“给水排水管网系统”课程教学改革编程频道|福州电脑网

2024年4月28日发(作者：)

2023年1月

第4期

教育教学论坛

EDUCATION AND TEACHING FORUM

Jan. 2023

No.4

“给水排水管网系统”课程教学改革与探索

刘立凡，王志红，周倩倩

（广东工业大学土木与交通工程学院，广东广州 510006）

［摘要］针对给排水科学与工程专业“给水排水管网系统”课程教学现状及存在的主要问题，结合广东工业大学课程发展实际，

从教学模式、考核方式等方面提出具体的改革措施：引入课前线上学习和预习环节，加强学生对基础理论的认识；采用启发式教

学、案例教学、科教融合的教学模式；提高平时成绩的比例，注重过程考核。力求以学生为中心进行教学设计，激发学生的学习兴

趣和学习动力，提高教学效果，以满足新发展格局下粤港澳大湾区建设对给排水工程领域人才的需求。

［关键词］给水排水管网系统；教学模式；考核方式；给排水科学与工程

［基金项目］ 2021年度广东工业大学专业持续改进教改专项“工程教育认证背景下‘给水排水管网系统’课程教学改革研究”（广

工大教字〔2021〕71号）

［作者简介］刘立凡（1972—），女，河北唐山人，工学硕士，广东工业大学土木与交通工程学院副教授，硕士生导师，主要从事水污

染控制研究；王志红（1975—），女，江西赣州人，工学博士，广东工业大学土木与交通工程学院教授，硕士生导师，主要

从事水系统智能化理论及技术研究；周倩倩（1984—），女，山东青岛人，工学博士，广东工业大学土木与交通工程学院

副教授，硕士生导师，主要从事城市排水管网设计与优化研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）04-0108-04 ［收稿日期］ 2022-07-14

给排水科学与工程专业是工学门类土木类专

业，服务于国民经济建设和发展中与给排水相关

。“给水排水管网系统”课程是给排水科

的领域

［1］

学与工程专业的核心课程。该课程要求学生学习

并掌握给水排水管网系统的基本概念及工程设计

和运行管理的基础理论与方法，掌握给水排水管

网系统规划、设计、计算及运行管理等方面的基本

技能，培养学生具备给排水工程领域的科学研究、

工程设计及运行管理的基本能力。

广东工业大学于1997年设立给排水工程专

业，至今累计向国家输送了3000余名本科毕业

生，为广东城乡建设和经济发展做出了重要的贡

献。随着城市的发展及人民生活水平的不断提高，

水资源浪费、可用水量锐减、洪涝灾害等问题日

益严重；近年，给排水行业也相继出现了若干新的

研究热点，包括海绵城市建设、综合管廊建设、黑

。给水排水管网

臭水体治理、智慧水务系统等

［2］

系统担负着水资源的循环和可持续利用的重大责

任，课程教学内容和社会上出现的新问题、新热点

紧密相关，为了适应行业的发展及新发展格局下

粤港澳大湾区的建设需要，相关教学内容亟待更

。

新和补充，以便取得良好的育人效果

［3-4］

一、“给水排水管网系统”传统教学存在的

问题

目前广东工业大学“给水排水管网系统”课

程教学安排在大三上学期进行，选用给排水科学

与工程学科专业指导委员会规划推荐教材《给水

排水管网系统》，主要教学内容包括给水管网、污

水管道、雨水管道的规划、计算和优化设计等，共

48学时。尽管任课教师具有多年的教学经验，熟

悉教学内容，对难点和重点把握准确，教学态度严

谨认真，但从近几年的教学效果看，学生对课程的

学习兴趣有下降趋势，对课程内容掌握情况一般，

成绩出现两极分化现象，教学效果达不到预期。

究其原因，主要表现在以下几方面。

（一）采用传统教学模式，缺乏师生交流和互动

给排水科学与工程专业的培养目标为学生

毕业五年后能够从事与专业有关的规划、设计、施

工、管理、咨询等方面的工作。因此，为了加强学

生的实践能力，近年来的教学改革目标更注重学

生实验实训等实操能力方面的培养，专业理论课

程的学时逐渐缩减。

108

第4期刘立凡，等 “给水排水管网系统”课程教学改革与探索

2015年前我校“给排水管网系统”课程分为

上、下两部分，在大三两个学期完成教学，上部分

教材选用建筑工业出版社的《给水工程》，主要内

容为给水管网部分，40学时；下部分教材为《排

水工程》上册，主要包括污水管道和雨水管道有

关内容，28学时，总学时为68学时。采用教学形

式为传统的线下授课方式，教师发挥教学主导作

用。教师将所有教学内容包括概念、原理、案例

等通过PPT或板书课上讲授给学生，期末采用闭

卷考试评定学习成绩。由于学时比较充裕，教师

除了课上讲解概念、原理之外，还可以对公式推

导、例题等进行比较细致的分析，也可以通过课

上习题等训练，及时了解学生的掌握情况和学习

难点，以便后续课程中进行持续改进。另外由于

课程分成上下两个学期进行教学，学生有充分的

时间进行消化，教师也可以根据学生的反馈及时

调整下个学期的教学内容和进度，教学质量整体

较好。

2016年开始，“给水排水管网系统”所有教学

内容整合为一门课，共56学时，较以前减少了8个

学时。2018年后学时进一步减少到48学时，而教

材则更新和加强了“海绵城市、管网优化”等方面

的内容。此外，由于学生的创新创业实验课题、课

上实验等动手课时在增加，使得学生总体学习内

容增多，考试科目增多，而课下自学的时间相对减

少，学习难度加大。

传统教学模式下教师为了完成教学任务，每

次课堂授课容量大、师生互动时间被挤压，导致教

师无法及时了解学生的需求，对学生的学习进度、

听课质量和教学效果很难把握，无法及时调整教

学进度和教学方法，久而久之，教和学脱节。

（二）学生的学习积极性不够，学习动力不足

本课程教学内容较多，基础理论性强，计算原

理和过程复杂，而教学课时相对偏少，教师课堂授

课容量大、知识点多、进度较快，部分学生对理论

知识没有足够的时间理解。另外，由于数学公式

较多，课上动手练习的时间不足，致使学生在短时

间内难以消化巩固所学的知识，有些学生跟不上

学习进度，逐渐丧失了学习的兴趣和动力。同时，

课上师生沟通互动的时间被挤压，学生在学习过

程中的疑问不能及时解决，学生的学习热情难以

被激发，最终导致学习效果欠佳。

（三）课程考核形式欠妥

“给水排水管网系统”课程为专业必修课，考

核包含期末和平时考核两部分。期末采用闭卷考

试，成绩占总成绩的70%～90%，所占比重较高；

平时成绩包括作业、课上练习等，成绩占总成绩

的10～30%，分值较少。在这样的考核方式下，学

生重结果轻过程，平时学习状态松散，期末突击学

习。但由于平时累积问题较多，期末考试科目又

扎堆，复习时间不足，最终考试成绩总体偏低，学

习效果达不到预期。

针对以上现状，笔者教学团队认真分析原因，

向兄弟院校请教学习，对教学模式和考核方式等

方面进行了改革，取得了初步成效。

二、教学模式的创新与实践

传统教学是教师讲授、学生倾听的模式，存在

问题主要是教师为主体，不重视学生的需求，不能

以学生为中心对课程内容及教学进度进行安排，

学生被动学习，缺乏积极性和主动性。针对以上

问题，教学团队拟定增加学生课前预习的时间，课

上以学生为主、以学习为本，增加师生互动环节，

以此加强教师对学生的了解，及时改进教学方法，

增强学生的主体意识，激发学生的学习兴趣，培养

自主学习的能力，达到提高学习效果的目的。

（一）课前环节

1.预习。教师提前将每个章节的教学目标、

难点和重点内容告知学生，并设置简单的思考题

和练习题。学生通过预习，了解课程内容，并通过

练习题检测预习效果，学习过程中的疑问可在课

上师生答疑互动环节解决。

2.线上学习。引入互联网技术，利用网上课

堂如慕课、腾讯课堂等国家级相同或相近课程，或

由任课教师录制基础性内容等多种方式供学生线

上学习。这种教学模式不占用课上学时，学生可

根据自己的实际情况灵活安排在线学习时间。线

上学习可使学生对基础理论有初步的认识和了

解，为后续的课上学习打下基础。

（二）课上教学

1.启发式教学模式。“兴趣是最好的老师”，

提高学生的学习兴趣，激发其学习积极性，培养自

主学习能力，是本次教学改革的目标。学生通过

线上学习，对基础知识有一定认识，教师对重点、

难点内容进行教学设计，课堂可通过提问和小测

109

教育教学论坛

2023年1月

等，了解学生对知识的掌握程度，调整课堂的结构

和节奏，做到因材施教。同时，可利用翻转课堂和

研讨式模式进行教学，给学生提供主动思考、自主

学习、自我表达的机会，从而激发学生的思维、调动

学生的积极性，也可促进教师和学生、学生和学生

之间的互动和合作，真正做到以学生为中心，从而

提高教学效果和质量。

2.案例教学。传统授课方式由于课时较少，

往往注重讲授教材基本内容，缺少实际工程案例、

设计图纸学习等环节，不利于学生的实践能力与

综合素质的提高。前期经过线上教学后，在课堂

教学过程中可以引入案例教学，教师提出课程理

论与实际工程相结合的主题，拓展课堂知识，或通

过与课程及专业相关的最新的研究热点，例如广

州市优质水管网建设、大学城综合管廊等典型案

例，引导学生深入思考，对已学过的理论知识进行

系统的回顾和归纳，在解决实际问题的过程中，掌

握给排水管网工程规划设计的内容，不断提高学

生理论联系实际的能力。

3.科教融合。高等教育的目标在于人才培养，

而人才创新能力、综合能力的培养都离不开科研

支撑。目前，“给水排水管网系统”课程使用的教

材注重基础理论和设计内容的介绍，对复杂工程

问题的实际应用和研究现状涉及较少。任课教师

依托教学团队所承担的科研项目，并结合学生参

与的创新创业课题项目研究情况，将国内外最新

的研究成果融入教学。例如，将“城市内涝区排水

管网改造”和“给水管网健康度评价”科研课题内

容引入课堂。由于学生参与的“双创”项目研究

内容和此部分知识有关，通过前期的调研和试验

研究，对雨水管道和给水管网设计运行中的具体

知识有了更深刻的理解和认识，通过课上讨论，激

发了学生将所学知识应用于专业实践中的兴趣。

另外通过课上讨论、学习，也培养了学生的自我思

考、自我创新能力，积极去统筹考虑试验设计步

骤，对科研项目能够顺利开展起到了促进作用。

三、考核方式改革

传统教学考核方式以期末笔试为主，占总成

绩的80%。学生由于平时没有考试压力，学习没

有明确的阶段性目标，对时间利用率较低，课后缺

乏复习，临近期末只能突击学习，但由于期末考试

科目较多，学生难以在短时间内掌握所需知识，致

使期末成绩不佳。针对上述情况，教师团队一方

面通过课堂教学来提高学生的学习兴趣，另一方

面注重过程考核，将平时成绩的比例提高至50%，

考核方式可采用阶段性小测、作业、小组讨论等方

式。建立多元化的平时成绩评价机制，根据学生

课堂参与度、问题讨论结果及回答问题表现进行

综合评价，促使学生注重平时学习，养成边学习边

复习的习惯，提高学习效果。另外，加强试卷分析，

对每个考核项目得分情况进行认真分析，了解学

生在试题中每种题型的得分情况及各种知识点的

掌握情况，对于学生普遍掌握不好的知识点分析

原因，以便在下次课的教学过程中加以改进。

四、本课程综合教学改革实施效果

“给水排水管网系统”课程经过一年的教学

改革尝试，通过增加线上学习模式、课上采用启

发式教学模式、科研反哺教学、增加平时考核成绩

等，提高了学生的兴趣，学习成绩总体有所提升，

具体情况如表1所示。传统教学模式下作业作为

平时成绩占20%，期末考试占80%，2018级90名

学生平均得分为71分，综合应用计算题失分较

多，体现出学生基础知识应用能力比较薄弱。新

的教学和考试模式下，平时成绩选用多种方式，除

作业外还增加了5次课上测验、2次小组讨论，平

时成绩分值提高至50%，期末考试题型维持原来

的难度，成绩占比降至50%，2019级94名学生平

时成绩平均分达到41分，期末成绩为35.5分，总

分76.5分，比传统模式下高出5.5分（见图1），表现

在综合应用计算题得分上升，总体教学效果有所

改善。

“给水排水管网系统”是给排水科学与工程

表1 教学改革效果比较

项目

传统考核模式

新考核模式

平时成绩

总分

平均分

期末考试

总分

平均分

35.5

得分

76.5

110

第4期刘立凡，等 “给水排水管网系统”课程教学改革与探索

100

是一项长期工程和系统工程，需要制订长期发展

平时成绩

期末成绩

传统教学方式新教学方式

规划，建立长效机制，不断提升专业课教师的教学

35.5

理论水平与工程实践能力。

参考文献

［1］武海霞,刘翠云,孙永军,等.给排水管道系统专业课程

思政探索［J］.中国现代教育装备,2021(17):105-107.

［2］张智,岳秀萍,时文歆.给排水科学与工程专业建设与

发展［J］.给水排水,2017,43(11):140-144.

［3］崔福义.满足行业人才需求是给排水科学与工程专业

的责任与使命［J］.给水排水,2019,45(11):1-3

23.

［4］教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委

员.勇于责任担当推动新时代给排水科学与工程专业

建设与发展［J］.给水排水,2020,46(7):168-171.

图1 新旧两种教学模式下成绩对比

专业的重要核心课程之一，其教学模式和考核方

式必须以学生为中心不断创新，与时俱进。目前

虽然教学效果有了总体的提升，但是还存在部分

学生不能自己主动学习的现象，也有在作业或小

测中不能诚信答题的情况。课程教学和诚信教育

Teaching Reform and Exploration of the Course of Water Distribution Systems and Urban

Drainage Systems

LIU Li-fan, WANG Zhi-hong, ZHOU Qian-qian

(School of Civil and Transportation Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou,

Guangdong 510006, China)

Abstract:

In view of the teaching model and main problems in the course of Water Distribution Systems

and Urban Drainage Systems in water supply and drainage science and engineering, combining with the actual

curriculum development of Guangdong University of Technology, this paper puts forward some specific reform

measures from the aspects of teaching model and evaluation method. The measures include introducing online

learning and preview before class to strengthen students’ understanding of basic theory, using heuristic teaching

mode, case teaching mode, and science and education integrated teaching model, improving the proportion of

ordinary grades and paying attention to process assessment. It is expected to develop student-centered teaching

design, stimulate students’ learning interest and initiative, and improve the teaching effect, so as to meet the needs

for talents in the field of municipal engineering in the construction of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay

Area under the new development pattern.

Key words:

Water Distribution Systems and Urban Drainage Systems; teaching model; evaluation method;

water supply and drainage science and engineering

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