实用水力计算技术课程标准Word文档下载推荐.docx
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掌握明渠均匀流断面形状、底坡的设计及其水力计算
（8）熟悉掌握明渠的三种流态及其判断方法，了解断面及临界水深的概念，掌握水跃和水跃的概念及其判断，掌握非均匀渐变流的水面曲线类型分析
（9）掌握闸孔出流、堰流的判断及其基本计算公式，了解流量系数、侧收缩系数、淹没系数的含义及计算。
（10）理解水跃消能的过程掌握消力池的水力计算、理解挑流消能的鳄梨过程和跳距及冲深的主要影响因素。
3、能力目标
（1）能计算平面和曲面上的静水作用力；
（2）能计算水头损失、短管计算；
（3）能计算明渠均匀流的设计计算；
（4）能进行闸孔流和堰流设计计算；
（5）能进行各种消能池的设计计算；
（6）能单独3~4种操作流体力学实验
（7）能查阅水力设计手册
4、素养目标
（1）细心：
水利工程设计计算要细心，
（2）安全：
水利工程设计计算关系到水利工程的安全，所以要培养学生安全意识；
（3）责任感：
水利工程设计计算关系到水利工程的安全，关系到下游居民生命财产的安全，培养责任感非常重要；
（4）团队合作：
水利工程的水力计算，需要与不同专业的设计人员沟通，加强团队合作意识。
四、课程设计思路
1、学岗贯通
围绕专业人才培养目标和岗位工作任务需求设计课程教学目标，通过对设计单位和施工单位的职业能力调查与分析，确立岗位素养和能力，明确水利设计和施工岗位所必须具备的技能要求和相关理论知识要求。
依据完成工作任务的知识、能力、素质要求，力求突出基础理论知识的应用能力和实际设计计算能力的培养。
为了使教学内容更贴近岗位需求，实行与校企合作企业共同建设与管理课程，共同制订课程标准，编写教材；
共建实训基地，进行实践项目化教学。
2、以水利实际项目设计为载体，构建学习项目
依据水利岗位职业能力及课程教学目标，将课程教学内容和职业道德、素质的培养渗透到课程教学中，同时构建实用水力计算技术课程考核评价体系，主要包含专业理论和实际水利设计计算大部分，实行客观定性与定量评价相结合、过程评价与终结评价相结合。
让学生在课程学习的同时也为水力设计和施工岗位奠定基础。
3、与时俱进
依据市场需求和行业企业需求，结合自身学生高中阶段的基础，及时更新或调整教学内容，确保能把最新、最适合的方法讲授给学生；
另外，随着科技日新月异的进步，新的水力计算软件的不断涌现，要及时让学生了解最新水力计算软件，为以后步入工作岗位打下坚实的基础。
五、课程内容设计
1、课程整体设计
章/模块
主要教学内容
实践项目
教学内容的取舍及依据
与前导、后续课程的关系与处理
学时分配
理论学时
实践学时
模块一、
液体的基本特性
一、液体的基本特征、力学性质
二、理想液体
三、作用在液体上的力
本模块内容介绍液体的基本性质，是水力学的基础
水力计算技术需要《高等数学》、《水利工程实用力学》课程中作为前导，本课程后续为《工程水文及水利计算》和《城镇自来水管网设计》等课程奠定了基础。
2
模块二、静水压强
一、静水压强特性及其基本规律
二、几种压强的表示方法
三、静水压强的单位和测量
四、流体静力学演示
本模块内容静水压强的基本知识
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模块三、曲、平面壁上静水作用计算
一、作用于平面上的总压力
二、作用于曲面上的总压力
本模块内容静水压强在水力工程上的应用
模块四、水流运动的基本原理
一、水流运动是基本概念
二、恒定流连续方程、能方程、动量方程
三、能量方程的应用条件举例
1、伯努利方程实验
2、文丘里综合实验
本模块内容是水流运动的基本概念和计算方程。
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模块五、水流形态与水头损失计算
一、水流损失与流态
二、水流运动的流态及判断
三、水头损失计算
1、雷诺实验
2、沿程与局部水头损失实验
本模块是内容水流动能量损失与流态的关系和计算，
模块六、短长管计算
一、管流概念
二、短管计算
三、简单长管计算
本模块是水头损失设计应用计算。
模块七、明渠恒定均匀流
一、明渠类型及均匀流产生条件
二、明渠均匀流的计算公式
三、明渠均匀流水力计算类型
本模块内容明渠恒定均匀流计，是水力学在水利工程设计上的实际应用
模块八、明渠恒定非均匀流及其水面曲线分析
一、明渠水力的三种形态
二、临界水深、底坡
三、水跌与水跃
四、明渠恒定非均匀流水面曲线分析
本模块内容明渠恒定非均匀流计，是水力学在水利工程设计上的实际应用
模块九、闸孔出流和堰流的设计计算
一、闸孔出流和堰流的概念
二、闸孔出流
三、堰流
本模块内容是闸孔出流和堰流的计算，是水力学在水利工程设计上的实际应用。
模块九、水工建筑下游水流衔接与消能
一、底流式衔接与消能
二、|底流消能的其他形式
三、挑流消能的水力计算
本模块内容是水利消能计算，是水力学在水利工程设计上的实际应用
机动
1
合计
43
8
2、教学内容与作业设计
节/子模块
教学内容
作业
教学建议与说明
1、液体的特征
2、液体的物理力学性质
在生活中寻找水的表面张力现象例子
建议引用简单的例子，说明水电表面张力或粘滞性
1、液体连续介质假说
2、理想液体
1、表面力
2、质量力
1、静水压强的定义、特点
2、静水压强的基本方程
通过流体静力学综合演示，让学生揭示油密度测试原理
建议增加多种液体静力学方面的演示实验
1、绝对压强
2、相对压强
3、真空度
1、压强的单位
2、压强的测量
1、流体静力学综合演示
1、图解法
2、解析法
建议选择水利工程实例进行教学
1、静水压力的分力
2、曲面壁上的静水总压力
1、描述水流运动的两种方法
2、流管、流束、总流量过水断面
3、水流运动的类型
4、渐变流和急变流
计算6楼宿舍楼水龙头出水一楼最少要多大压力
建议实训教学过程中增加演示实验演示外，还应增加视频演示，以便学生更好地掌握对连续方程能量方程的理解。
1、连续方程
2、能量方程
动量方程
1、应用条件及注意点
2、应用举例
3、流体运动演示
五、水流形态与水头损失计算
一、水流损失与流态
1、水头损失的原因及分类
2、边界条件对水头损失的影响
3、沿程损失与应切力的关系
分析在相同的流速下，大管径和小管径水头损失那个大
？
分析突扩管和突缩管那个局部水头损失大。
增强湍流实验演示，以便学生更好地掌握水头损失的原因。
2、流态判别流态与水头损失的关系
3、层流
4、紊流
1、沿程水头损失理论公式
2、沿程阻力系数测定
3、沿程水头损失经验公式
4、局部水头损失的分析与计算
5、湍动机理演示
1、定义和特点
2、管流分类
3、管流的计算类型
工程实例设计短管出流计算
建议选用实际工程实例进行教学
1、自由出流基本过程
2、淹没出流基本公式
3、管径的确定
4、总水头线和测压管水头线绘制
5、短管应用举例
1、长管的定义
2、长管计算
3、水击综合演示实验
1、明渠及其类型
2、明渠均匀流的特点3、明渠均匀流产生条件
工程实际设计明渠流量
1、建议到现场观看明渠流动情况，
2、建议采用数值仿真演示明渠流动不同状态
1、明渠均匀流基本公式
2、水利最佳断面
3、渠道中的容许流速
4、渠道糙率确定
5、复式断面渠道水利计算
1、已建成渠道的水利计算
2、设计新渠道的水利计算
3、渠道边坡系数和超高的确定
4、明渠流动演示实验
1、明渠水流中的三种流态
2、微波的相对波速C
3、流态判别
2、建议采用数值仿真演示明渠流动不同状态，提高学生学习兴趣
1、断面比能与断面比能曲线
2、临界水深
3、临界底坡、缓坡与陡坡
1、水跌
2、水跃
1、明渠恒定非均匀流方程介绍
2、渠道中非均渐变匀流水面曲线分析介绍
3、非均渐变匀流水面曲线计算与绘制介绍
1、闸孔出流概念
2、堰流的概念
建议增加孔口出流实验，以加深对本章内容的了解
1、平顶坎上闸孔自由出流
2、平顶坎上闸孔淹没出流
3、曲线坎上闸孔自由与淹没出流
1、堰流的基本公式
2、薄壁堰流树立计算
3、实用堰流水力计算
4、宽顶堰流水力计算
1、概述
2、底流式衔接形式收3、缩断面水深计算及消力池水力计算
建议带学生带现水力现场参观，以便了解水力消能池的实物结构
1、特殊的消力池形式
2、辅助消能工
1、挑距的计算
2、冲刷坑深度的估算
3、职业能力与实训项目
职业能力
实训项目
实训方式
实训内容
实训场所及设备条件
总量方程的理解和分析能力
实训一、伯努利方程实验
教师演示、学生操作、教师指导
、学生完成
分组记录结果并书写报告
1、流量测试
2、流速测试
3、压力测试
4、测压水头线绘制
5、总水头线绘制
水力学实验室
建议对有关实验中出现的想象进行分析，并整理提问给同学解答
文丘里流量计操作能力
实训二、文丘里综合实验
1、文丘里试验台的操作步骤；
2、有关数据记录；
3、数据分析和计算
三种流态的理解能力
实训三、雷诺实验
1、雷诺实验台的操作要领
2、观察三种流态的现象；
3、数据记录和分析计算
沿程和局部水头损失影响因素分析能力
实训四、沿程与局部水头损失实验
1、沿程与局部水头损失台的操作要领
2、沿程水头损失因素测量与分析
3、局部水头损失因素测量与分析
六、考核评价体系
课程采用“理论评价与实践评价相结合，过程评价与终结评价相结合”的考核体系，突出知识、能力、素质的综合评价。
具体包括技术理论考核（40%）、技能操作考核（20%）、平时考核（40%）。
其中理论考核重在检验学生对理论知识的掌握情况；
平时考核重视学生课堂表现，包括课堂纪律、出勤率、作业、参与度、团队精神、安全意识等（具体见表1平时考核表）；
技能操作考核重在检验学生各项技能操作的掌握情况，要求学生以个人为单位，在规定时间内独立完成一项单项技能操作（具体见表2技能考核表），占技能操作考核的50%；
此外，每位学生还必须完成综合实训作业单独考核，占技能操作考核的50%。
1、平时考核表
序号
考核项目
考核评价标准及分值
学生得分
A
（20分）
B
（16分）
C
（12分）
D
（8分）
态度
上课认真、积极主动
较好
一般
较差
团队合作情况
能主动参与团队分工合作（老师评价和组员互评）
出勤率
全勤
旷课1次或迟到2次
旷课2次或迟到4次
旷课3次或迟到6次
能独立、认真、按时完成每一次作业果。
缺1次作业
缺2次作业
缺3次作业
5
操作能力
平时能熟练、规范操作
平时考核总得分
2、技能考核表
工作任务
评价方式
评分标准
得分
伯努利方程实验
1、操作流程；
2、数据记录；
3、数据处理和分析
4、总能量曲线绘制
1、操作流程（0～10）；
2、数据记录（0～10分）；
3、数据处理和分析（0～40分）；
4、总能量曲线绘制（0～30分）；
5、实验纪律（0～10分）
文丘里流量计综合实验
2、数据记录（0～20分）；
3、数据处理和分析（0～60分）；
；
雷诺实验
沿程与局部水头损失实验
七、教学方法与手段
1、教学方法
（1）在理论教学方法上，主要采用多种教学方法相结合的形式，如讲授教学法、演示教学法、案例教学法和启发式教学法。
演示教学法：
运用多媒体、实物、图片、音像等感性材料，指导学生观察、分析、归纳学习食品微生物检验知识，提高课堂教学效果。
案例教学法：
穿插案例教学，学生在教师指导下围绕教学案例，综合运用所学知识与方法对案例进行分析，目的在于培养学生自主学习、独立思考和创新能力，缩短与实际工作之间的陌生感。
启发式教学法：
根据课程内容，精心设计问题，启发学生动脑思考，在师生之间、同学之间进行探讨交流，提出解决问题的方案。
从而调动学生学习积极性，引导学生利用所学知识开展探索性的研究，巩固课堂所学知识。
（2）在课内实验教学方法上，主要采用“任务驱动式”教学，教师讲解原理、演示后分配实验任务，学生独立完成，在操作过程中鼓励学生提出问题，分析问题，解决问题。
（3）在校内实训教学方法上，主要采用“项目教学法”，基于水力现象的理解设计教学项目，针对水力现象，学生以组为单位独立设计实验方案→选择最佳检验方法→实施具体实验任务→得出检验结果→正确的判断各种实验结果。
在整个项目执行过程中，以学生为主体，教师进行指导和评价。
2、教学手段
采用多媒体教学、实训等多种教学手段，丰富教学的信息量，加强教师和学生的交流，调动学生学习的积极性，提高学生实际动手能力。
（1）多媒体教学
多媒体课件做到图文并茂，结合动画、视频展示，使教学内容形象生动，提高学生学习积极性，丰富学生的想象力，提高教学效果。
并通过“板书”提炼出教学重点，反映教学主要内容，教学内容重点突出。
（2）多种辅助教学手段并用
向学生提供网络教学资源链接，使学生方便查阅相关资料。
通过QQ及辅导等方式，加强与学生的联系，及时解决学生学习中遇到的问题。
（3）现场教学
通过企业现场教学，让学生感受企业文化，体验检验岗位工作任务，熟悉水利工程设计与施工，使教学工作岗位紧密结合，提高学生学习兴趣。
八、教学条件与资源
1、师资条件要求
（1）需本科学历以上；
（2）需有流体力学、水利设计或相关专业设计接受过水力方面培训；
2、实践教学条件要求
（1）水力实验室；
（2）有流体静力学综合试验台、流体运动基本原理实验、伯努利综合实验、明渠流动实验等
3、教材与教学资源开发
（1）推荐教材：
张智涌、朱李英等人编著的全国水力行业规划教材（高职高专适用）《水力学基础》；
（2）参考教材：
毛根海主编普通高等教育“十一五”国家级规划教材《应用流体力学》，陈燕霞等主编《水利学实验》.中国水利水电出版社
（3）网站：
（4）建立数字化教学资源库
丰富课程资源，将教师所制作的课件、学生所做的优质作业上传，方便学生自主学习。
九、学生学习建议
本课程是一门理论知识较深、计算较繁琐的专业基础课，需要良好的基础知识，因此要学好这门课程必须作到以下几点：
1、每次课后应及时进行复习和练习，根据自身的对高等数学、工程力学掌握情况，适当对着两门课进行自修。
2、要养成自主学习的习惯。
在学习过程中遇到新的概念和计算公式，要多动脑，理解每一概念的物理意义，每一公式的使用条件和单位，做到举一反三，融会贯通，主动上网查询疑问。
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