以热水系统为例谈谈建筑给水排水工程课程教学改革
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作者:刘振中 黄小华
摘要：随着建筑给水排水专业领域新技术、新设备和新材料的飞速发展，教学方法和教学理念日新月异。建筑给水排水工程作为给排水科学与工程专业的主干课程，势必要跟进社会及技术发展趋势。改变教学思路，在教学方法和形式上不断进行改革。文章针对传统的建筑给水排水的教学模式，以热水系统为例提出了适应时代发展的教学方式。
关键词：建筑给水排水;教学模式;热水系统
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）38-0091-02
一、前言
建筑给水排水工程是给排水科学与工程专业核心课程之一，在本专业人才培养中占据着举足轻重的地位。据统计，给水排水科学与工程毕业生中每年有70%—80%从事建筑给水排水工程方向的工作（张小妮，2018）。甚至一些高校的市政工程专业的硕士研究生毕业后也从事建筑给水排水方向的工作。在全国注冊公用设备工程师（给水排水）考试中，建筑给水排水部分内容占整个试题内容的40%。建筑给水排水工程主要是研究建筑及小区的给水以及排水问题，保证建筑功能及其安全舒适的一门学科。该门课程主要是通过理论教学及课程设计，使学生学习并掌握建筑给水排水体系中的基本理论、设计原理与方法，初步掌握系统的安装、管理方面的知识与技能，培养学生具有工程设计、管理及科研的基本能力（李靖，2018）。
二、教学方法研究
1.结合时代发展，及时在课堂中引入最新理论和技术。建筑给水排水工程作为和社会实践紧密结合的一门工科课程，为确保教学内容的科学性和先进性，需要不断优化和更新教学内容。以热水系统理论为例，集中热水供应系统主要用于公共类居住建筑如医院、酒店、公寓等生活热水的供应，部分住宅建筑及住宅小区也有集中热水的设置，集中生活热水系统中一直将水量、水压、水温作为保障的重点，而水质方面仅仅考虑防腐蚀和结垢技术，对水质微生物指标方面关注甚少。在国家建筑给排水设计规范中，仅仅规定水质满足《生活饮用水卫生标准》GB5749即可（中国建筑设计研究院有限公司，2018）。近年来，随着对热水水质状况的关注及调查研究，发现水在加热设备和热水管道系统中的水力停留时间较长，且管道易老化、腐蚀，饮用水常规的液氯消毒使热水系统内余氯不能保证，且余氯在上述情况中的衰减率是在正常市政管线中的144倍（Rhoads，2016）。当余氯含量相对较低甚至消耗殆尽时，系统中易于滋生嗜肺军团菌。在对中国多个城市的集中生活热水系统的水质监测和调研中发现，热水的水质存在较为严重的污染。主要是会滋生军团菌类机会致病菌。针对热水水质的变化特点，赵锂课题组对热水水质提出相应的消毒措施，如采用紫外光催化二氧化钛、银离子、高温或二氧化氯等灭菌措施，并在《生活热水水质安全技术标准》实施指南中出版。生活热水水质应符合《生活热水水质标准》CJ/T521-2018。在现有的教材中，由中国建筑工业出版社出版发行的《建筑给水排水工程》（王增长编著）第七版及2018年1月1日高等教育出版社出版发行的重庆大学张勤主编的《建筑给水排水实用技术工程》中，均尚未加入该部分理论及内容。课程讲授中建议结合最新出版的《生活热水水质安全技术标准》实施指南，增加热水水质部分的内容，并增加相应的热水消毒技术措施的内容。
2.以问题为导向的课程讲解。工科课程的讲授同样需要学生知其然也要知其所以然。引导学生增强在实践中发现问题、解决问题的能力。问题为导向的教学设计可以帮助学生逐渐形成问题意识，是有效解决课堂教学疑难问题的途径。华为副总裁孟晚舟女士曾说，当代社会，孩子获取知识的途径很多，而且获取知识越来越容易，而拥有思辨的能力在未来社会中显得异常重要。就热水系统关于热水水质问题，讲授过程中可以带着问题进行讲解，以助于提高学生的学习兴趣并加深学生的理解。例如，就热水水质，具体与冷水水质的差别有哪些？如何在供水系统中保证热水水质安全？这样学生就会带着问题进行学习，热水除了水温与冷水不同外，还有水质的差别。在微生物指标方面，是不同于冷水系统的。由此带来的消毒方式也是有差别的。
3.引入微课理念。“互联网+”是新型社会发展方向，正日益影响着人们的学习、生活、生产方式。在学校课堂中引入“互联网+”，有助于更新教学模式，提升教学效率，改善教学效果。微课是将“互联网+”与传统教学模式相融合的一种体现。
微课（Micro-lesson），是特指以先进教育思想和教学理念为指导，以使学习者自主学习达到最佳效果为目标，经过精心的信息化教学设计，以视频、动画等形式记录或展示教师围绕某个（某些）知识点（技能点）开展的简短、完整的教学活动（张一春，2018）。热水系统相对结构复杂，知识点零散，微课教学可以作为传统教学的辅助手段，通过图片、视频等多媒体手段将枯燥的理论知识通过影像使学生有直接的感官印象。微视频的主要内容应涵盖知识点的讲解、热水系统的实例照片、热水系统的运行视频。
4.逐步将翻转课堂教学方法融入教学当中。翻转课堂，是指借助视频教学来代替课堂讲解，学生课前观看教师事先录制好的或从网上收集下载的讲课视频，课堂时间则着重与教师或其他学生交流互动、探讨争辩等促使知识内化的教学模式（Shatto，2017）。这种方式改变了传统师生的角色定位，化被动学习为主动学习，不但使学生课前要做充分的准备工作，就是教师自身也要做足功课，以化解学生课堂上有可能提出的形形色色的问题，使教师教学的点线型教育转变为发散型教育。
在翻转课堂上，教师可以针对课堂的主题内容设置若干个小问题，引发学生进行讨论与回答，深入理解教学内容，提高教学效率。就热水系统来讲，比如在讲解热水循环系统的设计问题部分，可列出各种建筑系统循环图示，让学生讨论分析其正确与否。
在学生各抒己见之后，教师可以进行总结：（a）为错误图示，会造成短路循环，远离供水总立管的供水立管难以循环，打开水嘴将长时间出冷水。而（b）、（c）图为正确图示，（b）图中，回水干管往返布管，能保证各立管供、回水同程，放水时大大缩短出热水的时间;（c）图中，采用了导流三通来保证热水的循环效果（刘振印，2016）。通过讨论分析的方式可以强化学生的学习记忆，更有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 5.重视规范的引入。在给排水专业中，相比于室外给水规范与室外排水规范，建筑给排水的规范可以说是最多且最繁杂的，而且近年来，随着高层建筑发展的日新月异，新材料、新产品、新技术的不断涌现，相关规范不断地修订与更新。
6.讲授应有超前性、启发性。以往，建筑给排水被认为是最没有创新需求的方向，各大高校的研究生所做的课题研究鲜有以建筑给水排水方向为主线的。而近年来，随着高层建筑、超高层建筑的快速发展，面临的消防问题、排水问题、给水问题、热水问题、节能需求均日益增多，需要研究的内容随之丰富，在传统课程的讲授中應将最新的技术及理论融入课程当中，并将当前研究中所值得思考的一些方向传递给学生，当然这要求教师对建筑给排水方向有相当的功底和实践能力。
三、结语
建筑给水排水工程是给水排水科学与工程的一个重要方向，是当今建筑内部必不可少的组成部分。在社会进步、经济水平提高的大环境下，人们对建筑内部的舒适性、安全性有着越来越高的要求，在全球气候变化的大环境下，对建筑节能的要求也日益提高。为适应新时期发展的需要，为本专业培养合格的专业人才，建筑给水排水课程的教学改革势在必行。
参考文献：
[1]张小妮，孟靖华，陈俐.应用型本科院校建筑给水排水工程课程教学改革研究[J].山西建筑，2018，44（28）：222-224.
[2]李靖，田霜.案例教学法在建筑给水排水工程课程教学中的运用[J].高等教育，2018，（4）：130-13.
Teaching Innovation of Building Water Supply and Sewerage Engineering with the Heat Water System as an Example
LIU Zhen-zhong，HUANG Xiao-hua
（School of Civil Engineering and Architecture，Nanchang University，Nanchang，Jiangxi 330031，China）
Abstract：The building water supply and sewerage engineering，as the main course of water and waster water science and engineering，is necessary to follow the trend of rapid development of social and technology，new equipment and new materials in the building water supply and sewerage engineering and the increasing change of the teaching methods and concepts.Changing the teaching ideas and reforming the teaching methods and forms are continually needed.This paper proposes a teaching mode that adapts to the period with the hot water system as an example.
Key words：building water supply and sewerage;teaching mode;hot water system
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