《桥涵水文》教案.docx

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《桥涵水文》教案

课程名称：

工程水文（桥涵水文）

授课对象：

土木大类专业（公路、桥梁等）本科

课时安排：

理论授课32学时

课程分析

一、工程水文课程的任务与主要内容

1工程水文是公路、桥结、港航、水利等专业的一门专业基础课程。

它的任务是让学生了解水文基本知识、掌握水文计算，特别是设计洪水计算的主要方法，使学生在工作后，经过一段实际的锻炼就能参加这方面的工作。

2本课程通过对陆地与海洋水循环过程的叙述，讲解河流、流域、产汇流、潮汐、潮位、波高、冲刷、桥面高程等基本概念，同时详细阐述设计洪水、设计潮水位、设计桥面最低高程、设计最低河槽冲刷线高程等计算的主要方法。

3本人需在课程中注重对工科学生人文精神的培养，特别是高度重视科学发展观对工科学生养成人与自然、工程建设与社会和谐发展等思想的指导作用。

4通过本课程的学习，养成科学的质疑精神和培养创新思维。

二、本课程的主要教授与学习方法

1本课程主要采用案例以及知识树生成法讲授。

同时，以课程戏剧编排的课外形式，提高学生对知识学习的参与热情和对不同学科间知识关联关系的认识。

2对学生的学习，要强调收集、利用、分析资料的能力，要强调小专题研究性文章的撰写能力。

教材分析

一、主要教材选用

本课程选用高冬光编写的《桥涵水文》作为本次使用的教材。

二、教材特色

该教材是原交通部所属院校统编教材。

三、教材缺陷

该教材校对工作不是特别好，有一些小的错误。

同时，对水文的一些基本性原理介绍不是很精当。

学生分析

一、学生的层次

本次授课的学生是我校公路学院的二年级学生，少部分为桥结专业，还有的是重修。

二、学生的学习态度

通过了解已给他们授过课的老师，知道他们学习积极性一般。

三、学生的知识基础

本课程需要在先期掌握概率论与数理统计课程知识、水力学或者流体力学课程知识和部分河流动力学课程知识。

但是，因为课程安排的原因，他们这些知识都还没有先期掌握，这为授课带来极大难度。

四、学生的知识联结程度

因为中国教学的枯燥分科特点，学生将各课程的知识连接起来的能力比较弱，很难主动探索到本课程与其他课程所学知识的关系。

五、学生的主动学习能力

受到高中初中小学填鸭教育的根深蒂固的影响，学生主动性探索性学习的热情与动力基本不存在，因此，其主动学习能力也就无法培养与加强。

学生基本习惯教师按照教材章节内容与顺序讲解,被动地学习。

学生作笔记的习惯很低，最多是以在教材上划杠的方式。

学生基本上没有预习的习惯。

学生有时喜欢通过讨论的方式完成作业。

本人授课特色

通过对学生、教材与课程内容的研究分析，本人决定采取以下方式授课。

一、案例教学法

围绕解决实际的水文计算特别是设计洪水所面临问题进行例示讲授。

二、强调学生记笔记的重要性。

本人的讲授既然结合实例，那么，就会按照工程水文计算的实际工作思路展开，从而获得一个完整真实的知识演进过程，而不会完全照顾教材编写体例。

如果学生只依赖教材，而不做课堂笔记，就会极大地削弱授课的效果，使学生丧失相关知识的整体关系体验。

三、强调集体讨论、独立完成作业。

集体协同工作是社会的主要工作形式，所以，学会与人合作是一项很重要的工作技能，在完成课程论文的时候，相互讨论既是合作的一种方式，也可以激发思维的活跃，是一种有效的认知方式，对于解决复杂的问题极其有帮助。

而我们传统的教育不太重视集体合作解决问题的技能培养，使学生的思维没有创造力，也使学生没有合作精神，严重背离工作实际需要。

独立完成作业，是为了杜绝抄袭，并使自己与他人讨论的结果通过作业的方式整理出来，理清思路，强化记忆，形成自己的充满个性的知识贮存。

同时，为了活跃学习的氛围，我会在课外推出课程戏剧表演的模式，鼓励他们编写与本课程知识相关的表演剧本，将知识戏剧化、可欣赏化、趣味化。

四、弱化教师的权威性。

在课堂上反复强调本人并不是知识权威，只是知识的传授者与知识创造的参与者，教材也不是知识权威，只是知识的书面总结，实践是真知的第一来源。

鼓励学生对本人、对教材、对专家学者的观点提出自己的质疑，从而激发学生的创造性情绪，加强对课程学习的兴趣，深化对课程知识的认识，培养学生的创新精神。

五、针对工科学生因为分科教育而人文精神较缺乏的特点，在课堂教学中，通过直接或者间接等方式，宣传科学发展观。

并以秦王朝、隋王朝、元王朝的灭亡以及西北水土保持恶化等事例来提醒大家，如果不考虑社会发展的和谐与发展的科学节奏，大搞工程建设，会给社会带来很大的不良后果。

长沙理工大学水利学院教案

课程名称：

工程水文课次：

第1节教师：

彭向训

课题：

水循环及水资源的基本概念

教学目的要求

理解河流特征等概念及计算方法、掌握降水、蒸发、下渗、径流的基本概念。

理解水循环各个环节的相关性和复杂性

重点难点

重点：

径流的基本概念及径流量的表示方法，掌握流域水量平衡方程

难点：

产汇流概念

教学方式

多媒体课件、课堂讲述、师生讨论

复习内容

新

课

内

容

要

点

第一章水循环及径流形成

第一节、河流与流域

一、河流1.河长L（km）2.河流的断面3.河道纵比降J（‰）

二、流域——河流某断面以上分水线包围的区域（集水区域）

1.流域分水线:

闭合流域、不闭合流域

2.流域的几何特征

3.流域的地形特征

4.流域的自然地理特征

第二节径流

一、形成过程

产、汇流概念及径流过程划分

二、影响径流的因素

气候、下垫面因素、人类活动影响

三、径流表示方法及度量单位换算

流量、径流总量、径流深、径流模数、径流系数。

说明

本节课要特别阐明水循环是自然生态环境中间的重要网络系统

作业

上网查询有关我国水资源及几大河流的基本情况，说明人类的活动是如何影响流域水资源环境的。

执行情况

长沙理工大学水利学院教案

课程名称：

工程水文课次：

第2节教师：

彭向训

课题：

水文观测与资料收集

教学目的要求

了解水文测站，掌握水位、流量测算原理与基本方法。

重点难点

流量测算原理与基本方法。

教学方式

多媒体课件、课堂讲述、师生讨论

复习内容

试学生现场反馈而定

新

课

内

容

要

点

第三节水文测验及水文资料收集

一、水文测站

任务、类型、断面、测站设置。

二、水位与流量的测算

三、基面，观测设备及使用，日平均水位。

四、流量测验

1、断面测量

水深、起点距，

常用仪器及方法。

2、流速测量

流速仪法：

流速公式，垂线布置原则，点流速观测。

3、流量计算

垂线平均流速、部分平均流速、岸边系数、部分面积、部分流量与断面流量。

例：

4、其它测流方法

浮标法、多普勒仪、比降法等。

五、水位流量关系

六、水文调查及水文资料的收集

说明

作业

研究湘江流域长沙境内的主要水文站分布

执行情况

长沙理工大学水利学院教案

课程名称：

工程水文课次：

第3节教师：

钟丽彭向训

课题：

水文统计的基本知识

教学目的要求

使学生理解水文统计分析的意义，掌握水文统计基本概念，

重点难点

水文常用概率分布

教学方式

多媒体课件、课堂讲述、师生讨论

复习内容

试学生现场反馈而定

新

课

内

容

要

点

第一节概述

一、水文现象的特点：

随机性、周期性、地区性、因果关系。

二、工程水文研究方法

1.数理统计法

研究水文现象的统计规律，预测未来某水文现象发生某量值的可能性（概率）。

例：

2．成因分析法

3．地区综合法

三、水文统计预测的概念及意义。

（必要性、可行性、预测思路，举一防洪工程例子讲述）

第二节、概率的基本概念与定理

1、事件

2、概率

3、频率

4、概率的加法定理和乘法定理

§3、水文频率分布线型

皮尔逊Ⅲ型，分布函数式。

对数正态

说明

作业

讨论：

洪灾风险与长沙城市防洪标准确立的关系

执行情况

长沙理工大学水利学院教案

课程名称：

工程水文课次：

第4节教师：

彭向训

课题：

水文统计的基本知识

教学目的要求

使学生理解水文统计分析的意义，掌握水文统计基本概念，

重点难点

频率密度和累积频率

教学方式

多媒体课件、课堂讲述、师生讨论

复习内容

试学生现场反馈而定

新

课

内

容

要

点

第三节概率分布

一、频率密度和累积频率：

举例讲解概念及它们之间的关系

二、累积频率和重现期：

T=1/P

三、设计洪水频率

第四节经验频率曲线

一、经验频率的计算

P=m/（n+1）

二、经验频率曲线的绘制

三、统计频率曲线的外延

§3、水文频率分布线型

皮尔逊Ⅲ型，分布函数式。

对数正态

说明

作业

讨论：

关于对概率的解释，科学上有多少流派？

执行情况

长沙理工大学水利学院教案

课程名称：

工程水文课次：

第5节教师：

彭向训

课题：

水文统计的基本知识

教学目的要求

掌握水文统计基本概念

重点难点

水文统计参数

教学方式

多媒体课件、课堂讲述、师生讨论

复习内容

试学生现场反馈而定

新

课

内

容

要

点

第三节随机变量及其概率分布

一、随机变量：

离散型、连续型

二、随机变量的概率分布

分布函数、密度函数、频率曲线

三、随机变量的统计参数

1、统计参数：

均值、均方差、变差系数、偏态系数。

举例说明

四、抽样误差

§3、水文频率分布线型

皮尔逊Ⅲ型，分布函数式。

对数正态

说明

注意以财富收入差距、身高差距等学生可直观理解的内容类比掌握以上概念。

中间可适当强调社会要和谐发展，缩小人际与地区差距。

作业

布置习题：

统计参数的计算

执行情况

长沙理工大学水利学院教案

课程名称：

工程水文课次：

第6节教师：

彭向训

课题：

水文频率计算

教学目的要求

使学生掌握现行水文频率计算方法

重点难点

适线方法。

教学方式

多媒体课件、课堂讲述、师生讨论

复习内容

试学生现场反馈而定

新

课

内

容

要

点

第四节、频率计算

一、经验频率曲线及其绘制

由大到小排位，

经验频率计算：

数学期望公式。

点图：

机率格纸，

二、理论频率曲线配线

以适线法为主，简介三点法。

原则：

理论线与经验线配合最佳。

1、统计参数计算

2、试绘P-Ⅲ线

3、参数调整：

三参数与频率曲线形状的关系。

举例：

频率曲线绘制的有关注意事项：

1．理论线与经验线配合的判断原则（洪水、径流）

2．绘图要求：

点据绘法、曲线绘法、图名、坐标变量，参数标注，

计算及绘图、校核签名。

示例。

说明

要给学生特别阐明本计算方法的经验假设性质，使学生不要以为该方法是理论推导出来的，引导学生不要盲目崇拜学术权威。

作业

布置习题：

适线法

执行情况

长沙理工大学水利学院教案

课程名称：

工程水文课次：

第7节教师：

彭向训

课题：