以實踐引導(dǎo)教學(xué)的建筑給水排水工程課程教學(xué)改革

王先兵++郭海娟

摘 要：概述了現(xiàn)有《建筑給水排水工程》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式所存在的教材落后、知識點分散、缺乏高層系統(tǒng)講解等問題。針對本課程實踐性強的特點，提出了“以實踐引導(dǎo)教學(xué)的建筑給水排水工程課程教學(xué)改革”的模式，提出現(xiàn)場教學(xué)、實驗教學(xué)、學(xué)生自主教學(xué)、系統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的實踐教學(xué)思路，合理安排各環(huán)節(jié)學(xué)時，做到環(huán)環(huán)相扣。

關(guān)鍵詞：實踐；課程；教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2014）08-0094-02

傳統(tǒng)教學(xué)模式是以理論教學(xué)為主、以實踐教學(xué)為輔的課程教學(xué)模式。此種模式適合于理論性較強的課程，對實踐性強、理論較弱的建筑給水排水課程來說存在許多問題。建筑給水排水工程是給排水科學(xué)與工程專業(yè)本科學(xué)生完成基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)后接觸的主要專業(yè)課之一。它與給排水管網(wǎng)和水質(zhì)工程學(xué)一起構(gòu)成完整的給排水科學(xué)與工程專業(yè)體系，是城市健康水循環(huán)中不可或缺的一環(huán)。建筑給排水工程研究的“水”局限于建筑或小區(qū)內(nèi)部，與通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)、建筑電氣等學(xué)科共同組成建筑設(shè)備工程[1]，具有創(chuàng)造衛(wèi)生、安全、舒適的生活、生產(chǎn)環(huán)境，提高建筑使用質(zhì)量的功能屬性。

一、課程特點

1.知識面廣

此課程涉及建筑給水、污廢水、雨水、熱水、中水、消防、小區(qū)給排水、景觀給排水及游泳池給排水等諸多方面。從各系統(tǒng)的認(rèn)識、組成、設(shè)計到管理等，內(nèi)容豐富、龐雜。

2.注重設(shè)計

此課程是在建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要注重設(shè)計方面，在施工及管理方面相對較弱。

3.缺少理論

由于課程和實際較接近，更多是經(jīng)驗數(shù)值，對其原理理解并不多。縱觀整個課程，唯一理論較深的是排水系統(tǒng)中關(guān)于管道壓力波動的探討和認(rèn)識。

4.要求學(xué)時數(shù)不合理

按照全國給排水科學(xué)與工程指導(dǎo)委員會教學(xué)要求，課堂教學(xué)40—50學(xué)時，課程設(shè)計1周[2]。以此安排課程，只能將基本理論和基本系統(tǒng)講解給學(xué)生聽，無法很好地形成工程設(shè)計理念[3]。

二、存在問題

1.教材內(nèi)容相對落后

隨著高層、超高層建筑的不斷崛起，住宅小區(qū)的大量興建，舒適、健康、節(jié)約水資源等觀念日益普及，建筑給水排水工程在理論上和實踐中都有很大的發(fā)展。目前，建筑給水排水工程領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備已廣泛應(yīng)用，相關(guān)規(guī)范規(guī)程不斷更新，一本教材要想及時反映這些技術(shù)的發(fā)展有相當(dāng)?shù)碾y度[4]。需要不斷的補充和更新現(xiàn)有教材內(nèi)容。

2.高層建筑給水排水系統(tǒng)講解匱乏

目前給水排水工程本科教學(xué)中，對于高層建筑給水排水工程課程設(shè)置較不重視，很多院校將其設(shè)置在任選課上，導(dǎo)致部分同學(xué)不選或是不重視。然而高層建水恰恰是建筑給水排水工程這門課程的延伸和提高，是形成建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計的前提和鍛煉，因此，如何將建筑給水排水課程和高層建筑給水排水課程融合在一起，從教材和講課上解決銜接的矛盾將是至關(guān)重要。

3.知識掌握不透徹，設(shè)計程序不明確

大部分學(xué)生的反饋意見是，對建筑各個系統(tǒng)的主要內(nèi)容基本了解，但只處于應(yīng)付考試狀態(tài)，不能靈活應(yīng)用。雖然授課教師在授課過程中介紹過如何進(jìn)行設(shè)計以及設(shè)計的主要步驟，但事后學(xué)生的印象不深刻，課本又無資料顯示。有的設(shè)計基本上是照貓畫虎，似像非像，結(jié)果還是不明白[5]。

三、改革建議

針對上述課程特點和存在問題，應(yīng)將傳統(tǒng)課堂講學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`講學(xué)為主，課堂講學(xué)為輔的教學(xué)方式。因此對建筑給水排水工程課程教學(xué)提出以下幾點改革建議。

1.改變單一課堂理論教學(xué)，增加現(xiàn)場教學(xué)

課堂講解知識是一種傳統(tǒng)的教學(xué)方式，然其收效甚微。尤其對于建水課來說更加不合適，因此需要針對實物進(jìn)行講解，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)書本知識的同時，更有實物的概念。根據(jù)各個系統(tǒng)，將本應(yīng)課堂講解的系統(tǒng)組成、設(shè)置方式、管道附件等內(nèi)容改成1—2學(xué)時現(xiàn)場教學(xué)。比如，在講生活給水系統(tǒng)、生活排水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)及熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成、選用的管材、管材的連接方式時，可要求學(xué)生到教學(xué)樓、辦公樓、寢室等地實地觀察，如果教學(xué)條件許可，可把課堂移到這些地方，進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，加深學(xué)生的印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[6]。這樣現(xiàn)場教學(xué)需要18—20學(xué)時。

2.改變單一理論教學(xué)，增加視屏、圖片及模型教學(xué)

在現(xiàn)場教學(xué)的同時，有時候很多細(xì)節(jié)由于現(xiàn)場很難看到，因此，需要積累施工階段視屏及某些特殊場所的視屏。例如衛(wèi)生間管道施工視頻、消防管道安裝視頻、太陽能安裝視頻等。在課堂上針對視屏、圖片和模型講解。這無疑是增加信息量和立體感。減少理論教學(xué)的枯燥性，增加課堂教學(xué)的立體感。

3.改變單一教師傳授，增加學(xué)生自主認(rèn)識

某些章節(jié)以主題形式進(jìn)行設(shè)計，例如給水設(shè)計秒流量計算、消火栓位置設(shè)計、水景概述等。可由學(xué)生備課進(jìn)行0.5學(xué)時講解，再由教師進(jìn)行講解。以學(xué)生為主的教學(xué)更能讓學(xué)生掌握知識并印象深刻。最終將此課某些章節(jié)做成主題講座形式的教學(xué)方式。

4.改變單一書本講解，增加課外知識講解及組織專家面向?qū)W生講解

邀請知名專家或業(yè)內(nèi)人士，以講座形式給學(xué)生講解某方面知識，以此來拓展課程知識并接軌實際工程。例如：排水檢查井的構(gòu)造、給水閥門的構(gòu)造、鍋爐的構(gòu)造、無負(fù)壓給水系統(tǒng)的設(shè)計和施工、游泳池水處理系統(tǒng)的維護(hù)和管理、中水處理系統(tǒng)的維護(hù)和管理等。邀請設(shè)計院工程師講解建水系統(tǒng)的設(shè)計、邀請規(guī)劃院高工講解城市管網(wǎng)的規(guī)劃等。

5.改變單一公式推導(dǎo)，增加練習(xí)及實驗教學(xué)，自主開發(fā)增建實驗項目

目前使用的教材并沒有習(xí)題和工程實例，而學(xué)生習(xí)慣課后以這種形式鞏固知識點。因此，需要設(shè)定一些典型的題目和實際工程案例。典型題目以注冊設(shè)備工程師考試題目或?qū)嶋H工程實例計算為主，實際工程案例以簡單的多層建筑案例為主。endprint

增建建筑給水排水實驗室，以此來緩解理論講解時抽象的概念。目前，全國沒有專門的建筑給水排水實驗室，亦沒有人對建水實驗室設(shè)定的項目進(jìn)行探究。許多實驗項目需要自主開發(fā)。筆者針對各高校給排水專業(yè)情況，目前可開設(shè)的實驗項目如下：

（1）大便器沖水實驗

此實驗項目是模擬大便器沖水以探究其沖水能力及繪制沖水曲線。以此來說明大便器管道設(shè)置的管徑和設(shè)置的垂直高度的概念；對市場上大便器的質(zhì)量和排水時的噪聲有大致的印像；對比直沖式大便器和虹吸式大便器，噴射虹吸式和漩渦虹吸式大便器之間的區(qū)別。

（2）排水管道壓力波動測試實驗

通過模擬家裝衛(wèi)生間衛(wèi)生潔具排水，測試排水支管及立管壓力波動情況及存水彎水封損失情況。以此來明確設(shè)計排水管道和衛(wèi)生潔具注意點。例如衛(wèi)生潔具設(shè)置前后順序、設(shè)置存水彎水封高度要求、通氣管道設(shè)置的必要性、自由出流的重要性、底層單排的理由等。

（3）虹吸雨水斗實驗

利用水泵將水抽送到模擬天溝內(nèi)，測試天溝內(nèi)雨水斗淹沒水深和雨水立管排水能力之間的關(guān)系。以此來探討雨水斗泄流量和斗前水深的關(guān)系、重力式雨水斗和虹吸式雨水斗的特性、雨水斗整流罩設(shè)計或雨水斗構(gòu)件設(shè)計對泄流量的影響、雨水排水管道水流狀態(tài)等。

（4）管道連接及拆裝實驗

利用已有材料進(jìn)行塑料管的膠結(jié)、熱熔連接及金屬管道的絲扣連接。掌握各種材質(zhì)管道連接方式、如何連接及了解各種材料特性。

（5）潔具拆裝實驗

拆裝市場上大便器、盥洗槽等潔具。了解各潔具的構(gòu)造、性能及連接方式，掌握潔具和管道的連接、存水彎設(shè)置及浮球閥的動作原理等。

（6）同層排水實驗及沉箱排水實驗

利用現(xiàn)有設(shè)備探討同層排水沉箱內(nèi)積水排除問題。測試不同形式同層排水系統(tǒng)和普通的排水系統(tǒng)的排水能力比較。以此了解同層排水系統(tǒng)及存在的問題。

（7）給水水泵并聯(lián)工作工況點實驗

通過自制水泵并聯(lián)裝置，計算管道特性曲線和廠家提供的水泵特性曲線，算出理論工況點。利用實驗裝置測試出實際工況點，兩者進(jìn)行比較，以明確水泵并聯(lián)工作及建筑給排水系統(tǒng)中水泵的選擇。

從實驗試做情況看，每項實驗需要1學(xué)時時間，因此，需要實驗學(xué)時數(shù)為7學(xué)時。

6.改變單一分塊分章節(jié)式講解，增加實際工程一體化式講解

建水課本是分模塊分章節(jié)對建水各系統(tǒng)進(jìn)行講解，一旦面對課程設(shè)計和實際工程，很多同學(xué)一臉茫然。因此，需設(shè)定一典型例子，從第一個系統(tǒng)講到最后一個系統(tǒng)。此種授課需在計算機房講解，并在講解的同時要求學(xué)生動手做。在學(xué)期末，設(shè)置2周的建筑給水排水課程設(shè)計，以進(jìn)一步將所學(xué)知識一體化。

四、改革后教學(xué)實例圖解

根據(jù)上述情況及改革措施，對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)進(jìn)行重新設(shè)置，見圖1。

圖1 實踐引導(dǎo)理論教學(xué)整合圖

注：圖中實線框為課堂教學(xué)，虛線框為實踐教學(xué)。其中，課堂教學(xué)為3學(xué)時，實踐教學(xué)為5學(xué)時。

根據(jù)上述教學(xué)整合圖，給水系統(tǒng)總體需要課時數(shù)為8學(xué)時，其中實踐教學(xué)項目占5學(xué)時，理論教學(xué)為3學(xué)時。較好的解放了課堂灌水式教學(xué)模式，以此計算，整個教學(xué)過程需要64—70學(xué)時左右，和全國給水排水指導(dǎo)委員會規(guī)定的40—50學(xué)時相差20多學(xué)時。

結(jié)語

《建筑給水排水工程》課程改革與研究是一個不斷完善和發(fā)展的過程。以上內(nèi)容與方法是本次教學(xué)改革與研究的重點。通過以強化實踐教學(xué)為主，以課堂理論教學(xué)為輔的教學(xué)改革，旨在引導(dǎo)學(xué)生如何將實踐知識和理論知識相對應(yīng)，所學(xué)知識和實際工程相對應(yīng)。實現(xiàn)從重視知識的傳授、智力的培養(yǎng)向重視能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變；從以學(xué)習(xí)知識為主的“知識目標(biāo)觀”向以學(xué)習(xí)方法和實踐為主的“能力目標(biāo)觀”轉(zhuǎn)變；從“培養(yǎng)知識型人才觀”向“培養(yǎng)卓越工程人才觀”轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

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