基于应用型人才培养理念城市给排水管网工程教学改革探究

孙晓旭，徐 进

(南京工程学院 环境工程学院，江苏 南京 211167)

1 引言

给排水系统是人类生活、生产和消防提供用水和排除废水的设施总称。随着我国城市的发展以及人民生活水平的不断提高，水资源浪费、可用水量锐减等问题日益严重，给水排水管网系统担负着水资源的循环和可持续利用的重大责任[1]。《城市给排水管网工程》是水质科学与技术专业的主干课程之一，本课程主要是针对城市给水排水工程中给水的输送与分配、废水和雨水的收集与排放的管网系统的理论计算及工程设计，系统地讲述管道给水排水系统的功能、布置原理、水量计算、水力计算理论和方法及给排水工程设计理论和方法。通过本课程的教学，旨在培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生掌握城市给水排水工程的规划与设计能力，为学生走向工作岗位打下坚实的专业理论和实践基础。本论文针对社会需要培养水质科学与技术专业应用型人才，对给水排水管网系统课程教学方法及实践教学体系的构建等方面进行改革探究。

2 课程特点及存在的问题

2.1 理论课程

《城市给排水管网工程》理论课48课时，采用教材是普通高等教育"十一五"国家级规划教材给水排水管网系统(第三版)，严煦世主编。课本内容共11章，分为5个教学目标，(1)培养学生具有城市及工业企业给水排水管道工程规划、设计的基本知识和技能，使学生掌握给水排水管网系统的功能和系统结构；(2)理解并掌握给水管网和排水管网水力计算的基础知识，为给水和排水管网工程设计打下理论基础，并能把基础知识应用到管网工程设计中；(3)理解并掌握给水管网模型的建立过程，给水管网工程的设计计算步骤，具备初步设计某地区给水管网工程的能力；(4)掌握污水管网和雨水管网工程的设计步骤与设计计算方法，具备初步设计某地区排水管网工程的能力；(5)熟悉管网系统运行管理的基本知识，熟悉排水管道施工、维护和管理方面的基本知识。可见课程内容较多，理论计算复杂，48课时相对偏少。教师授课大多采用多媒体教学，单学时授课容量大，学生在短时间内不能很好的消化所学的知识，加之很多内容理论性很强，包含很多公式推导，内容显得相对枯燥。特别是在给水排水管道工程设计部分，有些学生会由于上课节奏快而丧失学习的兴趣和动力[2]。本课程应在学完水力学、水文学、CAD绘图、工程制图等基础课的基础上进行学习的，由于学生对基础课知识掌握的不够牢固，这也是造成本课程知识点难以接受的原因之一。

2.2 实践环节

给水排水管网系统与我们的生活生产密切相关，该课程的工程实践性很强。与城市给排水管网工程理论课程相结合的实践环节为城市给排水管网工程课程设计，共2周，安排在理论教学结束后。课程设计内容包含给水管网设计、污水和雨水管网设计，该环节任务重时间紧，不能有充分的时间去查阅资料和相关规范，并且学生缺乏相应的工程经验，导致很多学生的设计成果出现各种各样的问题，例如给水管网设计中管径选取缺少依据、选泵错误等，排水管网系统中管道埋深过大、管道衔接计算错误等情况。

3 基于应用型人才培养理念该课程教学改革措施

3.1 让学生充分认识到该课程与实际生活的联系，激发学习的热情

该课程与实际生活密切相关，传统的书本知识授课模式已不能满足教学需求。首先制定详细的教学计划，把理论与实际紧密联系的部分增加实践环节，例如在给水排水管网工程设计理论知识开始之前，可以给学生布置作业，到宿舍、校园、周边马路等地实地观察给水、污水、雨水管网系统，尤其是注意观察地面上的各种检查井、雨水口、消防栓等，记录观察到了哪些事物，通过查找资料知道这些事物在给水排水系统中起到的作用，然后回到课堂进行分享，提出自己的问题和看法，这也促使了学生主动发现问题，通过自主学习来解决问题。完成这些实践环节之后，再进行理论课的学习，让学生能充分的认识到该课程与实际生活的紧密联系，有着浓厚的兴趣去学习理论知识。

3.2 提升教学理念、改进教学方法

基于理论联系实际，注重学生能力和素质的培养。在教学活动中，在明确教学任务和课程特点的前提下，要构建师生互动的课堂，每一次备课内容要充分调动学生学习的积极性，授课内容带有探索性，给学生留下自己思考的余地。课堂提问与适时讨论穿插在整个课堂教学之中，并设定奖惩机制，以促进学生积极思考，跟上讲课的进度。

在教学方法上，引入视频教学、案例式教学及开发网络教学资源。随着计算机技术的快速发展，在多媒体教学中引入视频教学的内容，这些视频由任课教师在实际给水管网、污水管网、雨水管网等管道施工现场拍摄的，内容真实、直观，对提高学生实际工程的感性认识，加强理论联系实际能起到很好的作用[2]。

案例教学起源于"哈佛大学"的情景案例教学课，可以促进隐性知识与显性知识的不断转化，通过具体的情境，将隐性的知识外显，或将显性的知识内化。在案例式教学过程中，案例是学生探究的对象和学习知识的载体。案例教学中，教师引入真实的案例，例如南京市某新建城镇给水排水管道工程规划设计，通过对典型案例的剖析，掌握给排水管网工程规划设计的步骤，引导学生深入思考、广泛讨论，学生对已学过的理论知识可以进行一次系统的回顾。通过案例式教学，在解决实际问题的过程中，不断提高学生理论联系实际的能力。网络技术极大地推进信息的传递，结合学校的人才培养目标，可以自建网络资源库。网络教学资源包括教师的电子教案、课程作业、多媒体课件、视频就参考资料等。网络教学资源可以极大的丰富教学素材，学生在课后带着疑问进行自主复习、再学习，可以达到事半功倍的效果。

3.3 综合设计实践教学环节

本课程的实践教学环节主要是2周的课程设计，包括给水管道、污水和雨水管道的设计计算及图纸绘制，由于涉及到的知识点多、计算量大、图形绘制数量大等原因，造成部分学生课程设计质量比较低，出现设计过程计算错误、课程设计说明书排版格式混乱、图纸绘制不符合要求等情况。针对这种情况，采用课程设计环节与理论教学环节同步进行的方式加以解决[3]。如，在第二章给水排水管网工程规划内容结束后，就可以将课程设计任务书下发给学生，让学生开始进行规划平面图的熟悉和管网布置原则的理解，并布置管网系统。在给水管网工程设计章节讲完后，让学生着手进行给水管网工程的计算、设计和校核等。在污水管网工程设计和雨水管网工程设计内容讲完后，学生分别进行这两部分的设计计算。上述工作要求学生课下独立完成，设计计算过程手写在纸上。这样能够针对学过的知识立即进行系统的运用，并且有时间查漏补缺，对没有学好的部分有充分的时间去复习。到两周的课程设计时，工作量会有一定的降低。学生有足够的时间检查课程设计计算书，把纸质稿编写成电子版的设计计算书，绘制大量的图纸。这样，有了充足的时间就可以把工作量巨大的课程设计做的更好，并且知识会掌握的更加牢固。

4 总结

城市给排水管网工程是南京工程学院水质科学与技术专业的主干课程之一，该课程的理论和实践教学对于培养应用型人才有着非常重要的意义。本论文基于应用型人才培养理念，初步提出了该课程理论与实践教学的改革措施，首先让学生充分认识到该课程与实际生活的联系，激发学习的热情，其次在教学中提升教学理念和改进教学方法，最后综合设计实践教学环节，以得到更好的设计成果。希望能不断提高我校水质科学与技术专业学生的专业素养，培养出更多社会需要的人才。