基于“工程意识”培养的“流体输配管网”课程教改探索

摘要：分析了“流体输配管网”的课程特点，然后提出从多方面对“流体输配管网”课程进行教学改革。在课堂教学中，突出工程意识，培养学生的学习兴趣；教学方法上，体现工程意识，课堂教学讲授方式多样；以工程实践为导向，培养学生抽象思维和创新思维的能力；教学给予学生更多的实习和实验机会；改革考核形式，以激发学生的学习兴趣，实现应用型创新人才培养目标。

关键词：工程意识；流体输配管网；教学改革

作者简介：谷志攀（1983-），男，山东济宁人，嘉兴学院建筑工程学院，讲师；刘静（1982-），女，河南周口人，嘉兴学院商学院，助教。（浙江 嘉兴 314001）

基金项目：本文系嘉兴学院2012年一般教改课题“基于‘工程意识’培养的专业基础课教学改革与探索——以‘流体输配管网’为例”、嘉兴学院重点建设专业——建筑环境与设备工程专业研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0085-02

建筑环境与设备工程专业隶属于土木工程一级学科，该专业是1998年由“供热通风与空调工程”和“燃气供应工程”两个专业合并、调整、组建而成的。[1]嘉兴学院建筑工程学院建筑环境与设备专业于2011年被确定为嘉兴学院重点建设专业，建环专业培养学生具备从事建筑环境控制与能源供给系统以及建筑设施智能化工程的规划、设计、施工、安装、设备调试、运行管理、设备研发、产品营销等工作所需的基础理论与专业技术知识、实践与创新能力，能在设计研究院、工程公司、能耗设备制造企业、管理部门等从事规划、设计、研发、生产、施工、管理等岗位工作的复合型、应用型高级专门人才。对建环专业学生工程意识和实践能力的培养是教学改革的当务之急。工程意识指的是，工程技术人员在建环专业相关的设计、施工或技术管理过程中，能够全面、严格地从工程的角度出发，来研究解决工程勘测设计、工程施工、施工材料的选择，工程施工设备和建环专业产品的设计制造的责任意识，可归纳为认识客观世界和改造客观世界的活动中，作为专业技术人员应有的可以影响工程活动的能力和技术，是决定工程活动能否有效完成的心理特征。[2]

“流体输配管网”是建环专业一门基础课，其课程内容除了系统地阐述流体输配工程技术原理与方法之外，还涵盖了建筑环境与设备工程专业的暖通空调工程、城市燃气工程、热工程、冷热源工程、建筑给排水工程、建筑消防工程、工厂动力工程等共同的流体输配原理和管网性能设计与调控方法。[3]“流体输配管网”课程，是流体力学、工程热力学和传热学课程基础上的拓展，又是将来学习空调工程、供热工程和给排水工程的基础，因此课程内容多，既有理论推导，又有工程实践内容，学生学习起来比较困难。基于以上的情况，本文以建环专业“流体输配管网”为例，对基于“工程意识”的专业基础课程进行了教学改革与探索研究。

一、课堂教学：突出工程意识，培养学生的学习兴趣

现在有相当部分学生在学习中缺乏积极性和主动性，因此在课堂教学中，需要大力突出工程意识，用以培养学生的学习兴趣，提高教师的教学效果与学生的学习效果。在课堂教学中培养工程意识，首先就是以工程实例启发学生，激发学生的学习动机。学生一旦产生较为强烈的学习动机，学习态度就会积极，最终可以取得比较良好的学习效果。第二个方法便是通过对具体的工程实践与理论结合讲解，可以使枯燥的理论教学更具生动性和直观性，从而激发起学生对学习的兴趣。

为了使学生全面深刻地理解和熟练应用一些基础理论知识，避免学习中产生枯燥和太抽象的感觉，增加其学习兴趣，可以尝试在教学中介绍相关有趣的工程方面的知识，也就是在讲解课堂知识的同时，加入一些工程实践中有趣的见闻，用以激发学生的学习兴趣，这样就可以使学生在笑声中获得专业知识，这种效果优于枯燥的讲解。

二、教学方法：体现工程意识，课堂教学讲授方式多样性

“流体输配管网”的课程特点是：内容多、概念多、公式多，课程教学内容抽象，针对这种特点，要想培养学生的创新思维能力和提高教学质量，就必须采取一些新颖的教学方法。[4]

1.注重师生互动

即以学生为主体，教师为主导的“双向运动”。在教学中，教师不能单向灌输理论知识，需要利用各种资源和手段充分调动学生的积极性，启发学生进行思考，把学生由“单向”的知识的接受者变为“双向”的知识的探索者。要想达到这种有效的双向互动，可以采用以下的步骤进行：首先提问，提出生活中遇到的流体输配管网的问题，再组织学生讨论，让学生先提出自己的看法，最后讲授教学内容，揭开问题的答案，这样学生和教师都参与到教学中，学生和教师有了更好的互动，学生在对问题的思考中理解和掌握了知识。

2.强化理论联系实际，重视工程应用

引导学生关注身边的流体输配管网现象，变“抽象”为“形象”。首先，带领学生观察生活中各种不同建筑物的输配管网系统，例如：学校教学楼和宿舍楼的生活给水管路、消防水管路，大型商场超市的空调水系统和消防系统等，让学生有直观的认识；然后在授课过程中，依靠学生熟悉的建筑物的实际工程设计图纸，来讲述输配管网系统的基本组成和输配管网各种系统，由于都是生活中实际的例子，因此学生在学习过程中理解起来也更容易，能更快掌握知识。因此在教学过程中强化理论联系实际，可以使教学取得意想不到的效果。

3.注重公式的应用和学生能力的培养，弱化理论推导过程

“流体输配管网”课程中涉及到大量的公式，例如气体输配管网单位长度管道摩阻R就有几个不同的计算公式，根据本科教育的培养目标，在实际讲解时理论知识时，要“重公式应用，轻公式推导”，把讲课的重点放在对公式的使用条件分析和各项参数含义的讲解，然后通过例题讲解公式的应用，最终使用公式解决实际的工程问题；同时需要留给学生必要的作业习题。作业训练和课堂教学是相辅相成的，通过作业习题训练，可加深学生对课堂知识尤其是公式的掌握，又可以提高学生分析和解决问题的能力。

4.采用多种教学手段，鼓励使用多媒体教学

随着教育改革的不断深入，各种高科技手段在教学中得到广泛应用，多媒体教学在课堂教学中的优越性越来越明显。首先，多媒体技术利用灵活的文字、声音、图形、动画等，使学生对于学习内容更加明确，能让学生较快掌握课程学习的内容，强化对基本概念、基础理论和基本知识的理解；帮助教师和学生在有限的时间下，节省下画示意图、抄写板书等时间，使教师更好地掌控教学进度，把更多的时间和精力放在讲解课程上。其次，多媒体课件可以使用生动、形象、活泼的文字和图片将抽象的东西具体化，并配上实际的工程实例中的图片资料进行分析讲解，使得教学内容形象化和具体化，可以有效调动学生情绪，让学生先对多媒体课件上的管网和设备有感性认识，再接着从理论上分析和计算，这样学生接受起来比较容易，效果显著。当然多媒体课件也存在不足，其中一个很大的缺点就是，多媒体教学课件播放速度教快，多数学生来不及作课题笔记。因此嘉兴学院专门对学生开放BB平台，“流体输配管网”也建有BB课程平台，学生在BB平台上可以把课件下载到个人电脑上，这样既方便学生课后复习，又能提高学生学习效果。通过多媒体和BB平台这两种不同的教学手段结合，可以有效提高教师教学效果和学生学习成效。

三、以工程实践为导向，培养学生抽象思维和创新思维

近年来，随着我国高等教育的发展，创新性教育越来越受到各大中专院校的重视，但是学生创造力的培养不能脱离工程实际。工程意识的培养，能帮助学生更深刻掌握所学的专业知识，并可以有效提升学生创造能力。第一，工程意识的培养可以帮助学生把理论知识和工程实际相结合，利用实际工程启发学生观察问题，然后让学生利用专业知识去思考问题，并且引导学生多角度多方面思考，开阔学生分析问题的思路，引导学生在专业知识方面举一反三，培养学生的发散性思维，这样就可以利用实际工程来使学生掌握专业知识，培养创新意识。第二，工程意识的培养还可以激发学生的创造欲望，学生在面对实际工程中的新问题时，会感觉到挑战，并会想到利用所学到的流体输配管网的知识去迎接挑战，解决实际问题，如在液体输配管网一章，讲解到供暖管路中的垂直失调现象时，不少学生提到许多新颖的想法。

四、教学给予学生更多的实习和实践机会

所有的工程实践问题都是在理论指导下解决的，因此为了将学生培养成一名合格的工程技术人员，需要学生更多将理论知识与实践很好地结合，这就需要学生在学习阶段就开始积累工程实践经验。因此，学生在学习理论知识后，教师可以邀请有较多工程经验的设计师、施工人员来课堂举办讲座，引导学生培养工程意识；同时嘉兴学院建环专业在第四学期让学生参与认识实习，教师带领学生进入各个实训现场，让专业工程人员讲解，通过现场实物来加强学生工程意识，这样可以使学生在学习期间就不断接触到工程实际中的问题，学生从实习中得到学习锻炼。因此，从课堂教学和工地现场中培养学生工程意识，有利于学生把理论知识和实际技能结合起来，达到“流体输配管网”课程教学目的，从而达到大学教育的培养目标。

五、改革考核方式

传统的专业基础课考试方法是采用形式单一的闭卷考试，这样使得学生死记硬背公式，不需要过多的思考便可以取得较高的分数，这样的考核方式不能考核学生的综合能力。基于以上的原因，我们对考核方式进行了改革，采取笔试、工程素质考核、平时表现三部分组成总成绩。其中，笔试内容以期末考试题为主，占总成绩的70%。工程素质考核题目以基本概念题和实际应用题为主，基本概念题目主要选取基本的理论知识，实际应用题目在学期开始前布置给学生，这些应用题目都是来源于实际工程，这些题目具有开放性，需要学生在平时学习中理论结合实践去思考，才能得到一个较为符合工程实践要求的答案。工程素质考核可以活跃学生思维，为学生提供较好的创新空间，培养学生灵活运用基本理论分析工程问题、解决工程问题的能力，使得学生的工程意识得到培养，综合素质得到锻炼。平时表现主要体现在学生课题考勤、课堂表现和作业。通过改革考核方法，使学生重视对基本理论知识的学习，更加全面掌握知识，工程意识和创新意识得到锻炼和提高。[4]

六、结论

在“流体输配管网”课堂教学中，突出工程意识，培养学生的学习兴趣；教学方法上，体现工程意识，课堂教学讲授方式多样；以工程实践为导向，培养学生抽象思维和创新思维的能力；教学给予学生更多的实习和实验机会；改革考核形式，以激发学生的学习兴趣，实现应用型创新人才培养目标。建环专业的学生在其他课程的学习中，也需要得到工程意识的教育。培养学生工程意识，使学生的学习和教师的教学都是从工程观点出发提出问题，分析问题，思考问题，解决问题，从而激发学生自主学习的兴趣，增强学生实践应用能力的培养，形成良好的学习方法，发挥学习的主观能动性，更好地实现应用型创新人才培养目标。

参考文献：

[1]吴晅，王丽芳，何丽娟.西部地区高校建环专业实习教学改革的一些思路[J].中国电力教育，2011，（14）：128-141.

[2]杨艳.在《水力学》教学中培养学生的工程意识[J].长江工程职业技术学院学报，2008，（2）：73-74.

[3]张丹，孟凡茂，刘靖，等.“流体输配管网”三位一体课程教学体系的构建[J].中国电力教育，2011，（19）：99-100.

[4]杜雅琴，吴珂，杨小琨.关于高职高专《工程热力学》课程教学的思考[J].中国电力教育，2008，（15）：121-122.

[5]牛广林，赵春香，南景富，等.浅谈以工程意识贯穿基础力学课程教学[J].中国科技信息，2010，（10）：266-267.