楊 蓉 王 靜 饒碧玉 邱 雁
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院,云南 昆明 650201
隨著工程教育專業(yè)認證在國內(nèi)各高校中的快速推進與發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)模式發(fā)生了根本的改變,專業(yè)認證強調(diào)以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出結(jié)果為導(dǎo)向、建立持續(xù)改進機制三大核心理念。在給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中需要根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展需求來制定培養(yǎng)目標,明確能支撐培養(yǎng)目標達成的畢業(yè)要求,形成科學(xué)的、系統(tǒng)的、完善的課程體系,其中每一門課程的教學(xué)設(shè)計與組織都應(yīng)圍繞學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)來實施并進行持續(xù)改進。
建筑給水排水工程課程是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程之一,本課程的任務(wù)是使學(xué)生全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)并掌握建筑給水排水工程中給水、消防、熱水、排水、雨水、中水等系統(tǒng)的基本理論、設(shè)計原理和方法,掌握各系統(tǒng)的安裝、管理方面的知識和技能,解決相關(guān)的復(fù)雜工程問題。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我校”)建筑給水排水工程課程的建設(shè),根據(jù)給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求,以切實支撐畢業(yè)要求為目標,在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力,使學(xué)生能夠?qū)?fù)雜工程問題進行分析、判別和解決。本文總結(jié)了該課程在教學(xué)過程中所開展的教學(xué)改革和探索,為專業(yè)認證背景下的課程建設(shè)提供參考。
基于工程教育專業(yè)認證的各門課程的教學(xué)設(shè)計要圍繞三大核心理念開展,并滿足畢業(yè)要求指標點的達成。建筑給水排水工程課程教學(xué)設(shè)計通過剖析需支撐的畢業(yè)要求指標點來制定教學(xué)大綱、設(shè)置課程目標、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,實施有效的教學(xué)組織,采用多種方式評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,并根據(jù)質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果實現(xiàn)持續(xù)的教學(xué)改進。工程教育認證背景下課程教學(xué)設(shè)計與傳統(tǒng)課程教學(xué)設(shè)計的對照見表1。
教學(xué)大綱是根據(jù)教學(xué)計劃的要求,為達成教學(xué)目的和任務(wù)而規(guī)定的課程內(nèi)容、體系、范圍和教學(xué)要求的基本綱要。根據(jù)我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案,結(jié)合專業(yè)認證標準與要求,我們對建筑給水排水工程課程教學(xué)大綱圍繞6 個畢業(yè)要求二級指標的要求來制定,并且將指標點要求體現(xiàn)到課程目標和教學(xué)環(huán)節(jié)中,使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程服務(wù)于畢業(yè)要求的達成,由此確立了本課程的5個課程目標。課程目標與畢業(yè)要求指標點對應(yīng)關(guān)系見表2。
目標1:掌握建筑給水排水工程的基本概念和基本理論,熟悉建筑給水、消防、熱水、排水、雨水系統(tǒng)的組成與工作原理,能夠?qū)ㄖo水排水工程問題進行分析和判別。
目標2:掌握建筑給水、消防、熱水、排水、雨水系統(tǒng)的設(shè)計計算方法。
目標3:培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)建筑給水排水工程實際情況,形成多方案比選的工程思維方式,并學(xué)會進行方案比選的基本方法,能夠在設(shè)計方案中體現(xiàn)創(chuàng)新意識,并對方案進行綜合評價。
目標4:掌握建筑給水排水工程的相關(guān)法規(guī)和行業(yè)標準,理解給排水工程師應(yīng)承擔的責(zé)任。
目標5:掌握建筑給排水工程項目管理的基本內(nèi)容。
我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)以復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)作為目標,每門專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容都必須滿足當今行業(yè)發(fā)展的需求。對建筑給水排水工程課程而言,教材內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容需要“辯證統(tǒng)一”。作為學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性資源的教材,盡管我校選用了高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會規(guī)劃推薦教材(亦為普通高等教育土建學(xué)科專業(yè)規(guī)劃教材),但教材的內(nèi)容是靜態(tài)的,且相對于現(xiàn)實發(fā)展有一定的滯后性,近幾年新標準和新規(guī)范較多,需要授課教師時刻關(guān)注相關(guān)行業(yè)的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢,適時擴充教學(xué)內(nèi)容,更新教學(xué)題材,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),使學(xué)生掌握科學(xué)、系統(tǒng)、適用的專業(yè)知識和技能,滿足行業(yè)需求。
另外,隨著新技術(shù)、新設(shè)備的不斷更新,建筑給水排水工程課程在理論與實踐方面也需要與時俱進,對建筑物的供水安全要求、節(jié)水節(jié)能減排要求、消防保障要求、雨水利用要求、中水回用要求等方面加以重視。同時,應(yīng)針對目前高層建筑、地標建筑、綠色建筑以及農(nóng)村飲水工程等項目的特點,培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力,滿足課程目標達成要求。
人才培養(yǎng)絕不是僅僅要求學(xué)生具有專業(yè)知識和業(yè)務(wù)能力,還應(yīng)注重價值觀的培育和塑造,增強社會責(zé)任感,“教書”和“育人”是每個教師的神圣職責(zé)。建筑給水排水工程課程的理論性和實踐性較強,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動中需要有意識地引導(dǎo)學(xué)生建立社會責(zé)任感和愛國情懷,理解給排水工程師要承擔的責(zé)任。本課程可根據(jù)課程性質(zhì)提煉出一些思政教學(xué)元素,比如:
思政教學(xué)元素一:建筑給水排水工程涉及的設(shè)備、管材和附件等必須滿足設(shè)計要求,在施工時必須保證其質(zhì)量;教育學(xué)生杜絕以假充真、以次充好、使用不合格產(chǎn)品”等問題,嚴把質(zhì)量關(guān),遵守建筑行業(yè)職業(yè)道德規(guī)范。
思政教學(xué)元素二:建筑給水排水工程設(shè)計中,水力計算煩瑣、復(fù)雜,遵循的設(shè)計標準和規(guī)范較多,要求學(xué)生必須做到準確、細心、耐心,從而培養(yǎng)學(xué)生認真嚴謹、精益求精的工作態(tài)度,使其遵循工程師的職業(yè)操守。
思政教學(xué)元素三:教學(xué)內(nèi)容可根據(jù)適時發(fā)生的當前案例,提升學(xué)生專業(yè)思想。比如突如其來的的新型冠狀病毒肺炎疫情,要求給排水工程技術(shù)人員在專業(yè)領(lǐng)域采取積極的風(fēng)險防控與技術(shù)措施,雷神山、火神山、方艙醫(yī)院等都要求建筑給水排水系統(tǒng)的措施要到位??舍槍φn程內(nèi)容適時補充相關(guān)知識,讓學(xué)生明白學(xué)為何用、學(xué)有所用,以提升學(xué)生的專業(yè)思維,明晰給排水工程師的責(zé)任和擔當。
開展建筑給水排水工程課程思政建設(shè),需要把握課程德育的內(nèi)涵,在教學(xué)過程中融入社會主義核心價值觀,加強對學(xué)生職業(yè)道德的培養(yǎng),在專業(yè)知識學(xué)習(xí)中潛移默化育人,在育人過程中提升專業(yè)能力,培育德才兼?zhèn)涞暮细窠影嗳恕?/p>
建筑給水排水工程是一門應(yīng)用性、實踐性很強的專業(yè)課程,在教學(xué)過程中應(yīng)考慮采用多元化教學(xué)方法,在梳理理論知識的同時重點剖析相關(guān)的代表性案例,并根據(jù)課程目標的達成要求,綜合考慮學(xué)生的知識基礎(chǔ)和接受能力。在教學(xué)過程中要注重師生的有效配合,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,突出學(xué)生的深度參與,把學(xué)生的個性特點發(fā)揮出來,踐行以學(xué)生為中心的教學(xué)理念??衫糜暾n堂、智慧樹、MOOC、虛擬仿真等平臺,采用講授、討論、實例、演示、參觀、練習(xí)等教學(xué)方法。其中討論環(huán)節(jié)可設(shè)置若干個專題,將學(xué)生分為若干個學(xué)習(xí)小組進行選題,并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課程目標要求,通過團隊協(xié)作的方式進行資料查閱、專題內(nèi)容學(xué)習(xí)、前沿知識擴展、報告撰寫、PPT 制作和匯報,并在匯報過程中提出問題,同時在班上組織研討。多樣化的教學(xué)方法可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團結(jié)協(xié)作能力、溝通表達能力,提升教學(xué)效果。
在理論教學(xué)的同時,須加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練。與建筑給水排水工程相關(guān)的實踐環(huán)節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)有認知實習(xí)、課程教學(xué)實驗(實習(xí))、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等。由于校內(nèi)實驗場地有限,經(jīng)費緊張,其中一些驗證建筑給水排水系統(tǒng)各種運行狀態(tài)的實驗采用傳統(tǒng)實驗手段難以滿足要求,比如自動噴水滅火系統(tǒng)的工作原理和聯(lián)動控制、排水管系中的水氣流動規(guī)律和水流狀態(tài)、重力流雨水系統(tǒng)和壓力流雨水系統(tǒng)的不同特點等,可通過虛擬實驗(如VR 實驗室)來進行,與理論教學(xué)相輔相成,使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動。
另外,可利用校內(nèi)、校外實踐教學(xué)基地組織參觀實習(xí),聘請行業(yè)專家舉辦專題講座,做到理論與實踐的有機結(jié)合;在進行理論教學(xué)時,還可借助BIM 技術(shù)在機電工程中的應(yīng)用,采取綜合訓(xùn)練的方式,與課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的要求結(jié)合起來,將課堂教學(xué)和應(yīng)用實踐相融合,促使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中思考實際應(yīng)用問題,強化工程能力訓(xùn)練,有助于學(xué)生解決復(fù)雜工程問題,達成課程目標。
經(jīng)過多年的探索和實踐,建筑給水排水工程課程考核根據(jù)課程目標達成要求,構(gòu)建多元化的課程考核評價指標,將過程性考核與終結(jié)性考核有機融合。過程性考核占比50%~60%,包括專題討論與互動、作業(yè)(課上、課下)測評、階段性測試、實習(xí)報告、考勤等,各部分占比可根據(jù)具體情況靈活調(diào)整;終結(jié)性考核占比40%~50%,采用試題庫的方式,實施教考分離。過程性考核和終結(jié)性考核都需支撐相應(yīng)的課程目標,注重綜合能力和專業(yè)素質(zhì)的考核,要能反映學(xué)生實際的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量,體現(xiàn)以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出結(jié)果為導(dǎo)向。
考核完成后需要進行課程教學(xué)目標達成度評價,根據(jù)考核方式和考核評價標準,將過程性考核的每個環(huán)節(jié)和終結(jié)性考核的每個題目賦予相應(yīng)的權(quán)重比例,計算出所支撐課程目標的達成度。以我校2016 級給排水科學(xué)與工程專業(yè)為例,課程教學(xué)目標達成度評價如圖1所示。課程目標的達成度評價值=課程教學(xué)環(huán)節(jié)的目標值×(樣本中與該畢業(yè)要求指標點相關(guān)考核的平均得分/樣本中與該畢業(yè)要求指標點相關(guān)的額定分值)。
依據(jù)評價結(jié)果,對比課程目標的期望值進行分析,得出總體評價結(jié)論:在目標達成過程中,學(xué)生對建筑給水排水工程的基本概念和基本理論掌握尚可,但在系統(tǒng)的設(shè)計計算方法和解決建筑給水排水工程工程實際問題方面能力欠缺。
由此,可制定如下持續(xù)改進措施:應(yīng)對建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計計算部分加強練習(xí),選取符合教學(xué)要求的工程案例進行分析,訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計能力以及分析和解決建筑給水排水工程工程實際問題的能力,同時通過改進教學(xué)方法和教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性和積極性。
本文以給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程建筑給水排水工程為例,在工程教育專業(yè)認證三個核心理念引導(dǎo)下,從教學(xué)大綱、課程目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織、考核評價、持續(xù)改進等方面著手進行改革研究,力求滿足專業(yè)人才培養(yǎng)中知識、能力、素質(zhì)方面的要求,在教學(xué)過程中以學(xué)生為主體,強調(diào)思政進課堂,不斷嘗試新的教學(xué)方法和舉措,提升教學(xué)質(zhì)量,通過課程建設(shè)促進畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標達成,滿足專業(yè)認證建設(shè)要求。