理实一体化教学模式在建筑给水排水工程教学中的应用

陈柱慧

摘 要 建筑给水排水工程作为给排水工程技术专业的核心能力课程，在教学中存在诸多问题。将理实一体化教学模式应用在建筑给水排水工程教学中，能够增强学生的学习动力，强化学生的实践能力，提升学生对该课程的认可度，达到“知行合一”的学习效果。

关键词 建筑给水排水工程；理实一体化；教学模式；BIM

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）04-0129-03

Abstract The building water supply and drainage engineering has become the core course of water supply and drainage engineering specialty. However， there are many problems in its teaching. Thus， to

apply theory and practice integration teaching model in engineering of water supply and drainage for building can enhance students learning motivation， practical ability and recognition of the course， to achieve the “unity of knowledge and practice” learning effect.

Key words building water supply and drainage engineering； theory and practice integration； teaching model； BIM

1 前言

在全國职业教育工作会议上，习近平总书记对职业教育提出“知行合一”的要求。如何把“知”和“行”统一起来，把理论有效地应用于指导实践，是职业教育一直在积极探索的问题。理实一体化化教学模式为这个问题提供了新的解答，将这种模式应用在“建筑给水排水工程”课程教学中，能在尊重传统教学模式的基础上较好地摒弃不足，提升优势，让学生以用促学而学用融合，达到“知行合一”的学习效果，真正提升教学质量。

2 建筑给水排水工程教学中存在的问题及应用理实一体化的必要性

学生的学习动力不足 在传统课堂上，大多以教师为主体，学生只能被动地接受教师的讲解，很少融入自己的思考，处于浅层次的学习状态中。自控能力不强或基础不好的学生容易走神儿，上课睡觉、玩手机、讲话或者抵触学习的现象就会出现。这往往不是因为学生心理上对学习的抵触，更多是因为学生大脑不能及时有效地处理学习信息，导致学习困难、学习动力不足，甚至厌学。在课后交流中发现，学生也想学好，但他们听课经常卡壳，对基础理论知识理解不透彻，常常因一部分内容而纠结，又不能及时沟通解决，没有成就感和进步感，也体验不到学习的快乐，觉得上课是一种煎熬，在课堂上痛苦地挣扎而产生焦虑，失去学习动力。

学生的实践能力不强 在给水排水专业人才培养方案中，“建筑给水排水工程”定位在专业核心技能模块中，它是针对设计院、施工单位、厂家等企事业[1]的相关职业岗位能力而开设的课程。其教学目标是让学生成为优秀的学习者，真正理解课程内容并将其应用于实际工程中。在授课中，教师也重视学生实践能力的培养，但效果不够理想。

在以往的教学安排中，是在理论教学结束后再进行两周的实践教学，没有将理论与实践有机结合起来，此种教学模式不适用于实践性和应用性很强的课程。学生学完后基本了解了各个系统的主要内容，但只停留在表面认识，不能吃透知识点并将其灵活地应用于实际工程中。理论教学与实践教学脱节，对于本来就基础薄弱的高职学生，前期不愿意学习枯燥复杂的理论知识，打不好理论基础；后期实践教学时又会出现学习困难，抗拒学习任务，不愿意参与进来，导致实践能力不强，不能学以致用，很难成为能适应社会需求的高素质的技术技能人才。

考核评价体系不够合理 在注册公用设备工程师（给水排水）专业考试中，“建筑给水排水工程”的内容占40%；题型也多样化，包括案例题、识图题、规范条文理解题等，考核内容和实际设计联系密切[2]。采用开卷考试，考生可以查阅专业资料，结合自己对基础理论知识和规范条文的理解，解决实际工程问题。而本门课的期末考核采用闭卷考试的方式来检查学生获取理论知识的情况，考试内容不全面。很显然，学生的学习能力和实践能力没有作为评价标准，满足不了企业相关职业岗位能力的需求，导致很多学生是在“混学校”，课堂上只想轻松地坐着听课，等到期末考试前再稍微费点儿神，弄个及格成绩就行。

因此，积极开展“建筑给水排水工程”教学改革，探索合适的教学模式，是授课教师的工作重点。课堂上应该怎么做才是对学生最好的，这是授课教师要重点思考的问题。教师不仅要向学生传授核心知识、技能，而且要寻找一种能激发学生内在学习动力的教学模式。这种教学模式根植于学生的需求，激发学生内在的学习动力，让所有的学生都参与课堂，将理论应用于解决实际工程问题，体验到成就感和进步感，意识到学习是快乐的、有意义的，是值得付出时间和努力的，并且愿意学习、渴望学习。

理实一体化—“做中学、做中教”的项目教学模式可以有效达到这一教学目的。这种教学模式是围绕学生展开的，鼓励学生为自己的学习负责，他们带着任务来学习，在做的过程中可随时向教师询问脑中闪过的问题，及时沟通解决。教师能更多地与学生交流，帮助他们更好地掌握课堂内容，及时应用于工程实践。学生从实践中不仅获得专业技能，而且能获得成就感和进步感，体验到学习的快乐，愿意主动学习，不再是“混学校”。在学生完成相应任务后就及时进行考核评价，教师通过与学生口头交流，查看小组提交的成果以及观察学生与人相处共事的能力，来评价学生的学习能力和实践能力，并作为总成绩的一部分。

3 理实一体化教学模式在建筑给水排水工程教学中的具体实施

合理选取、整合教学内容 根据行业企业发展需要，按照企业相关职业岗位能力和知识要求，同时吸纳新知识、新技术、新设备、新标准，选取教学内容。内容设计围绕培养高素质的技术技能人才，形成五个模块，如表1所示。同时完成各模块的教学目标、教学计划、教学过程组织设计，形成模块考核评价标准。

教学内容的实施 对于三年制高职院校的给水排水工程技术专业，这门课一般开设在第三学期，学生已经学完“流体力学”“水泵与水泵站”“安装工程制图与识图”等专业基础课，具备学习“建筑给水排水工程”的基础知识。学生思维比较活跃，喜欢动手实践，对喜闻乐见的事例感兴趣；不足之处在于理论知识不扎实，学习主动性不高，对教师及教材的依赖性较大。

鉴于学生的情况，以及本门课实践性和应用性强的特点，理论教学以知识够用为原则，实践教学以工程项目为载体，以任务驱动来带动课堂教学。现以学习模块1里面的任务“建筑内部给水系统”为例进行说明。首先对这一部分制订教学计划，如表2所示。

1）理论教学。理论教学采用多媒体技术。本部分主要包括建筑内部给水系统的分类和组成、给水方式、给水管道的布置与敷设、水压水量的设计计算等知识[3]。知识点多，且有一定的理解难度。传统的“一支粉笔，一块黑板”的教学方法已经很难满足当今行业的迅猛发展和现代学生的需求[4]。为了紧跟行业发展、满足学生需求、达到教学效果，拍摄大量卫生器具、给水设备、管道和给水附件的实物图片和现场施工图片，通過展示这些图片，学生可以直观形象地认识这些卫生器具和一些隐蔽的设备，了解实际工程的施工过程。

理论教学以知识够用为原则，满足相关职业岗位能力和知识的要求，当涉及很抽象的知识点时，可以把复杂问题简单化，通过三维虚拟仿真动画，帮助学生理解这些知识点。如在讲解气压给水设备时，对于刚接触这门课的学生来说很难理解，而通过三维虚拟仿真动画，可以化难为易，让静止的水流动起来，让乏味的内容生动形象起来。目前，学校已与企业合作开发给水、排水、消防、自喷系统的三维虚拟仿真软件，能满足本门课的教学需求。另外，学生在课余时间也可以自主在电脑上学习三维虚拟仿真软件，直观地了解系统的组成、工作原理，加强对附件、构筑物的认识，从而在一定程度上提高教学质量。

由于本门课具有很强的实践性和应用性，因此，理论部分讲解时还应结合工程实例，为此导入办公楼、住宅、宿舍、宾馆等多种常见建筑类型的CAD图。如在讲解供水方式的选择、管线的布置、管材的选取、管径的确定、生活水池和水泵的计算与选型等内容时，直接选用有代表性的工程实例，按照真实的工作过程和工作任务来讲解。这样设计的思路会更加清晰，教学目标会更加明确，学生会更愿意听。另外，通过CAD平面图、系统图和大样图，可以把常见建筑类型的给水方式、生活水池、供水水泵、出水龙头等进行全面介绍，让学生直观地了解整个系统的工作流程。在教学中引入工程实例，能提高学生的学习兴趣，增强求知欲，改善教学效果。

在教学中还要及时引入新知识、新技术、新设备，及时更新教学内容。随着给水排水行业的迅猛发展和人们生活水平的提高，这些年出现许多相关的新技术、新产品和新设备，如新型给水管材、新型节水设备、新型成套给水设备的出现等[5]。要让学生及时了解这些新技术、新产品和新设备，并鼓励他们在不违背设计规范、标准的前提下，大胆尝试采用。

此外，在教学中还要向学生介绍本行业现行的国家标准、图集、设计手册、规范等有了哪些更新，并引导学生学会查阅、使用这些工具书。对于设计者，学会使用这些工具书是最基本的要求。只有掌握这些工具书，学生在之后的工程项目设计中才不会脱离理论依据。

2）BIM教学。目前，BIM技术的发展和应用已得到建筑业界的广泛认可[6]。BIM技术的发展将对建筑类高校专业课程教学改革发挥重要作用。将BIM技术引入专业课程教学中，可以充分利用其可视化、协调性、模拟性、优化性的特点，将原本枯燥乏味的专业课变得生动起来，从而培养学生对专业课的学习兴趣[6]。

如何最大限度地利用高科技来满足学生的需求，是所有教师努力的方向。但是由于BIM技术近几年才兴起使用，相关的教师资源比较匮乏。为此，学校积极与深圳市斯维尔科技股份有限公司、湖南省建筑工程集团等企业进行交流合作，成立BIM技术中心，并多次邀请专家对全院专业教师进行BIM技术培训。现在，专业教师对软件应用有了较深了解，掌握了BIM技术基本操作技能，能满足日常教学需求。从2016年开始，将BIM 技术应用到给排水专业课教学中。

如在给水管道的布置和敷设教学过程中，教师不需要再对着二维图纸逐条讲解规范上枯燥的条文，而是直接导入之前已建好的小高层办公楼的三维建筑模型，再在此基础上展示怎样合理地布置给水管道，怎样满足规范上的条文，怎样与其他专业协调。这就使得看似枯燥的规范条文变得生动起来，学生在课堂上能身临其境，相当于模拟施工现场的实地参观。同时，在教师展示过程中，学生也可以看到给水管道和附件是如何按照规范一步步建立起来的，并了解各附件的名称和作用，了解施工的真实过程。引入BIM技术之后，确实激发了学生的学习兴趣，培养了学生的空间思维能力，起到事半功倍的效果，受到学生好评。

3）实践教学。在实践教学过程中，坚持以职业能力培养为核心，采用真实的工程项目，导入行业标准，以学生为主体，以建筑给水排水综合技能培养为主线。首先，教师根据教学内容引入真实的工程项目——小高层办公楼给水施工图的设计，并对学生进行技术交底。学生以分组形式组成项目团队，认真识读建筑底图，收集相关资料，查阅规范、手册、图集等工具书，讨论给水方案、给水系统的分区并绘出草图，再进行管材的选取和管径的选取、生活水池和水泵的计算与选型，最后用软件绘出平面图、系统图、大样图。在学生做的整个过程中，教师不再是信息的传递者，而是引导学生分析问题，学生也会想方设法去寻找自己需要的信息来解决问题，这就变成“以学生为主体的教与学”。

这一环节在整个教学中实施起来是最难的，也是最重要的。在之前的理论教学中，学生基本了解了建筑内部给水系统的主要内容，但他们的认识只停留在表面，而在实践中，学生将加强对专业知识的理解，逐步吃透知识点，并将其灵活地应用于解决实际工程问题。但是对于初学者，通常因为设计思路不清晰、空间想象能力不足、不懂设计套路和各专业之间的协调而被动、消极，这时教师要多加引导，鼓励学生通过自学、查阅资料、交流讨论的方式来解决问题。比如可以自行学习《建筑给水排水设计规范》《建筑给水排水制图标准》《民用建筑工程给水排水设计深度图样》等，然后参照规范、制图标准、设计深度图样来绘制图纸。

在这一环节，学生为自己的学习负责，对知识的理解比以前更加深刻，也具备了一定的学习能力和实践能力。

4）考核。考核应当以教学目标为依据，重点考查学生的学习能力和实践能力，即学生对课程内容理解程度以及应用于解决实际工程问题的能力。采用过程考核、卷面考试和实践考核相结合的方法进行。其中，过程考核占总成绩的30%，主要包含平时作业、考勤和课堂答问，是为了增强学生学习的动力，鼓励学生都参与进来，积极思考、提问，与教师进行良好互动；卷面考试占总成绩的30%，是在一学期结束时进行，由任课教师给出试卷，内容以知识够用为度，强调专业技能，考查学生对知识的掌握程度；实践考核占总成绩的40%，是在学生完成相应项目的实践后就即时进行的。教师通过与学生口头交流，查看小组提交的成果，观察学生与他人合作攻克难关的能力，来综合评价学生成绩。

4 结语

采用理实一体化—“做中学、做中教”的项目教学模式，在增强学生的学习动力的同时，构建了一个开放性、研究型的学习环境。学生对“建筑给水排水工程”这门课也不再排斥，积极参与，在“做中学、做中教”，课堂气氛也活跃起来。建立合理的成绩评价体系，真实地反映学生对所学知识的掌握情况。此種教学模式培养了学生最需要的能力——学习能力和实践能力。通过教学改革，提升了学生对该课程的认可度，达到“知行合一”的学习效果。

参考文献

[1]高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.给排水科学与工程（给水排水工程）专业的建设与发展[J].给水排水，2013（4）：1-3.

[2]曹世玮.基于注册工程师制度下的建筑给水排水工程教学改革[J].吉林省教育学院学报，2015（4）：107-108.

[3]王增长.建筑给水排水工程[M].6版.北京：中国建筑工业出版社，2010：1-71.

[4]曹建平，刘金辉，李寻，等.“建筑给水排水工程”课程教学实践与改革[J].东华理工大学学报：社会科学版，2010（2）：185-187.

[5]徐凤.建筑给水排水系统节能设计要求[J].中国给水排水，2015（2）：32-40.

[6]王建超，张丁元，周静海.BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索：以沈阳建筑大学为例[J].高等建筑教育，2017（1）：161-164.