蔡新立，李玉成

（1.安徽建筑大學(xué)，安徽合肥230601 2.徽派建筑安徽省重點實驗室，安徽合肥230601）

給排水科學(xué)與工程是一種專門研究關(guān)于水的問題的理論與技術(shù)專業(yè)，包括水體采集與輸送、水質(zhì)控制、水系統(tǒng)儀表設(shè)備與控制、水工程建設(shè)與運營以及水資源的保護與利用等相關(guān)理論與技術(shù)的研究，與水文地質(zhì)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、工程管理、測繪工程、環(huán)境保護等學(xué)科密切相關(guān)。給排水科學(xué)與工程專業(yè)自1952年發(fā)展以來，為市政、建筑、園林、規(guī)劃、環(huán)保及房地產(chǎn)公司等單位輸送了大量的人才。隨著我國城市化進程的加快，水資源短缺、城市內(nèi)澇、黑臭水體等水資源問題頻發(fā)，國家和社會對給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才需求日益增長；同時隨著給排水科學(xué)與工程專業(yè)內(nèi)涵不斷發(fā)展，社會對給排水人才的專業(yè)素養(yǎng)的要求不斷提高，同時對專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求[1]。

傳統(tǒng)的給排水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)模式重視理論教學(xué)，主要以專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的講授為主，結(jié)合簡單的課程設(shè)計，缺乏創(chuàng)新引導(dǎo)。這種相對枯燥乏味的傳統(tǒng)教學(xué)模式，很難引起學(xué)生的興趣，進而限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)獨立性和創(chuàng)造性，專業(yè)潛力挖掘有限[2]。近年來，國家提出要建設(shè)創(chuàng)新型國家，鼓勵大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，對基礎(chǔ)教育改革提出要注重對學(xué)生的創(chuàng)新能力和操作動手能力培養(yǎng)的要求。結(jié)合給排水科學(xué)與工程專業(yè)的需求，給排水專業(yè)人才培養(yǎng)需理論聯(lián)系實踐[3]。而項目驅(qū)動教學(xué)法是以實際項目為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題、自主創(chuàng)新能力為主線的新型教學(xué)模式[4-6]。本文將討論如何在給排水科學(xué)與工程專業(yè)中引入項目驅(qū)動教學(xué)法，以期調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高其自主創(chuàng)新能力。

1 項目驅(qū)動教學(xué)法的實施

1.1 項目策劃

項目策劃是項目驅(qū)動教學(xué)法中最關(guān)鍵的中心環(huán)節(jié)[7]，所策劃的項目要盡可能地包含給排水科學(xué)與工程專業(yè)所必備的主要知識點，同時，要給學(xué)生設(shè)計合理的切入點，注重專業(yè)理論知識的關(guān)聯(lián)，最終將這些碎片式的知識點聯(lián)結(jié)起來，形成一個完整的項目。項目驅(qū)動教學(xué)法在給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的應(yīng)用流程如圖1所示?？傮w而言，所設(shè)計的項目既要有價值，也要具有一定的開拓探索性，同時具備較高的發(fā)散性和創(chuàng)新性。例如，隨著城市化的快速發(fā)展，黑臭水體作為“城市病”隨之而生，各地政府都在積極進行黑臭水體治理，構(gòu)建生態(tài)文明社會。黑臭水體的治理與水質(zhì)工程學(xué)、水處理微生物學(xué)、管網(wǎng)等給排水專業(yè)課程有著密切的關(guān)系，因此可設(shè)置黑臭水體治理項目驅(qū)動教學(xué)，應(yīng)將相關(guān)課程的知識點合理設(shè)置到該項目中去。學(xué)生通過參與黑臭水體項目，在項目中認知專業(yè)知識；學(xué)生在方案設(shè)計過程中，學(xué)會黑臭水體治理相關(guān)資料的搜集，水文地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查，分析黑臭水體成因；學(xué)會對化學(xué)法、物理法、生物法等一種或多種治理方法的結(jié)合，進行優(yōu)化配置、經(jīng)濟技術(shù)比較。最終通過黑臭水體治理方案設(shè)計，讓學(xué)生進一步理解和掌握水質(zhì)工程學(xué)、水處理微生物學(xué)等學(xué)科的基本理論和方法，對知識理論進一步消化吸收。

圖1 項目驅(qū)動教學(xué)法參與給排水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)流程圖

1.2 項目解析

項目解析是教師首先為學(xué)生講解項目基本內(nèi)容，分析項目需求、項目要用到的基本原理，強調(diào)項目重點，以及應(yīng)用產(chǎn)生的預(yù)期成果；然后，教師基于對項目需求、項目背景的介紹，將項目分解為若干個子任務(wù)，編制項目設(shè)計任務(wù)書；最后，教師以設(shè)計任務(wù)書的形式安排給學(xué)生。這樣能夠讓學(xué)生清楚了解項目原理、項目內(nèi)容、項目實施的方法以及項目期望成果[8]。

對于項目任務(wù)的安排，“迭代增量式”和“樹狀分解模型”是目前應(yīng)用比較廣的兩種方法。例如，在黑臭水體治理的項目研究中，對于任務(wù)的安排采用“迭代增量式”的方式，分層布置、逐步實施項目任務(wù)。以3～5人為一小組，將項目參與人員分成若干個這樣的小組。在分組及分配任務(wù)的整個過程中，教師要充分考慮各小組成員的個人能力、專業(yè)素養(yǎng)、知識理論理解消化能力、性格特點及組織協(xié)調(diào)能力等，科學(xué)搭配。使小組成員之間能夠取長補短，以保證實踐項目得到高效實施。同時，教師要根據(jù)項目各層次任務(wù)的難易程度，指導(dǎo)學(xué)生做出科學(xué)選擇，為學(xué)生創(chuàng)造有利環(huán)境。

以黑臭水體的治理為例，學(xué)生在進行項目實施的過程中，需要完成以下環(huán)節(jié)：①水文地質(zhì)、水體周邊環(huán)境、社會環(huán)境等背景調(diào)查；②水樣采集、底泥收集；③底泥水樣實驗、結(jié)果分析，撰寫水質(zhì)實驗報告；④黑臭水體成因分析報告的編寫；⑤相關(guān)水質(zhì)規(guī)范手冊、水質(zhì)標準及治理方案的搜集整理；⑥結(jié)合本項目的特點，提出黑臭水體治理的可行性方案；⑦對可行性方案進行經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境影響分析，選擇最優(yōu)方案；⑧項目方案模擬實施，總結(jié)修正；⑨項目完成，提交總結(jié)報告。

1.3 項目執(zhí)行

項目執(zhí)行是項目安排后的具體實施階段，學(xué)生在這個階段扮演著“給排水設(shè)計工程師”的角色[9]。學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，對設(shè)計任務(wù)進行分析，制定項目執(zhí)行計劃，將項目任務(wù)有理化；對資料進行收集處理，對方案進行計算、設(shè)計、比較、優(yōu)化。教師在這一階段的主要職責(zé)是：給學(xué)生提供必要的項目執(zhí)行條件和技術(shù)支持，例如：水質(zhì)實驗和污泥實驗的實驗指導(dǎo)和場所提供、相關(guān)資料如何搜集的建議和幫助、設(shè)計方案經(jīng)濟技術(shù)的可行性建議等。在項目執(zhí)行的全過程中，教師也應(yīng)要求各小組進行階段性總結(jié)，定時匯報項目進度、項目障礙，教師給出切實的建議，鼓勵學(xué)生要勇于開拓創(chuàng)新，探索新方法。這樣不僅可以及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，還可以互學(xué)互鑒，提高項目執(zhí)行效率，增加學(xué)生開拓探索的能力。

1.4 項目總結(jié)

即在整個項目完成之后，各個項目執(zhí)行小組對自己的成果進行歸納總結(jié)演繹展示，討論存在的問題，對于項目的完成度進行綜合評價，對各小組的項目成果與應(yīng)用產(chǎn)生的預(yù)期成果進行比較評價；同時，總結(jié)本項目設(shè)計的全過程中，遇到的各種問題以及做出的對策和方法、編制項目設(shè)計心得，為今后的研究提供借鑒；最后，對項目進行科學(xué)檢驗，形成檢驗報告，嚴格要求檢驗報告中的文字、圖表等的格式，編制詳細的設(shè)計說明書，必要時附上圖紙說明。教師在學(xué)生項目總結(jié)的過程中，要多聽取學(xué)生的想法建議，做好項目實踐記錄，總結(jié)項目經(jīng)驗，從而提高給排水科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提高給排水專業(yè)學(xué)生的動手操作能力和給排水專業(yè)綜合素養(yǎng)。

2 項目教學(xué)法綜合評價

2.1 教師作用的變化

在實施項目驅(qū)動教學(xué)法的過程中，教師由簡單的理論知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生開拓創(chuàng)新能力的挖掘者[10]。通過項目的策劃實施檢驗，教師不僅檢驗學(xué)生對本專業(yè)理論知識的掌握情況，而且更多的是培養(yǎng)學(xué)生將理論知識與動手操作有機結(jié)合的能力，提升學(xué)生的開拓創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力、對今后的就業(yè)與升學(xué)都大有裨益?；陧椖框?qū)動教學(xué)的新型教學(xué)方法，也可以充分調(diào)動教師的教學(xué)積極性，讓教師根據(jù)專業(yè)特點、地區(qū)特色來制定本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)模式，如專業(yè)課程的取舍與必修課程的提煉強化。同時，項目驅(qū)動教學(xué)法也在一定程度上改善了師生關(guān)系，拉近了師生距離，使得教師與學(xué)生能夠互學(xué)互鑒、共同進步。

通過安徽建筑大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)的實例來看，對于項目驅(qū)動教學(xué)法教學(xué)模式的實踐情況，可以從學(xué)生參與對教師的學(xué)評教活動的綜合評價中反映。如表1所示，從2015年到2018年，學(xué)生參與項目的數(shù)量與項目數(shù)量的變化呈正相關(guān)，同時，教師教學(xué)評教的分數(shù)也在逐年增加。這說明，項目驅(qū)動教學(xué)法的教學(xué)模式是相對成功的，對于學(xué)生而言，參與程度更高，學(xué)到了更加實用的知識，動手實操能力得到鍛煉、專業(yè)素養(yǎng)也得到提升，學(xué)生對于教師教學(xué)的滿意度也在增加。

表1 歷年學(xué)生參與項目數(shù)與學(xué)評教分數(shù)情況統(tǒng)計表

2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)模式的變化

項目驅(qū)動法的教學(xué)模式，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的態(tài)度由相對被動向更為主動轉(zhuǎn)變[11]。在項目驅(qū)動法的教學(xué)模式下，學(xué)生從自己的能力和愛好出發(fā)，自主選擇合適的項目分組，以自己的思維模式和能力去解決在項目中所遇到的問題，從數(shù)據(jù)收集、實驗分析、社會調(diào)查、文獻整理、圖紙繪制、項目方案的設(shè)計和整理，到最后的成果報告的撰寫，基本上都是學(xué)生自主完成的。這樣的學(xué)習(xí)模式，使學(xué)生掌握到學(xué)習(xí)探索的能力、溝通交流的技巧，對于增加專業(yè)綜合素養(yǎng)、實現(xiàn)全面發(fā)展具有深遠意義。研究證實，擁有完整的項目經(jīng)歷，對于他們就業(yè)、升學(xué)影響深遠[12]。

2.3 教學(xué)成果檢驗方式的變化

在傳統(tǒng)的教學(xué)評價中，往往只以學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)成績?yōu)橹?，卻忽視學(xué)生除知識理論學(xué)習(xí)之外的能力；而在項目驅(qū)動教學(xué)模式下，對于教師教學(xué)效果的檢驗方式種類繁多，除了能夠在完成項目成果中呈現(xiàn)，也可從評價學(xué)生在項目實施過程中探索問題的環(huán)節(jié)中反映的綜合能力中反映，亦可從學(xué)生自主創(chuàng)新能力和團隊交流合作能力中體現(xiàn)，而這些能力對于學(xué)生成為一名優(yōu)秀的給排水專業(yè)人才是不可或缺的。

從安徽建筑大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)的例子來看，以學(xué)生就業(yè)統(tǒng)計對項目驅(qū)動教學(xué)法的實用性進行綜合評價。由表2可以看出，安徽建筑大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)，從2015年至2018年，參與項目的人數(shù)逐年增長；在就業(yè)方面，在校期間參與過項目實操的學(xué)生就業(yè)率均高于未參與項目實操的學(xué)生的就業(yè)率。這證實，項目驅(qū)動教學(xué)法明顯有助于學(xué)生日后的就業(yè)。

表2 歷屆畢業(yè)生就業(yè)率與學(xué)生參與項目情況統(tǒng)計表

3 總 結(jié)

在給排水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)中引入項目驅(qū)動教學(xué)模式，以策劃項目、解析項目、執(zhí)行項目、總結(jié)項目的形式，不僅可以將給排水科學(xué)與工程的專業(yè)理論知識給學(xué)生講清楚，也使得工程實例與學(xué)生學(xué)的專業(yè)的理論知識有機結(jié)合，充分實現(xiàn)了理論與實踐的結(jié)合，讓學(xué)生不僅對給排水科學(xué)與工程專業(yè)有抽象的感知，還有具體的體會。項目驅(qū)動可以提高學(xué)生的動手操作能力、挖掘?qū)W生的自主創(chuàng)新潛力，同時，還能夠提升學(xué)生進入社會的核心競爭力。項目驅(qū)動教學(xué)法既可以提高教師的教學(xué)效率，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠使得教師和學(xué)生成為一個有機整體，互學(xué)互鑒，充分體現(xiàn)工程類專業(yè)課程注重實踐的特色，從而進一步提升高校在給排水科學(xué)與工程專業(yè)上的教學(xué)質(zhì)量。