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關(guān)鍵詞:給排水科學與工程;實習環(huán)節(jié);計算機仿真
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)08-0241-02
給排水科學與工程專業(yè)的實習環(huán)節(jié)主要分為三個階段:一是認識實習,主要采取給排水工程參觀的形式進行,學生通過對給排水工程的認識和了解,初步建立起對本專業(yè)的總體印象;二是生產(chǎn)實習,學生結(jié)合已學水質(zhì)工程學、建筑給排水、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)等課程的基本原理,與工程實際聯(lián)系起來,進一步加深對所學知識的理解;三是畢業(yè)實習,學生結(jié)合自己的畢設(shè)選題,針對性地進行實際工程參觀實習,為順利進行畢設(shè)打下基礎(chǔ)。但一直以來,實習環(huán)節(jié)中存在著實習經(jīng)費不充足、用人單位不愿接待、現(xiàn)場只能看不能摸等問題,致使實習效果不夠理想。為此,我們針對以上問題采取了一系列的改革措施,以提高實習教學質(zhì)量。
一、合理做好實習環(huán)節(jié)的時間安排
認識實習安排在專業(yè)課開課之前進行,學生通過一周的實際水廠參觀,對給排水工程建立了感性認識,對專業(yè)建立了總體印象,為學習專業(yè)課打下基礎(chǔ)。生產(chǎn)實習則安排在學完專業(yè)課之后,時間為四周,采取現(xiàn)場蹲點和校內(nèi)仿真實驗室進行實訓操作相結(jié)合的方式。此時學生已從課本上掌握了水質(zhì)工程學、建筑給排水、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)等課程的基本原理,實習中能將所學知識與工程實際聯(lián)系起來,加深了對所學知識的理解。畢業(yè)實習階段安排在大四下學期畢業(yè)設(shè)計過程中進行,共兩周,學生根據(jù)自己的畢設(shè)選題有針對性地開展實際工程參觀實習。實踐證明:對實習三個階段的時間安排是合理的,滿足了不同階段實習的具體要求。
二、采取集中與分散相結(jié)合的實習方式
給排水科學與工程專業(yè)中的認識實習、生產(chǎn)實習集中由實習指導(dǎo)教師帶隊統(tǒng)一實習,而畢業(yè)實習環(huán)節(jié),學生可以按照自己的畢設(shè)題目要求選擇合適的單位進行實習,也可根據(jù)擬就業(yè)單位的要求選擇適合的畢設(shè)題目,再在該單位完成實習。即學生可根據(jù)自身的特點和實際情況自己聯(lián)系實習單位并選擇合適的崗位進行實習,從而完成分散式實習方式。同時學校也提供由實習老師帶隊的集中實習,完成有些學生找不到合適的實習單位的畢業(yè)實習的教學要求。這種集中與分散相結(jié)合的實習方式受到了學生的歡迎和支持,調(diào)動了學生的積極主動性,增強了學生的動手能力,符合給排水科學與工程專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用性人才的要求。
三、建立穩(wěn)定的實習基地
建立穩(wěn)定的實習基地是保證實踐教學環(huán)節(jié)及教學質(zhì)量的關(guān)鍵。近年來我們與武漢市余家頭自來水廠、白沙洲水廠、龍王嘴污水處理廠、沙湖污水處理廠以及長沙污水培訓中心等多家單位建立了友好協(xié)作關(guān)系,為開展實踐教學活動提供了良好的條件。
四、聘請生產(chǎn)一線的工程師擔任實習現(xiàn)場指導(dǎo)老師,并舉辦專題技術(shù)講座,開拓學生視野。
學生通過專業(yè)課的學習,掌握了給排水專業(yè)理論知識,但缺乏對實際現(xiàn)場的了解。因此實習期間我們專門聘請工程經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員擔任現(xiàn)場指導(dǎo)和舉辦專題技術(shù)講座。在工程現(xiàn)場,技術(shù)人員在講解構(gòu)筑物或設(shè)備的同時,還會給學生演示一部分實際現(xiàn)場操作,如格柵除污機的手動開啟、關(guān)閉等運行過程,使學生將所學的專業(yè)知識融入到工程實踐中。在專題技術(shù)講座中,工程師對學生講授實際工程中所遇到的一些問題和處理方式,而這些實際問題往往在書本上學不到。因此學生聽起來也非常認真,極大的開拓了學生的視野,收到了良好的實習效果。通過以上措施,能使學生進一步了解目前技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,感受到本專業(yè)工作崗位的要求,對學生畢業(yè)后順利進行相關(guān)崗位的工作起到銜接的作用。
五、建立系統(tǒng)完善的實習教學管理體系
1.修訂實綱,完善實習教學評分系統(tǒng)。重新修訂了實習教學大綱(包括認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實綱)及任務(wù)指導(dǎo)書。讓學生人手一冊。完善了實習教學評分系統(tǒng),即按照學生考勤、現(xiàn)場表現(xiàn)、仿真實習得分及提交的現(xiàn)場實習報告綜合給予評分。分數(shù)不及格不允許參加畢業(yè)答辯。這一評分方式極大的調(diào)動了學生的學習主動性,力爭在每個環(huán)節(jié)做到最好。
2.注重實習指導(dǎo)教師素質(zhì)培養(yǎng),保證實習質(zhì)量。每次實習都是派出責任心強、具有較強專業(yè)知識和實際現(xiàn)場經(jīng)驗的高素質(zhì)教師作為實習帶隊教師,并采取“老帶青”的辦法,即老教師帶一位年輕教師共同指導(dǎo)實習,既保證了實習質(zhì)量也培養(yǎng)了缺乏實際經(jīng)驗的年輕教師。
六、建立校內(nèi)實習實訓基地——水質(zhì)工程仿真室
除了到固定的校外實習基地實習外,我們還建立了校內(nèi)實習實訓基地——水質(zhì)工程仿真室。因為在實際工程現(xiàn)場實習,雖然能使學生理論與實踐相結(jié)合,收獲較大,但仍然存在以下問題:即水處理工藝設(shè)備正處于運行狀態(tài),構(gòu)筑物中充滿了水,學生無法看到構(gòu)筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu);同時,水廠的心臟—集控室對工藝流程的控制學生也是只能看不能摸的。這些問題的存在極大地影響了實習效果。為此,我們專門建立了水質(zhì)工程仿真室,作為校內(nèi)實習實訓基地,這是對本專業(yè)實習環(huán)節(jié)的有力補充。在去實際現(xiàn)場實習前,安排學生進入仿真室進行為期一周的仿真練習,為真正的現(xiàn)場實習打下基礎(chǔ)。現(xiàn)場實習結(jié)束后,學生若還有不清楚的地方,可以隨時到校內(nèi)仿真室練習,仿真室是一直對學生開放的并有專門的教師進行指導(dǎo)。水質(zhì)工程仿真室計算機系統(tǒng)中安裝了兩套軟件,一個是北京東方仿真公司與廣州大學聯(lián)合開發(fā)的《給排水處理仿真教學軟件》[1],該軟件模擬了真實的水廠運行工藝,在學生實習訓練中發(fā)揮了較大的作用。實訓內(nèi)容包括城市自來水廠、V型濾池、污水處理水工段、污水處理泥工段、初沉池工段和消化池工段等操作單元,學生可根據(jù)計算機的提示,輸入?yún)?shù),操作設(shè)備,監(jiān)測工藝運行的指標和變化曲線,進行人機交互式交流,以完成各個操作單元的練習。軟件中還設(shè)置了涵蓋自來水廠、污水廠可能出現(xiàn)的各種緊急故障現(xiàn)象培訓項目,如城市自來水廠單元有:管網(wǎng)余氯低,一級泵站1號泵出現(xiàn)故障,源水pH值低等。面對這些工藝運行中突然出現(xiàn)的意外情況,學生可參考各種提示進行操作,逐步探索解決問題的思路和方法。總之,對于軟件中各種培訓項目,學生可深入探究,刷新重來,在機上反復(fù)操作,直到熟練掌握。最后學生可隨機抽取試卷回答相關(guān)問題,問題提交到教師站給予評分。雖然這一軟件培訓內(nèi)容全面,但仍存在不足:即各工藝構(gòu)筑物都是平面圖,缺乏立體直觀的效果。因此,我們在仿真室計算機系統(tǒng)中安裝了另一個仿真軟件,這一軟件是本課題組依托湖北省教改項目《基于VR技術(shù)的工科虛擬課堂研究》自行研發(fā)的水處理工藝三維軟件,軟件中包含給水廠、污水廠三維場景、各處理工藝構(gòu)筑物的三維圖,學生可通過反復(fù)觀看三維圖,了解構(gòu)筑物內(nèi)部構(gòu)造,彌補了在實習現(xiàn)場看不到構(gòu)筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不足。通過一周的實訓操作,學生對于給水和污水處理工藝的分析判斷能力、邏輯思維能力、解決問題能力和綜合應(yīng)用能力得到了明顯的提高。兩個軟件的仿真訓練再結(jié)合為期三周的現(xiàn)場蹲點,實習效果大大提高。
七、仿真實習與現(xiàn)場實習相結(jié)合的教學效果
實踐表明,通過仿真實習教學與現(xiàn)場實習的結(jié)合,收到了很好的教學效果。與簡單的現(xiàn)場實習相比,兩者結(jié)合的實習方式有下列幾方面的作用:
1.進一步提高學生實習的主動性和積極性。計算機仿真以其獨有的技術(shù)和效果,使學生在模擬的生產(chǎn)過程環(huán)境中,通過對各個閥門、開關(guān)、設(shè)備的操作,通過對各工藝參數(shù)進行全面的調(diào)節(jié)和控制,通過對各種事故現(xiàn)象的認識,可對城市水處理系統(tǒng)的多變性和復(fù)雜性形成深刻的感性認識。同時,學生看到的各工藝構(gòu)筑物都是三維可視的。在水廠虛擬場景中,隨著鼠標的移動,學生仿佛漫步在水廠中,有身臨其境的感覺。這一仿真系統(tǒng)的訓練使學生感到直觀生動,極大地調(diào)動了學習興趣,始終處于良好的、積極主動的學習狀態(tài)。在接下來的現(xiàn)場實習中,學生有仿真實習打下的基礎(chǔ),更能帶著問題針對性實習,實習效果大大提高。
2.提高學生的綜合能力。由于仿真系統(tǒng)是依據(jù)真實的生產(chǎn)過程開發(fā)的,即整個工藝流程,工藝參數(shù)的變化以及系統(tǒng)的運行狀態(tài)與真實過程一樣。學生在訓練過程中,通過反復(fù)操作,一方面可將所學的理論知識與實踐結(jié)合起來,另一方面也可以進行思維的訓練。面對真實的工藝流程,學生必須樹立全局的觀念,用系統(tǒng)全面的觀點對整體工藝的操作方案及可能出現(xiàn)的各種事故進行預(yù)先分析,才能保證順利操作。另外,在操作過程中,學生還可以針對出現(xiàn)的問題,利用所學的知識,通過探索各種參數(shù)最佳值及相互影響,尋求到解決問題的途徑。這一思維的訓練極大地提高了學生分析問題、解決問題的綜合能力。
通過以上一系列改革措施,實習效果大大提高。尤其通過我們幾年來對仿真系統(tǒng)在實習教學中的應(yīng)用,已經(jīng)證明,在給排水科學與工程專業(yè)的實習環(huán)節(jié)中采用計算機仿真手段與現(xiàn)場實習相結(jié)合,對提高教學質(zhì)量有非常明顯的效果,學生的學習積極性和綜合能力都得到較大的提高。
參考文獻:
[1]鄧曼適.《給排水處理仿真教學軟件》在職業(yè)教育中的應(yīng)用探索[J].職教研究,2006,(4):156-157.
03級給水排水 陳聰藝 03123003
通過在給水排水專業(yè)三年的學習,我已經(jīng)對給水工程、排水工程、水工程施工、水泵與水泵站、建筑給水排水工程等方面的知識有了較系統(tǒng)全面深入的把握,在此基礎(chǔ)上學院安排我們在暑假7月10號至8月6號之間在一下三個地方實習:廈門校區(qū)建設(shè)工地、華僑大學校區(qū)給水管網(wǎng)改造和泉州泉南自來水有限公司。期間通過現(xiàn)場參觀、聽報告、看施工圖紙、向工地領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員的請教以及同學間的討論交流,對本專業(yè)的認識從理性認識上升到感性認識。
一、工程概況:
廈門校區(qū)建設(shè)工地位于廈門集美區(qū),緊挨著集美大道,交通便利。校區(qū)總建設(shè)面積為80萬平方米,計劃總投資20億元人民幣。其中第一期(XX年)建設(shè)用地1160畝,建設(shè)校舍總面積30.9萬平方米,總投資8.3億元;第二期(2010年)建設(shè)用地840畝,校舍建設(shè)總面積30.4萬平方米,總投資8.1億元;遠期建設(shè)面積20萬平方米。我們到廈門剛實習時的工程進度大致如下:綜合教學樓群工程、學生公寓一期工程、學生餐廳一期工程、學術(shù)交流中心都已經(jīng)建設(shè)完成,內(nèi)部設(shè)施正在安裝中,圖書館一期工程正在加緊建設(shè)中,中水處理構(gòu)筑物的設(shè)備間剛拆掉模板、1#污水處理池正在拆模、2#污水處理池的混凝土正在養(yǎng)護中,校區(qū)內(nèi)的排水管網(wǎng)、消防管網(wǎng)正在緊鑼密鼓的進行中,校區(qū)內(nèi)的小橋、橋墩也剛在澆注中??傮w上說,廈門校區(qū)的整體建設(shè)工程是完成前的趕工階段。
華僑大學校區(qū)給水管網(wǎng)改造是對華大西區(qū)的改造,是為適應(yīng)校園發(fā)展的需要。整個工程是采用人力勞作為主,機械化程度很低。從挖溝,下管再到回填土都是人工完成的。
泉州泉南自來水廠有限公司,是一家自動化程度相當高的水廠。我們到此主要是學習水廠的管理制度, 水廠的水處理工藝。
二、實習內(nèi)容:
1、廈門校區(qū)建設(shè)工地:
由于廈門校區(qū)正在加緊趕工建設(shè),工程種類多,我們可以學到很多有關(guān)本專業(yè)的工程施工方法。因工程量較大,有多個施工隊負責施工,我可以從學到同一工程的不同種施工方法,這是實習的一大收獲?,F(xiàn)將在廈門校區(qū)建設(shè)工地的實習收獲做如下敘述:
(1)土方工程施工:
①、溝槽、基坑開挖:
a、土方開挖前的準備工作
為方便工程的正常開展和保證施工的安全運行,施工方在土方開挖前做了以下工作:一是、拆除了施工區(qū)內(nèi)有礙施工的障礙物;二是修建臨時的供水、供電管線及設(shè)施;三是利用已搭建的臨時工棚、倉庫。
b、定位放線
定位放線是采用水準儀和經(jīng)緯儀來實現(xiàn)的。在測定后用石灰粉在要開挖的地面上做上記號,以提高機械開挖時的效率,達到縮短工期的效果。
c、溝槽、基坑開挖
在確定好邊坡系數(shù)后,就可以開挖了。本工程采用反鏟單斗挖土機挖掘。此法具有操作靈活,挖土、卸土可在地面作業(yè)的特點,可以開挖停機面以下的土壤,不需設(shè)置進出口通道。我見到挖土機是在溝側(cè)開挖,也就是挖土機沿溝槽一側(cè)直線移動挖土。我認為這種方法能將土棄于距溝邊較遠處,可供回填使用,但穩(wěn)定性較差,且不好控制邊坡。
當挖槽達到一定深度或到地下水位以上時,要開始設(shè)支撐,然后逐層開挖逐層支設(shè)。但是綜合教學樓群工程旁的化糞池基坑,因為沒有設(shè)支撐,在下大雨后發(fā)生的塌方。這是必須引起注意的,這不但影響工程進度,而且容易造成工程事故。
②、土方回填:
a、回填前的準備工作
在回填土方前應(yīng)先清除填方基底上的雜物、淤泥和積水等。我所見到的土方回填并沒有這樣做,比如中水處理構(gòu)筑物在回填時就沒將基坑中的水抽走,沒將水的漂浮物清理掉,也沒將掉入基坑中的部分模板拿走。這么做將嚴重影響回填效果。但有一點施工方做的非常好,為了防止土方回填時,尖硬物質(zhì)把涂在中水處理構(gòu)筑物外壁的瀝青防水層破壞,在外壁上面鋪上一層白色泡沫,以前是在外壁用磚砌的。
b、土方回填
土方回填要符合設(shè)計要求,以保證填方的強度和穩(wěn)定性。所以在回填土要嚴格控制含水量。根據(jù)土料的含水量與最優(yōu)含水量的關(guān)系,采用相應(yīng)的措施。土料的含水量低于最優(yōu)含水量時,要灑水濕潤;大于則要晾曬。如果土料不符合回填土的質(zhì)量要求就要更換土料,以保證回填的質(zhì)量。
c、壓實填土
填土要符合以下要求:密實度要求,含水量控制,鋪土厚度和壓實遍數(shù)。中水處理構(gòu)筑物在回填土時,不但沒有作好回填前的準備工作,而且在回填壓實方面也沒做到位,只是將土料回填到基坑中,等回填土到達地面時,用挖土機碾過而已。(中水處理構(gòu)筑物深4米,地下室形式)。按規(guī)定應(yīng)逐層壓實,大約回填20~30厘米,要碾壓4~5次,這樣才能達到設(shè)計要求。
(2)、鋼筋混凝土工程:
①、混凝土施工:
a、混凝土的攪拌
混凝土的攪拌分:人工攪拌和機械攪拌兩種。其中機械攪拌又分為自落式和強制式兩種。我在校區(qū)建設(shè)工地所見到的都是自落式攪拌?;炷恋臄嚢枰⒁庖韵碌那闆r;機械攪拌混凝土前,先加水空轉(zhuǎn)幾分鐘,等筒壁充分濕潤后將水倒掉,再開始正式攪拌。還有攪拌第一盤時,石頭要減半加入,以消除筒壁的黏結(jié)而造成的砂漿損失。嚴禁改變配合比,嚴禁私自加減水量。
b、混凝土的運輸
混凝土的運輸要滿足以下的基本要求:要保持混凝土的均勻性,不產(chǎn)生嚴重的離析現(xiàn)象;要滿足規(guī)定的流動性;要保證混凝土在初凝前澆入模板內(nèi)并振搗完。由于要滿足以上要求,在施工現(xiàn)場內(nèi)用手推車運送時要將道路整平;購買商品混凝土時,用混凝土攪拌運輸車運送時,運輸車要邊走邊攪拌。校區(qū)的鋼筋混凝土橋板是用商品混凝土,由于施工組織的不合理,混凝土攪拌運輸車有時在工地等待很長時間,再加上氣溫高,蒸發(fā)快,混凝土的坍落度嚴重不足,這將嚴重影響混凝土的質(zhì)量。
c、混凝土的澆注
混凝土的澆注要嚴格控制厚度,要注意分層離析;當混凝土的自由傾落高度超過2米時,要采用串筒等緩沖件(橋墩的澆注就是采用此方法);澆注要連續(xù)進行,以保證構(gòu)筑物的強度和整體性。
d、混凝土的振搗
混凝土的振搗有人工振搗和機械振搗兩種。機械振搗是最常見的,都用機械振搗。除制作試件采用人工振搗外,常見的機械振搗有插入式振搗棒、平板式振搗器和附著式振搗器等。無論采用哪種振搗方法,都必須做到振搗到位,否則將影響澆注質(zhì)量。比如,中水處理構(gòu)筑物的部分混凝土澆注時就沒有振搗到位,有的地方出現(xiàn)了麻面和露筋的現(xiàn)象。
e、混凝土的養(yǎng)護
混凝土養(yǎng)護的目的是為了保證水泥水化反應(yīng)正常進行,為混凝土的硬化創(chuàng)造必需的濕度、溫度條件,防止水分過早蒸發(fā),確保施工質(zhì)量。常見的養(yǎng)護方法是自然養(yǎng)護法中的濕養(yǎng)護,我在實習地所見到的均是自然養(yǎng)護的濕養(yǎng)護。其方法是在澆注完的混凝土表面上,覆蓋濕的砂、麻袋等,并根據(jù)施工時的氣溫情況適時澆水。
②、混凝土質(zhì)量控制:
a、混凝土試塊抗?jié)B實驗
抗?jié)B試件做6個為一組,試件一般要在同等條件下養(yǎng)護28天后進行實驗。
b、 滿水實驗
凡是用以貯水的構(gòu)筑物,都要進行滿水實驗。滿水實驗即是在實驗前向池內(nèi)注水,后觀察是否出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。中水處理構(gòu)筑物在做滿水實驗時,遇到了無充足的水來做實驗,如果做外滲實驗又怕構(gòu)筑物抗浮不夠和邊坡產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象,最后決定暫不做實驗先回填土,等適當?shù)臅r機再做實驗。這樣做是不符合規(guī)定的,將出現(xiàn)返工的現(xiàn)象,拖延工期。
(3)、室內(nèi)外給排水管道施工:
①、室內(nèi)給排水管道施工:
a、消防管道
室內(nèi)消防管道的安裝主要是消火栓和自動噴淋系統(tǒng)。由于施工方不同,我學到了兩種消防管道的連接方法:一種是卡箍連接,即將兩根消防鍍鋅鋼管的管口對正后,在上面套上橡膠圈,最后用卡箍卡住,鎖緊卡箍兩邊的螺栓;一種是螺紋連接,即在開有螺紋的兩根根消防鍍鋅鋼管的管口處,纏繞聚四氟乙烯密封帶,再用內(nèi)開螺紋的外接,最后旋緊。