给水排水课程设计十篇

时间:2023-09-27 16:46:30

给水排水课程设计

给水排水课程设计篇1

[关键词]天正给排水;建筑给排水;课程设计

[DOI]1013939/jcnkizgsc201550214

随着我国城市化进程的加速,城市人口越来越密集,城市建筑越来越多,一栋建筑离不开水暖电基础设施。《建筑给排水工程》这门课程主要是介绍建筑的供水和排水,包括建筑给水、排水、消防及热水等系统的分类、组成、供水排水方式、管材设备选择等内容,本门课程要求学生掌握以上各个系统的设计、施工和运行管理。

目前社会用人单位对毕业生实际操作能力要求越来越高,除掌握基本的专业理论知识外,还需具备一定的专业实践操作能力,包括专业软件的使用和设备管道的安装调试等。为适应社会对给排水专业人才的要求,培养学生掌握实践操作基本技能,非常重要。

《建筑给水排水工程》是给水排水工程专业一门主干课,全国70%~80%给排水专业毕业生选择建筑给排水领域的工作。为此,熟练掌握目前建筑给水排水工程绘图的基本软件――天正给水排水,非常重要。

天正给排水软件,是专门针对建筑给水排水设计而开发的软件,使用此软件绘图计算,不仅可提高效率,还可以通过软件检查,发现管道碰撞的问题。此软件有大量图块附件使用,卫生器具可定义当量流量,方便管道尺寸计算。对于复杂的大样系统图,通过天正给排水软件的绘制,也能变得简单快速,不易出错。

1《建筑给水排水工程》课程主要内容

11建筑给水系统

建筑给水系统是将室外小区道路旁的自来水(或市政管道自来水)引入建筑物室内,并且分配给每一个卫生器具。基本组成有各种管道:引入管、横干管、立管、入户管、支管;为了保证水流通常及检修方便,管道上设置各种阀门附件,如截止阀、闸阀等;为了保证足够的水量和水压,某些建筑可能会设置水泵、水池和水箱。

建筑给排水管道、阀门、附件的设置既要保证检修的方便,又要保证不影响建筑物的正常使用,不占用空间,管道力求横平竖直,沿墙角和屋顶敷设。

12建筑排水系统

建筑排水系统可分为建筑物内污废水排水系统和雨水排水系统。污废水排水包括卫生间排水、厨房排水、空调排水、阳台洗衣机排水、地下车库清洗排水等。雨水排水一般包括屋面雨雪水排水、阳台排水、车库入口排水等。

污废水排水系统基本靠重力将卫生器具产生的污废水通过管道输送至室外道路旁的污水管道。因为污废水水质较差,容易堵塞,污水横管和立管必须设置一定的检查装置,如清扫口、检查口等;并且污水横管尽量短,少转弯,立管靠近排水量大及水质差的卫生器具。

13建筑热水系统

建筑热水系统根据供水时间分为全日制和定时制。为了保证用户及时取到一定水温的热水,热水系统一般设有循环系统,补充管路散失的热量。热水管道系统的组成、敷设方式基本与给水系统一样。但是热水系统一般需要设置水加热装置:锅炉、太阳能、地源热泵等。

14建筑消防系统

常见的建筑消防系统主要有消火栓系统和湿式自动喷水灭火系统。这两种系统平时处于戒备状态时,管道系统中有一定的压力。

消火栓系统除平时可见到的消防箱、消防管道外,一般情况下还需设置一些加压措施保证灭火和戒备状态水量水压的要求。为了保证戒备状态的压力,一般会设置屋顶消防水箱气压罐等设施,保证初期灭火的水量和水压;后续灭火的有效性、及时性能够得到保障,一般还需要设置消防水池和消防水泵。为了预防室内消防水池水量不足,水泵损坏,不能及时灭火,达到一定规模的建筑,在其周围设置水泵接合器与室内消防干管连接,火灾时由消防车加压向室内消防系统供水。

自动喷水灭火系统比消火栓系统灭火更及时,在灭火成功率上更高,系统组成也更复杂。除平时可见的吊顶上的喷头外,该系统还有多个报警装置,像水流指示器、报警阀、感烟感温等设施。在发生火灾时,喷头爆破,可自动出水灭火并进行报警,启动消防泵等设施。

15室外管道系统

室外管道系统一般有室外给水管道系统、室外污废水管道系统、室外雨水管道系统、室外消防管道系统,当有中水回用设施时,还会增设中水管路回用系统。

室外管道系统组成主要是管道和给水井;室外污废水管道系统和雨水管道系统主要是排水管道和污水井、雨水井;室外消防管道系统除必要的阀门外,主要还设置有室外消火栓、水泵接合器等装置。

以上是建筑给排水工程的主要的几个组成系统,为了保质保量保压地将自来水、消防水、热水送给用户,并及时可靠将使用后的污废水或雨水排除,需要对各个系统进行合理地设计。

2天正给排水软件应用

为了学生在建筑给排水的设计中更加合理,所出图纸工程适用性强,错误少,下面介绍天正给排水软件在建筑给排水领域中的应用,主要从三个方面作介绍:大样图、平面系统原理图和室外管道图绘制。

21大样图

卫生间大样图主要有卫生间大样平面图和卫生间大样系统图。使用天正给排水软件软件绘制卫生间大样平面图后可自动生成卫生间大样图,但是在绘制大样平面图时,必须设置管道的标高,并通过管连洁具连接卫生器具和管道后,方可生成系统图。

使用天正菜单栏的工程设置,设置好该项目使用的相应绘图参数后,即可进行绘图。

以绘制建筑给水管道为例:首先选择天正菜单栏的“管线”按钮,点击后,即会弹出管线和修改绘制的各种按钮,点击“绘制管线”后,会弹出另一个对话框,点击“给水”按钮,即可在屏幕上绘制给水管线。在管线绘制之前,可以在菜单栏下方修改管线的管径和标高,修改后的标高对大样系统图很有用。

给水管线绘制好后,可以对洁具进行定义。在天正菜单栏下方,有一个“平面”,点击后即可看到“定义洁具”按钮,选择洁具,定义洁具的冷水给水点、热水给水点、排水点,给出供水方向后即可定义成功。在一张图上,同类卫生器具只需定义一次。

同样在“定义洁具”按钮的下方是“管连洁具”,点击此按钮后,选择管线和要定义的洁具,即可将洁具和管线连接。

在天正菜单栏中的“系统”,中,有“系统生成”,弹出系统生成对话框后,点击“直接生成单层系统图”后,框选刚才所画给水平面图,确定后即可出现给水大样系统图。

对生成的系统图进行调整,使看起来美观清晰,再进行管径、标高、洁具的标注。对平面标注,可使用标注工具,标注管线距墙距离,管线长度等。

其他系统的大样图操作方法基本同此。

22平面图、原理图

管线平面图绘制与大样图绘制基本相同。以给水平面为例进入“管线”“给水”绘制平面给水管线。在管线高程变化连接处,绘制管线可自动生成上下扣弯,显示管线高程变化。管线末端也可自行设置扣弯,指示管线走向。

原理图绘制,以住宅建筑给水原理为例介绍。进入“系统”“住宅给水”,弹出新对话框,输入住宅参数,包括卫生器具当量、住宅人数、楼层数、楼层高度等信息,即可生成给水原理图,在此原理图上可进行水力计算。但原理图只能显示立管一侧的给水横管。

也可绘制给水系统展开图,方法基本同原理图。展开图既可绘制立管两侧供水,也可绘制立管单侧供水,较为方便。

23室外管线

在天正菜单栏中,点击“设置”“室外设置”即可进入室外绘图环境。进行给水管线、给水井、排水井、雨水口等绘制。并可对井、管道参数进行标注。

给水排水课程设计篇2

关键词:高职;建筑给水排水工程;教学实施;课程设计

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)03-0068-03

“建筑给水排水工程”是高职给水排水工程技术专业的职业核心课程之一。给水排水工程技术专业的学生主要是在企业的施工、监理和预算岗位就业,这要求学生具备较强的识图能力和基本制图能力。这就要求在“建筑给水排水工程”课程教学中,必须以“理论够用,实践为主”为指导思想,重点培养学生的识读施工图能力,缩短课堂与现场的距离,从而缩短学生在企业中的适应时间,实现“零距离”上岗。

“建筑给水排水工程”课程教学存在的问题

“建筑给水排水工程”课程的教学方式一般由课堂教学、工地参观和期末课程设计三部分组成。课堂教学主要以教师讲授为主,要求学生掌握建筑给水排水各系统的分类、组成、布置、敷设及水力计算,在整个教学过程中占80%以上。在课堂教学期间,任课教师会结合教学进度,安排学生到2~3个工地参观,加强学生对课程内容的理解。在学期末安排1~2周进行课程设计。课程设计是一个综合性的环节,可强化学生对课程理论知识点的掌握,并掌握基本的水施图设计与识图能力。在高职“建筑给水排水工程”的教学过程中,出现了如下一些问题。

理论课时占比大,实践课时不足 “建筑给水排水工程”课程随行业的发展,其内容越来越丰富。目前,多数高职高专院校实行的是“2.5+0.5”或“2+1”学制,最后一学期(或学年)在企业顶岗实习。这就导致了专业总课时大幅压缩,本课程自然也受到影响。而在这些课时中,理论课时占的比例又很大,以一学期20周记,扣除最后2周安排考试,1~2周安排课程设计,1周工地参观,剩余的15周全部用来进行理论授课。学时有限,理论课时又占大部分,使得学生在识图与制图这个环节花的时间不够,到课程结束,学生对图纸的识读能力还是很差。

实践指导不足 多数学校在课程分配上都是实行一门课程由一名教师负责,从理论授课到课程设计都由同一名教师完成。但是在建筑给水排水工程实践性环节中,由于学生在独立进行设计实践时碰到的问题复杂多样,任课教师难以一一进行指导,辅导时间有限,效果不理想。

课程设计效果不佳 由于在前期的教学中以理论为主,学生对建筑给水排水工程的图纸和设计操作程序认知不足,在期末的课程设计中,容易出现学生一开始不知如何入手、空耗时间的问题。加上学生缺乏工程经验,在管网布置中需要不断进行修改与调整,花费大量时间。到课程设计时间快结束时才真正进入设计状态,部分学生进度慢,积极性不足,最终为提交成果,往往抄袭别人的作品。

制图基础薄弱,识图能力差 随着CAD辅助设计软件的普及,多数高职院校建筑类专业都开设了CAD课。一般采取先制图后CAD的形式开设课程,第一学期开制图课,第二学期开CAD课,由同一个教师授课。由于教学条件改善,多数教室都有多媒体设备,部分负责制图授课的教师依赖电教设备,只通过PPT演示和CAD进行制图教学,学生完成作业和最后的实训都采用CAD制图完成,忽略了手工绘图环节。

课程教学改革探索

夯实基础制图能力 强化制图环节的教学,将制图课与CAD课剥离出来,明确制图的任务,在制图教学环节上,要求任课教师在学生手工绘图环节加强训练,培养学生基本的制图能力和空间想象力。而在CAD教学环节上,除了讲授CAD软件应用知识外,可通过期末停课实训周,要求学生用CAD抄画给排水轴测图,在培养CAD绘图能力的同时,为后续“建筑给水排水工程”课程的学习打下基础。

保证理论教学,强化识图能力 “建筑给水排水工程”可分配5课时/周,考虑到高职学生也需要理论基础,可安排2学时进行理论讲授,上课地点在多媒体教室;安排3学时讲授识图与制图(设计),在机房或实训室上课,主要进行识图与设计训练。理论讲授以传统方式为主,辅以多媒体课件、图片、仿真演示和视频。在学期第一周,带学生到工地参观水电、消防系统,以增强学生对建筑给水排水涉及项目的认识。理论教学中应突破传统的“一言堂”教学模式,运用现代化教学手段,加强现场直观教学。在理论知识点的教学中,可采用“项目教学”、“可视化教学”等职业教育常用教学方法。理论环节的授课一般是分系统进行,建筑给水排水工程一般分为给水系统、消防系统、排水系统、雨水系统和热水系统,教学中可把各系统作为大的项目,在大项目里进行小项目的分配。识图与制图(设计)教学配合理论教学进行,在学期开始前教师应选择一套内容齐全、识图难度适中的水施图,最好为当地在建或已建的多层建筑,作为理论授课和识图环节的必要材料。进行识图训练时,教师应布置系列识图任务,要求学生通过识读图纸,在课堂完成部分任务。教师可就学生学习过程中出现的问题进行解答或督促学生学习,以组织者、引导者、解惑者的身份完成教学。

通过设计练习,加深学生对图纸的理解 通过识图训练,学生对建筑给水排水系统有了一定的认知,掌握了基本的系统要素,就可以进入设计练习。设计练习分系统进行,在各系统教学中分阶段实施。如给水系统的设计,可结合理论教学的进度,将给水系统分阶段以小项目的方式组织完成。在具体实施中,给水系统可按周完成以下项目:(1)给水方式的选择;(2)建筑平面管道布置及系统图初步绘制;(3)卫生间布置与大样图绘制;(4)设计说明、图例、材料设备表编制。在任务实施过程中,教师可把3学时的机房上机时间进行细化分配,如前20~30分钟可进行小项目或小细节的讲授,在中期或课程临近结束时就学生在练习中出现的问题进行解答,指出错误,纠正错误,总结知识点。

课程设计项目分解,提高知识综合运用能力 作为“建筑给水排水工程”教学的最后一个环节,课程设计可提高学生对课程知识的运用能力和识图与设计能力。要完成一个完整的给水排水系统的设计,停课1周或2周进行课程设计,时间往往不够。可以在开学初就把课程设计的任务布置给学生,为学生提供必需的资料和指导书。在学期课程教学中,将课程设计任务进行分解(如表1所示)。如在进行给水方式授课时,学生可以结合课题,选择一个合理的给水方式,并及时与教师沟通,最终确定方案。到期末进行课程设计时,学生需要做的是把各系统的内容进行整合,只需对方案进一步完善,将系统和大样图进行修改和细化,并对各系统的设计说明和设备材料进行整理,形成完整的水施图。把大项目分解为小项目,分阶段、有针对性地完成,可以降低课程设计的难度,提高学生完成任务的信心,增强学习的主动性和自觉性,在一定程度上避免学生相互抄袭的现象。在课程设计完成后,可以增加一个简单的答辩环节,让学生展示设计成果,说明各自的设计思路,在使学生对自己的设计有成就感的同时,也有必须独立完成任务的压力。同时,在准备答辩的时候,也有助于学生理清思路,培养学生的思考问题、语言表达和应变能力,并加深对图纸的理解。

强化课程设计管理,完善监控评估体系 课程设计能培养综合设计能力、动手能力、创新能力、文献检索能力、计算机应用能力和调研能力。在课程设计过程中,学生必须学会正确使用图集、规范,正确选择设计方案,合理布置管线,正确进行水力计算并将结果表现在图纸上,图纸表达应清楚准确。教师必须在课程设计中加强指导,实行过程管理,在各项目实施中及时把关,针对各部分出现的问题逐一解决,化大问题为小问题。针对如表1所示的任务分解,要求学生针对各个小任务分别提交成果,经教师审阅后,给出本阶段成绩,然后进行下一任务。在课程设计阶段,必须把各项任务在短时间内(1~2周)完成,这对学生的能力强化效果明显。课程设计阶段的进度控制如表2所示。

进行施工图识图与会审实训 在学生离校前一学期,可安排2~3周时间进行施工图识图与会审。学生以代入施工员角色的方式,对图纸进行识读,并在最后一天进行施工图会审模拟,通过这个环节的练习,增强学生的识图能力,熟悉建筑工程在施工前所需要的准备工作,从而获得一定的职业体验。识图与会审实训可采取团队教学的方式实施。组织具备建筑、给水排水、暖通、电气、燃气等教学能力的教师分别指导各自领域的内容,根据专业侧重点的不同分配识图时间,如对于给水排水专业的学生,注重水电施工图的识读,可分配1~2周进行水电图的识读。其他专业图纸则主要通过各专业教师讲解要点、学生识读并提问来完成。最后,要求学生总结识图过程中的问题和图纸的错误,在模拟会审环节以施工方的角色提问,教师以设计方的角色解答问题,最后教师进行总结。

加强教师专业能力培养

加入地区性给排水协会,获取行业信息 教材的部分内容一般会滞后于行业技术的发展,本学科不断有新技术、新材料、新设备更新,而教材无法及时吸纳新信息。任课教师可以加入给排水协会,借此参加专业年会、交易会或专业研讨会、专家讲座等活动,从而学习行业的一些新理念和前沿的科技信息知识,提高自身的专业素质。在教学中更能言之有物,使学生对行业发展有所了解,提高学习本课程的积极性。

加强企业实践,鼓励教师下企业实践 学校可安排半年到一年时间让教师到相应的企业进行岗位实践。教师在企业的角色定位应为企业员工,接受企业的工作安排,进行设计、预算或施工管理。这样可以让教师在工程实践中获得成长,并结合工程实践和教学内容对授课方式、手段及课程重点进行思考、整理。通过下企业实践,在提高教师专业能力的同时,也有利于教学水平的提高。

参考文献:

[1]杨群祥.德国职业教育技能培养模式及启示[J].职教论坛,2002(15):54-55.

[2]李科.德国双元制教育对建筑给水排水课程教学改革的借鉴[J].产业与科技论坛,2011(13):141-142.

[3]陈鲲,陈李洪.建筑给水排水工程课程设计改革探索与实践[J].实验室科学,2011(6):225-227.

[4]陈锋.建筑给水排水专业行动导向教学模式的探讨[J].科协论坛,2012(4下):165-167.

给水排水课程设计篇3

关键词:高职;建筑给水排水工程;项目化教学

建筑给水排水工程是高职给排水工程技术专业的专业能力必修课程之一,旨在培养从事建筑给排水设计的一线高技术技能型人才,是实践性较强的一门课程。该课程传统教学内容包括建筑给水、消防、排水、屋面雨水排水、热水供应、饮水供应、居住小区给排水、中水等系统,内容涵盖广泛。就笔者所从事该课程的教学经验来看,其教学内容过多,学生学习难度大;理论学时比例过多,学生实践技能没有得到充分锻炼,整体的课程教学质量很难达到理想状态。因此,传统的静态讲授型教学模式显然已不能满足当前高职教学的要求,应当进行课程教学改革来扭转这种教学局面。由于建筑给水排水工程这门课主要培养学生从事建筑给排水设计的能力,而设计项目化特点突出,非常适合项目化教学改革。因此,笔者主要从项目化教学这个角度出发,对这门课程的教学改革从以下几个方面进行初步探索。

一、课程教学项目的选取

所谓项目,即课程教学项目,是指以实际的职业活动、企业工作为背景,按照认知论的要求改造一件具体工作。对于项目化教学来讲,课程教学项目的设计是展开教学的首要任务。而在建筑给水排水工程这门课程的项目化改造中,比较容易犯的错误就是引入实际案例教学就认为是项目化教学,其实这是不妥的,实际案例和教学项目的区分需要把握学生能否参与进去这一特点。案例是已成事实,在上课时可以拿过来进行分析,而项目是一件没有完成的工作,要师生共同参与。还有另外一点需要注意,不经改造的企业活动也不是我们所需要的课程教学项目,即课程教学项目不是实际生产项目,必须要经过改造这一环节,课程教学项目服务于教学,实际生产项目追求利润,这样的实际生产项目缺少认知元素,学生很难在项目完成过程中获得理论知识体系的构建。因此,真正符合要求的课程教学项目的设计需要教师不仅有扎实的专业理论和教学功底,还要有丰富的企业实践经验,后者是我院年轻教师的短板,因此,我们选择将“案例”改造成“准项目”来进行初步的项目化教学改革。这也是项目化教学专家戴士弘在“论课程项目”中认可的做法。在整个教学过程中,我们选取三个左右的实际项目案例,以民用建筑为主,涵盖住宅、公共建筑,有多层和高层,并结合教学进程,以先易后难、先小后大、难度台阶式递进的方式引入。

二、课程的项目化教学设计

制订项目化课程标准、整体设计、单元设计等教学文件,这是项目化教学实施的前提。教学文件的编写应紧扣课程项目化设计理念。我院建筑给水排水工程课程教学团队在已有教学经验和充分调研的基础上,逐步提炼出了该课程的设计理念,即从设计单位对从事建筑给排水设计的一线设计人员岗位要求出发,以“理论知识为项目服务、为项目所用”为原则,基于实际设计工作过程对课程内容进行重新编排和梳理,并基于设计工作程序开发教学任务,在此基础上结合学生“认知学习运用”的学习规律,完成课程教学项目的制订,即“建筑给排水系统认知实习建筑给水系统设计建筑消防给水系统设计建筑排水系统设计某建筑给水、消防给水、排水系统设计”五个项目。第一个教学项目围绕参观、模拟实验、设计程序等方面展开认知实习,第二到四个教学项目是围绕“教学做一体”展开的三大系统学习,最后一个项目是整周课程设计,要求学生综合运用所学知识,独立完成给定设计任务,是理论知识和实践技能的综合运用。

1.理论知识的删减与编排

我院给排水工程技术专业的建筑给水排水工程共有90学时,其中理论54学时,实践36学时,其中包含26学时为1周的整周课程设计。传统教材涵盖系统多、范围广,很难在54学时内讲完,更难以保证一定的教学效果。因此,教学团队首先考虑删减教学内容,并最终确定学生毕业后在工作中最常接触到的给水、消防(包含消火栓、自动喷水灭火系统、灭火器)、排水(包含屋面雨水)三大系统作为课程教学环节的主要内容,其他系统的学习资源在本门课程的网络平台,主要依靠学生自学完成。理论知识在项目中的编排以“为项目服务,为项目所用”为原则,以教学任务的实施为载体来完成。

2.实践教学环节的制定

实践教学质量的好坏直接影响学生能力的培养。因此,笔者在设定实践教学环节时紧扣这门课程的主要技能点,比如系统方案制订、设备选型、设计图纸绘制、水力计算等。在不同的设计项目中,尽量避免实践教学项目类别的重复,设置不同的难易程度,以正向实施、逆向验证、错误问题分析解决等不同形式体现。

3.考核评价指标的确定

建筑给水排水工程这门课重在培养学生对建筑给排水设计的综合能力,因此,在制订考核评价指标时主要以过程考核为主,即着重考核学生在整个教学过程中的综合表现。课程综合评价中专业能力考核占80%,方法和素质能力考核占20%。专业能力考核包括实践教学考核、理论知识考核两个方面,实践教学评价以技能点考核为依据,理论知识评价以平时作业、期末考试为指标,实践教学评价占50%,理论知识评价占30%。方法能力和素质能力考核,以教学任务完成过程中体现的网络资源检索应用能力、个人自主学习和分析、总结创新能力、小组沟通和团队合作能力、课堂考勤等为指标。

三、项目化教学实施

课程项目化教学实施以“教学做一体化”为核心,辅以任务驱动、小组合作学习、角色扮演等教学方法,做到以学生“做”为核心的能力培养主线,极大地调动学生的积极性。本门课程的教学可安排在本校给排水设计实训室进行,该实训室配备有规范、图集、工程案例图纸等教学资源,可供学生展开小组合作学习。本门课程搭建有校级网络教学平台,可供师生交流互动。此外,教师还利用微信、QQ、云平台等进行资源共享与。

四、项目化教学遇到的问题

1.教学团队经验不足

我院给排水专业教师的企业一线工作经验不足,这是项目化教学过程中遇到的一个主要问题,需增加教师到企业顶岗锻炼的机会。此外,在实践教学环节引入企业兼职教师代课是另外一个有效的解决办法。

2.项目化教材缺乏

目前我国市面上虽有适用于高职高专教学的建筑给排水教材,但是从内容来讲,与传统的本科教材相差无几,无法适应项目化教学的需要。因此,编写项目化教材是解决上述问题的根本途径。

参考文献:

给水排水课程设计篇4

关键词:建筑给水排水工程;课程建设;建构主义;实践教学

建筑给水排水工程是研究工业与民用建筑用水供应和污废水的汇集、处置,及满足生活、生产的需求和创造卫生、安全、舒适的生活、生产环境的工程学科。建筑给水排水工程课程的任务是使学生通过学习掌握建筑给水排水工程的设计、安装和管理等方面的知识,并培养学生从事该领域设计、管理、科研等工作的基本能力。

一、师资队伍建设

课程建设首先是优秀师资队伍的建设,它包括两个方面:德才兼备的教师的培养和合理的教师梯队的建设,二者相辅相承,不可或缺。

教师的知识、理念、追求以及在其经历中逐渐形成的人格魅力是课程的“精髓”。从事建筑给排水教学的教师首先应是资深的工程师,即应具备扎实的给排水工程理论基础和丰富的工程实践经验。学校从管理层面上,应努力为教师创造深造特别是从事科研实践的机会,以提高教师的专业水平。教师还要把握建筑给水排水工程课程教学的指导思想的转变,不断探索教育规律,把自己的才识融入到课程教学中去。建筑给排水教师作为工科专业教师,还应着力培养良好的师德素养,以其德艺双馨的人格魅力感染学生,激发学生学习本课程的热情,这一点在课程建设中也是不容忽视的。

目前,各高校建筑给水排水教师梯队建设多有不足。与水质工程学等课程相比,从事建筑给排水课程教学的教师人数偏少甚至严重不足,教学经验的切磋和探讨困难;教师梯队年龄、知识结构配置不合理,年轻教师缺乏老教师的传、帮、带作用,教学水平难以提高。

二、教学模式改革

建筑给水排水工程课程在传统的教学模式下,居课程主体地位的教师负责在课堂上将教材中的知识逐点灌输给学生,而学生则基本上处于被动接受的地位。其主要弊端是:学生自主学习的主观能动性和,学习积极性低,课堂气氛沉闷;学生在课程中的收获只是对知识点一鳞半爪的记忆,虽然勉强可以应付课程考试,但遇到实际工程问题则束手无策;学生创造性思维被压制,难以满足当前社会对富创新精神的高素质工程人才的要求。建筑给水排水工程课程传统的教学模式的改革势在必行。

要注意的是,新型教学模式不是要弱化教师的作用,相反,教改能否成功很大程度依赖于教学的组织者―教师。建筑给排水工程教师应努力提高自己教育理论水平,把更多的精力用于收集适合于教学的工程案例,并作科学的分类整理,积极为学生的意义建构创设良好的学习环境。

三、课堂教学内容

对教师而言,如何组织本课程课堂教学内容是教学中的一大难点。如果要把教材包涵知识点和课程发展相关内容,不论主次,逐一详细讲解,那既是不可能的(毕竟全国给水排水指导委员会要求本课程的课堂教学仅为40~50学时),也是不必要的。教师课前必须精心备课,首先是吃透所授知识点的基本理论、常规工艺、常规设备等,其次是搜集资料,把握最新发展情况,更重要的是必须对这些素材进行合理裁剪与组织,使课堂教学内容既保证基础理论知识的系统性,又兼顾学科最新发展情况的介绍,并引导学生培养自学能力。

四、教学手段改革

和其它大多数课程一样,“一本书、一张嘴、一支粉笔”的传统教学手段已在建筑给水排水工程课程教学中沿用多年。然而随着教学硬件设备的飞速发展,传统教学手段已严重落伍。

运用现代化教学手段,实施多媒体教学和网络教学,是建筑给水排水工程课程建设中必不可少的环节之一。其建设过程一般经过以下三步曲:板书(静态)课程课件(动态)课程网络(互动)课程[2]。多媒体教学利用其能在短时间内传输、储存、提取或呈现大量的工程图形、图象、活动画面等方面的信息,使学生有身临其境的感觉,使理论教学与工程实践密切结合在一起,缩短了学生的实践认知过程,教学效果得到很大提高。而在网络教学中,不但“课堂”的空间大大外延,教师与学生的关系也在发生变化,教师不再是知识的灌输者而成为学生学习的指导者和学习成果的评估者,而学生则可自控学习,成为学习的主体,这符合建构主义学习理论关于师生的定位。

五、实践教学环节

建筑给水排水工程课程是一门应用性和实践性很强的课程。课程建设的重要任务之一,是要实现实践教学之实习、课程设计、毕业设计各环节与理论教学环节有机融合。

给水排水专业的实习分为三个层次,即认识实习、生产实习和综合实习[3]。认识实习使学生初步了解与本专业相关工业生产的基本元素,主要是取得理论教学必要的感性认识,最宜在即将开理论课之先或在课中进行;生产实习以培养学生工程实践能力和工程意识为目标,并对其中的一些技术和管理问题进行探讨,应在理论课之后不久进行,可以看成是理论教学环节的延伸;综合实习主要培养学生的创新能力,安排在毕业设计阶段。目前,给水排水专业教学计划中一般的安排是:认识实习在大学一、二年级,生产实习在大三,综合实习在大四,而建筑给排水工程理论课一般在大四第一学期。笔者认为,这样安排对认识实习与生产实习的作用会大打折扣,理论教学亦难有上乘效果。

给水排水课程设计篇5

[关键词]课程改革;给水排水管网;注册制度;GIS技术

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)04-0092-02

党的十八届五中全会在“十三五”规划的建议,已将城市地下管廊建设纳入文件之中。国家领导人多次提及要加强地下管网建设,要求用十年时间建成比较完善的地下管线体系。由此可见,培养拥有新技术、适应地下管网管理的应用型技术人才已成为社会的需求。这给我们的理论和实践教学提出了新的方向。辽宁石油化工大学开设了给水排水管网系统课程,该课包括给水和排水管道水力学、管网图论基础、管网系统规划与设计、管网运行管理、管网信息化和计算机技术及应用等内容。课程通过对给水管网、排水管网系统的讲授,使学生全面掌握给水排水管网系统的知识,具备解决工程问题的能力。

一、推陈出新、优化教材

以往,给排水管网这部分知识,采用了《给水工程》及《排水工程》(上裕┙滩牡墓芡内容,它们由两位教师分别进行讲授,内容缺乏彼此的联系和连贯性。如今,本课程采用全国通用的《给水排水管网系统》及参考教材《给水工程》、《排水工程》、《给水排水设计手册》等,这使得给水管网和排水管网的教学能有机地结合起来。它既有基础理论知识――水力学基础、管网工程规划、管道材料与附件、管网维护与管理等,又有实践知识――给水管网和排水管网的设计与水力计算等内容。新教材改进了管网优化理论、计算机程序设计的内容[1],但在排水管网的设计和计算的内容上存在不足,如在污水管道设计与计算的编写上采用公式法,这使计算工作量过大。[2]针对这一弊端,我们一方面对旧教材的《排水工程》(上册)有关污水管网系统的设计计算及其水力计算图、水力计算表部分加以保留;另一方面,我们在授课中也对新教材增加的给水管网水力分析与计算、给水管网优化理论进行强化讲解。此外,我们还增加了给水管网运行调度和水质管理、排水管网优化设计的基础理论和方法等相关内容,编入了比较实用的计算机程序,使之更加适应教学改革的要求。

二、以创新思维统领教学

(一)灵活多样、倡导创新

为倡导创新的教育教学方法,探索多种培养方式,我校的给水排水管网系统课程在积极地开发网络教学资源。在课堂教学中,我们运用信息技术,以学生为中心来设计教学模式。针对管网施工、运行管理及现场实际内容,运用多媒体播放工程图片或视频的方式进行讲授,让学生有切身的体会,这让学生摆脱了过去单纯地对着书本和黑板去想象的困境。课上,我们针对管网施工、运行管理及现场实际内容,运用多媒体播放工程图片或视频的方式进行讲授;课下,我们通过教师建立QQ群、微信群等方式实现网络实时答疑,解决学生在学习过程中遇到的疑难问题。教师还将多媒体课件、电子教案等参考资料上传到网络信息资源库,供学生参考。我们采取启发式、讨论式、双向交流和自学等灵活多样的教学模式,鼓励学生进行逆向思维,以便更好地培养学生的创新思维和专业技术应用能力。将多媒体应用于教学,不仅能大大地增加课程教学的信息量,还可以通过动画演示、PPT图形图像、音频视频等多种方式提高学生学习的兴趣。网络平台的运用,丰富了教学资源,极大地强化了教学效果,有利于培养学生的创新思维和专业技术应用能力,有利于提高学生学习的兴趣。这摆脱了学习的枯燥性,既活跃了课堂气氛,又改善了教学效果。[3]同时,将教学中使用的多媒体课件、电子教案及参考资料等上传至网络信息资源库,还能方便学生同步学习使用。

(二)注重学生实践能力的培养

实践出真知。把实习和实例分析当作培养学生的实践能力的重要手段有利于教学。给水排水管网系统是一门实践性很强的科目,我们在教学中十分注重学生实践能力的培养。在课堂教学上,我们对工程实践进行深入讲解,同时结合施工、调试及运行三个阶段对给排水管网实践现场进行学习与讨论;在毕业实习及现场参观、调研上,我们力求使学生获得和生产实践密切结合的信息资料,加强学生理论知识和实际经验的结合。这些授课方式既有利于学生对知识的理解,又可以活跃课堂气氛,强化教学效果。在课程设计上,我们增加了排水管网课程设计与给水管网课程设计。课程设计是教学中另一个十分重要的实践环节。考虑到我校之前的给水排水管网系统课程没有开设课程设计的不合理性,为了适应新形势下课程改革的需求,我们在2016级给排水科学与工程专业本科生培养计划的修订中,将给水管网课程设计及排水管网课程设计为新增内容,各设一周的时间,以满足教学实践的需求。在重视实践的同时,我们还加大了引入国内外新理论和技术发展成果的力度,以提高学生的现代专业知识水平、技术应用能力和科学技术创新能力。

(三)举一反三、对比教学

由于有些设计计算过程很相似,如给水管网、污水管网、雨水管网[4],因此,我们在教学中应用举一反三的做法,列举图表,通过详细讲述三种管网的水力计算,采用对比分析法引导学生找出它们的异同――管网布置形式、水力特性及水流状态、公式的选择等,让学生在学习中了解其中的区别和联系,从而加深印象,强化学生思考,提升教学质量。比如:在定线时,给水管网布置成环状管网或树状管网,而排水管网及雨水管网则布置成树状管网;在选择流速时,给水管网用到经济流速,而排水管网和雨水管网则用到最小流速和最大设计流速;给水管网在计算时需要针对消防时、水塔的最大转输时、事故时进行校核,而排水管网及雨水管网则不用这方面的校核;在流态方面,给水管网以水泵压力流居多,而排水及雨水管网则以重力流为主;在确定流量方面,给水管网及排水管网考虑沿线流量、节点流量及管段流量,而雨水管网则仅仅考虑管段流量。通过图表分析及对比,模糊的概念变得清晰了,学生明确了各个管网的适用条件。实践证明,运用对比法进行给水排水管网系统课程教学,深受学生的好评,学生能准确地掌握知识的难点,把握重点,教学效果得到有效改进。

三、着眼未来,服务需求

近年来,对注册公用设备工程师执业资格考试学生趋之若鹜。给水工程、排水工程和建筑给排水工程是该考试的三大科目,课程中所涉及的有关小区或市政的水力计算题每年必考,且难度不低,如给水管网平差或水力校核及雨、污水排水管网的高程或管道敷设等。由此,我们在实际的教学中,应注意适时地将部分案例题引入到课堂中,进行设计计算的讲解,给学生介绍解题方法或技巧,为今后学生的职业生涯打下坚实的基础。

供水行业运用信息技术来管理是实践的需要。我国传统的供水、排水管网的人工管理模式已经不适应现代管理的需求。当前,利用 GIS(地理信息系统)对城市给排水管网的全面动态管理显得尤为迫切。地下管网管理信息和信息共享机制的统一建立,在现代化建设的发展中显得尤为重要。将 GIS技术引入给水排水管网系统课堂教学,建立给排水管网仿真系统和仿真实验,对培养创新精神和实践能力的应用型高级人才大有裨益。应将GIS技术进一步开发和利用,使之能为给排水科学与工程专业实验服务,这样才能充分体现其价值。同时,这对提高相应学科专业的软硬件教学资源、教学实力也能起到非常积极的支撑作用,能为本专业的长远发展提供优秀的工作平台。

四、结束语

给水排水管网系统是一门实践性极强的课程。为适应新形势,顺应城市地下管廊建设的需求,本教学团队将在课程建设中不断探索适合人才培养需求的教学内容和方法,更好地完善本课程的教学体系,推动给排水科学与工程专业的发展。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李友志.基于质量提升的给水排水管网系统教学改革探讨[J].卷宗,2015(10):251.

[2] 成先雄,张涛,朱易春.《给水排水管网系统》课程教学探讨[J].科技情报开发与经济,2009(16):186-187.

给水排水课程设计篇6

关键词:给水排水专业;工程实践能力;卓越工程师计划

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2016)01-0152-02

随着社会经济的快速发展,人们的生产生活方式也发生了很大变化,环境问题在这种背景下越来越突出,受到了社会大众及国家的高度重视。给水排水工程专业是以培养城市给水排水、水资源开发利用以及污水治理等方面的高级工程技术为目标的,从而满足社会对应用型、实践型工程技术人才的需求,不仅应使学生具备全面扎实的基础理论知识,同时还应具备较强的实践能力与专业技能。

一、给水排水工程专业实践教学概述

目前,给水排水工程专业在课程设置方面以培养具有扎实基础知识及实践应用能力的专业技术人才为目标,主要包括基础课程的设置以及实践环节的安排,其中基础理论课程主要有《城市与建筑给排水工程》、《市政污水处理》、《给水排水工程仪表与控制》以及《工业废水处理》等十余门课程,从而使学生全面掌握给水排水专业的基础理论知识及方法,提高学生的工程素养[1]。同时,作为以培养实践型、应用型专业人才为目标的专业,课外实践教学的质量与水平直接影响着学生的综合素质及专业实践能力,是对理论基础知识的延伸与拓展,对其在实际应用中的具体体现。在实践教学环节中主要从实习与设计两方面对学生的工程实践能力进行加强,其中课外实习主要包括认识、生产、毕业、金工以及测量等实习内容。在专业设计中包括课程设计与毕业论文的撰写,课程设计的内容具体包括给水处理厂、排水管网、水泵站、污水处理厂等方面的课程设计。实践教学不仅能够进一步巩固学生的基础理论知识,使其在工程实践教学中检验自身的知识体系是否完整以及知识掌握及应用情况,同时能够培养学生的工程思维,使其深入了解工程一线岗位的要求与实际需求,具有不可忽视的现实意义。经过大量实践教学经验表明,实践教学环节能够反映出学生对专业知识及技能的掌握情况,学生通过在实习过程中进行观察和总结,并结合自身知识形成实习报告,教师对其工程设计所使用的计算方法以及图纸绘制进行评价能够得到有效的反馈信息,并作为教学跟进和完善的依据,从而更好地培养学生的工程素养。

二、给水排水专业毕业生需要提高工程实践能力的迫切性

当前,在给水排水工程专业的实践教学中仍存在部分问题,如部分教师虽然理论知识教学能力较强,但在实践教学中存在工程实际经验不足,导致教学质量得不到保证的问题。实际中,施工管理、工艺设备讲解以及工程设计等部分的内容都要求教师具有深入了解的知识储备。同时,教师的实践教学能力也有待提高,对于实践性特点突出的专业,要求教师能够在课程设计及实习等方面指导和帮助学生。但是,由于目前各高校在吸收优秀师资力量时存在以学历、科研成果为标准的现象,使得教师的工程实践能力得不到保证,对实践教学的开展十分不利。此外,生产实习是提高学生工程实践能力最直接、有效的措施,能够使学生对水处理相关工艺进行更加全面、深入地了解。然而,由于水处理工艺需要系统化的机械设备、控制措施以及检测仪表等内容的支持,这使得高校在开展生产实习教学的过程中受限,课程设置方面对水处理设备的教学内容也较为缺乏,较少组织学生去水处理行业相关的企业进行生产实习,十分不利于培养学生的工程实践能力[2]。随着高等教育改革的不断推进,“卓越工程师计划”的提出为各高校给水排水工程专业提出了新的要求,应以培养具有创新精神、实践能力的高级技术人才为目标,这同时也是设计院、施工单位、安装公司、政府管理部门等用人单位对学生在工程实践经验方面提出的要求。因此,当前高校给水排水工程专业在培养学生工程实践能力方面亟需进行改革和提高,以实现培养应用型、创新性的高级专业工程人才的教学目标。

三、加强给水排水专业学生工程实践能力的对策

(一)理论课程教学中的提高

在教授给排水理论基础知识的过程中应从培养学生给水排水工程系统的思维模式的角度出发,引导学生结合实习实践经验对基础理论知识进行梳理和归纳总结,对给排水管道系统、建筑给排水工程、新兴技术和需求以及水资源保护利用工程设计等内容进行了解,从而建立并完善自身的给排水整体知识体系结构[3]。此外,教师还应引导学生积极关注水处理工程相关的法规、经济、建立、施工等方面的知识与政策,形成完整的城市水系统运营管理的思维模式,从而提高自己在工程实践应用中的问题解决能力,为今后走入岗位工作奠定基础。

(二)课程设计、毕业设计中使用新的规范、标准、手册、产品的样本

在课程设计中以给水排水专业的教学大纲为依据,并以工程设计规范要求为基础进行设计,如泵站课程设计、排水管网课程设计以及污水处理厂设计等,并以校企结合的形式进行。在毕业实习与设计中可以采用组织学生进行“边实习边设计”的方式,学生在确定毕业设计的方向与内容后,通过参与现场实际工程项目从而提高设计的合理性与科学性。同时,在教师与现场技术人员的指导下,由学生独立进行设计并完整任务,不仅能够巩固学生对基础理论知识的掌握,同时能够有效提高学生的问题解决能力与实践应用能力。

(三)增加生产实习的方法提高工程实践能力

因此,有条件的高校应积极与水处理生产及管理单位进行联系,建立实习基地,为学生创造参与生产实习的机会,使其能够对风机的种类、管道的相关知识、阀门的特征以及PLC的控制原理等内容进行全面了解,帮助学生积累实践经验。同时还需注意在选择实习单位时应主要其是否具有一定的代表性,是否能够为学生提供充足的生产实习时间,并且应要求实习单位为学生提供参与主要生产环节的机会,能够全面熟悉水处理工程的实际运行及管理工作[4]。

(四)聘请企业技术人员参与教学

通过聘请工程设计、施工及监理单位具有资深经验的技术人员参与给水排水工程设计与施工的教学环节中,能够帮助学生更加全面、深入地了解工程设计及施工方面的规范性、实践性知识,培养学生的工程素养。同时,校方还可以聘请污水厂、排水公司以及自来水厂等单位中对给排水设施具有丰富管理和运行经验的专家,对给排水工程的运行管理特征以及设备的工艺进行讲解,从而提高学生对实践教学的参与积极性。在聘请技术专家进行教学的过程中可以通过专题讲座、学术报告以及研讨活动等方式进行,拓宽学生的知识视野,为学生了解给排水工程实际创造机会。

(五)在卓越工程师计划中实施经验的积累

卓越工程师计划是针对当前给水排水专业实践教学中存在的问题提出的,旨在培养具有实践应用能力的高级技能人才,某高校给水排水专业在实施“卓越工程师计划”的过程中从培养方案及实践教学环节的设置两方面进行:

1.以培养学生的工程实践能力为核心制定人才培养方案,从课设试验、施工实习、课程设计以及毕业设计等七个方面对培养计划进行安排,以培养目标为导向选择给水排水工程设计、施工及管理等企业作为实践教学基地,同时聘请具有工程实践经验的专家、技术人员在实习基地为学生进行现场指导[5]。

2.要求学生的实践学习实践累计足够40周,并在实践学习过程中撰写专业论文以及课程设计,从而提高学生的工程实践能力。同时,通过在课堂教学中以校企合作的方式培养学生的研究能力与创新能力,以给水排水实际工程项目为学习内容,让学生参与到项目研究、设计与开展的实际过程中,从而结合自身的理论基础知识切实运用到工程项目中,培养其成为卓越工程师的潜质。

3.在卓越工程师培养方案中设置基础教学、实践教学以及其他实践教学环节,为培养学生的工程实践能力创设良好的教学环境,如在基础教学中设置金工实习、计算机训练以及水分析化学实验教学等;在实践教学中设置认知实习、生产实习、毕业设计与实习等;在其他实践教学环节中积极组织创新能力拓展项目以及科技文化活动等。四、结束语综上所述,给水排水专业是以培养具有工程实践能力的应用型、实践型专业人才为教学目标的,以期为广大企业输出高质量、高能力的人力资源。实践教学环节作为提高学生实践应用能力的重要环节,应引起广大教育工作者的重视,针对当前存在的问题进行深入研究,从而提出有效的对策,保证教学质量,从而实现给水排水工程专业的长足发展。

参考文献:

[1]路程,柴蓓蓓.给水排水专业《水工程经济》课的教学改革探讨[J].新西部(下旬刊),2015,(3).

[2]沈红心,隋铭皓,邓慧萍,等.基于卓越工程师教育培养计划的给水排水专业人才模式探索[J].教育教学论坛,2012,(34).

[3]于文波.浅谈高职院校给水排水专业施工课程教学改革[J].价值工程,2014,(18).

[4]吴俊峰,朱新锋.提高给水排水专业大学生创新能力的研究与实践[J].科技创新导报,2012,(2).

给水排水课程设计篇7

文章介绍了给水排水仪表与控制课程教学改革背景,指出了目前教学体制存在的问题,提出了地方高校给水排水仪表与控制课程“1+2+3” 教学模式,即1条主线(工程应用型人才培养)、2个重心(理论教学、实践教学)、3种能力(工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力) 并举的教学新模式。

关键词:地方高校;给水排水仪表与控制;工程应用型人才;教学研究

中图分类号:G6420;TU96+1 文献标志码:A 文章编号:

10052909(2016)06011405

一、给水排水仪表与控制课程教学改革背景

1996年,“水工业的学科体系建设研究”列入国家“九五”科技攻关计划,开始了给水排水工程专业教学改革进程;1997年,高等学校给水排水工程学科专业指导委员会(以下简称专指委)西安扩大会议上明确了教学改革方向:适应水资源短缺、水污染等的挑战,专业内涵和外延方面需进一步拓展;1998年,专指委宁波扩大会议上提出教学改革重点:调整拓宽专业教育内涵、更好地为行业发展服务;1999年,专指委武汉扩大会议上制定了新的《给水排水工程专业人才培养方案》,该方案贯穿了以水质为核心的主导思想,专业内涵有了进一步发展,体现了社会和科技发展对该专业的新需求[1-2]。在优化教学内容基础上,对水质工程、水资源、管道系统、建筑给水排水等主干课程进行了整合与充实,建立了以10门主干课为核心的新课程体系,给水排水仪表与控制课程为其中之一,《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》将给水排水仪表与控制课程列入16门推荐课程[3]。

为了更好地反映水的社会循环整体概念,以及科学与工程融合的专业发展特点,经教育部批准,在2012年高等教育本科专业目录中,“给水排水工程专业”正式更名为“给排水科学与工程专业”。据教育部统计,截至目前,全国有159个办学点开设给排水科学与工程专业,毕业生8 561人,在校生40 000人。随着专业改革进程的日益加快,相应地对给水排水科学与工程专业高等教育提出了更高的要求[1-2]。

地方高校作为高等教育的重要组成部分,要为地方和区域的经济发展作贡献,为地方针对性的提供应用型人才。在当前形势下,地方院校如何培养适应社会需求和企业需要、具有时代特色的应用型人才,是值得我们探讨和研究的理论与实践相结合的问题[4]。应用型人才可分为三类:工程应用型人才、技术应用型人才和技能应用型人才[5]。随着地方经济快速发展和人民生活水平的提高,给排水行业内涵发生了很大变化,行业的服务对象从城市基础设施建设,扩大到水社会循环的整个过程和各个环节;行业的任务从主要解决城市和工业用水的供给和排放,即以满足“量”的需求为主,转变为以改善水质为中心、水量与水质问题并重,满足实现水的良性社会循环的目标[2]。相应地,对给排水科学与工程专业人才质量上的要求也在发展变化:对给水排水行业人才知识结构和素质的要求越来越高,需要在水的开采、加工、输送、再生回用和可持续利用等方面,具有由以下各部分组成的专业知识结构,即水处理工艺、水资源与管网、水工业经济、有关的工程知识和机电、仪器仪表、计算机与自动控制等方面高新技术知识,社会对工程应用型人才的需求也越发迫切。

给水排水仪表与控制课程涉及给水排水、仪器仪表和自动控制等3个学科的内容,以仪器仪表和自动控制技术在现代化供排水工程中的应用为教学主体目标,该课程是给排水科学与工程专业主干课程,也是为地方培养给排水行业应用型人才的重要教育环节。在上述背景下,适应社会发展推进教学改革势在必行。

二、给水排水仪表与控制课程现有教学体制存在的主要问题

(一)专业课程体系设置不合理,课程整体性和延续性不足

专业课程体系设置不合理,表现在:一是部分教学内容在不同课程中简单重复。例如水泵的变频调速控制,在泵与泵站、水工艺设备基础课程中也有涉及。二是相关专业课程的衔接不当。如给水排水仪表与控制课程教学需要泵与泵站、水质工程学等课程的理论基础,但部分高校将这些课程与给水排水仪表与控制课程同步开设,甚至后期开设[6]。由于没有相关专业理论知识基础,学生对该课程内容难以消化和吸收,也给教师授课带来难度,极大地影响了教学效果。上述现象造成给水排水仪表与控制知识体系缺乏整体性和延续性。因此,做好相关专业课程体系的整体设计和教学内容的合理衔接也迫在眉睫。

(二)课程教学内容相对陈旧和单一

在高等教育大众化阶段,应用型人才培养具有十分明显的多样性、动态性和复合性特征,应侧重技术创新[7]。地方高校给水排水仪表与控制课程应及时跟踪地方水工程中新型仪表与设备、水厂现代化自动控制系统的发展,并将其融入教学内容。但是,目前大部分高校教师基本依照教材讲授,教学内容更新速度明显滞后,知识相对陈旧[6]。

近年来,随着水污染的加剧与水质突发事件的频发,水源水质预警、管网水质监控、遥感监测技术等方面的研究与应用日益广泛。但因教学软硬件配置不足,教学内容无法实现与时俱进。

此外,部分教师在学时分配上欠合理、教学内容单一,不能根据课程特点注重学科交叉内容的讲解。如给排水科学与工程专业毕业的任课教师在水处理工艺、泵站和管网调度等内容上安排了过多学时,与其他专业课程内容重复过多;自动控制专业毕业的任课教师则着重讲解自动控制理论,且不注意把握深度,学生难以理解且不能抓住重点。

(三)忽略实践教学环节,学生工程实践教育不足

应用型人才培养目标应侧重能够在社会生产、管理和服务的第一线解决实际问题[8],实践教学是实现该目标的重要途径。很多地方高校依然沿袭传统的人才培养模式,即以理论教育为主线,重理论轻实践。主要表现在学时少、重知识传授而轻能力开发、与理论教学脱节等,如教学中忽略相关仪器仪表和自动控制知识的介绍等;学生在给水排水仪表与控制方面的工程实践教育和能力培养被边缘化,出现工程意识和实践能力薄弱、创新精神不足、职业意识淡薄等问题。

三、地方高校给水排水仪表与控制课程“1+2+3”教学模式

较强的实际工程能力是工程应用型人才的重要基本特征[9]。因此,笔者根据地方对给排水行业人才的需求、学校办学目标和生源特点,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以强化工程能力为重点,注重创新教育和工程教育,提出了1条主线(工程应用型人才培养)、2个重心(理论和实践)、3种能力(工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力)培养并举的“1+2+3”教学新模式。

(一)理论教学新模式

给水排水仪表与控制属于交叉学科,课程教学和学习难度大。对于地方高校而言,革新教学内容、手段和方法,打破照本宣科的教学模式是提高课堂教学质量、培养工程应用型人才的关键。

1.与相关专业课程教学安排的协调

给水排水仪表与控制课程教学内容主要包括给排水自动化仪表与设备、离心泵调节、污水提升泵站自动控制、水处理工艺自动控制等,需要与水质工程学、泵与泵站、给排水管道工程等专业课程衔接,因此,教学时间应安排在上述课程之后。教学大纲的制定应与上述课程统筹规划,避免内容简单重叠。同时应注重与工程实践的高度契合,以自动控制技术在给排水行业应用为导向和原则,重点在于让学生了解、掌握给排水行业仪表设备、水处理自动控制系统的原理与应用,并可自行完成水处理自动控制方式的初步设计。

2. 加强校企合作,提高教师职业素养

校企合作是实施产学合作教育的前提[10],对于以工程应用型人才为培养目标的地方高校尤为重要。通过校企合作,教师可及时把握地方给排水行业领域研究与实践发展前沿,把相关内容引入课堂,实现理论教学革新与工程实践发展的对接。如与供排水公司、设计院等企业的工程师不定期地进行交流沟通,就给排水行业发展、实际工程中遇到的问题进行研讨,弥补学校教师自身工程实践的欠缺,提高自身职业素养。

3. 将素质教育与创新教育相结合,革新教学内容

创新教育是素质教育的核心。素质教育是创新精神和创新能力的基础,创新精神和创新能力是素质教育的集中体现。当前在全面提高学生素质的基础上特别要注意培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,这是决定教育成败的关键[11]。在教学内容安排上,要以技术进步需求为牵引,注重素质教育与创新教育的结合,突出系统性、科学性和前瞻性。如根据目前水质越发复杂,传统自动控制系统功能单一的情况,给出水处理影响因素不唯一的案例,引导学生自行设计多干扰因素的智能环控制方式,并配置水泵、在线监测仪表等附属设备,将课程中涉及的自动控制、仪表与设备、工艺和监控系统的知识融于一体,提高学生理论知识的综合运用能力,开发其创造性思维。此外,在保持教学内容相对稳定的基础上,注意推陈出新。如:一方面,将国内外给排水行业高新技术融入教学内容。如在“给水排水自动化常用仪表与设备”章节,补充市场上新型产品介绍;混凝单元增加现代化水厂应用较多的流动电流复合环控制技术;污水处理自动控制工艺补充利用ORP、DO和PH在线实时控制脱氮除磷内容;沉淀和过滤单元增加新兴的经济适用技术,如利用原水浊度与水温分别实时控制沉淀池排泥和滤池反冲洗。另一方面,指导学生通过网络教学平台和文献检索,课外拓展阅读与理论课内容相关的最新工程开发应用成果,并在课堂上就其中的问题组织学生讨论,为学生答疑解惑。

4.“教”与“学”的有机结合

一是引进优质教学资源,创新授课方式。传统多媒体教学造成任课教师过于依赖PPT,照屏宣课,师生之间缺少交流,授课方式呆板单一。近年来,广州大学开展“创新强校工程”,加大了学科建设投入,笔者申请购置了与课程相关的现代化教学设备和CAI软件,在课堂上增加了水工程中典型仪表结构和操作演示,以及自动控制工艺的仿真教学展示。教学内容由平面到立体,由静止到运动,难以表达、极为抽象的内容得以清晰呈现,增强了课堂教学的直观性和生动性,活跃了课堂气氛,提高了学生的学习热情。在该过程中笔者实行以问题为主线的教学,如请学生指出工艺中的传感器、控制器和执行设备,说明自动控制方式等,在提高学生学习能动性的同时,实现了课程前后内容的有机结合。

笔者还及时跟踪国内外行业发展动态,通过检索、调研和实习机会,采集、录制国内外相关工程实例视频并融入理论讲解,为学生参与工程实践奠定理论基础。

二是变换教学主体,引导学生自主创新学习。笔者提取学生课外科技活动或是课外拓展阅读中有价值的研究成果,融入教学内容。同时变换教学主体[9],由学生主讲,将“教”与“学”有机融为一体。

5. 构建网络教学平台

网络教学平台是引导学生自主学习的重要支撑。在广州大学教育教学研究重点项目的支持下,笔者整合教学资源,拟搭建给水排水仪表与控制网络教学平台。该平台分为四大模块:教学资源、在线测试、师生互动和知识广角。在教学资源模块,学生可以随时下载学习资源,如教学大纲、教学视频、课程PPT、水工艺自动控制实例视频等;在线测试模块,建立了涵盖整个教学内容的试题库(附标准答案),有选择题、填空题、问答题和判断题等多种题型,学生可以在线测试并进行自我评分;师生互动模块可实现网络答疑、网上提交和批改作业;知识广角模块包含国内外给排水行业相关新闻、工程实例的介绍等,用于拓展学生视野。该平台与课堂教学相辅相成,构建以学生为中心、多媒体教学与网络自主学习相结合的学习环境和体系。

6. 优化考核方式

传统教学普遍以考试为主要考核方式,平时成绩多根据学生的出勤和作业情况评定。其缺点是不能全面反映学生的学习效果和能力。对此,笔者改革考核方式,通过闭卷考试、研究论文、设计性作业、课外科技活动参与情况等多侧面全方位考核,推动学习的开放性。

(二)多元化实践教学新模式

实践教学是培养学生综合运用知识、技术和现代工具创造性解决实际问题的重要环节。学生既要动手,更要动脑,解决工程问题的能力是工程应用型人才的重要标志。广州大学给排水科学与工程专业实践教学包括实验、实习、设计和实训4个环节。笔者以工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力培养为核心,充分利用各个实践环节的教学机会,结合本科生课外科技活动,与理论教学并举,多层次、多方位、循序渐进地渗透课堂教学内容,实施“课内课外、校内校外、产学研一体化”的多元化实践教学,让学生学以致用,适应地方经济和社会的行业发展。

1.实验

给排水科学与工程专业与给水排水仪表与控制课程相关的实验课程有水分析化学、水处理实验技术。笔者在教学中,对课堂教学涉及的、给排水工程应用广泛的仪表,如浊度计、PH计和DO仪,对照构造,在操作演示之前增加了仪器原理讲解,强化学生对理论教学内容的理解与掌握。另外,对目前污水厂应用较多的SBR、UNITANK等水处理自动控制工艺,通过教师讲解与学生动手演练,让学生充分了解工艺原理与控制过程。将以课堂教学为主、模拟实验教学为辅的学校教育与以生产实践能力培养为主的生产教学紧密结合,培养具备丰富专业知识、创新能力和专业技能的工程应用型人才,也为下一步实习奠定基础。

2.实习

给排水科学与工程专业的实习教学包括认识实习、生产实习和毕业实习。笔者根据理论教学安排和相应的学生认知度进行实习讲解。认识实习时,因学生还未学习专业课,笔者仅向学生介绍工艺配置的仪表名称和用途,熟悉自动控制工艺的基本流程,让学生有初步的感性认识。生产实习时,学生已修完泵与泵站、水质工程学等课程,但还未学习给水排水仪表与控制知识。笔者重点介绍不同仪表,如DO仪的类型和主要功能,工艺的自动控制与人工控制的区别、如何实现自动控制等。毕业实习中,介绍课堂曾经讲授过的变频调速水泵和调节阀等执行设备、仪表的构造、选型和基本原理,对某些自动化工艺,如UNITANK,对照构筑物,将课堂讲授的工艺控制原理与过程重复讲解,同时回答学生现场提出的问题。实习结束后,从过程考察、课题答辩、实习报告质量三方面综合评定成绩,引起学生对实习各环节的重视,为工程实践奠定基础。

3.设计

与给水排水仪表与控制课程有关的设计教学主要包括水厂和泵站的课程设计以及毕业设计等。在设计过程中,笔者引导学生结合课堂教学和实习,设计实际工程中应用较广的水处理自动控制工艺,并加入离心泵调节、仪表选型等内容。在设计教学中笔者还启动了校企协同培养模式,邀请经验丰富的市政设计高级工程师,结合工程实际为学生讲解设计注意事项,提高学生工程设计能力。

4.实训

2010年,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”),这是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措[12]。广州大学于2016年春季学期启动卓越计划,依托企业平台,本着“资源共享、互惠共赢”的原则,充分利用寒暑假进行为期2周的实训教学。

笔者本着“尊重个体差异、强调特色培养”的原则[13],根据学生的兴趣和特长,将负责指导的学生分流实施实训教学。一部分学生参与课外科技活动。笔者担任指导教师,以来源于企业的实际工程项目为题,积极吸引有潜质的学生参与部级或广东省创新创业训练、“挑战杯”等本科生科研项目。在这个过程中鼓励学生勇于探索,拓宽知识面,使学生在活动中受到教育,在创新中提高能力和素质。近几年,笔者指导的学生获得“中国给水排水杯”本科生科技创新优秀奖和广东省“挑战杯”大学生课外科技活动特等奖。另一部分学生则去自动化程度高的大型水务集团跟班工作,或去设计院参与现代化水厂设计,把学生、学校、企业和社会紧密结合起来,实现教学、科研和生产的对接,在理论学习与工程实践过程中培养高层次工程应用型人才。

四、结语

给水排水仪表与控制课程教学有其内在规律,以社会主义市场经济及学科发展的内在规律为导向,以工程应用型人才培养为主线、理论教学和实践教学2个重心、工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力3种能力

并举的人才培养教学新模式,能充分发挥其优势,提高课程教学质量,提升学生综合素质,切实达到教学目标,满足时展和行业对工程应用型人才的需求。

参考文献:

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给水排水课程设计篇8

关键词:《建筑给水排水工程》 课程教学改革

《建筑给水排水工程》课程是给水排水工程专业必修的专业课程,也是环境、建筑、土木类、建筑电气等专业的必修或限选课程。作为以培养高等职业技术人才为目标的高职校,针对传统的教学方面存在的很多缺陷,本文结合我校正在进行的课程教学改革工作初步探讨了本课程的教学改革方向。

1. 学科特点

1.1发展迅速。我国“建筑给水排水工程”学科自20世纪50年代设立至今,其内涵和外延均有很大的变化,由初始设立的简单室内上下水管道及设备,发展成为由建筑内部给水排水、建筑消防给水、建筑小区给水排水、建筑中水处理和特殊建筑给水排水组成的较为完整的建筑给水排水学科体系。高层、超高层建筑的崛起,住宅小区的兴建,节水技术的普及,绿色生态小区、绿色住宅、健康住宅等新概念的提出为本学科注入了新的知识点,使建筑给排水工程学科焕发出新的生命力;新技术、新设备、新材料的涌现推动了建筑给水排水工程学科的进步与发展。

1.2实践性强。作为一门工程类学科,“建筑给水排水工程”是一门实践性很强学科。对理论知识掌握得好坏最终要表现为实践能力大小。在全国注册公用设备工程师(给水排水)执业资格考试的三门课程中,该门课程占40%的比重,由此凸显出其在实践性环节中的显著地位及重要性。

1.3与其他学科交叉多。作为建筑的附属设备之一,“建筑给水排水工程”与暖通、电气、煤气等学科在设计、安装、施工等方面都存在较多的交叉,需要工程技术人员同时具有相关的知识和能力。

2. 传统教学存在的问题

2.1教材内容陈旧。目前的《建筑给水排水工程》教材在内容设置及形式上均沿用20世纪40年代末前苏联的高等学校教材《房屋卫生技术设备》编写大纲和各章节内容安排,虽然经过多次修编,但是许多内容仍需进一步改进。当前新型建筑水系统及其技术不断涌现,设计和施工规范也在不断地修订,以往陈旧的概念亦在慢慢隐退,旧的教材内容及其体系难以适应社会发展和学生的需求。

2.2课程设置不满足实际需要。《建筑给水排水工程》既是给水排水专业的主干课程,又是建筑设备工程的组成部分。目前的课程设置与相关学科交叉、覆盖的知识较少,培养的学生仅仅具备单一的建筑给水排水的专业知识,远不能满足市场各单位所需求的具备水、暖、电知识的复合型人才的需求。

2.3师资力量单簿,教学手段单一。大多数课程教师因其观念和经历所限,导致在教学过程中重教材轻现状,重设计轻施工,重讲授(理论)轻示范(实践)。尽管目前“建筑给水排水工程”的教学手段已从过去传统的黑板加粉笔的单一方法,逐步转化为运用多媒体课件等现代化教学手段与传统教学方法有机结合,但目前教学课件的制作只限于PowerPoint形式,过于单一,还有待改进。

3. 解决办法

3.1完善课程结构,拓宽教学内容。

首先,注重《建筑给水排水工程》课程与本专业前接课程及后续课程有机地衔接。学生在对前接《建筑概论》、《水力学》、《水泵及水泵站》等课程的基本理论、基本原理能够进一步理解和应用后,进行本课程的讲解,其中穿插讲授上述课程在本学科中的应用。在课程的后期应加强对本学科的法律规范、标准、文件的学习。

其次,注重其他学科知识对本学科的影响及在本学科领域中的应用。为了拓宽专业口径,培养多层次的复合型人才,在建筑给水排水课程中应增加工程安装、工程概预算、管理方面的基本知识和技术、编制工程设计文件等内容,并对课程作进一步的精选、整合和精简,做好课程结构的整体优化。

3.2丰富教学手段,加强理实结合。

教师应利用现代化教学技术与方法,改变传统的以教师为中心的教学结构,采用启发式或讨论式的教学方法以激发学生参与本课程的积极性,活跃课堂气氛和思维。收集工程实例并精心穿插到各教学章节中,将一些典型工程实例作为课外补充作业的形式留给学生。学生课下思考完成后,教师在课堂上与学生共同分析解决问题的最佳途径与方法,由此调动学生的学习积极性,激发学生的学习热情,使学生对本门课程产生强烈的参与意识。在教学方式上尽量采用多媒体等现代科学技术,利用其能在短时间内传输、储存、提取或呈现大量的图形、图象、活动画面等方面的信息,使理论教学与工程实践密切结合在一起,缩短了学生的实践认知过程。开发多媒体研究课件作为真实研究的补充,在原有的PowerPoint课件形式下,增加采用Flash、3DMax等课件制作软件,使多媒体教学图文并茂、丰富多彩。通过多媒体课件能收集大量的课堂讲授的素材,信息量加大,讲授效率提高,并能及时更新内容,改进备课方式,从而能很好地保证课堂教学质量。

强化课程的工程训练环节,重视实习环节,拓展课程设计类型。根据教学进度和安排,有针对性地让学生走出教室,参观水加压泵站、室内游泳馆、室外景观水等,调研建筑给排水及消防系统等,对工艺及运行管理中的优缺点和存在的问题进行分析并提出自己看法,撰写调研报告。针对各用人单位对毕业生需求信息,合理调整课程设计和毕业设计内容,并对学生进行针对性指导。

3.3提高师资水平,促进校企合作。

作为高等职业技术学校,培养的是能在工程一线从事项目管理和施工的技术人才。作为专业学科的教师,首先必须有深厚的理论功底,同时必须掌握本行业最新、最先进的技术和经验,尤其是施工安装知识和经验。因此,就要求专业教师与设计、施工单位保持紧密联系,及时了解相关的技术攻关成果,将先进的科研成果引人到专业课教学之中,丰富教学内容,使学生的专业技能培养与学科发展的前沿紧密结合。同时,结合目前建筑给排水学科,对教学内容上进行及时的更新、引入,实现教学内容与学科发展同步,不断充实、完善授课内容,更新、再版教材。

《建筑给水排水工程》课程改革与研究是一个不断完善和发展的过程。我们必须强化实践教学为主题的教学改革,引导学生将学到的多学科理论知识应用于解决实际的工程问题,实现从重视知识的传授、智力的培养向重视能力培养转变,从以学习知识为主的“知识目标观”向以学习方法和能力为主的“能力目标观”转变,从“培养知识型人才观”向“培养创新型人才观”转变。

参考文献:

给水排水课程设计篇9

1实践环节教学的现状及存在的问题

建筑给水排水工程教学实践环节建设的内容主要包括课堂实践教学、三个实习(即认识实习、生产实习、毕业实习)及两个设计(即课程设计、毕业设计)等三个方面的内容。实践环节教学建设中,应以学生为中心,通过全面的参加专业实践,将所学理论知识和专业技能正确运用于生产实际,培养学生的综合能力,为毕业后独立从事专业技术工作打下坚实的基础。但从目前各高校本课程的教学情况来看,实践环节教学主要存在以下问题:

1.1由于建筑给水排水工程发展很快,随之涌现出较多的建筑给水排水新技术、新设计规范、新设备、新设计方法等。由于高校课程课时设置及新技术传播应用时间滞后等原因,高校教学授课过程难以将课堂内容与实际问题有机结合起来,造成学生在校所掌握的知识点与实践存在一定的差别[2]。学生毕业后到工作中还要从头研究规范及标准。另外,目前使用的教材中,与实际工程相关的例题及练习题明显不足,学生达不到训练要求。

1.2缺乏高质量的多媒体教学技术和网络课程体系。虽然,有些教师自己也制作了一些建筑给水排水工程方面的多媒体课件,但仅以PowerPoint等简单形式表达,在图像、活动画面及声音等方面缺乏素材,使学生对学习缺乏兴趣。也有些教师开发的网络课程不够完善,仅在网络平台上上传了一些简单的教学大纲、教案等,起不到实际的教学效果。

1.3实习学时及质量不能保证。由于缺乏实习经费及实习基地等原因,现在许多高校的实习,由过去的实际动手变为“走马观花”。另外,实习不能给单位带来经济效益,或者由于实习相关单位(如建筑设计院,房地产开发公司,建筑工程安装公司等)管理体制的变化,许多单位对学生来实习不乐意安排。因此,学生没有机会长时间在实习单位参与实际工作,实习质量大打折扣。

1.4实践教学的指导教师水平受限。由于不能接受企事业单位工作人员的实践指导,实践教学的指导教师的实践能力就变得越来越重要。但是,现在各个学校在引进人才时大多重视科研能力,而忽视了人才的实践能力,所以现在很多专业课教师,尤其是年轻教师实践教学的指导能力往往不能满足教学要求。教师没有在建筑工程安装公司或建筑设计院从事过系统的实践工作,很难在实习或设计中指导学生进行实际的工程训练,或进行相关的专业问题解惑答疑。以上这些问题大大减弱了在实践环节教学方面的效果,不利于学生对专业知识的掌握和运用,毕业生不能够很好的适应用人单位的工作。

2实践环节教学建设的主要内容

2.1调整教学大纲,更新教学内容,与实际工程应用相结合把主要精力用于工程应用型人才的培养上,是工科本科院校正确的发展观,也是工科本科院校办学特色的基点[3]。针对目前理论课程教学与实际工程应用相脱节的现象,及时修改教学大纲,修订教学方案及教材部分章节内容,增加建筑给水排水新技术、新设备及新的规范标准;确立重点课程建设,进行教材编写、出版,完善试题库,自编习题册,引导学生以实践为主,教师授课为辅,讲练结合,避免学生面对课程设计或毕业设计无从下手。

2.2丰富多媒体教学模式,开发网络化教学平台在教学方式上尽量采用多媒体等现代技术,在短时问内传输或呈现大量的图形、图象、活动画面等方面的信息,使理论教学与工程实践密切结合在一起,缩短了学生的实践认知过程。开发多媒体课件作为真实工程案例的补充,在PowerPoint等简单课件的基础上,制作新的Flash、3DMax等动态课件,使多媒体教学图文并茂、丰富多彩。通过多媒体课件能收集大量的课堂讲授的素材,信息量加大,讲授效率提高,从而能很好地保证课堂教学质量。同样,通信、网络及多媒体技术基础上发展的Web远程教学可以使各种教学资源得到整合,并通过Internet以更加生动的形式进行传播。建立网络教学平台,将网络技术应用在实践性教学上,将过去传统的、静态的书本教材形式转变为由图文、声、像具备的动态教材,而且能够实现教材各元素的非线性链接和灵活跳转,提供人性化的人机交互环境。同时,通过互联网络,可以将最新的建筑给水排水设备及技术最形象的表达,给学生更多直观的、感性的认识。实施网络化教学有利于激发学生的学习兴趣,增强学生的求知欲望。

2.3增加实习经费,建设实习基地,保证实习学时及质量根据建筑给水排水工程的特点,建立长期与短期相结合、校外与校内相结合的实习基地。广泛联系从事设计、建设、运行与管理的建筑给水排水工程领域的企事业单位,加强校企合作,进行校外实训基地建设。有条件的学校同时还可以充分利用校内资源为实践教学服务,并与社会企业建立集教学、生产、技术推广和科研创新等功能于一体的产学研基地。因此,教师可以将认识实习、生产实习及毕业实习等实践环节教学全部融入到专业课程的教学中,强化了学生与实际工程的接触和实际动手能力。

2.4深化实践环节教学的指导教师队伍建设,强调教师的实践教学经验工程教育的人才培养必须面向工程实际,加强工程训练,这是我国未来经济发展的迫切需要,也是包括发达国家在内的高等工程教育的经验[4]。以大工程观来看,21世纪的工程人才必须具备工程知识能力、工程设计能力、工程实施能力、价值判断能力、社会协调能力和终身学习能力[5]。从事实践教学指导的教师本身就应该是一名合格的工程师。学校应组织青年教师到建筑设计研究院所及相关单位进行培训、学习,参与实际工程的设计或管理工作,帮助青年教师积累工程实践经验。可想而知,从事工程类教育的教师实践能力的相对不足对实践性教学效果必然产生一些不利影响。因此学校应该优先选择“双师型”教师担任实习或设计的指导教师。当然,有条件的学校可以聘请一些具有较丰富设计、施工经验的工程师或退休老教师充实实践性教学队伍,缓解实践教学指导师资力量相对薄弱的情况,同时对年轻指导教师起到传、帮、带作用,提高实践教学的效果。

给水排水课程设计篇10

关键词:给排水科学与工程;可持续设计;绿色建筑;特色专业

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0209-02

为了培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才,教育部于2010年启动了卓越工程师教育培养计划[1],简称“卓越计划”。针对传统教育模式培养中存在的问题,以实施卓越计划为突破口,着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题,推进高等工程教育的改革和创新,实现我国经济社会可持续发展。目前我国建筑工程等相关行业在国民经济中占有极大的比重,绿色建筑作为可持续发展观的应用,对促进经济持续发展、保护环境生态起着重要作用。所谓绿色建筑,是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[2]。近年来绿色建筑理念受到社会各界的积极重视,作为工程师培养的摇篮,建筑类高等院校在贯彻绿色设计理念和传播绿色设计知识方面责无旁贷。

当前我国大学生就业已完全走向市场,以市场为导向培养专业技术人才是给排水工程专业的重要任务。在国家社会高度重视可持续发展的大背景下,提高教学质量与综合竞争力是促进专业课程建设的重要推动力。本文以给排水科学与工程(以下简称给排水专业)主干课程教学内容为基础,结合绿色建筑可持续发展理念,探讨可持续设计教育教学的模式构成,以期为高水平给排水工程师的培养提供参考。

一、可持续设计教学的基本原则

我校作为培养建筑工程及相关行业工程技术人员的摇篮,在提倡建筑可持续发展的今天,通过教学过程中传达绿色设计理念是可持续发展观的有效应用。可持续设计教学的核心理念是通过以学生为主体、以教师为主导的设计实践和跨学科知识的整合来推广绿色建筑节水与水资源利用的设计理念与方法,相关教学内容和技能训练要适应建筑行业可持续发展的集成化技术所需。其中专业课程建设是建立在以人为本的基础之上,通过调动学生的积极性,按照新形势下社会对给排水专业人才的需求,强化基础课程训练,面向实践工程、突出专业特色,构建应用创新型人才培养的专业课程教学体系。

二、可持续设计教学模式基本构成

1.早期学科知识强化。节水与水资源利用部分在绿色建筑的评价标准中占有极其重要的地位,如何将绿色设计理念引入到给排水工程专业主干课程的教学内容当中,普及可持续性知识,进行可持续性设计,这都和早期的可持续知识教育密切相关。为使学生能够尽早有针对性地学习与应用有关知识内容,课程设置方面主要体现为校内外实习、实验等实践性教学环节。我校通过长期的合作和建设,先后和多家企业签订了实习基地协议,学生可以在这些实习基地进行较全面的实习环节训练,确保学生各实习环节的有效实施。随着学校新校区二期工程的进行,新建成的中水处理站成为给排水科学与工程专业的校内实验实习基地,从而大大增加了学生接触专业的机会,进而增强学生的实践能力。

本专业实验中心承担了所有专业课程的实验教学任务。在实验教学过程中,着重加强综合性、设计性实验的建设,以强化学生的创新意识和动手能力,从而有助于学生综合素质和能力的提高。随着实验中心的不断发展建设,开放性实验室的建成对于帮助学生掌握专业知识和培养高素质创新人才都是至关重要的。总之,在实践环节让学生充分全面地接受到给排水科学与工程的全面训练,为将来从事给排水科学与工程方面的专业工作奠定了坚实基础。

为了弥补课堂教学中实践性弱的问题,还可以组织学生参加工程实践,做有工程背景的相关课题。具体可以由教师或工程技术人员共同指导学生的实践环节,合理分组和分配课题资源,确保学生亲自动手操作的同时,也在实践过程中构建了团队与合作的工作环境,较早地培养工程设计专业学生的职业习性,使学生对可持续设计理念有更深入的了解。

2.跨学科教学知识内容体系构建。现代高校过分细化的学科与专业分工,在提高工作效率方面有着不可估量的作用,但它同时也割裂了学科之间应有的联系。目前,在我国建筑类高等教育领域,绿色建筑主题涉及到建筑学、城乡规划学、土木工程、材料科学与工程、管理科学与工程等六个一级学科和包含十几个二级学科,共同完成培养建筑行业所需的专业工程技术人员的目标。每个学科都在各自领域内对绿色建筑进行了深刻探索与研究,但是缺乏以全局观来考虑绿色建筑的教学环节。如何以现有的分工基础考虑学科融合,建立健全给排水工程专业对其他相关学科的一些必要知识体系的整合,真正做到使学生掌握相关绿色理念的研究进展和技术措施。

根据给排水工程专业教学计划的特点,设置合理的给排水本科专业课程体系是培养专业人才的基础。通过设置《水质工程学》、《给水排水管道工程》、《建筑给水排水工程》、《水工程施工》、《土建工程基础》、《水力学》、《水微生物基础》、《水分析化学》、《水泵与水泵站》等专业主干课、基础必修课和选修课外,还应注意其他院系为我院开设的相关课程,如《给排水工程计算机绘图》、《给水排水工程建设监理》、《室内采暖》、《空调通风和制冷技术》、《给水排水地理信息系统》等课程,以知识拓展为目标的选修课程有助于消除学科壁垒,综合将多学科专业知识应用于设计实践中。让学生在对本专业知识有效掌握的同时,重视对建筑学、建筑结构、建筑设备等专业知识的融会贯通,为培养熟悉绿色设计内容的给排水工程师打造一个坚实的基础平台。

3.整合教学组织结构、强调课程模式建设。传统以教师为主导的课堂教学是我国大部分建筑类院校给排水专业所采取的教学模式,它的核心是“单向”的教学,具有较强的阶段性与延续性,但在绿色建筑理念飞速发展的今天,其局限性也突显出来。“单向”教学的重点集中在教学大纲制订的内容范畴、重点难点辩析、课程深度的考虑,往往在一门课程学习结束后,学生依然不能很好地理解该门课程的内容,更谈不上与其他相关学科的有机关联。

为了有效系统地将多学科知识和技能整合,让学生在掌握知识的同时积极主动地思考,培养学生能够更好地处理在实践中所遇到的问题,有必要将传统的“单向”教学方式向多元现代化授课方式转变。比如在课堂教学中开展以学科交叉为导向的小组讨论会,重视综合技能培养的相关培训,在设计教学环节开展多专业协同指导的方式。随着计算机技术的高速发展,通过以多媒体手段为基础的形象教学,可以循序渐进、深入浅出地贯穿整个给排水专业教学过程中。通过制订各阶段培养目标,有侧重点发展其中某类教学模式,形成不同特色的综合型教学氛围,充分发挥学生的主观能动性,引导学生对绿色设计方案进行多方面思考,提高学生在整体上认识的能力,为培养学生处理多学科综合问题的能力奠定基础。

4.强化专业特色教育,提高创新设计能力。面对当前给排水专业竞争压力逐年增大的现状,强化专业特色教育是保障其培养质量与竞争力的有效手段。在可持续性教学过程中要注重专业技能培训的特色教学方法,通过广泛吸收国内外先进的教育理念和教学经验优化课程教学内容、丰富课程内涵,鼓励学生开展以实践为主线的专题训练课程,让学生真正了解绿色建筑节水与水资源利用部分的工程设计步骤与要求。

专业特色教育本身是一个不断积累、不断完善的过程。为了更好体现科学技术发展的趋势、适应社会发展的需求,其本身也需要具备探索性、创新性,勇于开拓、坚持创新是保证人才培养质量与提高竞争力的有效手段,这就要求在教育观念、培养目标、培养模式等方面不断探索。

5.推进教学资源应用,构建终身学习平台。在信息化时代高速发展的今天,网络资源的应用是拓展教学内容的重要渠道。通过网络教学资源和专业门户网站等多种方式可以最大限度地促进学生在课堂教学之外参与到专业学习之中,培养学生自主学习的能力。学生由被动地接受知识变成了认知的主体,从相对枯燥的教学过程转变到带着任务解决实际问题的学习,网络的信息量大,信息传递便捷,不受时空限制,使得学习变得更加便捷,有利于学生创造能力的培养。特别是针对具备一定专业基础的高年级学生,可以培养利用网络进行信息的获取、分析以及加工的能力,网络技术手段对其综合能力的培养、知识层面的拓展有极大的帮助,通过对多种教学资源的整合,有助于教学过程的延伸与深化学习层次,帮助学生建立可持续性的终身学习习惯,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。

网络的应用不仅仅是体现在知识面的拓展上,多种计算机应用软件的运用也给绿色设计带来巨大的影响,然而现代的应用软件层出不穷,仅仅依靠课程教学的有限学时是不能使学生充分掌握其操作技能的,如何引导学生在网络平台上对新方法、新工具进行探索性使用,将有利于培养学生对整体方案上进行多方面思考,提高学生的创新设计能力。

三、结语

给排水科学与工程特色专业课程创新教学模式是重视专业技能的培养和专业特色的教学方法研究,在突破传统教学方式的基础上,基于交叉学科进行多专业协同,培养学生整体考虑绿色设计知识,在专业课程建设中不断创新,培养高水平给排水工程设计人才,推动建筑行业的可持续发展。

参考文献: