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我来讲党课-机械原理课程中的家国情怀之谈古

主讲人信息:郭安福,男、1978年3月出生、博士、副教授,硕士生导师,汽车系主任。2015年受国家留学基金委资助到美国得州大学泛美分校(University of Texas-Pan America)作访问学者。2011年至今,讲授《机械原理》、《机械制造技术基础》、《机械设计》、《机械设计课程设计》、《工程材料及机械制造技术基础》等课程,主要研究方向为绿色设计与绿色制造、再制造、生物质材料综合利用等。目前主持国家自然科学基金青年基金项目1项,主持国家自然科学基金面上项目子课题1项,主持山东省自然科学基金项目1项。参与国家自然科学基金、国家科技支撑计划项目等国家级项目4项,参与山东省自然科学基金项目、山东省科技发展计划项目等省级项目6项。2010年获山东省科技进步二等奖1项。2012年获山东省软科学优秀成果二等奖1项。在《机械工程学报》、《功能材料》、《农业工程学报》、《包装工程》等国内外学术期刊发表学术论文30篇,其中15篇被EI收录。授权发明专利2项,实用新型专利12项。

视频简介:《机械原理》课程是机械类专业课程,课程中蕴含课程思政元素,实现课程思政内容的润物细无声。本次党课内容是通过讲解我国古人是如果利用机械原理的知识来帮助自己生活的案例,争取学生的爱国热情。

案例1 水排的发明。我国2000多年前就有了冶铁技术,在冶铁过程中,鼓风机是非常重要的装置,对冶炼过程起着决定性的作用。传统的冶铁过程,采用人工鼓风的方式进行,每次需要4个人同时拉动封箱。这种方式极大地浪费了劳动力,降低了生产效率。东汉著名发明家杜诗,为了解决这个问题,进行了非常深入的研究,但是一直没有很好的解决办法。有一天,杜诗在河边散步,发现河中的小树在湍急的水流冲击下,摇摆的非常厉害。杜诗灵机一动,能不能利用水能来拉动鼓风机呢?在这种灵感的指引下,公元31年,杜诗发明了一种水力鼓风装置,叫做水排。水排安装在河流的岸边,把水能作为动力,可以实现24小时连续鼓风,大大地节省了劳动力,提高了生产效率。水排在结构上,已具备动力机构、传动机构和工作机构3个主要部分。因此,水排可以看做现代水轮机的前身,水排的出现标志着我国复杂机器的诞生。在欧洲,使用水力鼓风设备的鼓风炉直到11世纪才出现,比中国晚了整整1100多年。远在两千年前的今天,我国古人就能创造出这样完整的水力机械,确实显示了我国古人的高度智慧和制造才能,在世界科技史上占有重要的地位。

案例2 水运仪象台。水运仪象台是把浑仪、浑象和报时装置结合在一起的大型天文仪器,是北宋科学家苏颂、韩公廉等人,在开封设计制造的,是世界上最早的天文钟。整个水运仪象台高12米,宽7米,共分3层,相当于一栋4层楼高的建筑物。水运仪象台在机械结构方面,采用了民间使用的水车、筒车、凸轮、天平等机械原理,把观测、演示和报时设备集中起来,组成一部自动化的天文台。水运仪象台代表了我国十一世纪末天文仪器的最高水平。它具有三项令世界瞩目的发明。首先,它的屋顶被设计成可开闭的,是现代天文台活动圆顶的雏形。其次,它的浑象能一昼夜自动旋转一周,是现代天文跟踪机械-转移钟的祖先。第三,它的猫状擒纵器是后世钟表的关键部件,所以,它又是钟表的祖先。英国著名科技史专家李约瑟曾经说过:水运仪象台“可能是欧洲中世纪天文钟的祖先”。