泵与泵站课程教学改革与实践的探讨

时间:2022-05-29 04:01:02

泵与泵站课程教学改革与实践的探讨

摘 要 泵与泵站是给水排水工程专业的主干课程。为了提高本课程的教学质量,满足新形势下给水排水工程专业人才培养的需要,提出了一些教学改革措施,并对其在实践中的应用效果进行了分析和总结,为深化该课程的教学改革明确了方向。

关键词 教学改革与实践 教学手段与方法 实践性教学

中图分类号:G424 文献标识码:A

Study on the Reformation and Practice of Pump and Pump Station Course

LU Qun

(Huazhong University of Science and Technology Wenhua College, Wuhan, Hubei 430074)

Abstract Pump and pump station is core curriculum of water supply and drainage engineering major. In order to improve the teaching quality, satisfy the demand of water supply and drainage engineering major under new situation, reformation of pump and pump station course is put forward. The practice of effect of these measures has being analyzed and summed up. The direction of deeper reformation is pointed out.

Key words teaching reform and practice; means and methods of teaching; practical teaching

随着我国社会经济的可持续发展,人民生活质量不断提高,给水排水工程专业也得以迅速发展。为了适应社会对于给水排水工程专业人才要求的变化,结合给水排水工程专业本科教育培养目标和培养方案的基本要求,重视专业基础理论教育,加强专业基础课课程建设,进行专业基础课课程教学改革与实践研究,既是大学培养合格专业人才的需要,也是给水排水工程专业发展的必然要求。①

泵与泵站课程是给水排水工程专业的一门专业基础课。其教学内容主要包括两部分:一部分是“泵”的教学部分,属于基础知识,理论性较强,知识点多,对“水力学”课程中基础知识要求较高,有一定难度;另一部分是“泵站”的教学部分,属于专业知识,培养学生对设计资料、设计规范的应用能力。通过本课程的学习,使学生了解给水排水工程中经常使用的泵的基本构造、工作原理和主要性能。重点掌握离心泵和轴流泵的应用性能以及给水泵站和排水泵站工艺设计的基本知识,并对水泵机组的运行维护、节能途径有一定的了解。②

近三年,我们对泵与泵站课程教学进行了一些改革与实践,取得了较好的效果。

1 教材和设计规范的合理选用

泵与泵站是给水排水工程专业的专业主干课程,与实际给水排水专业工程联系紧密,教材及设计规范中属于工程应用性的内容,应是当今在本学科中的工程实践中最具发展活力的,或者是已经成功地应用于实践之中的那些工程措施和工程方法。因此,在教材及设计规范的选用问题上,应与时俱进,合理选择。

1.1 教材的选用

泵与泵站(第五版)在前几版的基础上进行了修订,比如修订了一些单位不够统一的问题、增加了泵与泵站的设计实例等。但是对于二级泵站的设计,内容比较简单,有些问题不够具体,比如学生在进行设计时选泵要注意哪些问题、管道怎么设计和计算、需要查阅哪些设计资料等,希望再版时加以考虑。目前,在授课时,需要增加相关方面的知识,合理安排教学内容,提高教学效果。

1.2 设计规范的选用

《泵站设计规范》(GB50265-2010)已于2011年2月1日开始实施,原《泵站设计规范》(GB/T50265-97)同时废止。在现行设计规范中,将泵房挡水部位顶部安全超高(第6.1.3条)、泵房沿基础底面抗滑稳定安全系数的允许值(第6.3.5条)及泵房抗浮稳定安全系数的允许值(第6.3.7条)列为强制性条文,必须严格执行。并且对原设计规范进行了修订,比如:修改完善了设计流量、特征水位和特征扬程的确定方法;修改和增订了有关站址选择、总体布置的规定;修改和增订了引渠布置、出水管道形式等相关内容。③

另外,现行的《室外给水设计规范》(GB50013-2006)中第6章、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中第5章分别对给水泵站和排水泵站的设计进行了规范,内容完整、丰富。

在授课以及课程设计时,有必要将现行设计规范中的相关内容融入其中,增强学生在泵与泵站设计方面合理选用、准确查阅、正确应用相关设计规范,解决实际问题的实践能力。

2 多种教学方法的综合应用

课堂教学改革是泵与泵站课程教学改革的重点,在进行课堂教学时,教师应能有效地设计与运用多种教学方法和手段,提高教学质量与效果。

2.1 多媒体教学的合理运用

目前,随着各高校教学条件的改善,多媒体教学已经成为课堂教学的主要手段。多媒体教学为老师节省了大量的板书时间,课堂节奏快,教学内容丰富,信息量较大。实践证明,多媒体辅助教学手段的应用,在泵与泵站教学中发挥着积极作用。但是,我们也不能过分依赖多媒体教学手段,应尽量避免产生“填鸭式”教学现象和信息量过大、节奏过快、学生思维速度跟不上、知识消化不良等多媒体教学中常见的弊病,这样反而不利于教学质量的提高。

2.2 教学方法适当结合

教学过程中,我们可以适当地将一些教学方法和手段相结合,促进教学质量的提高。在进行本课程重点内容,如离心泵的基本方程式、离心泵的特性曲线等的教学时,可以采取多媒体与板书相结合的形式,板书教学方式速度相对较慢,学生可以跟上老师的思路,逐步理解、逐步接受相关的知识,与单独采用多媒体教学形式相比,学习效果要好很多。从实践效果来看,2008级、2009级学生掌握和运用相关方面知识的能力明显强于往届学生。

在讲解图解法求离心泵装置的工况点、离心泵并联工作的图解法时,可以适当采用一些动画方式展现作图的过程,既形象生动,又能吸引学生的注意力,效果良好。在讲解离心泵的主要零件时,学生很难弄清离心泵内部结构的顺序,我们可以利用3DMAX技术为水泵的每一个零件建立一个完整的模型,几个零件从里到外逐次组装,这样学生就能很清晰地掌握离心泵的主要零件以及各零件之间的位置关系。

2.3 加强师生互动

在教学过程中,要加强师生之间的互动交流,避免学生完全被动接受现象的产生,可以通过设问、提问等方式激发学生的思维,集中学生的注意力,改善教学效果。

3 加强实验、实习、课程设计等实践性教学环节

3.1 重视实验、实习教学环节

实验教学是课程教学的重要组成部分,目的是培养学生的观察分析能力、实际动手能力和数据的采集处理能力。本课程安排的实验是离心泵特性曲线的测定,学生亲自动手实验,对泵的扬程、流量、功率等数据进行采集并处理,绘制离心泵的Q—H、Q—N和Q—特性曲线,并进行对比、分析,得出实验结论。通过实验,提高了学生的动手能力,对离心泵的特性曲线有了更深的理解。

实习环节在本课程的教学过程中也是不可或缺的。每年,我们都会组织学生对武汉的一些取水泵站、送水泵站、污水泵站、雨水泵站、建筑给排水中的泵房等进行参观实习,组织现场教学。通过实习,学生对泵的基本构造、泵站(房)的基本结构与布置、泵的运行情况等有了一定的感性认识,积累了基本的工程实践经验,对学生以后进行课程设计和毕业设计帮助很大。

3.2 强化课程设计

按照本课程培养方案的要求,在课堂教学结束后,进行一周的课程设计,要求学生掌握给水泵站和排水泵站的工艺设计方法。经过几年的实践,笔者认为应从三个方面加以强化:一、选题接近工程实际,最好是直接选用设计单位的设计项目,与实际工程项目接轨,有利于学生实践能力的提高;二、强化设计过程,要求学生在设计过程中能熟练查阅相关设计规范,如《泵站设计规范》(GB50265-2010)、《室外给水设计规范》(GB50013-2006)、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)等,并能将相应条款应用到课程设计中,学生运用设计规范解决设计问题的能力明显提高;三、规范设计计算书和设计图,这样有助于学生提高设计计算水平和CAD绘图能力,养成良好的设计习惯。

4 改革考试方法

传统的考试存在一定的局限性,往往因为其标准化、模式化,造成其偏重于对知识记忆的考核,而忽视了对学生能力和综合素质的考察与培养。改变原来的考核形式——期末考试,通过增加新的考核内容如平时成绩、实验、论文撰写及期末考试等形式,综合评估最后的期末总成绩。④另外,还要充分发挥考试的导向作用,在考试内容上抛开那些偏重记忆的内容,增加对学生所学知识综合运用能力的考核。这样在学习的过程中,学生就会积极主动地思考和学习,有针对性地培养和提高自己解决问题和分析问题的能力。经过两年的实践,学生分析和解决问题的能力明显提高。

5 其它

泵与泵站教学工作中,要用到很多“水力学”中的理论知识,比如伯努利方程在第二章第五节离心泵装置的总扬程中的应用,有些同学基本理论掌握不牢,甚至连基本的方程式都不能完成,难以保证泵与泵站课程教学效果。因此,应加强“水力学”教学,并注意和泵与泵站知识点的衔接,为取得本课程良好教学效果打下坚实基础。

教师在进行教学工作的同时,还应与一些兄弟院校的老师和学生、相关专业单位的工程师进行适当的交流,扩大知识面,不断提高自身综合素质和业务水平,做到能够合理进行本课程教学程序的组织和安排,综合应用各种教学手段与方法等。

6 结语

为了进一步提高泵与泵站课程的教学质量,满足给水排水工程专业本科教育培养目标和培养方案的基本要求,需要从多方面进行改革。应合理选用教材和设计规范,注重基础课程“水力学”的教学效果,并加强与本课程的衔接,不断提高教师自身综合素质和业务水平,综合应用多种教学方法,重视实践性教学环节,改革考试方法等,注重教学质量提高和学生综合能力的培养,不断探索与实践,促进给水排水工程专业的发展。

注释

① 曾晓岚.泵与泵站课程教学改革初探[J].高等建筑教育,2007(3):85-88.

② 全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求——给水排水工程专业[M].北京:中国建筑工业出版社,2004:1.

③ 泵站设计规范GB50265-2010[M].北京:中国计划出版社,2010:7.

④ 许秀红.泵与泵站课程考试改革探索与实践[J].沈阳建筑大学学报,2011(2):253-254.

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