基于应用型理念的给水排水管网系统教学探讨

李国新 李青松 厦门理工学院环境科学与工程学院 福建厦门 361024

给水排水工程是理论与实践结合非常紧密的课程,为适应社会发展对工程技术应用型人才素质要求的不断提高,工程技术应用型人才的内涵式发展越来越引起人们的重视【1】.目前高校均在"宽口径,强能力,高素质"的培养目标下,专业课程的学时学分数不断减少,而随着城市发展及工程设计、施工、维护管理技术的日星月异,如何保证学生快速牢固地掌握管网系统基础知识,将理论与实际紧密结合,引导学生树立正确的工程概念,培养能快速融入工程项目的应用型人才,国内不少学者也对此进行了不少教学改革与实践[2-4].深入剖析教学存在中的问题,提供有效的对策,对于培养应用型人才具有重要意义.

1 目前教学上存在的问题

(1)学生学习基础较薄弱.给水排水管网系统是一门建立在有一定的水力学基础和水泵知识的课程,部分同学对水力学理解较差,甚至有些还不太理解水头、水头损失等含义,直接导致在水头损失计算处错误率较高,同时对管段的串联或并联简化时,学生难以理解 在管网模型简化处,涉及到数学上的拓扑概念,综合运用线性代数的解法,学生普遍无法掌握.

(2)课程重点知识内容掌握不够.在给水管网计算中,哈代-克罗斯计算是常用的方法,该方法非常重要,但是涉及的公式较多,在计算水头损失时,由于课本公式介绍时种类较多,导致学生无法灵活运用,甚至相互混淆的现象.环校正流量计算方向的判定属于本课程的难点,部分学生不太理解与原水流方向一致或不一致的含义.在污水管网参数计算选择的时候,由于学生自主选择意识培养不够,导致学生选择参数时举棋不定,无法确定最终结果,多可行性的答案让学生显得有点不太适应.在雨水管网设计过程中,对设计参数选择及汇水面积的划分概念不清晰,无法理解集水时间等含义.

(3)CAD制图能力较差.CAD是所有土建类的基本课程,目前学生在CAD制图时,操作不熟练,导致课程设计无法按时完成.同时,部分学生看不懂城市的规划地形图,不理解地形图标识的含义,很多学生无从下手,设计过程更是漏洞百出.

2 问题原因分析

(1)学生主动学习意识不够.大学生还在大学校园内,对以后自己的人生规划尚显不足,大部分人都没有想好以后的工作方向,有些基础课程如水力学偏重理论,学生知识点掌握的比较模糊.专业课是相对比较综合的课程,一个环脱节便造成整个课程难以理解.

(2)学习内容稍显杂乱.现在给水排水管网系统课程在介绍时,多选用《给水排水管网系统》,该书理论性较强,且大部分是将给水、排水管网一起讲述【5】,知识跳跃性较大,教学的内容和顺序不太符合刚接触专业课学生的学习和思维方式.

(3)教学方式上,学生课堂兴趣不高,大部分学生尚没有正确理解该课程的实际应用性.

(4)在考核方式上,学生习惯突击的考试方式,即画考前重点,然后囫囵吞枣地记忆,没有弄清题目的解题思路.

3 给水排水管网系统课程教学改进对策探讨

(1)加强专业课程老师的交流.在教研室活动中,开展教师说课等教研室活动,进一步明确专业的定位及培养目标,让每个专业老师认识到自己所授课程和其他相关课程的联系及区别.为让学生有更好的水力学基础,则可在说课教研室活动中,与水力学、水泵与水泵站老师相互交流,提出重点需要掌握的地方,如水体流动阻力和水头损失、水泵流量与扬程关系,以便重点传授相关知识点,培养学生课程知识体系、专业知识体系的搭建.

(2)在教材的选择上,选用给水排水管网系统为主,给水工程、排水工程或设计手册为辅的方式.给水排水管网系统在污水管网水力计算时,采用的是水力学计算公式,会增加设计过程中的计算量,从而在课程设计环节,常常会出现时间不够用的情况.而排水工程教材则采用了学生易于掌握的水力计算图和水力计算表,方便学生查阅.学生踏上工作岗位后,更多的实际工程设计会选择设计手册或是设计软件.课本上学生不太明白的地方,可以去图书馆查阅书籍.相对而言,给水工程、排水工程的管网部分,讲述更基础,逻辑和实践性稍强.同时,教师在备课时,在重要知识点处宜将给水管网和排水管网分开来讲解,便于学生理解.

(3)在教学内容上,尤其要注意重点突出,难点详述.与水力学、水泵与水泵站等知识重合的内容,少讲或是不讲,引导学生自学,将本课程的重点放在管网设计与计算方面.在水力学公式选择运用的地方,建议选择1-2种重要的公式讲授,比如海曾-威廉公式,指数形式,曼宁公式,其余公式建议学生自学.在给水管网水量分配、节点流量、沿线流量计算环节,注意重点阐述计算的思路 在给水环状网的哈代-克罗斯校正流量计算方面,取消教材中的计算公式,选择按顺时针、逆时针方向来确定校正流量防线的简便方法.在污水管道水量及参数选择的地方,举实际数据指导学生查手册计算,避免学生面对海量数据而无法选择.在雨水管道水力计算时,尤其要注意集水时间的含义的讲解.在截留式合流制管网中,重点阐述截留倍数等术语含义.在本课程的重难点知识处,可以引入小的知识点习题,针对某个知识点具体训练.同时要注意介绍学生运用流行软件进行解题,避免以后工程的复杂性带来学生的无从下手.

(4)在教学方式上,适当放慢节奏,突出重点.现如今高校教学多采用多媒体的教学方式.多媒体教学具有信息量大、节省板书时间等优势,还可以通过动画演示、视频等多种方式激发学生学习的兴趣,摆脱课堂枯燥性.但同时多媒体教学也有其弊端,比如节奏过快,学生没思考的时间.建议可以采用ppt与板书结合的形式,利用板书强调课堂教学的重点,防止视觉疲劳.同时可以网上多找城市管网相关的物件图片(如管道材料、附件、施工器材等)、视频或动画,便于学生理解课程和提高学习兴趣.

(5)在CAD制图方面,多指引学生绘图,可以提供某个工程实例文档图,课后让学生描图作为课后作业,培养学生实际工程的大致印象.同时提供给学生给水排水制图标准,让学生明白符号含义.另外,与行业互动式是培养学生实际应用能力的关键,行业发展动态可以提供给学生更好的思维启发.在给水排水管网的教学中期,可以适当引入行业工作人员介绍最近的工作状况,如水务局、自来水厂、市政设计院、建筑设计院、施工单位等企业中高层人员给学生讲解,能更好的理解课程价值.

(6)在课程最后的考核阶段,目前大多数学校采用的是闭卷考试,闭卷考试经常会出现学生通过速记来应对考试的情况,导致学生主动学习能力不够.然而,实际工程的复杂性需要灵活运用和分析,故可以将闭卷改为开卷的形式,采用开放式题目的形式,避免答案的标准统一,提高学生理论知识的实际应用能力.

四 结语

给水排水管网课程实践性强,为顺应城市综合管廊的需求,教学中应适当简化并强调重点内容,教学过程中,采用多样化的授课方式,强化学生的主体意识,提高学生学习本门课程的积极性.在考核时,需注重知识运用能力的考核.同时,还需注重培养学生自信的人格以及独立思考的能力.