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第1篇

在深入學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀活動(dòng)中，我們把“強(qiáng)化基礎(chǔ)地位，建設(shè)民生水利，推動(dòng)科學(xué)發(fā)展”作為學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)的主題，以開展“水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)集中突破年”活動(dòng)為載體，精心組織，合理安排，扎實(shí)開展學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)習(xí)調(diào)研階段各項(xiàng)工作深入推進(jìn)，水利重點(diǎn)工作進(jìn)展良好，切實(shí)做到了“兩不誤，兩促進(jìn)，兩提高”。

按照縣委的安排部署和學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)第一階段工作總體要求，近期，我們組織局領(lǐng)導(dǎo)班子成員深入基層，深入群眾，通過座談?dòng)懻摚瑐€(gè)別走訪等形式，就建設(shè)民生水利，推進(jìn)科學(xué)發(fā)展進(jìn)行了專題調(diào)研，廣泛聽取了廣大基層干部群眾的意見和建議，現(xiàn)結(jié)合實(shí)際，就建設(shè)民生水利，推進(jìn)科學(xué)發(fā)展作簡(jiǎn)單的探討。

一、全縣水資源及水利工程建設(shè)基本概況

我縣屬于內(nèi)陸地區(qū)，區(qū)位上處在黃土高原溝壑地帶，氣候?yàn)榘敫珊蛋霛駶?rùn)類型，年平均降雨量為599毫米，年蒸發(fā)量1403.3毫米，是降雨量的2.3倍，縣境內(nèi)僅有達(dá)溪河、黑河兩條主要河流，水資源十分短缺。全縣水資源總量為2.25億立方米，其中入境水1.17億立方米，自產(chǎn)水為1.08億立方米，人均占有量998.4立方米,耕地畝均占有量276.6立方米。按水資源總量、現(xiàn)有人口及全縣耕地總面積計(jì)算，分別是全國(guó)的0.8%、43%、18%全省的7%、86% 51%和全市的13.4%、89%96.5%。至20__年底，全縣共建有各類水利工程163處，其中：人飲工程136處，灌溉工程19處（含兩河灌區(qū)），防洪工程6處，水庫6座，建成集雨水窖32381眼，新增補(bǔ)灌面積44071畝，發(fā)展有效灌溉面積49909畝。人飲工程通村率90%，解決了17.7萬人6.4萬頭畜的飲水困難，全縣累計(jì)完成自來水入戶3.3萬戶，入戶率達(dá)到了63%。在主要河道修筑防洪堤13.11公里，保護(hù)耕地20__公頃，保護(hù)人口1.3萬人。全縣還有10%以的村沒有水利工程， 近40%的農(nóng)戶沒有通上自來水。水資源短缺、水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱成為制約全縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸。

二、目前存在的主要困難和問題

在調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)，目前我縣水利工作還存在著基礎(chǔ)薄弱、管理滯后、工程老化失修、服務(wù)體系不健全等困難和問題，與科學(xué)發(fā)展的要求、與人民群眾的期望、與全縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的形勢(shì)還很不適應(yīng)。主要表現(xiàn)在：一是我縣水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)歷史欠賬較大，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水的需求日益增長(zhǎng)，工程型缺水矛盾更加突出。二是農(nóng)村飲水不安全問題十分突出。至20__年底，全縣農(nóng)村人口中尚有4.34萬人存在飲水不安全問題，占農(nóng)村總?cè)丝跀?shù)的19.6%。三是水利工程老化失修嚴(yán)重，綜合利用效率低。縣城及幾條河流的河堤建設(shè)滯后；縣域內(nèi)六座水庫及部分農(nóng)村人畜飲水工程均建于70年代，工程老化失修嚴(yán)重，防汛隱患突出；灌溉設(shè)施不全，渠系淤積嚴(yán)重，渠系水利用系數(shù)低，灌溉得不到保障。( r1 |3，！ p’ f, z+ v* d3 p四是水環(huán)境惡化的趨勢(shì)未得到有效遏制。目前，全縣仍有大量的工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水未經(jīng)處理直接排入水域中，其中相當(dāng)一部分進(jìn)入了農(nóng)村地區(qū)，造成地下水和地表水污染，這種狀況直接威脅著廣大農(nóng)民的飲水安全。五是管理機(jī)制不適應(yīng)水利發(fā)展要求。從調(diào)研情況來看，造成水利工程老化失修、效益衰減等問題，既有資金短缺的原因，也有機(jī)制上的根源。目前，大部分農(nóng)村水利工程尤其是小型水利工程管理主體不明確，尚未形成一套良性的運(yùn)行管理機(jī)制，水利工程的投入補(bǔ)償機(jī)制未形成，工程水費(fèi)收取困難，當(dāng)前推行的農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)建設(shè)管理由于工程設(shè)施落后、思想認(rèn)識(shí)不夠等原因，也遇到了較大困難，造成工程日常管理維護(hù)經(jīng)費(fèi)短缺，水利工程使用周期縮短。五是基層水利工程管理不到位，導(dǎo)致農(nóng)村人畜飲水工程供水不正常、供水秩序差，直接影響了農(nóng)村群眾正常的生產(chǎn)生活用水。六是水政執(zhí)法還不到位。群眾的節(jié)水意識(shí)、水法制意識(shí)還比較淡薄，人為破壞水利工程的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，亂打井、亂取水、亂采砂的問題仍然存在，依法治水、依法管水的局面還沒有完全打開。

三、解決水利發(fā)展突出問題的基本構(gòu)想

按照建設(shè)民生水利，推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的總體要求，在深入調(diào)研，廣泛聽取各方面意見建議的基礎(chǔ)上，我們提出了今后幾年水利工作的總體思路和奮斗目標(biāo)。

總體思路是：樹立“一個(gè)理念”，突出“一個(gè)主題”，抓好“四個(gè)重點(diǎn)”。即：樹立項(xiàng)目支撐，基礎(chǔ)先行，改善民生，人水和諧的發(fā)展理念；突出建設(shè)民生水利、推動(dòng)科學(xué)發(fā)展這個(gè)主題；主攻以支撐水利事業(yè)可持續(xù)發(fā)展為重點(diǎn)的項(xiàng)目建設(shè)，以水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為重點(diǎn)的民生改善工程，以完善體制機(jī)制，提升管理服務(wù)水平為重點(diǎn)的水利管理，以創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)為重點(diǎn)的節(jié)水型社會(huì)建設(shè)四個(gè)重點(diǎn)。

總體目標(biāo)是：著力構(gòu)建“六大體系”，切實(shí)抓好“六個(gè)關(guān)鍵”，努力推進(jìn)“五個(gè)轉(zhuǎn)變”。“六大體系”：一是防洪保安體系。加快流域綜合治理，提高防洪、排澇保障能力，形成較為完備的防洪體系。二是全縣農(nóng)村安全飲水保障體系。積極爭(zhēng)取完成4.34萬人飲水安全工程建設(shè)任務(wù)，讓城鄉(xiāng)居民喝上安全水、放心水。三是農(nóng)田灌溉體系。通過對(duì)中小型灌區(qū)全面更新改造，加快小型農(nóng)田水利建設(shè)，全縣農(nóng)田有效灌溉面積和旱澇保收面積恢復(fù)到歷史最好水平，保障糧食安全。四是城鄉(xiāng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展的水資源水環(huán)境保障體系。對(duì)縣境內(nèi)的達(dá)溪河、黑河兩條主要河流進(jìn)行全面治理，依法保護(hù)水源，加強(qiáng)水資源配置，建立節(jié)水型社會(huì)。五是誠(chéng)信健康的水利管理體系。建立健全完備的水利管理制度，使水利工程管理上臺(tái)階、上水平，有效提高農(nóng)村飲水保障率、及時(shí)率。六是高效的涉水事務(wù)社會(huì)管理和公共服務(wù)體系。建設(shè)一支依法行政、作風(fēng)過硬、技術(shù)優(yōu)良、攻堅(jiān)克難的水利建設(shè)和管理隊(duì)伍。“六個(gè)關(guān)鍵”：把維護(hù)人民群眾的根本利益作為水利發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)；把實(shí)現(xiàn)人水和諧作為水利發(fā)展的核心理念；把水資源配置、節(jié)約和保護(hù)作為水利發(fā)展的工作重心；把統(tǒng)籌兼顧作為水利事業(yè)發(fā)展的根本方法；把因地制宜、分類指導(dǎo)作為深化水利發(fā)展的重要措施；把堅(jiān)持改革創(chuàng)新作為推進(jìn)水利發(fā)展的不竭動(dòng)力。“五個(gè)轉(zhuǎn)變”: 在管理理念上，要加快從供水管理向需水管理轉(zhuǎn)變；在規(guī)劃思路上，要加快從無序規(guī)劃向有序規(guī)劃、合理規(guī)劃轉(zhuǎn)變，把水資源合理開發(fā)利用和節(jié)約保護(hù)相結(jié)合，站在全縣水利科學(xué)發(fā)展的高度，科學(xué)謀劃，合理規(guī)劃；在保障措施上，要加快從治

理為主向預(yù)防為主轉(zhuǎn)變；在用水模式上，要加快從粗放利用向高效利用轉(zhuǎn)變，積極探索節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的模式與途徑，大力推廣運(yùn)用節(jié)水型器具，倡導(dǎo)文明的生產(chǎn)和消費(fèi)方式，逐步形成節(jié)約用水的行為規(guī)范和社會(huì)風(fēng)尚；在管理手段上，要加快從行政管理向綜合管理轉(zhuǎn)變，積極培育和發(fā)展農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)，鼓勵(lì)群眾參與水利管理、水價(jià)制定、水權(quán)轉(zhuǎn)讓等決策。四、實(shí)現(xiàn)水利科學(xué)發(fā)展的工作重點(diǎn)

建設(shè)民生水利，推動(dòng)科學(xué)發(fā)展，就是要切實(shí)破解水利發(fā)展難題，實(shí)現(xiàn)水利可持續(xù)發(fā)展，不斷滿足人民群眾和生態(tài)環(huán)境建設(shè)對(duì)水的需求，以水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展促進(jìn)全縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展。當(dāng)前，要破解這些發(fā)展難題，就得從以下幾個(gè)方面下功夫：

第一、爭(zhēng)上項(xiàng)目，破解資金難題，在科學(xué)興水上集中突破。當(dāng)前，水利工作既面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇，也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。就我縣而言，水資源短缺、水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱，農(nóng)村群眾飲水不安全等問題亟待我們?nèi)ソ鉀Q，而目前國(guó)家出臺(tái)拉動(dòng)內(nèi)需的投資政策，加大對(duì)水利的投資，為我們提供了難得的機(jī)遇，我們一定要搶抓機(jī)遇，爭(zhēng)上項(xiàng)目，重點(diǎn)圍繞解決農(nóng)村群眾飲水安全、灌區(qū)續(xù)建設(shè)配套、水庫除險(xiǎn)加固、中小河流治理等方面積極論證，多方爭(zhēng)取，確保到二0__年解決全縣4.34萬人飲水不安全問題，完成1座小（一）型和5座小（二）型水庫除險(xiǎn)加固任務(wù)，在08年完成達(dá)溪河灌區(qū)改造任務(wù)的基礎(chǔ)上，爭(zhēng)取在20__年完成橫渠灌區(qū)續(xù)建配套任務(wù)，最大程度地發(fā)揮兩河灌區(qū)的灌溉能力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

第2篇

關(guān)鍵詞：水力學(xué);教學(xué)改革;水文氣象

水文氣象學(xué)是研究水圈與大氣圈界面上發(fā)生的物理規(guī)律、過程及其演變規(guī)律的一門學(xué)科。它既是應(yīng)用氣象學(xué)的一個(gè)分支，又是水文學(xué)的重要組成部分。目前大氣、陸地和海洋水分循環(huán)系統(tǒng)綜合模型的研究，使水文氣象學(xué)的發(fā)展受到了廣泛重視[1]。2011年6月南京信息工程大學(xué)率先成立水文氣象學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”），并于同年進(jìn)行大氣科學(xué)（水文氣象方向）本科專業(yè)招生，為解決洪澇、干旱、臺(tái)風(fēng)、山洪、泥石流等極端水文氣象事件培養(yǎng)復(fù)合型人才。水力學(xué)是高等工科院校不少專業(yè)特別是水利類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。筆者借鑒已有的教學(xué)手段，結(jié)合水力學(xué)課程特點(diǎn)，積極探索理論學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、多種教學(xué)手段并存的教學(xué)模式，力爭(zhēng)取得水力學(xué)課程的最佳教學(xué)效果。

一、根據(jù)課程特點(diǎn)，確定教學(xué)主線

1.水力學(xué)課程特點(diǎn)

水力學(xué)課程具有概念多、公式多、推導(dǎo)多、計(jì)算難的特點(diǎn)。其研究?jī)?nèi)容包括“水靜力學(xué)”和“水動(dòng)力學(xué)”;研究方法主要是利用物理學(xué)和理論力學(xué)中相關(guān)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和原理，運(yùn)用高等數(shù)學(xué)中的積分、求導(dǎo)等計(jì)算方法，推導(dǎo)水力學(xué)公式，用于擋水、輸水及泄水建筑物的計(jì)算和設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性。

作為一門應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛的技術(shù)基礎(chǔ)課，水力學(xué)教材種類繁多。但目前不同機(jī)構(gòu)或部門組織編寫的教材基本上是采用20世紀(jì)50年代前蘇聯(lián)洛強(qiáng)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(xué)教學(xué)的需要。對(duì)于水文氣象學(xué)這個(gè)新興的專業(yè)，沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。為了較好地保證教學(xué)工作的順利進(jìn)行，分別以吳持恭主編，高等教育出版社出版的《水力學(xué)》（第4版）教材（國(guó)家級(jí)精品教材）和趙振興等主編的《水力學(xué)實(shí)驗(yàn)》作為課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)用書。

2.確定教學(xué)主線，探索“教―學(xué)―做一體化”模式

水力學(xué)基本原理、工程應(yīng)用和水力學(xué)實(shí)驗(yàn)是該課程的三大組成部分。基本原理和理論是課程的基礎(chǔ)，工程應(yīng)用是基礎(chǔ)的應(yīng)用和體現(xiàn)，水力學(xué)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證、加深和鞏固理論課所學(xué)知識(shí)，三者相輔相成，是一個(gè)不可分割的整體。

教學(xué)方法或手段是教師向?qū)W生表達(dá)教學(xué)內(nèi)容、傳授課程知識(shí)的途徑。在理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的水力學(xué)課程教學(xué)過程中，堅(jiān)持啟發(fā)式教學(xué)，重點(diǎn)講清基本的概念、原理和方法。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，分階段進(jìn)行課堂總結(jié)，將相關(guān)內(nèi)容連貫起來，變零散知識(shí)為整體知識(shí)，提高學(xué)生綜合分析問題的能力。

由于水力學(xué)涉及高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)等知識(shí)，理論推導(dǎo)復(fù)雜、概念和方法多且易混淆，學(xué)生普遍反映這是一門難學(xué)的課程。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，我院成立了水力學(xué)興趣小組。按照教學(xué)進(jìn)度，安排小組成員參與實(shí)際工程設(shè)計(jì)，使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，極大地提高了其學(xué)習(xí)興趣和解決問題的能力。

水力學(xué)試驗(yàn)是揭示水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要手段。通過觀察水流的靜止和機(jī)械運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，了解水流運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，學(xué)會(huì)量測(cè)水力要素和使用基本儀器的方法，掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能;培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、整理實(shí)驗(yàn)成果和編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面的能力以及良好的實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣和科學(xué)素質(zhì)，為今后的工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打下必要的基礎(chǔ)。

二、水力學(xué)課程建設(shè)與實(shí)踐

1.教學(xué)內(nèi)容靈活化

基于“教―學(xué)―做一體化”教學(xué)模式，應(yīng)針對(duì)不同內(nèi)容，采取不同的教學(xué)方法。如三大方程是重點(diǎn)，應(yīng)詳細(xì)講解。另外，我院購進(jìn)了全套的水力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，每套設(shè)備有2臺(tái)儀器可供使用，一次實(shí)驗(yàn)安排2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，保證每個(gè)同學(xué)均有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作。課余時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開放，鼓勵(lì)其進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究。

2.教學(xué)手段多樣化

多媒體可將水力學(xué)中很多難以用語言表達(dá)清楚或?qū)W生很難理解的水力現(xiàn)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(xué)課堂教學(xué)中的重要手段。但由于該課程自身的特點(diǎn)，全部使用多媒體并不能達(dá)到較好的教學(xué)效果，因此，采用多媒體和板書相結(jié)合的授課方式，可大大提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。同時(shí)在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)，在課堂上采用學(xué)生講課、討論、提問等方式，從而增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)，活躍學(xué)習(xí)氛圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹義星.普通水文氣象學(xué)課程探究式教學(xué)模式探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（27）.

第3篇

2、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品:分液漏斗,鐵架臺(tái)(帶鐵圈),溴水,CCl4

3、實(shí)驗(yàn)步驟:] 您正瀏覽的文章由kt250.COM(第一·范·文網(wǎng))整理，版權(quán)歸原作者、原出處所有。

取少量溴水加入分液漏斗,加CCl4,振蕩,靜置,分液

第4篇

關(guān)鍵詞：明渠流；實(shí)驗(yàn)裝置；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；旋轉(zhuǎn)式；水槽

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：16721683（2015）05100803

Development and application of comprehensive experiment platform for rotatable open channel flow

RONG Guiwen，YUAN Yue，XIAO Baiqing，XU Guangquan

（College of Earth and Environment，Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，China）

Abstract：In order to cultivate the innovative ability of college students and overcome the disadvantages in the experiment device of single open channel flow，such as simple experiment content，occupation of large area，and high cost，a comprehensive experiment platform for rotatable open channel flow was developed based on the conventional hydraulic experiment apparatus and basic principle of fluid flow.The experiment platform used the rotatable method to integrate different open channel flow experiments，which can meet the demand of conducting various conventional open channel flow experiments in the same platform，and the demand of modern teaching including the comprehensive，designed，and innovative training plans.The platform has the advantages of perfect design，complete function，and convenient reestablishment，which is of important significance for the cultivation of innovative talents with water conservancy major.

Key words：open channel flow；experiment device；innovative experiment；experiment platform；rotatable mode；flume

天然河道、人工渠道以及水流未充滿全斷面的管道中的水流都屬于明渠流[1]，明渠流是水力學(xué)研究的重要內(nèi)容。水力學(xué)實(shí)驗(yàn)在水力學(xué)學(xué)科發(fā)展中占有很重要的地位，是整個(gè)水力學(xué)理論教學(xué)不可替代的環(huán)節(jié)[23]。然而目前高等學(xué)校的水力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在諸多與現(xiàn)代高等教育理念不相適應(yīng)之處，例如實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不完善、功能單一，一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置只能滿足一類實(shí)驗(yàn)需要，實(shí)驗(yàn)多為演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏新意，很難激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的興趣，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力[4]。同時(shí)，現(xiàn)有的明渠流實(shí)驗(yàn)裝置存在設(shè)備體積大、占用實(shí)驗(yàn)室面積多、成本高的不足，致使配置的實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)套數(shù)都較少，尤其是高校擴(kuò)招后，傳統(tǒng)的明渠實(shí)驗(yàn)裝置難以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要，嚴(yán)重影響工科高校水力學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)[5]。

本文在研究傳統(tǒng)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和流體運(yùn)動(dòng)基本原理的基礎(chǔ)上，采用旋轉(zhuǎn)方式創(chuàng)造性地將多種水力學(xué)明渠試驗(yàn)集為一身，自主研發(fā)了一套旋轉(zhuǎn)式明渠流綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠滿足學(xué)生在同一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行多種常規(guī)水力學(xué)和流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求，能夠滿足高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃等現(xiàn)代教學(xué)的要求。

1 綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

長(zhǎng)期以來，受傳統(tǒng)觀念等方面的限制，水力學(xué)實(shí)驗(yàn)大多以單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)幾乎沒有，實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏靈活性[6]。為了促進(jìn)高等學(xué)校轉(zhuǎn)變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，增強(qiáng)高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才，高校要高度重視大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃對(duì)推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革的重要意義，重視大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃實(shí)施的條件建設(shè)[7]。本文設(shè)計(jì)了一種旋轉(zhuǎn)式明渠流綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將傳統(tǒng)的多種實(shí)驗(yàn)明渠水槽和回水槽通過旋轉(zhuǎn)軸和弧形固定翼連接構(gòu)成平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)軸通過兩端支架支撐，旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)主體為四個(gè)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)明渠水槽和四個(gè)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)明渠回水槽，旋轉(zhuǎn)明渠回水槽設(shè)置在槽底與旋轉(zhuǎn)軸之間。同時(shí)，綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)有水箱和固定明渠系統(tǒng)。裝置的特殊設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)了在一個(gè)水箱、一個(gè)固定明渠系統(tǒng)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)組成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開展多種明渠流實(shí)驗(yàn)的目的，不僅節(jié)約水泵和水箱，而且節(jié)省實(shí)驗(yàn)占地面積和空間，符合我國(guó)資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)要求。

1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)式明渠流綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由水箱、固定明渠系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)三部分組成，見圖1。

1旋轉(zhuǎn)明渠水槽；2明渠水槽底床；3水槽固定翼；4明渠回水槽進(jìn)口；4明渠回水槽出口（三角量水堰）；5旋轉(zhuǎn)軸；6升降閥；7支架；8水泵；9壓力管道；10刻度尺；11儲(chǔ)水箱；12消能罩；13溢水回流管；14溢水過渡箱；15支架；16螺紋桿；17擋板滑動(dòng)槽；18有機(jī)玻璃擋板；19穩(wěn)水箱（源頭）；20梯形水流出口；21固定明渠水槽；22水槽銜接縫（卡槽）；23活動(dòng)水位測(cè)針；24測(cè)針滑動(dòng)架。

圖1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)立體圖

Fig.1 Stereogram of experiment platform

水箱為兩層、三箱結(jié)構(gòu)，包括下層的儲(chǔ)水箱、上層的穩(wěn)水箱和溢流箱，在儲(chǔ)水箱靠近固定明渠水槽一側(cè)的壁面上設(shè)有三角量水堰，三角量水堰與固定明渠回水槽出水口連通，在穩(wěn)水箱靠近固定明渠水槽一側(cè)的壁面上設(shè)有梯形出水口，儲(chǔ)水箱和穩(wěn)水箱通過壓力管連通，壓力管上設(shè)有抽水泵，儲(chǔ)水箱和溢流箱通過溢水回流孔連通，穩(wěn)水箱和溢流箱之間通過在擋板活動(dòng)槽中活動(dòng)的溢流板分隔，明渠中的流量通過旋轉(zhuǎn)螺紋桿調(diào)節(jié)溢流板高度來控制。

固定明渠系統(tǒng)位于水箱和旋轉(zhuǎn)明渠水槽之間，由固定明渠水槽、固定明渠回水槽構(gòu)成，固定明渠水槽位于固定明渠回水槽正上方，固定明渠水槽截面為梯形，固定明渠回水槽截面為弧形，固定明渠水槽的進(jìn)水口一端連接固定在穩(wěn)水箱的梯形出水口，固定明渠回水槽出水口與儲(chǔ)水箱上的三角量水堰連通。

旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)主體為四個(gè)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)明渠水槽和四個(gè)對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)明渠回水槽。如圖2所示，相鄰的明渠水槽和明渠回水槽之間通過30°弧形固定翼和旋轉(zhuǎn)軸連接，旋轉(zhuǎn)明渠回水槽設(shè)置在槽底與旋轉(zhuǎn)軸之間，旋轉(zhuǎn)軸兩端通過支架支撐。明渠水槽和明渠回水槽之間是明渠試驗(yàn)水槽底床，每個(gè)明渠水槽的槽底末端均設(shè)置有許多出水孔，出水孔與明渠回水槽進(jìn)口相通，在明渠水槽和明渠回水槽右端設(shè)有擋水板。在旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)靠近固定明渠系統(tǒng)的一端設(shè)有用于密封銜接的橡皮圈和卡扣。旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)每次旋轉(zhuǎn)90°后，其中一個(gè)旋轉(zhuǎn)明渠水槽恰好與固定明渠水槽完全吻合，明渠通過橡皮圈和卡扣密封銜接后連接為一個(gè)整體，相應(yīng)的回水槽也連接為一整體，并與水箱相通組成一個(gè)可循環(huán)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)明渠水槽底坡可調(diào)節(jié)1°～5°，不同的旋轉(zhuǎn)明渠水槽中設(shè)置不同類型的水工建筑物。旋轉(zhuǎn)明渠上的活動(dòng)水位測(cè)針用來測(cè)量明渠中的水位。通過儲(chǔ)水箱外壁的刻度尺讀數(shù)和三角量水堰流公式[8]計(jì)算明渠水流流量。

圖2 旋轉(zhuǎn)明渠橫截面

Fig.2 Cross section of rotatable open channel

1.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)功能

1.3.1 開展常規(guī)明渠流實(shí)驗(yàn)

利用該綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的水箱、固定明渠系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)，學(xué)生在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行簡(jiǎn)單改裝，即可完成常規(guī)性明渠流實(shí)驗(yàn)和測(cè)量實(shí)驗(yàn)[5，911]。

在水力學(xué)中，把頂部溢流的泄水建筑物稱為堰，過堰的水流，當(dāng)沒有受到閘門控制時(shí)為堰流。堰流的特點(diǎn)是水流的上方為僅受重力作用而降落的連續(xù)變化的光滑曲面，水流的下方受到堰體型的控制。堰流的過流能力與堰的體型有很大的關(guān)系，不同體型的堰，其堰上水流的形態(tài)也不同。在某一條旋轉(zhuǎn)明渠水槽中分批設(shè)置不同體型的薄壁堰、實(shí)用堰和寬頂堰，能夠開展矩形薄壁堰流實(shí)驗(yàn)、三角形薄壁堰流實(shí)驗(yàn)、曲線型實(shí)用堰流實(shí)驗(yàn)、折線型實(shí)用堰流實(shí)驗(yàn)、寬頂堰流實(shí)驗(yàn)以及寬頂堰的堰頂水深實(shí)驗(yàn)。

在水利工程中，為控制過堰流量，常在堰頂安裝閘門，當(dāng)過堰的水流受到閘門控制時(shí)為閘孔出流。閘孔出流的特點(diǎn)是水流上方受閘門控制形成不連續(xù)變化的曲面，水流下方受到堰體型的控制。影響閘孔過流能力的主要因素不僅有堰的體型，還有閘門的型式和控制方式。為了觀察閘孔出流現(xiàn)象，可以在另一條旋轉(zhuǎn)明渠水槽中分批設(shè)置平板閘門和弧形閘門，開展平板閘門流量實(shí)驗(yàn)、弧形閘門流量實(shí)驗(yàn)。

圓柱繞流問題是研究流體繞物體流動(dòng)的典型水動(dòng)力學(xué)問題。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量實(shí)際流體繞圓柱流動(dòng)時(shí)的表面壓強(qiáng)分布規(guī)律，能夠更好地幫助學(xué)生理解圓柱繞流中的前后駐點(diǎn)、最小壓強(qiáng)點(diǎn)、壓強(qiáng)系數(shù)特征，觀察圓柱后部發(fā)生的流動(dòng)分離現(xiàn)象。在第三條旋轉(zhuǎn)明渠水槽中設(shè)置不同數(shù)量、不同布局的圓柱，可以開展圓柱繞流實(shí)驗(yàn)。

水躍和水跌是明渠非均勻流中常見的急流與緩流過度的急變流。當(dāng)明渠中的水流由急流過渡到緩流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種水面突然躍起、劇烈旋滾的水躍現(xiàn)象，常發(fā)生于泄水建筑物的下游；當(dāng)處于緩流狀態(tài)的明渠水流遇到陡坡或突然擴(kuò)大的渠道斷面時(shí)，水面會(huì)迅速降落產(chǎn)生一種由緩流向急流過渡的水跌現(xiàn)象。在第四條旋轉(zhuǎn)明渠水槽設(shè)置潛壩或跌坎，觀察明渠的水躍和水跌現(xiàn)象。

1.3.2 開展設(shè)計(jì)性明渠流實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的有效手段，該綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有開展水力學(xué)相關(guān)的設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性明渠流實(shí)驗(yàn)的功能。如，在旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)中，布置模型沙進(jìn)行泥沙推移（跳躍、滾動(dòng)、滑動(dòng)）運(yùn)動(dòng)和懸移運(yùn)動(dòng)等觀察實(shí)驗(yàn)和量測(cè)實(shí)驗(yàn)[12]，設(shè)置丁壩、順壩或鎖壩開展水工整治建筑物附近流場(chǎng)、自由水面變化和紊動(dòng)現(xiàn)象等觀察實(shí)驗(yàn)[13]，布置水草開展植被水流運(yùn)動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)[14，15]，增加消能工開展底流消能、挑流消能和面流消能等消能演示實(shí)驗(yàn)[16]，修改溢流堰剖面形狀開展壩體優(yōu)化等探索性實(shí)驗(yàn)，在明渠水槽中布置彎道開展彎道水流運(yùn)動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn) [17]。學(xué)生通過自行設(shè)計(jì)、改造和加工模型，能夠激發(fā)自身的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，能夠從自身所長(zhǎng)與興趣出發(fā)，積極參與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)，在探索、研究、創(chuàng)新的實(shí)踐訓(xùn)練過程中，提出自己的觀點(diǎn)與見解。

2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用模式與實(shí)踐

2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用模式

在綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用過程中，堅(jiān)持“開放式、啟發(fā)式”實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑畲笙薅鹊匕l(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探索性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用模式可歸納如下。（1）使用前，教師提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅瑢W(xué)生自行擬定實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路。這一階段注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。（2）使用中，學(xué)生獨(dú)立摸索實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水箱、固定明渠系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)各組成部件的功能和使用方法，根據(jù)擬定的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)思路親自動(dòng)手實(shí)施，必要時(shí)，允許學(xué)生自己制作、改裝相應(yīng)的部件進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)。這一階段注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。（3） 使用后，學(xué)生獨(dú)立從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)的水動(dòng)力特性，查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并做實(shí)驗(yàn)成果匯報(bào)。這一階段注重培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和表達(dá)能力。對(duì)有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)成果，教師鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生撰寫學(xué)術(shù)論文，在學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表或在學(xué)術(shù)會(huì)議上交流。

2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用實(shí)踐

綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建成以來，先后開展了一系列的綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究，取得了非常理想的教學(xué)成果。許多師生在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了“曲線型實(shí)用堰剖面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”、“折線型實(shí)用堰剖面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”、“平板閘門流量實(shí)驗(yàn)”、“弧形閘門流量實(shí)驗(yàn)”和“明渠水躍和水跌實(shí)驗(yàn)”等自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，完成了多篇畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文。目前，學(xué)生正在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行智能化操作的探索研究。

3 結(jié)語

本文介紹了由水箱、固定明渠系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)明渠系統(tǒng)組成的旋轉(zhuǎn)式明渠流綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過旋轉(zhuǎn)和對(duì)接方式將不同的明渠水槽及相應(yīng)的明渠回水槽與同一個(gè)固定明渠系統(tǒng)貫通，實(shí)現(xiàn)了僅在一個(gè)水箱、一個(gè)水泵提供水源的前提下進(jìn)行一系列明渠水流自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究的目的，克服了傳統(tǒng)明渠流實(shí)驗(yàn)裝置功能單一、占地面積大、建設(shè)成本高等缺點(diǎn)，為水力學(xué)傳統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)向綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)轉(zhuǎn)變提供了新思路。具有系統(tǒng)靈活、改造方便、水資源節(jié)約、功能強(qiáng)大和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，有重要的實(shí)用價(jià)值及推廣應(yīng)用前景。

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第5篇

關(guān)鍵詞：雙語教學(xué)；SPOC；教學(xué)模式；流體力學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）16-0249-02

一、引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的不斷發(fā)展，對(duì)復(fù)合型人才的需求越來越大，高等教育的國(guó)際化也逐漸成為發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)高校如何實(shí)現(xiàn)人才的國(guó)際化提高教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，引起廣泛的思考。雙語教學(xué)被認(rèn)為是高等教育國(guó)際化的重要內(nèi)容。流體力學(xué)課程是能源動(dòng)力類專業(yè)及機(jī)械類部分專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的工程性、技術(shù)性和實(shí)踐性，課程基礎(chǔ)知識(shí)與生產(chǎn)生活實(shí)際密切相關(guān)，除流體力學(xué)的基本理論和方法講解外，還需注重實(shí)驗(yàn)測(cè)試、工程應(yīng)用等實(shí)踐教學(xué)。雙語教學(xué)可以使學(xué)生具備一定的專業(yè)英語技能，采用原版教材接觸國(guó)外最新的專業(yè)知識(shí)，使在人才培養(yǎng)上與國(guó)際接軌成為可能。但是流體力學(xué)雙語教學(xué)存在一些問題，實(shí)踐教學(xué)部分如何體現(xiàn)雙語授課及其意義與價(jià)值，還需進(jìn)一步思考，流體力學(xué)雙語教學(xué)模式仍處于探索階段。

二、流體力學(xué)課程雙語教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)目標(biāo)不夠清晰。流體力學(xué)課程本身概念多、專有名詞多、流動(dòng)原理復(fù)雜，用中文教學(xué)時(shí)部分學(xué)生尚且不能很好地完成該課程的學(xué)習(xí)，雙語教學(xué)時(shí)通常引進(jìn)原版的英語教材，學(xué)生英語水平參差不齊，對(duì)于英語水平不佳的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)難度將進(jìn)一步提高，流體力學(xué)雙語教學(xué)往往變成了專業(yè)外語課，專業(yè)詞匯及專業(yè)術(shù)語的解釋占據(jù)了課堂大部分的時(shí)間，忽視專業(yè)知識(shí)的講授，與雙語教學(xué)實(shí)施的初衷大相徑庭。

2.缺乏專職的雙語教學(xué)師資。雙語教師既要精通專業(yè)知識(shí)，又要有較高的外語水平，能流利地應(yīng)用外語講授課程。目前，擔(dān)任雙語教學(xué)的教師主要是外語水平相對(duì)好的專業(yè)課教師，沒有受過系統(tǒng)的語言教學(xué)方面的訓(xùn)練，遇到突發(fā)事件時(shí)，很難用英語準(zhǔn)確、充分地表達(dá)自己的想法。另外，承擔(dān)雙語課程的教師一般比較年輕，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)能力還需進(jìn)一步完善。

3.學(xué)生接受度不佳。雙語授課時(shí)，通常是教師用英文向?qū)W生傳授知識(shí)，學(xué)生始終是被動(dòng)地聽講、被動(dòng)地接受英語和專業(yè)知識(shí)，師生之間幾乎沒有互動(dòng)，學(xué)生的英語聽說能力、英語應(yīng)用能力依然得不到鍛煉。雙語教學(xué)過程中必然會(huì)涉及大量生僻的專業(yè)詞匯，學(xué)生很容易由于一些句子沒聽懂，產(chǎn)生畏難情緒，影響課程雙語教學(xué)效果。

三、MOOC模式與SPOC模式

MOOC（Massive Open Online Course，大規(guī)模開放式在線課程）模式將多種形式的數(shù)字化資源放在網(wǎng)上，學(xué)習(xí)者反復(fù)觀看教學(xué)視頻，理解課程講授的知識(shí)。將MOOC模式應(yīng)用到流體力學(xué)雙語教學(xué)中，可以有效解決學(xué)習(xí)者由于英語水平不高而引起的學(xué)習(xí)困難的問題。然而，MOOC模式下的教學(xué)活動(dòng)主要是以知識(shí)為中心的理解類活動(dòng)，個(gè)性化學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)缺失，虛擬實(shí)驗(yàn)無法替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)。流體力學(xué)課程除了要求學(xué)習(xí)者掌握基本知識(shí)點(diǎn)外，還要求學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用。MOOC模式下單一的線上教學(xué)不足以激發(fā)學(xué)生的熱情，課程完成率不高的缺點(diǎn)亦廣為詬病。流體力學(xué)課程雙語教學(xué)的目的在于在講授流體力學(xué)知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的英語應(yīng)用能力，學(xué)生若不能有效地完成課程學(xué)習(xí)，則新教學(xué)模式的探索就顯得毫無意義。SPOC（Small Private Online Course）是小規(guī)模限制式在線課程，其受眾可以限制為在校大學(xué)生，設(shè)計(jì)和利用優(yōu)秀的MOOC資源，克服MOOC單一的線上學(xué)習(xí)的缺點(diǎn)，實(shí)施混合式教學(xué)，將MOOC之所長(zhǎng)與面對(duì)面教學(xué)融為一體，增加師生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課程完成率和學(xué)習(xí)成績(jī)。因此，SPOC模式將更加適合流體力學(xué)雙語教學(xué)，幫助教師與學(xué)生突破英語水平不高的限制，高效地完成流體力學(xué)知識(shí)的講解與學(xué)習(xí)，同時(shí)提高教師與學(xué)生的英語聽說能力及英語應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)的良性循環(huán)。

四、流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)資源

1.流體力學(xué)SPOC雙語課程教學(xué)視頻。眾所周知，看電影學(xué)英語是提高英語水平的一個(gè)好方法，通過視頻看情節(jié)，重復(fù)聽取單詞，更加容易了解單詞的發(fā)音及其用法，當(dāng)然還能學(xué)到更加地道的生活化語言。受這一方法的啟發(fā)，引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀的流體力學(xué)MOOC資源，根據(jù)國(guó)內(nèi)大學(xué)生思維方式、知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，編寫雙語教材，精心制作流體力學(xué)SPOC雙語課程教學(xué)視頻，讓學(xué)生聽英語學(xué)流體力學(xué)知識(shí)。

2.流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)視頻。流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)開展3～4周后，學(xué)生對(duì)流體力學(xué)課程及專有詞匯有了一定了解，此時(shí)可以開展流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)。雙語實(shí)踐教學(xué)視頻僅提供流體力學(xué)專有詞匯的中文意思，要求學(xué)生逐漸適應(yīng)全英語教學(xué)。在視頻頁面顯示實(shí)驗(yàn)名稱，提供英文版實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法說明、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求及思考題回答要求，這部分文本依然提供鼠標(biāo)取詞功能，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)要求。流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)視頻可以不局限在本校流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，可以是國(guó)外的實(shí)驗(yàn)裝置、先進(jìn)測(cè)量方法等的解說，讓學(xué)生了解學(xué)科的前沿知識(shí)。

五、教學(xué)過程

1.課堂教學(xué)。流體力學(xué)雙語課開課前，教師將每次課的授課內(nèi)容、相應(yīng)的教材章節(jié)、相關(guān)的雙語課程教學(xué)視頻列表發(fā)放給學(xué)生，讓學(xué)生明確SPOC雙語教學(xué)模式下教與學(xué)雙方所需要的改變與努力，以期獲得良好的教學(xué)效果，同時(shí)師生共同提高英語應(yīng)用能力。課堂教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂的講學(xué)模式，要求學(xué)生課前觀看SPOC雙語課程教學(xué)視頻，理解視頻中的主要內(nèi)容，思考教師前一次課布置的討論主題。在課堂上，教師講評(píng)教學(xué)視頻中的重難點(diǎn)，不再講解課程的全部?jī)?nèi)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(shè)置、問題的解答及流體力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用方法，預(yù)估學(xué)生可能的回答內(nèi)容并準(zhǔn)備合理有度的評(píng)論。組織學(xué)生學(xué)習(xí)小組，一個(gè)自然班通常為30名學(xué)生，分成6組，每組5人，設(shè)小組長(zhǎng)1人。每次課教師針對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)準(zhǔn)備30個(gè)問題，基本從易到難設(shè)置，分成五輪問答。每輪小組抽簽得到問題，各小組派一名學(xué)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(xué)習(xí)小組的得分，多次平均后作為平時(shí)成績(jī)。

2.實(shí)踐教學(xué)。基于流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)視頻，實(shí)踐教學(xué)改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。按照原有的教學(xué)方式，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)講解后，學(xué)生立刻開始做實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)，沒有時(shí)間深入思考實(shí)驗(yàn)相關(guān)流體力學(xué)知識(shí)，很難將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來。在SPOC雙語教學(xué)模式下，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前先觀看相關(guān)視頻，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師拿出測(cè)試卡要求學(xué)生答題，全部正確后，學(xué)生才進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室采集數(shù)據(jù)。學(xué)生仍以課堂學(xué)習(xí)時(shí)的學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，采集并整理數(shù)據(jù)，形成全英文的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。流體力學(xué)SPOC雙語實(shí)踐教學(xué)視頻要求每位學(xué)生均觀看，測(cè)試卡答題可由學(xué)習(xí)小組派代表完成測(cè)試，實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等任務(wù)由學(xué)習(xí)小組自行安排分工，小組成員協(xié)同合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。在SPOC雙語教學(xué)模式下，要求學(xué)生觀看雙語實(shí)踐教學(xué)視頻8個(gè)，學(xué)生學(xué)習(xí)小組根據(jù)各自的興趣愛好選擇2個(gè)，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，整理分析形成英文實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及思考題準(zhǔn)確程度給分，兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)平均分為各學(xué)習(xí)小組的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

六、課程考核

流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)采用多樣化的考核形式，最終成績(jī)由課堂平時(shí)成績(jī)（40%）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（20%）、學(xué)習(xí)小組組長(zhǎng)打分（10%），學(xué)生自評(píng)分（10%）及期末考試成績(jī)（20%）組成。其中課堂平時(shí)成績(jī)及實(shí)驗(yàn)成績(jī)占60%，大幅降低了期末考試成績(jī)的所占百分比，鼓勵(lì)學(xué)生在平時(shí)認(rèn)真準(zhǔn)備雙語課程的學(xué)習(xí)，真正做到學(xué)以致用。其次，課堂平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)均是以學(xué)習(xí)小組為單位給出的團(tuán)體得分，要想獲得好分?jǐn)?shù)，各成員必須共同努力。學(xué)習(xí)小組組長(zhǎng)對(duì)各成員打分，占最終成績(jī)的10%。學(xué)生自評(píng)分是學(xué)生對(duì)自己的評(píng)價(jià)，在學(xué)期結(jié)束時(shí)總結(jié)自己的學(xué)習(xí)成效，占最終成績(jī)的10%。期末考試試卷設(shè)置50%的英語題量，占最終成績(jī)的20%。

七、結(jié)語

流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)新模式的關(guān)鍵在于優(yōu)質(zhì)的SPOC視頻教學(xué)資源和師生之間的互動(dòng)配合，學(xué)習(xí)世界一流大學(xué)的教學(xué)視頻優(yōu)化SPOC教學(xué)資源，可以快速縮小與世界一流大學(xué)教育水平的差距，教師備課的重點(diǎn)由知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的深入理解與應(yīng)用，學(xué)生從被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)并嘗試應(yīng)用。并且，教師與學(xué)生的英語聽說能力、英語應(yīng)用能力都能得到鍛煉。在流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)模式下，教師有更多的時(shí)間準(zhǔn)備創(chuàng)新性的教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式組隊(duì)學(xué)習(xí)，在課堂上與教師互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力與創(chuàng)新能力。基于流體力學(xué)SPOC雙語教學(xué)模式，可以形成優(yōu)質(zhì)的雙語教學(xué)師資隊(duì)伍，培養(yǎng)學(xué)生具備創(chuàng)新精神、雙語溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，滿足教育國(guó)際化的需要。

參考文獻(xiàn)：

第6篇

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(guó)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)校基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室評(píng)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(duì)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(shì)：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(cè)量精度、可視性及實(shí)驗(yàn)原理方面，均達(dá)到國(guó)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(duì)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(cè)試性能強(qiáng)，調(diào)試排氣占用時(shí)間少，測(cè)量精度高。我們還對(duì)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(cè)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(duì)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(jí)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(cè)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(shí)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(qǐng)，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(qǐng)。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(shí)。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)與管理的探究，受到了學(xué)生的普遍歡迎，取得了理想的教學(xué)效果，提高了學(xué)生創(chuàng)新和綜合實(shí)踐的能力。我們將繼續(xù)努力，為了21世紀(jì)中華民族的偉大復(fù)興，培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀人才。

第7篇

關(guān)鍵詞: 化學(xué)需氧量；生化處理；序批式活性污泥法；折流式厭氧反應(yīng)器

0 引言

中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司潿洲終端處理廠于1998年8月正式建成投產(chǎn)，是中海油湛江分公司第一個(gè)自營(yíng)綜合性油氣處理終端。潿洲終端廠原有的電解法污水處理工藝在除油、脫硫、懸浮物等方面有較好的處理效果，曾一度滿足了小排量污水COD（化學(xué)需氧量）處理的要求。但是舊的COD電解處理方法存在處理量少（日處理量80立方米左右）、維修工作量大、維修成本高、操作不方便等缺陷。隨著油氣田不斷地勘探開發(fā)生產(chǎn)和油田綜合含水的上升，生產(chǎn)污水量也逐年增加（2005年已達(dá)1000立方米），原來的COD電解處理工藝已滿足不了實(shí)際生產(chǎn)的需要，對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容和尋求新的處理技術(shù)勢(shì)在必行。

1 終端污水特性的試驗(yàn)研究

污水生物處理技術(shù)是利用污水中的細(xì)菌、真菌以及原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物的作用，分解污水中的污染物，從而實(shí)現(xiàn)污水凈化。按照污水生物處理的條件，又可分為：厭氧生物處理和好氧生物處理兩種。

中海油湛江分公司與桂林工學(xué)院于2002年7月22日簽定了關(guān)于“潿洲終端處理廠污水CODCr環(huán)保達(dá)標(biāo)研究”的合同。桂林工學(xué)院資源與環(huán)境工程系隨后成立了研究項(xiàng)目組，并根據(jù)合同的要求立即開展工作。經(jīng)過多次采集潿洲終端處理廠污水，分析化驗(yàn)、在實(shí)驗(yàn)室完成了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后，又在現(xiàn)場(chǎng)開展了兩個(gè)多星期的試驗(yàn)。為獲得更加全面、準(zhǔn)確的資料，研究項(xiàng)目組于2004年先后3次采集潿洲終端處理廠污水，系統(tǒng)研究了溫度和厭氧處理時(shí)間對(duì)污水處理效果的影響。研究表明：

（1）潿洲終端處理廠污水COD為150～400mg/L，并具有鹽度高，含硫化物高，水質(zhì)水量均變化較大的特點(diǎn)。

（2）污水中BOD/CODcr的比值為0.38，具較好的可生化性，通過對(duì)微生物的馴化，可 以用生化法處理污水。但單一的厭氧生化處理和好氧生化處理均不能達(dá)標(biāo)。而厭氧—好氧聯(lián)合處理后的出水CODcr為15～85mg/L，完全可以實(shí)現(xiàn)CODcr達(dá)標(biāo)。

（3）化學(xué)混凝可去除20%的COD，化學(xué)混凝—活性碳吸附聯(lián)合處理可去除44%的COD，但處理后的出水均不能達(dá)標(biāo)。

（4）在30-50度的范圍內(nèi)，溫度對(duì)厭氧處理效果無明顯影響。

2 污水處理技術(shù)方案的對(duì)比研究

厭氧+好氧組合工藝目前廣泛的應(yīng)用于中高濃度、難降級(jí)的有機(jī)廢水。目前國(guó)內(nèi)外厭氧反應(yīng)器應(yīng)用的主要類型有厭氧濾池（AF）、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器（EGSB）等。好氧反應(yīng)器主要有接觸氧化池、SBR反應(yīng)器、氧化溝。曝氣生物濾池等。鑒于本設(shè)計(jì)的水質(zhì)水量特征，設(shè)計(jì)初步確定兩個(gè)處理方案，并通過實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，評(píng)價(jià)其處理效果。

（1）方案一：UASB＋SBR組合工藝處理含油廢水

UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器串連運(yùn)行。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器是荷蘭的Lettinga教授研究開發(fā)的一種高效厭氧生物處理反應(yīng)器，其上部設(shè)置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)，廢水用泵連續(xù)或脈沖由反應(yīng)器底部均勻進(jìn)入污泥床區(qū)，與厭氧顆粒污泥充分接觸反應(yīng)，有機(jī)物被厭氧微生物分解成沼氣。液體、氣體與固體形成混合液流上升至裝配式三相分離器，使三者很好地分離，顆粒污泥回流到污泥床內(nèi)，沼氣通過導(dǎo)管流入沼氣柜，處理過的水由出水槽排走。反應(yīng)過程約80％以上的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣，完成廢水處理過程

序批式活性污泥法（簡(jiǎn)稱為SBR工藝）是近年來引起國(guó)內(nèi)外廣泛重視、研究和應(yīng)用日趨增多的好氧生化工藝之一。其工作核心是SBR反應(yīng)池，該池集水質(zhì)均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀等功能于一體，整個(gè)工藝簡(jiǎn)潔，運(yùn)行操作可通過自動(dòng)控制裝置完成，管理簡(jiǎn)單，投資省。

SBR工藝的序批式包含兩層含義：一是運(yùn)行操作在空間上按序列、間歇的方式進(jìn)行，由于污水大都是連續(xù)或半連續(xù)排放，處理系統(tǒng)中至少需要兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器交替運(yùn)行，因此，從總體上污水是按順序依次進(jìn)入每個(gè)反應(yīng)器，而各反應(yīng)器相互協(xié)調(diào)作為一個(gè)有機(jī)的整體完成污水凈化功能，但對(duì)每一個(gè)反應(yīng)器則是間歇進(jìn)水和排水；二是每個(gè)反應(yīng)器的運(yùn)行操作分階段、按時(shí)間順序進(jìn)行，典型的SBR工藝的一個(gè)完整的運(yùn)行周期由五個(gè)階段組成，即進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段，從第一次進(jìn)水開始到第二次進(jìn)水開始稱為一個(gè)工作周期。

進(jìn)水階段是反應(yīng)池在短時(shí)間內(nèi)接納需要處理的污水，同時(shí)起到調(diào)節(jié)和均質(zhì)的作用，此階段可曝氣或不曝氣。反應(yīng)階段是停止進(jìn)水后的生化反應(yīng)過程，根據(jù)需要可在好氧和缺氧條件下進(jìn)行，也可兩種條件下交替進(jìn)行，但一般以好氧為主。沉淀階段停止曝氣，進(jìn)行泥水分離。經(jīng)過一定時(shí)間的沉淀，進(jìn)入排水階段，利用排水裝置將上清液排出反應(yīng)池。排水結(jié)束到第二次進(jìn)水的時(shí)間間隔為閑置階段，這一階段曝氣或不曝氣均可，此時(shí)通常不進(jìn)水，而是通過內(nèi)源呼吸作用使微生物的代謝速度和吸附能力得到恢復(fù)，為下一個(gè)周期創(chuàng)造良好的初始條件。在每一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，各階段的運(yùn)行參數(shù)都可以根據(jù)污水水質(zhì)和出水指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，并且可根據(jù)實(shí)際情況省去其中的某一階段，還可以把反應(yīng)期與進(jìn)水期合并，或在進(jìn)水階段同時(shí)曝氣等，系統(tǒng)的運(yùn)行方式十分靈活。

（2）方案二：ABR＋SBR組合工藝處理含油廢水。

厭氧擋板式反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器串連運(yùn)行。折流式厭氧反應(yīng)器（Anaerobic Baffled Reactor）是Bachman和McCarty等人于1982年前后提出的一種新型高效厭氧反應(yīng)器。厭氧擋板式反應(yīng)器內(nèi)部垂直于水流方向設(shè)多塊擋板來保持反應(yīng)器內(nèi)較高的污泥濃度以減少水力停留時(shí)間。擋板把反應(yīng)器分為若干個(gè)上向流室和下向流室。上向流室比較寬，便于污泥聚集，下向流室比較窄，通往上向流的導(dǎo)板下部邊緣處加 60°的導(dǎo)流板，便于將水送至上向流室的中心，使泥水充分混合保持較高的污泥濃度。當(dāng)污水COD濃度高時(shí)，為避免出現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)酸濃度過高，減少緩沖劑的投加量和減少反應(yīng)器前端形成的細(xì)菌膠質(zhì)的生長(zhǎng)，處理后的水進(jìn)行回流，使進(jìn)水COD稀釋至大約5～10g/L，當(dāng)污水COD濃度較低時(shí)，不需進(jìn)行回流

雖然在構(gòu)造上ABR可以看作是多個(gè)UASB反應(yīng)器的簡(jiǎn)單串聯(lián)，但工藝上與單個(gè)UASB有顯著不同。UASB可近似地看作是一種完全混合式反應(yīng)器，而ABR則更接近于推流式工藝。與Lettinga提出的SMPA[1]工藝對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)ABR幾乎完美地實(shí)現(xiàn)了該工藝的思路要點(diǎn)。首先，擋板構(gòu)造在反應(yīng)器內(nèi)形成幾個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)室，在每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)馴化培養(yǎng)出與該處的環(huán)境條件相適應(yīng)的微生物群落。例如ABR用以處理葡萄糖為基質(zhì)的廢水時(shí)，第一格反應(yīng)室經(jīng)過一段時(shí)間的馴化，將形成以酸化菌為主的高效酸化反應(yīng)區(qū)，葡萄糖在此轉(zhuǎn)化為低級(jí)脂肪酸（VFA），而其后續(xù)反應(yīng)室將先后完成各類VFA到甲烷的轉(zhuǎn)化。通過熱力學(xué)分析可知，細(xì)菌對(duì)丙酸和丁酸降解只有在環(huán)境H2分壓較低的情況下才能進(jìn)行[2]，而有機(jī)物酸化階段是H2的主要來源，產(chǎn)甲烷階段幾乎不產(chǎn)生H2。與單個(gè)UASB中酸化和產(chǎn)甲烷過程融合進(jìn)行不同，ABR反應(yīng)器有獨(dú)立分隔的酸化反應(yīng)室，酸化過程產(chǎn)生的H2以產(chǎn)氣形式先行排除，因此有利于后續(xù)產(chǎn)甲烷階段中丙酸和丁酸的代謝過程在較低的H2分壓環(huán)境下順利進(jìn)行，避免了丙酸、丁酸過度積累所產(chǎn)生的抑制作用。由此可以看出，在ABR各個(gè)反應(yīng)室中的微生物相是隨流程逐級(jí)遞變的，遞變的規(guī)律與底物降解過程協(xié)調(diào)一致，從而確保相應(yīng)的微生物相擁有最佳的工作活性。其次，同傳統(tǒng)好氧工藝相比，厭氧反應(yīng)器的一個(gè)不足之處是系統(tǒng)出水水質(zhì)較差，通常需要經(jīng)過后續(xù)處理才能達(dá)標(biāo)排放。而ABR的推流式特性可確保系統(tǒng)擁有更優(yōu)的出水水質(zhì)，同時(shí)反應(yīng)器的運(yùn)行也更加穩(wěn)定，對(duì)沖擊負(fù)荷以及進(jìn)水中的有毒物質(zhì)具有更好的緩沖適應(yīng)能力。值得指出的是，ABR推流式特點(diǎn)也有其不利的一面，在同等的總負(fù)荷條件下與單級(jí)的UASB相比，ABR反應(yīng)器的第一格不得不承受遠(yuǎn)大于平均負(fù)荷的局部負(fù)荷。以擁有五格反應(yīng)室的ABR為例，其第一格的局部負(fù)荷為其系統(tǒng)平均負(fù)荷的5倍，如何降低局部負(fù)荷過載的不利影響還有待于深入探討。

ABR的工藝特性與其水力特性緊密相關(guān)。對(duì)于ABR的水力學(xué)特性，A.Grobicki、D.C.Stuckey和天津大學(xué)的郭靜[3]研究表明：ABR反應(yīng)器在沒有回流和攪拌的條件下，混合效果良好，死區(qū)百分率低。反應(yīng)死區(qū)可以分為生物死區(qū)和水力死區(qū)，生物死區(qū)來源于污泥所占的體積以及污泥對(duì)水力條件的改變；水力死區(qū)則可通過改善反應(yīng)器構(gòu)造設(shè)計(jì)而減小。在單個(gè)反應(yīng)室內(nèi)，水力特性接近于完全混合式，而從整體效果上看，則近似于推流式。由于ABR的水力特性較復(fù)雜，二者均未能就其流態(tài)提出一個(gè)較好的數(shù)學(xué)模型。其水力死區(qū)的計(jì)算借用了化學(xué)反應(yīng)工程中反應(yīng)器的流態(tài)模型，其合理性尚待進(jìn)一步考證。

關(guān)于ABR的工藝特性研究，最早是由A.Bachman和P.L.McCarty等人所做。ABR反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)污泥床層（常為顆粒污泥）處于流化狀態(tài)，廢水中基質(zhì)的降解和微生物代謝產(chǎn)物的排除均須經(jīng)由顆粒污泥表面通過擴(kuò)散作用完成。試驗(yàn)中ABR的負(fù)荷可高達(dá)36gCOD/L。此外W.P.Barber和D.C.Stuckey[4]研究了ABR的啟動(dòng)特性，結(jié)果表明，固定進(jìn)水基質(zhì)濃度而逐步縮短HRT的啟動(dòng)方式優(yōu)于固定HRT而逐漸增大進(jìn)水基質(zhì)濃度的啟動(dòng)方式。另外，ABR對(duì)水力負(fù)荷沖擊響應(yīng)迅速但恢復(fù)卻快于濃度負(fù)荷沖擊。在高水力負(fù)荷條件下，反應(yīng)器內(nèi)的短流現(xiàn)象是造成污泥流失的主要原因。A.Grobicki和D.C.Stuckey[5]研究了以葡萄糖為基質(zhì)的ABR在穩(wěn)定狀態(tài)和沖擊負(fù)荷情況下的運(yùn)行特性，系統(tǒng)分析了酸化過程以及甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等中間產(chǎn)物在不同運(yùn)行狀態(tài)下沿流程的分布積累狀況。與其它反應(yīng)器在沖擊負(fù)荷條件下不同的是，ABR中甲酸并非是很重要的電子受體。此外，無論是在水力或是在濃度負(fù)荷沖擊下，ABR均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性能，因此有可能適用于工業(yè)廢水處理。

（3）方案比選。

根據(jù)潿州終端處理廠污水平流式厭氧處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，UASB+SBR聯(lián)合處理含油廢水實(shí)驗(yàn)結(jié)果，ABR+SBR聯(lián)合處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)比UASB+SBR組合工藝、ABR+SBR組合工藝處理含油廢水實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從工藝的運(yùn)行管理，處理效果、耐沖擊負(fù)荷等方面對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較。比選方案的主要區(qū)別在厭氧處理反應(yīng)器的選擇上，兩種不同厭氧反應(yīng)器比較如下：

①構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)：UASB池體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其三相分離器對(duì)設(shè)計(jì)要求較高，且單反應(yīng)器存在明顯的床體水流溝流的現(xiàn)象；ABR反應(yīng)器采用多格室結(jié)構(gòu)代替單室反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，無專用的氣固液分離系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

②反應(yīng)啟動(dòng)時(shí)間：UASB污泥馴化期40天以上，不宜間歇運(yùn)行，污泥床破壞后重新啟動(dòng)困難；ABR污泥馴化期在20天左右，各隔室的微生物隨流程逐級(jí)遞變，可間歇運(yùn)行。

②設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理：UASB的三相分離器對(duì)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的要求較高，處理低濃度污水時(shí)，有機(jī)物濃度低，產(chǎn)氣量少，污泥間無良好的間隙性，有機(jī)物和污泥的傳質(zhì)作用較差，處理效率受到一定限制，且為使UASB布水均勻，反應(yīng)需設(shè)攪拌器使泥水充分接觸，這在實(shí)際工程中較難控制。ABR不需要專門的布水系統(tǒng)，也不需要設(shè)置專用三相分離器，其運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

④成本及運(yùn)行費(fèi)用：根據(jù)有關(guān)資料顯示，在處理相同負(fù)荷的有機(jī)廢水，UASB與ABR相比，一次性成本和常年運(yùn)行費(fèi)用均較高。

綜合以上分析研究成果及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明UASB+SBR組合工藝、ABR+SBR組合工藝都能有效地處理本設(shè)計(jì)含油廢水，但厭氧段宜采用處理原理和效果相似，且運(yùn)行管理方便的ABR反應(yīng)器。最后確定了處理的最佳方案為：原水調(diào)節(jié)池厭氧生化好氧生化沉淀（過濾）出水。其中，反應(yīng)體系中，厭氧生化處理采用了平流式厭氧處理法。

3 污水生化處理系統(tǒng)工藝原理

根據(jù)潿州終端處理廠污水處理小試、中試報(bào)告，污水通過采用化學(xué)混凝法處理、好氧處理、厭氧+好氧組合工藝對(duì)比實(shí)驗(yàn)確定污水處理以生物處理技術(shù)為主體，采用“厭氧+好氧＋過濾”工藝，污水首先進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行厭氧處理，厭氧池設(shè)計(jì)采用“折流板式厭氧反應(yīng)器”（ABR），該反應(yīng)器的設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為36小時(shí)，原污水利用厭氧微生物（主要是厭氧菌）將廢水中的可溶性的高分子有機(jī)物和不溶性有機(jī)物降解為低分子的有機(jī)酸、醇及二氧化碳、氨、硫化氫等氣體，并放出細(xì)菌生長(zhǎng)、活動(dòng)所需的能量。污水中的有機(jī)物得到降解的同時(shí)廢水的可生化性得到改善，COD去除率為20%～30%。厭氧出水再泵入“序批式生物反應(yīng)器”（SBR）內(nèi)進(jìn)行好氧生化處理，SBR設(shè)計(jì)的運(yùn)行周期為12h（進(jìn)水1h，曝氣8h，沉淀2h，排水1h）。剩余污泥進(jìn)入濃縮池濃縮處理后經(jīng)過脫水處理后將泥餅外運(yùn)填埋處理。SBR處理出水通過潷水裝置排入過濾池，經(jīng)過濾池的濾料層后截留了SBR池出水中可能殘留的懸浮顆粒。過濾池處理后出水經(jīng)儲(chǔ)水池后達(dá)標(biāo)排放

（1） 本工藝采用生化（ABR+SBR）組合工藝對(duì)污水進(jìn)行處理。污水進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行厭氧處理，再泵入SBR池內(nèi)好氧生化處理，污泥回流至厭氧反應(yīng)池，多余污泥進(jìn)入濃縮池濃縮處理后經(jīng)過脫水處理后將泥餅外運(yùn)填埋處理。處理后出水經(jīng)貯水池后達(dá)標(biāo)排放。

（2）工藝采用了處理技術(shù)工藝成熟，所設(shè)各構(gòu)筑物的功能明確，組合合理，處理過程中運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，便于管理，通過各構(gòu)筑物的綜合處理，相關(guān)指標(biāo)可達(dá)到國(guó)家污水綜合排放的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）SBR反應(yīng)池特點(diǎn)：SBR反應(yīng)池設(shè)置多個(gè)反應(yīng)池，其運(yùn)行操作在空間上按序列、間歇的方式進(jìn)行，污水采用連續(xù)處理排放；反應(yīng)池運(yùn)行靈活，在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，各階段的運(yùn)行參數(shù)都可以根據(jù)污水水質(zhì)和出水指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

（4）ABR反應(yīng)池特點(diǎn)：采用多格室結(jié)構(gòu)代替單室反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，無專用的氣固液分離系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；不需要專門的布水系統(tǒng)，也不需要設(shè)置專用三相分離器，其運(yùn)行管理簡(jiǎn)單；反應(yīng)啟動(dòng)時(shí)間，ABR污泥馴化期在50天左右，各隔室的微生物隨流程逐級(jí)遞變，可間歇運(yùn)行。

（5）成本及運(yùn)行費(fèi)用：根據(jù)有關(guān)資料顯示，在處理相同負(fù)荷的含油有機(jī)廢水，SBR＋ABR工藝，一次性成本和常年運(yùn)行費(fèi)用均較低。

4 污水處理效果分析

潿洲終端污水處理項(xiàng)目于2005年8月1日正式開工建造，2006年4月28日全面竣工投用，采用的“厭氧 + 好氧 ＋ 過濾” 處理含油污水工藝，是集各成熟、高效處理單元的合理組合，經(jīng)過三年時(shí)間的運(yùn)行證明，本污水處理流程耐沖擊負(fù)荷、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定。同舊的污水處理裝置相比較，污水處理量滿足了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，節(jié)約了大量的電力資源、減輕了操作難度、減少了大量的設(shè)備維修和維修成本。經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站的多次監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，經(jīng)過生化處理后的污水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。

參考文獻(xiàn)

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[3]郭靜，李清雪，馬華年等.ABR反應(yīng)器的性能及水力特性研究中國(guó)給水排水，1997.

第8篇

我校給水排水工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是《普通化學(xué)》、《水分析化學(xué)》和《水處理微生物學(xué)》配套的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以及為《水質(zhì)工程學(xué)》配套設(shè)置的32學(xué)時(shí)的水處理實(shí)驗(yàn)技術(shù)，同時(shí)4學(xué)時(shí)的《建筑給水排水工程》演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深對(duì)水處理基本原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的初步能力、一般實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備的基本應(yīng)用及進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力，但在多年教學(xué)中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一定的問題。

1.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到重視，實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)不系統(tǒng)作為新升本不久的地方院校，教學(xué)中多注重工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)實(shí)踐及能力培養(yǎng)，忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬相應(yīng)的理論課程，是水處理理論結(jié)果的驗(yàn)證和演示，是理論教學(xué)有效補(bǔ)充，對(duì)但實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊，多為演示及驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致教師對(duì)實(shí)驗(yàn)重視不夠。在有限的時(shí)間內(nèi)，學(xué)生按照事先給定的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的方法和步驟進(jìn)行操作，得到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，得到實(shí)驗(yàn)之前就已經(jīng)知道的結(jié)論。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中處于被動(dòng)地位，學(xué)生主觀能動(dòng)性和積極性得不到發(fā)揮，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不夠重視，更談不上創(chuàng)新意識(shí)、獨(dú)立分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。

1.2專職實(shí)驗(yàn)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(xué)與工程實(shí)踐項(xiàng)目，不愿意將精力放在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，實(shí)驗(yàn)室缺少專職實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)教師，目前本校給水排水工程水處理實(shí)驗(yàn)室僅有專職教師一人，既要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的日常維護(hù)和文件管理，還要兼顧部分理論課教學(xué)，且實(shí)驗(yàn)室管理人員沒有得到應(yīng)有重視，工作積極性不高，尤其是對(duì)待實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，多以匆匆按照指導(dǎo)書的內(nèi)容完成了事，最終導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組人數(shù)盡可能多，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡可能少，實(shí)驗(yàn)過程盡可能簡(jiǎn)化，實(shí)驗(yàn)報(bào)告書批閱不仔細(xì)。

1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率低，先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備少由于學(xué)校辦學(xué)條件限制及實(shí)驗(yàn)室面積和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)原因，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)套數(shù)較少；另外，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理體制不夠完善，設(shè)備共享性差，致使設(shè)備利用率低。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室管理手段還比較落后，管理水平低，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行的依然是比較落后的、傳統(tǒng)的封閉式管理方式。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備服務(wù)對(duì)象單一，各項(xiàng)管理制度依然不健全，實(shí)行封閉式管理，嚴(yán)重影響設(shè)備利用率。由于資金問題，實(shí)驗(yàn)室大型的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備基本沒有，實(shí)驗(yàn)室綜合性人才普遍比較缺乏，同時(shí)具有較強(qiáng)專業(yè)背景的授課老師忙于理論教學(xué)及橫向工程項(xiàng)目，疏于對(duì)專業(yè)儀器設(shè)備的掌握和實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備作用不能充分發(fā)揮，造成設(shè)備利用率低。

2開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立

2.1開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容組成體系憑借學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略實(shí)施和湖南省省級(jí)特色專業(yè)建設(shè)契機(jī)，根據(jù)“弱化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”新的教育發(fā)展趨勢(shì)，以及“驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)鞏固理論知識(shí)，綜合實(shí)驗(yàn)提高綜合素質(zhì)”的教學(xué)思想，利用現(xiàn)有資源，對(duì)原實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組，選擇一些綜合性強(qiáng)、設(shè)計(jì)性強(qiáng)、工程背景較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，構(gòu)建“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)—綜合實(shí)驗(yàn)—開放性實(shí)驗(yàn)”多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，加大綜合、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)力度，并以開放性實(shí)驗(yàn)適應(yīng)不同層次的學(xué)生要求，形成新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，著力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力，使學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后能夠到水處理廠經(jīng)過短暫培訓(xùn)后直接上手操作。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要包括普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)、水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、水處理微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)及水力學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程主要由學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師利用PPT講解實(shí)驗(yàn)基本要求、分析儀器和相關(guān)設(shè)備原理、實(shí)驗(yàn)流程及操作過程、數(shù)據(jù)處理要求等，學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)條件采用以一個(gè)或者半個(gè)班為單位，一般按4~6人一組，分工協(xié)力完成本組實(shí)驗(yàn)，理論課主講教師與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)，保證每個(gè)學(xué)生親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及專業(yè)課程綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)要求指導(dǎo)教師給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟆?shí)驗(yàn)條件及所學(xué)理論知識(shí)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作技能，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生自行根據(jù)實(shí)驗(yàn)基本要求及目的制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，經(jīng)老師同意后完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需要，在實(shí)驗(yàn)器材與藥品上配合完成學(xué)生完成綜合性實(shí)驗(yàn)。開放性實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)學(xué)有能力、學(xué)有興趣的學(xué)生設(shè)置的針對(duì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)主要依靠學(xué)生自主設(shè)計(jì)，在掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、部分綜合實(shí)驗(yàn)操作技能的前提下，進(jìn)行自選項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)，采取4~6人小組預(yù)約方式，實(shí)驗(yàn)在指導(dǎo)教師的輔助下由學(xué)生自主完成。學(xué)院根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要給予不同程度的經(jīng)費(fèi)資助，實(shí)驗(yàn)完成后由指導(dǎo)教師組織相關(guān)教師進(jìn)行項(xiàng)目答辯，通過答辯后相關(guān)資料交由院部整理備案。

2.2開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系開放性實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，指導(dǎo)教師單獨(dú)計(jì)算教學(xué)工作量，實(shí)驗(yàn)課程由教學(xué)及科研經(jīng)驗(yàn)豐富的教師擔(dān)任，專職實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員輔助教學(xué)與指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的全面開放或階段性開放。實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)小組人員必須掌握給排水專業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器的使用和操作技能，熟悉掌握實(shí)驗(yàn)任務(wù)書、指導(dǎo)書及操作步驟，學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)約前，需由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師核準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作后可進(jìn)入預(yù)約系統(tǒng)，預(yù)約成功后按預(yù)約時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室按實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笸瓿蓪?shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)答疑和考查，實(shí)驗(yàn)室專職教學(xué)人員負(fù)責(zé)監(jiān)督實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用和操作指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完成后，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備需提交給實(shí)驗(yàn)專職教師進(jìn)行核查。實(shí)驗(yàn)完成后將實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審查，由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師組織進(jìn)行答辯，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定，并將考核結(jié)果及存在的問題及時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)上公布。對(duì)實(shí)驗(yàn)資料交由院部歸檔管理，學(xué)生隨時(shí)可以查閱實(shí)驗(yàn)完成和考核結(jié)果。

2.3開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行，需要完善的保障體系支持。首先，教研室教師對(duì)本專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展大力支持，開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)選擇科研經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)知識(shí)全面的的老師擔(dān)任，實(shí)驗(yàn)室專職教師進(jìn)行輔助，教研室教師集體進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估，形成比較完善的開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)和監(jiān)督體系。其次。學(xué)院對(duì)于開放性實(shí)驗(yàn)均給予經(jīng)費(fèi)支持，支持力度也在逐年增大；此外，本專業(yè)為湖南省特色建設(shè)專業(yè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材有專用經(jīng)費(fèi)進(jìn)行支持，可確保開放性實(shí)驗(yàn)的順利完成。學(xué)校給水排水特色專業(yè)建設(shè)網(wǎng)站上建立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，形成給排水開放性實(shí)驗(yàn)室教學(xué)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。再次，針對(duì)給排水開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)與需要，建立了靈活的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理制度，方便實(shí)驗(yàn)的順利開展。針對(duì)教師重視理論課教學(xué)、忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況，經(jīng)學(xué)院批準(zhǔn)，制定了教師參與開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工作量計(jì)算方法，規(guī)定理論課教師必須參與實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室管理。

3學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

給水排水工程專業(yè)具有實(shí)踐性強(qiáng)、工程應(yīng)用背景濃厚的學(xué)科特點(diǎn)，學(xué)生除應(yīng)掌握扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)外，還需培養(yǎng)動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、工程實(shí)踐能力和專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。鑒于CAD課程在給排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要性，在專業(yè)課教學(xué)中，調(diào)整了給排水CAD的教學(xué)大綱，在工程實(shí)踐性極強(qiáng)的《泵與泵站》、《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》等課程的課程設(shè)計(jì)之前完成給排水CAD的教學(xué)，相關(guān)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生運(yùn)用CAD設(shè)計(jì)軟件完成，初步鍛煉學(xué)生運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行工程初步設(shè)計(jì)的能力。吸收專業(yè)知識(shí)掌握好、CAD軟件運(yùn)用熟練的學(xué)生進(jìn)入教研室老師組建的市政工程設(shè)計(jì)室參與老師橫向社會(huì)服務(wù)項(xiàng)目的完成。近年來，學(xué)生在教師負(fù)責(zé)的橫向課題如水資源規(guī)劃、給水工程專項(xiàng)規(guī)劃、排水工程專項(xiàng)規(guī)劃、給排水管道施工圖設(shè)計(jì)及給水廠初步設(shè)計(jì)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。此外，每年教研室均組織給排水設(shè)計(jì)大賽，吸收設(shè)計(jì)能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)入設(shè)計(jì)室學(xué)習(xí)與工作，做到設(shè)計(jì)室向?qū)W生的開放。從實(shí)際結(jié)果看，進(jìn)入設(shè)計(jì)室的學(xué)生在教師指導(dǎo)下，工作熱情積極，服從設(shè)計(jì)室管理與調(diào)配，工作中不計(jì)報(bào)酬，以鍛煉自身的工程設(shè)計(jì)能力為目的，其自身工程設(shè)計(jì)能力均有較大提高。

4開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

本校給排水開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于組織實(shí)施時(shí)間較短，實(shí)際運(yùn)行中存在較多問題。由于開放性實(shí)驗(yàn)具有獨(dú)立性、設(shè)計(jì)性及創(chuàng)造性等特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師只負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)方案的審查，實(shí)驗(yàn)過程的指導(dǎo)。實(shí)踐證明，開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于地方高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。結(jié)合本校給排水工程開放性實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行，開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下問題：

4.1重設(shè)計(jì)、輕實(shí)驗(yàn)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)提高給排水專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及理論知識(shí)的提高具有重大意義。但多年形成的教學(xué)傳統(tǒng)短時(shí)間內(nèi)仍難以改變。重社會(huì)服務(wù)項(xiàng)目、輕縱向科研的教學(xué)風(fēng)格也使得學(xué)生更加注重自身工程設(shè)計(jì)的能力培養(yǎng)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不夠重視，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)對(duì)其將來要從事的工作幫助不大，心理上的不重視也導(dǎo)致了開放性實(shí)驗(yàn)實(shí)施的困難性。對(duì)此，學(xué)科帶頭人向?qū)W生強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)的重要性和必要性，統(tǒng)一思想認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。因此，開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施仍然需要較長(zhǎng)一段時(shí)間的認(rèn)知過程。

4.2經(jīng)費(fèi)投耗大開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)勢(shì)必增加實(shí)驗(yàn)器材及藥材的耗用量，加上原來實(shí)驗(yàn)室器材基礎(chǔ)薄弱，先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備少，這都給給排水開放性實(shí)驗(yàn)的順利開展增加了難度。學(xué)院以“湖南省給水排水工程特色專業(yè)”和學(xué)校“應(yīng)用型人才培養(yǎng)”的目標(biāo)為契機(jī)，加速了給排水實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)儀器的更新，自行設(shè)計(jì)制作了部分實(shí)驗(yàn)器材，并對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材進(jìn)行統(tǒng)一管理，從各方面盡量做到節(jié)約。雖然目前有特色專業(yè)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看，仍面臨經(jīng)費(fèi)短缺現(xiàn)象，需要多方面拓展經(jīng)費(fèi)來源。

4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及組織難度大開放性實(shí)驗(yàn)的目的在于提高給排水實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和層次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注重學(xué)生理論知識(shí)的應(yīng)用和綜合專業(yè)能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生獨(dú)立解決問題和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。由于各種條件限制，開放性實(shí)驗(yàn)的選題遇到較多困難。指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件、專業(yè)研究熱點(diǎn)以及縱向科研項(xiàng)目在給水處理、污水處理及生態(tài)環(huán)境等方面給予選題指導(dǎo)，最大限度地豐富學(xué)生的選題范圍。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己的興趣，踴躍參加校級(jí)、省級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目的申報(bào)和研究工作。由于開放性實(shí)驗(yàn)的特殊屬性，實(shí)驗(yàn)過程中耗材的增加、實(shí)驗(yàn)儀器的損壞以及實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排等因素均給開放性實(shí)驗(yàn)的組織帶了了難度。

5結(jié)束語

第9篇

1 土壤物理學(xué)課程的特點(diǎn)

土壤學(xué)研究主要分為土壤物理和土壤化學(xué)兩大類。土壤物理學(xué)是土壤學(xué)的一個(gè)分支，且研究歷史悠久。土壤是一種成分復(fù)雜發(fā)育于地球陸地表面能生長(zhǎng)綠色植物的疏松多孔結(jié)構(gòu)表層。土壤是由三相物質(zhì)組成的復(fù)雜團(tuán)聚體，土壤物理學(xué)則是研究組成土壤的三相物質(zhì)（固相、液相、氣相）的物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律。故土壤物理學(xué)廣泛涉及物理學(xué)、水力學(xué)、數(shù)學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)。土壤物理學(xué)的核心內(nèi)容是土壤顆粒、土壤結(jié)構(gòu)和土壤水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院是以氣象在各行業(yè)應(yīng)用為研究領(lǐng)域的學(xué)院，其前身是農(nóng)業(yè)氣象學(xué)。土壤作為大氣與地面接觸的重要環(huán)節(jié)，是物質(zhì)交換和能量傳輸?shù)闹匾d體，學(xué)好土壤物理學(xué)對(duì)應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說意義重大。農(nóng)業(yè)微氣象是農(nóng)業(yè)氣象的重要組成部分，土壤中水汽熱的組成對(duì)農(nóng)業(yè)微氣象有著重要影響。總而言之，土壤物理學(xué)課程對(duì)應(yīng)用氣象專業(yè)學(xué)生開展深入的基礎(chǔ)研究，明確物理過程有著不可或缺的作用[1-2]。

大田實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用氣象等一些農(nóng)業(yè)類專業(yè)必要的研究手段，作物在田間的生長(zhǎng)離不開土壤，學(xué)習(xí)土壤物理學(xué)可以讓學(xué)生明確農(nóng)田土壤質(zhì)地、土壤類型、土壤干容重、土壤飽和導(dǎo)水率等基本土壤參數(shù)，這些參數(shù)在科技論文寫作中是基本的試驗(yàn)地背景資料，當(dāng)前很多科技論文不注重試驗(yàn)地背景資料的介紹，尤其是一些中文期刊。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可重復(fù)，詳細(xì)可靠是一種最基本的科學(xué)態(tài)度，也是嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的基礎(chǔ)。土壤物理學(xué)的課程的開展可以讓學(xué)生了解如何測(cè)定或者獲得土壤背景參數(shù)，為科技論文的寫作打下基礎(chǔ)[3-4]。

2 土壤物理學(xué)課程教學(xué)中存在的主要問題

目前我校應(yīng)用氣象學(xué)院土壤物理學(xué)學(xué)時(shí)不足，現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容過于深?yuàn)W，學(xué)生學(xué)習(xí)以氣象專業(yè)為主，土壤物理的深?yuàn)W公式學(xué)生很難聽懂，也很難應(yīng)用于實(shí)踐，這是我們應(yīng)該改革的重要內(nèi)容。

土壤物理學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，由于種種原因，本課程只有理論講解，沒有實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，在實(shí)踐教學(xué)的開展上困難重重。實(shí)驗(yàn)器材短缺，雖然具備個(gè)別土壤物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展條件，但限于教學(xué)規(guī)定學(xué)校管理等方面原因，還是很難實(shí)施。實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)也基本沒有，實(shí)踐教學(xué)更是無從談起；土壤物理學(xué)實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)為小班教學(xué)，這樣才有利于提高實(shí)踐教學(xué)效果，但于此同時(shí)，教師的工作量也會(huì)加大。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)提供土壤物理學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，有足夠大的試驗(yàn)臺(tái)給學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。最后，實(shí)驗(yàn)區(qū)土壤樣本少，最好能到其他地區(qū)多搜集一些土壤樣本，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供素材，有利于學(xué)生加深對(duì)土壤物理學(xué)課程的認(rèn)識(shí)。

3 土壤學(xué)課程教學(xué)的變革措施

3.1 合理選取教學(xué)內(nèi)容

針對(duì)應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，土壤物理學(xué)學(xué)時(shí)有限，所以要講授傳統(tǒng)土壤物理學(xué)上所有內(nèi)容不現(xiàn)實(shí)，也沒有必要，故需要在教學(xué)過程中及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用氣象學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的土壤物理學(xué)課程的特點(diǎn)和重點(diǎn)。

教學(xué)內(nèi)容的選取主要有如下措施：首先，明確應(yīng)用氣象學(xué)相關(guān)的土壤物理學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，包括土壤物理學(xué)概念，土壤的粒徑組成，土壤的三相組成，土壤質(zhì)地的分類及確定方法，土壤特征曲線等基本物理參數(shù)的概念，意義及測(cè)定方法。隨著技術(shù)的進(jìn)步，測(cè)定方法有了哪些革新，可以提高效率。其次，土壤中的化學(xué)、微生物、溶質(zhì)方面的知識(shí)是土壤化學(xué)方面的內(nèi)容，但土壤溶質(zhì)運(yùn)移屬于土壤物理的范疇，這部分內(nèi)容交給學(xué)生自學(xué)，自己查閱文獻(xiàn)，并能制作幻燈片講給其他同學(xué)。再次，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的開展，實(shí)驗(yàn)課對(duì)土壤物理這門課程尤為重要，通過土壤物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以對(duì)理論知識(shí)更加了解，并能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，分析問題解決問題的能力，故需要在32學(xué)時(shí)中拿出8到10個(gè)學(xué)時(shí)開展土壤物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如土壤質(zhì)地類型的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，土壤水分測(cè)定實(shí)驗(yàn)，土壤容重、飽和導(dǎo)水率試實(shí)驗(yàn)等要重點(diǎn)開展。通過以上理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和實(shí)踐課程選取的結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，保證了土壤物理學(xué)課程基本理論的講授和鞏固，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。

3.2 選取合理的教學(xué)方法

教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化是課程的靈魂，教學(xué)方法的選取則是教學(xué)內(nèi)容能否發(fā)揮其教學(xué)效果的關(guān)鍵。針對(duì)應(yīng)用氣象類專業(yè)土壤物理學(xué)課程特點(diǎn)，重點(diǎn)集中在土壤基本的物理參數(shù)，水、氣、熱的轉(zhuǎn)化上，在這些部分要多與專業(yè)結(jié)合起來講授，學(xué)生更喜歡學(xué)習(xí)與自己專業(yè)密切相關(guān)的課程，這與他們今后的就業(yè)或科研緊密結(jié)合。土壤物理學(xué)有許多的假設(shè)，講這些假設(shè)的緣由一一講來學(xué)生可能興趣不大，但實(shí)際生活中土壤物理的應(yīng)用有很多，如常說的反濾層在花盆中的應(yīng)用，將反濾層的設(shè)置，基本原理，用途給學(xué)生講清楚，學(xué)生們還是很愛聽講的，與實(shí)踐相結(jié)合也是課堂教學(xué)的一個(gè)趨勢(shì)。最好的教學(xué)方法就是理論聯(lián)系實(shí)際，將理論問題與實(shí)際問題結(jié)合起來更能吸引學(xué)生，讓學(xué)生在喜聞樂見中掌握復(fù)雜的理論知識(shí)，如果能將一些涉及土壤物理的小實(shí)驗(yàn)搬到課堂上，相信學(xué)生會(huì)更喜愛這門課程。

教學(xué)過程中不僅要將理論知識(shí)講好，還要結(jié)合課堂效果來適當(dāng)引入學(xué)生感興趣的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課堂講授的效果。例如，講一段理論知識(shí)后要引入現(xiàn)在科研中存在的問題，如果在學(xué)術(shù)論文材料中的實(shí)驗(yàn)部分中涉及到土壤部分，一定要介紹土壤的參數(shù)，這是一直科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋憩F(xiàn)，這樣學(xué)生才會(huì)集中注意力。很多同學(xué)還不清楚如何查閱參考資料，可以適當(dāng)?shù)慕o同學(xué)們介紹一下各個(gè)著名數(shù)據(jù)庫的使用，為他們今后的發(fā)展提供一些幫助。

除了以上一些方法，還應(yīng)該多提問，讓學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃伎迹绻荒墚?dāng)場(chǎng)回答則可以作為課后作業(yè)，讓學(xué)生自己去找答案，下一次課讓學(xué)生將自己找到的答案介紹給所有的同學(xué)聽，這樣不僅可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，而且又能熟練掌握理論知識(shí)，鍛煉學(xué)生們查閱文獻(xiàn)，言語表達(dá)能力。總之，所有的新穎的教學(xué)方法都是為了將枯燥的知識(shí)順利的教授傳遞給學(xué)生，避免死記硬背，這樣學(xué)生才會(huì)激發(fā)興趣，學(xué)習(xí)才會(huì)有主動(dòng)性。

3.3 課程考查方式的改革

以前課程基本是考試，包括名詞解釋、選擇、簡(jiǎn)答、計(jì)算或論述，隨著教學(xué)的深入，對(duì)于應(yīng)用氣象系的學(xué)生來說，土壤物理學(xué)并非主干課程，最終的考核除了平時(shí)成績(jī)外，實(shí)驗(yàn)部分可以用實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式來完成，學(xué)生通過親自操作，將實(shí)驗(yàn)步驟，注意事項(xiàng)弄清楚，并能發(fā)現(xiàn)問題，提出解決方案，這是最理想的狀態(tài)；課堂講授部分可以讓學(xué)生選取自己最感興趣的部分，去查閱文獻(xiàn)，制作幻燈片，在老師的指導(dǎo)下給大家做一個(gè)簡(jiǎn)短的交流，將自己的看法和想法展示給大家，不僅可以掌握知識(shí)，又鍛煉了學(xué)生的能力。