《给水排水管网系统》案例式教学方法探究
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作者:梅才华 张磊
摘 要：当前地方应用型本科院校给水排水管网系统教学中存在着教材难以匹配应用性人才培养要求、理论授课与实践教学环节衔接不紧密和不利于培养学生自主学习能力等问题。案例式教学可以实现课堂理论教学与实践教学的交融和互补，在给水管网工程设计、雨水管网工程设计章节采用案例式教学，调动学生的学习兴趣，锻炼学生运用所学的理论知识解决实际工程问题的能力，提升课堂了教学效果。
关键词：应用型本科院校 给水排水管网系统 案例式教学
《给水排水管网系统》课程是给排水科学与工程专业核心课程之一，该课程实践性较强，通过该课程的学习主要使学生具备应用所学知识解决给水排水管网系统规划、设计及运行管理方面的能力。这与滁州学院的办学定位正好吻合，滁州学院深入贯彻落实全国全省教育大会及新时代全国高等学校本科教育工作会议精神，主动深化教育教学改革，推进质量提升，努力把学校建设成为特色鲜明的地方应用型高水平大学[1]，即培养地方应用型专业人才。当前我校仍沿用传统的教学方式，即课堂理论教学加课程设计的方式[2]，传统的理论教学没有把培养解决工程实际问题的能力放在重心位置，培养出的人才解决实际工程问题的能力不足，不符合我校的办学定位。因此，积极开展给水排水管网系统教学方式的改革，提高滁州学院应用型人才培养质量，成为当前急需探索和研究的课题。
1 当前《给水排水管网系统》教学中存在的问题
1.1 教材难以匹配地方应用型高校人才培养要求
我校选用的教材是教育部高等学校给排水科学与工程学科专业指导委员会规划推荐教材《给水排水管网系统》（第三版），该版教材力求采用国内外最新的管网理论和科技成果，对给水管网设计的水力计算和优化理论与计算方法等内容都做了较大的变动和改进。使用该教材，可使学生认识和掌握本领域的最新技术及发展方向，激发学生学习潜能，可以对给水排水管网系统有全面深入的了解，为管网理论的深入研究奠定基础。然而，该版教材覆盖面广、知识点丰富，理论基础知识复杂，不少内容对数学要求高，所选例题多围绕具体知识点而展开，与实际工程案例相连不多[3]。虽然全书的逻辑性强，但是仅仅依靠对知识的讲解，偏重理论计算，会导致学生灵活运用知识的能力差。
1.2 理论授课与实践教学环节衔接不紧密
由于该版教材中案例较少，理论教学过程中主要以基本理论讲授为主，加上总体课时量较少（48课时），学生没有机会将所学的理论知识进行实践锻炼，无法提升实践能力。给水排水管网系统的理论课一般在12周结课，而大部分高校都是在本学期所有理论课程结束后（至少16周以后）再进行课程设计，此时部分理论知识点已经淡忘，理论与实践衔接不紧密，无法达到很好的实践效果。
1.3 不利于培养学生自主学习能力
在理论知识的学习阶段，以教师讲授为主，学生被动学习，学生很少主动去发现、思考与分析知识点。容易造成课堂疲软，效果不佳，无法调动学生的学习积极性和主动性，学生也无法将零碎的知识点融会贯通，不利于培养学生的自主思考能力。导致在实践环节效果较差，培养的大学生运用所学知识解决实际工程问题的能力不足，达不到用人单位对人才的基本要求[4]。
2 案例式教学在给水排水管网系统教学中的实施
针对课堂理论教学方法的不足，结合我校对该课程的要求是掌握运用基本理论知识解决给水管网、雨水管网及污水管网的规划与设计问题，从而积极推进教学改革。给水排水管网系统教学方式现状存在的问题，主要是理论教学和实践教学不紧密，甚至相互脱节的问题，在课堂理论教学的过程中引入教学案例，贯穿于课堂教学的过程中，实现理论教学与实践教学有机地结合在一起，将书本上的理论知识在实践中进行验证，通过一边介绍理论知识，一边分析案例，实现课堂理论教学与实践教学的交融和互补，巩固学生对知识的理解，也调动学生的学习兴趣，积极引导学生运用所学的理论知识解决实际工程中的问题，在解决工程实际问题的过程中探索和补充理论知识。这也符合我校建设地方应用型高水平大学，培养服务地方，适应经济社会发展需要的专业型技术人才。
2.1 案例式教学法在给水管网工程设计章节的实施
给水管网工程设计是特别适合应用案例式教学的章节，知识脉络主要为管网定线、设计用水量计算、设计流量分配、管段水力计算以及确定泵站和水塔扬程，所以在这一章节开始以案例形式引出问题，如何进行给水管网的工程设计呢？
首先，选取一城市地形图，设定基础资料，主要包括人口、城市规模、工业企业性质规模等，引导学生思考，解决实际工程问题，该如何去开展工作。然后进行理论知识的补充，介绍工程设计与计算一般工作程序，将理论知识穿插在案例分析当中，加深了学生对知识的理解和掌握;再按照设计资料调研、管道定线、方案的比选、设计流量的计算、管段水力计算思路进行具体方案的设计，大部分过程让学生自己先动手，同时将案例的结果一步步展示给学生，和学生一起按部就班的将整个工程从问题的提出到最后问题的解决，学生直接参与到项目设计工作的整个流程中，在解决问题的过程中不仅消化了专业理论知识，更是锻炼了应用技能，为后期独立完成课程设计打好坚实基础;最后，对案例进行总结，让学生进一步了解到工程设计的大致流程，以及对案例的普遍性和特殊性进行归纳总结，引发学生思考实际工程中可能遇到的特殊情况及应对措施，做到举一反三，融会貫通。
2.2 案例式教学法在雨水管网工程设计章节的实施
雨水管网工程设计这部分内容与实际联系较为紧密，和同学们生活也息息相关，总体容易理解。不过这部分也引入了很多专业概念，像雨水管网中的重现期、汇水面积、暴雨强度、径流系数等。所以在引入案例前先通过雨课堂将容易理解和识记性的知识点在上课前先发给同学们预习，为保证预习效果，在上课时我会通过提问的方式看学生掌握的情况。因为课前预习，所以课堂效果一般较好，学生灵活运用知识的能力在案例教学中得到锻炼。选取的案例是拟开发的一片商务区，考虑课堂课时有限同时保证计算结果有代表性，选取的区域不能太大，一般控制在100公顷以内。设定基础资料主要包括地形图，重现期，综合径流系数，地面集水时间，暴雨强度公式等。首先根据地形，结合介绍的定线原则，让同学们自己雨水管网定线。检查学生定线情况，筛选主要问题，存在问题比较典型的图纸投屏到屏幕，让学生都能看到，然后巩固管道定线步骤和主要考虑的因素。然后根据管道定线情况，划分设计管道，按照面积法步骤计算设计流量，并引导学生进行管道水力计算，确定管段的断面、坡度和高程。
3 结语
给水排水管网系统课程是一门应用性强的课程，引入教学案例，让学生参与到案例剖析中去，变学生被动的听为主动的思考，充分调动学生的学习积极性和主动性，是课堂理论教学与实践教学的交融和互补。在案例分析的过程中激发学生自主探究的能力，不仅提升了理论教学的效果，也对课程设计实践环节的效果起到了保障作用，更培养了学生解决实际问题的工程思维。下一步对案例进行总结和补充，既能体现出应用技能培养的作用，同时融入些趣味性和代表性，变学生主动的学为快乐的学;对需要进行案例教学的知识点和筛选的案例要根据课堂教学目的进行精心加工，围绕教学内容重难点，构建形成工程设计章节典型案例库，将给水排水管网系统案例式教学落到实处。
参考文献
[1] 滁州学院章程[Z].2015-12-24.
[2] 杨伟伟，黄健，张勇，等.基于卓越工程师培养计划的给水排水管网系统课程教学探讨[J].价值工程，2017，36（11）：222-223.
[3] 庞娅，李雪，罗琨，等.《给水排水管网系统》课程教学改革探讨[J].江西建材，2017（6）：260.
[4] 丁怡，张世亮，俞国燕.案例式教学在基础工业工程教学中的应用与探讨[J].大学教育，2018（11）：95-97.
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