为什么核酸棉签要擦两三次?大学教师在线教学用数值模拟实验分析流体力学。
“为什么在日常核酸检测中,防疫人员做咽拭子的时候,要涂两三遍棉签拭子,滑动比较长的距离呢? ”受检者不愉快的表情让上海交大巴黎优秀工程师学院的老师施奇伟陷入了思考。
这几天,他在线使用双语主讲课程,解析核酸检测的“流体力学”,建立数值模拟,巧妙融合在抗疫科学中。
解放日报上观新闻记者获悉,施奇伟在春季学期为学院本科三年级学生开设了《流体力学基础》门课程。
由于转为在线授课,预定的实验内容无法实现。
这时,在核酸检测的过程中,施奇伟产生了异想天开的想法,决定将“抗疫”的典型细节引入课堂。
“我想通过这些生动的案例,培养学生勇于探索创新、善于结合实际问题思考的科学精神。
”
遵循这一思路,施奇伟建立了核酸检测中的流体力学数值模拟项目。
他认为通过数值模拟计算可以说明采样动作与粘液量的关系,使学生通过具体案例分析流体力学现象,不仅加深了对书本知识的了解,而且分析问题、解决问题的能力也得到了提高,对防疫工作复杂性能有了更深的认识
将核酸采样中棉签拭子采集咽粘液的过程作为数值模拟项目后,施蒂威利用表面张力、navier-stokes方程和开放系统流体力学等概念,分析解释了为什么咽拭子的采样需要在咽中滑动2到3次。
数值模拟表明,雨刮器简化为圆柱,直径3mm,内部孔隙40%,采样后间隙充满粘液。
在分析中,学生们充分考虑了咽的粘液密度、动力学粘度、表面张力系数、粘液在口咽腔壁的分布、样品毛细管现象等因素,模拟计算了咽拭子的涂抹次数和长度与采集粘液量的关系。
在楚威的带领下,目前包括棉签拭子模拟在内的几个数值分析项目已经启动,学生们在兴致勃勃地查阅文献、编写计算程序,更好地观察、体验核酸检测过程的细节,同时核酸检测过程的复杂性
“我相信通过这个项目,学生们可以知道流体力学在日常生活中的任何地方都有应用。 更重要的是提高学生们对防疫人员的理解和尊重,更好地配合防疫工作的开展。
”施奇伟这样说道。
科研抗疫,科研不能育人,不能制造核酸。
在闭环管理期间,教师志愿者们每天要完成全校3万名学生的日三餐配送。
海洋建筑工程学院交通运输系教师何红弟通过朋友圈了解了校园的这些感人事迹,并在此基础上进行了较为深入的思考。
“这些配送问题正好可以导致我现在上的《运筹学》路线。
于是,从线性优化问题,到线性规划问题,何红弟将这些素材进行了整理,并做了案例带到了课堂上。
没有独特的人偶。
从私家车到三轮车、无人拖车、无人酒吧,实现四代“吃饭神器”更换的电子信息与电气工程学院教授杨明也将开启《控制导论》课程的新编。
“希望通过最近发生的话题,让学生们更切实感受到专业课的魅力。” 作为自动化系的老师,杨明正在为大二学生讲课《控制导论》。 通过案例分析,将这场战役“瘟疫”中出现的“送餐模式倒换”引入课堂,进一步激发了学生对后续课程的关注。
在校园封闭期间抗击疫情的同时,教研人员表示:“高校要用最生动的案例,引导师生投身科研,为解决国家重大领域重大问题贡献力量。
”
图片来源:被采访的高校问题图说明:咽拭子采样过程数值模拟项目法语介绍视频说明:流体力学课程实验动态图来源:作者:徐瑞哲高璐