中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 环境流体力学实验 Experiment of Environmental Fluid Mechanics | 课程代码 | 074514202303 |
课程属性 | 工作技能 | 课时/学分 | 32/1 |
课程性质 | 选修 | 实践学时 | 32 |
责任教师 | 曹勇 | 课外学时 | 0 |
一、 课程介绍
1.课程描述:
流体力学实验课是对流体力学抽象复杂的理论知识的演示和验证,该课程对加深学生理解复杂的理论知识有着重要的辅助作用,适用于环境科学专业,是一门专业选修课程。流体力学实验课主要是让学生能够认识流动现象和规律,掌握描述流动的基本参数,如流速、压强、流量等,以及了解这些参数的基本测量原理和测量方法,包括4个经典流体力学实验以及3个物理海洋学实验。
2.设计思路:
在实验项目的设置上强化演示性实验和综合性实验,对于基本的流动现象由教师进行演示,同时开设水动力学的综合性实验,包括:雷诺实验、伯努利方程实验、沿程阻力系数测量实验和动量定律实验,以及风浪流水槽中的基本参数测量实验,包括风速测量实验、波浪测量实验和风浪成长实验。学生通过课前对实验指导书的学习,了解实验的目的和原理,熟悉具体的实验方法和实验步骤,完成预习报告。实验过程中以学生为主体,自主操作,完成实验观察和测量,并记录数据。实验报告要求学生描述实际操作步骤,数据处理过程和实验结论,并对实验中遇到的相关问题以及思考题进行分析和讨论。
3. 课程与其他课程的关系:
并行课程:《环境流体力学》理论课
二、课程目标
通过本课程学习,学生能认识流动现象和规律,认知描述流体运动的基本参数,掌握经典的实验室流动参数的测量方法、实验仪器的使用和数据的分析方法,提高实验研究的兴趣和动手能力。
三、学习要求
学生需在实验课前做好预习报告,实验时仔细观察实验现象,积极参与,认真读取实验数据;课后认真思考,独立完成实验报告的撰写,掌握流体力学实验的基本技能。
四、参考教材与主要参考书:
基础流体力学实验 | 杨立清等 | 北京大学 | 2000、4 |
流体力学水力学实验指导 | 王凤聪等 | 青岛海洋大学出版社 | 1995.9 |
流体力学实验CAI | 毛根海等 | 浙江大学 | |
五、进度安排
序号 | 专 题 | 计划 课时 | 主要内容概述 | 实验实践 内容 |
1 | 流动现象观察实验 | 4 | 认识流动现象和规律 | 演示 |
2 | 流动参数的测量 | 4 | 了解流动参数(流速、压强、流量等)的测量方法 | 演示 |
3 | 实验项目1:动量定律实验 | 2 | 验证不可压缩流体恒定流的动量方程;通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨,进一步掌握流体动力学的动量守恒定理;了解活塞式动量定律实验仪原理、构造,进一步启发与培养创造性思维的能力。 | 实验操作 与实验报告 |
4 | 实验项目2:雷诺实验 | 4 | 观察层流、紊流的流态及其转换特征;测定临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则;学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法,并了解其实用意义。 | 实验操作 与实验报告 |
5 | 实验项目3:伯努力方程实验 | | 验证流体恒定总流的能量方程;掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。 | 实验操作 与实验报告 |
6 | 实验项目4:沿程阻力系数测量实验 | | 掌握测定管流沿程水头损失系数的方法,分析圆管层流和紊流的沿程损失与平均流速定量关系,测定不同直径、不同当量粗糙度实验管道的沿程阻力系数。 | 实验操作 与实验报告 |
7 | 实验项目5:风速测量实验 | | 观察和体会海面风速与海浪的关系;掌握海面风速的基本观测方法。 | 实验操作 与实验报告 |
8 | 实验项目6:波浪测量实验 | | 掌握实验室波浪的测量方法;掌握波浪数据处理和应用。 | 实验操作 与实验报告 |
9 | 实验项目7:风浪成长实验 | | 掌握风浪形成的基本规律;掌握基本风浪参数和关系。 | 实验操作 与实验报告 |
六、成绩评定
(一)考核方式D:A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
(二)统考方式B:A.统一B.提前
(三)成绩综合评分方法:
综合评价项目 | 得分 |
1.实验操作 | 30 |
2.实验报告 | 70 |
总计 | 100 |
附:作业和平时表现评分标准
1)作业的评分标准
作业的评分标准 | 得分 |
1.严格按照作业要求并及时完成,基本概念清晰,解决问题的方案正确、合理,能提出不同的解决问题方案。 | 90-100分 |
2.基本按照作业要求并及时完成,基本概念基本清晰,解决问题的方案基本正确、基本合理。 | 70-80分 |
3.不能按照作业要求,未及时完成,基本概念不清晰,解决问题的方案基本不正确、基本不合理。 | 40-60分 |
4.不能按照作业要求,未及时完成,基本概念不清晰,不能制定正确和合理解决问题的方案。 | 0-30分 |
2)课堂讨论及平时表现评分标准
课堂讨论、平常表现评分标准 | 得分 |
1.资料的查阅、知识熟练运用,积极参与讨论、能阐明自己的观点和想法,能与其他同学合作、交流,共同解决问题。 | 90-100分 |
2.基本做到资料的查阅、知识的运用,能参与讨论、能阐明自己的观点和想法,能与其他其他同学合作、交流,共同解决问题。 | 70-80分 |
3.做到一些资料的查阅和知识的运用,参与讨论一般、不能阐明自己的观点和想法,与其他同学合作、交流,共同解决问题的能力态度一般。 | 40-60分 |
4.不能做到资料的查阅和知识的运用,不积极参与讨论,不能与其他同学合作、交流,共同解决问题。 | 0-30分 |
七、学术诚信
学习成果不能造假,如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等,均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长:院学术委员会签章: