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给排水管道工程课程教学改革

摘要:“给排水管道工程”是给排水科学与工程专业的核心课程,涉及的知识点多,理论性、实践性及综合应用性强,给教学带来一定的难度。本文根据多年的教学体验,从课程的教学现状出发,分析教学中存在问题,提出应引入多媒体、加强与学生的互动,在理论教学中结合实际工程、增加案例分析,同时改进考核方式等改革措施,以提高教学质量与效果。

关键词:管道工程;教学改革;工程实践;案例教学

随着城市化进程的加快以及城建基础设施项目的大规模展开,管网工程的建设呈现出管线多、里程长、埋深大、地质条件复杂的趋势,这必定要求给排水专业人才具备扎实的理论基础知识和丰富的实践经验,同时也给“给排水管道工程”(以下简称“管道工程”)课程的教学提出了更高要求。“管道工程”课程是给排水科学与工程专业重要的专业主干课程之一,主要包括课堂上的理论教学和认识实习、给排水管网课程设计、毕业设计等实践教学过程,是一门综合性、实践性极强的专业必修课程。[1]本文根据多年来在“管道工程”课程教学中的体验,参考借鉴相关学科和兄弟院校的优秀教学经验,剖析当前管道工程教学中存在的问题;并针对省属地方高校的特点及“湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业”人才培养计划要求,对现有课程教学进行改革,探索和构建更为适用的教学模式和教学方法,以改善教学效果、提高教学质量。

1教学现状

1.1内容覆盖面广

目前我校采用的教材是中国建筑工业出版社出版,严煦世、刘遂庆主编的《给水排水管网系统》,同时参考了王增长、姜乃昌、许保玖、李圭白、赵振兴、何建京等主编的教材。“管道工程”课程是整合早期《给水工程》中的“给水管网”和《排水工程》上册两门课程,合并为一门课程。教材也是主要参考这两本书的构成,在内容上有所删减,也有完善和补充。这些教材的主要内容大体上包括:概论、工程规划、管网的水力学基础、管网的模型、给水管网工程设计、排水管网工程设计、管网的优化、管材和附件等。这些内容既包括基本的概念和基础理论知识,又含有管网设计、施工和养护的方法;既包括技术方面的知识,又含有管理方面的内容,覆盖面相当广泛,涉及给排水管道建设流程中的规划、设计、施工、后期的管理、养护等全过程。

1.2主要内容之间相互独立

“管道工程”课程涵盖的知识点较多,各部分内容之间又相互独立。例如本课程的两大设计——给水管网工程设计、排水管网工程设计等,主要涉及水力学、水泵与水泵站、水文学、给排水施工、城市规划等知识;管材和附件主要涉及水力学、材料、结构等知识;管网优化,主要涉及计算机编程、水泵与水泵站、水工程经济等知识;管道养护,主要与地质、管材、施工等知识相关。

1.3与先导课程关系紧密

“管道工程”课程一般在第五或第六个学期开设,在此之前,学生应修完所有给排水的专业基础课和一部分专业方向课,必须熟知相关的专业基础知识。该课程的主要内容以先导课程为基础,和先导课程之间关系密切.

2存在的问题分析

(1)教学学时偏少,难于满足要求。教学学时少与教学内容多的矛盾是当前高等学校本科课程教学中存在的普遍问题。该门课程原来一直是安排64理论学时,由于对专业课时的压缩,减少到目前的56学时,同时讲课的内容却比以前有所增加。一方面教师几乎很难在56个学时内系统、精准、通透的讲述诸多内容,另一方面也加大了学生在短时间内对课程内容充分掌握和熟练应用的难度。(2)教学形式单一,学生学习主动性差。当前我校的课堂教学采取“板书+PPT”的形式,以老师讲解为主。对于“管道工程”这门课程而言,包含的内容繁多,而且也覆盖了大部分专业基础知识,学生需要记忆和理解的知识点过多,普遍存在理解浅薄、记忆模糊等问题,从而影响学习积极性。特别是对于那些在大一、大二没有学好通识基础课和专业基础课的学生而言,对本课程的学习会感到尤为困难,最后甚至会反感这门课程甚至放弃对这门课程的学习。(3)理论教学与实践存在脱节现象,影响学生对知识的理解与掌握。管道工程实践性、应用性强,很多施工技术、施工工艺及规范上的数值要求只有在现场亲眼所见,才能有更直观的认识和深入的理解。然而目前很多高校由于学时及资金有限,或者是缺少适宜的实习场所,学生只能看图片,听老师讲解,发挥想象,死记硬背规范相关要求,难以深入理解管道工程的设计方法与施工工艺。(4)考核方式单一,未能充分体现考试作为教学过程反馈手段的作用。该课程采用的是传统考核方式——闭卷考试,受到试卷题型题量及考试时间等客观条件的限制,所考核内容有限,几乎都是一些概念、规范和简单的问答与计算。学生平时不努力,考前临时突击看书也能取得较高的成绩,这使得无法通过考试成绩来反映和反馈教学情况。

3教学改革探索

(1)多媒体与传统教学结合、互动教学。“管道工程”教学与实际工程的相关性十分强,管网系统的布置形式、管道工程的施工过程、管道的衔接方式、检查井阀门井等附件的结构形式采用传统的板书方式无法准确地表达,影响学生对相关知识点的直观认识和正确理解。在教学中引入多样化多媒体技术,可较好地增强学生对实际工程的感官认识。通过视频播放,使得以板书形式难以讲授的内容在较短的时间内能被学生理解和接受,不仅缩短了教学时间,提高了教学效率,也为引进新的教学内容创造了条件。同时在教学时间允许的前提下,可加强师生之间、生生之间的讨论和互动,营造畅所欲言的轻松课堂氛围。(2)工程实践与理论教学结合、案例教学。管道工程属于地下工程,不仅开挖量大、工序繁琐,而且建设周期长,一般实习在某个具体项目只能看到该工程的某个安装过程或是某个施工程序,很难了解到整个工程的全过程。同时由于实习的时间和经费有限,一次实习最多也只能安排到2~3个工地进行,这使得工程实践很难与理论教学同步进行。在实际教学中,一方面充分利用实习基地和合作单位的施工现场进行实习,增强学生对管道施工的感性认识和规范要求的理解,[3]另一方面可聘请业务知识过硬、具有丰富实践经验的高级工程师作为校外导师,[4]参与指导学生实践或进校开展专题讲座,加强学生对关键知识点的理解与认识,同时充分利用校内现有的实验设备,通过演示性实验来加深对理论知识的理解。另外在理论教学中多引进工程实例进行分析,[5]比如在讲排水体制及合流制排水改造时,以武汉市旧城管网改造为例,分析原来系统的弊端,提出新的改造方案,并与实际改造成果相对比,加深对知识点的理解并提高分析问题和解决问题能力。(3)改革课程考核方式。管道工程是一门实践性很强的课程,当前“卓越工程师”的培养及“湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业”人才培养计划都要求学生不仅能够掌握扎实的专业基础理论知识,还要具备灵活运用所学知识自主解决复杂工程问题的能力。本该课程对学生的要求是了解给排水系统的体制和规划要求,熟悉管道系统的基本概念和管线布置原则,掌握管道设计与计算的原理和施工方法,具备运用理论知识来解决实际工程问题的能力。对学生的最后考核采用平时成绩+实践+课程设计+闭卷考试的多元化考核形式,平时成绩占20%,包括平时出勤率、课堂分组讨论表现和作业完成情况等,可促进学生的课前预习和课后复习;实践占10%,促进学生积累工程实践经验和加强对知识点的理解;课程设计占20%,可促进学生通过查找规范和资料来解决实际问题;最后闭卷考试占50%。通过多种考核方式的组合,确定学生本课程的最终成绩。这种考核方式不仅促进了学生对基础知识的理解,培养了学生综合应用能力和解决问题的能力,达到了教学的目的,也能更全面反映学生对该课程的掌握情况,真实地进行教学反馈,促进教学成效的提高。

4结语

随着我国城建事业的快速发展,各地加强了对综合管廊、地下管线工程的重视,迫切需要具有专业视角和专业水准的给排水管道工程设计、施工及管理等方面的综合应用型人才。“管道工程”课程的教学内容涉及给水管网、排水管网工程的勘查、设计、施工和养护等多方面的专业知识,是一门理论性、实践性和应用性均较强的课程。作者针对省属地方高校的特点及“湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业”人才培养计划要求,结合切身的教学经历,从该门课程教学现状和存在的问题出发,对课程教学改革做了初步的探索,以期能为社会培养出高素质专业技术人才。

参考文献

[1]高等学校给水排水工程学科专业指导委员会编制.高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.11.

[2]李树平,刘遂庆,吴一蘩.《给水排水管道工程》课程教学改革研究[J].教育教学论坛,2011(24):20-22.

[3]陆建兰,张莹.给排水管道工程课程实践教学初探[J].吉林省教育学院学报,2015.31(10):56-57.

[4]汪艳宁,员建,李文朴,田素凤.面向卓越工程师培养的给水排水管网系统课程教学改革[J].中国现代教育装备,2014(23):57-59.

[5]何芳,朱雷,陈威.基于CDIO理念的高校工科青年教师实践能力培养研究[J].赤峰学院学报,2016.32(4):254-255.ISSN16731-260X.

作者:何芳 汪恂 朱雷 王健 单位:武汉科技大学城建学院

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