可持续设计教学模式探讨

摘要：本文从给排水科学与工程专业教学的视角，结合绿色建筑可持续发展理念，探讨可持续设计教学模式的基本构成，强调教育方法的专业针对性、跨学科统一性，以期为培养高水平给排水工程设计人才提供有效途径。

关键词：给排水科学与工程;可持续设计;绿色建筑;特色专业

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）06-0209-02

为了培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才，教育部于2010年启动了卓越工程师教育培养计划[1]，简称“卓越计划”。针对传统教育模式培养中存在的问题，以实施卓越计划为突破口，着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题，推进高等工程教育的改革和创新，实现我国经济社会可持续发展。目前我国建筑工程等相关行业在国民经济中占有极大的比重，绿色建筑作为可持续发展观的应用，对促进经济持续发展、保护环境生态起着重要作用。所谓绿色建筑，是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑[2]。近年来绿色建筑理念受到社会各界的积极重视，作为工程师培养的摇篮，建筑类高等院校在贯彻绿色设计理念和传播绿色设计知识方面责无旁贷。

当前我国大学生就业已完全走向市场，以市场为导向培养专业技术人才是给排水工程专业的重要任务。在国家社会高度重视可持续发展的大背景下，提高教学质量与综合竞争力是促进专业课程建设的重要推动力。本文以给排水科学与工程（以下简称给排水专业）主干课程教学内容为基础，结合绿色建筑可持续发展理念，探讨可持续设计教育教学的模式构成，以期为高水平给排水工程师的培养提供参考。

一、可持续设计教学的基本原则

我校作为培养建筑工程及相关行业工程技术人员的摇篮，在提倡建筑可持续发展的今天，通过教学过程中传达绿色设计理念是可持续发展观的有效应用。可持续设计教学的核心理念是通过以学生为主体、以教师为主导的设计实践和跨学科知识的整合来推广绿色建筑节水与水资源利用的设计理念与方法，相关教学内容和技能训练要适应建筑行业可持续发展的集成化技术所需。其中专业课程建设是建立在以人为本的基础之上，通过调动学生的积极性，按照新形势下社会对给排水专业人才的需求，强化基础课程训练，面向实践工程、突出专业特色，构建应用创新型人才培养的专业课程教学体系。

二、可持续设计教学模式基本构成

1.早期学科知识强化。节水与水资源利用部分在绿色建筑的评价标准中占有极其重要的地位，如何将绿色设计理念引入到给排水工程专业主干课程的教学内容当中，普及可持续性知识，进行可持续性设计，这都和早期的可持续知识教育密切相关。为使学生能够尽早有针对性地学习与应用有关知识内容，课程设置方面主要体现为校内外实习、实验等实践性教学环节。我校通过长期的合作和建设，先后和多家企业签订了实习基地协议，学生可以在这些实习基地进行较全面的实习环节训练，确保学生各实习环节的有效实施。随着学校新校区二期工程的进行，新建成的中水处理站成为给排水科学与工程专业的校内实验实习基地，从而大大增加了学生接触专业的机会，进而增强学生的实践能力。

本专业实验中心承担了所有专业课程的实验教学任务。在实验教学过程中，着重加强综合性、设计性实验的建设，以强化学生的创新意识和动手能力，从而有助于学生综合素质和能力的提高。随着实验中心的不断发展建设，开放性实验室的建成对于帮助学生掌握专业知识和培养高素质创新人才都是至关重要的。总之，在实践环节让学生充分全面地接受到给排水科学与工程的全面训练，为将来从事给排水科学与工程方面的专业工作奠定了坚实基础。

为了弥补课堂教学中实践性弱的问题，还可以组织学生参加工程实践，做有工程背景的相关课题。具体可以由教师或工程技术人员共同指导学生的实践环节，合理分组和分配课题资源，确保学生亲自动手操作的同时，也在实践过程中构建了团队与合作的工作环境，较早地培养工程设计专业学生的职业习性，使学生对可持续设计理念有更深入的了解。

2.跨学科教学知识内容体系构建。现代高校过分细化的学科与专业分工，在提高工作效率方面有着不可估量的作用，但它同时也割裂了学科之间应有的联系。目前，在我国建筑类高等教育领域，绿色建筑主题涉及到建筑学、城乡规划学、土木工程、材料科学与工程、管理科学与工程等六个一级学科和包含十几个二级学科，共同完成培养建筑行业所需的专业工程技术人员的目标。每个学科都在各自领域内对绿色建筑进行了深刻探索与研究，但是缺乏以全局观来考虑绿色建筑的教学环节。如何以现有的分工基础考虑学科融合，建立健全给排水工程专业对其他相关学科的一些必要知识体系的整合，真正做到使学生掌握相关绿色理念的研究进展和技术措施。

根据给排水工程专业教学计划的特点，设置合理的给排水本科专业课程体系是培养专业人才的基础。通过设置《水质工程学》、《给水排水管道工程》、《建筑给水排水工程》、《水工程施工》、《土建工程基础》、《水力学》、《水微生物基础》、《水分析化学》、《水泵与水泵站》等专业主干课、基础必修课和选修课外，还应注意其他院系为我院开设的相关课程，如《给排水工程计算机绘图》、《给水排水工程建设监理》、《室内采暖》、《空调通风和制冷技术》、《给水排水地理信息系统》等课程，以知识拓展为目标的选修课程有助于消除学科壁垒，综合将多学科专业知识应用于设计实践中。让学生在对本专业知识有效掌握的同时，重视对建筑学、建筑结构、建筑设备等专业知识的融会贯通，为培养熟悉绿色设计内容的给排水工程师打造一个坚实的基础平台。

3.整合教学组织结构、强调课程模式建设。传统以教师为主导的课堂教学是我国大部分建筑类院校给排水专业所采取的教学模式，它的核心是“单向”的教学，具有较强的阶段性与延续性，但在绿色建筑理念飞速发展的今天，其局限性也突显出来。“单向”教学的重点集中在教学大纲制订的内容范畴、重点难点辩析、课程深度的考虑，往往在一门课程学习结束后，学生依然不能很好地理解该门课程的内容，更谈不上与其他相关学科的有机关联。

为了有效系统地将多学科知识和技能整合，让学生在掌握知识的同时积极主动地思考，培养学生能够更好地处理在实践中所遇到的问题，有必要将传统的“单向”教学方式向多元现代化授课方式转变。比如在课堂教学中开展以学科交叉为导向的小组讨论会，重视综合技能培养的相关培训，在设计教学环节开展多专业协同指导的方式。随着计算机技术的高速发展，通过以多媒体手段为基础的形象教学，可以循序渐进、深入浅出地贯穿整个给排水专业教学过程中。通过制订各阶段培养目标，有侧重点发展其中某类教学模式，形成不同特色的综合型教学氛围，充分发挥学生的主观能动性，引导学生对绿色设计方案进行多方面思考，提高学生在整体上认识的能力，为培养学生处理多学科综合问题的能力奠定基础。

4.强化专业特色教育，提高创新设计能力。面对当前给排水专业竞争压力逐年增大的现状，强化专业特色教育是保障其培养质量与竞争力的有效手段。在可持续性教学过程中要注重专业技能培训的特色教学方法，通过广泛吸收国内外先进的教育理念和教学经验优化课程教学内容、丰富课程内涵，鼓励学生开展以实践为主线的专题训练课程，让学生真正了解绿色建筑节水与水资源利用部分的工程设计步骤与要求。

专业特色教育本身是一个不断积累、不断完善的过程。为了更好体现科学技术发展的趋势、适应社会发展的需求，其本身也需要具备探索性、创新性，勇于开拓、坚持创新是保证人才培养质量与提高竞争力的有效手段，这就要求在教育观念、培养目标、培养模式等方面不断探索。

5.推进教学资源应用，构建终身学习平台。在信息化时代高速发展的今天，网络资源的应用是拓展教学内容的重要渠道。通过网络教学资源和专业门户网站等多种方式可以最大限度地促进学生在课堂教学之外参与到专业学习之中，培养学生自主学习的能力。学生由被动地接受知识变成了认知的主体，从相对枯燥的教学过程转变到带着任务解决实际问题的学习，网络的信息量大，信息传递便捷，不受时空限制，使得学习变得更加便捷，有利于学生创造能力的培养。特别是针对具备一定专业基础的高年级学生，可以培养利用网络进行信息的获取、分析以及加工的能力，网络技术手段对其综合能力的培养、知识层面的拓展有极大的帮助，通过对多种教学资源的整合，有助于教学过程的延伸与深化学习层次，帮助学生建立可持续性的终身学习习惯，为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。

网络的应用不仅仅是体现在知识面的拓展上，多种计算机应用软件的运用也给绿色设计带来巨大的影响，然而现代的应用软件层出不穷，仅仅依靠课程教学的有限学时是不能使学生充分掌握其操作技能的，如何引导学生在网络平台上对新方法、新工具进行探索性使用，将有利于培养学生对整体方案上进行多方面思考，提高学生的创新设计能力。

三、结语

给排水科学与工程特色专业课程创新教学模式是重视专业技能的培养和专业特色的教学方法研究，在突破传统教学方式的基础上，基于交叉学科进行多专业协同，培养学生整体考虑绿色设计知识，在专业课程建设中不断创新，培养高水平给排水工程设计人才，推动建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]中国教育部.教育部23日启动实施“卓越工程师教育培养计划[EB/OL]”.

[2]中华人民共和国建设部.GB/T 50375―2006绿色建筑评价标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.