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给排水管网课程改革探索

摘要:文章从培养学生专业核心能力出发,以培养应用性职业型人才为目标,通过分析环境工程专业的给排水管网课目前存在的问题,提出了关于优化课程设置、建设理论与实践相结合的课程体系、增加现代化教学手段等课程教学改革等具体举措,增强了学生分析问题、解决问题的实践能力。

关键词:给排水管网;环境工程;课程改革

1概述

黑龙江东方学院是国家批准的民办本科院校,秉承公益性办学的宗旨,培养了一批又一批的应用技术型人才。作为学院重点发展和培养的专业,环境工程专业培养的学生既能够顺应区域经济建设,又能够满足国家生态环境建设的历史任务要求。以十三五规划中提出的“生态文明建设”和“农村改水改厕”,党的十九大报告中提出的“满足人民日益增长的优美生态环境需要”和“建设美丽中国”为背景,在新时期为解决从业问题,环境工程专业培养的学生不但要熟练掌握水处理的工艺技术,而且要全面掌握给水和排水管网在水处理和污水收集方面的具体理论和实际应用。随着社会经济的迅速发展,城市基础设施建设将进入攻坚阶段,新管线的敷设和旧管线的维护成为制约城市交通发展的重要因素。给排水管网课程在环境工程专业学生的就业和升学中占有一定的重要地位。这门课程是继水力学之后以水的运动为主线的重要工程性课程。该课程与给水工程、排水工程构成了供水与排水的收集与处理的给水系统和排水系统,是环境工程专业学生在未来工作中应用性较强的专业课程,也是环境工程专业学生升学后的课题选择之一。《给排水管网》作为环境工程专业的专业基础课程。在新的历史契机下,为拓宽就业渠道、打开就业市场,环境工程的学生应具备管网理论分析和解决实际工程问题的能力。结合社会实际情况,为增强环境工程专业毕业生的核心职业竞争力,不断完善教学大纲,不断提高教学质量,不断构架理论与实践教学的知识桥梁,为寻求课程改革的切入点和解决方案做出如下探讨。

2课程存在的问题

《给排水管网》课程是环境工程专业的核心课程,课程系统地介绍了给排水管网系统的组成、布置原则、管网设计计算、管材选取等内容。目前,课程教学学时数为24学时。通过理论教学,使学生掌握给排水管网系统的基本概念、基本理论和方法,具备排水管网初步设计的能力,具备从事给排水管网日常维护、施工运行的能力。随着笔者在实际教学环节中的不断探索和思考,认为课程存在以下几方面问题。2.1课程设置给水管网和排水管网原本是给排水科学与工程专业两门互为独立的课程,但在环境工程专业中排水管网是学生就业和升学的重点的知识。初期课程大纲的设置是整合了给排水科学与工程专业的大纲内容,由于学时设置有限,课程精简了给水管网设计计算。在给水管网内容中,只与排水管网对比地简要介绍了给水管网的基本理论,对于实际工程分析问题和解决问题的能力培养体现不充分。课程以高等数学和水力学为先修课程,由于两门课程对于三表院校的学生难度较大,从而影响了本课程在理论计算部分的内容。给排水管网作为专业基础课程安排在第四学期,排水工程和给水工程课程分别开设在第五和第六学期。课程设置的学期不符合教学顺序,应该在学生学习完给水和排水处理工艺及原理时再进行管网的介绍。2.2缺少实践教学环节实践是检验真理的唯一标准,课程也是如此。为培养应用性职业型的工程技能人才,实践环节是支撑理论的最有力的论据。实践教学通常包括专业实验课、课程实习和课程设计等内容。专业实验课教学可帮助学生加深理解知识、锻炼学生动手能力、培养创新思维。课程设计可以把学习到的理论知识、工程规范、计算方法等串联起来,构成完整知识链条。受限于学时、师资和实践场地等客观因素限制,目前仅有课堂教学,这既与本科生培养目标相悖,亦不利于全面提升学生素质。2.3教学模式单一给排水管网课程是一门工程应用性较强的课程,课程的理论教学固然重要,但传统的多媒体教学不能够解决工程实际问题,久而久之会失去课程原有的特色,把它变成一门枯燥无味的理论与实际脱节的“鸡肋课程”。本课程开设的另一个重要因素是针对部分升学的学生,有些高校的研究生升学考试中专业课为污染控制工程,参考书上册内容为给排水管网,考试大纲中要求学生掌握基本的排水和雨水设计及计算内容。这样一来就要求任课教师在课程体系中增加简单设计内容,所以重新制定教学大纲显得尤为重要。

3教学改革的主要内容

3.1优化课程设置。环境工程专业在新版人才培养方案修订过程中结合培养环境工程专业应用性、职业型一线的专门技术人才的培养目标,将给排水管网理论课程学时修改为36学时,并将先修课程的教学大纲进行重新修订,其目的在于降低起点难度,按照课程难易程度将知识点更好地衔接起来。理论课程中增加的12学时将用于“海绵城市”(4学时)、“城市综合管廊”(4学时)和小区管网设计(4学时)等三部分内容。“海绵城市”和“城市综合管廊”是目前国内外管网建设的重点内容,它是关系到区域经济发展和环境整体建设的节能减排的环境重点建设项目,环境工程专业的学生应该具备掌握其理论基础和工程实践的分析能力。3.2理论———实践教学体系。改原有单一的理论教学,变为“理论+实践”的课程体系。具体做法有两点:一是增加4学时小区给排水管网设计,设计内容是在某小区街区图纸上进行管网定线以及简单的设计计算;二是增加4学时教学实践环节,实践内容是参观管网施工现场,要求学生初步掌握管网布置的具体形式,了解施管网工的基本方法,了解各种管材的应用。给排水管网课程由原来的24学时,修改为36+4学时的理论———实践教学体系,不但弥补了工程实践的内容缺憾,而且也丰富了理论内容的具体应用。讲课程安排在第六学期开设,待学生消化和理解给水处理工艺和排水处理工艺后,再讲授管网内容可有助于工艺流程的理解和水厂平面及高程的设计。3.3运用现代化教学手段。“板书———PPT”的教学手段已经成为学生学习的常规路径,一种新的教学方法和手段的应用在枯燥的工程性课堂上显得尤为重要和新鲜。目前,可利用在给排水管网上的的现代化手段有“蓝墨云班课”,现代化的技术有“BIM软件”。近几年,蓝墨云班课是在众多高校中被广泛推广的移动式互动教学手段,学生只要通过手机APP加入班课就可以实时进行互动式教学。给排水管网课程可以在实践学时有限的情况下,通过班课向学生传递各种图片信息作为理论内容的辅助支撑。在4学时的教学实践环节中,并不是任何一种管线的布置和管材的使用都可以尽收眼底的,如我国的南方和北方的管线埋设深度的差异性、北方地区管线的保温层结构和管线衔接等内容都可以通过蓝墨云班课进行有效展示。信息化教学是符合大数据时代要求的,符合互联网+创新精神的,能够达到一定教学效果的新时代课堂教学手段。BIM软件可以解决管线碰撞等问题,它多用于建筑内水暖管线的布置。目前,BIM软件应用在市政给水、排水、雨水和供暖管线的工程实例明显增多。通过理论课程结合BIM软件解决实际问题的案例来强化知识点,如管网埋设深度、泵站的位置等问题,这种做法更有利于学生消化吸收规范的内容,做到学以致用。

4结语

给排水管网对于环境工程专业的学生而言是一门难度较大的工程技术应用性课程,如何在有限的教学时间内让学生理解理论知识,提高设计能力,丰富实践经验是教学改革的重点内容。经过反复研究和具体实践,给排水管网课程由单一理论教学模式转变为理论———实践相结合的教学模式;丰富教学内容,增加例如“海绵城市”和“城市综合管廊”等实际工程案例;丰富课堂教学手段和现代化技术的应用;调整课程开设顺序,完善先修课程教学大纲,只有这样,才能让学生提高就业竞争力,增加升学“砝码”。任课教师要不断丰富应用工程实例和科研内容,根据课堂需要采取互动式教学,注意教学输出与课程反馈效果是否匹配,只有这样才能使学生由浅入深地分析问题和解决问题。

参考文献:

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作者:杨阳 单位:黑龙江东方学院

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