學(xué)科教育論文-流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理的探究摘要流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了多方面的改革與實(shí)踐，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理，提高了教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新和綜合實(shí)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(shí)驗(yàn)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(dòng)力工程、環(huán)境工程和氣象工程等八個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課。為了進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理，提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)開放式實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理與設(shè)置等方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐。建立起較為完整的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室通過了北京市教育委員會(huì)高等學(xué)?；A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室評估。一、實(shí)驗(yàn)室基本設(shè)備的更新與完善實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的水準(zhǔn)直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，從1980年到2002年,由于缺少經(jīng)費(fèi),流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備陳舊老化，儀器套數(shù)少，遠(yuǎn)不能滿足一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)班教學(xué)實(shí)驗(yàn)的使用，造成學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)動(dòng)手率低，實(shí)驗(yàn)中調(diào)試排氣需占用大量時(shí)間。書本上經(jīng)常提到一些流動(dòng)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(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā)了31臺(tái)（套）新型實(shí)驗(yàn)儀器：靜水壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀、靜水總壓力實(shí)驗(yàn)儀、能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)儀、文透里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)儀、雷諾實(shí)驗(yàn)儀、局部水頭損實(shí)驗(yàn)儀、沿程水頭損實(shí)驗(yàn)儀、水面曲線實(shí)驗(yàn)儀等，同時(shí)對原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)、改造和更新。目前流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室建有小型水槽1個(gè)、大型水槽2個(gè)、明槽非均勻流水面曲線實(shí)驗(yàn)儀，實(shí)用剖面堰與寬頂堰溢流實(shí)驗(yàn)儀，明槽水躍實(shí)驗(yàn)儀，有壓地基滲流水電比擬實(shí)驗(yàn)儀，調(diào)壓井水擊實(shí)驗(yàn)儀，空氣粘性實(shí)驗(yàn)儀和流線漩渦流譜實(shí)驗(yàn)儀以及各種模擬實(shí)驗(yàn)儀和管流實(shí)驗(yàn)儀等設(shè)備，用這些設(shè)備可完成17種教學(xué)實(shí)驗(yàn)。更新改造后，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備更具優(yōu)勢：滿足了把理論與實(shí)踐相結(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。在測量精度、可視性及實(shí)驗(yàn)原理方面,均達(dá)到國內(nèi)最先進(jìn)水平。在可視性強(qiáng)方面，學(xué)生能直接觀察，容易理解旋渦、射流、突然擴(kuò)大、突然縮小、空化等流動(dòng)現(xiàn)象,所以對基本概念理解得更加透徹。小型化的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)備卻與之相反。這為學(xué)生獨(dú)立操作創(chuàng)造了有利條件。小型化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，測試性能強(qiáng)，調(diào)試排氣占用時(shí)間少，測量精度高。我們還對雷諾實(shí)驗(yàn)儀的恒定水頭穩(wěn)水段進(jìn)行了改造，設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室的管理我們對流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行了規(guī)范化管理，建立了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目綜合管理，實(shí)驗(yàn)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(xì)管理，實(shí)驗(yàn)課計(jì)劃管理，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行記錄管理，學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)室與學(xué)校設(shè)備處直接網(wǎng)上連通。三、實(shí)驗(yàn)教材的更新和完善為了適應(yīng)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，滿足儀器更新和高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的需求,我們新編了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，這部實(shí)驗(yàn)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(diǎn)介紹。并將各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本數(shù)據(jù)重新率定，實(shí)驗(yàn)成果分析的思考題注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生拓展了思路，擴(kuò)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(shí)驗(yàn)室和設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)（一）創(chuàng)建開放型實(shí)驗(yàn)室。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的基本功訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放,這為學(xué)生提供了創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的環(huán)境和機(jī)會(huì)。學(xué)生可以自命題目、自行設(shè)計(jì)方案、也可選擇大綱以外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需首先向?qū)嶒?yàn)室提出書面申請，方可安排進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果該實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，所得數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，未能達(dá)到要求，他們可以重做而不需要做書面申請。在實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師隨時(shí)進(jìn)行輔導(dǎo)。（二）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們開設(shè)了設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)，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(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)改變了原有的理論式的傳統(tǒng)模式，這有利于學(xué)生實(shí)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(dòng)手,將自己的設(shè)想付諸于實(shí)踐。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中培養(yǎng)了自己的創(chuàng)新意識。這種把理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方法，倍受學(xué)生歡迎。以上我們所試行的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理的探