万博Ansys创新课程帮助大二学生“可视化”热力学

很明显，15年来发生了很多变化，模拟逐渐进入了课程，主要是在致力于有限元分析(FEA)或计算流体动力学(CFD)的研究生课程中。尽管如此，米兰诺维奇还是决心找到一种方法，将模拟引入她的二年级热力学课程，以帮助学生通过可视化来掌握复杂的概念。

她的突破是在去年夏天，随着万博Ansys创新课程．

万博Ansys创新课程展示前进的道路

2020年7月，Ansys创新课程推出仅仅7天后，米兰诺维奇就决定，这些课程是向大二万博学生介绍模拟的关键。

她说:“我浏览了这些材料，对它们的丰富和深度印象深刻。”“不仅提供了教学视频，还提供了额外的pdf文件，附加的信息对我和我的学生都很重要。”

她提到了两个特别有价值的资产:一是预先打包的问题，可以帮她减轻开发问题的负担;二是每个问题都有自己的模拟网格，这样学生就不必花费过多的时间来设置问题。

米兰诺维奇说:“我不想为本科生讲授网格，因为如果我开始解释网格以及如何创建最好的网格，这将严重阻碍我教授热力学或任何其他课程的能力。”

万博Ansys创新课程使她能够专注于讲授热力学的基础知识。她不在课堂上教授模拟——学生们通过在线课程自己学习。

学生如何从在线学习中受益

米兰诺维奇给她的学生布置模拟作业，重点是介绍性问题，比如流体通过一个聚合喷嘴流动。从学生对这门课程的评估中，她发现使用模拟而不是计算器来确定这些基本问题的结果有助于她的学生看到和学到更多。

学生的模拟作业主要集中在介绍性问题上，例如流体通过弯头和汇聚喷嘴的流动。

她解释说:“当你在纸上做热力学问题时，你使用守恒定律，你得到一个数字作为结果。”“学生们想出了一个数字，但他们真的明白这个数字意味着什么吗?”

另一方面，模拟的结果显示了通过喷嘴的一系列流动的彩色图形表示，其中颜色表示流体流中流动的不同速度。

米兰诺维奇说:“我认为真正的学习始于学生熟练地设置和运行模拟。”“当他们看到通过喷嘴的流动或在某些例子中看到热传递时，他们开始思考，‘好吧，这意味着什么?他们明白，这些问题没有一个数字答案。他们了解到答案往往是速度场、温度场或压力场。”

学生们还受益于课程的“垂直整合”，这些课程逐渐赋予他们成为现实世界工程师所需的技能。在她改变二年级热力学课程之前，哈特福德大学的工程系学生在第一年的图形通信课程中接触了计算机辅助设计(CAD)，然后在第二年专注于理论，在第三年再次遇到CAD。通过在第二年包括模拟，让他们的数字工程教育全速进行，有助于学生在毕业前培养完成所需的顶点项目的熟练程度。这就是垂直整合。

米兰诺维奇说:“当像我这样的教授拿着Ansys创新课程的材料，与二年级学生一起进入本科课堂时，革命就到来了。”万博“当然，如果你在第二年抓住他们，当我们达到顶峰时，他们将在模拟的帮助下完成他们的项目。”

模拟学习成功是什么样的

学生的成绩和他们对数字作业调查的反应表明，将模拟纳入第二年的热力学课程正在产生积极的影响。书面作业的平均成绩为86分，略低于模拟作业的平均成绩90分。米兰诺维奇要求学生完成的一项数字作业调查表明，学生们认为模拟作业对培养模拟技能很有用，而且Ansys创新课程中提供的辅助材料信息丰富。万博最后，学生对教学调查的评价得出了4.8分的课程平均值，高于4.3分的部门平均值。

最终，成功应该由学生在学校和毕业后的成就来衡量。米兰诺维奇很自豪地展示了她的学生使用模拟的成功故事。其中包括Robert Galvez，他是哈特福德大学美国国家机械工程师学会(ASME)奖的首位获得者，他于2020年在ASME流体部门会议上发表了一篇论文;Aikaterini Stylianides通过模拟和发表论文获得了2万美元，目前是NASA Pathways的实习生;Jeffrey Severino写了一个工程模拟网络应用在Emanbetngineering.com上展示，他也是NASA路径的实习生;安吉·佩雷斯因为她的研究获得了多萝西·古德温奖学金万博Ansys流利．

米兰诺维奇有很多她喜欢谈论的成功学生，所有的故事都以模拟为核心。

她告诉所有学生:“无论你是哪类工程师——机械工程师、电气工程师或任何其他专业——你都必须在职业生涯中掌握模拟知识。”“这是不可避免的。”

要了解更多关于Ansys创新课程的信息，万博请访问万博ansys.com/courses．

1.奥尔赖特，R. D. &塔布曼，K. A.(1993)。在本科热流体课程中使用计算机辅助学习。Int。j .机械工程。Eng。教育22(1)。