時間:2022-03-27 09:15:25
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇給水課程設計總結范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。

關鍵詞:水質工程學;教學研究;教學環節;合理安排
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)05-0174-02
《水質工程學》作為給排水科學與工程專業的核心專業課程,涉及理論教學、實驗教學、生產實習及課程設計等四個教學環節。《水質工程學》的教學質量,將直接影響本專業畢業生從事專業工作的能力與水平。而教學質量除了受制于各單一教學環節本身的教學效果外,各教學環節的合理安排也會對教學質量的提高產生極大的促進作用。
近年來,我校成立了《水質工程學》課群組,教學團隊完成了多項關于給排水專業教學改革的項目,通過總結教學經驗、完善實踐教學體系、合理安排教學環節,使得《水質工程學》的教學效果有了很大的提高,畢業生質量得到了用人單位的肯定。
一、《水質工程學》主要內容與教學環節
(一)《水質工程學》的重要性
給排水科學與工程專業作為一個工科專業,學生畢業后主要在市政設計院、建筑設計院等各類設計院所、自來水公司、環保公司等工作,畢業生應能從事與給水處理、污水處理相關的設計、施工、運行管理等工作。而這些專業知識的學習,主要來自于《水質工程學》。因此,《水質工程學》教學效果的好壞,直接影響到學生的專業水平和就業單位對學校教學工作質量的評價。
(二)《水質工程學》主要教學內容
《水質工程學》是給排水科學與工程專業最重要的專業必修課之一。課程內容按處理對象主要包括城市給水處理、城市污水處理、工業給水及污廢水處理等;按處理原理包含物理處理、化學處理、物化處理和生化處理等,具體包括各種水處理技術的原理、工藝流程、最新成果和發展趨勢。城市給水處理的教學目的:要求學生通過學習,具有解決城市給水處理技術問題的初步能力,熟悉城市水廠的運行管理,重點掌握凝聚與絮凝、沉淀、過濾、吸附及消毒等水處理單元的基本概念、基本理論與設計計算。了解該學科現狀和發展趨勢,具有進行給水處理技術科學研究的基本能力。污水處理部分的教學目的:通過本課程學習,使學生掌握污水的物理處理、活性污泥法、生物膜法、污水的自然生物處理、污水的深度處理與回用以及污泥處理與處置等方面的基本概念、基本理論、設計計算和運行管理技術,掌握污水處理的工程技術與方法、應用條件以及新工藝與新技術,為將來從事本專業的污水處理工程設計、科研及運行管理等工作奠定必要的理論和應用基礎。工業水處理部分的教學目的:要求學生重點掌握水的化學處理、離子交換及各種膜法處理的基本理論和工藝技術;熟悉工業給水及工業廢水處理的基本處理方法和設備運行管理,熟悉工業廢水處理的排放標準;掌握工業給水和工業廢水處理工程設計與計算的基本概念;初步具備從事工業給水和廢水處理的科研能力,并對該學科現狀和發展動向具有初步的了解。
(三)《水質工程學》主要教學環節
《水質工程學》涉及的教學環節主要包括理論教學、水質工程實驗、課程設計以及生產實習等四個方面。與本專業的其他課程教學只覆蓋一到兩個教學環節相比,《水質工程學》的教學過程涵蓋了所有相關的教學環節。每個教學環節都對保證教學質量起著重要的作用。理論教學為學生講授水處理方面的相關原理,使學生全面了解與掌握水質與水質標準、水處理方法與原則、凝聚和絮凝、沉淀、過濾、吸附、氧化還原與消毒、離子交換、膜濾技術、活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理、污泥處理處置與應用、水的冷卻、腐蝕與結垢、典型給水處理系統、城市污水處理系統、工業水處理等基本概念與理論,掌握城鎮給水與廢水處理技術的基本計算方法及其發展狀況。水處理實驗一方面使學生學習實驗基礎理論,包括儀器儀表的工作原理、測量方法、誤差分析、實驗原理,另一方面訓練學生的基本實驗技能,包括儀器設備的操作使用、維護、實驗內容的設計與實驗數據的整理等。讓學生在學習水處理基本理論后,能更形象地理解理論的內容,鞏固所學知識。
課程設計則可以加深學生對專業知識的理解與認識,學習有關設計規范與技術標準,掌握工程設計的基本方法,培養工程設計能力。生產實習則通過讓學生參觀實際的水處理工程(包括自來水廠與污水處理廠),使學生學習給水排水工程設施的施工、運行、維護與管理知識,學習現行的有關規范、標準與規程。能將課本上的理論知識、理論計算結果與實際工程相結合進行理解,進一步增加學生對實際工程的認知。
二、《水質工程學》教學環節的合理安排
(一)給排水主要專業課程
除專業理論基礎與專業技術基礎外,給排水科學與工程專業的主要專業課程有:《水質工程學》、《泵與泵站》、《水資源利用與保護》、《給水排水管網系統》、《建筑給水排水工程》、《水工藝設備基礎》、《給排水工程儀表與控制》、《水工程施工》與《水工程經濟》等課程。上述課程有的涉及課程設計和實習,有的則只有理論教學?!督o水排水管網系統》與《泵與泵站》兩門課主要涉及理論教學與課程設計兩個教學環節,課程設計一般安排在理論教學之后進行。《建筑給水排水工程》主要涉及理論教學、課程設計與生產實習三個環節,很多學校都是先進行理論教學,然后直接進行課程設計,生產實習則是安排在課程設計之后進行。《水工程施工》、《水工藝設備基礎》、《水工藝儀表與控制》與《水工程經濟》等課程則只有理論教學一個環節。《水質工程學》教學環節涉及理論教學、實驗、課程設計及生產實習等四個方面,這四個環節時間順序上的安排,各個學校不盡相同。一般情況下,水處理實驗都會與理論教學同步進行,而課程設計與生產實習,有的學校先安排課程設計,有的學校則先安排生產實習。目前,大多數學校都是課程設計安排在生產實習之前。
(二)《水質工程學》教學環節的合理安排
根據《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》,《水質工程學》作為水質控制核心知識領域的推薦課程,課堂教學核心學時數至少應安排64學時;水質工程學實驗包含:混凝實驗、顆粒自由沉淀實驗、過濾及反沖洗實驗、活性炭吸附實驗、樹脂總交換容量和工作交換容量的測試實驗、污泥沉降比和污泥指數的測定與分析實驗、鼓風曝氣系統中的充氧實驗、加壓溶氣氣浮的運行與控制實驗,安排至少16學時;課程設計包括水廠課程設計和污水處理廠課程設計,至少各安排1周;生產實習主要是水廠與污水處理廠實習,時間則至少安排2周?!端|工程學》涉及的四個教學環節既各有側重又相互聯系,不同的教學安排,對本課程的教學效果將會產生不同的影響。根據每個教學環節教學目的不同,各教學環節執行的順序也需要合理安排。根據我校多年的教學總結,各環節安排應按如下順序:首先,安排理論教學。理論教學作為專業知識學習的前提以及其他各環節的基礎,應作為第一順序安排。教師在課堂上詳細講授水質凈化各種處理技術的原理、工藝流程及設計計算。其次,安排水處理實驗。水處理實驗作為課堂教學過程中理論知識的形象體現,應當跟隨理論教學的進度隨堂安排,這樣可以保證學生在學習完理論知識點后,可以立即將其實踐化,加深對課堂知識的理解。第三,應該安排生產實習。重點選擇兩個技術先進、工藝較齊全的給水廠和污水廠蹲點實習,再適當參觀若干個工藝方面有不同特點的水處理廠。只有通過生產實習,學生才能進一步結合實際工程加深對書本知識的理解,切實掌握各種水處理構筑物的形式、結構、管渠連接等情況,熟悉各類泵房的布置形式、閥門控制及起吊設備,熟悉自動控制、水質檢測等水處理運行過程中所需的設備及其作用,理解與廠區構(建)筑物、道路、綠化等相關的平面布置與高程布置原則。最后,安排課程設計。學生通過課堂理論學習及有關實驗操作,并經過校外生產實習的實踐活動,再回到學校進行水廠和污水廠課程設計時,將會得心應手,具有更加清晰的思維和邏輯,更能明白水處理廠各構筑之間平面布置與高程銜接的重要性,理解水泵選型及運行的合理設置,明白道路、辦公用房、檢修車間、化驗室等等附屬建筑物的布置特點。因此,設計方案會更加合理,更切合實際,為后續畢業設計及走上工作崗位打下堅實基礎。
三、結語
《水質工程學》作為給排水科學與工程專業的一門核心課程,如何安排該課程各教學環節,對提高教學效果影響極大。我校成立了《水質工程學》課群組,教學團隊完成了多項關于給排水專業教學改革的項目,通過總結教學經驗,完善實踐教學體系,合理安排教學環節,使得《水質工程學》的教學效果有了很大的提高,畢業生質量得到了用人單位的肯定。根據我校多年的教學經驗,制定該課程教學計劃,首先進行理論教學,相關實驗可在理論教學過程中穿行,生產實習則需要在理論教學完成后安排,最后進行課程設計,這樣能極大提高教學效果。當然,對于不同的學校,可能在教學計劃、學時安排上都會有差異,但從教學效果考慮,應本著由淺入深、從課堂到實踐再到課堂的教學順序,這樣才能保證良好的教學質量。
參考文獻:
[1]楊慶,王淑瑩,彭永臻.水質工程學課程兩點一線教學模式的探討與實踐[J].中國現代教育裝備,2011,(19):75-77.
【關鍵詞】建筑給水排水工程 工程應用 課程教學 案例式教學
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)23-0063-02
建筑給水排水工程是高等學校給排水科學與工程專業的核心課程之一,是銜接市政給水系統和市政排水系統的重要組成部分,在學科課程體系中占有重要位置。該課程既包含相應的理論知識,同時又具有工程性、實踐性和專業性的特點。近年來隨著建筑行業的快步發展,給排水專業畢業生畢業后從事建筑給排水相關工作的比例越來越大。給排水科學與工程專業的就業形勢和培養目標均對學生掌握工程應用能力、快速適應實際工作需要提出了更高的要求。如何從工程實際出發,切實提高建筑給水排水工程課程的教學質量,對整個給排水科學與工程專業人才培養具有重要影響。針對以上要求,筆者結合近年來的教學工作實際,就以下教學工作實際進行總結。
一 貼合工程實際,改進教學方法
1.結合工程實際,把握教學目標
建筑給水排水工程課程教學內容豐富,相關基礎知識與實踐應用內容也較為繁多,但多數高校該課程的開課學時多為48~56學時(含4~8學時的現場實踐教學)。在有限的教學課時內,要想進一步提高學生工程應用能力,在實際的授課中必須有計劃、有針對性地對授課內容進行篩選和排查,制訂出一個適合工程應用能力培養的教學大綱。授課時需要結合工程應用的具體要求,對各章節的授課深度和重點難點進行把握。例如,教材在講到消防系統中消火栓的具體布置要求和方法時,大部分教材中只是介紹了單排2股水柱和多排2股水柱等簡單布置形式及要求,如果教師不結合建筑類型向學生具體講明消火栓的布置技巧,多數學生并不能在結束本節的學習后真正理解如何合理地布置消火栓。所以教師授課過程中應注意結合工程應用,確定教學目標、突出重點、突破難點,真正幫助學生提高解決實際問題的能力。
2.采用案例式、啟發式教學
建筑給水排水工程這門課程主要教學要求是讓學生掌握建筑給排水工程的基本知識、設計方法和要求,為其將來從事建筑給水排水工程的設計、施工及運行管理工作打下基礎,本課程與工程應用結合十分緊密。許多學生剛接觸本門課程時,由于沒有感性認識和實踐經驗,缺乏實例的授課模式常使學習枯燥乏味,制約了課堂教學效果。而且課程內容本身較為繁瑣,教學過程中容易形成灌輸式、填鴨式的教學模式,造成學生平時只是粗略聽一聽,考前集中突擊背誦知識點,嚴重影響了課程教學的效果。教師采用案例式、啟發式教學則可以有效避免上述現象。在建筑給水排水工程課程教學中可依照內容章節分為若干任務,如給水系統、排水系統、消防系統等,每種系統再結合不同類型的建筑條件圖,如住宅、辦公樓、旅館等,即成為較為典型的設計案例。在每一章授課前,教師可先向學生講述相應的工程案例,讓學生理解即將講授知識的具體應用,充分調動學生學習的積極性。通過生動的案例讓瑣碎的知識點系統化,更有助于學生深入掌握基本知識。在教材理論知識授課結束后,再將實際工程實例布置為大作業,讓學生通過實際的工程設計和計算,鞏固、檢驗所學的內容。
通過案例式教學還可以提高學生的積極性和好奇心,充分發揮和培養學生的自學能力。借助工程案例,可以培養學生主動發現問題、解決問題的能力。建筑給排水涉及非常多的設計規范和設計圖集,只有充分調動學生的積極性,發揮其自主學習能力,才能使學生更加扎實地掌握有關知識,提高工程應用的能力。
二 結合工程實際需要,更新、補充教學內容
1.加強對新技術、新方法的補充
在當前階段,建筑給排水工程中新技術、新材料、新設備不斷涌現,并被快速應用到實際工程的設計、施工和管理中。但這些新技術從開始應用到被大家普遍認可,再到寫入教材、編入教學大綱,常常有一定的滯后性。所以當前的教材和教學大綱中更多體現的是一些傳統經典的知識與理論。如給水系統中疊壓供水設備、小區排水工程使用的HDPE雙壁波紋管管材、排水系統特殊單立管通氣方法等內容均在一些教材和教學大綱中未能充分體現。另外,學生在完成這些內容的學習之后,還需要2年左右時間才能真正走上工作崗位。所以,客觀上加大了這種教與學、學與用的滯后時間,加大了學生在走出校門之后對實際工作的磨合、適應的難度。因此,教師在授課過程中結合工程實際補充建筑給排水工程新技術、新方法是很有必要的。
2.突出新要求、新規范
各種建筑給排水相關的設計規范和設計手冊本身就是建筑給水排水工程課程教材編纂時的重要參考資料。相對于教材,設計規范和手冊更加貼近實際的工程應用。在授課過程中,要鼓勵學生閱讀規范、理解規范,進而掌握并應用規范,這是提高學生工程應用能力的重要方法。
近年來隨著建筑工程的快速發展和人們對水資源的重視,新的技術規范和技術要求也不斷出現,如《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB50974-2014)、《細水霧滅火系統技術規范》(GB50898-2013)等。新的規范通常針對的都是實際工程中出現的新情況、新問題,對原有規范不適合實際應用的條文進行重新修訂和組織。如《消防給水及消火栓系統技術規范》對高位消防水箱的設置要求更為嚴格,其容積大小也有進一步的要求。類似內容理應是建筑給水排水工程課程中學生應及時掌握的重要內容。但在實際授課中,所用教材仍引用舊版規范的原有要求,這應得到及時更正和補充。要讓學生在掌握建筑給排水設置的傳統慣例之余,能理解最新的設計要求及原因,同時了解本行業最新的發展情況。
三 改革課程考核方式
課程的考核對學生的學習具有較大的引導作用。建筑給水排水工程課程考核依然采用較傳統的平時出勤、課后作業和期末考試的考核方式,可能在學生結合工程實際應用的效果引導上存在一定的局限性。
首先,如上所述,在授課過程中針對那些實際工程案例教學可布置成大作業的形式,再輔以課堂討論,引導學生對此類工程案例進行總結和分析。這種與案例式教學相適應的大作業加課堂談論的考核方式可以有效地督促學生加強工程應用能力的鍛煉。
另外,在期末考試的開、閉卷形式上也有必要進行一些調整。我們安排課程考試時,對具體考核內容進行區別對待,采用開、閉卷結合的方式進行課程考核。對建筑給排水的一些常識性、基礎性的理論內容,采用閉卷考試來測試學生掌握程度;對工程性、綜合性的內容,因為涉及一些基礎數據、公式和計算表格,可采用開卷考試來檢查學生解決工程應用問題的能力。
四 在實踐環節上進行改革和優化
與建筑給水排水工程課堂授課相對應,課程結束后一般需開設一定學時的生產實習與課程設計。這兩個實踐環節對學生掌握基本的建筑給排水工程應用能力具有相當大的作用。但因種種原因,實習與課程設計環節常常未能取得較大成果。
首先,課堂授課效果是實踐環節的基礎,對其有較大影響。只有在課堂授課過程中突出工程應用學習,才能在實踐環節獲得更進一步的鍛煉。其次,實習與課程設計往往學時有限。建筑給排水的實習形式較為單一,常為簡單的參觀實踐,學生走馬觀花,難以深刻掌握相關知識。課堂授課深度不足,課程設計也難以布置較為綜合的實際工程項目,且課程設計本身時間較短,大部分學校無法做到1人1題,這制約了課程設計環節的培養效果。通過改革優化實踐形式,將課堂授課與實踐環節結合起來,將案例式教學與課程設計訓練結合起來,是加強學生實際工程應用能力的重要方面。
五 結束語
建筑給水排水工程是一門與實際工程應用緊密聯系的課程。在教學方法上增加案例式、啟發式教學,把握教學重點,同時充實教學內容,改革課程考核方式和實踐環節,有助于真正提高學生運用課程知識、解決工程實際問題的能力,提高教學質量,完成培養給水排水工程專業高級應用型專業人才的培養目標。
參考文獻
[1]王增長主編.建筑給水排水工程[M].北京:中國建筑工業出版社,2010
[2]蔣蒙賓.《建筑給排水工程》課程教學改革探討[J].技術與市場,2010(7):81~82
[3]鄧風、吳惠芳.提高建筑給水排水工程教學質量的途徑[J].化工高等教育,2009(2):66~68
針對所存在的問題,本研究以給水工程為例,通過在給水工程及實驗教學中引入自來水廠布置及全套流程裝置模型,進行給水排水專業“模型式”實驗教學模式改革,對調動教師教學的主動性和學生學習的積極性都能起到良好的促進作用。
1.1建立以自來水廠主系統為核心的實驗教學新模式
根據以往的教學模式,開設給水工程實驗時,和環境工程一樣,僅從全部單元實驗項目中選符合大綱要求的6~8個單元實驗,獨立進行實驗。例如過濾實驗,僅需在單元構筑物“無閥濾池”上完成實驗,分析準備好的水樣進出無閥濾池的水質情況,觀察濾池效果即可,無需考慮其他構筑物有沒有相關影響,缺乏水廠工藝流程的系統實驗認識。給水排水專業學生畢業后,大多從事給水排水工程設計、施工工作,學生應該在掌握單元實驗的基礎上,更加側重于系統地掌握全套流程裝置的整體運行狀況,并熟悉各構筑物的工程結構、設計施工及整體布置,以便畢業后從事相應的給水排水工程設計工作。因此,在實驗教學中引入水廠布置及全套流程裝置模型,建立以自來水廠工藝流程系統為核心的實驗教學新模式,提高專業認識。主要有以下兩點:(1)在模型展示中提高工程感觀性。在開展實驗時,可通過全套流程裝置模型展示水廠從進水到出水的整體工藝流程布置,把原來單獨開設的過濾、自由沉淀、活性炭吸附等單元實驗系統地展示在流程中,通過這種展示,學生可以熟悉各構筑物的結構原理,也可觀察水廠各單元構筑物之間的高程關系及其設計的重要性,為以后設計打下基礎。(2)改進實驗教學方法。由于模型的引進,給水工程實驗也可圍繞該模型開展設計性工程實驗項目,把實驗教學由“獨立型”轉向“系統型”,學生可以根據設計的流程連接各單元構筑物,模擬水廠設計運行效果,分析實驗結果并思考改進的措施;由此,不僅能讓學生學到觀察、分析、推理、判斷、歸納總結的技能,而且能結合專業理論進行實際應用,從而更好地理解專業理論知識,全面訓練學生科學實驗能力、工程應用能力、綜合創造能力,掌握解決工程實際問題的方法。通過實驗模擬運行水廠的設計效果,突出專業的工程性,學生在夯實實驗基礎的同時,還體現出了水廠全套流程的工程設計,明確給排水專業的工程設計內容,實現“給水排水實驗、設計、實習”三位一體的一體式教學。
1.2建立給水排水模型設計等實踐活動,構建新型模式
創新教育中,創造性思維的培養和訓練是重點[3]。給水排水工程學生在扎實專業基礎知識的同時,需具有較強的分析研究和實踐創新能力,才能在以后的工作中解決工程技術難題,這需要不斷地進行各種形式的強化訓練,開發學生的各種潛能。2011年10月,我校首次在2009級給水排水專業學生中舉行“第一屆給水排水模型制作大賽”,學生通過自由組隊,制作相關給水排水專業模型參賽。比賽有以下特點:(1)模型范圍:給水排水專業方向為主,①建筑給水排水方向:生活(或消防或合用)水箱、生活(或消防或合用)水池、消火栓箱、建筑給水(或排水、消防)管道系統、自動噴水滅火系統;②室外給水排水方向:室外小區給水(或排水)管道系統、檢查井、隔油池、化糞池;③給水廠和污水廠方向:沉淀池、濾池、清水池、曝氣池等。相關設計尺寸均可參考相關教材,或從網上下載相關標準圖片和設計圖紙作為模型參考尺寸,要有相應模型的基本簡圖。(2)評分標準:對模型的整體完整美觀程度、實用性、創意、工藝等方面進行評比。(3)學生層次:不同層次的學生可根據自己的綜合素質、知識結構、理解能力和實踐水平等,自主選擇設計水廠的單體構筑物或水廠整體裝置模型進行創新性設計,通過實驗試運結果或創新程度等方式進行評選,提高學習的興趣。通過查閱課外資料與動手制作模型,增加學生對專業相關知識的了解,從理論知識聯系到實際的工作構件,加深學生對各構筑物的結構形狀及原理的認識和了解,另一方面,可促進班級間的交流,營造更好的學習氛圍,教學由“被動式”轉為“主動式”,為學生提供“創新”的模擬平臺。
2實踐與效果
2.1實驗教學突出本專業方向,區別環境工程,工程性突出通過教學實踐,本屆學生較往屆學生專業認識明確,通過對水廠總體布置的感觀形象認知,對各構筑物的具體結構有更深入的體會;同時,本屆學生在進行相應課程的課程設計時,例如,給水廠課程設計、污水處理廠課程設計等,比往屆學生更能理解設計的原理和基礎,更能注意設計相應結構時的細節問題,設計更完善,更合理,各門課程設計平均成績比往屆高2~4分,為畢業后較快地勝任實際工作打下工程基礎。
2.2有利于提高學生的應用能力和創新能力、提高教學效率通過模型比賽,學生在自主進行水廠模型設計時,往往會主動參觀實驗室水廠模型或上網查找相關資料并進行思考,一方面,加強了工程設計能力,創新能力,另一方面,提高了自主學習的能力,營造了濃厚的學習氣氛,班級凝聚力加強。由于狀態積極向上以及對專業認識深刻,2009級學生多人次獲得院校級優秀獎學金,班集體也多次獲得院級優秀稱號;2013年1月,全級77人中有17人參加考研,創往屆學生考研比例的高峰;在進行課程設計和畢業設計時,領悟程度和設計能力較往屆都有很大的提升。
3結束語
關鍵詞 教學改革與實踐 教學手段與方法 實踐性教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Study on the Reformation and Practice of Pump and Pump Station Course
LU Qun
(Huazhong University of Science and Technology Wenhua College, Wuhan, Hubei 430074)
Abstract Pump and pump station is core curriculum of water supply and drainage engineering major. In order to improve the teaching quality, satisfy the demand of water supply and drainage engineering major under new situation, reformation of pump and pump station course is put forward. The practice of effect of these measures has being analyzed and summed up. The direction of deeper reformation is pointed out.
Key words teaching reform and practice; means and methods of teaching; practical teaching
隨著我國社會經濟的可持續發展,人民生活質量不斷提高,給水排水工程專業也得以迅速發展。為了適應社會對于給水排水工程專業人才要求的變化,結合給水排水工程專業本科教育培養目標和培養方案的基本要求,重視專業基礎理論教育,加強專業基礎課課程建設,進行專業基礎課課程教學改革與實踐研究,既是大學培養合格專業人才的需要,也是給水排水工程專業發展的必然要求。①
泵與泵站課程是給水排水工程專業的一門專業基礎課。其教學內容主要包括兩部分:一部分是“泵”的教學部分,屬于基礎知識,理論性較強,知識點多,對“水力學”課程中基礎知識要求較高,有一定難度;另一部分是“泵站”的教學部分,屬于專業知識,培養學生對設計資料、設計規范的應用能力。通過本課程的學習,使學生了解給水排水工程中經常使用的泵的基本構造、工作原理和主要性能。重點掌握離心泵和軸流泵的應用性能以及給水泵站和排水泵站工藝設計的基本知識,并對水泵機組的運行維護、節能途徑有一定的了解。②
近三年,我們對泵與泵站課程教學進行了一些改革與實踐,取得了較好的效果。
1 教材和設計規范的合理選用
泵與泵站是給水排水工程專業的專業主干課程,與實際給水排水專業工程聯系緊密,教材及設計規范中屬于工程應用性的內容,應是當今在本學科中的工程實踐中最具發展活力的,或者是已經成功地應用于實踐之中的那些工程措施和工程方法。因此,在教材及設計規范的選用問題上,應與時俱進,合理選擇。
1.1 教材的選用
泵與泵站(第五版)在前幾版的基礎上進行了修訂,比如修訂了一些單位不夠統一的問題、增加了泵與泵站的設計實例等。但是對于二級泵站的設計,內容比較簡單,有些問題不夠具體,比如學生在進行設計時選泵要注意哪些問題、管道怎么設計和計算、需要查閱哪些設計資料等,希望再版時加以考慮。目前,在授課時,需要增加相關方面的知識,合理安排教學內容,提高教學效果。
1.2 設計規范的選用
《泵站設計規范》(GB50265-2010)已于2011年2月1日開始實施,原《泵站設計規范》(GB/T50265-97)同時廢止。在現行設計規范中,將泵房擋水部位頂部安全超高(第6.1.3條)、泵房沿基礎底面抗滑穩定安全系數的允許值(第6.3.5條)及泵房抗浮穩定安全系數的允許值(第6.3.7條)列為強制性條文,必須嚴格執行。并且對原設計規范進行了修訂,比如:修改完善了設計流量、特征水位和特征揚程的確定方法;修改和增訂了有關站址選擇、總體布置的規定;修改和增訂了引渠布置、出水管道形式等相關內容。③
另外,現行的《室外給水設計規范》(GB50013-2006)中第6章、《室外排水設計規范》(GB50014-2006)中第5章分別對給水泵站和排水泵站的設計進行了規范,內容完整、豐富。
在授課以及課程設計時,有必要將現行設計規范中的相關內容融入其中,增強學生在泵與泵站設計方面合理選用、準確查閱、正確應用相關設計規范,解決實際問題的實踐能力。
2 多種教學方法的綜合應用
課堂教學改革是泵與泵站課程教學改革的重點,在進行課堂教學時,教師應能有效地設計與運用多種教學方法和手段,提高教學質量與效果。
2.1 多媒體教學的合理運用
目前,隨著各高校教學條件的改善,多媒體教學已經成為課堂教學的主要手段。多媒體教學為老師節省了大量的板書時間,課堂節奏快,教學內容豐富,信息量較大。實踐證明,多媒體輔助教學手段的應用,在泵與泵站教學中發揮著積極作用。但是,我們也不能過分依賴多媒體教學手段,應盡量避免產生“填鴨式”教學現象和信息量過大、節奏過快、學生思維速度跟不上、知識消化不良等多媒體教學中常見的弊病,這樣反而不利于教學質量的提高。
2.2 教學方法適當結合
教學過程中,我們可以適當地將一些教學方法和手段相結合,促進教學質量的提高。在進行本課程重點內容,如離心泵的基本方程式、離心泵的特性曲線等的教學時,可以采取多媒體與板書相結合的形式,板書教學方式速度相對較慢,學生可以跟上老師的思路,逐步理解、逐步接受相關的知識,與單獨采用多媒體教學形式相比,學習效果要好很多。從實踐效果來看,2008級、2009級學生掌握和運用相關方面知識的能力明顯強于往屆學生。
在講解圖解法求離心泵裝置的工況點、離心泵并聯工作的圖解法時,可以適當采用一些動畫方式展現作圖的過程,既形象生動,又能吸引學生的注意力,效果良好。在講解離心泵的主要零件時,學生很難弄清離心泵內部結構的順序,我們可以利用3DMAX技術為水泵的每一個零件建立一個完整的模型,幾個零件從里到外逐次組裝,這樣學生就能很清晰地掌握離心泵的主要零件以及各零件之間的位置關系。
2.3 加強師生互動
在教學過程中,要加強師生之間的互動交流,避免學生完全被動接受現象的產生,可以通過設問、提問等方式激發學生的思維,集中學生的注意力,改善教學效果。
3 加強實驗、實習、課程設計等實踐性教學環節
3.1 重視實驗、實習教學環節
實驗教學是課程教學的重要組成部分,目的是培養學生的觀察分析能力、實際動手能力和數據的采集處理能力。本課程安排的實驗是離心泵特性曲線的測定,學生親自動手實驗,對泵的揚程、流量、功率等數據進行采集并處理,繪制離心泵的Q—H、Q—N和Q—特性曲線,并進行對比、分析,得出實驗結論。通過實驗,提高了學生的動手能力,對離心泵的特性曲線有了更深的理解。
實習環節在本課程的教學過程中也是不可或缺的。每年,我們都會組織學生對武漢的一些取水泵站、送水泵站、污水泵站、雨水泵站、建筑給排水中的泵房等進行參觀實習,組織現場教學。通過實習,學生對泵的基本構造、泵站(房)的基本結構與布置、泵的運行情況等有了一定的感性認識,積累了基本的工程實踐經驗,對學生以后進行課程設計和畢業設計幫助很大。
3.2 強化課程設計
按照本課程培養方案的要求,在課堂教學結束后,進行一周的課程設計,要求學生掌握給水泵站和排水泵站的工藝設計方法。經過幾年的實踐,筆者認為應從三個方面加以強化:一、選題接近工程實際,最好是直接選用設計單位的設計項目,與實際工程項目接軌,有利于學生實踐能力的提高;二、強化設計過程,要求學生在設計過程中能熟練查閱相關設計規范,如《泵站設計規范》(GB50265-2010)、《室外給水設計規范》(GB50013-2006)、《室外排水設計規范》(GB50014-2006)等,并能將相應條款應用到課程設計中,學生運用設計規范解決設計問題的能力明顯提高;三、規范設計計算書和設計圖,這樣有助于學生提高設計計算水平和CAD繪圖能力,養成良好的設計習慣。
4 改革考試方法
傳統的考試存在一定的局限性,往往因為其標準化、模式化,造成其偏重于對知識記憶的考核,而忽視了對學生能力和綜合素質的考察與培養。改變原來的考核形式——期末考試,通過增加新的考核內容如平時成績、實驗、論文撰寫及期末考試等形式,綜合評估最后的期末總成績。④另外,還要充分發揮考試的導向作用,在考試內容上拋開那些偏重記憶的內容,增加對學生所學知識綜合運用能力的考核。這樣在學習的過程中,學生就會積極主動地思考和學習,有針對性地培養和提高自己解決問題和分析問題的能力。經過兩年的實踐,學生分析和解決問題的能力明顯提高。
5 其它
泵與泵站教學工作中,要用到很多“水力學”中的理論知識,比如伯努利方程在第二章第五節離心泵裝置的總揚程中的應用,有些同學基本理論掌握不牢,甚至連基本的方程式都不能完成,難以保證泵與泵站課程教學效果。因此,應加強“水力學”教學,并注意和泵與泵站知識點的銜接,為取得本課程良好教學效果打下堅實基礎。
教師在進行教學工作的同時,還應與一些兄弟院校的老師和學生、相關專業單位的工程師進行適當的交流,擴大知識面,不斷提高自身綜合素質和業務水平,做到能夠合理進行本課程教學程序的組織和安排,綜合應用各種教學手段與方法等。
6 結語
為了進一步提高泵與泵站課程的教學質量,滿足給水排水工程專業本科教育培養目標和培養方案的基本要求,需要從多方面進行改革。應合理選用教材和設計規范,注重基礎課程“水力學”的教學效果,并加強與本課程的銜接,不斷提高教師自身綜合素質和業務水平,綜合應用多種教學方法,重視實踐性教學環節,改革考試方法等,注重教學質量提高和學生綜合能力的培養,不斷探索與實踐,促進給水排水工程專業的發展。
注釋
① 曾曉嵐.泵與泵站課程教學改革初探[J].高等建筑教育,2007(3):85-88.
② 全國高等學校土建類專業本科教育培養目標和培養方案及主干課程教學基本要求——給水排水工程專業[M].北京:中國建筑工業出版社,2004:1.
關鍵詞 給水排水管網系統 教學質量 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
給水排水管網系統是給水排水工程專業的重要主干課程之一,針對給水排水工程中原水到自來水廠的輸送、清水到用戶的分配、城市生活污水和雨水的收集和排放,從管道系統的功能、布置原理、水量計算、水力計算理論和方法、優化設計理論和方法、管道管材和附件、管網運行管理與維護等多方面出發,系統介紹了管道系統工程規劃、設計、計算所需的理論知識,應用性和實踐性非常強。目前傳統的教學方式主要包括認識實習、理論授課、課程設計和生產實習,考核方式采用閉卷形式,成績評定采用平時成績和期末卷面成績加權平均的方式。因此,提高給水排水管網系統課程教學質量也需要從上述環節中逐一突破。如何保證學生快速牢固地掌握管網系統知識,將理論與實際緊密結合,引導學生樹立正確的工程概念,培養能快速融入工程項目的應用型人才,筆者在合理安排授課內容,改革課程教學方法,提高教學質量上開展了思考與實踐。
1 結合專業特點,合理確定教學內容
1.1 結合實踐特點,不斷更新教學內容
給水排水管網系統是給排水專業學生在完成了基礎知識學習后接觸的第一門核心專業課,主要介紹給水排水管網工程規劃、設計原理及方法,它與給水工程、建筑給水排水工程、排水工程等課程一起構成了給排水專業核心課程體系,與實際工程聯系十分緊密。給水排水管網系統在實踐中不斷完善和發展,不斷有新材料、新設備、新工藝、新技術出現,目前大多數高校選用的是高等學校給水排水工程專業指導委員會推薦的《給水排水管網系統》(第二版)作為主要教材,其中的部分內容不可避免地與現實工程技術有一定的距離,比如目前世界上最先進的冷熱水、暖氣管材之一的聚丁烯管(PB管)在教材中未能提及。因此,要注意在教學過程中,不斷為學生補充最新內容,及時的把反映學科前沿的新知識傳授給學生。
1.2 講好緒論課,提高學生對給排水系統工程的整體認識
緒論課是任何一門課的開端,緒論課成功與否,直接影響學生在今后的學習中是否對該課程產生興趣,影響學生對該門課程內容的吸收程度。重視和上好緒論課,從一開始就提高學生的學習熱情,教師應對緒論部分的內容進行充分的備課,向學生介紹課程的發展簡史、研究內容、研究方法等,通過緒論要使學生解決“為什么學”、“ 學什么”和“ 怎么學” 三個問題?!督o水排水管網系統》緒論包括給水排水系統的功能、組成、工作原理、類型與體制,要求學生掌握從水源取水、到水廠凈水、給水管網輸配水、人類生產生活用水、排水管網收集輸送廢水、污水處理廠處理廢水、出水排放水體整個水的社會循環過程,使學生清楚給排水工作者的專業職責。
1.3 結合專業培養目標,確定授課重點內容
2003年高等學校給水排水工程專業指導委員會提出了新的給水排水工程專業本科(四年制)培養方案,將原來的給水管網和排水管網合成一門課程――給水排水管網系統,并提出了新的培養方案和課程教學基本要求。給水管網和排水管網原有72個學時,而根據新的教學大綱要求,給水排水管網系統只有48學時。在課程內容較多,知識點涉及面不變,而授課學時縮短的情況下,教師應根據給排水專業對本課程的要求,抓住核心知識結構,對課程內容進行重排、優化,突出重點。給水排水管網系統工程應以給水管網水力分析和計算、給水管網工程設計及優化設計、污水管網設計與計算、雨水管渠設計和優化計算為核心內容,以管網水力學和管網模型為基礎,著重講述給水排水管網系統的選擇、計算和設計程序,對于給水排水管道材料和附件、給水排水管網管理與維護做簡單介紹。
2 針對存在的問題,有效改革教學方法
2.1 充分利用現代化教學手段,提高課堂效率
由于教學條件的限制,部分教學內容,例如各種閥門的工作原理、新型管材的施工安裝方法等難以向學生進行介紹,學生也很少有機會到工程現場去體驗,造成課堂教學中教師講得多,學生見得少的矛盾。大學生的年齡特點是追求視覺沖擊,對圖片、視頻等特別感興趣。一言堂的授課模式會令課堂枯燥無味,師生互動性不強,教學相長效果不佳。因此,教師要充分利用好多媒體教學手段,課件的制作要美觀,對管網系統中涉及到的設備內部結構、應用原理,管道施工安裝、新型管材樣品等演示盡量使用圖片、動畫等,這些比語言更形象生動的資料,能將抽象的概念、原理,難以解釋的設施、構筑物等形象生動地表達出來,再輔助以老師的講解,全方位提高學生的關注程度,調動學生的積極性,營造出一個圖文并茂、視聽并舉的學習氛圍,在活躍課堂氣氛的同時,讓學生建立清晰的工程概念,提高學習效率,從而在一定程度上彌補了現有課時的不足。
2.2 結合實際工程,將案例和規范融入授課內容
給水排水管網工程是在工程應用中不斷發展完善的,給水排水管網工程教學也應基于工程背景而展開,使理論和工程運用同步進行,不可偏重理論計算,而忽視工程背景,忽視對學生工程素質的培養。①
注重突出工程問題的處理方法,在教學過程中,密切聯系實際,從工程實踐到理論,然后又從理論返回到實踐,突出工程意識和工程觀點,著眼于解決工程實際問題,訓練學生的工程思維。將實際管網圖紙拿到課堂上講解,通過案例分析將理論和實際相結合,同時也讓學生熟悉了給排水工程識圖,為后續課程設計和畢業設計打下基礎。例如,在講解雨水管渠設計計算時,先介紹雨水管渠的理論設計計算原理,再結合實際工程的設計圖紙和規范要求講解。實際的雨水管渠系統是如何設計的?為什么近年來部分城市出現逢雨必淹的現象?如何解決這一現象?實際的雨水管渠系統設計中應特別注意哪些問題?針對一系列問題展開討論,培養學生發現問題和解決問題的能力。
給水排水管網系統從設計到施工到運行管理,都需要遵循國家相應的規范,在案例教學過程中,還需要注重將相關規范內容融入各章節。如《室外給水設計規范》對于輸配水管道布置和敷設、管渠材料及附屬設施、管材接口、埋深、調蓄構筑物的要求,《室外排水設計規范》對于排水管渠及附屬構筑物、立體交叉道路排水、雨水管道設置的要求,《給水排水設計手冊》對各單元設計計算的要求等等。要求學生熟悉規范內容,為將來要從事的工作儲備必要的專業知識。
2.3 改革作業形式,強調學在平時
為加深知識的系統性理解,作業以單元大作業的形式出現,②如,將給水管網工程設計作為一個大單元,在課程教學開始前就將大作業布置下去,其內容包括給水系統設計用水量計算、水池水塔調節容積計算、確定管段設計流量流速、確定泵站揚程和水塔高度、管網設計校核等給水管網系統應掌握的知識。隨著課堂教學的進行,完成相應部分的作業,整個給水管網部分課堂教學完成,整個給水單元大作業也應該完成。對每次單元大作業進行答辯,并給出答辯成績,對學生課程成績的綜合評定,也應該強調學在平時,提高平時作業答辯成績在總評成績中的權重系數,使學生邊學邊練,既鞏固了所學知識,又增強了實際應用能力。教師也可以根據作業完成情況,檢查學生接受程度,并做出及時總結,查漏補缺。
2.4 改革教學形式,學生自主授課
教師的講授價值,在于學生一知半解的時候,敏銳的洞察和捕捉他們認知的糾結所在,引導他們利用已有知識和經驗,溝通知識間的內在聯系,達到深度理解的目的,教師同樣需要在課堂上留白給學生,使學生能自主思考和總結。由于給水排水管網系統課程的應用性非常強,因此,在給水管網設計、污水管網設計、雨水管網設計等各段內容授課結束以后,可以適當開展階段總結復習課,這部分課程可以讓學生在老師的指導下完成自主授課,不但可以使學生對所學的內容加深理解,提出自己的觀點,還可以鍛煉學生的語言組織能力和邏輯思維能力。
在教學改革的過程中,還存在一些實際的問題。比如,多媒體教學中有些投影儀老化,不拉窗簾學生看不清楚,拉了窗簾教室空氣不流通,光線較差,學生容易犯困,學習效率低下;案例教學中,一個完整的工程案例,需要占用較多的課時,要求教師對概念、原理、方法及重要內容高度濃縮,才可以空出時間分析案例、練習討論;對于單元大作業,少數學生不及時完成,起不到教師設想的邊學邊練的效果。以上是對提高給水排水網管系統課程教學質量的初步探討,其改革實踐有待今后進一步深化。
注釋
關鍵詞:課程教學 多媒體 工程實例 課程設計
排水管網工程是給水排水工程專業的必修課之一,是應用性、工程性較強的課程。當前時期,素質教育的重點是培養學生的創新精神和解決實際問題的能力,在專業課程的教學中,更應注重加強對學生這兩方面能力的訓練,而傳統的主要依靠教師講授的教學方式在某些方面達不到這樣的要求。因此,需要根據學生的實際情況對教學方法進行適當地改進。
一、重視緒論課的教學
要讓學生掌握好該門課程,就必須讓學生對本課程產生興趣。緒論是學生對該門課程的第一次接觸,緒論教學效果的好壞,直接影響到學生日后對該門課程的學習興趣。在緒論中,筆者通常先對給水排水工程的專業課程結構作一個介紹,并詳細描述該門課程在這個體系中的作用和地位,明確告知學生認真學習完這門課程以后,可以完成哪些實際工作,并結合學生今后可能從事的工作來說明該門課程的重要性。同時,在緒論中還介紹國內外一些由于生活污水或工業廢水排放失控所造成慘痛教訓的實例,從而提高學生對控制水污染、實施排水工程的重要性和迫切性的認識,激發學生潛在的責任感和使命感,調動其學習的主觀性和積極性。
二、多媒體教學與傳統教學相結合
傳統的板書教學,比較容易帶動學生的思維,吸引學生思考和集中精力,對某些知識點的講解有良好的教學效果。但是,板書浪費時間,且信息量有限。多媒體教學則具有界面豐富、信息量大、節省板書時間、講解過程中前后串聯方便等優點,但同時也存在有時節奏過快等弊病,并且學生一味地看屏幕,會感到累,來不及或懶于思考。
由于這兩種教學方法各有利弊,筆者在排水管網工程課程教學中,結合兩者的優點分別使用,對于管道流量計算、設計參數確定等部分,主要采用板書的教學方式,通過對公式的推導,抓住學生的思維,使學生掌握重要知識點。對于其他需要以文字或圖表為主來描述的概念、規范、構筑物結構等則采用多媒體的教學方式,講解一些有很多復雜表格的計算過程(例如污水管道系統的水力計算)時,多媒體教學更省時、省力和高效。講解分流制和合流制排水系統的區別時,將污水的流動和雨水的流動以動畫的形式展現出來,這樣學生對這些概念就有了非常直觀的理解,學習起來也比單純用口頭講授有興趣多了。由于管道工程都是埋設于道路下面的,學生從路面僅能看到檢查井以及雨水口等構筑物,而對于它們在道路下面的具體結構以及具體連接方式鮮有直觀的印象,對于這一部分的內容,則主要通過采用多媒體圖片的形式來體現。
三、把與課程相關的規范及設計手冊納入教學內容之中
對于大部分學生而言,還不習慣在學習過程中參考和使用規范和設計手冊,而對工程類專業而言,規范和設計手冊對于從事設計、施工、管理等工作起著舉足輕重的作用,因此,在教學過程中,應讓學生重視對規范的認識,培養學生使用規范和參考書的習慣,同時還應學會正確識讀工程圖紙。因此,在授課過程中,把規范納入教學內容,揉入各章節之中,同時也為后續課程設計和畢業設計做好準備。
對于教材上的計算例題部分,通過先讓學生利用課后時間進行預習,不懂的地方先查閱參考書和設計規范,到上課的時候,讓學生提出自己不懂的地方,老師解答;然后,老師提出學生可能會比較難于理解的地方讓學生思考并回答;最后,老師再對整個例題進行總結。通過這樣的過程,變學生被動記錄為主動提問,教師將所有問題歸納整理。實踐證明,通過這樣的方式,學生容易主動發現問題,對基本概念和理論理解的也更為深刻。
四、課堂教學與工程實例相結合
《排水管網工程》是一門工程性較強的課程,直接面向生產與實踐。如果不結合工程實例,學生掌握這門課程會存在許多困難。在教學過程中,筆者注重讓學生將課本的理論學習與工程實例結合起來,平時教學中注意提醒學生留心觀察生活中的給排水設施,培養學生隨時隨地觀察思考的習慣,將在施工現場攝錄下來的典型施工過程在課堂上放映,并讓學生就觀看過程中存在疑惑的地方提出來,大家討論,加深印象,學生對這樣的實例教學顯得更有興趣。
在講解污水管道、雨水管道和截污干管的定線時,筆者結合南京市的管道布置系統進行了講解,課堂氣氛較好,學生能夠與教師進行較好的互動。
近幾年,南京市內關于雨污分流的施工工程較多,在課程教學過程中,讓學生到現場進行參觀,考察管徑、埋深,參觀頂管施工方法、提升泵站和截留槽式溢流井的形式,使學生獲得了較為直觀的印象,加深了對理論知識的理解。
由于學生很少接觸工程實例,所以一旦有工程實例,就會引起極大的興趣,產生強烈的求知欲,課堂教學效率得到顯著提高。
五、在課程教學中貫穿課程設計
對于應用性、工程性較強的課程,學生在課堂上所學到的知識,需要通過一定的實踐來鞏固和加強。工程類專業學生畢業后,大多到設計或者施工單位工作,這就對學生實際設計經驗和操作能力有一定的要求。課程設計是該課程教學過程中必須的實踐環節,既是對課堂教學的檢驗,也是由理論轉向實踐的演習。
為加強課堂教學效果,同時也為保證課程設計的質量,課程設計時間安排亦結合課程教學進度進行。以《排水管網工程》設計為例,設計任務書可在講授污水管道流量設計時發放,管網定線和排水方案選定以及設計計算隨課堂進度,在教師輔導下進行,設計計算說明書整理和繪圖集中在設計周進行。
在整個課程設計過程中,學生可以認真思考課程設計的每一個環節,有充足的時間來研究學習圖紙。同時學會使用工具書、查找資料、正確使用規范和標準圖集,使學生把課堂上所學的理論知識真正應用到實踐中去。
除了以上幾點外,筆者發現,在課程教學中,每次課前用5~10分鐘左右的時間,對前一次課的授課內容進行回顧,再通過提問的方式讓學生回答幾個問題,既便于學生理解后面的授課內容,又可以讓學生抓住重點,同時還可以把學生的注意力集中起來。
排水工程平時作業較多,計算量也大,布置一定量的作業,對于消化課堂內容和為后續課程設計計算打好基礎均很重要。對每次布置的作業,認真批改后,在下次課程中抽出時間進行講解,對多數學生做錯的地方進行重點強調,同時也讓沒有認真做或不會做的同學有個再學習的過程。
基金項目:湖北省教育廳教學改革研究項目“給水排水工程專業人才培養模式的研究與實踐”(2010209)
作者簡介:黃向陽(1977-),男,長江大學城市建設學院副教授,博士,主要從事教學改革研究,(e-mail)mikecheng@126.com。
摘要:結合長江大學特色培養模式——工學交替合作教育模式,從培養目標、培養計劃、理論課程體系、實踐教學體系等方面進行了應用型人才培養模式的改革和探索。從當今社會對專業人才的需求出發,制定了新的人才培養方案、計劃,優化了專業理論課程體系,構建了“三大模塊”(實驗、實習、設計)和“三個層次”(基礎、綜合、創新)的實踐教學體系。在實習基地建設、教材建設、師資隊伍建設、學生設計和創新能力培養等方面均取得了一些成果。最后提出了“體驗建造”這一新的實踐教學模式。
關鍵詞:地方院校; 工程應用型;人才培養; 工學交替
中圖分類號:c961文獻標志碼:a文章編號:10052909(2013)05003404根據建設部高等學校專業指導委員會意見,給水排水工程專業人才培養類型分為“研究型”和“應用型”[1]?!皯眯汀迸囵B模式注重實踐性課程設置,以技術應用為前提,結合行業的實際情況和需求設置課程體系,優化實習、實驗、課程設計、畢業設計(論文)等教學環節。
隨著中國經濟結構的調整和深入,很多工程類領域都迫切需要大量工程應用型人才。地方普通本科院校應適應這個趨勢,人才培養定位也向工程應用型轉變,甚至可以參照高職院校的培養方式,使學生在實踐能力上與高職院校學生不相上下,而在工程理論水平上高于高職院校學生[2]。
目前,廣州大學、北京建筑工程學院等地方高校,根據國家和地方給水排水工程發展的需要,開展了給水排水工程專業應用型人才培養模式研究,取得了一些成功的經驗,形成了自己的特色[3-5]。作為地方普通本科院校,長江大學自1999年開辦給水排水工程專業以來,人才培養主要以工程應用型為主,但以往培養方案和教學模式都是參照其他重點高校,收效甚微。為適應社會發展需要,結合學校師資力量和辦學條件的客觀情況采取工學交替合作教育模式,從培養目標、培養計劃、理論課程體系、實踐教學體系等方面進行了應用型人才培養模式的改革和探索。
一、人才培養方案和計劃的修訂
根據社會與行業的人才需求,對培養目標進行調整,使其更加準確地貼近職業需求。培養目標確定為:實行工學交替培養模式,培養適應社會主義現代化建設需要,德智體全面發展,掌握給水排水工程的基本理論和基本知識,獲得工程師基本訓練并具有較強實踐技能和一定創新精神的高級應用型工程技術人才。修訂后的培養方案突出實踐技能培養和“工程應用型”定位。按照專業指導委員會的要求,對各個學期的教學任務、課程安排作相應調整,編寫或修訂了課程大綱。自2006年引入學校特色培養模式——工學交替合作教育模式,從教學安排、教學內容、時間安排等方面,實現校企合作,工學緊密結合,突出實踐教學的地位和作用[6]。為提高學生工程素質,建立了以專業理論知識為基礎,以專業技能培養為主線,以工程應用能力為核心的課程體系。為使培養方案能滿足本專業服務對象(企業單位)的要求,培養方案的制定還征求了本地水務集團、大型建筑設計和施工企業的意見,并充分考慮了石油行業背景,重點突出產學研合作培養。
二、優化改革課程體系,著重培養工程應用能力
課程設置堅持“以專業知識為基礎,以應用能力為核心”的原則,突出專業能力的培養。教學內容“重實用”,教學方法“重實操”,教學效果“重實效”。并將行業注冊師考試內容融入課程教學。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
黃向陽,等地方院校給水排水工程專業應用型人才培養的研究與實踐
為調查學生對專業課程設置的認可程度,從2008年開始,連續3年對應屆畢業生進行了調查問卷。調查結果顯示,在“專業課程設置中最大不足”問題中,有62.7%的學生選擇“專業基本理論課程多,培養應用能力的實踐課程少”, 28.1%的學生選擇“課程設置滯后于社會發展需要,與用人單位要求差異較大”,只有9.2%的學生選擇“師資力量薄弱,學校教學條件較落后”。這表明,學生也希望課程設置能夠與社會人才需求接軌,課程設置要以用人單位的要求作為參考
據。因此,學校應充分調查企業發展需求,把握行業發展趨勢,在教學中突出工程應用能力,圍繞實際工作崗位技能要求、行業注冊資格考試要求等設置理論課程、實習環節及畢業設計題目。目前,學校已經構建 “公共基礎課程+專業基礎課程+專業核心課程+專業拓展課程+課程設計、畢業設計等實踐環節+工學交替”的課程體系。
(一)理論課程體系改革
公共基礎課程設置基本保持不變,專業基礎課程中,加大化學、微生物學、水力學的比重,減少理論力學、材料力學、結構力學的學時數,將三門課程合并為建筑力學。專業基礎課程設置與本專業結合更為緊密,更有針對性。專業核心課程的設置根據現代社會發展需要和專業要求,著眼于企業相關職位的工作任務和動手能力,突出專業核心技能和職業素質的培養。專業核心課程仍然按照專業指導委員會設置,但是部分課程學時數和內容有些調整。比如:建筑給水排水工程課程的學時數由原來的48學時增加到64 學時,增加了太陽能及熱水系統的設計,以及室內給排水節水設計。給水排水管道系統和水質工程學兩門課程,按照注冊給排水工程師的考試要求,在授課內容上重點突出計算和工程應用部分,而以前則重點突出理論和原理部分。
專業拓展課程模塊著眼于社會發展需要和用人單位對專業人才的要求,著重培養學生的專業適應能力和專業知識面,以及對暖通、電氣等相關設備專業的自學能力。學校畢業生就業去向一般都是建筑設計和施工單位,根據與一些單位的接觸和以往畢業生反饋意見,無論設計或施工單位都需要畢業生掌握水、暖、電這些設備專業的基本知識,單純學習給水排水專業課程顯然不夠。因此,在專業拓展課程(選修課)別增加了建筑電氣原理、建筑電氣設計、供熱工程、空氣調節、燃氣輸配5門課程。課程由學校設計研究院相關專業高級工程師授課,廣受學生歡迎。 (二)實踐課程體系改革
實踐教學改革的目的是調動師生教與學的積極性,提高大學生的實踐能力和綜合素質,培養大學生的創新精神和動手能力,促進產學研的有機結合。實踐教學改革目的是培養適應當代社會發展需要的高素質工程應用型人才。
國內一些普通高校已經在實踐教學改革方面作了初步探索,如昆明理工大學構建了實踐教學循序漸進、縱向深入的教學模式。該模式的實施全面提高了學生職業技能,豐富了實際工作經驗,培養了團隊合作和敬業精神,增強了學生就業競爭力。桂林理工大學結合自身給水排水專業多年實踐,提出“先仿真,后實訓”的實驗方法,開放實驗室管理,打造“集中與分散”“校內與校外”“態度與能力”三結合的實習新模式,加強產學研合作,建立穩固的實習基地。通過項目驅動、真題真作、過程管理,提高畢業設計質量,為培養高素質,創新型人才作出了嘗試與探索[7]。
長江大學給水排水工程專業開辦十多年來,在實習教學上引入了“工學交替”培養模式,取得了一定成果,逐漸形成了自身特色。而改革前實踐教學方法比較單一,主要采用“灌輸式”,未考慮學生將來工作和發展的需要,學生自主性不強。學生畢業設計以往全部都是結合教師的工程項目,而沒有根據每個學生的實際工作情況選題。因此,迫切需要改革實踐教學體系,提高人才培養質量,從而適應社會發展需要。
改革實驗教學模式。以此促進實驗教學資源的有效配置,提高學生對水處理基礎和專業實驗的興趣,加深對理論知識的理解,激發學生的創新思維和能力,使人才培養更加全面和多樣化。
隨著“工學交替”教學模式的展開和校企合作范圍的擴大,建立了校外實習指導教師隊伍,增強了學生的專業知識應用能力和社會交際能力,較大程度提高學生就業競爭力,培養更適合當前社會發展需要的人才。
通過課程設計和畢業設計改革,增強學生選題自主性,提高學生運用理論知識解決工程實際問題的能力,以及工程繪圖和工程設計的能力。
建立新的實踐教學體系,提高學生的專業實踐能力和創新能力,全面提高學生專業技能,豐富實際工作經驗和社會經驗,培養團隊合作和敬業精神。學生專業綜合素質和人才培養質量得到一定提升。
實踐教學具體改革方案為:(1) 實驗教學體系的改革。根據社會需要,改革實驗課程教學內容和教學模式,與校內其他相關專業(如土木工程、環境工程、水文與水資源)聯合建立功能完善的開放性實驗室。學生可根據興
趣或專業方向自主在備選實驗內容中選擇,將“灌輸式”實驗教學改為“自主式”實驗教學。(2)實習教學體系改革。包括“工學交替”培養模式的進一步改進,開展與地方企業合作,拓寬實習基地領域。根據學生專業知識掌握情況制定“漸進式”實習教學計劃。(3)課程設計和畢業設計教學體系改革。結合社會發展現狀以及學生自身情況,選題切合實際,題目多樣化,學生根據工作或興趣在專業范圍內自由選題。課程設計側重設計思路和設計方案,畢業設計側重設計計算和工程繪圖。(4)構建“三大模塊”(實驗、實習、設計)和“三個層次”(基礎、綜合、創新)的實踐教學體系[8]。實驗模塊從基礎實驗到專業基礎實驗再到專業實驗,實習模塊從認知實習(工學交替1)到生產實習(工學交替2、3)再到畢業實習(工學交替4),設計模塊從計算機輔助設計到專業課程設計再到畢業設計。
三、專業教學改革的成果
(一)制定新的培養方案
理論課程中公共基礎課、學科基礎課、專業核心課、公共選修課、專業選修課的比例分別為25.2%,43.7%,13.3%,8.0%,9.8%。實踐與理論學分比為 1∶3.65,實踐與理論學時比為1∶3.57。新方案中專業基礎課程比例較高,課程體系分布與學分學時分配更合理。同時實踐教學學時學分比例也比以往增大,尤其是實習(工學交替)課程的比例。
(二)重點建設專業實習基地
重點建設的3個實習基地分別為荊州水務集團公司、桑德環境集團荊州市荊清環保有限責任公司和宜昌三峽水務集團公司。無論在理論教學還是實踐教學過程中,這3個基地為應用型人才培養提供了非常好的實踐平臺。學生學習興趣也因此提高,動手能力得到加強。
(三)教材建設的成果
經過幾年積累,目前課題組主編《建筑設備工程》教材一部,這部教材具有地方應用型人才培養特色,側重于建筑設備的工程應用和設計能力。作為給水排水工程專業一門重要的專業拓展課程,《建筑設備工程》教材很好地結合工程建設實例,學生使用效果也比較好。
此外,課題組還參編了《給水排水管網系統》和《建筑給水排水工程》兩部教材,現行教材有多處明顯計算錯誤,沒有工程計算例題或者例題偏少。新編教材每章均配習題或者工程設計計算實例,以增強學生動手能力,這些實例都是課題組人員曾經做過的實際工程。
(四)完成主要專業核心課程的電子教案和多媒體課件
由課題組牽頭,給水排水管道系統、水質工程學、建筑給水排水工程三門課程分別成立教學小團隊,團隊成員一起為課程制作了全新的教案、多媒體課件、習題以及相關教學動畫素材。教案和課件根據專業發展需要及時更新,任課教師必須使用團隊制作的課件進行授課,且每門課結束后將課件共享,方便任課教師教學和學生學習,教學效果也顯著提高。
(五)師資隊伍建設和青年教師培養
近年吸納2名年輕的博士加入課題組,另有2名年輕教師晉升副教授職稱。目前課題組副高職稱占50%,35歲以下青年教師占67%,課題組年齡、職稱結構更趨合理。鼓勵每名教師每年至少參加一次專業指導委員會組織的教學改革會議,促進教學水平提高,鼓勵青年教師參加學校組織的教學技能競賽。青年教師近2年發表教研論文6篇,比教學改革前多一倍。2012年課題組成員還獲得湖北省教學成果二等獎一項。
(六)學生的工程設計和科研能力明顯提高
為便于比較,課題組選擇了三年級一個班的學生(30人)作為改革試驗,每3個學生配一名指導教師(其中4名指導教師從校外設計院聘請)。學生平時跟隨指導教師做工程設計和施工現場服務等工作。經過一學期訓練,這些學生的工程設計能力和解決施工現場問題能力大幅度提高,這些訓練比學生以往做課程設計的效果好。與此同時,學生對專業核心課程的學習也更易理解接受。經過一年的訓練,這個班的學生比其他班不但專業課學習成績好,而且動手能力強。 同時,此次教改還發掘了一批優秀的、富有創造力的學生。有些學生主動要求進入課題組參與科研和設計活動,還申請了國家創新創業計劃項目,科研創新能力不斷提高。有的還撰寫了有一定質量的課程論文或工程設計總結類的論文,獲得了學校和學院的獎勵。
四、專業教學改革的新探索
專業教改內容和方法在其他一些本科院校也曾有嘗試,但是各學校特色不同。長江大學具有石油行業背景,
是一般工科院校,培養符合社會需求的工程應用型人才是學校人才培養的主要方向。如何將專業理論學習與工程實踐結合更緊密,達到相輔相成的效果是學校一直追求的目標。因此課題組也在思考一些新的做法,比如正在籌劃的“體驗建造”教育模式。這種模式是選若干名學生作為一個小團隊,全程跟蹤記錄一個大型工程的建造過程,對于給水排水工程專業的學生來說,可以是一個水廠(污水廠)或一座大樓(如醫院、賓館、商業建筑等)的建設。從擬建設項目的選址、前期方案、施工圖設計、施工、設備安裝調試、裝修等全部過程,都要記錄,每個過程都要有照片、視頻、工程進展說明、個人感受等。整個過程大約需要1年左右的時間,期間所獲得的素材和制作的成果在專業所有學生中宣傳展示。這種教育模式能夠激發學生的興趣,以一種類似記者的身份完成一次學習經歷,這種角色體驗對學生來說是一個難忘的經歷,也是一個挑戰。因為他們是帶著任務和使命去做這件事,他們還要將經歷與他人分享,需要學生有一定的溝通、寫作能力和團隊協作能力。“體驗建造”將會在三年級學生中實施,打造土建類專業教學改革的又一個品牌。
參考文獻:
[1] 武曉剛,張奎.給水排水專業工程應用型人才培養體系的研究與實踐[j].中國科教創新導刊,2008(6):79-80.
[2] 馮占紅.建設類高職院校工學結合人才培養模式的思考[j].教育理論與實踐,2012,32(27):29-31.
[3] 樊建軍,石明巖,羅三桂. 給水排水工程專業工程應用型人才培養方案比較研究[j].高等建筑教育,2008,17(5):17-20.
[4] 王鄭,荊肇乾,林少華.給水排水工程應用創新型人才培養體系研究[j].教育探索,2009(4):67—68.
[5] 呂玉鉻,王虎奇.地方性工科院校應用性人才培養模式探析[j].教育理論與實踐,2010,30(8):18—20.
[6] 黃向陽,張慶,康瓊仙.給水排水工程專業工學交替合作教育初探[j].中國現代教育裝備,2012(9):45-47.
[7] 張學洪.創建實踐教學平臺提升學生創新能力[j].中國高等教育,2012(6):25-27.
[8] 趙平歌,馬東華.給水排水工程專業實踐教學體系研究[j].高等建筑教育,2010,19(2):102-104.
applicationoriented talent training of water supply and sewerage
engineering specialty in local universities and colleges
huang xiangyang, du guofeng, kang qiongxian, peng feng
(school of urban construction, yangtze university, jingzhou 434023, p. r. china)
abstract: combined with the characteristic training mode of the cooperative education of working and learning, we reformed on the applicationoriented talent training mode from aspects of training objectives, training plans, theory course systems and the practical course system. based on the social demand for professional talent, we developed a new training program and plan, optimized the professional curriculum system, and constructed the practice course system of three modules (experiment, practice, and design) and three levels (foundation, comprehensive, and innovation). achievements were made in aspects of practice base construction, textbook construction, teaching staff construction, and students’ innovation ability cultivation. finally, a new practice teaching mode “experience construction” was presented.
關鍵詞:案例教學法;《水質工程學II-排水工程》;注冊考試
Abstract:From the point of registration examination, it is noted that case analysis should be taken seriously in water supply and drainage system’s undergraduate education. In this thesis, an important specialized course “water quality engineering II- drainage engineering”, was taken as an example, to illustrate the importance of case analysis teaching method; some problems that we should notice are also considered.
Key words: case analysis; “water quality engineering II- drainage engineering”; registration examination
中圖分類號:G421 文獻標識碼:A
一、我國公用設備工程師注冊制度
中華人民共和國建設部分別于2004年和2010年《公布注冊公用設備工程師和注冊電氣工程師執業資格考試大綱的通知》和《關于開展注冊公用設備工程師、注冊電氣工程師、注冊化工工程師注冊工作的通知》,表明我國的注冊公用設備工程師等制度趨于完善。其中給水排水工程專業的對口考試科目為注冊公用設備工程師-給水排水。注冊公用設備工程師-給水排水考試(以下簡稱注冊考試)分為基礎考試和專業考試兩部分。其中專業考試為整個考試中的重點和難點,考試分兩天進行,第二天為專業案例考試
目前,注冊考試是給水排水工程專業畢業生在工作中的考試,受到的關注度比較高。鑒于注冊考試的重要性,在我們的本科教學過程中,針對此考試的案例特點,采用案例教學法是重要的。
二. 《水質工程學II-排水工程》課程的特點
1.本課程是主干專業課程
本課程是給水排水工程專業的重要的專業課程,是圍繞著污水的水質特征與水質指標、水體污染及危害、改善水質的工程學原理、設計計算方法、各種污水處理的理論、方法、技術以及各種污水處理系統而展開的[1]。從專業知識體系上來看,它是專業知識體系中排水工程部分的核心課程;從注冊考試內容結構上來看,其領銜的污水處理部分占整個考試內容的30%,故本門課程無論在本科教學還是在專業注冊考試中均具有重要意義。
2. 本課程的交叉內容多
本課程涵蓋多門課程的知識體系,其前序課程包括《水處理生物學》、《排水管網》、《水泵與水泵站》等課程,這些課程的知識點在本門課程中又有大量的綜合性應用。例如《水處理生物學》中氮元素轉化的知識點是本課程中生物除氮工藝的重要基礎理論;《排水管網》、《水泵與水泵站》中水力計算的內容是本課程中污水廠區高程計算的前提。本門課程的學習一方面需要在前序課程的學習中打好基礎,另一方面需要快速的理解能力,將各個知識點融會貫通。
3.課程設計性強
相對于給水處理廠,污水處理廠具有更多工藝流程種類,涉及更多的處理構筑物。例如,活性污泥法,生物膜法,厭氧生物法和自然生物處理系統等處理方法都包含了多種污水處理工藝流程。每一個工藝其設計參數、適用情況等均有所不同,在課程的學習中需要具有歸類、甄別、分析的能力。在課程進行的后期,有專門的課程設計環節,每位同學完成一個大的案例設計,即模擬真實的污水來水,進行污水處理廠的設計。本課程的綜合性、設計性特點明顯。
綜上所述,本門課程在給水排水工程專業中地位重要,課程知識點多,涉及的工藝種類多,適合案例分析教學法的進行。依據本門課程的特點,在本門課程中進行案例法教學是很有必要的。
三、運用案例教學法建設《水質工程學II-排水工程》中需要注意的幾個問題
1.注重案例庫的建設。
案例是案例分析的基本要素,案例的來源,一種來自于注冊考試歷年案真題及其改編,另一種來自于實習的設計案例及對書本案例的改編。案例庫的建設是課程建設的重點,案例的編選一般應遵循以下基本原則。
(1)注意案例的經典性。經典案例在教學過程中有事半功倍的效果,案例首先要根據教學環節和教學內容有針對性地進行收集;其次,在案例編選時須把主要的參數和關鍵點提示清楚,避免案例無關背景冗長,同時要注意設置必要的干擾數據。
(2)注意案例的實用性。所選的案例中,應多收集那些應用場合多,應用范圍廣的。這樣能夠使案例與實際結合緊密,達到最好的教學效果。
(3)注意案例的難易度。案例過難時,學生由于知識、認識等的不足會感到無從下手,消極對待課堂教學,減小參與的興趣;案例過易時,結果顯而易見,也會降低學生的參與度。所以在案例庫的建設上也要注意所收集案例的難易程度。
(4)注意案例的更新。任何課程知識都是不斷更新發展的,每隔一段時間會有新的知識點得以強化或者弱化,教學和考試中的直觀表現為教學大綱和考試大綱的變化。案例庫的建設中需追蹤這些變化,不斷對案例進行更新、更正,確保案例的時效性。
2.注重任課教師的培養。
傳統教學中,課堂講授是中心,教師通過講課把自己知道的知識傳授給學生[2];案例分析教學是教師和學生一起, 共同參與對實際案例的討論和分析,案例成為構成課堂討論的基礎。
案例教學過程中對教師的要求更高。教師扮演指導者和推動者,引導學生通過討論、分析得到案例解決的方法。在此過程中,教師既不能無所事事,任課堂自由討論,也不能嚴格壓制學生不同的思路和方法。這需要教師不但對案例有詳細的了解,掌握相關知識點,還需要教師對學生有充分的了解,并且擁有駕馭課堂的能力,以上所列舉的技能需要教師通過各種手段進行培養。
3.注意考慮學生的特點。教學過程中會碰到不同的學生,自身條件、布置是否有預習等情況會有差異。針對學生的這種不可控的特點,要豐富自己的案例教學手段,可以通過學生自學、教師講解、討論相結合的教學手段,讓學生逐步消化案例中的知識點和有關的技術內容;在此過程中要求學生能夠通過上述過程中1-2個案例的學習后,做到舉一反三,掌握類似案例知識。
參考文獻
關鍵詞:卓越計劃;給排水科學與工程專業;水工程經濟;課程設計;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1671-1580(2017)01-0043-04
為解決“資源環境約束加劇”這一當前前進道路上的首要困難和問題,我國政府已把生態文明建設放在突出地位,以求真正實現“綠色發展、循環發展、低碳發展”。由于給排水科學與工程專業畢業生可在水務、水利、市政、環境、能源、交通、海洋等有關部門從事規劃、設計、施工、管理、科研、教學等項工作,因此,目前國家對該專業本科層次工程師的巨大需求是史無前例的。據《2014年度麥可思?大學生就業年度指標》統計,不計國內外讀研人數,該專業畢業生半年后的就業率為95.9%,在就業率較高的50個本科專業中排第6位。
根據住房與城鄉建設部2013年統計,全國高校擁有給排水科學與工程專業的辦學點156個,已經通過住建部專業評估的有30多所院校,其中有7所獲批教育部卓越工程師培養計劃試點。高等學校給排水科學與工程教學指導委員會在2012年11月頒布了《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》(下稱《規范》),標志著該專業開啟了規范化辦學的新階段。但《規范》只是對核心知識與實踐單元提出了基本要求,不同層次、不同類型的學??稍诖嘶A上增加內容,以體現各高校自己的辦學定位和辦學特色。
“卓越計劃”作為貫徹落實《國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010-2020)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020)》的重大項目,其目標是培養能夠“勝任在現場從事產品的生產、營銷和服務或工程項目的施工、運行和維護”的本科層次工程師。顯然,“卓越計劃”人才培養標準在實踐教育方面比《規范》的要求更高。在歷屆校友及用人單位的訪談調查中發現,“卓越計劃”對畢業生的11條要求(包括基本素質、現代工程意識、基礎知識、專業知識、技術標準與政策法規、學習能力、分析解決問題能力、創新意識和開發設計能力、管理與溝通合作能力、危機處理能力、國際交流合作能力等)恰恰也是當前人才市場對給排水科學與工程專業本科層次工程師人才能力與素質迫切需求的集中體現。
在《規范》專業知識體系中,作為水工程建設與運營知識領域推薦課程之一,《水工程經濟》是與自然科學、社會科學密切交融的綜合科學,也是與生產建設、經濟發展有著直接聯系的應用性學科,核心學時為16。而作為畢業設計環節中的核心實踐臥知識技能點,城市給水工程設計方案論證的要求為“通過方案的技術經濟比較,確定取水、凈水廠、泵站、給水管網設計方案”;城市排水工程設計方案論證則要求“通過技術經濟比較,確定城市排水管網、污水處理廠、污水泵站設計方案”。結合“卓越計劃”的要求與歷屆校友及用人單位的信息反饋,通過《水工程經濟》的學習,學生至少應當能夠獨立完成工程項目可行性研究報告中投資估算及經濟分析等章節的編寫。而要達到如此學以致用甚至舉一反三的效果,必須通過合理設置實踐體系方能得以實現。因此,《水工程經濟》教學的實踐環節改革勢在必行。
一、《水工程經濟》教學現狀與存在的問題
首先,傳統教學模式缺乏課程設計等實踐環節。傳統的課堂教學模式,教師多注重經濟評價基本理論、基本概念等知識點的講解,再輔以例題和習題來加深學生的理解和掌握。學生沒有機會親身體驗使用定額及取費標準、計算工程量、填寫財務輔助報表及財務報表等實踐環節。加之工科學生對經濟知識掌握甚少,在學習財務分析和經濟分析時尤為吃力,學習積極性嚴重下滑,原本實踐性很強的課程已然枯燥乏味。
其次,缺乏緊扣具體工程實踐環節的教材。國家發展與改革委員會與住建部共同印發的《建設項目經濟評價方法與參數(第三版)》(下稱《第三版》)是國內目前的行業基準,是供職業工程師參考的專業規范。而大學本科教材是供準工程師學習的科普類讀物,旨在使學生掌握日后工作中正確使用《第三版》的方法。市面上目前可以購買到的若干種教材,多偏重于將《規范》中核心知識單元及知識點結合《第三版》相關內容進行簡單的羅列或堆砌,卻忽視了各個核心知識單元及知識點之間符合學生從認知到實踐過程的邏輯關聯,不能從實踐教學層面條理清晰地闡述《第三版》的內涵與外延,以便學生為以后的實際工程操作夯實基礎。
再次,Excel軟件實踐操作訓練嚴重匱乏。經濟評價涉及大量函數模型及經濟指標的計算,而Excel軟件具有直觀簡明的表格功能及豐富強大的函數與數據處理能力。對于資金等值換算、水工程建設項目投資、估算/概預算的編制、設備更新分析、財務分析、經濟評價指標、方案經濟比選方法、費用效益分析、敏感度和風險分析等內容,都可以利用Excel的計算統計功能進行圖表的繪制和數據的分析,以解決經濟評價數據多、計算量大、需要時間長等問題。而傳統的教學模式還是以查詢復利系數表、板書演算、人工試算法等方式為主,學生課上沒有親自實踐Excel軟件的實踐機會。有的畢業生上班后才第一次接觸Excel,還要自學補習Excel或其他相關軟件,用人單位對此也表示憂慮。
從以上課程教學現狀與存在的問題分析可知,基于“卓越計劃”的《水工程經濟》教學實踐環節改革,應遵循學生對專業理論知識學習的基本規律,強化課程設計等實踐環節,編撰既符合學生從認知到實踐過程的邏輯關聯又緊扣具體工程實踐環節的教材以及課程設計指導書。積極探索和引入Excel軟件在課程設計中的應用,加深學生對理論教學內容的理解,促進學生提高分析問題和解決問題的實踐能力。
二、教改初探實例
(一)教改背景
長春工程學院作為教育部正式批準的第二批實施“卓越計劃”的應用型本科高校,其下設水利與環境工程學院的水利水電工程專業已啟動了“卓越計劃”的試點工作。水利與環境工程學院的給排水科學與工程專業創建于1983年,已響應學校號召,按照“卓越計劃”的要求,開展了人才培養方案修訂等系列教改工作,以求爭取成為學校的下一個“卓越計劃”的試點專業。目前正在執行的人才培養方案中,《水工程經濟》理論教學安排在大三下學期,而《水廠課程設計》與《污水廠課程設計》安排在大四上學期,這為緊隨其后的《水工程經濟》課程設計提供了良好的鋪墊。
(二)成果評定要求
《水工程經濟》課程設計要求學生嚴格按照《第三版》及相關專業規范和國家標準的要求,從《水廠課程設計》與《污水廠課程設計》成果中任選其一進行建設項目經濟評價。提交成果為符合畢業設計格式要求的Word及Excel文檔,并隨電子文檔提交紙質材料。由于每位同學所采用的各自生源省份定額及取費標準不同,且建設投資和流動資金的名義利率也不同,所以不會出現雷同的成果。全班公開答辯并評分,成果質量好且上交時間早的同學才能取得高分成績。
(三)校企長效合作模式
教師從本專業的產學研合作單位――中國市政工程東北設計研究總院有限公司所提供的污/給水廠實際工程案例可行性研究報告出發,編排課程設計任務書和指導書。在課程設計的第一天上午,邀請中國市政工程東北設計研究總院有限公司的業內專家來校進行專題講座,圖文并茂地向學生講解項目經濟評價的流程,軟硬件辦公平臺以及工程實例若干。
(四)項目化教學過程及其師資要求
進行《水工程經濟》課程設計的項目化教學,即指教師按照設計任務書和指導書的要求,將最終設計成果劃分為投資估算、財務效益與費用估算、財務分析、不確定性分析與風險分析等若干步驟,各步驟設置小型學習與實踐計劃,從而完成整個課程設計的教學過程。
實踐環節教學改革要求教師熟悉水廠及污水廠設計的相關規范、設計手冊、行業和國家標準,并能夠以水廠及污水廠設計為切入口,對學生進行給排水科學與工程專業相關建設項目經濟評價的滲透教學。目的在于使學生在前期理論學習基礎知識和專業知識的基礎上,了解相關技術標準與政策法規,增強現代工程意識。
通過實踐環節的交流,教師應及時發現學生在完成各步驟設置的小型學習與實踐計劃過程中(特別是在Excel或Word軟件學習和實踐中)存在的共性問題,進而集中解答;并積極去發現每個學生自身基本素質和學習能力的特點,因材施教,進行單獨輔導。必要時,教師亦可針對出F問題的知識點與技能點制作微課,方便學生課下通過網絡深入學習與實踐。教師可將學生進行分組,以便通過團隊協作來提高學生的分析解決問題能力、危機處理能力以及管理與溝通合作能力。學生可通過微信、QQ等網絡交流工具與教師、同學進行互動溝通,了解彼此之間的收獲與疑問,提升個體與團隊的創新意識和開發設計能力。如此以來,“卓越計劃”對畢業生的11條要求中除國際交流合作能力之外,其余各項均得到了全方位且多角度的建設與提高。
(五)教改成效
自采用新的人才培養方案進行《水工程經濟》課程設計教學實踐環節改革以來,效果顯著。
首先,學生自身的經濟意識顯著增強,并對工程經濟學知識產生了濃厚的興趣。通過課程設計的實踐訓練,學生不僅親身體驗了建設項目經濟評價的各個環節,而且開始有意識地在日常生活中尋求應用經濟學原理解決實際問題的機會。例如,有的學生采用長期借款利息的兩種利息計算方式核算家庭房貸,并與貸款銀行進行了交涉;有的學生運用建設投資估算核心知識對自家的家居裝修進行了預算,達到了節省家庭開支的目的;有的學生運用總成本費用核心知識對自家店鋪的運營提出了建設性意見,實現了轉虧為盈,等等。
其次,師生在課程設計中的良好互動,為教材編撰與修訂提供了更為有的放矢的方向?!兜谌妗肥钦n程設計的主要參考書目,很多學生會針對《第三版》的原文文字表述與教師答疑討論。教師通過考察學生在實踐單元中對核心知識的掌握與應用情況,發現教學過程中的缺陷與不足,修訂課程設計的任務書和指導書,強化教材章節與內容的邏輯關聯,實現了理論教學與實踐教學互為指導的良性循環,并已形成了符合學生從認知到實踐過程且旨在使得學生能夠正確使用《第三版》的自編教材、ppt講稿以及一些知識點的微課資源。
再次,學生對Excel或Word軟件的實踐操作訓練到位。通過課程設計的實踐環節,很多學生對Excel或Word軟件的實際操作產生了強烈的興趣。學生在課程設計中遇到問題時,會主動與教師、同學進行探討,并上網搜索Excel軟件相關教學資源,借助微信、QQ等實現群共享。更有學生自制微課與同學和老師共同切磋,并從中獲得了成就感和認同感。
鑒于上述原因,基于“卓越計劃”對畢業生的11條要求,近年來用人單位對長春工程學院給排水科學與工程專業畢業生的認可度明顯提升,特別是在畢業生強烈的工程經濟意識和所掌握的Excel或Word軟件實踐操作技能這兩個方面。