202012/306微观时间尺度研究方法在爆炸理论教学中的应用苏洪龚悦*汪泉 摘要为了使学生充分理解《爆炸理论》课程内容，在传统教学方法基础上引入高速相机和数值模拟等微观时间尺度研究方法。教学实践表明：高速相机和数值模拟的引入不仅可以使同学们深入、全面、直观理解课程内容，还可以活跃课堂气氛，调动学生学习积极性，取得了良好的教学效果，对爆炸相关课程的教学具有一定指导意义。关键词数值模拟；高速相机；爆炸；精品课程中图分类号:TF777文献标识码:A DOI ：10.ki.issn2095-2457.2020.12.033苏洪 1987—/男/博士/从事爆炸作用及效
应方面研究/安徽理工大学化学工程学院(淮南232001)
龚悦*（通讯作者）
1987—/女/博士/从事爆炸作用及效搜狐数码
应方面研究/安徽理工大学化学工程学院(淮南232001)
金的脚印教学设计>广东药学院学报
汪泉
安徽理工大学化学工程学院(淮南
232001)
基金项目：
安徽省高校大学生创客实验室建设计划（2016ckjh073）；安徽理工大学青年教师科学研究基金(QN2018113，QN2017206)；
安徽理工大学国家自然科学基金预研项目（YY201901）。
思远双N0引言《爆炸理论》是安徽理工大学弹药工程与爆炸技术专业创办以来最早开设的专业技术基础课程之一，也是最重要的核心课程之一。本课程主要讲授的内容为爆炸与的概念和分类、化学爆炸三要素、爆炸热化学、热分解及热性、冲击波和爆轰波基本理论、性能、起爆和感度以及爆炸作用等方面的内容。其任务是让学生充分掌握与爆炸、燃烧现象相关的基本概念、基本原理和理论知识，为后续课程作很好的知识准备。爆炸和燃烧概念不仅抽象，其过程是超动态，学生对有些知识点理解有一定困难。作为全国培养民用爆破人才的最大摇篮，安徽理工大学弹药工程与爆炸技术专业在人才培养方面有自己的特。笔者作为弹药专业教师从事爆炸作用及效应方面研究，结合《爆炸理论》教学，谈一谈微观时间尺度研究方法在教学中的应用。1现有教学中存在的问题《爆炸理论》讲授内容均为爆炸相关知识，爆炸过程由于时间非常短为微秒级，很难通过普通方法捕捉到爆炸过程呈现给学生以直观感受。再加上讲授内容较为抽象难懂，公式较多，如应力
海因里希波、冲击波传播，爆破破岩等知识点，使得学生学习效果较差。微观时间尺度研究方法可以弥补上述教学中的不足，微观时间尺度研究方法包括超高速相机、数值模拟等方法。2超高速相机在教学中的优势弹药工程与爆炸技术系拥有日本生产的NAC Memrecam HX-3高速摄像机，该相机配备尼康长短焦镜头，可满足多种爆炸试验需求，最大拍摄速度为130万fps。高速相机可以在微秒级别捕捉爆炸细节，以视频和图片的形式展示，不仅使学生直观感受爆炸过程，并且可以活跃课堂气氛，增加学生学习兴趣。图1为高速相机拍摄爆破破岩过程，从图中可以很清晰看出爆炸后岩石如何形成裂纹，首先爆炸产生初始裂纹，随后爆炸产生的爆生气体快速扩散到初始裂纹面处，形成“气楔”作用，驱动裂纹扩展，学生在课堂上看到气体驱动裂纹扩展的图片和视频，便能很容易理解爆生气体动作用破岩。高速相机的应用，使同学们观察到超动态的爆炸过程成为可能，使同学们更容易理解知识难点。88ip调度系统
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