科技信息 ０本刊重稿０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１２年第２ｌ期 工程流体力学实验课程教学改革理论与实践 雷 标 （榆林学院能源工程学院 陕西榆林７１９０００） 【摘要】本文分析了以往工程流体力学实验教学过程中可能存在的问题，针对这些问题提出了具体的解决措施，并把它运用到实际教学 过程中，取得了良好的效果。 【关键词】工程流体力学；实验教学；教学改革 随着我国高等教育改革的不断深入 实践性教学越来越受到重 视．其意义不亚于理论教学。对于实践性教学中的实验课而言，既可以 帮助学生巩固理论知识．又能提高学生的动手能力．培养学生的学习 兴趣 此外．在现代科技发展过程中．科学实验是验证理论必不可少的 环节．而且很多科学理论都是从实验中总结出来的。因此，对实验教学 进行改革．不断提高实验课程的教学效果．是培养应用型和创新型人 才的必然要求 理员的方法加以解决。试想每组实验台安排人数过多，必定有同学没 有动手机会，甚至不能观察到实验现象，这样会产生等、靠、要实验数 据的思想．如此以来实验效果大大下降。 （３）坚持理论联系实际，提高学生对实际问题的分析能力 培养学生理论联系实际的能力．是工程流体力学实验课程的主要 目的之一。然而，传统实验课程，存在实验内容僵化．实验结果处理模 式化，学生只要套用相应的实验步骤和实验数据处理方法就能完成实 验，这必然理论和实际脱节．学生理论联系实际的能力不强。为此．通 过改进实验步骤、实验结果的处理方式来培养学生理论联系实际的能 力。例如，在进行伯努利方程实验时，一元稳定水流流经不同高度、管 径的管道时．用单管测压计和测速管分别直观显示出水的静压头和动 压头，这时可向学生现场提出一系列问题，如：如何根据上述水头推算 流速：各水头产生差异的原因是什么：流动损失如何用上述水头来表 示。要求学生现场回答这些问题，这将引导学生利用所学理论知识对 上述现象进行分析．提高了他们理论联系实际的能力。除此之外．也可 提问一些关于实验设备各个部件作用的问题，如：在进行沿程阻力系 数测定时，溢流板、稳水孔板的作用是什么．它们是如何实现特定功 能。这样．通过提问的方式引导学生进行思考．摆脱以往机械化的实验 步骤、实验数据处理方法，提高了学生的理论联系实际能力。 （４）尝试采用先进行实验、再导出理论的教学方式，帮助学生掌握 科学研究方法 传统的教学方法，一般是“先实验．后理论”，即先进行理论讲授． 然后再通过实验验证理论．这样既可以巩固已掌握的理论知识．又能 锻炼的学生的动手能力，但这种方法也压抑了学生的创造性思维．对 培养学生的创新能力是不利的．因此．可尝试采用“先实验．后理论”的 教学方法。工程流体力学本身是一门实践性很强的学科．它的很多理 论都是从实验中总结出来的．因此通过先进行实验．引导学生对实验 现象进行分析总结，进而得出理论，这种“先实验，后理论”的教学方式 可以有效避免预先灌输的理论对学生创造性思维的压制．培养学生的 创新能力。例如在进行雷诺实验时，可以让学生先观察层流和湍流现 象．让学生自己去进行实验．自己去总结两种不同流动现象产生的原 因．自己去发现层流和湍流的判据．进而掌握对实验现象进行分析总 结．得出理论的科学研究方法 １ 工程流体力学实验教学现状 工程流体力学是热能与动力工程、建筑环境与设备工程等专业重 要的技术基础课 该课程的基础理论和物理概论比较抽象．而实验教 学在理论知识验证和帮助理解理论知识方面具有无法替代的作用．是 提高学生动手能力，培养理论联系实践能力的重要环节。然而，传统的 教学存在实验内容单一．设备陈旧．且实验台套数严重不足等问题．无 法满足培养应用型和创新型人才的需求 为了提高学生的综合素质． 进一步提高学生的动手能力．本文在新形势下对工程流体力学实验课 程进行实验内容设计、教学方法和教学手段进行综合改革．取得了较 好效果 ２工程流体力学实验教学改革的指导思想 在进行实验课程改革时，应不断更新实验内容，使实验内容紧跟 时代发展；尽量创造学生的动手机会，提高动手能力；在进行实验现象 观测的同时，引导学生对实验现象进行分析，提高理论联系实际的能 力；尝试使用先实验、后理论，通过实验引出理论的教学方法，帮助学 生掌握科学研究方法。 ３工程流体力学教学实验改革内容 （１）实验内容安排 工程流体力学可安排如下实验内容：通过调压筒改变静止液体上 方空气压力，分别在静止液体上方制造正压和负压．测量液体不同位 置点位置水头和压力水头以验证流体静力学原理：观察一元稳定流动 时不同高程、管径时压力水头和速度水头的变化．分析其中的能量转 换情况．进而导出伯努利方程：观察层流和湍流现象并测算ｌｌ缶界雷诺 数：测定不同流速的沿程阻力系数．分析影响沿程阻力系数的因素．并 加深对自模化现象的理解；观察边界层分离和卡门涡街等流动现象． 并分析流速对上述现象的影响。除此之外，根据具体情况开设一些开 放性实验。 （２）尽量创造学生的对手机会．提高动手能力 在实验课程建设上．可避免使用一些自动化程度较高的实验设 备。比如．在沿程阻力实验中测量流量时，可优先选用体积法，由两名 同学密切配合，分别使用量杯和秒表测体积流量。起初，两名同学的配 合并不好，随着实验的进行．默契逐渐达成，形成了紧张忙碌的实验场 面。这样既创造了学生的动手机会．提高了动手能力．还增强了学生的 团队意识．原本等靠要实验数据的现象消失了 试想如果使用浮子流 量计，该实验只需调节阀门和读数即可，此时该实验动手机会减少．读 数时该组同学各自为政．原先的默契配合不复存在．实验效果明显下 降。此外，为了保证每位同学都有动手机会，在进行实验安排时．每套 实验设备安排１—２名学生为宜．最多不超过３人 但由于实验设备台 套数不足．如此安排必定导致全体同学完成同一实验的周期大大延 长，为解决这个问题，可在实验室建设时安排同类实验设备集中存放， 同时开设多个实验台．但这样以来．存在一个实验教师同时指导多组 不同实验的情况．加重了实验教师的负担．这可通过聘请学生实验助 ４结束语 从实际教学情况来看．工程流体力学实验教学改革是富有成效 的。主要体现在抑制了学生等靠要实验数据的思想。增强了学生的实 验主体意识，提高了学生理论联系实际的能力，培养了学生的创造性， 帮助学生掌握了科学研究方法 工程流体力学实验是该课程教学过程不可缺少的一个环节 随着 高等教育改革的不断深入．对工程流体力学实验教学提出了更高的要 求。实验教学也应该与时俱进．不断更新教学内容、教学手段和教学方 法．把学生培养成理论基础扎实．动手能力强的应用型和创新型人 才。 【参考文献】 ［１］朱忠喜，张迎进，史宝成，等．工程流体力学实验教学改革探索与实践【Ｊ１．高校 实验室工程研究．２０ｌ０（１）：６０—６１． ［２］刘湘云，刘良德．流体力学泵与风机综合性实验教学实践【Ｊ］．广东工业大学学 报：社会科学版．２０１０（１Ｏ）：１５２—１５４． ［３］尹招琴，张洪军，涂程旭．流体力学实验的分层次教学法『Ｊ１．中国治金教育， ２０１２（１）：６７—６９． ［４］张玲，洪文鹏，李岩．流体力学实验教学改革的探讨叫．（下转第１１页） ５ 科技信息 ０本刊重稿０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１２年第２１期 建筑给水排水工程重点课程建设探索 王欢 （宝鸡文理学院【摘索。 陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室陕西宝鸡７２１０１３） 要】文章从加强教学队伍建设，推进教学内容改革，加强教学条件建设三个方面进行思考，对建筑给水排水工程重点课程建设进行探 【关键词】给水排水工程专业；重点课程 宝鸡文理学院给水排水工程专业是一门新建的专业．成立于 ２００６年．已有毕业生一届。在这几年中．教师在教学实践过程中不断 总结经验．发现问题：毕业学生也反馈回来各种信息。建筑给水排水工 程是给水排水工程专业一门非常重要的专业课。现以建筑给水排水重 点课程建设为切人点不断推进专业建设。 建筑给水排水工程是研究工业与民用建筑用水供应和污废水的 汇集、处置，以满足生活、生产的需求和创造卫生、安全、舒适的生活、 生产环境的工程学科ｌｌ＿。该课程重点介绍了建筑内部给水系统、建筑内 部排水系统、建筑消防系统和建筑内部热水供应系统等，具有很强的 应用性．在整个给排水专业学科体系中占有非常重要的位置．课程的 教学质量对给水排水工程专业的人才培养具有重要的影响。因此，分 析教学中存在的问题．采取针对性措施，加强建筑给水排水重点课程 建设的探索．对培养技能型大学生，提高教学质量具有重要意义。根据 建筑给水排水工程课程特点．结合建筑业发展现状．以下从三个方面 对建设建筑给水排水工程重点课程进行探索： １加强教学队伍建设 教师是知识的重要传播者和创造者．在教育中承担着重要的使 命 建筑给水排水工程是一门实践性较强的专业技术课程．要求教师 有较强的实践能力 但大多数大学教师都是从高校进高校．基本没有 相关实际工作经验．这就需要教师在教学之余，多参加建筑给水排水 的工程设计．施工．管理等方面的工作．提高自己的工程实践能力。当 代新知识层出不穷。知识更新周期缩短，更需要教师加强学习，提高自 身素质 识的掌握 但在实际教学中，常常有学生反应课堂上听懂了，但是做设 计的时候还是感觉到无从下手。对事物的认识往往是从理论到实践． 再从实践到理论的螺旋上升认识过程的。这就要求教师在课堂理论教 学的同时．穿插设计案例，比如在讲到建筑内部给水计算部分，加入建 筑内部给水计算例题．让学生当堂完成。争取做到每讲完一部分，学生 掌握相关部分的设计计算。在课程的最后，应该设置ＣＡＤ多媒体教学 环节．以具体几个案例，展示系统设计图，加深学生的感官认识。并且。 随着建筑业的飞速发展．对建筑给水排水的要求逐渐增高．新技术不 断出现．这就需要教师能够与时俱进，在课堂上及时补充相关内容。 ２－３教学与相关课程紧密结合 建筑给水排水工程不是－－ｆｑ孤立的学科．其与工程制图、ＣＡＤ制 图、流体力学、结构力学等课程联系紧密。比如建筑内部给水系统的计 算、排水管网的水力计算、排水管系中水汽流动规律等与流体力学联 系紧密．管材的选择与材料力学关系密切．建筑给水排水设计只有借 助ＣＡＤ或工程制图才能顺利完成 密切联系相关学科．有助于在授课 中从根本上阐明各知识点．使学生加深理解 ３加强教学条件建设 ３．１完善教学大纲 在教学中．根据学生的对知识的掌握程度．合理优化教学大纲。明 确课程的重点难点，合理分配各章节学时数，增加实验、参观以及讨论 环节学时数．提高学生的主动性．培养学生的创新精神。 ３＿２丰富和完善多媒体课件 建筑给水排水工程和实际工程紧密相关．应收集相关图片、短片 资料．建立包括计算说明书及设计图纸等在内的设计实例资料库．丰 ２推进教学内容改革 富多媒体课件．把实际工程引入到课堂教学中来。 给水排水工程作为本校新成立专业。还有很多方面需要改进．建 ２．１教学与工程实际紧密结合 建筑给排水工程是给水排水工程专业一门重要的专业课．与工程 筑给水排水重点课程建设对提高给水排水工程专业教学水平起着非 年轻教师还将不断探索，为把学生培养成社会需要 实践紧密联系。而传统教学多以理论为主，工程实例少，因此．教师要 常大的带动作用．● 在传统教学的基础上．强化工程实践教学．这样不仅能提高学生的学 的具有创新能力的应用型复合人才努力。习兴趣．更有助于把学生培养成为具有创新能力的应用型复合人才。 【参考文献】 比如，讲到水表，水池，水箱，水龙头等章节时，教师可以利用课前的时 ［１］岳秀萍．高等院校建筑给水排水工程课程的整合与教改探讨【ＪＪ．给水排水 间带学生去参观教学楼上相应设备，即看即学，引导学生及时参与．使 ２９）． 学生通过直观的观察更好的掌握所学知识。如果条件允许，也可以带 ２００３ｆ学生深入施工现场参观．让学生与现场技术人员交流．使学生更系统 作者简介：王欢（１９８卜），女，汉族，河南长葛人，毕业于西安建筑科技大 直观的掌握给水系统排水系统等。另外．随着多媒体课件的普及．在课 学，硕士，现在宝鸡文理学院工作，助教，主要从事水污染控制技术的研究。 堂上．教师也可以深入施工现场，采集图像信息．或者从网络下载图 片、动画．将相关资料应用于课堂，也能取得很好的效果。 ※基金项目：院科研计划重点项目，编号ＺＫ１０１３７。 ２＿２教学与设计及现行规范紧密结合 课程设计是建筑给水排水工程的一个实践性教学环节．学生在这 ［责任编辑：王洪泽］ 个环节中．培养了实际动手能力和独立工作能力．也加深了对相关知 作者简介：雷标（１９８４１Ｏ一），男，汉族，主要从事热能与动力工程专业的教 ｏｉ－．ｒ＿作。 ［５］王家楣．流体力学实验教学改革思路初探明．中国水运：理论版・自然科学， 学和科，（上接第５页）大学物理实验，２００２（１５）：８４—８６． ２００６（２）：２０８－２０９． ［６］许强，朱士江．流体力学实验教学改革探讨［Ｊ］．经济研究导刊，２０１０（１７）：２５４— ２５５． ※本文受到榆林学院高层次人才引进项目 榆林学院教学改革项 目资助。 ● ［７］高迅，陈春光．流体力学结合性设计性实验教学改革实践ｆＪ】．实验科学与技 术，２００５（１）：５５—５７ ［责任编辑：王迎迎］
