以实践引导教学的建筑给水排水工程课程教学改革

王先兵++郭海娟

摘 要：概述了现有《建筑给水排水工程》课程传统教学模式所存在的教材落后、知识点分散、缺乏高层系统讲解等问题。针对本课程实践性强的特点，提出了“以实践引导教学的建筑给水排水工程课程教学改革”的模式，提出现场教学、实验教学、学生自主教学、系统教学相结合的实践教学思路，合理安排各环节学时，做到环环相扣。

关键词：实践；课程；教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）08-0094-02

传统教学模式是以理论教学为主、以实践教学为辅的课程教学模式。此种模式适合于理论性较强的课程，对实践性强、理论较弱的建筑给水排水课程来说存在许多问题。建筑给水排水工程是给排水科学与工程专业本科学生完成基础知识学习后接触的主要专业课之一。它与给排水管网和水质工程学一起构成完整的给排水科学与工程专业体系，是城市健康水循环中不可或缺的一环。建筑给排水工程研究的“水”局限于建筑或小区内部，与通风及空调系统、建筑电气等学科共同组成建筑设备工程[1]，具有创造卫生、安全、舒适的生活、生产环境，提高建筑使用质量的功能属性。

一、课程特点

1.知识面广

此课程涉及建筑给水、污废水、雨水、热水、中水、消防、小区给排水、景观给排水及游泳池给排水等诸多方面。从各系统的认识、组成、设计到管理等，内容丰富、庞杂。

2.注重设计

此课程是在建筑的基础上发展起来的，主要注重设计方面，在施工及管理方面相对较弱。

3.缺少理论

由于课程和实际较接近，更多是经验数值，对其原理理解并不多。纵观整个课程，唯一理论较深的是排水系统中关于管道压力波动的探讨和认识。

4.要求学时数不合理

按照全国给排水科学与工程指导委员会教学要求，课堂教学40—50学时，课程设计1周[2]。以此安排课程，只能将基本理论和基本系统讲解给学生听，无法很好地形成工程设计理念[3]。

二、存在问题

1.教材内容相对落后

随着高层、超高层建筑的不断崛起，住宅小区的大量兴建，舒适、健康、节约水资源等观念日益普及，建筑给水排水工程在理论上和实践中都有很大的发展。目前，建筑给水排水工程领域内的新技术、新工艺、新设备已广泛应用，相关规范规程不断更新，一本教材要想及时反映这些技术的发展有相当的难度[4]。需要不断的补充和更新现有教材内容。

2.高层建筑给水排水系统讲解匮乏

目前给水排水工程本科教学中，对于高层建筑给水排水工程课程设置较不重视，很多院校将其设置在任选课上，导致部分同学不选或是不重视。然而高层建水恰恰是建筑给水排水工程这门课程的延伸和提高，是形成建筑给水排水系统设计的前提和锻炼，因此，如何将建筑给水排水课程和高层建筑给水排水课程融合在一起，从教材和讲课上解决衔接的矛盾将是至关重要。

3.知识掌握不透彻，设计程序不明确

大部分学生的反馈意见是，对建筑各个系统的主要内容基本了解，但只处于应付考试状态，不能灵活应用。虽然授课教师在授课过程中介绍过如何进行设计以及设计的主要步骤，但事后学生的印象不深刻，课本又无资料显示。有的设计基本上是照猫画虎，似像非像，结果还是不明白[5]。

三、改革建议

针对上述课程特点和存在问题，应将传统课堂讲学转变为实践讲学为主，课堂讲学为辅的教学方式。因此对建筑给水排水工程课程教学提出以下几点改革建议。

1.改变单一课堂理论教学，增加现场教学

课堂讲解知识是一种传统的教学方式，然其收效甚微。尤其对于建水课来说更加不合适，因此需要针对实物进行讲解，有助于学生在学习书本知识的同时，更有实物的概念。根据各个系统，将本应课堂讲解的系统组成、设置方式、管道附件等内容改成1—2学时现场教学。比如，在讲生活给水系统、生活排水系统、消防给水系统、雨水系统及热水供应系统的组成、选用的管材、管材的连接方式时，可要求学生到教学楼、办公楼、寝室等地实地观察，如果教学条件许可，可把课堂移到这些地方，进行现场教学，加深学生的印象，激发学生的学习兴趣[6]。这样现场教学需要18—20学时。

2.改变单一理论教学，增加视屏、图片及模型教学

在现场教学的同时，有时候很多细节由于现场很难看到，因此，需要积累施工阶段视屏及某些特殊场所的视屏。例如卫生间管道施工视频、消防管道安装视频、太阳能安装视频等。在课堂上针对视屏、图片和模型讲解。这无疑是增加信息量和立体感。减少理论教学的枯燥性，增加课堂教学的立体感。

3.改变单一教师传授，增加学生自主认识

某些章节以主题形式进行设计，例如给水设计秒流量计算、消火栓位置设计、水景概述等。可由学生备课进行0.5学时讲解，再由教师进行讲解。以学生为主的教学更能让学生掌握知识并印象深刻。最终将此课某些章节做成主题讲座形式的教学方式。

4.改变单一书本讲解，增加课外知识讲解及组织专家面向学生讲解

邀请知名专家或业内人士，以讲座形式给学生讲解某方面知识，以此来拓展课程知识并接轨实际工程。例如：排水检查井的构造、给水阀门的构造、锅炉的构造、无负压给水系统的设计和施工、游泳池水处理系统的维护和管理、中水处理系统的维护和管理等。邀请设计院工程师讲解建水系统的设计、邀请规划院高工讲解城市管网的规划等。

5.改变单一公式推导，增加练习及实验教学，自主开发增建实验项目

目前使用的教材并没有习题和工程实例，而学生习惯课后以这种形式巩固知识点。因此，需要设定一些典型的题目和实际工程案例。典型题目以注册设备工程师考试题目或实际工程实例计算为主，实际工程案例以简单的多层建筑案例为主。endprint

增建建筑给水排水实验室，以此来缓解理论讲解时抽象的概念。目前，全国没有专门的建筑给水排水实验室，亦没有人对建水实验室设定的项目进行探究。许多实验项目需要自主开发。笔者针对各高校给排水专业情况，目前可开设的实验项目如下：

（1）大便器冲水实验

此实验项目是模拟大便器冲水以探究其冲水能力及绘制冲水曲线。以此来说明大便器管道设置的管径和设置的垂直高度的概念；对市场上大便器的质量和排水时的噪声有大致的印像；对比直冲式大便器和虹吸式大便器，喷射虹吸式和漩涡虹吸式大便器之间的区别。

（2）排水管道压力波动测试实验

通过模拟家装卫生间卫生洁具排水，测试排水支管及立管压力波动情况及存水弯水封损失情况。以此来明确设计排水管道和卫生洁具注意点。例如卫生洁具设置前后顺序、设置存水弯水封高度要求、通气管道设置的必要性、自由出流的重要性、底层单排的理由等。

（3）虹吸雨水斗实验

利用水泵将水抽送到模拟天沟内，测试天沟内雨水斗淹没水深和雨水立管排水能力之间的关系。以此来探讨雨水斗泄流量和斗前水深的关系、重力式雨水斗和虹吸式雨水斗的特性、雨水斗整流罩设计或雨水斗构件设计对泄流量的影响、雨水排水管道水流状态等。

（4）管道连接及拆装实验

利用已有材料进行塑料管的胶结、热熔连接及金属管道的丝扣连接。掌握各种材质管道连接方式、如何连接及了解各种材料特性。

（5）洁具拆装实验

拆装市场上大便器、盥洗槽等洁具。了解各洁具的构造、性能及连接方式，掌握洁具和管道的连接、存水弯设置及浮球阀的动作原理等。

（6）同层排水实验及沉箱排水实验

利用现有设备探讨同层排水沉箱内积水排除问题。测试不同形式同层排水系统和普通的排水系统的排水能力比较。以此了解同层排水系统及存在的问题。

（7）给水水泵并联工作工况点实验

通过自制水泵并联装置，计算管道特性曲线和厂家提供的水泵特性曲线，算出理论工况点。利用实验装置测试出实际工况点，两者进行比较，以明确水泵并联工作及建筑给排水系统中水泵的选择。

从实验试做情况看，每项实验需要1学时时间，因此，需要实验学时数为7学时。

6.改变单一分块分章节式讲解，增加实际工程一体化式讲解

建水课本是分模块分章节对建水各系统进行讲解，一旦面对课程设计和实际工程，很多同学一脸茫然。因此，需设定一典型例子，从第一个系统讲到最后一个系统。此种授课需在计算机房讲解，并在讲解的同时要求学生动手做。在学期末，设置2周的建筑给水排水课程设计，以进一步将所学知识一体化。

四、改革后教学实例图解

根据上述情况及改革措施，对传统的课堂教学进行重新设置，见图1。

图1 实践引导理论教学整合图

注：图中实线框为课堂教学，虚线框为实践教学。其中，课堂教学为3学时，实践教学为5学时。

根据上述教学整合图，给水系统总体需要课时数为8学时，其中实践教学项目占5学时，理论教学为3学时。较好的解放了课堂灌水式教学模式，以此计算，整个教学过程需要64—70学时左右，和全国给水排水指导委员会规定的40—50学时相差20多学时。

结语

《建筑给水排水工程》课程改革与研究是一个不断完善和发展的过程。以上内容与方法是本次教学改革与研究的重点。通过以强化实践教学为主，以课堂理论教学为辅的教学改革，旨在引导学生如何将实践知识和理论知识相对应，所学知识和实际工程相对应。实现从重视知识的传授、智力的培养向重视能力培养转变；从以学习知识为主的“知识目标观”向以学习方法和实践为主的“能力目标观”转变；从“培养知识型人才观”向“培养卓越工程人才观”转变。

参考文献：

[1] 戚玉丽.关于建筑设备在现代建筑中地位的思考[J].高等建筑教育，2004，（4）：8-10.

[2] 高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范[S].北京：中国建筑工业出版社，

2012.

[3] 陈鲲，陈礼洪.建筑给水排水工程课程设计改革探索与实践[J].实验室科学，2011，14（6）：225-227.

[4] 蒋蒙宾.建筑给水排水工程.课程教学改革探讨[J].技术与市场，2010，17（7）：81-82.

[5] 陆燕勤，曾鸿鹄，许立巍.对修订《建筑给水排水工程》教材的建议[J].高教论坛，2008，（2）：83-84.

[6] 韩苗苗.提高建筑给水排水工程课程教学质量的措施[J].安徽建筑，2011，（4）：43-44.[责任编辑 杜 娟]endprint