劉翠云

摘要：在給水排水管道系統(tǒng)課程教學(xué)中，通過(guò)改進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容及形式、優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和完善生產(chǎn)實(shí)習(xí)三個(gè)方面逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力，顯著提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，有助于培養(yǎng)具有較高工程素質(zhì)的綜合型、應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：專業(yè)課程教學(xué)；工程實(shí)踐應(yīng)用能力；給水排水管道系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU821；G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909(2012)04-0122-04

工程實(shí)踐應(yīng)用能力是工科學(xué)生不可缺少的能力，是學(xué)生理論知識(shí)以及動(dòng)手能力、分析和解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力的綜合體現(xiàn)。在專業(yè)課程教學(xué)中注重學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力的逐步培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才有關(guān)鍵作用。根據(jù)不同課程的特點(diǎn)，學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力可通過(guò)多種途徑鍛煉和提高，如建設(shè)校內(nèi)外實(shí)踐、實(shí)習(xí)基地［1-2］，實(shí)行校企聯(lián)合制，工程師與導(dǎo)師聯(lián)合培養(yǎng)應(yīng)用型本科生［2-3］，重視畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要求選題與工程項(xiàng)目密切結(jié)合［4］，采用課題型實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式等［5］。

筆者以給水排水科學(xué)與工程、環(huán)境工程專業(yè)的重要主干課程——給水排水管道系統(tǒng)為例，通過(guò)改進(jìn)課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容及方式，探討在專業(yè)課程教學(xué)中工程實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)，取得了良好成效。給水排水管道系統(tǒng)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，針對(duì)給水排水工程中給水、排水管道系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)及計(jì)算理論所需求的內(nèi)容，系統(tǒng)地論述管道系統(tǒng)的功能、布置原理、水力計(jì)算理論和方法、工程優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法及管道系統(tǒng)的運(yùn)行管理理論和實(shí)踐。該課程的教學(xué)包括兩部分內(nèi)容：48課時(shí)的課堂教學(xué)和3周的課程設(shè)計(jì)。在幾門主要專業(yè)課程修完后，安排學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)。

目前，國(guó)內(nèi)許多高校使用中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版的《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》作為給水排水管道系統(tǒng)課程的教材。該書主要是由原《給水工程》中的“給水管網(wǎng)”和《排水工程》上冊(cè)中的“排水管網(wǎng)”兩部分內(nèi)容的有機(jī)組合，在內(nèi)容上有所刪減，也有完善和補(bǔ)充。結(jié)合該教材內(nèi)容布局，以及教學(xué)大綱要求，歸納出教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖可看出，管網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和計(jì)算部分是課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，這部分內(nèi)容的掌握情況直接影響學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在有限的課時(shí)里

如何讓學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)又能增強(qiáng)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。文章圍繞改進(jìn)課堂教學(xué)、優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和完善生產(chǎn)實(shí)習(xí)三個(gè)方面的工作，研究和探索了給水排水管道系統(tǒng)課程教學(xué)中工程實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)。

一、課堂教學(xué)

課堂教學(xué)既要符合教學(xué)大綱的要求，又應(yīng)避免應(yīng)試教育和“填鴨式”教育模式，改變少數(shù)學(xué)生“課堂學(xué)習(xí)是為了應(yīng)付考試”的錯(cuò)誤觀念。適當(dāng)介紹和講解工程實(shí)際應(yīng)用，在課堂上多提問(wèn)，讓學(xué)生參與其中，使學(xué)生建立起“學(xué)了就有用、學(xué)了就會(huì)用”的積極思想。筆者主要從以下三方面入手，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，提升課堂教學(xué)效果。

（一）與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密

給水排水管道系統(tǒng)課程工程性內(nèi)容多，在授課時(shí)與工程實(shí)踐結(jié)合講解相關(guān)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容，也能更好地了解該課程在專業(yè)領(lǐng)域工程中的地位和作用。根據(jù)不同章節(jié)的內(nèi)容，在教學(xué)課件中穿插了許多與之相應(yīng)的工程實(shí)踐圖片，直觀地反映教材上的文字性內(nèi)容。如在講解給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)類型與體制時(shí)，結(jié)合近幾年南京市排水管道雨污分流改造的現(xiàn)狀，引入金川河、秦淮河水質(zhì)治理、河道整治等實(shí)例，讓學(xué)生體會(huì)到專業(yè)知識(shí)在城市建設(shè)發(fā)展中的重大意義，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

又如講述完排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置的基礎(chǔ)理論和方法后，利用學(xué)生生活的江浦校區(qū)作為練習(xí)實(shí)例，讓學(xué)生在校區(qū)規(guī)劃圖上布置污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)，并選出有代表性的布置方案進(jìn)行比較，尋找最佳方案。江浦校區(qū)占地3 000余畝，屬丘陵地形，分布有多個(gè)湖泊、池塘，教學(xué)樓、宿舍等建筑物分布相對(duì)分散，且學(xué)生對(duì)校區(qū)地形熟悉，作為污水、雨水管網(wǎng)初次練習(xí)的實(shí)例很合適。將新學(xué)習(xí)的理論應(yīng)用于自己生活的校區(qū)，學(xué)生熱情高漲，參與積極性高。

在教學(xué)中盡可能地安排類似的實(shí)戰(zhàn)演練，如在給水管網(wǎng)規(guī)劃布置、給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量分配、給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)校核等重要教學(xué)環(huán)節(jié)中，均增加了練習(xí)實(shí)例。經(jīng)過(guò)數(shù)屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過(guò)

教學(xué)中的練習(xí)實(shí)例，學(xué)生受益匪淺。學(xué)生不僅對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)實(shí)現(xiàn)了從理論到實(shí)踐的認(rèn)知過(guò)程，而且對(duì)該課程、甚至所學(xué)專業(yè)都有了全新的認(rèn)識(shí)，普遍認(rèn)識(shí)到所學(xué)專業(yè)對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展承擔(dān)著關(guān)鍵作用，對(duì)肩負(fù)的責(zé)任使命有了更深的感悟，專業(yè)價(jià)值在他們心目中有了進(jìn)一步提升。

（二）內(nèi)容的新穎性

作為教材，《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》一書重點(diǎn)講述

基礎(chǔ)理論和方法，課堂教學(xué)中應(yīng)不拘泥于書本內(nèi)容，除了教材中基礎(chǔ)理論和方法外，還要將工程實(shí)踐中出現(xiàn)的新問(wèn)題及解決方案等學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀展現(xiàn)給學(xué)生，有助于啟發(fā)思維、開闊視野。如針對(duì)排水管網(wǎng)系統(tǒng)的體制和排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置中部分內(nèi)容，教學(xué)中增加了排水管網(wǎng)系統(tǒng)的新發(fā)展、新觀念。近年來(lái)，城市基礎(chǔ)建設(shè)步伐的加快對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的要求逐漸提高，城市污水收集、排放系統(tǒng)的建設(shè)跟不上污水廠建設(shè)，原有排水系統(tǒng)的弊端日趨明顯。國(guó)內(nèi)外針對(duì)城市排水這一重大領(lǐng)域的研究增多，如城市排水管網(wǎng)的科學(xué)管理和建設(shè)、現(xiàn)代城市雨水資源的科學(xué)利用、城市徑流非點(diǎn)源污染的控制等內(nèi)容，選取部分典型且易懂的內(nèi)容向?qū)W生介紹。

（三）更易掌握的計(jì)算公式

給水排水管道系統(tǒng)課程中設(shè)計(jì)和計(jì)算部分占重要篇幅，計(jì)算公式、表格眾多，給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)計(jì)算原理不同，但有的卻相似，學(xué)生容易混淆，完全掌握有一定難度。筆者在教學(xué)中對(duì)教材中某些公式進(jìn)行簡(jiǎn)化，改變其表述形式，使學(xué)生更易掌握。

如污水管網(wǎng)管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算中介紹到管段設(shè)計(jì)流量公式時(shí)，為

：

q璱=K珃l玦?q1i+q2i+q3i+q4i（1）

在授課過(guò)程中，將公式（1）改寫成如下形式：

q璱=q沿i+q集i

=q本沿i+q轉(zhuǎn)沿i+q本集i+q轉(zhuǎn)集i

=K珃l玦?(本沿i+轉(zhuǎn)沿i)+q本集i+q轉(zhuǎn)集i

（2）

公式中：q璱為管段i的設(shè)計(jì)流量（L/s）；

q沿i、q集i為分別為管段i的沿線流量、集中流量（L/s）；

q本沿i、q轉(zhuǎn)沿i、q本集i、q轉(zhuǎn)集i為依次為管段i的本段沿線流量、轉(zhuǎn)輸沿線流量、本段集中流量和轉(zhuǎn)輸集中流量（L/s）；

K瓃1i為管段i輸送的沿線流量總變化系數(shù)；

И本沿i?、D(zhuǎn)沿i為

分別為管段i輸送的本段、轉(zhuǎn)輸沿線平均日流量（L/s）。

下面以圖2為例，說(shuō)明公式（2）的應(yīng)用。

列出圖2中幾條典型管段的設(shè)計(jì)流量公式：

q1＝K珃l1?本沿1q3＝q轉(zhuǎn)沿3＝K珃l3?轉(zhuǎn)沿3=K珃l3?（沿1+沿2）

q6＝q轉(zhuǎn)沿6+q轉(zhuǎn)集6＝K珃l6?轉(zhuǎn)沿6+q轉(zhuǎn)集6＝

K珃l6?（沿1+沿2+沿4）+q集5В3）

式中：И沿1АⅹИ沿2?、?Х直鷂管段1、2、4輸送的沿線平均日流量。

教學(xué)實(shí)踐表明，公式（2）的表述形式易于學(xué)生理解和掌握，并且與教材中污水管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算表參見嚴(yán)煦世、劉遂慶主編的《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》（第2版），第9章的表9.6（中國(guó)建筑工業(yè)出版2008年版，第218頁(yè)）。的各項(xiàng)能很好地對(duì)應(yīng)，便于學(xué)生利用該表計(jì)算污水管段設(shè)計(jì)流量。另外，在其他計(jì)算環(huán)節(jié)如給水管網(wǎng)水力分析中，部分計(jì)算公式進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化對(duì)學(xué)生的理解和應(yīng)用均有幫助。

經(jīng)多年課堂教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，從以上三個(gè)方面改進(jìn)課堂教學(xué)后，學(xué)生對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容掌握較好，對(duì)理論知識(shí)的工程應(yīng)用也有深入了解，工程實(shí)踐應(yīng)用能力也得到了加強(qiáng)。

二、課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行的階段性專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的方法與能力，實(shí)現(xiàn)由知識(shí)向能力的初步轉(zhuǎn)化。給水排水管道系統(tǒng)課程的課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生獨(dú)立完成一項(xiàng)較簡(jiǎn)單的給水排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算，這是對(duì)課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充，學(xué)生只有經(jīng)過(guò)一次完整的課程設(shè)計(jì)，才能真正掌握課程內(nèi)容，否則只是紙上談兵。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書包括了設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求、進(jìn)度等內(nèi)容，其題目遵循實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃對(duì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的要求，題目的深度、廣度和難易度適當(dāng)，能使學(xué)生在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)經(jīng)努力完成。為了使學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力得到充分鍛煉，對(duì)課程設(shè)計(jì)的要求和管理方式進(jìn)行了部分優(yōu)化。

第一，要求學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中既要做到經(jīng)濟(jì)合理，又要有一定的創(chuàng)新性。如排水體制的選擇要考慮地形地貌、地理位置、氣候條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)、城區(qū)衛(wèi)生狀況等多方面的因素，這就要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，開動(dòng)腦筋，做出判斷。

第二，要求學(xué)生能靈活應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，而不是硬套公式、呆板計(jì)算。如雨水管渠的布置與污水管網(wǎng)的布置有相似之處，也有重要差異，在規(guī)劃布置這兩套管道系統(tǒng)時(shí)應(yīng)把前后內(nèi)容融會(huì)貫通，理解透徹才能應(yīng)用自如。

第三，在熟悉、掌握計(jì)算方法后，允許部分計(jì)算采用軟件完成，以節(jié)省時(shí)間，避免過(guò)多的重復(fù)計(jì)算。如給水管網(wǎng)平差過(guò)程計(jì)算量大，依靠手算耗時(shí)長(zhǎng)、易出錯(cuò)，在學(xué)生已經(jīng)掌握平差方法的前提下（教學(xué)中“給水管網(wǎng)”部分的課堂作業(yè)是平差方法的訓(xùn)練，要求手算完成），允許采用軟件平差，可節(jié)省出大量時(shí)間完成其他設(shè)計(jì)任務(wù)。所采用的平差軟件界面功能分區(qū)明確，操作方法簡(jiǎn)單，學(xué)生容易掌握，平差結(jié)果準(zhǔn)確可靠，學(xué)生使用后效果良好。

第四，要求學(xué)生提出不同的設(shè)計(jì)方案，避免相互抄襲。設(shè)計(jì)不同于數(shù)學(xué)計(jì)算，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，只有更合理、更經(jīng)濟(jì)之分。要求學(xué)生的設(shè)計(jì)方案、數(shù)據(jù)不能雷同，保證其獨(dú)立完成。

三、生產(chǎn)實(shí)習(xí)

學(xué)生對(duì)專業(yè)技能掌握的程度與生產(chǎn)實(shí)習(xí)有重要關(guān)系。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是在完成理論教學(xué)基礎(chǔ)上的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論與實(shí)踐、學(xué)與用的統(tǒng)一。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)，認(rèn)識(shí)分析實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的能力，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)［6］。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)一般安排在第七學(xué)期進(jìn)行。以往生產(chǎn)實(shí)習(xí)多安排為給水廠實(shí)習(xí)、污水處理廠實(shí)習(xí)和建筑工地實(shí)習(xí)，對(duì)給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)方面的實(shí)習(xí)很少涉及。然而，在水廠、污水廠日益完善的今天，給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行、改造同等重要，安排學(xué)生到給水排水管道施工現(xiàn)場(chǎng)、自來(lái)水公司調(diào)度中心參觀實(shí)習(xí)，直觀了解管道施工過(guò)程、不同管道材料的應(yīng)用和給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與水質(zhì)控制過(guò)程。

在條件允許的情況下，生產(chǎn)實(shí)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)有所完善，除了水廠、污水廠和建筑內(nèi)部給水排水外，讓學(xué)生對(duì)給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的建造、運(yùn)行和改造過(guò)程也有所了解。

四、結(jié)語(yǔ)

緊跟科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展需要，從專業(yè)課程的教學(xué)開始培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力，注重培養(yǎng)和提高學(xué)生在復(fù)雜、不確定環(huán)境中對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。通過(guò)整個(gè)專業(yè)課程體系的歷練，學(xué)生的工程應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)顯著提高，為培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)中社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。お

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お

Practice ability training of engineering in the specialized course teaching

LIU Cuiyun

（College of Environment, Nanjing University of Technology, Nanjing 211816, P. R. China)

Abstract： In the teaching of water and wastewater pipeline system course, through improving teaching content and form, optimizing course design and supplementing the production practice,enhance the students subjective initiative in study and cultivate the comprehensive and applied talents with higher engineering quality.

Keywords：specialized course teaching；practice ability of engineering；water and wastewater pipeline system

ぃū嗉 詹燕平）