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水力學實驗報告范文1
關鍵詞：水力學;教學改革;水文氣象
水文氣象學是研究水圈與大氣圈界面上發生的物理規律、過程及其演變規律的一門學科。它既是應用氣象學的一個分支，又是水文學的重要組成部分。目前大氣、陸地和海洋水分循環系統綜合模型的研究，使水文氣象學的發展受到了廣泛重視[1]。2011年6月南京信息工程大學率先成立水文氣象學院（以下簡稱“我院”），并于同年進行大氣科學（水文氣象方向）本科專業招生，為解決洪澇、干旱、臺風、山洪、泥石流等極端水文氣象事件培養復合型人才。水力學是高等工科院校不少專業特別是水利類專業的一門重要技術基礎課。筆者借鑒已有的教學手段，結合水力學課程特點，積極探索理論學習和動手實驗相結合、多種教學手段并存的教學模式，力爭取得水力學課程的最佳教學效果。
一、根據課程特點，確定教學主線
1.水力學課程特點
水力學課程具有概念多、公式多、推導多、計算難的特點。其研究內容包括“水靜力學”和“水動力學”;研究方法主要是利用物理學和理論力學中相關的運動規律和原理，運用高等數學中的積分、求導等計算方法，推導水力學公式，用于擋水、輸水及泄水建筑物的計算和設計，具有較強的工程實踐性。
作為一門應用范圍相當廣泛的技術基礎課，水力學教材種類繁多。但目前不同機構或部門組織編寫的教材基本上是采用20世紀50年代前蘇聯洛強斯基的課程體系框架[2]，在很大程度上能夠滿足目前水力學教學的需要。對于水文氣象學這個新興的專業，沒有經驗可以借鑒。為了較好地保證教學工作的順利進行，分別以吳持恭主編，高等教育出版社出版的《水力學》（第4版）教材（國家級精品教材）和趙振興等主編的《水力學實驗》作為課堂教學和實驗用書。
2.確定教學主線，探索“教―學―做一體化”模式
水力學基本原理、工程應用和水力學實驗是該課程的三大組成部分。基本原理和理論是課程的基礎，工程應用是基礎的應用和體現，水力學實驗可以驗證、加深和鞏固理論課所學知識，三者相輔相成，是一個不可分割的整體。
教學方法或手段是教師向學生表達教學內容、傳授課程知識的途徑。在理論性和實踐性較強的水力學課程教學過程中，堅持啟發式教學，重點講清基本的概念、原理和方法。根據教學內容，分階段進行課堂總結，將相關內容連貫起來，變零散知識為整體知識，提高學生綜合分析問題的能力。
由于水力學涉及高等數學、大學物理、理論力學等知識，理論推導復雜、概念和方法多且易混淆，學生普遍反映這是一門難學的課程。為了充分調動學生的積極性、主動性和創造性，我院成立了水力學興趣小組。按照教學進度，安排小組成員參與實際工程設計，使學生變被動為主動，極大地提高了其學習興趣和解決問題的能力。
水力學試驗是揭示水流運動規律的一種重要手段。通過觀察水流的靜止和機械運動現象，了解水流運動的一般規律，學會量測水力要素和使用基本儀器的方法，掌握基本的實驗技能;培養學生分析實驗數據、整理實驗成果和編寫實驗報告等方面的能力以及良好的實驗室工作習慣和科學素質，為今后的工程設計和科學研究打下必要的基礎。
二、水力學課程建設與實踐
1.教學內容靈活化
基于“教―學―做一體化”教學模式，應針對不同內容，采取不同的教學方法。如三大方程是重點，應詳細講解。另外，我院購進了全套的水力學實驗設備，每套設備有2臺儀器可供使用，一次實驗安排2～3個實驗內容，保證每個同學均有機會動手操作。課余時間，實驗室對學生開放，鼓勵其進行創新性實驗研究。
2.教學手段多樣化
多媒體可將水力學中很多難以用語言表達清楚或學生很難理解的水力現象展示給大家，把抽象、難懂的問題變得直觀、易懂，因此其成為水力學課堂教學中的重要手段。但由于該課程自身的特點，全部使用多媒體并不能達到較好的教學效果，因此，采用多媒體和板書相結合的授課方式，可大大提高教學質量，達到事半功倍的教學效果。同時在教學中鼓勵學生參與教學，在課堂上采用學生講課、討論、提問等方式，從而增強學生的參與意識，活躍學習氛圍。
參考文獻：
[1]尹義星.普通水文氣象學課程探究式教學模式探討[J].安徽農業科學，2013（27）.
水力學實驗報告范文2
關鍵詞：雙語教學；SPOC；教學模式；流體力學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0249-02
一、引言
隨著全球經濟一體化的不斷發展，對復合型人才的需求越來越大，高等教育的國際化也逐漸成為發展趨勢。國內高校如何實現人才的國際化提高教育的國際競爭力，引起廣泛的思考。雙語教學被認為是高等教育國際化的重要內容。流體力學課程是能源動力類專業及機械類部分專業的專業基礎課，具有較強的工程性、技術性和實踐性，課程基礎知識與生產生活實際密切相關，除流體力學的基本理論和方法講解外，還需注重實驗測試、工程應用等實踐教學。雙語教學可以使學生具備一定的專業英語技能，采用原版教材接觸國外最新的專業知識，使在人才培養上與國際接軌成為可能。但是流體力學雙語教學存在一些問題，實踐教學部分如何體現雙語授課及其意義與價值，還需進一步思考，流體力學雙語教學模式仍處于探索階段。
二、流體力學課程雙語教學現狀
1.教學目標不夠清晰。流體力學課程本身概念多、專有名詞多、流動原理復雜，用中文教學時部分學生尚且不能很好地完成該課程的學習，雙語教學時通常引進原版的英語教材，學生英語水平參差不齊，對于英語水平不佳的學生來說，學習難度將進一步提高，流體力學雙語教學往往變成了專業外語課，專業詞匯及專業術語的解釋占據了課堂大部分的時間，忽視專業知識的講授，與雙語教學實施的初衷大相徑庭。
2.缺乏專職的雙語教學師資。雙語教師既要精通專業知識，又要有較高的外語水平，能流利地應用外語講授課程。目前，擔任雙語教學的教師主要是外語水平相對好的專業課教師，沒有受過系統的語言教學方面的訓練，遇到突發事件時，很難用英語準確、充分地表達自己的想法。另外，承擔雙語課程的教師一般比較年輕，教學經驗不足，教學手段、教學方法和教學能力還需進一步完善。
3.學生接受度不佳。雙語授課時，通常是教師用英文向學生傳授知識，學生始終是被動地聽講、被動地接受英語和專業知識，師生之間幾乎沒有互動，學生的英語聽說能力、英語應用能力依然得不到鍛煉。雙語教學過程中必然會涉及大量生僻的專業詞匯，學生很容易由于一些句子沒聽懂，產生畏難情緒，影響課程雙語教學效果。
三、MOOC模式與SPOC模式
MOOC（Massive Open Online Course，大規模開放式在線課程）模式將多種形式的數字化資源放在網上，學習者反復觀看教學視頻，理解課程講授的知識。將MOOC模式應用到流體力學雙語教學中，可以有效解決學習者由于英語水平不高而引起的學習困難的問題。然而，MOOC模式下的教學活動主要是以知識為中心的理解類活動，個性化學習和學習體驗缺失，虛擬實驗無法替代真實實驗。流體力學課程除了要求學習者掌握基本知識點外，還要求學習者學會知識點的應用。MOOC模式下單一的線上教學不足以激發學生的熱情，課程完成率不高的缺點亦廣為詬病。流體力學課程雙語教學的目的在于在講授流體力學知識的同時，培養學生具有較強的英語應用能力，學生若不能有效地完成課程學習，則新教學模式的探索就顯得毫無意義。SPOC（Small Private Online Course）是小規模限制式在線課程，其受眾可以限制為在校大學生，設計和利用優秀的MOOC資源，克服MOOC單一的線上學習的缺點，實施混合式教學，將MOOC之所長與面對面教學融為一體，增加師生互動，激發學生的學習熱情，提高課程完成率和學習成績。因此，SPOC模式將更加適合流體力學雙語教學，幫助教師與學生突破英語水平不高的限制，高效地完成流體力學知識的講解與學習，同時提高教師與學生的英語聽說能力及英語應用能力，實現教學相長的良性循環。
四、流體力學SPOC雙語教學資源
1.流體力學SPOC雙語課程教學視頻。眾所周知，看電影學英語是提高英語水平的一個好方法，通過視頻看情節，重復聽取單詞，更加容易了解單詞的發音及其用法，當然還能學到更加地道的生活化語言。受這一方法的啟發，引進國外優秀的流體力學MOOC資源，根據國內大學生思維方式、知識結構的特點進行優化，編寫雙語教材，精心制作流體力學SPOC雙語課程教學視頻，讓學生聽英語學流體力學知識。
2.流體力學SPOC雙語實踐教學視頻。流體力學SPOC雙語教學開展3～4周后，學生對流體力學課程及專有詞匯有了一定了解，此時可以開展流體力學SPOC雙語實踐教學。雙語實踐教學視頻僅提供流體力學專有詞匯的中文意思，要求學生逐漸適應全英語教學。在視頻頁面顯示實驗名稱，提供英文版實驗目的、實驗原理及實驗步驟、實驗數據處理方法說明、實驗報告撰寫要求及思考題回答要求，這部分文本依然提供鼠標取詞功能，幫助學生理解實驗要求。流體力學SPOC雙語實踐教學視頻可以不局限在本校流體力學實驗室能開設的實驗，可以是國外的實驗裝置、先進測量方法等的解說，讓學生了解學科的前沿知識。
五、教學過程
1.課堂教學。流體力學雙語課開課前，教師將每次課的授課內容、相應的教材章節、相關的雙語課程教學視頻列表發放給學生，讓學生明確SPOC雙語教學模式下教與學雙方所需要的改變與努力，以期獲得良好的教學效果，同時師生共同提高英語應用能力。課堂教學采用翻轉課堂的講學模式，要求學生課前觀看SPOC雙語課程教學視頻，理解視頻中的主要內容，思考教師前一次課布置的討論主題。在課堂上，教師講評教學視頻中的重難點，不再講解課程的全部內容，課前備課的精力不再集中在背熟講稿，而是更專注于主題的設置、問題的解答及流體力學知識的應用方法，預估學生可能的回答內容并準備合理有度的評論。組織學生學習小組，一個自然班通常為30名學生，分成6組，每組5人，設小組長1人。每次課教師針對重點與難點準備30個問題，基本從易到難設置，分成五輪問答。每輪小組抽簽得到問題，各小組派一名學生回答，若用英語回答正確得25分，用中文回答正確得20分，回答不完全正確，由教師酌情給分。每組各成員得分之和即是該學習小組的得分，多次平均后作為平時成績。
2.實踐教學。基于流體力學SPOC雙語實踐教學視頻，實踐教學改變了傳統實驗教學模式。按照原有的教學方式，學生進入實驗室，教師針對實驗臺講解后，學生立刻開始做實驗采集數據，沒有時間深入思考實驗相關流體力學知識，很難將理論與實踐聯系起來。在SPOC雙語教學模式下，學生在實驗前先觀看相關視頻，進入實驗室后，實驗指導教師拿出測試卡要求學生答題，全部正確后，學生才進入實驗室采集數據。學生仍以課堂學習時的學習小組為單位進入實驗室，采集并整理數據，形成全英文的實驗報告。流體力學SPOC雙語實踐教學視頻要求每位學生均觀看，測試卡答題可由學習小組派代表完成測試，實驗操作、實驗數據處理以及實驗報告撰寫等任務由學習小組自行安排分工，小組成員協同合作，培養學生的團隊合作精神。在SPOC雙語教學模式下，要求學生觀看雙語實踐教學視頻8個，學生學習小組根據各自的興趣愛好選擇2個，完成實驗數據采集，整理分析形成英文實驗報告。教師根據實驗數據及思考題準確程度給分，兩項實驗平均分為各學習小組的實驗成績。
六、課程考核
流體力學SPOC雙語教學采用多樣化的考核形式，最終成績由課堂平時成績（40%）、實驗成績（20%）、學習小組組長打分（10%），學生自評分（10%）及期末考試成績（20%）組成。其中課堂平時成績及實驗成績占60%，大幅降低了期末考試成績的所占百分比，鼓勵學生在平時認真準備雙語課程的學習，真正做到學以致用。其次，課堂平時成績、實驗成績均是以學習小組為單位給出的團體得分，要想獲得好分數，各成員必須共同努力。學習小組組長對各成員打分，占最終成績的10%。學生自評分是學生對自己的評價，在學期結束時總結自己的學習成效，占最終成績的10%。期末考試試卷設置50%的英語題量，占最終成績的20%。
七、結語
流體力學SPOC雙語教學新模式的關鍵在于優質的SPOC視頻教學資源和師生之間的互動配合，學習世界一流大學的教學視頻優化SPOC教學資源，可以快速縮小與世界一流大學教育水平的差距，教師備課的重點由知識傳授轉變為知識的深入理解與應用，學生從被動地接受知識轉變為主動學習知識并嘗試應用。并且，教師與學生的英語聽說能力、英語應用能力都能得到鍛煉。在流體力學SPOC雙語教學模式下，教師有更多的時間準備創新性的教學設計與教學內容，學生以團隊形式組隊學習，在課堂上與教師互動，培養學生靈活應用知識的能力與創新能力?；诹黧w力學SPOC雙語教學模式，可以形成優質的雙語教學師資隊伍，培養學生具備創新精神、雙語溝通能力和團隊合作能力，滿足教育國際化的需要。
參考文獻：
水力學實驗報告范文3
我校給水排水工程專業實驗教學主要是《普通化學》、《水分析化學》和《水處理微生物學》配套的基礎實驗以及為《水質工程學》配套設置的32學時的水處理實驗技術，同時4學時的《建筑給水排水工程》演示實驗，使學生通過實驗教學加深對水處理基本原理的理解，培養學生實驗方案設計的初步能力、一般實驗技能、實驗儀器、設備的基本應用及進行科學研究的初步能力，但在多年教學中發現實驗教學存在一定的問題。
1.1實驗教學得不到重視，實習環節不系統作為新升本不久的地方院校，教學中多注重工程設計環節教學實踐及能力培養，忽略了實驗教學的重要性。水質工程學實驗教學從屬相應的理論課程，是水處理理論結果的驗證和演示，是理論教學有效補充，對但實驗教學內容陳舊，多為演示及驗證性實驗，導致教師對實驗重視不夠。在有限的時間內，學生按照事先給定的實驗指導書中的方法和步驟進行操作，得到相應的實驗數據，填入實驗報告單，得到實驗之前就已經知道的結論。這種實驗教學方式導致學生在實驗過程中處于被動地位，學生主觀能動性和積極性得不到發揮，對實驗教學環節不夠重視，更談不上創新意識、獨立分析問題和解決問題能力的培養。
1.2專職實驗教師缺少，教師積極性不高課程授課教師一般重視課程理論教學與工程實踐項目，不愿意將精力放在實驗教學上，實驗室缺少專職實驗教學指導教師，目前本校給水排水工程水處理實驗室僅有專職教師一人，既要進行實驗室儀器設備的日常維護和文件管理，還要兼顧部分理論課教學，且實驗室管理人員沒有得到應有重視，工作積極性不高，尤其是對待實驗教學方面，多以匆匆按照指導書的內容完成了事，最終導致學生實驗小組人數盡可能多，實驗內容盡可能少，實驗過程盡可能簡化，實驗報告書批閱不仔細。
1.3實驗設備利用率低，先進檢測設備少由于學校辦學條件限制及實驗室面積和實驗經費原因，實驗儀器設備臺套數較少；另外，實驗室設備管理體制不夠完善，設備共享性差，致使設備利用率低。同時實驗室管理手段還比較落后，管理水平低，實驗室實行的依然是比較落后的、傳統的封閉式管理方式。實驗室設備服務對象單一，各項管理制度依然不健全，實行封閉式管理，嚴重影響設備利用率。由于資金問題，實驗室大型的實驗儀器設備基本沒有，實驗室綜合性人才普遍比較缺乏，同時具有較強專業背景的授課老師忙于理論教學及橫向工程項目，疏于對專業儀器設備的掌握和實驗課程教學，導致實驗室現有設備作用不能充分發揮，造成設備利用率低。
2開放性實驗教學體系的建立
2.1開放性實驗教學內容組成體系憑借學校應用型人才培養的戰略實施和湖南省省級特色專業建設契機，根據“弱化驗證性實驗，強化綜合、設計性實驗”新的教育發展趨勢，以及“驗證型實驗鞏固理論知識，綜合實驗提高綜合素質”的教學思想，利用現有資源，對原實驗教學內容進行重組，選擇一些綜合性強、設計性強、工程背景較強的實驗進行重新設計，構建“基礎實驗—綜合實驗—開放性實驗”多層次實驗教學體系，加大綜合、設計型實驗力度，并以開放性實驗適應不同層次的學生要求，形成新的實驗教學體系，著力培養學生自主學習和動手能力，使學生學習本課程后能夠到水處理廠經過短暫培訓后直接上手操作?；A實驗主要包括普通化學實驗、水分析化學實驗、水處理微生物學實驗及水力學實驗，實驗過程主要由學生預習實驗報告，教師利用PPT講解實驗基本要求、分析儀器和相關設備原理、實驗流程及操作過程、數據處理要求等，學生在教師指導下完成。根據實驗室教學條件采用以一個或者半個班為單位，一般按4~6人一組，分工協力完成本組實驗，理論課主講教師與實驗指導教師共同指導，保證每個學生親自動手完成實驗。綜合性實驗是指實驗內容涉及專業課程綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗。綜合實驗要求指導教師給定實驗目的要求、實驗條件及所學理論知識和基礎實驗操作技能，由學生自行設計實驗方案并加以實現；實驗過程中，學生自行根據實驗基本要求及目的制定實驗計劃，經老師同意后完成實驗。實驗指導教師根據學生實驗的需要，在實驗器材與藥品上配合完成學生完成綜合性實驗。開放性實驗主要針對學有能力、學有興趣的學生設置的針對性實驗項目。實驗主要依靠學生自主設計，在掌握基礎實驗、部分綜合實驗操作技能的前提下，進行自選項目的實驗，采取4~6人小組預約方式，實驗在指導教師的輔助下由學生自主完成。學院根據實驗項目需要給予不同程度的經費資助，實驗完成后由指導教師組織相關教師進行項目答辯，通過答辯后相關資料交由院部整理備案。
2.2開放性實驗教學管理體系開放性實驗單獨設課，指導教師單獨計算教學工作量，實驗課程由教學及科研經驗豐富的教師擔任，專職實驗教學人員輔助教學與指導，實現實驗室的全面開放或階段性開放。實驗前實驗小組人員必須掌握給排水專業實驗儀器的使用和操作技能，熟悉掌握實驗任務書、指導書及操作步驟，學生進行網上預約前，需由實驗指導教師核準實驗小組對實驗的準備工作后可進入預約系統，預約成功后按預約時間進入實驗室按實驗目的和要求完成實驗項目，實驗指導教師負責答疑和考查，實驗室專職教學人員負責監督實驗儀器設備的使用和操作指導。實驗完成后，實驗儀器設備需提交給實驗專職教師進行核查。實驗完成后將實驗報告提交給實驗指導教師審查，由實驗指導教師組織進行答辯，進行實驗成績評定，并將考核結果及存在的問題及時在實驗教學平臺網上公布。對實驗資料交由院部歸檔管理，學生隨時可以查閱實驗完成和考核結果。
2.3開放性實驗教學保障體系開放性實驗教學的順利進行，需要完善的保障體系支持。首先，教研室教師對本專業開放性實驗教學的順利開展大力支持，開放性實驗教學選擇科研經驗豐富、專業知識全面的的老師擔任，實驗室專職教師進行輔助，教研室教師集體進行開放性實驗教學評估，形成比較完善的開放性實驗教學指導和監督體系。其次。學院對于開放性實驗均給予經費支持，支持力度也在逐年增大；此外，本專業為湖南省特色建設專業，對實驗耗材有專用經費進行支持，可確保開放性實驗的順利完成。學校給水排水特色專業建設網站上建立了實驗教學網絡平臺，形成給排水開放性實驗室教學網絡輔助教學。再次，針對給排水開放性實驗教學的特點與需要，建立了靈活的實驗室教學管理制度，方便實驗的順利開展。針對教師重視理論課教學、忽視實驗教學的情況，經學院批準，制定了教師參與開放性實驗教學的工作量計算方法，規定理論課教師必須參與實驗課的教學與實驗室管理。
3學生工程設計能力的培養
給水排水工程專業具有實踐性強、工程應用背景濃厚的學科特點，學生除應掌握扎實的專業理論知識外，還需培養動手能力、團隊協作精神、工程實踐能力和專業理論知識應用能力，實現復合應用型人才的培養目標。鑒于CAD課程在給排水工程規劃設計中的重要性，在專業課教學中，調整了給排水CAD的教學大綱，在工程實踐性極強的《泵與泵站》、《給水排水管網系統》等課程的課程設計之前完成給排水CAD的教學，相關課程設計要求學生運用CAD設計軟件完成，初步鍛煉學生運用CAD軟件進行工程初步設計的能力。吸收專業知識掌握好、CAD軟件運用熟練的學生進入教研室老師組建的市政工程設計室參與老師橫向社會服務項目的完成。近年來，學生在教師負責的橫向課題如水資源規劃、給水工程專項規劃、排水工程專項規劃、給排水管道施工圖設計及給水廠初步設計等領域發揮重要作用。此外，每年教研室均組織給排水設計大賽，吸收設計能力強的學生進入設計室學習與工作，做到設計室向學生的開放。從實際結果看，進入設計室的學生在教師指導下，工作熱情積極，服從設計室管理與調配，工作中不計報酬，以鍛煉自身的工程設計能力為目的，其自身工程設計能力均有較大提高。
4開放性實驗教學存在的問題
本校給排水開放性實驗教學由于組織實施時間較短，實際運行中存在較多問題。由于開放性實驗具有獨立性、設計性及創造性等特點，在實驗過程中，指導教師只負責實驗方案的審查，實驗過程的指導。實踐證明，開放性實驗教學有助于地方高校應用型人才的培養。結合本校給排水工程開放性實驗室的運行，開放性實驗教學存在以下問題：
4.1重設計、輕實驗開放性實驗教學對提高給排水專業實驗教學及理論知識的提高具有重大意義。但多年形成的教學傳統短時間內仍難以改變。重社會服務項目、輕縱向科研的教學風格也使得學生更加注重自身工程設計的能力培養，學生對實驗項目不夠重視，認為實驗對其將來要從事的工作幫助不大，心理上的不重視也導致了開放性實驗實施的困難性。對此，學科帶頭人向學生強調了實驗的重要性和必要性，統一思想認識，調動學生的積極性。因此，開放性實驗教學的實施仍然需要較長一段時間的認知過程。
4.2經費投耗大開放性實驗教學勢必增加實驗器材及藥材的耗用量，加上原來實驗室器材基礎薄弱，先進的實驗設備少，這都給給排水開放性實驗的順利開展增加了難度。學院以“湖南省給水排水工程特色專業”和學?！皯眯腿瞬排囵B”的目標為契機，加速了給排水實驗室實驗儀器的更新，自行設計制作了部分實驗器材，并對實驗耗材進行統一管理，從各方面盡量做到節約。雖然目前有特色專業專項經費支持，但從長遠發展來看，仍面臨經費短缺現象，需要多方面拓展經費來源。
4.3實驗內容及組織難度大開放性實驗的目的在于提高給排水實驗教學的內容和層次，實驗內容注重學生理論知識的應用和綜合專業能力的培養，提高學生獨立解決問題和團結協作的能力。由于各種條件限制，開放性實驗的選題遇到較多困難。指導教師根據實驗室條件、專業研究熱點以及縱向科研項目在給水處理、污水處理及生態環境等方面給予選題指導，最大限度地豐富學生的選題范圍。同時，鼓勵學生結合自己的興趣，踴躍參加校級、省級大學生科技創新項目的申報和研究工作。由于開放性實驗的特殊屬性，實驗過程中耗材的增加、實驗儀器的損壞以及實驗時間的安排等因素均給開放性實驗的組織帶了了難度。
5結束語
