基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念城市給排水管網(wǎng)工程教學(xué)改革探究

孫曉旭，徐 進(jìn)

(南京工程學(xué)院 環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 南京 211167)

1 引言

給排水系統(tǒng)是人類生活、生產(chǎn)和消防提供用水和排除廢水的設(shè)施總稱。隨著我國(guó)城市的發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，水資源浪費(fèi)、可用水量銳減等問題日益嚴(yán)重，給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著水資源的循環(huán)和可持續(xù)利用的重大責(zé)任[1]。《城市給排水管網(wǎng)工程》是水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干課程之一，本課程主要是針對(duì)城市給水排水工程中給水的輸送與分配、廢水和雨水的收集與排放的管網(wǎng)系統(tǒng)的理論計(jì)算及工程設(shè)計(jì)，系統(tǒng)地講述管道給水排水系統(tǒng)的功能、布置原理、水量計(jì)算、水力計(jì)算理論和方法及給排水工程設(shè)計(jì)理論和方法。通過本課程的教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)過的基礎(chǔ)理論解決實(shí)際工程問題的能力，使學(xué)生掌握城市給水排水工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)能力，為學(xué)生走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。本論文針對(duì)社會(huì)需要培養(yǎng)水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才，對(duì)給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)方法及實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建等方面進(jìn)行改革探究。

2 課程特點(diǎn)及存在的問題

2.1 理論課程

《城市給排水管網(wǎng)工程》理論課48課時(shí)，采用教材是普通高等教育"十一五"國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)(第三版)，嚴(yán)煦世主編。課本內(nèi)容共11章，分為5個(gè)教學(xué)目標(biāo)，(1)培養(yǎng)學(xué)生具有城市及工業(yè)企業(yè)給水排水管道工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和技能，使學(xué)生掌握給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；(2)理解并掌握給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)水力計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)，為給水和排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)打下理論基礎(chǔ)，并能把基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用到管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中；(3)理解并掌握給水管網(wǎng)模型的建立過程，給水管網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟，具備初步設(shè)計(jì)某地區(qū)給水管網(wǎng)工程的能力；(4)掌握污水管網(wǎng)和雨水管網(wǎng)工程的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)計(jì)算方法，具備初步設(shè)計(jì)某地區(qū)排水管網(wǎng)工程的能力；(5)熟悉管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行管理的基本知識(shí)，熟悉排水管道施工、維護(hù)和管理方面的基本知識(shí)?？梢娬n程內(nèi)容較多，理論計(jì)算復(fù)雜，48課時(shí)相對(duì)偏少。教師授課大多采用多媒體教學(xué)，單學(xué)時(shí)授課容量大，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)不能很好的消化所學(xué)的知識(shí)，加之很多內(nèi)容理論性很強(qiáng)，包含很多公式推導(dǎo)，內(nèi)容顯得相對(duì)枯燥。特別是在給水排水管道工程設(shè)計(jì)部分，有些學(xué)生會(huì)由于上課節(jié)奏快而喪失學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力[2]。本課程應(yīng)在學(xué)完水力學(xué)、水文學(xué)、CAD繪圖、工程制圖等基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的，由于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課知識(shí)掌握的不夠牢固，這也是造成本課程知識(shí)點(diǎn)難以接受的原因之一。

2.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)

給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)與我們的生活生產(chǎn)密切相關(guān)，該課程的工程實(shí)踐性很強(qiáng)。與城市給排水管網(wǎng)工程理論課程相結(jié)合的實(shí)踐環(huán)節(jié)為城市給排水管網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)，共2周，安排在理論教學(xué)結(jié)束后。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包含給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、污水和雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，該環(huán)節(jié)任務(wù)重時(shí)間緊，不能有充分的時(shí)間去查閱資料和相關(guān)規(guī)范，并且學(xué)生缺乏相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致很多學(xué)生的設(shè)計(jì)成果出現(xiàn)各種各樣的問題，例如給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中管徑選取缺少依據(jù)、選泵錯(cuò)誤等，排水管網(wǎng)系統(tǒng)中管道埋深過大、管道銜接計(jì)算錯(cuò)誤等情況。

3 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念該課程教學(xué)改革措施

3.1 讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到該課程與實(shí)際生活的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情

該課程與實(shí)際生活密切相關(guān)，傳統(tǒng)的書本知識(shí)授課模式已不能滿足教學(xué)需求。首先制定詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃，把理論與實(shí)際緊密聯(lián)系的部分增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，例如在給水排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)理論知識(shí)開始之前，可以給學(xué)生布置作業(yè)，到宿舍、校園、周邊馬路等地實(shí)地觀察給水、污水、雨水管網(wǎng)系統(tǒng)，尤其是注意觀察地面上的各種檢查井、雨水口、消防栓等，記錄觀察到了哪些事物，通過查找資料知道這些事物在給水排水系統(tǒng)中起到的作用，然后回到課堂進(jìn)行分享，提出自己的問題和看法，這也促使了學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，通過自主學(xué)習(xí)來解決問題。完成這些實(shí)踐環(huán)節(jié)之后，再進(jìn)行理論課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能充分的認(rèn)識(shí)到該課程與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，有著濃厚的興趣去學(xué)習(xí)理論知識(shí)。

3.2 提升教學(xué)理念、改進(jìn)教學(xué)方法

基于理論聯(lián)系實(shí)際，注重學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)活動(dòng)中，在明確教學(xué)任務(wù)和課程特點(diǎn)的前提下，要構(gòu)建師生互動(dòng)的課堂，每一次備課內(nèi)容要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，授課內(nèi)容帶有探索性，給學(xué)生留下自己思考的余地。課堂提問與適時(shí)討論穿插在整個(gè)課堂教學(xué)之中，并設(shè)定獎(jiǎng)懲機(jī)制，以促進(jìn)學(xué)生積極思考，跟上講課的進(jìn)度。

在教學(xué)方法上，引入視頻教學(xué)、案例式教學(xué)及開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在多媒體教學(xué)中引入視頻教學(xué)的內(nèi)容，這些視頻由任課教師在實(shí)際給水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)等管道施工現(xiàn)場(chǎng)拍攝的，內(nèi)容真實(shí)、直觀，對(duì)提高學(xué)生實(shí)際工程的感性認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際能起到很好的作用[2]。

案例教學(xué)起源于"哈佛大學(xué)"的情景案例教學(xué)課，可以促進(jìn)隱性知識(shí)與顯性知識(shí)的不斷轉(zhuǎn)化，通過具體的情境，將隱性的知識(shí)外顯，或?qū)@性的知識(shí)內(nèi)化。在案例式教學(xué)過程中，案例是學(xué)生探究的對(duì)象和學(xué)習(xí)知識(shí)的載體。案例教學(xué)中，教師引入真實(shí)的案例，例如南京市某新建城鎮(zhèn)給水排水管道工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過對(duì)典型案例的剖析，掌握給排水管網(wǎng)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的步驟，引導(dǎo)學(xué)生深入思考、廣泛討論，學(xué)生對(duì)已學(xué)過的理論知識(shí)可以進(jìn)行一次系統(tǒng)的回顧。通過案例式教學(xué)，在解決實(shí)際問題的過程中，不斷提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)極大地推進(jìn)信息的傳遞，結(jié)合學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，可以自建網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源包括教師的電子教案、課程作業(yè)、多媒體課件、視頻就參考資料等。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源可以極大的豐富教學(xué)素材，學(xué)生在課后帶著疑問進(jìn)行自主復(fù)習(xí)、再學(xué)習(xí)，可以達(dá)到事半功倍的效果。

3.3 綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

本課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要是2周的課程設(shè)計(jì)，包括給水管道、污水和雨水管道的設(shè)計(jì)計(jì)算及圖紙繪制，由于涉及到的知識(shí)點(diǎn)多、計(jì)算量大、圖形繪制數(shù)量大等原因，造成部分學(xué)生課程設(shè)計(jì)質(zhì)量比較低，出現(xiàn)設(shè)計(jì)過程計(jì)算錯(cuò)誤、課程設(shè)計(jì)說明書排版格式混亂、圖紙繪制不符合要求等情況。針對(duì)這種情況，采用課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)環(huán)節(jié)同步進(jìn)行的方式加以解決[3]。如，在第二章給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃內(nèi)容結(jié)束后，就可以將課程設(shè)計(jì)任務(wù)書下發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生開始進(jìn)行規(guī)劃平面圖的熟悉和管網(wǎng)布置原則的理解，并布置管網(wǎng)系統(tǒng)。在給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)章節(jié)講完后，讓學(xué)生著手進(jìn)行給水管網(wǎng)工程的計(jì)算、設(shè)計(jì)和校核等。在污水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)和雨水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容講完后，學(xué)生分別進(jìn)行這兩部分的設(shè)計(jì)計(jì)算。上述工作要求學(xué)生課下獨(dú)立完成，設(shè)計(jì)計(jì)算過程手寫在紙上。這樣能夠針對(duì)學(xué)過的知識(shí)立即進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)用，并且有時(shí)間查漏補(bǔ)缺，對(duì)沒有學(xué)好的部分有充分的時(shí)間去復(fù)習(xí)。到兩周的課程設(shè)計(jì)時(shí)，工作量會(huì)有一定的降低。學(xué)生有足夠的時(shí)間檢查課程設(shè)計(jì)計(jì)算書，把紙質(zhì)稿編寫成電子版的設(shè)計(jì)計(jì)算書，繪制大量的圖紙。這樣，有了充足的時(shí)間就可以把工作量巨大的課程設(shè)計(jì)做的更好，并且知識(shí)會(huì)掌握的更加牢固。

4 總結(jié)

城市給排水管網(wǎng)工程是南京工程學(xué)院水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干課程之一，該課程的理論和實(shí)踐教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才有著非常重要的意義。本論文基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念，初步提出了該課程理論與實(shí)踐教學(xué)的改革措施，首先讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到該課程與實(shí)際生活的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，其次在教學(xué)中提升教學(xué)理念和改進(jìn)教學(xué)方法，最后綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以得到更好的設(shè)計(jì)成果。希望能不斷提高我校水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)出更多社會(huì)需要的人才。