本科水利水电论文

2022-05-12

以下是小编精心整理的《本科水利水电论文(精选3篇)》,供大家阅读,更多内容可以运用本站顶部的搜索功能。【摘要】随着广西北部湾经济区的开放开发、中国—东盟自由贸易区的建成,广西大学水利水电工程本科专业有必要进行教学改革,以适应形势发展的需要。本文详细阐述了广西大学水利水电工程本科专业教学改革的必要性、目标、思路和方案。

第一篇:本科水利水电论文

基于工作过程导向的应用型本科水利工程制图教学内容改革

摘 要 基于工作过程导向开展的应用型本科水利工程制图课程的改革,主要从教学内容、教学模式等方面进行改革和探索,通过以工作过程为主线,工作任务为驱动,典型的工程项目为载体,结合“理实结合、工学交替”的二元教学模式,进一步引导学生在学习课程的过程中掌握技能,在掌握技能的前提下强化专业素养,从而有效提高教学质量。

关键词 水利工程制图 教学内容 课程改革 工作过程导向

伴随着我校近些年不断提出教学内容与教学方法改革新思想:将课程教学内容进行“解构”与“重构”,使得“教”与“学”有效地结合在课堂中,充分发挥学生的主体意识,通过“理实结合、工学交替”的二元教学模式,依托项目任务的有利驱动,逐步提高学生分析、解决的能力,进一步在学生走向工作岗位前促进其职业能力的培养和形成。因此如何将该课程进行“解构与重构”,进一步提高教学质量,成为突出应用型本科高校办学特色,促进课程体系改革建设的有效途径。

1 课程特点及教学现状

1.1 课程特点

水利工程制图课程是水利类专业学生的一门重要专业基础课,是一名工科专业学生必备的基本技能,该课程的主要特点有:(1)空间感较强。水利工程制图课程主要研究内容为空间形体与平面图形之间对应投影关系,培养学生图示和图解空间几何问题的能力,在授课过程中会引入大量几何结构进行图解。因此在学习中要进行空间思维能力的训练,不断加强空间想象、空间分析和工程意识的培养。(2)实践性较强。在课程具体授课时会涉及大量具体水工建筑物结构,例如水闸、溢洪道、土石坝、渠道等。但由于学生普遍缺乏工程实践经验,对实际建筑物形式没有较深的概念,对于水利工程图纸的绘制和阅读不容易理解。①(3)应用性较广。水利工程制图作为一门专业基础课,它直接影响后续专业课程、课程设计和毕业设计等一系列课程学习,例如在水工建筑物、水工钢筋混凝土结构、水工钢结构等课程中,均需要工程制图的基本知识,只有准确读图,才能正确设计。

1.2 课程教学内容和体系现状

目前我院的水利工程制图课程开设在新生入学后的第一学期,共计90学时。课程内容主要由两大部分构成:工程图学和计算机绘图,其中工程图学主要包括画法几何、投影原理和方法、工程形体表达方法和水利工程专业图的识读和绘制,共计60学时。计算机绘图主要包括AUTOCAD软件基本操作及二维CAD绘图,学时为30学时。在全部课程结束后安排一周时间的计算机综合绘图实训。下面简要分析下目前水利工程制图课程教学内容和体系中面临的问题:

(1)课程内容及教学时间安排紧凑。根据目前的教学大纲安排,工程图学与计算机绘图教学内容均排在第一学期开展教学,由于学生一入校对本专业了解很少,无水工形体的基本概念,此时将水利工程制图课程的全部内容高密度的安排在同一学期,造成学生的学习过程比较乏力,每周6学时的课程安排也会造成学生易疲劳,失去兴趣,导致听课效果不理想。

(2)教学内容理论偏多,部分内容受本专业要求可进行弱化并调整。水利工程制图目前的教学内容安排仍偏重于理论部分,重点在三视图的识读和绘制,最终过渡到水利专业工程图的识读和绘制。课程结束后,大部分同学基本具备了一定的读图、绘图能力,但是由于受学时限制对专业工程图的讲解较少,导致学生虽然能读懂三视图,但是在专业图纸的绘制和阅读上仍不知如何入手。由于三维CAD建模的发展趋势,理论内容例如相贯线、截交线的求解难度课适当弱化,相反应加强轴测投影的绘制和表达。

(3)计算机绘制专业工程图纸质量较差,缺乏三维几何模型的建立。AUTOCAD软件的教学由于受学时的限制,在授课内容上仍主要围绕软件的基本操作及二维CAD工程图的绘制,由于缺乏水工专业图纸的综合运用,读图和分析过程,学生在绘制专业工程图时,图纸问题仍然较多。②同时,CAD三维建模目前随着CAD技术、计算机的快速发展以及工程单位的需要,已逐步成为计算机绘图教学内容中非常必要的一部分。但由于课时的分配等原因,关于三维建模的技术在授课中提及较少。

根据我校的“应用为本,学以致用”办学理念及培养“应用技术型人才”的目标,这就要求在实际教学过程中要更新传统教学观念,从教学内容、教学模式等方面进行改革和突破,通过以工作过程为主线,以工作任务为驱动,以典型的工程任务或项目为载体,结合教学内容和学习情境,引导学生在学习的过程中掌握,在掌握的前提下强化。③

2 针对我校实际情况进行教学设计及内容改革

2.1 课程教学内容安排改革

(1)课程内容的重构。结合目前水利专业的培养目标和课程教学要求,将水利工程制图课程体系划分为:工程图学基础;水工专业图的表达和应用;计算机绘图和水工综合图绘制实训,因此在教学内容上要合理选择。根据内容的特点及需要掌握的程度调整其所占学时比例,删除部分偏难、与专业工程图应用联系偏少的教学内容,增加与专业水工图的识读相关的实用内容。同时适时调整教学内容顺序,突出重点。在课程教学时间安排上将之前高密度的一学期的教学内容调整为在两个学期进行。上半学期主要讲授工程图学基础、投影基本原理和水工专业图的表达方法及识读、绘制,第二学期主要安排计算机绘图内容和综合实训。把授课时间及内容合理分开,在实际教学中突出重点,进一步培养学生三读图能力和空间想象分析能力。④ 如图1所示。

图1 调整后课程内容及学时安排

(2)改进教学模式,融合理论知识与实践操作的关系。以往的教学中教师多采用多媒体课件形式辅助计算机绘图讲授理论内容。⑤但仅利用课件演示讲授工程图学,对于部分学生可能出现“思路跟不上”的情况,忽略了空间思维能力的培养和建立。因此在基础理论教学中,采用黑板手绘解题同时适当结合CAD软件来绘制二维图,不仅能够让学生的思维跟上授课程度,进一步理解并掌握理论内容,同时也将大大提高学生对于利用CAD软件的兴趣。

(3)教材设计。教材的设计主要基于工作过程导向的对于教材的再开发,通过对职业岗位需求来分析职业应具备能力。由于水利类专业学生对应的就业岗位如制图员、监理员、检测员、施工员等岗位都对水工图的识读能力具有较高要求。⑥因此在学习课程中,应引入典型或真实的工程实际案例,将教材内容上的理论知识点融入整个图纸的阅读和绘制中去,按照由浅及深的认知规律,将一个完整的识读、绘制过程拆分成多个学习任务,并按照一个项目完成的先后顺序开展整个教学。通过完整的一幅工程图纸的识读和绘制,将提高学生动脑思考和动手绘制的能力,使学生体会到较强的成就感和对专业的自豪感,从而激发学习兴趣,提高学习效率。

(4)开展技能比赛,组织技能培训鉴定。为活跃学生课下活动,可依托学校或全国组织的图学信息技术大赛,做到以“赛”促“教”,以“赛”促“学”,加强同学们对专业基础课的重视和学习。还可参加由劳动社会保障部组织实施的计算机辅助设计高级绘图员等级考试及CAXA全国专业技能水平认证考试,进一步提高学生计算机绘图能力,为学生将来的“持证”就业打下良好基础。

2.2 课程考试考核方法的改进

之前的课程考核主要通过期末考试(60%)加课堂考勤(20%)及课后作业(20%),由于本门课程是注重培养学生的实际能力的课程,仅通过期末考试的卷面成绩并不能合理反映学生的多种能力,故在教学中要注重过程考核,采用多元化的考核方式得到学生合理成绩,例如对于上半学期的工程图学及水利工程图的学习采用考勤(10%)、平时测验(10%)、手工绘图(30%)、课后作业(10%)、期末考试(40%)。下半学期的计算机绘图与水工图实训进行合并,在授课及联系中融入课程实训,最终完成工程图纸的绘制,主要考核方式为考勤(10%)、计算机绘图(40%)、课堂随堂测验(10%)、课程实训(40%),课程实训的成绩则按照课程实训的图纸要求给出相应的成绩等级。

3 总结

采用新的教学模式,授课内容,将会进一步提高学生对于水利工程制图课程的兴趣。通过相对大幅增加的实际动手环节的强化练习以及采用基于工作过程导向的项目教学法的“目的式”教学,同学们将会更好地体会、领悟和掌握工程制图的基本方法和基本技能。同时,学生通过参加技能资格证培训,考证通过率也大幅提高,学生对于基于工作过程的知识学习,将使得相应的职业能力和职业岗位取得进一步提高。

注释

① 张海文,吴晓苏,高秀清.基于理实一体化的高职水利工程施工课程教学改革探索[J].中国现代教育装备,2015(3):104-106.

②⑤陈静.水利工程专业工程制图课程教学改革探讨[J].科教文汇,2012.7(上),52-53.

③ 姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育出版社,2007.

④ 潘延力.应用型本科水利工程制图教学内容和课程体系的改革[J].长春工程学院学报,2010.11(2):126-128.

⑥ 朱兆平.基于工作过程的水利工程制图改革[J].浙江水利水电专科学院学报,2012.24(6):93-95.

作者:孙惠

第二篇:广西大学水利水电工程本科专业教学改革探索

【摘 要】 随着广西北部湾经济区的开放开发、中国—东盟自由贸易区的建成,广西大学水利水电工程本科专业有必要进行教学改革,以适应形势发展的需要。本文详细阐述了广西大学水利水电工程本科专业教学改革的必要性、目标、思路和方案。

【关键词】 水利水电工程专业 专业教学改革探索

【文献编码】 doi:10.3969/j.issn.0450-9889(C).2011.04.011

水利水电工程本科专业是为国家培养德智体全面发展、知识面宽、基础扎实、能力强、素质高、具有工程师基本训练的高级工程技术人才。在广西北部湾经济区开放开发上升为国家战略、中国—东盟自由贸易区建成等背景下,广西大学水利水电工程本科专业有必要进行教学改革,以适应形势发展的需要。

一、 专业教学改革的必要性

(一) 广西水资源可持续开发利用的迫切需要。广西的水资源特别是水力资源极其丰富,是我国的水电大省区,水利水电是打造广西千亿元支柱产业之一。据统计,广西拥有集雨面积50 km2以上的河流937条,水力资源理论蕴藏量17518.3MW,居全国第八位,可开发利用的水力资源16092MW,居全国第六位。目前,广西有大、中、小型水库4300多座,急需大量水利水电工程建设与管理专业人才,而广西大学水利水电工程专业是广西唯一的水利水电工程本科专业,建设好广西大学水利水电工程专业对支撑广西水资源可持续开发利用具有重大意义。

(二) 水利水电工程专业多口径人才培养迫在眉睫。2008年,广西北部湾经济区开放开发正式上升为国家发展战略。作为国家西南出海大通道,随着广西北部湾经济区建设及水运资源开发,北部湾沿海城市急需建设大批海港码头,以及西江黄金水道规划修建200多座码头;广西4300多座水库中尚有2500多座病险水库急需除险加固;广西洪涝、干旱和风暴潮灾害频发,经济损失十分严重,防灾减灾工程体系建设的任务繁重;广西水资源开发利用还有待提高,水生态、水环境恶化问题急需解决。在水利工程建设、供水安全保障等方面急需多口径的水利水电工程专业人才,因此,改革水利水电工程专业人才培养模式迫在眉睫。

(三) 培养区域性国际化人才的需要。东盟国家水资源丰富,水资源开发是该区域国家重要的发展战略,但水利开发建设技术薄弱,而广西在水资源开发和水电工程建设技术上具有明显优势。中国—东盟自由贸易区的建立,为广西水利水电行业全面参与东盟国家水利水电工程建设提供前所未有的机遇。因此,把水利水电工程专业建设成为适应东盟国家水利水电工程建设需要的区域性国际化人才培养基地,满足面向东盟区域性国际化水利水电工程人才培养需求,促进广西经济发展、与东盟国家经济技术国际合作交流具有重要意义。

二、 专业教学改革的目标

(一) 立足广西,把水利水电工程专业建设成为适应广西水利行业发展的人才培养基地。依托国家“211工程”重点建设学科“结构工程与红水河流域水力资源开发”、“工程防灾与结构安全”教育部重点实验室、“工程防灾与结构安全广西人才小高地”以及“防灾减灾与工程安全”自治区重点实验室等5个高水平学科平台,把水利水电工程专业建设成为广西水利水电工程建设、航道与港口建设、工程维护和大坝除险加固、河道生态整治等重大水利工程安全急需解决问题的人才培养基地。

(二) 改革人才培养模式,构建有特色的实践教学体系。为适应多口径、复合型水利水电工程专业人才的需求,改革人才培养模式,建立“厚基础、强能力、多口径”的人才培养模式,依托学科优势,充分利用校内外教学资源,构建有特色的实践教学体系,提升学生的工程实践能力与创新能力。

(三) 面向东南亚,提升专业国际化水平。根据东盟国家水利水电建设对专业人才的需求,充分发挥中国—东盟博览会永久性落户广西南宁市的优势,利用中国—东盟自由贸易区的平台,广泛开展与东盟水利界的教育与学术交流,构建适应东南亚外向型水利工程人才培养体系,提升专业人才培养的国际化水平。

三、 专业教学改革的思路

专业教学改革的整体思路是:

(一) 改革人才培养模式,适应水利行业多口径人才需求。以适应广西北部湾经济区开放开发和加强广西与东盟合作的要求为出发点,建立“厚基础、强能力、多口径”人才培养模式,对专业培养方案、课程体系、教学内容和教学方法等进行全面改革,使之更加适应广西及东盟水利水电行业发展所需各类水利人才培养的要求,把水利水电工程专业建设成为适应广西社会经济发展要求的水利水电工程建设、工程维护和除险加固、水资源可持续利用和解决水安全与工程安全问题的人才培养基地。

(二) 组建创新型教学团队,提升人才培养质量。充分利用该专业拥有的5个高水平学科平台,通过学科建设带动专业建设,创建全国一流师资队伍和实验室教学实习基地;以科研项目充实本科教学内容,支撑本科毕业设计和其他实践教学环节,提升水利水电工程本科人才培养质量。

(三) 改革实践教学体系,促进创新型人才培养。以实践教学作为提高教学质量的主渠道,通过改革实验教学、加强实习基地建设、抓好“毕业设计”教学环节、积极创建实验教学示范中心、充实专兼结合的实践教学队伍、建立信息化的实践教学管理平台等多元途径,充分调动和优化校内外的教学资源,构建学校、实践基地和用人单位三位一体的实践教学网络,建立健全新的实践教学体系,切实提高学生的工程实践能力和创新能力,使人才培养更加符合社会经济发展的需要。

(四) 改革教学内容,培养水利水电工程专业国际化人才。利用广西大学综合性大学的优势和广西大学中加学院外语人才培养优势,构建“2+3” 人才培养模式;研究东南亚国家对水利水电工程人才要求在技术上的差异,改革教学内容;利用地域优势扩大留学生招生规模,利用学科技术优势加强教师学术交流和学生互访。

四、 专业教学改革的方案

(一) 建立模块化的课程体系,满足多口径人才培养的要求。改革本专业现有以工程建设人才培养为主的单口径的人才培养模式,建立包括水利工程建设、港口航道工程建设、大坝安全评价与加固、水文水资源模块的多口径人才培养模式。

以基础知识、技术基础知识、专业知识、实践教学为模块,建立模块化的课程体系,根据不同的培养要求设置不同的专业知识和实践教学课程模块。水利工程建设模块的主要专业课程有水工建筑物、水电站、水利工程施工;大坝安全评价与加固模块的主要专业课程有大坝安全评价与加固、水利工程管理、光纤技术理论与应用;港口航道与海岸工程模块的主要专业课程有港口水工建筑物、航道工程学、港口规划与布置、水运与海岸工程施工;水文水资源模块的主要专业课程有产汇流理论、工程水文学、水资源开发与利用、水资源保护、生态水力学;各专业模块间的课程互设为选修课。

(二) 构建“请进来,走出去”的培养机制,实现人才培养与社会需求的“无缝连接”。利用水利水电工程专业在广西水利行业的影响和长期建立的合作关系,构建“请进来、走出去”的人才培养机制,充分调动用人单位的教育资源,并以签订协议的方式使之制度化。

“请进来”:与用人单位紧密联系,通过“请进来”的方式,邀请水利水电方面的设计院、施工单位、管理部门、工程监理部门等用人单位在一线工作的工程师、管理人员到校授课,开设水利水电工程建设与管理实践课程,以实际水利水电工程建设与管理的具体项目为案例,讲授水利水电工程建设与管理项目实施的过程与经验,让学生能及时了解和掌握行业最新发展趋势、新理念、新知识、新技术。

“走出去”:学校与用人单位结对子,建立多样化的实习基地,使学生毕业前就能走出校园,到用人单位实习,在用人单位工作人员的指导下,直接参与水电工程的管理和设计,直接获取工程设计、施工、管理等各方面的一线知识和经验,使学生在专业素养、工程实践能力方面得到“真刀真枪”的锻炼。这不仅有利于水利水电工程专业学生的高就业率的保持和提高,而且可使学生步入工作岗位后能很快适应工作需要,最大限度地缩短从学校到社会的适应期。更重要的是,可为水利水电行业用人单位提供个性化的人才服务,确保学校人才培养与社会需求的“无缝连接”。

(三) 改革实验教学,创造创新型人才成长的环境和土壤。建立“基础型—综合型—创新型”三层次实验教学体系,突出学生创新精神和实践创新能力培养。在保留验证型实验的基础上,增设水利工程综合试验等综合型实验课,依托教育部重点实验室和水利水电实验研究基地,积极推行开放性实验,学生自主进行实验方案设计,以实际工程试验研究项目为背景,按照实际工程建设程序,采用水工模型试验模拟水利水电工程设计与施工过程,全面提高学生综合运用各种专业知识和实践能力;积极引导学生参加科技创新试验研究,成立多元化的创新研究小组,学生直接参与实际工程试验研究项目,开展创新性课题研究,组织学生参加创新学科竞赛,切实提高学生的创新意识、创新思维和创新能力。

(四) 毕业设计与实际工程相结合,提高学生工程实践和创新能力。进一步加强毕业设计与实际工程相结合,毕业设计选题力争实现全部直接来源于或服务于生产实践,力争50%以上的学生到生产一线进行毕业设计,直接使学生们能够直接参加生产单位的设计项目,使学生在专业素养、工程实践和创新能力方面得到“真刀真枪”的锻炼和检验。完善校外毕业设计指导老师的聘用和考核机制,进一步提升本专业在“毕业实习”教学环节上的亮点和特色。

(五) 结合地方特色及综合性大学优势,构建国际化水利水电工程人才培养方案。为了满足面向东盟外向型水利水电工程人才培养需求,根据广西大学拥有综合性大学的优势,作为“厚基础、强能力、多口径”人才培养模式改革的一部分,探讨“2+3” 人才培养模式的改革。对广西大学中加学院分流到本专业的学生实行“2+3”的培养模式,“2+3”是指前两年在广西大学中加学院主要进行外语教学,后三年则主要进行水利水电工程专业基础和专业课程教学。“2+3”人才培养模式将外语和水利水电工程两个专业深度融合,并在培养方案、课程体系、教学内容、教学手段上作相应的改革,培养适合与国际接轨的外向型水利水电工程应用型人才。

(六) 依托高水平学科建设平台,“学科-专业”建设一体化。充分利用结构工程国家级重点学科、“211工程”重点建设学科、教育部重点实验室、博士点、硕士点和博士后流动站的高水平学科建设平台,努力提升水利水电工程本科专业的教学条件和教学水平。将学科建设与专业建设、课程建设有机结合在一起。通过学科建设,培养锻炼和壮大师资队伍;通过学科建设所承担的课题,解决一大批科研生产任务和难题,推动教学实践;通过学科建设,进一步补充和完善水利水电工程专业的实验室设备和环境条件,提升实验室、实验实习基地仪器设备的水平,满足学生广泛开展设计型、综合型和创新研究型的实验需要,从而实现全面提升专业建设水平。

(七) 引导本科生参与教师科研工作和创新实践,提高学生的“三创”能力。加强对学生创新、创造和创业能力的培养,引导学生利用课余时间,自主开展科技创新研究。要进一步创造条件,为学生的创新研究提供优良的硬、软环境,加大力度支持学生的自主创新研究活动,以此来营造学生创新研究的氛围,培养学生的创新意识和创新能力。

(八) 建立健全人才质量评价和教学质量监控体系。传统的人才培养质量评价完全由学校单方面决定,易造成“高分低能”的现象。为了有利于培养学生的创新、创造和创业能力,需要创建新的人才质量培养评价体系。学生的实习成绩、毕业设计(论文)成绩和综合评优等都要有实习单位、用人单位的兼职指导教师和学校老师一起共同评定,真正建立学校与社会共同参与考核评价机制。为适应新的人才培养质量评价体系,需要对现行教学质量监控体系进行认真研究分析,在此基础上,进一步修正和完善教学质量监控体系。并在教学管理过程中严格实施,确保本专业教学质量的有效控制。

【基金项目】 新世纪广西高等教育教改工程项目“水利水电工程专业创新型人才培养模式研究与实践”(2011JGB001)

【作者简介】 莫崇勋(1974- ),男(壮族),广西忻城人,广西大学土木建筑工程学院副教授,博士。

(责 编 黎 原)

作者:莫崇勋 杨绿峰 张小飞 苏国韶 孙桂凯

第三篇:《拱坝设计》在水利水电工程专业本科生毕业设计中的指导心得

摘要:《拱坝设计》是水利水电工程专业本科生运用所学专业知识的综合检验,也是培养学生创新、实践精神的重要实践教学环节。为了使其最大限度地发挥作用,本文从设计任务书编制和指导方法两方面提出了指导过程中的心得体会。

关键词:拱坝设计;水利水电工程;指导实践;心得

水利水电工程(简称水工)专业本科生的培养目标是:基础扎实、能力强、富有创新精神,在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理方面工作的高级工程技术人才。为实现该培养目标,要求学生必修静力学、动力学、结构力学、水力学、土力学、工程地质、工程测量、工程水文学、工程材料等基础课程,以及水资源规划与利用、水工建筑学等专业课程。然而,如何检验学生能否综合运用这些知识分析并解决实际问题呢?毕业设计无疑是一块重要的试金石,并且毕业设计的选题是重中之重。《拱坝设计》就经常被高等学校的水工专业选为毕业设计的课题,一方面,拱坝是一种经济性和安全性都比较优越的坝型,我国已建或在建了一批世界前列的300m级拱坝[1];另一方面,拱坝结构复杂,在设计过程中牵涉的知识点多,能将水工专业毕业生所学课程有机结合。因此,《拱坝设计》作为水工专业毕业设计课题不仅具有很好的理论意义,还具有较高的实用价值[2]。但是,在实际过程中学生做毕业设计的时间是有限的,通常为14周,要在14周的时间内让学生综合运用所学知识完成《拱坝设计》,并重点培养他们的独立工作能力、分析和解决问题的能力、创新能力以及绘图和写作实践能力,就得在设计任务书的编制和指导方法上下功夫。笔者结合《拱坝设计》指导过程中的实际情况,在设计任务书的编制和指导方法两个方面分享一些心得体会并提出一些建议。

一、设计任务书的编制方面

1.设计任务要明确且工作量合适。目前《拱坝设计》的设计要求如下[3,4]:对水库进行洪水调节计算,确定坝顶高程及溢洪道孔口尺寸;对可能的方案进行比选,确定枢纽建筑物型式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案;通过比较确定坝的基本剖面与轮廓尺寸,拟定地基处理方案与坝身构造,进行水力、静力计算;对拱坝进行设计:选择建筑物的型式与轮廓尺寸,确定布置方案;拟定细部构造,进行水力、静力计算;决定枢纽的施工导流方案,安排施工的控制性进度。上述可见,目前设计任务不仅包括坝体以及泄水建筑物的轮廓尺寸确定,还包括细部构造的拟定和施工导流方案的选择,在实际的设计过程中,建筑物尺寸确定和细部构造的拟定部分学生们普遍做得较好,而施工导流方案部分则因为时间关系,鲜有做出细致方案者,基本流于泛泛而谈,因此,可把施工导流方案的确定和施工进度安排任务删减。这是笔者在任务书编制方面的建议之一。另外,设计坝体尺寸时,通常是先根据拱冠梁尺寸对坝体轮廓进行初步设计,然后对其进行应力和稳定验算,以便确定最终尺寸,在学生们的实际设计过程中,应力验算环节有的学生采用电算方法,有的采用手算方法。电算法利用计算机程序能够快速得到计算结果,但是具体计算步骤由于学生没有一步一步操作,会造成计算原理的不甚明了;手算法是学生一步一步进行计算的过程,加深了计算过程中概念和原理的理解,但在计算机程序方面的锻炼欠缺。为了既培养学生对基本概念、基本原理的掌握,又提高其计算机语言方面的能力,笔者建议在任务书里明确需要采用电算法和手算法两种方法分别进行验算,这也是笔者在任务书编制方面的第二条建议。

2.原始资料编制要详细具体。拱坝设计通常是设计一座具有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用的大坝,为此需要给出相应的自然地理、工程地质、筑坝材料、库区经济等方面的原始资料,主要包括流域概况、气候特性、水文特性、库区工程地质、坝址处工程地质、砂石料、库区作物种植情况等。目前这些原始资料的编制已较为详细,只是有些图(包括水位—容积关系曲线、水位—流量关系曲线和设计洪水过程线图)的坐标刻度偏于稀疏,致使学生在读图时存在较大误差,从而影响设计工作的顺利进行。根据这一实际情况,笔者建议在任务书所涉及的图形资料制作时可以尽量缩小刻度使得图形更加详细,以方便学生读取数据并减小误差。

二、指导方法方面

1.引导适度重在启发。所谓“师者,传道受业解惑也”,指导教师顾名思义是对学生起指导作用的教师,而具体指导时也存在“度”的问题。设计之初,如果只是给学生下发设计任务,不进行讲解,学生难免会出现“面对原始资料和设计任务,不知如何下手”的情况,这不仅会浪费时间还会使学生产生畏难情绪,不利于设计工作的顺利开展;假如直接告诉学生采用何种方法通过哪些步骤进行设计,又不能充分调动学生的主观能动性,起不到培养学生独立工作能力的作用。只有循循善诱的给学生讲解设计任务和原始资料,使其对拱坝设计有清晰的认识,并激发其兴趣,才能调动学生进行设计的积极性。设计之中,当学生遇到问题时,如果一味地让学生自己思考、钻研,便起不到指导教师的指导作用;相反,只是告诉学生解决问题的办法,问题看似解决了,但学生遇到类似问题时,不一定能很好地解决。正所谓“授之以鱼不如授之以渔”,只有逐步给学生讲明问题的来龙去脉,让学生切实参与其中进行思考,并给予适时地启发,才能使学生不仅学会了如何解决这个问题,更掌握了解决此类问题的方法。比如,针对拱坝设计时泄洪方案的选取问题,首先和学生探讨泄洪方案有哪些,该工程坝址处的地形地质条件如何,初选的泄洪方式是什么,通过这一系列的发问与思考,可以初步设计为坝身泄洪方式,而细化到坝身泄洪的具体形式,还需要引导学生思考是利用表孔还是浅孔,抑或是中孔进行泄洪,这些又需要根据什么确定,使学生在思考之后能自然想到“泄洪量”这一概念,它是由调洪演算得来,用于泄洪设计的一个重要参数,起着贯通前后的作用。那么,思考到这里思路就明朗了:先进行调洪演算求得设计水位下的下泄流量;根据坝址处地形地质条件初选坝身泄洪方式;利用已经求得的下泄流量设计孔口尺寸,并对表孔泄流、中空泄流等方案进行比选,最终确定泄洪方案。综上所述,适度引导和重点启发不仅有助于培养学生的独立工作能力,还能提高其分析问题、解决问题的能力,并激发其创新潜能。因此,笔者建议在拱坝设计时指导教师引导适度、重点启发,这种方法除了能指导学生顺利完成毕业设计,还能在实现水利水电工程专业本科生培养目标方面发挥重要的作用。

2.严格要求重在培养。《拱坝设计》涉及静力学、动力学、结构力学、水力学、土力学、工程地质、工程水文学、工程材料、水资源规划与利用、水工建筑学等课程知识,设计内容不仅包括枢纽建筑物的总体布置、拱坝剖面尺寸设计、泄水建筑物设计等计算内容,还包括设计说明书的编制,以及设计图纸的绘制,所以,拱坝设计是一项艰巨的毕业设计任务。但是,在实际的指导过程中发现:尽管设计任务相对较重,最终学生们还是能够圆满完成了设计任务。笔者认为这与平时对学生的严格要求和重视对学生的培养是分不开的。这里的严格要求主要包括考勤严格、计算严谨、图文规范等方面。学生的出勤率反映了其认真刻苦的程度,所谓天道酬勤,只有脚踏实地付出努力,才有可能收获胜利的果实,尤其是对于普遍认为艰苦的水利行业,艰苦耐劳是一名优秀的水利工作者应有的重要品质。水利工程的设计经常需要“经济性”与“安全性”之间的平衡,只顾经济性可能会导致工程存在不安全的隐患,然而太关注安全性,又有可能造成资源的浪费,使得所设计的工程经济性不够,只有对各种方案进行“经济性”和“安全性”方面的比选,才能寻找出最优方案,而这个过程离不开缜密的思维和严谨的计算,所以严格要求学生计算严谨也有着重要意义。在设计说明书编制时,严格要求学生采用统一、规范的格式,这也是写作实践能力培养的关键内容,而在图形绘制时更应该规范绘制,这样才能方便读者查阅。由上可见,对学生进行严格要求,不仅在于做好《拱坝设计》本身,更重要的是提高了学生的综合素质,有利于将其培养成一名优秀的本科毕业生,进而为社会发展做出重要贡献。

《拱坝设计》对水工专业本科生培养具有重要的理论意义和实际价值,可用于检验并提高水工专业本科生的独立工作能力、分析问题解决问题能力、创新能力以及绘图写作实践能力等方面。然而,由于《拱坝设计》涉及知识点多,设计内容丰富,对于学生和指导教师而言都是一项艰巨的任务。结合《拱坝设计》的指导经历,总结一些心得和建议,希望能为高等学校相关学科的教学指导实践提供一些参考。

参考文献:

[1]陈坤孝,冯继军,戴旭东,等.拱坝技术的研究与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2012.

[2]索丽生.水利水电工程专业毕业设计指南[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

[3]河海大学.水利水电工程专业拱坝设计任务书[R].南京:河海大学,2015.

[4]郑州大学.水利水电工程专业拱坝设计任务书[R].郑州大学,2015.

作者:陈旭东 李宗坤 王建有 王娟

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