水泵及水泵站课程设计改革探析

刘春河+郭少华+刘涛

摘要：水泵及水泵站课程设计是与水泵及水泵站的课堂教学密切相关的实践教学环节。文章从水泵及水泵站课程设计的任务、目的和意义出发，分析了水泵及水泵站课程设计存在的问题，并提出了课程设计与理论教学相结合，将课程设计贯穿于理论教学之中的改革方法。

关键词：水泵及水泵站；课程设计；方法

中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2014）08-0039-02

一、水泵及水泵课程设计的任务、目的和意义

课程设计是课堂教学环节的继续、深入和发展，是培养学生综合应用所学知识，分析解决工程实际问题的重要环节[1]。水泵及水泵站课程设计的主要任务是以泵站工程设计为背景，利用水泵及水泵站基础理论，通过计算、选型、配套设计、校核、方案比较等过程，设计满足正常运行和生产需要的泵站。其主要目标是引导学生将基础理论应用于工程实践，提高学生独立分析问题和解决问题的能力、查阅资料的能力、绘图的能力、计算书撰写的能力、合作学习的能力。

二、水泵及水泵站课程设计存在的问题

（一）课程设计时间短

水泵及水泵站课程设计内容通常包括：泵站枢纽布置；设计流量和设计扬程的确定；水泵的选型与配套设计；水泵安装高程的确定；确定泵房结构；泵房内部布置及各部分尺寸的拟定；进出水建筑物等的设计、布置；工况校核；泵房构造设计；绘图及编制设计说明书。

根据教学计划安排，本课程的设计为一周时间，并且在理论课结束后集中一周的时间进行设计。在一周的时间内完成水泵及水泵课程设计时间短、任务重，很难完成相应的内容。

（二）学生对泵站的认识不够

当前由于各方面的原因，水泵及水泵站课程开始时的认识实习、课程中间的实习都无法正常进行，所以学生学习完这门课程后往往还没见过泵站，所有关于泵站的知识还只是局限于书本上和教师的讲解；根本不知道泵站究竟什么样，都有哪些建筑物，各建筑物之间的位置关系如何，有哪些辅助建筑物和辅助设备； 对设计不知从何处着手，公式不会用，通常只是按照教材上各章节的内容进行设计，其结果是各建筑物完全是独立的结构，无法将所有的建筑物有机地结合在一起，设计结果矛盾突出。

（三）绘图能力较差

一般课程设计图可以是手绘，也可以是CAD出图，目的是提高学生的绘图和识图的能力，但由于基础课程掌握得不扎实，无论是手绘图还是CAD出图都是一件比较难的事，图纸上的整体布置、各种线条的画法、各交叉建筑物之间的关系、数据的标注等都很不准确。

（四）不会编写计算书

水泵与水泵站的课程设计是在大学三年级的第二学期进行的，在这之前学生并没有真正接触课程设计或编制设计计算书，所以学生不知道如何编写设计计算书。平时学生也使用电脑，也打印材料，但是不涉及比较专业的编辑内容，所以对设计的录入和排版、公式的书写、图表等都是一个全新的过程，是需要时间重新学习的。

（五）对课程设计不够重视

这里既包括教学管理层面，也包括教师和学生。首先体现在专业教学计划上，安排一周的课程设计本身就不够合理；并且没有课前的认识实习和课中的教学实习；课程设计没有严格而且合理的考核办法，课程设计的好与坏对学生没什么影响，所以学生对课程设计更加不重视。

除以上问题外，课程设计中还存在资料匮乏、考核方式陈旧、学生相互抄袭、网上下载、利用上届学生的设计文本直接改、设计与实际相差甚远、CAD绘图水平普遍偏低、没有创新点等问题。

针对以上问题，为了提高学生的课程设计质量，更好地将水泵及水泵站课本上的知识融会贯通，对水泵及水泵站课程设计进行改革成了课程组全体教师势在必行的一项重要任务。

三、改革水泵与水泵站课程设计的方法

（一）将课程设计穿插在教学过程中

课程设计与理论教学结合起来，即将课程设计贯穿于理论教学的始终，可以使水泵及水泵站的课程教学更有针对性，学生学习的目的性更明确，也使得课程教学围绕设计展开，课程教学的连续性更强，各部分的内容结合得更加紧密。

如“灌溉泵站初步设计”，教师给定基本资料后，依据课程设计的要求，学生将完成泵站的规划、水泵的选型及配套、水泵安装高程确定、泵房设计，进出水建筑物设计、水泵工作点校核等。这些内容和教材上的内容是相同的，所以在进行“水泵及水泵站”这门课程教学时，第一次课就将本课程的教学环节清楚地告知学生，将课程设计任务书发给所有学生，并且将课程设计的重要性、课程设计的时间安排、最后的成果要求等全部讲清。任务书上首先要给学生提供一个总体思路，提供尽可能多的参考资料和基本数据，所给题目尽可能和实际工程结合起来[2]。这样学生在学习过程中就知道要学什么和怎么样学，可以促进教学效率的提高。

在具体授课过程中，教师根据教学进程安排学生的课程设计进程，例如在讲解泵站性能能数的确定时，可以用例题的方式讲解，不只是讲解书中的公式，主要讲解在给定资料后如何确定泵站的流量和特征扬程。课后安排学生根据课程设计资料进行泵站设计流量和特征扬程的计算，并且要求学生按时提交作业，这样学生将课堂教学、课后作业、课程设计联系在一起，有利于理论知识的消化吸收，也避免了专业课理论教学的枯燥。

（二）充分利用实际工程图片

水泵的选型与配套设计一直是教学的一个难点，选什么样的水泵更合适要考虑多方面的因素。在讲解水泵选型与配套时，教师对选型方法、步骤及考虑的因素等可作简单介绍，然后将不同类型的水泵及同种水泵不同安装方式、相应的泵房形式等以工程图片方式介绍给学生，并作相应的比较。这样学生对选泵时所考虑的因素的认识不仅局限于理论，可以加深对选泵方法的理解。当然也可以通过一个实际的设计结果进行分析说明，这样学生的理解会更加深刻。

讲解这部分内容时可以在课后留相应的选泵的作业，通过作业的结果找出学生选泵中的问题，然后进行总结，提出合理的方法，再让学生进行课程设计中水泵机组的选型设计。

在讲解泵房的类型、内部布置时，选择分基型泵房、干室型泵房和湿室型泵房为重点，根据实际工程介绍不同的结构及布置方式的优缺点、对尺寸的影响、对工程量的影响等。同时通过实际的泵房结构图片，可以使学生清楚地了解泵房的构造、各部分的作用、各构件设计时应考虑的因素。

（三）注重作业训练与课程设计的整合

水泵装置运行工况确定是课程学习的重点，也是难点，当然也是泵站工程运行管理的重点。水泵工作点的确定涉及装置性能曲线，而不同的装置形式如单泵单管平行布置、单泵单管收缩布置、并联布置等装置的性能曲线的确定方法是有区别的，在讲课过程中，有针对性地做一些工作点确定方面的练习，然后再进行课程设计中的工作点的确定，这样学生就可以更好地掌握工作点的确定方法、工作点的调节方法等。

泵房的尺寸拟定也是水泵与水泵站理论教学及课程设计的重点环节，有些教材给出的是纯文字性的描述，也有些教材给出的是具体的公式，但无论哪一种方式都有其局限性。纯文字描述性的说明，学生难于理解，具体的公式也只是针对一种特定的布置方式的公式，换成其他的布置形式就可能不适用。另外，泵房的尺寸拟定还要考虑进出池的设计、进出水管路等，在讲课时要将进水池设计、管路布置设计、泵房的设计相互联系的地方交代清楚，让学生建立一个整体的概念。

具体讲解泵房尺寸拟定时，可以选择分基型泵房和湿室型泵房为实例，讲清长、宽、泵的安装高程及其他各高程、泵房的高度等的影响因素和计算方法。作业时，除基本资料外，水泵的有关尺寸、安装要求等，由学生在水泵产品样本上查取，这样也锻炼了学生使用资料的能力。

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（四）充分利用网络资源

目前的网络资源非常丰富，教师要鼓励学生充分地利用网络资源，如水泵的类型、水泵的构造、实际的泵站工程等都可以在网络上得到相关的资料，所以在讲课时要根据讲课的进程安排学生自己查找相关的内容，如泵、泵站、泵房等。网络上直观的照片可以提高学生的兴趣，也有利于学生对知识的掌握理解。

多年来，通过指导学生的课程设计笔者还发现，学生的绘图能力比较弱，虽然学生在大一、大二时学过工程制图的基本知识及AUTOCAD的基本知识，但实际应用时却困难重重，学生不会绘图，图纸上的版面布置、基本的线条、尺寸标注等都不清楚。为了克服这些问题，在课程设计时让学生在网络上搜索泵站设计图，作为学生设计的参考，这样学生就可以清楚各类线条的画法，建筑材料标识，尺寸、文字的标注，标题栏的要求，从而提高学生的绘图质量。

教师在制作多媒体课件时，也要充分利用网络资源，可将各种类型水泵（或泵站）的外、内部构造以图片或录像的形式向学生形象地展示，以增强学生的感性认识，弥补学生经验的不足[3]。

（五）提高设计计算书的撰写质量

水泵及水泵站课程设计的主要计算内容在理论教学过程中就基本完成，根据教学安排，课程结束后有一周的课程设计时间。这一周的分配情况是：一天的时间对整个课程设计的计算部分进行检查确认，两到三天的时间整理计算书，三到四天的时间绘图。

从历届学生的毕业设计看，学生撰写设计计算书的能力还比较弱，表明平时的基础训练还少，而课程设计是训练学生撰写设计计算书的一个重要途径。在水泵及水泵站课程设计时，我们通常用半天的时间集中给学生讲解计算书撰写的要求：如目录、摘要、各级标题、公式、表格、插图、结论、参考文献、页码、字号及字符间距等，一般按照学校制定的毕业设计的排版要求进行，经过训练学生撰写计算书的能力都有了很大的提高。

（课题组成员还有龚文峰、王笑峰）

参考文献：

[1]李霞，聂丽君.从课程设计探讨“水泵及水泵站”理论教学改革[J].中国电力教育，2011，(16).

[2]王烨，孙三祥，曾立云.加强实践环节 探索“水泵及水泵站”课程教学新模式[J].制冷与空调，2008，(4).

[3]曾立云.“水泵及水泵站”课程教学研究与实践[J].甘肃广播电视大学学报，2002，(1).

收稿日期：2014-01-08

作者简介：刘春河（1965—），男，黑龙江阿城人，黑龙江大学水利电力学院高级实验师，主要从事水泵及水泵站研究。

基金项目：黑龙江大学新世纪教育教学改革工程一般课题“水泵及水泵站课程建设与改革”（2011C048）

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