學(xué)科教育論文-流體力學(xué)實驗教學(xué)與管理的探究.doc

學(xué)科教育論文-流體力學(xué)實驗教學(xué)與管理的探究摘要流體力學(xué)實驗室進行了多方面的改革與實踐，加強了實驗室的建設(shè)與管理，提高了教學(xué)質(zhì)量，促進了學(xué)生創(chuàng)新和綜合實踐能力的培養(yǎng)。關(guān)鍵詞流體力學(xué)管理創(chuàng)新能力流體力學(xué)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，在工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。流體力學(xué)實驗室承擔(dān)了我校農(nóng)業(yè)水利工程、水利水電工程、農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程、土木工程、熱能與動力工程、環(huán)境工程和氣象工程等八個專業(yè)的實驗課。為了進一步加強基礎(chǔ)課教學(xué)實驗室的建設(shè)與管理，提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)開放式實驗教學(xué)的需要，在學(xué)校的大力支持下，我們從硬件建設(shè)、計算機系統(tǒng)管理、實驗教學(xué)方法、實驗項目管理與設(shè)置等方面進行了改革與實踐。建立起較為完整的實驗室管理體系。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院實驗室通過了北京市教育委員會高等學(xué)?；A(chǔ)課實驗室評估。一、實驗室基本設(shè)備的更新與完善實驗室儀器設(shè)備的水準(zhǔn)直接影響到實驗教學(xué)質(zhì)量，從1980年到2002年,由于缺少經(jīng)費,流體力學(xué)實驗室的實驗儀器設(shè)備陳舊老化，儀器套數(shù)少，遠不能滿足一個標(biāo)準(zhǔn)班教學(xué)實驗的使用，造成學(xué)生在做實驗時動手率低，實驗中調(diào)試排氣需占用大量時間。書本上經(jīng)常提到一些流動現(xiàn)象，如：層流、紊流、射流、真空度、旋渦、水擊、虹吸、空化和邊界層等基本概念,由于沒有必要的教學(xué)儀器,學(xué)生不能直接觀察，難以理解透徹。我們和清華大學(xué)水力學(xué)實驗室聯(lián)合開發(fā)了31臺（套）新型實驗儀器：靜水壓強實驗儀、靜水總壓力實驗儀、能量轉(zhuǎn)換實驗儀、文透里流量計實驗儀、雷諾實驗儀、局部水頭損實驗儀、沿程水頭損實驗儀、水面曲線實驗儀等，同時對原有實驗設(shè)備進行了設(shè)計、改造和更新。目前流體力學(xué)實驗室建有小型水槽1個、大型水槽2個、明槽非均勻流水面曲線實驗儀，實用剖面堰與寬頂堰溢流實驗儀，明槽水躍實驗儀，有壓地基滲流水電比擬實驗儀，調(diào)壓井水擊實驗儀，空氣粘性實驗儀和流線漩渦流譜實驗儀以及各種模擬實驗儀和管流實驗儀等設(shè)備，用這些設(shè)備可完成17種教學(xué)實驗。更新改造后，實驗儀器設(shè)備更具優(yōu)勢：滿足了把理論與實踐相結(jié)的實驗教學(xué)的需要。在測量精度、可視性及實驗原理方面,均達到國內(nèi)最先進水平。在可視性強方面，學(xué)生能直接觀察，容易理解旋渦、射流、突然擴大、突然縮小、空化等流動現(xiàn)象,所以對基本概念理解得更加透徹。小型化的實驗設(shè)備、供水系統(tǒng)自成一體且占地面積僅為0.98M2。而傳統(tǒng)的流體力學(xué)實驗設(shè)備卻與之相反。這為學(xué)生獨立操作創(chuàng)造了有利條件。小型化的實驗設(shè)備，測試性能強，調(diào)試排氣占用時間少，測量精度高。我們還對雷諾實驗儀的恒定水頭穩(wěn)水段進行了改造，設(shè)計了隔水板，讓水流形成繞流狀態(tài)，使臨界雷諾數(shù)的測定準(zhǔn)確度大大提高，層流狀態(tài)也很容易調(diào)試成功。二、流體力學(xué)實驗室的管理我們對流體力學(xué)實驗室實行了規(guī)范化管理，建立了計算機系統(tǒng)管理：實驗項目管理，實驗項目綜合管理，實驗專業(yè)班級管理，儀器設(shè)備管理，低值儀器設(shè)備工具明細管理，實驗課計劃管理，實驗運行記錄管理，學(xué)生實驗報告存檔管理，并建立了新的規(guī)章制度。設(shè)備帳目管理網(wǎng)絡(luò)化，實驗室與學(xué)校設(shè)備處直接網(wǎng)上連通。三、實驗教材的更新和完善為了適應(yīng)開放式實驗教學(xué)，滿足儀器更新和高標(biāo)準(zhǔn)實驗的需求,我們新編了實驗指導(dǎo)書，這部實驗指導(dǎo)書，把測量流體、水位、流量的傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代方法一一作了重點介紹。并將各種實驗設(shè)備的基本數(shù)據(jù)重新率定，實驗成果分析的思考題注重理論與實踐相結(jié)合，使學(xué)生拓展了思路，擴大了知識面，為未來創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。四、創(chuàng)建開放型實驗室和設(shè)計性綜合實驗（一）創(chuàng)建開放型實驗室。為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,加強實驗操作的基本功訓(xùn)練,實驗室向?qū)W生開放,這為學(xué)生提供了創(chuàng)造性實驗的環(huán)境和機會。學(xué)生可以自命題目、自行設(shè)計方案、也可選擇大綱以外的實驗項目進行實驗，學(xué)生需首先向?qū)嶒炇姨岢鰰嫔暾?，方可安排進行實驗。學(xué)生也可以按各專業(yè)教學(xué)大綱的要求，1-3人自由組合進行實驗，如果該實驗結(jié)果不理想，所得數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，未能達到要求，他們可以重做而不需要做書面申請。在實驗過程中，指導(dǎo)教師隨時進行輔導(dǎo)。（二）在實驗教學(xué)中，我們開設(shè)了設(shè)計性綜合實驗，其特征主要表現(xiàn)為：內(nèi)容的復(fù)合性，方法的多元性，手段的多樣性。這樣能夠使學(xué)生開闊思路去探究，去發(fā)現(xiàn)問題，然后找出解決問題的方案。設(shè)計性綜合實驗改變了原有的理論式的傳統(tǒng)模式，這有利于學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生自已動手,將自己的設(shè)想付諸于實踐。學(xué)生在實驗的過程中培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新意識。這種把理論與實踐相結(jié)合的實驗方法，倍受學(xué)生歡迎。以上我們所試行的流體力學(xué)實驗教學(xué)與管理的探