環(huán)境工程專業(yè)中給排水課程的教學(xué)方法探索

摘要：《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》是給排水專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)的主干課程之一。文章通過對(duì)課程設(shè)置、目前存在問題分析，從課程設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)、擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容方法等方面提出了課程改革的設(shè)想和措施，探討了教學(xué)改革的方法和途徑。

關(guān)鍵詞：給水排水管網(wǎng)；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.4？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）26-0150-02

一、概述

《給排水工程》是給水排水工程專業(yè)的主干基礎(chǔ)課。在其他相關(guān)學(xué)科專業(yè)，課程設(shè)置會(huì)有所不同，筆者所在的天津科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，將該課程作為專業(yè)選修課。針對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的自身學(xué)科特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)方面有一些側(cè)重和關(guān)注問題。本文對(duì)此提出改善教學(xué)質(zhì)量的建議，以期更好服務(wù)于人才培養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展。

1.課程內(nèi)容介紹。本課程系統(tǒng)介紹了給排水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能組成、布置原則、水力計(jì)算理論和方法、管網(wǎng)系統(tǒng)計(jì)算及管材選取等內(nèi)容。通過課堂教學(xué)使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的基本概念、理論和方法；具備給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理方面的工作能力，同時(shí)具備從事給水排水管網(wǎng)科學(xué)研究和新技術(shù)應(yīng)用的初步工作能力。根據(jù)我校制定的環(huán)境工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案，結(jié)合就業(yè)市場(chǎng)的要求，目前課堂教學(xué)時(shí)數(shù)為54學(xué)時(shí)。

2.教材使用情況。教材方面，選擇《給水排水管道系統(tǒng)》（機(jī)械工業(yè)出版社，張奎，張志剛等編）作為主要教材。以《給水工程》（第四版，嚴(yán)煦世主編）、《排水工程》（第四版，孫慧修主編）、《水污染控制工程》（第二版，高廷耀主編）等作為參考書。

二、目前存在的問題

1.課程設(shè)置。在環(huán)境工程專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃安排上，學(xué)時(shí)數(shù)經(jīng)歷了從72學(xué)時(shí)到48學(xué)時(shí)再到54學(xué)時(shí)的變化，一般設(shè)置在第6學(xué)期或第5學(xué)期。其先修課程為高等數(shù)學(xué)和水力學(xué)基礎(chǔ)等課程。結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況，環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)側(cè)重水、大氣、固廢的污染控制和治理，水力學(xué)部分先修內(nèi)容掌握不是很充分，對(duì)學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容掌握得不好，另外，第六學(xué)期之后，學(xué)生忙于考研復(fù)習(xí)、找工作，難以把全部精力放在本課程學(xué)習(xí)上；相對(duì)而言，本課程計(jì)算部分內(nèi)容較多，例如給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的管網(wǎng)平差計(jì)算部分，理解起來有一定難度，教學(xué)效果不是特別理想。

2、缺失實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。為達(dá)到“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”這一本科教育培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是不可或缺的重要一環(huán)，這同樣也應(yīng)體現(xiàn)在給排水工程這門課程的教學(xué)與實(shí)踐當(dāng)中。實(shí)踐教學(xué)通常包括專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、課程實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)可幫助學(xué)生加深理解知識(shí)、鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維。課程設(shè)計(jì)通過可以把學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)、工程規(guī)范、計(jì)算方法等串聯(lián)起來，構(gòu)成完整知識(shí)鏈條。受限于學(xué)時(shí)、師資和實(shí)踐場(chǎng)地等客觀因素限制，目前僅有課堂教學(xué)，這即與本科生培養(yǎng)目標(biāo)相悖，亦不利于全面提升學(xué)生素質(zhì)。

3.教學(xué)樣式單一。給排水工程是一門工程實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，但是受到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)場(chǎng)地的制約及工程施工周期特點(diǎn)，很難組織起與課堂教學(xué)相應(yīng)的工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)。同時(shí)，針對(duì)學(xué)生的單向填鴨式教學(xué)已在眾多領(lǐng)域證明難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果，增進(jìn)與學(xué)生間的互動(dòng)顯得尤為重要。

三、課程改革的初步建議

1.課程設(shè)置。就目前的環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)置而言，與傳統(tǒng)的建筑給排水、室外給排水等專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)課程并不多，在有限的課堂教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和體系并沒有完全建立，這對(duì)給排水工程的教學(xué)開展較為不利。本課程的第三章為給水排水管網(wǎng)水力學(xué)基礎(chǔ)，這一章的內(nèi)容自身較為重要，是前期基礎(chǔ)課程的總結(jié)及知識(shí)體系的強(qiáng)化，如果先修課程水力學(xué)基礎(chǔ)等學(xué)時(shí)設(shè)置更多，學(xué)生掌握得更為牢靠，則這一章內(nèi)容可用1～2個(gè)學(xué)時(shí)完成，而把更多教學(xué)學(xué)時(shí)安排在后面的給排水管道設(shè)計(jì)尤其是污水管道計(jì)算等內(nèi)容上。針對(duì)目前狀況，筆者認(rèn)為應(yīng)加大前修課程水力學(xué)基礎(chǔ)等學(xué)時(shí)，對(duì)于流體力學(xué)、工程制圖等課程，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生高度重視，并且縮小本課程與這些先修課程的時(shí)間間隔。這樣，學(xué)生的相關(guān)水力學(xué)背景和知識(shí)架構(gòu)已經(jīng)建立起來，則第3章給水排水管網(wǎng)水力學(xué)基礎(chǔ)部分就可以適當(dāng)減少學(xué)時(shí)，進(jìn)而把教學(xué)重點(diǎn)放在后面給水管網(wǎng)、污（雨）水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算上，學(xué)生遇到涉及到的一些教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)才不會(huì)知難而退、半途而廢。

3.完善實(shí)踐教學(xué)。本課程是一門工程實(shí)踐性質(zhì)較強(qiáng)的課程，與生產(chǎn)實(shí)踐關(guān)系密切；在帶學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)時(shí)，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注相關(guān)工廠中給排水管道工程方面的設(shè)施、設(shè)備、材料等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)本課之前就有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。另外，任課教師注重有關(guān)工程方面施工的現(xiàn)場(chǎng)圖片或視頻等信息的收集整理，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)身邊的有關(guān)給排水工程施工多加留心觀察，正所謂從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去，一切理論知識(shí)尤其是工程學(xué)科的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容都是來源于生產(chǎn)生活實(shí)際，如果我們的教學(xué)活動(dòng)僅僅止步于書本，一方面學(xué)生會(huì)陷入抽象晦澀的理論而不知所云、難于理解，另一方面腦海中形成的知識(shí)體系很不牢靠，只是疲于應(yīng)付考試，沒有真正物化為自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)及平差、污水雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容結(jié)束后布置相關(guān)設(shè)計(jì)題目。將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)小組的給（污、雨）水設(shè)計(jì)量不同，所處區(qū)域不同；同時(shí)引導(dǎo)每個(gè)小組內(nèi)的同學(xué)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)中的不同設(shè)計(jì)和計(jì)算部分，并視教學(xué)課時(shí)情況決定是否讓學(xué)生交叉完成其他同學(xué)的設(shè)計(jì)工作；在設(shè)計(jì)完成后，以小組為單位，組織學(xué)生針對(duì)自己小組的設(shè)計(jì)思路和具體完成情況進(jìn)行說明，引導(dǎo)同學(xué)就各組設(shè)計(jì)完成情況進(jìn)行討論和分析，既可以促進(jìn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的吸收理解，又可以鍛煉同學(xué)的討論概括和表達(dá)能力；而且可將課程設(shè)計(jì)的完成情況作為本課程平時(shí)成績(jī)的一項(xiàng)主要依據(jù)。

3.拓展教學(xué)內(nèi)容。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，給排水管網(wǎng)等市政基礎(chǔ)建設(shè)受到了越來越大的關(guān)注。在污水（雨水）管網(wǎng)學(xué)習(xí)中為學(xué)生介紹英、法等國(guó)發(fā)達(dá)而規(guī)劃周全的排水系統(tǒng)，這些排水系統(tǒng)大都建成于一百多年前，至今仍在穩(wěn)定運(yùn)行，有效保證城市基礎(chǔ)市政功能，甚至于巴黎的下水管道可以開發(fā)成旅游景點(diǎn)。相比之下，我國(guó)大部分城市的排水管網(wǎng)卻連基本的排水功能還不能滿足，以上事實(shí)直接折射出我國(guó)排水管網(wǎng)在規(guī)劃、施工、運(yùn)營(yíng)管理等方面的不足。引導(dǎo)學(xué)生分析這些社會(huì)事件問題背后蘊(yùn)含的原因，不僅可以拓展學(xué)生視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更可以使學(xué)生深入了解學(xué)科內(nèi)容與工程實(shí)踐的緊密關(guān)系，為以后工作科研實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.靈活多樣的教學(xué)模式。對(duì)于多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)這兩種方法，一定做到揚(yáng)長(zhǎng)避短，互相補(bǔ)充，而不是將二者相互對(duì)立、相互隔離起來。在《給排水工程》課程教學(xué)中，給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、污水雨水管道設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例等主要采用多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)方式。這部分知識(shí)是課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在，雖然講解速度比較慢，時(shí)間消耗較多，但可以通過板書-多媒體相結(jié)合的方式，使學(xué)生掌握了環(huán)能量方程組求解、哈代-克羅斯算法、污水、雨水設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例重要知識(shí)點(diǎn)。本課程其他以文字為主的概念、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容則采用多媒體的教學(xué)方式，可以獲得良好的教學(xué)效果。

《給排水工程》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，既有較為抽象晦澀的基礎(chǔ)理論，又有較高的工程設(shè)計(jì)要求。要想獲得較好的教學(xué)效果，任課教師要理論與實(shí)踐相結(jié)合、不斷補(bǔ)充最新工程實(shí)踐和學(xué)科研究?jī)?nèi)容，根據(jù)課堂教學(xué)的具體需要采用靈活有效的教學(xué)方法。只有這樣，才能使學(xué)生的學(xué)習(xí)系統(tǒng)深入，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的目的。

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基金項(xiàng)目：天津市高校“優(yōu)秀青年教師資助計(jì)劃”。天津市普通高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革研究計(jì)劃項(xiàng)目：“環(huán)境科學(xué)品牌專業(yè)課程體系優(yōu)化與教學(xué)內(nèi)容改革的研究與實(shí)踐（C04-0825）”