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摘 要：本文从教师和学生两个不同角度分析怎样才能上好专业课，对水工建筑物课程的教学内容串联成一条主线，分为五部分内容：即课程地位、挡水问题、泄水问题、渗流问题、基础处理问题。利用分类、归纳、对比的方法进行综合分析讲述，使学生概念明确，思路清晰，能全局的、系统的理解掌握本课程内容。
关键词：教学方法 归纳对比 阶段回顾 水工建筑物
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（a）-0067-02
经过多年的《水工建筑物》教学，从教与学的两个不同角度，分析了怎样才能教好专业课。
从学生的角度看，水工建筑物抽象，头脑中没有整体形象，内容多，杂而乱，理论性、系统性不强。部分学生还不知道学了本课程干什么，因此可能对本课程不感兴趣。
从教的角度看，本课程的逻辑性、理论性无法与数学、力学等课程相比。因此，水工建筑物教学在开课的绪论中，必须通过以往工程的重大事故和建设成就，来抓住学生的责任感和学习兴趣，让学生知道他将来的工作对社会发展的贡献及一生中要承担的责任。这是绪论要解决的问题。
在教学中，后绪内容与以前讲过的内容相关时，就前后对比，即分清共性与个性（差别），又复习了前的内容，几次反复对比后，学生概念就清楚了，最后在课程设计、毕业设计中通过分类、归纳、对比等方法培养学生的整体性概念，增加对水工建筑物的理解与记忆。
1 分类、归纳、对比
讲课中，尤其是讲完本课程后，面临考试和学生考研面试时，学生对相关内容学习欲望是空前高涨的，你不讲他还要问你，在此时归纳总结效果更佳。本人教学中必须归纳的内容有以下几方面。
1.1 世界、中国、山东的建设成就归纳对比
对比世界、中国、山东省的最大水库，不同类型的最大坝高、水库的最大水面面积，水电站最大装机容量，总水量、人均占用水量等指标，看世界发达国家的先进性；中国的局部领先（如三峡水电站装机容量世界第一、锦屏一级拱坝为世界最高拱坝、葛洲坝大江截流为比最大等）和存在的问题；找山东省的差距，要求学生看到水利工作者的希望和应承担的责任，提高学习兴趣和信心。
1.2 拦河坝的归纳对比
工程中常见的坝有拱坝、重力坝、砼面板堆石坝、土坝四种，它们是中高挡水建筑物，因结构形式和材料不同，设计上有本质的区别。
而橡胶坝不是坝（本人这样理解），它属于水闸的一个特类，将其划归到水闸等低水头系列中对比。坝工特征对比（见表1）。
要求学生能居高临下的根据坝址处地形、地质、建材等条件能准确判断应选用的坝形（即河道的上游，高山峡谷区，河床溢流适宜建拱坝、重力坝；河道中游及两岸丘陵地区地形开阔，土料丰富，适宜建面板坝、土石坝），简单计算工程量和建筑工程费用，并比较出哪种坝型适用且经济。
1.3 橡胶坝与水闸的归纳对比
1.3.1 特点对比
橡胶坝（H=2～5 m），水闸（H=5～10 m）均为低水头水工建筑物，多建于河道下游。闸坝前水深小，对水量的调节能力低。兼顾挡水、泄水、调节水位等多个功能。两者的特性见表2。
1.3.2 水力计算对比
除以上特点外，橡胶坝与水闸的过水能力计算和消能防冲计算较复杂，也很有趣，还往往被设计者忽视或搞错。
过流能力计算的通式为：
。
（1）橡胶坝过流：同一座橡胶坝过流可能会因m、σ变化，出现实用堰、宽顶堰，自由水流、淹没出流四种组合下的4种计算公式。
（2）水闸过流：同一座水闸过流可能因m、n、σ变化，出现实用堰与宽顶堰、堰流与孔流、自由出流与淹没出流八种组合下的8种计算公式。
（3）过水流量计算中有间断点。
橡胶坝为塌坝堰顶过水，由坝上水头和坝袋曲线关系，前期为实用堰，m=0.42，后期为宽顶堰，m=0.35（规范推荐采用值）。计算结果在两种堰型分界点处出现间断点。
水闸为闸门开启底部闸孔过水，由于闸门开启度（e/h）不同，前期小开度为孔流n=1/2，后期大开度为堰流，n=3/2，计算结果在孔流与堰流分界点处出现间断点。
工程实际运用中不存在计算中的间断点，因此应对计算公式加以修正。
上课中可将问题讲一半，余下一半留学生自己课后解决，下一次课再一起讨论，有时会出现意想不到的效果。
（4）消能设计特点。
全开启（或塌坝）过水时，两者相同；
小流量过水时，橡胶坝为坝顶溢流，水流竖向速度大，伴随有脉动压力，水流不稳定，消能效果好，影响范围短。对消力池斜坡段稳定不利，在水流落点处不宜设结构缝。
小流量过小时，水闸为闸孔出流，水流水平速度大，产生远驱式水跃，影响范围长，冲刷力大，挟沙水流对消力池表面磨损严重，但对稳定影响不大，要求混凝土表面抗冲耐磨。
1.3.3 渗流计算归纳对比
水工建筑物渗流计算包括土坝坝体渗流、坝基渗流、堤防渗流、水闸闸下渗流等几十个计算公式，有些公式十分抽象，不易理解，更难以记忆。
教学中为便于学生记忆，先讲清渗流成因，如坝体、坝基渗流为无压重力流，边界不固定；水闸渗流为有压渗流，边界固定。
再对计算公式向有利于理解记忆的方面化简，形成记忆最简式，几个简单的化简过程为：
（1）坝体渗流计算的裘皮尔公式（通式）。
（2）坝基渗流計算公式。
（3）水闸阻力系数法。
闸下任意一点底板下压力水头为，将其改写为
式中：k为土壤渗透系数（m/s）；H1、H2为分别为上游、下游水深（m）；L为渗流区长度（m）；T为基础透水区平均厚度（m）；H为水头差，H=H1—H2（m）。
以上几个公式形式不同，计算目的不同，但经化简后都表现为：渗流的单宽流量=平均渗透流速×平均渗水深度，即。
2 结论
教学是一项事业，为国家培养人才，要有责任感；教学也是一项有趣的工作过程，在这个过程中不断提高、完善自己，在教学中能找到快乐。
学生是自己的朋友，在年龄上也是孩子，对学生能像对自己的孩子一样，在教学中就一定有责任心、没有困难。
每一学科的设计理念、计算方法、材料应用等都是发展变化的，平时多积累相关资料信息，溶于讲义中，不断更新知识，在上课中多讲一些失败的教训会比讲成功的经验更有价值，“活到老，学到老”，学无止境，愿同行们一起努力，教好每一节课。
关键词：教学方法 归纳对比 阶段回顾 水工建筑物
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（a）-0067-02
经过多年的《水工建筑物》教学，从教与学的两个不同角度，分析了怎样才能教好专业课。
从学生的角度看，水工建筑物抽象，头脑中没有整体形象，内容多，杂而乱，理论性、系统性不强。部分学生还不知道学了本课程干什么，因此可能对本课程不感兴趣。
从教的角度看，本课程的逻辑性、理论性无法与数学、力学等课程相比。因此，水工建筑物教学在开课的绪论中，必须通过以往工程的重大事故和建设成就，来抓住学生的责任感和学习兴趣，让学生知道他将来的工作对社会发展的贡献及一生中要承担的责任。这是绪论要解决的问题。
在教学中，后绪内容与以前讲过的内容相关时，就前后对比，即分清共性与个性（差别），又复习了前的内容，几次反复对比后，学生概念就清楚了，最后在课程设计、毕业设计中通过分类、归纳、对比等方法培养学生的整体性概念，增加对水工建筑物的理解与记忆。
1 分类、归纳、对比
讲课中，尤其是讲完本课程后，面临考试和学生考研面试时，学生对相关内容学习欲望是空前高涨的，你不讲他还要问你，在此时归纳总结效果更佳。本人教学中必须归纳的内容有以下几方面。
1.1 世界、中国、山东的建设成就归纳对比
对比世界、中国、山东省的最大水库，不同类型的最大坝高、水库的最大水面面积，水电站最大装机容量，总水量、人均占用水量等指标，看世界发达国家的先进性；中国的局部领先（如三峡水电站装机容量世界第一、锦屏一级拱坝为世界最高拱坝、葛洲坝大江截流为比最大等）和存在的问题；找山东省的差距，要求学生看到水利工作者的希望和应承担的责任，提高学习兴趣和信心。
1.2 拦河坝的归纳对比
工程中常见的坝有拱坝、重力坝、砼面板堆石坝、土坝四种，它们是中高挡水建筑物，因结构形式和材料不同，设计上有本质的区别。
而橡胶坝不是坝（本人这样理解），它属于水闸的一个特类，将其划归到水闸等低水头系列中对比。坝工特征对比（见表1）。
要求学生能居高临下的根据坝址处地形、地质、建材等条件能准确判断应选用的坝形（即河道的上游，高山峡谷区，河床溢流适宜建拱坝、重力坝；河道中游及两岸丘陵地区地形开阔，土料丰富，适宜建面板坝、土石坝），简单计算工程量和建筑工程费用，并比较出哪种坝型适用且经济。
1.3 橡胶坝与水闸的归纳对比
1.3.1 特点对比
橡胶坝（H=2～5 m），水闸（H=5～10 m）均为低水头水工建筑物，多建于河道下游。闸坝前水深小，对水量的调节能力低。兼顾挡水、泄水、调节水位等多个功能。两者的特性见表2。
1.3.2 水力计算对比
除以上特点外，橡胶坝与水闸的过水能力计算和消能防冲计算较复杂，也很有趣，还往往被设计者忽视或搞错。
过流能力计算的通式为：
。
（1）橡胶坝过流：同一座橡胶坝过流可能会因m、σ变化，出现实用堰、宽顶堰，自由水流、淹没出流四种组合下的4种计算公式。
（2）水闸过流：同一座水闸过流可能因m、n、σ变化，出现实用堰与宽顶堰、堰流与孔流、自由出流与淹没出流八种组合下的8种计算公式。
（3）过水流量计算中有间断点。
橡胶坝为塌坝堰顶过水，由坝上水头和坝袋曲线关系，前期为实用堰，m=0.42，后期为宽顶堰，m=0.35（规范推荐采用值）。计算结果在两种堰型分界点处出现间断点。
水闸为闸门开启底部闸孔过水，由于闸门开启度（e/h）不同，前期小开度为孔流n=1/2，后期大开度为堰流，n=3/2，计算结果在孔流与堰流分界点处出现间断点。
工程实际运用中不存在计算中的间断点，因此应对计算公式加以修正。
上课中可将问题讲一半，余下一半留学生自己课后解决，下一次课再一起讨论，有时会出现意想不到的效果。
（4）消能设计特点。
全开启（或塌坝）过水时，两者相同；
小流量过水时，橡胶坝为坝顶溢流，水流竖向速度大，伴随有脉动压力，水流不稳定，消能效果好，影响范围短。对消力池斜坡段稳定不利，在水流落点处不宜设结构缝。
小流量过小时，水闸为闸孔出流，水流水平速度大，产生远驱式水跃，影响范围长，冲刷力大，挟沙水流对消力池表面磨损严重，但对稳定影响不大，要求混凝土表面抗冲耐磨。
1.3.3 渗流计算归纳对比
水工建筑物渗流计算包括土坝坝体渗流、坝基渗流、堤防渗流、水闸闸下渗流等几十个计算公式，有些公式十分抽象，不易理解，更难以记忆。
教学中为便于学生记忆，先讲清渗流成因，如坝体、坝基渗流为无压重力流，边界不固定；水闸渗流为有压渗流，边界固定。
再对计算公式向有利于理解记忆的方面化简，形成记忆最简式，几个简单的化简过程为：
（1）坝体渗流计算的裘皮尔公式（通式）。
（2）坝基渗流計算公式。
（3）水闸阻力系数法。
闸下任意一点底板下压力水头为，将其改写为
式中：k为土壤渗透系数（m/s）；H1、H2为分别为上游、下游水深（m）；L为渗流区长度（m）；T为基础透水区平均厚度（m）；H为水头差，H=H1—H2（m）。
以上几个公式形式不同，计算目的不同，但经化简后都表现为：渗流的单宽流量=平均渗透流速×平均渗水深度，即。
2 结论
教学是一项事业，为国家培养人才，要有责任感；教学也是一项有趣的工作过程，在这个过程中不断提高、完善自己，在教学中能找到快乐。
学生是自己的朋友，在年龄上也是孩子，对学生能像对自己的孩子一样，在教学中就一定有责任心、没有困难。
每一学科的设计理念、计算方法、材料应用等都是发展变化的，平时多积累相关资料信息，溶于讲义中，不断更新知识，在上课中多讲一些失败的教训会比讲成功的经验更有价值，“活到老，学到老”，学无止境，愿同行们一起努力，教好每一节课。