前言

目前，国内外高等工程教育特别强调，要重视培养学生的工程实践能力、创新能力及解决复杂工程问题的能力，达成培养目标并能持续发展。高校工程人才培养的诸多环节均应创造条件，适应这些发展的要求。

在宏观层面：①需要全过程强化学生的专业认知。要让低年级学生理解具体的专业培养目标及开设课程的目的，认识到工程问题的复杂性，激发学生的课堂学习动力和主动性。让高年级学生清楚每一门课程在专业中的作用，并能综合运用这些课程知识，提高解决工程复杂问题的能力。②需要强化师资队伍的工程实践训练，尤其是刚入职的青年教师需要加强自身工程实践能力培养。③充分利用课堂展示工程实践，弥补有限课时、有限地点的现场实习的缺陷，展示工程全过程施工环节，揭示隐蔽工程施工工艺流程，尽可能通过课堂获得系统全面的工程实践知识。

在微观层面：①对一门课而言：通过深入的知识挖掘，将课程的相关知识点与工程实践、科学问题充分联系，激发学生学习的主动性、积极性和创新动力。②课程之间：要将各阶段分散的知识点建立关联，在基础课、专业基础课、专业课、实践教学环节相互之间，以及与工程实践建立有效联系。如低年级学生，尽早将所学知识点与实际工程联系起来，建立起工程概念，明确学习目的；高年级的学生，明确专业知识和基础知识之间的联系，消除与工程实践的距离。提升学生运用知识的潜力和思维方式。

本书针对本科学习阶段的特点和需要，结合工程实践和水利工程专业认证的需要，汇集基础力学中的知识点在水利工程中的应用案例，开展教学研究与实践。

（1）基于学生认知规律和知识挖掘的基本原理，深入挖掘水利工程背景知识，对接各课程核心知识点，建立基础课、专业基础课、专业课、实践教学环节相互之间，以及与工程实践之间的有机联系。

（2）在案例编撰过程中，教师全程参与实践素材收集、关联知识挖掘、案例分析等工作，自然增强工程素养，提高教学水平。

（3）在课程教学中，利用本素材采用交互式、案例式、研讨式等教学方法，可以使学生在低年级时，通过了解工程背景知识建立起工程概念，知晓水利工程的复杂性，明确学习目的；高年级时基于专业知识和基础知识、工程实践之间的联系，系统学习，获得解决水利工程复杂问题的能力。充分激发学生学习的主动性、积极性和创新性，增强学生的工程实践能力，显著提升教学质量和教学效率。

本书分上、下两部分，并分期编撰成册。理论力学、材料力学、水力学三部分形成《力学在水利工程中的应用（上册）》；结构力学、土力学、岩石力学三部分形成《力学在水利工程中的应用（下册）》，供同学们直接体会和感受这些基础课程学习的重要意义。

上册编著人员分工：前言、第1章（张贵金）；第2章、第3章（喻和平，其中鲍海艳参编2.1.7及2.2.1～2.2.3部分）；第4章（李梦成）。全书由张贵金教授统编核定。研究生汪洋、韩行进、黄一为、蒋煌斌、朱亭承担了部分文字和图表绘制工作。

本书获得教育部“长沙理工大学-五凌电力有限公司卓越工程师人才培养校外实践教育基地”项目资助。感谢清华大学金峰教授、河海大学顾冲时教授的建议和肯定，特别感谢四川大学陈建康教授对本书的宝贵意见。感谢水利部澧水流域水利水电开发有限公司黄志勇高工提供了部分实际工程案例。