新形勢下給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的課程改革與實踐

田葳+張倫秋

[摘 要]遼寧石油化工大學為適應“十三五”規(guī)劃城市地下管廊建設的需求，積極培養(yǎng)適合社會發(fā)展的擁有新技術、高科技的新一代地下管網(wǎng)管理的應用型技術人才，基于給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的課程改革實踐，推陳出新、優(yōu)化教材，以創(chuàng)新思維統(tǒng)領教學；著眼于社會注冊制度的需求與GIS技術的實際應用，不斷探索適合人才培養(yǎng)的教學內(nèi)容和方法，推動給排水科學與工程專業(yè)的發(fā)展。

[關鍵詞]課程改革；給水排水管網(wǎng)；注冊制度；GIS技術

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0092-02

黨的十八屆五中全會在“十三五”規(guī)劃的建議，已將城市地下管廊建設納入文件之中。國家領導人多次提及要加強地下管網(wǎng)建設，要求用十年時間建成比較完善的地下管線體系。由此可見，培養(yǎng)擁有新技術、適應地下管網(wǎng)管理的應用型技術人才已成為社會的需求。這給我們的理論和實踐教學提出了新的方向。遼寧石油化工大學開設了給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程，該課包括給水和排水管道水力學、管網(wǎng)圖論基礎、管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃與設計、管網(wǎng)運行管理、管網(wǎng)信息化和計算機技術及應用等內(nèi)容。課程通過對給水管網(wǎng)、排水管網(wǎng)系統(tǒng)的講授，使學生全面掌握給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的知識，具備解決工程問題的能力。

一、推陳出新、優(yōu)化教材

以往，給排水管網(wǎng)這部分知識，采用了《給水工程》及《排水工程》（上冊）教材的管網(wǎng)內(nèi)容，它們由兩位教師分別進行講授，內(nèi)容缺乏彼此的聯(lián)系和連貫性。如今，本課程采用全國通用的《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》及參考教材《給水工程》、《排水工程》、《給水排水設計手冊》等，這使得給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)的教學能有機地結合起來。它既有基礎理論知識——水力學基礎、管網(wǎng)工程規(guī)劃、管道材料與附件、管網(wǎng)維護與管理等，又有實踐知識——給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)的設計與水力計算等內(nèi)容。新教材改進了管網(wǎng)優(yōu)化理論、計算機程序設計的內(nèi)容[1]，但在排水管網(wǎng)的設計和計算的內(nèi)容上存在不足，如在污水管道設計與計算的編寫上采用公式法，這使計算工作量過大。[2]針對這一弊端，我們一方面對舊教材的《排水工程》（上冊）有關污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計計算及其水力計算圖、水力計算表部分加以保留；另一方面，我們在授課中也對新教材增加的給水管網(wǎng)水力分析與計算、給水管網(wǎng)優(yōu)化理論進行強化講解。此外，我們還增加了給水管網(wǎng)運行調(diào)度和水質(zhì)管理、排水管網(wǎng)優(yōu)化設計的基礎理論和方法等相關內(nèi)容，編入了比較實用的計算機程序，使之更加適應教學改革的要求。

二、以創(chuàng)新思維統(tǒng)領教學

（一）靈活多樣、倡導創(chuàng)新

為倡導創(chuàng)新的教育教學方法，探索多種培養(yǎng)方式，我校的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程在積極地開發(fā)網(wǎng)絡教學資源。在課堂教學中，我們運用信息技術，以學生為中心來設計教學模式。針對管網(wǎng)施工、運行管理及現(xiàn)場實際內(nèi)容，運用多媒體播放工程圖片或視頻的方式進行講授，讓學生有切身的體會，這讓學生擺脫了過去單純地對著書本和黑板去想象的困境。課上，我們針對管網(wǎng)施工、運行管理及現(xiàn)場實際內(nèi)容，運用多媒體播放工程圖片或視頻的方式進行講授；課下，我們通過教師建立QQ群、微信群等方式實現(xiàn)網(wǎng)絡實時答疑，解決學生在學習過程中遇到的疑難問題。教師還將多媒體課件、電子教案等參考資料上傳到網(wǎng)絡信息資源庫，供學生參考。我們采取啟發(fā)式、討論式、雙向交流和自學等靈活多樣的教學模式，鼓勵學生進行逆向思維，以便更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和專業(yè)技術應用能力。將多媒體應用于教學，不僅能大大地增加課程教學的信息量，還可以通過動畫演示、PPT圖形圖像、音頻視頻等多種方式提高學生學習的興趣。網(wǎng)絡平臺的運用，豐富了教學資源，極大地強化了教學效果，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和專業(yè)技術應用能力，有利于提高學生學習的興趣。這擺脫了學習的枯燥性，既活躍了課堂氣氛，又改善了教學效果。[3]同時，將教學中使用的多媒體課件、電子教案及參考資料等上傳至網(wǎng)絡信息資源庫，還能方便學生同步學習使用。

（二）注重學生實踐能力的培養(yǎng)

實踐出真知。把實習和實例分析當作培養(yǎng)學生的實踐能力的重要手段有利于教學。給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是一門實踐性很強的科目，我們在教學中十分注重學生實踐能力的培養(yǎng)。在課堂教學上，我們對工程實踐進行深入講解，同時結合施工、調(diào)試及運行三個階段對給排水管網(wǎng)實踐現(xiàn)場進行學習與討論；在畢業(yè)實習及現(xiàn)場參觀、調(diào)研上，我們力求使學生獲得和生產(chǎn)實踐密切結合的信息資料，加強學生理論知識和實際經(jīng)驗的結合。這些授課方式既有利于學生對知識的理解，又可以活躍課堂氣氛，強化教學效果。在課程設計上，我們增加了排水管網(wǎng)課程設計與給水管網(wǎng)課程設計。課程設計是教學中另一個十分重要的實踐環(huán)節(jié)。考慮到我校之前的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程沒有開設課程設計的不合理性，為了適應新形勢下課程改革的需求，我們在2016級給排水科學與工程專業(yè)本科生培養(yǎng)計劃的修訂中，將給水管網(wǎng)課程設計及排水管網(wǎng)課程設計為新增內(nèi)容，各設一周的時間，以滿足教學實踐的需求。在重視實踐的同時，我們還加大了引入國內(nèi)外新理論和技術發(fā)展成果的力度，以提高學生的現(xiàn)代專業(yè)知識水平、技術應用能力和科學技術創(chuàng)新能力。

（三）舉一反三、對比教學

由于有些設計計算過程很相似，如給水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)[4]，因此，我們在教學中應用舉一反三的做法，列舉圖表，通過詳細講述三種管網(wǎng)的水力計算，采用對比分析法引導學生找出它們的異同——管網(wǎng)布置形式、水力特性及水流狀態(tài)、公式的選擇等，讓學生在學習中了解其中的區(qū)別和聯(lián)系，從而加深印象，強化學生思考，提升教學質(zhì)量。比如：在定線時，給水管網(wǎng)布置成環(huán)狀管網(wǎng)或樹狀管網(wǎng)，而排水管網(wǎng)及雨水管網(wǎng)則布置成樹狀管網(wǎng)；在選擇流速時，給水管網(wǎng)用到經(jīng)濟流速，而排水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)則用到最小流速和最大設計流速；給水管網(wǎng)在計算時需要針對消防時、水塔的最大轉(zhuǎn)輸時、事故時進行校核，而排水管網(wǎng)及雨水管網(wǎng)則不用這方面的校核；在流態(tài)方面，給水管網(wǎng)以水泵壓力流居多，而排水及雨水管網(wǎng)則以重力流為主；在確定流量方面，給水管網(wǎng)及排水管網(wǎng)考慮沿線流量、節(jié)點流量及管段流量，而雨水管網(wǎng)則僅僅考慮管段流量。通過圖表分析及對比，模糊的概念變得清晰了，學生明確了各個管網(wǎng)的適用條件。實踐證明，運用對比法進行給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學，深受學生的好評，學生能準確地掌握知識的難點，把握重點，教學效果得到有效改進。

三、著眼未來，服務需求

近年來，對注冊公用設備工程師執(zhí)業(yè)資格考試學生趨之若鶩。給水工程、排水工程和建筑給排水工程是該考試的三大科目，課程中所涉及的有關小區(qū)或市政的水力計算題每年必考，且難度不低，如給水管網(wǎng)平差或水力校核及雨、污水排水管網(wǎng)的高程或管道敷設等。由此，我們在實際的教學中，應注意適時地將部分案例題引入到課堂中，進行設計計算的講解，給學生介紹解題方法或技巧，為今后學生的職業(yè)生涯打下堅實的基礎。

供水行業(yè)運用信息技術來管理是實踐的需要。我國傳統(tǒng)的供水、排水管網(wǎng)的人工管理模式已經(jīng)不適應現(xiàn)代管理的需求。當前，利用 GIS（地理信息系統(tǒng)）對城市給排水管網(wǎng)的全面動態(tài)管理顯得尤為迫切。地下管網(wǎng)管理信息和信息共享機制的統(tǒng)一建立，在現(xiàn)代化建設的發(fā)展中顯得尤為重要。將 GIS技術引入給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課堂教學，建立給排水管網(wǎng)仿真系統(tǒng)和仿真實驗，對培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的應用型高級人才大有裨益。應將GIS技術進一步開發(fā)和利用，使之能為給排水科學與工程專業(yè)實驗服務，這樣才能充分體現(xiàn)其價值。同時，這對提高相應學科專業(yè)的軟硬件教學資源、教學實力也能起到非常積極的支撐作用，能為本專業(yè)的長遠發(fā)展提供優(yōu)秀的工作平臺。

四、結束語

給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是一門實踐性極強的課程。為適應新形勢，順應城市地下管廊建設的需求，本教學團隊將在課程建設中不斷探索適合人才培養(yǎng)需求的教學內(nèi)容和方法，更好地完善本課程的教學體系，推動給排水科學與工程專業(yè)的發(fā)展。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李友志.基于質(zhì)量提升的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)教學改革探討[J].卷宗，2015（10）：251.

[2] 成先雄，張濤，朱易春.《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》課程教學探討[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2009（16）：186-187.

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

[4] 王文東，朱陸莉，鄧林煜.對比教學法在《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》教學中的應用[J].西安建筑科技大學學報（社會科學版），2012（3）：74-77.

[責任編輯：陳 明]