给水排水与环境工程范文
时间:2024-04-17 17:31:25
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篇1
给排水工程的建设极大地提高了区域居民的生活质量。目前来看,城市区域性环境给排水工程的建设发展迅速快,技术成熟,并且对城市区域建设和城市发展都有着重要的意义,无论是与生活相关度很高的自来水供水还是雨水污水排水,都需要进行稳定长远的施工建设。因此文章分析当前城市区域环境的给排水的工程建设现状,同时简要探讨给排水工程建设施工的一般过程,并对后期的质量检测审查提出相关建议,以求城市区域性环境给排水工程建设施工更加科学合理,稳定高效。
关键词:
城市区域性环境;给排水工程;建设施工
前言
城市的给排水建设是一个系统的工程,当前的城市建设中,区域性的给排水工程已经成为建设重点项目,科学高效的区域性给排水系统将为城市居民的日常生活带来极大地便利,也将为城市的现代化建设添上浓墨重彩的一笔。城市区域性给排水工程建设不是简单的建筑施工,而是具有十分复杂环节的一个系统性工程,每一个环节都需要拥有强大的技术支持和严谨的施工手段,如果在哪一个环节上发生失误或者质量问题,带来的后果不堪设想。不仅仅是给排水系统的损坏,还有对城市居民的经济和生产安全所造成的损害。
1给排水工程建设现状
城市区域性给排水系统的建设,是为了保证居民使用饮用水便利的同时,让城市的各种污水、雨水及时排空远离居民生活,并且保护城市的水资源,让城市内部形成区域性的良性水循环。这项工程建设起源于五十年代初,并在八十年代中期得以全国性的普及,由于八十年代城市化进程迈入了发展的新时代,因此城市居民水源的供给和污水的排放成为了政府需要关注的新问题。城市区域性给排水系统发展到目前,虽然已经取得了长足的进步,但仍然还存在着许多亟待解决的问题,例如排水管渠坡度过小、部分区域给排水不成系统、汛期容易发生城市内涝灾害等。产生给排水系统问题的原因也有很多,给排水系统设计老套、管理不合理、自然因素的影响等[1]。因此,想要建设好城市区域性的给排水系统工程,需要各个城市根据城市的实际情况,结合实践经验,设计出科学的给排水系统工程施工方案,遵照给排水系统工程施工的一般步骤,进行科学合理的城市区域性给排水工程建设施工,从而保证城市居民的日常生活和城市发展的建设。
2给排水工程建设施工过程
给排水工程建设施工过程中,有很多的步骤环节,每个步骤环节都需要施工方严格按照施工标准和设计方案实施。挖掘沟槽、基础建设、管道的铺设安装、管道质检和土方回填是给排水工程建设施工的一般步骤,在这些步骤中,每一步都有严格的技术要求和质量标准,想要让城市区域性给排水工程建设更加稳定长远,就必须遵循各个环节里的每一个要求,让给排水工程建设的施工过程精准细致,这样既有利于提高工程建设质量,也有利于降低工程建设成本[2]。
2.1挖掘管道沟槽
此环节是城市区域性给排水系统建设中整体工程的第一个环节,作为管道工程施工的基础,管道沟槽挖掘的施工质量决定着接下来要进行的其他管道施工的质量,也决定着给排水系统整体的的安全质量。在这一环节中,一般使用机械方式挖掘管道沟槽,再使用人工的方式修整沟槽,而对于地下的管道线路较为密集的地方主要采用人工挖掘。管道沟槽的稳定性需要通过数据测量的精准度来保证,一般来说,进行沟槽的放坡施工时,坡度通常保持在1/0.5到1/0.75之间,而且机械挖掘的深度达到二十公分时就要停止机械操作,改用人工挖掘。在挖掘管道沟槽的过程中,需要仔细考察挖掘地点的地理地质和水文情况,防止发生因地下水渗透而导致的泡槽问题[3]。另外,在挖掘基础沟槽时,需要在沟槽底部两侧做好排水沟,间隔六十米左右挖掘集水井,在集水井中放置水泵随时抽水,一般情况下排水沟与集水井的设置都要在基础外轮廓线五十公分开外,并且需要随着基础沟槽的深挖而逐渐加深,从而保证基槽的干燥。
2.2管道基础建设
管道基础建设一般分为三个阶段,第一阶段是设定高程和管道中心轴线,并在沟槽底部放置考察基高标准的小木桩;第二阶段需要用灰石铺设于沟槽底部,再使用夯实机夯实基础,直到达到施工标准;第三阶段就是清理基础沟槽的底部杂物,并且复测基底面标准高度,方法是在沿管中线每隔五到十米连续测量,当遇到不符合要求的沟槽段时,需要及时进行人工修补,直至符合要求。
2.3铺设安装管道
在进行管道的安装铺设时,细分环节较多,施工方式也较为复杂,这就需要施工方严守工程标准,进行铺设和安装管道的施工。首先是准备工作,在这一环节中,不但要保证各方面资源到位,如机械、人力、工具等,而且要保证能够时刻监督施工质量,避免因失误导致的施工重复[4]。这个环节需要将合适的橡胶圈挑选出来,在对应的管道口涂抹后安装密封。其次是管道安装,管道的安装顺序通常是从下游向上游排列安放,承口对向上游,接口对向下游,并且在安装过程中要严格注意管道的水平效果,在进行检查井与管道的连接时,用预制的混凝土外套环结合橡胶圈进行衔接,再用防水水泥砂浆进行浇筑,保证防水效果。
2.4管道质量检验
管道的质量检验主要是测试管道的安装效果,在这一环节主要需要检查管道与各个基层的位置偏差,如垫层的高程、混凝土与管座和管座平基的厚度和宽度以及抗压强度、砂与土壤的支撑角、管道安装的轴线位置、刚性接口与相邻内底错口的偏差值等。另外,管道的通水性能也需要经过通水实验来测试,在测试中,管道需要通过一定压力下的通水试验,从检测出管道的密封性,对于后期管道投入使用后的给排水畅通有非常重要的意义。在这一环节实施前,需要报请监理部门批准,采用合理的施工方案,并且如果试验中途出现问题,应当马上停止试验,再次检修。
2.5地层土方回填
在管道和检查井施工完毕后,就需要马上进行地层土方回填,并且回填之后及时清理管道沟槽,确保管道沟槽整洁,尤其是要着重处理沟槽积水。回填材料的选择上,必须要符合工程施工要求,禁止使用腐殖质和生活垃圾等不环保的材料。回填过程需要分层进行填铺和夯实,每层回填土厚度保持在三十公分之内,从基底部位开始,沿管道两侧对称回填,且两侧同时夯实,禁止单侧夯实,避免管道在今后使用时产生变形。
3保证给排水工程建设施工的质量
3.1严格规划施工
规划施工是为了不给市政其他工程和城市交通带来阻碍,确定了严格的施工计划和规划后,城市区域性给排水工程建设的施工就能够在基本不影响居民生活和道路交通的情况下安全实施。
3.2严抓施工细节
混凝土、土方和砖砌是给排水系统管道工程施工的三个重要环节。因此在进行关于这三个方面的施工时,需要严格监督掌控,将施工数据精确无误的体现到施工当中。
3.3严肃质量审查
材料质量极大地影响着整个给排水工程建设的质量,是施工进行的前提,因此在材料的甄选方面必须要严肃对待,建立严格的招标审查制度,杜绝“关系户”,避免低质量的材料混入施工建设中。
4结束语
作为系统性的城市工程,城市区域性给排水工程的施工过程需要严格规范,从而保证施工质量。各个环节的施工工作虽然不尽相同,但各个环节对整体给排水工程建设的质量影响却是相同的,严肃对待城市区域性给排水工程施工的各个阶段,将非常有利于整体工程的建设,为整体工程带来质量保证。
作者:温东坛 范超 单位:深圳市深水龙华水务有限公司布龙分公司
参考文献
[1]张均华.市政给排水工程管线施工技术的管理研究[J].建筑知识,2015(12).
[2]刘杰,刘婷.市政给排水工程质量管理对策与研究[J].科技与创新,2015(5).
篇2
关键词:应用型人才;创新型人才;实验教学体系;给水排水工程
Constructing an experimental teaching system of water supply and drainage engineering based on training applicable talents with creative ability
Nie Lijun, Yin Xudong, Huang Mei, Huang Junzuo
Guangdong university of petrochemical technology, Maoming, 525000, China
Abstract: Experimental teaching is an important link for training applied talents of water supply and drainage engineering. In order to train more high quality applied talents, it is imperative that we construct a perfect hardware experimental teaching platform, establish a scientific experimental teaching system, set a perfect experiment teaching contents, strengthen the construction of laboratory team, reform experiment teaching method, to perfect examination system and improve the laboratory management.
Key words: applied talents; innovative talents; experimental teaching system; water supply and drainage engineering
培养高素质的给水排水工程应用型人才,推动我国水工业领域的科技进步,已成为我国高等教育给水排水工程学科教育教学改革的重任[1]。给水排水工程属于实践性较强的专业,实验是给水排水工程专业重要的实践教学环节。实验教学环节质量的好坏直接反映学生的综合素质和高校的人才培养水平,对培养新时期应用型的水工业人才至关重要[2]。因此,提高实验教学质量,是给水排水工程实践教学改革急需解决的问题。
1 给水排水工程实验教学中心的构建
我校给排水专业隶属化工与环境工程学院的环境工程系,目前已构建成一个集基础与创新相融合的共享型实验教学中心(如图1所示),该中心设有给排水专业基础实验室,面积850 m2,设备总资产达248万元,万元以上设备三十余套;中心还包括中央与地方共建高校特色与优势学科实验室—环境工程学科实验室和石油化工清洁生产工程技术中心,广东省高校石油化工污染控制与清洁生产工程技术开发中心等国家级、省级开放实验室。此外,还有正在筹建的石油化工工业实训中心,其中环境检测与治理实训部和工业与市政供排水实训部,将为给排水专业教师和学生进行科研、实习、实验等实践活动提供专业的场所。因此,给排水实验教学中心正逐渐成为专业技能培训、实验教学和毕业生实践相融合的校内、外基地,为保障学校的教育教学质量和科学研究水平提供保障。
给水排水工程实验教学中心结构图
2 给排水工程实验课程体系的设置
依托实验教学平台资源,根据专业自身发展,结合专业课程体系特点,突破原有学科与课程的界限,实行分层次的给水排水工程实验教学模式,将实验教学内容分为基础型实验、综合型实验和设计与创新型实验3个层次(见表1),让学生更多地进入实验室进行实践活动,有利于学生了解给水排水工程专业知识,掌握基本理论、实验方法和技能,同时锻炼其实验设计能力、工程实践能力和创新应用能力;有利于培养学生实事求是的科学态度和团队协作精神;有利于学生成为具有个体能力和团队意识的水工业应用型人才[3,4]。
3 加强实验过程管理,培养创新型应用人才
3.1 规范实验教学大纲
实验教学大纲是保证和检验实验教学质量的重要依据[5]。根据专业规范的要求,参照国内兄弟院校的相关专业,结合本校的实际情况和要求,指定专人撰写实验教学大纲,规定实验课程的性质、教学目标、教学内容、学时安排、教材及参考书等,经教研室与实验室讨论、修改,再由学院、学校组织专家调研、审核、批准后执行,并不断改进和更新,切实保证实验教学的顺利开展。
3.2 建立实验教学团队
实验教学团队是指在教学改革过程中,为加强实验室建设,提高实验教学人员素质,而对新组建的实验教学队伍的一个特定称呼[6]。在实验教学过程中,有计划、有目的地建立优秀的实验教学团队,建立有效的团队合作机制,制订短期或长期培养计划,努力提高给排水实验教学团队整体素质,特别是青年教师的培养,是学校教师队伍建设的重要环节,是学校学科建设的重要组成部分,也是推动学校可持续发展的关键因素之一[7]。目前,给排水工程专业本科实验教学团队已达18人,高级职称占50%以上,其中,教授5人,全部具有硕士及以上学历,博士学历5人,近4年承担省、市级科研项目37项,总经费达600多万元,发表学术论文上百篇,其中核心期刊占70%以上,为提高给排水实验教学水平,为学生创新精神和实践应用能力的可持续培养提供了有力保障。
3.3 以学生为主体,运用多媒体辅助实验教学
以往的实验教学方式都是以教师为主体,学生是知识的被动接受者[8]。我校给水排水工程的实验教学,力求以学生为主体,将学生推到实验教学的前台,使学生真正成为实验教学的主体,学生知识的获得不仅来源于课堂和教师,还来源于图书馆、网络和团队其他成员;指导教师担任“引路人”的角色,在关键时刻起到把关定向的指导作用[9]。
多媒体教学具有直观、形象、生动、立体感强、信息量大等特点[10]。运用多媒体辅助教学,有利于将难以理解的概念、理论变得一目了然,变抽象为形象;有利于集中学生的注意力,营造生动活泼的课堂气氛,充分调动学生的积极性;有利于增大教学信息量,扩大学生的知识面,丰富实验教学内容[11]。实践表明,多媒体技术在实验中的应用,增强了教学效果,提高了教学质量,促进了学生综合素质和创新精神的培养,为学生营造了一个生动而又灵活的实验教学环境。
3.4 实行科学管理,开放实验室
实验室管理是一项涉及面广、综合性强、复杂繁琐的系统管理工程[12,13]。我校给水排水工程实行独立的实验室管理体制,建立和完善了各类管理制度,做到有章可循,有法可依,使实验室的管理制度化、规范化、科学化、信息化;制定了各种激励机制,奖优罚劣、奖勤罚懒,充分调动实验技术人员的责任心和工作积极性;实行“实事求是、客观全面”的考核制度,使实验室的管理科学、规范、合理。
开放实验室是培养新时期应用型人才的重要基地[14,15]。传统实验教学大多采用让学生在某一时间相对集中进行实验的方式。而设计性、工程性的实验往往周期较长,每组进度不尽相同,很难将几个组统一在同一时间进行实验。为了解决这一矛盾,我校给水排水工程实验室加大开放力度,在预约时间内,实行“全天候”的开放管理模式,让每一位学生的个性都得到充分的表现和发展,对培养学生的创新意识、科研能力和开拓能力具有重要作用。
3.5 完善实验考评制度
我校给水排水工程的实验教学已经成为一门独立课程,学生实验成绩的评定采用平时成绩和考试成绩相结合的方式,各占50%。同时,还对学生成绩的评定做了新的尝试,把成绩评定的侧重点放在反映学生解决问题的能力、特别是创造性解决问题的能力方面,如注重设计性实验的方案设计;关注实验准备过程是否合理、完善;实验考试还突出实际操作和答辩等考核形式等。在实践中,由于这种考核方式能够较全面、客观、公正地反映出学生实验的情况,大大调动了学生实验的自觉性和积极性,有助于监督学生实验过程中的每一个细节,保证实验的准确性和正确性,提高了给水排水工程实验教学质量。
4 结束语
实验教学是本科高等教育培养和锻炼学生科研、实践技能和创新能力的重要环节。给水排水工程2011届毕业生就业率达100%,其中珠三角地区就业率达90%,有部分学生考上华南理工大学等重点院校研究生。实践表明,只有重视实验教学,构建完善的实验教学平台,建立科学的实验教学体系,设置合理的实验教学内容,改革实验教学方法,加强实验室管理,完善考评制度,才能真正做到因材施教,优生优培,为新时期水工业培养高素质的创新型应用人才。
参考文献
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篇3
关键词 实验教学 改革 创新能力
中图分类号:G642文献标识码:A
社会在进步,竞争也在日益加强,作为给企业培养和输送人才的高等院校怎样与时俱进,不断改革,不断更新,保证向社会输送有创新思想和创新能力的高科技人才,这才是高校教学改革中具有导向性的问题。而高等学校的实验室能否为学生提供建立创新意识的平台,能否创建一个学生的创新想法得以实现的实验环境是关键之所在。①武汉科技大学给水排水工程实验中心正是秉承这一理念,分析给水排水实验教学的问题,做了大量的实验教学改革工作,取得了较好的效果。
1 给水排水工程实验教学中存在的问题
1.1 专业课的学习重理论轻实验
给水排水工程是一门实践性很强的专业,实验教学在整个专业学习中占有举足轻重的地位。一直以来,高校对实验教学的重视绝大部分都表现在口头上,教学主管部门、教师和学生在思想上重理论、轻实验的的现象普遍存在。具体体现在许多高校的实验教学还依附在理论教学之中,既没有被独立设置一门课程也没有形成相应的教学体系和学分。②实验教学的目的不是全面提升学生的综合能力,而仅仅是为了巩固已经学过的理论知识,更没有上升到以培养学生的动手能力为基础,逐步提高学生的独立发现问题,分析问题和解决问题的能力,最后培养具有创新能力的人才的高度来。
1.2 专业课的实验设置较少且相对独立
由于专业课的课时有限,实验课时较少,故实验课开设的实验项目的数量也相对较少。对于给水排水工程专业来说,我们以前开设的专业实验教学主要是:水力学实验10学时,水分析化学实验8学时,水处理微生物实验6学时及水处理实验16学时(其中给水8学时,排水8学时),实验学时数远远不能满足提高学生动手和创新能力的要求,且实验课程相互独立,未经融合,因此学生对专业课的认识只停留在理论加以验证的基础上,根本没有与专业课之间融会贯通,达到一个质的飞跃。
1.3 实验项目的安排不合理
给水排水工程四个方面的实验中,水质分析化学实验、水力学实验和水处理微生物实验均为专业基础实验,主要培养的是基本实验技能;水处理实验主要包括给水处理实验和排水处理实验,由于学时有限及实验条件和设备所限制,结合现有的教学方式和教学学时数只能开设认知性和验证性实验,老师只是一味灌输,学生也只是简单模仿,没有进行独立思考,处于被动学习的状态。③综合性和创造性实验很难实施,由此导致学生的动手能力和创新能力得不到充分发挥,得到的实验数据仅仅是课堂理论的再现,没有自己的思索和创新,很大程度上限制了学生的积极性和探索性。
1.4 实验设备缺乏、陈旧
社会在发展,科技也日新月异,而高校实验室普遍由于经费问题,实验设备一般都过于陈旧且新型设备严重不足,大多数还是采用的传统的分析方法与现实有很大的差距。实验室里价格昂贵的设备一般数量较少甚至只有一台,有时根本满足不了本科生的教学需要,只能分批分组的进行实验或者进行演示性实验,既费时又费力,不能很好的锻炼学生的动手能力。
2 改革教学体系,培养创新能力
2.1 优化实验教学内容,更新实验教学理念
高校实验教学内容必须反映本学科发展的新方向、新水平,并保持其新颖性和先进性,为了改变目前实验课中过多的老师讲解现象,我们本着给水排水工程专业的特点,培养创新意识的目的,不断更新实验教学内容,加紧理论联系实际,随时更新我们的实验教案;在专业基础实验中,我们注重学生基本原理及基本技能的培训,同时也配合先进的、户外便携式的仪器使用,让学生更好的与实际接轨。在新的实验教学中,我们不断增开综合设计性、创新性的实验,譬如在水处理实验中专门增开了两周的综合实验设计课,即老师给定一个题目,从最初的实验原理、方案设计、实验实施、实验结果论证及实验报告的输出均是学生自己独立完成,老师不再是一味地手把手教学生实验,而是在旁加以指点,强调竞争意识和团队意识,让学生在不断推敲,不断论证的基础上提高他们独立思考,创新思维,综合设计和知识运用能力。同时,针对本专业的情况,我们在大四上学期专门开设了一门实验课即《水处理实验新技术》,课堂讲解与实验相结合,先是利用少课时讲解本专业近几年的实验改革及设备更新情况,再就是给学生从实验设计,实验操作到最后的数据处理进行一次系统的培训,让学生明白做科研论文所需具备的知识,然后安排了大量的实验学时进行实验,基本都是综合设计性实验,一个实验内容基本上都包括了水质分析,微生物的驯化及污水处理几门专业课的知识,使各专业课之间有了一个很好的衔接,达到融会贯通的目的。通过几年的实践证明,这次改革收到了比较好的效果,受到了相关老师和学生的好评。
2.2 运用多媒体教学技术,构建网络教育平台
当今社会是个网络信息化社会,实验室也充分利用了多媒体技术,把实验原理、实验仪器的使用、实验过程等通过PPT或者是录像、动漫等方式做成课件,建立网络化实验教学平台,供学生查阅和使用,创建网上预约、网上课堂、网上答疑等方面的实时互动,适时掌握学生动态,进一步提升网络使用效率和教学效果。
2.3 更新实验教学设备,创造良好实验环境
针对实验室实验设备过于陈旧的情况,让学生与本专业的先进的科学技术接轨,学校近几年大力支持了本专业实验教学基础设施建设,经费投入也很大,本专业的实验设备不断更新,并于2004年12月与建筑环境与设备工程专业一起申请得到“中央与地方共建高等学校基础实验室”基金200万元,于2006年5月被确定为“武汉科技大学校级实验教学示范中心”。同时在五年之内学校相应配套该中心建设资金100余万元。中心现拥有建筑面积2180平方米,实验设备资产达450余万元。该中心的成立后,中心承担武汉科技大学的给水排水工程、建筑环境与设备工程、土木工程、环境工程(硕士)、市政工程(硕士)等专业的相关实验教学、创新能力培养及其他实践性教学任务。另外每年也接待本校理学院、资源与环境工程学院、中南分校相关专业学生来中心做实验,年接待学生近1500余人次,年实验教学工作量达4万余人时数。打破原有给水排水工程专业实验室与建筑环境与设备工程专业实验室之间的界限,优化实验设备的配置,极大限度地减少实验室重复建设的投入。
2.4 实施创新实验教学模式,着手培养学生创新能力
本专业的所有实验室均为开放型实验室,实验室全天免费为学生开放。开放实验室主要倡导的是学生的主导地位,强化个性化教育,有利于创新人才的培养。首先,实验教师根据每门课程的实验教学大纲除设置一定的必修实验外,还有个性化选修实验,其难度一般都超出了教学大纲规定的难度,进一步提高学生的实验水平。其次,学生有充分的自,实验时间,实验方案,实验操作均由学生自主决定;还有,学生在实验时提倡学生相互交流,教师随时解决学生的问题,对于善于钻研的学生,还可以让学生跟着本校研究生及有科研课题的老师一起进行科研,尽可能的激发学生自主学习的积极性,挖掘其创新思维能力,培养其创造才能。
通过近几年的改革试验,我们已经有多项大学生科技创新作品获奖和多篇科研。2007年获第十届“挑战杯”飞利浦全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖和湖北省第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖、三等奖各一项;2007-2008年连续两年获西蒙-国际铜业协会杯全国高等院校大学生综合布线竞赛三等奖两项;2006年分别获湖北省高校大学生机械设计创新大赛三等奖、第二届全国ITAT教育工程就业技能大赛FLASH动画设计中荣获三等奖、首届航天杯职业规划设计大赛校三等奖各一项;学生在各类杂志上20篇以上。
3 结束语
实验教学是给水排水工程专业的重要组成部分,好的实验教学能大幅度提高学生的实践和创新能力,提高学生的综合素质。通过近几年的实验教学改革,本专业学生的实践能力和创新能力明显提高,得到了不少用人单位的好评,适应了社会发展的需要。但实验教学改革是一项长期而艰巨的改革,面对行业的发展对人才的需求,我们改革步伐还应更加坚定,坚持改革与创新同步,实验教学与时俱进,不断完善,为本专业的实践教学质量和整体教学水平的提高奠定坚实的基础,为社会输送更高层次的人才。
注释
① 孟雪征,曹相生等.实验教学改革是培养创新人才的关键[J].建筑教育改革理论与实践,2007.9(6):295-297.
篇4
关键词:水务工程;实验教学;高校
伴随城市化的快速发展,城市水问题愈发突出,其涉及城市水循环过程中的水灾害、水环境及水资源等问题。据联合国人口署预测,2030年发展中国家或地区的城市化率都将超过50%,2050年将有2/3的人口居住在城市[1]。不同地区城市化发展进程不同,主要的水问题表现在不同方面,但其相互交织,造成了城市化地区水问题的复杂性。与水务工程专业相关的各专业实验教学已形成比较完善的体系,如水文与水资源[2]、水利工程[3]、给水排水工程[4-5]、环境工程[6]。而水务工程实验教学体系仍然只是以基础课和专业课为支撑的实验内容,不能体现水务工程实验多学科多专业交叉及综合性的特点。水务工程是从城市水问题的全局着眼、顺应从多龙管水向水务管理一体化转换的需求,针对城市化进程中各类水问题而发展起来的一门新兴学科。水务工程必然具有以城市水循环为基础同时涉及多学科多专业知识的特点。水务工程实验同样具有数量大、涉及知识面广的特点,但并不能是各相关专业实验的简单拼凑。只有从各学科中有针对性地选择其核心实验综合运用并进行水务工程实验的设计,才能体现水务工程实验的专业性、综合性,并满足实际应用的需要。本文在对水务工程专业十多年的实验教学经验进行总结的基础上,探讨了水务工程实验教学改革的模式,以满足进行科研及生产实践的需要。
一、水务工程专业实验的特点
河海大学水务工程专业以水利工程一级学科为依托,是力求解决城市水循环中涉及的各类水问题以适应新形势下的社会需求而设立的。水务工程实验必然具有以下学科特点。
(一)多元化
水务的含义是城市化地区涉水的一切事务。水务工程实验是以水利学科为基础,水务特色的水文、水利、土木、给水排水和环境等方向的综合体系,是着重解决洪涝、水资源、水环境、供水和排水等与水有关问题的实验理论及方法。而上述问题在相关各学科的建设发展中即在城市水循环问题的各个方面已经形成了比较完善独立的实验教学体系。随着城市化的快速发展,城市水问题越来越表现为一个不可分割的整体,水务工程实验自然就具有这样涉及各学科的多元化特点。
(二)融合性
从城市水循环的整体性要求出发,制定具有现代水务工程特色的实验教材体系已迫不及待。该体系在城市水循环基础上,将水务工程实验所涉及的水利水电工程、水文与水资源工程、给水排水工程和环境工程等各专业较完善的实验内容有机结合起来,形成水务特色的综合性的实验教学内容,强化水务工程实验内容的基础性与综合性以及各学科的相互融合。
(三)创造性
目前,水务工程实验依托于各门课程的实验体系,在实验内容安排及实验的设计上,对提高学生解决城市水问题能力的培养上仍然不够。在完善各学科的基础性实验的基础上,探索适合水务工程专业特色的综合性实验教学模式,培养学生从城市水循环整体的角度出发创造性地解决城市水问题的能力与素质,将是水务工程实验应具备的必要特点。
二、水务工程专业实验教学改革的目标与措施
(一)改革目标
水务工程实验涉及多专业的实验基础知识,具有多元化、融合性及创造性的特点。水务工程传统实验基本是依托各门专业基础及专业课程进行,主要内容是对基础原理的验证并使学生掌握基本的实验方法与能力,而对各课程实验的交叉融合体现不足。因此,本文所述水务工程实验改革体现两个目标:一方面通过水务工程综合实验使学生能以全局的视角加强对城市水循环规律的认识;另一方面夯实学生进行综合实验的理论基础,提高实验设计及解决实际问题的能力。
(二)措施
1.强化基础性。
城市化发展过程中出现的与解决水问题有关的新材料、新工艺、新设备及新方法等在专业基础课的实验教学中涉及很少或没有安排,不能使课堂上的基本理论和知识得到拓展和补充且与实践有不同程度的脱节。水务工程不同于其他相关专业,水务工程实验自然也不能直接照搬相关专业的实验。而是结合水务工程实验多元性和综合性的特点,对各相关学科课程实验进行改革和融合,对实验内容、方法及设备进行全面分析,精选其核心实验内容、基本原理和技能实验,增加新工艺新方法的实验内容,加强基础性实验教学。
2.注重创新性。
传统的实验教学中,学生按照设计好的实验方案、步骤及内容进行实验,记录数据和进行数据分析,很难调动学生学习和思考问题的积极主动性,创新性更待加强。水务工程实验的多元性决定其实验过程中必然涉及多学科交叉问题,实验方案也具有更大的灵活性。因此,在实验的设计上,可让学生主动参与到实验方案的设计中,充分调动其主动性;并在实验中增加研究和探索性的内容,培养学生积极主动探究自然规律的习惯。
3.突出综合性。
水务工程实验的融合性特点,使强化学生的综合能力的培养尤为重要。而城市水问题的解决也需要各专业的配合来共同完成,这正是水务工程专业所需要的解决水问题的思路。在各相关专业课实验的基础上,开设综合性实验,突出水务工程实验的综合性。探索城市水循环过程中与防洪除涝、水资源及水环境相结合的实验教学模式,培养学生的专业综合素质与能力。
4.加强实践性。
水务工程是一门实践性很强的学科,实验内容需要与科研相结合,与生产实践紧密联系。在实验内容的安排上考虑实验的应用性及与实践联系的紧密性,注重培养学生在城市防洪减灾、水利工程、水环境及生态保护、城市水资源及节水、城市水务管理等方面的综合能力与素质。
三、加强实验平台建设
(一)完善城市水循环系统实验平台
水务工程作为一门与实际联系紧密的新兴专业,自成立以来,学院一直非常重视水务工程实验平台的建设。城市水循环系统包括自然循环、人工循环、经济循环和社会循环。各循环系统之间通过水量及水质产生联系,并相互影响制约。城市水循环系统实验平台建设涵盖了城市河网、水利工程、降雨模拟系统、模拟下垫面、给水排水工程及水环境、水生态工程等。通过综合实验理解城市水循环的自然规律。城市水循环系统实验包括城市水文与水灾害、水环境、水资源等三个方向,拟在不同的实验教学阶段分别为学生分配指导型实验、提高型实验和研究型实验三种实验。第一阶段指导型实验,学生在教师的指导下完成教学大纲所要求的基础性实验。第二阶段提高型实验,结合当前新理论方法进行实验设计,对实验教材中未要求的新工艺技术进行补充。第三阶段研究型实验,结合学生的专业兴趣,主要针对城市水循环过程中出现的新问题、热点问题进行探索性研究。
(二)构建开放性实验平台
开放性实验平台建设依托于城市水务实验室,为学生提供自由、宽松的实验条件。开放性实验是从问题的提出、资料查阅、实验方案的制定、实验数据处理、问题总结等均由学生自己完成,实验室提供开放的实验资源,教师在实验过程中的作用主要是启发和引导。开放性实验是体现以学生为主体的实验教学模式,是提高学生动手能力、主动思考问题、培养科学思维和解决问题的最有效方法。开放性实验具体表现在实验室的开放时间及选题的灵活性上。实验室的开放时间为除正常实验教学时间外,学生可以根据自己的实验设计进展自行安排实验时间。对开放性实验的选题:首先,实验室由相关专业教师根据科研及生产实际不定期提供实验课题供学生选择,作为教学计划外的包括城市水灾害、水环境、水资源等开放性实验项目;其次,学生可以根据自身兴趣和条件自拟实验项目,在经过实验审批后进行实验;再次,学生可以结合导师的科研项目拟定实验;最后,由学生结合学校开展的创新训练计划进行选题。
(三)编写实验指导用书
水务工程实验并无系统的实验指导用书,实验在各门基础课间的相互关联性和综合性文献仍显不够,与生产实践联系有待加强。笔者拟编写水务工程实验指导用书。结合学科的多元性、融合性、创造性等特点,强化科研及生产实践的需要,实验指导用书内容从综合指导型实验、专题实验、研究型实验,最后到开放性实验的主要框架进行编写。水务工程是一门涉及水文、水利、给水排水和环境工程的综合的实践应用性很强的学科,其实验同样具有多元性、融合性及创造性的特点。水务工程实验内容需要在涉及的各学科专业课实验基础上进行归纳总结,进而形成一套完整的适合水务工程特点的实验教学体系、实验平台和实验指导用书。通过实验教学体系的完善,提高实验教学质量,调动学生积极主动思考,培养学生动手能力及分析解决实际问题的能力。
参考文献:
[2]张利平,夏军,许建民等.水文实验教学改革的研究与实践[J].中国电力教育,2001,(4).
[3]匡翠萍,刘曙光,钟桂辉等.水利工程开放式实验教学探索———以同济大学土木学院水利工程系为例[J].中国电力教育,2010,(22).
[4]马伟芳,孙德智,伦晓秀等.给水排水工程专业实践教学模式及考核方法探究[J].教育教学论坛,2014,(42).
[5]汪爱河,张纯,张伟.水质工程学开放性实验教学的探索与研究[J].广州化工,2011,(24).
篇5
关键词:建筑中水中水回用中水处理工艺
0概述
众所周知,我国淡水资源并不丰富,并且时空分布极不均匀,随着我国经济的迅速发展,人口的增加及工业化和城市化步伐的加快,城市用水量和污水排放量急剧增加,这更加剧了水资源的短缺和水环境的恶化,同时也带来许多城市环境问题,并制约了地区经济的发展[1]。
中水回用,是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调城市水资源与水环境的根本出路[2],所谓中水,主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,其水质介于上水与下水之间,是水资源有效利用的一种形式[3]。
1中水水源
中水的水源较广,但对建筑中水而言,其水源一般包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、厨房排水和厕所排水等。若考虑到处理费用和处理的难易程度,对其选用的先后顺序一般为:沐浴排水盥洗排水洗衣排水厨房排水厕所排水[4]。
在进行建筑中水系统的设计时,应根据实际情况,集流一种或多种排水作为中水水源,常见组合有以下几种情况:①空调系统排水、盥洗排水和沐浴排水等,其污染程度较轻,称为优质杂排水,在设计时应优先选择其作为中水水源;②冲厕以外的生活排水组合,其污染程度中等,称为杂排水;③所有生活排水的总称,其污染程度最重,称为生活污水,由于其处理费用较高,且难处理,所以在设计时应尽量不采用其作为中水水源[5]。
就目前情况来看,我国现有的建筑中水回用系统采用的水源几乎都是优质杂排水或杂排水。
2中水处理工艺
2.1常用的中水处理工艺及其流程
目前应用较多的中水处理工艺主要有混凝、沉淀、过滤、生物处理和活性炭吸附等[6]。
处理工艺需根据原水水质的不同而采用某一工艺或某些工艺的组合[5],常见的中水处理工艺流程有以下这些:
(1)对于优质杂排水,其处理工艺流程一般有:
①原水毛发聚集器调节池微絮凝过滤消毒中水;
②原水毛发聚集器调节池混凝沉淀消毒出水;
③原水毛发聚集器调节池微絮凝-过滤微滤-超滤消毒出水。
(2)对于杂排水,其处理工艺流程一般有:
①原水筛滤调节池微絮凝-过滤活性炭吸附微滤-过滤消毒出水;
②原水筛滤调节池生物接触氧化或生物转盘沉淀过滤消毒出水。
(3)对于生活污水,其处理工艺流程一般有:
①原水筛滤调节池水解酸化生物接触氧化沉淀过滤消毒出水;
②原水筛滤调节池生物接触氧化沉淀生物接触氧化过滤消毒出水;
③原水筛滤调节池生物接触氧化沉淀微絮凝-过滤活性炭吸附消毒出水。
2.2处理工艺的技术可行性
中水处理在技术上是可行的,很多人的研究也已经无数次证明了这一点,特别是随着近几年工程技术人员对处理技术和处理设备开发,使中水处理技术又有了很大的发展。
杜茂安等采用混凝-沉淀-过滤-消毒工艺处理洗浴排水,在水温为10℃时,主要控制指标浊度、COD、BOD5和ABS的平均去除率分别为98.1%,95.2%,93.3%和68.2%,出水水质完全满足中水控制指标要求[7];刘中平等研究序批式活性污泥工艺(SBR)处理学校洗浴废水的工程实例得出,该工艺对洗浴废水中的COD、BOD5、SS和LAS有较高的去除率,处理后的出水水质符合《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002),且该工艺设备简单,占地少,运行方便[8];大连香格里拉大饭店中水回用工程采用膜生物反应器(MBR)工艺,其设计规模为60m3/d,自2001年10月投产运行以来,其平均出水水质为COD=6.16mg/L,BOD=0.57mg/L,SS=0mg/L,这完全达到生活杂用水水质标准,实践证明,MBR是一种简单、高效的中水处理技术[9];北京华融大厦总建筑面积4.6万m2,中水原水为洗浴排水,水量为7.5m3/h,采用接触氧化-砂滤工艺,2000年9月经北京市环境保护监测中心测定,进水BOD、COD、SS和LAS分别由22mg/L、68mg/L、14mg/L和3.29mg/L降低到2mg/L、10mg/L、5mg/L和0.14mg/L[10]。
2.3处理工艺的经济可行性
莫慧等对3种居住区中水回用方案即经二级处理后回用、经三级处理后回用和经MBR处理后回用进行了经济分析,其运行费用分别为2.82元/m3、2.63元/m3和2.67元/m3[11];张捍民等采用MBR工艺处理大连香格里拉大饭店的污水并达到生活杂用水水质标准,其运行成本仅为1.665元/m3[9]。
通过以上的试验分析可知,如果中水回用工程运行管理得当,其在经济上是可行的,并且随着水资源供需矛盾的进一步激化,自来水价格势必会升高,而随着处理技术的发展,中水处理费用却会降低,这更增加了中水回用的经济可行性。
2.4处理工艺的选择
中水处理工艺的选择依据主要是根据进水水质和经济技术比较,选用在技术上可靠,经济上可行,且据有稳定出水水质的处理工艺,同时还要考虑其管理和维护及其对周围环境的影响等。
3中水回用存在的问题
建筑中水回用存在的问题较多,首先,中水系统运行往往不正常,水质水量不稳定,用户难以放心依赖,造成这种现象的主要原因是有些工艺、设备不过关,达不到预想效果,同时对系统的运行管理水平不高,出现问题不能及时解决,使水质水量常常发生较大的波动,甚至停产[12]。新晨
其次,中水回用在实际工程中并不比使用城市给水更经济。张雅君等对北京22个运行中的中水设施进行调研,通过分析发现普遍存在设施能力不能充分利用、运行成本过高的现象,其总运行成本有的甚至高达11.37元/m3,且平均总运行成本也为3.24元/m3,这主要是因为中水设施的设计规模得不到充分发挥[13]。
再次,中水回用水质标准太高。目前我国建筑中水回用执行的水质标准是现行的《生活杂用水水质标准》,该标准中总大肠菌群的要求与《生活饮用水卫生标准》相同,比发达国家的回用水水质标准及我国适用于游泳区的Ⅲ类水质标准还严格,这一方面使得许多现有中水工程不达标,另一方面,也限制了建筑中水工程的推广和普及[14]。
很多人对中水的卫生性、安全性等存有顾虑,在感情上无法接受中水,从而影响了其普及。当然当前的水价偏低也是造成中水回用成本较高从而难以推广的重要原因之一[15]。
4展望
中水回用具有极高的社会效益和环境效益,它一方面可以减少环境排污量,减少环境污染;另一方面它又能减少对水资源的开采,对我国长远的国民经济发展具有深刻的意义[16]。并且,根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后中等干旱年的缺水量将达318亿m3,到2030年我国将缺水400~500亿m3,开发和应用投资省、见效快、运行成本低的中水回用处理技术已经凸现为确保社会经济可持续发展的重大课题,所以我们有理由相信,在政策的正确引导下,合理的调整城市给水和中水的价格关系,中水回用技术将会有越来越广阔的应用前景,为城市节水作出贡献。
参考文献:
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[8]刘中平,王建军,等.SBR工艺在中水处理工程中的应用[J].给水排水,2004,30(8):78-81.
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[10]范懋功.建筑中水处理设施设计实践[J].给水排水,2003,29(11):59-62.
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[14]付婉霞,曾雪华.建筑节水的技术对策分析[J].给水排水,2003,29(2):47-53.
篇6
关键词:城市建筑;给水排水;突出问题;措施探讨
中图分类号:TU991文献标识码:A
随着我国城市化进程的加快,城市建设成为当前经济社会发展的焦点。为城市配置一套系统、合理的给水排水系统,无疑会改善投资硬环境,增强城市竞争力。为此,城市规划者必须提高城市给排水系统的规划、建设和管理水平。
1 当前我国城市给水排水体系面临的问题
1.1城市供需水之间的矛盾突出
随着我国经济建设的不断加快,城市用水的供需矛盾变得愈来愈突出。其原因一是人口不断增加。目前我国城市人日正在以每年0.2%的速度增长,使城市用水量急剧增加;二是单位人口用水量增加。由于经济的发展,生活水平的提高,与过去相比,我国城市单位人日用水量增加了近2倍;三是工业用水量增加。四是水质型缺水问题。据调查,目前全国670 多个城市中,近一半以上存在缺水问题,而缺水状况的60%~70%是因为污染造成的。这对我国原本就相对短缺的水资源来说更是雪上加霜。
1.2 供水水质相对下降与高标准水质水需求之间的矛盾
由于现在人们生活节奏的加快、生活方式的改变,直饮水的需求量不断增加。而水污染的日益严重,加上净水工艺设施较陈旧,造成现在自来水水质相对下降,因此供水水质安全性越来越成为人们关注的焦点。从生活饮用水卫生标准(GB5749-2006) ,生活饮用水水源水质标准(CJ3020-93),地表水环境质量标准(GB3838-2002),地下水环境质量标准(GB-T14848-93)不难看出,我国最新饮用水水源水质标准是 1993年颁布的,与当前国际通用的饮水水质标准存在较大差距。原因在于我国尚未建立水质标准更新机制,无法确切掌握城市用水水质的现状和未来发展趋势,没能充分有效地利用国际上饮水水质对人类健康影响的最新研究成果,以致目前我国饮水水质标准落后于国际通用标准。
1.3 水污染处理的迫切性与排水设施不健全的矛盾
当前,我国城市普遍存在着水质污染的问题,致使城市水环境遭受严重破坏,水质型缺水的区域不断扩大,水资源供需失衡。这一问题已对城市中居民的生活、健康及城市现代化进程构成了危害。我国城市排水基础设施不能适应城市污水治理的迫切性要求,主要表现在以下几个方面。
1.3.1 建设定位较低
我国多数城市的排水制式还是合流制排水系统,即使是新建城区也大多采用的是合流制管渠,排水管渠的规划建设不系统,未连成网,加上污水管道存在渗漏或地下水渗入现象,污水难以收集到城市污水处理厂,因而不能发挥污水处理设施的设计处理能力。
1.3.2 各职能部门及施工方职责及关系不顺
城市排水系统的设计、建设、维护和管理的关系未理顺,排水基础设施建设欠账愈来愈多,使城市排水工程的建设发展受到制约。
1.3.3 城市发展与给排水设施不配套
城市排水基础设施建设与城市的发展速度、道路的规划不相适应。在我国城市化进程中,一直追求直接的经济利益和发展速度,导致城市规模急速膨胀。地面上是新材料、新技术建设起来的路面,而道路下的设施,尤其是城市排水基础设施与之不匹配,其结果道路建成后又被多次开挖,造成极大的浪费和破坏。
1.4 给排水施工安全管理措施不到位(1)施工期间未按规定到各施工现场检查指导,造成很多违章作业。
(2)各施工单位安全管理机构未按规定开展工作,施工前安全教育以及施工中各项安全措施未能具体落实。
(3)各施工单位开挖管沟断路时,没有提前上报总承包单位,所以承包单位不能根据施工道路布置条件,统一安排时间和在同条道路上,同时施工挖管沟,导致不能限期完成施工并恢复道路交通。
(4)凉水塔安装施工不以防火工作为重点,施工顺序混乱,使用电动工具时,对导线绝缘性和工具安全性没有进行检查,有时导致电火花引起火灾。
(5)总承包单位没有统一规划埋设临时施工用水管网,管线没有埋设在冰冻线以下,在施工用水主管网内设置消火栓数量不能确定。
1.5给排水施工质量有待提高(1)施工工艺粗糙,如水管连接处渗水,设备安装尺寸不精确造成的噪音过大等;建材质量不过关造成的现象,如材料进场不按规定验收,造成使用时水管开裂,水嘴、阀门关闭不严;设计考虑不周造成的现象,如阀门数量不足、泵房内未考虑排水等;有的对管道施工中应注意的事项缺乏必要的说明,造成施工质量不合标准等。
(2)施工程序不规范,管道安装施工与其它建筑施工一样,有着内在的规律性,这就要求施工时严格按科学的程序进行,防止随意性和盲目性,如管道的安装,如果前后顺序颠倒,就会使管道无法进入预定的位置。
2 主要原因分析
2.1 城市给水排水规划和建设没有充分的科学研究支持
由于对城市整体及长远规划投入的科研不足,造成对城市现阶段的情况缺乏精确的了解,因而对城市给水排水工程的发展缺乏预见性,致使城市给水排水工程缺少战略性的远景规划。城市给水排水工程设施由于其隐蔽性特点,一旦建成,再进行改造建设将不仅浪费投资而且对城市排水、道路交通及其他功能的使用将带来不便,甚至破坏。因此要求城市给排水工程规划建设必须要有远期预见性,以适应未来设计年限内的情况变化。只有脚踏实地的作好细致的调查研究,充分把握国内外给水排水的发展趋势,借鉴国外成功的经验,并结合我国城市发展的特点,才能使给水排水建设走向良性循环的发展道路。
2.2 对城市给水排水基础设施投资不足
在当前,我国城市建设中,应当实现道路规划到哪里,各种地下管线就完善到哪里,即实现道路规划和地下管线同步设计与建设,以利于今后城市功能的升级。过去由于长期的集权化建设和管理,城市给水排水工程设施投资几乎都是由政府来承担,投入到城市给排水建设上的资金严重不足,基础设施建设投资得不到保障,城市给排水设施功能难以达到与城市其他功能同步协调发展的要求。
2.3 政府各有关职能部门关系尚未理顺
我国城市给水排水工程从建设、管理到维护基本由政府承担,涉及职能部门众多。随着城市建设的快速发展,各职能部门暴露出来的职责不明,官僚作风,出现问题各部门相互推委,难以解决的现象愈来愈突出。行政效率低,是使城市给排水各种矛盾日益严重的根源。
2.4 监管不到位,施工企业自身对安全与质量管理措施没有落到实处
给排水施工安全管理措施是在工程施工前,依据施工组织设计方案,编写的保证施工安全的实施办法及相关预案,之所以出现上述问题,其主要原因是安全管理机构没有认真履行职责,而对于施工质量问题,主要是施工单位在管道施工工艺中不按相关程序及规范要求进行,存在随意性及盲目性,而导致工程质量不合格。
3对策及措施
3.1 注重科学研究,用现代科学技术为给排水工程建设提供合理的技术支持
加大对城市给排水工程建设的科学研究,充分利用国际上成熟的先进科研成果和成功经验,特别是要充分利用最新的现代科学技术,为我国城市建设中的给排水工程建设提供强大的技术支持,确保给排水工程建设的高起点,高标准。加大科研力量和经费的投入,并将成果及时转化到实际工作中,为给排水工程建设提供可靠的技术保障。
3.2 广开投资渠道,更多依靠市场为给排水工程建设提供有效的资金来源
将“封闭运作”模式转变为“政府主导、市场运作”。在保证政府投资力度和财政资金来源的同时,建立良好的投资政策环境,多渠道的筹集各方资金,打破行业垄断,按照“谁投资、谁受益、谁担风险”的原则,确定投资利益驱动机制和风险约束机制,保证融资体制能够长效发展,推动城市供排水事业的全面发展。
3.3 完善各项法规,用法律手段确保给排水工程建设及管理各项要求落到实处
借鉴国际通用规则,通过行政立法,完善法规,建立明确的给排水工程建设及管理职责制度体系,明确管理权限,形成规划、建设、维护、监督各部门权责分明的运行机制。
3.4实行跟踪监理,加强安全质量控制 (1)在施工过程中,监理人员要进行跟踪监控督促承包商坚持实行工序施工活动前的操作技术交底制度,向所有参与者明确施工质量要求,由全员自觉维护工程质量,提高质量水平;密切注意承包方在施工准备前各阶段对影响施工质量的各方面的因素和是否发生了不利于保证工程质量的变化,以及工艺与操作情况是否始终符合要求等。(2)总监和总监代表要督促专业工程师、监理员认真执行质量安全巡视检查制度,质量控制部门至少每周进行一次大型巡查活动,要求专业工程师每天至少有6O%以上的工作时问用于现场巡查,对承包商的错误做法和使用不当材质、有缺陷机械的,要责令及时纠正,以免殃及工程质量。(3)严把分部分项工程质量评定关。分项工程质量是形成工程项目质量的基础,是确保工程项目质量的前提,为确保质量监理工程师要督促和协助项目经理积极在工人中开展质量控制小组活动,按照《建筑安装工程质量检验评定统一标准》中规定:各分项、分部工程质量的评定,分先评定后核定两个程序,其质量检验评定的程序及组织参核查检验过程,监理工程师要求参加,且工程项目质量检验、评定及核定程序由监理工程师签证认可,可以对质量评定和核定有效地起到监控作用。另外,要求评定核定用数据说话,以实测数据取代感观印象,确保每一个分项工程质量都在控制之中;如果某分项工程达不到预定的控制标准,就不得进入下一道工序,以工序质量保证工程质量和安全。这样,每一个分项都达到预定标准,每一分部工程至单位工程就定会达到标准。
4 结 语
篇7
1构建综合型与开放性实验
在专业设置上,结合专业特点,构建应用型实践教学的内容体系,结合地方经济建设和社会发展的需求,通过对专业实践课程进行优化、调整、组合等,改革教学内容,增强服务社会的意识。
1.1合理设置综合实验项目
结合专业建设,教学实验采取了实验室与专业教师共同协作的工作管理机制。此外,根据教育培养方案的修订,积极申报中央与地方共建项目,为实验室条件的改善和实验项目的优化打下了良好的基础。在教学过程中,以目前先进的B2B$flB2C管理模式为理念,以学生培养质量为目标,在传统实验技能培训的同时,在原教学培养方案基础上增设综合实验一和综合实验二。实验以验证型实验为基础,增加设计型和综合型实验,改革的重点将原水质工程学实验一和水的物化处理模拟实验设置为综合实验一(16学时),其主要内容包括:混凝实验、自由沉淀实验、过滤实验、离子交换实验和水的物化处理模拟实验;将原来的水质工程学实验二和管道及消防演示实验设置为综合实验二(32学时),主要包括:成层沉淀、活性炭吸附实验、曝气设备充氧实验、污水耗氧特性曲线测定实验、水的生化处理模拟实验、管道及消防演示实验。学生通过设计组合实验装置,从培养活性污泥开始,测定SVI,MLSS和D0等运行参数,分析进出水水质,确定各污染物(COD,BOD,TN~HTP等)的去除效率,通过综合实验,可以让学生对活性污泥法处理生活污水有实质性的了解,提高了他们分析问题解决问题的能力。
1.2加强实验教学的组织,进行开放性实验
实施开放性的实验教学,有助于提高学生的参与意识和动手能力,为学生创造了一个能发挥自身特长的教学环境。学生实验由上课教师和专职实验人员指导,在课堂教学时,上课教师讲解实验原理,同时进行网络课堂教学,学生可在网上查阅实验原理、实验方法,并对提出的问题进行思考,根据实验大纲的要求,自己动手编写实验方案,并对实验进行论证,然后自己动手进行实验组装。特别是综合型实验,学生要完成实验项目计划书,对给排水管道布置方式以及废水处理方案进行可行性研究,结合布置的课程设计进行设计计算(我院课程设计在平时完成计算),实验时根据进水水质和出水水质要求,调整设计参数,分析运行结果,将实验参数用于课程设计。为加强学生的动手能力,实验小组严格控制在4人/组,实验室在时间、内容和条件方面全部面向师生开放。实验指导教师实验前完成实验计划书、实验时记录实验台账、课程实验结束,提交实验总结表,以加强实验规范化管理。作为开放性实验,学生还可根据个人或小组的兴趣与爱好,根据课堂内容,在课后自选课题、自定实验方案、自选实验仪器设备、自主完成实验项目。
2积极引导学生申报科研课题
应用型大学要特别重视实践教学在培养应用型人才方面的重要作用。我校把创新精神与实践能力的培养作为学生素质教育的核心内容,重视传授知识、培养能力、提高素质、协调发展,在加强实践性课程建设、建立创新精神培养机制。对毕业班学生,为了培养学生科研能力,我院积极引导并组织学生申报大学生校级和省级立项科研,并由副教授以上教师指导。通过深化教学改革,引导和鼓励学生参与科研创新活动,激励学生勇于探索、敢于创新,不断提高学生的创新精神和实践能力。学院还为学生准备了专门的实验场所,同时利用环境工程省重点实验室进行实验。
为保证学生的科研质量和提高科研水平,目前参加科研人数控制在总人数的20%以内。近几年学生部分科研立项情况见表1。
3利用地方优势加强实习基地建设
3.1加强专业实习基地建设
近年来,我院加强与苏州市各部门的合作,已建立实习基地18个,包括水厂、污水厂、高级宾馆建筑给排水、企业及科研院所等,保证了学生充足的实习场所。我院根据校教育质量工程建设的要求,所有的实习基地规范化建设,包括签订协议书、挂牌、聘请实习指导教师、建立实习记录档案、设立图书图纸阅览室和实习教室,合格1个验收1个,每年有计划的进行建设和改革,取得了良好的效果。如苏州新区污水处理厂,采用现代化的模式管理。学院和厂联合编写了实习中英文讲义,采用多媒体教学,同时有实习安排计划书,学生实习内容包括:听报告、现场蹲点、跟班操作、阅读图纸、讨论运行中存在的问题、提出解决问题的办法等,从实践中体会所学的理论知识。实习外聘指导教师由厂总工程师负责,新区污水厂严格管理,历年实习情况都有记录,外聘指导教师对实习学生的情况写出评语,作为实习成绩的评定依据之。
3.2加强社会实践环节,使学生了解社会,适应社会需求
通过长期致力于实践教学的建设,实习基地的建设以及产学研相结合,学生将课堂理论知识与工程实际相结合,并积极参与社会实践活动,学生的工程实践能力和创新意识能得到有效地锻炼和提高。2006年以来,我院在大学生暑期社会实践活动中,积极组织并获得了明显成效。表2所列为近几年学生社会实践获奖情况。2004年以来,学院还先后与苏州排水管理处、苏州高新区环保产业协会及苏州市园林局、苏州市环保局等单位协作,在苏州市污水截留工程技术研究、苏州市园林水质改善及人才培养方面进行合作,取得了显著成效,受到了社会各界的广泛好评。通过产学研结合,不仅将科研成果应用于教学,锻炼了教师队伍,而且培养了学生能力,促进了学科建设,服务了地方经济。
4加强课程设计和毕业设计环节
4.1合理设置课程设计,贯串教学全过程
课程设计是培养学生工程应用能力的重要实践环节之一,是一所学校教学质量最本质、最综合的直接体现。本专业培养计划(培养方案)中,设置了6个专业课程设计及1个水工程经济课程大作业。每个课程设计和大作业均编写了教学大纲,并根据教学大纲的要求编写了课程设计任务书和设计指导书,每个班配备2名课程设计指导教师。为了保证课程设计的质量,教师将课程设计的任务书和指导于期中发给学生,任务书和资料每位学生均有所区别。比如对于给水排水管道工程的课程设计方面,以教研室为单位,设立了专业图库,收集不同地区的地形图,可以满足学生课程设计对图纸的要求,同时每个学生的进出水水质、水量均不相同,完全做到1人1题,从而避免学生的抄袭现象。同时,给水管网的设计在前段,设计的数据和结果用于后段排水管网的设计。课程设计集中指导。方案确定和计算结合平时作业进行。学生进行实验(特别是综合实验)时需对设计参数进行验证。设计周主要进行图纸设计和编写设计说明书。学生课程设计成果包括设计计算说明书和设计图纸,教师根据教学大纲的要求进行批改,并结合学生平时的表现给出成绩,并填写评分表。所有学生的成果集中保存,形成一个整体的综合性管网设计。
4.2加强毕业设计环节,强化综合训练
毕业设计是学生应用所学专业知识进行综合训练的实践性教学环节。本专业毕业设计(论文)的选题分给水工程、排水工程及建筑给排水工程3个方向,并配备了稳定的指导教师队伍。毕业设计(论文)选题符合专业的培养目标、内容全面系统、能覆盖专业知识面、并能将学生所学贯穿于整个设计过程,以达到综合训练之目的,并遵循1人l题的原则,以利于培养学生分析和解决问题的能力。毕业设计(论文)指导教师由具有较丰富教学、科研和工程实际经验的中级职称以上教师担任,每名指导教师所指导的学生原则上毕业设计不超过4人,毕业论文不超过4人(一般为2人)。指导教师每周至少进行2次集中指导,并及时填写“毕业设计(论文)集中指导活动记录表”及“毕业设计(论文)期中中期检查表”。我院注重毕业设计过程控制,一般以设计组进行集中指导,指导教师指导时间于设计前报教研组,并由系主任协调,保证每天教室里有2位指导教师指导,并且每位教师每周固定指导2次以上。为了保证毕业设计质量,系组织教师进行4次集中检查,根据学生的设计成果和进度,确定是否可参加毕业答辩。根据学校教育质量工程的要求,给水排水工程专业还积极组织申报团队毕业设计,培养学生设计组织和团体协作的能力,如以给水排水工程规划为基础,学生进行给水工程、排水工程、建筑给排水工程设计,相互讨论并相互提供设计参数,形成给水排水工程总设计。
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【关键字】给水排水管道工程;卓越工程师;教学改革;教学实践
由于我国高等教育人才培养结构与实际人才需求的不对等现象严重,近年来出现了毕业即失业等一系列问题。为此国家及各省市教育部门出台了一系列的政策推动应用型大学和创新应用型技术人才培养模式的建设[1,2],要求人才培养模式中要注重学生创新能力、应用能力的培养[3]。很多高校启动了卓越工程师教育培养计划[4],我校环境工程专业在2014年获批为卓越工程师教育培养计划,根据本专业的新人才培养目标的要求,教研组对给水排水管道工程课程的教学进行了改革。
1精选教材
获批卓越工程师后,本着培养技能型人才的原则,教研组决定选用长期重视技能培养的高职高专类教材。首先选用李杨和黄敬文主编的《给水排水管道工程》,教材属于“十二五”规划教材,高职高专类精品教材。仔细研究教材内容后发现,教材在实际应用能力的设计环节薄弱,而且基本原理也较省略。根据多年的教学经验,教研组一致认为系统的理论学习是课程学习的基本支撑,是创新的根本源泉,是培养技能型人才不可省略的部分。经过反复论证最终将教材确定为张奎主编的《给水排水管道工程技术》,教材属全国高职高专教育土建类专业教学指导委员会规划推荐教材,教学内容系统性好,基本理论深入浅出,注意理论联系实际,突出实用技术,符合卓越工程师培养目标。
2优化教学内容
2.1减少重复教学
给水排水管道工程设计过程中经常遇到水力计算问题,而水力计算的基本概念和基本理论均在上一学期的《流体力学》课程中学习,因此在本课程中不单独进行讲解,节约教学时间,突出教学重点。
2.2系统化教学
在教学过程中注重知识的系统性和应用性,所以没有完全按照教材的知识结构进行教学,而是将教学内容划分为给水管道部分和排水管道两部分。每部分的教学内容根据实际工程的不同阶段,划分为四个模块:概论、设计、施工、维护。每个模块设置几个教学点,各个教学点之间存在着推理关系,能帮助学生系统的掌握整个工程的实现过程。
3注重教学设计
教学设计是教师制定教学活动的实施方案,使教学活动有计划、有步骤地开展,最终达到教学目标。教学设计在教学过程中的地位是不言而喻的,因此在教学中越来越受重视[5]。教研组十分重视教学设计,结合课程的特点及多年的教学经验对每堂课的实施方案都进行了详细的设计。在进行教学设计时,主要在如下几个方面进行了改革。
3.1丰富课堂组织形式
由于本课程的理论性、逻辑性强,在以往的课堂上多以教师讲授、学生被动接受为主。随着多媒体设备的应用,教师又对多媒体的产生依赖性,导致课堂形式依旧单一,教学效果不佳。因而需结合课程特点,在教学过程中采取多种教学形式。如在讲授理论性知识时,以多媒体和板书相结合的方式进行引导式教学;在讲授管道设计时,以多媒体和学生电脑相结合的应用性教学;在讲授管道施工时,采用视频和现场参观的教学形式;在讲管道维护时,采用分组讨论的形式。采取多种教学形式后,学生的学习积极性得到极大的提高,课堂气氛活跃。
3.2分解课程设计
课程设计是培养学生应用技能的重要环节,以往的课程设计集中在第17、18周完成,这个时间段恰逢期末考试,学生很难集中精力完成课程设计。本课程的管道设计部分是按照实际工程的设计步骤进行讲授的,因此将课程设计分解为几个单元,与课程进度同步实施,使学生将学习到的理论知识及时应用到实际工程中,增强学生对知识的理解,提高学生的综合应用技能。
3.3加强技能训练
给水排水管道工程的设计需要使用专业的软件进行计算和绘图,如EXCEL、CAD、鸿业市政等软件。这些软件学生已在前面的学期学过,但学习的内容主要是软件的基本操作,无法应用于实际。为提高学生的技能,本课程所有作业和课程设计均要求用相关软件来完成,如绘制用水量变化曲线时,要求学生用EXCEL软件进行绘制;对管道进行布置时,要求学生使用CAD或鸿业市政软件进行绘制。经过这些技能训练后学生使用相关软件能力得到提高,初步具备完成管道工程设计的能力。
3.4增加课后作业
课后学习是巩固知识的必经之路,课后作业是督促学生发挥自主能动性的有效手段,本课程每周布置一次作业,共14次。每次作业均以解决实际问题为目的进行设置,如讲管道设计这部分时,每周的作业就是前面介绍的分解式课程设计;讲管道运行管理知识点时,作业则为调查管道工程运行过程中出现的常见问题。这种联系实际的作业能引起学生的兴趣,作业完成质量好,整个学期持续进行自主学习后,学生的学习能力和耐力均有所提高。
4多元化教学方法
4.1案例式教学方法
本课程与工程实际联系紧密,所以在教学过程中主要采用案例教学法进行授课。如在讲授给水排水管道设计时,选用两个有代表性的案例,一个用于教学演示,一个用于课程设计。教学演示案例以十陵镇的给水排水管道设计为例,课程设计以学校的给水排水管道设计为例,两个案例的设计同步进行,将解决问题的理论、方法等全部融入到设计方案中。这样既教会学生基本理论,又教会学生如何应用。整个教学过程始终选一个案例演示,增加了知识的系统性,学生对各知识点的理解更容易。所选案例为学生经常活动的区域,学生对项目熟悉,学习热情高。
4.2引导式教学方法
本课程的理论性强,涉及面广,计算方法多,容易引起学生的厌学情绪。讲授过程中常采用引导式教学方法,以连续设问的形式引导学生想出解决问题的方法。如讲授设计用水量知识点时,提出下列问题:“为什么要进行给水管道设计?”“满足哪些用户用水?”“这些用户都在哪些方面需要消耗自来水?”“这样看来给水管道设计用水量都等于哪些用水量?”。通过上述问题及学生的回答,一步一步地分析出设计用水量的确定方法。这种从简单问题入手的引导式教学降低了学习的难度,增加了学生学习的兴趣。
4.3研讨式教学方法
研讨式教学方法能培养学生的自主学习意识和综合创新能力[6]。在讲授施工、维护模块知识时,多采用研讨式教学方法,如在讲授管道工程维护方法的知识点时,首先以作业的形式让学生掌握常用的管道工程维护方法,然后在课堂上展示几个工程案例,让学生分组讨论出最佳的管道维护方案。学生课后自主学习效果好,积极性强,课堂参与度高,知识点掌握牢固。
5改革考核评价体系
为了督促学生积极参与整个教学过程,抓住学生学习“功利性”强的心态[7],增加平时成绩所占比重,将学生总成绩的评定方法改为平时成绩占总成绩的70%,期末考试成绩占30%。对平时成绩的组成进行细化,其中考勤成绩占10%,缺课三次取消期末考试资格;课堂表现成绩占10%,小组讨论成绩占20%,课后作业成绩占60%。期末考试形式改为开卷考试,所有题目均设置为案例分析题,重点考查学生的应用能力。如将“排水体制有哪些?”“按经济流速确定管网管径时考虑的因素有哪些?”等单纯考查基本知识的题目,改成“为本项目选合适的排水体制”“按经济流速法确定本项目管道的管径,并进行说明”等知识应用型题目,既考查学生对知识的点掌握,又考查学生对知识点的应用能力。学生在考前复习时,不再死记硬背,更注重应用技能的练习,对知识的掌握更深入。
6总结
为培养技术应用型卓越工程师,本教研组通过精选教材、优化教学内容,确定出本课程的教学构架。通过丰富课堂组织形式、加强技能训练、分解课程设计和增加课后作业等方式,培养学生的应用技能;课堂上通过案例法、引导法和研讨式等教学方法提高学生的学习兴趣和自主学习能力;改革考核评价体系,重视学习过程和应用能力的考核。经过改革后,学生的学习积极性明显提高,知识掌握更牢固,解决问题的能力也大幅的提高。
参考文献
[1]教育部国家发展改革委财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见
[2]浙江省确定41所本科高校向应用型高校发展转型[EB/OL].
[3]徐英俊.应用型大学的特点和发展路径[J].大学(研究与评价),2007(3):64-67.
[4]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010~2012)(上)[J].高等工程教育研究,2013(4):1-12.
[5]王春华.教学设计的理性及其限度[D].山东:山东师范大学,2014.
[6]苗东利,雷佑安.研讨式教学在高样教学中的应用[J].大学教育,2013(1):131-132.
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关键词 独立学院 实践教学 水质长期监测 开放型实训基地
给水排水工程作为一个研究水供给、废水排放和水质改善工程的重要学科,在环境问题日益严重的今天,与从事防治环境污染和提高环境质量的环境工程专业密不可分,逐渐形成给排水工程和环境工程互相交叉、共同发展的局面。这生机勃勃的朝阳专业——“给水排水工程”与守护我们的地球家园——“环境工程”共同承担着城市建设和环境保护的重任,因此,对两专业学生的培养格外重要。对于以培养应用型人才为目标的独立学院,具有与公办院校不同的特性,两专业实践教学内容与体系的构建是使学生符合社会需求的关键。
1 独立学院环境和给排水专业实践教学现状分析
两个专业共开设了课程设计、认识实习、生产实习、金工实习、毕业论文(设计)、其他实习/实践环节等六类集中性实践教学环节安排,目前存在的主要问题有:
(1)实习基地建设规模不够。虽然目前两个专业已于相关校外单位建立了实践教学基地并签订了正式协议,为本专业的认识实习和生产实习的顺利开展提供了一定的保障,但仍处于雏形阶段,根据07-09级学生生产实习的问卷调查,大部分学生觉得实习单位只提供表面参观机会、不能细致深入参加、实习单位不热情、实习期间无良好的双向沟通等问题。
(2)师资缺乏实践经验。环境和给排水专业学生实践能力的重要性决定了专业教师不仅要具有深厚专业理论基础、灵活多变的教学方式,还需要全面的知识和开阔的视野,更需要有丰富的实践经验。但是独立学院师资力量缺乏,且存在着师资结构不合理的现象,即所谓“两头大,中间小”的局面,青年教师比重高、返聘的老教授挑大梁,而中青年骨干教师相当缺乏,而青年教师的发展很大程度上决定了独立学院的发展。但青年教师虽然理论知识足够,有过一定项目基础,但仍缺乏丰富实践经验和工作经历。独立学院对于专业青年教师实践经验和能力进修培训方面所做工作较少,从而影响学生实践能力培养和专业教学质量的提高。
(3)实习基地范围过窄。目前,实习基地主要针对于实践环节中的认识实习、生产实习和金工实习,而其他几个方面都没有涉及。课程设计、毕业设计(论文)、测量实习等仍在校内进行,所做内容大同小异,也没有充分发挥校内现有专业实验室的作用。
(4)学生实践意识不强。独立学院学生的构成及水平参差不齐,在主动性与自觉性方面有所欠缺,特别对于环境和给排水这两个实践性要求较强的专业学生,当面对专业实践环节时,往往容易出现问题,如课程设计和毕业设计中的畏难、认识和生产实习中的不主动等,这均是导致实习效果欠佳、实践能力提高缓慢的重要因素,因此,如何有效建立并提高学生实践意识,引导其正确的观念是提升实践能力的关键。
2 独立学院环境和给排水专业实践教学改革建议
综合两专业的人才培养计划,应着力加强学生实践能力培养,科学论证和建立适应于培养高素质环境工程应用复合型技术人才的专业实践教学体系。因此在充分考虑独立院校现有资源和专业建设现状的前提下,提出建立由专业实验体系、专业实习体系、课程实践体系和毕业实践体系四个部分组成的环境和给排水工程专业实践教学体系,并提供相关管理支撑。
2.1 四大体系
2.1.1 专业实验体系
专业实验体系需要依托专业基础课和主干专业课的配套实验课程构建而成,弥补以前本专业在此方面的空白,建立专业核心实验室。建立初始阶段,从验证性实验出发,实验指导书注重知识传授,实验内容和操作步骤编写详细,实验仪器和药品都由实验室准备,学生只要按部就班操作就可以顺利完成实验。
当该阶段发展成熟后,可逐步引入研究性实验,强调实验内容的实践性和学生参与的自主性。可以作为学生第二课堂的实践需要,只规定研究主题或对象,要求学生提出具体的研究问题和方法,自行设计实验方案和步骤,并列出所需实验仪器和药品清单,为进一步的毕业设计(论文)阶段打下基础,学生可以在毕业设计(论文)中继续深究实验内容或是开展新的实验项目。这样,可以提高学生的自主创新和学习能力。
2.1.2 专业实习体系
专业实习体系需要依托原有的实习基地构建而成,巩固现有实习基地质量,拓展新的实习基地。确保专业认识实习、生产实习、金工实习顺利进行,符合实纲和计划要求。
2.1.3 课程实践体系
课程实践体系应加强课程教学和实践教学能力教学的相互协调和融合,主要体现在:
第一,该体系能够对专业基础课及专业课提供支撑保证,主要针对项目类的课程,除了理论知识的掌握,还应加强学生动手实践能力,需配备相应的课程实践环节;
第二,该课程体系应包含课程设计部分,主要针对设计类的课程体系,如在“大气污染控制课程设计”中,需要设计除尘器,让学生能够亲身观察到除尘器的运转方式和内部构造原理将有助于其设计能力的提高。若能将实践教学环节中引入相关设备,不仅有助于课程实践体系的建立,还能服务于其他实践体系。
2.1.4 毕业实践体系
毕业实践体系需要依托于专业实验体系和专业实习体系,主要针对毕业设计(论文)环节,以往的毕业设计(论文)基本都是在校内以设计为主完成,为了满足学生多样化的需求以及增强学生实践能力,应建立针对不同类型学生的新型毕业实践体系。
针对有考研意愿或是对研究有兴趣的学生,应增强其研究创新能力,依托于专业实验体系,由指导教师提出问题,学生自行设计方案,利用专业实验室的设备和仪器进行验证和试验。基于独立院校的特性,本专业的学生两级分化严重,因此可以从学生的大二或大三阶段开始,从第二课堂的演练逐渐过渡到大四的毕业设计(论文),从中选拔出适合研究类的学生,这样最终完成的毕业(设计)成果能够经得起考验。
2.2 专业实践教学体系的支撑保障与运行管理模式
环境和给排水专业实践教学体系能否顺利推行和建设,强有力的保障措施和创新性的运行管理模式是关键。为此,应加大对本专业的建设投资,开设专业实验室,建立“实验与实践教学中心”,全面负责环境工程专业新型实践教学体系的发展规划、整体建设和运行管理。主要职能包括:
(1)课程体系建设:应加强课程的系列化建设,不断更新、丰富和完善教学内容。
(2)实验体系建设:引进所需的仪器设备资源和有经验师资,建立实验体系雏形,然后以老带新,培养本专业教师的实验指导能力,不断改善实验条件,丰富实验内容,规划和建设与新型课程体系配套的新实验课程。
(3)实习基地建设:应加强与实习基地的合作关系,定期召开实习基地负责人座谈会,在各实习基地选择部分优秀管理专家和高级专业技术人员,以聘请客座教授或讲学的形式,一方面指导本专业的实习工作,另一方面为本专业发展出谋划策,以建设更多层次结构合理、内容形式多样、实习目的明确的认识实习、生产实习等基地。
(4)师资队伍建设:一方面,适当引进或聘请专业实验体系和专业实习体系建立所需要的专业性人才。另一方面,培养专业专职教师,可以让他们进入有合作关系的实习基地实训,或者进入专业实验室,由引入的有经验教师指导,不断增强在职教师的能力,才能培养出更优质的学生。
(5)运行管理模式:针对不同类型的实验或实践项目,采取不同的运行和管理模式。常规实验项目,可采用传统教学模式,根据课程进度安排学生使用实验平台或实习基地;而研究型的实验或实践项目,可采用指导教师负责制,由学生联系指导教师,指导教师统一安排。
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关键词:独立学院 环境科学与工程专业 培养环节
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—001—02
独立学院是指由普通全日制本科高等学校中,按新机制、新模式与社会力量合作举办的本科层次的二级独立学院。独立学院的学生有其自身的特点,有不同于母体高校大学生。环境科学与工程专业是2005年出现在独立学院的全新专业,探索独立学院环境科学与工程专业教学模式具有重要的现实意义。
1 独立学院环境科学与工程专业培养环节设置的基本思路
由于独立学院的学生有其自身的特点,理论基础较为薄弱、动手能力较强、思想活跃、个人为重彰显自我,这些特点将成为独立学院环境科学与工程专业培养环节设置基本思路考虑的基础。结合学生的特点,将设置专业培养环节定位为应用型、创新型、复合型人才的培养,结合社会经济发展和市场人才需求定位,如图1所示,确定独立学院环境工程专业培养环节包括环境科学与工程专业理论教学环节、实践教学环节、教师科研环节、学生创新竞赛环节、就业环节五个主要组成内容,以培养学生的专业兴趣和专业技能为目的和出发点,有机关联的同步协调开展,夯实理论基础、强化技能培养、提高教师素质、完善教学手段、拓宽就业领域。将独立学院的专业教育与用人单位的需求实现无缝对接,从专业培养的诸个环节设置入手,切实实现本质转变。将传统高校理论与实践脱节、教学与学生学习脱节、专业设置与市场人才需求脱节的局面彻底改变,在继承传统高校理论教学基础厚实的前提下,大胆吸收借鉴职业技术教育的实践教学和技能培养的经验,形成独立学院所特有的厚基础、强技能、敢创新、重应用的特色培养环节。
2 独立学院环境科学与工程专业理论教学培养环节
为了适应独立学院专业培养环节的要求,在环境科学与工程专业理论教学培养环节做了优化整合,设置以通识必修和通识选修课程为基础、技能必修和技能选修为手段、专业必修和专业选修为重点的三级理论教学培养模块。在理论教学环节设置时,考虑着重提高技能课程比例、专业课程选修课程细分专业方向、专业选修课程打包形成就业方向。如图2所示,将环境科学与工程专业划分为膜分离与资源再生利用工程、给水排水工程、生态工程三个应用性较强紧贴市场人才需求的专业方向,以市场人才需求和行业发展定位专业方向,改变传统高校以学术科研方向定位专业方向的闭门造车的现象。通过这样的理论教学培养环节,使独立学院的学生通过有限的精力投入获得扎实的本专业理论基础,并在此基础上结合技能培养理论课程的学习迅速提高技能知识水平,为专业课程学习提高理论和技能的基础保障,从而实现夯实应用型、创新型、复合型人才的理论基础。
3 独立学院环境科学与工程专业实践教学培养环节
针对独立学院学生的自身特点以及毕业之后的出路大部分直接就业的状况,结合环境科学与工程专业自身的专业特点,独立学院环境科学与工程专业培养环节的设置将实践教学提到一个空前重要的高度,认为实践教学与理论教学具有同等重要性,两者是平行并列关系,这彻底扭转了传统高校重理论、轻实践的短板。从学生收获较强的实践技能而非单一的理论知识为出发点,独立学院环境科学与工程专业实践教学培养环节的设置,强调学生动手实践操作训练。结合借鉴职业技术教育的经验,如图3所示,独立学院环境科学与工程实践教学环节设置包括:与理论教学环节配套的课程实践环节、实践周教学环节、毕业实习环节、生产实习环节、课程任务和作业环节、暑期社会实践环节、实验课程环节、毕业设计、论文环节。通过这些全方位、多层次、立体交叉的实践教学培养环节,使独立学院的学生能够在本专业的理论基础支撑下,进行有针对性、科学的实践技能训练,实现理论 与实际、专业与应用、教学与技能提高的同步交叉训练,使学生获得过硬的专业技能和解决问题的工作能力。
4 独立学院环境科学与工程专业教师科研环节
师资是任何一所高校最重要的资源和教学的根本保障,师资的质量直接影响到学校的教学质量和培养学生的素质。通过加强教师应用型科研项目研究的开展,进一步巩固和提高教师的学术水平和专业素养。以教师的学历教育中的基础理论研究为基础,大力开展与社会经济发展相结合的应用项目研究,可实现独立学院的科研与社会需求密切无缝对接,并为独立学院的学生提供较为宽松的、与社会行业接轨的科研学术平台和培养氛围。独立学院环境科学与工程专业教师科研环节主要围绕三个方面展开:
(1)膜分离与资源再生利用工程方面。结合膜分离技术这一高新技术,利用其分离能耗少、仅需加压操作、无热相变、自动操控的特点,将其应用在污水处理及中水回用、废水中重金属提取、固废中资源回收、航天水处理技术等诸多领域,体现其在资源再生利用方面的价值,为建设集约型、环境友好型社会起到积极推动作用。
(2)给水排水工程方面。给水排水工程与国家的经济建设有着紧密的联系,从国家层面的水利基础设施建设,到城市层面的供水排水系统工程建设,以及具体到每家每户的上水排水管道系统楼宇消防、供水、排水系统建设,都体现水排水工程专业的必需性和重要性。随着我国城市化进程的不断深入,生态环保节能低碳型的建筑和城市规划设计已成为主流,从雨水收集、中水回用、空调冷凝水循环利用、纯净水入户等最新的应用角度出发,利用并创新给水排水工程技术,推动城市化进程绿色环保生态低碳的技术进步。
(3)生态工程方面。建设生态文明型社会是我国经济发展的必由之路,环境保护作为基本国策也被长期实施。生态工程主要基于利用自然环境的生态系统的规律来进行环境建设、环境修复和环境保护。利用园林绿化工程来美化、绿化城市人居环境,并且还可以用生态工程来修复矿山垦区、污染水体、绿化荒山、护坡工程、沙漠绿化等。建立人工自然湿地进行水体水质修复处理,对于大面积水体修复具有重要的贡献,红树林工程对于海岸带生态保护、近海海域水质修复也具有不可替代的作用。
5 独立学院环境科学与工程专业学生创新竞赛培养环节和就业培养环节