【摘要】本文結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”方面介紹理論教學和實踐教學有機結合的經驗和實踐效果。同時在教學模式、教學方法與手段上進行改革,使得其符合獨立學院的特點。
【關鍵詞】工程教育 理論教學 實踐教學 獨立學院
【中圖分類號】TU991 【文獻標識碼】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,分別設置《給水管網》、《取水工程》、《城市給水處理》、《工業(yè)給水處理》、《排水管網》、《城市污水處理》、《工業(yè)廢水處理》等主干課程。
為強調水處理理論的整體性和實用性,給水排水工程專業(yè)指導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《水質工程學》課程。[1]《水質工程學》將傳統(tǒng)教學中的《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》課程內容進行整合優(yōu)化,突出水質工程學技術發(fā)展并精簡了學時。目前,許多一、二類高等院校已采用《水質工程學》教材。
華中科技大學武昌分校作為年輕的獨立學院,明確“培養(yǎng)應用型人才”的辦學定位,確定“夯實理論基礎、強化實踐環(huán)節(jié)、突出專業(yè)特色”的辦學方針。我校給水排水工程專業(yè)緊扣教學定位,結合生源的綜合能力和素質,因材施教,決定以培養(yǎng)學生掌握基礎理論知識、掌握基本專業(yè)技能為教學目的,向設計院、給(污)水處理廠、安裝設備公司及施工單位輸送應用型人才。因此,仍然延用傳統(tǒng)的教學培養(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內容,而《城市給水處理》就是給水排水工程專業(yè)教學培養(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》課程的主要任務是通過課堂、實踐教學環(huán)節(jié),運用各種教學手段和方法,使學生掌握城市給水處理各組成單元的基本概念、基本原理、基本設計計算方法。
我校給水排水專業(yè)從03級開始開設《城市給水處理》課程,總學時為56學時,其中理論課48學時、實驗課8學時。為符合我校培養(yǎng)應用型人才的辦學宗旨,09級開始該門課程總學時調整48學時(其中理論課40學時、實驗課8學時),另外增加1.5周課程設計、1周認識實習及4周生產實習予以補充實踐教學。
2.教學內容組織的方式及目的
2.1課堂教學內容
根據我校重點培養(yǎng)應用型人才的要求,在教學指導思想上,充分認識到《城市給水處理》工程應用性強的特點,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計是本課程的重點教學內容。
表1 《城市給水處理》課程內容、課時安排
2.2 實踐教學內容
(1)課程設計
課程設計的內容是城市給水處理廠的設計,目的使學生運用所學的知識對源水進行處理時應該掌握的基本原理,處理工藝,處理設備的選擇與計算,繪圖的基本技能。布置“××給水處理廠設計”任務,要求學生在1.5周的時間內,根據處理水量將各處理單元設計出來,并對給水廠進行整體設計,以此來強化學生對所學內容作進一步的深入理解。
(2)實驗
本課程共開設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。學生在給定的實驗條件下,通過實際的操作,將所學的理論得到實際的檢驗,并培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
(3)實習與畢業(yè)設計(論文)
實習和畢業(yè)設計不是本課程的課內任務,但屬于與本課程密切相關的實踐教學環(huán)節(jié)。認識實習主要參觀城市給水處理廠,使學生對給水處理有一定的感性認識和了解;生產實習主要讓學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習和掌握。給水工程是畢業(yè)設計(論文)重要選題方向。通過畢業(yè)設計的訓練,能夠使學生在面對真實性設計題目時了解給水處理廠設計的全過程,鞏固本課程的專業(yè)知識,進而培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。
3.理論教學和實踐教學方式結合
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,本課程在理論教學和實踐教學的內容安排、有機整合方面,主要做了以下工作:
3.1 理論講授結合設計案例
(1)講授完第一章“給水處理概論”后,播放本班同學參加認識實習時錄制的DVD,讓同學們回憶起參觀過的各個處理構筑物,使工藝處理流程在腦海中逐漸清晰,并且能活躍課堂氣氛,提起學習的興趣。
(2)第二、三、四、五、六章教學內容設計:先講授基本概念、基本理論(機理);其次講授工程應用池型(設備)、工作過程及設計要點;再次各個處理單元挑出經典池型(設備),結合CAD工藝構造圖,穿插例題分析;最后教會學生看懂各處理單元CAD工藝構造圖并完成設計計算作業(yè)。
這樣的教學安排從理論到應用、從抽象到具體、深入淺出。在此過程中,學生不但掌握了基本原理及理論,還能學會設計計算并且學會看懂工藝圖紙,了解課程設計和畢業(yè)設計的內容及要求。
(3)第七章“水廠設計”結合課程設計內容和要求,講解經典案例。要求學生把各處理單元聯(lián)系成一個整體,從宏觀方面全方位考慮給水廠的設計。
3.2 實踐教學鞏固基礎理論
(1)認識實習
設置認識實習課程,在學習《城市給水處理》理論課之前,通過有針對性的參觀實習,使學生及時理論聯(lián)系實際,加深對理論知識、關鍵技術的認識和理解,激發(fā)了學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供課堂教學使用。
(2)實驗教學
混凝、沉淀(澄清)、過濾三個主要處理工藝均設置對應的驗證性試驗,通過試驗現(xiàn)象的觀察和試驗數據的記錄,掌握處理理論(機理)。
綜合性實驗是利用學校周邊(校內)的水源,由學生自主設計工藝流程,逐漸由以教師“教”為中心的教學模式向以學生“學”為中心的教學模式轉化。通過教學模式的轉化,在設計型實驗的教學中,學生參與實驗準備、實驗設計、完成實驗,提出問題,討論分析問題,深化理論知識,發(fā)揮學生在實驗過程中的自主性,激發(fā)了學生學習的積極性。
(3)課程設計
作為給水排水工程專業(yè)的學生必須具備系統(tǒng)全面的“工程設計能力”,這是開設“課程設計”的設計思想。使學生掌握給水處理廠的工藝設計計算、繪圖。課程以基本原理為指導,以工程應用為背景,強調理論與實踐相結合,著重培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力。
(4)生產實習、畢業(yè)設計(論文)
生產實習、畢業(yè)設計(論文)是鞏固理論知識,有機聯(lián)系專業(yè)基礎和專業(yè)核心課程的兩個關鍵教學環(huán)節(jié)。在這兩個環(huán)節(jié)里,同學們可以仔細觀察構筑物的構造,了解構筑物的工作過程,重點研究課堂上不能理解的知識點。通過實習和畢業(yè)設計訓練,學生初步掌握了設計、施工、運行、管理等各個步驟以及設計計算方法。為今后的工作奠定基礎。
3.3教學資料輔助
(1)教材補充。因仍然延用傳統(tǒng)的教學培養(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,教材中的設計參數已經不符合《室外給水設計規(guī)范》(GB50013-2006)的要求。因此,在總結多年教學經驗的基礎上,結合教材、設計手冊和設計規(guī)范編寫《城市給水處理廠設計》講義,供學生參考。
(2)CAD圖紙收集。工程實踐教學不能脫離工程圖紙。為了讓學生充分了解處理構筑物的構造和工作原理,平時注意收集市政設計院的工程實例圖紙或完成質量好的畢業(yè)設計圖紙,供課堂上講解?,F(xiàn)已將部分圖紙一并編寫到《城市給水處理廠設計》講義中。
4.總結
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)教學體系,但是在《城市給水處理》課程建設過程中,應時刻把“理論知識和實踐知識有機結合”作為指導思想,同時在教學模式、教學方法與手段上進行改革,使得其符合獨立學院的特點。
以上內容是我在《城市給水處理》教學中的一點思考和實踐。今后的教學工作中還要不斷探索、研究與實踐,使該課程的教學體系更加完善。
參考文獻:
[1]給水排水工程專業(yè)指導委員會.全國高等學校土建類專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案及主干課程教學基本要求.給水排水工程專業(yè)(2004)專業(yè)建設[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。