孫永軍++肖雪峰++劉翠云

摘要：水泵與水泵站課程是給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性與理論性。然而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中普遍存在過(guò)分依賴(lài)書(shū)本、注重理論、忽視理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法。文章針對(duì)南京工業(yè)大學(xué)水泵與水泵站課程教學(xué)實(shí)際情況，詳細(xì)介紹了該課程的教學(xué)特點(diǎn)，主要從凝練重點(diǎn)、突出難點(diǎn)，課內(nèi)的實(shí)踐情景式教學(xué)，課外的實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐性，在創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力等五方面提出了課程教學(xué)改革方法，為深化教學(xué)改革、提高教學(xué)成效、培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力提供一種新思路。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；水泵與水泵站；教學(xué)改革；教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G6420；TV文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：

10052909（2016）04014604

一、水泵與水泵站課程教學(xué)改革的必要性

給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)是培養(yǎng)能在水的社會(huì)循環(huán)領(lǐng)域中，可從事相關(guān)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理、教育及研究開(kāi)發(fā)方面工作的水工業(yè)高級(jí)科研與工程技術(shù)人才。給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生通過(guò)四年專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，需要掌握該專(zhuān)業(yè)必要的基本理論、給排水工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)的方法、工程施工組織與管理、工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行管理等方面的知識(shí)。水泵與水泵站課程則是其最重要的專(zhuān)業(yè)主干課程之一，也是注冊(cè)設(shè)備師必考內(nèi)容。該課程具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，要求學(xué)生預(yù)先掌握工程流體力學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，尤其是第二章內(nèi)容（例如離心泵的基本方程，離心泵特性曲線，離心泵的定速、調(diào)速、換輪、并聯(lián)及串聯(lián)運(yùn)行工況）理論性較強(qiáng)，學(xué)生掌握其內(nèi)容有一定的難度。同時(shí)該課程與實(shí)際的水泵、給排水泵站結(jié)合緊密，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，僅通過(guò)課堂教學(xué)，很難使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容有較好的把握[1]。

為了加深學(xué)生對(duì)水泵基本構(gòu)造、工作原理和主要工作性能及給排水泵站系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，在該課程現(xiàn)有教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)踐，并結(jié)合南京工業(yè)大學(xué)給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)多年教學(xué)方案和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案，本文對(duì)水泵與水泵站課程教學(xué)進(jìn)行了改革研究，提出了該課程改革的新思路和新方法。

水泵與水泵站課程在整個(gè)給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)課程體系中具有重要的地位，它既是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。此外，該課程既是前期所學(xué)工程流體力學(xué)和電子電工學(xué)兩門(mén)基礎(chǔ)課程在給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)中的專(zhuān)業(yè)性深化，也是后續(xù)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)主干課程的基礎(chǔ)。與之相關(guān)的專(zhuān)業(yè)主干課程主要包括給排水管道系統(tǒng)、水質(zhì)工程學(xué)、建筑給排水工程等。同時(shí)它還是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課，在給水排水具體實(shí)踐工程中泵站及泵站設(shè)計(jì)與規(guī)劃等相關(guān)內(nèi)容均與該課程有關(guān)[2]。

該課程的重點(diǎn)內(nèi)容為離心泵的基本構(gòu)造、工作原理及主要性能，通過(guò)圖解法和數(shù)解法確定離心泵的工況點(diǎn)；變速、變徑等調(diào)節(jié)離心泵工況點(diǎn)的原理及方法；水泵站的機(jī)組選擇、管道及輔助設(shè)備設(shè)施布置；給水泵站與排水泵站的設(shè)計(jì)。而該課程的難點(diǎn)內(nèi)容為離心泵的基本構(gòu)造、工作原理及主要性能，通過(guò)圖解法和數(shù)解法確定離心泵的工況點(diǎn)；變速、變徑等調(diào)節(jié)離心泵工況點(diǎn)的原理及方法。由于該課程與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，

課堂上僅有的書(shū)本學(xué)習(xí)很難使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容有較好的掌握。該課程教學(xué)體系如缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難，對(duì)課程內(nèi)容無(wú)法較為形象地理解，學(xué)生只能對(duì)課程內(nèi)容死記硬背應(yīng)付考試，從而無(wú)法達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

二、水泵與水泵站課程教學(xué)改革

（一）理論聯(lián)系實(shí)際，凸顯教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性

該課程為給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的主干課程，但其第二章內(nèi)容與工程流體力學(xué)相關(guān)性較高，對(duì)工程流體力學(xué)基礎(chǔ)要求較高，且該章理論性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)多，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)較難理解。此外，第四章和第五章涉及給水泵站和排水泵站設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，需要掌握設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容較多，且實(shí)踐性較強(qiáng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以把握重點(diǎn)，理清知識(shí)層次，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)來(lái)說(shuō)是一個(gè)難點(diǎn)。由于該課程內(nèi)容豐富，知識(shí)點(diǎn)眾多，具有較多的基礎(chǔ)理論性推導(dǎo)，同時(shí)又關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，部分知識(shí)點(diǎn)與給排水相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)相重合，以致學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)不能很好地把握重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)吃力。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)突出重點(diǎn)，詳略得當(dāng)，層次分明。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中必須根據(jù)課程實(shí)際情況，凝練出課程重點(diǎn)內(nèi)容，突出課程難點(diǎn)，使學(xué)生分清主次，才能有助于學(xué)生掌握知識(shí)重點(diǎn)與難點(diǎn)[3]。

（二）課內(nèi)的實(shí)踐情景式教學(xué)

情景教學(xué)模式是一種有助于引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的全新學(xué)習(xí)方法，旨在提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。教師在課堂教學(xué)過(guò)程中引入一些有針對(duì)性的特殊情景或場(chǎng)景，以較為形象的場(chǎng)景引起學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生在所設(shè)置的場(chǎng)景中學(xué)習(xí)知識(shí)，有助于學(xué)生對(duì)教材知識(shí)的深刻理解，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心。實(shí)踐情景教學(xué)模式對(duì)水泵與水泵站課程來(lái)說(shuō)就是利用多媒體播放動(dòng)畫(huà)和視頻的一種教學(xué)方法，主要內(nèi)容包括：水泵相關(guān)工作原理，以及各種類(lèi)型的水泵工作狀態(tài)，水泵廠的生產(chǎn)過(guò)程，以及泵站工作、運(yùn)行過(guò)程等。可使用PPT播放一些工程現(xiàn)場(chǎng)照片，加深學(xué)生對(duì)水泵工作原理以及水泵站的理解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)在講解第二章離心泵的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，可將一些離心泵的模型帶入課堂，進(jìn)行拆解和展示，為學(xué)生提供更加直觀的講解[4]。

此外，在該課程教學(xué)過(guò)程中可增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，增設(shè)一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，一是，離心泵構(gòu)造構(gòu)件及系統(tǒng)認(rèn)識(shí)：學(xué)生通過(guò)動(dòng)手拆裝離心泵，認(rèn)識(shí)離心泵類(lèi)型、構(gòu)造組成、主要構(gòu)件，以及水泵、“三閥兩表”及減隔振系統(tǒng)，加深對(duì)離心泵安裝以及工作原理的理解。二是，離心泵特性曲線測(cè)定：掌握離心泵啟動(dòng)、調(diào)試、停車(chē)的操作方法；正確測(cè)定（計(jì)算）出揚(yáng)程、流量、功率、效率等性能參數(shù)；掌握特性曲線Q-H、Q-N、Q-η的測(cè)定及繪制方法。三是，離心泵串聯(lián)、并聯(lián)工況特性曲線測(cè)定：掌握離心泵串并聯(lián)工作啟動(dòng)、調(diào)試、停車(chē)操作方法；正確測(cè)定或計(jì)算出揚(yáng)程、流量等性能參數(shù)；掌握特性曲線Q-H的測(cè)定方法及特性曲線繪制方法。實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生熟練操作實(shí)驗(yàn)裝置，合理解決實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，并能正確解釋實(shí)驗(yàn)中的各種現(xiàn)象。教師應(yīng)多啟發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生提出新的實(shí)驗(yàn)方案及改進(jìn)意見(jiàn)[5]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程，使學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)有更深刻的理解，即從理性認(rèn)識(shí)到感性認(rèn)識(shí)，再?gòu)母行哉J(rèn)識(shí)回到理性認(rèn)識(shí)。只有這樣，才能

充分掌握教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。

（三）課外的實(shí)踐教學(xué)

該課程與實(shí)際工程結(jié)合得較為緊密，在課程教學(xué)過(guò)程中可以輔以適當(dāng)?shù)膮⒂^實(shí)習(xí)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)。教學(xué)中每上完一章或關(guān)鍵性小節(jié)后，可以將教學(xué)地點(diǎn)從教室搬到水泵廠、給水泵站、排水泵站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)。在現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行課本重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的講解，將課堂講解與水廠的參觀和認(rèn)知有機(jī)地結(jié)合起來(lái)

，最終使學(xué)生在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的過(guò)程中學(xué)到知識(shí)，通過(guò)實(shí)習(xí)增加感性認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化對(duì)課本知識(shí)的理解和掌握。例如在講解第四章給水泵站的過(guò)程中，可以組織學(xué)生去自來(lái)水廠的取水泵站（一級(jí)泵站）和清水提升泵站（二級(jí)泵站）進(jìn)行參觀，分小組由帶隊(duì)教師（包括任課教師）對(duì)水泵站的構(gòu)造、機(jī)組布置、管道布置、機(jī)組調(diào)試運(yùn)行等方面內(nèi)容進(jìn)行講解，通過(guò)實(shí)際案例幫助學(xué)生掌握給水泵站相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。此外，還可以組織學(xué)生去市政管網(wǎng)工程加壓泵站（中途提升泵站）、建筑消防的泵房、雨（污）提升泵站、給（排）水廠的泵站等工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀，對(duì)不同類(lèi)型的水泵性能和設(shè)計(jì)以及施工注意事項(xiàng)進(jìn)行講解，不僅加深學(xué)生對(duì)水泵性能的認(rèn)識(shí)，同時(shí)還可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)水泵安裝過(guò)程的了解，為后期的課程設(shè)計(jì)增加感性認(rèn)識(shí)，也有助于學(xué)生對(duì)水泵及水泵站基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)知識(shí)的掌握。

（四）加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐性

水泵與水泵站課程設(shè)計(jì)也必須與工程實(shí)際結(jié)合起來(lái)。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就是為了增加學(xué)生的實(shí)踐性認(rèn)識(shí)而設(shè)置的，學(xué)習(xí)書(shū)本理論知識(shí)后，再進(jìn)行實(shí)踐性的課程設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的掌握，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。但是大多數(shù)院校的課程設(shè)計(jì)僅僅局限于一個(gè)理論題目，對(duì)與給排水相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和設(shè)計(jì)規(guī)范使用較少。

學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后僅是感覺(jué)做完一道大作業(yè)題，并沒(méi)有對(duì)所學(xué)習(xí)的泵與泵站知識(shí)有一個(gè)理性的升華和認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)存在著很大缺陷，需要結(jié)合工程實(shí)際以及用人單位對(duì)給排水人才的要求進(jìn)行改革。在課程設(shè)計(jì)選題時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際，體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐性和專(zhuān)業(yè)性，可采用設(shè)計(jì)院的實(shí)際工程項(xiàng)目作為學(xué)生課程設(shè)計(jì)的選題，

可以使學(xué)生真正體驗(yàn)實(shí)際工程設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的“思考—設(shè)計(jì)—教師審圖反饋—修改”這一過(guò)程，提高學(xué)生分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。更重要的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格采用給排水設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)，按照設(shè)計(jì)院對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和審圖。加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐性，除了將實(shí)際工程案例作為課程設(shè)計(jì)選題、重視設(shè)計(jì)手冊(cè)和規(guī)范的使用、以設(shè)計(jì)院的要求進(jìn)行畫(huà)圖設(shè)計(jì)等方式

外，還可采取指導(dǎo)教師與設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)師聯(lián)合指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的方式，強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)與實(shí)際工程的結(jié)合。在講解課程第四章給水泵站和第五章排水泵站時(shí)，可邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院的資深設(shè)計(jì)師來(lái)校進(jìn)行泵站設(shè)計(jì)的專(zhuān)題講座，以加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，夯實(shí)其專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，拓展學(xué)生視野[6-7]。

（五）在創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

通過(guò)該課程與相關(guān)實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)，不僅要加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的分析與解決能力，還需要通過(guò)創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)模式培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新能力。具體

做法是：首先通過(guò)創(chuàng)新性的實(shí)習(xí)教學(xué)，即產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的模式，加強(qiáng)校企聯(lián)合，落實(shí)校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，拓寬學(xué)生獲取實(shí)踐知識(shí)的渠道，這樣才能

有助于學(xué)生在課程知識(shí)上的創(chuàng)新。其次開(kāi)放學(xué)校與學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程研究中心，重視本科生導(dǎo)師制以及大學(xué)生菁英學(xué)校的建設(shè)，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展與課程相關(guān)學(xué)科的研究，為學(xué)生量身打造與水泵與水泵站課程相關(guān)的科研課題，并積極引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目、大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目等大學(xué)生的科研項(xiàng)目，使其掌握課題申報(bào)、開(kāi)展科學(xué)研究、撰寫(xiě)論文和專(zhuān)利申請(qǐng)等能力，

提高學(xué)生綜合科研能力，通過(guò)實(shí)踐科研相結(jié)合的模式培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。最后，指導(dǎo)學(xué)生參加各類(lèi)大學(xué)科研創(chuàng)新類(lèi)的競(jìng)賽，例如大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽等。通過(guò)參加各類(lèi)競(jìng)賽，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到顯著提升[8]。同時(shí)學(xué)校及學(xué)院也應(yīng)為在創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供保障和支持，積極搭建平臺(tái)，通過(guò)開(kāi)展校級(jí)創(chuàng)新實(shí)踐大賽，以及開(kāi)展本科生導(dǎo)師制，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新興趣，積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)本科生參與教師的科研活動(dòng)，提升學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。筆者所在學(xué)院積極與企業(yè)合作，開(kāi)展本科生科技競(jìng)賽和論壇，鼓勵(lì)并贊助學(xué)生進(jìn)行科研競(jìng)賽，營(yíng)造良好的創(chuàng)新氛圍。在科研活動(dòng)中進(jìn)行一對(duì)一的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)，努力培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和素質(zhì)。

三、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合南京工業(yè)大學(xué)給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和用人單位對(duì)給排水科學(xué)與工業(yè)專(zhuān)業(yè)人才的能力要求，在學(xué)科多年發(fā)展的基礎(chǔ)上，本文提出了凝練重點(diǎn)、突出難點(diǎn)，課內(nèi)的實(shí)踐情景式教學(xué)，課外的實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐性，在創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力等五方面，基于實(shí)踐教學(xué)的教育教學(xué)改革方法。值得一提的是，教師作為“教”的主體應(yīng)該不斷提高自身的專(zhuān)業(yè)理論水平和工程實(shí)踐能力，努力掌握多種教學(xué)方法，提高實(shí)際教學(xué)質(zhì)量和效果。通過(guò)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的教學(xué)改革，完善學(xué)生培養(yǎng)體系，提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，使學(xué)生具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，以更好地服務(wù)社會(huì)。參考文獻(xiàn)：

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