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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称: 水力学 一级学科:  08 工学
二级学科: 0808 水利类 教学层次:  本科
负责教师: 孙建 学校名称:  西安理工大学
院系名称:   申报状态:  已获奖
申报级别: 国家级 申报文件下载:  无下载文件
获奖名称: 获奖年度:  2006
主页地址: http://202.200.112.9/jpk/apply/teacher/course_preview_index.jsp?curid=291&coursename=水力学&curstyle=de 是否交换: 
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课程介绍:

水力学课程(含水力学、工程流体力学、流体力学和水力学实验)是一门专业基础课,面向水利类、土木类、热能及动力类、市政及环境工程类、工程管理类等8个专业,是水利类、环境类、热动类、市政工程类各专业,特别是水利工程一级学科、水利工程陕西省名牌专业的一门主干专业基础课,也是土木类专业、在力学专业的一门重要专业基础课。
《水力学》课程的目标是使学生掌握水流运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、水力计算和一定的实验技能;为学习专业课,从事专业工作和进行科学研究打下坚实的基础。
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4-2-2知识模块顺序及对应的学时
水力学知识模块大致分为四个部分:
1.?????? 液体的物理性质和连续介质假说???????????? 1学时
2.?????? 水力学的理论,包括(1)基本的水力学理论和(2)针对不同专业要求的水力学理论。
(1)基本的水力学理论包括
n???????? 牛顿内摩擦定理???????? 1? 学时
n???????? 水静力学?????????????? 8 ?学时
n???????? 水运动学和水动力学???? 14 学时
n???????? 液流形态与水头损失???? 8? 学时
(2)针对不同专业要求的水力学理论
n???????? 液流运动的三元流理论?? 2 学时
n???????? 边界层基础???????????? 8学时
n???????? 平面势流理论 ??????????5 学时
3.?????? 水力学的应用,包括(1)基本的水力学应用和(2)针对不同专业要求的水力学应用。
(1)基本的应用
n???????? 有压管道中的恒定流???? 8学时
n???????? 管道非恒定流?????????? 4学时
n???????? 堰流和闸孔出流???????? 6学时
n???????? 相似原理与模型试验基础 4学时
(2)针对不同专业要求的水力学应用
n???????? 明渠恒定流???????????? 14学时
n???????? 泄水建筑物下游消能???? 2 学时
渗流?????????????????? 2 学时
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4-2-3课程的重点、难点及解决办法
1.????? 水力学课程的重点
液体运动的一元流连续方程、动量方程和能量方程以及其在水利工程中的应用。
2.????? 水力学课程的难点
l???????? 液体物理性质:流速梯度,质量力;
l???????? 水静力学:真空,压力体;
l???????? 水运动学:控制体,描述液体运动的欧拉法,进出控制体的通量平衡,液体运动的时变和位变加速度;
l???????? 水动力学:两个断面之间有机械能输入的、分叉和汇流情况下的能量方程;有分叉和汇流情况下的动量方程;
l???????? 液流形态与水头损失:水头损失分类,局部水头形成原因,紊流水力特性;
l???????? 管道恒定流:并联管道水力特性,管道系统(串并联管道、分叉和均匀管道组成的)的水力计算;
l???????? 管道非恒定流:水击传播的过程,水击波反射点水流特性分析,惯性水头;
l???????? 明渠恒定流:水流扰动波,急流缓流和临界流,水跃现象,水面线分析;
l???????? 堰流和闸孔出流:真空剖面堰,各种系数的物理意义;
l???????? 相似原理与模型实验基础:紊流阻力相似准则。
3.????? 课程难点的解决办法
通过理论教学、多媒体演示水流现象,作业和实验课等环节,
l???????? 强调基本概念;
l???????? 狠抓水流运动的基本规律;
l???????? 密切联系实际水利工程,加强水力学实验环节;
l???????? 训练学生掌握分析水流现象和具体水力学问题(水流条件,边界条件)能力;
l???????? 培养学生从一般到特殊思维科学方法,学会将基本规律运用于实际水利工程,解决实际工程的水力学问题。
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4-2-4实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)
实践性教学的设计思想是:认识各种水力学现象,进一步理解和掌握水力学基本理论、基本概念,提高分析解决实际工程水力学问题能力、学生动手能力以及编写报告的能力。
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4-3教学条件(含教材使用与建设;促进学生主动学习的扩充性资料使用情况;配套实验教材的教学效果;实践性教学环境;网络教学环境)
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1.???????? 教材和试题库
教材:
l???????? 曾用过四川大学吴持恭编《水力学》
河海大学许荫椿编《水力学》
闻德荪编《水力学》
l???????? 现用我所自编出版的《水力学》教材,已用4届,效果良好。
试题库:
l???????? 自编了水力学试题库
l???????? 购买教育部水力学及流体力学课程指导小组主编的水利水电类水力学试题库
由于具有试题库,可进行课堂小测验、复习,期中和期末考试。两套试题库并用,从中选出合适考题,目前所有专业的考试实行了教考分离。
2.???????? 扩充性资料的使用
扩充性资料包括一些教学参考书,有:
l???????? 吴持恭编?《水力学》?人民教育出版社,1982年
l???????? 许荫椿编?《水力学》?科学出版社,1990年
l???????? 闻德荪编?《水力学》?高等教育出版社,1990年
l???????? 清华大学编《水力学》人民教育出版社,1980年
l???????? 椿东一郎编《水力学(1)》高等教育出版社,1987年
l???????? 椿东一郎编《水力学(2)》高等教育出版社,1987年
l???????? 大连工学院编《水力学习题集》高等教育出版社,1966年
这些参考书可以在图书馆中借到,大多数学生上课、课后复习阶段参考使用,使用率高。
3.???????? 配套实验教材
l???????? 自编校内用《水力学实验》
l???????? 自编校内用《实验指导书》
自编教材与水力学实验相配合,详细论述了实验原理、方法、实验具体指导、实验报告的表格等全部材料,使用效果较好。
4.???????? 实践性教学环境
l???????? 水力学实验:可进行15项教学实验,每组实验2-3人。
l???????? 应用清华大学研制的流动显示卡,显示液体流动。
l???????? 鼓励学生参加科学研究,在水力学及河流动力学研究进行创新,参加各种挑战杯比赛。我所教授指导的一名学生获陕西省2003年挑战杯二等奖。
5.???????? 网络教学环境
校园网上设有
l???????? 清华大学网络版《水力学实验》
l???????? 清华大学网络版《流体力学基础》
l???????? 重点复习内容、关例题、使用过的考题
l???????? 水力学教学大纲
l???????? 教学日历
l???????? 《水力学》多媒体课件
l???????? 水流运动的现象录像
l???????? 实验教学的教材和实验指导书
??? 各教师讲课录像
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4-4教学方法与教学手段(含多种教学方法灵活使用的形式与目的;教育技术应用与教学改革)
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水力学课堂教学中使用的教学方法与手段是:
l???????? 课堂讲授
水力学课堂讲授原都采用传统教学方式,以粉笔、黑板授课为主。近年来采用多媒体进行教学,或传统教学与多媒体教学相结合的方式进行教学。目的在于:(1)把水力学的难点进行了多方位、多层次解释,把复杂的流动现象直观显示,变平面教学为空间教学,变抽象思维为形象思维,使学生更容易理解和把握,提高教学效果。(2)方便学生课后总结与复习。
近五年给排水专业、水工专业、热动专业中的工程流体力学、水力学教学中使用,近400名学生。实施后,授课信息量增大,课堂生动,学生易懂。
l???????? 习题课训练
对重点章节,配备习题课,课后还有练习题,练习题数目与学时数相当,以确保学生理解概念和理论,做到会用水力学理论解题。
l???????? 课后答疑
每门课后都安排课后答疑,平均一周约一次,及时解决课堂教学出现的问题。
l???????? 实验环节训练
通过水力学实验课,感受水流现象,把水力学课堂讲授的内容,从感性认识上升到理性认识,达到融会贯通水力学内容的目的。
l???????? 闭卷考试,教考分离
?????? ???除小课时的水力学课程外可采取开卷考试外,其他专业的水力学课程均采用闭卷形式,研究所为每门课认定出题老师,采用教考分离。
l???????? 课程成绩
????????课程的最终成绩由三部分组成:期末考试70%,平时成绩约20%~30%,实验成绩10%~20%。
l???????? 试卷分析
????? ???任课教师对考试成绩输入到计算机进行各题统计,计算每题各分数段的失分率,分析教学中的存在的问题,撰写试卷分析报告。实践证明,试卷分析极为重要,从统计结果中可以明显看到教学中那个知识点没有讲清楚,有待任课教师改进。

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