給排水科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)線上線下教學(xué)模式探討

高靜湉，李衛(wèi)平*，楊文煥

（內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 內(nèi)蒙古 包頭 014010）

隨著高等教育綜合改革不斷深化，各類高等院校均在人才培養(yǎng)模式及課程體系上進(jìn)行了升級(jí)[1]。內(nèi)蒙古科技大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)2019 年獲批自治區(qū)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，同年開展專業(yè)認(rèn)證獲受理。以此為契機(jī)，結(jié)合社會(huì)發(fā)展需求及學(xué)校優(yōu)勢(shì)特色，給排水科學(xué)與工程專業(yè)堅(jiān)持以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向推進(jìn)專業(yè)建設(shè)及課程建設(shè)，立足培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

給排水科學(xué)與工程專業(yè)是理論和實(shí)踐緊密結(jié)合、涉及多學(xué)科知識(shí)體系的綜合性專業(yè)。實(shí)踐教學(xué)作為高校本科教學(xué)工作的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐環(huán)節(jié)中最重要的部分，對(duì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)模式進(jìn)行改革，全過程全方位把控教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生實(shí)踐能力，對(duì)于培養(yǎng)以社會(huì)需求為導(dǎo)向的應(yīng)用型給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才意義重大[2]。

1 課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

近年來，內(nèi)蒙古科技大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)以教育部“雙萬計(jì)劃”為契機(jī)，在專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)方面嘗試了一系列教學(xué)改革。內(nèi)蒙古科技大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案中，專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)共設(shè)置了12 周，包括建筑給排水設(shè)計(jì)、泵站設(shè)計(jì)、給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、給水廠設(shè)計(jì)和污水廠設(shè)計(jì)，各設(shè)計(jì)設(shè)置2 周。多年教學(xué)效果顯示，課程設(shè)計(jì)教學(xué)過程主要有以下不足：

1.1 部分主干課程與課程設(shè)計(jì)分設(shè)在不同學(xué)期，課程設(shè)計(jì)開展時(shí)理論知識(shí)遺忘嚴(yán)重

以我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)為例，除了大三上學(xué)期開設(shè)的“建筑給水排水工程”和“泵與泵站”兩門專業(yè)課與建筑給排水設(shè)計(jì)、泵站設(shè)計(jì)在同一學(xué)期開設(shè)，“給排水管道系統(tǒng)”“水質(zhì)工程學(xué)1”“水質(zhì)工程學(xué)2”與給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、給水廠設(shè)計(jì)和污水廠設(shè)計(jì)均未在同一學(xué)期開設(shè)。統(tǒng)計(jì)歷年課程設(shè)計(jì)完成情況發(fā)現(xiàn)，建筑給排水設(shè)計(jì)及泵站設(shè)計(jì)開展期間，學(xué)生積極性較高，但設(shè)計(jì)成果質(zhì)量在一定程度上取決于理論課程結(jié)課至課程設(shè)計(jì)開始的時(shí)間間隔長(zhǎng)短及課程設(shè)計(jì)開展前是否已完成結(jié)課考試兩個(gè)因素。如理論課結(jié)課與課程設(shè)計(jì)開展時(shí)間間隔較長(zhǎng)，或課程設(shè)計(jì)開展前未完成課程結(jié)課考試，則課程設(shè)計(jì)期間學(xué)生上手較慢，設(shè)計(jì)成果質(zhì)量不佳。而大四上學(xué)期開設(shè)的給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、給水廠設(shè)計(jì)和污水廠設(shè)計(jì)4 個(gè)課程設(shè)計(jì)普遍存在上手慢、設(shè)計(jì)成果重復(fù)率高的問題。

1.2 完整工程案例資源缺乏，學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力欠缺

在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)活動(dòng)開展期間，由于時(shí)間較短，無法深入學(xué)習(xí)各種構(gòu)筑物及設(shè)備的構(gòu)造、運(yùn)行原理，對(duì)各水處理工藝流程缺乏系統(tǒng)、全面的深入理解。此外，學(xué)生在查閱設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)和文獻(xiàn)資料方面的能力相對(duì)薄弱，同時(shí)不具備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，拿到設(shè)計(jì)任務(wù)后無從下手。各課程設(shè)計(jì)安排時(shí)長(zhǎng)為2 周，由于時(shí)間緊任務(wù)重，缺乏完整的設(shè)計(jì)案例作為引導(dǎo)，課程設(shè)計(jì)成果質(zhì)量難以保證。

1.3 成績(jī)?cè)u(píng)定方式單一，無法全方位反映課程設(shè)計(jì)的真實(shí)情況

目前課程設(shè)計(jì)的最終評(píng)定成績(jī)由平時(shí)考勤成績(jī)、設(shè)計(jì)成果成績(jī)及答辯成績(jī)組成。筆者在近幾年課程設(shè)計(jì)答辯時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)方案相似程度高，共性問題多，且部分同學(xué)設(shè)計(jì)成果與答辯表現(xiàn)不一致。因此，缺乏設(shè)計(jì)過程中質(zhì)量監(jiān)督檢查，這些評(píng)定方式很難準(zhǔn)確判斷設(shè)計(jì)成果的真實(shí)程度，成績(jī)的公平公正性自然大打折扣，課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果自然無法保證。

2 課程設(shè)計(jì)改革的具體措施

2.1 構(gòu)建新型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

2.1.1 建立題庫(kù)，鞏固相關(guān)理論知識(shí)

為解決課程設(shè)計(jì)開展期間理論知識(shí)遺忘嚴(yán)重問題，課程設(shè)計(jì)開始前開展線上測(cè)試。依據(jù)各課程設(shè)計(jì)相關(guān)理論課程內(nèi)容，在課程設(shè)計(jì)開設(shè)前4 周完成知識(shí)題庫(kù)建設(shè)。在課程設(shè)計(jì)開始前2 周集中發(fā)布線上測(cè)試，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)段內(nèi)完成并通過線上測(cè)試，未通過者繼續(xù)學(xué)習(xí)擇時(shí)再考。督促學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行回顧，加深理解，為課程設(shè)計(jì)的高效開展打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2.1.2 建立課程設(shè)計(jì)線上導(dǎo)學(xué)資源庫(kù)

實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建立是開展線上導(dǎo)學(xué)的重要支撐，是線上導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)置入的核心。建立課程設(shè)計(jì)線上資源庫(kù)，作為線下課程設(shè)計(jì)開展前的導(dǎo)學(xué)內(nèi)容是首要任務(wù)。各課程設(shè)計(jì)指定一名總負(fù)責(zé)指導(dǎo)教師，在課程設(shè)計(jì)開設(shè)前4 周完成線上優(yōu)質(zhì)資源的收集制作和實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建立。充分利用MOOC 優(yōu)質(zhì)資源、工程設(shè)計(jì)實(shí)例演示視頻、動(dòng)畫、軟件應(yīng)用教程、設(shè)計(jì)規(guī)范及手冊(cè)，整合制作完整設(shè)計(jì)教學(xué)案例。并分門別類上傳至各教學(xué)模塊下，同時(shí)在各教學(xué)模塊下建立討論區(qū)，實(shí)現(xiàn)師生線上交流解惑。此外，編寫線上導(dǎo)學(xué)教學(xué)計(jì)劃，在課程設(shè)計(jì)開始前2 周，要求學(xué)生按計(jì)劃對(duì)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)各教學(xué)模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)，并參與線上討論交流。使學(xué)生認(rèn)識(shí)課程設(shè)計(jì)、回顧整合理論課程內(nèi)容，為課程設(shè)計(jì)開展做好理論儲(chǔ)備和工程設(shè)計(jì)概念性認(rèn)知。

2.2 建立全過程、全方位考核評(píng)價(jià)機(jī)制

建立切實(shí)可行的質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)估體系，使課程設(shè)計(jì)教學(xué)管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，做到客觀、公正評(píng)價(jià)學(xué)生設(shè)計(jì)成果是提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保障。構(gòu)建基于全過程管理的考核體系，從任務(wù)下達(dá)到檢驗(yàn)合格為止，對(duì)影響設(shè)計(jì)質(zhì)量、進(jìn)度、效果等要素進(jìn)行全面動(dòng)態(tài)分析、評(píng)價(jià)與控制，實(shí)現(xiàn)各階段客觀、全面評(píng)價(jià)。強(qiáng)化過程考核，將課程設(shè)計(jì)全過程劃分為5 個(gè)考核環(huán)節(jié)（線上導(dǎo)學(xué)、方案確定、分析計(jì)算、圖紙繪制和答辯）?？己谁h(huán)節(jié)包括方案比選、分析計(jì)算、圖紙繪制、獨(dú)立思考及要點(diǎn)提煉等。5 個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)成績(jī)占比不同，總評(píng)成績(jī)由以下成績(jī)構(gòu)成：線上導(dǎo)學(xué)15%（學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、討論交流）+方案確定15%（簡(jiǎn)要敘述）+分析計(jì)算20%（說明書、計(jì)算書）+圖紙繪制20%（圖紙質(zhì)量）+答辯30%。

2.3 基于工程案例，將思政元素嵌入課程設(shè)計(jì)

我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生多從事土建與市政工程相關(guān)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等工作，服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展中給水排水相關(guān)領(lǐng)域，關(guān)乎保障基礎(chǔ)民生，德育尤為重要[3-4]。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人。課程采取“工程案例+設(shè)計(jì)要點(diǎn)+思政元素”的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，將課程設(shè)計(jì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)與工程案例結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生工程思維和相關(guān)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力；從工程案例中提取思政元素，將思政教育主動(dòng)嵌入教學(xué)活動(dòng)中，通過“潤(rùn)物無聲”方式進(jìn)行理想信念教育、愛國(guó)主義教育、環(huán)境及工程倫理教育等。

將國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀工程案例（如南水北調(diào)工程、港珠澳大橋）、行業(yè)發(fā)展前沿、事故案例分析等以電子資源的形式上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。課程設(shè)計(jì)開始前，要求學(xué)生進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)觀看超級(jí)案例視頻，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程相關(guān)技術(shù)的感性認(rèn)識(shí)，針對(duì)各工程案例創(chuàng)下的“世界之最”，向?qū)W生展示依靠自主研發(fā)、集智攻關(guān)，解決工程技術(shù)瓶頸問題的壯舉，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和自信心；通過事故案例分析，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)水平、職業(yè)道德、責(zé)任意識(shí)重要性的認(rèn)知。另外，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中開設(shè)討論區(qū)，為師生答疑、心得交流提供便利。

3 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

在教學(xué)改革實(shí)施期內(nèi)（2020-2021 及2021-2022 學(xué)年秋學(xué)期），針對(duì)大學(xué)三年級(jí)的建筑給排水設(shè)計(jì)和四年級(jí)的給水管網(wǎng)、排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)3 個(gè)課程設(shè)計(jì)開展了“線上—線下”模式教學(xué)。教學(xué)效果有顯著提升，主要表現(xiàn)為：

3.1 線上資源豐富，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高

課程設(shè)計(jì)開始前兩周，完成了線上資源的收集、制作并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生對(duì)工程案例視頻、動(dòng)畫演示等資源興趣較濃，學(xué)習(xí)積極性較高。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，建筑給排水設(shè)計(jì)、給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)及排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的線上導(dǎo)學(xué)階段學(xué)生登錄頻次較高、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)。

3.2 課程設(shè)計(jì)上手快，進(jìn)度合理

從設(shè)計(jì)過程中學(xué)生綜合表現(xiàn)來看，加入線上導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)并完善考核機(jī)制后，學(xué)生在拿到設(shè)計(jì)任務(wù)后上手速度明顯加快。大部分同學(xué)能針對(duì)自己的設(shè)計(jì)任務(wù)，獨(dú)立理清基本設(shè)計(jì)思路；在方案設(shè)計(jì)方面，學(xué)生會(huì)基于設(shè)計(jì)任務(wù)，積極思考，廣泛參閱資料，力求比選出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性佳的方案。經(jīng)與學(xué)生交流溝通發(fā)現(xiàn)，線上導(dǎo)學(xué)內(nèi)容中設(shè)計(jì)案例對(duì)課程設(shè)計(jì)起到重要引導(dǎo)作用；案例中蘊(yùn)含的思政元素強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)職業(yè)道德、責(zé)任意識(shí)的認(rèn)知。

3.3 設(shè)計(jì)成果質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)

從設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、圖紙質(zhì)量及答辯情況來看，設(shè)計(jì)成果相似度降低、質(zhì)量明顯改善，圖紙信息表達(dá)詳細(xì)、標(biāo)準(zhǔn)，說明書計(jì)算書翔實(shí)準(zhǔn)確；答辯時(shí)對(duì)自己設(shè)計(jì)成果相關(guān)內(nèi)容較熟悉，可實(shí)事求是針對(duì)自己的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行答辯。線上導(dǎo)學(xué)中題庫(kù)及線上測(cè)試鞏固了相關(guān)理論知識(shí)，為方案設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，理論知識(shí)遺忘嚴(yán)重、成績(jī)?cè)u(píng)定方式單一等問題導(dǎo)致課程設(shè)計(jì)期間學(xué)生積極性差、上手慢、方案重復(fù)度高、設(shè)計(jì)成果參差不齊。針對(duì)存在的問題，通過構(gòu)建基于校園網(wǎng)的新型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，建立包含題庫(kù)和工程設(shè)計(jì)實(shí)例等內(nèi)容的線上資源庫(kù)，課程設(shè)計(jì)開始前置入線上導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)開展“線上—線下”教學(xué)模式探索；此外，建立全過程、全方位考核評(píng)價(jià)機(jī)制，強(qiáng)化過程管控力度，提升過程教學(xué)質(zhì)量。通過對(duì)建筑給排水、給水管網(wǎng)及排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)改革發(fā)現(xiàn)，“線上—線下”教學(xué)模式下，課程設(shè)計(jì)期間學(xué)生積極性高，課程設(shè)計(jì)成果質(zhì)量好轉(zhuǎn)，可將該教學(xué)模式推廣至其他課程設(shè)計(jì)及相關(guān)工科課程設(shè)計(jì)。

引用代表性工程案例在激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和自信心、錘煉誠(chéng)信正直、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)品德、培養(yǎng)家國(guó)情懷及社會(huì)責(zé)任感等方面效果顯著。但課程思政以隱形教育為主，在實(shí)踐教學(xué)中穿插思想政治內(nèi)容需合理、自然，否則既影響教學(xué)進(jìn)度又無法達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。如何將思政教育有機(jī)融入課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)過程中，需要不斷探索和改進(jìn)。