混合式教學(xué)在建筑給排水課程教學(xué)改革中的研究

李濟(jì)源 張 明 韋學(xué)玉

（安徽工程大學(xué)建筑工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

0 引言

隨著我國高等教育改革的不斷深化，社會逐步進(jìn)入到知識化、信息化時代后，計算機(jī)信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的不斷興起，特別是自2019年新冠肺炎疫情的不斷發(fā)展，教育部等提出“停課不停學(xué)”，對我國高等教育教學(xué)模式產(chǎn)生了極大的沖擊。無論是社會還是高校，都深刻意識到了傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無法完成當(dāng)下情景的教學(xué)任務(wù)，應(yīng)用型本科院校課程教學(xué)方法及教學(xué)模式亟待改革。

近年來，隨著社會發(fā)展，超高層建筑的崛起，綠色建筑、生態(tài)環(huán)境、海綿城市等新概念的提出，為建筑給排水學(xué)科注入新的知識點(diǎn)，新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn)，推動了建筑給排水學(xué)科的進(jìn)步和發(fā)展，對該課程的建設(shè)和發(fā)展提出了新的任務(wù)和要求。建筑給水排水工程作為給排水科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心課之一，在全國公用設(shè)備工程師（給水排水）職業(yè)考試中占40%的份額，課程要求培養(yǎng)學(xué)生具有初步的工程設(shè)計能力，為今后深入研究建筑給水排水工程奠定一定基礎(chǔ)，但課程內(nèi)容多、更新速度快、重點(diǎn)面廣、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無法滿足本課程教學(xué)，本課程改革亟待解決。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，線上教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代化教育的重要內(nèi)容，混合式教學(xué)模式是信息化與現(xiàn)有教育的深度融合，是在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下對傳統(tǒng)教學(xué)模式的繼承和發(fā)展，將線上和線下教學(xué)有機(jī)融合在一起，學(xué)生由“被動”變“主動”，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

因此，混合式教學(xué)模式更加適合建筑給排水課程改革研究。筆者擬結(jié)合本科院校及本校建筑給水排水工程教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題進(jìn)行剖析，以泛雅學(xué)習(xí)平臺為依托，研究以混合式教學(xué)模式在建筑給排水工程課程教學(xué)改革中應(yīng)用進(jìn)行研究及研討。

1 目前存在主要問題

1.1 課程體系與市場需求存在一定差異

近年來，國家大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，隨著海綿城市、智慧城市、綠色建筑等新發(fā)展戰(zhàn)略和新技術(shù)的提出，為建筑給排水發(fā)展注入新活力的同時也加快了該領(lǐng)域的理論知識、設(shè)計方法等的更新速度，以適應(yīng)當(dāng)前行業(yè)發(fā)展和市場需求。但由于教材編寫、更新需要一定過程，導(dǎo)致高校課程教學(xué)與行業(yè)發(fā)展存在一定滯后性，尤其在現(xiàn)行規(guī)范更新速度快，如《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015—2019）、》消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974—2014）等，但教材仍在使用舊的規(guī)范，使得課程內(nèi)容與實(shí)際產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致學(xué)生所掌握的知識不滿足當(dāng)前的設(shè)計要求。此外，本課程要求學(xué)生掌握給水、排水、消防、雨水、熱水、建筑小區(qū)等系統(tǒng)設(shè)計理論與方法，對學(xué)科前沿知識的學(xué)習(xí)由于學(xué)時限制，教師沒有時間融入新的科研及行業(yè)發(fā)展，有些教師雖通過多媒體（如PPT、視頻）等方式介紹展示新的方法和工藝，然而受學(xué)習(xí)時間和地點(diǎn)等多方面的限制，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果有限。

1.2 理論與實(shí)踐脫節(jié)

傳統(tǒng)的教學(xué)方法包括理論和實(shí)踐兩個環(huán)節(jié)，其中理論環(huán)節(jié)主要以課堂講授為主，教師作為課堂主導(dǎo)者，依據(jù)教學(xué)大綱對教學(xué)進(jìn)行設(shè)計、講授，學(xué)生大多被動接受，學(xué)生通過被提問等方式參與進(jìn)來，整體學(xué)習(xí)興趣和積極性較低，此外，教學(xué)過程中以“多媒體+板書”為主，而本課程知識側(cè)重于工程實(shí)踐，如根據(jù)不同類型的建筑用水規(guī)律，給水設(shè)計秒流量的計算有三種方法，但課堂講解中學(xué)生較難理解，導(dǎo)致知識學(xué)習(xí)不扎實(shí)，學(xué)習(xí)興趣較低；實(shí)踐環(huán)節(jié)往往與理論環(huán)節(jié)分開設(shè)置，由于中間有一定時間間隔導(dǎo)致學(xué)生無法及時地將理論知識與工程實(shí)際聯(lián)系起來，并及時進(jìn)行總結(jié)；教師為實(shí)踐環(huán)節(jié)主導(dǎo)者，主要通過發(fā)布任務(wù)，日常進(jìn)行監(jiān)督，學(xué)生大多按部就班機(jī)械完成任務(wù)，甚至出現(xiàn)大量抄襲，學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神、動手能力、解決復(fù)雜工程的能力都有一定欠缺，同時學(xué)生溝通能力、團(tuán)隊協(xié)作意識等方面鍛煉也有一定不足；此外，由于建筑給排水系統(tǒng)的復(fù)雜性，實(shí)驗(yàn)裝置占地較大，需要面積大、空間高及多層次的試驗(yàn)場地，都給本課程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)造成極大困難，對學(xué)生的工程實(shí)踐鍛煉造成一定的阻礙。

1.3 教師綜合素質(zhì)需要進(jìn)一步提升

一方面，教師工程實(shí)踐能力較弱。新工科背景下，青年教師隊伍主要存在工程實(shí)踐能力不足、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)意識缺失、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)機(jī)制不健全等問題。任課教師大多數(shù)是從學(xué)校走進(jìn)學(xué)校，理論知識雖豐富，但工程設(shè)計和現(xiàn)場能力差，對規(guī)范的理解、應(yīng)用不到位，與配套專業(yè)協(xié)調(diào)不明了的現(xiàn)象。另一方面，青年教師教學(xué)水平和教學(xué)能力也存在一定不足，在實(shí)際教學(xué)中，不能很好地傳授，更不能及時發(fā)現(xiàn)問題，幫助學(xué)生解決問題，講課中平平淡淡，教學(xué)方法單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。

2 混合式教學(xué)在建筑給排水課程改革研究

鑒于本課程目前存在主要問題，結(jié)合本校實(shí)驗(yàn)室綜合情況，擬采用信息化教學(xué)平臺（超星學(xué)習(xí)通）為依托，以建筑給排水實(shí)訓(xùn)平臺為基礎(chǔ)，通過線上進(jìn)行發(fā)布相關(guān)教學(xué)任務(wù)和資源（如教師錄制視頻、MOOC、相關(guān)規(guī)范、行業(yè)主流期刊文獻(xiàn)、相關(guān)專利等多種教學(xué)資源），學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)規(guī)定按照自己時間合理安排學(xué)習(xí)，教師在課堂對線下教學(xué)進(jìn)行引導(dǎo)和知識梳理與講解，通過超星學(xué)習(xí)通可將多種學(xué)習(xí)資源、課程討論、測試等多環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，讓教師更便利、更高效地對現(xiàn)有教學(xué)資源進(jìn)行整合，學(xué)生不受時間和地點(diǎn)等限制學(xué)習(xí)到盡可能多的知識，教師也實(shí)現(xiàn)對整個課堂教學(xué)過程的動態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理分析，便于實(shí)時掌握更多學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)，構(gòu)建基于現(xiàn)代化教學(xué)手段及實(shí)訓(xùn)平臺的混合式教學(xué)體系。

2.1 完善教學(xué)目標(biāo)體系

傳統(tǒng)教學(xué)是以“教師為中心”的，混合式教學(xué)主要以“學(xué)生為中心”，學(xué)生可根據(jù)自己時間在規(guī)定時間內(nèi)完成相關(guān)任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)，在線下環(huán)節(jié)，可通過分組討論等多種方式，讓學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)者，教師合理組織及指導(dǎo)，真正讓學(xué)生成為課堂的“主角”，從而更好增強(qiáng)學(xué)生的積極性，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

傳統(tǒng)講授為教師在課堂上講課，混合式教學(xué)，教師可以通過在平臺上發(fā)布學(xué)習(xí)視頻，視頻來源可以是業(yè)內(nèi)相關(guān)知名專家的MOOC視頻資源，也可以是教師自制視頻，一方面，學(xué)生通過相關(guān)視頻的學(xué)習(xí)對本門課程有一定了解，通過相應(yīng)線上習(xí)題的測試，加深學(xué)生對相關(guān)知識的掌握；另一方面，學(xué)生可自由安排學(xué)習(xí)時間，未掌握的知識可反復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，這是傳統(tǒng)教學(xué)所不能實(shí)現(xiàn)的，便于學(xué)生深入學(xué)習(xí)及復(fù)習(xí)；課堂中，學(xué)生可以通過彈幕、頭腦風(fēng)暴等多種方式積極參與到課堂討論中，相對于傳統(tǒng)的點(diǎn)名提問更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；實(shí)際教學(xué)組織過程中，還可通過分組討論等多種形式完成本門課程的學(xué)習(xí)，更能激發(fā)學(xué)生動手能力和自主學(xué)習(xí)能力。此外，針對不同層次學(xué)生設(shè)置不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，如學(xué)習(xí)成績較好的學(xué)生可進(jìn)行相關(guān)科研或者實(shí)踐環(huán)節(jié)的深入學(xué)習(xí)，成績較差的學(xué)生重點(diǎn)以小的實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計計算為主，通過不同目標(biāo)和成果的考核，對整體學(xué)生能力進(jìn)行綜合評價。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法和手段

從以下幾方面進(jìn)行教學(xué)方法的改革研究：（1）運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代教育技術(shù)，創(chuàng)新課程教學(xué)手段，以課內(nèi)理論教學(xué)為主，課外實(shí)踐教學(xué)為輔；（2）課堂教學(xué)采用案例式、啟發(fā)式、討論式、探究式和參與式等教學(xué)方法，通過課堂案例教學(xué)、分組討論、專題探究、參與互動等多種形式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，如引入翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)模式，開展課前預(yù)習(xí)、課上分組討論等方式激發(fā)學(xué)生興趣，變被動為主動，并配以工程實(shí)例，討論系統(tǒng)設(shè)計方案的合理性、分析案例的正確性，啟發(fā)學(xué)生構(gòu)建自己的理解，逐步培養(yǎng)學(xué)生掌握分析和解決工程實(shí)際問題的能力；（3）增加課外實(shí)驗(yàn)專題訓(xùn)練內(nèi)容，強(qiáng)化課程設(shè)計技能訓(xùn)練，讓學(xué)生課外完成建筑給排水專題作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取專業(yè)知識的能力，從而形成課內(nèi)與課外、理論與實(shí)踐多層次、全方位的課程教學(xué)模式；（4）教師可通過線上教學(xué)平臺發(fā)布本領(lǐng)域相關(guān)新的規(guī)范及科技前沿相關(guān)文獻(xiàn)、視頻的多種形式的資料，讓學(xué)生更好地了解最新規(guī)范，在做課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)以新規(guī)范來完成相應(yīng)任務(wù)，也更好地能與今后工作進(jìn)行對接；學(xué)生通過最前沿知識的學(xué)習(xí)，不僅開闊了學(xué)生的視野，而且激發(fā)了學(xué)生的興趣，也可通過相關(guān)思政元素、相關(guān)視頻，增強(qiáng)學(xué)生的使命感，提升學(xué)生的人文素質(zhì)。

2.3 增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力

混合式教學(xué)模式下，通過線上線下不同環(huán)節(jié)相結(jié)合增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力。（1）線上教學(xué)環(huán)節(jié)：教師通過在平臺相應(yīng)章節(jié)增加一些任務(wù)點(diǎn)或者上傳相關(guān)教師一些科研資料及知網(wǎng)上的其他學(xué)者的研究成果，不僅將枯燥、空洞的理論知識變得豐富具體，可通過相關(guān)科研文獻(xiàn)進(jìn)行計算驗(yàn)證，更好地掌握知識，而且一些有余力或更有興趣的同學(xué)可進(jìn)一步通過文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)，從中發(fā)現(xiàn)問題，并解決問題，提高學(xué)生思維及解決復(fù)雜工程問題能力；（2）線下環(huán)節(jié)：可依托本專業(yè)的建筑給排水實(shí)訓(xùn)平臺，完成對給水、排水、雨水、消防及熱水相關(guān)系統(tǒng)的演示及操作。通過本實(shí)訓(xùn)平臺，第一，學(xué)生可通過現(xiàn)場學(xué)習(xí)將枯燥的理論知識轉(zhuǎn)換成具體實(shí)際的東西，更好幫助學(xué)生理解問題，如給水、排水設(shè)計秒流量的概念及相關(guān)計算，消火栓的布置及保護(hù)半徑的計算，消防系統(tǒng)的組成及工作原理等相關(guān)知識；第二，學(xué)生還可以通過自行組裝完成各個系統(tǒng)的組裝及安裝等相關(guān)工作，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，還可通過一些文獻(xiàn)學(xué)習(xí)對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)更深入了解一些知識，如管網(wǎng)壓力對給水器具的影響；第三，通過分組實(shí)訓(xùn)等多種方式，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語

筆者根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)及本校建筑給排水教學(xué)的現(xiàn)狀，從教學(xué)體系、培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生動手能力及教師素質(zhì)等方面進(jìn)行分析，擬構(gòu)建以超星學(xué)習(xí)通為依托，建筑給排水實(shí)訓(xùn)平臺為基礎(chǔ)的混合式教學(xué)體系研究。本課程以超星學(xué)習(xí)通為依托，構(gòu)建建筑給排水線上教學(xué)資源，便于學(xué)生合理安排時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，也豐富了教材相關(guān)內(nèi)容，便于知識的更新，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時教師可通過平臺數(shù)據(jù)對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，更好地督促和了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。以建筑實(shí)訓(xùn)平臺為基地，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力及便于學(xué)生對枯燥知識的理解，更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

但由于線上教學(xué)資源建設(shè)不完善，對網(wǎng)絡(luò)要求較高，教師線上經(jīng)驗(yàn)不足，評價機(jī)制不完善等問題，該體系有待進(jìn)一步完善。