基于應用型理念的給水排水管網系統教學探討

李國新 李青松 廈門理工學院環境科學與工程學院 福建廈門 361024

給水排水工程是理論與實踐結合非常緊密的課程,為適應社會發展對工程技術應用型人才素質要求的不斷提高,工程技術應用型人才的內涵式發展越來越引起人們的重視【1】.目前高校均在"寬口徑,強能力,高素質"的培養目標下,專業課程的學時學分數不斷減少,而隨著城市發展及工程設計、施工、維護管理技術的日星月異,如何保證學生快速牢固地掌握管網系統基礎知識,將理論與實際緊密結合,引導學生樹立正確的工程概念,培養能快速融入工程項目的應用型人才,國內不少學者也對此進行了不少教學改革與實踐[2-4].深入剖析教學存在中的問題,提供有效的對策,對于培養應用型人才具有重要意義.

1 目前教學上存在的問題

(1)學生學習基礎較薄弱.給水排水管網系統是一門建立在有一定的水力學基礎和水泵知識的課程,部分同學對水力學理解較差,甚至有些還不太理解水頭、水頭損失等含義,直接導致在水頭損失計算處錯誤率較高,同時對管段的串聯或并聯簡化時,學生難以理解 在管網模型簡化處,涉及到數學上的拓撲概念,綜合運用線性代數的解法,學生普遍無法掌握.

(2)課程重點知識內容掌握不夠.在給水管網計算中,哈代-克羅斯計算是常用的方法,該方法非常重要,但是涉及的公式較多,在計算水頭損失時,由于課本公式介紹時種類較多,導致學生無法靈活運用,甚至相互混淆的現象.環校正流量計算方向的判定屬于本課程的難點,部分學生不太理解與原水流方向一致或不一致的含義.在污水管網參數計算選擇的時候,由于學生自主選擇意識培養不夠,導致學生選擇參數時舉棋不定,無法確定最終結果,多可行性的答案讓學生顯得有點不太適應.在雨水管網設計過程中,對設計參數選擇及匯水面積的劃分概念不清晰,無法理解集水時間等含義.

(3)CAD制圖能力較差.CAD是所有土建類的基本課程,目前學生在CAD制圖時,操作不熟練,導致課程設計無法按時完成.同時,部分學生看不懂城市的規劃地形圖,不理解地形圖標識的含義,很多學生無從下手,設計過程更是漏洞百出.

2 問題原因分析

(1)學生主動學習意識不夠.大學生還在大學校園內,對以后自己的人生規劃尚顯不足,大部分人都沒有想好以后的工作方向,有些基礎課程如水力學偏重理論,學生知識點掌握的比較模糊.專業課是相對比較綜合的課程,一個環脫節便造成整個課程難以理解.

(2)學習內容稍顯雜亂.現在給水排水管網系統課程在介紹時,多選用《給水排水管網系統》,該書理論性較強,且大部分是將給水、排水管網一起講述【5】,知識跳躍性較大,教學的內容和順序不太符合剛接觸專業課學生的學習和思維方式.

(3)教學方式上,學生課堂興趣不高,大部分學生尚沒有正確理解該課程的實際應用性.

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

3 給水排水管網系統課程教學改進對策探討

(1)加強專業課程老師的交流.在教研室活動中,開展教師說課等教研室活動,進一步明確專業的定位及培養目標,讓每個專業老師認識到自己所授課程和其他相關課程的聯系及區別.為讓學生有更好的水力學基礎,則可在說課教研室活動中,與水力學、水泵與水泵站老師相互交流,提出重點需要掌握的地方,如水體流動阻力和水頭損失、水泵流量與揚程關系,以便重點傳授相關知識點,培養學生課程知識體系、專業知識體系的搭建.

(2)在教材的選擇上,選用給水排水管網系統為主,給水工程、排水工程或設計手冊為輔的方式.給水排水管網系統在污水管網水力計算時,采用的是水力學計算公式,會增加設計過程中的計算量,從而在課程設計環節,常常會出現時間不夠用的情況.而排水工程教材則采用了學生易于掌握的水力計算圖和水力計算表,方便學生查閱.學生踏上工作崗位后,更多的實際工程設計會選擇設計手冊或是設計軟件.課本上學生不太明白的地方,可以去圖書館查閱書籍.相對而言,給水工程、排水工程的管網部分,講述更基礎,邏輯和實踐性稍強.同時,教師在備課時,在重要知識點處宜將給水管網和排水管網分開來講解,便于學生理解.

(3)在教學內容上,尤其要注意重點突出,難點詳述.與水力學、水泵與水泵站等知識重合的內容,少講或是不講,引導學生自學,將本課程的重點放在管網設計與計算方面.在水力學公式選擇運用的地方,建議選擇1-2種重要的公式講授,比如海曾-威廉公式,指數形式,曼寧公式,其余公式建議學生自學.在給水管網水量分配、節點流量、沿線流量計算環節,注意重點闡述計算的思路 在給水環狀網的哈代-克羅斯校正流量計算方面,取消教材中的計算公式,選擇按順時針、逆時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選擇的地方,舉實際數據指導學生查手冊計算,避免學生面對海量數據而無法選擇.在雨水管道水力計算時,尤其要注意集水時間的含義的講解.在截留式合流制管網中,重點闡述截留倍數等術語含義.在本課程的重難點知識處,可以引入小的知識點習題,針對某個知識點具體訓練.同時要注意介紹學生運用流行軟件進行解題,避免以后工程的復雜性帶來學生的無從下手.

(4)在教學方式上,適當放慢節奏,突出重點.現如今高校教學多采用多媒體的教學方式.多媒體教學具有信息量大、節省板書時間等優勢,還可以通過動畫演示、視頻等多種方式激發學生學習的興趣,擺脫課堂枯燥性.但同時多媒體教學也有其弊端,比如節奏過快,學生沒思考的時間.建議可以采用ppt與板書結合的形式,利用板書強調課堂教學的重點,防止視覺疲勞.同時可以網上多找城市管網相關的物件圖片(如管道材料、附件、施工器材等)、視頻或動畫,便于學生理解課程和提高學習興趣.

(5)在CAD制圖方面,多指引學生繪圖,可以提供某個工程實例文檔圖,課后讓學生描圖作為課后作業,培養學生實際工程的大致印象.同時提供給學生給水排水制圖標準,讓學生明白符號含義.另外,與行業互動式是培養學生實際應用能力的關鍵,行業發展動態可以提供給學生更好的思維啟發.在給水排水管網的教學中期,可以適當引入行業工作人員介紹最近的工作狀況,如水務局、自來水廠、市政設計院、建筑設計院、施工單位等企業中高層人員給學生講解,能更好的理解課程價值.

(6)在課程最后的考核階段,目前大多數學校采用的是閉卷考試,閉卷考試經常會出現學生通過速記來應對考試的情況,導致學生主動學習能力不夠.然而,實際工程的復雜性需要靈活運用和分析,故可以將閉卷改為開卷的形式,采用開放式題目的形式,避免答案的標準統一,提高學生理論知識的實際應用能力.

四 結語

給水排水管網課程實踐性強,為順應城市綜合管廊的需求,教學中應適當簡化并強調重點內容,教學過程中,采用多樣化的授課方式,強化學生的主體意識,提高學生學習本門課程的積極性.在考核時,需注重知識運用能力的考核.同時,還需注重培養學生自信的人格以及獨立思考的能力.