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“给水排水管网系统”课程教学改革探讨

2020-11-29马晶伟

科技与创新 2020年3期
关键词:排水管工程设计课程设计

徐 鹏,马晶伟

(湖南大学 土木工程学院,湖南 长沙410082)

“给水排水管网系统”课程主要讲授给水排水管网系统中水的输送、分配、收集、排放等问题,论述管网系统功能的实现、布置原理、水力计算方法、工程设计理论、管道运行管理和运行调度等内容。伴随新材料、新设备、新工艺的不断出现,以及在实际工程规划、设计和施工中的广泛应用,对该专业人才提出了更新和更高的要求。因此,需要根据社会需求对该门课程进行教学改革,并调整和完善课程教学体系。笔者依据本课程教学基本要求,结合给排水科学与工程专业人才培养改革和“给水排水管网系统”课程改革目标,分析该课程目前存在的教学问题。此外,从教学内容、教学方法和考核方式等方面对课程教学进行改革探索和实践,探讨课程教学改革的有效方法和措施[1]。

1 课程教学目前存在的主要问题

教学体系不科学、不系统,缺乏实践教学、创新能力以及工程意识培养等方面的软件、硬件支撑。实践环节是理解与掌握工程设计方法的关键步骤,而且实践环节还可以锻炼学生的动手与工程设计能力。实践环节缺乏是本课程的一个重要缺陷。

高校普遍追求“厚基础、强能力、高素质”的培养目标,严重压缩了专业课学时。此外,由于教学场地、时间的局限性,很多工程实例,比如新型管材和施工安装方法等难以向学生详细介绍;学生也无法到工程现场直接体验,导致教学过程中互动性不强,教师讲的多而学生练的少,教学相长的效果不佳。

课堂教学内容与课程设计结合不紧密,课程设计既能检验教学质量,也能促进教学改革,是锻炼学生从课堂学习走向工程实践的关键环节。课程设计通常在课程结束之后进行,但由于课堂教学中设计习题练习不足,与后续课程设计缺乏联系,导致课程设计进展缓慢,甚至部分学生抄袭别人的设计成果。因此,如何有效增强课堂教学与课程设计的联系,实现以授课内容指导课程设计、以课程设计提高学生工程实践能力有待进一步提高。

目前,给水排水管网水力计算习题作业主要采用手工进行平差计算,而实际工程中已经有专门的计算机软件,学生需要学习使用专业计算软件,这也给教学提出了新的挑战。

2 课程教学改革措施

2.1 课堂教学与课程设计相结合

课程设计贯穿于课堂教学之中,以给水管网设计为例,在讲授“节点流量计算”时即可提前发放课程设计任务书,依据课堂教学进度同步安排管网定线、给水方案选定、设计计算等内容。在设计周统一进行设计计算说明书整理及绘图等内容。通过课程设计,将学到的知识融会贯通地应用于课程设计中,使学生掌握给水排水管网设计的步骤和方法,熟悉设计规范、标准、手册、图集和专著的内容及使用,学习设计图纸绘制及成果总结,提高工程设计与制图的能力[2]。

2.2 多媒体教学与传统教学相结合

要放弃灌输式课堂授课方法,充分调动学生的积极性,让学生主动参与到课堂教学中。多媒体教学具有信息量大、讲解中前后联串方便等优点,能够有效缓解教学内容增加而学时减少的矛盾。但同时多媒体又存在节奏过快学生会感到乏味、懒于思考等弊端。

传统的板书教学浪费时间,且信息量有限,但可以通过师生间的互动带动学生的思维,吸引学生思考和集中精力,对部分章节的学习能起到良好的效果[3]。

2.3 加强软件技能学习

给水排水管道工程设计中需要使用CAD、鸿业等多个专业软件。比如布置管道时需使用的CAD 或鸿业市政软件,能够根据给水、污水、雨水管网各自的特点,快速绘制给排水平面图;在给水管网平差时,能够输出节点流量、管径、平差结果标注等内容,学生需要学习并掌握相关软件的使用方法。

2.4 理论教学与工程实践相结合

以工程为导引,以专业为背景,将理论教学与工程实践相结合,培养学生的工程设计能力。加深学生对理论知识的理解,比如在讲授管网规划布置知识点时,要求学生调研指定区域的给排水管线、雨水口布置及形式、检查井设置等,同时要求学生绘制管线平面布置草图。除此之外,通过带领学生到工地现场参观,使其了解常用的给排水管材、接口形式等,最终锻炼学生理论结合工程实践的设计能力。

2.5 持续改进课程考核方法

传统考核方法中不重视对教学过程的考核而只注重期末考试成绩,不能有效提高学生平时的学习积极性。通过提高过程考核的比例,将平时成绩拓展到课堂表现、案例分析和考勤记录等,并注意考核指标与毕业要求指标点的对应关系。实现以学生为中心、以成果为导向,调动学生学习的积极性,打破传统教学过程的“灰箱”模式[4]。

2.6 加强教学内容改革,合理选取教材

优化教学内容结构,将高等教育出版社的《水污染控制工程(上册)》与中国建筑出版社的《排水工程(上册)》相关内容进行整合,发挥不同教材的优势。同时,辅以水力学、工程经济学等相关知识的讲授,使学生在工程方案设计优化等方面取得了较好的成绩。

3 结束语

“给水排水管网系统”是一门理论与实践紧密结合的专业核心课程,既有抽象的基础理论,又有较高的工程设计能力要求。任课教师应不断整合教学内容,合理使用多媒体资源,注重课程设计,理论与实践相结合,提高学生对本课程学习的兴趣和积极性。只有这样,才能实现培养具有较强创新与工程实践能力的给水排水工程技术人才的目标要求。

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