給排水科學與工程專業課程設計教學環節線上線下教學模式探討

高靜湉，李衛平*，楊文煥

（內蒙古科技大學能源與環境學院 內蒙古 包頭 014010）

隨著高等教育綜合改革不斷深化，各類高等院校均在人才培養模式及課程體系上進行了升級[1]。內蒙古科技大學給排水科學與工程專業2019 年獲批自治區一流本科專業建設點，同年開展專業認證獲受理。以此為契機，結合社會發展需求及學校優勢特色，給排水科學與工程專業堅持以學生為中心、以產出為導向推進專業建設及課程建設，立足培養具有較強工程實踐能力的高素質應用型人才。

給排水科學與工程專業是理論和實踐緊密結合、涉及多學科知識體系的綜合性專業。實踐教學作為高校本科教學工作的重要組成部分，是培養學生實踐能力的重要環節。課程設計是實踐環節中最重要的部分，對課程設計教學環節的教學模式進行改革，全過程全方位把控教學質量，提高學生實踐能力，對于培養以社會需求為導向的應用型給排水科學與工程專業人才意義重大[2]。

1 課程設計現狀分析

近年來，內蒙古科技大學給排水科學與工程專業以教育部“雙萬計劃”為契機，在專業建設、課程建設方面嘗試了一系列教學改革。內蒙古科技大學給排水科學與工程專業培養方案中，專業課程設計教學環節共設置了12 周，包括建筑給排水設計、泵站設計、給水管網設計、排水管網設計、給水廠設計和污水廠設計，各設計設置2 周。多年教學效果顯示，課程設計教學過程主要有以下不足：

1.1 部分主干課程與課程設計分設在不同學期，課程設計開展時理論知識遺忘嚴重

以我校給排水科學與工程專業課程設計為例，除了大三上學期開設的“建筑給水排水工程”和“泵與泵站”兩門專業課與建筑給排水設計、泵站設計在同一學期開設，“給排水管道系統”“水質工程學1”“水質工程學2”與給水管網設計、排水管網設計、給水廠設計和污水廠設計均未在同一學期開設。統計歷年課程設計完成情況發現，建筑給排水設計及泵站設計開展期間，學生積極性較高，但設計成果質量在一定程度上取決于理論課程結課至課程設計開始的時間間隔長短及課程設計開展前是否已完成結課考試兩個因素。如理論課結課與課程設計開展時間間隔較長，或課程設計開展前未完成課程結課考試，則課程設計期間學生上手較慢，設計成果質量不佳。而大四上學期開設的給水管網設計、排水管網設計、給水廠設計和污水廠設計4 個課程設計普遍存在上手慢、設計成果重復率高的問題。

1.2 完整工程案例資源缺乏，學生工程設計能力欠缺

在認識實習、生產實習等專業實習教學活動開展期間，由于時間較短，無法深入學習各種構筑物及設備的構造、運行原理，對各水處理工藝流程缺乏系統、全面的深入理解。此外，學生在查閱設計規范、設計手冊和文獻資料方面的能力相對薄弱，同時不具備現場實踐經驗，拿到設計任務后無從下手。各課程設計安排時長為2 周，由于時間緊任務重，缺乏完整的設計案例作為引導，課程設計成果質量難以保證。

1.3 成績評定方式單一，無法全方位反映課程設計的真實情況

目前課程設計的最終評定成績由平時考勤成績、設計成果成績及答辯成績組成。筆者在近幾年課程設計答辯時發現，設計方案相似程度高，共性問題多，且部分同學設計成果與答辯表現不一致。因此，缺乏設計過程中質量監督檢查，這些評定方式很難準確判斷設計成果的真實程度，成績的公平公正性自然大打折扣，課程設計教學效果自然無法保證。

2 課程設計改革的具體措施

2.1 構建新型實踐教學平臺

2.1.1 建立題庫，鞏固相關理論知識

為解決課程設計開展期間理論知識遺忘嚴重問題，課程設計開始前開展線上測試。依據各課程設計相關理論課程內容，在課程設計開設前4 周完成知識題庫建設。在課程設計開始前2 周集中發布線上測試，要求學生在規定時段內完成并通過線上測試，未通過者繼續學習擇時再考。督促學生對所學內容進行回顧，加深理解，為課程設計的高效開展打下堅實的理論基礎。

2.1.2 建立課程設計線上導學資源庫

實踐教學平臺的建立是開展線上導學的重要支撐，是線上導學環節置入的核心。建立課程設計線上資源庫，作為線下課程設計開展前的導學內容是首要任務。各課程設計指定一名總負責指導教師，在課程設計開設前4 周完成線上優質資源的收集制作和實踐教學平臺的建立。充分利用MOOC 優質資源、工程設計實例演示視頻、動畫、軟件應用教程、設計規范及手冊，整合制作完整設計教學案例。并分門別類上傳至各教學模塊下，同時在各教學模塊下建立討論區，實現師生線上交流解惑。此外，編寫線上導學教學計劃，在課程設計開始前2 周，要求學生按計劃對實踐教學平臺各教學模塊進行學習，并參與線上討論交流。使學生認識課程設計、回顧整合理論課程內容，為課程設計開展做好理論儲備和工程設計概念性認知。

2.2 建立全過程、全方位考核評價機制

建立切實可行的質量監控與評估體系，使課程設計教學管理規范化、標準化，做到客觀、公正評價學生設計成果是提高課程設計質量的重要保障。構建基于全過程管理的考核體系，從任務下達到檢驗合格為止，對影響設計質量、進度、效果等要素進行全面動態分析、評價與控制，實現各階段客觀、全面評價。強化過程考核，將課程設計全過程劃分為5 個考核環節（線上導學、方案確定、分析計算、圖紙繪制和答辯）?？己谁h節包括方案比選、分析計算、圖紙繪制、獨立思考及要點提煉等。5 個教學環節成績占比不同，總評成績由以下成績構成：線上導學15%（學習時長、討論交流）+方案確定15%（簡要敘述）+分析計算20%（說明書、計算書）+圖紙繪制20%（圖紙質量）+答辯30%。

2.3 基于工程案例，將思政元素嵌入課程設計

我校給排水科學與工程專業畢業生多從事土建與市政工程相關的規劃、設計、施工、管理等工作，服務于國民經濟建設和發展中給水排水相關領域，關乎保障基礎民生，德育尤為重要[3-4]。習近平總書記強調：要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人。課程采取“工程案例+設計要點+思政元素”的教學設計模式，將課程設計關鍵知識點與工程案例結合，培養學生工程思維和相關知識的實踐應用能力；從工程案例中提取思政元素，將思政教育主動嵌入教學活動中，通過“潤物無聲”方式進行理想信念教育、愛國主義教育、環境及工程倫理教育等。

將國內外優秀工程案例（如南水北調工程、港珠澳大橋）、行業發展前沿、事故案例分析等以電子資源的形式上傳至網絡教學平臺。課程設計開始前，要求學生進入網絡教學平臺觀看超級案例視頻，增強學生對本課程相關技術的感性認識，針對各工程案例創下的“世界之最”，向學生展示依靠自主研發、集智攻關，解決工程技術瓶頸問題的壯舉，激發學生的民族自豪感和自信心；通過事故案例分析，強化學生對知識水平、職業道德、責任意識重要性的認知。另外，在網絡教學平臺中開設討論區，為師生答疑、心得交流提供便利。

3 教學效果評價

在教學改革實施期內（2020-2021 及2021-2022 學年秋學期），針對大學三年級的建筑給排水設計和四年級的給水管網、排水管網設計3 個課程設計開展了“線上—線下”模式教學。教學效果有顯著提升，主要表現為：

3.1 線上資源豐富，學生學習積極性高

課程設計開始前兩周，完成了線上資源的收集、制作并上傳至網絡教學平臺。學生對工程案例視頻、動畫演示等資源興趣較濃，學習積極性較高。經統計，建筑給排水設計、給水管網設計及排水管網設計的線上導學階段學生登錄頻次較高、學習時長較長。

3.2 課程設計上手快，進度合理

從設計過程中學生綜合表現來看，加入線上導學環節并完善考核機制后，學生在拿到設計任務后上手速度明顯加快。大部分同學能針對自己的設計任務，獨立理清基本設計思路；在方案設計方面，學生會基于設計任務，積極思考，廣泛參閱資料，力求比選出技術、經濟性佳的方案。經與學生交流溝通發現，線上導學內容中設計案例對課程設計起到重要引導作用；案例中蘊含的思政元素強化了學生對職業道德、責任意識的認知。

3.3 設計成果質量明顯好轉

從設計計算說明書、圖紙質量及答辯情況來看，設計成果相似度降低、質量明顯改善，圖紙信息表達詳細、標準，說明書計算書翔實準確；答辯時對自己設計成果相關內容較熟悉，可實事求是針對自己的設計成果進行答辯。線上導學中題庫及線上測試鞏固了相關理論知識，為方案設計及相關計算打下堅實基礎。

4 結語

在傳統教學模式下，理論知識遺忘嚴重、成績評定方式單一等問題導致課程設計期間學生積極性差、上手慢、方案重復度高、設計成果參差不齊。針對存在的問題，通過構建基于校園網的新型實踐教學平臺，建立包含題庫和工程設計實例等內容的線上資源庫，課程設計開始前置入線上導學環節開展“線上—線下”教學模式探索；此外，建立全過程、全方位考核評價機制，強化過程管控力度，提升過程教學質量。通過對建筑給排水、給水管網及排水管網設計進行教學改革發現，“線上—線下”教學模式下，課程設計期間學生積極性高，課程設計成果質量好轉，可將該教學模式推廣至其他課程設計及相關工科課程設計。

引用代表性工程案例在激發學生的民族自豪感和自信心、錘煉誠信正直、認真嚴謹的職業品德、培養家國情懷及社會責任感等方面效果顯著。但課程思政以隱形教育為主，在實踐教學中穿插思想政治內容需合理、自然，否則既影響教學進度又無法達到預期教學效果。如何將思政教育有機融入課程教學、實踐教學過程中，需要不斷探索和改進。