以熱水系統為例談談建筑給水排水工程課程教學改革

劉振中 黃小華

摘要：隨著建筑給水排水專業領域新技術、新設備和新材料的飛速發展，教學方法和教學理念日新月異。建筑給水排水工程作為給排水科學與工程專業的主干課程，勢必要跟進社會及技術發展趨勢。改變教學思路，在教學方法和形式上不斷進行改革。文章針對傳統的建筑給水排水的教學模式，以熱水系統為例提出了適應時代發展的教學方式。

關鍵詞：建筑給水排水;教學模式;熱水系統

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）38-0091-02

一、前言

建筑給水排水工程是給排水科學與工程專業核心課程之一，在本專業人才培養中占據著舉足輕重的地位。據統計，給水排水科學與工程畢業生中每年有70%—80%從事建筑給水排水工程方向的工作（張小妮，2018）。甚至一些高校的市政工程專業的碩士研究生畢業后也從事建筑給水排水方向的工作。在全國注冊公用設備工程師（給水排水）考試中，建筑給水排水部分內容占整個試題內容的40%。建筑給水排水工程主要是研究建筑及小區的給水以及排水問題，保證建筑功能及其安全舒適的一門學科。該門課程主要是通過理論教學及課程設計，使學生學習并掌握建筑給水排水體系中的基本理論、設計原理與方法，初步掌握系統的安裝、管理方面的知識與技能，培養學生具有工程設計、管理及科研的基本能力（李靖，2018）。

二、教學方法研究

1.結合時代發展，及時在課堂中引入最新理論和技術。建筑給水排水工程作為和社會實踐緊密結合的一門工科課程，為確保教學內容的科學性和先進性，需要不斷優化和更新教學內容。以熱水系統理論為例，集中熱水供應系統主要用于公共類居住建筑如醫院、酒店、公寓等生活熱水的供應，部分住宅建筑及住宅小區也有集中熱水的設置，集中生活熱水系統中一直將水量、水壓、水溫作為保障的重點，而水質方面僅僅考慮防腐蝕和結垢技術，對水質微生物指標方面關注甚少。在國家建筑給排水設計規范中，僅僅規定水質滿足《生活飲用水衛生標準》GB5749即可（中國建筑設計研究院有限公司，2018）。近年來，隨著對熱水水質狀況的關注及調查研究，發現水在加熱設備和熱水管道系統中的水力停留時間較長，且管道易老化、腐蝕，飲用水常規的液氯消毒使熱水系統內余氯不能保證，且余氯在上述情況中的衰減率是在正常市政管線中的144倍（Rhoads，2016）。當余氯含量相對較低甚至消耗殆盡時，系統中易于滋生嗜肺軍團菌。在對中國多個城市的集中生活熱水系統的水質監測和調研中發現，熱水的水質存在較為嚴重的污染。主要是會滋生軍團菌類機會致病菌。針對熱水水質的變化特點，趙鋰課題組對熱水水質提出相應的消毒措施，如采用紫外光催化二氧化鈦、銀離子、高溫或二氧化氯等滅菌措施，并在《生活熱水水質安全技術標準》實施指南中出版。生活熱水水質應符合《生活熱水水質標準》CJ/T521-2018。在現有的教材中，由中國建筑工業出版社出版發行的《建筑給水排水工程》（王增長編著）第七版及2018年1月1日高等教育出版社出版發行的重慶大學張勤主編的《建筑給水排水實用技術工程》中，均尚未加入該部分理論及內容。課程講授中建議結合最新出版的《生活熱水水質安全技術標準》實施指南，增加熱水水質部分的內容，并增加相應的熱水消毒技術措施的內容。

2.以問題為導向的課程講解。工科課程的講授同樣需要學生知其然也要知其所以然。引導學生增強在實踐中發現問題、解決問題的能力。問題為導向的教學設計可以幫助學生逐漸形成問題意識，是有效解決課堂教學疑難問題的途徑。華為副總裁孟晚舟女士曾說，當代社會，孩子獲取知識的途徑很多，而且獲取知識越來越容易，而擁有思辨的能力在未來社會中顯得異常重要。就熱水系統關于熱水水質問題，講授過程中可以帶著問題進行講解，以助于提高學生的學習興趣并加深學生的理解。例如，就熱水水質，具體與冷水水質的差別有哪些？如何在供水系統中保證熱水水質安全？這樣學生就會帶著問題進行學習，熱水除了水溫與冷水不同外，還有水質的差別。在微生物指標方面，是不同于冷水系統的。由此帶來的消毒方式也是有差別的。

3.引入微課理念。“互聯網+”是新型社會發展方向，正日益影響著人們的學習、生活、生產方式。在學校課堂中引入“互聯網+”，有助于更新教學模式，提升教學效率，改善教學效果。微課是將“互聯網+”與傳統教學模式相融合的一種體現。

微課（Micro-lesson），是特指以先進教育思想和教學理念為指導，以使學習者自主學習達到最佳效果為目標，經過精心的信息化教學設計，以視頻、動畫等形式記錄或展示教師圍繞某個（某些）知識點（技能點）開展的簡短、完整的教學活動（張一春，2018）。熱水系統相對結構復雜，知識點零散，微課教學可以作為傳統教學的輔助手段，通過圖片、視頻等多媒體手段將枯燥的理論知識通過影像使學生有直接的感官印象。微視頻的主要內容應涵蓋知識點的講解、熱水系統的實例照片、熱水系統的運行視頻。

4.逐步將翻轉課堂教學方法融入教學當中。翻轉課堂，是指借助視頻教學來代替課堂講解，學生課前觀看教師事先錄制好的或從網上收集下載的講課視頻，課堂時間則著重與教師或其他學生交流互動、探討爭辯等促使知識內化的教學模式（Shatto，2017）。這種方式改變了傳統師生的角色定位，化被動學習為主動學習，不但使學生課前要做充分的準備工作，就是教師自身也要做足功課，以化解學生課堂上有可能提出的形形色色的問題，使教師教學的點線型教育轉變為發散型教育。

在翻轉課堂上，教師可以針對課堂的主題內容設置若干個小問題，引發學生進行討論與回答，深入理解教學內容，提高教學效率。就熱水系統來講，比如在講解熱水循環系統的設計問題部分，可列出各種建筑系統循環圖示，讓學生討論分析其正確與否。

在學生各抒己見之后，教師可以進行總結：（a）為錯誤圖示，會造成短路循環，遠離供水總立管的供水立管難以循環，打開水嘴將長時間出冷水。而（b）、（c）圖為正確圖示，（b）圖中，回水干管往返布管，能保證各立管供、回水同程，放水時大大縮短出熱水的時間;（c）圖中，采用了導流三通來保證熱水的循環效果（劉振印，2016）。通過討論分析的方式可以強化學生的學習記憶，更有助于提高學生分析問題、解決問題的能力。

5.重視規范的引入。在給排水專業中，相比于室外給水規范與室外排水規范，建筑給排水的規范可以說是最多且最繁雜的，而且近年來，隨著高層建筑發展的日新月異，新材料、新產品、新技術的不斷涌現，相關規范不斷地修訂與更新。

6.講授應有超前性、啟發性。以往，建筑給排水被認為是最沒有創新需求的方向，各大高校的研究生所做的課題研究鮮有以建筑給水排水方向為主線的。而近年來，隨著高層建筑、超高層建筑的快速發展，面臨的消防問題、排水問題、給水問題、熱水問題、節能需求均日益增多，需要研究的內容隨之豐富，在傳統課程的講授中應將最新的技術及理論融入課程當中，并將當前研究中所值得思考的一些方向傳遞給學生，當然這要求教師對建筑給排水方向有相當的功底和實踐能力。

三、結語

建筑給水排水工程是給水排水科學與工程的一個重要方向，是當今建筑內部必不可少的組成部分。在社會進步、經濟水平提高的大環境下，人們對建筑內部的舒適性、安全性有著越來越高的要求，在全球氣候變化的大環境下，對建筑節能的要求也日益提高。為適應新時期發展的需要，為本專業培養合格的專業人才，建筑給水排水課程的教學改革勢在必行。

參考文獻：

[1]張小妮，孟靖華，陳俐.應用型本科院校建筑給水排水工程課程教學改革研究[J].山西建筑，2018，44（28）：222-224.

[2]李靖，田霜.案例教學法在建筑給水排水工程課程教學中的運用[J].高等教育，2018，（4）：130-13.

Teaching Innovation of Building Water Supply and Sewerage Engineering with the Heat Water System as an Example

LIU Zhen-zhong，HUANG Xiao-hua

（School of Civil Engineering and Architecture，Nanchang University，Nanchang，Jiangxi 330031，China）

Abstract：The building water supply and sewerage engineering，as the main course of water and waster water science and engineering，is necessary to follow the trend of rapid development of social and technology，new equipment and new materials in the building water supply and sewerage engineering and the increasing change of the teaching methods and concepts.Changing the teaching ideas and reforming the teaching methods and forms are continually needed.This paper proposes a teaching mode that adapts to the period with the hot water system as an example.

Key words：building water supply and sewerage;teaching mode;hot water system