新时期“泵与泵站”课程教学改革探索

刘 忻，潘 杨，李 勇，马三剑

（苏州科技大学 环境科学与工程学院，江苏 苏州 215000）

2017年中国共产党第十九次代表大会首次将“绿水青山就是金山银山”这一重要理念列入大会报告中，并在新修订的《中国共产党章程》的总纲中，进一步明确了全体党员要“树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，增强绿水青山就是金山银山”的意识。2020年4月，习近平总书记前往浙江省湖州市安吉县天荒坪镇余村考察调研时，在听取了浙江省委和省政府的工作汇报后更是进一步指出，在今后的社会经济发展中一定要践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，推进生态文明建设迈上新台阶，把绿水青山建得更美，把金山银山做得更大，让绿色成为发展最动人的色彩。重视环境与经济之间协调发展的理念业已成为当今社会发展的主流，日益深入人民群众的心中。

从环境学科的角度而言，优异的水质质量是“绿水”重要的组成部分。然而自进入千禧年后，随着中国经济的飞跃发展，国内的地表水和地下水的水体污染问题却日益突出。我国急需大批环境工程、环境科学和给排水专业的人才来参与到治理受到“黑臭”污染的水体的工作中，努力恢复“绿水青山”的优美环境，不负习近平总书记的殷切期许。“泵与泵站”是环境科学与工程专业的方向限选课，更是给排水工程专业的核心专业课程，承担着培养新时代水环境保护人才的重任，对该课程的教学工作进行改革是这两个专业建设的重要内容，符合教育部《关于开展新工科研究与实践的通知》中创新课程建设和人才培养模式的文件精神。一直以来，“泵与泵站”的教学工作模式是以教师在课堂上讲授为主，学生课前预习、课上听讲记忆、课后作业及复习巩固为辅，形式较为单一，亟待通过改革与时俱进的更好的被学生掌握。

一、课程改革原则

（一）创新性

作为一种通用设备，泵的类型始终处在不断更新迭代的过程中。由于其是本课程的基本要素之一，因此这也就要求“泵与泵站”课程必须要做到内容上一定要“与时俱进”。在明确各种类型泵适用场合的同时，以此为背景，介绍其演化发展的历程及其对泵站设计影响之间的逻辑关系。

（二）发散性

以合理选泵和顺利进行泵站设计为最终目的，必须抓住泵特性中六大基本要素（流量、扬程、功率、转速、效率和允许吸上真空高度）之间的相互关系这一主线，聚焦泵的优选比较，分析其技术和经济合理性，培养同学们的工程理性思考能力，建立多角度辩证解决问题的思路。

（三）时代性

“泵与泵站”课程不仅需要讲授基本知识，还需要积极与思想政治理论教育、工程实践相结合，方便学生具象化地吸收基础知识，同时提高他们的思想政治水平、理论知识水平和工程伦理水平。

二、课程改革内容

（一）引入思政元素

2020年教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确提出“课程思政建设要在所有高校、所有学科专业全面推进，围绕全面提高人才培养能力这一核心点，围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给，提升教师开展课程思政建设的意识和能力，系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育，坚定学生理想信念，切实提升立德树人的成效。”由此可见，思想政治理论课是落实立德树人根本任务的关键环节。因此在“泵与泵站”教学时，必须要充分提炼本课程教学内容中的思政要素，并将之穿插入专业知识的讲授过程中，将思想政治融入环境科学与工程和给水排水工程专业的育人环节内。教师是学生学习的引路人。要顺利将思政元素引入“泵与泵站”，教师首先要在主观上树立正确的思想政治意识。在课堂上始终坚持正确的政治方向，完全与国家的各项大政方针保持一致。新时期中，更要对学生强调“德”与“智”两者皆不可荒废，专业知识与社会主义核心价值观始终要并重，积极思考“泵与泵站”与思政元素的结合点，落实好思政要素在课程中的表达和引领。

“泵与泵站”课程中思政元素的挖掘和融入是重中之重。结合泵设备发展历程与“泵与泵站”教学内容，在专业知识讲授过程中深入挖掘并融入课程思政元素。例如，通过强调我国面临的水污染危机，明确告诉学生环境保护和控制水体污染的重要性，培养学生的责任意识；在泵站设计章节的教学中强调要从技术和经济性两方面严格方案比选，树立学生正确的职业道德。除此以外，还要结合国内外形势，告诉学生不仅要积极吸收国外先进泵设备的制造方法和运行经验，更要坚信随着我国经济和科技实力的不断强大，未来一定会在全球傲视诸强。教师在教学中要善于使用贴切的案例服务于课堂，以便于学生理解吸收。例如，可以通过2007年发生的太湖蓝藻暴发事件，强调习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”这一科学论断的正确性；通过“引江济太”的措施，说明我国社会主义制度集中力量办大事的优点，教育学生树立勇于承担社会责任的意识；同时也凸显了环境科学与工程这一学科、泵这一基本设备在保障国计民生中的重要性。坚持本课程与水处理行业的发展密切结合，将处于行业前沿新技术和新应用融合入课程中，如高级氧化耐腐蚀设备的开发、膜清洗设备的研发等，突出课程应用性的特点，坚持理论与实践相结合，构建“由理论出发发展解决问题能力，最后提升专业素养”的培养模式，避免学生陷入“死读书、读死书”的不良局面，提升学生的创新意识和联系实际的能力。

（二）创新教学方法

以往“泵与泵站”课程教学中，更多的是教师主动地“讲授”本课程的知识，学生通过听讲、记笔记和做作业等形式被动地“吸收”知识。但是本课程的很多相关知识其实在其他先期课程中学生已经了解甚至学习过。通过课堂互动的方式，启发学生对已掌握知识的记忆，并将之迁移到本课程的学习中。如推导泵扬程计算的过程中，可结合水力学或环境工程原理或化工原理中Bernoulli方程的相关内容，从学生熟悉的参考平面的选取、能量衡算式的列出开始，进行参数单位的换算以及等式在物理形式上的归纳、组合和变形等方面逐步引导，实现理论知识的迁移转化，使学生可以加深对前后知识的融会贯通。

加强理论和实践相结合的教学，针对课堂难点内容，通过已有教学实验装置，加强学生对知识的主动吸收。例如在讲授离心泵特性曲线时，可以通过网络虚拟仿真动画形式，现场展示离心泵在不同条件下特性曲线的变化情况；同时，让学生根据课堂上学到的知识，预先在课后设计好离心泵启动和特性曲线变化的实验方案，在配套的课程实验环节中将之实施并加以验证。这样做不仅可以让学生可以对所学知识有直观感受，更可以贯彻“以结果为导向、以学生为中心”的新理念。打破学生以教室课堂为学习知识场所的观念，鼓励学生发挥主观能动性，利用中国大学MOOC（慕课）、Bilibili等网络资源平台，以轻松愉悦的方式从不同角度随时随地地思考和学习，自主把握对知识的掌握牢固程度。

（三）拓宽教学资源

“泵与泵站”是理论与实践并重的专业课程。以往教学是利用学校的教学资源，讲授理论知识，辅以本课程的实验。在新时期新的要求下，只有整合多方力量、拓宽教学资源，才能使学生在理论知识与工程实践能力上更好地发展。工科类课程之间是相互联系的，沟通先期各个课程间的相互作用，可以对本课程的教学起到事半功倍的效果。认识实习是向学生直观展示水处理构筑物的重要途径。通过实习工作，学生在本课程教学工作展开前，可以实地感受泵的外观、安装方式和运行状态，以及泵站的空间布置、附属设施的种类及作用。这样以后，学生在课堂教学中理解力自然也就得到加强了。

教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会每年会定期召开“泵与泵站”的教学研讨会，专门针对本课程教学中存在的展开深入讨论，同时各类分享相关的教学资源，为广大同行搭建了非常好的沟通交流平台。苏州科技大学环境科学与工程学院环境工程系每年都会派出课程骨干教师参会学习，在交流中不断汲取营养以提高自身的业务水平。与此同时，苏州科技大学环境科学与工程学院环境工程系积极与苏州市排水有限公司、苏州新区自来水有限公司等单位，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司、中衡设计集团股份有限公司和悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司等设计院所，以及苏州科特环保股份有限公司、苏州科太环境技术有限公司等环保公司相互合作，在应用实践类课程中推动校-企联合，集中各自在教学、工艺设计研发和工程实践等方面的优势。例如在讲授泵站设计时，讲授泵的选择及泵站布置的一般要点，同时结合设计院的设计经验和工程案例，并根据环保公司对泵安装、防腐和检测指导学生，拓宽学生的眼界，从实践的角度重新理解设计规范条例。同时，在课堂上辅以规范图纸的临摹、讲解，使得学生对于图纸规范性的把握有了初步的概念，大大降低了以往课程设计图纸中出现的一般低级错误。这样一来，就从原先的“教”与“学”二维模式转变为新的“教”“学”与“用”三维模式。

（四）多元化教学评价

以往评价学生成绩仅仅是考勤、课堂表现打分、作业完成情况、实验成绩和期末考试成绩，乘以权重后相加而得，评价并不全面。通过增设“小组讨论”环节，通过对规范图纸、泵设备学习讨论的环节，培养学生的团队合作、统筹管理、综合思考和汇报演说的能力，引导他们发现自身表现问题并改进，对他们的表现打分，多维度地呈现学生的表现能力，更客观地评价他们的表现，促进达成教学目标，如表1所示。

表1 泵与泵站课程学习评价体系

同时，通过加强与学校教学督导、用人单位间的交流，结合工程认证OBE理念，对本专业学生在思想政治教育要求、理论知识、发现分析解决复杂工程问题能力、沟通能力和团队协作能力的要求等方面，建立课程反馈评价机制，保障“泵与泵站”课程教学的不断改进。

三、课程改革成果

“泵与泵站”是环境科学与工程专业的方向限选课和给排水专业的核心专业课程。通过在教学中不断改进，收到了良好的教学效果。通过向学生解说本课程的目标定位，结合当前水污染防治的形势和思想政治教育，使学生充分了解本课程对毕业能力达成所起到的支撑作用，发挥对学习的主观能动性，坚定了学好本课程的决心。学生对课程的认可度由实施前的71%提高到目前的97%，课堂参与度由64%提高到98%，愿意从事水污染治理行业的学生比例从40%提高到70%，学生的学习效果稳步改进。

在“泵与泵站”课程教学中充分挖掘并融入思想政治教育元素，创新教育教学和评价方法，并借助学校和社会的各类资源，持续对“泵与泵站”课程的建设、知识构架、教学组织及评价等进行改进，由此使学生更自主地发挥出学习的积极性，取得了良好的效果。