基于卓越工程師培養(yǎng)計劃的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)探討

楊偉偉

摘要：卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是高等教育面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主戰(zhàn)場，是提高工程技術(shù)人才競爭力的戰(zhàn)略決策。針對安徽建筑大學(xué)實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃前給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，進(jìn)行深入的思考，并結(jié)合國家卓越工程師教育培養(yǎng)要求，提出了給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)新的舉措，并取得了良好的效果。

Abstract： Excellent engineers education training program is main battlefield of the higher education facing economic development， and strategic decisions of enhancing the competitiveness of engineering and technical personnel. Based on in-depth thinking about problems of water supply and drainage pipe network system， and the requirements of excellent engineers education training program， the new teaching measures about water supply and drainage pipe network system was put forward， and achieved good results.

關(guān)鍵詞：卓越工程師；給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)；課程教學(xué)

Key words： excellent engineer；water supply and drainage network system；course teaching

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）11-0222-02

0 引言

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是國家教育部貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，根據(jù)教育部辦公廳《關(guān)于公布第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃高校學(xué)科專業(yè)名單的通知》（教高廳函〔2012〕7號），安徽建筑大學(xué)給水排水工程專業(yè)被列入國家卓越工程師教育培養(yǎng)計劃。

《給排水管網(wǎng)系統(tǒng)》是給水排水工程專業(yè)的重要主干課程之一，課程內(nèi)容包括給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能、布置原理、水量計算、水力計算理論和方法、工程優(yōu)化設(shè)計理論和方法及管道系統(tǒng)的運行管理理論。

1 傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

《給排水管網(wǎng)系統(tǒng)》教學(xué)方式主要包括理論授課、課程設(shè)計，考核方式采用閉卷形式，采用平時成績和期末卷面成績加權(quán)平均的方式進(jìn)行成績評定。

1.1 課時偏少的問題

當(dāng)前高校的培養(yǎng)目標(biāo)是“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”，因此很多高校的專業(yè)課學(xué)時數(shù)都被壓縮了。在2003年，高等學(xué)校給水排水工程專業(yè)指導(dǎo)委員會提出了一種新的給水排水工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案，合并了排水管網(wǎng)和給水管網(wǎng)兩門課程，使其成為了一門課程。過去兩門課時總學(xué)時是64學(xué)時，合并成一門課程后總學(xué)時變成了48學(xué)時。由此我們不難發(fā)現(xiàn)，總學(xué)時縮短了，然而本門課程內(nèi)容涉及面廣、內(nèi)容較多，難以在縮短后的學(xué)時內(nèi)將所有教學(xué)內(nèi)容都一一呈現(xiàn)在學(xué)生面前，且為了趕教學(xué)進(jìn)度，減少了教學(xué)過程中的師生互動，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.2 多媒體教學(xué)存在節(jié)湊快、信息量大、教學(xué)效果差的問題

多媒體教學(xué)具有信息量大、節(jié)省板書時間等優(yōu)勢，但同時多媒體教學(xué)也有其弊端，比如節(jié)奏過快，學(xué)生沒有思考的時間；沒有突出重難點，學(xué)生容易感到思緒和視覺疲勞；多媒體教學(xué)方法信息量太大，學(xué)生無法跟上教師思路等。雖然板書不具有信息量大、節(jié)省板書時間的優(yōu)勢，但是為學(xué)生留了足夠的思考時間，有利于學(xué)生思維的培養(yǎng)和師生之間的良性互動。

1.3 缺乏對工程實踐訓(xùn)練的認(rèn)識

學(xué)生沒有機(jī)會將自身所學(xué)的理論知識進(jìn)行實踐，也沒有真正了解所學(xué)知識在工程應(yīng)用領(lǐng)域的運用，如此不僅無法提高自身的工程實踐能力，還制約了自身創(chuàng)新能力的提升。

2 卓越工程師教育培養(yǎng)要求

卓越工程師教育培養(yǎng)有三個特點：

①強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力；

②學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；

③行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程。

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是高等教育面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主戰(zhàn)場，是提高工程技術(shù)人才競爭力的戰(zhàn)略決策。實施這一計劃，必須科學(xué)把握其內(nèi)涵和要求，準(zhǔn)確定位卓越工程師人才培養(yǎng)規(guī)格，以社會需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，以校企合作為載體，以優(yōu)化培養(yǎng)方案與改革教學(xué)方法為手段，大力創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，努力為社會尤其是企業(yè)培養(yǎng)大批能力型、創(chuàng)新型、復(fù)合型、高素質(zhì)的工程技術(shù)專業(yè)人才。

3 基于卓越工程師培養(yǎng)計劃的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)探討

3.1 教學(xué)方法改革

教學(xué)方法是卓越工程師培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)得以實現(xiàn)的方式。不同的教學(xué)組織形式和教學(xué)方式對學(xué)生知識學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)和素質(zhì)養(yǎng)成將產(chǎn)生截然不同的效果。以往的接受式教學(xué)方法忽略了學(xué)生的主體地位，忽視了學(xué)生的個性需求，課堂上教師與學(xué)生之間缺乏互動和溝通，學(xué)生難以積極主動地參與教學(xué)活動，而往往成為知識被動的接受者和機(jī)械的應(yīng)用者，造成實踐能力不足、創(chuàng)新精神缺乏、團(tuán)隊意識淡化等。為了更好地實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，大力推行該課程研究性學(xué)習(xí)方法，即基于問題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)和基于項目的參與式學(xué)習(xí)，以實現(xiàn)學(xué)生知識的獲取、應(yīng)用和創(chuàng)新，工程能力的培養(yǎng)和提高，社會能力的培養(yǎng)和提高以及綜合素質(zhì)的養(yǎng)成和提升。

3.2 行業(yè)企業(yè)合作

與行業(yè)企業(yè)的密切合作是培養(yǎng)高質(zhì)量卓越工程師的關(guān)鍵。企業(yè)在卓越工程師培養(yǎng)上的重要作用主要表現(xiàn)在其具備高校所沒有的條件：能夠準(zhǔn)確把握經(jīng)濟(jì)社會對工程人才的需求，擁有最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和制造技術(shù)，擁有一批經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員，能夠提供真實的工程實踐和創(chuàng)新環(huán)境。

針對行業(yè)企業(yè)（包括市政設(shè)計院、自來水公司、施工單位）的合作體現(xiàn)在如下方面：在“卓越計劃”通用標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，在行業(yè)組織制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制定《給水排水管道系統(tǒng)》的大綱、教學(xué)日歷等教學(xué)文件；接受給排水行業(yè)組織或協(xié)會對給排水卓越工程師培養(yǎng)質(zhì)量的監(jiān)督和檢查。

3.3 合理選取教材，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容改革

作為卓越給排水工程師必修的課程，給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程在課時是48學(xué)時。教師要在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)，將理論內(nèi)容講得更深更透，這就需要將課程內(nèi)容更好地整合和提煉。目前該校選用的教材是給水排水專業(yè)指導(dǎo)委員會推薦的《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》，該教材將給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)整合成一個統(tǒng)一的內(nèi)容體系，并引入了國內(nèi)外最新的管網(wǎng)理論和科技成果，對給水管網(wǎng)設(shè)計的水力計算和優(yōu)化理論與計算方法等內(nèi)容做了較大的變動和改進(jìn)，使用該教材，可使學(xué)生認(rèn)識和掌握本領(lǐng)域的最新技術(shù)及發(fā)展方向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，更好地保障“卓越計劃”的順利進(jìn)行。但該教材也存在實踐應(yīng)用內(nèi)容偏少、例題偏少的問題，針對此情況采取了新舊教材結(jié)合使用的方法，將給水排水專業(yè)在2003年之前用的教材——中國建筑工業(yè)出版社出版的《給水工程》和《排水工程》（上）作為輔導(dǎo)用書，在教學(xué)過程中，我們將新舊教材結(jié)合使用，進(jìn)一步完善了教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

3.4 推進(jìn)教學(xué)改革與實踐創(chuàng)新

針對課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的不足，積極推進(jìn)教學(xué)改革與實踐創(chuàng)新。一是通過將新方法、新模式引入教學(xué)，積極探索新形勢下傳統(tǒng)給水排水管道系統(tǒng)課程教學(xué)模式與現(xiàn)代教育方式方法的融合；二是針對不同層次學(xué)生對給水排水管道系統(tǒng)知識的不同需求，在課堂教學(xué)與實踐教學(xué)中推行分層次和分類別的教學(xué)模式，以達(dá)到教與學(xué)的統(tǒng)一，推進(jìn)教與學(xué)的共同完善；三是針對目前課程設(shè)計與課堂教學(xué)相互脫節(jié)的實際問題，推行課程設(shè)計提前布置，貫穿于課堂教學(xué)的模式，并請校外工程人員加以輔導(dǎo)，并參觀相應(yīng)的給排水管道設(shè)施，將課堂教學(xué)與實踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起，將書本上的理論知識在實驗中進(jìn)行驗證，實現(xiàn)課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的交融和互補(bǔ)，鞏固學(xué)生對知識的理解，也調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；四是鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，積極引導(dǎo)學(xué)生利用計算機(jī)解決課程中的問題，輔導(dǎo)學(xué)生利用計算機(jī)語言編程解決給排水管網(wǎng)水力計算、優(yōu)化等科學(xué)問題。

4 可行性分析

從2014年開始，課程聘請了包括安徽省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院、東華工程科技股份有限公司、中美華盛國際建筑設(shè)計工程咨詢有限公司等單位高級工程師作為輔導(dǎo)教師，參與輔導(dǎo)課程設(shè)計及課程講座。為滿足課程教學(xué)的需要，課程設(shè)計過程中每屆均帶同學(xué)去相關(guān)單位實習(xí)、參觀、請專業(yè)人員講解，先后去過的企業(yè)包括安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司、池州市供排水有限責(zé)任公司、滁州市自來水公司、中美華盛國際建筑設(shè)計工程咨詢有限公司、上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司等。學(xué)校根據(jù)卓越工程師計劃要求，安排落實了教學(xué)經(jīng)費，保證了以上活動的順利實施。

5 結(jié)論

近幾年來該校給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)采取了以上舉措，取得了良好的效果，具體反應(yīng)在課程設(shè)計質(zhì)量穩(wěn)步提高，學(xué)生考試成績有明顯改善，在畢業(yè)設(shè)計中能很好地運用所學(xué)的給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)知識。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建鋒，黃廷林.基于“卓越工程師”目標(biāo)下的給水排水工程專業(yè)實踐教學(xué)改革[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）， 2011（05）.

[2]王文東，朱陸莉，鄧林煜.對比教學(xué)法在《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2012（03）.

[3]Haixing Liu，Jing Lu， Ming Zhao， Yixing Yuan. Multi-objective Optimisation Design of Water Distribution Systems：Comparison of Two Evolutionary Algorithms[J]. Journal of Harbin Institute of Technology， 2016（03）.