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水污染控制工程課程設計教學研究

2018-04-10 09:12:40 來源網站:免費論文網創業好點子 本文移動端:水污染控制工程課程設計教學研究

水污染控制工程課程設計教學研究 本文關鍵詞:水污染,教學研究,課程設計,控制工程

水污染控制工程課程設計教學研究 本文簡介:摘要:文章首先對《水污染控制工程》課程設計存在的問題進行了分析,再以工程案例實踐作參考,采用小組方式進行課程設計,因各組課題內容不同,考核以小組整體考慮,此種做法促進了學生學習的積極性,強化了學生之間的合作,提高了課程設計教學的效果,具有一定的實踐意義。關鍵詞:《水污染控制工程》;課程設計;教學方法

水污染控制工程課程設計教學研究 本文內容:

摘要:文章首先對《水污染控制工程》課程設計存在的問題進行了分析,再以工程案例實踐作參考,采用小組方式進行課程設計,因各組課題內容不同,考核以小組整體考慮,此種做法促進了學生學習的積極性,強化了學生之間的合作,提高了課程設計教學的效果,具有一定的實踐意義。

關鍵詞:《水污染控制工程》;課程設計;教學方法;教學改革

《水污染控制工程》是環境工程專業的核心主干專業課程之一,是一門理論與實踐并重,實踐性很強的課程。該課程的實踐性教學環節主要有課程設計、課程實驗和課程實習等,而課程設計是該課程實踐性教學環節的重中之重,要求學生綜合運用所學的有關理論知識,通過課程設計掌握解決水處理實際工程設計的能力。[1]通過該課程的學習與設計,可以進一步鞏固和運用課堂教學所學習的基本理論和基本知識,熟悉相關工程設計的步驟、熟悉排水管網設計、熟悉水處理相關工藝設計、掌握工藝設計計算方法,培養學生學會正確運用設計規范、設計手冊和參考資料,培養學生熟練使用相關設計軟件和提高土建工程繪圖能力,培養學生分析和解決工程實際問題的能力。所以課程設計是《水污染控制工程》課程的核心實踐性教學環節,其教學質量對學生的工程實踐能力培養非常關鍵。

1課程設計的內容概況

目前安徽建筑大學《水污染控制工程》課程設計內容分為兩個部分,分別是排水管網工程設計(以下簡稱“管網課程設計”)和污水、廢水處理工藝設計(以下簡稱“水處理工藝課程設計”)。[2]前者進行城鎮排水管道系統的設計,要求確定排水管道系統的定線、布局,各設計管段的水力設計計算,排水管道系統的平面布置和排水主干管道的剖面設計;后者進行城鎮污水處理廠或工業廢水處理站的工藝設計,要求確定污水處理的工藝流程,計算各處理構筑物的尺寸,給出污水處理廠的總平面圖和工藝高程圖,并給出所有構筑物的平面/剖面圖等,根據設計深度一般還要求進行設備選型、經濟技術比較等。管網課程設計一般要求說明城鎮的基本概況、設計任務、工程規模、排水體制、水質和水量等,并進行水力學設計。主要內容包括:對設計任務和依據的概述,排水管道系統的定線、布局、走向,各管段的水力學設計計算,管道附屬構筑物的設計說明和水力學計算,管段之間的水力計算與高程設計與說明,管道系統的平面布置與說明等。水處理工藝課程設計要求說明城市(或企業)的概況、設計任務、工程規模、水質和水量、工藝流程、設計參數,主要構筑物的尺寸和個數,主要設備的選型(型號)和數量等。主要內容包括設計任務和依據的概述,污水處理水質水量的確定,污水處理流程和污泥處理流程的選擇和說明,各處理構筑物以及主要設備的工藝計算與選型說明,處理構筑物之間的水力計算與高程設計說明,污水處理廠(站)平面布置與說明等。

2課程設計教學內容的改革

2.1課程設計存在的問題

在日常的教學過程中,課程設計存在諸多問題,嚴重影響了課程設計的質量,主要問題有以下幾點。第一,課程設計抄襲現象嚴重。由于課程設計教師精力投入有限,常常難以做到每個學生一個課題,因此當課題主體相同或相近時,其基本的計算過程、工藝流程、設備選型等很可能基本相同,學生只要拷貝相關資料,稍微改換一下數據,就成了所謂設計成果,抄襲作弊非常容易實現。加之,現在網絡資源非常豐富,學生很容易參考網絡資源,甚至直接從網上下載相關資料作為課程設計成果,不做任何修改。[4]第二,課程設計成果質量差。由于學生缺乏學習的積極性和主動性,對課程設計要求沒有準確掌握以及教師對質量控制缺乏有效措施,很少對課程設計進行嚴格控制,導致設計成果質量比較差。特別是圖紙繪制及表達很不規范,不符合國家建筑制圖的質量要求。有的學生構筑物平面圖就畫了幾條框線,充其量就是示意圖,對圖線的虛實、線條的粗細幾乎沒有考慮;有的學生圖紙全部是實線,圖樣畫法基本上沒有參考國家制圖標準,隨心所欲畫畫等。第三,教師和學生的精力投入不夠。環境工程專業《水污染控制工程》課程設計在第七學期,而這個時期學生面臨考研、就業等壓力,如果教師督促不嚴,學生很難有足夠的精力來認真完成課程設計的學習,只會匆忙拼湊課程設計材料,應付了事。此外,課程設計的打分也缺乏可操作的標準,教師打分主觀性很大,一般情況下只有不交課程設計材料的學生,成績才會不及格。第四,現有教學條件和管理體制存在不足。該校由于沒有專門的教室進行課程設計教學,課程設計教學只能在教研室。教研室空間相對狹小,而且人員來來往往,對教學的干擾非常嚴重,這在客觀上也影響了課程設計的教學質量。此外,該校對課程設計沒有質量控制措施,課程設計完全成了教師的良心活,在這種背景下,當學生的學習積極性不高時,教師幾乎不可能花很多精力去控制課程設計的質量。

2.2課程設計采取的革新措施

針對存在的問題,《水污染控制工程》課程組決定對課程設計的教學內容、教學管理等方面進行一系列的改革措施。首先,每個學生的課題和任務各不相同。課程設計各個課題差別很大,以抑制抄襲現象。從2014年起,每個小組的課題完全不同,小組成員任務不同,分工明確。如管網課程設計,我們一般提供26~30個課題供學生選擇,每個課題限制3~4人共同完成,每個小組選題不能與其他小組相同。各個課題的每一條道路名稱、位置、走向等均不相同,要求學生繪制的圖紙與任務書的附圖必需完全一致,這樣管網的平面圖基本上不可能抄襲,主干管的名稱、走向、高程、管徑等差別很大,抄襲也很困難。水處理工藝課程設計我們共給出20個不同的課題,城鎮污水處理廠設計有5個課題,其主體工藝要求不同;工業廢水廠站設計有10個課題,分別為焦化、制糖、紡織染整、釀造、電鍍等行業(這些行業的廢水治理均有相應的國家工程技術規范);工業園區污水處理廠課題有2個,分別是機械物流園區和化工園區;另外3個是醫療廢水處理、再生水處理工藝和鄉村污水處理工藝設計,總共20個課題供學生選擇。這些課題在基本數據、工藝參數、水質水量、設備選型等方面都有很大的差別,彼此之間抄襲較為困難。其次,為了能夠提高和保證學生的繪圖能力,我們在排水管網課程設計中還要求學生臨摹一張給排水標準圖集中的圖紙,這樣對學生的繪圖能力有很大幫助。要求學生根據自己課題的特點,從圖集中選擇雨水口、檢查井、水封井、出水口、跌水井、溢流井、倒虹管、化糞池中的其一進行臨摹,為了避免雷同,我們對其選擇的輔助構筑物進一步進行指定,這樣各組必需臨摹一張不同的圖,通過這樣的方式讓學生熟悉了圖紙表達的要求,提高了學生繪圖的能力。

3課程設計教學方法的改革

3.1采取團隊合作的教學方法

課程設計的教學方法方面,主要采取了團隊合作模式進行,團隊合作模式就是改變以前每個學生單獨完成課程設計,而是一個小組完成一個課題,小組內分工的各自任務由學生自己確定,安排其中一名學生為小組長。排水管網課程設計一般3~4人一組,污水處理工藝課程設計一般4~6人一組,最終打分以小組整體形式,組內課程設計的質量分打分相同(占50%),組內分數的差異在于出勤情況(占25%)、回答提問情況(占25%),這樣小組得分一損俱損、一榮俱榮。小組內學生之間會互相督促,互相學習。排水管網課程設計內容主要包括設計說明書、管網水力計算、平面布置和高程布置,每個內容需要2人負責,每人至少負責2個內容,互相有交叉。污水處理工藝課程設計內容除設計說明書、計算書外,每個單體構筑物都需要2人負責,最終成果將是一個完整的工藝設計。采用團隊合作模式后,組內學生之間相互依賴、相互影響,學生相互溝通、相互合作加強,小組成員共同為課題負責,互相之間有督促,互相之間有幫助,提高了學習的積極性。[5]團隊合作模式將學生個人凝聚為一個團隊,提高了學生在團隊中的合作意識,團隊之間必需相互交流,相互討論,互相促進,互相幫扶,也很大程度抑制了以前課程設計中存在的抄襲現象。

3.2以工程實例為參照推進課程設計教學

教學方法的另一個改革是以工程實例為參照,推進課程設計教學。[6]課程設計是一個模擬或虛擬課題,對一個假設的工程進行設計,由于不是真題真做,難免有學生覺得做課程設計空虛,沒意義。因此,為了提高學生的積極性和主動性,掌握工程設計的基本要求,熟悉工程設計的相關程序,我們在課程設計之前,帶領學生用1天時間來解析2~3個實際污水治理工程如污水處理廠的所有程序(或配套的排水管網工程、或工業廢水處理站、或雨水中水處理回收利用工程),研究該工程主要的相關設計文件,包括初步設計和施工圖設計階段的設計說明書計算書、工程材料表、工程概預算與圖紙等,解析的過程中讓學生熟悉相關工程設計的程序與要求。對工程設計相關的其他程序也進行熟悉,如可研、勘察、初步設計審批(擴展初步設計、施工圖設計)、設備招標、三通一平、土建施工、設備及配套工程安裝、工程調試及試運行、工程竣工及驗收等,對相關工作的審查與審批等也做介紹,這樣學生對課程設計的工程意義加深了了解,提高了學生的積極性。在解析實際工程的相關設計文件時,重點對工程的設計說明、工藝流程、工藝計算、設備選型等主要內容進行深度解析,通過這樣解析一個實際工程,讓學生了解和熟悉工程設計的要求,特別是設計的某些細節問題,提高了設計文本的質量。實踐證明,通過解析實際工程,學生對課程設計更容易掌握,設計質量也有所提高。

4結語

課程設計是《水污染控制工程》課程非常重要的實踐性教學環節,保證其教學質量對學生的工程實踐能力培養非常關鍵,對專業人才培養質量也很關鍵。本課程組對課程設計在教學內容和教學方法上都進行了一些改進,如采取了團隊課題設計模式、嚴格控制設計成果的質量、以工程實例為參照推進課程設計教學、安排臨摹給排水圖集等一系列革新措施。采取這些措施,提高了學生主動學習的積極性、促進了學生之間、師生之間的交流、加強了學生之間的互相合作和理解,保障了教學質量和教學效果。

參考文獻:

[1]王芬,孫井梅,張光輝,等.大學環境類課程報告論壇論文集[M].北京:高等教育出版社,2009:103—105.

[2]唐玉朝,伍昌年,潘法康.水污染控制工程實踐性教學體系的探討[J].安徽職業技術學院學報,2011,11(01):5—8.

[3]周笑綠,鄭紅艾,胡晨燕.水污染控制工程課程設計教學方案探討[J].安徽農業科學,2013,41(01):407—408.

[4]王曉霞.水污染控制工程課程設計指導方法改進探討[J].化工高等教育,2011(28):38—41.

[5]張亦靜,何杰,肖林芳.基于團隊合作的土木工程專業畢業設計模式探討[J].湖南工業大學學報,2008,22(03):107—109.

[6]趙同謙.《水污染控制工程》課程設計的合理設置及教學體會[J].焦作工學院學報(社會科學版),2002(03):63—64.

作者:唐玉朝 伍昌年 潘法康 劉紹根 單位:安徽建筑大學 環境與能源工程學院

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