土建基础及应用7

9.2开合有度——引水闸渠的创建第9章高峡出平湖——水利工程模型的创建9.2开合有度——引水闸渠的创建教学设计背景章节9.2开合有度——引水闸渠的创建所属课程《BIM技术应用》所属专业工程造价适用对象本科三年级学情分析学生已完成重力坝建模学习，掌握Revit内建模型、拉伸、放样融合、镜像、剪切等命令；对水闸构造、翼墙、铺盖、消力池等水工专业构件认知不足，对扭面、空心剪切等复杂造型操作难度较大；对红旗渠、南水北调等工程兴趣浓厚，具备较强实操意愿。本节教学目标知识目标：熟悉水闸组成（上游连接段、闸室、下游连接段）；掌握翼墙、铺盖、闸墩、消力池、扭面等构件构造；掌握内建模型、可载入族、空心拉伸、放样融合等水闸建模命令。能力目标：能识读水闸平、立、剖面图纸；能完成水闸全模型创建；能运用镜像、剪切、连接等命令处理复杂水工造型；能规范保存与提交水利BIM模型。素质目标：传承红旗渠精神与南水北调家国情怀；树立严谨、精准、安全的水利工程意识；增强生态治水、可持续发展理念。教学思路以“闸渠开合、治水智慧”为主线，以节制闸为典型案例，采用思政导入—构造讲解—分步建模—实操训练模式，运用任务驱动与教学做一体化，让学生掌握水闸全流程建模方法，实现水利知识、BIM技能与工程素养同步提升。课程资源超星泛雅平台、教材相关PPT、视频讲解、3D模型等教学内容1.水闸工程概况与构造组成2.结构控制线（标高、轴网）创建3.上游连接段（翼墙、铺盖）建模4.闸室（底板、闸墩、闸门槽、交通桥、排架）建模5.下游连接段（扭面、消力池、翼墙、护底）建模6.倒虹吸工程课堂练习教学重、难点教学重点：水闸三段式构造；上游翼墙、闸室、消力池、护底建模；镜像、剪切、连接、放样融合命令。教学难点：空心剪切做斜切翼墙；放样融合做扭面；闸门槽空心剪切；构件衔接与对齐。教学方法与工具教学方法：任务驱动式、教学做一体化、案例教学法教学工具：多媒体教室、Revit建模环境教学安排线上教学：预习水闸构造、红旗渠、南水北调、建模步骤视频，完成预习测试。线下教学：理论讲解—分步演示—学生实操—巡回指导—点评总结。线上作业：完成水闸模型、倒虹吸练习。教学评价1.超星泛雅平台线上学习情况。2.课堂表现：师生互动、生生互动、团队协作、问题解答等情况。3.作业完成情况。预习任务与课后作业预习任务：学习通观看水闸构造、翼墙、消力池、倒虹吸视频。课后作业：完成节制闸全模型；完成倒虹吸工程建模练习；总结BIM在水闸工程中的应用。教学特色创新教学理念：（1）坚持以学生为中心、以项目为载体，进行翻转课堂教学，培养学生解决工程实际问题的能力。（2）在授课过程中坚持思政元素的无声融入，培养学生的工匠精神、科学思维、科技报国的家国情怀和使命担当。更新教学方法：采用线上和线下混合式教学方法，集合项目化、任务驱动和教学做一体化多种方法，保证线上学习效果和线下课堂质量。优化教学内容：着重培养建筑信息模型创建技能，为综合实践类课程实现提供基础支撑。教学过程教学环节教学内容时间分配一、线上教学知识总结1.回顾重力坝建模流程：标高轴网→非溢流坝→溢流坝→闸墩→防浪墙。2.回顾核心命令：内建模型、拉伸、放样融合、镜像、空心剪切。3.回顾水利建模单位、视图、工作平面设置。4.总结预习情况，强调水闸建模精度与构件衔接。设计目的：巩固旧知，导入水闸建模主题，明确本节课任务。教学方法：线上自学+课堂回顾资源：PPT、视频、水闸图纸6分钟二、引出概念1.治水文化导入闸是江河“定音符”，渠是大地“血脉线”；红旗渠分水闸、南水北调渠首闸、穿黄倒虹吸，彰显中国治水智慧。2.水闸引入介绍节制闸：控制水位、调节流量，由上游连接段、闸室、下游连接段组成。3.任务发布按图纸创建水闸模型，缺失尺寸自定，规范保存提交。设计目的：激发工程情怀，明确学习目标与建模任务。6分钟三、案例讲解一、水闸工程概况1.水闸组成上游连接段、闸室、下游连接段。2.各部分功能上游：导流、防冲、防渗（翼墙、铺盖、护底）。闸室：控制水位流量（底板、闸墩、闸门、交通桥、排架）。下游：消能、防冲、导流（消力池、海漫、翼墙、护底）。3.建模规则单位：毫米；内建模型为主；可载入族做扭面；缺失尺寸自定。设计目的：掌握水闸构造，明确建模依据与规范。二、模型的创建首先新建结构样板项目，在东立面创建并修改标高，进入标高2平面绘制轴网A–G，间距依次为700、1900、3000、3000、1900、700，完成结构控制线设置。上游连接段采用内建模型创建上游八字翼墙，指定工作平面后拉伸成型，通过空心拉伸与剪切形成斜切造型；再创建上游铺盖，按尺寸拉伸并进行空心剪切处理，最后通过镜像完成双侧翼墙与铺盖，连接构件形成完整上游段。闸室部分先创建闸室底板，指定工作平面拉伸成型；随后建立闸室边墩，拉伸后用空心剪切制作闸门槽，镜像生成另一侧边墩；再创建中间墩，按轮廓拉伸完成；接着依次创建交通桥板、排架及工作桥，采用拉伸、空心剪切与连接命令组合成型，构成完整闸室结构。下游连接段先新建公制常规模型，用放样融合绘制双轮廓生成扭面，载入项目后布置并镜像；再创建消力池底板，按给定轮廓拉伸成型；随后绘制下游翼墙，拉伸后镜像双侧；最后创建护底（护坦），按轮廓拉伸完成。各构件分别赋予对应材质，整体衔接对齐，最终完成节制闸全模型创建。20分钟四、学生实操（1）学生实操结合本节课程内容，安排学生进行课堂实操训练，在课堂教学过程中边教、边学、边做，实现教学做一体化。学生展示选取学生代表进行实操演练与成果展示。教师点评针对全体同学课堂实操情况与个别学生展示情况，进行教学点评，进行易错点、混淆点、关键点等内容总结与对比。30分钟五、知识拓展BIM技术在水闸与渠系建筑物中的创新应用BIM技术在水闸、涵洞、渡槽、倒虹吸等中小型水工建筑物中应用广泛，可实现三维可视化设计、工程量精准计算、施工模拟与碰撞检查。在设计阶段，通过参数化建模快速调整闸孔数量、翼墙角度、底板尺寸，自动统计混凝土、钢筋、止水材料用量，提高设计效率与图纸质量；在施工阶段，利用模型进行模板搭设、混凝土浇筑、闸门安装可视化交底，优化施工顺序，减少返工；在运维阶段，基于BIM建立工程档案，集成闸门启闭、渗流监测、沉降观测数据，实现水闸安全运行智能化管理。同时，BIM与GIS、水文水力计算结合，可模拟不同水位下水流状态、消能效果、冲刷范围，为工程安全运行与防汛调度提供直观支撑，推动中小型水利工程走向数字化、标准化、精细化建造。20分钟六、课后作业学生完成线上作业设计目的：通过提问查看疑惑解决情况，布置作业检测课堂学习情况教学方法：提问式教学资源：PPT演示及超星泛雅教学视频3分钟七、课堂小结本环节全面回顾水闸从结构控制线、上游连接段、闸室到下游连接段的完整建模流程，巩固拉伸、空心剪切、镜像、放样融合、连接等核心命令，结合红旗渠、南水北