基于“工程意識”培養的“流體輸配管網”課程教改探索

摘要：分析了“流體輸配管網”的課程特點，然后提出從多方面對“流體輸配管網”課程進行教學改革。在課堂教學中，突出工程意識，培養學生的學習興趣；教學方法上，體現工程意識，課堂教學講授方式多樣；以工程實踐為導向，培養學生抽象思維和創新思維的能力；教學給予學生更多的實習和實驗機會；改革考核形式，以激發學生的學習興趣，實現應用型創新人才培養目標。

關鍵詞：工程意識；流體輸配管網；教學改革

作者簡介：谷志攀（1983-），男，山東濟寧人，嘉興學院建筑工程學院，講師；劉靜（1982-），女，河南周口人，嘉興學院商學院，助教。（浙江 嘉興 314001）

基金項目：本文系嘉興學院2012年一般教改課題“基于‘工程意識’培養的專業基礎課教學改革與探索——以‘流體輸配管網’為例”、嘉興學院重點建設專業——建筑環境與設備工程專業研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0085-02

建筑環境與設備工程專業隸屬于土木工程一級學科，該專業是1998年由“供熱通風與空調工程”和“燃氣供應工程”兩個專業合并、調整、組建而成的。[1]嘉興學院建筑工程學院建筑環境與設備專業于2011年被確定為嘉興學院重點建設專業，建環專業培養學生具備從事建筑環境控制與能源供給系統以及建筑設施智能化工程的規劃、設計、施工、安裝、設備調試、運行管理、設備研發、產品營銷等工作所需的基礎理論與專業技術知識、實踐與創新能力，能在設計研究院、工程公司、能耗設備制造企業、管理部門等從事規劃、設計、研發、生產、施工、管理等崗位工作的復合型、應用型高級專門人才。對建環專業學生工程意識和實踐能力的培養是教學改革的當務之急。工程意識指的是，工程技術人員在建環專業相關的設計、施工或技術管理過程中，能夠全面、嚴格地從工程的角度出發，來研究解決工程勘測設計、工程施工、施工材料的選擇，工程施工設備和建環專業產品的設計制造的責任意識，可歸納為認識客觀世界和改造客觀世界的活動中，作為專業技術人員應有的可以影響工程活動的能力和技術，是決定工程活動能否有效完成的心理特征。[2]

“流體輸配管網”是建環專業一門基礎課，其課程內容除了系統地闡述流體輸配工程技術原理與方法之外，還涵蓋了建筑環境與設備工程專業的暖通空調工程、城市燃氣工程、熱工程、冷熱源工程、建筑給排水工程、建筑消防工程、工廠動力工程等共同的流體輸配原理和管網性能設計與調控方法。[3]“流體輸配管網”課程，是流體力學、工程熱力學和傳熱學課程基礎上的拓展，又是將來學習空調工程、供熱工程和給排水工程的基礎，因此課程內容多，既有理論推導，又有工程實踐內容，學生學習起來比較困難。基于以上的情況，本文以建環專業“流體輸配管網”為例，對基于“工程意識”的專業基礎課程進行了教學改革與探索研究。

一、課堂教學：突出工程意識，培養學生的學習興趣

現在有相當部分學生在學習中缺乏積極性和主動性，因此在課堂教學中，需要大力突出工程意識，用以培養學生的學習興趣，提高教師的教學效果與學生的學習效果。在課堂教學中培養工程意識，首先就是以工程實例啟發學生，激發學生的學習動機。學生一旦產生較為強烈的學習動機，學習態度就會積極，最終可以取得比較良好的學習效果。第二個方法便是通過對具體的工程實踐與理論結合講解，可以使枯燥的理論教學更具生動性和直觀性，從而激發起學生對學習的興趣。

為了使學生全面深刻地理解和熟練應用一些基礎理論知識，避免學習中產生枯燥和太抽象的感覺，增加其學習興趣，可以嘗試在教學中介紹相關有趣的工程方面的知識，也就是在講解課堂知識的同時，加入一些工程實踐中有趣的見聞，用以激發學生的學習興趣，這樣就可以使學生在笑聲中獲得專業知識，這種效果優于枯燥的講解。

二、教學方法：體現工程意識，課堂教學講授方式多樣性

“流體輸配管網”的課程特點是：內容多、概念多、公式多，課程教學內容抽象，針對這種特點，要想培養學生的創新思維能力和提高教學質量，就必須采取一些新穎的教學方法。[4]

1.注重師生互動

即以學生為主體，教師為主導的“雙向運動”。在教學中，教師不能單向灌輸理論知識，需要利用各種資源和手段充分調動學生的積極性，啟發學生進行思考，把學生由“單向”的知識的接受者變為“雙向”的知識的探索者。要想達到這種有效的雙向互動，可以采用以下的步驟進行：首先提問，提出生活中遇到的流體輸配管網的問題，再組織學生討論，讓學生先提出自己的看法，最后講授教學內容，揭開問題的答案，這樣學生和教師都參與到教學中，學生和教師有了更好的互動，學生在對問題的思考中理解和掌握了知識。

2.強化理論聯系實際，重視工程應用

引導學生關注身邊的流體輸配管網現象，變“抽象”為“形象”。首先，帶領學生觀察生活中各種不同建筑物的輸配管網系統，例如：學校教學樓和宿舍樓的生活給水管路、消防水管路，大型商場超市的空調水系統和消防系統等，讓學生有直觀的認識；然后在授課過程中，依靠學生熟悉的建筑物的實際工程設計圖紙，來講述輸配管網系統的基本組成和輸配管網各種系統，由于都是生活中實際的例子，因此學生在學習過程中理解起來也更容易，能更快掌握知識。因此在教學過程中強化理論聯系實際，可以使教學取得意想不到的效果。

3.注重公式的應用和學生能力的培養，弱化理論推導過程

“流體輸配管網”課程中涉及到大量的公式，例如氣體輸配管網單位長度管道摩阻R就有幾個不同的計算公式，根據本科教育的培養目標，在實際講解時理論知識時，要“重公式應用，輕公式推導”，把講課的重點放在對公式的使用條件分析和各項參數含義的講解，然后通過例題講解公式的應用，最終使用公式解決實際的工程問題；同時需要留給學生必要的作業習題。作業訓練和課堂教學是相輔相成的，通過作業習題訓練，可加深學生對課堂知識尤其是公式的掌握，又可以提高學生分析和解決問題的能力。

4.采用多種教學手段，鼓勵使用多媒體教學

隨著教育改革的不斷深入，各種高科技手段在教學中得到廣泛應用，多媒體教學在課堂教學中的優越性越來越明顯。首先，多媒體技術利用靈活的文字、聲音、圖形、動畫等，使學生對于學習內容更加明確，能讓學生較快掌握課程學習的內容，強化對基本概念、基礎理論和基本知識的理解；幫助教師和學生在有限的時間下，節省下畫示意圖、抄寫板書等時間，使教師更好地掌控教學進度，把更多的時間和精力放在講解課程上。其次，多媒體課件可以使用生動、形象、活潑的文字和圖片將抽象的東西具體化，并配上實際的工程實例中的圖片資料進行分析講解，使得教學內容形象化和具體化，可以有效調動學生情緒，讓學生先對多媒體課件上的管網和設備有感性認識，再接著從理論上分析和計算，這樣學生接受起來比較容易，效果顯著。當然多媒體課件也存在不足，其中一個很大的缺點就是，多媒體教學課件播放速度教快，多數學生來不及作課題筆記。因此嘉興學院專門對學生開放BB平臺，“流體輸配管網”也建有BB課程平臺，學生在BB平臺上可以把課件下載到個人電腦上，這樣既方便學生課后復習，又能提高學生學習效果。通過多媒體和BB平臺這兩種不同的教學手段結合，可以有效提高教師教學效果和學生學習成效。

三、以工程實踐為導向，培養學生抽象思維和創新思維

近年來，隨著我國高等教育的發展，創新性教育越來越受到各大中專院校的重視，但是學生創造力的培養不能脫離工程實際。工程意識的培養，能幫助學生更深刻掌握所學的專業知識，并可以有效提升學生創造能力。第一，工程意識的培養可以幫助學生把理論知識和工程實際相結合，利用實際工程啟發學生觀察問題，然后讓學生利用專業知識去思考問題，并且引導學生多角度多方面思考，開闊學生分析問題的思路，引導學生在專業知識方面舉一反三，培養學生的發散性思維，這樣就可以利用實際工程來使學生掌握專業知識，培養創新意識。第二，工程意識的培養還可以激發學生的創造欲望，學生在面對實際工程中的新問題時，會感覺到挑戰，并會想到利用所學到的流體輸配管網的知識去迎接挑戰，解決實際問題，如在液體輸配管網一章，講解到供暖管路中的垂直失調現象時，不少學生提到許多新穎的想法。

四、教學給予學生更多的實習和實踐機會

所有的工程實踐問題都是在理論指導下解決的，因此為了將學生培養成一名合格的工程技術人員，需要學生更多將理論知識與實踐很好地結合，這就需要學生在學習階段就開始積累工程實踐經驗。因此，學生在學習理論知識后，教師可以邀請有較多工程經驗的設計師、施工人員來課堂舉辦講座，引導學生培養工程意識；同時嘉興學院建環專業在第四學期讓學生參與認識實習，教師帶領學生進入各個實訓現場，讓專業工程人員講解，通過現場實物來加強學生工程意識，這樣可以使學生在學習期間就不斷接觸到工程實際中的問題，學生從實習中得到學習鍛煉。因此，從課堂教學和工地現場中培養學生工程意識，有利于學生把理論知識和實際技能結合起來，達到“流體輸配管網”課程教學目的，從而達到大學教育的培養目標。

五、改革考核方式

傳統的專業基礎課考試方法是采用形式單一的閉卷考試，這樣使得學生死記硬背公式，不需要過多的思考便可以取得較高的分數，這樣的考核方式不能考核學生的綜合能力。基于以上的原因，我們對考核方式進行了改革，采取筆試、工程素質考核、平時表現三部分組成總成績。其中，筆試內容以期末考試題為主，占總成績的70%。工程素質考核題目以基本概念題和實際應用題為主，基本概念題目主要選取基本的理論知識，實際應用題目在學期開始前布置給學生，這些應用題目都是來源于實際工程，這些題目具有開放性，需要學生在平時學習中理論結合實踐去思考，才能得到一個較為符合工程實踐要求的答案。工程素質考核可以活躍學生思維，為學生提供較好的創新空間，培養學生靈活運用基本理論分析工程問題、解決工程問題的能力，使得學生的工程意識得到培養，綜合素質得到鍛煉。平時表現主要體現在學生課題考勤、課堂表現和作業。通過改革考核方法，使學生重視對基本理論知識的學習，更加全面掌握知識，工程意識和創新意識得到鍛煉和提高。[4]

六、結論

在“流體輸配管網”課堂教學中，突出工程意識，培養學生的學習興趣；教學方法上，體現工程意識，課堂教學講授方式多樣；以工程實踐為導向，培養學生抽象思維和創新思維的能力；教學給予學生更多的實習和實驗機會；改革考核形式，以激發學生的學習興趣，實現應用型創新人才培養目標。建環專業的學生在其他課程的學習中，也需要得到工程意識的教育。培養學生工程意識，使學生的學習和教師的教學都是從工程觀點出發提出問題，分析問題，思考問題，解決問題，從而激發學生自主學習的興趣，增強學生實踐應用能力的培養，形成良好的學習方法，發揮學習的主觀能動性，更好地實現應用型創新人才培養目標。

參考文獻：

[1]吳晅，王麗芳，何麗娟.西部地區高校建環專業實習教學改革的一些思路[J].中國電力教育，2011，（14）：128-141.

[2]楊艷.在《水力學》教學中培養學生的工程意識[J].長江工程職業技術學院學報，2008，（2）：73-74.

[3]張丹，孟凡茂，劉靖，等.“流體輸配管網”三位一體課程教學體系的構建[J].中國電力教育，2011，（19）：99-100.

[4]杜雅琴，吳珂，楊小琨.關于高職高專《工程熱力學》課程教學的思考[J].中國電力教育，2008，（15）：121-122.

[5]牛廣林，趙春香，南景富，等.淺談以工程意識貫穿基礎力學課程教學[J].中國科技信息，2010，（10）：266-267.

（責任編輯：劉輝）