提高水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐

嚴(yán)子春 毛玉紅

摘要：《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》是給水排水工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。為提高教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)課程之間的銜接關(guān)系，對(duì)課程進(jìn)行了合理的安排；教學(xué)中明確教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，并積極進(jìn)行了教學(xué)方法和手段改革。教學(xué)實(shí)踐表明，以上方法和途徑可有效提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）33-0162-02

《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》是給水排水工程專業(yè)根據(jù)學(xué)科發(fā)展需要開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。隨著給水排水工程領(lǐng)域新技術(shù)、新設(shè)備的不斷出現(xiàn)，從事給水排水工程的專業(yè)技術(shù)人員必須加強(qiáng)對(duì)水工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行管理等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面了解水工藝設(shè)備的常用材料；熟悉水工藝設(shè)備的制造、設(shè)計(jì)、工藝特點(diǎn)、適用條件等基礎(chǔ)知識(shí)，掌握設(shè)備材料腐蝕防護(hù)的基本原理和容器應(yīng)力理論，為學(xué)生今后從事工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)施工、設(shè)備維護(hù)、技術(shù)管理等各項(xiàng)工作打下扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)基礎(chǔ)。筆者從2004年開始參與了我校給水排水工程專業(yè)各級(jí)本科生的培養(yǎng)計(jì)劃制訂，并多次主講《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》課程，以下是對(duì)《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》課程安排和教學(xué)改革的一些體會(huì)。

一、適時(shí)安排《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》課程，注重與基礎(chǔ)課、理論課和實(shí)踐環(huán)節(jié)的銜接

合理、有序、系統(tǒng)地安排好給排水工程專業(yè)各門課程及各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于穩(wěn)定教學(xué)秩序、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》的內(nèi)容分為基礎(chǔ)篇和設(shè)備篇，教學(xué)時(shí)間安排應(yīng)注重與基礎(chǔ)課、理論課和實(shí)踐環(huán)節(jié)的銜接。根據(jù)我校給排水工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，“基礎(chǔ)篇”涉及的基礎(chǔ)類課程有《物理化學(xué)》、《工程力學(xué)》和《流體力學(xué)》等，《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》課程教學(xué)安排在以上基礎(chǔ)課之后；而“設(shè)備篇”涉及課程《泵與泵站》、《水質(zhì)工程學(xué)》、《給排水管道系統(tǒng)》、《建筑給排水》和《水工儀表與控制》等，《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》課程也應(yīng)安排在以上專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教學(xué)之后。根據(jù)以上課程之間的銜接關(guān)系，我校將《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》安排在第八學(xué)期前三周。在第六、七學(xué)期開設(shè)過(guò)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教學(xué)以后，此時(shí)學(xué)習(xí)《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》可鞏固專業(yè)知識(shí)，承前啟后。

《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》課程安排的同時(shí)考慮了該課程與教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，有利于提高后續(xù)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果。與《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)有給排水畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，給排水生產(chǎn)實(shí)習(xí)緊隨《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》安排在第八學(xué)期第四、五周，其后為13周的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段。這樣的教學(xué)安排不僅能夠使學(xué)生在實(shí)習(xí)中鞏固加深所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)，而且能夠熟悉各種水質(zhì)工程設(shè)備的性能和特點(diǎn)，以便在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中設(shè)備合理選型。

二、明確教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，適當(dāng)拓展教學(xué)內(nèi)容

《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》教材內(nèi)容比較全面和系統(tǒng)，知識(shí)面廣，我校課程教學(xué)時(shí)數(shù)僅為24學(xué)時(shí)，為保證教學(xué)效果，教師必須在教學(xué)中分析教材內(nèi)容，在保證課程教學(xué)內(nèi)容完整的基礎(chǔ)上，突出重點(diǎn)、解決難點(diǎn)。不可主次不分，平鋪直敘；也不可避重就輕，本末倒置。工程教育教學(xué)過(guò)程應(yīng)注重素質(zhì)教育，對(duì)包含復(fù)雜公式的理論內(nèi)容應(yīng)化繁為簡(jiǎn)，讓學(xué)生理清其推導(dǎo)思路，重點(diǎn)掌握如何用于設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型，難點(diǎn)問(wèn)題也就迎刃而解；另一方面應(yīng)結(jié)合工程案例，分析不同條件下因地制宜進(jìn)行設(shè)備選型的要點(diǎn)，使學(xué)生理解和掌握重點(diǎn)、難點(diǎn)。

近年來(lái)，隨著污水處理技術(shù)迅速發(fā)展，相配套的各種水質(zhì)工程設(shè)備不斷涌現(xiàn)，教材相關(guān)內(nèi)容的增加與更新并不是非常及時(shí)，因此，教師要了解行業(yè)發(fā)展，在備課時(shí)查閱課外資料，關(guān)注水質(zhì)工程的前沿動(dòng)態(tài)，適當(dāng)拓展教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充高效低耗新設(shè)備的理論與技術(shù)，以便縮小教材與實(shí)際工程應(yīng)用的差距，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后對(duì)專業(yè)工作的適應(yīng)能力[2]。

三、積極進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)手段改革

課程《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》與工程實(shí)踐聯(lián)系密切，要達(dá)到提高學(xué)生的興趣、增強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解的效果，要在教學(xué)方法和教學(xué)手段上下功夫，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，合理利用多媒體課件是提高教學(xué)效果的有效途徑。

（一）把握教師的教學(xué)主導(dǎo)作用，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法

《水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)》在教學(xué)中要教、學(xué)并重。教師認(rèn)真?zhèn)湔n、授課的同時(shí)，課堂中要注意提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、注重調(diào)動(dòng)學(xué)生聽課的積極性，適時(shí)采用啟發(fā)式、討論式、問(wèn)題導(dǎo)向式、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法和形式提高教學(xué)效果。教學(xué)方法的靈活運(yùn)用一方面可使教師能夠準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，便于及時(shí)改進(jìn)教學(xué)[3]；另一方面通過(guò)改變灌輸式的陳舊傳統(tǒng)教學(xué)方式，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，水質(zhì)工程設(shè)備的腐蝕、防護(hù)，其基本原理簡(jiǎn)單易掌握，教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生在掌握原理后能根據(jù)具體情況恰當(dāng)?shù)剡x用設(shè)備腐蝕與防護(hù)技術(shù)。因此，筆者設(shè)置了一些問(wèn)題，課前布置讓學(xué)生思考，課堂進(jìn)行分組討論，如“給排水管道采用的防腐蝕技術(shù)有哪些？為減輕鍋爐腐蝕，保障工業(yè)鍋爐安全的安全運(yùn)行，可采取哪些技術(shù)措施？污水處理中水下設(shè)備如何防蝕？”等問(wèn)題，通過(guò)同學(xué)的積極思考、分組討論（組代表陳述、組員補(bǔ)充）后，教師進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生對(duì)設(shè)備選材、防蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電化學(xué)保護(hù)、設(shè)備環(huán)境介質(zhì)的控制等設(shè)備防腐蝕方法的知識(shí)理解、掌握情況良好。對(duì)于水處理設(shè)備新材料更新速度快，教材內(nèi)容不能及時(shí)更新的問(wèn)題，合理選擇知識(shí)模塊安排學(xué)生查閱文獻(xiàn)的課程作業(yè)，計(jì)入作業(yè)成績(jī)考核，是行之有效的方法。

（二）充分利用各種教學(xué)手段，合理使用多媒體課件

水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)的工程實(shí)踐性強(qiáng)，水工藝設(shè)備的教學(xué)僅靠傳統(tǒng)教學(xué)法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到教學(xué)目的，因此需充分利用各種教學(xué)手段，合理使用多媒體課件。

1.使用直觀教具、Flash動(dòng)畫、圖片等進(jìn)行直觀教學(xué)。進(jìn)行直觀教學(xué)離不開一些直觀教具，如教學(xué)模型、實(shí)際的小型水處理設(shè)備構(gòu)件等。筆者所用的一些直觀教具多是在參加水處理設(shè)備展覽會(huì)時(shí)收集的，包括閥門、管材、濾頭和曝氣器等。教學(xué)中讓學(xué)生傳看這些小設(shè)備和材料，可了解其結(jié)構(gòu)、性能等。另外，我校給排水實(shí)驗(yàn)室的大量教學(xué)模型也是非常好的直觀教具，部分教學(xué)內(nèi)容可結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的觀摩實(shí)習(xí)加以理解和掌握。利用上述設(shè)備、材料和實(shí)習(xí)教學(xué)可以將教材內(nèi)容生動(dòng)、具體、形象地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，加深印象和知識(shí)的理解，從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目標(biāo)。

利用Flash動(dòng)畫能夠很好地展現(xiàn)設(shè)備的構(gòu)造、工作過(guò)程，是進(jìn)行直觀教學(xué)的有效途徑。對(duì)于水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)的任課教師，不一定自己要制作Flash動(dòng)畫，若有經(jīng)費(fèi)可以通過(guò)購(gòu)買專業(yè)公司制作的Flash動(dòng)畫素材，內(nèi)容較全；另外，也可以在互聯(lián)網(wǎng)上搜索下載到大量水工藝設(shè)備的動(dòng)畫、圖片。筆者在教學(xué)中使用了我院購(gòu)買的北京某仿真公司制作的給水處理素材庫(kù)、污水處理素材庫(kù)中的許多Flash動(dòng)畫，以及自己拍攝和來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的大量水處理設(shè)備動(dòng)畫和照片。將以上素材用于教學(xué)可增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生樂(lè)于接受。

2.使用視頻資料制作多媒體課件。隨著多媒體的發(fā)展，水質(zhì)工程設(shè)備基礎(chǔ)教學(xué)過(guò)程非常有必要引進(jìn)多媒體教學(xué)手段，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量[4]。例如在機(jī)械制造工藝的教學(xué)中，利用傳統(tǒng)教學(xué)法對(duì)未參加過(guò)實(shí)際生產(chǎn)的學(xué)生講解機(jī)械制造工藝比較空泛，教學(xué)缺乏生動(dòng)性，無(wú)法使專業(yè)理論緊密聯(lián)系實(shí)際；而多媒體教學(xué)可以通過(guò)提供直觀的感性材料，克服時(shí)間和空間的限制，使一些工藝變成具體的可觀察的畫面，給學(xué)生以身臨其境的感覺(jué)，配合音頻中專業(yè)的講解，學(xué)生對(duì)該部分專業(yè)知識(shí)的理解、掌握非常容易。筆者從不同途徑搜集到了多段視頻，如金屬加工（包含自由鍛造、軋制、薄板沖壓等）、銑削與銑床、內(nèi)圓磨削和平面磨削等，碟式反滲透膜、超濾膜應(yīng)用等，用于教學(xué)后效果良好。

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