【摘要】本文結(jié)合筆者的實踐與思考, 從“怎樣做到工程教育貫徹于課程始終”方面介紹理論教學(xué)和實踐教學(xué)有機結(jié)合的經(jīng)驗和實踐效果。同時在教學(xué)模式、教學(xué)方法與手段上進行改革,使得其符合獨立學(xué)院的特點。
【關(guān)鍵詞】工程教育 理論教學(xué) 實踐教學(xué) 獨立學(xué)院
【中圖分類號】TU991 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)06-0246-02
傳統(tǒng)的給水排水工程專業(yè)教育培養(yǎng)體系均以給水工程、排水工程為核心。圍繞此核心,分別設(shè)置《給水管網(wǎng)》、《取水工程》、《城市給水處理》、《工業(yè)給水處理》、《排水管網(wǎng)》、《城市污水處理》、《工業(yè)廢水處理》等主干課程。
為強調(diào)水處理理論的整體性和實用性,給水排水工程專業(yè)指導(dǎo)委員會建議各高校對原給水工程和排水工程課程體系進行改革,建議開設(shè)《水質(zhì)工程學(xué)》課程。[1]《水質(zhì)工程學(xué)》將傳統(tǒng)教學(xué)中的《城市給水處理》、《工業(yè)給水處理》、《城市污水處理》、《工業(yè)廢水處理》課程內(nèi)容進行整合優(yōu)化,突出水質(zhì)工程學(xué)技術(shù)發(fā)展并精簡了學(xué)時。目前,許多一、二類高等院校已采用《水質(zhì)工程學(xué)》教材。
華中科技大學(xué)武昌分校作為年輕的獨立學(xué)院,明確“培養(yǎng)應(yīng)用型人才”的辦學(xué)定位,確定“夯實理論基礎(chǔ)、強化實踐環(huán)節(jié)、突出專業(yè)特色”的辦學(xué)方針。我校給水排水工程專業(yè)緊扣教學(xué)定位,結(jié)合生源的綜合能力和素質(zhì),因材施教,決定以培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識、掌握基本專業(yè)技能為教學(xué)目的,向設(shè)計院、給(污)水處理廠、安裝設(shè)備公司及施工單位輸送應(yīng)用型人才。因此,仍然延用傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)體系,按照子工程的分類、工藝流程中各處理單元的先后順序安排教學(xué)內(nèi)容,而《城市給水處理》就是給水排水工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)體系中一門不可或缺的重要課程。
1.課程發(fā)展主要歷史沿革
自2003年我校給水排水工程專業(yè)建立以來,《城市給水處理》是該專業(yè)必修的主要專業(yè)課程之一?!冻鞘薪o水處理》課程的主要任務(wù)是通過課堂、實踐教學(xué)環(huán)節(jié),運用各種教學(xué)手段和方法,使學(xué)生掌握城市給水處理各組成單元的基本概念、基本原理、基本設(shè)計計算方法。
我校給水排水專業(yè)從03級開始開設(shè)《城市給水處理》課程,總學(xué)時為56學(xué)時,其中理論課48學(xué)時、實驗課8學(xué)時。為符合我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)宗旨,09級開始該門課程總學(xué)時調(diào)整48學(xué)時(其中理論課40學(xué)時、實驗課8學(xué)時),另外增加1.5周課程設(shè)計、1周認(rèn)識實習(xí)及4周生產(chǎn)實習(xí)予以補充實踐教學(xué)。
2.教學(xué)內(nèi)容組織的方式及目的
2.1課堂教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)我校重點培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求,在教學(xué)指導(dǎo)思想上,充分認(rèn)識到《城市給水處理》工程應(yīng)用性強的特點,因此,非常重視工程能力的培養(yǎng),工程教育貫徹于課程始終。課堂教學(xué)中,除了講授基本理論、基本概念之外,介紹給水處理的方法,給水處理系統(tǒng)中各處理單元的計算方法及工程設(shè)計是本課程的重點教學(xué)內(nèi)容。
表1 《城市給水處理》課程內(nèi)容、課時安排
2.2 實踐教學(xué)內(nèi)容
(1)課程設(shè)計
課程設(shè)計的內(nèi)容是城市給水處理廠的設(shè)計,目的使學(xué)生運用所學(xué)的知識對源水進行處理時應(yīng)該掌握的基本原理,處理工藝,處理設(shè)備的選擇與計算,繪圖的基本技能。布置“××給水處理廠設(shè)計”任務(wù),要求學(xué)生在1.5周的時間內(nèi),根據(jù)處理水量將各處理單元設(shè)計出來,并對給水廠進行整體設(shè)計,以此來強化學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容作進一步的深入理解。
(2)實驗
本課程共開設(shè)4個實驗,1個實驗為綜合性實驗,3個實驗為驗證性實驗,涉及到混凝、沉淀、濾料篩分、地表水處理等。學(xué)生在給定的實驗條件下,通過實際的操作,將所學(xué)的理論得到實際的檢驗,并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(3)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(論文)
實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計不是本課程的課內(nèi)任務(wù),但屬于與本課程密切相關(guān)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。認(rèn)識實習(xí)主要參觀城市給水處理廠,使學(xué)生對給水處理有一定的感性認(rèn)識和了解;生產(chǎn)實習(xí)主要讓學(xué)生在給水處理廠具體操作,對工藝過程以及管理方面有更加具體的學(xué)習(xí)和掌握。給水工程是畢業(yè)設(shè)計(論文)重要選題方向。通過畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練,能夠使學(xué)生在面對真實性設(shè)計題目時了解給水處理廠設(shè)計的全過程,鞏固本課程的專業(yè)知識,進而培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力。
3.理論教學(xué)和實踐教學(xué)方式結(jié)合
怎樣做到工程教育貫徹于課程始終,是一個值得思考的問題。多年來,本課程在理論教學(xué)和實踐教學(xué)的內(nèi)容安排、有機整合方面,主要做了以下工作:
3.1 理論講授結(jié)合設(shè)計案例
(1)講授完第一章“給水處理概論”后,播放本班同學(xué)參加認(rèn)識實習(xí)時錄制的DVD,讓同學(xué)們回憶起參觀過的各個處理構(gòu)筑物,使工藝處理流程在腦海中逐漸清晰,并且能活躍課堂氣氛,提起學(xué)習(xí)的興趣。
(2)第二、三、四、五、六章教學(xué)內(nèi)容設(shè)計:先講授基本概念、基本理論(機理);其次講授工程應(yīng)用池型(設(shè)備)、工作過程及設(shè)計要點;再次各個處理單元挑出經(jīng)典池型(設(shè)備),結(jié)合CAD工藝構(gòu)造圖,穿插例題分析;最后教會學(xué)生看懂各處理單元CAD工藝構(gòu)造圖并完成設(shè)計計算作業(yè)。
這樣的教學(xué)安排從理論到應(yīng)用、從抽象到具體、深入淺出。在此過程中,學(xué)生不但掌握了基本原理及理論,還能學(xué)會設(shè)計計算并且學(xué)會看懂工藝圖紙,了解課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容及要求。
(3)第七章“水廠設(shè)計”結(jié)合課程設(shè)計內(nèi)容和要求,講解經(jīng)典案例。要求學(xué)生把各處理單元聯(lián)系成一個整體,從宏觀方面全方位考慮給水廠的設(shè)計。
3.2 實踐教學(xué)鞏固基礎(chǔ)理論
(1)認(rèn)識實習(xí)
設(shè)置認(rèn)識實習(xí)課程,在學(xué)習(xí)《城市給水處理》理論課之前,通過有針對性的參觀實習(xí),使學(xué)生及時理論聯(lián)系實際,加深對理論知識、關(guān)鍵技術(shù)的認(rèn)識和理解,激發(fā)了學(xué)生的積極性和主動性,培養(yǎng)了其針對實際問題,去粗取精、有的放矢、勇于迎接挑戰(zhàn)和解決問題的能力。
在參觀過程中,注意錄制DVD供課堂教學(xué)使用。
(2)實驗教學(xué)
混凝、沉淀(澄清)、過濾三個主要處理工藝均設(shè)置對應(yīng)的驗證性試驗,通過試驗現(xiàn)象的觀察和試驗數(shù)據(jù)的記錄,掌握處理理論(機理)。
綜合性實驗是利用學(xué)校周邊(校內(nèi))的水源,由學(xué)生自主設(shè)計工藝流程,逐漸由以教師“教”為中心的教學(xué)模式向以學(xué)生“學(xué)”為中心的教學(xué)模式轉(zhuǎn)化。通過教學(xué)模式的轉(zhuǎn)化,在設(shè)計型實驗的教學(xué)中,學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備、實驗設(shè)計、完成實驗,提出問題,討論分析問題,深化理論知識,發(fā)揮學(xué)生在實驗過程中的自主性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(3)課程設(shè)計
作為給水排水工程專業(yè)的學(xué)生必須具備系統(tǒng)全面的“工程設(shè)計能力”,這是開設(shè)“課程設(shè)計”的設(shè)計思想。使學(xué)生掌握給水處理廠的工藝設(shè)計計算、繪圖。課程以基本原理為指導(dǎo),以工程應(yīng)用為背景,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,著重培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力。
(4)生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)
生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(論文)是鞏固理論知識,有機聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程的兩個關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。在這兩個環(huán)節(jié)里,同學(xué)們可以仔細觀察構(gòu)筑物的構(gòu)造,了解構(gòu)筑物的工作過程,重點研究課堂上不能理解的知識點。通過實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計訓(xùn)練,學(xué)生初步掌握了設(shè)計、施工、運行、管理等各個步驟以及設(shè)計計算方法。為今后的工作奠定基礎(chǔ)。
3.3教學(xué)資料輔助
(1)教材補充。因仍然延用傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)體系,我校給水排水工程專業(yè)選用《給水工程(第四版)》(國家“九五”重點教材,1999年出版)作為教材,教材中的設(shè)計參數(shù)已經(jīng)不符合《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB50013-2006)的要求。因此,在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合教材、設(shè)計手冊和設(shè)計規(guī)范編寫《城市給水處理廠設(shè)計》講義,供學(xué)生參考。
(2)CAD圖紙收集。工程實踐教學(xué)不能脫離工程圖紙。為了讓學(xué)生充分了解處理構(gòu)筑物的構(gòu)造和工作原理,平時注意收集市政設(shè)計院的工程實例圖紙或完成質(zhì)量好的畢業(yè)設(shè)計圖紙,供課堂上講解?,F(xiàn)已將部分圖紙一并編寫到《城市給水處理廠設(shè)計》講義中。
4.總結(jié)
水工程事業(yè)在不斷發(fā)展,教材也在不斷更新,雖然我校給水排水工程專業(yè)仍在延用傳統(tǒng)教學(xué)體系,但是在《城市給水處理》課程建設(shè)過程中,應(yīng)時刻把“理論知識和實踐知識有機結(jié)合”作為指導(dǎo)思想,同時在教學(xué)模式、教學(xué)方法與手段上進行改革,使得其符合獨立學(xué)院的特點。
以上內(nèi)容是我在《城市給水處理》教學(xué)中的一點思考和實踐。今后的教學(xué)工作中還要不斷探索、研究與實踐,使該課程的教學(xué)體系更加完善。
參考文獻:
[1]給水排水工程專業(yè)指導(dǎo)委員會.全國高等學(xué)校土建類專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及主干課程教學(xué)基本要求.給水排水工程專業(yè)(2004)專業(yè)建設(shè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版,2004:24-27.
作者簡介:
莫文婷(1980.12-),女,廣西桂林人,講師/教研室副主任,碩士(博士在讀),主要從事給水處理理論研究。