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【关键词】工程教育 理论教学 实践教学 独立学院
【中图分类号】TU991 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0246-02
传统的给水排水工程专业教育培养体系均以给水工程、排水工程为核心。围绕此核心,分别设置《给水管网》、《取水工程》、《城市给水处理》、《工业给水处理》、《排水管网》、《城市污水处理》、《工业废水处理》等主干课程。
为强调水处理理论的整体性和实用性,给水排水工程专业指导委员会建议各高校对原给水工程和排水工程课程体系进行改革,建议开设《水质工程学》课程。[1]《水质工程学》将传统教学中的《城市给水处理》、《工业给水处理》、《城市污水处理》、《工业废水处理》课程内容进行整合优化,突出水质工程学技术发展并精简了学时。目前,许多一、二类高等院校已采用《水质工程学》教材。
华中科技大学武昌分校作为年轻的独立学院,明确“培养应用型人才”的办学定位,确定“夯实理论基础、强化实践环节、突出专业特色”的办学方针。我校给水排水工程专业紧扣教学定位,结合生源的综合能力和素质,因材施教,决定以培养学生掌握基础理论知识、掌握基本专业技能为教学目的,向设计院、给(污)水处理厂、安装设备公司及施工单位输送应用型人才。因此,仍然延用传统的教学培养体系,按照子工程的分类、工艺流程中各处理单元的先后顺序安排教学内容,而《城市给水处理》就是给水排水工程专业教学培养体系中一门不可或缺的重要课程。
1.课程发展主要历史沿革
自2003年我校给水排水工程专业建立以来,《城市给水处理》是该专业必修的主要专业课程之一。《城市给水处理》课程的主要任务是通过课堂、实践教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生掌握城市给水处理各组成单元的基本概念、基本原理、基本设计计算方法。
我校给水排水专业从03级开始开设《城市给水处理》课程,总学时为56学时,其中理论课48学时、实验课8学时。为符合我校培养应用型人才的办学宗旨,09级开始该门课程总学时调整48学时(其中理论课40学时、实验课8学时),另外增加1.5周课程设计、1周认识实习及4周生产实习予以补充实践教学。
2.教学内容组织的方式及目的
2.1课堂教学内容
根据我校重点培养应用型人才的要求,在教学指导思想上,充分认识到《城市给水处理》工程应用性强的特点,因此,非常重视工程能力的培养,工程教育贯彻于课程始终。课堂教学中,除了讲授基本理论、基本概念之外,介绍给水处理的方法,给水处理系统中各处理单元的计算方法及工程设计是本课程的重点教学内容。
表1 《城市给水处理》课程内容、课时安排
2.2 实践教学内容
(1)课程设计
课程设计的内容是城市给水处理厂的设计,目的使学生运用所学的知识对源水进行处理时应该掌握的基本原理,处理工艺,处理设备的选择与计算,绘图的基本技能。布置“××给水处理厂设计”任务,要求学生在1.5周的时间内,根据处理水量将各处理单元设计出来,并对给水厂进行整体设计,以此来强化学生对所学内容作进一步的深入理解。
(2)实验
本课程共开设4个实验,1个实验为综合性实验,3个实验为验证性实验,涉及到混凝、沉淀、滤料筛分、地表水处理等。学生在给定的实验条件下,通过实际的操作,将所学的理论得到实际的检验,并培养学生的创新能力。
(3)实习与毕业设计(论文)
实习和毕业设计不是本课程的课内任务,但属于与本课程密切相关的实践教学环节。认识实习主要参观城市给水处理厂,使学生对给水处理有一定的感性认识和了解;生产实习主要让学生在给水处理厂具体操作,对工艺过程以及管理方面有更加具体的学习和掌握。给水工程是毕业设计(论文)重要选题方向。通过毕业设计的训练,能够使学生在面对真实性设计题目时了解给水处理厂设计的全过程,巩固本课程的专业知识,进而培养学生分析和解决实际问题的能力。
3.理论教学和实践教学方式结合
怎样做到工程教育贯彻于课程始终,是一个值得思考的问题。多年来,本课程在理论教学和实践教学的内容安排、有机整合方面,主要做了以下工作:
3.1 理论讲授结合设计案例
(1)讲授完第一章“给水处理概论”后,播放本班同学参加认识实习时录制的DVD,让同学们回忆起参观过的各个处理构筑物,使工艺处理流程在脑海中逐渐清晰,并且能活跃课堂气氛,提起学习的兴趣。
(2)第二、三、四、五、六章教学内容设计:先讲授基本概念、基本理论(机理);其次讲授工程应用池型(设备)、工作过程及设计要点;再次各个处理单元挑出经典池型(设备),结合CAD工艺构造图,穿插例题分析;最后教会学生看懂各处理单元CAD工艺构造图并完成设计计算作业。
这样的教学安排从理论到应用、从抽象到具体、深入浅出。在此过程中,学生不但掌握了基本原理及理论,还能学会设计计算并且学会看懂工艺图纸,了解课程设计和毕业设计的内容及要求。
(3)第七章“水厂设计”结合课程设计内容和要求,讲解经典案例。要求学生把各处理单元联系成一个整体,从宏观方面全方位考虑给水厂的设计。
3.2 实践教学巩固基础理论
(1)认识实习
设置认识实习课程,在学习《城市给水处理》理论课之前,通过有针对性的参观实习,使学生及时理论联系实际,加深对理论知识、关键技术的认识和理解,激发了学生的积极性和主动性,培养了其针对实际问题,去粗取精、有的放矢、勇于迎接挑战和解决问题的能力。
在参观过程中,注意录制DVD供课堂教学使用。
(2)实验教学
混凝、沉淀(澄清)、过滤三个主要处理工艺均设置对应的验证性试验,通过试验现象的观察和试验数据的记录,掌握处理理论(机理)。
综合性实验是利用学校周边(校内)的水源,由学生自主设计工艺流程,逐渐由以教师“教”为中心的教学模式向以学生“学”为中心的教学模式转化。通过教学模式的转化,在设计型实验的教学中,学生参与实验准备、实验设计、完成实验,提出问题,讨论分析问题,深化理论知识,发挥学生在实验过程中的自主性,激发了学生学习的积极性。
(3)课程设计
作为给水排水工程专业的学生必须具备系统全面的“工程设计能力”,这是开设“课程设计”的设计思想。使学生掌握给水处理厂的工艺设计计算、绘图。课程以基本原理为指导,以工程应用为背景,强调理论与实践相结合,着重培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
(4)生产实习、毕业设计(论文)
生产实习、毕业设计(论文)是巩固理论知识,有机联系专业基础和专业核心课程的两个关键教学环节。在这两个环节里,同学们可以仔细观察构筑物的构造,了解构筑物的工作过程,重点研究课堂上不能理解的知识点。通过实习和毕业设计训练,学生初步掌握了设计、施工、运行、管理等各个步骤以及设计计算方法。为今后的工作奠定基础。
3.3教学资料辅助
(1)教材补充。因仍然延用传统的教学培养体系,我校给水排水工程专业选用《给水工程(第四版)》(国家“九五”重点教材,1999年出版)作为教材,教材中的设计参数已经不符合《室外给水设计规范》(GB50013-2006)的要求。因此,在总结多年教学经验的基础上,结合教材、设计手册和设计规范编写《城市给水处理厂设计》讲义,供学生参考。
(2)CAD图纸收集。工程实践教学不能脱离工程图纸。为了让学生充分了解处理构筑物的构造和工作原理,平时注意收集市政设计院的工程实例图纸或完成质量好的毕业设计图纸,供课堂上讲解。现已将部分图纸一并编写到《城市给水处理厂设计》讲义中。
4.总结
水工程事业在不断发展,教材也在不断更新,虽然我校给水排水工程专业仍在延用传统教学体系,但是在《城市给水处理》课程建设过程中,应时刻把“理论知识和实践知识有机结合”作为指导思想,同时在教学模式、教学方法与手段上进行改革,使得其符合独立学院的特点。
以上内容是我在《城市给水处理》教学中的一点思考和实践。今后的教学工作中还要不断探索、研究与实践,使该课程的教学体系更加完善。
参考文献:
[1]给水排水工程专业指导委员会.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求.给水排水工程专业(2004)专业建设[M].北京:中国建筑工业出版,2004:24-27.
关键词:建筑给水排水 教学改革 教学方法 实践 教学质量
中图分类号:G642.0
文献标识码:C
1 引言
现代工业、民用建筑是由建筑、结构、采暖通风、给水排水、电照、动力等有关工程构成的综合体。建筑给水排水工程对于改善人居生活环境、提高生活质量、保障人民生命财产安全等方面起着十分重要的作用,是建筑环境与能源应用工程专业重要的主干课程之一,具有很强的实用性。
随着科学技术的进步和社会发展,我国“建筑给水排水工程”学科现在已发展成为由建筑内部给水排水、建筑消防给水、热水供应、直饮水、水景工程、建筑小区给水排水、建筑中水处理和特殊建筑给水排水组成的较为完整的建筑给水排水学科体系。近年来,随着高层、超高层建筑的崛起,住宅小区的兴建、节水技术的普及、绿色生态小区、绿色住宅、健康住宅等新概念的提出,为本学科注入了新的知识点,使建筑给排水工程学科焕发出新的生命力;新技术、新设备、新材料的不断涌现,推动了建筑给水排水工程学科的进步与发展,这也为该专业课程的教学提出了新的任务和要求。
2 教学中存在的问题
2.1教材内容滞后
随着高层建筑、超高层建筑、绿色建筑、美丽乡镇等一些新型建筑的发展,涌现出了很多建筑给水排水新技术、新材料、新设备、新规范、新设计方法等。但由于高校课程课时设置及新技术传播应用时间滞后等原因,这些新知识要写进课本需要更长一段时间。《规范》里的内容早已更新,课本仍然使用旧规范条文是常有的事,这些问题使得课堂内容与实际情况存在一定偏差,甚至可能会出现一些错误的概念,造成学生在校所掌握的知识点与实践存在一定的差别。
2.2教学内容与市场需求脱节
建筑环境与能源应用工程专业就业面相对较宽,除了去设计院工作之外,还可以到房地产公司、物业管理公司、建筑安装公司或在企、事业从事技术管理工作等。《建筑给水排水工程》课程教学中,实践环节形式单一,缺乏各专业的协调和综合训练;几乎很少有实验内容;教材内容滞后,一些新知识不能及时传递到学生中,形成学校只管教,社会的需求偏离教学内容情况普遍存在,造成学生与市场脱节,不能满足就业市场形式多样化的要求。
2.3教学手段单一
目前国内各大高校“建筑给水排水工程”的教学手段已从过去传统的黑板加粉笔的单一方法,逐步转化为运用多媒体课件等现代化教学手段与传统教学方法有机结合。但目前教学课件的制作只限于PowerPoint形式,手段过于单一,需进一步改进。
2.4高层建筑给水排水内容匮乏
就目前国内建筑发展情况来看,大中城市主要以高层、超高层建筑为主。一般高层建筑功能复杂,人流、物流频繁,管理不便,隐患多;室内装修要求高,物品多等。然而教材中对于高层建筑给排水的内容只是总结性的提出了一些说明,缺少理论基础和较为详细的授课内容。
3 改革路径与思考
3.1发挥学生的主观能动性和参与意识
相对于其它课程,专业课要抽象一些,如果没有接触实际工程,只是讲解,学生理解起来比较困难,但是要把实际工程搬到课堂上来讲显然是不现实的,因此,学生对于专业课的学习热情很大程度上取决于对专业产生多大的兴趣。如何让学生对专业产生浓厚的兴趣,是每个教师应该思考的问题。仅仅靠思想政治工作和考试成绩来约束学生是不够的,即使他们为了应付考试成绩而学习专业,最终随着考试结束也是他们忘记专业知识的时候。发挥学生的主观能动性,让他们参与其中,把老师从满堂灌中解放出来,是一种比较有效的方法。比如,在学习消防篇章时,事先让学生自己去找校园里与消防有关的设备、附件等,并要求学生拍成照片,看哪个学生找的多,找的全;在学习管材时,让学生发掘生活中已经见到的管材有哪些,还有哪些没有见到的。学生在获取这些知识时,一方面会主动去观察生活中的实例,还会主动到网上去查阅大量生活中没有见的东西,这样就会跳出课本的框框,让他们在参与中体会、感受、钻研、深入专业知识,既能感受到参与其中的乐趣,又能掌握大量比较前沿的知识,使他们有了比较浓厚的学习兴趣。
从用人单位反馈的意见中了解到,现在的学生表达能力非常欠缺,特别是对于专业知识的表达更加费劲。针对这一现状,在教学过程中可以适度增设一些学生讲解的内容,对于一些比较简单的内容可以让学生来讲,老师听完后点评。为了在台上表现好点,学生都会主动去学习讲授内容,查阅大量相关的资料,这样一方面可以发挥他们主动学习的能动性,另一方面也可以锻炼在众人面前表达的能力,效果比老师直接讲授要好得多。
3.2大力弘扬启发式教学
好奇是学生最大的特点之一。如何让学生对专业知识产生好奇,也是激发学生学习兴趣的一种方法。针对建筑给水排水专业教学,学生往往对设备的工作原理会比较好奇,当学生看到某种设备完具有某种功能时,经常产生它们为什么会这样工作的好奇感。如果这时老师原原本本地讲授课本的内容,学生的好奇心也许就会熄灭,但如果采用启发的方式,把最基本的理论提示出来,让学生自己发现其中“奥妙”,收效会大不一样。比如在学习卫生器具和增压设备时,要利用学生新、奇的心理,启发他们运用头脑风暴法,不管他们的想法多么不成熟,只要有一点对路,就积极引导他们。这样不仅可以让他们认识现有的设备工作原理,有时还会收到意想不到的效果,他们的一些奇思妙想会变为现实,会有一些小发明,小创造出现,看到他们自己的成就,学生自然会变被动接受为主动思考,改变要我学为我要学。
3.3课程设计
建筑给水排水工程是一门非常注重工程实践的课程。工程实践是检验课堂理论知识掌握情况的唯一途径。为此,将工程实践环节贯穿于整个教学过程,具体做法是将整个教学围绕精品案例展开,各个系统无论是基础理论知识还是计算方法的讲解均围绕该综合建筑展开,使理论与工程实践有机的结合起来。
建筑给排水工程是一门应用性、实践性较强的专业技术课程,课程设计对教学效果影响很大。根据培养计划课程设计的时间为2周,从往届学生反映的情况看学生普遍认为时间太短,无法很好地形成设计理念。针对这一情况,根据每章的讲解的内容完成相应的小设计,老师可以有充分的时间纠正小设计中的错误,最后学生在集中进行课程设计的时候就会得心应手。同时也可以把课程设计的任务书提前发给学生,在一定程度上弥补学生普遍认为的课程实践环节时间过短的问题。
3.4教学手段的变化
由于网络技术空前发达,学生的信息量也很丰富,他们在课堂上已不满足仅有的PowerPoint教学手段,为了激发他们的学习兴趣,时刻把注意力集中到教学内容上,在以PowerPoint多媒体教学的基础上,还要制作Flas,如管道内的气水流动规律;水泵、水箱给水方式;消防自动喷淋灭火系统等;运用BIM或3D技术制作三维管道布置系统;用CAD演示精品案例等。以便把生硬的教学内容形象地、通俗易懂地展示给学生,让学生能够在丰富多彩的课件里享受教学过程,最大限度地获取更多知识;部分内容可带学生到现场讲解和观摩,学生可以实实在在地触摸到哪些抽象的东西,实际效果要远远超过课堂讲授。比如在讲解卫生器具、阀门、管材、灭火设备、给水设备等内容时,可以实现教学内容与实际情况无缝搭接。
3.5丰富讲义内容
教材的更新永远赶不上新技术、新规范的发展,这就要求老师要紧跟学科发展的前沿,及时掌握国内外发展的新动向,把了解到的先进成果增补到课程讲义中,来补充教材的不足。如:同层排水技术的发展方向;新型节水卫生器具;新型管材、阀门在给水排水工程中的应用;纳米材料在卫生器具中的应用等。另外,为了满足一部分学生毕业后从事技术管理工作,如从事物业管理工作中给排水工程中容易出现的检修与设计脱节的问题、水质防护与安全运行等方面的问题。丰富了专业课的教学内容,使学生的专业技能培养与学科发展的前沿紧密结合,努力实现教学内容与学科发展同步。
关键词:水泵与水泵站;给排水工程;教学质量
中图分类号:S277.92-4
1.前言
《水泵与水泵站》是给排水科学与工程专业的一门重要的专业基础课,既有较强的理论,又与工程实践紧密联系。提高《水泵与水泵站》教学质量,培养学生的工程实践能力,注重学生知识、能力、素质的全面提高,使学生成为高级工程技术人才,是值得我们深入思考的课题。笔者结合自身的教学实践,对该课程的教学进行探讨。
2.《水泵与水泵站》在给排水科学与工程专业中的地位及重要性
水泵是一种应用广泛的水力通用机械,广泛应用于市政建设、农业、工业等各领域。水泵站是给排水工程不可缺少的重要组成部分,是保证给水、排水系统正常运行的重要设施,在给水、排水工程中具有不可替代的作用。
城镇中水的循环是借助于一系列不同功能的水泵站运行来实现的。取水泵站从水源取水将其送至水厂,净化后的清水由送水泵站送到城镇管网中去供用户使用,其工艺流程如图1中的实线所示。对于城镇中排出的生活污水和工业废水,经排水管渠汇集后,由排水泵站将污水抽送至污水厂,经过处理后由另外一座排水泵站排放到江河湖海中区。
3.《水泵与水泵站》的特点
《水泵与水泵站》是给水排水科学与工程专业的一门专业基础课,是学生学习专业课和从事本专业的工程设计、科研和工作必备的理论基础。本课程主要讲述水泵的工作原理、基本性能参数、水泵机组配置、泵站对土建的要求和特点、泵站噪声消除及维护管理方法。是《给水工程》、《建筑给水排水工程》和《排水工程》等专业课的基础课。
通过本课程的学习,可使学生掌握常用叶片泵的基本构造、工作原理、主要性能、运行工况的图解法原理和数解法、水泵机组的调速运行与节能原理;给水排水泵站的机组选择、管道布置、辅助设施、安全环保设施以及变配电设施和自动测控系统等内容与要求。
4.增强《水泵与水泵站》教学质量的几个环节和措施
4.1加强前续基础课的学习
《水泵与水泵站》所需的基础知识主要包括力学、高等数学、电工电子学以及水力学等方面。其前续课程包括《工程力学》、《高等数学》、《电工电子学》、《水力学》等。学生只有很好的掌握了这些课程的基本原理和概念,在学习《水泵与水泵站》时才不会出现知识储备不足。否则,当讲述《水泵与水泵站》时,如果还要教师去回顾和复习原应掌握的力学、高等数学、电工电子学以及水力学的基础知识,那么在现在这种压缩课程学时的趋势下课时将远远不够,很难完成教学计划。所以,加强学生对前续课程的学习,打下牢固的基础知识,是学好《水泵与水泵站》的前提。
4.2注意引导学生将共性的理论知识融会贯通
在《水泵与水泵站》课程中,水泵运行工况的确定、给水泵站的设计和排水泵站的设计,基本原则和理论是相同或相通的,比如给水泵站和排水泵站中都有水量、扬程的计算及相关的水力学公式。有些学生往往不能将这些共性的原理融会贯通,只是为应付考试而死记硬背理论知识,虽然通过了考试,甚至还得到较理想的成绩,一旦碰到实际问题,却不知道如何下手解决。这就需要在课堂教学时着重引导学生掌握基本原理,克服急躁心理,注重对水力学设计的实质性理解,了解给水泵站设计和排水泵站设计的共性,区分各自设计的个性。通过这样耐心细致地对给排水设计中带共性的理论知识的讲解和举例,可以加深学生对基本理论、基本原理的理解和运用,从而能提高学生对理论知识的融会贯通,提高他们在工作实践中解决问题的能力。
4.3注重学生工程设计能力的培养
给排水科学与工程专业的毕业生应该具有较熟练地应用所学专业知识和理论解决实际问题的能力,具有能够从事给排水系统的规划、设计、施工、运行、管理与维护的能力。因此,在专业教学中应注重于提高学生的工程实践能力。
4.3.1课堂教学中规范的引入
专业规范在我们工作中接触最多,也是学生毕业从事工作的基础和依据。随着国家产业政策、社会发展的变化,专业设计规范也在不断的更新,且规范的更新速度远远大于大学教材的更新速度,如何将现行的国家规范融合于教学内容之中,是本科教学必须面对的问题。作为给排水专业课教师有责任在课堂教学中在讲解理论知识的同时,将现行专业规范,行业发展知识传授给学生,实践证明这是比较受学生欢迎的教学方法之一。
4.3.2增加课程设计环节
我校现行的给排水科学与工程专业培养计划,《水泵及水泵站》没有课程设计的环节。《水泵及水泵站》课程设计是在理论教学的基础上,使学生进一步巩固和加深对本课程的基本理论和基本概念的理解,掌握水泵的工作性能、运行工况、串、并联运行工况点的确定;学会水泵选型和水泵配套机组的选择、管道布置、辅助设施及变配电设施的选择及要求;学习给水排水泵站设计的基本知识和基本原理,掌握泵站的工艺设计方法,熟悉相关设计工作的基本程序;提高查阅文献资料、使用设计手册、规范的能力,培养提高学生独立进行方案创作能力、表达能力、工程绘图能力、解决工程实际问题能力及创新能力。
4.3.3工程实践融入到课堂教学
在教学中,学生们往往反映理论听懂了,但在做作业或课程设计时仍感到难以下手。其实课本中的基本理论的内容是很充实的,但对事物的认识有其固有的规律性,即从理论到实践,再从实践到理论的螺旋上升式认识过程。作为双师型专业课教师有责任帮助学生加速完成这一认识过程,在课堂上讲解一些工程实例,对提高学生的学习兴趣和学习效果是有益的,讲解工程案例,应做到少而精,并与课堂教学内容密切相关。在有条件的情况下,将部分课堂教学直接移至现场讲解,既能使学生理论联系实践,增加感性认识,又能做到举一反三,提高其实际解决问题的能力;而且提高了学生的学习主动性和创新意识。这样的教学方法,不仅使教学质量明显提高,对教师从事工程设计、科研也起到积极的作用。
4.4学生自己做设计方案,注重实践能力的培养
泵是给排水行业应用最为广泛的动设备,对泵的选择和使用是工程技术人员需要掌握的基本技能,特别是从事工程设计、施工及设备管理行业的人员,能够根据实际情况选择不同的泵是非常重要的。
根据一个给定的工艺要求,学生要学会自己设计泵站方案,从泵站的选址、布置到泵房布局,泵的排列,到根据设计参数选择不同类型的泵、选择合适的组合形式,都需要学生自己设计方案,老师从旁指导。通过以上锻炼,学生培养了独立进行设计和计算的能力同时也加深对本门课程的认识。
4.5多媒体教学和现场生产实践相结合,提高学生感性认识
在课堂教学中,可以利用多媒体多放映一些不同类型泵的图片和运行动画,以及泵站平面布置和管线布置的图片,增强学生的认识能力,此外,还可安排4学时左右的实践课时,带领学生到现场去参观实习,使学生的知识和实际联系起来,也可取得较好的效果。
4.6课堂提问
课堂提问是教师常常用来考查学生课后复习及课堂理解效果的方法之一,控制及运用的好与坏,也是教学效果好坏的关键之一。往往采用两种方式:第一种方式是课前提问,可帮助学生复习前一次课所学的内容,增强上课效果。第二种方式是在授课中间,让课堂听讲不认真或影响周围其他学生听讲的学生来回答当时的问题,如果回答不出,则予以耐心地讲解和适度地批评。这样让开小差和听讲不认真的学生集中精力,又可以控制课堂秩序。
4.7介绍国内外最新研究动态,扩展学生思维
《水泵与水泵站》是一门发展的学科,科研人员进行了大量的科学研究,每隔几年就会涌现出许多新类型的泵,而教材限于篇幅与时效性,对学生主要起到引其入门的作用。为了扩展学生思维,让学生站在学科前沿的高度理解《水泵与水泵站》的精髓,教师应该多搜集和介绍各类型泵最新动态,使学生达到更高的层次。
此外,还要培养学生自我学习和查阅资料能力,全面提高学生素质除了教师讲授,还可以通过布置一些专题作业,让学生自己去查阅资料进行研究,然后在课堂上自己讨论,使教师的教与学生的学有机地结合起来,互为补充,激发学生的学习兴趣。
5.结语
教材、规范在不断更新和改革,学生的特点也在随时代而变化,作为专业课老师要根据给排水专业的发展方向、学生的特点采取灵活的教学方法,提高专业课程的教学质量。
以上内容是我在《水泵与水泵站》教学中的一点思考和实践,以后还要在教学中不断总结,继续提高教学质量。
参考文献
关键词:给排水科学与工程;品牌专业;专业建设
【中图分类号】G642;TU991-4;TU992-4
我国的高等教育已由精英化转向大众化。而当高等教育进入大众化后,适应经济社会发展需要,是我国高等教育必须面对、也必须解决好的重大问题。专业是大学的基本要素,专业水平是大学核心竞争力的重要体现。因此,加强专业建设尤其是本科品牌专业建设,可以提高学校本科生人才培养的竞争力,更好地满足社会经济发展对复合型人才的需求。内蒙古工业大学是我国西部少数民族地区的一所高等工科院校。2006年我校为提高本科专业建设水平及人才培养质量,设立了首批校级本科品牌专业建设项目。经过几年的发展,经学校验收通过的校级品牌专业在专业建设水平上都有了很大提高。其中,给排水科学与工程专业是2007年立项建设的校级品牌专业,并于2011年成为自治区立项建设的品牌专业。下面结合我校给排水科学与工程品牌专业建设进行经验总结。
一、制定与优化人才培养方案
品牌专业建设的核心是人才培养方案的制定和优化。在参考国家高等学校给水排水工程专业指导委员会提出的给排水科学与工程专业本科教育培养目标和培养方案的基本指导原则的基础上,本着立足自治区,面向全国,与市场经济接轨的指导思想,充分结合地方院校的办学基础、培养特色、学生生源以及就业市场的实际情况,建立了具有地方院校特色的给排水科学与工程专业培养方案。
在2006版人才培养方案的基础上,对给水排水工程专业的培养方案进行深入、系统的研究与改革实践后,形成的2011版人才培养方案更加科学合理。新的培养方案更好地解决了知识、能力和素质的综合培养问题,更注重创新能力的培养。在新的培养方案中更加突出专业主干课程,增加了专业选修课的数量,开设了综合性实验等。形成了一套“以创新能力培养、应用实践能力为主线,厚基础、宽口径、高素质”为原则,知识、能力、素质协调发展的专业人才培养方案。
二、课程建设与改革
课程教学是实现人才培养目标的基本途径,也是人才培养方案的基本落脚点。
1、 教学内容与课程体系改革
(1)合理安排专业课程的开设学期。如将“城市水工程概论”调整在学生正式开始专业课程的前一个学期即第4学期开设,有利于学生提前对本专业进行了解,实现从基础课到专业课的过渡。
(2)对开设课程的课时进行优化。将一些选修课的课时进行压缩,增加所开设选修课的数量。
2、教学模式改革
教学模式改革,是专业教学改革的重点和难点。主要是改变传统的以教师为中心的教学方法,探索实施案例式教学、项目教学法等,提高学生学习的主动性和培养学生的应用能力、创新能力。如在特种工业水处理课程的教学过程中,教师采用项目化教学模式,进行理论教学和实践教学相结合。教师讲解某一个完整项目案例;学生深入水厂,收集资料,针对水厂运行的实际问题分配任务进行设计。在消防工程课程的讲授过程中,教师实际工程的图纸引入到教学中,让学生根据实际的工程图纸进行分析问题、解决问题。另外,鼓励教师根据自己的特长、兴趣和科研的最新进展,开设新课程。在课堂教学中充分发挥学生的主体作用,调动学生主动学习的积极性,使其提高学习效率,促进学生的个性与特长发展。
3、加强精品课程建设
课程建设是专业培养目标实现的基本途径,是品牌专业特色体现的载体。在给排水科学与工程专业的专业主干课中,“水质工程学”和“给排水管道系统”2门课程已经成为校级精品课程。“水质工程学”课程准备申报自治区级精品课程。
三、师资队伍建设
优秀的教师队伍是搞好品牌专业建设的关键。高水平教师始终站在学科的最前沿,通过教学和教育活动,引导学生掌握科学知识,学习科学方法和培养科学态度。
在师资队伍建设过程中,鼓励教师积极参与教学研究、科学科研和技术社会服务。一方面带动教师积极承担或参与社会技术服务项目;另一方面聘请生产、科研第一线高素质的专业人员做兼职教师。不断提高学历层次和学术水平。
四、实践教学建设与改革
实验、实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生创新精神和实践能力具有特殊作用。
1、加强实习基地建设,提高实习效果。给水排水工程专业安排实习环节3个,分别为:认识实习、生产实习及毕业实习。为了更好的提高实习质量,我专业建立了稳定的实习基地:呼和浩特辛辛板污水处理厂实习基地,呼和浩特公主府污水处理厂实习基地,呼和浩特章盖营污水处理厂实习基地,呼和浩特金河水厂实习基地,包头北郊污水处理厂,上海闵行污水处理厂等。
2、完善评价体系,提高学生设计能力。在课程设计中,通过强化设计题目的审核、课程设计质量过程控制以及考核形式的多样化,来确保课程设计效果。在毕业设计中,强调选题的多样性与综合性及选题的真实性,以此加强学生实践能力、创新能力和理论结合实际能力的培养。
3、构建了规范的实践教学管理和评价体系,使学生的相关成果具有一定的学术水平和应用价值,鼓励学生参加各类知识竞赛,积极参与科学研究和社会实践等活动。主要以教师科研项目或实际工程项目为依托,创造条件让高年级学生参与科研项目,增强学生创新意识,提高科研和应用能力。
五、建设体会
在探索和实践中,我们体会到品牌专业建设首要坚持先进教学理念,其次根据专业发展的历史沉淀,定位要准确,特色要鲜明。在此基础上以创新能力培养为目标,不断改革教学模式与教学手段,充实、调整、完善教学的各个方面,以此促进品牌专业建设。品牌专业建设要全员参与,制订完善的管理制度、保障体系、反馈机制,有步骤地实施。
参考文献:
[1] 高等学校给水排水工程学科专业指导委员会编制. 高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2012.11
[2] 董守华, 隋旺华, 祁雪梅. 地球物理学品牌专业建设实践[J]. 中国地址教育, 2011(2):55-58
[3] 蒋有录,查明,任拥军等 .“资源勘查工程”品牌专业建设的实践和体会 [J]. 中国地质教育,2008,(1):74-79
关键词:给排水工程;OBE;培养模式;工程素质
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)34-0157-02
给排水工程是工科学科中的一种,旨在培养适应市政、环保、建筑等行业给排水工程技术生产、建设、服务和管理第一线需要的,掌握从事给排水工程设计、施工、水处理设施运营管理、水环境及水污染监测分析等职业岗位实际工作的基本能力和基本技能,具有必备的基础理论知识和专业知识的高素质技能型专门人才[1]。2015年4月16日国务院印发《水污染防治行动计划》(俗称“水十条”)[2],对水污染防治提出了阶段性治理目标。同时,大量新型建筑体系出现,对给排水设计提出了更多更高的要求。本文借鉴OBE工程教育理念,研究本专业改革与创新,更好的培养能适应新形势、具备一定职业素养、职业技能,能够迅速适应现场工作的给排水专业高级工程技术型人才。
一、OBE工程教育模式概述
成果导向的教育模式(Outcomes-based Education,缩写为OBE)最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革,后应用于工程教育领域,是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式,由学习成果驱动整个课程活动和学生学习产出评价[3]。成果导向教育理念与传统教育理念的最大区别,是要求教育者对学生的学习成果和能力水平先进行准确定位,然后通过各种合适的教育手段和结构来保证学生达到预期目标。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)提出了“重点扩大应用型复合型人才培养规模”的部署和要求;2013年6月,我国被接纳为工程教育本科专业认证的国际互认协议《华盛顿协议》签约成员。这都说明,在工程教育领域引入成果导向教育理念具有非常重要的现实意义。
二、OBE理念下的给排水工程教学改革
1.成果导向的给排水专业学习成果确定。给排水专业主要分为市政给排水与建筑给排水两个大方向,包括给水处理厂、给水排水管网系统、建筑给水排水工程和污水处理厂的设计、施工等各个方面。在成果导向教育理念下,教育者需要完成的核心目标就是让学生取得该专业所要求的能力和水平。中国工程教育认证通用标准中,对毕业生提出了十条要求,结合给排水专业性质,可将要求总结如下:掌握流体力学、工程制图、水处理微生物、水泵与水泵站、工程力学、工程测量学等基础工程学科的基本理论;掌握给水工程、给水排水管网工程、建筑给水排水工程、排水工程的基本原理和设计方法;掌握市政工程招投标的基本知识和技术方法;了解水科学与技术的前沿理论和发展动态;具备环境影响评价、水环境监测和分析、环境规划管理的初步能力。
2.成果导向的给排水专业课程体系构建。学习成果代表了一种能力结构,这种能力主要通过课程体系构建来实现。因此,课程体系构建对达成学习成果尤为重要。能力结构与课程体系结构应有一种清晰的映射关系,能力结构中的每一种能力要有明确的课程来支撑,换句话说,课程体系的每门课程要对实现能力结构有确定的贡献。按照给排水职业能力培养为教学目标,对课程结构进行构建,将岗位职业技能要求与课程授课内容进行融合,如下页表1所示。
3.成果导向的给排水专业教学策略制定。课堂教学是使学生能够达到毕业要求、达成培养目标的基础。在传统的教育模式中,教育者往往以教材为主线传授学生知识,但是随着给排水行业的快速发展,行业规范在不断的修订完善,如建筑消防部分,2015年就同时废止了《建筑防火设计规范》(GB50016-2006)和《高层民用建筑防火设计规范》(GB50045-95),启用新的《建筑防火设计规范》(GB50016-2014)和《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014),新规范对建筑防火要求进行了多出修订,但大多数教材并没有及时更新,导致学生的学习内容滞后于市场的需求,不能尽快适应工作岗位的需要。因此教师在教学过程中应该不拘泥于教材,而应该通过各种新型教学手段,如动画视频演示、大量引入实际工程案例等方法,从实际应用的角度着重培养学生分析解决实际工程问题的能力。例如,在《建筑给水排水工程》这一门课程中,可以采用动画视频的方式让学生直观了解弯头、三通、四通、分水器等管件的连接方式,可以结合实际工程图纸讲解建筑给排水各系统的设计理论在实际工程中的应用。
4.成果导向的给排水专业实践环节安排。给排水专业的实践环节包括课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计。目前的教育模式中,课程设计质量尚能达到预期目标,但是课外实习环节,由于经费问题、水厂安全问题、实习周期问题等,往往达不到预期目标。因此建议采用集中和分散相结合的方式,认识实习和生产实习教师统一联系安排实习地点,毕业实习则有学生自主联系实习单位,并尽量将实习内容与自己的毕业设计(论文)选题相结合,以利于学生更快的融入工程实践。
此外,还可以通过开展科研训练的办法培养学生自主查阅资料、了解行业前沿动态的能力,同时提高科研、创新和动手能力。专业教师还应该鼓励学生积极申请国家级、省级大学生创新创业项目以及校级本科生科研训练计划项目;学生也可以直接参与专业教师的在研课题。武汉轻工大学给排水专业本科生近年来多名本科学生参与教师立项课题,内容涉及垃圾填埋场渗滤液性质分析及无害化处理、污泥减量及稳定处理等。学生通过参与整体项目构思、设计、实施、运行的全过程,不仅拓宽了给排水工程领域的科学知识,而且有助于培养自身的工程设计能力和团队协作能力。
5.成果导向的给排水专业学习成果评估。成果导向教育理念不过分关注教师的教学内容和教学方式,而是将焦点放在评价学生学习成果上。因此,对学习成果的评估不宜采用期末考试卷面成绩一刀切的方式,而应该采用多元和梯次的评价标准。针对某一门课程,在不同时间对已经完成的学习成果,分别进行自我评价和教师评价,并和设定的学习成果进行对比,找出不足。
三、结论
采用OBE成果导向教育理念培养给排水专业人才,是实现由“内容为本”向“学生为本”的根本转变,教学目标先于教学内容而存在。在OBE模式中,学生可以清晰地预见学习成果,即需要掌握哪些方面基本知识点和技能。OBE不限定教师采取什么样的教育方法和教育内容,这为教师充分地展现教育艺术来实现既定目标提供了广阔空间。学校可以开展阶段性的学习产出评估,及时检查与预期目标之间的差距,并根据评估结果即使调整教学结构和资源配置,提高教学效果。
参考文献:
[1]中国教育部.普通高等学校本科专业目录[Z].2015.