《水电站》课程标准

1、水电站课程标准课程代码：132011009课程学时：64课程学分：4课程类型：理实一体课程性质：专业岗位核心课程1课程概述1.1课程性质与定位水电站是水利水电建筑工程、水利工程等水利类专业的一门专业岗位核心课程，涉及的课程和知识面广泛，对学生职业能力培养和职业素养养成起主要支撑和明显促进作用。通过本课程的学习，使学生获得有关水电站建筑物的基本理论、基本知识与基本技能，训练和培养学生综合的思维方法及分析问题和解决问题的能力，为今后从事水电站工程规划的设计打下基础。水电站课程应在学完建筑材料与测试技术、水利工程制图、土力学与工程地质、工程水文及水利计算、工程力学、水工钢筋混凝土结构水力学等课程后学

2、习；其后续课程为水利工程施工技术、水利工程造价与招投标、水工建筑物设计与施工、水利工程管理等。1.2课程设计思路(1) 该课程是依据CDIO工程教育理念设置的。总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于CDIO的教学模式，教学做一体化。依托行业，以典型的水利工程项目为对象，组织学生学习相关的知识、培养相应的职业能力。(2) 增强职业岗位能力，理论教学与实践教学融合每个模块中理论教学和实训教学(包括认识实训、现场教学、仿真模拟、综合实训、顶岗实践)紧密结合、交替进行、互补共进、形成一个完整体系。加强理论实践一体化建设。理论教学注重建筑物的型式、功能、适用条件、结构和构

3、造以及设计方法和程序；以专职教师授课为主；实践教学则边看、边学、边做，加深工程理念，锻炼工程岗位动手能力，培养职业基本素质。以兼职教师讲课和现场教学为主。(3) 以典型工程为载体，组织课程教学环节以学生实际工作岗位的能力要求，以典型工程设计、施工、监理等具体过程组织课堂教学。教学过程中以典型实际工程为教学载体，工程实例贯穿于教学全过程中。实现从书本到现场，从蓝图到实物，从虚拟到现实的平稳过渡和有序衔接。根据CDIO工程教育的特点按照“理实一体、锻炼能力”指导思想，积极探索“校企合作、工学结合”的人才培养模式探索以实践能力考核为主的课程评价方法，切实提高学生的岗位技术能力和就业竞争力。具体措施如

4、下：1）基于典型岗位工作过程分析，构建课程体系；2）职业岗位能力培养为核心，设计教学内容；3）以提高学生职业能力和职业素养为目标，重视实践教学；2.课程学习目标本课程的培养目标是培养水利水电工程建设、管理技术人才，毕业生主要就业岗位为水利水电工程施工员、监理员、设计员、质检员等，要求学生首先掌握水电站的基本知识，然后通过实训和顶岗实践，为水利工程施工、水利工程概预算、水利工程监理等后续课程的学习和为毕业后从事小型水电工程施工、监理、设计和管理工作奠定坚实的基础。表1-1水电站教学目标名称教学目标备注知识目标1.了解水利水电事业发展、水力发电的概念及优势。掌握水力发电的基本原理；2掌握水轮机的基

5、本类型、结构组成；掌握水轮机的选型方法和步骤；3理解和掌握水电站建筑物及其功用、型式、设计原则及确定建筑物的尺寸；4了解各种建筑物的基本要求、各种建筑物特别是厂房中各种设备的作用及它们与建筑物的相互关系；5正确理解和掌握各种建筑物的水力计算条件和原理，了解水电站及泵站非恒定流及机组过渡过程的基本知识，并能进行调节保证计算；6了解各种建筑物的受力条件及结构设计原理；7.了解水电站的运行管理基本知识。能力目标1. 能分析工程基本资料2. 能识读典型水电工程结构构造图纸。3. 能进行建筑物工程量的计算。4基本能进行小型简单水电站建筑物的分析、设计。5.能进行水电站的运行等技术管理。素质目标1. 培养

6、良好的职业道德，有爱岗敬业、遵纪守法、诚实守信、刻苦负责、科学严谨等操守；2. 培养团结协作和协调人际关系的社会交往能力。3. 培养学生工程意识为从事水利行业职业奠定专业基础。3课程内容标准及要求3.1 知识模块划分及学时分配根据水电站课程目标和涵盖的岗位工作任务要求，确定本课程内容和要求。本课程共设3置了5个模块和20个工作任务（知识点）（见表2-1）。表1-2课程内容及要求模块名称工作任务（知识点）知识内容和要求技能要求1.水力发电概述1.1水力发电的原理及特点1了解水力发电原理2.了解水力发电特点1.能够简单计算水电站的出力和发电量，会识别不同类型的水电站。1.2水能资源的开发方式及水电

7、站的基本类型1.掌握水电站的开发方式2掌握电站类型、特点及组成建筑物。2.水轮机及其选择2.1水轮机类型、水轮机基本构造1.掌握水轮机的基本工作参数2掌握水轮机基本类型、基本组成及作用；3了解水轮机型号1.能确定水轮机的工作参数2.2水轮机的主要过流部件及作用1掌握蜗壳的型式及主要参数选择2尾水管的作用、型式1.根据基本水电站的参数会选择蜗壳、尾水管的型式，会选择蜗壳的基本参数，确定蜗壳的尺寸。2.3水轮机的工作原理1掌握水轮机的能量损失及效率；2.了解水轮机空化概念；3掌握吸出高度、安装高程的计算1.会确定水轮机的吸出高度和安装高程。2.4水轮机特性1.了解水轮机相似条件、相似定律概念2掌握

8、单位参数、比转速的定义3理解水轮机特性曲线及组成.1.能够正确运用水轮机模型综合特性曲线绘制水轮机的运转特性曲线2.5水轮机选型设计1掌握水轮机选择的方法和步骤1能够根据水电站装机容量、水头、流量等和它基本资料，正确选择水轮机台数、型号、尺寸及配套设施。7模块名称工作任务（知识点）知识内容和要求技能要求3.1水电站进水口1了解进水口功用、类型及适用条件；2. 掌握进水口高程及轮廓尺寸的拟定;3. 掌握进水口设备的布置。3.2水电站引渠道、隧洞及压力前池1了解引水渠道和有压隧洞的作用、线路选择;2.掌握压力前池的作用、组成建筑物。1能够根据水电站的基本资料，正确选择进水口的位置、和型式；2.根据

9、要求确定进水口的高程尺寸和拦污栅、闸门及其它设备布置。1能够根据水电站基本资料布置引水渠道或隧洞线路，并确定其尺寸；2.会设计压力前池。3.水电站引水建筑物3.3水电站压力管道3.4水电站的水锤、调节保证计算3.5调压室1掌握压力管道功用类型、供水方式、选线和布置；2掌握明钢管的构造、附件及布置方式；3.了解压力钢管的的水力计算；4掌握明管结构分析；5. 了解地下埋管特点、构造；6. 了解混凝土坝内管道特点及布置。1. 了解研究目的、基本方程、水锤波的传播速度；2. 掌握直接水锤、间接水锤、简单管水锤计算的解析法；复杂管水锤计算；3掌握机组的调节保证计算；4掌握改善调节保证计算的措施。1. 掌

10、握调压室的作用、布置形式、设置条件、结构类型；2. 掌握圆筒式、阻抗式调压室水位波动计算方法；3. 掌握调压室的稳定断面计算；4. 掌握调压室水力计算条件。1根据水电站的基本资料确定压力管道的线路、供水方式、直径和布置型式；2会进行明钢管的结构分析。1.能够进行水电站的调节保证计算的解析计算。1能够根据水电站的具体条件确定调压室的型式、布置；2.能够初步确定调压室的尺寸（水位波动计算和稳定断面设计）。工作任务（知识点）知识内容和要求技能要求4.1水电站厂房概述1. 了解水电站厂房的任务；2. 掌握厂区枢纽、及设备组成；3. 掌握厂房类型及特点。1能够看懂水电站厂房设计图纸，识别不同类型的水电站

11、厂房。4.2厂房内部布置1. 了解主厂房各层设备布置；2. 了解水电站的水、气、油系统作用及布置。1.能够识别水电站厂房的设备及作用。4.3主厂房平面及立面设计1.掌握主厂房尺寸、高程设计；1.会确定水电站厂房尺寸4.4其他类型厂房简介1了解河床厂房、坝后厂房、溢流厂房的结构特征。1看懂图纸，识别结构特征。4.5厂房结构设计简介1.了解水电站厂房的结构组成及作用；2掌握厂房的受力和传力系统；3掌握分缝、止水、混凝土分期设计；1.能够根据计算判别厂房及其主要构件的结构稳定性。5.1水轮发电机运行管理技术1了解水电站生产运行管理的作用、组织机构、各种制度；5.2水利水电建设中的环境问题1了解水利水

12、电建设中的环境问题模块名称4.水电站厂房5.中小型水电站生产运行管理4.课程实施建议4.1课程教学模式经过多年的探索和实践，水利水电建筑工程专业形成了以理论教学、实训教学、现场教学、顶岗实践紧密结合的模块化体系；以及虚拟与现实相结合，以工程项目为导向，典型水电站实例贯穿教学各环节的符合区域水利特点的任务驱动、学做合一教学模式。4.2教学方法、手段1）水电站课程以岗位能力培养为最终目标，使学生在学习过程中目标明晰，明确了学习的目的性。教学与典型水利工程实际相结合，将工程案例引入课堂，充分调动和激发学生的学习兴趣。课程教学选用典型工程实例讲解，实现教学与工程实际的良好衔接。2）为帮助学生自主学习，

13、本课程建设了立体化的教学信息网络，包括PPT课件、动画演示、实体模型、模拟仿真、现场教学等。采用模拟仿真技术、结构模型等直观教学的方法，如在教学中适时安排学生参观水工模拟仿真实验室、典型水利工程断面及整体模型、校外教学基地，进行现场教学，增加感性认识。在教学过程中，采用工程体验、国家级水电站精品课程现场教学法、专题讲座等多种教学方法有机融合使用，旨在培养学生实际工程岗位能力。3）对教材中重点概念和难点问题，积极采用启发式、讨论式的教学方法，对传统课堂教学进行改革。在教学中采用以学生为主体、能充分调动学生的学习积极性和有利于提高学生能力的教学方法。以包含工程岗位能力要素的项目任务展开教学。4）采

14、用小组完成项目练习、课外专业兴趣小组等方式，有意识地锻炼学生的团队协作精神和沟通交流能力。以调动学生学习主动性，积极的去查找资料、上网查看已建的水利工程布置、外观、尺寸等。培养学生的科学思维方式和敢于大胆之一精神。激发学生学习的积极性和创新能力。5）积极引导学生利用业余和假期时间，参加行业、企业实践，利用勤工俭学、校内科技创新小组、假期顶岗实践等机会，让学生了解水利行业，了解水利工程，进行职业技术训练。通过工学结合促进工程意识和岗位能力的提升。4.3教学条件（1）教学设施、标准具备多媒体教学条件、水工仿真模拟实训室、水电站模型、校外认识实习基地、顶岗实践单位等。（2）实训条件1）典型水工建筑物

15、（水电站）模型展示实验室。2）水工模拟仿真实训室（省级实训基地）。3）典型水轮发电机仿真运行模型。4）水利类专业基础课实验室：建筑材料、土力学、水力学、水工程结构等试验室。4.4课程考评方法水电站课程考评按照学校课程考核细则等教学文件执行。每个项目的成绩都是从知识、技能、态度三方面评价，考核具体是提交的作业、平时表现和期末考试成绩。综合成绩=平时成绩（20-30%）+（实验、作业成绩）（30-20%）+期末试卷成绩（50%）5学习资源的选用5.1教案编写建议教案是教师依据课程标准的要求，结合个人教学实践和实际工程经验和学生的认知水平设计、编写教学实施方案，教案的编写应充分体现“以学生为主体”、

16、“以工程岗位能力培养为主”的理念，以利于教学的组织和围绕学生知识的学习以及职业能力的培养开展教学。一般包括以下几项：1）教学内容及教学组织2）教学方法的选择3）学习情景设计4）课后作业与课外学习5.2 采用的教材及讲义的编写选用教材，首先应选用高职高专适应教材，以国家级专业规划教材为首选。应科学、合理的安排教材内容，帮助学生不断提高综合素质与职业能力。目前，采用的教材是全国高职高专水利水电类精品规划教材水电站，主编侯才水、胡天舒，中国水利水电出版社。如果编写讲义，那么必须依据本课程标准编写。讲义的编写要充分体现项目课程设计思想，以项目为载体实施教学，符合该门课程的工作逻辑、能形成系列，让学生在

17、完成项目的过程中逐步提高职业能力，同时要考虑可操作性。5.3 课程资源的开发与利用1）信息网络资源：充分的利用网络课程资源，如利用多媒体课件、电子书籍、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，充分的为学生的自主学习提供环境条件。使学生从单一媒体向多种媒体转变，为学生提供学习的便利条件。通过网上学生与教师的互动，使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变。2）教辅材料：针对课程特点，建立指导学生自主学习和教师组织课程教学的有关文件。资料要力求来源于典型工程案例，以此开发课程的习题、参考文献等内容。可以网络等形式向学生开放，以利于学生自主学习。3）实践资源：充分利用水利行业和工程施工、设计、建

18、立等企业的资源，建立稳定、开放的校外实习实训基地，实践做中学、学中做的育人理念。在满足学生实习实训的同时，为学生的就业创造机遇。6师资和实训条件要求任课教师应具有一定的水利基本知识，且具有丰富的水利工程设计、施工、监理等经验。具有一定的课程开发能力、基于学生能力岗位培养的教学能力、为社会提供科技服务的能力等，以利于教学建设和课程的改革。水电站课程的实训条件要求有教学做一体化的综合实训室，融教学与实训为一体，以及与课程相应的软件作支持。有典型水利模拟仿真实验室。校外有与学校长期合作的行业、企业做实训基地，满足学生顶岗实习的需求。7教学参考资料1）参考教材：1侯才水、胡天舒，水电站，中国水利水电出版社，2005，北京。2韩菊红、温新丽、马跃先，水电站，黄河水利出版社，2003，郑州。3 徐招才、刘申合编，水电站，水利电力出版社，1994，北京4 马善定、汪如泽主编，水电站建筑物（第二版），中国水利水电出版社，1996，北京5 史海珊主编，水电站，水利电力出版社，1993，北京6 张治滨等，水电站建筑物设计参考资料，中国水利水电出版社，1997，北京7 刘启钊主编，水电站（第三版），中国水利水电出版社，1998，北京8 张洪楚主编，水电站（第三版），中国水利水电出版社，1994，北京9中华人民共和国电力行业标准，水电水利工程沉沙池设计规范DL/T5