“給水工程”在農業院校中的教學改革研究初探

摘要：針對目前市場對給水工程相關人員的能力要求改革“給水工程”在農業院校的授課內容，打破只以城市給水工程處理工藝為主要內容的常規工科授課模式，結合目前給水市場的發展變化，以市場為導向，以就業能力為主線，研究出突出農業院校特色的課程教學目標和教學內容。

關鍵詞：給水工程；理論教學；農業院校

作者簡介：王章霞（1978-），女，安徽桐城人，吉林農業大學資源與環境學院，講師，博士研究生；崔俊濤（1968-），男，吉林長春人，吉林農業大學資源與環境學院，副教授。（吉林 長春 130118）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）22-0077-02

“給水工程”是吉林農業大學（以下簡稱“我校”）環境工程專業的主干專業課之一，是一門綜合應用型課程，其理論教學內容與工程實踐緊密結合。自1879年中國旅順建成第一座供水設施開始，中國的城鎮供水已具有一百多年的歷史，隨著經濟建設的大規模開展，我國城市給水工程建設也得到了飛速發展，傳統的“給水工程”課程關于城鎮給水工程的教學內容也日趨成熟。然而，隨著農村群眾的物質生活水平急劇提高，農村供水工程和飲水安全問題日益突出，受到了國家和各級政府的高度重視，而作為農村最基本生活條件之一的供水工程就成了農村工作的重點。

農村供水與城市不同，由于農村的生活、生產活動規律、居住狀況、衛生設施、生活習慣、經濟水平、地理環境、水資源條件等的不同，決定了農村供水具有居民用水點相對分散、管線相對較長、給水量小、規模小、采用間歇式運行等特點。如何解放思想、創新機制，在解決廣大農民群眾飲水困難和不安全工作中，找出農村集中供水有效的解決方法，對建設社會主義新農村具有積極的意義。結合目前農村集中供水發展的契機，在“給水工程”教學中，既發揮給水工程的傳統發展優勢，又結合當前農村供水的特色，研究出符合農業院校的“給水工程”教學內容，使農業院校的環境工程畢業生在就業時能夠更快地適應當前農村給水市場對工程人員的需要，拓寬就業渠道，具有積極的現實意義。

一、明確教學目標，突出農業院校特色

將學生的授課內容和目前市場需求聯系起來，將學習內容和就業方向聯系起來，激發學生主動學習的興趣和樂趣。隨著經濟建設的大規模開展，我國城市給水工程建設也得到了飛速發展。根據《城市供水行業2010年技術進步發展規劃及2020年遠景目標》全國城市平均供水普及率到2010年底應達到92％，2020年應達到98％。人口較多，經濟相對發達的大中城市應當高于全國平均水平；其他城市可略低于全國平均水平。[1]在城市供水快速發展的基礎上，技術也相對成熟。傳統工科院校的給水處理授課內容日趨成熟，教學目標清晰，即學生通過這門課程的學習，能夠針對所給的原水水質，選擇合理的給水處理工藝方案，確定工藝流程、設計參數，進行單體處理構筑物的設計與計算，對水廠進行總平面的布置、進行水廠高程設計等。掌握城市自來水處理的基本原理、工藝過程與城市水廠的設計計算方法以及了解自來水廠運營的基本知識。

我國是一個農業大國，同時又是世界上人口最多的發展中國家。受自然和經濟、社會等條件制約，農村居民飲水困難和飲水安全問題長期存在。相比我國城市而言，我國農村供水設施及需建設。2012年3月21日，國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議，討論通過《全國農村飲水安全工程“十二五”規劃》。會議指出，各地區、各部門高度重視，認真落實，在“十一五”期間累計完成投資1053億元，解決了2.1億農村人口的飲水安全問題，全國農村集中式供水人口比例提高到58％。總體上看，目前我國農村的供水保障水平仍然較低，飲水安全工程建設任務十分繁重。“十二五”期間，要在持續鞏固已建工程成果基礎上，進一步加快建設步伐，全面解決2.98億農村人口和11.4萬所農村學校的飲水安全問題，使全國農村集中式供水人口比例提高到80％左右。這為農村給水工程的發展迎來了新的機遇，對熟悉農村給水工程人才需求大。因此，在傳統工科給水處理人才培養的基礎上，能夠結合當前社會發展及農村給水發展對人才的迫切需要，充分發揮農業院校的特色和優勢，補充農村供水概況及技術理論，培養出一批具有傳統工科素養又熟悉當前農村給水處理的畢業生，具有積極的社會意義。

二、理論教學內容改革

保留傳統工科院校給水處理核心內容的基礎上，增加農村供水工程現狀及農村給水工程實例，完善給水工程的理論教學內容。

1.完善教學內容

在保留常規城市給水處理核心教學內容的基礎上，增加農村供水有關內容。

（1）介紹目前農村供水的水源形式。[2]農村供水的水源主要有地下水源和地表水源。地下水源為泉水、承壓水（深層地下水）、潛水（淺層地下水）；地表水源為水庫水、山溪水、湖泊水、河水。在選擇農村供水水源時，一般應遵循供水水源水質良好，水量充沛，便于維護的原則，最主要是結合整個工程（取水、輸水、水處理設施）的安全和經濟性（水處理工藝、工程投資、制水成本、管理和衛生防護）考慮水源的水質和水量，并綜合考慮工程所在村屯的水文、水文地質、工程地質、地形、衛生、施工等方面的條件。

（2）介紹農村給水主要凈化工藝。對于原水中僅含一般懸浮物，不含有機物、鐵、錳的地表水，采用混合反應、沉淀、過濾、消毒的常規凈化工藝；對于有機物、藻類、色度、腥臭味含量較高的原水，在常規的混合反應、沉淀、過濾的凈化工藝前，采用臭氧預氧化，并且在常規凈化工藝后采用活性炭吸附后進行消毒處理；對于鐵、錳含量較高的原水，先采用二氧化氯氧化法氧化鐵錳后，后接混合反應、沉淀、過濾、消毒的常規給水凈化處理。[3]

（3）了解提高農村供水安全水平的措施。針對現階段我國農村供水設施普遍簡陋、規模較小，以傳統、落后的分散式供水為主，自來水普及率低，管理落后等情況，采取防治農村水源污染、充分利用農村飲用水水源、控制管道漏水率等措施，提高農村供水的安全。

（4）了解國外一些國家的農村供水發展歷程及其對我國農村供水發展的啟示意義。介紹日本、韓國、美國、印度等國農村給水工程發展歷程及其主要特點，結合我國農村具體情況，從防治污染、保護水源，提高農村飲用水安全和標準，國家財政補貼等措施，因地制宜，最終實現城鄉一體化供水，從根本上解決我國農村安全供水的問題。

2.完善課程教學方法和手段

在教學方法和手段上引進計算機輔助多媒體教學手段，配合板書講授的形式，讓學生能夠更直觀地理解學習所授理論內容。

（1）針對學生中普遍存在的空間想象能力不足的問題，采用直觀性教學法。利用多媒體輔助教學，引入主要凈水構筑物的工程CAD圖紙，如混合反應、沉淀、過濾、消毒等主要處理單元，從工程實例中選擇相應的構筑物CAD圖紙結合理論教學內容，讓學生能夠更直觀地理解各種構筑物的選型、特點及其二維CAD圖形的繪制，并且將其與所拍攝的主要構筑物的工程實物圖片相結合，使學生能更好地理解理論授課內容、CAD工程圖紙和工程實物之間相對應的關系，以激發學生的學習興趣，培養符合工科專業人才需要的工程素質。

（2）將主要構筑物的三維仿真動畫引入教學。將主要凈水處理構筑物的仿真三維動畫引入多媒體授課內容，模擬主要構筑物單元的工作過程，由于三維動畫比平面圖更直觀，更能給學生以身臨其境的感覺，擺脫時間和空間的限制。構筑物的工作過程通過語言的傳授方式，學生接收到的信息十分有限且不易理解，通過仿真動畫模擬工作過程，立體、直觀地呈現出構筑物工作過程，授課內容更易理解且能更好地激發學生的想象力。

（3）補充工程實例的動態效果圖及視頻短片。動態效果圖能夠盡可能地模擬工程實際情況，且可以從各個不同的角度反映構筑物的形態、工作過程，擺脫實物的空間限制。拍攝一些已完成工程案例的視頻短片，使學生直接從聲音、畫面等方面感受工程案例的實際情況，增加對工程實例的感性認識，一定程度上彌補了學生工程實踐知識的不足。通過相關素材輔助多媒體教學，學生了解一個工程從設計方案到繪制CAD圖紙、工程圖片，再用動態視頻表現出工程運轉狀態，學生能夠充分理解從圖形到實物的實現過程，初步學會運用工程語言來表達所學的相關內容。

三、實踐教學內容改革

我校“給水工程”的配套實踐教學環節主要有實驗、課程實習、課程設計、畢業實習、畢業設計等。通過這些實踐活動，一方面鞏固學生在課堂上所學的理論知識，另一方面培養學生運用所學理論知識解決實際問題的能力，提高學生的工程素質。在與“給水工程”配套的實驗、課程設計、教學實習等環節，加強對農村供水工程及其構筑物的感性認識并逐步進行設計能力的培養，進一步建立傳統給水教學和農村供水市場的聯系，完成實踐教學內容改革。

1.增加農村給水教學實習的機會

在課程實習過程中，在現實條件允許的情況下，積極聯系周邊已建有農村供水系統的村鎮，增加農村給水教學實習的機會，條件許可時可考慮建立農村給水實習基地。加強同學們的感性認識，思考其與傳統市政給水的異同。

2.完善課程設計環節，增加農村給水工程設計

給水處理課程設計環節，主要通過凈水廠課程設計，加深對給水處理教學課程內容的學習與理解，鞏固學習成果。在傳統的工科院校，給水處理課程設計一般是學生在授課教師指導下，用所學的給水處理方法，基本能獨立完成一個中、小型城市給水處理廠工藝設計，并繪制主要的工藝圖紙，以鍛煉和提高學生分析及解決工程問題的能力。在此基礎上，盡量增加學生設計農村給水系統的機會。

3.在實驗教學環節，增加農村給水處理主要構筑物單元的動態模擬演示實驗

我校配套的“給水工程”實驗，除了一些驗證性實驗之外，還設置了主要給水處理構筑物的演示實驗，加強了學生對給水處理構筑物的感性認識，加深了學生對所學理論知識的理解，取得了很好的教學效果。因此，在此基礎上，增加農村給水處理主要構筑物的動態模擬演示，進一步加深學生對農村給水處理的相關理論知識的理解，完善學生的知識結構。

通過研究“給水工程”在農業院校中的課程改革，明確教學目標，補充授課內容，完善教學手段，在國家大力推廣社會主義新農村建設的機遇下，可進一步豐富農業院校中環境工程專業學生的知識面，拓寬農業院校中環境工程專業畢業生就業渠道，提高農業院校中環境工程專業畢業生的市場競爭力，并且可將該成果應用于傳統學科和農業院校特色學科的教學改革上，保留優勢，突出特色。

參考文獻：

[1]中國城鎮供水協會.城市供水行業2010年技術進步發展規劃及2020年遠景目標[M].北京:中國建筑工業出版社，2005.

[2]林佳俊.談農村供水工程水源的選擇和保護[J].企業科技與發展，

2010，(10):71-72.

[3]游文書，游誠元，林彩法，等.農村給水凈化工藝及其設備的選擇[J].浙江水利科技，2007，(2):64-66.

（責任編輯：宋秀麗）