本科院校建筑給水排水工程教學(xué)改革
時間:2022-11-02 11:58:13
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摘要:基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),對獨立型高等學(xué)校《建筑給水排水工程》課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、成績評定三方面進(jìn)行了教學(xué)改革研究,探討了適用應(yīng)用型本科院校的教學(xué)改革之路。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型,建筑給排水,教學(xué)改革
1問題引出
我國自20世紀(jì)80年代開設(shè)給水排水工程專業(yè),全國目前有超過百余所高校設(shè)置了給水排水科學(xué)與工程專業(yè),為社會培養(yǎng)了大量給排水工程專業(yè)人才。全日制普通高等院校培養(yǎng)模式基本分為研究型和應(yīng)用型兩大類,重點大學(xué)以培養(yǎng)研究型人才為主,普通大學(xué)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主。作為應(yīng)用型本科院校的給水排水工程專業(yè),主要培養(yǎng)給水工程、排水工程、建筑給水排水工程設(shè)計、施工和運行管理方面的工程技術(shù)人才。
我國建筑給水排水學(xué)科自20世紀(jì)50年代設(shè)立至今,其外延和內(nèi)涵有很大變化。隨著建筑結(jié)構(gòu)功能越來越復(fù)雜,節(jié)水要求越來越高,本門課程的內(nèi)容也越來越豐富。《建筑給水排水工程》課程一直被列為給水排水工程專業(yè)主干課之一,既有較強的理論性和綜合性,又有很強的實踐性。同時,也是在注冊給排水工程師考試中占40%比例,在本專業(yè)人才培養(yǎng)中占據(jù)舉足輕重的地位。據(jù)統(tǒng)計,每年給排水畢業(yè)生中70%~80%從事建筑給水排水工程方向的工作。在應(yīng)用型本科四年制培養(yǎng)計劃中,《建筑給水排水工程》有課堂理論教學(xué)、實踐教學(xué)及課程設(shè)計三大環(huán)節(jié),并且在給排水專業(yè)畢業(yè)設(shè)計選題方向上,建筑給排水設(shè)計占較大比重。
該課程在教學(xué)時,主要介紹建筑內(nèi)部和居住小區(qū)的給水、排水、熱水供應(yīng)和消防給水,水景、游泳池、中水的設(shè)計原理、設(shè)計方法以及安裝和管理等方面的基本知識和技術(shù),使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握建筑給水排水體系中主要系統(tǒng)的基本理論、設(shè)計原理和設(shè)計方法;而理論課程之后的建筑給排水課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的重要途徑,有利于學(xué)生對建筑系統(tǒng)的理解和本門課程系統(tǒng)性的把握,使得學(xué)生初步具備各系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、管理和運行方面的知識和技能。
獨立院校學(xué)生有自身特點,不同于研究型本科院校,本門課程如果照搬傳統(tǒng)研究型本科院校教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、成績評定辦法等,在課程講授過程中就會涌現(xiàn)出諸多問題,例:采用王增長主編的《建筑給水排水工程》教材,主要針對多層建筑介紹了每個系統(tǒng)的分類、組成、方案、管道及設(shè)備選擇計算的內(nèi)容,關(guān)于高層建筑給排水內(nèi)容較少,且學(xué)生學(xué)完本門課程后,查閱《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》《建筑設(shè)計防火規(guī)范》《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等常用規(guī)范能力較弱,思想固守在教材上,而隨著社會發(fā)展,高層建筑越來越多,學(xué)生課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計都是高層建筑,導(dǎo)致學(xué)生后續(xù)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計不能很好開展,例如畢業(yè)設(shè)計中高層建筑的給水系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)增壓儲水設(shè)備的選擇布置和參數(shù)計算不知如何操作;遇到高層建筑有地下室和地上裙房、筒樓住宅時,建筑消火栓系統(tǒng)不知如何布置環(huán)網(wǎng);污廢水立管在裙房上不知如何轉(zhuǎn)換等;建筑雨水和冷凝水系統(tǒng)立管匯合轉(zhuǎn)換無從下手等問題。
其次,建筑給排水是一門實踐性非常強的課程,而目前傳統(tǒng)“PPT+板書”的教學(xué)方法不夠直觀,學(xué)生對建筑設(shè)備的了解僅僅來自于老師上網(wǎng)收集的圖片,沒有三維模擬圖,也沒有現(xiàn)場觀摩,老師只能照本宣科,學(xué)生聽起來很抽象,學(xué)習(xí)興趣不高,導(dǎo)致后面課程設(shè)計中給排水設(shè)備布置效果不好。
最后,課堂作業(yè)主要是課后習(xí)題、課程設(shè)計基本上全班采用一棟建筑任務(wù),要求完成相應(yīng)的給排水設(shè)計,學(xué)生對理論知識不感興趣,加上規(guī)范條款繁瑣,很多學(xué)生不愿認(rèn)真完成作業(yè)和課程設(shè)計,導(dǎo)致抄襲作業(yè)及考試作弊現(xiàn)象非常嚴(yán)重。本研究為提高應(yīng)用型本科院校給排水工程專業(yè)人才《建筑給排水工程》課程教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出高素質(zhì)給排水專業(yè)工程技術(shù)人才,以“卓越工程師”培養(yǎng)計劃為導(dǎo)向,進(jìn)行建筑給排水課程的教學(xué)改革試驗。試驗對象為兩個班給排水專業(yè)學(xué)生,約60人,男女生比例約3∶1,授課時間為大三上學(xué)期,學(xué)時為80。
2教學(xué)內(nèi)容改革
從校企合作單位收集相關(guān)工程實例,選擇一個合適的高層建筑工程實例,作為課堂講述的典型。課堂上,理論部分教學(xué)內(nèi)容除了傳統(tǒng)系統(tǒng)分類組成、供排水方式、管材附件選擇敷設(shè)、水量水壓計算、增壓儲水設(shè)備布置及計算,在這些基本原理概念基礎(chǔ)介紹過程中,引入當(dāng)?shù)匾粋€建筑給排水工程實例,全面介紹該實例對應(yīng)的課程基本概念及原理,參考的規(guī)范條文,管材設(shè)備選擇的依據(jù),按圖施工的合理性及存在的問題。整個教學(xué)過程中,穿插實例工程,全面介紹建筑給排水設(shè)計的基本依據(jù)、原則、步驟、材料設(shè)備附件選擇的注意事項,具體如下:1)高層建筑概況;2)室外市政管道參數(shù);3)參考的設(shè)計依據(jù),細(xì)化到規(guī)范條款;4)設(shè)備房布置情況:包括生活給水水箱位置大、小、特征水位、引入管走線、加壓泵個數(shù)及布置、壓水管走線、消防水池大小及分隔、水池進(jìn)水管附件、消火栓泵、噴淋泵布置原則及吸壓水管道附件設(shè)置,尤其是出水水泵出水后環(huán)網(wǎng)的設(shè)置及閥門要求等;5)高層建筑給水系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)分區(qū)原則及中高區(qū)底層減壓閥或減壓穩(wěn)壓消火栓設(shè)置;6)高層建筑中有地下室、地上裙房和筒樓時,消火栓布置橫向豎向環(huán)網(wǎng)結(jié)合的技巧和原則;7)污廢水立管在轉(zhuǎn)換層匯合及轉(zhuǎn)換時,按照規(guī)范:底層住戶單獨排水距立管底部的距離,通氣管道設(shè)置的位置,檢查口設(shè)置的距離及位置等;8)冷凝水必須設(shè)置排水立管,可以排至裙房屋面,雨水立管不能像多層建筑一樣放在室外,宜走室內(nèi)水井,雨水立管在裙房上適當(dāng)位置可分別匯合排出等。
3教學(xué)方法
1)引入BIM軟件。學(xué)生前期學(xué)習(xí)過BIM軟件,針對泵房設(shè)備及管線附件復(fù)雜的問題,以及水箱水池特征水位,可以通過BIM軟件繪制三維立體圖,幫助學(xué)生更直觀了解設(shè)備布置及運行控制參數(shù)。幫助學(xué)生了解建筑給排水管線敷設(shè)與其他專業(yè)配合關(guān)系。2)加強課程教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合。將理論知識應(yīng)用于實踐、工程實踐反饋于理論知識,更好地發(fā)揮課程教學(xué)的作用。以周邊熟悉環(huán)境為教學(xué)切入點。學(xué)校內(nèi)建筑多樣,有食堂、公寓、圖書館、辦公樓、教學(xué)樓、實驗樓等,這些建筑有高層、多層、單層,建設(shè)時間也不同,有20世紀(jì)30年代~40年代的老建筑、有按老建給規(guī)范設(shè)計的老校區(qū)建筑和按新建給規(guī)范設(shè)計的新校區(qū)。這必然使建筑給排水設(shè)計、施工、材料、附件有明顯的差別,這也給教學(xué)提供了很好的教學(xué)素材。這些素材同學(xué)們最為“熟悉和陌生”。用同學(xué)們每天看到的和接觸到的這些素材進(jìn)行講解,他們最熟悉,也容易接受;同學(xué)們對這些設(shè)施往往只是表面了解,對其理論、原理、結(jié)構(gòu)、被遮蓋的部位等則非常陌生,通過對其進(jìn)一步的講述,同學(xué)們就能很容易掌握。
4成績評定改革
獨立院校本科生基礎(chǔ)薄弱,理論知識學(xué)習(xí)能力較研究型院校學(xué)生差,課后習(xí)題抄襲現(xiàn)象非常嚴(yán)重,期末開卷考試抄襲現(xiàn)象也屢見不鮮,以傳統(tǒng)的平時成績加期末考試成績評定學(xué)生總成績,總是不能提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,也不能很好反映學(xué)生對知識掌握的能力,因此這種考核方式不適合獨立院校學(xué)生實際情況。針對抄襲作業(yè)及考試作弊現(xiàn)象,解決的辦法為:針對學(xué)生抄襲弊端,因勢利導(dǎo),對學(xué)生進(jìn)行分組,以若干不同實際工程作為每一組同學(xué)的平時作業(yè)和課程設(shè)計,要求學(xué)生以組為單位,在一個學(xué)期內(nèi)完成一個完整的給排水設(shè)計任務(wù),作為平時成績評定的主要部分,一組的同學(xué)的同一個課程設(shè)計作為一組同學(xué)的成績。
5結(jié)語
1)學(xué)生對引入自己身邊的工程實例非常感興趣,課堂學(xué)習(xí)氛圍有很好的轉(zhuǎn)變。在教學(xué)過程中,學(xué)生對遵循的設(shè)計依據(jù)、原則、設(shè)計范圍和深度、設(shè)計步驟等與改革之前相比,有較好的掌握效果。2)BIM軟件能直觀幫助學(xué)生了解增壓儲水設(shè)備特征參數(shù),比較復(fù)雜的管線附件支架走向及與其他專業(yè)管線碰撞、遇梁柱障礙物解決方法能更直觀明了反映。學(xué)生在生活中更愿意觀察校區(qū)內(nèi)不同建筑的室內(nèi)外建筑給排水專業(yè)知識,能提出問題及優(yōu)缺點評價。3)分組協(xié)作的實例工程平時作業(yè)和課程設(shè)計能調(diào)動學(xué)生積極性,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大幅提高。
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作者:張小妮 孟靖華 陳俐 欽凡 左歡歡 王文東 單位:重慶大學(xué)城市科技學(xué)院 西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院
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