基于應用型人才培養理念城市給排水管網工程教學改革探究

孫曉旭，徐 進

(南京工程學院 環境工程學院，江蘇 南京 211167)

1 引言

給排水系統是人類生活、生產和消防提供用水和排除廢水的設施總稱。隨著我國城市的發展以及人民生活水平的不斷提高，水資源浪費、可用水量銳減等問題日益嚴重，給水排水管網系統擔負著水資源的循環和可持續利用的重大責任[1]。《城市給排水管網工程》是水質科學與技術專業的主干課程之一，本課程主要是針對城市給水排水工程中給水的輸送與分配、廢水和雨水的收集與排放的管網系統的理論計算及工程設計，系統地講述管道給水排水系統的功能、布置原理、水量計算、水力計算理論和方法及給排水工程設計理論和方法。通過本課程的教學，旨在培養學生應用已學過的基礎理論解決實際工程問題的能力，使學生掌握城市給水排水工程的規劃與設計能力，為學生走向工作崗位打下堅實的專業理論和實踐基礎。本論文針對社會需要培養水質科學與技術專業應用型人才，對給水排水管網系統課程教學方法及實踐教學體系的構建等方面進行改革探究。

2 課程特點及存在的問題

2.1 理論課程

《城市給排水管網工程》理論課48課時，采用教材是普通高等教育"十一五"國家級規劃教材給水排水管網系統(第三版)，嚴煦世主編。課本內容共11章，分為5個教學目標，(1)培養學生具有城市及工業企業給水排水管道工程規劃、設計的基本知識和技能，使學生掌握給水排水管網系統的功能和系統結構；(2)理解并掌握給水管網和排水管網水力計算的基礎知識，為給水和排水管網工程設計打下理論基礎，并能把基礎知識應用到管網工程設計中；(3)理解并掌握給水管網模型的建立過程，給水管網工程的設計計算步驟，具備初步設計某地區給水管網工程的能力；(4)掌握污水管網和雨水管網工程的設計步驟與設計計算方法，具備初步設計某地區排水管網工程的能力；(5)熟悉管網系統運行管理的基本知識，熟悉排水管道施工、維護和管理方面的基本知識。可見課程內容較多，理論計算復雜，48課時相對偏少。教師授課大多采用多媒體教學，單學時授課容量大，學生在短時間內不能很好的消化所學的知識，加之很多內容理論性很強，包含很多公式推導，內容顯得相對枯燥。特別是在給水排水管道工程設計部分，有些學生會由于上課節奏快而喪失學習的興趣和動力[2]。本課程應在學完水力學、水文學、CAD繪圖、工程制圖等基礎課的基礎上進行學習的，由于學生對基礎課知識掌握的不夠牢固，這也是造成本課程知識點難以接受的原因之一。

2.2 實踐環節

給水排水管網系統與我們的生活生產密切相關，該課程的工程實踐性很強。與城市給排水管網工程理論課程相結合的實踐環節為城市給排水管網工程課程設計，共2周，安排在理論教學結束后。課程設計內容包含給水管網設計、污水和雨水管網設計，該環節任務重時間緊，不能有充分的時間去查閱資料和相關規范，并且學生缺乏相應的工程經驗，導致很多學生的設計成果出現各種各樣的問題，例如給水管網設計中管徑選取缺少依據、選泵錯誤等，排水管網系統中管道埋深過大、管道銜接計算錯誤等情況。

3 基于應用型人才培養理念該課程教學改革措施

3.1 讓學生充分認識到該課程與實際生活的聯系，激發學習的熱情

該課程與實際生活密切相關，傳統的書本知識授課模式已不能滿足教學需求。首先制定詳細的教學計劃，把理論與實際緊密聯系的部分增加實踐環節，例如在給水排水管網工程設計理論知識開始之前，可以給學生布置作業，到宿舍、校園、周邊馬路等地實地觀察給水、污水、雨水管網系統，尤其是注意觀察地面上的各種檢查井、雨水口、消防栓等，記錄觀察到了哪些事物，通過查找資料知道這些事物在給水排水系統中起到的作用，然后回到課堂進行分享，提出自己的問題和看法，這也促使了學生主動發現問題，通過自主學習來解決問題。完成這些實踐環節之后，再進行理論課的學習，讓學生能充分的認識到該課程與實際生活的緊密聯系，有著濃厚的興趣去學習理論知識。

3.2 提升教學理念、改進教學方法

基于理論聯系實際，注重學生能力和素質的培養。在教學活動中，在明確教學任務和課程特點的前提下，要構建師生互動的課堂，每一次備課內容要充分調動學生學習的積極性，授課內容帶有探索性，給學生留下自己思考的余地。課堂提問與適時討論穿插在整個課堂教學之中，并設定獎懲機制，以促進學生積極思考，跟上講課的進度。

在教學方法上，引入視頻教學、案例式教學及開發網絡教學資源。隨著計算機技術的快速發展，在多媒體教學中引入視頻教學的內容，這些視頻由任課教師在實際給水管網、污水管網、雨水管網等管道施工現場拍攝的，內容真實、直觀，對提高學生實際工程的感性認識，加強理論聯系實際能起到很好的作用[2]。

案例教學起源于"哈佛大學"的情景案例教學課，可以促進隱性知識與顯性知識的不斷轉化，通過具體的情境，將隱性的知識外顯，或將顯性的知識內化。在案例式教學過程中，案例是學生探究的對象和學習知識的載體。案例教學中，教師引入真實的案例，例如南京市某新建城鎮給水排水管道工程規劃設計，通過對典型案例的剖析，掌握給排水管網工程規劃設計的步驟，引導學生深入思考、廣泛討論，學生對已學過的理論知識可以進行一次系統的回顧。通過案例式教學，在解決實際問題的過程中，不斷提高學生理論聯系實際的能力。網絡技術極大地推進信息的傳遞，結合學校的人才培養目標，可以自建網絡資源庫。網絡教學資源包括教師的電子教案、課程作業、多媒體課件、視頻就參考資料等。網絡教學資源可以極大的豐富教學素材，學生在課后帶著疑問進行自主復習、再學習，可以達到事半功倍的效果。

3.3 綜合設計實踐教學環節

本課程的實踐教學環節主要是2周的課程設計，包括給水管道、污水和雨水管道的設計計算及圖紙繪制，由于涉及到的知識點多、計算量大、圖形繪制數量大等原因，造成部分學生課程設計質量比較低，出現設計過程計算錯誤、課程設計說明書排版格式混亂、圖紙繪制不符合要求等情況。針對這種情況，采用課程設計環節與理論教學環節同步進行的方式加以解決[3]。如，在第二章給水排水管網工程規劃內容結束后，就可以將課程設計任務書下發給學生，讓學生開始進行規劃平面圖的熟悉和管網布置原則的理解，并布置管網系統。在給水管網工程設計章節講完后，讓學生著手進行給水管網工程的計算、設計和校核等。在污水管網工程設計和雨水管網工程設計內容講完后，學生分別進行這兩部分的設計計算。上述工作要求學生課下獨立完成，設計計算過程手寫在紙上。這樣能夠針對學過的知識立即進行系統的運用，并且有時間查漏補缺，對沒有學好的部分有充分的時間去復習。到兩周的課程設計時，工作量會有一定的降低。學生有足夠的時間檢查課程設計計算書，把紙質稿編寫成電子版的設計計算書，繪制大量的圖紙。這樣，有了充足的時間就可以把工作量巨大的課程設計做的更好，并且知識會掌握的更加牢固。

4 總結

城市給排水管網工程是南京工程學院水質科學與技術專業的主干課程之一，該課程的理論和實踐教學對于培養應用型人才有著非常重要的意義。本論文基于應用型人才培養理念，初步提出了該課程理論與實踐教學的改革措施，首先讓學生充分認識到該課程與實際生活的聯系，激發學習的熱情，其次在教學中提升教學理念和改進教學方法，最后綜合設計實踐教學環節，以得到更好的設計成果。希望能不斷提高我校水質科學與技術專業學生的專業素養，培養出更多社會需要的人才。