【摘 要】開展企業(yè)與高校聯(lián)合實施大學生創(chuàng)新性實驗計劃“留住一桶水”項目，以大學一二年級本科生為成員組織團隊，在團隊組建，背景調(diào)查，方案設(shè)計，擬解決關(guān)鍵技術(shù)，方案實施，效果預測等方面進行了實戰(zhàn)訓練。技術(shù)指導在協(xié)助解決各個團隊實施過程中的各種技術(shù)問題中起到重要的作用。項目的實施對調(diào)動學生的主動性，激發(fā)創(chuàng)新思維，提高其發(fā)現(xiàn)問題，獨立解決各種技術(shù)問題的綜合素質(zhì)，具有良好示范效果。

【關(guān)鍵詞】“留住一桶水”項目；創(chuàng)新性實驗；技術(shù)指導

【作者簡介】熊小京，廈門大學環(huán)境與生態(tài)學院，副教授。

大學生創(chuàng)新性實驗計劃作為提高高校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的重要舉措，倡導以本科學生為主體的創(chuàng)新性實驗改革，調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，逐漸掌握思考問題、解決問題的方法、提高其創(chuàng)新實踐的能力。每個創(chuàng)新性實驗應以確定的項目展開，多以團隊的形式，項目負責人與成員均由本科學生擔當，在技術(shù)顧問或?qū)I(yè)導師的指導下，在確立項目名稱、研究內(nèi)容、技術(shù)路線，實驗方法，數(shù)據(jù)處理，撰寫項目報告等環(huán)節(jié)，由團隊自主實施。

廈門大學為推進大學生創(chuàng)新性實驗計劃的實施，于2011年春季與可口可樂公司聯(lián)合開展了“留住一桶水”項目。 該項目實施主要目標是采用調(diào)研方法收集社區(qū)水資源的使用與供給實際調(diào)查數(shù)據(jù)，綜合分析水資源使用中的問題，提出具體的節(jié)水方案，要求具有一定的創(chuàng)新性、實用性、可操作性、社會推廣性、以及使用安全性等。主要內(nèi)容包括：（1）社區(qū)水資源使用調(diào)研報告；（2）項目方案包括名稱、實施背景、目標與內(nèi)容、方案設(shè)計，擬解決關(guān)鍵技術(shù)、實施步驟、可行性與預期效果分析等。要求提出的設(shè)計方案緊扣調(diào)研發(fā)現(xiàn)的問題，撰寫的項目報告思路清晰，方法正確，結(jié)論可信。

筆者擔任項目技術(shù)指導，協(xié)助各個團隊解決項目實施過程中的各種技術(shù)問題，保證項目的實施質(zhì)量。以下是在指導項目實施過程中所總結(jié)的幾點體會，供同業(yè)人士參考。

一、團隊組建

大學生創(chuàng)新性實驗主要參與者是大一和大二學生，選擇他們組建團隊的原因是他們正處于大學基礎(chǔ)課程學習階段，尚未具備一定的較專業(yè)的應用知識與技術(shù)儲備，給他們創(chuàng)造一個從零開始的機會，靠他們的智慧和團隊合作精神開展項目。通過在廈門大學全校范圍內(nèi)征集項目團隊，最終篩選出“下水盜”綠之隊，“十分之一”和“節(jié)水之旅”3個團隊。成員來自環(huán)境科學與工程系，建筑系，管理系，化工系等不同的專業(yè)，每個團隊有3-5名成員，其中選出項目負責人，成員各有分工，根據(jù)特長需要，分別負責策劃用水調(diào)查，查找技術(shù)資料，圖標制作，技術(shù)咨詢，材料詢價等。技術(shù)指導不參與團隊組建與人員分工，團隊人員結(jié)構(gòu)完全是靠團隊內(nèi)部協(xié)商確立，如果發(fā)現(xiàn)問題可及時調(diào)整，而這些均由項目負責人來協(xié)調(diào)。

二、用水情況調(diào)查

如何確定“用水調(diào)查方案”是每個團隊開展項目背景這里收集的首要問題，這里包括被調(diào)查的社區(qū)地段，調(diào)查問卷內(nèi)容，時間安排等；調(diào)查地段包括學生宿舍，學生食堂，教師宿舍樓，學校周邊的居民區(qū)等。有的團隊制作了帶節(jié)水標志的禮品，既增加了被調(diào)查對象的熱情，又宣傳了節(jié)水知識。期間團隊成員不斷克服了被拒之門外的心理疑慮，摸清了水資源使用情況。期間筆者組織項目進展匯報，根據(jù)對各個團隊提交的“用水調(diào)查報告”內(nèi)容，與成員們一起研究合理使用自來水的方法。

三、節(jié)水方案設(shè)計

“下水盜”通過學校宿舍、食堂、教學樓以及社區(qū)家庭水的用水量情況、回用水二次利用的去向和水質(zhì)要求等，有針對性的提出一系列切實可行的節(jié)水方案，即將日常生活用水分為可回收和不可回收兩部分，提出研制一種無動力生活污水分類回用裝置?！笆种弧本G之隊通過試驗發(fā)現(xiàn)，每天每個家庭的水龍頭用水量是總用水量的1/2，由于水龍頭開得過大而造成浪費的水量是水龍頭出水量的1/5，如能通過減小水龍頭的旋轉(zhuǎn)角度，即可節(jié)約總用水量的1/10，積少成多，可節(jié)約的水量將非常可觀。該團隊提出通過對水龍頭進行改裝，研制一種可對水龍頭流量進行自動調(diào)節(jié)的輔助裝置?！肮?jié)水之旅”通過調(diào)查學生宿舍用水情況，發(fā)現(xiàn)每間學生宿舍洗澡用水約4噸/間/月、沖廁所用水約3.5噸/間/月，如果能夠收集洗澡水來沖廁所，每間宿舍月節(jié)水量可達到6噸，為此提出研制一種可利用樓上的洗澡水給下層沖廁的輔助裝置。

各個團隊所提出的節(jié)水方案均由他們自己設(shè)計出來的，技術(shù)指導在項目匯報會上對這3個方案的針對性與適用性給予了充分肯定，根據(jù)各個方案的工作原理指出了其中的創(chuàng)新點與所需關(guān)鍵技術(shù)，同時也指出方案實施中的技術(shù)難點，要求各團隊將解決制作關(guān)鍵技術(shù)問題作為下一步的工作重點。

四、擬解決關(guān)鍵技術(shù)

“下水盜”方案的關(guān)鍵技術(shù)是能夠使裝置具有對污水進行選擇性的分類回收的功能，隊員提出用雙向選擇開關(guān)的方案，即讓高濁度清洗污水直接排入下水道，讓低濁度清洗污水（如第2-3道洗菜水）排入收集裝置作為回用。技術(shù)問題是如何確定雙向選擇開關(guān)的結(jié)構(gòu)，以及低濁度清洗污水收集裝置中的簡易水處理方法。筆者通過與該團隊的多次討論，提出采用手動轉(zhuǎn)盤式雙向選擇開關(guān)以及采用無紡布過濾和紫外燈消毒的水處理方法。

“十分之一”綠之隊方案的關(guān)鍵技術(shù)是在水龍頭旋柄上套上止動銷，旋動旋柄時將會帶動止動銷，當旋開角度達到某一角度時，止動銷銷柄將會壓縮環(huán)形筒內(nèi)的彈簧，利用彈簧的彈性力，增加人們使用大水量用水時所需要的開動水龍頭旋柄的阻力，以合理地限制并提醒使用者要注意用水量的控制。筆者對解決止動銷銷柄的尺寸及彈簧固定方法這一技術(shù)問題給予了指導。

“節(jié)水之旅”方案的關(guān)鍵技術(shù)是廢水收集管，沖廁排水口，過濾消毒器三個部分的設(shè)計方法，筆者對含有濾網(wǎng)、麥飯石和碳12等凈水材料的過濾器設(shè)計方法給予了技術(shù)指導。同時提出采用浮球液位控制器，實現(xiàn)蓄水箱的水位控制。

五、節(jié)水方案實施

該階段主要涉及節(jié)水裝置的設(shè)計與制作，設(shè)計包括工藝流程圖，裝置組裝圖，部件圖，效果圖等資料的制作，部件圖中須標明名稱，材質(zhì)規(guī)格，加工尺寸等設(shè)計參數(shù)，同時給出詳細的使用方法，維護方法和使用須知等用戶使用說明，完成這個工作需要各個團隊具有一定的流體力學，材料力學，水處理設(shè)備設(shè)計，建筑給排水，CAD工程制圖等基礎(chǔ)知識，技術(shù)指導采用組織專題研討形式為各個團隊補充這些基礎(chǔ)知識，指導團隊確定部件的材質(zhì)規(guī)格與加工尺寸；分工安排包括建筑專業(yè)的隊員負責效果圖，環(huán)境科學專業(yè)的隊員負責工藝圖，化工專業(yè)的隊員部件圖；通過參考環(huán)保與化工設(shè)備設(shè)計規(guī)范，與設(shè)備加工廠專業(yè)技術(shù)人員咨詢，對設(shè)計制作的節(jié)水裝置的實用性、可操作性及使用安全性等進行完善，設(shè)計圖與工藝參數(shù)經(jīng)多次修改，最后初步形成完整的設(shè)計制作方案書。期間技術(shù)指導與各團隊就完善設(shè)計方案進了多次討論，發(fā)現(xiàn)方案的缺陷，集思廣益研究解決方法。

六、可行性與預期效果

節(jié)水裝置制作材料包括選用市售水暖管件與委托加工相結(jié)合的形式，各團隊根據(jù)材料費市售價格和加工成本，對裝置制作成本進行核算，給出材料清單，在技術(shù)指導的協(xié)助下，對經(jīng)濟上的可行性進行評估；通過對節(jié)水裝置使用的有效性，可操作性及使用安全性等性能指標分析，同時對使用節(jié)水裝置所帶來的社會效益分析，評估出預期效果。

七、團隊的心聲與感言

“下水盜”隊員的心聲：（1）短短數(shù)周的共事，看著我們破綻百出的方案一點點完善，看著初有些生澀的隊員們逐漸上手、成長，看著項目沿著最初規(guī)劃的方向前進，看著腦海中構(gòu)建的裝置慢慢成形、進步，如同看著新生兒成長的過程。這樣的感動，非親歷其中不能得；這樣的經(jīng)歷，非躬身其中不能獲。（2）我們在實際活動中，每個人都承擔著不同的角色，分工明確，但每一個成員的行動也都不是盲目的，而是朝著我們的目標，共同努力著。如果團隊的成員不能做到朝一個目標和方向努力，這個團隊就是一個失敗的團隊。幸好，我們在這點上，是朝著一個方向用力的。“十分之一”綠之隊的感言：從開始報名到隊伍選拔、方案調(diào)研、修改策劃、完成報告前前后后，我們大概經(jīng)歷了大概一個月的時間。團隊里的隊員也在這個過程中逐漸的磨合，我們之間的協(xié)作能力與團隊的默契度也逐步提高，隊員們在方案的完善過程中也獲益良多?！肮?jié)水之旅”的感言：這次課題活動我們既付出了艱辛的勞動，同時我們也得到許多收獲，對環(huán)境保護、節(jié)能減排多了一份使命和責任感，在此我們感到很榮幸。

八、結(jié)語

開展企業(yè)與高校聯(lián)合實施大學生創(chuàng)新性實驗計劃“留住一桶水”項目，以大學一二年級本科生為成員組織團隊，在團隊組建，背景調(diào)查，方案設(shè)計，擬解決關(guān)鍵技術(shù)，方案實施，可行性與預期效果預測等方面進行了實戰(zhàn)訓練。技術(shù)指導在協(xié)助解決各個團隊實施過程中的各種技術(shù)問題中起到重要的作用。項目的實施對調(diào)動學生的主動性，激發(fā)創(chuàng)新思維，提高其發(fā)現(xiàn)問題，克服困難，獨立解決各種技術(shù)問題的綜合素質(zhì)，具有良好示范效果。

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【致謝】感謝可口可樂集團廈門分公司及廈門大學團委對大學生創(chuàng)新性實驗計劃“留住一桶水”項目的贊助。