《工程水力计算》课程教学总体设计

《工程水力计算》课程教学总体设计一、课程基本信息1.课程名称：工程水力计算2.课程类别：专业平台课3.课程编码：4.学时：51，其中讲授43、实验6、技能训练25.适用专业：水利工程课程名称：工程水力计算二、教学设计1．学习基础分析本课程是高职高专水利工程专业的一门重要理论（含实践）课，课程的功能是培养学生熟练掌握静水压力、静水压强的计算方法；水流运动的基本原理；以及水利工程中管道、人工渠道、天然河道、堰、闸、泄水建筑物下游消能等的水力计算方法，会用工程水力计算基本原理和方法分析解决实际工程问题，还要初步培养水利工程作业现场基本的管理与控制能力。本课程以“建筑力学”和“土力学”的学习为基础，同时与“水利水电工程施工”、“水工建筑物”以及“施工质量控制与验收”等课程相衔接，共同打造学生的专业核心技能。本课程在水利水电建筑工程专业中处于非常重要的地位，应当作为专业核心课程和必修课程。2．学习目标总体目标能够进行水工建筑物的水力计算，具备指导水工建筑物设计与施工的能力。即通过学习，学生应能够利用所学知识对水工建筑物进行水力计算和简单设计；能够组织渠道开挖与回填；能够对建筑物进行消能设计与施工；能够对城市自来水管网进行水力计算和施工；培养学生利用相关原理、概念、规范、标准等知识，结合有关力学与结构方面的知识进行分析和解决实际工程中常见水力计算问题的能力，以进一步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质，为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。知识目标能够熟练陈述常见水工建筑物的类型及其水力计算方法；

能说出水工建筑物水力计算的内容；

能够准确地说出常规水力试验的试验步骤及其相应的设备仪器的名称、操作方法；

能准确陈述静水压强、静水压力、动水压强、动水压力等概念及计算方法；

能熟练陈述明渠水流的基本流态及判别方法；

能熟练陈述消力池的类型与构造；

能熟练陈述水头损失的类型及计算要点；能熟练陈述水跃的类型及计算方法；能够熟练陈述描述水流运动的基本原理及方法。能力目标能对水工建筑物进行水力计算及简单设计；

能够独立完成常规水力学试验，熟练填写试验报告；

能够制定渠道工程断面设计、现场场地平整、开挖与回填的施工方案；

能进行水工建筑物的消能设计；

能够对城市自来水管网进行简单设计和施工；能够计算静水、动水的压力与压强。素质目标具备吃苦耐劳、认真仔细、乐于奉献、团结协作、勇于创新的精神。3．教学内容序号项目模块名称项目内容学时1液体认知1.1液体的基本特性1.2液体的主要物理力学性质1.3实际液体与理想液体22静水压强与静水压力计算2.1静水压强及其特性2.2水静力学基本方程2.3静水压强的测算2.4平面壁上的静水总压力计算2.5曲面壁上的静水总压力计算83水流运动基本原理介绍3.1描述水流运动的方法3.2恒定总流连续性方程3.3恒定总流能量方程的建立3.4恒定总流能量方程的应用3.5恒定总流的动量方程104水头损失计算4.1水头损失的类型4.2水流运动的两种形态4.3均匀流沿程水头损失与切应力的关系4.4紊流运动4.5沿程水头损失的分析与计算4.6局部水头损失的分析与计算65有压管流水力计算5.1管流认知5.2简单短管水力计算5.3简单短管水力计算工程实例5.4简单长管水力计算5.5复杂管路水力计算5.6水击计算简介66渠道水力计算6.1明渠水流认知6.2明渠均匀流计算公式6.3明渠均匀流计算有关问题分析6.4明渠均匀流的水力计算6.5明渠非均匀流认知6.6水跃的水力计算6.7明渠恒定非均匀渐变流的基本方程式6.8棱柱体明渠非均匀渐变流水面曲线分析6.9明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算107堰闸水力计算7.1堰闸认知7.2薄壁堰水力计算7.3实用堰水力计算7.4宽顶堰水力计算7.5闸孔出流水力计算48建筑物消能水力计算8.1泄水建筑物下游水流衔接消能形式8.2底流式消能的水力计算8.3挑流式消能的水力计算39水力计算案例案例一：拦河坝水力计算案例二：管网水力计算案例三：有压隧洞水力计算案例四：渠道水力计算案例五：溢流坝水力计算案例六：溢洪道水力计算110理正工程水力计算软件使用说明10.1系统环境与安装10.2功能概述10.3快速操作指南10.4操作说明111合计5112工程水力计算综合实训304．能力训练项目设计序号单元标题主要支撑知识教学组织形式地点作业形式结果（可展示）1课程描述课程基本理念图片展示教室讲解学生讨论教室思考题讨论记录2液体认知液体的物理力学性质模型讲解图片展示实验验证教室、实验室思考题实验报告书面作业实验报告3静水压强与静水压力计算1.静水压强与静水压力的特性；2.静水压强与静水压力的计算方法模型讲解实验验证案例引导启发教学学生训练教室、实验室思考题实验报告书面作业计算结果实验报告4水流运动基本原理介绍1.水流运动基础知识；2.水流运动三大方程；3.三大方程的实验验证模型讲解案例引导实验验证学生训练教室、实验室思考题实验报告书面作业计算结果实验报告5水头损失计算水头损失计算基础知识模型讲解案例引导实验验证学生训练教室实验室思考题实验报告书面作业计算结果实验报告6有压管流水力计算管流水力计算基础知识案例引导教师讲解学生训练教室思考题实验报告书面作业计算结果7渠道水力计算渠道水力计算基础知识案例引导教师讲解学生训练教室、实验室思考题书面作业计算结果8堰闸水力计算堰闸水力计算基础知识案例引导教师讲解学生训练教室资料室思考题书面作业计算结果9建筑物消能水力计算水工建筑物消能计算基础知识案例引导教师讲解学生训练教室资料室思考题书面作业计算成果10水力计算案例不同建筑物水力计算基础知识案例引导教师讲解学生训练教室、资料室思考题计算成果11理正工程水力计算软件使用说明理正计算软件知识教师讲解上机练习计算机房多媒体教室上机计算结果计算成果计算体会5．教学方法（1）注重“教”与“学”的互动以学生为主体，以职业需求确定综合项目、单项任务和理论知识，引导学生“学中做，做中学”；以教师为主导，指出学习目标，进行正确引导（课堂、实验实训、习题）；了解学生的困惑，进行正确指导。（2）采用项目教学在教学过程中，采用项目教学，立足于加强学生实际操作能力的培养，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的学习动机。（3）加大实验实训容量在实验实训过程中，使学生掌握水工建筑物水力计算流程，提高学生的岗位适应能力。6．教学进程顺序课程内容学时分配讲授实验技能训练小计1课程描述112液体认知113静水压强与静水压力计算61184水流运动基本原理介绍541105水头损失计算5166有压管流水力计算667渠道水力计算10108堰闸水力计算449建筑物消能水力计算3310水力计算案例1111理正工程水力计算软件使用说明1112机动0013合计436270三、考核与评价1．考核方式及成绩评定标准本课程采用形成性考核和期末终结性考试相结合的考核方式，满分为100分，及格为60分。其中期末终结性考试成绩满分为100分，占考核总成绩的80%；形成性考核即平时考核成绩占考核总成绩的20%。平时作业以考勤、各章的自我检测题和习题为主，由辅导教师按完成作业的质量进行评分。2．学习效果评价（1）改革传统的学生评价手段和方法，采用阶段评价、目标评价、过程评价，理论与实践一体化评价模式。（2）关注评价的多元性，结合课堂提问、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛及考试情况，综合评价学生成绩。（3）应注重学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。四、其他1.教学材料（1）教材：《工程水力计算》，张春娟，中国水电出版社，2009年8月。（2）课程网站：（3）参考资料：[1]张耀先．水力学．科学出版社，2005.[2]邓小玲．水力学立体化教材（水工专业）．科学出版社，2005.[3]韩梅，拜存有．水力学立体化教材下册（水文专业）.科学出版社，2005.[4]张劲，章吉吉．水力学立体化教材下册（给水排水专业）.科学出版社，2005.[5]武汉水利电力大学水力学教研室．水力计算手册，水利出版社，1981.[6]清华大学水力学教研组．水力学.人民教育出版社，1980.[7]水力学国家重点实验室（四川大学）．水力学.高等教育出版社，2003.[8]杨凌真．水力学难题分析．高等教育出版社，1998.[9]吴持恭．水力学（上、下册，第三版）．高等教育出版社，2003.3.[10]张春娟．水力学与桥涵水文．中国水利水电出版社，2007.7.2.编制依据本课程教学总体设计是根据教育部有关指导精神和意见，结合高职高专陕西省重点建设专业水利工程专业的人才培养模式和课程体系的要求，在与校外企业专家共同制定了“水利工程专业”人才培养方案基础上编写。在整门课程内容编排上，考虑到学生的认知水平，由浅入深地安排课程内容，实现能力的递进。3.编制人员执笔：张春娟审核：拜存有参加编写人员：郑新让（中国水电十五局建筑公司高级工程师）、卫玲（延安市河道管理处高级工程师）、刘红英（杨凌职业技术学院）4.编制时间2017年5月5.需