一、课程基本情况
| 课程名称 |
大气模拟实验 |
| Atmosphere modeling experiment |
| 课程编号 |
AT227081 |
学分 |
1 |
| 课程类别 |
■核心 □必修 □任选 □限选 |
执行学期 |
1 |
| 课程学时 及其分配 |
总学时 |
学时分配 |
| 16 |
讲授 |
12 |
| 实验 |
4 |
| 实习 |
0 |
| 上机 |
0 |
| 开课单位 |
大气科学学院大气模拟实验室 |
| 适用专业 |
大气科学学院大气科学、应用气象专业 |
| 对应培养标准 |
2.1 工程推理及解决问题能力,3.1团队合作能力 |
| 先修课程 |
大气流体力学、动力气象学、天气学原理 |
| 教材与 参考文献 |
推荐教材: [1] 天气学原理与方法,朱乾根,北京:气象出版社,2003 [2] 新编动力气象学,李国平,北京:气象出版社,2006 参考教材: [1] 大气科学概论,黄荣辉,北京:气象出版社,2006 |
二、实验的性质与作用
《大气模拟实验》是大气科学、应用气象及相关专业的基础课程,是流体力学、动力气象学及天气学原理课程重要的实践性教学环节,是对学生学习模拟大气运动的综合性训练,是培养学生的动手能力和创新能力的重要环节和手段。
三、培养目标与标准
1、本项填写本实验(实习、设计、论文)总体培养目标:即学生通过学习后,在知识、能力和素质等方面应达到的目标。可包括:(1)知识要求:明确本课程对知识的基本要求;(2)能力要求:明确通过本课程教学培养学生哪些方面的能力(如:理解能力、推理能力、设计和完成实验的能力、获取知识的能力、综合分析能力等),提出培养学生能力的措施和方法。
2、课程培养标准可用段落形式的文字描述,但应与2010版本科人才培养方案中课程进程表里该课程对应的培养标准一致,要求阐述条理清晰、重点突出;也可采用表格形式(下表形式仅供参考,表中的各级指标不要求大而全),列出主要指标即可(若有三级指标则写至三级指标)。各学院可对表格形式做微调,但建议相近专业/学院的课程尽量统一形式。
3、若该课程为大平台课程(如电子实验中心开设的某些课程),难以与各专业的本科人才培养方案的培养标准一一对应,可宏观描述该课程的培养标准。
《大气模拟实验》是对学生进行大气模拟、实验设计、调试等各环节的综合性训练课程,培养学生运用所学知识解决气象应用背景下的实际问题的能力;使学生学习大气模拟的基本方法,促进理论和实践的转换和提高;掌握仪器设备在实验和设计中的应用,综合提升学生实践知识探索的能力和团队协作精神。课程培养标准主要包括:
(1)综合运用流体力学、动力气象学、天气学原理课程中所学到的理论知识完成实验,培养分析和解决实际问题的能力。
(2)掌握大气模拟实验设计流程,学习资料文献查询。
(3)掌握室内对流水槽装置、大气转盘装置的特性以及使用方法。
(4)学习模拟大气边界层及大气运动的原理和方法,锻炼写实验报告的能力。
(5)教学中贯彻协同合作和多元化考核的思想,培养学生的团队合作精神和语言表达、协调能力。
四、实验(实习、设计、论文)内容与学时分配
明确本实验(实习、设计、论文)所包含的实验项目名称、内容和要求、学时安排、每组学生人数、项目类型等信息。项目性质:必选/任选(选其一),实践形式:实验/实习/上机(选其一),项目类型:验证/设计/综合(选其一),其他说明:课内完成/课外完成/其他补充说明。
本课程开出的实验(实习、设计、论文)项目详见下表:
| 项目 序号 |
项目名称 |
内 容 提 要 |
项目学 时 |
项目性 质 |
实践形 式 |
项目类型 |
每组人数 |
其他说 明 |
| 1 |
水槽内模拟大气边界层的发展 |
水槽内模拟大气边界层的发展。 1、 先往水槽里面加20cm的冷水,再在冷水层之上加25cm的热水。 2、 形成了稳定而均匀的逆温层。 3、 待水槽中的水静止后,通过油箱加热,模拟实际大气边界层的发展。 |
2 |
必选 |
实验 |
验证 |
20 |
课内完成 |
| 2 |
利用大气转盘模拟埃克曼层 |
利用大气转盘模拟埃克曼层 1、 将容器内加入10cm的水,以5rpm的转速旋转转盘,在水中加入高锰酸钾颗粒,观察泰勒柱。 2、 将转速减到3rpm,流体保持着气旋性涡旋转动,流体中心表示低气压,边缘表示高气压,观察示踪剂颗粒的羽流特征,羽流大致相对于等压线呈45°向内流动。 3、 将转盘加速,主要是为得到与上一步相反的水流,也可直接按顺时针旋转。相对气流则是一个反气旋性的,中心为高压,边缘为低压。观察羽流特征,羽流方向与刚才相反,为向外流动。 |
2 |
必选 |
实验 |
验证 |
20 |
课内完成 |
五、实验(实习、设计、论文)报告撰写要求
实验报告要求和格式见附件。
六、实验(实习、设计、论文)的考核与成绩评定
课程设计结束后,教师将根据以下几方面来评定成绩:
1、实验动手能力(操作水平、操作中分析解决问题的能力,以及创新精神等)。
2、实验过程中的学习态度、工作作风和科学精神。
3、实验报告
其中第1、2两项占总成绩的70%,第3项占总成绩的30%。详见下表:
| 考核环节 |
考核内容及方式 |
百分比 |
| 实验操作 |
实验动手能力 |
30% |
| 考勤 |
实验过程的学习态度、科学精神 |
40% |
| 批改报告 |
实验报告 |
30% |
附:
《大气模拟实验》实验报告要求和格式如下:
实验项目
班级 姓名 学号 日期
一、实验目的
二、实验设备
三、实验内容与步骤
四、实验意义
五、回答思考题
六、本次实验小结