淺談《水工藝設備基礎》課堂教學改革與探索

摘要：依據培養目標，探討了《水工藝設備基礎》課堂教學改革，強調優化課程體系、加強實踐教學、改革教學方法、豐富教學手段以提高課程教學質量。

關鍵詞：水工藝設備基礎；給水排水工程；課程教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）20-0047-02

近年來，隨著科學技術的不斷發展，給水排水工程學科經歷了重大的變化，由傳統的通過土木工程構筑物實現工程目標的分支學科，轉變為以工藝技術和設備裝備水平為核心的工業化過程。層出不窮的新技術與新設備在現代給水排水工程專業中得到了廣泛的開發與應用，以特定工藝技術與特殊設備高度集成的成套系統技術和工藝流程在水工程的建設、發展中所占比例不斷提高，技術設備和器材所占的投資比例相應明顯上升[1]。為適應給水排水工程設備化、產業化和市場化發展趨勢的背景和要求，《水工藝設備基礎》作為給水排水工程專業一門新的專業基礎課應運而生。該課程主要介紹水工藝設備的制造、設計、工藝特點及適用條件等相關基礎知識，引導學生系統了解和掌握常用水工藝設備的基本原理、典型構造、工藝特點和分類及其適用條件，使之具備基本水工藝設備的開發、研制能力，并提出工藝、材料、結構等方面的改進意見，同時能夠根據工程及工藝要求選擇適宜的設備器材，培養良好的理論基礎和實踐能力[2]。《水工藝設備基礎》作為一門新增設的課程，目前在教材內容優化、教學方法等方面仍有待于進一步完善。鑒于此，本文基于應用型人才的培養需求，從教學內容、教學方法以及課程考核等幾個方面提出課程改革方案。

一、課程教學現狀與存在的問題

《水工藝設備基礎》作為給水排水工程專業基礎課程，主要內容包括基礎知識和水工藝設備兩部分內容，目的是使學生重點掌握與水工藝設備設計、制造有關的材料學、機械制造與傳動、結構力學、傳熱學等方面的基本知識，系統把握水工藝設備的基本原理、典型構造、工藝特點與分類及其適用條件，具備按工藝條件選取水工藝設備的基本能力，并能夠為新型水工藝設備的開發、研制或改進提出合理建議，培養良好的理論基礎和實踐能力。根據一項對國內37所高校給水排水工程專業中《水工藝設備基礎》課程設置情況的調研結果顯示[3]，絕大部分的院校開設了該課程，學時基本設置為24～32學時（1.5～2學分）。《水工藝設備基礎》課程概念多、設備多、原理抽象，通過講授該課程，筆者認為當前該課程的教學過程中主要存在以下問題：

1.授課與學習難度較大。該課程所涉及的學科門類龐雜，不僅融合了大量材料、機械、力學等工科基礎知識，而且對工程管理方面的知識亦有涉獵，因此對授課教師的知識儲備提出了很高的要求，需要對背景知識的綜合性做到全面把握和及時更新。同時，由于課時設置有限，不允許對其他學科的基礎類的知識進行系統講解，導致學生在學習時理解不透徹，不能充分掌握所學內容。

2.學生重視程度不夠。目前，《水工藝設備基礎》課程一般安排在第6學期，已經處于大學整個專業課程學習的后期，在講授過程中發現，該課程中專業設備有關內容與學生早先學習的《水質工程學》、《建筑給水排水工程》等專業課程有一定的重復和交叉，影響到了學生的學習積極性。同時，該課程課時設置較短、學分較低，因此很難引起學生足夠的重視，學生對知識的接受和掌握程度大打折扣。

3.教學方法與手段單一。《水工藝設備基礎》是一門綜合性很強的課程，對于設備化的工藝過程要求學生能夠有直觀的感受和實踐體驗，但目前所采用的這種理論與概念講述型的傳統教學方法則使得知識點變得抽象模糊，學生的積極性沒有得到充分調動，影響了教學效果。

4.書本知識與實踐脫節。《水工藝設備基礎》是一門實踐性很強的課程，學生需要親自觀察體驗一些基本設備的運行過程，以期對抽象的知識點有更好的了解，做到學以致用。但目前實踐性教學環節缺乏水工藝設備基礎的現場實驗實習條件。

5.課程考核方式的選擇存在矛盾。對學生的考核既是檢測其對課程知識點的掌握程度的手段，也是總結授課經驗、提升教學質量的有效方式。然而受到課時和教材兩方面的限制，對客觀反映學生的學習狀況需要采取的考核方式提出了較高的要求。通常采用的筆試或者撰寫小論文的方式均存在一定的弊端，無法滿足理論聯系實際、學以致用的要求；小論文形式雖然較為靈活，但對授課教師而言缺乏統一評判標準。

二、課程教學改革創新方案

1.以學以致用為導向，調整教學內容。從目前的教學情況來看，學生對基本理論和實際應用的掌握存在著一定程度的割裂，普遍的情況是對于文字性的概念、原理可以理解，但對一些需要在實際中應用的內容的掌握情況則不盡如人意。為解決這一問題，使學生具備按工藝條件選取水工藝設備的基本能力，需要對教學內容進一步優化和調整，將與水工藝設備設計、制造有關的材料學、機械制造與傳動、結構力學、傳熱學等方面的基本知識和水工藝設備的基本原理、典型構造、工藝特點與分類及其適用條件等課程內容有機整合。在教學中對水工藝設備基本理論部分的內容化繁為簡，刪去了部分復雜而冗長的理論推導與計算，在授課時一般不對基本理論作推理計算，只對結果和結論進行介紹或應用。而在講授設備分類、容器設備、攪拌設備、換熱設備、分離設備、污泥處置設備和投藥設備時，結合具體的工藝案例更容易為學生所理解和接受。通過這樣對教學內容的調整，增強了工程實際中應用較多的實踐性內容，學生學習起來能做到有的放矢，更加具有針對性，更好地鍛煉了學生學以致用的素質。

2.以課堂互動為紐帶，更新教學方法。學生是學習的主體，在教學過程中需要設法調動學生的積極性，因此需要對以往單一的課堂模式進行改革，采取師生互動的教學模式。在授課過程中，可將全班分為若干小組，各小組可根據興趣選擇不同的課題進行自主學習研究，并在班級內形成各小組間的匯報交流，授課教師對自主學習給予指導幫助，并對最終的小組成果進行點評。通過這種形式可以充分發揮學生學習的主觀能動性，既豐富了學生的視野，又鍛煉了其團隊合作能力。

3.以課外實習為平臺，加強實踐教學比重。《水工藝設備基礎》是一門應用性與實踐性很強的課程，對培養學生綜合運用所學知識、獨立分析和解決工程實際問題的能力有很高的要求。當前開設該課程的高校均未設置實驗或實踐環節，但在教學過程中需注意安排一定的實踐教學環節，以提高學生對給排水設備選型、改進等實際應用能力。同時，為化解課時設置過多的不利因素，可充分利用學校安排的生產實習，將課堂內容與實際生產相聯系，從而大大增強教學效果。

4.以培養學生綜合能力為目標，優化考核方式。對傳統的考核方式進行了改革，以突出對學生考核的全面性和靈活性。將學生小組之間的匯報交流材料作為成績評定的主要依據之一，小組匯報成績由小組之間評分和教師評分組成，使成績評定主體由教師轉化為教師與學生相結合，提高學生的自主性與參與度。同時，這種新的考核方式弱化了對知識點死記硬背的現象，避免了學生突擊復習“考過就忘”的不利狀況。

在《水工藝設備基礎》這門課程的教學過程中，通過合理調整教學內容、優化課程體系以及采取多樣化的教學模式，建立了培養學生綜合能力、鼓勵學生全面發展的評價體系，極大地激發了學生自主學習探索的積極性，提高了學生應用知識解決實際問題的能力，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]黃廷林.水處理工藝設備基礎[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.

[2]高等學校給水排水工程專業指導委員會.高等學校給水排水工程專業本科教育培養目標和培養方案及教學大綱[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.

[3]甄樹聰，董曉慧，周友新.《水工藝設備基礎》課程教學現狀與改革[J].考試周刊，2010，（24）：25.