基于應(yīng)用型理念的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)教學(xué)探討

李國新 李青松 廈門理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 福建廈門 361024

給水排水工程是理論與實(shí)踐結(jié)合非常緊密的課程,為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對工程技術(shù)應(yīng)用型人才素質(zhì)要求的不斷提高,工程技術(shù)應(yīng)用型人才的內(nèi)涵式發(fā)展越來越引起人們的重視【1】.目前高校均在"寬口徑,強(qiáng)能力,高素質(zhì)"的培養(yǎng)目標(biāo)下,專業(yè)課程的學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)不斷減少,而隨著城市發(fā)展及工程設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理技術(shù)的日星月異,如何保證學(xué)生快速牢固地掌握管網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí),將理論與實(shí)際緊密結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的工程概念,培養(yǎng)能快速融入工程項(xiàng)目的應(yīng)用型人才,國內(nèi)不少學(xué)者也對此進(jìn)行了不少教學(xué)改革與實(shí)踐[2-4].深入剖析教學(xué)存在中的問題,提供有效的對策,對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有重要意義.

1 目前教學(xué)上存在的問題

(1)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較薄弱.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是一門建立在有一定的水力學(xué)基礎(chǔ)和水泵知識(shí)的課程,部分同學(xué)對水力學(xué)理解較差,甚至有些還不太理解水頭、水頭損失等含義,直接導(dǎo)致在水頭損失計(jì)算處錯(cuò)誤率較高,同時(shí)對管段的串聯(lián)或并聯(lián)簡化時(shí),學(xué)生難以理解 在管網(wǎng)模型簡化處,涉及到數(shù)學(xué)上的拓?fù)涓拍?綜合運(yùn)用線性代數(shù)的解法,學(xué)生普遍無法掌握.

(2)課程重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容掌握不夠.在給水管網(wǎng)計(jì)算中,哈代-克羅斯計(jì)算是常用的方法,該方法非常重要,但是涉及的公式較多,在計(jì)算水頭損失時(shí),由于課本公式介紹時(shí)種類較多,導(dǎo)致學(xué)生無法靈活運(yùn)用,甚至相互混淆的現(xiàn)象.環(huán)校正流量計(jì)算方向的判定屬于本課程的難點(diǎn),部分學(xué)生不太理解與原水流方向一致或不一致的含義.在污水管網(wǎng)參數(shù)計(jì)算選擇的時(shí)候,由于學(xué)生自主選擇意識(shí)培養(yǎng)不夠,導(dǎo)致學(xué)生選擇參數(shù)時(shí)舉棋不定,無法確定最終結(jié)果,多可行性的答案讓學(xué)生顯得有點(diǎn)不太適應(yīng).在雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中,對設(shè)計(jì)參數(shù)選擇及匯水面積的劃分概念不清晰,無法理解集水時(shí)間等含義.

(3)CAD制圖能力較差.CAD是所有土建類的基本課程,目前學(xué)生在CAD制圖時(shí),操作不熟練,導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)無法按時(shí)完成.同時(shí),部分學(xué)生看不懂城市的規(guī)劃地形圖,不理解地形圖標(biāo)識(shí)的含義,很多學(xué)生無從下手,設(shè)計(jì)過程更是漏洞百出.

2 問題原因分析

(1)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)不夠.大學(xué)生還在大學(xué)校園內(nèi),對以后自己的人生規(guī)劃尚顯不足,大部分人都沒有想好以后的工作方向,有些基礎(chǔ)課程如水力學(xué)偏重理論,學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的比較模糊.專業(yè)課是相對比較綜合的課程,一個(gè)環(huán)脫節(jié)便造成整個(gè)課程難以理解.

(2)學(xué)習(xí)內(nèi)容稍顯雜亂.現(xiàn)在給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程在介紹時(shí),多選用《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》,該書理論性較強(qiáng),且大部分是將給水、排水管網(wǎng)一起講述【5】,知識(shí)跳躍性較大,教學(xué)的內(nèi)容和順序不太符合剛接觸專業(yè)課學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維方式.

(3)教學(xué)方式上,學(xué)生課堂興趣不高,大部分學(xué)生尚沒有正確理解該課程的實(shí)際應(yīng)用性.

(4)在考核方式上,學(xué)生習(xí)慣突擊的考試方式,即畫考前重點(diǎn),然后囫圇吞棗地記憶,沒有弄清題目的解題思路.

3 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)改進(jìn)對策探討

(1)加強(qiáng)專業(yè)課程老師的交流.在教研室活動(dòng)中,開展教師說課等教研室活動(dòng),進(jìn)一步明確專業(yè)的定位及培養(yǎng)目標(biāo),讓每個(gè)專業(yè)老師認(rèn)識(shí)到自己所授課程和其他相關(guān)課程的聯(lián)系及區(qū)別.為讓學(xué)生有更好的水力學(xué)基礎(chǔ),則可在說課教研室活動(dòng)中,與水力學(xué)、水泵與水泵站老師相互交流,提出重點(diǎn)需要掌握的地方,如水體流動(dòng)阻力和水頭損失、水泵流量與揚(yáng)程關(guān)系,以便重點(diǎn)傳授相關(guān)知識(shí)點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生課程知識(shí)體系、專業(yè)知識(shí)體系的搭建.

(2)在教材的選擇上,選用給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)為主,給水工程、排水工程或設(shè)計(jì)手冊為輔的方式.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)在污水管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí),采用的是水力學(xué)計(jì)算公式,會(huì)增加設(shè)計(jì)過程中的計(jì)算量,從而在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),常常會(huì)出現(xiàn)時(shí)間不夠用的情況.而排水工程教材則采用了學(xué)生易于掌握的水力計(jì)算圖和水力計(jì)算表,方便學(xué)生查閱.學(xué)生踏上工作崗位后,更多的實(shí)際工程設(shè)計(jì)會(huì)選擇設(shè)計(jì)手冊或是設(shè)計(jì)軟件.課本上學(xué)生不太明白的地方,可以去圖書館查閱書籍.相對而言,給水工程、排水工程的管網(wǎng)部分,講述更基礎(chǔ),邏輯和實(shí)踐性稍強(qiáng).同時(shí),教師在備課時(shí),在重要知識(shí)點(diǎn)處宜將給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)分開來講解,便于學(xué)生理解.

(3)在教學(xué)內(nèi)容上,尤其要注意重點(diǎn)突出,難點(diǎn)詳述.與水力學(xué)、水泵與水泵站等知識(shí)重合的內(nèi)容,少講或是不講,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),將本課程的重點(diǎn)放在管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算方面.在水力學(xué)公式選擇運(yùn)用的地方,建議選擇1-2種重要的公式講授,比如海曾-威廉公式,指數(shù)形式,曼寧公式,其余公式建議學(xué)生自學(xué).在給水管網(wǎng)水量分配、節(jié)點(diǎn)流量、沿線流量計(jì)算環(huán)節(jié),注意重點(diǎn)闡述計(jì)算的思路 在給水環(huán)狀網(wǎng)的哈代-克羅斯校正流量計(jì)算方面,取消教材中的計(jì)算公式,選擇按順時(shí)針、逆時(shí)針方向來確定校正流量防線的簡便方法.在污水管道水量及參數(shù)選擇的地方,舉實(shí)際數(shù)據(jù)指導(dǎo)學(xué)生查手冊計(jì)算,避免學(xué)生面對海量數(shù)據(jù)而無法選擇.在雨水管道水力計(jì)算時(shí),尤其要注意集水時(shí)間的含義的講解.在截留式合流制管網(wǎng)中,重點(diǎn)闡述截留倍數(shù)等術(shù)語含義.在本課程的重難點(diǎn)知識(shí)處,可以引入小的知識(shí)點(diǎn)習(xí)題,針對某個(gè)知識(shí)點(diǎn)具體訓(xùn)練.同時(shí)要注意介紹學(xué)生運(yùn)用流行軟件進(jìn)行解題,避免以后工程的復(fù)雜性帶來學(xué)生的無從下手.

(4)在教學(xué)方式上,適當(dāng)放慢節(jié)奏,突出重點(diǎn).現(xiàn)如今高校教學(xué)多采用多媒體的教學(xué)方式.多媒體教學(xué)具有信息量大、節(jié)省板書時(shí)間等優(yōu)勢,還可以通過動(dòng)畫演示、視頻等多種方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,擺脫課堂枯燥性.但同時(shí)多媒體教學(xué)也有其弊端,比如節(jié)奏過快,學(xué)生沒思考的時(shí)間.建議可以采用ppt與板書結(jié)合的形式,利用板書強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)的重點(diǎn),防止視覺疲勞.同時(shí)可以網(wǎng)上多找城市管網(wǎng)相關(guān)的物件圖片(如管道材料、附件、施工器材等)、視頻或動(dòng)畫,便于學(xué)生理解課程和提高學(xué)習(xí)興趣.

(5)在CAD制圖方面,多指引學(xué)生繪圖,可以提供某個(gè)工程實(shí)例文檔圖,課后讓學(xué)生描圖作為課后作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程的大致印象.同時(shí)提供給學(xué)生給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生明白符號含義.另外,與行業(yè)互動(dòng)式是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的關(guān)鍵,行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)可以提供給學(xué)生更好的思維啟發(fā).在給水排水管網(wǎng)的教學(xué)中期,可以適當(dāng)引入行業(yè)工作人員介紹最近的工作狀況,如水務(wù)局、自來水廠、市政設(shè)計(jì)院、建筑設(shè)計(jì)院、施工單位等企業(yè)中高層人員給學(xué)生講解,能更好的理解課程價(jià)值.

(6)在課程最后的考核階段,目前大多數(shù)學(xué)校采用的是閉卷考試,閉卷考試經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生通過速記來應(yīng)對考試的情況,導(dǎo)致學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力不夠.然而,實(shí)際工程的復(fù)雜性需要靈活運(yùn)用和分析,故可以將閉卷改為開卷的形式,采用開放式題目的形式,避免答案的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,提高學(xué)生理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力.

四 結(jié)語

給水排水管網(wǎng)課程實(shí)踐性強(qiáng),為順應(yīng)城市綜合管廊的需求,教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)簡化并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容,教學(xué)過程中,采用多樣化的授課方式,強(qiáng)化學(xué)生的主體意識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的積極性.在考核時(shí),需注重知識(shí)運(yùn)用能力的考核.同時(shí),還需注重培養(yǎng)學(xué)生自信的人格以及獨(dú)立思考的能力.