“泵與泵站”理論與實踐環節一體化教學新模式

曾曉嵐　謝安　陳瑤　蔣紹階　田偉博

[摘 要] 以“泵與泵站”課程教學為例，對當前教學過程中存在的主要問題進行分析，在此基礎上，針對理論講授與課夾實驗、課程設計及生產實習等實踐環節，提出通過在教學內容、教學時間上進行統一、協調的系統化設置，形成理論講授與實踐環節一體化教學的新模式，并在具體的教學中開展實踐活動。通過調查問卷的方式收集并分析學生的反饋意見，結果表明，對課程內容的理論講授與各實踐環節教學在時間上進行系統化合理分配，能夠達到教學改革的目的，不僅可以節約教學課時，提高教學效率，而且可以幫助學生鞏固所學知識，增強知識的運用能力，為提高給排水科學與工程專業的專業課程教學效果提供一種新途徑。

[關鍵詞] “泵與泵站”課程;給排水科學與工程專業;教學內容;教學時間計劃;理論講授與實踐環節一體化

[基金項目] 2017年度重慶大學“給排水科學與工程專業課理論講授與實踐環節一體化教學新模式——以《泵與泵站》為例”（2017Y63）

[作者簡介] 曾曉嵐（1972—），女，云南文山人，博士，重慶大學環境與生態學院副教授，主要從事廢水處理理論與技術研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）43-0025-04? ? [收稿日期] 2021-03-08

“泵與泵站”是給排水科學與工程專業的重要專業技術基礎課程之一[1]，與專業核心課程密切相關[2]，是一門既包含廣泛基礎理論又涉及實際應用的技術課程[3]，其教學質量直接影響后續相關專業課程的學習效果[4]。

一、當前教學過程中存在的問題

（一）教學課時短缺

隨著教學體制及高校新一輪人才培養方案的改革，“泵與泵站”課程理論講授、課夾實驗、課程設計的課時分別由最初的48周、4周、1周逐步變為目前32周、6周、2周。雖然實踐課時有所增加，但理論講授課時的壓縮與教學學時需求較大的矛盾日益顯現[5]。教師要在較短的時間內使學生掌握有關泵與泵站的基本理論、基本技能的難度越來越大[6]。

此外，給排水泵站綜合設計的內容較為復雜，涉及幾門課程的綜合，計算量及圖紙量大[7]，即使教師只布置編寫設計計算說明書一份，繪制二泵站的平、剖面圖一張（1#），提交污水提升泵站的設計草圖[8]的設計任務，也有學生不能準時提交。

（二）學生學習刻板

“泵與泵站”課程具有綜合性、實踐性很強[9]的特點，但學生往往死記基本理論知識，被動學習，缺乏與教師的互動[ 10 ]，這樣不僅不能靈活運用，更不能將知識進行創新性運用[8]。

（三）理論講授與各實踐環節教學內容及時間設置不協調

現階段，給排水科學與工程專業的專業課程理論講授與各實踐環節在教學內容及教學時間上存在設置不協調的問題，以“泵與泵站”課程為例，主要表現在三個方面：（1）理論講授與課夾實驗的不協調;（2）理論講授與課程設計的不協調;（3）理論講授與生產實習的不協調。

二、教學過程改革措施的提出與實踐

為解決“泵與泵站”課程在教學中存在的問題，提高學生的學習積極性及對知識的實際運用和創新能力，教研組提出改變傳統“泵與泵站”課程教學理論講授與各實踐環節在教學內容和時間設置上的零散、孤立狀況，通過統一、協調的系統化安排，形成一種理論講授與實踐環節一體化的教學新模式，并在2017～2018學年第一學期，結合“泵與泵站”課程的教學，向給排水科學與工程專業2015級4個教學班的學生進行理論講授與實踐環節教學內容設置的系統化、理論講授與實踐環節教學時間設置的合理化的初步改革實踐，同時以調查問卷的方式，就學生對教學改革的反饋意見進行了收集和分析。

（一）理論講授與實踐環節教學內容設置的系統化

教研組針對理論講授與實踐環節教學內容進行了以下三個方面的系統化設置嘗試。

第一，在原有的課夾實驗課程中，結合課堂教學的講解和介紹，借助實驗室現有的各種類型泵及其零部件、配件等教學模型，以及兩套離心泵裝置實物模型，補充實驗內容，明晰與課堂知識點間的聯系。

第二，在理論講授教學過程中，結合課程設計的需要，采用小組合作的方式，增加離心泵工況點確定及選泵技能的課堂訓練內容，一方面使學生提前熟悉課程設計的關鍵環節，為后續訓練打下基礎;另一方面可以改變一味參照教材的講課模式，活躍課堂氛圍。

第三，將原理論講授教學部分中有關泵站設計的內容調至課程設計中進行講解，并且分別開展給水泵站課程設計講座、排水泵站課程設計講座，使學生在學習后通過即時的應用加深對知識的理解。

（二）理論講授與實踐環節教學時間設置的合理化

教研組在不增加課外學時的前提下，于現有教學學時的范圍內，針對理論講授與實踐環節的教學時間進行了以下三個方面的合理設置嘗試。

第一，協調課夾實驗與理論講授的時間，并充分利用實驗前、實驗過程中及實驗后的碎片化時間，對原有實驗流程進行優化，提高實驗教學效率。

第二，考慮到課程設計對學生掌握相關知識的促進作用，故嘗試將理論講授內容后的閉卷考試調至課程設計結束后，并適當增加有關泵站設計內容的考核題量和難度，以檢驗課程設計對學生知識的鞏固作用。

第三，在課程設計期間，一方面邀請本市水務集團自來水廠負責人和兄弟院校“泵與泵站”課程的教學教師來我校進行自來水廠及泵站構筑物簡介和水泵選型工程實例專題互動講座;另一方面，與水廠聯系，帶領學生到取水泵站和送水泵站進行參觀，并由理論授課教師結合課程設計相關問題進行講解，以檢驗在課程設計期間組織針對性的實習活動對學生進行泵站設計的促進效果。

（三）教學過程改革實踐的效果分析

設計包含13道問題的教學改革反饋意見調查問卷，選取參與整個學習過程的4個教學班共95位學生進行問卷調查，并及時發放和回收調查問卷，對所獲取的71份有效問卷分析如下。

第1題要求學生回答自己所在的班級，結果顯示，2015級給排水科學與工程專業4個教學班有效參與調查的學生人數分別為17人、17人、17人、20人，其對應班級的實有人數分別是24人、24人、24人、23人。由此可知，總計超過70%的學生參與了調查，故本次改革實踐效果的分析具有較強的可靠性。

第2題為“實驗課內容是否有助于課程學習”，針對該問題有50.7%的學生回答“對課程學習有一定幫助”，45.1%認為“對課程學習幫助很大”，而僅有2位和1位學生分別回答對“課程學習沒有幫助”和“對課程學習幫助不大”，分別占2.8%和1.4%。

第3題為“實驗課程設置的時間是否適當”，針對該問題有60.6%的學生回答“比較合適”，21.1%回答“一般”，回答“非常合適”的占16.9%，而僅有1位學生回答“不合適”，占1.4%。

由上述可知，補充課夾實驗內容，明晰其與課堂知識點之間的聯系，合理分配實驗與理論講課的時間，有助于學生對理論知識的理解與鞏固。

第4題為“泵站課程考試內容設置是否合適”，針對該問題回答“難度適中”的占77.4%，而回答“難度較大”和“難度過小”的均占11.3%。

第5題為“泵站課程考試的題型是否恰當”，針對該問題回答“比較合適”的占63.4%，回答“非常合適”的占28.2%，而回答“一般”和“不合適”的分別占5.6%和2.8%。

從學生對上述兩道問題的反饋可以看出，延后課程閉卷考試時間，有利于課程考核與學生對泵站設計相關內容的理解，同時恰當的課程設計能夠促進學生對知識的掌握和運用。

第6題為“泵站課程設計的內容在設計階段講授是否合適”，針對該問題回答“比較合適”的學生有47.9%，42.3%回答“非常合適”，而僅有4位和3位學生分別回答“一般”和“不合適”，分別占5.6%和4.2%。由此可以看出，在現有學時要求的范圍內，將理論講授與實踐環節的教學內容進行系統化合理調配，對學生的學習具有積極作用。

第7題為“你認為給水泵站課程設計講座對你有什么幫助？”，針對該問題回答“學到了不少專業知識，也對課程設計有很大的幫助”的學生占77.5%，7%回答“對課程設計幫助很大，但沒學到什么專業知識”。另外，回答“學習了專業知識，但對課程設計沒什么幫助”和“沒有學到什么”的比例分別為14.1%和1.4%。

第8題為“你認為排水泵站課程設計講座對你有什么幫助”，針對該問題回答“學到了不少專業知識，也對課程設計有很大的幫助”的學生占81.7%，4.2%回答“對課程設計幫助很大，但沒學到什么專業知識”，回答“學習了專業知識，但對課程設計沒什么幫助”和“沒有學到什么”的比例分別為9.9%和4.2%。

第9題為“你認為自來水廠及泵站構筑物簡介講座對你有什么幫助？”，針對該問題有71.9%的學生回答“學到了不少專業知識，也對課程設計有很大的幫助”，5.6%回答“對課程設計幫助很大，但沒學到什么專業知識”，而回答“學習了專業知識，但對課程設計沒什么幫助”和“沒有學到什么”的比例分別為18.3%和4.2%。

第10題為“你認為水泵選型工程實例專題互動講座對你有什么幫助”，針對該問題回答“學到了不少專業知識，也對課程設計有很大的幫助”的學生占67.6%，7%回答“對課程設計幫助很大，但沒學到什么專業知識”，回答“學習了專業知識，但對課程設計沒什么幫助”和“沒有學到什么”的比例分別為24%和1.4%。

第11題為“你認為參觀水廠泵站對你有什么幫助”，針對該問題回答“學到了不少專業知識，也對課程設計有很大的幫助”的學生占84.6%，7%回答“對課程設計幫助很大，但沒學到什么專業知識”，回答“學習了專業知識，但對課程設計沒什么幫助”和“沒有學到什么”的比例均為4.2%。

第12題為“你在哪個活動中收獲最大”，針對該問題有56.3%的學生選擇了“參觀水廠泵站”，18.3%認為從“自來水廠及泵站構筑物簡介講座”中收獲最大，選擇“水泵選型工程實例專題互動講座”的占14.1%，而認為收獲最大的為“給水部分課程設計講座”和“排水部分課程設計講座”的比例分別為11.3%和0.0%。

第13題為“你希望學校再次組織什么活動”，針對該問題有78.9%的學生希望再次組織“實地參觀類活動”，18.3%選擇了“講座類活動”，只有2.8%的學生選擇“其他”。

通過學生對上述各項與課程設計相關問題的反饋，我們可以看出：（1）開設給水部分課程設計和排水部分課程設計講座不僅能使絕大部分學生（分別占77.5%、81.7%）獲得專業知識，而且有助于學生開展課程設計。（2）與泵站設計相關的構筑物三維結構動態認知、實例介紹講座及實地參觀等活動，對學生專業知識的學習和課程設計的進行均起到了積極有效的促進作用（無收獲的學生比例均低于4.2%）。（3）進行同步的、針對性強的實地參觀，對學生開展課程設計具有即時的、重要的指導作用（占56.3%），并與學生的學習需求一致（占78.9%）。（4）與實際聯系緊密的實地參觀、構筑物三維結構動態認知和實例介紹講座等活動，相較于偏理論性的給水泵站課程設計講座和排水泵站課程設計講座對學生的學習幫助更大（學生認可比例分別為56.3%、18.3%、14.1%、11.3%和0.0%）。

三、結語

針對“泵與泵站”課程現有教學過程中存在的問題，提出通過進行統一、協調的系統化安排，建立理論講授與實踐環節一體化的教學新模式，并在實際的教學過程中，進行了理論講授與實踐環節教學內容設置系統化和教學時間設置合理化的初步改革實踐。結果表明，充分利用理論講授與課夾實驗、課程設計，以及生產實習等實踐環節的特點和功能，對課程內容進行系統化分配，對教學時間進行合理化設置，不僅可以節約教學課時，提高教學效率，而且可以幫助學生鞏固所學知識，提高知識的運用能力。

參考文獻

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New Teaching Model of Integrated Theoretical and Practical Instruction for the Course of Pump and Pumping Station

ZENG Xiao-lan， XIE An， CHEN Yao， JIANG Shao-jie， TIAN Wei-bo

（College of Environment and Ecology， Chongqing University， Chongqing 400045， China）

Abstract： Taking the course teaching of Pump and Pumping Station as an example， the main problems existing in the existing teaching process were analyzed. On this basis， aiming at practical links such as theoretical teaching and experiment， course design and field trip， it is proposed to form a new model of integrated teaching of theoretical teaching and practical links through a unified and coordinated systematic setting of teaching content and teaching schedule. The integrated model was applied to real teaching practice and the effects were evaluated by analyzing the collected questionnaires on students feedback. The results indicates that the teaching reform objectives related to saving class hours， improving teaching efficiency， consolidating what the students learned and enhancing the ability of applying knowledge could be achieved by systematically arranging the teaching contents and schedule， which provides a new way to improve the teaching effect of professional courses for water supply and drainage science and engineering specialty.

Key words： the course of Pump and Pumping Station; water supply and drainage science and engineering specialty; teaching contents; teaching schedule; integration of theoretical and practical instruction