前 言 一、水工模型试验实验课的改革 水工模型试验是工科院校土建水利类学科的一门专业实践课程。水流运动是一种非常 复杂的自然现象，对各种作用力存在的情况和它们发展的规律可通过水工模型实验来复演 或预演原型的复杂水流现象，通过方案比较和修改可获得水工建筑物的优化布置和体型， 从而为水利工程规划、设计、运行、管理提供科学的理论和技术的指导。目前在许多领域 里采用水工模型以解决工程问题已成为公认的标准方法。 水工水力学问题的研究是建立在实验、理论和计算三大支柱上的，是实践性和理论性 都较强的学科，它涉及到大量的概念、定义、模型、计算和实验等。虽然实验教学对本课 程非常重要，但传统的实验教学存在许多与当代教学不相适应之处，如实验内容局限于古 典而缺乏新意：仪器陈旧，大多沿用50年代的的老设备，且往往学生多，仪器台数少， 动手率低：教学注入式为主，缺乏现代辅助手段，学生自主性不足，等等。因此，我们乘 “211”的强劲东风，进行实验室的改造，包括新型实验仪器和CA!实验教学软件，这些 仪器具有技术先进，测量精度高，流动现象可视化性强，。引进的CI实验教学软件教学 辅助功能齐全。每项实验CI均包括仪器仿真，动态操作界面、实验原理、数据采集、成 果分析、操作指南和问题解答。可供学生在计算机上进行各项实验的过程操作、数据采集 和成果分析，还设有实验提示、错误纠正等功能，以辅导学生按正确途径深入有序地进行 实验。所附的实验原理和问题解答除用文本形式外，均以多媒体动画和录相的形式给出， 形象生动、简单易懂，可供学生实验预习与答疑，帮助学生成功地完成实验。 二、水工模型试验实验课的目的 水工模型试验实验教学的主要目的在于让学生认真观察水利枢纽中的各种水流现象， 观察并思考水流与约束水流运动的边界（包括各种水工建筑物）之间的相互作用，归纳出 水利工程中常遇到的问题，如：水力荷载、水流流动形态、水能利用和水能消耗及其他特 殊的水力学问题，如：空蚀、掺气、挟沙及污染的扩散问题。这些问题如何解决正是水工 模型试验所研究的主要内容。 以水工建筑物整体模型试验作为设计型实验，在水力学实验大厅和露天模型场进行。 根据某水利枢纽的试验任务，让学生结合本校实验室的实际条件（如实验场地、循环水设 备等)，通过实地勘测、调查，拟定实验方案，包括：相似准则、模型范围、模型比尺的 选定，模型设计和制作（要求画出模型的平面和高程布置图，做出2~3个有代表性的模型1 前 言 一、水工模型试验实验课的改革 水工模型试验是工科院校土建水利类学科的一门专业实践课程。水流运动是一种非常 复杂的自然现象，对各种作用力存在的情况和它们发展的规律可通过水工模型实验来复演 或预演原型的复杂水流现象，通过方案比较和修改可获得水工建筑物的优化布置和体型， 从而为水利工程规划、设计、运行、管理提供科学的理论和技术的指导。目前在许多领域 里采用水工模型以解决工程问题已成为公认的标准方法。 水工水力学问题的研究是建立在实验、理论和计算三大支柱上的，是实践性和理论性 都较强的学科，它涉及到大量的概念、定义、模型、计算和实验等。虽然实验教学对本课 程非常重要，但传统的实验教学存在许多与当代教学不相适应之处，如实验内容局限于古 典而缺乏新意；仪器陈旧，大多沿用 50 年代的的老设备，且往往学生多，仪器台数少， 动手率低；教学注入式为主，缺乏现代辅助手段，学生自主性不足，等等。因此，我们乘 “211”的强劲东风，进行实验室的改造，包括新型实验仪器和 CAI 实验教学软件，这些 仪器具有技术先进，测量精度高，流动现象可视化性强，。引进的 CAI 实验教学软件教学 辅助功能齐全。每项实验 CAI 均包括仪器仿真，动态操作界面、实验原理、数据采集、成 果分析、操作指南和问题解答。可供学生在计算机上进行各项实验的过程操作、数据采集 和成果分析，还设有实验提示、错误纠正等功能，以辅导学生按正确途径深入有序地进行 实验。所附的实验原理和问题解答除用文本形式外，均以多媒体动画和录相的形式给出， 形象生动、简单易懂，可供学生实验预习与答疑，帮助学生成功地完成实验。 二、水工模型试验实验课的目的 水工模型试验实验教学的主要目的在于让学生认真观察水利枢纽中的各种水流现象， 观察并思考水流与约束水流运动的边界（包括各种水工建筑物）之间的相互作用，归纳出 水利工程中常遇到的问题，如：水力荷载、水流流动形态、水能利用和水能消耗及其他特 殊的水力学问题，如：空蚀、掺气、挟沙及污染的扩散问题。这些问题如何解决正是水工 模型试验所研究的主要内容。 以水工建筑物整体模型试验作为设计型实验，在水力学实验大厅和露天模型场进行。 根据某水利枢纽的试验任务，让学生结合本校实验室的实际条件（如实验场地、循环水设 备等），通过实地勘测、调查，拟定实验方案，包括：相似准则、模型范围、模型比尺的 选定，模型设计和制作（要求画出模型的平面和高程布置图，做出 2~3 个有代表性的模型