混合式教学在建筑给排水课程教学改革中的研究

李济源 张 明 韦学玉

（安徽工程大学建筑工程学院，安徽 芜湖 241000）

0 引言

随着我国高等教育改革的不断深化，社会逐步进入到知识化、信息化时代后，计算机信息技术和互联网的普及，网络化教学的不断兴起，特别是自2019年新冠肺炎疫情的不断发展，教育部等提出“停课不停学”，对我国高等教育教学模式产生了极大的冲击。无论是社会还是高校，都深刻意识到了传统教学模式已经无法完成当下情景的教学任务，应用型本科院校课程教学方法及教学模式亟待改革。

近年来，随着社会发展，超高层建筑的崛起，绿色建筑、生态环境、海绵城市等新概念的提出，为建筑给排水学科注入新的知识点，新技术、新材料、新工艺的不断涌现，推动了建筑给排水学科的进步和发展，对该课程的建设和发展提出了新的任务和要求。建筑给水排水工程作为给排水科学与工程专业的专业核心课之一，在全国公用设备工程师（给水排水）职业考试中占40%的份额，课程要求培养学生具有初步的工程设计能力，为今后深入研究建筑给水排水工程奠定一定基础，但课程内容多、更新速度快、重点面广、实践性强等特点，传统的教学模式已无法满足本课程教学，本课程改革亟待解决。

随着互联网的不断普及，线上教学已经成为现代化教育的重要内容，混合式教学模式是信息化与现有教育的深度融合，是在“互联网+”背景下对传统教学模式的继承和发展，将线上和线下教学有机融合在一起，学生由“被动”变“主动”，提升了学生的学习兴趣。

因此，混合式教学模式更加适合建筑给排水课程改革研究。笔者拟结合本科院校及本校建筑给水排水工程教学现状存在的问题进行剖析，以泛雅学习平台为依托，研究以混合式教学模式在建筑给排水工程课程教学改革中应用进行研究及研讨。

1 目前存在主要问题

1.1 课程体系与市场需求存在一定差异

近年来，国家大力推进生态文明建设，随着海绵城市、智慧城市、绿色建筑等新发展战略和新技术的提出，为建筑给排水发展注入新活力的同时也加快了该领域的理论知识、设计方法等的更新速度，以适应当前行业发展和市场需求。但由于教材编写、更新需要一定过程，导致高校课程教学与行业发展存在一定滞后性，尤其在现行规范更新速度快，如《建筑给水排水设计标准》（GB50015—2019）、》消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974—2014）等，但教材仍在使用旧的规范，使得课程内容与实际产生偏差，导致学生所掌握的知识不满足当前的设计要求。此外，本课程要求学生掌握给水、排水、消防、雨水、热水、建筑小区等系统设计理论与方法，对学科前沿知识的学习由于学时限制，教师没有时间融入新的科研及行业发展，有些教师虽通过多媒体（如PPT、视频）等方式介绍展示新的方法和工艺，然而受学习时间和地点等多方面的限制，导致学习效果有限。

1.2 理论与实践脱节

传统的教学方法包括理论和实践两个环节，其中理论环节主要以课堂讲授为主，教师作为课堂主导者，依据教学大纲对教学进行设计、讲授，学生大多被动接受，学生通过被提问等方式参与进来，整体学习兴趣和积极性较低，此外，教学过程中以“多媒体+板书”为主，而本课程知识侧重于工程实践，如根据不同类型的建筑用水规律，给水设计秒流量的计算有三种方法，但课堂讲解中学生较难理解，导致知识学习不扎实，学习兴趣较低；实践环节往往与理论环节分开设置，由于中间有一定时间间隔导致学生无法及时地将理论知识与工程实际联系起来，并及时进行总结；教师为实践环节主导者，主要通过发布任务，日常进行监督，学生大多按部就班机械完成任务，甚至出现大量抄袭，学生的应用实践能力、创新精神、动手能力、解决复杂工程的能力都有一定欠缺，同时学生沟通能力、团队协作意识等方面锻炼也有一定不足；此外，由于建筑给排水系统的复杂性，实验装置占地较大，需要面积大、空间高及多层次的试验场地，都给本课程实验室建设造成极大困难，对学生的工程实践锻炼造成一定的阻碍。

1.3 教师综合素质需要进一步提升

一方面，教师工程实践能力较弱。新工科背景下，青年教师队伍主要存在工程实践能力不足、工程实践能力培养意识缺失、工程实践能力培养机制不健全等问题。任课教师大多数是从学校走进学校，理论知识虽丰富，但工程设计和现场能力差，对规范的理解、应用不到位，与配套专业协调不明了的现象。另一方面，青年教师教学水平和教学能力也存在一定不足，在实际教学中，不能很好地传授，更不能及时发现问题，帮助学生解决问题，讲课中平平淡淡，教学方法单一，学生学习兴趣不足。

2 混合式教学在建筑给排水课程改革研究

鉴于本课程目前存在主要问题，结合本校实验室综合情况，拟采用信息化教学平台（超星学习通）为依托，以建筑给排水实训平台为基础，通过线上进行发布相关教学任务和资源（如教师录制视频、MOOC、相关规范、行业主流期刊文献、相关专利等多种教学资源），学生根据学习规定按照自己时间合理安排学习，教师在课堂对线下教学进行引导和知识梳理与讲解，通过超星学习通可将多种学习资源、课程讨论、测试等多环节有机结合，让教师更便利、更高效地对现有教学资源进行整合，学生不受时间和地点等限制学习到尽可能多的知识，教师也实现对整个课堂教学过程的动态学习数据进行收集和整理分析，便于实时掌握更多学生学习动态，构建基于现代化教学手段及实训平台的混合式教学体系。

2.1 完善教学目标体系

传统教学是以“教师为中心”的，混合式教学主要以“学生为中心”，学生可根据自己时间在规定时间内完成相关任务点学习，在线下环节，可通过分组讨论等多种方式，让学生成为课堂的主导者，教师合理组织及指导，真正让学生成为课堂的“主角”，从而更好增强学生的积极性，并激发学生的学习兴趣。

传统讲授为教师在课堂上讲课，混合式教学，教师可以通过在平台上发布学习视频，视频来源可以是业内相关知名专家的MOOC视频资源，也可以是教师自制视频，一方面，学生通过相关视频的学习对本门课程有一定了解，通过相应线上习题的测试，加深学生对相关知识的掌握；另一方面，学生可自由安排学习时间，未掌握的知识可反复进行学习，这是传统教学所不能实现的，便于学生深入学习及复习；课堂中，学生可以通过弹幕、头脑风暴等多种方式积极参与到课堂讨论中，相对于传统的点名提问更能激发学生的学习兴趣；实际教学组织过程中，还可通过分组讨论等多种形式完成本门课程的学习，更能激发学生动手能力和自主学习能力。此外，针对不同层次学生设置不同的学习目标，如学习成绩较好的学生可进行相关科研或者实践环节的深入学习，成绩较差的学生重点以小的实际项目的设计计算为主，通过不同目标和成果的考核，对整体学生能力进行综合评价。

2.2 改进教学方法和手段

从以下几方面进行教学方法的改革研究：（1）运用多媒体和网络教学等现代教育技术，创新课程教学手段，以课内理论教学为主，课外实践教学为辅；（2）课堂教学采用案例式、启发式、讨论式、探究式和参与式等教学方法，通过课堂案例教学、分组讨论、专题探究、参与互动等多种形式提高学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，如引入翻转课堂等新型教学模式，开展课前预习、课上分组讨论等方式激发学生兴趣，变被动为主动，并配以工程实例，讨论系统设计方案的合理性、分析案例的正确性，启发学生构建自己的理解，逐步培养学生掌握分析和解决工程实际问题的能力；（3）增加课外实验专题训练内容，强化课程设计技能训练，让学生课外完成建筑给排水专题作业，培养学生主动获取专业知识的能力，从而形成课内与课外、理论与实践多层次、全方位的课程教学模式；（4）教师可通过线上教学平台发布本领域相关新的规范及科技前沿相关文献、视频的多种形式的资料，让学生更好地了解最新规范，在做课程设计及毕业设计环节以新规范来完成相应任务，也更好地能与今后工作进行对接；学生通过最前沿知识的学习，不仅开阔了学生的视野，而且激发了学生的兴趣，也可通过相关思政元素、相关视频，增强学生的使命感，提升学生的人文素质。

2.3 增强学生实践能力

混合式教学模式下，通过线上线下不同环节相结合增强学生实践能力。（1）线上教学环节：教师通过在平台相应章节增加一些任务点或者上传相关教师一些科研资料及知网上的其他学者的研究成果，不仅将枯燥、空洞的理论知识变得丰富具体，可通过相关科研文献进行计算验证，更好地掌握知识，而且一些有余力或更有兴趣的同学可进一步通过文献的学习，从中发现问题，并解决问题，提高学生思维及解决复杂工程问题能力；（2）线下环节：可依托本专业的建筑给排水实训平台，完成对给水、排水、雨水、消防及热水相关系统的演示及操作。通过本实训平台，第一，学生可通过现场学习将枯燥的理论知识转换成具体实际的东西，更好帮助学生理解问题，如给水、排水设计秒流量的概念及相关计算，消火栓的布置及保护半径的计算，消防系统的组成及工作原理等相关知识；第二，学生还可以通过自行组装完成各个系统的组装及安装等相关工作，增强学生的实际操作能力，还可通过一些文献学习对系统进行改进更深入了解一些知识，如管网压力对给水器具的影响；第三，通过分组实训等多种方式，增强学生团队协作能力，培养学生的创新能力。

3 结语

笔者根据国内外相关文献及本校建筑给排水教学的现状，从教学体系、培养目标、学生动手能力及教师素质等方面进行分析，拟构建以超星学习通为依托，建筑给排水实训平台为基础的混合式教学体系研究。本课程以超星学习通为依托，构建建筑给排水线上教学资源，便于学生合理安排时间进行学习，也丰富了教材相关内容，便于知识的更新，激发学生的学习兴趣。同时教师可通过平台数据对学生学习进度进行实时监控，更好地督促和了解学生的学习情况。以建筑实训平台为基地，增强学生创新能力、团队协作能力及便于学生对枯燥知识的理解，更好的激发学生的学习兴趣。

但由于线上教学资源建设不完善，对网络要求较高，教师线上经验不足，评价机制不完善等问题，该体系有待进一步完善。