《城市給水處理》理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方式結(jié)合與實(shí)踐

【摘要】本文結(jié)合筆者的實(shí)踐與思考， 從“怎樣做到工程教育貫徹于課程始終”方面介紹理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐效果。同時(shí)在教學(xué)模式、教學(xué)方法與手段上進(jìn)行改革，使得其符合獨(dú)立學(xué)院的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】工程教育 理論教學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 獨(dú)立學(xué)院

【中圖分類號(hào)】TU991 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）06-0246-02

傳統(tǒng)的給水排水工程專業(yè)教育培養(yǎng)體系均以給水工程、排水工程為核心。圍繞此核心，分別設(shè)置《給水管網(wǎng)》、《取水工程》、《城市給水處理》、《工業(yè)給水處理》、《排水管網(wǎng)》、《城市污水處理》、《工業(yè)廢水處理》等主干課程。

為強(qiáng)調(diào)水處理理論的整體性和實(shí)用性，給水排水工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)建議各高校對(duì)原給水工程和排水工程課程體系進(jìn)行改革，建議開設(shè)《水質(zhì)工程學(xué)》課程。[1]《水質(zhì)工程學(xué)》將傳統(tǒng)教學(xué)中的《城市給水處理》、《工業(yè)給水處理》、《城市污水處理》、《工業(yè)廢水處理》課程內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化，突出水質(zhì)工程學(xué)技術(shù)發(fā)展并精簡了學(xué)時(shí)。目前，許多一、二類高等院校已采用《水質(zhì)工程學(xué)》教材。

華中科技大學(xué)武昌分校作為年輕的獨(dú)立學(xué)院，明確“培養(yǎng)應(yīng)用型人才”的辦學(xué)定位，確定“夯實(shí)理論基礎(chǔ)、強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)、突出專業(yè)特色”的辦學(xué)方針。我校給水排水工程專業(yè)緊扣教學(xué)定位，結(jié)合生源的綜合能力和素質(zhì)，因材施教，決定以培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)、掌握基本專業(yè)技能為教學(xué)目的，向設(shè)計(jì)院、給（污）水處理廠、安裝設(shè)備公司及施工單位輸送應(yīng)用型人才。因此，仍然延用傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)體系，按照子工程的分類、工藝流程中各處理單元的先后順序安排教學(xué)內(nèi)容，而《城市給水處理》就是給水排水工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)體系中一門不可或缺的重要課程。

1.課程發(fā)展主要?dú)v史沿革

自2003年我校給水排水工程專業(yè)建立以來，《城市給水處理》是該專業(yè)必修的主要專業(yè)課程之一。《城市給水處理》課程的主要任務(wù)是通過課堂、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法，使學(xué)生掌握城市給水處理各組成單元的基本概念、基本原理、基本設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

我校給水排水專業(yè)從03級(jí)開始開設(shè)《城市給水處理》課程，總學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí)，其中理論課48學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)課8學(xué)時(shí)。為符合我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)宗旨，09級(jí)開始該門課程總學(xué)時(shí)調(diào)整48學(xué)時(shí)（其中理論課40學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)課8學(xué)時(shí)），另外增加1.5周課程設(shè)計(jì)、1周認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及4周生產(chǎn)實(shí)習(xí)予以補(bǔ)充實(shí)踐教學(xué)。

2.教學(xué)內(nèi)容組織的方式及目的

2.1課堂教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)我校重點(diǎn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求，在教學(xué)指導(dǎo)思想上，充分認(rèn)識(shí)到《城市給水處理》工程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，非常重視工程能力的培養(yǎng)，工程教育貫徹于課程始終。課堂教學(xué)中，除了講授基本理論、基本概念之外，介紹給水處理的方法，給水處理系統(tǒng)中各處理單元的計(jì)算方法及工程設(shè)計(jì)是本課程的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。

表1 《城市給水處理》課程內(nèi)容、課時(shí)安排

2.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

（1）課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是城市給水處理廠的設(shè)計(jì)，目的使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)源水進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)該掌握的基本原理，處理工藝，處理設(shè)備的選擇與計(jì)算，繪圖的基本技能。布置“××給水處理廠設(shè)計(jì)”任務(wù)，要求學(xué)生在1.5周的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)處理水量將各處理單元設(shè)計(jì)出來，并對(duì)給水廠進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，以此來強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容作進(jìn)一步的深入理解。

（2）實(shí)驗(yàn)

本課程共開設(shè)4個(gè)實(shí)驗(yàn)，1個(gè)實(shí)驗(yàn)為綜合性實(shí)驗(yàn)，3個(gè)實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，涉及到混凝、沉淀、濾料篩分、地表水處理等。學(xué)生在給定的實(shí)驗(yàn)條件下，通過實(shí)際的操作，將所學(xué)的理論得到實(shí)際的檢驗(yàn)，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（3）實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)不是本課程的課內(nèi)任務(wù)，但屬于與本課程密切相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)主要參觀城市給水處理廠，使學(xué)生對(duì)給水處理有一定的感性認(rèn)識(shí)和了解；生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要讓學(xué)生在給水處理廠具體操作，對(duì)工藝過程以及管理方面有更加具體的學(xué)習(xí)和掌握。給水工程是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）重要選題方向。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，能夠使學(xué)生在面對(duì)真實(shí)性設(shè)計(jì)題目時(shí)了解給水處理廠設(shè)計(jì)的全過程，鞏固本課程的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。

3.理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方式結(jié)合

怎樣做到工程教育貫徹于課程始終，是一個(gè)值得思考的問題。多年來，本課程在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容安排、有機(jī)整合方面，主要做了以下工作：

3.1 理論講授結(jié)合設(shè)計(jì)案例

（1）講授完第一章“給水處理概論”后，播放本班同學(xué)參加認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)時(shí)錄制的DVD，讓同學(xué)們回憶起參觀過的各個(gè)處理構(gòu)筑物，使工藝處理流程在腦海中逐漸清晰，并且能活躍課堂氣氛，提起學(xué)習(xí)的興趣。

（2）第二、三、四、五、六章教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)：先講授基本概念、基本理論（機(jī)理）；其次講授工程應(yīng)用池型（設(shè)備）、工作過程及設(shè)計(jì)要點(diǎn)；再次各個(gè)處理單元挑出經(jīng)典池型（設(shè)備），結(jié)合CAD工藝構(gòu)造圖，穿插例題分析；最后教會(huì)學(xué)生看懂各處理單元CAD工藝構(gòu)造圖并完成設(shè)計(jì)計(jì)算作業(yè)。

這樣的教學(xué)安排從理論到應(yīng)用、從抽象到具體、深入淺出。在此過程中，學(xué)生不但掌握了基本原理及理論，還能學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)計(jì)算并且學(xué)會(huì)看懂工藝圖紙，了解課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求。

（3）第七章“水廠設(shè)計(jì)”結(jié)合課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，講解經(jīng)典案例。要求學(xué)生把各處理單元聯(lián)系成一個(gè)整體，從宏觀方面全方位考慮給水廠的設(shè)計(jì)。

3.2 實(shí)踐教學(xué)鞏固基礎(chǔ)理論

（1）認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)

設(shè)置認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程，在學(xué)習(xí)《城市給水處理》理論課之前，通過有針對(duì)性的參觀實(shí)習(xí)，使學(xué)生及時(shí)理論聯(lián)系實(shí)際，加深對(duì)理論知識(shí)、關(guān)鍵技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解，激發(fā)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)了其針對(duì)實(shí)際問題，去粗取精、有的放矢、勇于迎接挑戰(zhàn)和解決問題的能力。

在參觀過程中，注意錄制DVD供課堂教學(xué)使用。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)

混凝、沉淀（澄清）、過濾三個(gè)主要處理工藝均設(shè)置對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證性試驗(yàn)，通過試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，掌握處理理論（機(jī)理）。

綜合性實(shí)驗(yàn)是利用學(xué)校周邊（校內(nèi)）的水源，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)工藝流程，逐漸由以教師“教”為中心的教學(xué)模式向以學(xué)生“學(xué)”為中心的教學(xué)模式轉(zhuǎn)化。通過教學(xué)模式的轉(zhuǎn)化，在設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)，提出問題，討論分析問題，深化理論知識(shí)，發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的自主性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（3）課程設(shè)計(jì)

作為給水排水工程專業(yè)的學(xué)生必須具備系統(tǒng)全面的“工程設(shè)計(jì)能力”，這是開設(shè)“課程設(shè)計(jì)”的設(shè)計(jì)思想。使學(xué)生掌握給水處理廠的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖。課程以基本原理為指導(dǎo)，以工程應(yīng)用為背景，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。

（4）生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是鞏固理論知識(shí)，有機(jī)聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程的兩個(gè)關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。在這兩個(gè)環(huán)節(jié)里，同學(xué)們可以仔細(xì)觀察構(gòu)筑物的構(gòu)造，了解構(gòu)筑物的工作過程，重點(diǎn)研究課堂上不能理解的知識(shí)點(diǎn)。通過實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，學(xué)生初步掌握了設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、管理等各個(gè)步驟以及設(shè)計(jì)計(jì)算方法。為今后的工作奠定基礎(chǔ)。

3.3教學(xué)資料輔助

（1）教材補(bǔ)充。因仍然延用傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)體系，我校給水排水工程專業(yè)選用《給水工程（第四版）》（國家“九五”重點(diǎn)教材，1999年出版）作為教材，教材中的設(shè)計(jì)參數(shù)已經(jīng)不符合《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）的要求。因此，在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材、設(shè)計(jì)手冊(cè)和設(shè)計(jì)規(guī)范編寫《城市給水處理廠設(shè)計(jì)》講義，供學(xué)生參考。

（2）CAD圖紙收集。工程實(shí)踐教學(xué)不能脫離工程圖紙。為了讓學(xué)生充分了解處理構(gòu)筑物的構(gòu)造和工作原理，平時(shí)注意收集市政設(shè)計(jì)院的工程實(shí)例圖紙或完成質(zhì)量好的畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙，供課堂上講解。現(xiàn)已將部分圖紙一并編寫到《城市給水處理廠設(shè)計(jì)》講義中。

4.總結(jié)

水工程事業(yè)在不斷發(fā)展，教材也在不斷更新，雖然我校給水排水工程專業(yè)仍在延用傳統(tǒng)教學(xué)體系，但是在《城市給水處理》課程建設(shè)過程中，應(yīng)時(shí)刻把“理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)有機(jī)結(jié)合”作為指導(dǎo)思想，同時(shí)在教學(xué)模式、教學(xué)方法與手段上進(jìn)行改革，使得其符合獨(dú)立學(xué)院的特點(diǎn)。

以上內(nèi)容是我在《城市給水處理》教學(xué)中的一點(diǎn)思考和實(shí)踐。今后的教學(xué)工作中還要不斷探索、研究與實(shí)踐，使該課程的教學(xué)體系更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]給水排水工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).全國高等學(xué)校土建類專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及主干課程教學(xué)基本要求.給水排水工程專業(yè)（2004）專業(yè)建設(shè)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版，2004：24-27.

作者簡介：

莫文婷（1980.12-），女，廣西桂林人，講師/教研室副主任，碩士（博士在讀），主要從事給水處理理論研究。