人工降雨的原理和方法

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人工降雨的原理和方法范文第1篇

關鍵詞：科學技術；人工影響天氣方法

中圖分類號： S166 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150632084

隨著環境的污染加重，人類現已經無法在這個生存的家園里正常的生活下去，所以人們在想各種方法來改變這個局面，所以，人工降雨、人工消霧、人工融雪等等這些都是運用了物理學的原理，然而我國的物理學發展還比較落后，大部分都是引用國外的先進的技術，去不斷的改進，推動了人工影響天氣的歷程。

1 人類影響天氣的科學依據

大氣中的白云是有水滴和冰晶組成，水滴和冰晶越來越多時，云層就會越積越多，之后便會形成了降雨的過程。在所有大自然的云霧中可以分為3大類，形狀不同，溫度的高低，云粒子的堆積量。云和降水是一個力學的過程，這2個力學的過程需要2個途徑才能達到，增加水霧，降低氣壓，降水是一個很復雜的一個過程，它有微型物理和宏觀條件所產生的一些自然現象，并且水是相對變化和相態變化的，而它們的理論基礎是相變熱力學，在空氣非常純凈的情況下，是沒有雜質和粒子的，所以這都是一個物理條件下所做出的各種反應。

2 人工影響天氣技術的方式方法

人工影響天氣方式方法有很多，比如，人工消霧，人工防雹，人工降雨，人工消云等等。在很多惡劣天氣的情況下，人類無法進行正常的生產和生活，造成了一系列的困難，所以，在此情況下，人類利用高科技手段來解決這一難題，滿足人們正常的生活要求，解決好當前遇到的某些困難。

2.1 人工消云

飛機的飛行被云影響程度很大，但所有云層中影響作用最大的是2大云層，低云層；對流云，而在低云層里最為嚴重的就是飛機在450m以下的飛行，因為在這種云層最低的情況下，若有飛機場的存在，飛行員是無法看清跑到，無法進行正常的飛行，對于操作方面，造成了極大的困難，所以造成了極大的危險，造成了不安全性，容易造成事故與空難。人類利用高科技手段進行研發出了人工消云這一套解決模式，是指使用人工的方法，在局部區域讓云霧進行消散。它使用的方法就是在云中散發一些化學元素，使其產生大量的冰晶，這樣可以使云中的水蒸氣大量的蒸發，讓其冰晶快速增長，之后演變成降水粒子，在粒子的快速增多以后就開始下降，云層也就隨著粒子的下降而消散。

2.2 人工防雹

在對流云層的發展之下會產生雷雨天氣的發生，有時還會帶來冰雹的產生，如果在飛行區域或者在機場附近出現這種狀況，冰雹會使飛機造成一定的損傷，還會影響其飛行，這樣就會對航空方面造成很大的損失，所以，人類就研發出關于人工防雹的科學理念，減少天氣的自然災害，降低冰雹發生機率，飛機飛行的安全得到了保護，航空公司的損失也可以得到降低，農民地里的莊稼也得到了極大的改善，免受了自然災害的侵襲，使得產量得到了極大的改善。人工防雹技術已經開始廣泛的推廣開來，主要都是利用物理原理來進行操作的，基本上應用的就是在冰雹云中播撒人工冰核，通過一系列的化學手段讓其形成人工冰雹胚，然后在云層中抑制冷水的增長，從而形成不了較大的冰雹所以造成，讓冰雹不會成為自然災害，還可以播撒巨鹽核，讓其形成云滴，讓冰雹緩慢增長從而實現降低冰雹的災害程度，還可以在云內形成干擾系統，還可以讓冰核在云中凍結，通過這種方法讓來降低冰雹的成災率

2.3 人工消霧

大霧天氣的出現是現在人類生活中最常見的一種天氣現象，它不分季節，不分時間，沒有時間和空間的限制它是隨機的，它主要對交通運輸業造成了很大的影響，大霧會使能見度降低，影響視覺模糊，是發生事故的重要因素之一，在高速路上，城市主要街道或者機場附近進行人工消霧有很大的改善交通的促進作用。人工消霧的方法比較多的，主要方法，加熱法，簡而言之地說這個方法就是，把一些可燃物品燃料進行燃燒，從而使空氣里霧氣得到蒸發，，使大霧天氣逐漸改善 ；擾動空氣法，就是讓空氣上下混合開來讓水蒸氣，蒸發水氣，使其漸漸消散。這些方法都可以降低空氣中一些云霧，使其逐漸消散，改善交通運輸路況，造成沒必要的交通事故的發生，駕駛的安全性也可以進一步提高，推動交通的改善。

3 結束語

用人工的方法，來影響天氣，解決一些生活中給人們帶來不便的天氣情況有待于去解決完成，在生產力科學技術高度發達的情況下，人類對環境的污染越來越嚴重，大自然對人類的懲罰也是也是日益突出，在此情況下必須要保護環境人人有責的思想觀念，讓環境污染的程度損失降到最低，在利用一些科技手段來解決現在出現的一系列的天氣問題，在人工影響天氣的技術上現在還存在很多方面的不足，現在科學技術還很落后，人類對天氣估測還很不足，造成了一定錯誤的判斷，影響人類正常的生活，造成了生活的極大不便，

參考文獻

人工降雨的原理和方法范文第2篇

關鍵詞： 物理教學學習興趣師生關系教學方式

一、建立良好的師生關系，營造有“趣”的學習氛圍

教師都認為能把自己所掌握的知識，毫無保留地傳授給學生是人生一大樂事。我總是想方設法讓學生喜歡我，激發他們學習物理的興趣，并時常關注他們。例如：我所教的八年級五班有一位同學，他各門功課都很差，是一個學困生。在一次物理課上我找機會表揚了他，并在一次學校運動會上我故意讓她幫我拿衣服，借此機會和他聊天，了解他的家庭和生活。從此他的物理成績穩步提高，每次考試都能考八十多分。教師要了解學生，做學生的朋友。在學生學習物理的起始階段，只要老師多接觸他們、多了解他們，就會特別愛說、愛問。

二、改變教學方式，推動“趣”的生成

1.讓學生關注生活現象，激發學生學習物理的興趣。

例如：在學習動能和勢能時，老師可以給學生講述鳥炮彈的故事。據了解，小鳥是航空公司的心頭大患，歷史上曾有多次因飛鳥撞擊而造成飛機損害，甚至造成機毀人亡的惡性事件。在高空中，一只飛鳥能讓高級合金制造的飛機機體嚴重受損，為什么它有如此大的能量？又例如：為什么小鳥站在高壓線上不會被電死？學生對此產生了強烈的求知欲望。再例如：在學習相對速度時可舉例：據報載，二次大戰期間，一個法國飛行員碰到了一件很不尋常的事件。這個飛行員駕駛飛機在2000米高空飛行的時候，發現臉旁有一個小玩意兒在游動著，飛行員以為這是一只小昆蟲，敏捷地把它一把抓了過來，令他大吃一驚的是，抓到的竟是一顆子彈。學生會問：子彈速度那么快，怎么可能是真的呢？帶著這個問題學習這節課，教學必然會收到很好的效果。

2.聯系生活實際，讓熟視無睹的現象成為學習載體，讓學生在驚奇中產生探索的欲望。

老師在教學中認真組織學生做好物理實驗，就能自然地引入物理概念，順理成章地得出一些物理規律，從而解決一些實際問題。如，“引言”中的演示實驗①，趣味性強，演示這個實驗時，為使實驗效果好，杯子不宜抓在手里，而應固定在桌面上，當教師用木尺敲擊硬塑料片時，前排的一個學生便不由自主地用手做好接雞蛋的架勢，因為他擔心雞蛋會掉在桌面上。突然，雞蛋落到杯子里，學生先是一陣緊張，不久又興奮起來。又如，為什么有的廢電池放置一段時間還能生出電來，學校旗桿頂部定滑輪的用途，黑板反光的消除，市場桿秤的作用，用電高峰期電燈為什么會變暗，燈泡用久了為什么會變黑，池水中的魚看起來為什么會變淺，“鉆木取火”和“有火必有風”的解釋，等等，生活中有大量的例子，仔細觀察，比比皆是。再例如，講解流體壓強與流速的關系時，可做用漏斗向下吹乒乓球的實驗，學生原以為向下吹乒乓球肯定會掉下去，但看到現象后，他們覺得非常不可思議，非常感興趣，同時會積極地思考是什么原因。既提高了學生的學習興趣，又活躍了課堂氣氛，同時也加深了學生對知識點的理解，一舉多得。

三、重視實驗，促進“趣”的提高

實驗是物理課堂教學中不可缺少的重要環節，特別是新課程改革，強調實踐性和探究性，強調物理和生活的聯系，讓學生通過現象進行分析和理解，往往會收到事半功倍的效果。例如在學習凸透鏡成像規律時，學生往往認為凸透鏡只能當放大鏡，可讓學生拿一凸透鏡，讓眼鏡跟凸透鏡的距離慢慢由小到大觀察周圍的物體，他們會發現看到的物體會變大、或變小、或倒立，感到很新奇，此時再導入新課，就能激發起學生的求知欲，從而強化課堂教學效果。

四、運用現代信息技術，做好“趣”的輔助

隨著科學技術的不斷進步，各種先進的教學媒體走進了課堂。在教學過程中，教師可以借助投影儀、多媒體等先進手段輔助中教學，化抽象為形象、化微觀為宏觀、化靜態為動態、化不可操作為可操作過程，使教學過程更加直觀，激發學生的學習熱情，增強學生的參與意識，優化教學過程。例如：講“宇宙和微觀”時，這一節中的宇宙天體、原子、電子、夸克我們是無法直接看到的，學生感到很抽象、甚至無法理解。如果運用多媒體，將天體縮小到我們的視野內，將微觀的原子、電子模擬放大，在屏幕上模擬它們的運動軌跡，就能豐富學生的想象力，又提高學生分析問題、解決問題的能力。又例如：講解內燃機時，可將內燃機的四個沖程用動畫演示出來，從動畫演示中可以直觀地看到曲軸、活塞、火花塞、氣門的工作過程，以及它們在工作過程中的相互配合，便于學生觀察和理解內燃機的工作原理，同時對內燃機的工作原理有了更深的理解。再例如：在講解升華和凝華時，可將人工降雨的過程制作成幻燈片演示，學生可以從中看到噴灑干冰之后云層中發生的一連串變化，既形象又直觀，非常有趣，從而更好地幫助學生理解這個過程中的物態變化。

五、讓學生獲得成功的體驗，做到“趣”的保持

興趣越濃，自信心就越強，因此應增強學生的自信心，讓他們體驗到成功的快樂。學習動機的產生和保持依賴于成功的取得，學生體驗到了成功，就會懷著喜悅的心情投入后面的學習，嘗試向下一個成功邁進，使學生體會到成功的快樂，能激發他們進一步學習的興趣。在學生成績不佳時，或者回答問題不正確時，教師應盡一切可能找出其優點，或者合理的成分，并加以肯定。

在物理教學中，教師若能根據教學內容的特點和學生實際，巧設情境，靈活地選擇教學方法，用深入淺出的幽默語言講解，緊密聯系生活實際，并且多做有趣的實驗，就能充分調動學生學習的積極性，使學生愉快地獲得知識，鞏固知識，從而達到“樂學”的境界。教師只要在教學的各個環節，有計劃、有目的地激發學生的學習興趣和求知欲，就能獲得令人滿意的教學效果。

參考文獻：

［1］王寶祥.初中學生家長讀本.中國人口出版社.

人工降雨的原理和方法范文第3篇

一、物理教學實施STS教育的必要性

STS是Science（科學）、Technology（技術）、Society（社會）三個英文單詞的縮寫，STS教育是當今世界各國科學改革的一個重要趨勢，是一門新興的教育科學，是近年來世界各國科學教育改革中形成的一個新的科學教育構想。在物理教學中實施STS教育體現了一種新的教育觀、科學觀、價值觀和社會觀，強調了物理教學與科學技術、社會發展的密切關系。在物理教學中實施STS教育實質是在物理教學中將物理知識和科學技術及社會發展相結合，培養學生運用所學的物理知識解決實際問題的能力。全日制義務教育《物理課程標準》在課程目標中明確指出：“初步認識到科學及其相關技術對社會發展及人類生活的影響。有可持續發展的意識，注意科學技術對于環境資源的影響；能在個人力所能及的程度內對社會的可持續發展有所貢獻?！边@就要求在物理教學過程中加強科學、技術、社會的教育，即STS教育。在物理教學中，實施STS教育能適應社會發展的需要，拓寬學生的知識面，彌補教材內容滯后科學技術和社會發展的不足，使物理教學始終處于一個具有時代特征的動態發展體系之中，使“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念滲透到物理教學的整個過程中。

二、在課堂教學中有機滲透

物理課堂是物理教學進行STS教育的主要基地，在課堂教學中教師要充分挖掘STS教育因素，把握好物理教材內容和STS教育的結合點，合理設計教學過程，使STS教育有機地滲透在教學過程中。如教學《水循環》一節，教師就可在以下幾個環節中滲透STS教育：（1）認識水的循環。教師可以讓學生觀察水循環示意圖，結合生活中常見的云、雨、霧、露、雪、霜等現象進行討論探究，利用實驗演示雨的形成過程，共同探究其科學原理和吸、放熱規律，然后利用所學知識探究人工降雨的物理方法。從而感受物理與生活、科技的密切關系。（2）珍貴的水資源。學生由于年齡偏小，對水資源的作用認識較膚淺，教師可以通過多種渠道，如讓學生網上搜集或社會調查、教師利用多媒體提供有關資料等，讓學生了解水資源的分布、作用、現狀，如黃河的源頭、天山天池、濕地、大海、葛洲壩水電站、長江三峽工程、羅布泊、赤潮、藍藻，等等。然后師生共同討論探究水資源的分布、作用，以及污染的現狀，使學生充分認識到水資源對我們人類生存的重要性，認識到水資源并非“取之不盡，用之不竭”，過度開采將導致水資源的危機，水資源污染將給社會帶來的危害等。在認識水資源形狀的基礎上師生共同探究水資源污染的原因，使學生認識到科學技術的發展在給人類造福的同時，也帶來了水資源的污染和植被破壞；水資源危機的責任在于人類自己等問題，從而激發學生保護水資源的強烈意識。（3）保護水資源。教師可以讓學生調查搜集生活中浪費水資源和污染水資源的現象，然后討論保護水資源的措施。在此基礎上教師可以適度介紹海水淡化技術的物理原理和污水凈化技術等，鼓勵學生大膽創新，課外設計節水或凈水的小發明。在這幾個教學環節中有機滲透STS教育，使物理教學與科學技術、社會、生活密切聯系起來，將科學精神和人文精神緊密聯系在一起，體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，有效地培養了學生的科學世界觀，提高了學生的科學素養。

三、開展多樣的STS教育活動

1.專題性研究

STS教育重視科學知識在社會生產和生活中的應用，強調知識的實用性和社會價值，注重培養學生從實際問題出發進行學習。在開展STS教育活動時，對于一些信息量大、專題性強的內容要結合教材，以專題活動課形式進行STS教育，如學習熱學時，可以開展“廚房里的熱學”專題活動；學習聲學時，可以開展“城鎮的噪聲污染現狀及對策”專題活動；學習力學時，可以開展“摩擦力的利與弊”專題活動；學習光學時，可以開展“光污染的原因及對策”專題活動等。通過這些活動，學生解答物理現象題的能力會有很大提高，能抓住問題的本質，能自覺地把物理知識與生活實際、科學技術、社會發展聯系起來，觀察問題、分析問題和解決問題的能力將有很大的提高。

2.探究性實驗

探究性實驗不僅能加深學生對知識的鞏固和理解，而且能激發學生學習的興趣，培養學生的動手能力及理論聯系實際的能力。例如測定太陽的直徑、安裝照明電路、探究凸透鏡成像規律、探討紅外線的作用、探究溫室效應產生的原因等。

3.科普講座

依據教學大綱結合教學內容向學生介紹科學技術的新發展、新成果、新成就，定期舉辦科普知識講座可以拓寬學生視野，使物理教學與科學技術、社會發展緊密的聯系起來。如核能的和平利用、超導的獲得和應用、超低溫的獲得及在醫學中的應用、現代航空航天技術、制冷冰箱新科技、磁懸浮列車、交通事故的主要原因及相應對策、信息技術、通信技術、納米技術、太陽能的綜合利用、防偽技術，等等。

4.知識競賽

開展一定主題的知識競賽，既可以使學生所學習的知識系統化，又能使知識靈活化，使學生把物理知識與生活實際聯系起來。根據所學的知識可舉辦一系列競賽，例如生活中的大氣壓、廚房里的熱學、生活中的用電知識、能源的利用和發展、噪聲的污染和利用、慣性與交通安全、環境污染與保護等。

5.小制作、小發明

人工降雨的原理和方法范文第4篇

關鍵詞 河流動力學；教學內容；實驗教學；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X(2011)36-0041-03

河流動力學是水文與水資源工程專業重要的專業課，它的作用是使學生了解沖積河流在自然狀態下以及受人工建筑物影響以后所發生變化的基本特性。按研究的角度和特點，河流動力學可分為泥沙學和河流學兩個子領域[1]。河流動力學在水庫建設、大江大河治理、工程泥沙、水資源開發利用、水環境保護及農業節水灌溉等方面具有十分重要的作用[2]。

2000年，桂林理工大學（原桂林工學院）在廣西高等院校中率先設置水文與水資源工程本科專業，并開設河流動力學課程，以適應水資源開發、河流生態保護事業對人才的需求。該課程作為水文與水資源工程專業的專業主干課程之一，其地位十分重要，在2004年、2006年和2009年幾次教學大綱修訂中，河流動力學作為桂林理工大學水文與水資源工程專業核心課程的地位始終沒有發生變化[3]。經過多年的發展和積累，河流動力學課程建設取得一定的成果，但如何面向廣西乃至西南水資源開發，合理安排教學內容，提高課程的教學質量，是一項長期的、艱巨的任務。本文結合河流動力學課程改革與實踐，從教材選取、內容優化、實驗改進、方法革新等方面對課程建設進行研究。

1 合理選擇教材，豐富授課內容

課程開設早期，采用的教材比較單一，使得授課內容有一定的局限性。針對此種情況，改變以往采用單一教材的局限性，融合多本最新的優秀教材，構建復合教材體系。目前可用于本科生教育的河流動力學教材主要有以下幾本。

1）《河流動力學》（張小峰等，中國水利水電出版社，2010）[4]系統介紹河流動力學的有關理論，分別闡述河流泥沙來源、泥沙運動、流域侵蝕、河床演變、河道觀測和河床沖淤變形模擬方法等內容。

2）《河流動力學》（陳文彪等，武漢大學出版社，2007）[5]主要包括河流動力學的研究對象、學習河流動力學的方法、推移質運動、懸移質運動、懸移質含沙量沿水深的分布、蓄水庫中因挾沙水流而形成的異重流、水庫淤積和壩下游一般沖刷的計算等方面的內容，著重基本概念的闡釋，對若干問題提出作者的論點和分析的方法。

3）《河流動力學概論》（邵學軍等，清華大學出版社，2005）[6]系統地闡述泥沙運動力學和河道演變的基本原理，內容包括河流系統與人類活動、泥沙顆?；咎匦?、床面形態及水流阻力、推移質運動、懸移質運動、河道演變的基本原理、沖積河流的河型、數字河流、河流動力學研究展望。本書可以幫助學生掌握泥沙運動和河道演變方面最基本的知識。

4）《河流動力學》（王昌杰，人民交通出版社，2004）[7]主要內容包括泥沙性質、推移質運動、懸移質運動以及異重流、平原河流河床演變、潮汐河口河床演變以及河床演變分析與河床變形計算，著重基本概念的闡述，并顧及前后課程的銜接。

5）《河流泥沙動力學》（張瑞瑾，中國水利水電出版社，1998）[8]系統闡述河流水力學基本原理，泥沙的特性、沉速、起動、沙波運動，推移質和懸移質運動及計算方法，高含沙水流和異重流等，重視基本概念和理論與實際結合，深入淺出，便于自學。

綜上所述，每本教材由于編寫體系不同、側重點的差異，都有自身的優勢。在綜合幾本教材優點的基礎上，結合專業發展實際，選擇《河流動力學概論》（邵學軍等，清華大學出版社，2005）為主，以《河流動力學》（張小峰等，中國水利水電出版社，2010）和《河流動力學》（陳文彪等，武漢大學出版社，2007）為輔的復合教材體系。

2 優化課程內容，拓寬學生視野

改變以往采用單一教材的局限性，吸收、融合多本教材的內容，并使之成為較完整的體系，優化課程內容。目前的授課內容主要以《河流動力學概論》（邵學軍等，清華大學出版社，2005）教材為框架，在河流系統與人類活動和沖積河流的河型章節中穿插介紹《河流動力學》（張小峰等，中國水利水電出版社，2010）中的流域侵蝕和河床沖淤變形模擬方法相關內容，而在懸移質運動部分增加《河流動力學》（陳文彪等，武漢大學出版社，2007）中的蓄水庫中因挾沙水流而形成的異重流、水庫淤積和壩下游一般沖刷的計算，并增加《中國巖溶地下河系及其水資源》（郭純青，廣西師范大學出版社，2004）[9]中巖溶地下河的內容，同時精簡數字河流、河流動力學研究展望兩個章節的內容。優化后的課程內容，既做到主次分明、層次清晰，又吸取不同教材的精華。

此外，河流動力學是一門多學科交叉的學科，廣泛應用水力學、水文學等學科的原理和方法處理問題，主要研究水流與河床的相互作用規律，這使得部分教學內容與水力學、水文測驗等課程的內容有所聯系，因此，在授課過程中注重河流動力學與相關課程之間的銜接。例如，在河流動力學教學中，學生對泥沙運動驅動力的理解有一定難度，為了改善教學效果，在講授河流動力學時，適當介紹水力學中與泥沙運動水流阻力有關的力的分解及水流能量等基本概念和基本知識。

河流動力學是新興的學科，隨著水流流速、泥沙含量測量等新技術手段的出現，以及新的泥沙運動理論的提出，河流動力學的一些授課內容也將隨之變化發展。因此，介紹當代學科發展的前沿領域十分必要，可以引發并增強學生深入學習的興趣。為此，在注重傳授泥沙運動、水流阻力、河床演變等基本原理、基本概念、基本知識的基礎上，充實反映本學科研究新進展的內容，如深入淺出地介紹河流動力學研究進展及其前沿的有關內容，拓寬學生的視野。

3 改進實驗教學，提高學生實踐能力

實驗是理論的來源和基礎，實驗教學有著理論教學不可替代的地位，課程實驗的目的不僅要加深對理論知識的理解，而且要利于實驗技能的提高和綜合能力的培養。河流動力學也是一門實驗科學，實驗在河流動力學的教學中占有十分重要的地位。為鞏固所學內容，培養學生動手操作和解決實際問題的能力，本課程開設有課程實驗和實習。

由于課程開設之初的實驗多為驗證型和操作型，內容較簡單，雖然易于學生操作，但不利于發揮他們的主觀能動性。例如粒徑計法泥沙顆粒分析實驗，教師在實驗前的準備工作較繁雜，而學生實驗時得到動手能力鍛煉的機會較少。另外，有些實驗項目不便于學生將所學的專業知識系統化，難以激發學生將專業理論應用于實踐的探究熱情和對該學科的好奇心，如泥沙吸附重金屬遷移轉化動態模擬實驗。

因此，改進實驗內容，增加特色實驗和自主創新實驗十分必要。首先，實驗項目由驗證性實驗向綜合性實驗轉變。例如，利用土壤侵蝕與流域產沙模擬裝置，將流域產沙、泥沙起動、河床演變等實驗項目整合成一個大型的綜合實驗――水流挾沙模擬實驗，這樣不僅增加實驗項目之間的聯系，有利于學生對專業知識系統化理解，也能較大程度地鍛煉學生的動手能力。其次，增加設計性實驗項目，充分發揮學生的創新設計能力。例如，利用巖溶管道水流模擬裝置，由學生運用已掌握的巖溶地下河方面的基本知識、基本原理，提出具體方案、擬定實驗步驟，獨立完成操作、記錄、分析實驗結果等，提高學生的動手和創新思維能力。最后，增加實驗內容與現實之間的聯系，如實地調查漓江河床演變特性和靈渠防洪排沙工程，有利于提高學生對實驗的興趣和參與熱情。

3.1 特色實驗

1）漓江河道演變實地調查。以桂林市區漓江河段為研究對象，實地調查市區河段的比降、斷面形態、河床物質組成和河型，結合河流斷面的水流流速、水流挾沙能力等因素的分析，研究市區河段河型的成因。

2）靈渠防洪排沙工程考查。考查靈渠水利設施各組成部分及河流動力功效，實地認識人工水利設施與河流動力作用的相關關系，初步掌握水沙流野外調查觀察和人工水利設施防沙排洪功效。靈渠水利工程觀察的內容非常豐富，主要包括鏵嘴、大小天平、南渠、秦堤、北渠以及船閘、斗門等。它們的作用不同，但互相聯系，構成一個統一的排洪分沙分水的整體。

3.2 自主創新實驗

1）水流挾沙模擬實驗。該實驗采用土壤侵蝕與流域產沙模擬裝置，該裝置主要由人工智能控制組件、多變河曲組件、自動人工降雨組件及流量測量等綜合集成，可完成實體比例仿真模擬流域產沙過程、泥沙起動、河床形態變化等任務，研究床面形態與水流條件、泥沙特性的關系，觀察在不同水流條件和泥沙顆粒組成情況下床面形態的變化及其過程。

2）地下河運動仿真實驗。該實驗采用“巖溶管道水流模擬裝置”，該裝置由3部分組成：巖溶管道水流模擬實驗臺、巖溶管道水流模擬裝置測試儀和計算機監控系統。其中巖溶管道模擬實驗臺由3個水箱組成，每個水箱從不同位置延伸出多個管道，每個水箱均可大范圍獨立升降，以便由水箱產生不同的水壓力，形成不同的管道水流，另有4個流量計靈活測試各管道水流量。通過巖溶管道水流模擬，了解巖溶區內巖溶管道水系統和巖溶地下河系統內巖溶水運動過程，并進行地下河運動仿真模擬及相關的水量計算和評價。

同時，結合西南地區地表河流和巖溶地下河系生態與健康，將與河流動力學有關的科研成果轉化成教學內容，讓學生受惠于延伸的教學與科研平臺。重視實踐環節訓練，注重培養學生的應用能力，將教學、創新、科研融為一體，全方面提高學生實踐能力。

4 革新教學方法，提高學生自主學習能力

以靈活多樣的教學手段組織和實施教學活動，以啟發式、交互式、開放式教學方法貫穿教學活動始終。基本理論采用多媒體與必要板書有機結合的方式實現課程教學，習題和實驗作為課堂教學內容的補充與延伸。

1）堅持“教師為主導，學生為主體”的思想。教師主要起啟發和引導的作用，以點帶面去激發學生獲得更多知識的欲望，調動學生的學習能動性。教師精心傳授與學生用心聽講相結合，課堂上留給學生5分鐘左右的思考時間。鼓勵學生課前預習，帶著問題聽課，課后復習，自學并消化吸收。

2）激發學生的創新意識。在課程建設中，緊跟學科發展趨勢，密切聯系科研生產實際，及時把泥沙運動、河床演變等領域的新思想、新理論、新方法反映到教材建設及課程教學之中。采用啟發式教學，注重學生自主學習，強調課程的基本概念，留給學生一定的思考空間，引導學生到書本、參考資料去尋求答案，以激發學生的創新意識，培養出更優秀的學生。

3）建設精品課程，豐富教學手段。課程中的水流阻力、水流挾沙力等內容比較抽象，在利用圖表、圖形、動畫等講解基本概念上，多媒體教學有著明顯的優勢。在課堂教學中，恰當、合理運用多媒體課件、多媒體動畫、教學錄像等技術手段輔助教學，讓學生有更直觀、更詳細的認識，收到較好的教學效果。充分利用網絡的開放性、交互性、實時性等特點，將多媒體、網絡與課程相結合，突出個性化和多樣化，鼓勵學生利用精品課程自主學習。

4）課堂教學交流互動。為了調動學生學習興趣和主動性，增強課堂教學效果，改變傳統的填鴨式課堂教學，采用交流互動式教學，與學生共同探討黃河河床演變、漓江河道形成等問題，鼓勵學生發表自己的看法。在課堂傳授知識的同時，讓學生隨堂進行有關計算，并隨堂進行講解，鞏固學生的學習知識。通過布置課后思考題的方式，指導學生查閱使用各種資料。采用討論等形式，鼓勵學生根據興趣自選問題，結合課程內容進行專題調研，走上講臺發表自己的觀點和看法，展開熱烈的討論。

5）理論聯系實際，注重知識運用能力的考察。河流動力學是一門理論密切結合實際的、具有顯著水利特色的專業基礎教學課程。在教學活動中，安排漓江河道演變實地調查、靈渠防洪排沙工程考查、水流挾沙模擬實驗、地下河運動仿真實驗等系列實踐性、實驗性教學活動，引導學生重視技術、重視實際、重視實踐，強化學生對知識的運用能力，讓學生在探索與實踐中獲得新的知識。

6）利用現代交流手段，注重課外輔導、答疑、討論。就學生集中反映的問題，安排課外輔導，或通過網絡交流工具進行在線交流討論。個別問題采用點對點答疑解惑，答疑不是簡單給出答案，而是啟發引導學生沿正確路徑自己分析、思考解決問題，增強解題能力。結合專業介紹及學科前沿論壇，舉辦小講座，開闊視野，努力提供有趣味性、可研究性且密切結合教學內容的實例。

7）改革考試制度，將應試教育轉向素質教育。期末總評成績作為綜合成績，包括兩部分。一是平時成績占30%～40%，包括平時作業、課堂討論、實驗實踐環節等。在日常教學中，引導學生閱讀科技期刊，讓學生選擇自己感興趣的與教學相關的題目寫微型文獻綜述，作為學生的平時作業成績，培養學生素質和能力。二是期末試卷占60%～70%，在理論課筆試試卷設計上，加重主觀題的分量，減少客觀題的比重。同時試卷的給分點要多，注重考查學生的知識面。

5 結語

將河道水流、泥沙運動與西南巖溶地下河系融為一體，突出地表水系與巖溶地下河系水流運動特點，體現巖溶特色，深化河流動力學教學內容，完善具有西南巖溶地區特色的河流動力學教學體系，拓寬河流動力學課程教學內涵。革新課程實驗內容，增加特色實驗和自主創新實驗，提高學生動手和創新能力。采用啟發式、交互式、開放式教學方法，提高學生自主學習能力。將科研成果轉化成教學內容，讓學生受惠于延伸的教學與科研平臺。重視實踐環節訓練，注重培養學生的應用能力，建立校外實習基地，將教學、實踐、科研融為一體，重視實踐環節訓練。

參考文獻

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