2026年10月13日,土木与交通学院优秀本科教学示范课《水力学II》在五山校区32号楼408教室顺利举行。本次示范课由智慧水利系孔令仲副教授主讲,面向2024级水务工程专业学生,授课内容为"底流消能 消力池的水力计算"。课程获得了听课师生的一致好评。

课堂现场
《水力学》是高等学校水利、土木类等专业重要的技术基础课,主要研究液体平衡与机械运动的普遍规律及其工程应用。从高坝泄洪消能、长距离调水输水,到城市给排水、河道防洪、桥梁冲刷与港口海岸工程,水力学的理论与方法贯穿水利水电工程和涉水基础设施建设的各个环节,为相关工程的规划、设计与运行管理提供科学依据。其中,底流消能是泄水建筑物下游防护的主要方式,其核心是消力池的水力设计,"判断衔接形式—假设—计算—校核"的反复试算过程,历来是学生掌握的重点与难点。
课堂上,孔令仲老师围绕消力池的水力计算展开教学。他以泄水建筑物下游水跃衔接形式的判别为切入点,系统讲解了收缩断面水深与共轭水深的求解,以及降低护坦式与消能坎式两类消力池池深(坎高)的设计方法。课程以教材经典例题为依托,将坎前目标水深、堰上水头与坎高之间的几何关系剖析得直观清晰,层层递进地呈现了池深、坎高设计中"初估—校核—迭代"的完整思路,逻辑严谨、重点突出。
在教学方法上,孔令仲老师进行了创新示范——将AI智能体引入课堂,现场演示"智能体辅助水力计算"的全新教学模式。他先以板书讲透计算模型的物理本质,随后与智能体对话,将教材例题的试算过程转化为求解程序:从判断水跃衔接形式、初估池深,到校核迭代自动收敛,每一步中间量、每一次迭代结果在程序输出中清晰可查,手算中被省略的数值细节一览无余。他还演示了智能体绘制的消能坎淹没系数曲线与坎高迭代收敛过程图,让抽象的迭代过程直观可见。更进一步,他展示了借助智能体开发的可交互计算工具——拖动滑块调整水跃淹没系数与下游水深,消能坎高度等设计参数实时更新,该工具将分享给学生用于课后自主探索。这种"板书推导讲原理、智能体编程算结果、交互界面探规律"的三位一体教学法,显著提升了课堂效率,也让学生直观感受到AI工具与扎实理论功底相辅相成的潜力。
本次示范课的成功举办,不仅展示了学院在水力学课程教学方面的深厚积淀,更探索了人工智能赋能基础力学教学的新路径,为培养兼具扎实理论功底与智能工具应用能力的新一代工程技术人才提供了良好示范。学院将持续开展此类示范课活动,鼓励教师积极探索教学与人工智能深度融合的新模式,以优质教学资源赋能人才培养,为土木与水利领域输送更多理论扎实、实践过硬、思维严谨的高素质工程技术人才。 (图/刘玥 文/智慧水利系)