本书是动力与能源学科方向应知应会知识点归纳总结的教科书。本书明确标注出力学相关知识点,是固体力学、流体力学、工程热力学、自动控制等多学科知识点共性的提炼。期望读者打破课程的桎梏,用辩证统一的眼光审视已掌握的知识点。
本书也是一本工科专业教育改革的论著。借助学生熟悉的认知体系,以力学的视角审视人才的核心价值观。将力学、教育学和心理学对比分析,得到成才的普遍理论。每章最后,都有具体的人才培养建议,包括流程、工具或是教师学生的心声,力求本书所提出的新的教育理念具有可操作性。
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西北工业大学飞行器动力工程专业学习、航空宇航推进理论与工程 攻读(硕博连读)博士舰船旋转机械状态监测与故障诊断技术,国家科技进步奖,二等奖,2008年,排名6。基于“可容模态”的航空发动机整机动平衡技术,国防科技进步奖,一等奖,2016年,排名5。国家自然科学基金(51775436), 航空发动机气动-结构-油液耦合失稳振动的自抑制机理研究,2018.01-2021.12,60万元,在研,主持;
目录
绪论001
能源与动力的内涵和知识框架001
新工科视域下的学习能力004
第1章从力学基本定理出发006
1.1三大定律体系及其在人才培养中的类比关系006
1.1.1质量的运动006
1.1.2液团的运动007
1.1.3分子的运动008
1.2力学研究方法论和建模步骤011
1.2.1建立“力学模型”011
1.2.2建立控制方程011
1.2.3求解方程组011
1.2.4对解进行分析解释012
1.3经典工程问题建模012
1.3.1振荡电路特性建模013
1.3.2单自由度振动系统动力学特性建模013
1.3.3机械类和电工类学生的通识理解013
1.3.4使用二阶常微分方程求解两种系统的通用推导014
1.3.5两类工程问题共性思考016
1.3.6工程问题对成长的启示017
1.4学生成长问题模型018
第2章学习的驱动力022
2.1由知识点组成的知识网络构建了工业文明023
2.2学习是将知识揉碎了重构026
2.2.1发现规律026
2.2.2规律显性化027
2.2.3提炼共性,揭示本质029
2.2.4重构效果评价030
2.3知识网络是探索素质培养的框架031
2.3.1知识的表达031
2.3.2知识点之间的联系032
2.3.3知识网络032
2.4知识网络未知节点将激发学生的好奇心034
2.5应用篇036
2.5.1学生说036
2.5.2教师说037
第3章学习的方向性038
3.1学习需要方向038
3.2主流价值观指导学习的方向042
3.3能力越大,破坏力也可能越大049
3.4实施流程和工具054
3.4.1方向性的四象限评价法054
3.4.2数学分析工具055
3.4.3课程思政/思政课程的重要作用055
第4章学习的积累058
4.1多段式人生的新要求058
4.2一万次原理061
4.3量变到质变,积累的是时间还是成效068
4.4有效学习069
4.5应用篇072
第5章学习的效果评价074
5.1学习过程中的合作与竞争075
5.2团队合作如何进行效果考核077
5.2.1量化考核模型078
5.2.2总体成绩统计量079
5.3团队合作效果影响因素分析080
5.3.1小组人数的影响080
5.3.2组员特征的影响081
5.4用数字孪生对学生进行全面的评价082
5.4.1育人需要目标导向082
5.4.2效果需要数据支撑083
5.5团队合作项目实施方法与流程085
5.5.1团队竞争教学活动的组织与实施的指导方针085
5.5.2量化考核的公式086
5.5.3教学效果的影响因素086
5.6关于考核与评价,老师有话说086
5.6.1考核的目的是培养,而不是淘汰086
5.6.2虚实结合、数教结合和医工结合的教改手段087
5.6.3以未来需求为导向,培养具有家国情怀的卓越工程师087
第6章能力的迭代提升088
6.1为什么我一直在努力,能力却没有及时提升088
6.2能力是积累的结果,不是突击的成绩089
6.3新技术的放大作用090
6.4教育实践中的原则094
6.4.1在案例教学中,融入思政教学元素094
6.4.2在劳动中,提升社会主义接班人的能力094
6.4.3基于人工智能的学习计划制定、教学效果评价094
6.4.4借助医学监测工具,解决教学中评价的问题095
6.4.5以评促教,以考促学,尝试从“知识型”向“素质型”人才培养过渡095
6.5应用篇096
6.5.1学生说096
6.5.2教师说096
第7章创新素质培养098
7.1创新模型099
7.2积累是创新的基础101
7.3灵感是创新的萌芽102
7.4需求是检验创新的唯一标准104
7.4.1创新标准应该契合国家重大战略需求、社会需求和行业需求104
7.4.2“从0到1”是奇思妙想,不是天马行空104
7.5多学科交叉助力创新105
7.6应用篇108
7.6.1学生说108
7.6.2教师说108
第8章人生规划与职业分析110
8.1大学生职业生涯规划模型111
8.2模型的平衡因素分析113
8.2.1家庭背景因素的重要性113
8.2.2学校教育因素起着至关重要的作用114
8.2.3社会影响因素不可缺少115
8.3人生奋斗的规律116
8.3.1推论一116
8.3.2推论二116
8.3.3推论三117
8.4实施流程和工具117
8.4.1做好职业生涯定位118
8.4.2明确职业发展路线119
8.4.3制定短期工作计划119
8.4.4寻求职业规划帮助119
8.4.5完成职业生涯规划120
8.5应用篇120
8.5.1学生说120
8.5.2教师说122
参考文献123
附录一每章节的成长模型、教改实施流程和工具127
附录二涉及的知识点中英文对照131
附录三自驱动型成长理论模型133
后记137