热设计,即对电子设备和系统的热性能进行针对性优化,旨在满足性能要求的同时,有效管理热量。其核心目标是防止产品过热,增强可靠性,延长使用寿命,并优化整体性能。随着电子设备体积不断缩小、功率日益增加,散热问题已成为阻碍设备小型化的关键。因此,熟练掌握热设计技术对于确保设备性能稳定、延长其使用寿命具有至关重要的作用。
二、热设计关键要素
热源分析:明确产品或系统中产生热量的部件和区域,是热设计的首要任务。这有助于我们准确地识别热量来源,为后续的热管理策略制定提供依据。
散热途径:散热途径的选择和设计对热设计的成败至关重要。常见的散热方式包括自然对流、强制对流、热传导、热辐射等。根据产品或系统的特点,选择合适的散热途径并进行优化设计,是热设计的关键。
热阻与热容:热阻和热容是热设计中的两个重要参数。热阻反映了热量传递的难易程度,而热容则决定了物体对热量的吸收和存储能力。在热设计过程中,需要对这两个参数进行充分考虑,以确保热量能够得到有效传递和散发。
三、热设计常用方法
热源分析是热设计的首要步骤,要准确识别产品或系统中产生热量的部件和区域。散热途径的选择同样关键,自然对流、强制对流、热传导和热辐射等方式需根据产品特性来优化。热阻和热容作为热设计的重要参数,决定了热量传递的效率和物体对热量的吸收能力。在热设计过程中,必须充分考虑这两个参数,以确保热量得以高效传递和散发,从而防止产品过热,提高整体性能。
四、热设计优化
在热设计中,材料选择、结构优化和温控策略是优化热效果的关键。需要选用导热性能出色的材料,如导热快的金属,能有效提高热量传递效率,将热量迅速从热源传递到散热部件。其次,通过优化产品结构,如增加散热片、改善散热通道,可显著降低热阻,提升散热性能。使用温控策略,包括利用温度传感器实时监测温度,通过控制算法精准调节散热设备工作状态,确保产品在不同环境下均能维持稳定温度。
参考资料: (已经汇总在Excel里了,按照文章标题关键字自取即可)
1-热设计和仿真基础入门(教案类:技术讲座和高校课程等)
2-基础书籍-高清经典(汇总)
3-热设计论文文献
4-公司培训资料汇总(华为、中兴、艾默生、美信等,很有实际参考价值!)
教师培训是教师专业发展的重要保障机制,信息技术的迭代又为教师培训提供了更多选择。2018年,中共中央、国务院印发《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》,其后,教育部等五部委出台《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》,均倡导实行线上线下相结合的混合式培训,为混合式培训提供了明确的政策依据。近年来,混合式培训被越来越广泛地应用于各级各类教师培训项目之中。随着疫情防控常态化,混合式培训正以其灵活性、整合性、高效性逐渐成为教师培训的主流模式。归结起来,混合式教师培训有三大主要优势。
一是个性化定制更契合学习者需求。首先,网络环境下的用户定制方式提供了改进教师培训的巨大可能性,教师可以自己决定需要学习的内容,打破了教师培训的“批量生产”模式。同时,信息技术从集中控制转移到用户生产和参与,教师可以灵活控制自己的学习,决定学习的内容和方式等。其次,信息技术的交互性提供了个体改进教育的各种能力,教师可以得到自己行动的即时反馈,从而让行动朝着更有效的方向转变。同时,通过信息化评估为教师提供脚手架支撑,满足教师不同需求层次的学习。最后,信息技术将文字、视频和音频整合成新的媒体形式,为教师提供信息获取与交流的新机会。
二是生成性资源促进反思与共享。混合式培训中的学习资源不仅包括预设的网络课程资源,还有随时出现的大量生成性资源。网络培训平台提供的课程资源按学习要求可分为必修型和选修型,按资源内容可分为综合型资源和专题型资源。生成性资源是历次培训的宝贵记录,一批批教师在优秀教案评比、说课比赛、优质课展示、主题研讨、作业递交等过程中撰写的教学设计、教学札记、反思博客、心得体会等,通过网络工具的汇总、重组、分析和评价,形成了大量学习档案,可以支持教师自我反思和相互借鉴。
三是网络平台助力可持续性发展。混合式培训往往依托相对先进的网络平台,它不仅可以跨时空输送优质直播或录播课程资源,还创设了一种基于信息资源库的学习生态。教师可以随时随地选择学习工具,获取各种学习资源。教师能够在网络平台上与同行、指导教师、专家进行交流,为自身专业化发展提供有针对性的指导。即便在正式培训阶段结束之后,一些网络平台仍允许教师在线继续学习,进一步保障了培训活动和效果的持续性。不仅如此,部分网络平台的大数据分析功能可以较为完整地记录教师培训表现,并据此诊断教师专业发展方面的薄弱点,给予他们针对性和个性化的支持。这种支持与教师的自主反思和实践活动相结合后,会进一步完善培训的开放机制和长效机制。
然而,并非所有混合式教师培训都能充分整合线上线下培训的“优质基因”,达到超越单一培训模式的效果。恰恰相反,混合式培训也可能成为“劣质基因”的混合体。那些缺乏现实交流、缺乏有效管理、缺乏实践活动等线上培训的劣势,以及缺乏课程选择、缺乏进度弹性、缺乏持续支持等线下培训的劣势,都需要混合式培训加以警惕。对此,笔者建议加强以下三类互动。
一是加强教师与信息之间的“反思性互动”。建构主义心理学认为,当教师面对某种媒体形式所呈现的新信息,就会动用自身既有的知识经验形成对新信息的理解;与此同时,这一新信息又会引发原有知识结构调整或重组,这一过程就是教师学习的过程。“反思性互动”以建构主义心理学为基础,注重依托教师已有经验与新信息之间的结合点,通过自主反思已有经验并生成新知识,带来知识结构的升级与自身能力的提高。这意味着,教师与信息之间的“反思性互动”程度决定着实际培训效果,而“反思性互动”程度又取决于信息内容和呈现方式。
对此,一方面要基于教师真实的专业发展需求,以解决现实问题为导向,深入挖掘教师的实践性经验,同时注重反思环节的设计,促进教师与自身经验充分对话。另一方面要充分利用线上培训的优势,以多样化方式恰当呈现信息内容,力争取得最佳教学效果。
在组合方式上,我们建议更多将标准化信息内容用于线上共享,将个性化信息内容用于线下交流,再以反馈和评价贯穿线上与线下活动,达到相互衔接、相得益彰的效果。譬如,在线上提供专业讲座、优质课展示、普遍性问题的解决方案,供教师自主选择并合理安排个人学习进度;在线下设置具体问题指导、个人教学展示、小组交流研讨、现场观摩学习等,从而加强现实交流与实践活动开展;课程作业和培训考核多以线上完成与提交、线下交流与点评的混合方式进行。
二是加强教师与同伴之间的“专业性互动”。教师成长既有共性又有个性,共性体现在教师成长遵循一定内在规律,个性是指不同教师的成长路径不尽相同,具有鲜明的个体特征。在此意义上,教师间的“专业性互动”既是独特个体的相互借鉴,也是群体成长的重要机制。我们通常讲的教师学习共同体,就是要深化这种教师与同伴之间的“专业性互动”,通过倾听、对话、反思与探究,积极分享价值观和实践经验,在交流切磋过程中同时实现个体和群体的专业成长。这一过程在混合式培训中往往需要始于线下培训,在较为密切的人际交往中形成对话机制、交流习惯和心理信赖,逐渐生成更具弹性和张力的线上学习共同体。
教师与同伴之间有三种常见的“专业性互动”。其一为主题探究式,它以特定问题为导向,聚焦教师专业发展的共性困难与挑战,在同伴之间互相启发与帮助。其二为教学研讨式,它又包括备课、说课、评课等一系列流程,教师在相互听评课过程中,随时发现并解决教学中存在的问题和不足,共同实现教学能力的提高。其三为学术沙龙式,它通过交流专业知识、分享教育理念、开展课题研究等,促进教师学习共同体不断更新与进步。
那么,混合式培训如何充分利用这些“专业性互动”呢?首先,要通过线下组建相对稳定、彼此信任的学习小组。其次,综合利用线上交流的实时性、便捷性和线下交流的针对性、有效性,为小组成员持续提供良好的互动体验。再次,科学利用网络平台的大数据分析功能,明确小组成员的责任分工和任务流转。最后,还可以在学习小组中配备专门的组织协调员,全程提供管家式贴心服务,引导小组成员高频度、高质量互动,确保各类专业问题得到有效解决。
三是加强教师与专家之间的“平等性互动”。有效的教师培训既要充分发挥专家的引领启发作用,又要充分激发教师成长的内在动机。这就要求专家全面精准地把握教师的专业发展需求,这里所说的专业发展需求不仅包含现实的、眼前的确定性需求,还包括可能的、未来的预见性需求。所以,专家不能居高临下地高谈阔论,而是要沉浸式地深入了解教师个体的成长轨迹和真实想法。“平等性互动”要求专家充分尊重教师主体地位,主动换位思考,以教师专业发展需求为切入点和归着点。
显然,混合式培训有利于专家通过多种方式提前了解教师的各类专业发展需求,并选择某些重要特征进行重点突破,譬如教学困惑、科研瓶颈、挫折经历、学习意愿、时间冲突,等等。培训过程中,专家需要因势利导地巧妙组合线上个别交流和线下个性化指导,并善于通过对话、询问、商讨、启发等方式,帮助教师“复现”挫折与教训、“重启”经验与反思、“寻找”方法与策略。
此外,培训评价中专家也应从教师专业发展需求出发,协助克服困难、共同规划成长。一般而言,培训评价方式主要分为理论和实践两大类型。理论评价应注重专家引导下的教师个体反思,包括撰写反思日记、读书报告、结业论文等;实践考核则应关注专家组织下的教师群体交流,包括开展教学研讨、案例分析、教学评比等。今后还要进一步推动评价主体多元化,发挥专家评价、同伴互评和教师自评的优势,真正实现教师与专家、教师与教师之间的多元协同。
(作者单位系上海师范大学教育学院)
《中国教师报》2022年04月06日第13版
作者:周柯含 李昱辉
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