可持續設計教學模式探討

王雪峰+賈玉貴+李丹

摘要：本文從給排水科學與工程專業教學的視角，結合綠色建筑可持續發展理念，探討可持續設計教學模式的基本構成，強調教育方法的專業針對性、跨學科統一性，以期為培養高水平給排水工程設計人才提供有效途徑。

關鍵詞：給排水科學與工程;可持續設計;綠色建筑;特色專業

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）06-0209-02

為了培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才，教育部于2010年啟動了卓越工程師教育培養計劃[1]，簡稱“卓越計劃”。針對傳統教育模式培養中存在的問題，以實施卓越計劃為突破口，著力解決高等工程教育中的實踐性和創新性問題，推進高等工程教育的改革和創新，實現我國經濟社會可持續發展。目前我國建筑工程等相關行業在國民經濟中占有極大的比重，綠色建筑作為可持續發展觀的應用，對促進經濟持續發展、保護環境生態起著重要作用。所謂綠色建筑，是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑[2]。近年來綠色建筑理念受到社會各界的積極重視，作為工程師培養的搖籃，建筑類高等院校在貫徹綠色設計理念和傳播綠色設計知識方面責無旁貸。

當前我國大學生就業已完全走向市場，以市場為導向培養專業技術人才是給排水工程專業的重要任務。在國家社會高度重視可持續發展的大背景下，提高教學質量與綜合競爭力是促進專業課程建設的重要推動力。本文以給排水科學與工程（以下簡稱給排水專業）主干課程教學內容為基礎，結合綠色建筑可持續發展理念，探討可持續設計教育教學的模式構成，以期為高水平給排水工程師的培養提供參考。

一、可持續設計教學的基本原則

我校作為培養建筑工程及相關行業工程技術人員的搖籃，在提倡建筑可持續發展的今天，通過教學過程中傳達綠色設計理念是可持續發展觀的有效應用。可持續設計教學的核心理念是通過以學生為主體、以教師為主導的設計實踐和跨學科知識的整合來推廣綠色建筑節水與水資源利用的設計理念與方法，相關教學內容和技能訓練要適應建筑行業可持續發展的集成化技術所需。其中專業課程建設是建立在以人為本的基礎之上，通過調動學生的積極性，按照新形勢下社會對給排水專業人才的需求，強化基礎課程訓練，面向實踐工程、突出專業特色，構建應用創新型人才培養的專業課程教學體系。

二、可持續設計教學模式基本構成

1.早期學科知識強化。節水與水資源利用部分在綠色建筑的評價標準中占有極其重要的地位，如何將綠色設計理念引入到給排水工程專業主干課程的教學內容當中，普及可持續性知識，進行可持續性設計，這都和早期的可持續知識教育密切相關。為使學生能夠盡早有針對性地學習與應用有關知識內容，課程設置方面主要體現為校內外實習、實驗等實踐性教學環節。我校通過長期的合作和建設，先后和多家企業簽訂了實習基地協議，學生可以在這些實習基地進行較全面的實習環節訓練，確保學生各實習環節的有效實施。隨著學校新校區二期工程的進行，新建成的中水處理站成為給排水科學與工程專業的校內實驗實習基地，從而大大增加了學生接觸專業的機會，進而增強學生的實踐能力。

本專業實驗中心承擔了所有專業課程的實驗教學任務。在實驗教學過程中，著重加強綜合性、設計性實驗的建設，以強化學生的創新意識和動手能力，從而有助于學生綜合素質和能力的提高。隨著實驗中心的不斷發展建設，開放性實驗室的建成對于幫助學生掌握專業知識和培養高素質創新人才都是至關重要的。總之，在實踐環節讓學生充分全面地接受到給排水科學與工程的全面訓練，為將來從事給排水科學與工程方面的專業工作奠定了堅實基礎。

為了彌補課堂教學中實踐性弱的問題，還可以組織學生參加工程實踐，做有工程背景的相關課題。具體可以由教師或工程技術人員共同指導學生的實踐環節，合理分組和分配課題資源，確保學生親自動手操作的同時，也在實踐過程中構建了團隊與合作的工作環境，較早地培養工程設計專業學生的職業習性，使學生對可持續設計理念有更深入的了解。

2.跨學科教學知識內容體系構建。現代高校過分細化的學科與專業分工，在提高工作效率方面有著不可估量的作用，但它同時也割裂了學科之間應有的聯系。目前，在我國建筑類高等教育領域，綠色建筑主題涉及到建筑學、城鄉規劃學、土木工程、材料科學與工程、管理科學與工程等六個一級學科和包含十幾個二級學科，共同完成培養建筑行業所需的專業工程技術人員的目標。每個學科都在各自領域內對綠色建筑進行了深刻探索與研究，但是缺乏以全局觀來考慮綠色建筑的教學環節。如何以現有的分工基礎考慮學科融合，建立健全給排水工程專業對其他相關學科的一些必要知識體系的整合，真正做到使學生掌握相關綠色理念的研究進展和技術措施。

根據給排水工程專業教學計劃的特點，設置合理的給排水本科專業課程體系是培養專業人才的基礎。通過設置《水質工程學》、《給水排水管道工程》、《建筑給水排水工程》、《水工程施工》、《土建工程基礎》、《水力學》、《水微生物基礎》、《水分析化學》、《水泵與水泵站》等專業主干課、基礎必修課和選修課外，還應注意其他院系為我院開設的相關課程，如《給排水工程計算機繪圖》、《給水排水工程建設監理》、《室內采暖》、《空調通風和制冷技術》、《給水排水地理信息系統》等課程，以知識拓展為目標的選修課程有助于消除學科壁壘，綜合將多學科專業知識應用于設計實踐中。讓學生在對本專業知識有效掌握的同時，重視對建筑學、建筑結構、建筑設備等專業知識的融會貫通，為培養熟悉綠色設計內容的給排水工程師打造一個堅實的基礎平臺。

3.整合教學組織結構、強調課程模式建設。傳統以教師為主導的課堂教學是我國大部分建筑類院校給排水專業所采取的教學模式，它的核心是“單向”的教學，具有較強的階段性與延續性，但在綠色建筑理念飛速發展的今天，其局限性也突顯出來。“單向”教學的重點集中在教學大綱制訂的內容范疇、重點難點辯析、課程深度的考慮，往往在一門課程學習結束后，學生依然不能很好地理解該門課程的內容，更談不上與其他相關學科的有機關聯。

為了有效系統地將多學科知識和技能整合，讓學生在掌握知識的同時積極主動地思考，培養學生能夠更好地處理在實踐中所遇到的問題，有必要將傳統的“單向”教學方式向多元現代化授課方式轉變。比如在課堂教學中開展以學科交叉為導向的小組討論會，重視綜合技能培養的相關培訓，在設計教學環節開展多專業協同指導的方式。隨著計算機技術的高速發展，通過以多媒體手段為基礎的形象教學，可以循序漸進、深入淺出地貫穿整個給排水專業教學過程中。通過制訂各階段培養目標，有側重點發展其中某類教學模式，形成不同特色的綜合型教學氛圍，充分發揮學生的主觀能動性，引導學生對綠色設計方案進行多方面思考，提高學生在整體上認識的能力，為培養學生處理多學科綜合問題的能力奠定基礎。

4.強化專業特色教育，提高創新設計能力。面對當前給排水專業競爭壓力逐年增大的現狀，強化專業特色教育是保障其培養質量與競爭力的有效手段。在可持續性教學過程中要注重專業技能培訓的特色教學方法，通過廣泛吸收國內外先進的教育理念和教學經驗優化課程教學內容、豐富課程內涵，鼓勵學生開展以實踐為主線的專題訓練課程，讓學生真正了解綠色建筑節水與水資源利用部分的工程設計步驟與要求。

專業特色教育本身是一個不斷積累、不斷完善的過程。為了更好體現科學技術發展的趨勢、適應社會發展的需求，其本身也需要具備探索性、創新性，勇于開拓、堅持創新是保證人才培養質量與提高競爭力的有效手段，這就要求在教育觀念、培養目標、培養模式等方面不斷探索。

5.推進教學資源應用，構建終身學習平臺。在信息化時代高速發展的今天，網絡資源的應用是拓展教學內容的重要渠道。通過網絡教學資源和專業門戶網站等多種方式可以最大限度地促進學生在課堂教學之外參與到專業學習之中，培養學生自主學習的能力。學生由被動地接受知識變成了認知的主體，從相對枯燥的教學過程轉變到帶著任務解決實際問題的學習，網絡的信息量大，信息傳遞便捷，不受時空限制，使得學習變得更加便捷，有利于學生創造能力的培養。特別是針對具備一定專業基礎的高年級學生，可以培養利用網絡進行信息的獲取、分析以及加工的能力，網絡技術手段對其綜合能力的培養、知識層面的拓展有極大的幫助，通過對多種教學資源的整合，有助于教學過程的延伸與深化學習層次，幫助學生建立可持續性的終身學習習慣，為適應信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎。

網絡的應用不僅僅是體現在知識面的拓展上，多種計算機應用軟件的運用也給綠色設計帶來巨大的影響，然而現代的應用軟件層出不窮，僅僅依靠課程教學的有限學時是不能使學生充分掌握其操作技能的，如何引導學生在網絡平臺上對新方法、新工具進行探索性使用，將有利于培養學生對整體方案上進行多方面思考，提高學生的創新設計能力。

三、結語

給排水科學與工程特色專業課程創新教學模式是重視專業技能的培養和專業特色的教學方法研究，在突破傳統教學方式的基礎上，基于交叉學科進行多專業協同，培養學生整體考慮綠色設計知識，在專業課程建設中不斷創新，培養高水平給排水工程設計人才，推動建筑行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]中國教育部.教育部23日啟動實施“卓越工程師教育培養計劃[EB/OL]”.

[2]中華人民共和國建設部.GB/T 50375—2006綠色建筑評價標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2006.