环境工程专业中给排水课程的教学方法探索

摘要：《给水排水管网系统》是给排水专业和环境工程专业的主干课程之一。文章通过对课程设置、目前存在问题分析，从课程设置、实践教学、扩展教学内容方法等方面提出了课程改革的设想和措施，探讨了教学改革的方法和途径。

关键词：给水排水管网；教学改革；实践教学；教学方法

中图分类号：G642.4？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）26-0150-02

一、概述

《给排水工程》是给水排水工程专业的主干基础课。在其他相关学科专业，课程设置会有所不同，笔者所在的天津科技大学环境工程专业，将该课程作为专业选修课。针对环境工程专业的自身学科特点和人才培养目标，在教学方面有一些侧重和关注问题。本文对此提出改善教学质量的建议，以期更好服务于人才培养和专业发展。

1.课程内容介绍。本课程系统介绍了给排水管网系统的功能组成、布置原则、水力计算理论和方法、管网系统计算及管材选取等内容。通过课堂教学使学生系统学习和掌握给水排水管网系统的基本概念、理论和方法；具备给水排水管网系统规划、设计及运行管理方面的工作能力，同时具备从事给水排水管网科学研究和新技术应用的初步工作能力。根据我校制定的环境工程专业本科培养方案，结合就业市场的要求，目前课堂教学时数为54学时。

2.教材使用情况。教材方面，选择《给水排水管道系统》（机械工业出版社，张奎，张志刚等编）作为主要教材。以《给水工程》（第四版，严煦世主编）、《排水工程》（第四版，孙慧修主编）、《水污染控制工程》（第二版，高廷耀主编）等作为参考书。

二、目前存在的问题

1.课程设置。在环境工程专业的教学计划安排上，学时数经历了从72学时到48学时再到54学时的变化，一般设置在第6学期或第5学期。其先修课程为高等数学和水力学基础等课程。结合实际教学情况，环境工程专业培养侧重水、大气、固废的污染控制和治理，水力学部分先修内容掌握不是很充分，对学习重点和难点内容掌握得不好，另外，第六学期之后，学生忙于考研复习、找工作，难以把全部精力放在本课程学习上；相对而言，本课程计算部分内容较多，例如给水管网设计中的管网平差计算部分，理解起来有一定难度，教学效果不是特别理想。

2、缺失实践教学环节。为达到“厚基础、宽口径、强能力、高素质”这一本科教育培养目标，实践教学环节是不可或缺的重要一环，这同样也应体现在给排水工程这门课程的教学与实践当中。实践教学通常包括专业实验课、课程实习和课程设计等内容。专业实验课教学可帮助学生加深理解知识、锻炼学生动手能力、培养创新思维。课程设计通过可以把学习到的理论知识、工程规范、计算方法等串联起来，构成完整知识链条。受限于学时、师资和实践场地等客观因素限制，目前仅有课堂教学，这即与本科生培养目标相悖，亦不利于全面提升学生素质。

3.教学样式单一。给排水工程是一门工程实践性较强的课程，但是受到现场实习场地的制约及工程施工周期特点，很难组织起与课堂教学相应的工程现场实习。同时，针对学生的单向填鸭式教学已在众多领域证明难以达到预期教学效果，增进与学生间的互动显得尤为重要。

三、课程改革的初步建议

1.课程设置。就目前的环境工程专业课程设置而言，与传统的建筑给排水、室外给排水等专业领域相关的基础课程并不多，在有限的课堂教学学时内，学生的知识结构和体系并没有完全建立，这对给排水工程的教学开展较为不利。本课程的第三章为给水排水管网水力学基础，这一章的内容自身较为重要，是前期基础课程的总结及知识体系的强化，如果先修课程水力学基础等学时设置更多，学生掌握得更为牢靠，则这一章内容可用1～2个学时完成，而把更多教学学时安排在后面的给排水管道设计尤其是污水管道计算等内容上。针对目前状况，笔者认为应加大前修课程水力学基础等学时，对于流体力学、工程制图等课程，应该引导学生高度重视，并且缩小本课程与这些先修课程的时间间隔。这样，学生的相关水力学背景和知识架构已经建立起来，则第3章给水排水管网水力学基础部分就可以适当减少学时，进而把教学重点放在后面给水管网、污（雨）水管网的设计计算上，学生遇到涉及到的一些教学难点、重点才不会知难而退、半途而废。

3.完善实践教学。本课程是一门工程实践性质较强的课程，与生产实践关系密切；在带学生进行现场实习等环节时，有意识地引导学生关注相关工厂中给排水管道工程方面的设施、设备、材料等，让学生在学习本课之前就有一个直观的认识。另外，任课教师注重有关工程方面施工的现场图片或视频等信息的收集整理，鼓励学生对身边的有关给排水工程施工多加留心观察，正所谓从实践中来，到实践中去，一切理论知识尤其是工程学科的相关知识内容都是来源于生产生活实际，如果我们的教学活动仅仅止步于书本，一方面学生会陷入抽象晦涩的理论而不知所云、难于理解，另一方面脑海中形成的知识体系很不牢靠，只是疲于应付考试，没有真正物化为自己的知识结构。给水管网设计及平差、污水雨水管网设计等内容结束后布置相关设计题目。将学生分成若干小组，每个小组的给（污、雨）水设计量不同，所处区域不同；同时引导每个小组内的同学独立完成课程设计中的不同设计和计算部分，并视教学课时情况决定是否让学生交叉完成其他同学的设计工作；在设计完成后，以小组为单位，组织学生针对自己小组的设计思路和具体完成情况进行说明，引导同学就各组设计完成情况进行讨论和分析，既可以促进对教学内容的吸收理解，又可以锻炼同学的讨论概括和表达能力；而且可将课程设计的完成情况作为本课程平时成绩的一项主要依据。

3.拓展教学内容。随着社会经济水平的发展，给排水管网等市政基础建设受到了越来越大的关注。在污水（雨水）管网学习中为学生介绍英、法等国发达而规划周全的排水系统，这些排水系统大都建成于一百多年前，至今仍在稳定运行，有效保证城市基础市政功能，甚至于巴黎的下水管道可以开发成旅游景点。相比之下，我国大部分城市的排水管网却连基本的排水功能还不能满足，以上事实直接折射出我国排水管网在规划、施工、运营管理等方面的不足。引导学生分析这些社会事件问题背后蕴含的原因，不仅可以拓展学生视野，提高学生学习的积极性，更可以使学生深入了解学科内容与工程实践的紧密关系，为以后工作科研实践打下坚实基础。

4.灵活多样的教学模式。对于多媒体教学与传统教学这两种方法，一定做到扬长避短，互相补充，而不是将二者相互对立、相互隔离起来。在《给排水工程》课程教学中，给水管网工程设计、优化设计、污水雨水管道设计计算实例等主要采用多媒体和板书相结合的教学方式。这部分知识是课程的重点和难点所在，虽然讲解速度比较慢，时间消耗较多，但可以通过板书-多媒体相结合的方式，使学生掌握了环能量方程组求解、哈代-克罗斯算法、污水、雨水设计计算实例重要知识点。本课程其他以文字为主的概念、规范、标准等内容则采用多媒体的教学方式，可以获得良好的教学效果。

《给排水工程》是一门理论性和实践性都很强的课程，既有较为抽象晦涩的基础理论，又有较高的工程设计要求。要想获得较好的教学效果，任课教师要理论与实践相结合、不断补充最新工程实践和学科研究内容，根据课堂教学的具体需要采用灵活有效的教学方法。只有这样，才能使学生的学习系统深入，达到培养学生工程设计能力的目的。

参考文献：

[1]成先雄，张继忠，严群，等.《给水排水管网系统》课程实践教学探讨[J].新课程研究，2011，（4）：116-117.

[2]褚淑祎，肖继波，等.环境工程专业工程类课程教学改革探索与实践[J].安徽农学通报，2012，18（19）：205-206.

基金项目：天津市高校“优秀青年教师资助计划”。天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划项目：“环境科学品牌专业课程体系优化与教学内容改革的研究与实践（C04-0825）”