《城市给水处理》理论教学和实践教学方式结合与实践

【摘要】本文结合笔者的实践与思考， 从“怎样做到工程教育贯彻于课程始终”方面介绍理论教学和实践教学有机结合的经验和实践效果。同时在教学模式、教学方法与手段上进行改革，使得其符合独立学院的特点。

【关键词】工程教育 理论教学 实践教学 独立学院

【中图分类号】TU991 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0246-02

传统的给水排水工程专业教育培养体系均以给水工程、排水工程为核心。围绕此核心，分别设置《给水管网》、《取水工程》、《城市给水处理》、《工业给水处理》、《排水管网》、《城市污水处理》、《工业废水处理》等主干课程。

为强调水处理理论的整体性和实用性，给水排水工程专业指导委员会建议各高校对原给水工程和排水工程课程体系进行改革，建议开设《水质工程学》课程。[1]《水质工程学》将传统教学中的《城市给水处理》、《工业给水处理》、《城市污水处理》、《工业废水处理》课程内容进行整合优化，突出水质工程学技术发展并精简了学时。目前，许多一、二类高等院校已采用《水质工程学》教材。

华中科技大学武昌分校作为年轻的独立学院，明确“培养应用型人才”的办学定位，确定“夯实理论基础、强化实践环节、突出专业特色”的办学方针。我校给水排水工程专业紧扣教学定位，结合生源的综合能力和素质，因材施教，决定以培养学生掌握基础理论知识、掌握基本专业技能为教学目的，向设计院、给（污）水处理厂、安装设备公司及施工单位输送应用型人才。因此，仍然延用传统的教学培养体系，按照子工程的分类、工艺流程中各处理单元的先后顺序安排教学内容，而《城市给水处理》就是给水排水工程专业教学培养体系中一门不可或缺的重要课程。

1.课程发展主要历史沿革

自2003年我校给水排水工程专业建立以来，《城市给水处理》是该专业必修的主要专业课程之一。《城市给水处理》课程的主要任务是通过课堂、实践教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握城市给水处理各组成单元的基本概念、基本原理、基本设计计算方法。

我校给水排水专业从03级开始开设《城市给水处理》课程，总学时为56学时，其中理论课48学时、实验课8学时。为符合我校培养应用型人才的办学宗旨，09级开始该门课程总学时调整48学时（其中理论课40学时、实验课8学时），另外增加1.5周课程设计、1周认识实习及4周生产实习予以补充实践教学。

2.教学内容组织的方式及目的

2.1课堂教学内容

根据我校重点培养应用型人才的要求，在教学指导思想上，充分认识到《城市给水处理》工程应用性强的特点，因此，非常重视工程能力的培养，工程教育贯彻于课程始终。课堂教学中，除了讲授基本理论、基本概念之外，介绍给水处理的方法，给水处理系统中各处理单元的计算方法及工程设计是本课程的重点教学内容。

表1 《城市给水处理》课程内容、课时安排

2.2 实践教学内容

（1）课程设计

课程设计的内容是城市给水处理厂的设计，目的使学生运用所学的知识对源水进行处理时应该掌握的基本原理，处理工艺，处理设备的选择与计算，绘图的基本技能。布置“××给水处理厂设计”任务，要求学生在1.5周的时间内，根据处理水量将各处理单元设计出来，并对给水厂进行整体设计，以此来强化学生对所学内容作进一步的深入理解。

（2）实验

本课程共开设4个实验，1个实验为综合性实验，3个实验为验证性实验，涉及到混凝、沉淀、滤料筛分、地表水处理等。学生在给定的实验条件下，通过实际的操作，将所学的理论得到实际的检验，并培养学生的创新能力。

（3）实习与毕业设计（论文）

实习和毕业设计不是本课程的课内任务，但属于与本课程密切相关的实践教学环节。认识实习主要参观城市给水处理厂，使学生对给水处理有一定的感性认识和了解；生产实习主要让学生在给水处理厂具体操作，对工艺过程以及管理方面有更加具体的学习和掌握。给水工程是毕业设计（论文）重要选题方向。通过毕业设计的训练，能够使学生在面对真实性设计题目时了解给水处理厂设计的全过程，巩固本课程的专业知识，进而培养学生分析和解决实际问题的能力。

3.理论教学和实践教学方式结合

怎样做到工程教育贯彻于课程始终，是一个值得思考的问题。多年来，本课程在理论教学和实践教学的内容安排、有机整合方面，主要做了以下工作：

3.1 理论讲授结合设计案例

（1）讲授完第一章“给水处理概论”后，播放本班同学参加认识实习时录制的DVD，让同学们回忆起参观过的各个处理构筑物，使工艺处理流程在脑海中逐渐清晰，并且能活跃课堂气氛，提起学习的兴趣。

（2）第二、三、四、五、六章教学内容设计：先讲授基本概念、基本理论（机理）；其次讲授工程应用池型（设备）、工作过程及设计要点；再次各个处理单元挑出经典池型（设备），结合CAD工艺构造图，穿插例题分析；最后教会学生看懂各处理单元CAD工艺构造图并完成设计计算作业。

这样的教学安排从理论到应用、从抽象到具体、深入浅出。在此过程中，学生不但掌握了基本原理及理论，还能学会设计计算并且学会看懂工艺图纸，了解课程设计和毕业设计的内容及要求。

（3）第七章“水厂设计”结合课程设计内容和要求，讲解经典案例。要求学生把各处理单元联系成一个整体，从宏观方面全方位考虑给水厂的设计。

3.2 实践教学巩固基础理论

（1）认识实习

设置认识实习课程，在学习《城市给水处理》理论课之前，通过有针对性的参观实习，使学生及时理论联系实际，加深对理论知识、关键技术的认识和理解，激发了学生的积极性和主动性，培养了其针对实际问题，去粗取精、有的放矢、勇于迎接挑战和解决问题的能力。

在参观过程中，注意录制DVD供课堂教学使用。

（2）实验教学

混凝、沉淀（澄清）、过滤三个主要处理工艺均设置对应的验证性试验，通过试验现象的观察和试验数据的记录，掌握处理理论（机理）。

综合性实验是利用学校周边（校内）的水源，由学生自主设计工艺流程，逐渐由以教师“教”为中心的教学模式向以学生“学”为中心的教学模式转化。通过教学模式的转化，在设计型实验的教学中，学生参与实验准备、实验设计、完成实验，提出问题，讨论分析问题，深化理论知识，发挥学生在实验过程中的自主性，激发了学生学习的积极性。

（3）课程设计

作为给水排水工程专业的学生必须具备系统全面的“工程设计能力”，这是开设“课程设计”的设计思想。使学生掌握给水处理厂的工艺设计计算、绘图。课程以基本原理为指导，以工程应用为背景，强调理论与实践相结合，着重培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

（4）生产实习、毕业设计（论文）

生产实习、毕业设计（论文）是巩固理论知识，有机联系专业基础和专业核心课程的两个关键教学环节。在这两个环节里，同学们可以仔细观察构筑物的构造，了解构筑物的工作过程，重点研究课堂上不能理解的知识点。通过实习和毕业设计训练，学生初步掌握了设计、施工、运行、管理等各个步骤以及设计计算方法。为今后的工作奠定基础。

3.3教学资料辅助

（1）教材补充。因仍然延用传统的教学培养体系，我校给水排水工程专业选用《给水工程（第四版）》（国家“九五”重点教材，1999年出版）作为教材，教材中的设计参数已经不符合《室外给水设计规范》（GB50013-2006）的要求。因此，在总结多年教学经验的基础上，结合教材、设计手册和设计规范编写《城市给水处理厂设计》讲义，供学生参考。

（2）CAD图纸收集。工程实践教学不能脱离工程图纸。为了让学生充分了解处理构筑物的构造和工作原理，平时注意收集市政设计院的工程实例图纸或完成质量好的毕业设计图纸，供课堂上讲解。现已将部分图纸一并编写到《城市给水处理厂设计》讲义中。

4.总结

水工程事业在不断发展，教材也在不断更新，虽然我校给水排水工程专业仍在延用传统教学体系，但是在《城市给水处理》课程建设过程中，应时刻把“理论知识和实践知识有机结合”作为指导思想，同时在教学模式、教学方法与手段上进行改革，使得其符合独立学院的特点。

以上内容是我在《城市给水处理》教学中的一点思考和实践。今后的教学工作中还要不断探索、研究与实践，使该课程的教学体系更加完善。

参考文献：

[1]给水排水工程专业指导委员会.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（2004）专业建设[M].北京：中国建筑工业出版，2004：24-27.

作者简介：

莫文婷（1980.12-），女，广西桂林人，讲师/教研室副主任，硕士（博士在读），主要从事给水处理理论研究。