應(yīng)用型本科《給水排水工程結(jié)構(gòu)》教學(xué)及考核方法改革探討

李瑞鴿，楊國立

（臺州學(xué)院 建筑工程學(xué)院,浙江 臺州 318000）

給排水科學(xué)與工程是一門應(yīng)用很廣泛的學(xué)科，它是以城市水的輸送、凈化及水資源利用理論與技術(shù)為主要研究內(nèi)容，與城市、城鎮(zhèn)建設(shè)、工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保和人民生活密切相關(guān)的重要學(xué)科?！督o水排水工程結(jié)構(gòu)》課程是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)限選課，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)建筑給排水工程和工業(yè)給排水工程知識的基礎(chǔ)。但是，當(dāng)前很多學(xué)生認(rèn)為這是建筑工程的專業(yè)課，所以對這門課程不夠重視，并且因為該課程涉及較多的力學(xué)知識，讓一部分學(xué)生產(chǎn)生畏難和厭倦情緒，從而影響到后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，并且對畢業(yè)后從事建筑給排水、工業(yè)給排水設(shè)計、施工、管理工作產(chǎn)生不良的影響和困擾。應(yīng)用型本科培養(yǎng)的是工程一線的技術(shù)人員，因此在教學(xué)和考核過程中都應(yīng)注重工程素質(zhì)和知識實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

1 與人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的教學(xué)思路

教學(xué)改革須緊密結(jié)合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。本專業(yè)培養(yǎng)具備城市給水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑給水排水工程、工業(yè)給水排水工程、水污染控制規(guī)劃和水資源保護(hù)等方面的知識，能在政府部門、規(guī)劃部門、經(jīng)濟(jì)管理部門、環(huán)保部門、設(shè)計單位、工礦企業(yè)、科研單位、大、中專院校等從事規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理、教育和研究開發(fā)方面工作的給水排水工程學(xué)科的高級工程技術(shù)人才［1］。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的定位，《給水排水工程結(jié)構(gòu)》這門課程是學(xué)生畢業(yè)后從事建筑給水排水工程、工業(yè)給水排水工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理、教育和研究開發(fā)工作必須具備的知識。并且在以后的工作中，并不需要對這門課程的知識死記硬背，但是必須對工程結(jié)構(gòu)的原理和理論熟練掌握，在從事相關(guān)的設(shè)計、施工、管理工作時，能準(zhǔn)確把握工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)力特點(diǎn)、配筋形式、破壞形態(tài)等。因此在學(xué)生培養(yǎng)過程中，必須注重培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，而非應(yīng)試能力。

從小學(xué)到高中，在十幾年應(yīng)試教育的指揮棒下，學(xué)生已經(jīng)養(yǎng)成了依靠標(biāo)準(zhǔn)答案和死記硬背的習(xí)慣，這與工程素質(zhì)的培養(yǎng)背道而馳。要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，就要將工程問題作為先導(dǎo)問題引入到教學(xué)中來，在講清楚需要用到的公式的基本假設(shè)、推導(dǎo)過程以后，引導(dǎo)學(xué)生查閱相應(yīng)的《規(guī)范》、《規(guī)程》，將結(jié)構(gòu)設(shè)計出來，盡量不讓學(xué)生死記硬背公式和結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，死記硬背公式和構(gòu)造要求并不能對學(xué)生以后的工作能力有幫助，只有培養(yǎng)學(xué)生工程思維能力，才可以讓學(xué)生受益終生。給水排水工程結(jié)構(gòu)課程需要培養(yǎng)求學(xué)生靈活處理問題的能力，同樣的結(jié)構(gòu)可以采用不同的構(gòu)件截面形狀和尺寸，同樣的截面尺寸也可以采用不同的配筋形式，根據(jù)設(shè)計者的思路，設(shè)計出合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，因此一定要打破學(xué)生十幾年來養(yǎng)成的做題目都要標(biāo)準(zhǔn)答案的習(xí)慣，使學(xué)生適應(yīng)實際工程的需要。

避免學(xué)生死記硬背公式和構(gòu)造要求還要從改革考核方法入手，采用開卷考試，以及增加平時成績所占比重的方式，促使學(xué)生把功夫下在平常。以下將從課堂教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、實驗教學(xué)、考核方法方面提出具體的改革措施和方法，以適應(yīng)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。

2 以問題為先導(dǎo)，以學(xué)生為主體的課堂教學(xué)改革

2.1 課堂教學(xué)中存在的問題

給水排水工程結(jié)構(gòu)包括混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容。該課程的特點(diǎn)有（1）經(jīng)驗性公式多、基本假定多、設(shè)計方案不唯一；（2）實踐性、綜合性強(qiáng);（3）涉及的先修課程、后續(xù)課程廣；（4）存在概念多、公式多、系數(shù)多、符號多,容易造成學(xué)生難學(xué)和教師難教等特點(diǎn)［2，3］。

在學(xué)生方面也存在一些問題，應(yīng)用型本科給排水科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生力學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，一般只有60-90個學(xué)時的工程力學(xué)課程（包括理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)），尤其是近些年高校擴(kuò)招，應(yīng)用型本科學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，有部分學(xué)生在高中時對物理就不感興趣，到大學(xué)對力學(xué)更加厭學(xué)，一接觸到該課程發(fā)現(xiàn)需要很多力學(xué)知識做基礎(chǔ)，就產(chǎn)生畏懼和厭惡心理，上課不想聽講，課后作業(yè)抄襲，學(xué)習(xí)效果可想而知。

2.2 課堂教學(xué)改革

課堂教學(xué)改革主要包括3個方面:1.以問題為先導(dǎo)，以學(xué)生為主體的課堂教學(xué)，改變學(xué)生長期以來養(yǎng)成的死記硬背的學(xué)習(xí)習(xí)慣；2.問題設(shè)計要有系統(tǒng)性和次性，增加信息量的傳遞；3.組織學(xué)生進(jìn)行專題討論。

2.2.1 以問題為先導(dǎo)，以學(xué)生為主體

要解決學(xué)生力學(xué)基礎(chǔ)薄弱，以及對《給水排水工程結(jié)構(gòu)》產(chǎn)生的先入為主的畏懼和厭惡情緒問題，單靠把課講好、講清楚、講得有條理、重點(diǎn)突出還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須要先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，一步步引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)該課程。以問題為先導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問題的方法，主動探究解決問題的知識是調(diào)動學(xué)生積極性、主動性的有效方法。在課堂上，以學(xué)生為主體，主要解答學(xué)生在解決問題時遇到的難題，提高學(xué)生主動獲取知識和解決問題的能力。

2.2.2 問題設(shè)計的系統(tǒng)性、層次性

先導(dǎo)問題要精心設(shè)計，要具有系統(tǒng)性和層次性，并且應(yīng)結(jié)合實際。既有一定的難度和深度，啟發(fā)學(xué)生思考，又不能讓學(xué)生感覺毫無頭緒。因此，可以分為“大問題”和“小問題”兩個層次，“大問題”針對課程知識體系的整體，“小問題”針對課程各部分的知識點(diǎn)。例如從學(xué)生司空見慣現(xiàn)澆水池的頂板或者針對專業(yè)學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常遇到的水泵房等的設(shè)計入手。大的問題就是:這些結(jié)構(gòu)如何設(shè)計和建造的？啟發(fā)學(xué)生思考結(jié)構(gòu)的荷載是如何傳遞的，房屋結(jié)構(gòu)都有哪些主要的承重構(gòu)件，這些承重構(gòu)件分別需要考慮哪些作用效應(yīng)，如何設(shè)計這些構(gòu)件才可以產(chǎn)生足夠的抗力?！靶栴}”就是各種構(gòu)件中有什么樣的內(nèi)力，通過何種手段和措施滿足構(gòu)件安全性、適用性、耐久性的要求。學(xué)習(xí)各部分構(gòu)件過程中，分別將針對各構(gòu)件的小問題提出來，讓學(xué)生通過對問題的解決，掌握各種構(gòu)件的設(shè)計、計算和構(gòu)造方面的知識。這樣一來，學(xué)生在主動學(xué)習(xí)和探究的過程中，目標(biāo)明確，免于陷入成堆的公式和符號中難以自拔，產(chǎn)生厭倦情緒。讓學(xué)生一直帶著問題去聽課，主動探求結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和規(guī)律。

2.2.3 以組織專題討論的方式加強(qiáng)學(xué)生主體地位

適時組織學(xué)生進(jìn)行專題討論也是強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性主動性的方法之一。學(xué)生參與討論能使他們較為深刻認(rèn)識到問題所在,加深對基本概念和理論的理解，另一方面還能培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力、邏輯思維能力以及口頭表達(dá)能力，創(chuàng)造出一種寬松和諧，相互信賴的教學(xué)氛圍［4］。例如教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容找一下相關(guān)的工程質(zhì)量事故資料，讓學(xué)生查找可能引起該工程質(zhì)量事故的原因。

組織專題討論要求老師投入較多的時間和精力，對教師提出了更高的要求，需要準(zhǔn)備恰當(dāng)?shù)挠懻擃}目，并且指導(dǎo)學(xué)生在上討論課之前查閱相關(guān)的資料，找出可能的原因，根據(jù)所學(xué)的知識對自己的觀點(diǎn)進(jìn)行論證。例如，一根在役混凝土梁，靠近底部的側(cè)面出現(xiàn)了一些沿長度方向的裂縫，請學(xué)生根據(jù)圖片上裂縫的狀態(tài)和位置，分析該裂縫的成因，并且給出防止此類裂縫出現(xiàn)的措施。學(xué)生給出的答案可能有多種，要求教師有較寬的知識面和相關(guān)的專業(yè)知識，引導(dǎo)學(xué)生尋找原因的同時，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。

3 明確現(xiàn)場及實驗教學(xué)的重要地位

3.1 現(xiàn)場教學(xué)

結(jié)合課堂教學(xué),教師盡量組織學(xué)生有針對性地去工程現(xiàn)場就某一構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。如在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場,學(xué)生能較深刻地了解主、次梁的立體交叉關(guān)系和鋼筋布置應(yīng)注意的問題,以及鋼筋的錨固、搭接、延伸、彎起等構(gòu)造要求,了解各種支撐及變形縫的設(shè)計處理［3］。又例如，在框架結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場，可以讓學(xué)生進(jìn)一步了解柱子的受力筋、構(gòu)造筋的放置位置，箍筋的形狀及綁扎方法，同時又可以讓學(xué)生直觀看到，在澆筑混凝土前，柱子中豎向鋼筋的形態(tài)，進(jìn)一步了解，在課堂上老師要求柱子的配筋優(yōu)先配置直徑較大的鋼筋的原因。

3.2 實驗教學(xué)

給排水工程結(jié)構(gòu)課程中的混凝土結(jié)構(gòu)理論是建立在實驗研究的基礎(chǔ)上，因此實驗教學(xué)是《給水排水工程結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。一般情況下，該實驗課程不開設(shè)，只看一下實驗過程的視頻，或者開設(shè)一個演示性的實驗，學(xué)生被動接受別人的實驗過程，并不主動關(guān)心實驗手段、方法和現(xiàn)象，不了解影響破壞規(guī)律的內(nèi)因，即使老師給予講解也無法形成深刻印象，很快就會忘記［5］。

因此應(yīng)根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和能力，按8-10人一組，設(shè)計一個實驗，包括計算構(gòu)件的截面尺寸（主要是為了控制構(gòu)件的重量，可以由3-4個學(xué)生輕松抬起，不必動用吊車等起重設(shè)備），計算構(gòu)件的配筋，計算構(gòu)件的極限承載力以及確定加載制度；然后讓學(xué)生親自動手制作構(gòu)件，包括綁扎鋼筋、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)等工作。通過綜合性的實驗，能鍛煉學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用能力，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜問題能力、動手能力、計算機(jī)綜合運(yùn)用能力，對學(xué)生創(chuàng)新能力、組織管理能力的培養(yǎng)影響重大。

4 考核方法改革

以往該課程的考核方式通常是閉卷考試,但本課程中公式、圖表很多,如果單一地進(jìn)行閉卷考試,學(xué)生記憶公式的工作量太大。另外,很多在課程和實際工程中比較重要的內(nèi)容不適合作為考試題目,這樣就導(dǎo)致了考試的知識范圍不全面［6］。所以建立多元化的考核手段激勵學(xué)生努力學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。

首先期末考試應(yīng)采用開卷考試的方式，允許學(xué)生帶教科書和相應(yīng)的規(guī)范。這對考題的設(shè)計提出了新的要求，傳統(tǒng)的閉卷考試的問答題、名詞解釋、簡答等題目在教科書上能夠立刻找到現(xiàn)成答案的題目就不再適用，應(yīng)多出一些考核學(xué)生綜合能力的分析題、判斷題、綜合設(shè)計題、設(shè)計計算題等，另外題量也可以適當(dāng)增加，考核面宜寬泛。這樣可以將學(xué)生的精力從繁瑣的公式記憶中解放出來，同時將精力更多投入到拓寬知識面、熟悉規(guī)范、提高分析問題解決問題的能力上來，這也是工程一線對將來的技術(shù)人員的素質(zhì)要求。

實行多項成績綜合評定制,將平時的出勤情況、動手實驗的能力、小測驗成績與考核成績等加權(quán)平均來評定綜合成績。經(jīng)過考核制度的改革和實施,學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度端正,學(xué)習(xí)主動積極,教學(xué)效果良好。

5 結(jié)語

《給水排水工程結(jié)構(gòu)》是一門理論與實際緊密聯(lián)系的課程，教授這門課程時應(yīng)緊扣該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，加強(qiáng)理論與實際的聯(lián)系,通過課堂教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、實驗教學(xué)以及多種考核方式，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性，使應(yīng)用型本科學(xué)生具有較好的綜合素質(zhì)，為畢業(yè)后成為一名合格的工程師打下堅實的基礎(chǔ)。同時，隨著學(xué)科的發(fā)展和知識的更新以及教學(xué)手段的多樣化，勢必有更好的更多的教學(xué)理念和方法涌現(xiàn)出來。

［1］高等學(xué)校給水排水工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范［M］.中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［2］張飄.給水排水工程結(jié)構(gòu)［M］.機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

［3］中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50069-2002）,2002.

［4］張金學(xué)，張寶歌.探究討論式教學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量構(gòu)建提升課堂教學(xué)質(zhì)量［J］.中國高等教育，2011，（23），32-34.

［5］劉洪濤，鄭愚，李春紅等.混凝土結(jié)構(gòu)課程實驗教學(xué)的探索［J］.東莞理工學(xué)院學(xué)報，2009，16（5），106-110.

［6］王燁，李亞寧.新形勢下專業(yè)課程考試考核評價體系改革淺析［J］.蘭州交通大學(xué)學(xué)報，2012，32（2），158-160.