学学报, Vol29(3) 1997, 9 张旭 陈文良 于文剑 等 常用供暖散热器对流-辐射放热量比例的实验研究 暖通空调,Vol 24(6)(陕西省自然科学优秀论文四等奖) 1994,12 (属国家自然科学基金项目59278329) 张旭 王正慧 等 TIEC中传递过程的理论模型及其解析解 西安建筑科技大学学报, Vol30(4) 1998, 12 张旭 陈沛霖 A NON-EQUILIBRIUM THERMDYNAMICS MODEL FOR SIMULTANEOUS HEAT & MASS TRANSFER IN FORCED AIR STREAM. Tsinhua HVAC'95 International Conference, ,10 张旭 陈沛霖 秦慧敏 空调空气处理中热湿交换的不可逆热力学分析及Lewis数的取值范围的研究 98全国暖通年会论文集 1998,11 张旭 陈沛霖 板式间接蒸发冷却器中传递过程近似解析解 全国高校工程热物理第七届学术会议论文集,1998, 5. 张旭 陈君红 陈沛霖 管式间接蒸发冷却器中传递过程的研究全国96暖通空调年会论文集,(年会优秀论文奖)1996, 8 张旭 管式间接蒸发冷却器中传递过程的研究 中国工程热物理95年会论文集 1995,10. 张旭 陈沛霖 机械通风冷却塔中传递过程不可逆热力学分析 全国高校工程热物理第六届学术会议论文集, 1996, 5. 谭良才 张旭 大空间浮射流流动规律的数值分析及试验验证 同济大学学报, vol26(6) 1998,12 官燕玲 张旭 大空间中强热源诱导含尘气流控制模型实验研究 西安建筑科技大学学报, vol29(3) 1997, 9 谭良才 张旭 沙高原 大空间中强热源诱导含尘气流控制模型实验研究 通风除尘, vol16(2) 1997, 4. 薛卫华 张旭 供暖房间设计计算的研究 西安建筑科技大学学报, vol30 (4) 1998,12 陈沛霖 张旭 板式间接蒸发冷却器传递过程解析解及实验验证 暖通年会论文集中国建工出版社 1998,11,1 沙高原 张旭 谭良才 CO2模拟开敞大空间中瞬态含尘气流的实验研究 通风除尘, vol16(1), 1997, 2. 谭良才 张旭 圆环紊动浮射流流动的数值分析 全国暖通学术年会论文集中国建工出版社 1998,11,1 简瑞民 张旭 沙高原 强热源诱导含尘浮射流的浓度示踪及捕集效率 同济大学学报,vol27, (2) 1999,12 谭良才 张旭 自由紊动圆环浮射流流动规律的研究 全国高校工程热物理第七届学术会议论文集 1998,5. 薛卫华 张旭 供暖房间热环境参数的实验研究及人体热舒适的模糊分析 建筑热能通风空调 2000(2)

国内外地下工程的研究现状论文

国外地下水系统研究始于20世纪40年代。1940年,M.K.Hubbert在他的经典文章 “地下水流动理论”中发表了河间地块流网图,指出在排泄区的地下水是自下而上作上升运动的,并尝试建立遵守物质守恒和热力学定律的地下水流动观点及可以实际应用的描述地下水流动的流动方程(Hub-bert,1940;张人权,2002)。1963年,Tóth提出了二维均质各向同性的理论地下水流动模型,将理论的盆地水流模型模拟的水流系统划分为不同的层次:局部水流系统、中间水流系统和区域水流系统,认为它们都有逐渐减弱和上升的水流分支,且存在内部系统滞流区(Tóth,1963;陈梦熊,马凤山,2002)。1966~1967年,Freeze和Witherspoon推而广之将地下水有限差分模型运用到具有复杂边界条件的非均质含水层系统中(Freeze,Witherspoon,1966,1967;张人权,2002)。1978年,Tóth运用电模拟模型再现了反映真实情况的类似水流方式(Tóth,1978)。Engelen等于1980年和1984年发展了Tóth的地下水流动系统理论,并将其全面应用于水文地质研究工作中(Engelen,Jones,1980;Engelen,1980,1984)。Engelen等认为,地下水系统是不同形式的能量输入、代谢和输出的有机体,并且有发生、发展和最终消亡的过程(Engelen,Jones,1986)。1982年美国R·C·希思按照地下水系统的5个特征将美国划分为14个区,这5个特征是:系统的组成要素及其组合关系;主要含水层含水空隙的性质;主要含水层的岩性;主要含水层的贮水与导水性;主要含水层的补排条件。1984年,法国卡斯塔尼在莫斯科举行的第二十七届国际地质大会的分组会的报告中认为,正确的水资源评价必须从水资源保护、防止水资源枯竭、控制地下水污染和保护生态系统平衡出发,对地下水系统进行定量描述;并且指出,每一个地下水系统都具有一定的时空特征及其水动力系统,以及固定的平衡形式和一定的水资源类型(陈梦熊,马凤山,2002)。Engelen在1986年“地下水流系统的发展”(Engelen,Jones,1986)及在1996年“水文系统分析”(Engelen,Kloosterman,1996)中对地下水系统和水文系统的概念、研究方法和应用做了系统的总结。经过Hubbert、Tóth、Engelen等人的理论和实际研究工作,地下水系统的理论和方法得到了广泛应用。

在我国,著名水文地质学家陈梦熊院士早在1984年就在系统收集整理国外有关文献的基础上,编印出版了《地下水系统理论研究论文选编》,向国内介绍国外关于“地下水系统”研究动向;随后,在其发表的《地下水资源与地下水系统研究》(陈梦熊,1987)、《地下水系统分析与概念模型》(陈梦熊,1994)、《中国水文地质环境地质问题研究》(陈梦熊,1998)和《中国地下水资源与环境》(陈梦熊,马凤山,2002)等论著中系统详细地阐述了地下水系统的理论、方法和应用,这促进了我国地下水系统理论的发展和应用。

论地下工程引起的地质问题及防治措施论文

摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。

关键词:地下工程;工程地质问题;预防

城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。

1地下工程开挖引起的工程地质问题

1.1地面沉降

1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有:

(1)地下工程开挖引起的附加应力;

(2)地下工程施工对地层的扰动和地层损;

(3)地下水渗流引起的地下水位的变化。

1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有:

(1)地下水位下降引起的固结沉降;

(2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降;

(3)土体扰动后,重新固结后产生沉降;

(4)土体的次固结和流变。

1.2洞室围岩失稳

地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。

均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。

1.3斜坡破坏

斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。

斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的`,都是由于工程活动不合理造成的。 1.4地下水污染

在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。

2防治措施

2.1开展详尽的工程地质勘察

工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。

2.2做好开挖方案的优化选择

地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。

2.3实行科学的降水设计

水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。

2.4做好现场监测,开展信息化施工技术

地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。

2.5积极采用新技术、新方法

工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。

结语

地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。

土木工程国内外研究现状分析论文

土木工程专业论文提纲

论文提纲要考虑各部分之间的逻辑关系,形成严谨的逻辑理论,使论文更具说服力。下面是我为您搜集整理的土木工程专业论文提纲,希望能对您有所帮助。

题目:破碎软岩巷道两步耦合注浆技术研究及工程应用

随着煤炭开采越来越向深部发展,巷道围岩条件恶化,破碎软岩巷道的支护和维护问题显得越来越突出。长期以来,专家学者对软岩巷道支护技术进行了卓有成效的研究,取得了较多的研究成果。但由于软岩岩性的多样性和复杂性,仍有大量工程支护失败。解决好破碎软岩巷道的支护等问题,是煤炭开采向深部发展和安全、高效生产的关键。

本文在大量工程实测资料和现场调研的基础上,较系统的论述了破碎软岩巷道变形破坏的特点和围岩变形的影响因素;以巷道周边大范围岩体为研究对象,分析了破碎软岩巷道变形力学机制;建立了破碎软岩巷道内外承载结构模型,并应用损伤力学理论分析了内外承载结构应力场,得出了破碎软岩巷道破碎区和损伤区半径的计算公式;应用FLAC软件模拟了巷道上覆岩层、底板岩层和软岩层厚度等因素对破碎软岩巷道围岩稳定性的影响;提出了破碎软岩巷道两步耦合注浆技术,分析了注浆加固后内结构的承载性能:结合牛马司实业公司水井头矿-300东大巷的.工程实践,分析了原方案支护失败的原因,提出了应用两步耦合注浆技术固帮强顶和加固内结构两种支护方案,并应用FLAC软件分析了原支护方案、固帮强顶和加固内结构的围岩变形量和应力分布的差异。

研究表明,在优化支护参数的基础上,应用两步耦合注浆技术加固巷道内结构对控制破碎软岩巷道的变形更有效。系统分析了破碎软岩巷道两步耦合注浆的施工工艺。研究成果已应用于 -300东大巷的支护和修复,成功解决了支护难题,取得了良好的技术经济效益。本文的研究与实践,为破碎软岩巷道的支护和维护提出了一种新的思路和方法, 具有广阔的应用前景和推广价值。

摘要6-7

ABSTRACT7-9

第一章 绪论9-18

1.1 课题的提出及研究意义9-10

1.2 国内外研究现状及进展10-15

1.2.1 关于软岩巷道的变形机理10-11

1.2.2 关于软岩巷道支护理论11-13

1.2.3 关于软岩巷道围岩稳定性控制技术13-14

1.2.4 软岩巷道围岩控制理论和技术评述14-15

1.3 主要研究内容、研究思路及研究方法15-18

1.3.1 主要研究内容15-16

1.3.2 研究思路16-17

1.3.3 主要研究方法17

1.3.4 技术路线17-18

第二章 破碎软岩巷道变形破坏的力学分析18-35

2.1 破碎软岩巷道变形破坏的主要特征及影响因素18-21

2.1.1 破碎软岩巷道变形破坏的主要特征18-19

2.1.2 破碎软岩巷道变形破坏的主要影响因素分析19-21

2.2 破碎软岩巷道围岩变形的力学分析21-34

2.2.1 破碎软岩巷道顶板变形的力学分析21-25

2.2.2 破碎软岩巷道两帮变形的力学分析25-28

2.2.3 破碎软岩巷道底板变形的力学分析28-34

2.3 本章小节34-35

第三章 破碎软岩巷道内外承载结构耦合稳定原理35-43

3.1 破碎软岩巷道内外承载结构耦合稳定原理35-37

3.2 破碎软岩巷道内外承载结构应力场的损伤力学分析37-42

3.3 本章小结42-43

第四章 破碎软岩巷道两步耦合注浆技术43-53

4.1 破碎软岩巷道支护技术现状及存在的问题43-45

4.2 两步耦合注浆加固机理与浆液扩散规律45-50

4.2.1 两步耦合注浆加固机理45-46

4.2.2 两步耦合注浆关键技术46

4.2.3 浆液扩散规律46-48

土木工程论文提纲模板

所谓论文提纲,是指论文作者动笔行文前的必要准备,是论文构思谋篇的具体体现。构思谋篇是指组织设计毕业论文的篇章结构,以便论文作者可以根据论文提纲安排材料素材、对课题论文展开论证。下面我为大家推荐2篇关于土木工程论文提纲的模板,希望大家喜欢!

土木工程论文提纲模板一

摘要 3-5

ABSTRACT 5-7

1 绪论 11-27

1.1 论文研究背景及研究意义 11-14

1.1.1 论文研究背景 11-13

1.1.2 研究意义 13-14

1.2 国内外研究现状 14-24

1.2.1 碎石土散体材料特性研究 14-17

1.2.2 渗流对滑坡稳定性的影响研究 17-23

1.2.3 研究进展评述 23-24

1.3 研究目的和研究内容 24-27

1.3.1 研究目的 24-25

1.3.2 主要研究内容及技术路线 25-27

2 库区重庆碎石土路基渗水破坏类型及特征 27-41

2.1 三峡库水位变化及地质灾害分布 27-29

2.1.1 库水消落区分布及库水调度 27-28

2.1.2 库区重庆地质灾害分布 28-29

2.2 库区重庆区域地貌及地质特征 29-34

2.2.1 库区重庆区域地貌 29-30

2.2.2 重庆库水影响区载地质特征 30-34

2.3 库区重庆公路碎石土灾害类型及诱因分析 34-40

2.3.1 重庆公路概况 34-37

2.3.2 库区重庆公路路基灾害诱因 37

2.3.3 库区重庆公路碎石土路基灾害类型 37-40

2.4 本章小结 40-41

3 路基碎石土物理力学特性及其渗水强度参数研究 41-81

3.1 碎石土材料特性 41-42

3.2 路基碎石土基础参数测试 42-49

3.2.1 路基碎石土颗粒级配 42-43

3.2.2 碎石土试验级配的确定 43-45

3.2.3 碎石土物理参数 45-47

3.2.4 试验结果及分析 47-49

3.3 碎石土压缩模量梯度变化规律 49-54

3.3.1 试验设计 49-52

3.3.2 压缩试验结果及分析 52-54

3.4 碎石土抗剪强度影响因素分析 54-67

3.4.1 试验设计 54-56

3.4.2 P-S 曲线及试验值 56-59

3.4.3 细粒土百分含量对抗剪强度的影响 59-61

3.4.4 细粒土含水量对抗剪强度的影响 61-63

3.4.5 细粒土百分含量及其含水量对 C、φ的影响 63-65

3.4.6 室内试验与现场大剪试验的对比 65-67

3.5 碎石土三轴试验 67-74

3.5.1 试样制作及试验设计 67-68

3.5.2 碎石土三轴 CD 试验曲线 68-72

3.5.3 试验结果及影响因素分析 72-74

3.6 现场静载荷试验 74-77

3.7 库区碎石土参数区域特征 77-78

3.8 本章小结 78-81

4 库区公路碎石土路基流-固耦合分析 81-95

4.1 路基碎石土渗透特性影响因素 81-82

4.2 路基碎石土渗透特性试验分析 82-87

4.2.1 达西渗流定律 82-83

4.2.2 碎石土渗透试验参数 83-87

4.3 公路碎石土路基流-固耦合计算 87-93

4.3.1 碎石土流-固耦合的.计算模型 87-92

4.3.2 碎石土渗流系数的动态函数 92-93

4.4 本章小结 93-95

5 库区公路碎石土路基渗流弱化稳定性分析 95-117

5.1 含水量对路基碎石土力学特性影响分析 95-102

5.1.1 含水量对碎石土力学特性的影响 95-101

5.1.2 库水对碎石土抗剪强度的影响 101-102

5.2 库水位下降碎石土路基浸润线的确定 102-111

5.2.1 潜水非稳定渗流计算模型的建立 102-104

5.2.2 库水位下降时滑体内浸润线的求解 104-106

5.2.3 计算公式的简化求解 106-109

5.2.4 稳定库水斜倾浸润线的计算 109-110

5.2.5 库水位下降倾斜隔水层浸润线的计算 110-111

5.3 库水位影响下的路基弱化计算 111-114

5.4 碎石土路基边坡算例分析 114-116

5.5 本章小结 116-117

6 巫山某公路碎石土滑坡稳定性分析 117-131

6.1 碎石土滑坡区域概况 117-119

6.2 滑坡区区域工程地质 119-121

6.2.1 地层岩性及水文地质条件 119-120

6.2.2 地下水类型及分布 120

6.2.3 地质构造与地震 120-121

6.3 公路碎石土滑坡形成机制 121-123

6.3.1 滑体形态 121-122

6.3.2 滑坡成因 122-123

6.4 滑体物质组成及物理参数 123-125

6.4.1 滑体组成 123

6.4.2 滑体物理参数取值 123-125

6.5 碎石土滑坡稳定性分析 125-130

6.5.1 滑坡渗流数值计算 125-127

6.5.2 碎石土典型渗水滑面稳定性计算 127-130

6.6 本章小结 130-131

7 结论和建议 131-133

7.1 主要结论 131-132

7.2 建议与展望 132-133

致谢 133-135

参考文献 135-145

附录 145

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 145

B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 145

土木工程论文提纲模板二

摘要 3-4

Abstract 4-5

第一章 绪论 8-22

1.1 课题背景 8-10

1.2 材料与构件受荷载和腐蚀环境作用研究 10-17

1.2.1 材料与构件受荷载和腐蚀环境作用研究内容 10

1.2.2 材料与构件受荷载和腐蚀环境作用理论研究 10

1.2.3 材料与构件受荷载和腐蚀环境作用试验研究 10-17

1.3 钢筋混凝土构件疲劳性能研究 17-19

1.3.1 混凝土构件疲劳断裂基础研究 17-18

1.3.2 疲劳损伤累积理论研究 18-19

1.4 钢筋混凝土梁腐蚀疲劳问题研究 19-20

1.4.1 钢筋混凝土梁疲劳腐蚀断裂机理 19

1.4.2 腐蚀和疲劳耦合作用研究意义 19-20

1.5 论文研究工作 20-22

第二章 试验设计 22-33

2.1 引言 22

2.2 试验梁设计和材料试验 22-24

2.2.1 钢筋混凝土试验梁设计 22-23

2.2.2 材料试验 23-24

2.3 试验梁制作 24-26

2.4 试验梁荷载与腐蚀试验设计 26-28

2.4.1 承载力试验 26

2.4.2 恒定荷载和氯盐环境耦合作用试验 26-27

2.4.3 交变荷载和氯盐环境耦合作用试验 27-28

2.5 测点布置和数据采集方法 28-30

2.6 试验梁氯离子浓度测试方法 30-32

2.6.1 混凝土粉末取样方法 30-31

2.6.2 氯离子含量测试 31-32

2.7 本章小结 32-33

第三章 恒定荷载和腐蚀环境耦合作用下混凝土梁试验研究 33-42

3.1 引言 33

3.2 承载力试验 33-37

3.3 恒定荷载和腐蚀环境耦合作用梁性能试验研究 37-41

3.3.1 试验加载过程 37-39

3.3.2 试验梁挠度结果分析 39-41

3.4 本章小结 41-42

第四章 交变荷载和腐蚀环境耦合作用下混凝土梁试验研究 42-64

4.1 引言 42

4.2 试验概述 42-44

4.3 试验结果与分析 44-57

4.3.1 试验过程和破坏形态 44-47

4.3.2 疲劳梁荷载挠度曲线分析 47-52

4.3.3 相同荷载幅值不同环境梁混凝土应变分析 52-54

4.3.4 相同荷载幅值不同环境梁混凝土裂缝分析 54-56

4.3.5 相同荷载幅值不同环境梁固有频率分析 56-57

4.3.6 腐蚀试验梁钢筋锈蚀电位分析 57

4.4 腐蚀环境下混凝土梁氯离子扩散规律分析 57-61

4.4.1 腐蚀疲劳梁氯离子含量 57-59

4.4.2 恒载和交变试验梁氯离子含量对比 59-61

4.5 腐蚀疲劳特征分析 61-62

4.6 本章小结 62-64

第五章 结论与展望 64-66

5.1 引言 64

5.2 基本结论 64-65

5.3 展望 65-66

参考文献 66-69

申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 69-70

致谢 70

初中物理实验研究国内外现状论文

大哥,论文自己写呀

牛顿第一定律的教学研究,在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了.许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解,并且得到了满意的教学效果. 当我们在教学实践中运用这些教学策略时,我们发现,确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果.然而,当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时,令我们十分吃惊的是:学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差.这使得我们困惑不解.为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差?是教师教的原因,还是学生学的原因,抑或两者兼而有之.这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考,进一步,我们从学生的认知心理上,对这一规律的教学进行了深入的研究. 1 通常牛顿第一定律的教学,一般是按教材编排顺序,先进行演示实验引出课题,然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论,消除“力是维持物体运动原因”的错误观念,进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性,最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象,从而完成整个教学过程. 为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况,我们曾用这样一道题目来检测学生.题目如下.你坐在向前匀速直线运动的汽车里,将手中的钥匙竖直上抛,问当钥匙落下来时是落在手里,还是落在手后面.全班56名同学在试卷上皆答:落在手后面.问其原因,皆曰:汽车在走,而钥匙抛出后不再向前走了. 2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果,使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足.我们认为,囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒,而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源. 认知心理学的理论告诉我们,学生学习物理概念、规律时所形成的错误,常常是由于其头脑中的前科学概念的影响. 所谓前科学概念,是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中,对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念.比如牛顿第一定律就是如此.在物理教学中,那种认为只需要“正面”传授知识,学生就能接受,如果他们仍不理解,可以多讲几遍就能达到目的的想法,实践证明是过于天真了.因为在有些学生的经验中,早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念.这样,当他们学习了牛顿第一定律之后,就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中,牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词.让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时,他们也能解释得头头是道.但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时,他们却又运用亚里士多德的理论去解释,其错误观念暴露无遗.这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在. 3 研究和改进牛顿第一定律的教学,应当了解学生头脑中前科学概念的特点. 第一,学生头脑中的前科学概念是自发形成的. 过去,我们在教学中,常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”,教师可以在上面任意涂画,事实并非如此.学生在长期的生活实践当中,逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法.他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动,而在力停止作用时物体静止,于是主观地断言:有力,则物体运动;无力,则物体静止.这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论. 第二,学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性. 由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的,所以它以潜在的形式存在.这包含两方面的意义.其一是学生自己并没有意识到它的存在,因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念.其二是前科学概念平时并不表现出来,但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来.比如前述测验表明,许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念,然而他们自己却并不知道. 第三,学生头脑中的前科学概念具有顽固性. 由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念,且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念.因此,学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的. 国内外物理教育界近年来的一些研究表明:一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念,要想加以转变是极其困难的.尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念,更是如此. 按照皮亚杰的理论,学生认识什么和如何行动,主要决定于他们所具有的认知图式(思维模式),而不完全取决于教师所讲述的内容.他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息.在有错误认识存在的情形下,就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西.

物理演示实验探究教学在外国的教学现状在国外,20世纪中叶,美国教育家施瓦布在自己的学科结构观的基础上,结合长久的研究,提出了探究性的教学方法。而布鲁纳做了大量研究, 物理演示实验探究教学在外国的教学现状在国外,20世纪中叶,美国教育家施瓦布在自己的学科结构观的基础上,结合长久的研究,提出了探究性的教学方法。而布鲁纳做了大量研究,提出了再探究教学中如何进行发现法教学的理论。经过不断的教学实践,与教学研究,探究性教学当下已经成为国外物理教育中重要的教学方法。探究学习也在1996年公布的《美国国家科学教育标准》,被列为学习科学的核心方法。 美国的中学教育不仅仅重视探究性教学,也对培养学生的动手能力和通过学生自主独立思考来解决问题的能力十分重视。21世纪,美国从国家教育部层面对中小学科学教育提出要求,科学教育要强调做到动手实践和首脑并用,在探索科学过程,科学现象中来学习。美国的物理教师知识实验教学需要花费更多的时间备课,而且对教师实验能力和讲解能力要求也较高。但通过实验真正去开展探究性教学,是教授性教学难以比拟的。所以,演示实验开展探究探究性教学是美国教师认可的教学方式。

物理教学模式国内外研究现状论文

高中物理课堂教学方式探索论文

摘要:

随着新课改的不断推进,教育理念和制度也有很大改变.高中阶段一直是我国教育中最重要的阶段,但是一直以来的应试教育制度,让高中学生对于高中的学习具有惧怕心理,面对繁重的课业和升学的压力,一些学生成为了只会学习的机器,一些教师在教学时,只会一味地采用传统的教学模式,课前既没有导入,课上教师也只是单纯的讲述学习的知识点,就更加重了学生的学习负担.因此,为了适应时代的潮流,减轻学生的学习负担,同时促进我国的教育制度的创新,教育部在指导的新课标中也明确提倡“以人为本”的教育理念,让学生在学习中得到知识的同时也获得学习知识的乐趣,促进学生全面的发展.本文以高中物理教学为中心,从有效的课堂方式为出发点,探究如何促进高中物理课堂多样化,丰富学生学习体验,实现以人为本的高中物理教学。

关键词:

高中物理;课堂教学;多样化

最新版《普通高中物理课程标准》中指出:“通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神.”由此可以看出,高中物理教师在教学中不能一味地采用灌输式教学来讲课,首先要从实际出发,找到新模式和旧模式相融之处,接着再积极的实践和运用,在其过程中也要多听听学生的意见.同时,高中物理一直是高中学生在高一阶段从心理上就觉得难的、抽象的科目,有的学生甚至达到了厌恶的程度.其实这些学生的情况归根到底还是教师在课堂上没有很多的引导,也没有采用各种各样的教学方法来增加物理课堂的多样化.所以,要想改善这一情况,教师要立足物理教材,借助多样化的教学方式来调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性,促使学生在高效的课堂中多样化发展。

一、引用问题探究模式

其实高中物理的核心的学习思维很简单,就是勤思考、多想象物理概念和知识点,尝试用多种不同的思维来理解和学习某一内容,久而久之,学生无论在学习或者在答题的时候,就会锻炼出优秀的谨慎的思维,从而得出完美的答案.所以,教师根据物理学科这一显著的特点可以在课堂教学中引用问题探究的模式促进学生来思考物理概念深层次的意义和作用,理解物理知识的内涵.通过这种模式既能丰富物理课堂的形式,也能提高学生对物理学习的兴趣,认识到物理学习的本质,在快乐的课堂上享受学习带来的乐趣[1].问题是探究的前提,教师在课堂上提出适当的有效的值得探讨也能够促进学生思考的问题,能够培养学生独立思考问题的能力,而且在问题探讨过程中学生不再过多的看重学习的结果而是好好的享受学习的过程,这对学生探究能力的提高以及创新精神的培养起着非常重要的作用.因此,高中物理教师要敢于抛弃陈旧的传统观念,勇敢的尝试不同的模式,采用多种多样的教学模式来促进课堂学习的效率和课堂学习的质量.例如,在讲解“自由落体运动”时,教师可以先讲解完自由落体有关的知识点和运用的内容,然后再讲述自由落体的下落过程中各个时间点所处的位置和所受的力.最后教师就提出几个关于自由落体运动的关键问题来给学生自行思考.如自由落体运动中的加速度是如何变化的、是否所有的物体的下落过程是一样的等问题,以供学生思考来探索,思考的最后可以让学生来讲解自己的思考结果,也可以让学生来当堂做实验来更加清晰地表达出自己思考的内容,让学生了解到不同的思考模式和方法,创建出丰富多彩的欢乐的物理课堂,在不知不觉中,学生便掌握书本的知识,让课堂进展的很顺利,教师也就自然而然的全身心的投入在课堂中,间接地提高了课堂质量和课堂效率。

二、合作学习模式的采用

因为物理课堂的复杂性和多样性,在学习过程中又夹杂了很多重要的.物理实验和物理探究问题,对于有些基础薄弱或者学习能力不强的学生学起来非常的吃力,如果只是采用问题探究的模式来教学的话,易拉开学生之间的学习差距,这样学习不好的学生的压力就会更大.因此,基于物理学习的多样性和学生情况,我们还需要一种让学生能够带动学生思考、探究的模式,班级的学生一起学习一起进步。因此,就出现了合作学习的模式进入了我们的物理课堂,合作学习模式也叫小组学习模式.小组学习模式是指两个或两个以上的学生为一组进行的学习活动,一般为6个人为一个小组,小组成员既要有学习成绩优异的,也要有学习成绩不好的和思维能力强思维能力差的学生,这样就能保证以各自的优点来帮助其他学生,大家一起学习一起探究,共同努力和坚持,因为教师毕竟只有一个人,有的地方教师可能一个人带几个班,所以教师的精力和时间都是有限的.小组学习的模式既能让教师的教学压力减轻,也能培养学生集体意识和合作意识,最终促进学生全面的发展.例如,教师在讲解“电磁感应定律”一课后,教师觉得学生基本掌握了课本的内容和原理后,可以先通过问题探究模式让学生思考现实的电器中是如何运用电磁感应知识的,接着就可以在课上或者课下开展讲述生活中的电器的运用原理的活动,这时就可以以小组为单位,小组之间进行比赛,小组成员共同选择电器和研究原理,然后选择合适的时间进行展示和评比,教师在活动过程中要积极地评比和评价,对于学生的优点要表扬,错误之处要明确的指出来,这样学生在合作中不仅学懂了物理知识并且在现实生活中也会运用,也能促进班级学习物理的氛围,让学生在自主学习、生生交流中掌握基本的物理知识和物理技能。

三、运用生活情境模式

“艺术来源于生活,但又高于生活.”其实物理又何尝不是一种生活的艺术.细心观察就会发现,物理的学习和发展靠的不仅是物理学家的实验和探索,而是生活中的现象和对于生活现象的解释.因此,教师在教学物理过程中,也不要过于照本宣科,使用传统的填鸭式教育的方法,而是要结合物理学科的本质和其特点来在课堂上,引用大量的生活的例子和生活的经验来帮助学生理解物理概念真正的来源和用处,让学生在日常生活中能够使用到所学的物理知识,只有学生在日常生活中应用到了平时课堂上的物理知识才能让学生了解和掌握物理学习的意义[3],在日常的生活中也能够思考物理.久而久之,学生在这种物理环境的熏陶下,就会形成物理学习思维,就会发现物理的学习其实很简单。

总之,提高高中物理课堂的多样化还有很多优秀的方法,自主学习模式和自主实验模式还有直观教学模式等,教师在选择这些创新的模式时,要先结合班里的学习情况、学生的接受情况和本节课的学习内容来选择合适的方法,可以根据需要在一节课上选用两种或者多种的模式.此外,教师要坚持使用这些创新方法,才能从根本上改善目前的教学情况.才能有效的减轻高中学生的学习压力,让学生在充满生机的课堂中学习。

参考文献:

[1]胡海涛.如何构建高效高中物理课堂[J].学园:教育科研,2012(17):54.

[2]邢红军.物理教育的生态化及其队伍里课程改革的启示[J].教育科学研究,2010(1):60.

[3]陈玲.新课标背景下高中物理课堂教学导入策略研究[D].新乡;河南师范大学,2011(05):23-24.

职业高中物理实验教学现状改革对策论文

无论是身处学校还是步入社会,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是我整理的职业高中物理实验教学现状改革对策论文,希望对大家有所帮助。

摘要: 物理科目是职业高中教学中的重点和难点科目。物理教学包括理论教学和实验教学,而实验教学是素质教育中重点强调内容,通过实验器材认识、实验过程操作、实验结果总结,加强了学生的自主实践能力和思考能力,提升了物理教学成果。但是在传统教育理念和教学模式影响下,物理实验教学在职业高中教学中不受重视的情况还比较普遍。所以该文通过分析职业高中物理实验教学中的现状,对物理实验教学的应用提出相应的策略,从而引起教育者的重视,加强物理实验在教学中的应用。

关键词: 职高物理;实验教学;现状;改革对策;

从经典物理学到现代物理学,物理理论的产生都是伴随一次又一次的物理实验,可见物理是建立在实验基础上的研究,所以物理学科教学要结合物理实验的教学。随着素质教学的要求下,物理实验教学进行改革创新是必然趋势,从而培养学生的综合素质,推动物理教学的良性发展。

1、我国职业高中物理实验教学的现状

从没有物理实验教学到逐步增加实验器材、增加随堂实验,物理实验教学在不断推进和发展,但是在实际应用和推广过程中,暴露出大量的问题。比如:

(1)在应试教育压力下,为了追求高分和升学率,部分学校和老师未注重物理实验教学的应用,在教学课堂上仍是“老一套”,老师讲,学生听。通过实验过程讲解完成实验操作的任务,然后得出课本上的实验理论和公式,学生根本没有动手操作的空间,实验论理和公式只能通过死记硬背和课后练习来进行记忆。这样的课堂没有有趣的实验现象、没有操作的乐趣,得到的只能是“高分机器”。

(2)未将物理实验成绩纳入考核体系,导致学生对物理实验的不重视,形成反正考试又不考就不用学的错误思想,老师则是反正又不考可以不用教的惰性心理,将大量的时间应用在课堂理论讲解上,既不利于学生对物理知识兴趣的`培养,也不利于脱离课堂后物理知识的运用和教学成果的检验。

(3)古语言“工欲善其事必先利其器”,学校实验器材和实验室的配备是物理实验教学的保证,但现实中存在的是,或没有实验器材和实验器材长时间使用破损、数量不全等现象,造成实验课上只能几个同学一起“凑活着用”的情况,严重影响学生的上课情绪,出现操作过程看其他学生操作就等于自己动手操作过的现象。所以要想让物理教学模式真正落实到实处,发挥其真实的效用,只有改变以上存在的教学现状。

2、探索职业高中物理实验教学的改革措施

2.1转变思想认知,改革教学模式

老师首先要了解和重视物理实验教学的重要性,其次结合学生的真实情况,改变自己的教育观念,引导学生自主进行试验问题的提出、实验过程的设计,在物理教学中实现实验教学。比如:在仪器使用一节中,不要因为考试范围中这节的考量较少就忽略该节的实验,这样导致在实际生活中经常出现“这个仪器似乎见过,但是不会用”的尴尬情况发生。所以在进行试验教学中让学生通过仪器使用,认识仪器的名字,知晓它在物理实验中的应用,比如常见的仪器有刻度尺、游标卡尺、天平、电流表、电压表等,也为以后学生自行准备电力、动力等相关实验自行准备器材提供可能性。另外,通过物理实验教学,学生自己动手操作得到的理论和公式死记硬背得到的更容易理解和运用。

所以坚持实验教学的模式,从而培养培养学生的学习兴趣、动手能力和思考能力,为以后的物理学习奠定坚实的基础。学校方面的重视也是相当重要的。从培养学生综合素质出发,在学校范围内推广物理实验教学,设置物理实验课程、开展物理实验教学评比、举办物理实验竞赛,为老师实行物理实验教学提供良好的氛围,避免出现老师有心进行物理实验教学,但是学校不支持的现象,同时也提高学生物理学习的积极性,加强物理实验和操作的参与度。

2.2纳入考核标准,健全考评体系

学生的物理成绩,应该包含测试成绩和实验成绩两部分,按照不同的比例形成综合成绩,以提高学生对物理实验的重视程度,从而促进其综合素质的发展。实验操作是一个锻炼学生动手能力、观察能力、协作能力的过程。比如:在“探究形变与弹力的关系”实验中,2个同学1组,1人操作1人记录,结束后换角色再次进行。

首先自行准备实验所需器材,然后开始实验,将铁架台固定于桌子上,将弹簧的一端系与横梁上,在弹簧附近竖立刻度尺,记录的同学记下弹簧不挂钩码时刻度尺寸上的刻度,然后操作的同学在弹簧下端挂上钩码,数量依次增加,记录的同学依次记下相应的刻度,最后根据所记录数据,以弹簧伸长量为横坐标、弹力为纵坐标建立坐标图,绘制曲线。

一轮结束后2人互换,再进行一次操作,对比其他的同学的操作,发现自己操作的不足,对比两次实验后得出的数据是否一样,最后经过讨论,2人得出弹簧伸长量与弹力之间的关系式。通过这个实验,锻炼了学生的动手能力,不仅知道实验流程,更能自己操作实验,同时培养了小组成员的合作精神。老师在这一过程中,通过观察每位学生操作是否规范,判断实验结果是否正确,进行综合评价,对学生的表现进行打分。

2.3满足器材数量,引进先进技术

职业高中实验器材的购入是对物理实验教学实施的保障。要提高物理实验教学成果,首先要根据学校学生人数购入相应数量的实验器材,方便进行一些简单常规的实验操作,保证学生物理实验的顺利进行。比如:用电表和滑动电阻器来研究电流与电压的关系、电流于电阻的关系。但是在一些力学问题中,这样的实验操作比较难以实施,成效也不显著,所以需要借助一些新兴的科技来实现更好的实验效果,比如虚拟实验室、3D技术等。动力学实验就适合在虚拟实验室中进行,学生通过电脑操作,模拟物体的运动速度(匀速运动、加速运动、减速运动),运动的轨迹(直线运动、曲线运动),以此来探究自由落体运动、圆周运动、匀加速运动与摩擦力的关系等,将抽象的动态变化立体呈现出来便于学生的研究与理解。同时和传统实验室相比,危险系数更低,确保了学生的生命安全,对于反应时间长的实验,也可以缩减实验时间,保证教学内容的完整性。

2.4引进专业人才,提升专业技能

老师是物理课堂的主导者,其知识储备、教学经验、专业能力,直接影响着学生的学习兴趣和教学成果。所以老师要不断学习新知识,接触新科技,提高其教学能力和实验操作能力,以自身过硬的素质来适应学生不断增长的学习需求。一是学校定期开展培训课程,学习如何更好地开展物理教学。二是学校与学校之间定期展开研讨会,就学生物理实验教学中的经验进行交流,促进实验模式的更好开展。三是注重科学技术的使用,互联网时代和科技时代下,研究和运用虚拟实验室的应用,使实验成效更大化。四是人才引进上,学校不仅要看老师的学历背景,更要将教学能力和综合素质作为评定标准。

3、结语

物理实验教学在职业高中教学中起着重要作用。通过物理实验教学提高学生的学习兴趣、实际操作能力、锻炼科学探索能力和思维能力,将其培养成综合素质人才。所以该文从4个方面进行职业高中物理实验教学的改革措施研究。分别是:转变思想认知,改革教学模式;纳入考核标准,健全考评体系;满足器材数量,引进先进技术;引进专业人才,提升专业技能,以期改变现实教学中存在的问题,从而推动素质人才培养和物理教学的进程。

4、参考文献

[1]王希英.职业高中物理实验教学的现状分析及改革措施[J].才智,2019(19):141.

[2]李智龙.高中物理实验教学的现状与改革对策[J].甘肃教育,2017(21):78.

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[6]郝明慧.基于规则空间模型的高中物理实验教学设计与应用[D].河南师范大学,2019.

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