發(fā)布時間：2023-03-22 17:39:40
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的工程概論論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一、傳統(tǒng)灌溉工程類型在現(xiàn)今的傳承
中國國土廣袤，地形地貌多樣，氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地，又有一望無際的平原；既有壯闊的高原，又有緩坦的盆地；既有西部內(nèi)陸干旱半干旱區(qū)，又有東部季風(fēng)濕潤區(qū)。為適應(yīng)各地水文、地理等自然條件的復(fù)雜性，古代人民創(chuàng)制了多種多樣的灌溉工程類型，如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯(lián)、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型，這些工程類型在現(xiàn)今皆得到了繼承。可以說，我國當(dāng)今的灌溉工程類型基本是古代創(chuàng)造而傳承下來的。
引水渠道主要修建于北方平原地區(qū)。北方平原面積廣大，因干旱少雨，河流密度不大，古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求，則建攔河壩抬高水位引水；如河中水位和流量能滿足灌區(qū)要求，則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰(zhàn)國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠，及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256—251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多，我國很早就引多沙河流進(jìn)行淤灌和放淤，做到同時利用水、沙資源，既灌溉作物，又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關(guān)中鄭國渠皆引渾水灌溉，把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后，有壩引水和無壩引水灌渠發(fā)展很快，如陜西省，截至2000年底，全省有效灌溉面積達(dá)144.93萬公頃（主要為渠灌），新疆省干、支、斗、農(nóng)四級渠道長30多萬公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙資源方面，建國以后成就很大，還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”，進(jìn)行引黃淤灌和放淤。目前，黃河下游已建成各類引黃灌區(qū)100多處，灌溉面積達(dá)到3000萬畝，每年引用黃河水量100多億立方米，利用黃河水沙放淤改土300多萬畝，發(fā)展水稻田120多萬畝，使鹽堿沙荒地變成了良田[2]。
陂塘堰壩主要建于南方山丘區(qū)。南方丘陵山區(qū)，雨量充沛，但水流容易流失，干旱是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要解決的主要問題。為此，古代勞動人民因地制宜，創(chuàng)造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程，起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程，稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“堨”等；有在平地鑿池，或在谷口及高地水所匯歸處筑堤，就地潴蓄雨水的，稱之為“塘”或“蕩”。又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現(xiàn)稱為平原水庫，利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現(xiàn)稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早，兩漢時漢中、南陽、汝南地區(qū)陂塘工程很是發(fā)達(dá)，著名的山谷水庫有馬仁陂，平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進(jìn)一步向南方發(fā)展，浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規(guī)模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖，西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當(dāng)時能因地制宜規(guī)劃布置陂塘，巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫，布設(shè)堤壩、水門和溢流設(shè)施，形成完整的蓄水工程體系。還創(chuàng)造了陂渠串聯(lián)工程類型，以對水資源更充分地加以調(diào)節(jié)利用，增加灌溉面積，提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區(qū)大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內(nèi)江地區(qū)就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多，工程量大，總蓄水量不多，為此當(dāng)?shù)胤e極想法改進(jìn)技術(shù)。1953年9月西南水利局組織基點(diǎn)工作組前往長壽縣，經(jīng)查勘，在葛蘭場不遠(yuǎn)名叫“鎖口丘”的地方，修建了當(dāng)?shù)氐谝豢凇吧綖程痢薄Ｔ摰匦味亲哟螅隹谛。厦嬗休^大集雨面積，下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形，在低的一面修筑土壩，長40米，高3米，形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1：10，比平塘1：1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經(jīng)驗(yàn)向全省介紹。到1954年底，全省共建成各級“示范塘”1293口。1955年，“示范塘”迅速發(fā)展到17796口。到1985年，全省已有山灣塘61.11萬口，可蓄水261769萬立方米，有效灌溉面積715.48萬畝[3]。
陂渠串聯(lián)工程古代多建于淮河、漢水流域，工程布置多樣[4]。這種工程類型建國后稱之為長藤結(jié)瓜式灌溉系統(tǒng)。工程主要在南方丘陵山區(qū)修建，規(guī)模從小型發(fā)展到大型，從小網(wǎng)聯(lián)成大網(wǎng)，從開發(fā)小河流到利用大河流，從一個河系發(fā)展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區(qū)，自1958年至1982年，在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫，這些水庫成為多首制渠首，又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條，干渠13條，以及分干渠和支渠358條，溝通了數(shù)條大河，灌區(qū)內(nèi)修建中型水庫23座，小型水庫1100多座，連同塘壩21萬多口，以控制灌區(qū)內(nèi)的地面徑流，灌區(qū)內(nèi)流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調(diào)配，使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農(nóng)田受益[5]。
圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區(qū)、下游三角洲及濱海地區(qū)。這些地區(qū)地勢平衍，河湖密布，土地肥沃，水土資源豐裕，但易被水淹，沮洳下濕，極大地影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行。唐宋后，大力開河筑圩，排水御洪，興建獨(dú)具一格的水網(wǎng)圩田工程，把卑濕的“涂泥”之地，建成富饒的魚米之鄉(xiāng)。如太湖平原唐后期至五代時已建成規(guī)整的塘浦圩田水利系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)唐代已興修較大規(guī)模的防洪堤防工程，至清光緒六年（1880），鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進(jìn)賢八縣共有圩堤591所。建國以來，太湖平原繼續(xù)加強(qiáng)浚河筑圩工作，完善水網(wǎng)圩田系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)新建和整修了圩堤501座，堤線長2500公里，保障農(nóng)田500萬畝，能抗御21.71米（1983年最高湖水位）的湖泊洪水位；湖區(qū)原有易澇面積330萬畝，經(jīng)治理，使200多萬畝農(nóng)田達(dá)到五年一遇以上的抗?jié)硺?biāo)準(zhǔn)；還初步形成了一個大中小，蓄引提相結(jié)合的水利灌溉系統(tǒng)，使湖區(qū)農(nóng)田的有效灌溉率達(dá)到80%以上[6]。
鑿井提取地下水灌溉，在地表水缺乏的北方地區(qū)很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井，春秋戰(zhàn)國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍，之后不斷發(fā)展，到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區(qū)，水井型式多樣。20世紀(jì)50年代，廣大農(nóng)村用于灌溉的水井大部分仍為土井，如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀(jì)60年代以后，灌溉土井漸被機(jī)井所代替。進(jìn)入80年代以來，個體戶承包和聯(lián)戶經(jīng)營責(zé)任制的發(fā)展，使得各種土井又發(fā)展起來。據(jù)1982年調(diào)查，僅天津、河北滄州、衡水等地區(qū)就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣，1982年有真空井6100眼，人工手壓井2000眼，各種大口土磚井5000眼；南皮縣有手壓真空井4500眼，機(jī)帶真空井4054眼，磚井358眼[7]。土井主要開發(fā)淺層潛水，潛水埋藏淺，雨水易滲入補(bǔ)給。而機(jī)井開采的是深層地下水，靠自然補(bǔ)給時間長。目前華北地區(qū)的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯(lián)成一片的大范圍的地下水漏斗區(qū)，這是過量開采深層地下水，補(bǔ)給不易產(chǎn)生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區(qū)。又淺井開采潛水后，降低了地下水位，有利于防止土壤返鹽，改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺，技術(shù)較為簡易，所費(fèi)資金不多，農(nóng)戶可自行管理應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)上支出節(jié)省，適于小農(nóng)經(jīng)營。
此外，古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨(dú)特的引取地下潛水的坎兒井，東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程，及其他御咸蓄淡工程類型在現(xiàn)今也都得到了繼承和發(fā)展。二、傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展
我國古代灌溉工程技術(shù)是我國人民在實(shí)踐中自行創(chuàng)造的，適應(yīng)了各地的自然地理?xiàng)l件，因地制宜，類型多樣，內(nèi)容非常豐富，不少工程技術(shù)在現(xiàn)今得到了繼承和發(fā)展。
傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展主要體現(xiàn)在以下一些方面：如建國后都江堰灌區(qū)認(rèn)真總結(jié)了興建無壩引水灌渠的傳統(tǒng)技術(shù)和傳統(tǒng)施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，使這些技術(shù)更加發(fā)揚(yáng)光大。水利部和水利水電科學(xué)研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行研究和推廣，取得實(shí)質(zhì)性的突破。又渠道防滲技術(shù)各地多利用當(dāng)?shù)夭牧习l(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)。傳統(tǒng)淤灌和放淤技術(shù)在繼承的基礎(chǔ)上也得到很大提高。成都平原的都江堰，建于戰(zhàn)國后期，是聞名于世的渠首為無壩引水的工程，在長期的歲修管理中，積累了豐富的引水、防洪和排沙技術(shù)經(jīng)驗(yàn)[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利學(xué)界公認(rèn)的兩大技術(shù)難題，都江堰卻破解了這些難題，創(chuàng)造了世界水利史上的奇跡。其技術(shù)經(jīng)驗(yàn)在多方面得到了繼承。一是灌區(qū)各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙，布置旁側(cè)溢流堰（飛沙堰）泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程，在蒲陽河石壩子引水處，先在河中心修筑魚嘴，將蒲陽河分成左支清白江，右支錦水河，汛期蒲陽河洪水流量為800—1200米3/秒，錦水河可分洪300—400米3/秒，而錦水河分干渠只能進(jìn)50米3/秒，多余的水量則由設(shè)在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江，其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環(huán)流原理，把進(jìn)水口設(shè)在河道的凹岸，引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。如1962年所建蟇水河引水工程，引水比很小，采用無壩引水方式，修筑了弧形導(dǎo)水堤，形成較穩(wěn)定的凹岸，在凹岸頂點(diǎn)稍下游處建進(jìn)水閘，推移質(zhì)沿主河槽左側(cè)凸岸排往下游，進(jìn)水口一直沒有被淤。四川省當(dāng)今修建的無壩引水灌渠是很多的，其工程技術(shù)深受都江堰無壩引水工程技術(shù)的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區(qū)引水要求，則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統(tǒng)技術(shù)所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后，在水利水電事業(yè)建設(shè)中，壩工建設(shè)有很大發(fā)展，到1990年已經(jīng)修建82900多座水壩，在這些大壩中，土石壩占絕大多數(shù)。已建的2680多座30米以上的高、中壩（壩的用途包括引水、蓄水、發(fā)電等），土石壩約占80%，砌石壩約占14%，混凝土壩約占5%[9]。采用土石壩可以利用當(dāng)?shù)夭牧希?jié)省工程量，這是我國最早修建，并得到廣泛應(yīng)用的壩型，目前在中低壩中仍大量采用土石壩，說明傳統(tǒng)壩工得到較多的繼承和發(fā)展，特別是對過水土壩的研究和應(yīng)用，成績較大，體現(xiàn)出傳統(tǒng)壩工技術(shù)持久的生命力。
在今湖北省荊門市北部的仙居河上，有一座建于同治十三年（1874）的趙家閘灰土護(hù)面過水土壩[10]。該壩由當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民修建，建成100多年來，經(jīng)歷無數(shù)次洪水過流，1935年壩頂過流水深達(dá)3.9米，竟未被沖毀，大壩至今依然完好，能使兩岸3000畝農(nóng)田受益。趙家閘壩高8米，壩頂長47米，基礎(chǔ)為板狀砂巖，壩身由粘土夯筑，外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實(shí)粘土外包灰土保護(hù)層作為河道滾水壩的獨(dú)特建筑方式，國外從未見有報導(dǎo)。除趙家閘外，百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘，此閘建于1859年，壩高5米，1935年大水堰頂水深達(dá)3.9米，未沖毀，至今仍安全運(yùn)行。此外，山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩，這些壩都較低，只有5—10米高。
受古老過水土壩的啟示，1958年，清華大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生組成過水土壩設(shè)計組，對過水土壩進(jìn)行不透水面板的試驗(yàn)，肯定了這種壩型的優(yōu)點(diǎn)，還提出修建時要注意的技術(shù)要求。1975年8月，河南發(fā)生暴雨，使50年代治淮工程建成的兩座水庫——板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學(xué)研究院對許多省市進(jìn)行土壩過水的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)1958年后不少地方按清華大學(xué)的辦法修建的過水土壩，經(jīng)多年洪水考驗(yàn)，運(yùn)用良好。從1975年起，吉林、安徽還修建了瀝青材料護(hù)面的過水土壩。1980年10月，水利部委托吉林省召開土壩過水經(jīng)驗(yàn)交流會，將各地經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流。1983年水利水電科學(xué)院在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，先后在山西省嵐縣上明水庫和內(nèi)蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩，經(jīng)歷數(shù)年風(fēng)化凍融和幾次較大洪水的考驗(yàn)，工程完好無損，節(jié)省工程造價1/3以上。可見，我們祖先創(chuàng)造的灰土溢流壩具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。據(jù)了解，國內(nèi)已建成的各類壩中，90%以上是土壩，而其中66%沒有泄洪建筑物。因此，讓土壩的一部分過水，或在已建成土壩上加修溢洪道，也是很現(xiàn)實(shí)的課題。故而傳統(tǒng)的過水土壩工程技術(shù)仍有發(fā)揚(yáng)之必要。
傳統(tǒng)施工技術(shù)以寧夏引黃灌區(qū)的草土工程（俗稱“埽壩”、“卷埽”）和都江堰的榪槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區(qū)，在1960年青銅峽樞紐建成以前，均為無壩引水，灌區(qū)普遍使用草土筑壩。如春季歲修，用草土封堵渠口，再進(jìn)行修浚；用草土修筑渠河護(hù)岸，及橋、涵、閘、斗和護(hù)坡；修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌區(qū)千百年來，草土工程一直應(yīng)用于各種渠道工程。它具有就地取材，造價低，技術(shù)簡便，施工快，穩(wěn)定和防滲漏性好，抗震性強(qiáng)，對基礎(chǔ)清理要求不高，及拆除容易等優(yōu)點(diǎn)。建國以來，寧夏引黃灌區(qū)的草土工程，在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠，其進(jìn)水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后，劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進(jìn)水口圍堰、浙江省黃壇口電站護(hù)坦圍堰，1979年援非洲建馬里電站護(hù)坦圍堰等，都取得了成功，且費(fèi)用省，進(jìn)度快。之后，人們對這一傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)地進(jìn)行了總結(jié)[12]。
都江堰灌區(qū)歷年維修管理都采用傳統(tǒng)的榪槎[13]、竹籠[14]、干砌卵石、樁工[15]、羊圈[16]等施工技術(shù)。它們的優(yōu)點(diǎn)主要能就地取材，技術(shù)簡易，施工方便，投資節(jié)省。一般應(yīng)用于截流分水、筑堰護(hù)岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護(hù)橋閘堤堰等工程[17]。目前都江堰灌區(qū)歲修截流工程仍用傳統(tǒng)的截流方法，用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內(nèi)江架設(shè)榪槎后，截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認(rèn)為是一種生態(tài)型的截流技術(shù)，無機(jī)械的噪雜聲，體現(xiàn)了人與自然的和諧相處，而且經(jīng)濟(jì)、合理、安全。
渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失，提高渠道有效利用系數(shù)，這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統(tǒng)渠道防滲技術(shù)措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等，這些防滲措施就地取材，施工簡便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用（比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費(fèi)用），防滲效果也顯著[18]，各地多有應(yīng)用，并不斷改進(jìn)技術(shù)。
灌渠還采用地下輸水管道，這種設(shè)施具有節(jié)水和省地的優(yōu)點(diǎn)。早在3000多年前的殷商時代，城市中已鋪設(shè)地下陶水管道，這在安陽殷墟、鄭州洛達(dá)廟商代遺址中皆有發(fā)現(xiàn)。元代《王禎農(nóng)書·農(nóng)器圖譜集之十三》所載陰溝，即行水暗渠也，是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮(zhèn)幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀(jì)60年代，山西翼城縣利民灌區(qū)試驗(yàn)用陶管修建灌溉輸水工程，但未能成功運(yùn)行。1974年山西臨汾市屯里井灌區(qū)試驗(yàn)陶管灌溉輸水，獲得成功，多年運(yùn)行狀況良好，使用年限可達(dá)40年。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析后，認(rèn)為這種工程還是比較經(jīng)濟(jì)的[19]。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網(wǎng)[20]。之后，傳統(tǒng)地下輸水管道技術(shù)不斷發(fā)展。現(xiàn)在將低壓管道輸水灌溉，簡稱為“管灌”，這一技術(shù)已成為目前我國北方地區(qū)一種很好的節(jié)水灌溉措施。80年代末，水利部將“管灌”作為北方農(nóng)田全面節(jié)水的基礎(chǔ)設(shè)施來抓。據(jù)統(tǒng)計，目前我國“管灌”面積有4500萬畝，其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的“管灌”技術(shù)發(fā)展很好，僅山東、河北、河南三省的“管灌”面積就達(dá)266.67多萬畝[21]。這項(xiàng)技術(shù)具有省水、省地、省工、節(jié)能、省投資等優(yōu)點(diǎn)，值得進(jìn)一步發(fā)展推廣。此外，江蘇無錫縣人多地少，為了節(jié)省土地，20世紀(jì)60年代以后發(fā)展“三暗”工程11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱，這些暗渠溝皆用灰土筑成，采用的是傳統(tǒng)施工技術(shù)。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊(duì)建成第一條灰土暗渠，至1978年春全縣已建成暗渠2588公里，灌溉面積50余萬畝，占農(nóng)田總數(shù)的62%。從1973年開始又進(jìn)行暗溝、暗管的建設(shè)，與暗渠配套使用，形成灌、降、排、調(diào)、控綜合運(yùn)用的立體水利系統(tǒng)，為建設(shè)噸糧田創(chuàng)造了條件。“三暗”工程與明渠、明溝、明墑相比，具有提高土地利用率，灌水快，排水暢，降水效果好，減少滲漏，農(nóng)機(jī)操作方便安全，減少歲修，取材易，造價低，節(jié)省水旱田開明溝用工多等許多優(yōu)點(diǎn)。“三暗”工程在農(nóng)田水利建設(shè)中的運(yùn)用，實(shí)是在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，這為高速發(fā)展農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化邁出了新的一步。
又石質(zhì)倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年（1809），四川合江縣鎖口鄉(xiāng)劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰，渠道過河處設(shè)置了石質(zhì)倒虹管，全長266米，水頭26米，進(jìn)出口高差僅0.407米。管道用堅(jiān)石預(yù)先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節(jié)，內(nèi)徑13.5厘米，用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結(jié)材料，并用這種材料抹平管內(nèi)壁，以減少摩擦阻力。石質(zhì)倒虹管能承受較大強(qiáng)度的水壓力，這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質(zhì)倒虹管在合江縣得到了推廣應(yīng)用[22]。
我國北方含沙量高的河流多，我國人民早在2000多年前已進(jìn)行引洪灌溉和淤地活動，發(fā)明了淤灌和放淤技術(shù)，以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實(shí)踐中，積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，尤其在宋代熙寧年間，政府曾組織空前規(guī)模的大放淤活動，取得選擇適時放淤水情，做好淤田工程，預(yù)籌退水出路，正確處理放淤與防洪，放淤與航運(yùn)等許多技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。這些技術(shù)在現(xiàn)代進(jìn)一步得到繼承和發(fā)展。如陜西省傳統(tǒng)引洛灌區(qū)，現(xiàn)已突破了引水含沙量不得超過15%（重量比，相當(dāng)于166公斤/立米）的規(guī)定，引進(jìn)含沙量高達(dá)60%（965公斤/立米）的渾水進(jìn)行淤灌，基本解決了灌區(qū)汛期水量供需之間的矛盾，并改良了大片鹽堿地。當(dāng)今引洪漫地（放淤）已作為水土保持和農(nóng)田基建的一項(xiàng)內(nèi)容被得到重視。如關(guān)中趙老峪流域是古老的放淤區(qū)，下游富平縣境內(nèi)有引洪漫地34000多畝，是將上游銅川市境內(nèi)來的洪水泥沙，全部引入地中淤漫。漫過的地，每畝畝產(chǎn)400斤，有的甚至超過千斤，多年來，發(fā)生大暴雨，下游都不發(fā)洪水，原來的河床，現(xiàn)在變成了農(nóng)耕地。河北省張家口地區(qū)通橋河引洪灌區(qū)，面積11萬畝，上游河道流域面積3060平方公里，引洪能力每秒450立米，多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區(qū)，保護(hù)了下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn)。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道，總引洪能力達(dá)863米3/秒，一般年引洪水總量為2000萬立方米以上，初步達(dá)到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河，從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積[23]。可見引洪漫地能起到良好的水土保持作用，這也可認(rèn)為是傳統(tǒng)技術(shù)在今天的發(fā)揚(yáng)。三、傳統(tǒng)塘堰和開發(fā)地下水工程技術(shù)的繼承和發(fā)展
歷史上山丘區(qū)的攔蓄水工程統(tǒng)稱為塘堰、塘壩，有“堰”和“塘”之分，又有山塘（山灣塘）和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘，一些南方省區(qū)山灣塘已達(dá)數(shù)十萬座。有些地區(qū)對老式塘壩加以改造，以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區(qū)沖洼里的攔沖塘，將原有塘底挖平，挖出的土墊高塘埂，增加了塘的蓄水深度；或把攔河壩加長增高，成四面筑埂式；在較大沖洼里，根據(jù)地形，或在“水深”處建塘，加高塘埂，“水淺”處不建塘，仍為田，或上下沖兩面筑埂成塘；或建成層遞式，高處蓄水灌高地，低處蓄水灌低地，頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝，第二層塘的放水渠，兼作第三層塘的引洪溝，做到有層遞的引蓄，有層遞的灌溉。通過改造，蓄水深增加，老式塘壩蓄水面積與其灌區(qū)耕地面積比為1：4.6，改造后為1：9，滿足了淺丘區(qū)農(nóng)田灌溉的需要[24]。
我國北方地區(qū)，在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后，北方地區(qū)群眾繼承以往的傳統(tǒng)做法，繼續(xù)修筑澇池，澇池數(shù)量發(fā)展很快。如陜西省黃河流域內(nèi)在1956年有澇池1240座，1985年達(dá)8940座，30年增加6.21倍，總?cè)萘?588萬立方米。北方陜、甘、晉、內(nèi)蒙、青、寧、豫七省（區(qū)）1985年黃河流域共有澇池19.8萬座，總?cè)萘?343萬立方米[25]。華北平原滄州地區(qū)通過開挖坑塘，攔蓄降雨徑流，滯瀝、除澇、灌溉，取得了治理旱、澇、堿的經(jīng)驗(yàn)[26]。原來在20世紀(jì)50年代末，華北平原大搞地上蓄水灌溉，不重視排水，造成了土地的次生鹽堿化。進(jìn)入60年代，只排不蓄，大量水資源白白流失。70年代，大力發(fā)展井灌開發(fā)利用地下水，但由于深機(jī)井布局不合理，使得地下水位普遍大幅度下降，出現(xiàn)了大面積的漏斗區(qū)。淺井區(qū)多年只采不補(bǔ)，地下水位也普遍下降，使許多淺井報廢，而轉(zhuǎn)向打深機(jī)井。地表水由于連年的干旱和上游節(jié)節(jié)攔截，河道全年斷流。通過多年的實(shí)踐，人們逐漸認(rèn)識到，要利用傳統(tǒng)的坑塘設(shè)施，攔蓄降雨徑流，散蓄散排，解決抗旱灌溉水，雨時將澇水排入其中，只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下，并與溝渠連通，就不會引起鹽堿化。坑塘深度不宜少于3—4米，一般應(yīng)深5—7米，面積15—30畝，最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的“旱、澇對立”，“排灌矛盾”，使瀝水轉(zhuǎn)化為灌溉水源，還能利用坑塘采補(bǔ)地下水。歷史上黃淮平原因?yàn)槟觌H、年內(nèi)的降雨量分布極不均衡，出現(xiàn)水少時強(qiáng)調(diào)修筑陂塘蓄水灌溉，水多時強(qiáng)調(diào)開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題，排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區(qū)在近30年來，通過改進(jìn)傳統(tǒng)的坑塘技術(shù)，積極開挖和改進(jìn)坑塘，將坑塘與井、渠聯(lián)合調(diào)控，較好地解決了旱、澇、堿問題，這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。
我國古代在開發(fā)利用地表水的同時，也很重視開發(fā)利用地下水，主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后，傳統(tǒng)的打井方法和提水機(jī)具繼續(xù)使用，并加以改良，尤其是開鑿?fù)补芫募夹g(shù)進(jìn)展較大。筒管井的雛形在清代已經(jīng)出現(xiàn)，清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法：旱年將兩根已打通各節(jié)的長竹竿插入井底數(shù)丈，則“井水泉”。此方法簡便，又能增加出水量。現(xiàn)代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯(lián)合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井，可增加出水量；又筒井開挖過深施工不易或不經(jīng)濟(jì)，筒管井則比同樣深的筒井更經(jīng)濟(jì)些。1956年河南省創(chuàng)制了一種鑿井方法，稱為“56”打井法。其井結(jié)構(gòu)上部為8塊扇形磚砌筑，形成直徑為0.5米的小磚筒井，下部為木管管井。這種井取用幾層含水層，出水量大增。之后，筒管井又發(fā)展為水柜，即將筒井部分用大的集水坑代替，坑底再加鑿幾個管井。單個井又發(fā)展為井群，各井互相通聯(lián)，統(tǒng)一集中管理。
開鑿傳統(tǒng)土井的好處是很多的。土井主要開發(fā)淺層潛水，埋藏淺，雨水當(dāng)年即能補(bǔ)給，一般不會產(chǎn)生地下水漏斗區(qū)。開采潛水后降低了地下水位，能防止土壤返鹽，達(dá)到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結(jié)合，或井與渠、坑塘結(jié)合，河道節(jié)制閘、深渠與淺井結(jié)合等方式。如在枯水季節(jié)利用淺井，提取地下水灌溉農(nóng)田，降低地下水位，騰空“地下水庫”庫容；汛期豐水季節(jié)，通過渠道引水灌溉和蓄水側(cè)滲，補(bǔ)給“地下水庫”水量。人們已認(rèn)識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結(jié)合的方法，該地區(qū)的灌溉抗旱，也形成以井灌為主，井渠結(jié)合的方式。
關(guān)于提取井水的工具，群眾也運(yùn)用傳統(tǒng)汲水工具的工作原理，演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井，其原理與古代渴烏利用筒內(nèi)形成真空，產(chǎn)生壓強(qiáng)差汲水相同。其制作簡易靈巧：用一根長約八、九米的八號鐵絲，一端接一小小的活塞，塞入一直徑約30毫米的塑料管內(nèi)，管的下端塞一木制進(jìn)水活門，上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形，然后將塑料管裝入打入地下的外井管里，一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費(fèi)用僅50元（1993年價）左右[27]。由于打井簡便，取水方便，不花水錢，所以拉水井在一些地區(qū)推廣開來，幾乎達(dá)到每戶一井，甚至一戶數(shù)井的程序，有些菜園、瓜地也建造了這種井。
四、傳統(tǒng)圩田水利和海塘工程技術(shù)的繼承和發(fā)展唐后期至五代吳越時期，太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網(wǎng)圩田系統(tǒng)，皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后，圩田建設(shè)更加興盛，并發(fā)展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區(qū)，更加講究圩田修筑方法，提出“筑堤、浚河、置閘”是筑圩的三項(xiàng)基本技術(shù)要素，“缺一不可”[28]。又出現(xiàn)了分區(qū)分級控制和聯(lián)圩并圩等圩區(qū)治理技術(shù)。這些卓越的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)在當(dāng)今得到進(jìn)一步的繼承和發(fā)揚(yáng)。
太湖下游蘇州地區(qū)地勢低洼，歷史上修筑了大量的圩田。建國后，蘇州地區(qū)在繼承前人技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出圩區(qū)治理的“四分開，兩控制”原則，即內(nèi)外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開，控制溝港水位、控制地下水位，以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區(qū)治理時皆遵循這一技術(shù)原則。如蘇州地區(qū)昆山縣同心圩由低洼低產(chǎn)圩田改變成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田，重要的就是正確實(shí)行了“四分開，兩控制”的水利技術(shù)原則。同心圩圩形長方，南北長3.5公里，東西平均寬1.8公里，總面積6.3平方公里（9380畝），其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯(lián)并而成，聯(lián)并前的各個小圩圩岸單薄，河網(wǎng)零亂，田塊碎小，土壤板結(jié)，抗洪澇能力低。聯(lián)圩時，加高培厚圩堤，同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內(nèi)水系，發(fā)展機(jī)電排灌，田間深埋排水暗管，按“四分開，兩控制”原則進(jìn)行整治[29]，提高了抗洪排澇能力，特別是地下排水技術(shù)，突破了傳統(tǒng)圩田水利技術(shù)，具有很大的創(chuàng)造性。這項(xiàng)技術(shù)70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代，低洼圩區(qū)治理從聯(lián)圩并圩，利用老河網(wǎng)，已發(fā)展到以治理澇漬為主，實(shí)行高筑圩，雙配套（閘站），四分開（內(nèi)外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開），三控制（控制內(nèi)河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量）。一些條件好的圩區(qū)，發(fā)展田間“三暗”工程，進(jìn)行暗灌、暗排、暗降，為農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)創(chuàng)造了基本條件。于是“四分開，三控制”也成為其他圩區(qū)治理的基本技術(shù)原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程，以防御海潮的侵襲，保護(hù)農(nóng)田和城鎮(zhèn)的安全，江浙海塘是修筑的重點(diǎn)地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘，三國時孫吳在金山筑咸潮塘，唐代時已在江浙沿海建成系統(tǒng)海塘工程，五代至明清頻繁地興修海塘，不斷改進(jìn)海塘結(jié)構(gòu)。五代以前所筑海塘都是土塘，之后海塘結(jié)構(gòu)從土塘逐步發(fā)展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等，每一類海塘結(jié)構(gòu)又有多種型式，以適應(yīng)不同的潮勢和土質(zhì)，同時還修筑了護(hù)塘、護(hù)灘和挑溜工程。
目前江浙海塘，仍有土塘、各種柴塘和石塘，有些是清代一直沿用到現(xiàn)在，清代修建的條塊石塘和魚鱗石塘，“到目前浙西海塘尚有約80公里，仍屹立海濱”[30]。建國后繼承了“魚鱗石塘”這種型式，在材料等方面加以改進(jìn)，建成“新魚鱗石塘”。如1955年在海寧縣建筑的“新魚鱗石塘”，塘身上部采用水泥沙漿砌條石，下部采用水泥沙漿混凝土塊，塘頂蓋面石和塘底蓋樁石均為混凝土塊，基樁采用鋼筋混凝土樁，這樣的海塘工程更能抵御洶涌的海潮沖激。在海鹽、海寧、平湖、紹興等地也修筑了一些不同型式的“新魚鱗石塘”[31]。可見結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐久的“魚鱗石塘”，今后仍是一種可繼續(xù)采用的較好的海塘結(jié)構(gòu)型式。此外，還可借鑒傳統(tǒng)的海塘工程設(shè)計技術(shù)思想，如根據(jù)不同的海岸地質(zhì)和動力條件，因地制宜采用各種不同的海塘工程結(jié)構(gòu)，使海塘工程更加牢固耐久。
總之，我國在數(shù)千年修建灌溉工程的實(shí)踐中，創(chuàng)造了眾多的水利工程類型和卓越的灌溉工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，體現(xiàn)了我國勞動人民杰出的智慧。這些傳統(tǒng)的工程和技術(shù)是適合我國各地的自然、地理?xiàng)l件的，體現(xiàn)了因地制宜的原則，所以具有很強(qiáng)的繼承性。從工程類型來看，大致北方多興修引渠灌溉工程；南方的山丘區(qū)以蓄水塘壩為主，低洼平原以水網(wǎng)圩田為主，沿海則修筑海塘、堰閘等拒咸蓄淡工程；江淮地區(qū)位于南北過渡地帶，多修建陂渠串聯(lián)工程。北方還發(fā)展井灌，新疆修筑坎兒井等。這些多樣的灌溉工程類型經(jīng)歷了數(shù)千年的實(shí)踐檢驗(yàn)，具有強(qiáng)盛持久的生命力。又傳統(tǒng)灌溉工程多利用當(dāng)?shù)鼐哂械耐痢⑹⒛镜冉ㄖ牧希@些材料經(jīng)濟(jì)適用，施工技術(shù)群眾易于掌握，現(xiàn)今各地在修建灌溉工程時仍較多采用。不少傳統(tǒng)灌溉工程技術(shù)內(nèi)涵豐富，具有合理性和科學(xué)性，在現(xiàn)今仍能吸收利用，有的甚至能解決技術(shù)難題。自古以來工程技術(shù)隨著社會的發(fā)展不斷進(jìn)步，同一個技術(shù)在以往的基礎(chǔ)上逐步提高，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，還常出現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)。我們要總結(jié)工程技術(shù)發(fā)展的規(guī)跡，尤其要重視探討傳統(tǒng)工程技術(shù)思想，如灌溉工程規(guī)劃思想、設(shè)計思想、水利家的治水思想，水利著作中的水利理論認(rèn)識，及人們對技術(shù)發(fā)展內(nèi)部規(guī)律的認(rèn)識等，這些思想往往能給我們以重要的啟迪和借鑒作用。例如都江堰的系統(tǒng)工程規(guī)劃設(shè)計思想，北方多沙河水土資源利用的設(shè)計思想，區(qū)域治水規(guī)劃思想等都是前人給我們留下的珍貴遺產(chǎn)，需要繼續(xù)發(fā)揚(yáng)光大。此外，傳統(tǒng)工程技術(shù)具有簡便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等諸多優(yōu)點(diǎn)，我們應(yīng)吸取其精華，用現(xiàn)代技術(shù)改造其不足的方面。如新疆坎兒井，具有能自流灌溉，不用提水工具；水質(zhì)優(yōu)良，水流穩(wěn)定；冬季不封凍，可供全年灌溉和飲用；施工設(shè)備簡單，農(nóng)戶易于操作；水行地下，能減少蒸發(fā)和避免風(fēng)沙的侵襲等優(yōu)點(diǎn)。但其開挖和維修工程量大，工作環(huán)境艱苦，費(fèi)時費(fèi)人力，目前掌握此技術(shù)的人員已經(jīng)很少了。所以要改進(jìn)坎兒井的挖掘技術(shù)，采用機(jī)械挖進(jìn)提升設(shè)備，改善勞動條件，加強(qiáng)對坎兒井的管理和維護(hù)，使之發(fā)揮更大的作用。建國初期，吐魯番地區(qū)的吐、鄯、托三縣幾乎全靠坎兒井及泉水灌溉，后來修建了防滲渠道、小型水庫和機(jī)井等水利工程。目前吐魯番地區(qū)利用地表水3.88億立米，利用地下水9.94億立米，總的用水量增了幾億立米，但坎兒井水和泉水的水量都顯著減少了，代替它們的是每年用機(jī)井提取利用地下水四至五億立米，原來不花錢的泉水和坎兒井水，現(xiàn)在變成了要支付電費(fèi)和油費(fèi)的機(jī)井水。故有人主張要大搞坎兒井的維修和改建工程，并把它作為今后該地區(qū)水利建設(shè)的主攻方向[32]。所以我們要認(rèn)真地總結(jié)傳統(tǒng)灌溉工程技術(shù)，使之與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，從而在水利建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。
（1）課程對象的知識儲備。環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)作為一門環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，是環(huán)境工程概論和環(huán)境工程原理等環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課的配套課程，一般是在大學(xué)3年級開設(shè)。此時的學(xué)生均已修過了環(huán)境科學(xué)入門實(shí)驗(yàn)、環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)I、環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)II、環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)等環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，已基本掌握進(jìn)行分析化學(xué)，儀器分析、環(huán)境監(jiān)測等實(shí)驗(yàn)工作的基礎(chǔ)，作為開展環(huán)境工程方向?qū)嶒?yàn)的前期準(zhǔn)備，為開設(shè)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程創(chuàng)造了良好的可行性條件。
（2）課程建設(shè)的硬件基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)課程改革之前，因?qū)嶒?yàn)設(shè)備不足，同一套裝置往往應(yīng)用于幾個不同實(shí)驗(yàn)，如過濾實(shí)驗(yàn)和離子交換實(shí)驗(yàn)，故此，需要經(jīng)常拆裝柱子更換填料。如此不僅耗時耗力、浪費(fèi)填料，且裝置經(jīng)多次拆裝后，容易損壞和漏水。又由于蠕動泵等設(shè)備的套數(shù)不足，每個實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生數(shù)較多，學(xué)生的動手機(jī)會較少，老師也無法親自指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)課程改革后，學(xué)校與學(xué)院共同為環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室投入了近50萬元的建設(shè)資金，增加了多套實(shí)驗(yàn)裝置，如厭氧生物濾池、膜生物反應(yīng)器、活性炭吸附柱、離子交換柱和蠕動泵等。這些設(shè)備均由廈門大學(xué)環(huán)境工程的教師自主設(shè)計，委托加工，符合實(shí)驗(yàn)的實(shí)際需求，具有易清洗，易拆裝的特點(diǎn)。但因環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備體積較大，實(shí)驗(yàn)室空間有限，房間內(nèi)不可能擺放很多套實(shí)驗(yàn)裝置，我們采取了將學(xué)生分組，同時進(jìn)行多個不同內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，如：2組（4～5人/組）進(jìn)行曝氣生物濾池實(shí)驗(yàn)，2組進(jìn)行活性炭吸附實(shí)驗(yàn)，2組進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn)等，盡可能保證每個學(xué)生都有充足的實(shí)驗(yàn)操作時間，為他們創(chuàng)造更多的動手機(jī)會，對總體實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果具有顯著的作用。
2課程設(shè)置與內(nèi)容安排
本課程設(shè)置的內(nèi)容根據(jù)國家環(huán)境工程類教學(xué)指針要求，根據(jù)本學(xué)院人才培養(yǎng)方向的具體特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是針對環(huán)境與生態(tài)工程專業(yè)人才培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容參考了國內(nèi)外最新的研究與應(yīng)用成果并結(jié)合多年的科研和教學(xué)實(shí)踐，以水污染控制工藝為主，共開設(shè)了9個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以下是每個項(xiàng)目的具體內(nèi)容：
（1）實(shí)驗(yàn)1，混凝處理實(shí)驗(yàn)。要求認(rèn)識幾種混凝劑，掌握其配制方法。觀察混凝現(xiàn)象，從而加深對混凝理論的理解。
（2）實(shí)驗(yàn)2，過濾處理實(shí)驗(yàn)。觀察過濾及反沖洗現(xiàn)象，加深理解過濾及反沖洗原理。了解過濾及反沖洗模型試驗(yàn)設(shè)備的組成與構(gòu)造。了解進(jìn)行過濾及反沖洗模型試驗(yàn)的方法。測定濾池工作的主要技術(shù)參數(shù)并掌握觀測方法。
（3）實(shí)驗(yàn)3，活性炭吸附處理實(shí)驗(yàn)。了解活性炭吸附印染廢水的基本原理；通過考察不同實(shí)驗(yàn)條件下，脫色率的變化情況，初步探討影響活性炭處理染料廢水的主要因素，并確定最優(yōu)的吸附條件。
（4）實(shí)驗(yàn)4，離子交換處理實(shí)驗(yàn)。了解用離子交換法處理硬水原理和方法；了解離子交換樹脂的一般使用方法；掌握測定水的硬度的方法。
（5）實(shí)驗(yàn)5，電解處理實(shí)驗(yàn)。了解電解法處理印染廢水的基本原理。學(xué)會組裝電解法處理裝置及其操作。通過考察不同電解電壓及電極板間的距離條件下，電解池中的色度變化情況，初步探討影響電解法處理效果的因素。
（6）實(shí)驗(yàn)6，厭氧生物濾池處理實(shí)驗(yàn)。了解厭氧生物濾池處理有機(jī)廢水的基本原理，并通過考察水力停留時間與有機(jī)物去除效果的關(guān)系。
（7）實(shí)驗(yàn)7，好氧生物濾池處理實(shí)驗(yàn)。了解曝氣生物濾池的處理特性，并通過考察貝殼填料在硝化反應(yīng)中所起的使用，同時掌握納氏試劑分析水中氨氮的方法。
（8）實(shí)驗(yàn)8，膜生物反應(yīng)器處理實(shí)驗(yàn)。了解生物法降解染料反應(yīng)過程的基本原理，掌握膜生物反應(yīng)器處理印染廢水工藝的特點(diǎn)及流程。
（9）實(shí)驗(yàn)9，固定化小球吸附染料實(shí)驗(yàn)。了解固定化PVA小球?qū)θ玖系奈皆恚莆展潭ɑ疨VA小球?qū)ι氐奈叫阅堋＿@些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既涵蓋了代表性的傳統(tǒng)水處理工藝，如混凝、沉淀和吸附等物理處理工藝，又涵蓋了近年來國內(nèi)外流行的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，如好氧生物濾池、厭氧生物濾池、膜生物反應(yīng)器等新型污水處理工藝。通過這些實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生可以加深對水污染控制工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基本原理、工藝的了解，有助于學(xué)生對工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng)。本課程設(shè)置的特色：①強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)選題與科研實(shí)踐相結(jié)合；實(shí)驗(yàn)選題注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的先進(jìn)性和實(shí)用性，將科研成果引入本科生實(shí)驗(yàn)。比如采用南方海濱常見的海產(chǎn)廢料牡蠣殼作為曝氣生物濾池的填料，設(shè)計出生物濾池處理氨氮廢水實(shí)驗(yàn)；此外，還采用平板膜生物反應(yīng)器設(shè)計污水處理實(shí)驗(yàn)，脫色菌接種生物濾池處理印染廢水實(shí)驗(yàn)，固定化小球吸附脫色實(shí)驗(yàn)等。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以我院在環(huán)境工程領(lǐng)域中的新成果為素材而設(shè)計，具有工藝新穎，操作簡捷，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。通過幾屆的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目確實(shí)能夠大大激發(fā)了學(xué)生對工程實(shí)驗(yàn)興趣，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中親身感受到污水在不同的處理工藝條件下得到了凈化，通過自己的雙手付諸于實(shí)踐，從而學(xué)到了如何運(yùn)用所學(xué)的理論知識，深刻領(lǐng)會到從理論到實(shí)際應(yīng)用還需要做大量的實(shí)踐工作，從中積累更多的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)到更多的只有在實(shí)驗(yàn)室才能學(xué)到的知識。②強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程突出科研素質(zhì)的培養(yǎng)。教學(xué)過程避免簡單地參觀儀器或觀摩演示過程，每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的流程都涵蓋了課前相關(guān)資料預(yù)習(xí)、課內(nèi)理論指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)方案討論、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)操作、課后數(shù)據(jù)整理及實(shí)驗(yàn)總結(jié)分析。在實(shí)驗(yàn)過程中，避免填鴨式的教學(xué)方法，積極采用啟發(fā)、引導(dǎo)、互動式的教學(xué)方法，啟發(fā)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，通過與帶課老師的交流進(jìn)而解決問題，這樣才有利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)過程，能夠自覺、能動地完成實(shí)驗(yàn)。
3考核方法
水源是節(jié)水灌溉工程中首要考慮的問題。對具體工程來講，水源條件對工程類型選擇影響很大，如山區(qū)中的一些果樹種植區(qū)，大部分為微型水源工程，水資源量非常有限，若推廣地面灌溉成大水漫灌，水量嚴(yán)重不足，控制面積很小，因此，推廣果樹噴灌、滴灌、水量出流灌等灌溉技術(shù)，盡量投入較大，但效益高，農(nóng)民積極性高，應(yīng)用就很成功。
2灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)條件，農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)承受能力
按照“誰受益，誰負(fù)擔(dān)”的原則，節(jié)水灌溉工程應(yīng)由政府和農(nóng)民共同投資，但國家和地方政府的投入是有限的，投資和受益的主體是農(nóng)民，因此，要通過示范推廣，提高農(nóng)民的認(rèn)識水平。政府要引導(dǎo)農(nóng)民推廣節(jié)水灌溉新技術(shù)，在選擇工程形式時，要考慮農(nóng)民的收入水平，投資方面，不能在大面積推廣中片面追求投資的工程形式。比如秀嶼區(qū)丘峻地帶，農(nóng)作物多采用渠道防滲技術(shù)結(jié)合應(yīng)用灌或溝灌技術(shù)，推廣節(jié)水灌制度，按照規(guī)范要求確定防滲工程和田間工程標(biāo)準(zhǔn)，灌溉水的利用率和水分生產(chǎn)率會有大的提高，投資低，農(nóng)民容易接受。但農(nóng)村勞動力，又能使其他行業(yè)創(chuàng)造更高的效益。莆田市的節(jié)水灌溉工程形式的選擇，不應(yīng)當(dāng)超越歷史發(fā)展階段和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件，在沒有進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件論證的情況下，不能簡單地把兩種不同的工程類型進(jìn)行比較。
3與當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)方式和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程相適應(yīng)
進(jìn)行九十年代以來，灌溉工程建設(shè)已引起了各級政府和廣大農(nóng)民的高度重視，水利投入的加大，水資源的供需矛盾尖銳化，促進(jìn)了節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化進(jìn)程加快。為了保證農(nóng)民的利益，中央制定了土地承包30年不變的政策，這為節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展提出了新的課題，如何使節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式相適應(yīng)？同時又要和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)相協(xié)調(diào)？比如大田噴灌技術(shù)，如果不解決種植多樣化的問題，不形成規(guī)模經(jīng)營和社會化服務(wù)的條件，是難以大面積推廣的。要解決種植多樣化的問題的方法是統(tǒng)一規(guī)劃，適度規(guī)劃經(jīng)營和建立社會化服務(wù)體系或供水公司進(jìn)行管理，解決了某些類型的節(jié)水灌溉技術(shù)與生產(chǎn)方式和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)不適應(yīng)的問題。
4必須搞好效益分析
在我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制逐步完善的過程中，經(jīng)濟(jì)效益成為建設(shè)節(jié)水灌溉工程的敏感性問題，農(nóng)民注重的是自身的經(jīng)濟(jì)效益，灌區(qū)注意的是管理單位的整體效益，國家在重視經(jīng)濟(jì)效益的同時，更重視社會效益、生態(tài)環(huán)境效益。在節(jié)水潛力最大的糧食作物中推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，由于水價低、糧食作物的對比效益低，選擇灌溉工程形式應(yīng)慎重。同時，節(jié)水灌溉工程的建設(shè)，必須多方籌集資金，實(shí)在經(jīng)濟(jì)，社會效益和生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一。
5參考成功的經(jīng)驗(yàn)，考慮技術(shù)的成熟程度
不管哪一種節(jié)水灌溉工程形式，都有其工程技術(shù)特點(diǎn)，也有其使用范圍，對于類似條件的地區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用應(yīng)用成功的技術(shù)，對于應(yīng)用不成功的技術(shù)，要分析總結(jié)原因，慎重采用。同時，在選擇工程形式時，要重視設(shè)備水平，技術(shù)成熟程度，有些不太成熟的技術(shù)如嘇灌技術(shù)等要先試驗(yàn)，后推廣應(yīng)用。
6非工程節(jié)水措施和農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)
節(jié)水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生產(chǎn)率，但僅靠節(jié)水灌溉工程提高水分生產(chǎn)率是很有限的，灌溉和農(nóng)業(yè)措施的結(jié)合，不僅是提高水分生產(chǎn)率的需要，也是農(nóng)民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外，其余節(jié)水灌溉形式都難以減少作物的棵間蒸發(fā)，特別在作物生產(chǎn)前期，作物的遮陰率低，棵間蒸發(fā)量大。通過農(nóng)業(yè)節(jié)水措施減少這部分蒸發(fā)，在相同產(chǎn)量水平下水分生產(chǎn)率會大有提高。通常推廣的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)有：耕作保滴技術(shù)，如“虛實(shí)并存”耕作技術(shù)。吉稈、地膜覆蓋技術(shù)。不同的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，要采取不同的節(jié)水措施，同時要考慮扣非工程措施的結(jié)合。
7如何管理
節(jié)水灌溉重建輕管的問題，已經(jīng)引起人們的高度重視，特別是社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下和現(xiàn)有的生產(chǎn)方式下顯得尤為重要。國內(nèi)外的有關(guān)專家認(rèn)為，節(jié)水灌溉工程的管理占總效益的50%，由此可見管理工作的重要。事實(shí)上，工程建設(shè)好，因管理不善使工程效益難以發(fā)揮的例子并不鮮見，哪里工程管理好，其效益就高。
水源是節(jié)水灌溉工程中首要考慮的問題。對具體工程來講，水源條件對工程類型選擇影響很大，如山區(qū)中的一些果樹種植區(qū)，大部分為微型水源工程，水資源量非常有限，若推廣地面灌溉成大水漫灌，水量嚴(yán)重不足，控制面積很小，因此，推廣果樹噴灌、滴灌、水量出流灌等灌溉技術(shù)，盡量投入較大，但效益高，農(nóng)民積極性高，應(yīng)用就很成功。
2灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)條件，農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)承受能力
按照“誰受益，誰負(fù)擔(dān)”的原則，節(jié)水灌溉工程應(yīng)由政府和農(nóng)民共同投資，但國家和地方政府的投入是有限的，投資和受益的主體是農(nóng)民，因此，要通過示范推廣，提高農(nóng)民的認(rèn)識水平。政府要引導(dǎo)農(nóng)民推廣節(jié)水灌溉新技術(shù)，在選擇工程形式時，要考慮農(nóng)民的收入水平，投資方面，不能在大面積推廣中片面追求投資的工程形式。比如秀嶼區(qū)丘峻地帶，農(nóng)作物多采用渠道防滲技術(shù)結(jié)合應(yīng)用灌或溝灌技術(shù)，推廣節(jié)水灌制度，按照規(guī)范要求確定防滲工程和田間工程標(biāo)準(zhǔn)，灌溉水的利用率和水分生產(chǎn)率會有大的提高，投資低，農(nóng)民容易接受。但農(nóng)村勞動力，又能使其他行業(yè)創(chuàng)造更高的效益。莆田市的節(jié)水灌溉工程形式的選擇，不應(yīng)當(dāng)超越歷史發(fā)展階段和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件，在沒有進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件論證的情況下，不能簡單地把兩種不同的工程類型進(jìn)行比較。
3與當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)方式和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程相適應(yīng)
進(jìn)行九十年代以來，灌溉工程建設(shè)已引起了各級政府和廣大農(nóng)民的高度重視，水利投入的加大，水資源的供需矛盾尖銳化，促進(jìn)了節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化進(jìn)程加快。為了保證農(nóng)民的利益，中央制定了土地承包30年不變的政策，這為節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展提出了新的課題，如何使節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式相適應(yīng)？同時又要和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)相協(xié)調(diào)？比如大田噴灌技術(shù)，如果不解決種植多樣化的問題，不形成規(guī)模經(jīng)營和社會化服務(wù)的條件，是難以大面積推廣的。要解決種植多樣化的問題的方法是統(tǒng)一規(guī)劃，適度規(guī)劃經(jīng)營和建立社會化服務(wù)體系或供水公司進(jìn)行管理，解決了某些類型的節(jié)水灌溉技術(shù)與生產(chǎn)方式和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)不適應(yīng)的問題。
4必須搞好效益分析
在我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制逐步完善的過程中，經(jīng)濟(jì)效益成為建設(shè)節(jié)水灌溉工程的敏感性問題，農(nóng)民注重的是自身的經(jīng)濟(jì)效益，灌區(qū)注意的是管理單位的整體效益，國家在重視經(jīng)濟(jì)效益的同時，更重視社會效益、生態(tài)環(huán)境效益。在節(jié)水潛力最大的糧食作物中推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，由于水價低、糧食作物的對比效益低，選擇灌溉工程形式應(yīng)慎重。同時，節(jié)水灌溉工程的建設(shè)，必須多方籌集資金，實(shí)在經(jīng)濟(jì)，社會效益和生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一。
5參考成功的經(jīng)驗(yàn)，考慮技術(shù)的成熟程度
不管哪一種節(jié)水灌溉工程形式，都有其工程技術(shù)特點(diǎn)，也有其使用范圍，對于類似條件的地區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用應(yīng)用成功的技術(shù)，對于應(yīng)用不成功的技術(shù)，要分析總結(jié)原因，慎重采用。同時，在選擇工程形式時，要重視設(shè)備水平，技術(shù)成熟程度，有些不太成熟的技術(shù)如嘇灌技術(shù)等要先試驗(yàn)，后推廣應(yīng)用。轉(zhuǎn)6非工程節(jié)水措施和農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)
節(jié)水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生產(chǎn)率，但僅靠節(jié)水灌溉工程提高水分生產(chǎn)率是很有限的，灌溉和農(nóng)業(yè)措施的結(jié)合，不僅是提高水分生產(chǎn)率的需要，也是農(nóng)民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外，其余節(jié)水灌溉形式都難以減少作物的棵間蒸發(fā)，特別在作物生產(chǎn)前期，作物的遮陰率低，棵間蒸發(fā)量大。通過農(nóng)業(yè)節(jié)水措施減少這部分蒸發(fā)，在相同產(chǎn)量水平下水分生產(chǎn)率會大有提高。通常推廣的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)有：耕作保滴技術(shù)，如“虛實(shí)并存”耕作技術(shù)。吉稈、地膜覆蓋技術(shù)。不同的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，要采取不同的節(jié)水措施，同時要考慮扣非工程措施的結(jié)合。
7如何管理
節(jié)水灌溉重建輕管的問題，已經(jīng)引起人們的高度重視，特別是社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下和現(xiàn)有的生產(chǎn)方式下顯得尤為重要。國內(nèi)外的有關(guān)專家認(rèn)為，節(jié)水灌溉工程的管理占總效益的50%，由此可見管理工作的重要。事實(shí)上，工程建設(shè)好，因管理不善使工程效益難以發(fā)揮的例子并不鮮見，哪里工程管理好，其效益就高。
上文提到，土木工程概預(yù)算工作面臨諸多挑戰(zhàn)，理念的落后、動態(tài)元素考慮不周、預(yù)算操作流程繁雜、編制管理失效等問題，嚴(yán)重制約了土木工程提高概預(yù)算工作質(zhì)量水平。為此，筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，圍繞上述問題，提出相應(yīng)的解決辦法。
1.1強(qiáng)化意識影響，重視監(jiān)督與校審
正確理解、認(rèn)識土木工程中的概預(yù)算工作，并將其看做工程監(jiān)督、校審的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，核心任務(wù)，從理念、意識上，糾正在制定生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)計劃、預(yù)算管理中存在的認(rèn)識問題。一方面，堅(jiān)定“三公”原則，不偏向于“計劃經(jīng)濟(jì)”，時刻以工程質(zhì)量額定指標(biāo)為原則，開展工作，如有特殊要求，工程預(yù)算人員應(yīng)與工程負(fù)責(zé)人及時取得聯(lián)系，并針對實(shí)際問題，展開討論，盡可能削弱意識影響。另一方面，加強(qiáng)土木工程預(yù)概算工作的監(jiān)督與校審工作，圍繞國家制定的“財經(jīng)紀(jì)律”，制定生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)計劃，開展預(yù)算管理工作，讓工程概預(yù)算工作起到完善體制、改革建設(shè)行為的作用，使其能夠正確控制、管理土木工程的流通資金，最大限度降低“經(jīng)濟(jì)意識”的負(fù)面影響。
1.2完善編制工程預(yù)算的額定體系
針對土木工程不確定干擾因素太多這一問題，土木工程應(yīng)予以高度重視，并采用一系列改革措施，完善編制工程預(yù)算的額定體系，具體實(shí)施步驟如下：
1.2.1充分考慮“動態(tài)因素”在土木工程預(yù)概算、規(guī)劃，擬定管理方案之初，預(yù)算人員需結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)，按地域分布、經(jīng)濟(jì)影響程度，把土木工程中的相關(guān)經(jīng)濟(jì)元素分類，并確定它們的“風(fēng)險類型”、“風(fēng)險度”，為土木工程預(yù)算提供可靠的規(guī)劃、計算、統(tǒng)籌依據(jù)。
1.2.2逐步完善額定機(jī)制按照預(yù)先設(shè)定好的土木工程定額，靈活調(diào)整各動態(tài)因素的分布和影響范圍，結(jié)合實(shí)際情況，按照工程的施工難度差異、工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)影響作用大小、工程預(yù)算風(fēng)險程度的深淺，確定額定標(biāo)準(zhǔn)的最低限額，以及額定標(biāo)準(zhǔn)的變化浮動范圍，從而最大限度的提高工程額定機(jī)制的經(jīng)濟(jì)效益影響。
1.3制定標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)工程概預(yù)算的制度建設(shè)
土木工程建設(shè)的相關(guān)要素固然很難搜集，很給預(yù)概算工作帶來諸多困擾，但為了要規(guī)劃工程成本、宏觀調(diào)控工程的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨向，工程必須學(xué)會正確處理無法確定、驗(yàn)證困難的“工程量”。
1.3.1確立預(yù)算科目體系將工程所需的“工程量”羅列出來，根據(jù)勘測、考量的復(fù)雜程度、難易程度進(jìn)行編輯管理，制定計算周期，按照定額周期，開展預(yù)算工作。如發(fā)現(xiàn)工程量存在誤差，則需明確標(biāo)記出來，并記錄誤差方向，當(dāng)計算周期到來時，將存疑工程量統(tǒng)一列入計算體系中，如此，可大大降低預(yù)概算工作量。
1.3.2逐步改革預(yù)算管理制度在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過程中，不斷改進(jìn)、完善，逐步形成企業(yè)自身的成本、費(fèi)用定額標(biāo)準(zhǔn)。同時針對企業(yè)預(yù)算管理中的難題，完善明確責(zé)任中心的權(quán)責(zé)，界定預(yù)算目標(biāo)，編制預(yù)算、匯總、復(fù)核與審批、預(yù)算執(zhí)行與控制管理、業(yè)績報告及差異分析、預(yù)算指標(biāo)考核等一系列全面預(yù)算管理制度。
1.4完善土木工程概預(yù)算相關(guān)技術(shù)研發(fā)、人力資源培養(yǎng)工作
依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)優(yōu)勢，改編、整頓土木工程的概預(yù)算工作模式，采用數(shù)字化、智能化、自動化的信息平臺，并與土木工程各施工、管理部門創(chuàng)建信息溝通渠道，讓工程變量信息及時傳送到預(yù)算人員手中。除技術(shù)革新之外，土木工程還有計劃、有目的的開展人力資源培養(yǎng)活動。一方面，利用技術(shù)培訓(xùn)、能力培養(yǎng)，提高預(yù)算人員解決復(fù)雜經(jīng)濟(jì)問題、工程技術(shù)問題的能力，讓他們擁有預(yù)控投資的行為意識。同時，引入資質(zhì)考核機(jī)制，切實(shí)落實(shí)持證上崗，所有工程預(yù)算人員都要參加資格審查。另一方面，讓預(yù)算人員進(jìn)入現(xiàn)代化的概預(yù)算工作體系，鼓勵他們主動改變、完善自身的概預(yù)算編制理念與行為模式，當(dāng)發(fā)現(xiàn)管理工作有不足、漏洞時，應(yīng)及時與工程負(fù)責(zé)人聯(lián)系，協(xié)同解決問題。
2結(jié)論
通過互聯(lián)網(wǎng)以及信函咨詢的方式，對國內(nèi)同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)和湖南大學(xué)6所高校的土木工程地質(zhì)教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)置進(jìn)行了調(diào)查，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以上學(xué)校主要存在以下幾個共同點(diǎn)：
1、強(qiáng)調(diào)對工程地質(zhì)基本概念的學(xué)習(xí)。在課堂學(xué)習(xí)過程中，主要課時都集中于學(xué)習(xí)在工程實(shí)踐中經(jīng)常用到的專業(yè)術(shù)語，強(qiáng)調(diào)概念的厘清。課堂學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容主要包括以下幾個方面：(a)地質(zhì)作用與地質(zhì)構(gòu)造的基本知識，包括地質(zhì)年代的識別、地質(zhì)圖的識圖、常見地質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念（褶皺、節(jié)理、斷層等）；(b)三大巖石（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）的成因、歸類和鑒別；(c)第四紀(jì)地質(zhì)的基本知識，包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對工程的影響；(d)地下水的基本知識，包括地下水的分類、運(yùn)動基本規(guī)律、補(bǔ)給與排泄方式、對工程的影響等；(e)工程地質(zhì)勘察與分析在具體工程的應(yīng)用，包括在隧道工程、邊坡工程等方面的應(yīng)用。
2、強(qiáng)調(diào)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)是課堂書本學(xué)習(xí)的延伸。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要目的是為野外地質(zhì)實(shí)習(xí)做準(zhǔn)備，學(xué)習(xí)地質(zhì)羅盤等地質(zhì)考察工具的使用，同時亦學(xué)習(xí)通過巖石標(biāo)本來鑒別各類巖石，還要學(xué)習(xí)地質(zhì)圖的填圖和閱讀等。
3、強(qiáng)調(diào)課堂學(xué)習(xí)與室外地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式。從書本上學(xué)習(xí)到的知識僅僅停留在理論階段，書本上對地質(zhì)相關(guān)概念的描述仍比較抽象，因此，各所高校皆強(qiáng)調(diào)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)對學(xué)習(xí)該門課程的重要性，把課堂上學(xué)習(xí)到的基本概念與現(xiàn)實(shí)工程中的真實(shí)地質(zhì)條件一一對應(yīng)起來，加深對基本知識的理解和掌握。一般而言，野外地質(zhì)實(shí)習(xí)內(nèi)容常包括野外巖石的識別、地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)年代的識別、巖層、節(jié)理等產(chǎn)狀的測定和描述等。各所大學(xué)對以上工程地質(zhì)基本知識的學(xué)同小異，其目的是對工程地質(zhì)這門課程有一個基礎(chǔ)的認(rèn)識和感知，但是，同時，各所高校之間在這門課程內(nèi)容設(shè)置方面有各有所側(cè)重。清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)增加了現(xiàn)代先進(jìn)的地質(zhì)勘查技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，介紹了地質(zhì)超前預(yù)報的相關(guān)方法、原理及應(yīng)用，比如介紹了地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水、TSP等先進(jìn)手段在隧道工程建設(shè)的應(yīng)用。中南大學(xué)、湖南大學(xué)對野外地質(zhì)實(shí)習(xí)極為注重，實(shí)習(xí)內(nèi)容包括地質(zhì)認(rèn)識實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐實(shí)習(xí)兩個階段，實(shí)習(xí)實(shí)踐時間長達(dá)20~30天，考察湖南西部地區(qū)在建或已建項(xiàng)目所處較為復(fù)雜的地質(zhì)條件，以一個工程建設(shè)者的角度參與到實(shí)際項(xiàng)目的建設(shè)中去認(rèn)識地質(zhì)現(xiàn)象。石家莊鐵道大學(xué)地質(zhì)教研室現(xiàn)有8名教師，教授2名，副教授3名，講師3名，其中具有博士學(xué)位的4人，碩士學(xué)位的4名。獲得的獎項(xiàng)包括校級講課比賽特等獎1名，二等獎1名，校級優(yōu)秀教師1人，今年主持或參研的省部級及以上科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，并承擔(dān)省級精品課程1項(xiàng)。雖然教研室在老師們的努力下取得了不錯的教學(xué)和研究成果，但是，和兄弟院校的工程地質(zhì)教研相比，我們?nèi)匀淮嬖谥T多不足之處。首先就是教師隊(duì)伍建設(shè)的不足，工程地質(zhì)是一門經(jīng)驗(yàn)型極強(qiáng)的專業(yè)，需要足夠豐富的現(xiàn)場工程經(jīng)驗(yàn)，因此需要老中青傳幫帶，讓青年老師盡快熟悉和掌握工程地質(zhì)教學(xué)的技巧和方法。其次，對工程地質(zhì)教學(xué)的重視程度不夠，課時設(shè)置偏少。最后，教學(xué)內(nèi)容更新不夠及時，工程地質(zhì)中先進(jìn)的技術(shù)方法在教學(xué)中介紹的內(nèi)容不夠多。因此，為了跟上國內(nèi)兄弟院校土木工程地質(zhì)教學(xué)的步伐，教學(xué)改革刻不容緩。
二、當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)存在的問題
通過以上詳細(xì)的調(diào)查和對比分析，目前土木工程地質(zhì)教學(xué)仍存在以下問題：
1、土木工程地質(zhì)教材的使用各自為政。目前各個高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據(jù)自己的講義編排而成，缺乏一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因而導(dǎo)致經(jīng)典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。例如中南大學(xué)所用的教材為《土木工程地質(zhì)概論》，浙江大學(xué)的教材題名為《土力學(xué)與工程地質(zhì)》，石家莊鐵道大學(xué)所用教材題名為《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》等。
2、在教學(xué)內(nèi)容上與其它課程交叉重復(fù)，無法突出本門課程的特色。工程地質(zhì)是一門基礎(chǔ)課程，是巖土工程、隧道工程等課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因此，由于與其它學(xué)科老師交流不夠充分，往往存在重復(fù)講授的情況。比如，以有效應(yīng)力這個概念為例，在工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程等課程都涉及到，由于這個概念的重要性，各科老師為了追求各門學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性，都會著重講解這個概念，雖然在一定程度可以加深學(xué)生對這個知識點(diǎn)的理解，但是從側(cè)面也可說明知識的重復(fù)交叉導(dǎo)致學(xué)業(yè)內(nèi)容的累贅。
3、課時安排過少。目前各所高校對土木工程地質(zhì)這門課的重視程度，課堂課設(shè)課時大多是32~48個學(xué)時，因此，老師在安排教學(xué)進(jìn)度時顯得極為緊張而緊湊。從實(shí)際教學(xué)安排來看，基本上講解完三大巖石、地下水、地質(zhì)構(gòu)造基本概念后，沒有足夠的時間深入來探討地質(zhì)條件對工程的影響，往往后面工程應(yīng)用的章節(jié)皆為學(xué)生自學(xué)。
4、知識學(xué)習(xí)與工程案例結(jié)合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項(xiàng)目不多，同時又由于課時的不夠，這兩部分原因?qū)е聦W(xué)習(xí)的主要內(nèi)容集中在枯燥的理論知識部分，學(xué)生容易產(chǎn)生枯燥情緒。
三、土木工程地質(zhì)教學(xué)改革措施
為了很好地解決當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)中存在的問題，讓學(xué)生從這門課程中更多地學(xué)習(xí)到有助于工程實(shí)踐的知識，必須有針對性對當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中存在的問題進(jìn)行改革，具體改革措施如下所述：
1、建立和完善土木工地質(zhì)程精品課程精品課程建設(shè)既是壓力，又是動力。通過精品課程建設(shè)，可以找出當(dāng)前教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié)，精簡重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，突出本門課程的特色，使土木工程地質(zhì)這門課的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)更加明確。精品課程建設(shè)首先就是教材建設(shè)，因此，有必要根據(jù)新時期土木工程培養(yǎng)目標(biāo)，并結(jié)合當(dāng)前土木工程建設(shè)中出現(xiàn)的新問題、新方法、新技術(shù)，編寫一本深入淺出的教材，教材中不僅包含傳統(tǒng)的知識要點(diǎn)和概念，還應(yīng)包含當(dāng)前新的地質(zhì)知識觀點(diǎn)、新的地質(zhì)勘查手段等，同時還應(yīng)包含工程實(shí)例，讓學(xué)生盡可能地更深入地建立起工程地質(zhì)與工程項(xiàng)目的聯(lián)系。精品課程建設(shè)中重要的一條就是教師隊(duì)伍的建設(shè)，因此，有必要加大對教師隊(duì)伍的培養(yǎng)力度，引進(jìn)和培養(yǎng)一批有新視野、新知識的老師，以此給課堂注入新的氣象。
2、注重教學(xué)手段和教學(xué)方法的革新注意授課的科學(xué)性與藝術(shù)性，在教學(xué)過程中，善于發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)地位，采用“討論試”、“啟發(fā)式”教學(xué)模式。同時，要注重課前的準(zhǔn)備，精心備好每一節(jié)課，善于總結(jié)歸納每節(jié)課的重點(diǎn)，以“主線法”講授課程知識。
3、增強(qiáng)對工程地質(zhì)教學(xué)的重視對工程地質(zhì)教學(xué)的重視首先就體現(xiàn)在教學(xué)和學(xué)習(xí)的時間上。盡量安排更多的課時，讓老師有足夠充分的時間去講解基礎(chǔ)概念和工程實(shí)例。同時，老師也可以通過其它方式來增加學(xué)生們的學(xué)習(xí)時間，比如規(guī)定某個主題，要求學(xué)生自主獨(dú)立進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，完成該主題相關(guān)文獻(xiàn)的歸納總結(jié)，并加大平時學(xué)習(xí)報告在總成績中的比例。另外，強(qiáng)化考試試題庫建設(shè)，完善考試規(guī)范和制度，強(qiáng)化對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識訓(xùn)練。最后，要重視工程地質(zhì)實(shí)習(xí)在教學(xué)中的作用，因?yàn)樵撻T課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，需要從大自然中去認(rèn)識和掌握工程地質(zhì)現(xiàn)象，使學(xué)生鞏固在書本上學(xué)到的知識，有感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，同時在野外地質(zhì)實(shí)習(xí)過程中，亦可鍛煉學(xué)生們的體魄和吃苦耐勞的能力。
4、緊密聯(lián)系工程實(shí)踐學(xué)習(xí)的目的最終是為解決實(shí)際工程的問題，在教學(xué)的過程中融入工程實(shí)例有助于學(xué)生在正式進(jìn)入工作崗位之前對其有初步的認(rèn)識和了解，因此，工程實(shí)例教學(xué)是一個非常重要的手段。比如，老師可以把自身主持或參與的工程項(xiàng)目作為案例，結(jié)合書本知識講解如何解決工程問題，分享在解決工程問題過程中的心得體會，這樣寓教于樂的方式既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能讓他們積累相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)知識。
1.1教材
選擇合適的教材和處理好教學(xué)內(nèi)容是至關(guān)重要的，教材選擇始終以專業(yè)和行業(yè)需求為依據(jù)，注重理論與應(yīng)用相結(jié)合，基礎(chǔ)性與前瞻性兼顧的原則。現(xiàn)有測繪工程CAD教材往往偏重于基本圖形的繪制，實(shí)例不典型，往往與專業(yè)脫節(jié)，不便于學(xué)生對本專業(yè)的理解。因此在授課中將多種教材內(nèi)容相結(jié)合，制定適應(yīng)應(yīng)用型本科測繪CAD的教學(xué)大綱，并根據(jù)實(shí)際情況編制實(shí)習(xí)指導(dǎo)書與習(xí)題集，明確培養(yǎng)目標(biāo)，注重理論基礎(chǔ)與專業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。
1.2教學(xué)內(nèi)容改革
雖然多個專業(yè)都開設(shè)CAD課程，但各專業(yè)有其自身特點(diǎn)和應(yīng)用范疇，行業(yè)中對CAD操作能力的要求也不同。以測繪工程專業(yè)為例，多涉及地形圖繪制，以此為中心，教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)地形圖中點(diǎn)線面等符號的繪制、圖框的制作及與南方CASS專業(yè)軟件的聯(lián)系，同時結(jié)合專業(yè)課的內(nèi)容，講授繪圖時的注意事項(xiàng)，鞏固相關(guān)專業(yè)知識。而對于房產(chǎn)專業(yè)就沒有必要學(xué)習(xí)地形圖知識，反而應(yīng)重視自身行業(yè)的需求及建筑行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。因此不同專業(yè)應(yīng)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理更新。測繪CAD在目前以“二維圖形繪制與編輯”為主的前提下，引入二次開發(fā)理論方法及專業(yè)圖繪制內(nèi)容，并簡要介紹二次開發(fā)的測繪工程應(yīng)用軟件情況，彌補(bǔ)目前國內(nèi)測繪CAD教材稀缺等問題。
2教學(xué)方法和教學(xué)手段改革
采用合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段是圓滿完成教學(xué)任務(wù)、提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。測繪工程專業(yè)CAD課時為48學(xué)時，學(xué)時較少，所以需充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源完成教學(xué)任務(wù)。目前普遍采用的是多媒體演示教學(xué)與上機(jī)相結(jié)合，在一定程度上是不錯的教學(xué)方式。但缺點(diǎn)是在課程中過于獨(dú)立，有些學(xué)生在課堂上能夠理解的東西等到下次上機(jī)時卻無從下手，學(xué)生得不到立即訓(xùn)練的機(jī)會，不利于對知識的掌握。較為理想的方式是，在機(jī)房采用教學(xué)管理系統(tǒng)，教師機(jī)控制學(xué)生機(jī)，教師演示的過程既能讓學(xué)生見到又能進(jìn)行師生之間互動，同時配以板書進(jìn)行講解補(bǔ)充，之后學(xué)生親手操作。這樣能夠及時看到自己欠缺之處，并通過親自操作加深記憶，充分實(shí)現(xiàn)教與學(xué)并舉的目的。如葉愛銀所說，課程結(jié)束后再安排2周的實(shí)習(xí)專周作為強(qiáng)化效果更好。另外在實(shí)際教學(xué)中，引入多種教學(xué)方法和手段，如錄像教學(xué)：將命令操作步驟或圖形繪制方法進(jìn)行錄像，便于學(xué)生及時查看與回顧；生產(chǎn)項(xiàng)目案例教學(xué)：引入專業(yè)工程圖件，通過具體例子或?qū)嶋H上產(chǎn)項(xiàng)目，使學(xué)生體會并掌握CAD在專業(yè)中的應(yīng)用；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：讓學(xué)生上網(wǎng)查詢CAD軟件更新、應(yīng)用實(shí)例、專業(yè)應(yīng)用等最新進(jìn)展；引導(dǎo)教學(xué)：在教師的帶領(lǐng)下，學(xué)生通過思考與討論，匯總相同圖形的不同繪制思路，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力。
3考核內(nèi)容調(diào)整
關(guān)于CAD課程的考核方式，以往多采用筆試加上機(jī)，且強(qiáng)調(diào)的是要求學(xué)生會用基本命令畫簡單圖形，在這一點(diǎn)上忽略了測繪工程專業(yè)要求。所以考核時應(yīng)注意添加專業(yè)應(yīng)用，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成專業(yè)工程圖的繪制，綜合平時成績、繪圖速度與準(zhǔn)確度考核學(xué)生對知識的掌握程度。
4師資隊(duì)伍建設(shè)
CAD課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，在教師的安排上，最好是本專業(yè)教師講授本專業(yè)CAD課程。因?yàn)榻處焻⑴c過實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，熟悉內(nèi)外業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與技巧，具有較好的操作和繪圖經(jīng)驗(yàn)，這樣在講解一些命令時可以穿插專業(yè)實(shí)際工程圖紙練習(xí)，做到將“CAD”與“測繪工程”有機(jī)結(jié)合。否則一個專業(yè)教師教授多個專業(yè)的CAD課程，往往不能較好的了解各行業(yè)要求，也可能不知不覺地將自己專業(yè)的技術(shù)要求帶到教學(xué)中去，對其他專業(yè)學(xué)生可能是一種誤導(dǎo)。因此，教學(xué)改革必須重視專師專教的作用。除此之外，授課教師還應(yīng)該與專業(yè)課教師溝通和交流，了解后續(xù)課程需要用到哪些知識，做好將專業(yè)知識與CAD課程的進(jìn)一步結(jié)合。
5其他
教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。隨著網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)技術(shù)不斷更新，CAD軟件也在不斷升級，但在測繪工程專業(yè)中對CAD軟件更新要求不高，因?yàn)閷I(yè)制圖軟件南方CASS是建立在CAD平臺基礎(chǔ)之上的。CASS軟件更新較慢，所以CAD使用較早版本即可滿足要求，但為了保證學(xué)生對新知識、新版本的了解與掌握，在授課過程中教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生掌握軟件的方法和要領(lǐng)，提高學(xué)生自學(xué)能力。
6結(jié)語
機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程是一門基于復(fù)變函數(shù)、微積分、力學(xué)、電工學(xué)定律等諸多數(shù)理知識、存在許多理論推導(dǎo)和計算公式的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程理論性強(qiáng)，系統(tǒng)性強(qiáng)，抽象難懂。本課程課時少，根據(jù)專業(yè)的不同，只有30~45學(xué)時，但課程覆蓋面非常廣，內(nèi)容繁多，教學(xué)內(nèi)容很難深入，部分前期基礎(chǔ)課程沒有開設(shè)，缺乏支撐，教與學(xué)都十分困難。教學(xué)內(nèi)容涉及眾多的控制數(shù)理公式的推導(dǎo)、相對實(shí)際問題存在著很多簡化，與實(shí)際問題有時差異大，造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠，對本課程的重要性認(rèn)識不夠，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，影響教學(xué)效果。該課程理論性強(qiáng)，怎么樣與實(shí)踐緊密結(jié)合，使學(xué)生更好更深入掌握本課程的教學(xué)內(nèi)容，一直是本課程教學(xué)中重點(diǎn)需要考慮的問題。課程教學(xué)改革前我們一直采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)加一、兩次實(shí)驗(yàn)課的方式進(jìn)行，怎樣在此基礎(chǔ)上對實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，更好地加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，是課程教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。基于機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程的教學(xué)現(xiàn)況和特點(diǎn)，我們嘗試從教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革和考核模式三方面進(jìn)行課程改革，取得了預(yù)期的教學(xué)效果。
二、教學(xué)內(nèi)容改革
現(xiàn)在使用教材是楊叔子主編的《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》，教材內(nèi)容系統(tǒng)性強(qiáng)、內(nèi)容詳實(shí)，但本學(xué)院該課程課時相對少，且本院機(jī)械類專業(yè)以應(yīng)用型專業(yè)為主，所以必須結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，與機(jī)械工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題緊密結(jié)合，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、簡化和整合。將復(fù)變函數(shù)和拉普拉斯變換等課程需要的主要數(shù)理內(nèi)容整合到教學(xué)內(nèi)容中，簡化了部分原理和公式的詳細(xì)敘述和推導(dǎo)，并刪除了拓展性的可自學(xué)的狀態(tài)空間模型、高階系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析、非線性系統(tǒng)初步、線性離散系統(tǒng)初步和系統(tǒng)辨識初步部分，收集補(bǔ)充拓展了應(yīng)用實(shí)例的內(nèi)容以及關(guān)聯(lián)領(lǐng)域最新研究進(jìn)展。根據(jù)課程和專業(yè)特點(diǎn)，重新設(shè)計了機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程以下五個方面的教學(xué)內(nèi)容：1.機(jī)械工程控制基礎(chǔ)概述，主要介紹機(jī)械工程控制論、機(jī)械控制系統(tǒng)分類、模型、特點(diǎn)、要求、由來和發(fā)展、發(fā)展趨勢以及與機(jī)械制造及其自動化和機(jī)械電子工程專業(yè)的結(jié)合及應(yīng)用。2.機(jī)械工程控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，主要講述拉普拉斯變換、系統(tǒng)的微分方程數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和方框圖及其在實(shí)際機(jī)械工程實(shí)際問題中的應(yīng)用。3.機(jī)械工程控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析。主要講述時間相應(yīng)及其組成、典型輸入信號、一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)時間響應(yīng)分析及其在實(shí)際機(jī)械工程實(shí)際問題中的應(yīng)用。4.機(jī)械工程控制系統(tǒng)的頻率特性分析。主要講述頻率特性組成及圖示方法、頻率特性的特征量、頻率特性分析及其在實(shí)際機(jī)械工程實(shí)際問題中的應(yīng)用。5.機(jī)械工程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。主要講述系統(tǒng)穩(wěn)定性特性、Routh穩(wěn)定判據(jù)、Nyquist穩(wěn)定判據(jù)、Bode穩(wěn)定判據(jù)及其在實(shí)際機(jī)械工程實(shí)際問題中的應(yīng)用。在每一章節(jié)中，我們都增加了機(jī)械工程領(lǐng)域內(nèi)實(shí)際的控制問題實(shí)例，并使用Matlab軟件進(jìn)行仿真，擴(kuò)充教學(xué)信息，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、教學(xué)方法改革
在教學(xué)方法上，我們圍繞應(yīng)用型機(jī)械工程專業(yè)的特點(diǎn)，重視實(shí)踐活動，理論緊密聯(lián)系實(shí)踐環(huán)節(jié)，提出了新的教學(xué)方法和教學(xué)模式。1.以機(jī)械工程控制系統(tǒng)為中心主線，運(yùn)用實(shí)例引出教學(xué)內(nèi)容。整個課程教學(xué)以一個典型的復(fù)雜機(jī)械工程控制系統(tǒng)實(shí)例為主線，導(dǎo)出講述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立、傳遞函數(shù)、時間響應(yīng)分析、頻率響應(yīng)分析等內(nèi)容，理論與實(shí)踐相結(jié)合，可以使教學(xué)過程思路清晰，學(xué)生理解直觀具體，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.多媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用。重新制作多媒體課件，增加具體實(shí)例控制系統(tǒng)的視頻、動畫等多媒體資源，可使課堂教學(xué)更為生動；在課件中增加自學(xué)課堂部分，包含課程背景知識、前面刪除的課堂不進(jìn)行的教材拓展內(nèi)容、基礎(chǔ)數(shù)理知識和例題解析，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)；課件增加自我測試部分，學(xué)生可以自主測試，診斷學(xué)習(xí)中的問題并改進(jìn)。3.增加Matlab仿真環(huán)節(jié)。將Matlab及其提供的Simulink仿真軟件應(yīng)用到教學(xué)中去，可以使公式推導(dǎo)、概念講述更為生動。仿真平臺可更改系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行演示，可對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效補(bǔ)充。既可降低教學(xué)成本，又可讓學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。4.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)方法改革。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)由教師演示向?qū)W生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變，增加學(xué)生自主設(shè)計開放實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師對學(xué)生選題進(jìn)行指導(dǎo)，選擇實(shí)際的機(jī)械工程控制系統(tǒng)問題作為實(shí)驗(yàn)主題，由學(xué)生獨(dú)立提前設(shè)計方案，實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和修正的方式來進(jìn)行。
四、考核方法改革
