015水工建筑物课程标准

《水工建筑物》课程标准

一、课程概况

课程编码： 课程类别：专业核心课 适用对象：水利工程专业/设施农业（农业水利方向）第四学期 前导课程：“水利水电工程制图与识图、水力学、工程水文学、建筑材料、工程地质与土力学、工程力学、水工钢筋混凝土结构学、水利工程测量” 学分： 计划学时：51学时 实践学时： 后续课程：“水利水电工程施工技术”、“水利水电工程施工组织及造价”、“水利工程管理”等。 注：课程类别填公共基础课、专业基础课、专业核心课、岗位方向课。 二、专业对课程要求

《水工建筑物》课程是一门水利类专业岗位能力（工程施工、监理、管理及中小型工程设计）核心课程。该门课程是以水利水电枢纽工程设计、施工、运行、管理、质检和监理等工作为背景，系统研究工程布置、结构形式、结构设计的理论和方法，与其他专业课程之间有着密切的联系。

知识要点：本课程的功能是以水利水电工程各类水工建筑物为对象，依其各自施工技术、施工组织特征，使学生掌握常见水工建筑物的工作特点、型式、构造及设计基本理论和方法，解决一般水利水电工程施工过程中的相关设计、计算问题，为学生毕业后顶岗参与水利水电工程及单体水工建筑物的初步设计、施工现场的技术、组织管理、监理、工程运行管理等工作奠定基础。

技能要点：依据现行设计规范与标准，设计中小型单体水工建筑物的能力；设计水利工程施工现场临时建筑物能力；各类水工建筑物运行管理与维护能力；初步绘图、识图、用图能力。

三、课程培养目标 1、总体目标

通过加强该课程的教学团队建设，从教学内容、教学方法、教材、教学管理方面着手，以专业岗位能力要求为导向，与企业技术专家合作，引入职业岗位和行业标准，重构课程内容；以真实的工程为实例，用职业规范和程序创造真实的工作情境，开展实践教学内容、方法和手段的改革；以理论知识“必需、够用”，实践教学“强技、专能”为目标，引入行业职业标准，引进企业技术人员参与编写工学结合特色教材，突出动手能力的培养。 本课程培养目标主要是培养施工单位的设计员，并可从事施工单位的监理、水利水电规划设计、预

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决算、资料管理等工作。课程目标是使学生具有专业能力、方法能力、社会能力、综合能力四个方面。

2、知识目标

（1）能陈述水利枢纽及水工建筑物的概念；

（2）能陈述水利工程分等，水工建筑物分级的目的意义； （3）能够准确判断作用于水工建筑物的常见荷载类型； （4）能够陈述重力坝、土石坝工作原理和特点； （5）能够分析作用于重力坝、土石坝的常见荷载；

（6）能够陈述重力坝、土石坝的剖面设计要点及细部构造。 （7）能准确陈述新型材料坝的各部分组成与选材要求。 （8）能对常见水利工程地基提出加固及防渗处理措施。

（9）能够陈述常见泄水建筑物（泄水孔、河岸溢洪道、泄水隧洞）的类型及工作特点。 （10）能够准确陈述常见泄水建筑物（泄水孔、河岸溢洪道、泄水隧洞）的布置要点及主要构造。

（11）能够叙述常见泄水建筑物（泄水孔、河岸溢洪道、泄水隧洞）各部分组成的作用及设计要点。

（12）能够叙述灌区渠系的构成特点及功能要求；

（13）能够准确陈述渠系建筑物（小型水闸、渡槽、倒虹吸、涵洞）的类型、组成及工作特点；

（14）能够叙述水利枢纽布置的任务与内容； （15）能够说出水工建筑物的一般观测项目和要求； （16）能够准确陈述大坝安全监测所用仪器和方法。

3、能力目标

（1）能够依据规范、标准对水利水电工程分等，相应水工建筑物分级； （2）能够根据水工建筑物的特点进行建筑物分类； （3）会计算作用于水工建筑物的常见荷载

（4）能够计算作用于混凝土坝、土石坝的常见荷载；

（5）能够根据任务和具体条件选择挡水建筑物的型式和基本尺寸； （6）能够进行重力坝、土石坝的剖面设计；

（7）能够进行重力坝、土石坝的稳定计算、强度校核；

（8）能够根据各类挡水建筑物的工作特点和具体条件，拟定其主要细部构造 （9）能够依据地质、地形特点选择合适的泄水建筑物型式； （10）能够在地形图上准确定出泄水建筑物的位置；

（11）能够准确选择泄水建筑物（泄水孔、河岸溢洪道、泄水隧洞）的断面型式； （12）能够根据设计要求和条件计算泄水建筑物（泄水孔、河岸溢洪道、泄水隧洞）断面尺

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寸；

（13）能够依据地质、地形特点选择合适的泄水建筑物型式； （14）能够在地形图上准确定出泄水建筑物的位置；

（15）能够准确选择泄水建筑物（泄水孔、河岸溢洪道、泄水隧洞）的断面型式； （16）能够根据设计要求和条件计算泄水建筑物（泄水孔、河岸溢洪道、泄水隧洞）断面尺寸；

（17）能够根据原地形图绘制渠道纵向断面设计图； （18）能够按条件和要求正确选择渠系建筑物的型式； （19）能够计算渠系建筑物的基本尺寸； （20）能够熟练查阅渠系建筑物定型设计图册；

（21）能够依据所给资料和要求，进行水利枢纽的初步布置；

（22）能对常见水工建筑物的运行进行一般检查观测及资料整理与分析。

4、素养目标

（1）具有良好的职业道德和敬业精神； （2）良好的人际沟通能力； （3）良好的团队协作能力； （4）具有自我控制与管理能力；

（5）具有尊重科学、崇尚实践、细致认真、敬业守职的精神。

四、课程设计思路

通过对水利水电建筑工程专业的岗位核心能力的分析，研究发现水工建筑物课程在专业学习领域中占有核心的重要地位，是其他学习领域的重要基础。通过对水利水电工程建设岗位群的典型工作任务的分析，结合本课程讲述的内容涵盖水利工程设计、施工、运行管理的主要知识点与技能要求，因此教学的职业岗位主要定位为“设计员”、“施工员”、“运行管理员”等几个方向，根据“设计员”、“施工员”、“运行管理员”等职业标准来制定课程教学大纲，明确教学内容，并依据认知及职业成长规律，按照“从简单到复杂，从新手到专家”的方式以及知识、技能的先后次序，并引入相关职业技能标准，设计专业学习领域。基于“设计员”、“施工员”、“运行管理员”的职业能力分析，水工建筑物课程的任务是培养思想素质过硬的“会识图、会绘图、重设计、懂管理”的一线高技能工程勘测设计人才。

五、课程内容设计 1、课程整体设计

章/ 主要教学实践项 教学内容的取舍 与前导、后续学时分配 3

模块 内容 我国水资源，水利事业及其在国民经济中的作用，水利工程的发展 目 及依据 课程的关系与处理 理论学时 实践学时 《水工建筑物》课程是一门水 利类专业岗位能力（工程施工、监理、 管理及中小型工程设计）核心课程。本课程的功能是以 水利水电工程各类水工建筑物为对象，依其各自施工 技术、施工组织特征，使学生掌握常见水工建筑物的工作特点、型式、构 造及设计基本理论和方法，解决一般 水利水电工程施工过程中的相关设 计、计算问题，为学生毕业后顶岗参 与水利水电工程及单体水工建筑物的 初步设计、施工现场的技术、组织管 理、监理、工程运行管理等工作奠定基础。 1、水利水电工程制图与识图掌握基本知识 2、水力学、工程水文学、建筑材料、工程地质与土力学、工程力学、水工钢筋混凝土结构学、水利工程测量”掌握基本计算方法和基础； 3、是后续专业课程计算以及设计的基础。 1 绪论 水工建筑物的分类和特点 水利工程分等和水工建筑物分级，以及分等分级的意义 混凝土坝的类型 工作原理和特点 重力坝的荷载及其计算方法 重力坝的稳定分析 重力坝应力分析的目的和内容 水利枢纽的概念和组成 1 2 4 1 1 4 4 重力拟定重力坝坝 剖面的基本原理 泄水重力坝的剖面及布置 重力坝对材料的要求 重力坝的细部构造 重力坝的地基处理

2 1 1 1 1 1 1 拱坝的发展概况和我国4

拱坝的建设 成就 拱坝对地形拱地质条件的坝 要求 拱坝坝体轮廓布置 拱坝的荷载和设计标准 拱坝的应力分析 拱坝的坝身泄水 拱坝的构造和地基处理 土石坝的工作条件及对土石坝的一般要求，土石坝的类型及优缺点，我国土石坝的建设概况 土石坝剖面的基本尺寸拟定 土土坝剖面的坝 基本尺寸拟定 土坝的渗流 土坝坝坡的稳定 筑坝材料及土料设计 土石坝的构造 土石坝的地基处理 水闸的作用和类型 1 1 4 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 水水闸的孔口闸 尺寸和泄流能力 2 5

水闸的消能防冲与防护 闸基防渗排水与渗流计算 闸室的布置和构造 闸室稳定计算 闸室结构计算 闸与；两岸的联接建筑物 河河岸泄水建筑物的功岸溢用、类型和运用条件 洪道 正槽溢洪道 水工隧洞的类型和工作特点 泄水隧洞的组成及其作用 2 2 2 4 2 1 1 1 2 2 水泄水隧洞的工线路选择 隧进口建筑物洞 的型式选择 作用在隧洞衬砌上的荷载 泄水隧洞的构造 水利枢纽设计的任务与内容 2 1 2 2 1 水利水利枢纽的枢设计阶段 纽坝址、坝轴布线和坝型选置 择 枢纽布置的 1 1 1 6

一般原则 机动 合 计 90 2 2 2、教学内容与作业设计

章/模块 节/子模块 我国水资源，水利事业及其在国民经济中的作用，水利工程的发展 水利枢纽的概念和组成 水工建筑物的分类和特点 混凝土坝的类型 工作原理和特点 重力坝的荷载及其计算方法 重力坝的稳定分析 重力坝应力分析的目的和内容 重力坝 拟定重力坝剖面的基本原理 泄水重力坝的剖面及布置 重力坝对材料的要求 重力坝的细部构造 重力坝的地基处理 拱坝的发展概况和我国拱坝的建设成就 拱坝对地形地质条件的要求 拱坝坝体轮廓布置 拱坝的荷载和设计标准 教学内容 我国水资源，水利事业及其在国民经济中的作用，水利工程的发展 水利枢纽的概念和组成 水工建筑物的分类和特点 混凝土坝的类型 工作原理和特点 重力坝的荷载及其计算方法 重力坝的稳定分析 重力坝应力分析的目的和内容 拟定重力坝剖面的基本原理 泄水重力坝的剖面及布置 重力坝对材料的要求 重力坝的细部构造 重力坝的地基处理 拱坝的发展概况和我国拱坝的建设成就 拱坝对地形地质条件的要求 拱坝坝体轮廓布置 拱坝的荷载和设计标准 7

作业 教学建议与说明 绪论 重力坝的稳定分析及应力计算 由于本课程比较抽象，建议尽量形象化，多参观水利工程。 拱坝 拱坝的荷载和设计标准

拱坝的应力分析 拱坝的应力分析 拱坝的坝身泄水 拱坝的坝身泄水 拱坝的构造和地拱坝的构造和地基基处理 处理 土石坝的工作条件及对土石坝的土石坝的工作条件一般要求，土石及对土石坝的一般坝的类型及优缺要求，土石坝的类点，我国土石坝型及优缺点，我国的建设概况 土石坝的建设概况 土石坝剖面的基土石坝剖面的基本本尺寸拟定 尺寸拟定 土坝剖面的基本土坝剖面的基本尺土坝 土坝坝坡的尺寸拟定 寸拟定 稳定计算 土坝的渗流 土坝的渗流 土坝坝坡的稳定 土坝坝坡的稳定 筑坝材料及土料筑坝材料及土料设设计 计 土石坝的构造 土石坝的构造 土石坝的地基处理 土石坝的地基处理 水闸的作用和类型 水闸的作用和类型 水闸的孔口尺寸水闸的孔口尺寸和和泄流能力 泄流能力 水闸的消能防冲水闸的消能防冲与与防护 防护 闸基防渗排水与闸基防渗排水与渗闸基防渗排水闸 渗流计算 流计算 水与渗流计闸室的布置和构造 闸室的布置和构造 算 闸室稳定计算 闸室稳定计算 闸室结构计算 闸室结构计算 闸与；两岸的联闸与；两岸的联接接建筑物 建筑物 河岸泄水建筑物河岸泄水建筑物的的功用、类型和功用、类型和运用 河岸溢洪道 运用条件 条件 正槽溢洪道 正槽溢洪道 8

水工隧洞的类型和工作特点 泄水隧洞的组成及其作用 水工隧洞 泄水隧洞的线路选择 进口建筑物的型式选择 作用在隧洞衬砌上的荷载 泄水隧洞的构造 水利枢纽设计的任务与内容 水利枢纽的设计阶段 坝址、坝轴线和坝型选择 枢纽布置的一般原则 水工隧洞的类型和工作特点 泄水隧洞的组成及其作用 泄水隧洞的线路选择 进口建筑物的型式选择 作用在隧洞衬砌上的荷载 泄水隧洞的构造 水利枢纽设计的任务与内容 水利枢纽的设计阶段 坝址、坝轴线和坝型选择 枢纽布置的一般原则 水利枢纽布置 六、考核评价体系 1、考核的方法

本课程采用期末考试成绩和平时成绩综合的方法评定学生的成绩，总成绩为100 分。期末理论考试卷面成绩为100分，安排在期末，占总分的50%。平时成绩：分三部分，平时测验(包括综合练习)、作业完成情况、考勤情况，占总分的60%。

2、考试试题的基本类型

试卷均按教学大纲各章考核要求中所列的各知识点内容出题。采用判断题、单项选择题、简单分析题、计算题、简答题等题型。

3、考试命题

根据教学大纲和教材，确定各部分教学内容的题量比例。

命题质量：命题时要根据教学大纲的要求确定考试内容。对本课程知识点的组合，应覆盖本课程要求重点掌握的基本概念、基本理论、基本公式和基本方法，使试卷能真实地反映教师的教学水平和学生的学习效果。

命题难易程度：考试试题的题型中，包括客观性题和非客观性题。客观性题：可以考察出学生的记忆、理解、判断、推理、比较和分析鉴别的多种能力。非客观性题：可考察学生的综合、分析、计算能力，此类题有一部分要求有一定的深度，使试卷形成一定难易程度的梯度，以考出学生的差异水平。

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4、 知识点的测定

对本课程大纲要求掌握的知识点以三种形式测定。

一个知识点出一道试题；一道试题综合考核多个知识点；一个知识点以不同题型考核。

七、教学方法与手段

1.案例讨论式教学：课堂教学中，调动学生积极性，形成师生互动。

改变教师讲授、学生被动接受的局面，发挥学生的思维能力，锻炼学生思维和表达能力。 在课前布置主要内容，提出讨论的中心题目，让学生通过查资料对其进行深入了解，并给出各自的答案。老师提出问题，由学生回答并补充，然后由此展开讨论。老师最后进行归纳、分析和总结。

2.启发式自主完成（模型作业）式教学

以典型工程项目为载体，以启发提示为原则，给出试验（布置）所需的基本材料，让学生充分发挥。可以给学生充分的空间，按自己的意图进行布置和试验，充分锻炼学生的想象力和创新能力。通过这种形式，还可使同学之间互相配合、互相参谋。在互不依赖（大家均可不同）的基础上互相团结、合作。有意识地锻炼学生的团队协作精神。这种方式可调动学生学习主动性，积极的去找资料、上网查看已建的水利工程布置、外观、尺寸等。使学生们都能较好地找到自我感觉，提高学习兴趣。 3.工程现场教学法

将课堂搬到工程（施工）现场，水工建筑物其空间结构复杂，平面表达困难，学生也难以理解；而在工程现场，对其内部结构一目了然，很容易理解。首先在校内实训基地，结合工程蓝图，进行水利工程的概况、结构、构造等讲解，然后到工程（施工）现场实物教学，边看边讲，并让学生提问题，兼职教师现场回答和讲解。

八、教学条件与资源 1、师资条件要求

【专任教师】

（1）具有高校教师资格本科及以上学历和较强的专业理论功底；熟悉水工建筑物。 （2）具有较为丰富的施工设计经验、熟悉各种水工建筑物。 （3）具备 “双师素质” 【兼职教师】

（1）具有一线设计、施工管理经验，熟悉水工建筑物，能够对学生进行指导和督促检查。

2、教材与教学资源开发

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根据行业和企业岗位群工作任务、内容的调查，专业组选定了赖永明主编的国家骨干高职院校工学结合创新成果系列教材：水工建筑物。

九、学生学习建议

学生学习时应熟悉水利枢纽；要勤于思考，会将所学水工建筑物与实际相结合，在此方面学生应自我强化训练，通过大量对工程工程实例，使自己能够尽快的掌握水工建筑物，使学生自己能够运解决实际工程中技术和计算方面的问题，提高学生自己对基础理论的掌握、实验动手能力、综合应用三方面的水工建筑物综合素质的提高。

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