水力学实验报告范文

水力学实验报告范文第1篇

摘要：微课作为一种促进教学发展的新兴教学方式，是目前教育领域关注的热点。本文通过分析水力学的教学特点和微课特征，对微课在《水力学》课程中的运用方式进行了详细探讨，以提高教学效果，为《水力学》课程教学改革提供参考。

关键词：微课；水力学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）24-0070-02

《水力学》课程是高等院校水利类各专业的一门重要技术基础课，也是土木、环境、机械、热能、化工、矿山、冶金等诸多专业都需要掌握的一门专业基础课，有着承上启下的作用，是学好后续专业课的基础。由于该课程具有概念多、公式多、系数多和工程实践强的特点，是许多学生反映难学的一门课程。因此，本文尝试运用以多媒体技术和信息技术为媒介的微课，对《水力学》课程进行教学改革，以提高学生的学习兴趣和课堂教学的实效性，帮助学生更好地掌握《水力学》课程相关知识点，并能运用于工程实践。

一、《水力学》课程的教学现状

《水力学》课程通常开设于水利类专业二年级第二学期和三年级第一学期两个阶段，一般6个学分。该课程主要阐述研究液体（水）在静止和运动状态下的机械运动规律及其在工程技术领域的应用。通过该课程的学习，使学生掌握水利工程设计、施工和管理中常见的水力学问题，并能进行水流现象分析与水力计算。水力学教学主要采用课堂讲授，特点如下。

1.知识面广，理论性、综合性强。水力学课程涉及高等数学、大学物理、理论力学和材料力学等相关的知识，对高数和物理要求较高，且理论性、逻辑性较强，在讲课过程中，有大量的理论公式及公式推导，需要学生在学习过程中紧跟教材内容及教师讲课思路，才能对整个课程知识体系有较好地掌握。

2.研究对象抽象。水力学的研究对象是以水为代表的液体，它没有一定的形状，且具有流动性，研究方法与固体质点系法完全不一样，而学生受惯性思维的影响，理解困难，学习难度大。

3.学时少、课题信息量大。水力学教学课时正不断被压缩，但课程学习内容随着学科的发展反而较以前有所增加，要求教师在较少的学时数下讲授较多的内容，课堂信息量大，学生在短时间内很难消化及吸收，更谈不上应用。

4.传统实验教学的模式简单，一般是先向学生讲述实验原理、目的和操作步骤，然后进行演示，让学生进行操作，课后提交实验报告。这种教学模式限制学生的主动性，学生往往知其然而不知其所以然，提交实验报告雷同现象严重。为解决这些问题针对此种现状，可以将微课与传统教学相结合，弥补传统课堂教学模式和课时的不足，以达到提高教学质量的目的。

二、微课教学运用现状

微课是2008年美国学者David Penrose提出的，当时的主要目的是为在线学习或为移动学习提供服务，后来美国青年SalmanKhan尝试通过互联网视频进行异地教学辅导时，利用视频设备录制10分钟左右的教学视频并将其上传到网络供大家免费使用，引起大家对微课的关注。我国自2011年提出“微课”概念后，微课在国内得到迅速发展。微课是指根据教学实践或教学大纲的要求，以3―10分钟的小视频为主要载体，着重讲解某个知识点的微型小课程。与传统教学相比，微课主要具有以下特征。

1.内容短小精悍。微课时长一般不超过10分钟，一个视频只讲一个知识点。由于视频短，内容少，便于学生利用零散时间进行碎片化学习，提高学习效率，因此可以将水力学中每章的重点、难点、疑点做成微课，便于学生自主选择学习。

2.不受时间和地点限制。只要有一台能上网的终端，就可以在任何时间、任何地点下载微课视频进行学习，实现移动学习，有很大的自主空间。

3.适应不同的学生。学生可以根据自己的基础和接受程度控制视频播放的快慢，不明白地方还可以反复播放，大大提高学生对知识的接收能力。

三、微课在《水力学》课程中的运用方式

1.确定微课教学的目的与内容。梳理教学内容，根据《水力学》课程中各个知识点的特点及相互联系，细化知识点并选定微课教学内容，确定教学目标；尽可能多地收集典型的工程图片、视频动画等教学资源，完成微课的教学设计。微课内容应根据学生的知识水平、知识层次和认知特点，针对不同的学生制定不同的微课课程，进行层次化教学，以提高微课课程的覆盖面。一个微课就是一个具体的知识点，需要集中解决一个实际问题，学生可以针对自己的不足进行对应的知识点学习，帮助学生加强对课程的理解。

2.将《水力学》课程中一些抽象的概念或重点、难点等录制成微课。对于一些学生难于理解的抽象概念，可以采用动画或视频等多媒体技术将其制作成直观的微课，如在讲述湍流形成过程时，若用动画将水流受到干扰时产生波动、波幅变大、形成涡体、涡体脱离、发生掺混等过程形象地展现出来，则会有效提高学生的感性认识，加深学生对知识点理解，其课堂教学效果将远超过纯讲授教学。在讲述水力学重点内容――描述液体运动的两种方法时，可以通过动画将拉格朗日法和欧拉法这两种方法的特点生动、形象地讲授给学生，加深学生对欧拉法中加速度的理解与掌握。教师也可以将课堂教学的重点放在答疑解惑和引导学生探究知识、自主学习知识上。

3.将复杂公式或方程的推导过程和典型习题的解题过程制作成微课。水力学的公式或方程推导很多，例如内摩擦力、静水压强、切应力、水击压强、水击波传播速度等计算公式以及恒定总流连续性方程、恒定总流能量方程，恒定总流动量方程、明渠恒定非均匀渐变流微分方程、水S方程、非恒定流基本方程、液体运动连续性方程、理想液体运动微分方程以及实际液体运动微分方程等，若将它们制作成微课视频，学生通过反复观看，理解掌握相关知识和解题方法，为培养学生逻辑推理能力、解决实际问题打下基础。

4.将水力学实验课程中的实验操作步骤制作成微课，将教师从课堂现场演示操作中解放出来，不仅可以避免教师在课堂上演示操作时因失误而误导学生，使教师将主要精力放在解决学生在实验操作中遇到的问题，或指导学生操作中存在的问题，而且学生也可通过反复观看微课视频，获得更直观规范的操作技能，提高实验的准确性。

5.将微课应用于课前预习和课后巩固。教师在课前可以设置问题，或根据学生已有的知识基础和新知识所需的衔接知识点设计制作微课，引导学生提前利用微课进行预习，为新课学习做好准备；学生课后可以通过反复观看相关微课，以查漏补缺，巩固在课堂上没有学会的知识；利用微课加强教学的课后补充，为学生提供回顾和梳理课堂讲述知识的微课资源，弥补课堂教学中存在的缺陷或课后遗忘，帮助学生完成教学内容的系统性学习；设计好少而精的习题并制作微课，以检查学习效果，巩固相关知识。

四、结论

微课作为一种促进教学发展的新兴教学方式，已成为目前教育领域关注的热点。水力学作为水利类专业的一门重要基础课程，对学生运用水力学知识解决实际问题的能力培养至关重要。本文在对水力学教学过程中存在的问题和微课教学特点分析的基础上，详细探讨了微课在《水力学》课程中的运用方式。微课作为传统教学方式是一个很好的补充，不仅为学生提供一种再学习的有效途径，也为教师提供了一种行之有效的课后补充教学方式，让学生在课程学习过程中通过微课实现自主学习，强化巩固练习，提高学习效果，并能够实现随时随地地学习，打破时间、空间的限制。但微课并不能替代传统课堂教学，一个微课只是针对一个知识点进行教学，对知识整体把控性较差，因此，将微课教学与传统教学有机结合，对促进教师专业发展和提高学生学业水平具有重要的意义。目前水力学微课教学还处于实践探索阶段，微课的设计、制作及应用会面临很多挑战，需要通过大量的学习和借鉴才能使微课程真正在教学中发挥作用。

参考文献：

[1]郭维东，李文果，杨丽萍，梁岳.浅谈水力学课程改革思路[J].农业与技术，2004，24（1）：130-132.

[2]靳娟娟.水力学教学现状及教学改革初探[J].教育教学论坛，2016，（26）：115-116.

[3]张一川，钱扬义.国内外“微课”资源建设与应用进展[J].远程教育杂志，2013，（6）：26-33.

[4]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013，（4）：36-42.

水力学实验报告范文第2篇

关键词：水力学实验；教学改革；开放式；管理模式

中图分类号：G423.07

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）07-0276-02

1 改革的背景与要求

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》（以下简称《纲要》）指出，要把改革创新作为教育发展的强大动力。我国教育改革的步伐不断加快，深度和广度上不断扩大，一些成功的经验不断在改革先行地区取得，教育改革越来越成为老百姓非常关注的大事。高职院校的教学改革也在不断深化，素质教育不断在完善。在这种背景下，作为湖北水利水电职业技术学院开设的水利水电建筑工程和水利工程专业的专业基础课―《水力学实验》，传统的教学模式在教学中常出现一些问题，迫使实验课的教学改革势在必行。

水力学是一门以实验为基础的科学，水力学实验是水力学知识的基础。从水力学教学方面看，水力学实验不仅可以有效地帮助学生建立概念、掌握规律、突破难点，而且是理论与实践结合的模拟平台，对引导学生发展特长、拓展思维、培养动手和创新能力有着独特的作用。这是因为：其一，高职《水力学》是为专业课《水工建筑物》、《水利工程施工技术》等课程打基础，深入地学习与掌握水的力学知识，对本专业的学生的重要性而言是不言而喻的。而《水力学实验》的一个重要功能，就是使学生掌握该实验后，大大加深对《水力学》知识的理解，而突破难点。其二，《水力学》课程有近50%的内容，其知识是直接应用于实际工程中的。比如：溢流坝面平面和曲面的设计、消力池的设计等，在实际工程设计中，被直接应用。而《水力学实验》则是完成理论与实际的结合的模拟的一个重要平台，其作用是不容轻视的。

2 传统教学存在的问题及原因

高职院校《水力学实验》课的教学现状是，采用传统的教学方式。主要形式为，教学采用学生集中上课，限时进行实验，实验过程中老师指导。课后限时完成实验报告。期末考核以平时成绩为主的单一考核方式。

这种封闭式教学与管理总体上存在的主要问题是：①学生学习很被动（这也是传统教学的一大弊端），因而不愿主动参与，积极性低；②因教学条件的限制，学生做实验一组多人，导致真正有机会动手的同学比例小；③独立思考，独立完成实验报告的效果较差。

原因分析如下。

（1）因我国教育传统上采用应试教育，从小学到大学，毕业考试一考定结论的单一的入学评定方式没有得到根本性的改变；从小学到大学，以期末考试成绩为主评定学生的智力和能力现象普遍存在。学生负担过重等造成学生的较严重的厌学心理。为考试而学习，为入好学校而学习，为了生存为了就业容易而选择专业等，唯独没有根据自己的禀性、自己的兴趣爱好而学习，而选专业。在学习上，学生很被动，个性的灵性（兴趣爱好）被严重的抑制，当学生的努力和个人的兴趣爱好没有结合的学习质量是大打折扣的，也可以说是教育的失败，学生的悲哀。同时也是大大降低了成才率。这是学生厌学，学习被动的根本原因。

（2）因条件的限制，实验仪器规模较小，学生得不到充分的动手锻炼机会，学生的能力的锻炼受到很大的制约，独立思考和创造能力的锻炼也受影响。

可见，这种教学的实验效果的弊端越来越突出。

3 教学和管理方法的模式改革

P者认为，高职《水力学实验》教学改革的指导思想是：在符合《纲要》基本要求的基础上，符合高职院校的教学特点和教学条件，打破沉闷、被动的教学旧框架，重新营造一个较自由、宽松的环境和活跃的学习氛围，改变学生接受知识的被动状态，而成主动，由灌述，变积极主动汲取，以及培养其独立思考、较强的动手和创造能力。

笔者结合高职办学特点和条件，针对弊端，提出了一种教学与管理模式：高职特色的开放式实验教学与管理模式。

这种模式为：打破集中、定时传统的封闭教学与管理方式，实行全面开放式教学与管理。所谓全面开放式，即让学生在本学期内，个人与实验室指导老师预约，在这个时期内，自己选定时间，个人来完成实验。实验过程中，如果有疑问，可以向实验指导老师请教。力求独立思考，独立完成实验全过程。实验的内容由任课老师提前在课堂上集中授课（主要讲解实验原理，具体步骤自学）。在一周内完成试验成果整理任务。这就将不该有的束缚降到最低，将会得到更好的效果。现在教育存在的一个问题就是学生的学习自由度太小，一旦其获得较大的自由度，在必要的正确的引导下，其主动性会大大增加。

考核方式：改变以往传统考核方式，采取撰写一篇实验论文方式。论文的内容包括：学生对《水力学实验》中所做过的所有实验的一个总体理解，融汇到《水力学》教材中的认识，知识层面的心得体会，以及对实验的建议。以培养学生对知识的融会贯通能力及创造能力。

这就使得学生个人有了较大的时间空间来自由选择。在较大的程度上改变了做实验的被动性。同时基本上实现了充分的实验动手机会。可以说这种方式在较大程度上改变了以前的几个关键问题。

这种实验教学模式也不是十分完善的，因为传统的教学模式――应试教育，没有根本改变，学生仍处于这样的大环境之中，其学习主动性还有较大的局限性。教育的改革需要多方面共同进行到一定的程度，才会取得高质量的教育。

4 改革带来的几点思考

如何从根本上改变学生的被动学习的状况，笔者认为，我国的教育应从以下方面入手。

（1）取缔“单一的一份试卷考试分数论人才”的应试教育制度，采用多元评定成绩的方式，比如大部分课程的期末考试改为撰写课程论文，平时成绩占一定比重等多方面综合评价学生。小考（小学毕业考试）、中考、高考更要有较大改变，实行多元多方面评价学生。这也是改变过去只注重智力，不注重能力的教育方式。

（2）减少学生学习负担。虽在教育部三令五申给小学生减负政策下，小学学生的负担过重仍然是一个普遍现象。只有适当地减轻学生的负担，适量的学习任务才不至于让学生把全部的时间和精力都用在应付课业和考试，疲于其中。中学和大学的同样需要一定程度的减负。

（3）从入学一开始，就充分尊重、重视学生个体的兴趣爱好，应把它放在首位。小学至中学的课程安排，都要以学生的兴趣爱好为中心，其他课程为辅的安排方式。高中仍不分科。进入大学后，学生以兴趣爱好选择专业。在修专业的同时，也学习人文课程，但其也应是必修课程。人文课程约占25%的比例。

还学生一个活跃宽松的、充满乐趣一个学习环境。让学生充分拥有学习自由，充分发挥个人天赋，充分尊重学生个人兴趣爱好，适当减负，使学生乐于学习，对学习充满兴趣，让学习是一种享受，这才能真正地大幅度提高教学质量，符合教育的客观规律。

参考文献：

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要领导小组.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[R].北京：国家中长期教育改革和发展规划纲要领导小组，2010.

水力学实验报告范文第3篇

关键词：水力学;教学改革;水文气象

水文气象学是研究水圈与大气圈界面上发生的物理规律、过程及其演变规律的一门学科。它既是应用气象学的一个分支，又是水文学的重要组成部分。目前大气、陆地和海洋水分循环系统综合模型的研究，使水文气象学的发展受到了广泛重视[1]。2011年6月南京信息工程大学率先成立水文气象学院（以下简称“我院”），并于同年进行大气科学（水文气象方向）本科专业招生，为解决洪涝、干旱、台风、山洪、泥石流等极端水文气象事件培养复合型人才。水力学是高等工科院校不少专业特别是水利类专业的一门重要技术基础课。笔者借鉴已有的教学手段，结合水力学课程特点，积极探索理论学习和动手实验相结合、多种教学手段并存的教学模式，力争取得水力学课程的最佳教学效果。

一、根据课程特点，确定教学主线

1.水力学课程特点

水力学课程具有概念多、公式多、推导多、计算难的特点。其研究内容包括“水静力学”和“水动力学”;研究方法主要是利用物理学和理论力学中相关的运动规律和原理，运用高等数学中的积分、求导等计算方法，推导水力学公式，用于挡水、输水及泄水建筑物的计算和设计，具有较强的工程实践性。

作为一门应用范围相当广泛的技术基础课，水力学教材种类繁多。但目前不同机构或部门组织编写的教材基本上是采用20世纪50年代前苏联洛强斯基的课程体系框架[2]，在很大程度上能够满足目前水力学教学的需要。对于水文气象学这个新兴的专业，没有经验可以借鉴。为了较好地保证教学工作的顺利进行，分别以吴持恭主编，高等教育出版社出版的《水力学》（第4版）教材（部级精品教材）和赵振兴等主编的《水力学实验》作为课堂教学和实验用书。

2.确定教学主线，探索“教―学―做一体化”模式

水力学基本原理、工程应用和水力学实验是该课程的三大组成部分。基本原理和理论是课程的基础，工程应用是基础的应用和体现，水力学实验可以验证、加深和巩固理论课所学知识，三者相辅相成，是一个不可分割的整体。

教学方法或手段是教师向学生表达教学内容、传授课程知识的途径。在理论性和实践性较强的水力学课程教学过程中，坚持启发式教学，重点讲清基本的概念、原理和方法。根据教学内容，分阶段进行课堂总结，将相关内容连贯起来，变零散知识为整体知识，提高学生综合分析问题的能力。

由于水力学涉及高等数学、大学物理、理论力学等知识，理论推导复杂、概念和方法多且易混淆，学生普遍反映这是一门难学的课程。为了充分调动学生的积极性、主动性和创造性，我院成立了水力学兴趣小组。按照教学进度，安排小组成员参与实际工程设计，使学生变被动为主动，极大地提高了其学习兴趣和解决问题的能力。

水力学试验是揭示水流运动规律的一种重要手段。通过观察水流的静止和机械运动现象，了解水流运动的一般规律，学会量测水力要素和使用基本仪器的方法，掌握基本的实验技能;培养学生分析实验数据、整理实验成果和编写实验报告等方面的能力以及良好的实验室工作习惯和科学素质，为今后的工程设计和科学研究打下必要的基础。

二、水力学课程建设与实践

1.教学内容灵活化

基于“教―学―做一体化”教学模式，应针对不同内容，采取不同的教学方法。如三大方程是重点，应详细讲解。另外，我院购进了全套的水力学实验设备，每套设备有2台仪器可供使用，一次实验安排2～3个实验内容，保证每个同学均有机会动手操作。课余时间，实验室对学生开放，鼓励其进行创新性实验研究。

2.教学手段多样化

多媒体可将水力学中很多难以用语言表达清楚或学生很难理解的水力现象展示给大家，把抽象、难懂的问题变得直观、易懂，因此其成为水力学课堂教学中的重要手段。但由于该课程自身的特点，全部使用多媒体并不能达到较好的教学效果，因此，采用多媒体和板书相结合的授课方式，可大大提高教学质量，达到事半功倍的教学效果。同时在教学中鼓励学生参与教学，在课堂上采用学生讲课、讨论、提问等方式，从而增强学生的参与意识，活跃学习氛围。

参考文献：

[1]尹义星.普通水文气象学课程探究式教学模式探讨[J].安徽农业科学，2013（27）.

[2]梁素韬，韩会玲，郝艳敏.浅谈水力学课程教学改革[J]. 河北农业大学学报（农林教育版），2003（04）： 32―33.

水力学实验报告范文第4篇

关键词：给排水科学与工程；水力学；实验教学；教学效果

中图分类号：TV13；G6423文献标志码：A文章编号：10052909（2016）03009904一、水力学课程特点

水力学主要研究液体的宏观机械运动规律及其在工程实际中的运用。水力学课程为后续相关专业课程，如水泵与水泵站、给水排水管网系统、建筑给水排水工程、给水水质工程学、排水水质工程学的深入学习打下牢靠基础。因此，学好水力学课程尤为重要。

水力学是一门理论性质较强的专业基础课，如何让学生对单调枯燥、抽象繁杂的教学内容产生浓厚兴趣并加以充分吸收，如何调动学生的热情和积极性，如何更进一步提升水力学的教学质量，是一直以来高校水力学教学研究的重点，也是土建学科教师共同面临的教研问题。

（一） 培养目标定位

通过课程的学习，学生需要了解和掌握水力学的基本原理与实际运用，最终形成扎实的理论知识和应用能力。结合工程实际问题简化分析水力学问题，并具备常规实验动手能力，主要包括水静力学分析计算与水动力学三大典型方程的灵活运用、水流形态的判断及其沿程和局部水体损失的确定计算，注重学生面对实际水力问题的分析计算能力和基本实验动手能力培养，为后续相关专业课程的学习奠定良好基础。

（二） 理论教学部分

水力学的理论教学用时占到本课程总学时的70%，主要是传统“粉笔+黑板”板书教学和多媒体讲解及展示教学相结合，并辅以一定的讨论和检测习题来巩固完善水力学教学。刚开始，必须掌握静水压强、静水总压力计算分析和水动力学三大基本方程，只有精通水静力学和水动力学的基本知识，才能在后续水头损失、有压管道、明渠恒定流、堰流、渗流等内容学习过程中游刃有余，水到渠成地完全掌握各种典型实际水力分析工程运用。水力学教学本身抽象性和理论性很强，有较多的计算方程及其附属的方程运用条件，再加之实际环境类型的差异及水质条件参数的变化，使水力学讲解授课和学习掌握存在相当难度，对工程力学、大学物理、高等数学微积分等基础知识储备有一定要求，这就需要学生在平时掌握过程中清楚各个方程的详细推导过程，包括等式方程的等效替换、适度变形和方程使用前提及在该条件下的参数确定，遇到与之对应的具体水力学问题，可以按照等式方程形成原理，写出适合实际问题的水力学方程。

此外，水力学教学课时相对紧张，在理论教学部分要针对给排水科学与工程培养计划量体裁衣，有别于土木工程、水利水电工程等专业的水力学教学，重点突出水动力学中的“水头损失”、“有压管道”和“明渠”相关分析计算，让学生掌握与管道、明渠相关的水头损失及水流形态判断确定及分析计算，而堰流部分多是水利水电工程为主要教学内容，渗流多是岩土工程岩土水力学的主要研究内容或是地质工程、地下水科学等专业的教学重点。鉴于此，课堂授课的例题讲解，要多以市政管道、室内管道、水泵站、大坝修筑、自来水厂、污水处理厂等为主，让学生更关注本专业领域所涵盖内容，培养学生结合实际问题的分析能力。

（三） 实验教学部分

实验教学是水力学授课的重要环节。水力学的实验教学用时占到本课程总学时的30%，主要在实验室通过水力模型模拟实际工程中的现象，基于化学试剂在水中呈现的不同颜色，来清晰地观察不同外部因素驱动下的水流形态及所形成的水力现象，对课堂理论教学起到补充作用。学生通过动手实验和观察实验，并结合课堂理论知识，使整个水力学的学习变得轻松。实验教学能让学生动手参与并思考问题，积极性显著提高。

值得重视的是，指导教师的水力学实验选择和教学安排对水力学教学效果影响较大。水力学实验的典型性是实验选择的一个重要方面，而水力学实验的全面性更值得思考，要选择能反映多个水力学知识点的综合性实验，特别重视涉及核心知识点的实验。例如，雷诺实验中层流和紊流形态的观察区分，阻力实验中水损的形成，及阻力存在下对水流形态的作用影响。教学中可以让学生观察具体的实验装置和器具，回忆并讲解理论知识，查漏补缺、强化理解，也可以让学生结合生活实际工程中的水力现象，来分析其涉及的水力学知识，如泵站水泵的吸水管路、压水管路设置安装、室内用水器具的管道衔接及其水力成因，将抽象空洞的理论知识与生活生产实际紧密结合，让学生意识到水力学知识对社会发展的巨大贡献。

二、提升教学质量探索

（一） 强化基础课程教学

学好水力学需要掌握好工程力学、大学物理、高等数学等基础知识，否则在水力学学习过程中容易发生概念模糊，公式记忆不清晰等现象。例如，研究液体黏滞性、牛顿内摩擦定律、真空度等知识会涉及大学物理的相关知识，讲解静水压力、液体平衡微分方程、静水总压力的分析计算会涉及高等数学中的微积分原理，水静力学中具体水工构筑物受力分析会涉及工程力学的力学分析内容。如果高等数学、工程力学、大学物理等基础知识掌握不到位，在分析具体水力问题时就会力不从心，感觉找出解题思路却难以继续计算下去而不了了之，更多的时候甚至会对整个题目无从下手，这样发展下去会极大地消弱思考热情，教学成果大打折扣。因此，授课教师在课堂应根据学生的知识接受情况，决定是否需要温习回顾以前的基础课程内容。在合理控制教学进度的同时，让学生理解知识点。

（二） 激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师。在学生刚刚接触水力学课程的时候，就要突出水力学课程在整个专业领域的核心地位，要让学生明白学好水力学的重要性和必要性。事实表明：（1）水力学是后续专业课的重要基础，不学好水力学，后续的相关专业课（给水排水管网系统、水质工程学等）和课程设计（水泵站设计、自来水厂和污水处理厂设计等），甚至包括毕业设计都很难顺利通过，即使在后续学习过程中，通过一定途径弥补以前水力学的弱势，也会消耗大量的宝贵时间，因此，在初期学习过程中，掌握好水力学知识显得尤为重要。（2）相当数量的高校在本专业研究生初试时就考查水力学，基于考取研究生的高难度要求，如果想在本专业继续深造学习，就应该不遗余力地学好水力学。（3）毕业后如果直接参加工作，施工单位、设计单位、自来水厂、污水处理厂等都不可避免涉及水力学知识。换言之，只要从事“水”相关的工作，水力学内容就必不可少。另外，水力学教学中知识本身的丰富性及其与工程实践的联系性将促使初学者高度关注，极大地增加了初学者的学习兴趣，引导并不断培养学习兴趣对水力学讲授至关重要。

（三） 创新课堂教学方法

水力学课程理论性较强，概念理解困难，公式计算较为复杂，单一选择“粉笔+黑板”传统教学模式势必会降低教学效率，教学内容易受限制。与此同时，仅仅采用传统的多媒体教学，学生可能跟不上教学进度，课堂学习难度加大。板书教学与多媒体教学结合，教学效果显著[1-2]。在公式推导与理论分析方面，板书教学具有无可替代的教学优势，其讲解速度较慢，推导过程清晰，使学生紧跟教师思路而不落后，较为容易掌握。在水力学作用效果及实验现象描述方面，多媒体教学更加直观、深刻、形象，使学生迅速洞察其中奥秘，明白变化流程，加深对知识的理解。课堂上例题分析与小组讨论结合有助于进一步提升教学质量，例题与习题讲解是强化理论知识掌握的重要方法，小组讨论便于发现知识体系中的新问题并进行探讨归纳。如在水静力学和水动力学知识掌握中，可让学生总结比较“静”与“动”分析中的异同点，巩固基本理论。

创新教学模式助力教学效果提升。有学者提出“三合一”分层教学模式[3]。第一，结合具体工程实践实例、生产实际讲授知识点，将课堂抽象的水力学理论分析结合具体工程实践，如水体动静结合的水力作用下大坝的建设施工。第二，自主学习课堂教学模式下的水力学教学探讨，教师定期设置教学内容，让学生自主探讨完成，并及时对疑难问题答疑和详细讲解，增强学生自主学习意识。第三，构建师生互动的启发式课堂教学，教师提出问题，或是给出部分引导条件，激发学生自主探索思考。

利用多媒体平台优化教学方法，通过动画视频展示让复杂的问题通俗易懂，尤其是在讲解复杂水力学现象的动态成因和静力分析、“动”与“静”耦合体系在复杂水力条件下的形成过程及水力分析时，通过多媒体演示，使学生豁然开朗。此外，针对个别基础薄弱的学生，可结合学生个体实际制定有效的学习计划，帮助学生巩固掌握水力学知识。

当前混合学习和移动学习日益快速发展， “微课”教学模式已成为当前我国教育信息化资源建设的重点和研究热点[4]，涵盖了从中学到大学的整个教育历程[5]。“微课”的优点表现在：教学时间较短，教学内容较少，资源容量较小，资源组成/结构/构成情景化，主题突出等[6-9]。“微课”不同于一般单纯知识性的传统视频演示，而是模拟一对一的教学情景，针对一个很小的知识点，进行讲解。讲解具有“启惑”作用，既注重教师的教，更注重学生学习，区别于一对多课堂教学。“微课”教学模式可帮助教师拓宽教学技能，深化教学实践[10]。“微课”是一种很好的辅助教学模式，对教学重点或难点，可采用录制“微课”的模式进行讲解。“微课”应用于给排水专业水力学课程是一种新的教学模式。

（四） 提高学生动手实验能力

为促使学生更好理解理论知识，加强实验教学显得尤为重要。尽管学生在课堂上已经掌握了水力学理论知识，但是在学习初期学生可能产生许多疑虑，即并不确定这些理论知识是怎样运用于实际生活生产，甚至会怀疑这样复杂的理论知识在实际情况下是否有效。水力学实验正是将理论与实践工程结合的实验探索，而实验参数的调整和不确定性正是实际水力现象的可能变化途径。直观的动手操作实验能让学生很快明白实验方法步骤及其与实验相关的理论知识分析，实验所引发的新问题必然引起学生的积极思考，以期运用所掌握的相关理论知识解决实际水力学问题，动手实践可显著提升学生自主思考的能力。

不同于一般的物理化学实验，不同的水力学实验需要相对独立的实验仪器。“先教师示范、后学生模拟”是水力学实验的通用流程。一般情况下，在进入水力学实验中心后，教师先讲授实验背景、实验核心理论、实验流程，紧接着教师会示范模拟并讲解，其次是学生动手实验并观察记录，而后是教师指导实验并解析实验中的问题，最后归纳总结、整理仪器、离开实验中心。实际教学中，可分小组实验，但各组进行的试验一般相同，而实验最终结果差异较大，甚至部分小组实验难以完成，针对这些差异的讲解也是实验教学的重要组成部分，会让学生直观地认识到外部因素对实验的偶然性影响和理论知识对实验指导的必然性作用。实验完成后，教师要督促学生及时完成实验报告书并批阅反馈，不仅让学生明白实验报告所涵盖内容，而且培养学生对实验现象、实验数据处理的能力。

（五） 引导大学生自主创新

随着社会和科技的发展，知识创新已成为各行各业不断发展的动力。当前大学生的能力评估已经不单纯依赖于考试成绩，大学生知识创新活动是另外一种展示大学生风貌和知识水平的方法[11]，也能一定程度反映高校的人才培养质量。在水力学的教学过程中，激发学生以水力学知识进行自主创新是课堂教育与实验室教学的升华。因此，应当积极引导学生参与各项竞赛活动或一些社会团体举办的具有开发大学生自主创新能力性质的活动，如“全国大学生挑战杯”“中国给水排水杯”“力诺瑞特杯”“大学生节能减排社会实践与科技竞赛”等。大学生参与这些竞赛将有助于提高大学生专业知识水平、动手能力、自信心与自主创新能力。大学生自主创新的方法不局限于各种竞赛，由于各方面条件限制，大学生也可以通过撰写论文、申请发明专利或实用新型专利等形式体现自身的自主创新能力。当前，大学生在自主创新过程中可能遇到诸多问题，例如，普遍缺少科学精神，教育体制存在缺陷，创新平台有待搭建，缺少自主创新能力等级评价体系等[12]。因此，在创新的过程中，学校和教师需要加强科学精神的宣传工作，积极为学生搭建各项创新平台，不断提高学生自主创新能力。应以学生为主，教师为辅，积极开发学生的创新能力，只有这样，学生的自主创新能力才能提高。

三、结语

水力学是一门理论性较强的专业性基础课，对本科生后期学习相关专业知识影响很大。在传统的教学基础之上，在教学过程中激发学生学习兴趣与提高学生专业知识水平是一项重要课题。充分利用当前信息化技术优势，采用多元教学模式，如自主互动、“粉笔+黑板”教学方式、视频动画等多媒体，甚至新型的“微课”教学模式。教学规律与专业化人才培养需求相结合，传统教法与新形势下现代教法并轨，将学生能力素质培养放在首位，有针对性地设计教学内容，积极推动和引导学生参与社会实践，提升学生自主创新能力和专业知识水平。

参考文献：

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[11] 钟玉泉， 彭健伯. 问题激发教学法与大学生自主创新能力的培养 [J]. 中国大学教学， 2009（7）： 57-58.

[12] 陈雄辉. 大学生自主创新能力问题探析 [J]. 社科纵横， 2007（7）： 133-135.

Abstract： Hydraulic is a compulsory course for civil engineering， also the core professional basic course during undergraduate education for water supply and drainage science and engineering. The teaching effect of this course is very important to the later study of the students on the professional courses that are involved in hydraulic knowledge. This article was focused on the exploration of improving the teaching quality of hydraulics course for water supply and drainage science and engineering. It was suggested that using multiple teaching mode， such as the combination of selfinteraction， “chalk + blackboard blackboard” and video animation multimedia， is a kind of ideal teaching mode， which combines the heuristic and the teaching way. Second， improving the students ability of practice， and actively guiding the students to attend the independent innovation activities were proposed. This kind of teaching mode can fully motivate the enthusiasm of the students learning the hydraulics， while promoting the teaching quality， and ultimately achieve a better teaching effect.

水力学实验报告范文第5篇

关键词：水力学；教学方法；改革

中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）04-0031-02

水力学是水利工程等相关专业的一门专业技术基础课[1]，在基础课和专业课中起着承前启后的桥梁作用，具有很强的理论性和实践性。作为水利学科的经典课程，水力学教学中存在课程理论内容多、概念抽象等问题，学生常处于应付作业、考试的被动学习状态。面对日新月异的社会发展现状，应把学生培养成为适应社会发展的基础扎实、知识面宽、能力强的复合型人才，这也是高校教学改革的中心任务。如何通过各教学环节的改革，让理论性强的教学变得生动、容易理解，全面培养学生的兴趣，变被动学习为主动学习，成为教学过程中经常探讨的问题。

一、水力学课程特点

水力学是物理学的一个分支，课程理论性强，涉及范围广，实践性和应用性也很强。从有记载的阿基米得发现浮体定律之前，人类就一直在探索日常生活中最常见的物质――水的静止与运动过程中的规律，在科学探索与生产实践中发现和总结了大量定律及规律，为利用水资源及消除水患提供了理论基础及应用方法。通过本课程的学习，可以使学生掌握水流运动的基本概念、理论与分析方法，学会常见水利工程中的水力计算，并具备初步的试验量测技能，为后续课程学习和从事专业技术工作打下基础。水力学课程在水利学本科、专科生的学习中起着承上启下的作用，具有以下特点。

（一）理论性、逻辑性强

课程中的基本概念、基本公式、经验公式、半经验公式比较多，与理论力学、材料力学等力学课程类似，水力学中有大量的理论公式及其推导过程，同时还有大量的经验公式，在授课过程中需要介绍这些公式中包含的理论以及推导过程，理论性、逻辑性强，学生在学习中需要对基本概念有比较清楚的了解，紧跟教材内容及教师的讲解思路，循序渐进，才能系统、连贯地掌握整个课程知识。

（二）实践性强

水力学实验教学与理论教学并重，实验是学习本课程的重要组成部分，可以巩固课堂教学知识，丰富实践操作知识，对培养学生的动手能力及加深理论知识的理解起到至关重要的作用。

（三）应用性强

水力学课程中的很多理论公式及经验公式都是从日常生活或工程中的实际水流现象总结、抽象得到的，针对实践中各种不同工程类型建立各种不同的物理、力学模型，并提出解决问题的办法。除了在该课程中涉及的典型水力学问题外，在水工建筑物、灌溉排水工程学、水电站等后续专业课程中都有大量应用。

二、教学中存在的问题

（一）课程学习难度大，内容枯燥

水力学课程理论性很强，大量的数学公式及高等数学理论知识的应用使得课程学习难度大、学习过程枯燥，在课堂教学中学生容易走神，一旦某个环节没有跟上则后续推导很难理解。在学生调查中普遍反映水力学理论很难理解，公式太多而且很难记忆。对高等数学基础薄弱的学生，在听课过程中就更难跟上课程进度。因此，该课程学习难度大、内容枯燥是影响课程教学效果的重要因素。

（二）实践环节薄弱

实验教学是水力学课程学习中的重要环节，通过实验，学生可以加强对理论知识的理解，培养学生的动手能力、独立工作能力、分析问题、解决问题的能力。但是水力学实验教学基本要求仍然偏低。目前开设的实验，实验开始前负责实验课的教师已把实验仪器、设备等准备完好，学生的动手操作仅仅是打开阀门、观测水流现象、记录相关数据，很少有学生思考实验中用到的各种仪器、设备的作用，是否有更好的实验设计方法。在教学中重视理论学习、轻视实验技能培养的传统学习方法，影响到学生实际动手能力的提高和严谨认真科学态度的培养，很难达到培养学生创新意识的目的。

（三）学生缺乏积极性

水力学课程教学内容多、理论知识深，学生的自学能力也有限，因此课堂主要是教师讲、学生听，受传统教学方法的影响，学生已经习惯于“填鸭式”的课堂教学，缺乏学习的积极性、主动性；学习的动力主要是应付考试，加之学习内容难度大，很多学生产生厌烦心理。

以上是在平时教学中遇到的最常见的问题。如何使枯燥的理论教学生动起来，加强实践环节，调动学生的学习积极性，达到提高教学质量和效果，我们在教学过程中采取一些方法和手段，进行教学改革尝试。

三、教学方法改革探索

（一）教学手段多样化

在传统教学中，由于教学条件的限制，教学手段单一，以黑板讲述为主，绘图、板书占了课堂讲授的很多时间，而与课程内容紧密相关的实际工程只能依靠口头表达，许多工程中的水流现象学生很难想象，对其中包含的水力学问题更是难以理解，学生的思维局限于课本上的理论知识。目前，多媒体技术大量应用于教学中，图片、录像、动画等资料丰富了教学资源和教学手段[2-3]，可以让枯燥的课程内容变得生动，让课堂气氛活泼、轻松一些。但水力学课程由于自身的特点，全部使用多媒体并不能达到较好的教学效果。使用幻灯片等多媒体教学方法推导理论公式速度太快，学生缺少反应时间，效果常常不如板书，在板书的过程中学生可以跟着教师的思路，结合已有的数学、物理知识逐步推导得到公式。把多媒体技术引入课堂，采用多媒体和板书结合的授课方式，克服了单纯板书信息量不足和幻灯片变换过快、学生不能及时记笔记的缺点，教学效果得到进一步改善。

（二）日常生活现象融入理论教学

水力学理论课程教学枯燥、难懂，但理论源于实践、源于生活，水是人类日常生活天天都要接触到的物质，在理论教学中融入生活常识，使抽象的概念、理论变成看得见、摸得着的日常生活现象，学生既容易理解也印象深刻，同时也有利于激发学生的学习兴趣。例如，在解释毛细现象时，一方面使用试验图片显示不同管径的玻璃管中水柱上升的高度不同，让学生有主观上的感受，另一方面介绍春季土壤的反墒现象以及灌溉后耕翻、松土等保墒措施，让学生了解抽象的名词实际来自于日常生活，而且生活中也在利用这些理论。在介绍表面张力时通过荷叶上的水珠自动形成球形，硬币可以浮在水面上等现象，帮助学生理解课本上的概念和名词。在介绍能量方程时，使用俗语“人往高处走，水往低处流”引发学生思考，同时让学生思考日常生活中水管中的水流方向、提水灌溉时管道中的水流方向，使学生理解能量方程中每一项的物理意义，加深对理论的理解。

（三）增加实践环节，培养学生的学习兴趣

增加实践环节学时，提高学生的动手能力，对水力学课程学习具有非常重要的意义。增加实验内容，加强实践教学。充分利用学校对实验室大力投入的优势，增加实验内容，提高学生的动手能力。针对大学生普遍存在的动手能力差的特点，特别强调实验环节，理论课教师为学生讲授实验，要求学生实验前预习、实验过程中每个学生对每个实验都要亲手操作、实验结束后及时完成实验报告，发现问题进行进一步讲解。如果有实验结果不符合规律的，要求重新做实验。无实验课时，实验室也对学生开放，支持学生进行创新性实验研究。部分学生在试验中还能够提出新的实验设计方案，有助于创新能力的培养。

（四）开阔眼界，培养学生的创新意识

水力学作为一门传统的应用学科，一直是科学研究的热点，随着信息技术和试验监测手段的发展以及科研的进一步深入，不断有新的计算方法和新的科研成果涌现，由于选用教材的内容相对稳定，无法反映最新科研成果，也由于教材体系的限制，没有很好地将水力学理论内容与生产实践紧密结合。把水力学最新科研成果补充到教学内容，并把理论讲解和生产时间中的应用结合起来，激发学生的学习热情，培养学生科研思维的习惯。水力学的研究历史悠久，而且已经取得了大量的研究成果，形成了非常经典的理论体系。国内的各种水力学教材内容基本一致，但由于教科书受出版周期的影响，很难将最新的科研成果包含在内，因此，在教学过程中将最新的研究成果介绍给学生，有利于开阔学生视野、开拓思路、紧跟科学研究的发展前沿。如在水力学最新教材中，没有介绍水力学的数值模拟方法，而计算水力学在近二十年发展迅猛，许多高校、科研单位都在进行这方面研究，在授课过程中将这方面的知识及研究成果展示给学生，学生非常感兴趣。另外，对部分研究生的学习内容，如边界层理论、紊流力学等，也对本科生进行初步的介绍。素质教育的根本目的是为了培养创新人才，因此，在本科生教学中，将最新、最前沿的科研成果展现给学生，能够激发学生的科研兴趣，培养学生的创新意识。

水力学是水利工程相关专业一门重要的专业基础课，本文根据水力学课程内容特点及在教学过程中存在的课程理论性强、教学枯燥、学生掌握难度大等问题出发，结合教学经验，提出从教学方法、教学手段、实践环节等多方面入手，采用多样化的教学手段，加强实践环节，将生活常识融入水力学理论教学，在教学内容及教学方法上进行有益的改革和实践，全面提高学生的学习兴趣，从而提高教学效果。

参考文献：

[1]吕宏兴，裴国霞，杨玲霞.水力学[M].北京：中国农业出

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[3]秦玉友，张亚平.现代教学方法发展趋势[J].大连教育

水力学实验报告范文第6篇

关键词：水力学；教学方法；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0107-02

水力学是一门实践性很强的专业课程，在工程中有广泛的应用，如在修筑水坝，开通运河和输水渠道等许多土建工程中，都需要解决一系列水力学问题。如道路桥涵孔径的设计、铁路战场与路基的排水设计中均要进行大量的水力计算。在给水排水工程及建筑设备工程中也要解决一系列水力学问题。如在室内消防给水系统的设计中，便要计算消防给水管路中的流量、流速、水压和水头损失等一系列水力计算问题。我校的水力学课程学时有限，主要讲授连续性方程、伯努利方程和动量方程等重要方程，覆盖的知识面广、理论性和实用性强，教师讲得费劲，学生不好理解，常出现“听着懂了，做题时就出问题”的情况。针对此现象，笔者从多方面分析了导致水力学教学效果不佳的原因。

一、当前水力学教学存在的问题

（一）学习目标不明确

大学的教育是培养出能够主动学习、具有实践能力和创造能力的人，目前情况下，教师把完整系统的知识体系讲授给学生，学生掌握的好坏程度有一部分决定于学生的积极性和主动性，然而对新入学者来说缺乏专人或专门的机构对他们进行专业指导，他们进入大学的学习目标和任务不够明确，还依然习惯有高中的“填鸭式”、“老师后面催着”教育模式，学生的学习很被动，甚至有的学生到大四还不知道自己的专业到底是干啥的，更何况一门两门专业课的重要性。没有明确的学习目标，就不会有主动的学习劲头，教学效果很难提高。

（二）统编教材的模式化

国外的大学课堂气氛很活跃，学生们没有统编教材，只有听课笔记和自学搜集的材料，教师讲授的内容不系统，但讲课的过程中教师会提出一些问题，需要学生寻找答案，寻找思路，这个过程也是教与学的完美结合，教师既教给了学生知识也教给了学生学习方法。而我们课堂教学就是模式和机械化的过程，学生在学的过程中知识体系就是以教材为框架，以教材为纲，课下学生很少积极主动地去学，课堂上教师也是照本宣科，学生很少做笔记，教师很卖力地讲，而台下的学生甚至听得很痛苦，学生没有真正地参与到课堂中来，整个学习的过程很被动，缺少学习的激情。

（三）课堂教学的系统化

在长期的课堂教学中，师生往往习惯于“我要你学”的教学方式，教师在备课的过程中不断进行教学积累、教学反思和教学总结，争取教学内容系统起来，在近年来的考试中发现部分同学连最基本的公式都写不正确，更谈不上灵活应用了。在这种教学活动中学生是教学的客体，作为好学生，也只能把教师讲课的知识点诵记于心。所学的知识都是教师整理好的模式和套路，“学会这部分内容，在今后的工作中对你会有帮助”，整个学习过程中学生成了被动者，没有明确目标的学习过程，在很大的程度上限制了学生学习的兴趣和积极性，很难使教学质量达到一个好的效果。

（四）实验教学缺乏创新

实验教学是理论教学的补充。它能加深学生的感性认识以及对基本概念和基础理论的理解掌握。目前，我校实验室开设的水力学实验项目有：液体静力学实验、不可压缩液体恒定流能量方程实验、不可压缩液体动量方程实验、雷诺实验、沿程水头损失实验、局部水头损失实验、孔口和管嘴出流实验，以及流谱、水击、虹吸、堰流等演示实验。然而传统的实验教学存在诸多与现代教学不适应之处，主要表现在：（1）多为验证性的实验，实验结果根据课堂教学已经知道实验结果缺乏新意，不利于激发学生学习的积极性和主动性；（2）实验教学中，实验由任课教师与实验教师准备，学生的任务是照着实习指导书上的操作步骤进行，学生缺乏主动思考以及对所学知识的消化和重组。就这样重复性的实验过程也没有考核指标监督和评价，实验报告的书写和评阅也是各个任课教师自己决定，没有统一的规范标准，最终实验课教学质量没有保证，浪费了人力和物力。

（五）水力学课程考核存在问题

教师对水力学课程的考试目标不够明确，采用任课教师出试卷闭卷考试，甚至有的教师考前给学生划重点，内容枯燥呆板，缺乏实用性，考试内容不全面，往往局限于课本和教科书，考试内容比较重视对基本概念、基本理论的理解记忆及简单的计算问题，导致试题的覆盖面过窄，不能全面反映课程的学习内容，忽视考察学生解决实际问题的能力，失去了考试的实际意义。通常这种考试往往是名词解释、问答题、填空题，客观性题居多，而与实际结合的综合分析的主观题试题较少，学生可能花几个小时强化记忆就能取得优良的成绩，而对知识的理解和运用知识的能力方面却不能进行全面考查，不利于真正地考查学生对该课程主要内容的掌握。

二、水力学教学模式的改革

（一）明确大学生学习的目标

培养能够自主获取知识、挑战知识、创造知识的人是大学教育的最终目标。在招生简章、入学教育阶段以及基础课学习阶段就要有专职教师引导，讲解本专业的就业去向以及所学课程之间的联系以及各门功课的重要性，只要学生有很明确的学习目标和任务，就会积极主动地去学，有了兴趣，教学效果自然会好。

（二）充分利用图书馆和网络资源，发挥学生学习的积极性

在今后的教学中也要提供一些自主的时间让学生自己去找答案，例如，学完水力学的前五章内容后，给学生布置一个喷灌或滴管的管路设计，让学生通过图书馆以及网络发挥作用，分析完成一项工程应该考虑哪些方面，让学生能将理论与实际相结合，达到学以致用的目的。

（三）以人为本的教育理念在课堂教学中的应用

水力学的课堂教学的主要目的除了学生必须掌握课程的基本理论之外，还要掌握学习该类知识的方法和技巧。在平时的教学环节中，可以通过课前知识点的回顾、课堂上相关知识点的回忆以及实验中对所学知识点的讨论等多方面深入了解学生对知识的掌握程度与学习方法上存在的误区。由于本校水力学理论学时只有38学时，所以讨论课仅能占总学时的一少部分，讲完对应章节之后对本章课后重要的习题，通过布置作业的方式进行本章知识点的开卷测试，下次课收上来评阅并记平时成绩，为最终的考核提供了参考，目前已经给2013级学生进行了初步的尝试，学生每次对课后题都进行认真的思考而且必须明白，因为交作业以后要抽查一部分同学对该题的理解和讲题的思考，对里面涉及的知识点进行讨论，加深印象理解对知识点的理解。本次课堂讨论主要是讲完第五章有压管道恒定流的计算以后，针对管灌工程问题进行讨论，要掌握管路的布置、水泵的选择等问题，教师结合所学的知识提出问题，让学生通过查阅图书、网络以及图书馆等方式准备材料，留给学生足够的时间去思考和准备，然后下一次课针对上述问题进行了讨论。由于每个学生都准备了，对这个问题都从自己的角度进行了思考和整理，学生会集中精力参与到讨论中来，不会轻易地走神。在讨论课上，教师引导学生围绕重点内容展开讨论，例如讲到管嘴和孔口出流问题时，提问：在相同的水头情况下，哪种出水流量大？为什么？首先根据沿程水头损失的知识产生疑问，然后按照问题的出现去分析寻找答案，在自学基础上由教师引导的课堂讨论式教学，经过教学实践和不断完善，应该可以取得理想的教学效果。力学掌握的好坏有一部分决定于多练，每次课后都要布置几道作业题和思考题，通过对已讲授知识的复习加以巩固，也让学生驾驭整个课堂，有助于学习积极性的提高。

（四）调整实验内容和授课模式

由于以前的实验教学内容基本上都是验证性的，不利于培养学生动手能力、创造性思维能力，为达到高等教育的目标，在实验内容的安排上，逐步优化实验内容和实验的方式。验证性实验紧紧围绕水力学理论，以培养学生独立思考能力和自主设计能力为目标进行设计性实验；综合性实验在于培养学生的创造思维能力和开拓进取精神。

（五）构建评价考核体系

1.加强试题库建设。可以提高教师的教学质量和培养应用型创新型人才。为此必须注意以下几个方面：第一，对命题教师的要求：命题教师必须是本学科的专业人员或者是本行当的专家，对本学科的教学方法和教学内容有较高的研究水平，掌握理论考试的方式和方法。第二，考试的目标要明确：依据教学大纲制定考试大纲。第三，考试题型及结构要合理：试卷要注意考查对“三基”的掌握情况，试题中的主、客观试题的比例应合理、恰当。第四，试卷编制要新颖合理：编制试题试卷要注意阐述的准确性、严密性，各知识点布局要合理，难易度要适中。第五，题库完成后，必须综合分析是否符合考试大纲。

2.考核体系的构建。目前考核方式就是最后的期末考试，部分同学可以通过突击的方式造成成绩表面上合格。为避免此情况，我们可以采用课堂开卷测试、课堂讨论、课堂回答问题、工程案例分析等形式多样的综合评价考核方式。例如对要求学生必须掌握的水力学的连续性方程、伯努利方程、动量方程中的基本概念、及理论等知识点，可以采取期末闭卷考试的形式；对一些考核知识点设计的多，而且考虑角度多计算复杂的问题，比如明渠渠道的设计，可以采取课堂讨论、工程案例分析等形式考核。

课程教学改革是个长期的、永动的课题，而非是一蹴而就的事情，需要不断探究和尝试，只要师生共同努力，脚踏实地地坚持下去，我们的改革总会有成效的。最终会达到“转识成智，知行合一”的目标，真正促进教学质量的提高。

参考文献：

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[3]谢琪.改革考核方式培养应用型创新型人才[J].经济师，2013，（1）：142-143.

水力学实验报告范文第7篇

【关键词】水力学 教学改革 能力培养

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）04-0018-02

水力学（流体力学）是研究液体（流体）机械运动规律及其应用的一门科学，是水利、市政、土木、环境等相关专业的一门主干专业基础课程，理论性和工程实践性都很强。本文就如何提高水力学教学质量、培养提高学生能力方面做一些教学改革的探讨。

一 课堂教学

1.现状

现行教学方法主要还是沿用以教师讲授为主的教学方法，即教师的“教”与学生的“学”。刘莉等做过课题问卷调查，共120名学生完成了问卷。调查结果显示，26%的学生认为上课就是教师讲、学生听，74%的学生认为上课大部分是教师讲、学生听；在课程的学习过程中，62%的学生在考试前才开始复习课程，29%的学生在课程进行一半的时候开始复习，只有9%的学生是从开始上课就复习；在查阅文献资料方面，大多数学生只是偶尔查阅，有15%的学生从不查阅资料（如下表所示）。

被调查学生的学习现状

问卷内容 经常 偶尔 从不

课堂上向教师提问 0 56% 44%

和同学讨论所学课程或作业 26% 62% 12%

除指定教材，查阅相关资料文献 3% 82% 15%

从调查结果可以看出，目前学生学习的主动性较低，学习兴趣不高，教学效果不理想。

2.培养兴趣，激发学生的学习积极性与主动性

兴趣是学习的第一动力，在多年的水力学教学中笔者深有体会。如在讲授绪论课的过程中，教师可以引经据典，讲述水力学的发展，与生活的关系，从工程实践到日常生活，也可以从举世瞩目的长江三峡工程谈起，讲述大江大河，分析管道供水、农田灌溉、毛细管等，学生对于此类知识的兴趣浓厚。这种把基础理论融入日常生活中，再到实际工程的讲授方式，揭示了水力学的奥秘，提高了学生学习的兴趣，在教学过程中，收到了良好的效果。

在一堂课中，学生的注意力很难始终保持集中，在课堂中增加与学生的互动，以小组讨论的方式，提供学生自己讲解的机会，教师可以从中发现问题，在授课的过程中会更有目的性。

3.课堂教学改革

第一，改革课堂教学内容。（1）精选教材，优化课堂讲课内容。目前，水力学教材种类繁多，各学校各专业学时数不同，各专业侧重点也不同，选择适用于本专业的教材就显得尤为重要。另外，把水力学最新成果引进课程内容。为了扩大学生的知识面，培养学生的创新能力，在讲授水力学内容的同时，可联系其他一些学科领域。如在讲授层流、紊流时可联系心脑血管疾病的成因及其如何防治，这样既可增加学生的学习兴趣，又培养了学生的创新意识。（2）理论联系实际，更新教学内容。水力学是一门实践性很强的课程，主要有两大部分内容，一部分是基础理论，另外一部分是基础理论在工程实际中的应用。

根据学以致用的培养原则，突出以培养学生能力为主来进行课程的项目化改革，结合实际工程，重新构建水力学课程“项目化、任务型”的教学内容，通过解决问题来使学生掌握理论知识，使教学内容具有针对性和适用性，使课程内容与实际水利工程的要求一体化，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，使课堂教学质量和效益得到更大幅度的提高。

在教学过程中可以做这样的尝试：（1）适当压缩该部分的理论授课时间，以多媒体或模型的形式演示水工模型，如果有条件也可以以动画的形式模拟水流；（2）突出应用，做综合练习，练习涉及管道水流、渠道水流和堰流或闸孔出流，将整个知识体系系统化地运用，发挥学生的主观能动性。

第二，改革课堂教学方法，积极实施启发式、互动式教学。为使学生注意听讲和主动思考问题，可采用教师主讲、课堂讨论、案例教学、主题讲座、小组讨论相结合的方法，并经常将每节课的最后5分钟留作专题讨论，真正形成互动式、研究式教学氛围，使学生增强敢想、敢问及敢于动手实践的信心和勇气。经常听取学生的意见，达到双向交流，保证教学相长。

第三，改革课堂教学手段。装备完善的多媒体教室，鼓励任课教师自编电子教案及CAI课件。将文本、声音、图片、动画、幻灯、投影、录音、录像等综合运用于课堂教学，把一些抽象的很难用语言来描述的水流现象和实验过程，通过音像资料来呈现给学生，有助于学生对一些比较抽象的水力学现象的理解；或将某些课放到实验室去讲，边演示、边讲解，这样既增加了学生的兴趣，又促进了学生对一些基本概念的理解。

二 实验教学

目前实验教学普遍存在的问题有：（1）设备陈旧，数量少，技术含量低，不利于学生动手能力的培养。（2）验证性实验偏多，设计性、综合性实验偏少，不利于学生创新能力的培养。（3）实验方法落后，缺乏现代化教学手段。一般是教师讲授、演示；学生实验，完成实验报告。（4）实验教材内容过于单一，仅介绍实验设备及原理，缺乏引导学生对实验结果进行分析探讨的部分。

针对以上实验教学存在的问题，进行以下几方面的实验教学改革。

第一，完善实验设备，使之满足教学需要。如引进先进的教学设备，改进实验项目，研制实验教学仪器，以提高实验质量，保证实验效果。保证2～3人一组开展实验，为增强学生的动手能力提供必要的物质基础。

第二，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验。合理安排基础训练实验和综合性、设计性实验。通过基础训练实验，学生必须熟悉基本实验仪器的使用，掌握必要的实验技能和科学实验的基本方法。增加综合性、设计性实验，有意识地增加学生的自主设计和动手机会，这样可以最大限度地发挥学生的能动性，提高学生的自主创新能力和综合实践能力。同时在实验中紧密联系水利工程和生产实践，以加深对水利工程实际的了解和理论知识的理解。

第三，变封闭式实验教学为开放式实验教学。在现有实验设备的条件下，实验室将逐步向学生开放。首先从实验内容、实验方法着手，学生可在每学期初根据实验教学大纲的要求，根据理论教学的进度选定实验时间、实验内容，然后根据所选定的项目进行实验方法、步骤的设计，写出实验计划书交实验室教师审阅同意后实施。这样可充分调动学生在实验教学中的积极性和创造性，增强学生的实验动手能力和创新能力，培养学生良好的科学素质。还可以提高实验场地和仪器设备的利用率、实验的开出率及实验合格率。

三 结束语

总之，通过教改实践，笔者认为水力学教学改革势在必行。只有转变观念，不断创新课堂教学方法和实验手段，让学生主动参与到课堂中，理论联系实际，学以致用，才能达到提高学生利用水力学知识解决实际问题能力的教学目标。

参考文献

[1]余周武.《水力学》课程的特点及教学改革的思考[J].水利天地，2010（2）：14～15

[2]马雪琴.关于高职《水力学》教学模式的若干思考[J].科技信息，2011（10）：219～220

[3]郭维东、李文果、杨丽萍等.浅谈水力学课程改革思路[J].农业与技术，2004（1）：130～132

[4]郑秋芳、张亲、郑代宇.水力学实验教学改革探讨[J].科技资讯，2006（23）

水力学实验报告范文第8篇

关键词：明渠流；实验装置；创新性实验；实验平台；旋转式；水槽

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：16721683（2015）05100803

Development and application of comprehensive experiment platform for rotatable open channel flow

RONG Guiwen，YUAN Yue，XIAO Baiqing，XU Guangquan

（College of Earth and Environment，Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，China）

Abstract：In order to cultivate the innovative ability of college students and overcome the disadvantages in the experiment device of single open channel flow，such as simple experiment content，occupation of large area，and high cost，a comprehensive experiment platform for rotatable open channel flow was developed based on the conventional hydraulic experiment apparatus and basic principle of fluid flow.The experiment platform used the rotatable method to integrate different open channel flow experiments，which can meet the demand of conducting various conventional open channel flow experiments in the same platform，and the demand of modern teaching including the comprehensive，designed，and innovative training plans.The platform has the advantages of perfect design，complete function，and convenient reestablishment，which is of important significance for the cultivation of innovative talents with water conservancy major.

Key words：open channel flow；experiment device；innovative experiment；experiment platform；rotatable mode；flume

天然河道、人工渠道以及水流未充满全断面的管道中的水流都属于明渠流[1]，明渠流是水力学研究的重要内容。水力学实验在水力学学科发展中占有很重要的地位，是整个水力学理论教学不可替代的环节[23]。然而目前高等学校的水力学实验教学仍存在诸多与现代高等教育理念不相适应之处，例如实验平台不完善、功能单一，一个实验装置只能满足一类实验需要，实验多为演示性、验证性实验，缺乏新意，很难激发学生自主学习与创新的兴趣，不利于培养学生的创新意识和创新能力[4]。同时，现有的明渠流实验装置存在设备体积大、占用实验室面积多、成本高的不足，致使配置的实验装置台套数都较少，尤其是高校扩招后，传统的明渠实验装置难以满足实验教学和创新能力培养的需要，严重影响工科高校水力学的实验教学和创新驱动[5]。

本文在研究传统水力学实验装置和流体运动基本原理的基础上，采用旋转方式创造性地将多种水力学明渠试验集为一身，自主研发了一套旋转式明渠流综合实验平台。该实验平台能够满足学生在同一实验平台上进行多种常规水力学和流体力学实验的需求，能够满足高校创新创业训练计划等现代教学的要求。

1 综合实验平台

1.1 实验平台设计思路

长期以来，受传统观念等方面的限制，水力学实验大多以单一的验证性实验为主，综合设计性实验几乎没有，实验教学缺乏灵活性[6]。为了促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才，高校要高度重视大学生创新创业训练计划对推动人才培养模式改革的重要意义，重视大学生创新创业训练计划实施的条件建设[7]。本文设计了一种旋转式明渠流综合实验平台，将传统的多种实验明渠水槽和回水槽通过旋转轴和弧形固定翼连接构成平台的旋转明渠系统，旋转轴通过两端支架支撑，旋转明渠系统主体为四个对称的旋转明渠水槽和四个对称的旋转明渠回水槽，旋转明渠回水槽设置在槽底与旋转轴之间。同时，综合实验平台设计有水箱和固定明渠系统。装置的特殊设计能够实现了在一个水箱、一个固定明渠系统和一个旋转明渠系统组成的实验平台上开展多种明渠流实验的目的，不仅节约水泵和水箱，而且节省实验占地面积和空间，符合我国资源节约型社会建设要求。

1.2 实验平台结构

旋转式明渠流综合实验平台由水箱、固定明渠系统和旋转明渠系统三部分组成，见图1。

1旋转明渠水槽；2明渠水槽底床；3水槽固定翼；4明渠回水槽进口；4明渠回水槽出口（三角量水堰）；5旋转轴；6升降阀；7支架；8水泵；9压力管道；10刻度尺；11储水箱；12消能罩；13溢水回流管；14溢水过渡箱；15支架；16螺纹杆；17挡板滑动槽；18有机玻璃挡板；19稳水箱（源头）；20梯形水流出口；21固定明渠水槽；22水槽衔接缝（卡槽）；23活动水位测针；24测针滑动架。

图1 实验平台结构立体图

Fig.1 Stereogram of experiment platform

水箱为两层、三箱结构，包括下层的储水箱、上层的稳水箱和溢流箱，在储水箱靠近固定明渠水槽一侧的壁面上设有三角量水堰，三角量水堰与固定明渠回水槽出水口连通，在稳水箱靠近固定明渠水槽一侧的壁面上设有梯形出水口，储水箱和稳水箱通过压力管连通，压力管上设有抽水泵，储水箱和溢流箱通过溢水回流孔连通，稳水箱和溢流箱之间通过在挡板活动槽中活动的溢流板分隔，明渠中的流量通过旋转螺纹杆调节溢流板高度来控制。

固定明渠系统位于水箱和旋转明渠水槽之间，由固定明渠水槽、固定明渠回水槽构成，固定明渠水槽位于固定明渠回水槽正上方，固定明渠水槽截面为梯形，固定明渠回水槽截面为弧形，固定明渠水槽的进水口一端连接固定在稳水箱的梯形出水口，固定明渠回水槽出水口与储水箱上的三角量水堰连通。

旋转明渠系统主体为四个对称的旋转明渠水槽和四个对称的旋转明渠回水槽。如图2所示，相邻的明渠水槽和明渠回水槽之间通过30°弧形固定翼和旋转轴连接，旋转明渠回水槽设置在槽底与旋转轴之间，旋转轴两端通过支架支撑。明渠水槽和明渠回水槽之间是明渠试验水槽底床，每个明渠水槽的槽底末端均设置有许多出水孔，出水孔与明渠回水槽进口相通，在明渠水槽和明渠回水槽右端设有挡水板。在旋转明渠系统靠近固定明渠系统的一端设有用于密封衔接的橡皮圈和卡扣。旋转明渠系统每次旋转90°后，其中一个旋转明渠水槽恰好与固定明渠水槽完全吻合，明渠通过橡皮圈和卡扣密封衔接后连接为一个整体，相应的回水槽也连接为一整体，并与水箱相通组成一个可循环系统。旋转明渠水槽底坡可调节1°～5°，不同的旋转明渠水槽中设置不同类型的水工建筑物。旋转明渠上的活动水位测针用来测量明渠中的水位。通过储水箱外壁的刻度尺读数和三角量水堰流公式[8]计算明渠水流流量。

图2 旋转明渠横截面

Fig.2 Cross section of rotatable open channel

1.3 实验平台功能

1.3.1 开展常规明渠流实验

利用该综合实验平台提供的水箱、固定明渠系统和旋转明渠系统，学生在此实验平台上进行简单改装，即可完成常规性明渠流实验和测量实验[5，911]。

在水力学中，把顶部溢流的泄水建筑物称为堰，过堰的水流，当没有受到闸门控制时为堰流。堰流的特点是水流的上方为仅受重力作用而降落的连续变化的光滑曲面，水流的下方受到堰体型的控制。堰流的过流能力与堰的体型有很大的关系，不同体型的堰，其堰上水流的形态也不同。在某一条旋转明渠水槽中分批设置不同体型的薄壁堰、实用堰和宽顶堰，能够开展矩形薄壁堰流实验、三角形薄壁堰流实验、曲线型实用堰流实验、折线型实用堰流实验、宽顶堰流实验以及宽顶堰的堰顶水深实验。

在水利工程中，为控制过堰流量，常在堰顶安装闸门，当过堰的水流受到闸门控制时为闸孔出流。闸孔出流的特点是水流上方受闸门控制形成不连续变化的曲面，水流下方受到堰体型的控制。影响闸孔过流能力的主要因素不仅有堰的体型，还有闸门的型式和控制方式。为了观察闸孔出流现象，可以在另一条旋转明渠水槽中分批设置平板闸门和弧形闸门，开展平板闸门流量实验、弧形闸门流量实验。

圆柱绕流问题是研究流体绕物体流动的典型水动力学问题。通过实验测量实际流体绕圆柱流动时的表面压强分布规律，能够更好地帮助学生理解圆柱绕流中的前后驻点、最小压强点、压强系数特征，观察圆柱后部发生的流动分离现象。在第三条旋转明渠水槽中设置不同数量、不同布局的圆柱，可以开展圆柱绕流实验。

水跃和水跌是明渠非均匀流中常见的急流与缓流过度的急变流。当明渠中的水流由急流过渡到缓流时，会产生一种水面突然跃起、剧烈旋滚的水跃现象，常发生于泄水建筑物的下游；当处于缓流状态的明渠水流遇到陡坡或突然扩大的渠道断面时，水面会迅速降落产生一种由缓流向急流过渡的水跌现象。在第四条旋转明渠水槽设置潜坝或跌坎，观察明渠的水跃和水跌现象。

1.3.2 开展设计性明渠流实验

实验设计训练是培养学生创新精神、创新能力和创新思维的有效手段，该综合实验平台具有开展水力学相关的设计性、创新性明渠流实验的功能。如，在旋转明渠系统中，布置模型沙进行泥沙推移（跳跃、滚动、滑动）运动和悬移运动等观察实验和量测实验[12]，设置丁坝、顺坝或锁坝开展水工整治建筑物附近流场、自由水面变化和紊动现象等观察实验[13]，布置水草开展植被水流运动特性实验[14，15]，增加消能工开展底流消能、挑流消能和面流消能等消能演示实验[16]，修改溢流堰剖面形状开展坝体优化等探索性实验，在明渠水槽中布置弯道开展弯道水流运动综合实验 [17]。学生通过自行设计、改造和加工模型，能够激发自身的主动性、积极性和创造性，能够从自身所长与兴趣出发，积极参与实验实践活动，在探索、研究、创新的实践训练过程中，提出自己的观点与见解。

2 实验平台使用模式与实践

2.1 实验平台使用模式

在综合实验平台的使用过程中，坚持“开放式、启发式”实验模式，最大限度地发挥学生的主动性、能动性和创造性，促进学生主动探索性学习，提高学生的学习兴趣。实验平台的使用模式可归纳如下。（1）使用前，教师提出实验目的和要求，学生自行拟定实验方案、设计实验思路。这一阶段注重培养学生的独立思考能力和创新设计能力。（2）使用中，学生独立摸索实验平台水箱、固定明渠系统和旋转明渠系统各组成部件的功能和使用方法，根据拟定的实验方案、实验思路亲自动手实施，必要时，允许学生自己制作、改装相应的部件进行探索性实验。这一阶段注重培养学生的动手能力和实践能力。（3） 使用后，学生独立从实验数据和实验现象中分析相关实验的水动力特性，查阅国内外相关实验资料，撰写实验报告，并做实验成果汇报。这一阶段注重培养学生的分析能力和表达能力。对有创新性的实验成果，教师鼓励和指导学生撰写学术论文，在学术刊物上发表或在学术会议上交流。

2.2 实验平台应用实践

综合实验平台建成以来，先后开展了一系列的综合性、设计性和创新性实验研究，取得了非常理想的教学成果。许多师生在此实验平台上进行了“曲线型实用堰剖面设计实验”、“折线型实用堰剖面设计实验”、“平板闸门流量实验”、“弧形闸门流量实验”和“明渠水跃和水跌实验”等自主创新性实验，完成了多篇毕业设计和毕业论文。目前，学生正在该实验平台上进行智能化操作的探索研究。

3 结语

本文介绍了由水箱、固定明渠系统和旋转明渠系统组成的旋转式明渠流综合实验平台，通过旋转和对接方式将不同的明渠水槽及相应的明渠回水槽与同一个固定明渠系统贯通，实现了仅在一个水箱、一个水泵提供水源的前提下进行一系列明渠水流自主创新设计实验研究的目的，克服了传统明渠流实验装置功能单一、占地面积大、建设成本高等缺点，为水力学传统基础实验教学向综合设计性实验教学转变提供了新思路。具有系统灵活、改造方便、水资源节约、功能强大和适应性强等特点，有重要的实用价值及推广应用前景。

参考文献（References）：

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[3] 艾翠玲.水力学实验教程[M].化学工业出版社，2011.（AI CuiLing.Hydraulic Experimental Course [M].Chemical Industry Press，2011.（in Chinese））

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水力学实验报告范文第9篇

关键词：伯努利方程；虚拟实验；创新

由于流体运动的复杂性，使得流体力学研究离不开科学实验，伯努利方程实验是高等院校航天工程、能源动力工程、水利工程、建筑工程、土木工程等专业必须学习的一个重要实验之一。传统的伯努利方程实验，存在着一定的弊端：在教师讲解后学生直接做实验，对实验操作、实验过程的示范教学及描述缺乏认识，实验过程中出现的问题得不到充分的探索和讨论，无法体现学生的思考过程、实验兴趣及创造性思维。而基于虚拟实验的伯努利方程实验，调动了学生参与实验的积极性，充分启发学生的创造性思维，实现了学生自主学习、师生交流互动，能够充分利用虚拟仿真实验教学中心的虚拟实验平台，提高了实验的效率，有利于培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。

1.实验原理

如图1所示，在实验管路中沿管内水流方向取n个过流断面。

可以列出进口断面（1）至另一断面（i）的能量方程式

z1+p1r+a1v212g=zi+pir+aiv2i2g+hwi，（i=2，3，…，n）（1）

zi为位置水头，表示单位质量流体所具有的位能；pir称为压强水头，表示单位质量流体所具有的压强势能；Hpi=zi+pir为测压管水头，是单位质量流体所具有的总势能；hwi代表由元断面（1）到断面（i）所消耗的能；取动能系数a1=a2=a3=…=an=1，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出Hpi=zi+pir的值，测出通过管路的流量，即可计算出各断面平均流速vi及速度水头aiv2i2g，从而得到各断面测压管水头值和总水头值。

在同一过流断面上：均匀流或渐变流断面流体动压强符合静压强的分布规律，测压管水头值为常数。z+pρg=C（2）

在不同过流断面上：测压管水头不同，z1+p1ρg≠zi+piρg（3）

故z+pρg≠C。

2.特色和创新

2.1添加虚拟实验环节

在传统的伯努利方程实验中引入新的实验元素和活力，即在实验过程中添加伯努利方程虚拟实验环节。目前虚拟实验在实验教学中的应用有很多[1-3]，也有一些伯努利方程实验在仿真方面的研究[4]。由于虚拟实验具有操作界面直观、方便快捷、重复性强、不受时间或场所的限制，学生可以按个人需求，不受时间、地点约束，反复进行虚拟实验，完成实验学习过程，还可以设计出新颖的虚拟实验项目。教师鼓励学生参与虚拟实验的操作和完善，通过网上练习虚拟实验，找出有待完善的地方，提出优化方案，再指导学生逐步修改和完善，充分发挥学生参与实验的主观能动性，有效拓展学生的想象空间。本实验为综合性实验项目，通过对学生多方位的引导，可以培养学生对理论知识的应用能力、对实验操作的动手能力、对实验项目的创新能力以及团队的写作能力，从而实现对学生的综合能力的培养。采用虚拟实验和真实实验相结合的方法，充分利用虚拟仿真实验教学中心的虚拟实验平台，使学生从多角度，以多种方式参与实验训练，充分锻炼学生对实验操作的动手能力。

2.2实验流程图，如图2所示

（1）虚拟实验。做实验之前，学生可以先在力学实验教学示范中心的网站上对伯努利方程实验的虚拟实验进行操作、预览实验过程、掌握实验原理、巩固理论知识，并且可以直观地体会做实验的操作过程、观察动态的实验现象等，更重要的是学生还可以随时随地验证和探索学习过程中遇到的疑难问题，对实际操作实验进行预习。虚拟实验的整个过程与真实的实验相差无几，通过适时观察到实验现象及测压管液面高度的变化规律，方便模拟出真实实验的过程。伯努利方程实验的虚拟实验为学生创造良好的仿真实验条件，实现了学生自主学习、师生交流互动，激发了学生的求知欲和主动性，调动了学生参与实验的积极性，为真实实验操作打下坚实的基础，提高了实验的效率。

（2）真实实验。学生进入实验室进行动手操作的真实实验，教师指导学生熟悉操作实验装置，例如测量流速与流量的仪表（毕托管、文丘里流量计、电磁流量计等）；启发学生将所学理论知识结合工程实践，采用已有的流体力学实验教具，自主设计实验项目，（比如利用流量计测试一下实验室水管的流量、流速等）；引导学生利用实验解决实际问题的能力，进行实验验证并进行实验设计和创新，以及完成综合实验报告的撰写。

通过虚拟实验和实际操作实验两个环节的操作训练，有利于学生更加深刻地理解和掌握课本上的理论知识。

2.3实验成绩考核

伯努利方程实验的成绩考核由实验项目设计、虚拟实验操作、真实实验操作和实验报告四部分组成。实验操作部分由指导教师现场打分，最终通过实验报告：实验方法的确定、实验仪器的选择、实验步骤的制定、实验数据的处理、实验结果的对比分析及研究总结等，可以有效地反映出学生的综合创新能力（包括实验项目设计、实验技能、团队协作能力、操作动手能力和自主创新能力）。

3.实验成果

置身于多媒体世界中，虚拟实验使学生能看到、听到、感觉到实验对象、实验过程、实验结果，大大增加了仿真的形象性与直观性，从而能够激发学生实验的兴趣和主观能动性，提升学生进行实验的积极性。由于虚拟实验不受时间、场地的限制，学生可根据自己的需要安排学习时间，提高学习效率。而且虚拟与真实实验两者相结合，优势互补，切实保证了实验教学的质量。伯努利方程实验是一个综合性实验，其系统的经验成果可以为其他流体力学实验项目提供借鉴，引领实验项目建设方向、探索人才培养模式。一些典型教学案例的积累，丰富了实验教学的积淀。成功的案例可以启发下届学生在此基础上发展创新，避免低水平的重复实验；失败的案例可以供学生借鉴，尽可能避免失败，少走弯路。

4.结束语

虚拟实验与真实实验相结合丰富了流体力学实验教学内容，综合利用了多种教学手段，提升了整个实验教学水平。注重实验过程设计，实验方法科学、合理、新颖；实验手段适当、高效先进。能充分调动学生学习的主动性与积极性，培养学生对实验的兴趣。此外，虚拟实验促进了流体力学实验网络化教学的步伐，建立了流体力学虚拟实验平台和教学资料库。（作者单位：南昌理工学院）

参考文献：

[1]程立英，张志美，等.虚拟实验在分级实验教学中的应用探究[J].沈阳师范大学学报：自然科学版，2011.

[2]朱敏.虚拟实验与教学应用研究[D].上海：华东师范大学，2006.

[3]陈小红.基于仿真软件的虚拟实验设计与应用[D].上海：上海师范大学，2010.

水力学实验报告范文第10篇

关键词：实验教学；模式；水利水电工程；改革和优化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2014）16-0206-02

随着我国高等教育由精英教育转为大众教育，高校的招生人数突飞猛进。高校扩招的同时，高校教育资源特别是价格高昂的实验设备没有得到相应的发展。导致在实际的实验教学中，由于实验设备质量、数量存在较大缺口，受实验时间、空间、条件等限制，有些实验无法进行，高校教学中实践环节的缺乏已成为突出问题，而实验教学在培养学生综合素质和能力方面具有其他教学环节不可替代的作用。面对这种形势，结合我校水利水电工程专业发展需求和专业特点，研究提出一种实验教学创新模式，对实验教学活动中的计划、大纲、教材、教师、学生、仪器设备、场地、时间等因素进行综合优化设计和组合，从而形成相对稳定的内在组织结构及程序和方法的有效教学形式，具体包括实验条件、实验教学体系和内容、实验教学方法、实验教学队伍和实验教学质量管理等内容。

一、整合资源，改善实验条件

1.硬件环境改善。充分利用学校已有资源，在水力学实验室、土力学实验室、材料力学实验室的基础上，水利水电工程专业建有水工模型实验室、工程水文实验室、工程测量实验室。水工模型实验室有典型水利枢纽模型、水电站模型等，能够模拟实际的水电工程运行过程，有利于学生建立工程的总体概念，已经成为相关专业课程教学的重要组成部分。工程水文实验室主要为学生观测水文要素提供条件。工程测量实验室通过建立水电工程测量实习场地，更新补充测量设备，可以满足水利水电工程专业和相关专业的工程测量实验。通过近几年的实验室建设，水利水电工程专业可增加学生的实验项目，但是创新性实验项目开设条件仍需加强。

2.软件环境改善。软件环境包括专业实验教学素材库和虚拟的数字化实验平台。专业实验教学素材库中有收集整理的水利水电工程现场图片、影像资料、实验教学资料等，可为实验教学提供资料，同时可为理论教学提供丰富的支撑。水工虚拟实验平台主要是结合计算机技术和多媒体技术创建虚拟的数字化实验平台。将水利工程枢纽中的典型建筑物制作成系列化的数字模型，将水利枢纽主体工程的施工过程数字化，并在教学过程中不断补充和完善。数字化实验平台可以开展演示性、验证性和设计性实验，带给学生和教师以全新的视角认识和感知水利水电工程，同时数字化平台的建设和完善过程可为教师和学生提供很好的实践机会，有助于创新能力的培养。

二、优化实验教学体系和内容

1.优化实验实践教学体系。水利水电工程专业实验教学环节包括课带实验和独立实验，实验类别设有演示性、验证性、综合性和设计性。实验教学内容改革的目的是变革和系统化实验内容，从实用化和工程系统化的视角，将实验内容分层次，强调不同实验项目之间的传承与联系，强调对学生实践兴趣、实验方法与技能的引导。采取“431”研究方法，即通过调查分析影响人才培养模式的“四类对象”（高校、用人单位、生源和毕业生），研究与探索“三类问题”（水利水电工程专业实验实践教学体系、实验实践教学资源与平台建设和实验实践教学运行机制），提出“一个”适应目前我国社会经济和水电能源开发利用状况且凸显我校办学特色的水利水电工程专业实验实践教学体系，如图1所示。

2.优化实验课程内容。遵循“科学性、发展性、创新性”原则，改造传统项目，更新内容，适当增设一些综合性、设计性实验项目，实现教学内容的现代化、层次化和系列化，使其与现代科学技术发展相适应，与生产和工程技术实际相衔接。①实验课程内容包括基础性实验、专业性实验和创新性实验。（1）通过基础实验教学，掌握水利水电工程的基本技能，包括工程测绘、计算机CAD制图和基本编程、地质基本勘察、工程力学（土力学、水力学、结构力学、建筑材料等）等基本实验操作和参数测试。（2）通过专业实验教学，掌握较为全面的水利水电工程专业技能，包含工程规划、水工建筑物和水电站设计、工程概预算、工程施工设计和管理等。（3）通过创新型和产学研结合的实验教学，了解水电工程建设的前沿动态，参与大学生创新实践活动和相关科研项目研究等，培养学生一定的工程实践创新和解决实际问题的能力。②按学科相近和实验内容的内在联系综合优化实验课，重新设计和编制实验教学大纲，更加合理地配置资源，提高实验教学资源的利用率。如考虑工程水文学和水利水能规划课程的相关性和其在整个课程体系中的作用，在这两门课程结束之后开设工程水文学课程设计，便于学生系统地理解和掌握水文计算和水利计算内容，理解其在整个课程体系中甚至在水利工程建设中的地位。

三、改革实验教学方法

1.应用先进信息技术。在实验教学中应用多媒体教学、仿真技术、计算机网络教学等手段。开设水工模拟实验、水库调度实验、水利工程施工模拟实验等，学生的实验热情广泛提高，同时提高了教学质量和效率。

2.转变实验教学思路。①在实验教学中实现了从“以教师为主”到“以学生为主”的转变。针对设计性和综合性实验，鼓励学生自己设计内容，实验室提供设备、场景，让学生在自己设计的实验项目中探索知识的运用效果，体会知识如何转化为能力，增强学生的学习动力。②按照“引企入校、专业进企、双向嵌入”的模式，逐步建立“合作育人、人才共享、技术共享、成果共享”的实验实践教学合作机制，组织并指导学生广泛参与水利水电工程创新实践活动，培养学生的创新能力和动手能力。

3.改革实验教学方式。通过设置问题和引导，充实和延伸课堂内容，提高学生能力。通过开设多个实验项目，供学生选择，满足学生不同兴趣的要求。

四、提高实验教学队伍及管理质量

1.实验教学队伍。①提高教师业务素质。目前水利水电工程专业教师10人，其中副教授4人，博士4人，在读博士3人。依托“水利水电工程校级特色专业”、校级精品课程和校级重点课程，成立3个课程小组，打造多种能力兼备的实验实践教学团队。同时积极为教师进企业学习，开展各类科研项目等创造条件。②注重人才引进。吸引高学历、高职称、有工程实践经验的高水平教师参加实验室建设、改革和教学工作。③外聘本科生指导教师。毕业设计采取双导师制，校内专业指导教师和企业指导教师相结合，部分学生直接到单位实习，完成毕业设计工作。

2.实验教学质量管理。①实验教学资料的管理。实验教学资料包括实验教学大纲、教学指导书、实验运行记录、实验设备借用登记册、实验报告、实验成绩等，注意实验教学资料的收集、整理和归档工作，将其纳入日常教学管理。②多元化的实验评价体系。根据学生的实验设计、学习态度、实验报告质量、实验结果分析等，综合评价，评定实验成绩，注重学生动手能力和创新能力的培养。③实验教学质量考核。实验教学考核项目包括实践教学的准备、授课、实验实践纪律、教学文件完整度等，加强实验实践教学过程和教学效果的监督和控制。

理论教学离不开实践教学，实验实践教学是理论教学的延伸和补充，优秀的实践教学过程有助于加深学生对于理论知识的理解和运用，为后续专业的学习建立基础。专业实验教学模式改革的目的就是合理优化实践环节，开发利用各种资源，探索灵活多样的方式方法，培养学生的综合能力。

参考文献：

[1]付植桐，王秀时.高校实验教学改革的思考[J].实验室科学，2007，（5）：23-25.

[2]吉爱国.综合性实验教学模式的探讨与实践[J].实验室研究与探索，2007，26（1）：94-96.

[3]张定群陈海玲.新建应用型本科高校“层次+模块”实践课程体系的构建[J].实验室科学，2008，（2）：57-58.

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基金项目：西华大学校级教改项目“水利水电工程专业实践教学体系创新研究与探索”资助。