《泵與泵站》教學改革措施的研究

李靜 張彥平 王麗娟 李征 李一兵 王朋 劉立超

摘要：《泵與泵站》是給排水科學與工程專業的一門專業基礎課程。本文根據新形勢下給排水科學與工程專業人才培養的需要，結合河北工業大學的教學現狀，分析目前《泵與泵站》的課程特點和在教學中存在的主要問題，從教學安排、教學方法和實踐教學等方面進行詳細的改革與探討，提高教學效果和教學質量。

關鍵詞：泵與泵站；教學質量；教學改革

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0110-02

一、引言

給排水科學與工程專業的研究對象為“水的社會循環”。而泵與泵站在水社會循環中起到至關重要的作用：取水泵站從自然水源取水至凈水廠，送水泵站將凈化后的水送至城市管網，污水、雨水泵站將水自城市雨水污水管道中送至污水或中水站，將水凈化送至自然界或回用于人類社會。由此可見，《泵與泵站》課程與給排水科學與工程專業中的《建筑給排水工程》、《給排水管道工程》、《給水工程》和《排水工程》課程及相關課程設計均密不可分。該課程的學習效果會直接影響學生對后續其他課程的學習效果以及未來的工程應用。此外，科技水平的進步，導致工程應用中的設備型號等更新較快，社會環境的變遷對學生和教師的教學心態等也造成影響。因此，應調整原有的教學形式和方法以適應當前社會需求，不斷完善教學內容和教學手段，激發學生學習興趣，提高教學效果，為學生將來從事相關的設計、施工、規劃以及工程運行管理奠定堅實的基礎。

二、課程特點

《泵與泵站》是給排水科學與工程專業的必修專業基礎課程。該課程的理論性和工程實踐性強。課程的主要任務是使學生全面了解水泵的類型、基本原理和性能參數等，掌握離心泵管道系統中的調節方式，掌握分析（同型號、不同型號、調速等工況下）離心泵并聯工作曲線的方法，并具有初步完成泵站設計的基本能力。

本課程設置時間為大三第一學期，是學生剛開始從大學的基礎課程理論課程接觸專業性強的專業課程。本課程主要針對水的輸送，因此在分析泵運行的工作原理和所需的揚程等問題時，大量涉及《水力學》中的知識點。此外，由于工科的特點，本課程的課程設計需要進行畫圖設計，學生要將《工程制圖》的知識應用于實際工程繪圖中，這些對剛進入專業學習的學生具有一定難度。因此，如何能使得學生盡快理解本課程的教學目的和適應專業課程學習，是授課教師的首要任務。

三、多元化教學措施的應用

大學教育中對所學專業的主要知識點和基本原理等主要是在課堂內講授，而采用多種教學手段使得學生能夠將書本中的知識吸收并掌握，需要采用多元化教學方式。

1.明確課程銜接關系，有意識引導學生有重點的學習。由于學生在剛進入大學時，對所學專業的不理解，對未來工作方向不明確，使得學生難以在大學學習中正確建立學習習慣，因此，需要在大一進校期間，對學生進行導航課程或專業介紹，詳細闡述大學課程之間的聯系和影響，明確大學所開課程的必要性。

在教學過程中，與相關課程教師積極探討，不同課程之間的相關關系和課程的內容銜接部分。方便教師在課程教學中有方向地引導學生，針對專業特點有意識地對課程內容進行重點教授。

2.傳統教學方式和多媒體教學手段結合。由于工科專業的特性，本課程中有理論推導，也有工程設備和工程設計例子。應根據不同知識的特點，選擇合理的教學手段。

泵與泵站總學時共32學時，教學內容較多，課時有限。多媒體教學能有效減少板書時間，增加教學內容，有助于提高教學效率。但在課堂也應根據教學內容，有選擇地合理利用傳統教學和多媒體教學。如，本課程中關于泵的基本方程、理論特性曲線以及泵裝置的揚程等教學內容，需要涉及一定的水力學內容，并需要進行公式推導。這部分內容需要學生理解公式來源和推導過程，這部分內容適合采用傳統教學方式，利用板書，降低講解速度，延長學生反應時間，教師通過觀察學生反應情況，適當增減公式分析步驟，使學生跟上教師的教學思路。從學生的近幾年反應來看，該方式可幫助學生更好地理解所學的理論知識。而對于泵的類型和泵的結構組成等部分內容講解時，單純的板書不能幫助學生理解，可采用視頻、動畫、圖片和電子圖紙等，通過多媒體方式，直接展示給學生，如通過動畫和視頻觀看泵的設備組裝、蠕動泵的運行、泵房內設備的布置等，加深直觀印象，增加學習興趣。

3.對比式和啟發式多種教學方法的應用。由于泵與泵站中泵的類型多種，可采用對比式教學，提高教學效果。例如，在講解離心泵與離心風機，由于其基本原理相同，對其進行類比，在減少教學學時的同時，得到很好的教學效果。在講解第三章的其他形式水泵時，各個泵知識點不盡相同，知識點繁雜，可采用對比方式，對比不同種泵的結構、工作原理、特點和應用等，使學生獲得深刻教學印象，更好地掌握多種泵的知識點。

針對當前社會對院校畢業生的要求，以及學生自身的興趣，將當前社會的需求和工程實例引入教學中，促使學生重視本課程的學習。例如，根據專業的工程特點，介紹本課程在水工程中的重要作用，以及在當今社會中職業資格設置要求，向學生介紹未來工作中的給水排水注冊設備工程師職業資格考試中，《泵與泵站》作為一門專業基礎課已經被列入考試科目，并在教授基礎理論時，適時引入考試題目，激發學生學習興趣。根據目前工程發展，在課程中穿插工程應用情況，例如，本校內的地理位置和本校泵站設置位置、要求和結構形式等，啟發學生思考在不同實際狀況中，泵的要求及泵站的相應設置要求，提高學生的學習熱情和課程教學效果。

4.習題課與課后作業有機結合?！侗门c泵站》的課后習題可幫助學生理解吸收課程基本理論和知識點。為幫助學生更好地理解本課程的重點難點內容，教師在課程講解后根據課后習題布置作業，并將作業作為平時成績的一部分計入總成績中。教師可根據學生課后作業的具體情況，分析學生對課堂內容的理解狀況，并根據該狀況，有重點調整課堂教學內容；設置習題課，為學生講解難度較大或容易發生錯誤的習題。此外，教師應根據給排水注冊設備工程師的考試內容，在習題課上對考試題目進行分析，并建立習題集。習題教學有助于教師理解學生對課程內容的掌握情況，使得教師審時度勢地進行教學，引導學生，提高教學效果和教學質量。

四、加強實踐教學環節

給排水科學與工程專業屬于工科專業，學生未來的工作大多針對規劃、設計、施工及應用等方向，單純依靠課堂教學不能完全滿足社會對畢業學生的要求，因此，在本科教學計劃中除了設置泵與泵站的課堂教學以外，還安排了實習、課程設計和畢業設計等實踐環節。

1.實習環節。在每年的實習教學中，我們組織學生參觀天津地區的取水泵房、送水泵房、污水提升泵房以及建筑給排水中的生活和消防泵房。通過教師和工程人員的講解，讓學生了解泵在城市水工業中的地位和作用，以及在實際工程中的應用和設置。學生通過實習，對泵和泵房的外觀、結構等有初步的認識，并理解泵在工程中的實際運行情況，積累基本的工程經驗，為學生在大學中的學習和今后的實際工作奠定基礎。

2.課程設計環節。本校的泵與泵站課程設計安排在大三第一學期，是學生第一次嘗試進行工程初步設計。學生在本設計中開始應用課堂中所學習的基礎理論，教師通過采用工程實際圖紙和案例的講解，引導學生學習給排水專業的設計書冊、室外給排水設計規范等工程材料，查閱相關基礎資料，學生在設計過程中學習工程圖紙，合理應用工程制圖的知識點，掌握工程圖紙的基本要素。

3.畢業設計環節。畢業設計是學生在大四第二學期的主要學習任務，學生通過畢業設計對本專業的主要知識點和基礎理論進行綜合應用，進一步完善學生對本專業知識的掌握情況。泵站作為給排水科學與工程的基礎專業課程，其在城市給水工程、排水工程和建筑給排水工程的畢設方向上都占據重要作用，因此，在畢業設計中，學生會將課程設計所學會的設計步驟和設計內容應用于畢業設計中，但畢業設計并不等同于課程設計，它將整個系統工程融合為一個整體，如給水工程中，畢業設計內容包括水源取水、凈水廠工藝、市政管網輸送等內容，涉及到取水泵站和送水泵站。同時，對畢業設計的要求應高于課程設計，學生在畢業設計過程中可更好地理解泵站的作用，完成泵站的計算和設計圖紙。

以上的課程設計和畢業設計均能有效地將理論與工程實踐相結合，激發學生的學習熱情，加強學生對實際工程的理解，從而提高本課程的教學效果和質量。

為了滿足當前形勢對城市水工業工程技術人才的需求，《泵與泵站》作為給排水科學與工程專業的專業基礎課，其教學質量和教學效果與本專業其他主專業課的學習關系密切。本文根據目前本專業的發展形勢和本校的課程體系，從教學安排給水與排水工程專業的主干課程之一，其教學質量和教學效果的提高需要不斷地摸索和完善。本文通過對目前我?！端|工程學II》教學過程中存在的問題，從教學安排、教學方法和實踐教學等方面進行研究和改進，整合和改進了科學合理的教學措施，提高學生的學習興趣和學習熱情，培養學生的工程實踐能力，整體地提高了本課程的教學效果。

參考文獻：

[1]姜乃昌.泵與泵站[M].第5版.北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2]馬保成，李亞嬌，萬瓊，楊國紅.基于工程素質的水泵與泵站課程教學改革研究[J].技術與創新管理，2014，35（1）：51-53.