枣庄学院：《水力学实验》课程教学大纲 Hydraulic Experiments

课程名称：《水力学实验》英文名称：HydraulicExperiments课程性质：专业教育必修课课程编号：T131210周学时：1学时总学时：16学时学分：0.5学分开设学期：第二学年第三学期教学对象：给排水科学与工程专业本科学生一、课程简介专业教育必修课：水力学实验在水力学学科发展中占有重要的地位，实验方法是促进其发展的重要研究手段，是整个水力学教学中一个不可缺少的重要教学环节。开设实验课程，不断拓宽教学实验的内容和深度：创造条件促使学生逐步学会独立操作实验和分析实验成果，以培养学生的动手能力和进行科学实验研究的初步能力。本课程的先导课程：高等数学、大学物理、工程力学；后续课程：水泵与水泵站、给水排水管网系统、给水排水管网系统、建筑给水排水工程、水资源利用与保护、水质工程学、工业水处理、给水管网系统课程设计、排水管网系统课程设计、污水处理厂课程设计、水泵与水泵站课程设计等。二、课程教学目标通过水力学实验可达到下述教学要求课程教学目标1：观察水流现象，增强感性认识，提高理论分析的能力。课程教学目标2：验证水力学原理，测定实验系数值，以巩固理论知识的学习。课程教学目标3：学会量测水力要素和使用基本仪器的方法，掌握一定的实验技能；并了解现代量测技术，课程教学目标4：培养分析实验数据、整理实验成果和编写实验报告的能力。表1课程教学目标与毕业要求的对应矩阵关系

课程名称：《水力学实验》 英文名称：Hydraulic Experiments 课程性质：专业教育必修课 课程编号：T131210 周 学 时：1学时 总 学 时：16学时 学 分：0.5学分 开设学期：第二学年第三学期 教学对象：给排水科学与工程专业本科学生 一、课程简介 专业教育必修课；水力学实验在水力学学科发展中占有重要的地位，实验方法是促进其发展的 重要研究手段，是整个水力学教学中一个不可缺少的重要教学环节。开设实验课程，不断拓宽教学 实验的内容和深度；创造条件促使学生逐步学会独立操作实验和分析实验成果，以培养学生的动手 能力和进行科学实验研究的初步能力。 本课程的先导课程：高等数学、大学物理、工程力学；后续课程：水泵与水泵站、给水排水管 网系统、给水排水管网系统、建筑给水排水工程、水资源利用与保护、水质工程学、工业水处理、 给水管网系统课程设计、排水管网系统课程设计、污水处理厂课程设计、水泵与水泵站课程设计 等。 二、课程教学目标 通过水力学实验可达到下述教学要求: 课程教学目标1：观察水流现象，增强感性认识，提高理论分析的能力。 课程教学目标2：验证水力学原理，测定实验系数值，以巩固理论知识的学习。 课程教学目标3：学会量测水力要素和使用基本仪器的方法，掌握一定的实验技能；并了解现代 量测技术。 课程教学目标4：培养分析实验数据、整理实验成果和编写实验报告的能力。 表1 课程教学目标与毕业要求的对应矩阵关系

毕业要求课程教学贡献度课程教学目标课程教学目标1H (高)2.问题分析课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标2M (中)4.研究课程教学目标3课程教学目标4三、实验主要仪器设备雷诺试验仪、流体综合试验台、局部阻力试验仪、沿程阻力试验仪、能量方程试验台、水击试验台、虹吸实验仪、变底坡活动小水槽、文丘里流量计、漩涡仪。四、实验主要消耗材料水五、安全风险及控制措施1、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身安全和仪器设备事故发生。2、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。节约用电、用水及实验材料，不得将实验物品带出实验室。实验中凡丢失、损坏实验设施及物件，应立即报告，主动说明原因。情况严重的要写出书面报告，并按学校有关规定接受检查和处理。3、实验完毕要做好整理工作，将材料、工具及公用仪器等放回原处，擦洗仪器，清扫实验场地，切断电源、气源、水源，经指导老师检查合格后方可离开。六、实验项目汇总表学时对应的实验思政映射序号实验项目类型分配与融入点课程教学目标课程教学目标1课程教学目标212验证性雷诺实验课程教学目标3课程教学目标4课程教学目标1课程教学目标222验证性伯努利方程实验课程教学目标3课程教学目标4课程教学目标1课程教学目标232验证性动量方程实验课程教学目标3课程教学目标44局部阻力实验2验证性课程教学目标1

毕业要求 课程教学贡献度 课程教学目标 2.问题分析 H（高） 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 4.研究 M（中） 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 三、实验主要仪器设备 雷诺试验仪、流体综合试验台、局部阻力试验仪、沿程阻力试验仪、能量方程试验台、水击试 验台、虹吸实验仪、变底坡活动小水槽、文丘里流量计、漩涡仪。 四、实验主要消耗材料 水 五、安全风险及控制措施 1、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身安全和仪器设备事故发生。 2、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。节约用电、用水及实验材料，不得将实 验物品带出实验室。实验中凡丢失、损坏实验设施及物件，应立即报告，主动说明原因。情况严重 的要写出书面报告，并按学校有关规定接受检查和处理。 3、实验完毕要做好整理工作，将材料、工具及公用仪器等放回原处，擦洗仪器，清扫实验场 地，切断电源、气源、水源，经指导老师检查合格后方可离开。六、实验项目汇总表 序号 实验项目 学时 分配 实验 类型 思政映射 与融入点 对应的 课程教学目标 1 雷诺实验 2 验证性 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 2 伯努利方程实验 2 验证性 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 3 动量方程实验 2 验证性 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 4 局部阻力实验 2 验证性 课程教学目标1

课程教学目标2课程教学目标3课程教学目标4课程教学目标1爱国主义教课程教学目标252验证性育：西气东沿程阻力实验课程教学目标3输工程课程教学目标4课程教学目标1课程教学目标22演示性6虹吸演示实验课程教学目标3课程教学目标4课程教学目标1课程教学目标272演示性变底坡活动小水槽演示实验课程教学目标3课程教学目标4课程教学目标1课程教学目标282演示性水击演示实验课程教学目标3课程教学目标4注：1“实验类型指演示性、验证性、综合性和设计性实验的类别划分2.每门课程都应包含一定的思政映射与融入点。七、实验教学要求（含教学重点、难点）：实验项目雷诺实验（2学时）【教学要求/目的】观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。【教学内容】观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。【教学重点】测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。【教学难点】测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值

课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 5 沿程阻力实验 2 验证性 爱国主义教 育：西气东 输工程 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 6 虹吸演示实验 2 演示性 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 7 变底坡活动小水槽演示实验 2 演示性 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 8 水击演示实验 2 演示性 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 注：1.“实验类型”指演示性、验证性、综合性和设计性实验的类别划分； 2.每门课程都应包含一定的思政映射与融入点。 七、实验教学要求（含教学重点、难点）： 实验项目一 雷诺实验（2学时） 【教学要求/目的】 观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动 形态与雷诺数 Re 之间的关系及临界雷诺数值。 【教学内容】 观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动 形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。 【教学重点】 测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。 【教学难点】 测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值

实验项目二伯努利方程实验（2学时）【教学要求/目的】熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对伯努利方程式的理解。观察各项能量（或压头）随流速的变化规律。【教学内容】流体流动中各种能量和压头的概念：各项能量（或压头）随流速的变化规律。【教学重点】各项能量（或压头）随流速的变化规律。【教学难点】各项能量（或压头）随流速的变化规律。实验项目三动量方程实验（2学时）【教学要求/目的】测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。测定动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性。将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。【教学内容】管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性。【教学重点】测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。测定动量修正系数。【教学难点】测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。测定动量修正系数。实验项目四局部阻力实验（2学时）【教学要求/目的】掌握测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式实验验证与分析。加深对局部阻力损失机理的理解。【教学内容】

实验项目二 伯努利方程实验（2学时） 【教学要求/目的】 熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对伯努利方程式的 理解。观察各 项能量（或压头）随流速的变化规律。 【教学内容】 流体流动中各种能量和压头的概念；各项能量（或压头）随流速的变化规律。 【教学重点】 各项能量（或压头）随流速的变化规律。 【教学难点】 各项能量（或压头）随流速的变化规律。 实验项目三 动量方程实验（2学时） 【教学要求/目的】 测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。测定动量修正系数，以实验分析射流出射 角度与动量力的相关性。将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程 的理解。 【教学内容】 管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动 量力的相关性。 【教学重点】 测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。测定动量修正系数。 【教学难点】 测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。测定动量修正系数。 实验项目四 局部阻力实验（2学时） 【教学要求/目的】 掌握测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式实验验证与 分析。加深对局部阻力损失机理的理解。 【教学内容】

测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与分析。【教学重点】测定管道局部水头损失系数的方法。【教学难点】测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与分析。实验项目五沿程阻力实验（2学时）【教学要求/目的】测定流体在不同雷诺数情况下，管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。学会体积法测流速及压差计的使用方法。【教学内容】管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。【教学重点】管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。【教学难点】管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。实验项目六虹吸演示实验（2学时）【教学要求/目的】观察虹吸发生、发展及破坏的过程。理解虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度。【教学内容】虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度。【教学重点】虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度。【教学难点】虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度

测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与 分析。 【教学重点】 测定管道局部水头损失系数的方法。 【教学难点】 测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与 分析。 实验项目五 沿程阻力实验（2学时） 【教学要求/目的】 测定流体在不同雷诺数情况下，管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。学会体积法测流速及压 差计的使用方法。 【教学内容】 管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。 【教学重点】 管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。 【教学难点】 管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。 实验项目六 虹吸演示实验（2学时） 【教学要求/目的】 观察虹吸发生、发展及破坏的过程。理解虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高 度。 【教学内容】 虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度。 【教学重点】 虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度。 【教学难点】 虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸正常工作的高度

实验项目七变底坡活动小水槽演示实验（2学时）【教学要求/目的】定量测量临界底坡、临界水面曲线；可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现象；可演示并分析棱柱形渠道中的各种水面曲线。【教学内容】测量临界底坡、临界水面曲线：可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现象。【教学重点】测量临界底坡、临界水面曲线；可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现象。【教学难点】测量临界底坡、临界水面曲线：可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现象。实验项目八水击演示实验（2学时）【教学要求/目的】演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况：进行水击压强的测量：加深对水击现象的了解和认识。【教学内容】演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况；进行水击压强的测量。【教学重点】演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况；进行水击压强的测量。【教学难点】演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况；进行水击压强的测量。八、课程考核参考样例：本课程为考查课，考核的主要环节包括：预习报告、实验操作、实验报告三个部分，分别占比为：预习报告（20%），实验操作（50%），实验报告（30%）。各环节考核主要内容、依据、计分方式等参见下表：表2实验课程考核细则建议对应的考核依据考核/评价细则比例课程教学目标

实验项目七 变底坡活动小水槽演示实验（2学时） 【教学要求/目的】 定量测量临界底坡、临界水面曲线；可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现 象；可演示并分析棱柱形渠道中的各种水面曲线。 【教学内容】 测量临界底坡、临界水面曲线；可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现象。 【教学重点】 测量临界底坡、临界水面曲线；可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现象。 【教学难点】 测量临界底坡、临界水面曲线；可演示并分析平坡、临界坡、陡坡、缓坡的水流衔接现象。 实验项目八 水击演示实验（2学时） 【教学要求/目的】 演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况；进行水击压强的测量；加深对水击现象的 了解和认识。 【教学内容】 演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况；进行水击压强的测量。 【教学重点】 演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况；进行水击压强的测量。 【教学难点】 演示水击波传播、水击扬水、调压筒消减水击工况；进行水击压强的测量。 八、课程考核 参考样例：本课程为考查课，考核的主要环节包括：预习报告、实验操作、实验报告三个部 分，分别占比为：预习报告（20％），实验操作（50％），实验报告（30%）。各环节考核主要内 容、依据、计分方式等参见下表： 表2 实验课程考核细则 考核依据 建议 比例 考核/评价细则 对应的 课程教学目标

课程教学目标11.预习报告必须有以下六个部分：实验名称、实验目课程教学目标2的、实验原理、实验内容与操作步骤。还可包括收获20预习报告体会、意见建议等。课程教学目标32.简明要，文理通顺，字迹端正。课程教学目标4课程教学目标11.说一说实验思路。要求（正确、合理）；课程教学目标250实验操作2.实验操作过程。要求（正确、规范、熟练）：课程教学目标33.实验结果。要求（正确、数据合理）。课程教学目标4课程教学目标11.报告必须有以下六个部分：实验名称、实验目的、实验原理、实验内容与操作步骤、实验数据与处理、结课程教学目标2果分析与讨论。还可包括收获体会、意见建议等。实验报告30课程教学目标32.简明扼要，文理通顺，字迹端正，图表清晰，结论正确，分析合理，讨论力求深入。课程教学目标4九、建议教材吴持恭.水力学（第四版）北京：高等教育出版社，2008

预习报告 20 1.预习报告必须有以下六个部分:实验名称、实验目 的、实验原理、实验内容与操作步骤。还可包括收获 体会、意见建议等。 2.简明扼要，文理通顺，字迹端正。 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 实验操作 50 1.说一说实验思路。要求（正确、合理）； 2.实验操作过程。要求（正确、规范、熟练）； 3.实验结果。要求（正确、数据合理）。 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 实验报告 30 1.报告必须有以下六个部分:实验名称、实验目的、实 验原理、实验内容与操作步骤、实验数据与处理、结 果分析与讨论。还可包括收获体会、意见建议等。 2.简明扼要，文理通顺，字迹端正，图表清晰，结论 正确，分析合理，讨论力求深入。 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 课程教学目标4 九、建议教材 吴持恭.水力学（第四版）.北京：高等教育出版社，2008．