《泵与泵站》教学改革措施的研究

李静 张彦平 王丽娟 李征 李一兵 王朋 刘立超

摘要：《泵与泵站》是给排水科学与工程专业的一门专业基础课程。本文根据新形势下给排水科学与工程专业人才培养的需要，结合河北工业大学的教学现状，分析目前《泵与泵站》的课程特点和在教学中存在的主要问题，从教学安排、教学方法和实践教学等方面进行详细的改革与探讨，提高教学效果和教学质量。

关键词：泵与泵站；教学质量；教学改革

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0110-02

一、引言

给排水科学与工程专业的研究对象为“水的社会循环”。而泵与泵站在水社会循环中起到至关重要的作用：取水泵站从自然水源取水至净水厂，送水泵站将净化后的水送至城市管网，污水、雨水泵站将水自城市雨水污水管道中送至污水或中水站，将水净化送至自然界或回用于人类社会。由此可见，《泵与泵站》课程与给排水科学与工程专业中的《建筑给排水工程》、《给排水管道工程》、《给水工程》和《排水工程》课程及相关课程设计均密不可分。该课程的学习效果会直接影响学生对后续其他课程的学习效果以及未来的工程应用。此外，科技水平的进步，导致工程应用中的设备型号等更新较快，社会环境的变迁对学生和教师的教学心态等也造成影响。因此，应调整原有的教学形式和方法以适应当前社会需求，不断完善教学内容和教学手段，激发学生学习兴趣，提高教学效果，为学生将来从事相关的设计、施工、规划以及工程运行管理奠定坚实的基础。

二、课程特点

《泵与泵站》是给排水科学与工程专业的必修专业基础课程。该课程的理论性和工程实践性强。课程的主要任务是使学生全面了解水泵的类型、基本原理和性能参数等，掌握离心泵管道系统中的调节方式，掌握分析（同型号、不同型号、调速等工况下）离心泵并联工作曲线的方法，并具有初步完成泵站设计的基本能力。

本课程设置时间为大三第一学期，是学生刚开始从大学的基础课程理论课程接触专业性强的专业课程。本课程主要针对水的输送，因此在分析泵运行的工作原理和所需的扬程等问题时，大量涉及《水力学》中的知识点。此外，由于工科的特点，本课程的课程设计需要进行画图设计，学生要将《工程制图》的知识应用于实际工程绘图中，这些对刚进入专业学习的学生具有一定难度。因此，如何能使得学生尽快理解本课程的教学目的和适应专业课程学习，是授课教师的首要任务。

三、多元化教学措施的应用

大学教育中对所学专业的主要知识点和基本原理等主要是在课堂内讲授，而采用多种教学手段使得学生能够将书本中的知识吸收并掌握，需要采用多元化教学方式。

1.明确课程衔接关系，有意识引导学生有重点的学习。由于学生在刚进入大学时，对所学专业的不理解，对未来工作方向不明确，使得学生难以在大学学习中正确建立学习习惯，因此，需要在大一进校期间，对学生进行导航课程或专业介绍，详细阐述大学课程之间的联系和影响，明确大学所开课程的必要性。

在教学过程中，与相关课程教师积极探讨，不同课程之间的相关关系和课程的内容衔接部分。方便教师在课程教学中有方向地引导学生，针对专业特点有意识地对课程内容进行重点教授。

2.传统教学方式和多媒体教学手段结合。由于工科专业的特性，本课程中有理论推导，也有工程设备和工程设计例子。应根据不同知识的特点，选择合理的教学手段。

泵与泵站总学时共32学时，教学内容较多，课时有限。多媒体教学能有效减少板书时间，增加教学内容，有助于提高教学效率。但在课堂也应根据教学内容，有选择地合理利用传统教学和多媒体教学。如，本课程中关于泵的基本方程、理论特性曲线以及泵装置的扬程等教学内容，需要涉及一定的水力学内容，并需要进行公式推导。这部分内容需要学生理解公式来源和推导过程，这部分内容适合采用传统教学方式，利用板书，降低讲解速度，延长学生反应时间，教师通过观察学生反应情况，适当增减公式分析步骤，使学生跟上教师的教学思路。从学生的近几年反应来看，该方式可帮助学生更好地理解所学的理论知识。而对于泵的类型和泵的结构组成等部分内容讲解时，单纯的板书不能帮助学生理解，可采用视频、动画、图片和电子图纸等，通过多媒体方式，直接展示给学生，如通过动画和视频观看泵的设备组装、蠕动泵的运行、泵房内设备的布置等，加深直观印象，增加学习兴趣。

3.对比式和启发式多种教学方法的应用。由于泵与泵站中泵的类型多种，可采用对比式教学，提高教学效果。例如，在讲解离心泵与离心风机，由于其基本原理相同，对其进行类比，在减少教学学时的同时，得到很好的教学效果。在讲解第三章的其他形式水泵时，各个泵知识点不尽相同，知识点繁杂，可采用对比方式，对比不同种泵的结构、工作原理、特点和应用等，使学生获得深刻教学印象，更好地掌握多种泵的知识点。

针对当前社会对院校毕业生的要求，以及学生自身的兴趣，将当前社会的需求和工程实例引入教学中，促使学生重视本课程的学习。例如，根据专业的工程特点，介绍本课程在水工程中的重要作用，以及在当今社会中职业资格设置要求，向学生介绍未来工作中的给水排水注册设备工程师职业资格考试中，《泵与泵站》作为一门专业基础课已经被列入考试科目，并在教授基础理论时，适时引入考试题目，激发学生学习兴趣。根据目前工程发展，在课程中穿插工程应用情况，例如，本校内的地理位置和本校泵站设置位置、要求和结构形式等，启发学生思考在不同实际状况中，泵的要求及泵站的相应设置要求，提高学生的学习热情和课程教学效果。

4.习题课与课后作业有机结合。《泵与泵站》的课后习题可帮助学生理解吸收课程基本理论和知识点。为帮助学生更好地理解本课程的重点难点内容，教师在课程讲解后根据课后习题布置作业，并将作业作为平时成绩的一部分计入总成绩中。教师可根据学生课后作业的具体情况，分析学生对课堂内容的理解状况，并根据该状况，有重点调整课堂教学内容；设置习题课，为学生讲解难度较大或容易发生错误的习题。此外，教师应根据给排水注册设备工程师的考试内容，在习题课上对考试题目进行分析，并建立习题集。习题教学有助于教师理解学生对课程内容的掌握情况，使得教师审时度势地进行教学，引导学生，提高教学效果和教学质量。

四、加强实践教学环节

给排水科学与工程专业属于工科专业，学生未来的工作大多针对规划、设计、施工及应用等方向，单纯依靠课堂教学不能完全满足社会对毕业学生的要求，因此，在本科教学计划中除了设置泵与泵站的课堂教学以外，还安排了实习、课程设计和毕业设计等实践环节。

1.实习环节。在每年的实习教学中，我们组织学生参观天津地区的取水泵房、送水泵房、污水提升泵房以及建筑给排水中的生活和消防泵房。通过教师和工程人员的讲解，让学生了解泵在城市水工业中的地位和作用，以及在实际工程中的应用和设置。学生通过实习，对泵和泵房的外观、结构等有初步的认识，并理解泵在工程中的实际运行情况，积累基本的工程经验，为学生在大学中的学习和今后的实际工作奠定基础。

2.课程设计环节。本校的泵与泵站课程设计安排在大三第一学期，是学生第一次尝试进行工程初步设计。学生在本设计中开始应用课堂中所学习的基础理论，教师通过采用工程实际图纸和案例的讲解，引导学生学习给排水专业的设计书册、室外给排水设计规范等工程材料，查阅相关基础资料，学生在设计过程中学习工程图纸，合理应用工程制图的知识点，掌握工程图纸的基本要素。

3.毕业设计环节。毕业设计是学生在大四第二学期的主要学习任务，学生通过毕业设计对本专业的主要知识点和基础理论进行综合应用，进一步完善学生对本专业知识的掌握情况。泵站作为给排水科学与工程的基础专业课程，其在城市给水工程、排水工程和建筑给排水工程的毕设方向上都占据重要作用，因此，在毕业设计中，学生会将课程设计所学会的设计步骤和设计内容应用于毕业设计中，但毕业设计并不等同于课程设计，它将整个系统工程融合为一个整体，如给水工程中，毕业设计内容包括水源取水、净水厂工艺、市政管网输送等内容，涉及到取水泵站和送水泵站。同时，对毕业设计的要求应高于课程设计，学生在毕业设计过程中可更好地理解泵站的作用，完成泵站的计算和设计图纸。

以上的课程设计和毕业设计均能有效地将理论与工程实践相结合，激发学生的学习热情，加强学生对实际工程的理解，从而提高本课程的教学效果和质量。

为了满足当前形势对城市水工业工程技术人才的需求，《泵与泵站》作为给排水科学与工程专业的专业基础课，其教学质量和教学效果与本专业其他主专业课的学习关系密切。本文根据目前本专业的发展形势和本校的课程体系，从教学安排给水与排水工程专业的主干课程之一，其教学质量和教学效果的提高需要不断地摸索和完善。本文通过对目前我校《水质工程学II》教学过程中存在的问题，从教学安排、教学方法和实践教学等方面进行研究和改进，整合和改进了科学合理的教学措施，提高学生的学习兴趣和学习热情，培养学生的工程实践能力，整体地提高了本课程的教学效果。

参考文献：

[1]姜乃昌.泵与泵站[M].第5版.北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2]马保成，李亚娇，万琼，杨国红.基于工程素质的水泵与泵站课程教学改革研究[J].技术与创新管理，2014，35（1）：51-53.