一種針對流體試驗的教學裝置

李廣華

摘 要：該文對傳統的水泵綜合性能實驗，從教學過程、教學模式等多面的改進的教學改革。

關鍵詞：實驗教學改革 傳統實驗 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（c）-0118-02

本裝置涉及的流體試驗臺是購買的浙江中控集團的LB101D流體綜合試驗臺，設備可以進行光滑管、粗糙管、閘閥局部阻力測定實驗；測出湍流區阻力系數與雷諾數關系曲線圖；能進行離心泵特性曲線測定實驗，繪制揚程、功率和效率與流量的關系曲線。

實驗法可以使得學生獲得比較完全的知識，能夠培養學生的獨立探索能力、實驗操作能力和科學研究興趣?，F代科學技術和實驗手段的飛躍發展，使實驗法發揮越來越大的作用。

1 傳統實驗教學

傳統的教學方法是教師講授實驗裝置的設備流程，實驗方法，注意事項，進行演示，學生分組做實驗記錄數據并寫出實驗報告。

1.1 教師介紹水泵綜合性能實驗設備

如圖1所示。

1.2 教師介紹實驗步驟

（1）清洗水箱，并加裝實驗用水。給離心泵灌水，排出泵內氣體。（2）檢查各閥門開度和儀表自檢情況，試開狀態下檢查電機和離心泵是否正常運轉。開啟離心泵之前先將出口閥關閉，當泵達到額定轉速后方可逐步打開出口閥。（3）實驗時，通過組態軟件或者儀表逐漸增加電動調節閥的開度以增大流量，待各儀表讀數顯示穩定后，讀取相應數據。離心泵特性實驗主要獲取實驗數據為：流量Q、泵進口壓力p1、泵出口壓力p2、電機功率N電、泵轉速n，及流體溫度t和兩測壓點間高度差H0（H0=0.1 m）。（4）測取10組左右數據后，可以停泵，同時記錄下設備的相關數據（如離心泵型號，額定流量、額定轉速、揚程和功率等），停泵前先將出口閥關閉。

1.3 教師介紹注意事項

（1）每次實驗前，均需對泵進行灌泵操作，以防止離心泵氣縛。同時注意定期對泵進行保養，防止葉輪被固體顆粒損壞。（2）泵運轉過程中，勿觸碰泵主軸部分，因其高速轉動，可能會纏繞并傷害身體接觸部位。（3）不要在出口閥關閉狀態下長時間使泵運轉，一般不超過三分鐘，否則泵中液體循環溫度升高，易生氣泡，使泵抽空。

1.4 學生進行實驗，記錄數據

這種傳統教學模式，學生只在實驗過程中參與教學，能夠達到的教學效果單一。[2]因此，筆者為適應職業教育改革“教學做”一體化改革要求，對整個教學過程進行了改進。

2 改進后的教學過程

2.1 學生自主構建水泵性能試驗臺

首先教師介紹課程目的是測定水泵性能，采用的實驗裝置是一個綜合試驗臺，讓學生自己探索試驗設備，繪制設備裝制圖。此時，學生見到的試驗臺設備系統流程圖如下，見圖2。

學生需要從綜合實驗裝置系統中選擇能夠實現水泵性能測試的主體設備水泵，能夠測量水泵進、出口壓力的表計，能夠測定水泵工作流量的流量表，能夠調節水泵流量變化的調節閥。最后學生的產品是繪制出如圖1所示的實驗系統。自己熟悉設備系統流程是一個探索的過程，學生的學習興趣遠遠大于聽教師講解，學生在學習摸索后繪制出了實驗系統圖，成功的喜悅將幫助他們進一步學習。[3]

2.2 水泵運行

水泵性能曲線繪制的實驗過程實際上包含了水泵啟動、運行調節等水泵運行知識。教師指導學生自己歸納實驗步驟。（1）水泵啟動前準備：注意水泵啟動前充水排氣過程；（2）離心泵啟動要求：出口閥門關閉啟動；（3）流量調節：開關閥門時動作輕柔，測試參數時需等流量穩定。

傳統實驗過程由教師做好所有的前期準備工作，如水泵灌泵在實驗前完成，教師只是講解需要進行灌泵，如何灌，灌到什么程度，學生沒有印象。改進后，由教師引導學生思考啟動前需要灌泵，在試驗臺上尋找灌泵用漏斗，然后學生自行操作。不同的組灌泵程度不同，教師可引導學生思考灌到什么程度為最佳。改進后，學生需要根據所學知識進行思考，并積累第一手直觀經驗。

2.3 水泵性能測試原理

水泵性能曲線測試包含流量-揚程，流量-功率，流量效率曲線，揚程、功率、效率都不能直接測量得到，必須通過對原始測量數據進行計算，因此需要學生了解計算原理。傳統實驗過程，教師在給定的實驗指導書中給出針對試驗臺所需的計算過程，學生只要記錄數據，帶入公式計算就可以了。對于為什么選用該計算公式，往往不思考，不動腦。實驗結束后，由由教師進行小結，學生自評或互評并實驗過程與實驗結果，最后由學生寫出實驗報告并提交，整個實驗教學活動結束。

3 結語

不管是傳統實驗方法還是改進后的實驗方法，都要求教師事前做好充分準備，對整個實驗過程要成熟在心，必要時先做先行實驗，對儀器設備、實驗材料要仔細檢查，以保證實驗的效果和安全。同時要求在學生實驗開始前，對實驗的目的和要求、依據的原理、儀器設備安裝使用的方法、實驗的操作過程等熟悉。在實驗進行過程中，教師巡視指導，及時發現和糾正出現的問題，進行科學態度和方法的教育。

參考文獻

[1] 肖麗.實驗教學改革初探[J].內江師范學院學報，2008（S2）.

[2] 王顯德，王嚴東.淺議物理實驗教學改羊[J].大學物理實驗，2002（4）：80-81.

[3] 袁冬援，徐富新，吳建好.物理實驗開放式教學的運作與思考[J].物理通報，2001（2）：30-32.endprint

摘 要：該文對傳統的水泵綜合性能實驗，從教學過程、教學模式等多面的改進的教學改革。

關鍵詞：實驗教學改革 傳統實驗 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（c）-0118-02

本裝置涉及的流體試驗臺是購買的浙江中控集團的LB101D流體綜合試驗臺，設備可以進行光滑管、粗糙管、閘閥局部阻力測定實驗；測出湍流區阻力系數與雷諾數關系曲線圖；能進行離心泵特性曲線測定實驗，繪制揚程、功率和效率與流量的關系曲線。

實驗法可以使得學生獲得比較完全的知識，能夠培養學生的獨立探索能力、實驗操作能力和科學研究興趣?，F代科學技術和實驗手段的飛躍發展，使實驗法發揮越來越大的作用。

1 傳統實驗教學

傳統的教學方法是教師講授實驗裝置的設備流程，實驗方法，注意事項，進行演示，學生分組做實驗記錄數據并寫出實驗報告。

1.1 教師介紹水泵綜合性能實驗設備

如圖1所示。

1.2 教師介紹實驗步驟

（1）清洗水箱，并加裝實驗用水。給離心泵灌水，排出泵內氣體。（2）檢查各閥門開度和儀表自檢情況，試開狀態下檢查電機和離心泵是否正常運轉。開啟離心泵之前先將出口閥關閉，當泵達到額定轉速后方可逐步打開出口閥。（3）實驗時，通過組態軟件或者儀表逐漸增加電動調節閥的開度以增大流量，待各儀表讀數顯示穩定后，讀取相應數據。離心泵特性實驗主要獲取實驗數據為：流量Q、泵進口壓力p1、泵出口壓力p2、電機功率N電、泵轉速n，及流體溫度t和兩測壓點間高度差H0（H0=0.1 m）。（4）測取10組左右數據后，可以停泵，同時記錄下設備的相關數據（如離心泵型號，額定流量、額定轉速、揚程和功率等），停泵前先將出口閥關閉。

1.3 教師介紹注意事項

（1）每次實驗前，均需對泵進行灌泵操作，以防止離心泵氣縛。同時注意定期對泵進行保養，防止葉輪被固體顆粒損壞。（2）泵運轉過程中，勿觸碰泵主軸部分，因其高速轉動，可能會纏繞并傷害身體接觸部位。（3）不要在出口閥關閉狀態下長時間使泵運轉，一般不超過三分鐘，否則泵中液體循環溫度升高，易生氣泡，使泵抽空。

1.4 學生進行實驗，記錄數據

這種傳統教學模式，學生只在實驗過程中參與教學，能夠達到的教學效果單一。[2]因此，筆者為適應職業教育改革“教學做”一體化改革要求，對整個教學過程進行了改進。

2 改進后的教學過程

2.1 學生自主構建水泵性能試驗臺

首先教師介紹課程目的是測定水泵性能，采用的實驗裝置是一個綜合試驗臺，讓學生自己探索試驗設備，繪制設備裝制圖。此時，學生見到的試驗臺設備系統流程圖如下，見圖2。

學生需要從綜合實驗裝置系統中選擇能夠實現水泵性能測試的主體設備水泵，能夠測量水泵進、出口壓力的表計，能夠測定水泵工作流量的流量表，能夠調節水泵流量變化的調節閥。最后學生的產品是繪制出如圖1所示的實驗系統。自己熟悉設備系統流程是一個探索的過程，學生的學習興趣遠遠大于聽教師講解，學生在學習摸索后繪制出了實驗系統圖，成功的喜悅將幫助他們進一步學習。[3]

2.2 水泵運行

水泵性能曲線繪制的實驗過程實際上包含了水泵啟動、運行調節等水泵運行知識。教師指導學生自己歸納實驗步驟。（1）水泵啟動前準備：注意水泵啟動前充水排氣過程；（2）離心泵啟動要求：出口閥門關閉啟動；（3）流量調節：開關閥門時動作輕柔，測試參數時需等流量穩定。

傳統實驗過程由教師做好所有的前期準備工作，如水泵灌泵在實驗前完成，教師只是講解需要進行灌泵，如何灌，灌到什么程度，學生沒有印象。改進后，由教師引導學生思考啟動前需要灌泵，在試驗臺上尋找灌泵用漏斗，然后學生自行操作。不同的組灌泵程度不同，教師可引導學生思考灌到什么程度為最佳。改進后，學生需要根據所學知識進行思考，并積累第一手直觀經驗。

2.3 水泵性能測試原理

水泵性能曲線測試包含流量-揚程，流量-功率，流量效率曲線，揚程、功率、效率都不能直接測量得到，必須通過對原始測量數據進行計算，因此需要學生了解計算原理。傳統實驗過程，教師在給定的實驗指導書中給出針對試驗臺所需的計算過程，學生只要記錄數據，帶入公式計算就可以了。對于為什么選用該計算公式，往往不思考，不動腦。實驗結束后，由由教師進行小結，學生自評或互評并實驗過程與實驗結果，最后由學生寫出實驗報告并提交，整個實驗教學活動結束。

3 結語

不管是傳統實驗方法還是改進后的實驗方法，都要求教師事前做好充分準備，對整個實驗過程要成熟在心，必要時先做先行實驗，對儀器設備、實驗材料要仔細檢查，以保證實驗的效果和安全。同時要求在學生實驗開始前，對實驗的目的和要求、依據的原理、儀器設備安裝使用的方法、實驗的操作過程等熟悉。在實驗進行過程中，教師巡視指導，及時發現和糾正出現的問題，進行科學態度和方法的教育。

參考文獻

[1] 肖麗.實驗教學改革初探[J].內江師范學院學報，2008（S2）.

[2] 王顯德，王嚴東.淺議物理實驗教學改羊[J].大學物理實驗，2002（4）：80-81.

[3] 袁冬援，徐富新，吳建好.物理實驗開放式教學的運作與思考[J].物理通報，2001（2）：30-32.endprint

摘 要：該文對傳統的水泵綜合性能實驗，從教學過程、教學模式等多面的改進的教學改革。

關鍵詞：實驗教學改革 傳統實驗 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（c）-0118-02

本裝置涉及的流體試驗臺是購買的浙江中控集團的LB101D流體綜合試驗臺，設備可以進行光滑管、粗糙管、閘閥局部阻力測定實驗；測出湍流區阻力系數與雷諾數關系曲線圖；能進行離心泵特性曲線測定實驗，繪制揚程、功率和效率與流量的關系曲線。

實驗法可以使得學生獲得比較完全的知識，能夠培養學生的獨立探索能力、實驗操作能力和科學研究興趣?，F代科學技術和實驗手段的飛躍發展，使實驗法發揮越來越大的作用。

1 傳統實驗教學

傳統的教學方法是教師講授實驗裝置的設備流程，實驗方法，注意事項，進行演示，學生分組做實驗記錄數據并寫出實驗報告。

1.1 教師介紹水泵綜合性能實驗設備

如圖1所示。

1.2 教師介紹實驗步驟

（1）清洗水箱，并加裝實驗用水。給離心泵灌水，排出泵內氣體。（2）檢查各閥門開度和儀表自檢情況，試開狀態下檢查電機和離心泵是否正常運轉。開啟離心泵之前先將出口閥關閉，當泵達到額定轉速后方可逐步打開出口閥。（3）實驗時，通過組態軟件或者儀表逐漸增加電動調節閥的開度以增大流量，待各儀表讀數顯示穩定后，讀取相應數據。離心泵特性實驗主要獲取實驗數據為：流量Q、泵進口壓力p1、泵出口壓力p2、電機功率N電、泵轉速n，及流體溫度t和兩測壓點間高度差H0（H0=0.1 m）。（4）測取10組左右數據后，可以停泵，同時記錄下設備的相關數據（如離心泵型號，額定流量、額定轉速、揚程和功率等），停泵前先將出口閥關閉。

1.3 教師介紹注意事項

（1）每次實驗前，均需對泵進行灌泵操作，以防止離心泵氣縛。同時注意定期對泵進行保養，防止葉輪被固體顆粒損壞。（2）泵運轉過程中，勿觸碰泵主軸部分，因其高速轉動，可能會纏繞并傷害身體接觸部位。（3）不要在出口閥關閉狀態下長時間使泵運轉，一般不超過三分鐘，否則泵中液體循環溫度升高，易生氣泡，使泵抽空。

1.4 學生進行實驗，記錄數據

這種傳統教學模式，學生只在實驗過程中參與教學，能夠達到的教學效果單一。[2]因此，筆者為適應職業教育改革“教學做”一體化改革要求，對整個教學過程進行了改進。

2 改進后的教學過程

2.1 學生自主構建水泵性能試驗臺

首先教師介紹課程目的是測定水泵性能，采用的實驗裝置是一個綜合試驗臺，讓學生自己探索試驗設備，繪制設備裝制圖。此時，學生見到的試驗臺設備系統流程圖如下，見圖2。

學生需要從綜合實驗裝置系統中選擇能夠實現水泵性能測試的主體設備水泵，能夠測量水泵進、出口壓力的表計，能夠測定水泵工作流量的流量表，能夠調節水泵流量變化的調節閥。最后學生的產品是繪制出如圖1所示的實驗系統。自己熟悉設備系統流程是一個探索的過程，學生的學習興趣遠遠大于聽教師講解，學生在學習摸索后繪制出了實驗系統圖，成功的喜悅將幫助他們進一步學習。[3]

2.2 水泵運行

水泵性能曲線繪制的實驗過程實際上包含了水泵啟動、運行調節等水泵運行知識。教師指導學生自己歸納實驗步驟。（1）水泵啟動前準備：注意水泵啟動前充水排氣過程；（2）離心泵啟動要求：出口閥門關閉啟動；（3）流量調節：開關閥門時動作輕柔，測試參數時需等流量穩定。

傳統實驗過程由教師做好所有的前期準備工作，如水泵灌泵在實驗前完成，教師只是講解需要進行灌泵，如何灌，灌到什么程度，學生沒有印象。改進后，由教師引導學生思考啟動前需要灌泵，在試驗臺上尋找灌泵用漏斗，然后學生自行操作。不同的組灌泵程度不同，教師可引導學生思考灌到什么程度為最佳。改進后，學生需要根據所學知識進行思考，并積累第一手直觀經驗。

2.3 水泵性能測試原理

水泵性能曲線測試包含流量-揚程，流量-功率，流量效率曲線，揚程、功率、效率都不能直接測量得到，必須通過對原始測量數據進行計算，因此需要學生了解計算原理。傳統實驗過程，教師在給定的實驗指導書中給出針對試驗臺所需的計算過程，學生只要記錄數據，帶入公式計算就可以了。對于為什么選用該計算公式，往往不思考，不動腦。實驗結束后，由由教師進行小結，學生自評或互評并實驗過程與實驗結果，最后由學生寫出實驗報告并提交，整個實驗教學活動結束。

3 結語

不管是傳統實驗方法還是改進后的實驗方法，都要求教師事前做好充分準備，對整個實驗過程要成熟在心，必要時先做先行實驗，對儀器設備、實驗材料要仔細檢查，以保證實驗的效果和安全。同時要求在學生實驗開始前，對實驗的目的和要求、依據的原理、儀器設備安裝使用的方法、實驗的操作過程等熟悉。在實驗進行過程中，教師巡視指導，及時發現和糾正出現的問題，進行科學態度和方法的教育。

參考文獻

[1] 肖麗.實驗教學改革初探[J].內江師范學院學報，2008（S2）.

[2] 王顯德，王嚴東.淺議物理實驗教學改羊[J].大學物理實驗，2002（4）：80-81.

[3] 袁冬援，徐富新，吳建好.物理實驗開放式教學的運作與思考[J].物理通報，2001（2）：30-32.endprint