以實(shí)踐引導(dǎo)教學(xué)的建筑給水排水工程課程教學(xué)改革

王先兵++郭海娟

摘 要：概述了現(xiàn)有《建筑給水排水工程》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式所存在的教材落后、知識(shí)點(diǎn)分散、缺乏高層系統(tǒng)講解等問(wèn)題。針對(duì)本課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，提出了“以實(shí)踐引導(dǎo)教學(xué)的建筑給水排水工程課程教學(xué)改革”的模式，提出現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)生自主教學(xué)、系統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)思路，合理安排各環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)，做到環(huán)環(huán)相扣。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐；課程；教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）08-0094-02

傳統(tǒng)教學(xué)模式是以理論教學(xué)為主、以實(shí)踐教學(xué)為輔的課程教學(xué)模式。此種模式適合于理論性較強(qiáng)的課程，對(duì)實(shí)踐性強(qiáng)、理論較弱的建筑給水排水課程來(lái)說(shuō)存在許多問(wèn)題。建筑給水排水工程是給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生完成基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)后接觸的主要專(zhuān)業(yè)課之一。它與給排水管網(wǎng)和水質(zhì)工程學(xué)一起構(gòu)成完整的給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)體系，是城市健康水循環(huán)中不可或缺的一環(huán)。建筑給排水工程研究的“水”局限于建筑或小區(qū)內(nèi)部，與通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)、建筑電氣等學(xué)科共同組成建筑設(shè)備工程[1]，具有創(chuàng)造衛(wèi)生、安全、舒適的生活、生產(chǎn)環(huán)境，提高建筑使用質(zhì)量的功能屬性。

一、課程特點(diǎn)

1.知識(shí)面廣

此課程涉及建筑給水、污廢水、雨水、熱水、中水、消防、小區(qū)給排水、景觀(guān)給排水及游泳池給排水等諸多方面。從各系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、組成、設(shè)計(jì)到管理等，內(nèi)容豐富、龐雜。

2.注重設(shè)計(jì)

此課程是在建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，主要注重設(shè)計(jì)方面，在施工及管理方面相對(duì)較弱。

3.缺少理論

由于課程和實(shí)際較接近，更多是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，對(duì)其原理理解并不多?？v觀(guān)整個(gè)課程，唯一理論較深的是排水系統(tǒng)中關(guān)于管道壓力波動(dòng)的探討和認(rèn)識(shí)。

4.要求學(xué)時(shí)數(shù)不合理

按照全國(guó)給排水科學(xué)與工程指導(dǎo)委員會(huì)教學(xué)要求，課堂教學(xué)40—50學(xué)時(shí)，課程設(shè)計(jì)1周[2]。以此安排課程，只能將基本理論和基本系統(tǒng)講解給學(xué)生聽(tīng)，無(wú)法很好地形成工程設(shè)計(jì)理念[3]。

二、存在問(wèn)題

1.教材內(nèi)容相對(duì)落后

隨著高層、超高層建筑的不斷崛起，住宅小區(qū)的大量興建，舒適、健康、節(jié)約水資源等觀(guān)念日益普及，建筑給水排水工程在理論上和實(shí)踐中都有很大的發(fā)展。目前，建筑給水排水工程領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備已廣泛應(yīng)用，相關(guān)規(guī)范規(guī)程不斷更新，一本教材要想及時(shí)反映這些技術(shù)的發(fā)展有相當(dāng)?shù)碾y度[4]。需要不斷的補(bǔ)充和更新現(xiàn)有教材內(nèi)容。

2.高層建筑給水排水系統(tǒng)講解匱乏

目前給水排水工程本科教學(xué)中，對(duì)于高層建筑給水排水工程課程設(shè)置較不重視，很多院校將其設(shè)置在任選課上，導(dǎo)致部分同學(xué)不選或是不重視。然而高層建水恰恰是建筑給水排水工程這門(mén)課程的延伸和提高，是形成建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提和鍛煉，因此，如何將建筑給水排水課程和高層建筑給水排水課程融合在一起，從教材和講課上解決銜接的矛盾將是至關(guān)重要。

3.知識(shí)掌握不透徹，設(shè)計(jì)程序不明確

大部分學(xué)生的反饋意見(jiàn)是，對(duì)建筑各個(gè)系統(tǒng)的主要內(nèi)容基本了解，但只處于應(yīng)付考試狀態(tài)，不能靈活應(yīng)用。雖然授課教師在授課過(guò)程中介紹過(guò)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)的主要步驟，但事后學(xué)生的印象不深刻，課本又無(wú)資料顯示。有的設(shè)計(jì)基本上是照貓畫(huà)虎，似像非像，結(jié)果還是不明白[5]。

三、改革建議

針對(duì)上述課程特點(diǎn)和存在問(wèn)題，應(yīng)將傳統(tǒng)課堂講學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐講學(xué)為主，課堂講學(xué)為輔的教學(xué)方式。因此對(duì)建筑給水排水工程課程教學(xué)提出以下幾點(diǎn)改革建議。

1.改變單一課堂理論教學(xué)，增加現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

課堂講解知識(shí)是一種傳統(tǒng)的教學(xué)方式，然其收效甚微。尤其對(duì)于建水課來(lái)說(shuō)更加不合適，因此需要針對(duì)實(shí)物進(jìn)行講解，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)的同時(shí)，更有實(shí)物的概念。根據(jù)各個(gè)系統(tǒng)，將本應(yīng)課堂講解的系統(tǒng)組成、設(shè)置方式、管道附件等內(nèi)容改成1—2學(xué)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。比如，在講生活給水系統(tǒng)、生活排水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)及熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成、選用的管材、管材的連接方式時(shí)，可要求學(xué)生到教學(xué)樓、辦公樓、寢室等地實(shí)地觀(guān)察，如果教學(xué)條件許可，可把課堂移到這些地方，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，加深學(xué)生的印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[6]。這樣現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)需要18—20學(xué)時(shí)。

2.改變單一理論教學(xué)，增加視屏、圖片及模型教學(xué)

在現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的同時(shí)，有時(shí)候很多細(xì)節(jié)由于現(xiàn)場(chǎng)很難看到，因此，需要積累施工階段視屏及某些特殊場(chǎng)所的視屏。例如衛(wèi)生間管道施工視頻、消防管道安裝視頻、太陽(yáng)能安裝視頻等。在課堂上針對(duì)視屏、圖片和模型講解。這無(wú)疑是增加信息量和立體感。減少理論教學(xué)的枯燥性，增加課堂教學(xué)的立體感。

3.改變單一教師傳授，增加學(xué)生自主認(rèn)識(shí)

某些章節(jié)以主題形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如給水設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算、消火栓位置設(shè)計(jì)、水景概述等?？捎蓪W(xué)生備課進(jìn)行0.5學(xué)時(shí)講解，再由教師進(jìn)行講解。以學(xué)生為主的教學(xué)更能讓學(xué)生掌握知識(shí)并印象深刻。最終將此課某些章節(jié)做成主題講座形式的教學(xué)方式。

4.改變單一書(shū)本講解，增加課外知識(shí)講解及組織專(zhuān)家面向?qū)W生講解

邀請(qǐng)知名專(zhuān)家或業(yè)內(nèi)人士，以講座形式給學(xué)生講解某方面知識(shí)，以此來(lái)拓展課程知識(shí)并接軌實(shí)際工程。例如：排水檢查井的構(gòu)造、給水閥門(mén)的構(gòu)造、鍋爐的構(gòu)造、無(wú)負(fù)壓給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工、游泳池水處理系統(tǒng)的維護(hù)和管理、中水處理系統(tǒng)的維護(hù)和管理等。邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院工程師講解建水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、邀請(qǐng)規(guī)劃院高工講解城市管網(wǎng)的規(guī)劃等。

5.改變單一公式推導(dǎo)，增加練習(xí)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)，自主開(kāi)發(fā)增建實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

目前使用的教材并沒(méi)有習(xí)題和工程實(shí)例，而學(xué)生習(xí)慣課后以這種形式鞏固知識(shí)點(diǎn)。因此，需要設(shè)定一些典型的題目和實(shí)際工程案例。典型題目以注冊(cè)設(shè)備工程師考試題目或?qū)嶋H工程實(shí)例計(jì)算為主，實(shí)際工程案例以簡(jiǎn)單的多層建筑案例為主。endprint

增建建筑給水排水實(shí)驗(yàn)室，以此來(lái)緩解理論講解時(shí)抽象的概念。目前，全國(guó)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的建筑給水排水實(shí)驗(yàn)室，亦沒(méi)有人對(duì)建水實(shí)驗(yàn)室設(shè)定的項(xiàng)目進(jìn)行探究。許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要自主開(kāi)發(fā)。筆者針對(duì)各高校給排水專(zhuān)業(yè)情況，目前可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：

（1）大便器沖水實(shí)驗(yàn)

此實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是模擬大便器沖水以探究其沖水能力及繪制沖水曲線(xiàn)。以此來(lái)說(shuō)明大便器管道設(shè)置的管徑和設(shè)置的垂直高度的概念；對(duì)市場(chǎng)上大便器的質(zhì)量和排水時(shí)的噪聲有大致的印像；對(duì)比直沖式大便器和虹吸式大便器，噴射虹吸式和漩渦虹吸式大便器之間的區(qū)別。

（2）排水管道壓力波動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)

通過(guò)模擬家裝衛(wèi)生間衛(wèi)生潔具排水，測(cè)試排水支管及立管壓力波動(dòng)情況及存水彎水封損失情況。以此來(lái)明確設(shè)計(jì)排水管道和衛(wèi)生潔具注意點(diǎn)。例如衛(wèi)生潔具設(shè)置前后順序、設(shè)置存水彎水封高度要求、通氣管道設(shè)置的必要性、自由出流的重要性、底層單排的理由等。

（3）虹吸雨水斗實(shí)驗(yàn)

利用水泵將水抽送到模擬天溝內(nèi)，測(cè)試天溝內(nèi)雨水斗淹沒(méi)水深和雨水立管排水能力之間的關(guān)系。以此來(lái)探討雨水斗泄流量和斗前水深的關(guān)系、重力式雨水斗和虹吸式雨水斗的特性、雨水斗整流罩設(shè)計(jì)或雨水斗構(gòu)件設(shè)計(jì)對(duì)泄流量的影響、雨水排水管道水流狀態(tài)等。

（4）管道連接及拆裝實(shí)驗(yàn)

利用已有材料進(jìn)行塑料管的膠結(jié)、熱熔連接及金屬管道的絲扣連接。掌握各種材質(zhì)管道連接方式、如何連接及了解各種材料特性。

（5）潔具拆裝實(shí)驗(yàn)

拆裝市場(chǎng)上大便器、盥洗槽等潔具。了解各潔具的構(gòu)造、性能及連接方式，掌握潔具和管道的連接、存水彎設(shè)置及浮球閥的動(dòng)作原理等。

（6）同層排水實(shí)驗(yàn)及沉箱排水實(shí)驗(yàn)

利用現(xiàn)有設(shè)備探討同層排水沉箱內(nèi)積水排除問(wèn)題。測(cè)試不同形式同層排水系統(tǒng)和普通的排水系統(tǒng)的排水能力比較。以此了解同層排水系統(tǒng)及存在的問(wèn)題。

（7）給水水泵并聯(lián)工作工況點(diǎn)實(shí)驗(yàn)

通過(guò)自制水泵并聯(lián)裝置，計(jì)算管道特性曲線(xiàn)和廠(chǎng)家提供的水泵特性曲線(xiàn)，算出理論工況點(diǎn)。利用實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試出實(shí)際工況點(diǎn)，兩者進(jìn)行比較，以明確水泵并聯(lián)工作及建筑給排水系統(tǒng)中水泵的選擇。

從實(shí)驗(yàn)試做情況看，每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)需要1學(xué)時(shí)時(shí)間，因此，需要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)為7學(xué)時(shí)。

6.改變單一分塊分章節(jié)式講解，增加實(shí)際工程一體化式講解

建水課本是分模塊分章節(jié)對(duì)建水各系統(tǒng)進(jìn)行講解，一旦面對(duì)課程設(shè)計(jì)和實(shí)際工程，很多同學(xué)一臉茫然。因此，需設(shè)定一典型例子，從第一個(gè)系統(tǒng)講到最后一個(gè)系統(tǒng)。此種授課需在計(jì)算機(jī)房講解，并在講解的同時(shí)要求學(xué)生動(dòng)手做。在學(xué)期末，設(shè)置2周的建筑給水排水課程設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步將所學(xué)知識(shí)一體化。

四、改革后教學(xué)實(shí)例圖解

根據(jù)上述情況及改革措施，對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)進(jìn)行重新設(shè)置，見(jiàn)圖1。

圖1 實(shí)踐引導(dǎo)理論教學(xué)整合圖

注：圖中實(shí)線(xiàn)框?yàn)檎n堂教學(xué)，虛線(xiàn)框?yàn)閷?shí)踐教學(xué)。其中，課堂教學(xué)為3學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)為5學(xué)時(shí)。

根據(jù)上述教學(xué)整合圖，給水系統(tǒng)總體需要課時(shí)數(shù)為8學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目占5學(xué)時(shí)，理論教學(xué)為3學(xué)時(shí)。較好的解放了課堂灌水式教學(xué)模式，以此計(jì)算，整個(gè)教學(xué)過(guò)程需要64—70學(xué)時(shí)左右，和全國(guó)給水排水指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)定的40—50學(xué)時(shí)相差20多學(xué)時(shí)。

結(jié)語(yǔ)

《建筑給水排水工程》課程改革與研究是一個(gè)不斷完善和發(fā)展的過(guò)程。以上內(nèi)容與方法是本次教學(xué)改革與研究的重點(diǎn)。通過(guò)以強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)為主，以課堂理論教學(xué)為輔的教學(xué)改革，旨在引導(dǎo)學(xué)生如何將實(shí)踐知識(shí)和理論知識(shí)相對(duì)應(yīng)，所學(xué)知識(shí)和實(shí)際工程相對(duì)應(yīng)。實(shí)現(xiàn)從重視知識(shí)的傳授、智力的培養(yǎng)向重視能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變；從以學(xué)習(xí)知識(shí)為主的“知識(shí)目標(biāo)觀(guān)”向以學(xué)習(xí)方法和實(shí)踐為主的“能力目標(biāo)觀(guān)”轉(zhuǎn)變；從“培養(yǎng)知識(shí)型人才觀(guān)”向“培養(yǎng)卓越工程人才觀(guān)”轉(zhuǎn)變。

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