《水泵及水泵站》課程教學(xué)改革及實(shí)踐研究

朱紅耕++周濟(jì)人++成立

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.27.120

摘 要：由于學(xué)分制的實(shí)行和教學(xué)計(jì)劃的不斷調(diào)整，專業(yè)課程的理論教學(xué)課時(shí)減少是普遍現(xiàn)象。如何向課堂要效率，在有限的課時(shí)內(nèi)傳授眾多的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的積極性，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)社會(huì)需要的復(fù)合型人才是擺在我們面前的艱巨任務(wù)。如何把實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐性教學(xué)與課堂理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐能力，提高學(xué)生動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng)新能力顯得十分重要。

關(guān)鍵詞：水泵 課程教學(xué) 課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）09（c）-0120-02

近三年來(lái)，該院開(kāi)展了《水泵及水泵站》課程教學(xué)改革及實(shí)踐研究，以培養(yǎng)有理論、愿實(shí)踐、肯動(dòng)手、勇創(chuàng)新、滿足社會(huì)需要的合格人才為目標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，推行實(shí)踐性教學(xué)改革，努力提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)效果，探索《水泵及水泵站》教學(xué)中產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方法，努力縮小大學(xué)教育、社會(huì)發(fā)展和用人單位人才需求之間的差距，取得了令人滿意的效果。

1 《水泵及水泵站》課程體系與教學(xué)目標(biāo)

《水泵及水泵站》是該院水利水電工程和農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)的核心課程，該專業(yè)主編的普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《水泵及水泵站》被諸多高校采用，曾獲得2009年國(guó)家精品課程和2010年國(guó)家優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)等殊榮?！端眉八谜尽氛n程涉及學(xué)科多、內(nèi)容廣，需要有機(jī)械、電氣和水利等方面的知識(shí)儲(chǔ)備，主要介紹葉片泵的類型與構(gòu)造、能量性能和汽蝕性能，水泵運(yùn)行工況點(diǎn)的確定與調(diào)節(jié)，水泵選型和配套，水泵站工程規(guī)劃，泵站建筑物設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理等內(nèi)容，需要《內(nèi)燃機(jī)》《電機(jī)學(xué)》《水工制圖》《泵站電氣設(shè)備》《泵站輔助設(shè)備與自動(dòng)化》《水泵安裝與檢修》《泵站測(cè)試技術(shù)》《泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》《泵站管理》等先開(kāi)課程和后續(xù)課程的支撐。

《水泵及水泵站》課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解葉片泵的類型及構(gòu)造，掌握葉片泵的工作原理，熟悉葉片泵的工作參數(shù)與基本性能；能夠根據(jù)所需的揚(yáng)程、流量及其它有關(guān)要求正確選擇水泵的類型及型號(hào)，并能根據(jù)水泵性能曲線和管路特性曲線確定水泵的工作狀況及工況點(diǎn)；能夠根據(jù)泵站及所選水泵的實(shí)際工作狀況，合理地確定水泵的安裝高程及調(diào)節(jié)方式；能夠?yàn)檫x定的水泵正確地選配動(dòng)力機(jī)及有關(guān)輔助設(shè)備；了解揚(yáng)水區(qū)域劃分的一般原則，能夠合理地選擇排灌泵站的站址，確定有關(guān)的設(shè)計(jì)揚(yáng)程及設(shè)計(jì)流量；具有中、小型泵站進(jìn)、出水流道（管道）水力設(shè)計(jì)的能力；能夠進(jìn)行泵站建筑物布置的方案比較，合理選擇泵房及進(jìn)、出水建筑物的結(jié)構(gòu)類型；掌握泵房整體穩(wěn)定與地基應(yīng)力校核及泵房主要受力構(gòu)件荷載分析的基本方法；了解泵站水錘計(jì)算和防護(hù)及運(yùn)行管理方面的基本知識(shí)。通過(guò)課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2 《水泵及水泵站》課程教學(xué)現(xiàn)狀

（1）《水泵及水泵站》教學(xué)原有90個(gè)教學(xué)課時(shí)，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，課堂理論教學(xué)僅剩40個(gè)學(xué)時(shí)，現(xiàn)采用的教材有15章，在課堂上根本無(wú)法講授全部章節(jié)的內(nèi)容，需要安排學(xué)生課后自學(xué)，但自學(xué)效果差強(qiáng)人意；課堂教學(xué)中雖然采用了多媒體配合板書等教學(xué)手段，但多為PPT和文字講解，動(dòng)畫和三維立體演示少，不夠生動(dòng)和直觀。（2）實(shí)行學(xué)分制后，在保證基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)的前提下，教學(xué)計(jì)劃也做了大幅度的調(diào)整，原先許多的必修課程變成了選修課程。學(xué)生們?cè)谶_(dá)到要求的畢業(yè)總學(xué)分的情況下，在考公務(wù)員、考事業(yè)單位和考研等種種壓力下，課后時(shí)間變得很緊張，許多學(xué)生放棄了選修專業(yè)相關(guān)且畢業(yè)后專業(yè)工作中可能十分有用的課程。由于選課人數(shù)少，這些選修課的開(kāi)課率很低。社會(huì)希望學(xué)生掌握機(jī)械、電氣、水利等多領(lǐng)域的知識(shí)，現(xiàn)在主要以水利方面的知識(shí)為主，多項(xiàng)變單項(xiàng)，知識(shí)結(jié)構(gòu)不全面，難以滿足社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的需求。（3）多年來(lái)，《水泵及水泵站》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容變化不大，存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在單個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、動(dòng)手機(jī)會(huì)少，探索性、拓展性實(shí)驗(yàn)不多。以水泵結(jié)構(gòu)和拆裝實(shí)驗(yàn)為例，需要學(xué)生有機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)拆裝，才能清楚地了解水泵結(jié)構(gòu)和各部件的功能。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)有限，加之缺少這些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生拆裝過(guò)程很笨拙，達(dá)不到熟練地進(jìn)行水泵機(jī)組的檢修和保養(yǎng)的能力培養(yǎng)目標(biāo)。（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新少。目前實(shí)驗(yàn)設(shè)施雖然能滿足常規(guī)課程試驗(yàn)的要求，但拓展實(shí)驗(yàn)和自主實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)不足；傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹較多，現(xiàn)代測(cè)試方法介紹較少，自動(dòng)測(cè)試設(shè)備和測(cè)試過(guò)程演示較少，與泵站實(shí)際運(yùn)行和科學(xué)管理的要求有差距；特別是實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)計(jì)分后，由于存在實(shí)驗(yàn)安排上的一些問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)進(jìn)度易與課堂理論教學(xué)產(chǎn)生脫節(jié)，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量缺少有效監(jiān)控。（5）課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)型式比較單一，雖然實(shí)行一人一題或分組設(shè)計(jì)，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，或照葫蘆畫瓢，或閉門造車，缺少獨(dú)立的設(shè)計(jì)思路，創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖紙大同小異，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合偏少，與實(shí)際泵站工程應(yīng)用還存在一定的差距。

3 《水泵及水泵站》課程教學(xué)改革與實(shí)踐成效

3.1 優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)知識(shí)融匯貫通

《水泵及水泵站》課堂教學(xué)只有40學(xué)時(shí)，要想在有限的時(shí)間內(nèi)，把學(xué)生必須掌握的機(jī)、電、水等方面的知識(shí)融匯在課堂教學(xué)中，就需要對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化。教師必須熟悉和掌握教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)教學(xué)大綱中要求達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)每一章節(jié)的的重點(diǎn)和難點(diǎn)，優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)知識(shí)融匯貫通，有的放矢地進(jìn)行課堂教學(xué)，在水泵的分類與結(jié)構(gòu)、水泵選型與配套、泵房等章節(jié)中，有意識(shí)地增加和補(bǔ)充機(jī)電方面的知識(shí)，彌補(bǔ)專業(yè)分得過(guò)細(xì)、知識(shí)結(jié)構(gòu)單一、面向社會(huì)適應(yīng)性差的缺點(diǎn)，在擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、積極引導(dǎo)課外學(xué)習(xí)方面取得了良好的效果，為將來(lái)能獨(dú)立承擔(dān)中小型泵站機(jī)、電、水方面的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 修訂教學(xué)計(jì)劃與大綱，增加實(shí)踐教學(xué)比重

通過(guò)修訂教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱，推進(jìn)研究性教學(xué)進(jìn)一步向縱深發(fā)展，精心設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案，注重專業(yè)課程的邏輯性，著力培養(yǎng)具有較高綜合素質(zhì)并有專業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技能和專業(yè)思維的創(chuàng)新型人才，在進(jìn)一步壓縮課程的數(shù)量和總學(xué)分的基礎(chǔ)上，增加專業(yè)課程實(shí)踐課時(shí)數(shù)和自主學(xué)習(xí)時(shí)間。以《水泵及水泵站》為例，為了提高實(shí)踐課程的地位，讓學(xué)生重視實(shí)踐課程的作用，在新一輪教學(xué)計(jì)劃修訂中，專門把一系列實(shí)驗(yàn)課程從理論教學(xué)中分離出來(lái)，單列課程，獨(dú)立計(jì)分，單獨(dú)實(shí)驗(yàn)大綱，教學(xué)時(shí)長(zhǎng)也從8個(gè)學(xué)時(shí)增加到16個(gè)學(xué)時(shí)，讓學(xué)生有更多的時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)，理論聯(lián)系實(shí)際，消化書本知識(shí)，培養(yǎng)動(dòng)手能力，提高實(shí)驗(yàn)技能。

3.3 調(diào)動(dòng)自主學(xué)習(xí)積極性，課堂內(nèi)外教學(xué)互補(bǔ)

在課堂教學(xué)時(shí)數(shù)不斷減少的大背景下，除了要求教師優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，采用“啟發(fā)式”“互動(dòng)式”等教學(xué)方法，充分利用課堂每一分鐘之外，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)也顯得十分重要，課堂教學(xué)和課外學(xué)習(xí)的互補(bǔ)是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵之舉。在制訂專業(yè)教學(xué)計(jì)劃時(shí)就明確規(guī)定，課程自主學(xué)習(xí)的時(shí)間應(yīng)不少于課程設(shè)置總時(shí)數(shù)的25%，在《水泵及水泵站》教學(xué)大綱中，就明確規(guī)定了學(xué)生自覺(jué)的內(nèi)容。例如，在“水泵工況點(diǎn)的確定與調(diào)節(jié)”一章中，在課堂講授了串聯(lián)和關(guān)聯(lián)運(yùn)行水泵工況點(diǎn)的確定方法之后，要求學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)分析、消化和舉一反三，自學(xué)“水泵在分支管路中運(yùn)行”一節(jié)的內(nèi)容，利用“水泵并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)的確定“一節(jié)中所學(xué)的“橫加法”和“折減法”，用圖解法確定1臺(tái)水泵向水力損失”的分支送水時(shí)的運(yùn)行工況點(diǎn)，學(xué)會(huì)2臺(tái)水泵從不同的進(jìn)水池吸水，并經(jīng)兩根很長(zhǎng)的輸水管路并聯(lián)向同一出水池送水時(shí)工況點(diǎn)的確定方法。通過(guò)重點(diǎn)內(nèi)容課堂精講，倡導(dǎo)課后復(fù)習(xí)和自學(xué)，教與學(xué)并舉，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)精神，使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，激發(fā)他們求知的欲望，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生研究和創(chuàng)新的意識(shí)。

3.4 更新教學(xué)手段，推動(dòng)數(shù)字技術(shù)和三維立體技術(shù)進(jìn)課堂

隨著計(jì)算機(jī)的普及，目前最常用的課堂教學(xué)手段是PPT+板書，屬于二維平面教學(xué)，在《水泵及水泵站》課堂教學(xué)中，對(duì)于復(fù)雜的水泵結(jié)構(gòu)、裝配過(guò)程、內(nèi)部流動(dòng)、泵站土建施工等內(nèi)容，如果僅用文字和語(yǔ)言描述，存在不形象、不直觀、不易記憶等缺點(diǎn)。因此，筆者進(jìn)行了讓更多的數(shù)字化技術(shù)進(jìn)課堂的探索，如把離心泵、混流泵和軸流泵的裝配過(guò)程做成三維立體動(dòng)畫，實(shí)現(xiàn)安裝過(guò)程逐步分解，使學(xué)生在課堂上能更加直觀、更加具體地觀看水泵內(nèi)部的構(gòu)造和安裝順序，有效地加深了學(xué)生的理解和記憶。

3.5 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)研究性教學(xué)，培養(yǎng)解決問(wèn)題能力

在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師更加注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，在課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，教會(huì)學(xué)生獲取知識(shí)的方法，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造成果的思維習(xí)慣和方法，為提供學(xué)生更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.6 調(diào)整評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，重視產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

結(jié)合江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目，該院加大實(shí)驗(yàn)室資金的投入，加速實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新改造，重視與實(shí)際泵站工程中的自動(dòng)化監(jiān)控和監(jiān)測(cè)技術(shù)接軌。在提高課堂教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，調(diào)整了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，加大平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)比重。出臺(tái)政策獎(jiǎng)勵(lì)研究型教學(xué)，派專人負(fù)責(zé)和跟蹤暑期社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，讓學(xué)生走出課堂、走進(jìn)社會(huì)、走進(jìn)企業(yè)，把書本知識(shí)與工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)科技創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)習(xí)的知識(shí)變得更加有用，向社會(huì)輸送復(fù)合型的、科技創(chuàng)新型的水利人才。

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