給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)教學(xué)改革探索與實(shí)踐

摘要：給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是給排水科學(xué)與工程工程專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，在該專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中占有重要地位。針對(duì)課程教學(xué)基本要求，結(jié)合給水排水工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面對(duì)課程的教學(xué)進(jìn)行了改革探索和實(shí)踐。通過(guò)綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)的能力，獲得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)；教學(xué)方法；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：鄢恒珍（1973-），女，湖南新化人，湖南城市學(xué)院市政與測(cè)繪工程學(xué)院，副教授。（湖南#8194;益陽(yáng)#8194;413000）

基金項(xiàng)目：本文系湖南城市學(xué)院高等教育研究課題（課題編號(hào)：JK13A 007）的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2014）14-0145-02

“深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，重視大學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)”是國(guó)家教育部提出的當(dāng)代大學(xué)的教育精神，教學(xué)改革是教育改革中的重要組成部分，深化教學(xué)改革是適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)各級(jí)各類(lèi)高層次人才培養(yǎng)的重要保證，教學(xué)改革應(yīng)該以“建立更新教學(xué)內(nèi)容的機(jī)制，加強(qiáng)課程的綜合性和實(shí)踐性，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力”為指導(dǎo)思想，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合素質(zhì)。[1]

給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是給排水科學(xué)與工程工程專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，在該專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中占有重要地位。給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程的任務(wù)是通過(guò)授課和教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握給水的輸送分配和廢水的收集排放等管道系統(tǒng)基本理論，使學(xué)生初步掌握給排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和計(jì)算及運(yùn)行管理方面的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生具備工程設(shè)計(jì)、管理等方面的基本能力。鑒于城市供水工程和城市排水工程呈現(xiàn)出一體化的趨勢(shì)，2003年全國(guó)給水排水工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)提出了將給水管道系統(tǒng)與排水管道系統(tǒng)整合成一門(mén)課程——給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)，并推薦了新的教材《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》。針對(duì)課程教學(xué)基本要求，結(jié)合給水排水工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面對(duì)課程的教學(xué)進(jìn)行了改革探索和實(shí)踐。[2]

一、合理選用教材，改革教學(xué)內(nèi)容

湖南城市學(xué)院給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)之前一直沿用的教材是中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版的《給水工程》和《排水工程》（上冊(cè)），在教學(xué)過(guò)程中，由于教材的相互獨(dú)立性，給水管網(wǎng)系統(tǒng)和排水管網(wǎng)系統(tǒng)知識(shí)各自單獨(dú)講授，這就造成給水管網(wǎng)系統(tǒng)和排水管網(wǎng)系統(tǒng)之間缺乏連貫性和整體性。根據(jù)高等學(xué)校給水排水工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)的推薦，擬采用新教材《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》。該教材進(jìn)一步加強(qiáng)給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)的統(tǒng)一關(guān)系，在教學(xué)內(nèi)容編排上進(jìn)行了改進(jìn)，將給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)進(jìn)行了有機(jī)的統(tǒng)一，既包括兩者具有統(tǒng)一性的基礎(chǔ)理論知識(shí)，如水力學(xué)基礎(chǔ)、管網(wǎng)工程規(guī)劃、管道材料與附近、管網(wǎng)維護(hù)與管理等。又根據(jù)兩者的差異性，對(duì)給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算等內(nèi)容分章節(jié)分別進(jìn)行闡述。通過(guò)將新舊教材進(jìn)行比較，新教材在給水管網(wǎng)水力分析與計(jì)算、給水管網(wǎng)優(yōu)化理論上做了較大的變動(dòng)和改進(jìn)，同時(shí)增加了給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度和水質(zhì)管理、排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論和方法等相關(guān)內(nèi)容，并以附錄形式編入了比較實(shí)用的計(jì)算機(jī)程序，提高管網(wǎng)系統(tǒng)教學(xué)和學(xué)生工程實(shí)踐的計(jì)算機(jī)水平，使之更適應(yīng)教學(xué)改革的要求。但新教材對(duì)排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)和計(jì)算的講解稍顯薄弱，在污水管道設(shè)計(jì)與計(jì)算這一內(nèi)容的編寫(xiě)方面，采用公式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算工作量大[3]《排水工程》（上冊(cè)）有關(guān)污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算內(nèi)容的編寫(xiě)，采用水力計(jì)算圖和水力計(jì)算表進(jìn)行污水管網(wǎng)水力計(jì)算，設(shè)計(jì)計(jì)算更直觀、方便、快捷。因此，教學(xué)過(guò)程中可以將新舊教材結(jié)合使用，完善教學(xué)內(nèi)容。

二、改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，增強(qiáng)教學(xué)效果

課堂教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量的主渠道，提高課堂教學(xué)效果的關(guān)鍵策略之一是改革課堂教學(xué)。[4]

1.采用多媒體輔助教學(xué)

由于本課程的工程特點(diǎn)，教學(xué)中始終貫穿著大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工程圖紙、工程實(shí)例等內(nèi)容，一塊黑板、一支粉筆的教學(xué)方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足教學(xué)的需要。多媒體應(yīng)用于教學(xué)不僅能大大增加課程教學(xué)的信息量，還可通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示、圖形圖像、音頻視頻等多種方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，擺脫學(xué)習(xí)的枯燥性。[5]

根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要，筆者自行制作了給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)多媒體教學(xué)課件，該課件跟以往板書(shū)教學(xué)的主要區(qū)別在于，通過(guò)聲、形、畫(huà)等多感官刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)課件中收集了大量的工程實(shí)例及其設(shè)計(jì)圖紙、各種管材、管道附件、附屬構(gòu)筑物、管道施工現(xiàn)場(chǎng)等相關(guān)資料及其圖片，通過(guò)實(shí)例及圖片展示，使學(xué)生了解我國(guó)給排水管網(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，了解工程設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)深度，了解不同管道的施工方式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂教學(xué)中，給水管網(wǎng)的水力計(jì)算、環(huán)能量方程組的求解、哈代——克羅斯算法等重要教學(xué)內(nèi)容，借助計(jì)算機(jī)模型，將環(huán)狀管網(wǎng)計(jì)算的抽象問(wèn)題感官化、形象化，輔以模擬仿真，邊講解邊演示，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解給水環(huán)狀管網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。通過(guò)將傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體教學(xué)有機(jī)結(jié)合，大大提高了教學(xué)效果。

2.理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合

以工程為導(dǎo)引，以專(zhuān)業(yè)為背景，將理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，在課程教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的工程分析能力和專(zhuān)業(yè)精神。在課堂教學(xué)中，通過(guò)列舉工程實(shí)例，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，如介紹益陽(yáng)市高新區(qū)的給排水工程規(guī)劃，在介紹給排水管網(wǎng)規(guī)劃布置的相關(guān)內(nèi)容后，要求學(xué)生對(duì)校園的某段道路進(jìn)行給排水管線(xiàn)調(diào)研，觀察雨水口的布置及形式、檢查井的設(shè)置等，了解雨水管道和污水管道的布置特點(diǎn)及布置要求，同時(shí)要求學(xué)生繪制管線(xiàn)平面布置草圖。另外，利用周末帶領(lǐng)學(xué)生到工地現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)，了解常用的給排水管材種類(lèi)、管材接口形式等，激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐的工程能力。

3.綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法

在教學(xué)過(guò)程中，為了取得良好的教學(xué)效果，應(yīng)打破以往教師一人講述的授課方式，敢于嘗試各種新型的教學(xué)方法。本課程充分利用給水排水工程學(xué)科的特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際，通過(guò)情景導(dǎo)入、啟發(fā)、討論和案例等教學(xué)方法，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、師生共同參與，引導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)，逐步發(fā)展為主動(dòng)學(xué)習(xí)，并初步形成科學(xué)地分析問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

（1）情景導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。為了激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，如何上好第一堂緒論課，授課老師必須進(jìn)行精心準(zhǔn)備。針對(duì)近年來(lái)我國(guó)多個(gè)城市發(fā)生不同程度內(nèi)澇災(zāi)害，特別是2013年7月21日北京市的洪水和內(nèi)澇災(zāi)害，造成交通大面積癱瘓，城市內(nèi)澇問(wèn)題已引起社會(huì)廣泛關(guān)注，同時(shí)城市內(nèi)澇又與給水排水工程專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)。將城市內(nèi)澇問(wèn)題作為課程導(dǎo)論，先從近幾年頻繁發(fā)生的城市內(nèi)澇圖片開(kāi)始，從情景導(dǎo)出問(wèn)題，下水道為什么是城市的良心？?jī)?nèi)澇的原因何在？解決內(nèi)澇的辦法何在？通過(guò)情景導(dǎo)入，以此激發(fā)學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的責(zé)任感和使命感，同時(shí)加深學(xué)生對(duì)管網(wǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)重要性的認(rèn)識(shí)。

（2）提出問(wèn)題，引發(fā)思考與討論。在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)課堂討論進(jìn)行精心的組織和準(zhǔn)備，緊密結(jié)合教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)出多種較典型、討論性較強(qiáng)的題目，如樹(shù)狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)的區(qū)別、給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量異同、污水管網(wǎng)與雨水管渠設(shè)計(jì)的異同等。課堂討論中鼓勵(lì)學(xué)生勇于提出問(wèn)題、回答問(wèn)題及總結(jié)問(wèn)題。同時(shí)，每次課留出一定時(shí)間，讓學(xué)生根據(jù)所感興趣的知識(shí)自己設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)他們提出學(xué)習(xí)過(guò)程中的難點(diǎn)、疑點(diǎn)，如學(xué)生提出管網(wǎng)爆管的原因、管網(wǎng)水質(zhì)二次污染的原因與措施等。通過(guò)啟發(fā)和討論，鼓勵(lì)學(xué)生利用圖書(shū)館、網(wǎng)路資源等多渠道收集有關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和信息，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力。

（3）案例式教學(xué)，提升教學(xué)效果。給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是一門(mén)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，該課程的特點(diǎn)是工程實(shí)踐性、案例性強(qiáng)。為了激發(fā)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)，加強(qiáng)理論與工程實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用能力，在教學(xué)過(guò)程中緊密結(jié)合案例，每講授完一章理論課程的內(nèi)容，就結(jié)合工程實(shí)際案例進(jìn)行分析。例如講解完污水管道設(shè)計(jì)與計(jì)算的相關(guān)理論知識(shí)后，結(jié)合課程章節(jié)所學(xué)內(nèi)容，搜集排水工程設(shè)計(jì)案例，比如以湖南城市學(xué)院新校區(qū)污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為工程案例。在準(zhǔn)備進(jìn)行案例討論分析前，授課教師將工程項(xiàng)目背景知識(shí)全面反映給學(xué)生，包括：設(shè)計(jì)地區(qū)的總體規(guī)劃平面布置圖；設(shè)計(jì)地區(qū)的地形圖；設(shè)計(jì)地區(qū)的學(xué)生規(guī)劃人口數(shù)；設(shè)計(jì)地區(qū)的水文、地質(zhì)、氣象等方面的資料；設(shè)計(jì)地區(qū)周邊的市政管網(wǎng)現(xiàn)狀資料等。在準(zhǔn)備進(jìn)行工程案例教學(xué)課前1周，授課老師將工程項(xiàng)目有關(guān)資料通過(guò)班級(jí)QQ群發(fā)給學(xué)生，組織學(xué)生分小組進(jìn)行管網(wǎng)布置方案討論。授課時(shí)，每個(gè)小組派一名代表上臺(tái)進(jìn)行方案介紹，方案介紹完成后，學(xué)生就每套方案提出自己的見(jiàn)解，最后由授課教師進(jìn)行總結(jié)、分析和評(píng)定。

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐表明，采用分組討論和案例教學(xué)，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，也提高了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。案例式教學(xué)在一定程度上提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，同時(shí)也拉近了教師和學(xué)生之間的距離，增進(jìn)了師生之間的情誼。

三、結(jié)語(yǔ)

“給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)”課程具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性，直接面向生產(chǎn)與工程實(shí)踐。掌握課程內(nèi)容必須將理論教學(xué)與工程實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。工程實(shí)例既有利于學(xué)生對(duì)理論的理解，又有利于活躍課堂氣氛和學(xué)生的思維。綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)的能力，獲得良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮景偉，陳慧，嚴(yán)燕，等.給水排水工程專(zhuān)業(yè)水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)改革初探[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，25(8):97-99.

[2]武海霞，嵇保健.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程的教學(xué)改革探討[J].教育教學(xué)論壇，2013，(5):64-65.

[3]成先雄，張濤，朱易春.《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》課程教學(xué)探討[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2009，19(16):186-187.

[4]汪明明，丁磊，張新喜.提升給水排水管網(wǎng)課程教學(xué)效果的方法探討[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2012，29(2):137，139.

[5]趙玲萍，涂保華，郭迎慶，等.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].化工高等教育，2012，(4):59-62.

（責(zé)任編輯：王意琴）