《给水排水工程结构》课程教学和考查方式创新

　　给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科，它是以城市水的输送、净化及水资源利用理论与技术为主要研究内容，与城市、城镇建设、工业生产、环保和人民生活密切相关的重要学科。《给水排水工程结构》课程是给排水科学与工程专业的一门专业限选课，为进一步学习建筑给排水工程和工业给排水工程知识的基础。但是，当前很多学生认为这是建筑工程的专业课，所以对这门课程不够重视，并且因为该课程涉及较多的力学知识，让一部分学生产生畏难和厌倦情绪，从而影响到后续相关课程的学习，并且对毕业后从事建筑给排水、工业给排水设计、施工、管理工作产生不良的影响和困扰。应用型本科培养的是工程一线的技术人员，因此在教学和考核过程中都应注重工程素质和知识实际应用能力的培养。

　　1、与人才培养目标相适应的教学思路

　　教学改革须紧密结合本专业的培养目标。本专业培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识，能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、大、中专院校等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。根据培养目标的定位，《给水排水工程结构》这门课程是学生毕业后从事建筑给水排水工程、工业给水排水工程的规划、设计、施工、管理、教育和研究开发工作必须具备的知识。并且在以后的工作中，并不需要对这门课程的知识死记硬背，但是必须对工程结构的原理和理论熟练掌握，在从事相关的设计、施工、管理工作时，能准确把握工程结构的内力特点、配筋形式、破坏形态等。因此在学生培养过程中，必须注重培养学生的工程素质，而非应试能力。

　　从小学到高中，在十几年应试教育的指挥棒下，学生已经养成了依靠标准答案和死记硬背的习惯，这与工程素质的培养背道而驰。要培养学生解决问题的能力，就要将工程问题作为先导问题引入到教学中来，在讲清楚需要用到的公式的基本假设、推导过程以后，引导学生查阅相应的《规范》、《规程》，将结构设计出来，尽量不让学生死记硬背公式和结构的构造要求，死记硬背公式和构造要求并不能对学生以后的工作能力有帮助，只有培养学生工程思维能力，才可以让学生受益终生。给水排水工程结构课程需要培养求学生灵活处理问题的能力，同样的结构可以采用不同的构件截面形状和尺寸，同样的截面尺寸也可以采用不同的配筋形式，根据设计者的思路，设计出合理的结构构件，因此一定要打破学生十几年来养成的做题目都要标准答案的习惯，使学生适应实际工程的需要。

　　避免学生死记硬背公式和构造要求还要从改革考核方法入手，采用开卷考试，以及增加平时成绩所占比重的方式，促使学生把功夫下在平常。以下将从课堂教学、现场教学、实验教学、考核方法方面提出具体的改革措施和方法，以适应本专业的培养目标。

　　2、以问题为先导，以学生为主体的课堂教学改革

　　2.1课堂教学中存在的问题

　　给水排水工程结构包括混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、砌体结构设计等内容。该课程的特点有（1）经验性公式多、基本假定多、设计方案不唯一；（2）实践性、综合性强;（3）涉及的先修课程、后续课程广；（4）存在概念多、公式多、系数多、符号多,容易造成学生难学和教师难教等特点。

　　在学生方面也存在一些问题，应用型本科给排水科学与工程专业的学生力学基础较薄弱，一般只有60-90个学时的工程力学课程（包括理论力学、材料力学和结构力学），尤其是近些年高校扩招，应用型本科学生基础参差不齐，有部分学生在高中时对物理就不感兴趣，到大学对力学更加厌学，一接触到该课程发现需要很多力学知识做基础，就产生畏惧和厌恶心理，上课不想听讲，课后作业抄袭，学习效果可想而知。

　　2.2课堂教学改革

　　课堂教学改革主要包括3个方面：1.以问题为先导，以学生为主体的课堂教学，改变学生长期以来养成的死记硬背的学习习惯；2.问题设计要有系统性和次性，增加信息量的传递；3.组织学生进行专题讨论。

　　2.2.1以问题为先导，以学生为主体

　　要解决学生力学基础薄弱，以及对《给水排水工程结构》产生的先入为主的畏惧和厌恶情绪问题，单靠把课讲好、讲清楚、讲得有条理、重点突出还远远不够，必须要先激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，一步步引导学生深入学习该课程。以问题为先导，引导学生寻找解决问题的方法，主动探究解决问题的知识是调动学生积极性、主动性的有效方法。在课堂上，以学生为主体，主要解答学生在解决问题时遇到的难题，提高学生主动获取知识和解决问题的能力。

　　2.2.2问题设计的系统性、层次性

　　先导问题要精心设计，要具有系统性和层次性，并且应结合实际。既有一定的难度和深度，启发学生思考，又不能让学生感觉毫无头绪。因此，可以分为“大问题”和“小问题”两个层次，“大问题”针对课程知识体系的整体，“小问题”针对课程各部分的知识点。例如从学生司空见惯现浇水池的顶板或者针对专业学习过程中经常遇到的水泵房等的设计入手。大的问题就是：这些结构如何设计和建造的？启发学生思考结构的荷载是如何传递的，房屋结构都有哪些主要的承重构件，这些承重构件分别需要考虑哪些作用效应，如何设计这些构件才可以产生足够的抗力。“小问题”就是各种构件中有什么样的内力，通过何种手段和措施满足构件安全性、适用性、耐久性的要求。学习各部分构件过程中，分别将针对各构件的小问题提出来，让学生通过对问题的解决，掌握各种构件的设计、计算和构造方面的知识。这样一来，学生在主动学习和探究的过程中，目标明确，免于陷入成堆的公式和符号中难以自拔，产生厌倦情绪。让学生一直带着问题去听课，主动探求结构设计的方法和规律。

　　2.2.3以组织专题讨论的方式加强学生主体地位

　　适时组织学生进行专题讨论也是强调学生主体地位，调动学生学习积极性主动性的方法之一。学生参与讨论能使他们较为深刻认识到问题所在,加深对基本概念和理论的理解，另一方面还能培养学生分析问题的能力、逻辑思维能力以及口头表达能力，创造出一种宽松和谐，相互信赖的教学氛围。例如教师根据教学进度和内容找一下相关的工程质量事故资料，让学生查找可能引起该工程质量事故的原因。

　　组织专题讨论要求老师投入较多的时间和精力，对教师提出了更高的要求，需要准备恰当的讨论题目，并且指导学生在上讨论课之前查阅相关的资料，找出可能的原因，根据所学的知识对自己的观点进行论证。例如，一根在役混凝土梁，靠近底部的侧面出现了一些沿长度方向的裂缝，请学生根据图片上裂缝的状态和位置，分析该裂缝的成因，并且给出防止此类裂缝出现的措施。学生给出的答案可能有多种，要求教师有较宽的知识面和相关的专业知识，引导学生寻找原因的同时，加深对所学内容的理解。

　　3、明确现场及实验教学的重要地位

　　3.1现场教学

　　结合课堂教学,教师尽量组织学生有针对性地去工程现场就某一构件进行现场教学。如在现浇混凝土结构施工现场,学生能较深刻地了解主、次梁的立体交叉关系和钢筋布置应注意的问题,以及钢筋的锚固、搭接、延伸、弯起等构造要求,了解各种支撑及变形缝的设计处理。又例如，在框架结构施工现场，可以让学生进一步了解柱子的受力筋、构造筋的放置位置，箍筋的形状及绑扎方法，同时又可以让学生直观看到，在浇筑混凝土前，柱子中竖向钢筋的形态，进一步了解，在课堂上老师要求柱子的配筋优先配置直径较大的钢筋的原因。

　　3.2实验教学

　　给排水工程结构课程中的混凝土结构理论是建立在实验研究的基础上，因此实验教学是《给水排水工程结构》课程教学的一个重要环节。一般情况下，该实验课程不开设，只看一下实验过程的视频，或者开设一个演示性的实验，学生被动接受别人的实验过程，并不主动关心实验手段、方法和现象，不了解影响破坏规律的内因，即使老师给予讲解也无法形成深刻印象，很快就会忘记。

　　因此应根据学生的特点和能力，按8-10人一组，设计一个实验，包括计算构件的截面尺寸（主要是为了控制构件的重量，可以由3-4个学生轻松抬起，不必动用吊车等起重设备），计算构件的配筋，计算构件的极限承载力以及确定加载制度；然后让学生亲自动手制作构件，包括绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护等工作。通过综合性的实验，能锻炼学生对知识的综合运用能力，培养学生分析和解决复杂问题能力、动手能力、计算机综合运用能力，对学生创新能力、组织管理能力的培养影响重大。

　　4、考核方法改革

　　以往该课程的考核方式通常是闭卷考试,但本课程中公式、图表很多,如果单一地进行闭卷考试,学生记忆公式的工作量太大。另外,很多在课程和实际工程中比较重要的内容不适合作为考试题目,这样就导致了考试的知识范围不全面。所以建立多元化的考核手段激励学生努力学习,培养学生的工程素养和综合素质。

　　首先期末考试应采用开卷考试的方式，允许学生带教科书和相应的规范。这对考题的设计提出了新的要求，传统的闭卷考试的问答题、名词解释、简答等题目在教科书上能够立刻找到现成答案的题目就不再适用，应多出一些考核学生综合能力的分析题、判断题、综合设计题、设计计算题等，另外题量也可以适当增加，考核面宜宽泛。这样可以将学生的精力从繁琐的公式记忆中解放出来，同时将精力更多投入到拓宽知识面、熟悉规范、提高分析问题解决问题的能力上来，这也是工程一线对将来的技术人员的素质要求。

　　实行多项成绩综合评定制,将平时的出勤情况、动手实验的能力、小测验成绩与考核成绩等加权平均来评定综合成绩。经过考核制度的改革和实施,学生学习态度端正,学习主动积极,教学效果良好。

　　5、结语

　　《给水排水工程结构》是一门理论与实际紧密联系的课程，教授这门课程时应紧扣该专业人才培养目标，加强理论与实际的联系,通过课堂教学、现场教学、实验教学以及多种考核方式，充分调动学生学习积极性、主动性，使应用型本科学生具有较好的综合素质，为毕业后成为一名合格的工程师打下坚实的基础。同时，随着学科的发展和知识的更新以及教学手段的多样化，势必有更好的更多的教学理念和方法涌现出来。

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