前言

目前，國內外高等工程教育特別強調，要重視培養學生的工程實踐能力、創新能力及解決復雜工程問題的能力，達成培養目標并能持續發展。高校工程人才培養的諸多環節均應創造條件，適應這些發展的要求。

在宏觀層面：①需要全過程強化學生的專業認知。要讓低年級學生理解具體的專業培養目標及開設課程的目的，認識到工程問題的復雜性，激發學生的課堂學習動力和主動性。讓高年級學生清楚每一門課程在專業中的作用，并能綜合運用這些課程知識，提高解決工程復雜問題的能力。②需要強化師資隊伍的工程實踐訓練，尤其是剛入職的青年教師需要加強自身工程實踐能力培養。③充分利用課堂展示工程實踐，彌補有限課時、有限地點的現場實習的缺陷，展示工程全過程施工環節，揭示隱蔽工程施工工藝流程，盡可能通過課堂獲得系統全面的工程實踐知識。

在微觀層面：①對一門課而言：通過深入的知識挖掘，將課程的相關知識點與工程實踐、科學問題充分聯系，激發學生學習的主動性、積極性和創新動力。②課程之間：要將各階段分散的知識點建立關聯，在基礎課、專業基礎課、專業課、實踐教學環節相互之間，以及與工程實踐建立有效聯系。如低年級學生，盡早將所學知識點與實際工程聯系起來，建立起工程概念，明確學習目的；高年級的學生，明確專業知識和基礎知識之間的聯系，消除與工程實踐的距離。提升學生運用知識的潛力和思維方式。

本書針對本科學習階段的特點和需要，結合工程實踐和水利工程專業認證的需要，匯集基礎力學中的知識點在水利工程中的應用案例，開展教學研究與實踐。

（1）基于學生認知規律和知識挖掘的基本原理，深入挖掘水利工程背景知識，對接各課程核心知識點，建立基礎課、專業基礎課、專業課、實踐教學環節相互之間，以及與工程實踐之間的有機聯系。

（2）在案例編撰過程中，教師全程參與實踐素材收集、關聯知識挖掘、案例分析等工作，自然增強工程素養，提高教學水平。

（3）在課程教學中，利用本素材采用交互式、案例式、研討式等教學方法，可以使學生在低年級時，通過了解工程背景知識建立起工程概念，知曉水利工程的復雜性，明確學習目的；高年級時基于專業知識和基礎知識、工程實踐之間的聯系，系統學習，獲得解決水利工程復雜問題的能力。充分激發學生學習的主動性、積極性和創新性，增強學生的工程實踐能力，顯著提升教學質量和教學效率。

本書分上、下兩部分，并分期編撰成冊。理論力學、材料力學、水力學三部分形成《力學在水利工程中的應用（上冊）》；結構力學、土力學、巖石力學三部分形成《力學在水利工程中的應用（下冊）》，供同學們直接體會和感受這些基礎課程學習的重要意義。

上冊編著人員分工：前言、第1章（張貴金）；第2章、第3章（喻和平，其中鮑海艷參編2.1.7及2.2.1～2.2.3部分）；第4章（李夢成）。全書由張貴金教授統編核定。研究生汪洋、韓行進、黃一為、蔣煌斌、朱亭承擔了部分文字和圖表繪制工作。

本書獲得教育部“長沙理工大學-五凌電力有限公司卓越工程師人才培養校外實踐教育基地”項目資助。感謝清華大學金峰教授、河海大學顧沖時教授的建議和肯定，特別感謝四川大學陳建康教授對本書的寶貴意見。感謝水利部澧水流域水利水電開發有限公司黃志勇高工提供了部分實際工程案例。