應用型人才背景下管道工程課程教學改革初探

白 鷺，谷 風，吳春英，陸文龍

(吉林化工學院 資源與環境學院，吉林 吉林 132022)

管道工程課程是環境工程專業重要的專業選修課，它能培養學生從事工程設計和施工能力，能拓寬學生的就業渠道，對學生走入社會起著非常重要的作用[1]。針對環境工程專業的自身學科特點和人才培養目標，在教學方面要有所側重和重點關注事項[2]。本文對此門課程存在的問題提出改善方案，以期能更好培養出優秀人才和促進專業發展。

一、管道工程課程現狀

(一) 課程設置

在本校環境工程專業的培養方案上，管道工程這門課程開課以來一直是專業選修課程，并且課程學時僅有24學時，設置時間基本都在第七學期。結合環境工程專業的實際教學情況，課程側重于水、大氣、固廢的污染防治和治理，而管道工程僅僅是一門選修課，導致學生對此門課重視不夠，內容掌握不好，最后影響后期的畢業設計。另外，第七學期正是學生忙于復習考研、考公務員、找工作黃金時段，學生經常請假去參加輔導班或去招聘會，相對上課的時間都難以全部保證，所以本門課程內容的掌握就會少之又少，相對其他專業課而言，本課程計算部分內容較多，例如給水管網設計中的管網平差計算部分；污雨水的水力計算部分。學生跟著課堂都較難理解，在缺課的情況下，后面就很難跟上，教學效果受到了嚴重的影響。

(二) 實踐教學環節

為了培養應用型高能力高素質人才，實踐教學環節在環境工程專業中也是不可缺少的重要環節，雖然本門課程是專業選修課，但是其工程實踐性強，與畢業環節緊密相關，是環境工程專業不可忽視的一門專業課程。但是本課程如果僅靠課上的理論講解，那將是非常枯燥乏味難于理解的，如果上課的同時結合工程實踐，使學生能從感官上了解這門課程，再通過課程設計可以把學習到的理論知識、工程規范、計算方法等串聯起來，構成完整知識鏈條[3]，就能夠幫助學生加深理解基礎知識，培養學生創新思維能力，很好的理解和應用本門課程知識。本門課程由于受學時、師資和實踐場地等客觀因素限制，目前僅有課堂教學，這即與本科生培養目標相悖，也不利于提高學生能力全面培養的要求。

二、課程改革的初步建議

(一) 根據培養目標，合理調整課程設置

就環境工程專業課程設置而言，與管道工程課程關系密切的主要是水力學，而這門課程理論性相當強，內容也非常抽象，歷屆學生反映這門課程難學、不易理解。這么難的課程卻設置成選修課，從而降低了本門課在學生心中的地位，失去了本門課的重要性，這嚴重影響了管道工程這門課程的學習與掌握。首先水力學這門課程要設置在管道工程開課之前修完，而且水力學掌握程度直接影響學生對本門課程知識結構和體系的建立。此課程的給水排水管網水力學基礎部分，是對水力學的知識的總結，而且本門課程后面的知識都是對水力學知識的應用。如果水力學掌握的不好，這章內容就要花費更多時間來完成，這樣會占用其他內容的講授時間，尤其是管道(給水、排水)設計計算部分?；谶@種情況，水力學與管道工程這兩門課程應有先后順序，還應把水力學設置為考試課程，提高學生對其的認知度，另外，管道工程課程最好安排在第六學期，錯開學生考研及找工作時期，使學生能夠坐在教室里安心學習。

(二) 根據應用能力的培養，加強實踐與理論教學相結合

本門課程是工程實踐性較強的課程，與工程實踐有著密切的關系。因此該課程應該設置實踐教學，而實踐教學主要是實習和課程設計，帶學生去工地現場實習，可以使學生在管網管徑的大小、材料、設施等方面能有直觀認識，鼓勵學生多留心觀察、多詢問身邊跟給排水有關的工程等[4]，使學到的理論知識應用到實踐中去，這就做到了理論聯系實際。使學生能夠增長他們的實際應用能力，避免學生僅限于書本中抽象無聊的理論而不知所云、難于理解，如果給水管網設計及平差、污水雨水管網設計等內容經過實踐考察后進行課程設計，將學生進行分組，每個小組分配不同的任務，分配不同給(污、雨)水設計量，地域也有所差別；而每個小組內的成員分工也不同，組織組內同學獨立完成自己的設計和計算部分，并視情況而定是否讓完成學生幫助其他未完成同學的設計。設計完成以后，以小組為單位，組織學生針對自己小組的設計思路和具體完成情況進行討論說明，不同小組之間就完成內容進行討論和分析，這樣有利于對教學內容的掌握和理解，既可以提高同學的討論問題、分析問題的能力[5]，又能鍛煉學生概括和表達問題的能力[6]。從課程本身的性質和特點著手，變抽象為簡單，既可以提高學生學習的興趣，又能從根本上改變學生對這門課程的認識和理解，從而增強教學效果。

(三) 教學模式多元化

多媒體教學具有信息量大、節省板書時間、講解過程中前后聯串方便、畫面生動具體等優點，可以較好地解決管道工程課程內容量大、課時較少的矛盾[7]。結合傳統的板書模式及老師的肢體語言，可以吸引學生思考和集中精力，帶動學生的思維，通過老師與學生間的課堂互動，能夠引導學生很好的理解某些知識點，避免重點難點內容在多媒體中表述不清，不能留下痕跡的缺點，以及教學中單純枯燥講解[8]。在管道工程課程教學中，給水管網水力分析、給水管網工程設計、給水管網優化設計、排水管網的工程設計、雨水管道的工程設計。這幾部分是本課程的重點，其中基本概念、基本原理和基礎理論等這些文字為主的內容多采用多媒體教學方式，而環能量方程組的線性化、環能量方程組求解、哈代-克羅斯算法、排水管網的工程設計，這些要一邊采用傳統的板書方法一板一眼的講解，一邊多媒體進行演示圖解，并且在講解過程中進行討論，雖然講解速度比較慢，耗時較長，但能使學生掌握重點難點，而獲得了良好的教學效果。

(四) 考核方式多元化

在管道工程這門注重實踐能力培養的專業性課程，在考核方式上采用多元化，能夠更好的促進學生對這門課的理解、掌握及學以致用。因此，考核方式采取實踐能力，分析和解決問題能力，團隊協作能力，自主學習能力、知識掌握情況等多方面考核，這樣能使學生在學習過程中能夠更好的鍛煉和培養學生的實踐應用能力，消除了傳統的機械的聽、生硬的背等方法。應用型本科教育更注重對學生的應用能力培養，管道工程這門課更適應現場觀摩、親身體會，能夠對學生的自主學習、思考問題及對認識問題的能力進行鍛煉和考察，這種考核有一個鮮明的特點，就是調動了廣大學生學習的積極性，改變了教師以學習定成績的方法，對一些不愿意機械學習，但觀察能力、動手能力很強的學生有了更充分的認識，通過這種考核方式提高學生的學習動力[10]。而課程設計環節能夠讓學生既鞏固理論知識，又增強了學生的實踐能力，把課堂上所學到的理論和方法運用到實際開發的項目中，從而體會知識融會貫通的感覺。并且能夠在設計過程中培養同學之間的團結協作、互相幫助、互相指導的團隊合作意識以及理論在實踐中的應用能力。通過課堂講授來考察學生接受問題的能力及是否善于回答老師提的問題，是積極動腦、主動參與還是被動學習、不愿思考，來檢查學生的掌握情況及學生的學習情況。平時作業及期末考試的考核反應了學生的知識掌握情況。

通過以上的考核方式，來摒棄上課老師一言堂的授課方式，能夠使學生對理論的理解更加深入，能夠讓學生改變以往以機械記憶的方式，從而能積極的參與到課堂學習活動當中，對于理論知識理解的更加到位和深入。

三、結 語

管道工程這門課是環境工程專業里的專業基礎課，屬于應用型工科類型，課程通過教學改革一定能取得很好的教學效果，使學生放棄僥幸心理，學風得到很好的改善，提高實踐能力，激發學生自主學習的動力，督促學生融入團隊的合作學習和為完成設計要求的自主學習，極大地推動了課程的應用型教學改革，既注重全面考核又注重過程考核的全面、多樣、合理、科學的考核新模式。但對如何科學發揮課程考核的功能與作用、加強考核制度的研究及對課程考核自身的評估，還需不斷探索和實踐。