“工程流体力学”与“水污染控制工程”教学改革探讨.docx

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1、“工程流体力学”与“水污染控制工程”教学改革探讨 摘要：依据环境工程专业特点，分析了该专业技术基础课“工程流体力学”和主干专业课“水污染限制工程”在教学中存在的问题，文章从教学内容、教学模式、师资配置、考核方式四个方面提出了“工程流体力学”和“水污染限制工程”教学改革思路。 关键词：环境工程专业；工程流体力学；水污染限制工程；教学改革 作者简介：王志强，男，河北邯郸人，河北工业高校能源与环境工程学院，副教授；黄超，男，湖南宁乡人，河北工业高校能源与环境工程学院，教授。 中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1017-007934-0083-02 “工程流体力学”是探讨流体处于平衡

2、状态和流淌状态时的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中应用的一门科学，是力学的一个独立分支，有其自身的理论体系，其基础理论主要由三部分组成：流体静力学、流体运动学和流体动力学。1“水污染限制工程”是关于限制水体污染途径以及各种废水处理方法的基本理论、工作原理及设计计算的一门科学。2“工程流体力学”是环境工程专业的重要技术基础课，“水污染限制工程”是环境工程专业的核心专业课，这两门课程在环境工程专业本科教学中有着举足轻重的作用，同时两者之间也存在着重要的相互理论关系。 “工程流体力学”是水利、环境、能源、土木、机械、动力等学科的一门技术基础课程，该课程的教学内容纷繁丰富，其特点是理

3、论性和综合性比较强，概念抽象，难于理解。“水污染限制工程”课程内容与“工程流体力学”内容结合相对比较紧密，如城市排水沟道系统、各种污水处理构筑物等的设计计算，以及在构筑物中的生化反应、化学絮凝反应中水力条件的限制等均是工程流体力学理论学问在水污染限制工程中的实际应用。目前，在环境工程专业教学方面，“工程流体力学”和“水污染限制工程”课程正面临着比较尴尬的局面：一方面课程内容趋于困难和广泛；另一方面在课时量渐渐压缩的状况下，“工程流体力学”和“水污染限制工程”教学内容没有起到应有的相互连接，教学内容彼此脱离。由此形成环境工程专业“工程流体力学”教学内容与专业课连接不够，在教学过程中学生感到内容枯

4、燥，概念抽象；而在“水污染限制工程”教学过程中，学生感到工程流体力学基础理论学问不扎实，不能够娴熟应用工程流体力学基础理论解决水污染限制工程方面的实际问题。 针对目前环境工程专业课程设置及教学内容的状况，本文从教学内容、教学模式、师资配置、考核方式四个方面提出“工程流体力学”与“水污染限制工程”教学改革，提高教学质量，培育学生综合实力。 一、改革教学内容 对“工程流体力学”教学内容进行改革，结合环境工程专业特点，重构环境工程专业的“工程流体力学”课程，对该课程中的主要内容进行优化设计，紧密结合后续专业课“水污染限制工程”的内容进行改编，为“水污染限制工程”的讲授奠定基础理论学问。“工程流体力学

5、”教学内容主要包括理论教学和实践性教学两部分，其中在理论教学内容部分，如“工程流体力学”中涉及到的流体粘滞性、流体内摩擦定律等内容，结合水污染限制工程的斜板斜管沉淀池中水的流态所须要的雷诺数内容为实例进行教学内容改革；“流体静力学”中肯定压强、相对压强、真空度等概念、理论在水污染限制工程中虹吸滤池、脉冲澄清池以及沉淀池、污泥浓缩池重力式排泥所须要的静水头压力等实际工程中的应用为实例进行教学内容改革；流体运动学中基本理论对“水污染限制工程”中的数学模式的建立为实例进行教学内容改革；“流体动力学”中压力损失理论在水污染限制工程中的水力计算，水射器理论在水污染限制工程中的计量作用、加药作用、射流曝气

6、作用为实例进行教学内容改革等。其次，“工程流体力学”实践性教学内容部分，改革传统的试验教学内容，除验证性试验之外，增加工程应用性试验，如文丘里流量计、三角堰流量计、巴氏计量槽、毕托管测速仪、虹吸管、孔口与管嘴的工程应用等内容，既加强了动手操作实力，也培育了学生将基础理论学问转化为现实生产力的综合分析与应用实力，不仅使教学内容丰富，也提高了学生学习的热忱和主动性。 对“水污染限制工程”教学内容进行改革包括理论教学内容改革和实践性教学内容改革，强调“工程流体力学”基础理论学问在水污染限制工程中的应用。在理论教学内容方面，“水污染限制工程”中的污水沟道系统水力计算、水处理构筑物中水力参数的确定、污水

7、在构筑物中的最佳流态、各水处理构筑物之间高程布置、混合反应池中搅拌强度的确定、过滤池中配水系统的设计及其滤速确定等一系列涉及工程流体力学问题的相关内容进行必要教学改革，加强学生对“工程流体力学”基础理论学问在水污染限制工程中的工程应用有一个更清楚的相识，理解“工程流体力学”基础理论学问在水污染限制工程中的重要性，使学生既驾驭了“水污染限制工程”应用设计方法、设计原则、计算方法等学问，也加强了学生对“工程流体力学”基础学问在水污染限制实际工程的应用。在实践性教学内容方面，加强工程性应用试验教学内容，从不同的工业企业和居民生活区采集不同的废水水样，依据化验所得废水水质，确定所采纳的处理技术和处理工

8、艺，并通过试验验证在各种废水处理工艺中所选择的工程流体力学水力参数，基于“工程流体力学”基础理论学问分析废水处理工艺水力参数的合理性。 二、改革教学模式 “工程流体力学”特点是理论性、综合性、系统性较强，概念抽象、逻辑结构严谨。目前传统的教学模式基本上是老师讲、学生听，“授受”型单一模式，尽管在学的过程中采纳了多种形式的多媒体教学方式，但仍没有变更学生在学习过程中的被动地位，学生缺乏主动性和实践性。3改革传统教学模式，实施探究式、启发式、开放式的创新教学模式，结合水污染限制工程中的实际问题，以工程实例为背景，应用工程流体力学基础学问解决实际工程问题，诱导学生主动思索，在教学过程中形成教学互动，

9、调动学生学习的主动性和参加性。依据教学内容性质，“工程流体力学”教学内容可以分为基础理论和实际工程应用两个部分。在流体静力学、流体运动学和流体动力学三个基础理论部分，采纳形象化的多媒体演示、软件模拟、小型试验相结合探究式、启发式教学模式，激励学生课堂探讨；在实际工程应用教学部分，如孔口管嘴、有压管流和明渠流部分，以水污染限制工程中的工程实例为背景，采纳适量的实际工程图片，丰富教学信息量，刺激学生的感官，激发学生的学习爱好，拓宽学生的思路，开阔学生的视野，可以使枯燥、乏味的内容变得趣味盎然，使抽象、晦涩的内容变得直观生动。 “水污染限制工程”特点是实践性、工程应用性强，4因为不同的废水水质达到处

10、理要求所采纳的处理技术、处理工艺不同；即便相同的废水水质，假如污水量不同，所采纳的处理工艺也不同；一个废水处理工程，即废水水质、水量数据相同，也可以采纳不同的处理技术和处理工艺，工程流体力学参数的选择是确定不同废水处理技术、工艺的主要影响因素之一。因此，在“水污染限制工程”的教学过程中，改革传统教学模式，实施探究式、启发式、开放式的实践教学模式，以工程实例为背景，通过开放性的实践性试验正确选择工程流体力学参数，并通过试验探讨对参数的选择、废水处理效果等进行科学验证。通过工程实例和实践性教学改革，使学生既对废水处理工程设计过程有一个清楚的思路，又能达到举一反三的效果。 三、优化师资配置 师资队伍

11、优化，一靠资源，二靠制度，师资队伍优化也是一个相对的渐进过程，优化的标准和措施与所处时代、社会背景及其自身所处发展阶段和学科特色有关。环境工程专业特点要求师资队伍结构合理、质量牢靠。“工程流体力学”与“水污染限制工程”是本专业的主要技术基础课和主干专业课，两门课程在讲授过程中存在着千丝万缕的必定联系，这就对师资配置和师资队伍建设提出了更高的要求。首先，建立高质量的师资队伍，定期或不定期对老师进行专业培训和实践工程训练，要求讲授“工程流体力学”和“水污染限制工程”两门课程的老师对两个学科均有肯定的探讨，或者担当肯定量探讨科研工作，洞悉当前“工程流体力学”和“水污染限制工程”发展的最新前沿理论和技

12、术；其次，在师资配置方面，要求讲授“工程流体力学”的老师对“水污染限制工程”有肯定的探讨或担当相关科研项目，讲授“水污染限制工程”的老师对“工程流体力学”有扎实的理论探讨或担当相关的科研项目；第三，建立老师研讨会制度，讲授“工程流体力学”的和讲授“水污染限制工程”的老师定期或不定期实行教学研讨会，避开两门课程的讲授内容出现彼此分裂现象。假如在师资配置中，讲授“工程流体力学”的老师毕业于力学专业，即使讲授“工程流体力学”的老师对力学有很高的造诣，对该门课程的讲授绘声绘色，但假如该老师对环境工程专业“水污染限制工程”专业理论学问或实践工程知之甚少，那么在教学过程中，必定不能够将“工程流体力学”与“

13、水污染限制工程”教学内容相结合，对环境工程专业学生来说，这样的师资配置，必定不是最优化的师资配置。 四、改革考核方式 教化离不开考试，考试在教化中的作用不行低估。关键是采纳什么样的考试方式，更能体现学生对基础理论学问的驾驭程度，并反映基础理论学问在实际工程中的综合应用实力。传统的“工程流体力学”、“水污染限制工程”课程一般采纳闭卷考试的形式，并结合平常成果、试验成果按肯定比例计算该门课的最终成果，这种考试模式在内容和形式上趋于定向化，体现不出学生基础学问的综合运用实力、工程实践应用实力等水平发挥，不利于学生实力的培育和发展。 依据环境工程专业特点，对现行考试模式进行改革。在考核方式上，变更期末

14、一次性终结考试方式，实行学习阶段的全程性考核与督导，将多阶段考核与综合实力考核相结合，这种考试方式既注意过程，又注意结果；既注意基础理论学问，又注意综合实力。在考核形式上，实行多样化的考试形式，不仅要实行闭卷考试，而且要提倡开卷考试，或以课程论文、设计等形式来评定学生的成果，因材施考，以综合思索题、分析题、应用题为主要题型。在考试内容上，要注意学生运用学问解决实际问题的实力，并在试题中加以体现，如在“工程流体力学”和“水污染限制工程”课程考试中出一些具有肯定工程背景的综合性试题。 参考文献： 1闻德荪.工程流体力学(第三版)M.北京:高等教化出版社,2022. 2高廷耀.水污染限制工程(第三版)M.北京:高等教化出版社,2022. 3盛伟,卫运钢,李敬.工程流体力学精品课建设的探究与实践J.中国电力教化,2022,(1):101-101. 4解清杰,黄卫红,吴向阳,等.环境工程专业“水污染限制工程”课程建设探析J.中国电力教化,2022,(24):124-126. 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页