《水泵及水泵站》課程教學改革及實踐研究

朱紅耕++周濟人++成立

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.27.120

摘 要：由于學分制的實行和教學計劃的不斷調整，專業課程的理論教學課時減少是普遍現象。如何向課堂要效率，在有限的課時內傳授眾多的教學內容，激發學生主動學習和自主學習的積極性，擴大學生的知識面，培養社會需要的復合型人才是擺在我們面前的艱巨任務。如何把實驗教學和實踐性教學與課堂理論教學有機結合起來，對于培養學生理論聯系實踐能力，提高學生動手能力、發現問題、解決問題和創新能力顯得十分重要。

關鍵詞：水泵 課程教學 課程教學

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（c）-0120-02

近三年來，該院開展了《水泵及水泵站》課程教學改革及實踐研究，以培養有理論、愿實踐、肯動手、勇創新、滿足社會需要的合格人才為目標，通過優化課堂教學內容，激發學生自主學習積極性，推行實踐性教學改革，努力提高實驗教學和實踐教學效果，探索《水泵及水泵站》教學中產學研結合的方法，努力縮小大學教育、社會發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》課程體系與教學目標

《水泵及水泵站》是該院水利水電工程和農業水利工程專業的核心課程，該專業主編的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《水泵及水泵站》被諸多高校采用，曾獲得2009年國家精品課程和2010年國家優秀教學團隊等殊榮。《水泵及水泵站》課程涉及學科多、內容廣，需要有機械、電氣和水利等方面的知識儲備，主要介紹葉片泵的類型與構造、能量性能和汽蝕性能，水泵運行工況點的確定與調節，水泵選型和配套，水泵站工程規劃，泵站建筑物設計、運行和管理等內容，需要《內燃機》《電機學》《水工制圖》《泵站電氣設備》《泵站輔助設備與自動化》《水泵安裝與檢修》《泵站測試技術》《泵站經濟運行》《泵站管理》等先開課程和后續課程的支撐。

《水泵及水泵站》課程的教學目標是使學生了解葉片泵的類型及構造，掌握葉片泵的工作原理，熟悉葉片泵的工作參數與基本性能；能夠根據所需的揚程、流量及其它有關要求正確選擇水泵的類型及型號，并能根據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；能夠根據泵站及所選水泵的實際工作狀況，合理地確定水泵的安裝高程及調節方式；能夠為選定的水泵正確地選配動力機及有關輔助設備；了解揚水區域劃分的一般原則，能夠合理地選擇排灌泵站的站址，確定有關的設計揚程及設計流量；具有中、小型泵站進、出水流道（管道）水力設計的能力；能夠進行泵站建筑物布置的方案比較，合理選擇泵房及進、出水建筑物的結構類型；掌握泵房整體穩定與地基應力校核及泵房主要受力構件荷載分析的基本方法；了解泵站水錘計算和防護及運行管理方面的基本知識。通過課程教學和實踐教學，提高學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的創新思維和創新能力。

2 《水泵及水泵站》課程教學現狀

（1）《水泵及水泵站》教學原有90個教學課時，經過多次調整，課堂理論教學僅剩40個學時，現采用的教材有15章，在課堂上根本無法講授全部章節的內容，需要安排學生課后自學，但自學效果差強人意；課堂教學中雖然采用了多媒體配合板書等教學手段，但多為PPT和文字講解，動畫和三維立體演示少，不夠生動和直觀。（2）實行學分制后，在保證基礎課和專業基礎的前提下，教學計劃也做了大幅度的調整，原先許多的必修課程變成了選修課程。學生們在達到要求的畢業總學分的情況下，在考公務員、考事業單位和考研等種種壓力下，課后時間變得很緊張，許多學生放棄了選修專業相關且畢業后專業工作中可能十分有用的課程。由于選課人數少，這些選修課的開課率很低。社會希望學生掌握機械、電氣、水利等多領域的知識，現在主要以水利方面的知識為主，多項變單項，知識結構不全面，難以滿足社會對復合型人才的需求。（3）多年來，《水泵及水泵站》課程的實驗教學內容變化不大，存在的問題主要體現在單個學生實驗時間短、動手機會少，探索性、拓展性實驗不多。以水泵結構和拆裝實驗為例，需要學生有機械方面的基礎知識，通過理論教學和實驗拆裝，才能清楚地了解水泵結構和各部件的功能。由于實驗時數有限，加之缺少這些專業基礎知識，學生拆裝過程很笨拙，達不到熟練地進行水泵機組的檢修和保養的能力培養目標。（4）實驗設備更新少。目前實驗設施雖然能滿足常規課程試驗的要求，但拓展實驗和自主實驗開設不足；傳統實驗內容介紹較多，現代測試方法介紹較少，自動測試設備和測試過程演示較少，與泵站實際運行和科學管理的要求有差距；特別是實驗課程單獨計分后，由于存在實驗安排上的一些問題，實驗進度易與課堂理論教學產生脫節，實踐教學質量缺少有效監控。（5）課程設計和畢業設計型式比較單一，雖然實行一人一題或分組設計，但在設計過程中，或照葫蘆畫瓢，或閉門造車，缺少獨立的設計思路，創新意識不強，設計說明書和圖紙大同小異，產學研結合偏少，與實際泵站工程應用還存在一定的差距。

3 《水泵及水泵站》課程教學改革與實踐成效

3.1 優化課堂教學內容，促進知識融匯貫通

《水泵及水泵站》課堂教學只有40學時，要想在有限的時間內，把學生必須掌握的機、電、水等方面的知識融匯在課堂教學中，就需要對課堂教學內容進一步優化。教師必須熟悉和掌握教學內容，針對教學大綱中要求達到的教學目標，根據每一章節的的重點和難點，優化課堂教學內容，促進知識融匯貫通，有的放矢地進行課堂教學，在水泵的分類與結構、水泵選型與配套、泵房等章節中，有意識地增加和補充機電方面的知識，彌補專業分得過細、知識結構單一、面向社會適應性差的缺點，在擴大學生的知識面、積極引導課外學習方面取得了良好的效果，為將來能獨立承擔中小型泵站機、電、水方面的設計打下堅實的基礎。

3.2 修訂教學計劃與大綱，增加實踐教學比重

通過修訂教學計劃和教學大綱，推進研究性教學進一步向縱深發展，精心設計人才培養方案，注重專業課程的邏輯性，著力培養具有較高綜合素質并有專業素養、專業技能和專業思維的創新型人才，在進一步壓縮課程的數量和總學分的基礎上，增加專業課程實踐課時數和自主學習時間。以《水泵及水泵站》為例，為了提高實踐課程的地位，讓學生重視實踐課程的作用，在新一輪教學計劃修訂中，專門把一系列實驗課程從理論教學中分離出來，單列課程，獨立計分，單獨實驗大綱，教學時長也從8個學時增加到16個學時，讓學生有更多的時間在實驗室中實驗和學習，理論聯系實際，消化書本知識，培養動手能力，提高實驗技能。

3.3 調動自主學習積極性，課堂內外教學互補

在課堂教學時數不斷減少的大背景下，除了要求教師優化教學內容，采用“啟發式”“互動式”等教學方法，充分利用課堂每一分鐘之外，積極引導學生主動學習和自主學習也顯得十分重要，課堂教學和課外學習的互補是提高教學質量的關鍵之舉。在制訂專業教學計劃時就明確規定，課程自主學習的時間應不少于課程設置總時數的25%，在《水泵及水泵站》教學大綱中，就明確規定了學生自覺的內容。例如，在“水泵工況點的確定與調節”一章中，在課堂講授了串聯和關聯運行水泵工況點的確定方法之后，要求學生對已學知識分析、消化和舉一反三，自學“水泵在分支管路中運行”一節的內容，利用“水泵并聯運行工況點的確定“一節中所學的“橫加法”和“折減法”，用圖解法確定1臺水泵向水力損失”的分支送水時的運行工況點，學會2臺水泵從不同的進水池吸水，并經兩根很長的輸水管路并聯向同一出水池送水時工況點的確定方法。通過重點內容課堂精講，倡導課后復習和自學，教與學并舉，培養學生獨立學習精神，使學生變被動為主動，激發他們求知的欲望，增強學習信心和主動學習的積極性，提高學生的學習能力和實踐創新能力，培養學生形成自主學習習慣，激發學生研究和創新的意識。

3.4 更新教學手段，推動數字技術和三維立體技術進課堂

隨著計算機的普及，目前最常用的課堂教學手段是PPT+板書，屬于二維平面教學，在《水泵及水泵站》課堂教學中，對于復雜的水泵結構、裝配過程、內部流動、泵站土建施工等內容，如果僅用文字和語言描述，存在不形象、不直觀、不易記憶等缺點。因此，筆者進行了讓更多的數字化技術進課堂的探索，如把離心泵、混流泵和軸流泵的裝配過程做成三維立體動畫，實現安裝過程逐步分解，使學生在課堂上能更加直觀、更加具體地觀看水泵內部的構造和安裝順序，有效地加深了學生的理解和記憶。

3.5 加強實踐環節研究性教學，培養解決問題能力

在實踐教學環節中，教師更加注重對學生動手能力的培養，在課程實驗、課程設計和畢業設計中，教會學生獲取知識的方法，引導學生培養創新思維和創造成果的思維習慣和方法，為提供學生更多的動手機會，提高學生分析問題和解決問題的能力。

3.6 調整評分標準，重視產學研結合

結合江蘇高校優勢學科建設工程項目，該院加大實驗室資金的投入，加速實驗設備的更新改造，重視與實際泵站工程中的自動化監控和監測技術接軌。在提高課堂教學質量的同時，調整了評分標準，加大平時成績和實驗成績比重。出臺政策獎勵研究型教學，派專人負責和跟蹤暑期社會實踐活動，推動產學研結合，讓學生走出課堂、走進社會、走進企業，把書本知識與工程實踐有機結合起來，調動學生的學習熱情，培養科技創新意識，讓學習的知識變得更加有用，向社會輸送復合型的、科技創新型的水利人才。

參考文獻

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