房平 邵瑞華

[摘 要]該文通過將奧爾堡大學(xué)PBL模式和國內(nèi)教學(xué)模式進(jìn)行比較并結(jié)合國內(nèi)實際教學(xué)情況，將PBL諸多優(yōu)秀的理念和元素應(yīng)用到國內(nèi)給排水管網(wǎng)課程的教學(xué)設(shè)計當(dāng)中。其中，在理論教學(xué)中引入實際工程問題，并引導(dǎo)學(xué)生以團(tuán)隊學(xué)習(xí)的形式分析問題、解決問題，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力;在實踐教學(xué)中引入實際工程模式，通過考核團(tuán)隊的形式培養(yǎng)學(xué)生的真實設(shè)計能力和團(tuán)隊合作精神。目的是提高本科生的實際動手能力、團(tuán)隊合作能力、分析和解決問題的能力，從而提高整體教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]奧爾堡PBL模式;給排水管網(wǎng);教學(xué)設(shè)計;實踐教學(xué);團(tuán)隊合作

[基金項目]2018年度國家留學(xué)基金委地方合作項目“高等教育教學(xué)法出國研修項目”（留金法[2018]5028）;2019年度西安工程大學(xué)教改項目“基于PBL的新工科教學(xué)模式研究與實踐”（19XGKY01）

[作者簡介]房 平（1975—），男，吉林人，博士，西安工程大學(xué)城市規(guī)劃與市政工程學(xué)院副教授，主要從事水處理數(shù)學(xué)模型與模擬研究;邵瑞華（1976—），女，山西平遙人，博士，西安工程大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院副教授，主要從事污泥處理資源化研究。

[中圖分類號] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）28-0175-02[收稿日期] 2019-12-11

如何提高工科院校學(xué)生的實際問題解決能力（即實踐和動手能力）和團(tuán)隊合作能力是工科高校教學(xué)培養(yǎng)模式改革面臨的重要課題。因此本文擬要解決的問題有二：一是如何提高學(xué)生的實踐和動手能力，二是如何提高學(xué)生的團(tuán)隊合作能力。

排水管網(wǎng)課程是排水工程專業(yè)的核心課程。課程分為給排水管網(wǎng)講授和課程設(shè)計兩大部分。課程設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)是：了解并掌握排水管網(wǎng)的一般設(shè)計方法，訓(xùn)練設(shè)計與制圖的基本技能，并具備初步的獨立設(shè)計能力;理論初步聯(lián)系實際，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力[1]。

一、給排水管網(wǎng)課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀

在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中的實踐內(nèi)容偏少，難以安排工程實例的介紹與分析;而學(xué)生要在2周內(nèi)完成1個課程設(shè)計，時間大多不夠用。目前進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計時，采用的設(shè)計題目比較簡單，要求也比較低，在大多數(shù)情況下，題目都是教師自擬的，而并非來自于實際項目，而且題目常年不變，因此這樣的課程設(shè)計對學(xué)生實際設(shè)計能力的培養(yǎng)效果有限，2周的設(shè)計時間非常有限[2]。而為了使學(xué)生能夠完成整個設(shè)計，設(shè)計任務(wù)要求往往設(shè)置得比較低，達(dá)不到真實項目的要求，難度和工作量都達(dá)不到社會的需求度。因此，目前的給排水管網(wǎng)課程與實際的社會需求之間存在較嚴(yán)重脫節(jié)，迫切需要提高學(xué)生的實際設(shè)計能力和團(tuán)隊合作能力來改善這一現(xiàn)狀。

二、奧爾堡PBL教學(xué)模式

奧爾堡PBL模式是丹麥奧爾堡大學(xué)多年來探索的優(yōu)秀教學(xué)模式[3]。PBL的主要特點是“以問題為導(dǎo)向，以項目為組織，以團(tuán)隊合作為手段，以跨學(xué)科為特色”。在這種學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生通過解決實際問題和執(zhí)行實際項目來完成知識的構(gòu)建，培養(yǎng)解決實際問題的能力[4]。本文借鑒奧爾堡PBL模式，重新設(shè)計給水排水管網(wǎng)課程，將原課程的理論教學(xué)設(shè)計為反轉(zhuǎn)課堂，將實踐教學(xué)設(shè)計成項目形式，讓學(xué)生以團(tuán)隊合作的形式完成課程設(shè)計，從而使學(xué)生具備較強(qiáng)的解決實際問題的能力。問題導(dǎo)向、項目管理、團(tuán)隊合作、跨學(xué)科、自主學(xué)習(xí)等是PBL的核心要素。所以，我們把理論課分為兩部分：講座和專題討論。實踐課程按模擬實際項目形式開展，這個項目是跨學(xué)科的。無論是理論課還是實踐項目，學(xué)生都需要自主學(xué)習(xí)額外的知識。

（一）PBL教學(xué)模式的優(yōu)勢

1.PBL模式是以學(xué)生為中心的教學(xué)方式。在PBL模式中學(xué)生是問題的最終解決者，教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)并培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力。

2.PBL模式是基于真實項目所引發(fā)的問題。這樣就能確保學(xué)生在未來的工作和學(xué)習(xí)中，能有效地解決實際所遇問題。

3.PBL模式是以“問題”為導(dǎo)向的高水準(zhǔn)學(xué)習(xí)。要求學(xué)生能把掌握的整體知識鏈廣泛而靈活地應(yīng)用到具體的實際項目中去[5]。

（二）在給排水管網(wǎng)課程中嵌入PBL元素的必要性

給排水管網(wǎng)課程偏重應(yīng)用實踐。國內(nèi)的給排水管網(wǎng)課程偏重理論講授，給排水管網(wǎng)課程工程院校的畢業(yè)新生普遍缺乏動手能力、處理實際問題的能力、團(tuán)隊合作能力、人際關(guān)系能力。公司經(jīng)常需要花2～3年的時間培訓(xùn)這些新員工，因而希望高校能夠提高學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和解決實際問題的能力以快速適應(yīng)工作。因此引入PBL教學(xué)法，讓學(xué)生在討論中學(xué)習(xí)是較好的選擇，有助于解決實踐課程與社會需求相脫節(jié)的問題。

三、PBL教學(xué)模式在排水管網(wǎng)課程設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

（一）給排水管網(wǎng)課程應(yīng)用PBL模式的教學(xué)設(shè)計

給排水管網(wǎng)課程構(gòu)建PBL教學(xué)模式，主要分為以下幾步。（1）實際工程問題的引入與提出。給排水管網(wǎng)課程是一門實踐性較強(qiáng)的課程，圍繞實際項目引入工程實際問題。（2）引導(dǎo)學(xué)生掌握分析問題、解決問題的過程。從分組分工、收集資料、確定項目實施步驟到完成所設(shè)任務(wù)的全過程，教師要進(jìn)行合理地引導(dǎo)，讓學(xué)生思考、探究需要解決的問題，培養(yǎng)其自主解決問題的能力，指導(dǎo)學(xué)生如何組建團(tuán)隊，如何進(jìn)行團(tuán)隊學(xué)習(xí)，把理論知識應(yīng)用到工程實踐當(dāng)中。（3）教師對成果的評價和分析。教師要對每個小組的項目成果給予正確的評價。

（二）給排水項目課程實踐的教學(xué)要求及教學(xué)設(shè)計

掌握和熟悉給排水管網(wǎng)的一般設(shè)計方法，掌握設(shè)計與制圖的基本技能。并初步掌握獨立設(shè)計能力，掌握課程講授的內(nèi)容。做到理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。

1.內(nèi)容要求：內(nèi)容涵蓋排水方案、排水體制的選擇;排水管網(wǎng)定線;確定管段的設(shè)計流量;管道的水力計算;圖紙繪制;編制設(shè)計說明書;編制可行性研究報告等。

2.需提交的材料：本設(shè)計包括項目申請書、可行性研究報告（含簡要成本分析）、結(jié)題報告（含設(shè)計說明書）及圖紙（2號）二張;要求對起始干管和主干管進(jìn)行水力計算，雨水計算一條干管;初步設(shè)計總平面圖一張（要求包括干管和主干管），主干管剖面圖一張，要求按時完成項目、圖面正確、整潔、字跡工整，符合建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)。

3.選題要求：學(xué)生每6～8人一組。題目可在管網(wǎng)設(shè)計主題下自行選取。各小組在組內(nèi)自行分工，共同完成一份完整設(shè)計，模仿參照設(shè)計院真實團(tuán)隊工作模式展開項目課程實踐，為期10周。

4.考核內(nèi)容：平時成績、實踐報告和圖紙、答辯等。最終成績?yōu)榈燃壷?，?dǎo)師每周與小組開一次組會。

四、結(jié)語

將奧爾堡PBL模式引入給排水管網(wǎng)的教學(xué)，需要注意以下幾個問題。（1）教師角色的轉(zhuǎn)變，由知識傳播者向能力導(dǎo)引者轉(zhuǎn)變。過去，我們采用的是以教師為中心的教學(xué)方法，教師是整個教學(xué)過程中的核心。在PBL模式中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體和中心，學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、自我安排、自我監(jiān)控、自我管理。（2）本次教學(xué)設(shè)計的問題導(dǎo)引應(yīng)來源于實際項目，難易度應(yīng)逐次展開。首次使用PBL模式時，需要注意將問題設(shè)置得簡單一些。讓學(xué)生熟悉PBL模式，學(xué)會團(tuán)隊合作、自我管理等。教師可以啟發(fā)學(xué)生去自行發(fā)現(xiàn)問題然后圍繞問題進(jìn)行團(tuán)隊學(xué)習(xí)，并引導(dǎo)學(xué)生解決問題，引導(dǎo)其撰寫項目報告、過程報告和陳述報告。（3）奧爾堡PBL模式是一個開放的教學(xué)模式。可根據(jù)目前師生比的實際情況，給每個組安排若干名導(dǎo)師。在進(jìn)行成績評估時，每位導(dǎo)師都要參加答辯。

參考文獻(xiàn)

[1]劉宇紅，白潤英，宋虹葦.關(guān)于給水排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計教學(xué)的探索與思考[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2016， 18（04）：78-81.

[2]劉紹根.“給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)”課程教學(xué)改革的探索和實踐[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，28（06）：210-213.

[3]李會春，杜翔云.面向未來的課程設(shè)計：奧爾堡大學(xué)PBL課程模式與教育理念探析[J].重慶高教研究.2018，6（3）：117-127.

[4]杜翔云，鐘秉林，Anette Kolmos.以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)理念及其啟示[J].中國高等教育，2008，（2）：20-24.

[5]Bettina Dahl，Anette Kolmos.Students' Attitudes Towards Group-based Project Exams in Two Engineering Programmes[J].Int. J. Engng Ed.2015，3（2）：62-79.

Application Design of AAU PBL Teaching Model in the Course on Water Supply and Drainage System

FANG Pinga， SHAO Rui-huab

（a. School of Urban Planning and Municipal Engineering; b. School of Environmental and Chemical

Engineering， Xi'an Polytechnic University， Xi'an， Shaanxi 710048， China）

Abstract： By comparing AAU PBL model with domestic teaching models and combining with the actual situation of domestic teaching， many excellent ideas and elements of PBL are applied to the teaching design of the course on Water Supply and Drainage System. Actual project questions are introduced into the theoretical teaching， and students are guided to analyze and solve problems in the form of team learning， so as to improve their ability of activated learning. In the practice teaching， the practical project model is introduced to train the students' actual design ability and team cooperation ability through assessment team. The purpose is to improve the practical ability， teamwork ability， analysis and problem-solving ability of undergraduates， so as to improve the overall teaching quality.

Key words： AAU PBL model; Water Supply and Drainage System; teaching design; practice teaching; teamwork