《工程水力计算》课程标准.docx

工程水力计算课程标准一、前言（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：515 .适用专业：水利工程（二）课程性质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。（三）课程标准的设计思路I.课程设置的依据本课程是根据教育部有关指导精神和意见，结合高职高专国家级重点建设专业水利水电建筑工程专业“合格+特长”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的水利水电建筑工程专业人才培养方案基础上设置的。6 .课程改革的基本理念本课程立足于实际能力的培养，因此对课程内容的选择标准作了根本性改革，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。经过行业、企业专家深入、细致、系统的分析，本课程最终确定了以下工作任务：课程描述、液体认知、静水压强与静水压力计算、运动水流基本原理、水头损失计算、有压管流水力计算、渠道水力计算、堰闸水力计算、建筑物下游消能水力计算、水力计算案例、理正工程水力计算软件使用说明等十一个学习任务。这些任务目将主要突出对学生职业能力的训练，其理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和素质的要求。例如：水利工程监理员证书考试内容包含了“水压力计算”、“消力池设计”以及“管道、渠道、堰、闸”等知识。所以，本课程所确定的某些学习项目具有一定的综合性，以满足不同的要求。例如：”建筑物下游消能水力计算”这个学习项目，不仅要满足实际工作岗位的需要，即：通过学习，会对不同的建筑物进行消能计算，指导施工，同时，还要满足学生不同专业的要求：水利水电建筑工程专业注重渠道、堰、闸的消能，水利工程专业注重渠道的消能，道路与桥梁工程技术专业注重桥、涵的消能，而城市水利、建筑设备专业则注重管道的消能。建筑物不同，消能设计方案也不同。因此，在实际工作中，要结合实际的建筑物，选择合适的消能方案去指导施工是非常重要的。总之，通过以上课程内容的训练学习和证书考试，以工作任务为中心，将不同类型的知识综合起来，实现理论与实践的一体化，有利于培养学生的综合应用知识和技能，以便有效地完成水利水电建筑施工岗位上相应的工作任务。本课程要求打破纯粹讲述的教学方式，实施项目教学以改变学与教的行为。这是教学模式的一个重大转变，要有力地推动这一转变，需要以项目为载体来组织课程内容。在项目课程设计中，项目载体设计是一个关键环节。本课程确定的是以“水利工程建筑物”水力计算任务作为载体的项目设计思路，实际项目设计的典型性既要有在建筑工程项目中普遍应用的含义，又有能最为有效的促进学生职业能力发展，达到本课程目标的含义，同时还要兼顾学生获取“双证书”的要求，当然，也要考虑学生毕业后可持续发展的需求。本课程设计的学习项目必须能够满足多方面的要求，而且每个学习项目都是以典型案例为载体设计的活动来进行，以工作任务为中心整合理论与实践，实现理论与实践的一体化。教学过程中，通过校企合作，校内外实训基地建设等多种途径，采取工学结合的培养模式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。7 .课程目标、内容制定的依据本课程立足于实际工作职业能力的培养，以实际水利工程水力计算任务为切入点，以水利建筑行业职业资格标准为依据，构建课程内容和知识体系。课程内容和知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和素质的要求。旨在为水利工程专业提供一部符合人才培养方案要求、实用性强、特色鲜明的课程，培养学生熟练进行一般水利工程水力计算，具有水利工程设计与施工现场组织与管理等能力。本课程在课程结构上实行以工作任务过程为导向，即将知识和技能隐含在工作任务中,将课堂教学活动的逻辑主线定位在实践活动上，理论知识的组合按照实践训练工作任务的相关性进行，不同的任务按照不同特点，组合对应的技能训练和理论学习，让学生融入工作情景，经受实际工作的锻炼，提高他们的分析问题解决问题能力。在整门课程内容编排上，考虑到学生的认知水平，由浅入深的安排课程内容，实现能力的递进。能力的递进不是根据流程的先后关系确定的，而是按工作任务的难易程度确定的，总体内容编排顺序设计为：液体认知、静水压强与静水压力计算、运动水流基本原理、有压管流水力计算、渠道水力计算、堰闸水力计算、建筑物下游消能水力计算、水力计算案例、理正工程水力计算软件使用说明。8 .课程目标实现的途径为了更为清楚的表述课程目标，提高课程目标对教学过程的指导价值，本课程采用表现性课程目标表达方法，用学生在相关课程内容掌握中所能表现出的实际行为来表述课程目标。比如“掌握常规水力学试验的方法”，这是传统的表述方式，按照表现性目标的要求，它应表述为“能够准确地说出常规水力学试验的试验步骤及其相应的设备仪器的名称、操作方法，熟练填写试验报告”。基本格式为“能（会）+程度用语+动词+对象”。该门课程建议总学时为70,其中理论学时54,实验实训学时16,学分为3.5。二、课程目标（一）总目标本课程的总体目标是：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。（二）具体目标1 .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；能陈述理正水力计算软件的特点、功能、系统环境与安装、操作方法。2 .能力目标能够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；能够用理正水力计算软件进行水力计算。3 .素质目标具备吃苦耐劳、认真仔细、乐于奉献、团队协作、勇于创新的精神。三、内容标准课程描述知识内容要求能力与素质要求1 .能陈述课程的性质、地位、研究方法等；2 .能陈述工程中遇到的工程水力计算问题。能够说出工程中遇到的工程水力计算问题、本门课的目标、研究方法项目一：液体认知知识内容要求能力与素质要求1 .能陈述液体的基本物理力学性质；2 .能准确陈述常规水力实验的方法、步1.能够熟练测定液体的密度、容重等物理力学性质，能够准确填写试验报告。骤、仪器名称。2.具备认真仔细、吃苦耐劳精神。项目二：静水压强与静水压力计算知识内容要求能力与素质要求1 .能陈述静水压强、静水压力测定的方法、步骤、仪器名称；2 .能够准确陈述平面、曲面静水压强与静水压力的概念、计算方法。1 .能熟练地按照水力试验步骤操作仪器设备进行静水压强试验，能够准确填写试验报告；2 .能够对平面、曲面静水压强与静水压力进行计算；3 .具备认真仔细、吃苦耐劳精神。项目三：水流运动基本原理介绍知识内容要求能力与素质要求1 .能陈述描述水流运动的两种方法及区别；2 .能熟练陈述三大方程的基本形式、意义及应用要点；3 .能熟练掌握三大方程的实验室论证原理、方法、步骤即实验设备名称。1 .能对水流运动进行描述；2 .能够应用三大方程解决工程实际问题；3 .能熟练地按照三大方程水力试验步骤操作仪器设备进行试验，能够准确填写试验报告；4 .做实验要有认真仔细、团队协作、勇于创新精神。项目四：水头损失计算知识内容要求能力与素质要求1 .能熟练陈述水头损失的概念、产生原因、类型、判别方法；2 .能熟练陈述水流形态的类型及划分方法；3 .能熟练陈述工程中水头损失的计算方法。1 .能区分并确定水头损失的类型及大小；2 .能熟练地按照水头损失试验步骤操作仪器设备进行试验，能够准确填写试验报告；3 .能对水工建筑物进行水头损失计算；4 .做实验要有团队协作、勇于创新精神，计算要有认真仔细、吃苦耐劳精神。项目五：有压管流水力计算知识内容要求能力与素质要求1 .能熟练陈述管流的概念、类型与构造；2 .能熟练陈述管流水力计算的类型、原理、方法、步骤；3 .能熟练陈述管流测压管水头线与总水1 .能对不同管流进行水力计算：确定泄流量、断面尺寸、压强等；2 .能准确绘制不同管流的测压管水头线与总水头线，为工程设计提供参考；头线的绘制原理及方法。3 .能够指导管流的设计与施工；4 .具备认真仔细、吃苦耐劳精神。项目六：渠道水力计算知识内容要求能力与素质要求1 .能够陈述明渠均匀流、明渠非均匀流的概念、区别；2 .能够陈述渠道水力计算的类型、原理、方法、步骤；3 .能够陈述明渠水流流态及判别方法；4 .能够陈述水跃的产生原因、类型、消能机理、水力计算方法。1 .能解决渠道水力计算的各种问题；2 .能对水跃进行水力计算；3 .能够指导渠道的设计与施工；4 .能区分渠道的十二种水面曲线并进行演示。5 .具备吃苦耐劳、认真仔细、团队协作、勇于创新的精神。项目七：堰闸水力计算知识内容要求能力与素质要求1.能够熟练陈述堰、闸的概念、水流特点1.能解决堰闸水力计算的各种问题；及区别；2.熟练堰、闸水力计算的类型、原理、方法、步骤。2 .能够指导堰闸的设计与施工；3 .具备认真仔细、乐于奉献、团队协作、勇于创新的精神。项目八：建筑物消能水力计算知识内容要求能力与素质要求1 .熟练陈述水工建筑物衔接与消能的类型、原理、特点；2 .熟练陈述底流式消能设计的类型、原理、方法、步骤。项目九：水力计算案例1 .能够熟练地对水工建筑物进行消能计算与处理；2 .能够指导建筑物消能设计与施工；3 .具备认真仔细、勇于创新的精神。知识内容要求能力与素质要求能陈述拦河坝、管网、有压隧洞、渠道、溢流坝、溢洪道的作用及水力计算的内容、方法、步骤。1 .能够熟练地对拦河坝、管网、有压隧洞、渠道、溢流坝、溢洪道进行水力计算；2 .具备认真仔细、勇于创新的精神。项目十：理正工程水力计算软件使用说明知识内容要求能力与素质要求能陈述软件的特点、功能、系统环境与安装、操作方法。1 .能够用软件对水工建筑物进行水力计算；2 .具备认真仔细、勇于创新的精神。四、实施建议（一）教学组织1.在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的学习动机。2 .本课程教学的关键是通过典型的活动项目，由教师提出要求或示范，组织学生进行活动，注重“教”与“学”的互动，让学生在活动中增强重合同守信用意识，掌握本课程的职业能力。3 .在教学过程中，要创设工作情景，同时应加大实验实训的容量，要紧密结合职业技能证书的考证，加强考证的实操项目的训练，在实验实训过程中，使学生掌握水工建筑物设计与施工的工艺流程，提高学生的岗位适应能力。4 .在教学过程中，要应用多媒体、投影等现代教学资源辅助教学，帮助学生理解水工建筑物性质与分类、水力计算的过程及要点。5 .在教学过程中，要重视本专业领域新技术、新工艺、新设备发展趋势，贴近生产现场。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。6 .教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。（二）教材编写1 .必须依据本课程标准编写教材，教材应充分体现以工作任务为中心组织课程内容和课程教学的设计思想。2 .教材应将本专业职业活动，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程，结合职业技能证书考证组织教材内容。要通过静水压强与静水压力计算、运动水流基本原理、水流形态与水头损失、管流水力计算、渠道水力计算、堰闸水力计算、建筑物下游消能水力计算等几个学习项目，引入必须的理论知识，增加实践实操内容，强调理论在实践过程中的应用。3 .教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对水工建筑物设计与施工的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。4 .教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新工艺、新方法及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。5 .教材中的活动设计的内容要具体，并具有可操作性。（）教学评价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。4 .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。（四）教学资源4.1多媒体、网络、实验实训条件建设（1）积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。同时应积极创造条件搭建远程教学平台，扩大课程资源的交互空间。（2）产学合作开发实验实训课程资源，充分利用本行业典型的生产企业的资源，进行产学合作，建立实习实训基地，实践“做中学、学中做、边做边学”的育人理念，满足学生的实习实训，同时为学生的就业创造机会。（3）建立开放实验室及实训基地，使之具备现场教学、实验实训、职业技能证书考证的功能，实现教学与实训合一、教学与培训合一、教学与考证合一，满足学生综合职业能力培养的要求。借助示范院校建设的大好机遇，工程水力计算教学实验设备进行了先进、小型、多台、自循环、整齐划一的重建，同时，还修建了仿真模拟水工大厅，在此基础上，组织编写了水力学实验指导书。该指导书指导性强，包括了所有动手操作实验，能有效指导学生独立完成实践性教学环节，使水力学实验教学有了一套完整的教学体系和科学的管理办法。（4）加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学院多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。教学网站经常更新，加入新知识。该网站的服务器在校园网内，硬件设备先进，可以满足大量学生同时上网学习的需要。学生在学校内或家中都能够登录网站进行学习。（5）数字图书馆免费对全院师生开放，学院购买清华同方的中国期刊全文数据库和中国博士论文、中国优秀硕士全文数据库；万方数据的科技、商务信息数据库，超星电子图书等重点数据资源，满足区域内不同行业不同层次用户对不同信息的需要。学院图书馆有电子图书12万册，可供师生在校园网内使用。院网络中心建设有教学资源库，目前有各类教学资源720G,可在校园网免费使用。同时学院网络中心还提供BLOG、BBS等交流工具，可供师生使用。课程教学资源已经上网，学生可以在网上直接下载，实现了网上课堂。（6）本课程已完成课程标准、教学整体设计、多媒体课件、电子教材、实训案例、教学录像、在线测试等内容的上网，通过网络化的教学方式，学生在课外自主学习。（7）本课程已被陕西省教育厅评为陕西省2009年精品课程，以后可以充分利用网络辅助教学手段，为工程水力计算课程教学提供了非常好的网络教学环境。（8）注重实验实训指导书和实验实训教材的开发和应用。（9）注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。同时，建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学院多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。4.2推荐教材、参考书l张春娟.工程水力计算.中国水利水电出版社，2009.8.2张耀先.水力学.科学出版社，2005.3邓小玲.水力学立体化教材（水工专业）.科学出版社，2005.4韩梅，拜存有.水力学（水文专业）。科学出版社，2005.4.3其他说明本课程标准主要适用于学制三年的高职高专学生。五、附录本课程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。