新形势下暖通专业建筑给排水课程的教学改革

杲东彦 曹先齐 张东亮

关键词：建筑给排水;暖通;教学改革;新形势

中图分类号：G642

文献标识码：A

暖通专业是传统“供热通风与空调工程”专业名称的简称，其中“暖通”通常是指供热、通风、空调和城市燃气工程的总称。1998年暖通专业名称更改为“建筑环境与设备工程”专业，2012年又更名为 “建筑环境与能源应用工程”专业，之后沿用至今。尽管专业名称经过多次变化，但在业界人们一直习惯使用其简称——“暖通”专业。建筑给排水课程是暖通专业的重要专业技术课之一。2003年高等学校建筑环境与设备工程专业指导委员会在人才培养目标中提到“毕业生能够从事工业与民用建筑环境控制技术领域的工作，具有暖通空调、燃气供应、建筑给排水等公共设施系统、建筑热能供应系统的设计、安装、调试、运行的能力，具有制定建筑自动化系统方案的能力，并具有初步的应用研究与开发能力”。由此可见，建筑给排水课程的学习是暖通专业学生实现综合能力培养目标的重要组成部分。这是因为在现实工程中暖通专业工程技术人员不仅涉及与“建筑给排水”专业配合问题，而且有的直接需要从事建筑给排水工程的设计、安装及运行管理等工作，也就是业界所俗称的“水暖不分家”现象。

然而，传统的暖通专业课程教学体系普遍存在对建筑给排水课程教学尤其是实践课程的教学重视与投入严重不足等问题。这点显然与专业委员会明确提出的内涵丰富的人才培养目标、毕业生就业去向和工程技术人员从事工程实际任务等不相符。不仅如此，随着高等工程教育的发展，“卓越工程师教育培养计划”、高等工程教育专业认证等新形势对工程专业毕业生的培养也提出了更高的要求。高等工程教育专业认证则明确提出工程教育专业的毕业生应具备人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德、专业基本理论知识和创新态度和意识、能正确认识工程对于客观世界和社会的影响、一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力、终身学习能力、国际视野和跨文化的交流、竞争与合作的能力等十项基本能力和素质。由此可见，建筑给排水课程等专业课程的教学改革势在必行。

本文以南京工程学院暖通专业建筑给排水课程为例，针对当前课程教学存在的主要问题，探讨其存在的原因，并从课程体系、实践教学环节等角度提出教学改革措施，以期提高专业教学效果，为实现新形势下高水平应用型本科院校的培养目标奠定基础。

一、当前建筑给排水课程教学存在的主要问题及原因分析

首先，在课程体系上，作为应用型本科院校的南京工程学院比较强调实践课程的建设。实践课程体系通常包括课程设计、专业认识实习、专业实验室实践、毕业实习、毕业设计等多个环节和內容。然而对于建筑给排水课程而言，最大的问题就是建筑给排水课程的实践课程环节严重缺失，具体体现在：

（1）没有设置建筑给排水课程设计实践环节;

（2）专业认识实习实践环节中建筑给排水工程内容很少涉及，认识实习对象几乎全部是暖通空调工程;

（3）专业实验室实践没有建筑给排水专业相关技能的实践;

（4）毕业设计的选题单一，主要内容为暖通空调工程设计内容，很少涉及建筑给排水工程。

由此可见，建筑给排水课程在暖通专业实践课程体系中严重缺失。这些问题体现出人们对建筑给排水课程及其实践课程的重视极其不足。一方面，人们没有充分认识到建筑给排水对于暖通专业的重要作用和地位。另一方面，在总学分和总课时有限条件下，基础课、专业基础课、专业课等在课时分配上相互竞争，以及理论课程和实践课程之间的矛盾，这些都是导致目前建筑给排水课程实践环节缺失的重要原因。

其次，课程设计和毕业设计是实践课程体系重要的组成部分，是培养大学生综合运用知识进行分析和解决工程问题、熟悉和掌握工程设计规范及手册的有效手段。然而，当前课程设计和毕业设计却偏重于强调一人一题，独立完成设计任务。但现实是学生将来走出校门进入工作岗位，除了社会分工，工程工作更需要不同工种配合和团队合作。现有的做法虽然在避免学生抄袭、强化任务完成的独立性等方面得到加强，但很显然这种做法一定程度上限制或弱化了实践环节在团队合作意识培养中的作用，不利于工科大学生综合能力的培养，需要改进。此外，当前毕业设计以及课程设计的指导老师配置模式基本是一名教师对多名学生，因此教师指导学生的课程设计或毕业设计的质量也就受指导老师知识结构、能力和经验影响或波动性很大，加上学生在知识、能力等方面的个人差异和需求，单一教师指导难以达到相应的教学目的，存在一定缺陷。

再次，同其他大多数工程专业课程一样，建筑给排水课程在教学内容上知识点相对多而散，在教学内容上知识点如何取舍，以及知识点讲解深度如何把握，则仍存在一定困难。此外，随着新技术及新方法的出现，建筑给排水工程技术在工程实践中不断得到发展和更新，因此，教学内容也应与时俱进，理应做相应更新。具有国际化视野是高等工程教育专业认证的基本要求之一，掌握一定的专业英语知识是其基础，而传统暖通专业的专业英语中教学内容却很少涉及建筑给排水工程。因此，如何在现有的建筑给排水课程教学中补充专业英语学习也亟待解决。

最后，在教学方法上，近年来工程教育领域人们极力推广基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习等，以期改变传统接受式教学方法容易忽略学生主体地位、忽视学生个人需求的缺点。然而现实问题是现有的教学条件尚不足以满足新教学方法的实施。这是因为新教学方法的实施一般需要小班化教学，也需要教师花费更多的时间和精力去准备相关资源和材料，更需要相关硬件条件的支撑。所以，新方法实施困难重重。值得注意的是，在提倡新教学方法的同时，传统教学方法如讲授法等不应当被偏废，不能盲目一味求新，这是因为讲授法在大幅度提高课程教学的效率及充分发挥教师自身的引导作用等方面具有优势。

二、新形势下暖通专业建设给排水课程的教学改革对策

1.优化课程体系，注重建筑给排水工程实践课程建设

工程的本质是实践，一个缺乏工程实践教育和培养的毕业生是不能胜任将来工作岗位的工作的。因此，重视和开展工程实践教育是工程教育最本质的内涵，是工程教育得以合格的基本前提。鉴于建筑给排水课程尤其实践课程的重要作用，首先在课程体系上积极推进如下几项改革措施：

（1）优化暖通专业课程体系，删除或缩减部分选修课程及专业课程理论教学，增设2周建筑给排水课程设计实践环节。

（2）规范认识实习认识内容，兼顾建筑给排水工程实践内容，豐富认识实习内容。

（3）提高毕业设计的综合性要求，部分选题涵盖建筑给排水工程内容。

（4）加强专业实验室给排水工程实践和实验平台的建设。

2.基于教学团队及设计团队的课程设计及毕业设计体系构建

鉴于传统教师单一教学、学生单一完成课程设计和毕业设计任务的模式存在的不足，从教和学两个角度提出基于教学团队及设计团队的课程设计及毕业设计模式。结合师资队伍的特点，组建4～6人的建筑给排水课程设计教学团队，团队成员由教学实践经验丰富的老教师，理论功底扎实、工程领域研究成果丰硕的中青年骨干，善于学习、勇于创新的青年教师组成。团队成员之间的优势互补和合理搭配将有利于团队成员之间的分工、交流、合作和互助，有利于促进专业师资队伍建设并一定程度上缓解指导教师力量不足等问题，并最终为建筑给排水课程设计及暖通专业毕业设计教学质量的提高创造有利条件。

以3～4人为一小组构建建筑给排水课程设计团队，团队总体设计任务为给一栋完整建筑设计室内给水排水工程。首先设计团队合作完成方案论证和技术分工，然后每位成员分别完成建筑给水工程、建筑排水工程、建筑消防工程等其中某一项工程，最后作为团体共同完成工程图纸综合布线、工程量计算和概预算工作。相比过去采用单人独立完成设计任务的模式，设计团队由于采用分工和合作模式，工作量大大增加，设计内容覆盖面更广，设计方案更加科学合理，设计深度进一步得到提升。更重要的是通过团队合作完成任务，每个成员在组织管理、技术交流和团队合作的能力得到锻炼。同样，毕业设计借助设计团队模式可以更加容易实现设计任务，不仅包括暖通空调工程，还可以覆盖建筑给排水工程。

3.重视课外学习，实现课堂学习和课外学习的相互配合

在有限的课堂教学学时及教学条件下，内涵丰富的教学目标可能难以全通过课堂教学来实现。此外，课堂教学通常很难做到满足每个学生的个性化需求。通过课外学习可以弥补课堂教学这些不足，因此可以通过课外自由实践学习来弥补现有课程体系下实践教学环节的不足。鼓励学生利用课外时间开展周围建筑的给排水形式、系统结构组成及布置等实践调研活动，理论知识和工程实践的有机结合不仅可以增强学生对建筑给排水工程的感性认识，激发学习兴趣，还可促进学生在实践中发现问题、分析问题的能力。为鼓励学生课外学习，将课外实践调研报告按总分20%的比例计入平时成绩。

4.教学内容的合理选取和更新

目前南京工程学院暖通专业建筑给排水课程选用的教材为王增长主编的《建筑给水排水工程》，该教材内容丰富、结构严谨。然而，正是由于内容丰富，如果完全讲授完通常需要50～60学时，而暖通专业建筑给排水课程总学时限制在32 学时，因此在课堂教学讲授时需要对选用的教材内容进行合理选取，而不能面面俱到。结合专业培养目标，确定以建筑室内给水系统、排水系统及消防给水系统为主要内容，兼有少量课时的雨水排水系统设计及热水系统设计内容。此外，考虑到热水系统与暖通专业供热工程内容有交叉重叠部分，对选用教材内容进行一定缩减。对建筑中水工程、特殊给水系统等仅做简单介绍。再者，考虑暖通专业英语很少涉及建筑给排水工程内容的不足，在课程教学中推荐采用双语教学，并在考试中增加专业英语翻译能力的考核。

5.以问题为导向、案例为核心组织课堂教学，改进教学方法

传统教材内容组织通常先是基本概念、原理等知识介绍，然后才是工程设计例题及知识点练习题。如果完全照本宣科地讲授，通常效果欠佳。原因是工程专业知识点，尤其是规范条文类知识点多且散，加之规范条文背后的依据和原理，涉及知识面广而杂。因此，依据学以致用原则，以问题导向及工程案例为核心组织教学内容，遵循提出问题、分析问题和解决问题逻辑思维顺序组织课堂教学。教师首先布置问题或工程案例，然后组织学生带着问题自主查找进行探究式学习，了解相关知识点并尝试去分析和解决问题。值得注意的是，在学生自主学习过程中，重点在于尝试用知识分析和解决问题，以及发现或分析解决问题，并不强调对知识有透彻性的理解。最后，教师针对问题及涉及的知识点组织讨论及讲解。

三、结语

结合当前暖通专业建筑给排水课程教学中存在的主要问题，探讨其存在的原因，并从专业课程体系、实践教学环节、教学内容及教学方法等角度提出优化课程体系，注重建筑给排水工程实践课程建设，构建基于教学团队及设计团队的课程设计及毕业设计体系，重视课外学习，科学合理选取和更新课程教学内容，以问题为导向、案例为核心组织课堂教学实现教学方法的改进等教学改革措施的探索，为实现新形势下高水平应用型本科院校的工程人才培养目标奠定基础。

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