給水排水管網系統教學改革探索與實踐

摘要：給水排水管網系統是給排水科學與工程工程專業的主干課程之一，在該專業課程教學中占有重要地位。針對課程教學基本要求，結合給水排水工程專業的人才培養計劃，從教學內容、教學方法等方面對課程的教學進行了改革探索和實踐。通過綜合運用多種教學方法和教學手段，提高了學生的學習積極性和自主學習的能力，獲得良好的教學效果。

關鍵詞：給水排水管網系統；教學方法；教學改革

作者簡介：鄢恒珍（1973-），女，湖南新化人，湖南城市學院市政與測繪工程學院，副教授。（湖南#8194;益陽#8194;413000）

基金項目：本文系湖南城市學院高等教育研究課題（課題編號：JK13A 007）的研究成果。

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2014）14-0145-02

“深化教育改革，全面推進素質教育，重視大學生創新能力和實踐能力的培養”是國家教育部提出的當代大學的教育精神，教學改革是教育改革中的重要組成部分，深化教學改革是適應新時期社會主義現代化建設對各級各類高層次人才培養的重要保證，教學改革應該以“建立更新教學內容的機制，加強課程的綜合性和實踐性，重視實驗教學，培養學生的實際操作能力”為指導思想，培養大學生的綜合素質。[1]

給水排水管網系統是給排水科學與工程工程專業的主干課程之一，在該專業課程教學中占有重要地位。給水排水管網系統課程的任務是通過授課和教學實踐環節，使學生系統地學習和掌握給水的輸送分配和廢水的收集排放等管道系統基本理論，使學生初步掌握給排水管網系統規劃、設計和計算及運行管理方面的基本技能，培養學生具備工程設計、管理等方面的基本能力。鑒于城市供水工程和城市排水工程呈現出一體化的趨勢，2003年全國給水排水工程專業指導委員會提出了將給水管道系統與排水管道系統整合成一門課程——給水排水管網系統，并推薦了新的教材《給水排水管網系統》。針對課程教學基本要求，結合給水排水工程專業的人才培養計劃，從教學內容、教學方法等方面對課程的教學進行了改革探索和實踐。[2]

一、合理選用教材，改革教學內容

湖南城市學院給排水科學與工程專業之前一直沿用的教材是中國建筑工業出版社出版的《給水工程》和《排水工程》（上冊），在教學過程中，由于教材的相互獨立性，給水管網系統和排水管網系統知識各自單獨講授，這就造成給水管網系統和排水管網系統之間缺乏連貫性和整體性。根據高等學校給水排水工程專業指導委員會的推薦，擬采用新教材《給水排水管網系統》。該教材進一步加強給水管網和排水管網的統一關系，在教學內容編排上進行了改進，將給水管網和排水管網進行了有機的統一，既包括兩者具有統一性的基礎理論知識，如水力學基礎、管網工程規劃、管道材料與附近、管網維護與管理等。又根據兩者的差異性，對給水管網和排水管網的設計與水力計算等內容分章節分別進行闡述。通過將新舊教材進行比較，新教材在給水管網水力分析與計算、給水管網優化理論上做了較大的變動和改進，同時增加了給水管網運行調度和水質管理、排水管網優化設計的基礎理論和方法等相關內容，并以附錄形式編入了比較實用的計算機程序，提高管網系統教學和學生工程實踐的計算機水平，使之更適應教學改革的要求。但新教材對排水管網設計和計算的講解稍顯薄弱，在污水管道設計與計算這一內容的編寫方面，采用公式進行計算，計算工作量大[3]《排水工程》（上冊）有關污水管網系統的設計和計算內容的編寫，采用水力計算圖和水力計算表進行污水管網水力計算，設計計算更直觀、方便、快捷。因此，教學過程中可以將新舊教材結合使用，完善教學內容。

二、改革教學方法和教學手段，增強教學效果

課堂教學是提高教學質量的主渠道，提高課堂教學效果的關鍵策略之一是改革課堂教學。[4]

1.采用多媒體輔助教學

由于本課程的工程特點，教學中始終貫穿著大量的設計數據、工程圖紙、工程實例等內容，一塊黑板、一支粉筆的教學方式已經遠遠不能滿足教學的需要。多媒體應用于教學不僅能大大增加課程教學的信息量，還可通過動畫演示、圖形圖像、音頻視頻等多種方式激發學生學習的興趣，擺脫學習的枯燥性。[5]

根據教學的實際需要，筆者自行制作了給水排水管網系統多媒體教學課件，該課件跟以往板書教學的主要區別在于，通過聲、形、畫等多感官刺激學生的學習積極性。教學課件中收集了大量的工程實例及其設計圖紙、各種管材、管道附件、附屬構筑物、管道施工現場等相關資料及其圖片，通過實例及圖片展示，使學生了解我國給排水管網的現狀及其發展趨勢，了解工程設計圖紙的設計深度，了解不同管道的施工方式，激發了學生的學習興趣。課堂教學中，給水管網的水力計算、環能量方程組的求解、哈代——克羅斯算法等重要教學內容，借助計算機模型，將環狀管網計算的抽象問題感官化、形象化，輔以模擬仿真，邊講解邊演示，促進學生認識和理解給水環狀管網的設計計算方法。通過將傳統教學手段與多媒體教學有機結合，大大提高了教學效果。

2.理論教學與工程實踐相結合

以工程為導引，以專業為背景，將理論教學與工程實踐相結合，在課程教學中激發學生的學習積極性，培養學生的工程分析能力和專業精神。在課堂教學中，通過列舉工程實例，加深學生對理論知識的理解，如介紹益陽市高新區的給排水工程規劃，在介紹給排水管網規劃布置的相關內容后，要求學生對校園的某段道路進行給排水管線調研，觀察雨水口的布置及形式、檢查井的設置等，了解雨水管道和污水管道的布置特點及布置要求，同時要求學生繪制管線平面布置草圖。另外，利用周末帶領學生到工地現場參觀實習，了解常用的給排水管材種類、管材接口形式等，激發學生對本課程的學習興趣，鍛煉學生理論結合實踐的工程能力。

3.綜合運用多種教學方法

在教學過程中，為了取得良好的教學效果，應打破以往教師一人講述的授課方式，敢于嘗試各種新型的教學方法。本課程充分利用給水排水工程學科的特點，結合工程實際，通過情景導入、啟發、討論和案例等教學方法，以學生為主體、教師為主導、師生共同參與，引導學生由被動學習，逐步發展為主動學習，并初步形成科學地分析問題、研究問題和解決問題的能力。

（1）情景導入，激發學習興趣。為了激發學生對本課程的學習興趣，如何上好第一堂緒論課，授課老師必須進行精心準備。針對近年來我國多個城市發生不同程度內澇災害，特別是2013年7月21日北京市的洪水和內澇災害，造成交通大面積癱瘓，城市內澇問題已引起社會廣泛關注，同時城市內澇又與給水排水工程專業密切相關。將城市內澇問題作為課程導論，先從近幾年頻繁發生的城市內澇圖片開始，從情景導出問題，下水道為什么是城市的良心？內澇的原因何在？解決內澇的辦法何在？通過情景導入，以此激發學生專業學習的責任感和使命感，同時加深學生對管網知識學習重要性的認識。

（2）提出問題，引發思考與討論。在教學過程中，通過對課堂討論進行精心的組織和準備，緊密結合教材內容，設計出多種較典型、討論性較強的題目，如樹狀網和環狀網的區別、給水管網和排水管網設計流量異同、污水管網與雨水管渠設計的異同等。課堂討論中鼓勵學生勇于提出問題、回答問題及總結問題。同時，每次課留出一定時間，讓學生根據所感興趣的知識自己設計問題，引導他們提出學習過程中的難點、疑點，如學生提出管網爆管的原因、管網水質二次污染的原因與措施等。通過啟發和討論，鼓勵學生利用圖書館、網路資源等多渠道收集有關專業知識和信息，激發學生主動參與教學，增強自主學習能力。

（3）案例式教學，提升教學效果。給水排水管網系統是一門與工程實踐緊密結合的課程，該課程的特點是工程實踐性、案例性強。為了激發學生的自主性學習，加強理論與工程實踐相結合的應用能力，在教學過程中緊密結合案例，每講授完一章理論課程的內容，就結合工程實際案例進行分析。例如講解完污水管道設計與計算的相關理論知識后，結合課程章節所學內容，搜集排水工程設計案例，比如以湖南城市學院新校區污水管道系統設計作為工程案例。在準備進行案例討論分析前，授課教師將工程項目背景知識全面反映給學生，包括：設計地區的總體規劃平面布置圖；設計地區的地形圖；設計地區的學生規劃人口數；設計地區的水文、地質、氣象等方面的資料；設計地區周邊的市政管網現狀資料等。在準備進行工程案例教學課前1周，授課老師將工程項目有關資料通過班級QQ群發給學生，組織學生分小組進行管網布置方案討論。授課時，每個小組派一名代表上臺進行方案介紹，方案介紹完成后，學生就每套方案提出自己的見解，最后由授課教師進行總結、分析和評定。

通過教學實踐表明，采用分組討論和案例教學，能夠充分調動學生學習的積極性和自主性，也提高了學生實際動手能力和創新能力。案例式教學在一定程度上提高了學生的綜合素質，同時也拉近了教師和學生之間的距離，增進了師生之間的情誼。

三、結語

“給水排水管網系統”課程具有很強的工程實踐性，直接面向生產與工程實踐。掌握課程內容必須將理論教學與工程實踐結合起來。工程實例既有利于學生對理論的理解，又有利于活躍課堂氣氛和學生的思維。綜合運用多種教學方法和教學手段，有利于提高學生的學習積極性和自主學習的能力，獲得良好的教學效果。

參考文獻：

[1]馮景偉，陳慧，嚴燕，等.給水排水工程專業水質工程學教學改革初探[J].宿州學院學報，2010，25(8):97-99.

[2]武海霞，嵇保健.給水排水管網系統課程的教學改革探討[J].教育教學論壇，2013，(5):64-65.

[3]成先雄，張濤，朱易春.《給水排水管網系統》課程教學探討[J].科技情報開發與經濟，2009，19(16):186-187.

[4]汪明明，丁磊，張新喜.提升給水排水管網課程教學效果的方法探討[J].安徽工業大學學報(社會科學版)，2012，29(2):137，139.

[5]趙玲萍，涂保華，郭迎慶，等.給水排水管網系統課程教學改革與實踐[J].化工高等教育，2012，(4):59-62.

（責任編輯：王意琴）