徐 鵬,馬晶偉
(湖南大學 土木工程學院,湖南 長沙410082)
“給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)”課程主要講授給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)中水的輸送、分配、收集、排放等問題,論述管網(wǎng)系統(tǒng)功能的實現(xiàn)、布置原理、水力計算方法、工程設計理論、管道運行管理和運行調(diào)度等內(nèi)容。伴隨新材料、新設備、新工藝的不斷出現(xiàn),以及在實際工程規(guī)劃、設計和施工中的廣泛應用,對該專業(yè)人才提出了更新和更高的要求。因此,需要根據(jù)社會需求對該門課程進行教學改革,并調(diào)整和完善課程教學體系。筆者依據(jù)本課程教學基本要求,結(jié)合給排水科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)改革和“給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)”課程改革目標,分析該課程目前存在的教學問題。此外,從教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等方面對課程教學進行改革探索和實踐,探討課程教學改革的有效方法和措施[1]。
教學體系不科學、不系統(tǒng),缺乏實踐教學、創(chuàng)新能力以及工程意識培養(yǎng)等方面的軟件、硬件支撐。實踐環(huán)節(jié)是理解與掌握工程設計方法的關(guān)鍵步驟,而且實踐環(huán)節(jié)還可以鍛煉學生的動手與工程設計能力。實踐環(huán)節(jié)缺乏是本課程的一個重要缺陷。
高校普遍追求“厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的培養(yǎng)目標,嚴重壓縮了專業(yè)課學時。此外,由于教學場地、時間的局限性,很多工程實例,比如新型管材和施工安裝方法等難以向?qū)W生詳細介紹;學生也無法到工程現(xiàn)場直接體驗,導致教學過程中互動性不強,教師講的多而學生練的少,教學相長的效果不佳。
課堂教學內(nèi)容與課程設計結(jié)合不緊密,課程設計既能檢驗教學質(zhì)量,也能促進教學改革,是鍛煉學生從課堂學習走向工程實踐的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程設計通常在課程結(jié)束之后進行,但由于課堂教學中設計習題練習不足,與后續(xù)課程設計缺乏聯(lián)系,導致課程設計進展緩慢,甚至部分學生抄襲別人的設計成果。因此,如何有效增強課堂教學與課程設計的聯(lián)系,實現(xiàn)以授課內(nèi)容指導課程設計、以課程設計提高學生工程實踐能力有待進一步提高。
目前,給水排水管網(wǎng)水力計算習題作業(yè)主要采用手工進行平差計算,而實際工程中已經(jīng)有專門的計算機軟件,學生需要學習使用專業(yè)計算軟件,這也給教學提出了新的挑戰(zhàn)。
課程設計貫穿于課堂教學之中,以給水管網(wǎng)設計為例,在講授“節(jié)點流量計算”時即可提前發(fā)放課程設計任務書,依據(jù)課堂教學進度同步安排管網(wǎng)定線、給水方案選定、設計計算等內(nèi)容。在設計周統(tǒng)一進行設計計算說明書整理及繪圖等內(nèi)容。通過課程設計,將學到的知識融會貫通地應用于課程設計中,使學生掌握給水排水管網(wǎng)設計的步驟和方法,熟悉設計規(guī)范、標準、手冊、圖集和專著的內(nèi)容及使用,學習設計圖紙繪制及成果總結(jié),提高工程設計與制圖的能力[2]。
要放棄灌輸式課堂授課方法,充分調(diào)動學生的積極性,讓學生主動參與到課堂教學中。多媒體教學具有信息量大、講解中前后聯(lián)串方便等優(yōu)點,能夠有效緩解教學內(nèi)容增加而學時減少的矛盾。但同時多媒體又存在節(jié)奏過快學生會感到乏味、懶于思考等弊端。
傳統(tǒng)的板書教學浪費時間,且信息量有限,但可以通過師生間的互動帶動學生的思維,吸引學生思考和集中精力,對部分章節(jié)的學習能起到良好的效果[3]。
給水排水管道工程設計中需要使用CAD、鴻業(yè)等多個專業(yè)軟件。比如布置管道時需使用的CAD 或鴻業(yè)市政軟件,能夠根據(jù)給水、污水、雨水管網(wǎng)各自的特點,快速繪制給排水平面圖;在給水管網(wǎng)平差時,能夠輸出節(jié)點流量、管徑、平差結(jié)果標注等內(nèi)容,學生需要學習并掌握相關(guān)軟件的使用方法。
以工程為導引,以專業(yè)為背景,將理論教學與工程實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學生的工程設計能力。加深學生對理論知識的理解,比如在講授管網(wǎng)規(guī)劃布置知識點時,要求學生調(diào)研指定區(qū)域的給排水管線、雨水口布置及形式、檢查井設置等,同時要求學生繪制管線平面布置草圖。除此之外,通過帶領(lǐng)學生到工地現(xiàn)場參觀,使其了解常用的給排水管材、接口形式等,最終鍛煉學生理論結(jié)合工程實踐的設計能力。
傳統(tǒng)考核方法中不重視對教學過程的考核而只注重期末考試成績,不能有效提高學生平時的學習積極性。通過提高過程考核的比例,將平時成績拓展到課堂表現(xiàn)、案例分析和考勤記錄等,并注意考核指標與畢業(yè)要求指標點的對應關(guān)系。實現(xiàn)以學生為中心、以成果為導向,調(diào)動學生學習的積極性,打破傳統(tǒng)教學過程的“灰箱”模式[4]。
優(yōu)化教學內(nèi)容結(jié)構(gòu),將高等教育出版社的《水污染控制工程(上冊)》與中國建筑出版社的《排水工程(上冊)》相關(guān)內(nèi)容進行整合,發(fā)揮不同教材的優(yōu)勢。同時,輔以水力學、工程經(jīng)濟學等相關(guān)知識的講授,使學生在工程方案設計優(yōu)化等方面取得了較好的成績。
“給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)”是一門理論與實踐緊密結(jié)合的專業(yè)核心課程,既有抽象的基礎(chǔ)理論,又有較高的工程設計能力要求。任課教師應不斷整合教學內(nèi)容,合理使用多媒體資源,注重課程設計,理論與實踐相結(jié)合,提高學生對本課程學習的興趣和積極性。只有這樣,才能實現(xiàn)培養(yǎng)具有較強創(chuàng)新與工程實踐能力的給水排水工程技術(shù)人才的目標要求。