一、课程教学目标
通过本课程的教学，使学生掌握水电站水力机械和建筑物的基本理论、基本知识与基本技能。重点培养学生理论密切联系实际的工程意识、识图能力和动手能力，为今后从事工程设计、施工、管理和科学研究等工作打下基础。具体目标如下：
1.掌握水轮机的类型、构造、特性、工作参数及使用范围，了解调速器的类型及工作原理，能够应用水轮机相似原理进行水轮机选型、并能将选型结果应用于厂房布置设计、在厂房布置图中识别机组及其附属设备；
2.掌握水电站的典型布置及引水发电系统建筑物的类型、适用条件、尺寸计算、结构计算、水力计算及布置设计原则，能够运用基本理论进行建筑物设计；
3.了解水电站厂房的功用、类型和组成，能够根据设备布置要求进行厂房的布置设计和结构设计。
二、思政育人目标
1. 坚定学生理想信念，教育学生爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体，将“忠诚、干净、担当，科学、求实、创新”新时代水利精神融入教学全过程；
2. 引导学生立德成人、立志成才，树立正确的世界观、人生观、价值观，坚定对马克思主义的信仰，坚定对社会主义和共产主义的信念，增强中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信；
3. 提升学生价值理念、道德情操、精神追求，激发学生爱国热情、家国情怀、学习兴趣，传承与弘扬大国工匠精神，培养学生职业责任感、使命感，坚定学习目标，培育学生成为爱国、爱水、德才兼备的水利类优秀专业技术人才和管理人才。
三、课程思政典型教学案例设计
案例一：从十三大水电基地布局看我国水能利用发展
案例概述：位于长江上游的金沙江蕴藏着巨大的水能，金沙江水电基地在全国规划的十三大水电基地中，装机规模排名第一。在金沙江下游河段（从攀枝花到宜宾），我国开发建设了乌东德、白鹤滩、 溪洛渡、向家坝 4 座梯级水电站，这些国之重器建成后将和下游的三峡、葛洲坝水电站共同构成世界上最大的清洁能源走廊，成为带动经济社会高质量发展的绿色动力引擎。
结合点：切入“我国水能资源及开发利用”一节，讲述我国水能利用发展史。我国自东汉、魏晋以来就有使用水排、水磨进行农业生产及农产品加工的记载。
1910年我国第一座水电站—石龙坝水电站在云南昆明螳螂川上游开工建设，2009年世界上最大的三峡水电站全部完工，2021年白鹤滩水电站世界最大的百万千瓦水电机组投产运行，目前我国已经成为世界最大水电生产国，水电装机第一大国，在建规模最大、发展速度最快的国家，逐步成为世界水电创新的中心。
目前世界上装机容量最大的12座水电站有5座在中国，分别为：三峡水电站（第一，2250万千瓦）、白鹤滩水电站（第二，1600万千瓦）、溪洛渡（第四，1386万千瓦）、乌东德水电站（第七,1020万千瓦）、向家坝水电站（第十一，640万千瓦）。
中国水力发电发展的百年风雨历程，与西方发达国家相比，经历了从跟跑、并跑到领跑的三个阶段，新中国逐步从一个水利古国、近代弱国成长为水利大国、强国的光辉历程，每一步发展都浸透了中国人为改变国家命运所作的艰巨卓绝的努力。
育人目标：讲好中国水利故事，增强学生“三个认同”、坚定“四个自信”，提升价值理念。
案例二：白鹤滩水电站系列之百万千瓦机组
案例内容：相对于已建成的三峡（单机70万千瓦）、溪洛渡（单机77万千瓦）、向家坝（单机80万千瓦）、乌东德（单机85万千万）电站装备的巨型水电机组来说，白鹤滩水电站水轮发电机组是世界上首批百万千瓦水电机组，单机容量有了巨大的跨越。机组额定转速为111转/分钟，每分钟可发电近1.7万度，转轮每转一圈即可发电约150度，相当于一个普通家庭一个月的用电量。机组采用了多项世界首创新技术，发电机效率达到99.01%，是目前世界上效率水平最高的水轮发电机组，研制难度远大于世界上在建和投运的任何其他机组，是目前世界上效率最高的水轮发电机组，是世界水电行业的“珠穆朗玛峰”；白鹤滩百万千瓦水轮机组的全面国产化，标志着中国水电装备研制已进入“无人区”。
结合点1：切入“水轮机类型”一节，根据发明者命名，混流式水轮机又称为Francis水轮机，轴流转浆式水轮机又称Kaplan水轮机，斜流式水轮机又称为Deriaz水轮机，水斗式水轮机又称为 Pelton水轮机，均为西方人发明。但是，从三峡水电站70万千瓦级水轮发电机组从无到有，到白鹤滩百万千瓦水轮发电机组的全面国产化，中国水电装备实现了从无到有、从“中国制造”到“中国创造”的巨大跨越。
结合点2：切入“水轮机构造”一节，讲述水轮机构造，使学生了解水轮机有几大部件组成并掌握各部件的作用后，引入白鹤滩百万千瓦机组工程实例。
机组高度超过50米，重量超过8000吨，相当于一艘驱逐舰的重量，或埃菲尔铁塔所用金属的重量。右岸机组导水机构高近8米，最大外圆直径13米，总重达830吨，由7300个零部件组装而成。座环重约467吨，最大直径约14米，由于运输尺寸和吨位限制，分为4瓣分别由专用拖车运至工地后，再组焊成整体，吊装至座环基础上。蜗壳总重约650吨，最大圆截面直径近9米，分成数节吊入机坑内再焊接到一起。左岸机组转轮，由上冠、下环和15件叶片组成，右岸机组转轮由上冠、下环、15件长叶片和15件短叶片组成，左、右岸的转轮的大小和重量略有差异，分别由东方电气集团和哈尔滨电气集团自主研发、设计、现场制作。顶盖重约370吨，最大直径将近12米，分为4瓣由专用运输车辆运至工地后再用螺栓合成一体，整体吊入机坑。
发电机转子外圆直径约16 米，最大高度约4米，净重约2000吨。磁轭由超过1.6万张4毫米厚的磁轭冲片分900层逐层叠装而成，磁极装配后与转子同心度误差不超过0.09毫米，与1根头发丝的直径相当，和其巨大的体型比起来误差极小，机组转子的质量非常精良。和乌东德水电站机组的转子最大直径约18米，高度约3.6米，重2100吨相比，由于技术的进步，白鹤滩机组得以以更小的体型达到更大的单机容量。
育人目标：激发爱国热情，增强职业自豪感，强化科技强国的责任感和使命感，传承和弘扬大国工匠精神；学以致用，激发学生学习兴趣，培育学生理论结合实际的工程思维。
案例三：白鹤滩水电站系列之超级地下工程
案例内容：白鹤滩水电站处于深V型峡谷，空间很有限，泄洪及引水发电系统都被安置在两侧山体内开挖的地下洞室中，16 台百万千瓦的水轮发电机组全部安装在左、右两岸巨大的地下电站厂房中。左右岸的引水发电系统，共布置了超过160条隧洞，隧洞总长度约217千米，相当于从上海到宁波的距离；洞室开挖量达2500万立方米，足够填满2个西湖或建起10座埃及胡夫金字塔。隧洞主要由进水口、压力管道、主副厂房洞、主变室、尾水调压室、尾水隧洞、尾水出口等建筑物组成，加上各种廊道、管道，构成一个庞大的地下洞室群，其规模世界第一。
结合点1：切入“地下厂房”一节，课程内容完成后，以白鹤滩水电站超级地下为工程实例，介绍引水式水电站引水发电系统及地下厂房布置，并根据布置提出问题：
进水口塔体的最大高度为103米，8个进水口横向呈“一”字型分布，为满足从水库不同深度引水需求，每个进水口均按分层取水结构设计，即在不同高度分别设置数道进水闸门，拦污栅和闸门井集中布置。
尾水闸门检修室布置于主变洞与尾水调压室之间，闸门室跨度约12～15米，长约375米，直墙高约30米。地下厂房长438米、宽34米、高88.7米，是世界上已建水电工程中跨度最大的地下厂房，左岸地下厂房垂直埋深260～330 米，右岸地下厂房垂直埋深420～540 米，所在区域属于高地应力区，存在轻微岩爆或中等岩爆，片帮现象较普遍且程度较严重，厂房自上而下薄层开挖，分区分块。尾水系统为2台机组共用一条尾水隧洞的方式，左、右岸各布置4条尾水隧洞，其中左岸有3条与导流洞相结合，右岸有2条与导流洞相结合。
结合点2：切入“调压室的基本布置方式及类型”一节，课程内容完成后，讲述白鹤滩水电站尾水调压室。8座圆筒阻抗式尾水调压室位于电站两岸山体下400～600米深处，调压室最大开挖直径48米，相当于2个标准篮球场面积，是世界上已建跨度最大的调压室，调压室最大开挖高度128米，相当于40层楼高，单个调压室规模与调压室群规模均为世界之最。
育人目标：锻炼学生综合运用所学知识分析实际工程问题的能力，训练识图能力；激发学生爱国热情、家国情怀、学习兴趣，弘扬与传承大国工匠精神。
案例四：大国重器—乌东德水电站
案例内容：乌东德水电站位于金沙江下游4个梯级电站的最上游，左右岸分别安装6台单机容量85万kW的水轮发电机组，总装机容量1020万kW。左右岸引水发电建筑物基本对称布置，主要包括进水口、引水隧洞、主厂房、主变洞、尾水调压室、尾水隧洞、尾水出口、地面出线场及进厂交通洞、出线竖井、通风排烟洞、排水廊道等附属洞室。尾水调压室上游与尾水支洞相接，下游与尾水主洞相接，为首个采用下部独立、上部连通布置的半圆筒型调压室。
结合点：切入“调压室结构布置及设计原理”一节，乌东德水电站尾水调压室整体型式采用阻抗式，包括底部岔管段、中间阻抗板及上部半圆筒型调压井和顶部闸门联通廊道、桥机提升系统。
尾水检修闸门设在调压室内上游侧，呈“一”字型排列，调压室上部由11.20m× 23.00m（城门洞型，宽×高）闸门廊道相连，尾水检修闸门设在调压室内上游侧。高程802.0～853.3 m之间为半圆筒型结构，衬砌厚度为1.5 m，衬砌后半圆筒半径为24.85 m。不同于传统的调压室布置形式，半圆筒型调压，集长廊式和圆筒式调压室优点于一体，既有利于围岩稳定又便于布置金属设。
育人目标：提出科技创新是当今时代的重大命题，培育“忠诚、干净、担当、科学、求实、创新”新时代水利精神。
案例五：《水电站》课程思政视频案例
四、课程思政实施成效及学生反馈
《水电站》是水利水电工程专业的本科专业主干课程，在以往的教学中一贯注重将最新的、经典的工程实例引入课堂教学，激发学生学习兴趣，引导学生爱国、爱水、爱专业，收到了积极的反馈。
课程于2021年11月获批“河南省本科高校课程思政样板课”，课程组参与编写了“水利类专业课程思政教学指南大纲（水电站）”，结合正在进行的华北水利水电大学校级“水电站一流线上课程”建设，将会延长课程思政教学教育周期，巩固课程思政教学成效。
