理實一體化教學(xué)模式在建筑給水排水工程教學(xué)中的應(yīng)用

陳柱慧

摘 要 建筑給水排水工程作為給排水工程技術(shù)專業(yè)的核心能力課程，在教學(xué)中存在諸多問題。將理實一體化教學(xué)模式應(yīng)用在建筑給水排水工程教學(xué)中，能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，強(qiáng)化學(xué)生的實踐能力，提升學(xué)生對該課程的認(rèn)可度，達(dá)到“知行合一”的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞 建筑給水排水工程；理實一體化；教學(xué)模式；BIM

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）04-0129-03

Abstract The building water supply and drainage engineering has become the core course of water supply and drainage engineering specialty. However， there are many problems in its teaching. Thus， to

apply theory and practice integration teaching model in engineering of water supply and drainage for building can enhance students learning motivation， practical ability and recognition of the course， to achieve the “unity of knowledge and practice” learning effect.

Key words building water supply and drainage engineering； theory and practice integration； teaching model； BIM

1 前言

在全國職業(yè)教育工作會議上，習(xí)近平總書記對職業(yè)教育提出“知行合一”的要求。如何把“知”和“行”統(tǒng)一起來，把理論有效地應(yīng)用于指導(dǎo)實踐，是職業(yè)教育一直在積極探索的問題。理實一體化化教學(xué)模式為這個問題提供了新的解答，將這種模式應(yīng)用在“建筑給水排水工程”課程教學(xué)中，能在尊重傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上較好地摒棄不足，提升優(yōu)勢，讓學(xué)生以用促學(xué)而學(xué)用融合，達(dá)到“知行合一”的學(xué)習(xí)效果，真正提升教學(xué)質(zhì)量。

2 建筑給水排水工程教學(xué)中存在的問題及應(yīng)用理實一體化的必要性

學(xué)生的學(xué)習(xí)動力不足 在傳統(tǒng)課堂上，大多以教師為主體，學(xué)生只能被動地接受教師的講解，很少融入自己的思考，處于淺層次的學(xué)習(xí)狀態(tài)中。自控能力不強(qiáng)或基礎(chǔ)不好的學(xué)生容易走神兒，上課睡覺、玩手機(jī)、講話或者抵觸學(xué)習(xí)的現(xiàn)象就會出現(xiàn)。這往往不是因為學(xué)生心理上對學(xué)習(xí)的抵觸，更多是因為學(xué)生大腦不能及時有效地處理學(xué)習(xí)信息，導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難、學(xué)習(xí)動力不足，甚至厭學(xué)。在課后交流中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生也想學(xué)好，但他們聽課經(jīng)常卡殼，對基礎(chǔ)理論知識理解不透徹，常常因一部分內(nèi)容而糾結(jié)，又不能及時溝通解決，沒有成就感和進(jìn)步感，也體驗不到學(xué)習(xí)的快樂，覺得上課是一種煎熬，在課堂上痛苦地掙扎而產(chǎn)生焦慮，失去學(xué)習(xí)動力。

學(xué)生的實踐能力不強(qiáng) 在給水排水專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，“建筑給水排水工程”定位在專業(yè)核心技能模塊中，它是針對設(shè)計院、施工單位、廠家等企事業(yè)[1]的相關(guān)職業(yè)崗位能力而開設(shè)的課程。其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生成為優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者，真正理解課程內(nèi)容并將其應(yīng)用于實際工程中。在授課中，教師也重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，但效果不夠理想。

在以往的教學(xué)安排中，是在理論教學(xué)結(jié)束后再進(jìn)行兩周的實踐教學(xué)，沒有將理論與實踐有機(jī)結(jié)合起來，此種教學(xué)模式不適用于實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。學(xué)生學(xué)完后基本了解了各個系統(tǒng)的主要內(nèi)容，但只停留在表面認(rèn)識，不能吃透知識點并將其靈活地應(yīng)用于實際工程中。理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)，對于本來就基礎(chǔ)薄弱的高職學(xué)生，前期不愿意學(xué)習(xí)枯燥復(fù)雜的理論知識，打不好理論基礎(chǔ)；后期實踐教學(xué)時又會出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難，抗拒學(xué)習(xí)任務(wù)，不愿意參與進(jìn)來，導(dǎo)致實踐能力不強(qiáng)，不能學(xué)以致用，很難成為能適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)的技術(shù)技能人才。

考核評價體系不夠合理 在注冊公用設(shè)備工程師（給水排水）專業(yè)考試中，“建筑給水排水工程”的內(nèi)容占40%；題型也多樣化，包括案例題、識圖題、規(guī)范條文理解題等，考核內(nèi)容和實際設(shè)計聯(lián)系密切[2]。采用開卷考試，考生可以查閱專業(yè)資料，結(jié)合自己對基礎(chǔ)理論知識和規(guī)范條文的理解，解決實際工程問題。而本門課的期末考核采用閉卷考試的方式來檢查學(xué)生獲取理論知識的情況，考試內(nèi)容不全面。很顯然，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力沒有作為評價標(biāo)準(zhǔn)，滿足不了企業(yè)相關(guān)職業(yè)崗位能力的需求，導(dǎo)致很多學(xué)生是在“混學(xué)校”，課堂上只想輕松地坐著聽課，等到期末考試前再稍微費點兒神，弄個及格成績就行。

因此，積極開展“建筑給水排水工程”教學(xué)改革，探索合適的教學(xué)模式，是授課教師的工作重點。課堂上應(yīng)該怎么做才是對學(xué)生最好的，這是授課教師要重點思考的問題。教師不僅要向?qū)W生傳授核心知識、技能，而且要尋找一種能激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動力的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式根植于學(xué)生的需求，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力，讓所有的學(xué)生都參與課堂，將理論應(yīng)用于解決實際工程問題，體驗到成就感和進(jìn)步感，意識到學(xué)習(xí)是快樂的、有意義的，是值得付出時間和努力的，并且愿意學(xué)習(xí)、渴望學(xué)習(xí)。

理實一體化—“做中學(xué)、做中教”的項目教學(xué)模式可以有效達(dá)到這一教學(xué)目的。這種教學(xué)模式是圍繞學(xué)生展開的，鼓勵學(xué)生為自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)，他們帶著任務(wù)來學(xué)習(xí)，在做的過程中可隨時向教師詢問腦中閃過的問題，及時溝通解決。教師能更多地與學(xué)生交流，幫助他們更好地掌握課堂內(nèi)容，及時應(yīng)用于工程實踐。學(xué)生從實踐中不僅獲得專業(yè)技能，而且能獲得成就感和進(jìn)步感，體驗到學(xué)習(xí)的快樂，愿意主動學(xué)習(xí)，不再是“混學(xué)校”。在學(xué)生完成相應(yīng)任務(wù)后就及時進(jìn)行考核評價，教師通過與學(xué)生口頭交流，查看小組提交的成果以及觀察學(xué)生與人相處共事的能力，來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力，并作為總成績的一部分。

3 理實一體化教學(xué)模式在建筑給水排水工程教學(xué)中的具體實施

合理選取、整合教學(xué)內(nèi)容 根據(jù)行業(yè)企業(yè)發(fā)展需要，按照企業(yè)相關(guān)職業(yè)崗位能力和知識要求，同時吸納新知識、新技術(shù)、新設(shè)備、新標(biāo)準(zhǔn)，選取教學(xué)內(nèi)容。內(nèi)容設(shè)計圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)技能人才，形成五個模塊，如表1所示。同時完成各模塊的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計劃、教學(xué)過程組織設(shè)計，形成模塊考核評價標(biāo)準(zhǔn)。

教學(xué)內(nèi)容的實施 對于三年制高職院校的給水排水工程技術(shù)專業(yè)，這門課一般開設(shè)在第三學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)學(xué)完“流體力學(xué)”“水泵與水泵站”“安裝工程制圖與識圖”等專業(yè)基礎(chǔ)課，具備學(xué)習(xí)“建筑給水排水工程”的基礎(chǔ)知識。學(xué)生思維比較活躍，喜歡動手實踐，對喜聞樂見的事例感興趣；不足之處在于理論知識不扎實，學(xué)習(xí)主動性不高，對教師及教材的依賴性較大。

鑒于學(xué)生的情況，以及本門課實踐性和應(yīng)用性強(qiáng)的特點，理論教學(xué)以知識夠用為原則，實踐教學(xué)以工程項目為載體，以任務(wù)驅(qū)動來帶動課堂教學(xué)。現(xiàn)以學(xué)習(xí)模塊1里面的任務(wù)“建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)”為例進(jìn)行說明。首先對這一部分制訂教學(xué)計劃，如表2所示。

1）理論教學(xué)。理論教學(xué)采用多媒體技術(shù)。本部分主要包括建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的分類和組成、給水方式、給水管道的布置與敷設(shè)、水壓水量的設(shè)計計算等知識[3]。知識點多，且有一定的理解難度。傳統(tǒng)的“一支粉筆，一塊黑板”的教學(xué)方法已經(jīng)很難滿足當(dāng)今行業(yè)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代學(xué)生的需求[4]。為了緊跟行業(yè)發(fā)展、滿足學(xué)生需求、達(dá)到教學(xué)效果，拍攝大量衛(wèi)生器具、給水設(shè)備、管道和給水附件的實物圖片和現(xiàn)場施工圖片，通過展示這些圖片，學(xué)生可以直觀形象地認(rèn)識這些衛(wèi)生器具和一些隱蔽的設(shè)備，了解實際工程的施工過程。

理論教學(xué)以知識夠用為原則，滿足相關(guān)職業(yè)崗位能力和知識的要求，當(dāng)涉及很抽象的知識點時，可以把復(fù)雜問題簡單化，通過三維虛擬仿真動畫，幫助學(xué)生理解這些知識點。如在講解氣壓給水設(shè)備時，對于剛接觸這門課的學(xué)生來說很難理解，而通過三維虛擬仿真動畫，可以化難為易，讓靜止的水流動起來，讓乏味的內(nèi)容生動形象起來。目前，學(xué)校已與企業(yè)合作開發(fā)給水、排水、消防、自噴系統(tǒng)的三維虛擬仿真軟件，能滿足本門課的教學(xué)需求。另外，學(xué)生在課余時間也可以自主在電腦上學(xué)習(xí)三維虛擬仿真軟件，直觀地了解系統(tǒng)的組成、工作原理，加強(qiáng)對附件、構(gòu)筑物的認(rèn)識，從而在一定程度上提高教學(xué)質(zhì)量。

由于本門課具有很強(qiáng)的實踐性和應(yīng)用性，因此，理論部分講解時還應(yīng)結(jié)合工程實例，為此導(dǎo)入辦公樓、住宅、宿舍、賓館等多種常見建筑類型的CAD圖。如在講解供水方式的選擇、管線的布置、管材的選取、管徑的確定、生活水池和水泵的計算與選型等內(nèi)容時，直接選用有代表性的工程實例，按照真實的工作過程和工作任務(wù)來講解。這樣設(shè)計的思路會更加清晰，教學(xué)目標(biāo)會更加明確，學(xué)生會更愿意聽。另外，通過CAD平面圖、系統(tǒng)圖和大樣圖，可以把常見建筑類型的給水方式、生活水池、供水水泵、出水龍頭等進(jìn)行全面介紹，讓學(xué)生直觀地了解整個系統(tǒng)的工作流程。在教學(xué)中引入工程實例，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)求知欲，改善教學(xué)效果。

在教學(xué)中還要及時引入新知識、新技術(shù)、新設(shè)備，及時更新教學(xué)內(nèi)容。隨著給水排水行業(yè)的迅猛發(fā)展和人們生活水平的提高，這些年出現(xiàn)許多相關(guān)的新技術(shù)、新產(chǎn)品和新設(shè)備，如新型給水管材、新型節(jié)水設(shè)備、新型成套給水設(shè)備的出現(xiàn)等[5]。要讓學(xué)生及時了解這些新技術(shù)、新產(chǎn)品和新設(shè)備，并鼓勵他們在不違背設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的前提下，大膽嘗試采用。

此外，在教學(xué)中還要向?qū)W生介紹本行業(yè)現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)、圖集、設(shè)計手冊、規(guī)范等有了哪些更新，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會查閱、使用這些工具書。對于設(shè)計者，學(xué)會使用這些工具書是最基本的要求。只有掌握這些工具書，學(xué)生在之后的工程項目設(shè)計中才不會脫離理論依據(jù)。

2）BIM教學(xué)。目前，BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已得到建筑業(yè)界的廣泛認(rèn)可[6]。BIM技術(shù)的發(fā)展將對建筑類高校專業(yè)課程教學(xué)改革發(fā)揮重要作用。將BIM技術(shù)引入專業(yè)課程教學(xué)中，可以充分利用其可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性的特點，將原本枯燥乏味的專業(yè)課變得生動起來，從而培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣[6]。

如何最大限度地利用高科技來滿足學(xué)生的需求，是所有教師努力的方向。但是由于BIM技術(shù)近幾年才興起使用，相關(guān)的教師資源比較匱乏。為此，學(xué)校積極與深圳市斯維爾科技股份有限公司、湖南省建筑工程集團(tuán)等企業(yè)進(jìn)行交流合作，成立BIM技術(shù)中心，并多次邀請專家對全院專業(yè)教師進(jìn)行BIM技術(shù)培訓(xùn)。現(xiàn)在，專業(yè)教師對軟件應(yīng)用有了較深了解，掌握了BIM技術(shù)基本操作技能，能滿足日常教學(xué)需求。從2016年開始，將BIM 技術(shù)應(yīng)用到給排水專業(yè)課教學(xué)中。

如在給水管道的布置和敷設(shè)教學(xué)過程中，教師不需要再對著二維圖紙逐條講解規(guī)范上枯燥的條文，而是直接導(dǎo)入之前已建好的小高層辦公樓的三維建筑模型，再在此基礎(chǔ)上展示怎樣合理地布置給水管道，怎樣滿足規(guī)范上的條文，怎樣與其他專業(yè)協(xié)調(diào)。這就使得看似枯燥的規(guī)范條文變得生動起來，學(xué)生在課堂上能身臨其境，相當(dāng)于模擬施工現(xiàn)場的實地參觀。同時，在教師展示過程中，學(xué)生也可以看到給水管道和附件是如何按照規(guī)范一步步建立起來的，并了解各附件的名稱和作用，了解施工的真實過程。引入BIM技術(shù)之后，確實激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的空間思維能力，起到事半功倍的效果，受到學(xué)生好評。

3）實踐教學(xué)。在實踐教學(xué)過程中，堅持以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，采用真實的工程項目，導(dǎo)入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以學(xué)生為主體，以建筑給水排水綜合技能培養(yǎng)為主線。首先，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容引入真實的工程項目——小高層辦公樓給水施工圖的設(shè)計，并對學(xué)生進(jìn)行技術(shù)交底。學(xué)生以分組形式組成項目團(tuán)隊，認(rèn)真識讀建筑底圖，收集相關(guān)資料，查閱規(guī)范、手冊、圖集等工具書，討論給水方案、給水系統(tǒng)的分區(qū)并繪出草圖，再進(jìn)行管材的選取和管徑的選取、生活水池和水泵的計算與選型，最后用軟件繪出平面圖、系統(tǒng)圖、大樣圖。在學(xué)生做的整個過程中，教師不再是信息的傳遞者，而是引導(dǎo)學(xué)生分析問題，學(xué)生也會想方設(shè)法去尋找自己需要的信息來解決問題，這就變成“以學(xué)生為主體的教與學(xué)”。

這一環(huán)節(jié)在整個教學(xué)中實施起來是最難的，也是最重要的。在之前的理論教學(xué)中，學(xué)生基本了解了建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的主要內(nèi)容，但他們的認(rèn)識只停留在表面，而在實踐中，學(xué)生將加強(qiáng)對專業(yè)知識的理解，逐步吃透知識點，并將其靈活地應(yīng)用于解決實際工程問題。但是對于初學(xué)者，通常因為設(shè)計思路不清晰、空間想象能力不足、不懂設(shè)計套路和各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)而被動、消極，這時教師要多加引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生通過自學(xué)、查閱資料、交流討論的方式來解決問題。比如可以自行學(xué)習(xí)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》《建筑給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》《民用建筑工程給水排水設(shè)計深度圖樣》等，然后參照規(guī)范、制圖標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計深度圖樣來繪制圖紙。

在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生為自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)，對知識的理解比以前更加深刻，也具備了一定的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。

4）考核。考核應(yīng)當(dāng)以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，重點考查學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力，即學(xué)生對課程內(nèi)容理解程度以及應(yīng)用于解決實際工程問題的能力。采用過程考核、卷面考試和實踐考核相結(jié)合的方法進(jìn)行。其中，過程考核占總成績的30%，主要包含平時作業(yè)、考勤和課堂答問，是為了增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，鼓勵學(xué)生都參與進(jìn)來，積極思考、提問，與教師進(jìn)行良好互動；卷面考試占總成績的30%，是在一學(xué)期結(jié)束時進(jìn)行，由任課教師給出試卷，內(nèi)容以知識夠用為度，強(qiáng)調(diào)專業(yè)技能，考查學(xué)生對知識的掌握程度；實踐考核占總成績的40%，是在學(xué)生完成相應(yīng)項目的實踐后就即時進(jìn)行的。教師通過與學(xué)生口頭交流，查看小組提交的成果，觀察學(xué)生與他人合作攻克難關(guān)的能力，來綜合評價學(xué)生成績。

4 結(jié)語

采用理實一體化—“做中學(xué)、做中教”的項目教學(xué)模式，在增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力的同時，構(gòu)建了一個開放性、研究型的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生對“建筑給水排水工程”這門課也不再排斥，積極參與，在“做中學(xué)、做中教”，課堂氣氛也活躍起來。建立合理的成績評價體系，真實地反映學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況。此種教學(xué)模式培養(yǎng)了學(xué)生最需要的能力——學(xué)習(xí)能力和實踐能力。通過教學(xué)改革，提升了學(xué)生對該課程的認(rèn)可度，達(dá)到“知行合一”的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)

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