时间：2022-04-14 23:59:47
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关键词：粉体科学与工程基础；教学；工程思维能力
中图分类号：G642.4 ？摇文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0071-02
《粉体科学与工程基础》是我院无机非金属材料专业的一门重要的专业基础课，主要从理论上论述粉体在几何特征、堆积、物理、界面化学、机械力化学、粉体力学、流体力学、流态化等方面的性质和变化规律。其教学目的是使学生系统地掌握粉体材料的基本性质、制备理论及操作过程等的理论知识，从而能根据材料的性能要求，从粉体科学的角度，对粉状原材料的颗粒几何特征和表面物理化学性质进行正确的表征和合理的设计，为进一步学习粉体制备与处理工艺及装备技术奠定基础，使学生能从粉体过程工程的层面，掌握正确、合理地运用粉体材料制备工艺和装备技术的技能，从而培养他们进行材料设计、研究、开发和制备的能力。由于课程改革，本课程的学时数已减少为32学时，而教学大纲所要求的知识点却没有减少，因此，如何在少的学时数中使学生能够系统掌握本门课的知识成为教师在教学中所面临的问题。同时，本课程在三年级下学期或四年级上学期开设，这时的学生已进入专业课的学习，并且即将面临毕业论文写作，如何能将本课程的知识与学生的专业课结合起来，理论联系实际，培养学生的工程思维能力和工程方法的训练，也是我们在教学中要着重关注的问题。为此我们通过《粉体科学与工程基础》各环节的教学来培养学生的工程思维能力。
一、理论教学中培养工程思维能力
《粉体科学与工程基础》作为《粉体科学与工程》的基础篇，其课程内容与材料、冶金、化学工程、矿业、建筑、食品、医药、能源、电子及环境工程等诸多领域都有极大的关系，是一门跨学科、跨行业的综合性极强的基础学科。本课程作为大三和大四学生的专业基础课，在课程讲解中，注重理论结合实际，将课堂知识与实际的工程例子结合，激发学生学习的兴趣，最大限度地调动学生的学习情绪，使他们成为学习的主体。
1.课堂教学注重理论联系实际。为提高课堂教学质量，教师上课之前认真备课，熟悉课程内容，精通所教课程的专业知识，在课堂上向学生讲清楚各章节的基本原理及其在生产实际中的应用，并通过相关的习题训练使学生巩固所学知识，同时，教师也要不断地把与课程内容相关的前沿知识和学科的发展动态提供给学生。在课堂教学中，尽量结合学生的专业学习和认识实习，选择一些与现实生产、生活联系紧密的工程问题进行引导、分析、讨论和归纳总结。例如，在颗粒流体力学章节的教学中，先以北方常见的沙尘暴的形成和传输为例，如果风持续的时间很长，形成悬移的浮尘能够被输送到很远的地方，所经过的地区就会出现沙尘暴；当风速减弱到一定程度后，浮尘就会降落，该地就会出现降尘天气，说明颗粒的粒度、流体（空气）的速度是影响颗粒沉降的主要因素。再以颗粒在流体中的两种沉降方式：重力沉降和离心沉降为例，举例选矿生产中常用的重力选矿机和水泥生产中的离心选粉机，通过讲述设备的工作原理和设备结构，引导学生理解颗粒在流体中的两种运动方式，引导学生如何在生产实际中根据颗粒的大小选用适宜的设备。例如，《颗粒堆积》一章是本课程的基础篇，涉及颗粒的大小和分布的计算、等径球形颗粒的堆积结构，教师详细讲解应用较多的经典颗粒尺寸分布和堆积理论，让学生明白堆积颗粒系统中的颗粒尺寸分布在许多产品的生产中起着重要作用，它不仅影响着最终产品的性质，如气孔率、密度、强度等，而且许多工艺性质也取决于颗粒尺寸分布，如泥浆粘度、注浆速度、干燥速度等等。根据学生的专业特点举例讲述水泥颗粒分布对水泥性能和混凝土施工性能的影响；陶瓷工业中密实陶瓷与多孔陶瓷的制备与颗粒堆积与分布的影响，并布置学生课外通过学校的图书馆资源以及其他网络上的电子资源去查询“利用颗粒大小和分布制备多孔陶瓷的方法”“陶瓷注浆成型中颗粒大小与分布对成型密度的影响”，用PPT的形式进行课堂交流。这种交流拓宽了学生的知识面，另外通过学生自己查阅科研文献也激发他们的创新思维，强化对工程观念的检验和应用，同时也能培养学生对“粉体科学与工程基础”课程的兴趣，有利于工程观念的建立和提升。
2.课堂教学注重工程方法训练。工程实际问题多数因为影响因素众多而变得相当复杂，依据现有的科学理论还难以弄清问题的本质，在目前的阶段还做不到用严密的理论思维方式去解决，只能用工程近似的办法来解决工程具体问题。工业上处理工程问题的常用方法有数学分析法、实验研究法和数学模型法等。教学中根据课程内容将这些工程方法教授给学生，以培养学生的工程意识。例如以流体在颗粒固定床层中的透过流动时压降的计算为例，对于有无数个颗粒构成的固定床而言，颗粒间的空隙形成许多可供流体通过的细小通道，这些细小通道是曲折而又相互交错、大小和形状也很不规则，流体通过如此复杂的通道时的压降自然很难直接用数学分析的方法求出。这时可引导学生借用数学模型法来解决。即，将床层中复杂的不规则的通道简化成一组管径为de、长度为Le的平行细管，细管的内表面积等于床层颗粒的全部表面积、细管的全部流动空间等于颗粒床层的空隙容积，将颗粒层内的实际流动过程大幅度简化，按这种简化后的模型，流体通过固定床的压降等同于流体通过一组当量直径为de、长度为Le的细管的压降。简化后的模型根据圆管中流体定态层流流动时的沿程阻力损失计算公式，引入固定床流动摩擦系数λ′为模型参数，建立数学模型，通过实验来确定模型参数和检验数学模型的有效性。最后采用康采尼或欧根公式计算床层压降，[1]就把一个复杂的实际工程问题简化为一个简单的流体流动问题。学生在其中经历了提出问题、分析问题、解决问题的过程，既加深了对公式的理解和认识，又掌握了一种实用的工程问题解决方法。
二、实验教学中强化工程思维能力
实验教学是理论联系实际环节，针对课程的内容而进行的验证、理解、巩固和提高的实践教学环节。通过实验培养学生工程实验的方案设计、流程组织、实验操作、数据处理、归纳总结等实验能力。“粉体力学”是本门课的重点，粉体的流动性是粉体力学性质的最重要的表征。教师首先在教学中详细讲解粉体流动性的内涵以及各种测试方法，然后联系工程实际举例说明粉体的流动性在粉体工程设计中的应用。比如，在粉末冶金、食品、制药、钢铁和农业等生产过程中，广泛涉及到颗粒物质流动，如工业上常见的筒仓卸料、传输、混合、流态化和固气分离等，把握粉体材料的流动特性，对于防止发生粉料堵塞、控制粉体内颗粒成分的均匀性和一致性都具有至关重要的意义。水泥厂中许多操作过程都会涉及到粉体的重力流动。“粉体力学”实验中设立了粉体流动性综合实验（Carr指数法）和粉体剪切实验（直剪实验）。两组实验分别分成六组，每组两人，每组的粉体种类不同、粒径相同，或种类相同、粒径不同，要求学生按规定测试步骤完成实验后，比较各组的测试计算结果，总结出影响粉体流动性的因素。学生通过实验自我总结出粉体流动性与粒子的形状、大小、表面状态、密度、空隙率等因素关系，引导学生比较Carr指数法和直剪实验两者的实验方法和评价指标的不同，分析两者用于工程实际时的使用范围及不足之处，并提出改进意见。通过学生主动思考，可以将工程思维在实验环节得到强化和深化，变为学生自觉主动的习惯。
三、结合学院科技竞赛，应用工程思维能力
我院从2010年起每年组织“材料性能设计与制备”大学生科技竞赛活动，全院大二到大四的本科生自由组合参加，竞赛旨在加强学生在材料性能设计与制备方面的综合知识，提高学生分析问题，方案设计及动手实践能力，开拓创新。教师在上课时积极鼓励学生参加竞赛活动，并担任竞赛指导老师。这两届的竞赛活动围绕“轻质高强”材料制备，根据任课教师的研究方向，选定以多孔陶瓷为目标。首先由老师讲解，要求学生以所学的“颗粒堆积”理论为指导，通过查阅文献资料，学生确定了有代表性的三种制备方法：颗粒堆积成孔工艺法、添加剂造孔工艺法，发泡工艺法。学生综合运用各方面知识，全面考虑材料多方性能，综合比较几种方法后自主设计详细的实验方案，并经指导教师修改认可后进入导师实验室进行原料准备、球磨混料、成型、烧结、测试等工艺，在实验中不断修改和完善实验方案，最终完成制备。学生对这种竞赛活动非常积极，因为比赛过程中，不仅要求同学们有扎实的理论基础，还要应用工程思维能力，勇于实践探索，将理论基础和动手实践相结合，同时也使学生团队合作意识增强。这种综合运用所学学科知识、自我设计创新科研性、自我制备的方式对培养学生创造性、独立科研工作能力具有重要意义。
【大学生个人自己我鉴定一】
大二学习生活的结束，我的大学生活已经进行了一半，回忆过往的点点滴滴，都是人生最大的财富。想起我大一的自我鉴定似乎还在眼前，但时间总是很快，现在我又将我的大二自我鉴定做一个好好的总结了。
光阴似箭!转瞬间我的大学生活已接近两年时间了。我们不能奢望留住时间，但我们却能够在时间的流逝中留下自己的脚印。
刚升上大二时，看着大一的学弟学妹们却生生的稚嫰的表情，自己的脸上不自主的有了微笑。似乎看到了当初的自己。而今，我已是几千名学子的学姐了，不再对家充满眷恋，不再排斥这所“陌生”的学校了。
大二的课程不紧不慢，但多了许多专业课的学习。大一时的懵懂都变成了今日对“环境工程”四个字的了解。亲朋问及该专业学些什么时不再感到茫然，是有了所谓的方向感吧。
尽管课业不紧张，但学习上却不允许我有丝毫的松懈。《高等学校英语应用能力考试》(A级)、全国计算机二级等级考试(C语言)、水环境监测高级工等等级考试，不仅充实了我的学习生活，也让我的学习充满了挑战性。
图书馆依旧是一个很好的学习环境。这里留下了我的足迹与汗水。这里让我知道学习是一个永恒的过程，没有假期之说，更没有毕业之说。学习更是一个不断充实自己，完善自己的过程。因此它没有终止的一刻。
电脑是一个取之不尽用之不竭的知识宝库。它是我的学习伴侣，生活伴侣。自带的电脑让我更好地进行学习，也增进我对学习的兴趣。学习之余也娱乐了我的生活。网上的博客生活里，倾诉了我的悲与喜，里面有我逐渐成长的点滴。
虽然我的大学自我鉴定相对简单，但简中有精。我的学习、生活永远是正在进行时。大二的学习生活又即将划上句号了。我们又一次迎来了验证学习成果的期末考试，我相信自己可以取得更优异的成绩来证明自己的努力。
【大学生个人自己我鉴定二】
步入大二的学习生活，回首大一走过的路，不管是感情、生活、工作和学习方面都有了很大的收获。为走好大二的路，我将我的大学生大一自我鉴定详细的归结如下：
花开无声,岁月无痕,蓦然回首,大学生涯的五分之一已经离我而去...这一年算是不平凡的一年吧,接触了很多新事物,学到了很多新知识,经历了很多新挑战,明白了很多道理..感触自然不少了...所以又是时候自我慢慢反思一下咯...
感情方面：突然有一种兴幸能住在608，能认识到608的兄弟们，你们都很好，和你们在一起我很快乐，虽然我们之间时不时都会有点小矛盾，有点不爽，也存在点***，不过，兄弟，没计啦~开心就好~~08心理3班，下学期给我的感觉一个字--散，不知怎的，给我的感觉好象分开了很多派别似的，班活动也少办了很多，办起来也不是那么的积极，这也是烦事。其实我一直都觉得朋友是很重要的，和朋友在一起聊天，打球，玩电脑，四处去玩是人生一大乐事，我害怕孤独感，所以我总是很乐意的去交朋友，很珍惜每一个朋友，特别是好朋友，感谢你们，感谢每一位朋友，有你们在，我很温暖很开心~至于爱情，比VB还要复杂，每一个女生都是一个版本，最糟糕就是没有通用的方法，所以要学的真是无穷无尽咯~
这次我错了，虽然比较离谱，但我也不想，这次的错是为下次的对作准备，至少不会重复犯错吧~~首先感谢她，抱歉~给不了你要的幸福，不是我的，我也不勉强。感谢她的错爱，所做的一切我真的很感动，但我给不起的，我不敢接受，对不起，谢谢你对我的好。感谢她，及时的鼓励与安慰，时时的支持与关怀。虽然她说事业退一步，海阔天空。爱情退一步，人去楼空。但我更相信爱情可遇不可求，不属于你的，任你傻傻等待，苦苦追求也只是徒劳，最惨的是随时可能错过属于你的幸福，相信属于我的真爱很快就向我走来~~
工作方面：在体育部工作了一年了，做得很开心，部长们很友好，干事相处很很亲切，整个部门很有人情味，有种温暖的感觉，所以师弟师妹们，要进学生会，体育部是不错的选择!!得到了锻炼之余意识到自己的不足--反思，这是个挺严重的问题，可是我前段时间才意识到，我这一年都缺少反思，做完每一项工作，顺利完成就算了，很少去回忆当中的细节，整个过程中的不足，需要改进的地方，都没去多想，所以我对一年来体育部举办过的活动的印象都模糊不清...不过也好，这至少也是另一种收获，以后我会多注意的啦~~~还有，也做了一年的体育委员了，感觉很是清闲，大学的体育委员也真是份优差哦，观察了一年，觉得最忙得不可开交的是班长，周文兄，我们的男班，辛苦了，你为我们08心理3劳心劳力，工作认真负责，真的很称职。其实我是种喜欢忙的人，不停的处理接踵而来的工作那种感觉很充实，感觉到自己存在的价值，所以突然有种想做班长的念头，虽然我没什么经验，但我相信我有这样的能力，也会尽我的全力去为同学们服务，做好本分工作~~
学习方面：经过一年时间的探索，终于有了一套自己的学习方法，感觉还不错，蛮有效率的，学得也挺轻松的，仿佛学习变了我的一种放松的项目!本来真的不怎么喜欢应用心理学这个专业，和朋友说起我读这个专业，他们都喜欢问我一个问题：怎样才能泡到妞?要注意什么?怎么触摸他们的心理啊?晕~这我还没学到呢!不过说真的学起来感觉不错，可以说是来感觉了，老爸说了：干一行，爱一行。我就用心点，学精通点~~这个暑假也不闲着，复习人解，强攻VB...说真的，vb真的很博大精深，不过为了下一年不去白上那30块一小时的网~没办法，不过学着也听有趣的，再说家里拉了网线就是方便，教程垂手可得。上学期拿了个三等奖学金，有点意外也有点不甘，我还可以更好~~因为608的那个不文明规定，作为608舍员的你们就幸福咯~~为了608，为了***，我还会努力的~~冲击奖学金~~
生活方面:我过得很开心,每天都能够做自己喜欢做的事.
篮球,我的最爱,每天下午和朋友们活跃在球场上,任汗水挥洒,用欢乐充满球场.为了进一步提升自己的力量,尽早能够扣篮,通常打完球就去健身房,坚持完成每次规定的任务,虽然累,但很乐意,感觉到苦练出来的成果时很满足...
看书,慢慢的发觉自己喜欢它了,看书能带给我一种宁静,一种满足,还有一种充实的感觉...同时它能改变我头脑中错误的认识.的确,图书馆是个不错的地方...
打机,自少就是个游戏迷,电脑游戏自然深深的吸引住我,生化危机系列鬼泣系列都相当的不错,魔兽争霸是我们宿舍最热的游戏啦,我们完过的地图超过600M了,现在我比较喜欢玩守城图几个分工合作,挺能培养我们团队精神的,虽然大多数都因不团结,争装备而失败告终.通常晚上自习后回来就来一局,感觉特别爽的呢.
虽然生活也会遇到挫折失败,我认为大不必为此而失落伤心太长时间,现在我们遇到的和社会上真正的挫折失败顶都算是小挫小折,都是容易解决的,其实很多问题都是在于你自己是怎么看待的罢了..就如当初真的对龙洞广医这地方很反感,但慢慢的发觉生活在这里其实也挺不错的.何况大二这里会更热闹师弟师妹来了,研究生也都来了,做师兄咯,生活又会发生什么变化呢,,,,真的很期待...
【大学生个人自己我鉴定三】
不知不觉中大专三年以后走到尾声，我们马上就要面临毕业了，带着教师的教诲，家长的期待，延续着学长们的脚步，从这里踏上社会的旅途。
蓦然回首，感慨万千，有得有失，做个阶段总结，给自己一个很好的定位，亦是对未来的憧憬和希望。回首着校园的生活和社会实践活动，有欢笑，有悲伤有成功当然也有失败，始终以提高自身的综合素质为目标，以自我的全面发展为努力方向，树立了正确的人生观，价值观和世界观，但更多的是在这期间我学到了许多书本上学不到的知识，修养和能力，也使我的修养、为人处事能力以及交际能力等都有了质的飞跃;让我懂得了除学习以外的个人处事能力的重要性和交际能力的必要性。大专校园生活与社会生活是相互映射，所以大专阶段的个人综合素质与能力的培养、提高;才是我们作为当代大专生的主题。
除此之外，课余时间我经常利用网络带来的便利，关注最新科学技术动态;尤其是有关本专业的知。使自己始终紧跟世界最新发展潮流和时代的步伐。因此我学习熟练掌握网页设计;一直以“一专多能,全面发展”来严格要求自己，勤奋拼搏、刻苦好学，踏实并系统地学习所开的课程知识，并取得了优异成绩。
