摘要：為適應(yīng)新工科背景下社會(huì)發(fā)展對工程創(chuàng)新人才的需求，圍繞城鎮(zhèn)給水排水管網(wǎng)建設(shè)，以培養(yǎng)出具有工程師素養(yǎng)的高階性應(yīng)用型人才為目標(biāo)，基于“給排水管道工程”課程教學(xué)，系統(tǒng)闡述了與該課程教學(xué)改革實(shí)踐相關(guān)的內(nèi)容，剖析了課程教學(xué)現(xiàn)狀問題，明確了問題解決思路，詳細(xì)論述了課程建設(shè)及應(yīng)用情況，為全面深化高等學(xué)校工科課程教學(xué)改革提供借鑒。

關(guān)鍵詞：給排水管道工程；課程教學(xué)改革；高階性應(yīng)用型人才培養(yǎng)；工程師素養(yǎng)

堅(jiān)持立德樹人、以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，立足重慶，面向全國，圍繞城鎮(zhèn)給水排水管網(wǎng)建設(shè)，培養(yǎng)具有工程師素養(yǎng)的高階性應(yīng)用型人才。通過本課程教學(xué)，使學(xué)生掌握給水排水管道系統(tǒng)、取水工程等基本理論、基本知識，并能應(yīng)用于解決取水和輸配水工程中的復(fù)雜工程問題；能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和學(xué)科基本理論，對給排水及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜給排水管道工程問題進(jìn)行識別、表達(dá)；能夠運(yùn)用所學(xué)知識，設(shè)計(jì)針對給排水領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案；掌握供水管網(wǎng)中SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集方法，并能對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到合理結(jié)論。通過課程思政教育，促使學(xué)生形成良好工程職業(yè)道德和較強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感的工程師素質(zhì)。

1課程建設(shè)歷程

2014年，校級課程建設(shè)專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目，解決了教學(xué)內(nèi)容知識陳舊、教學(xué)過程單一、實(shí)踐過程缺乏實(shí)效性與規(guī)范性的教學(xué)問題，豐富教學(xué)內(nèi)容、強(qiáng)調(diào)教學(xué)重點(diǎn)、突出工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容針對性。采取工程實(shí)例融入教學(xué)過程以提高教學(xué)質(zhì)量，過程考核融合期末考核以形成全方位、多層面考核方式；堅(jiān)持以學(xué)生為主體，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)以培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力。課程教學(xué)質(zhì)量顯著提高，兩次網(wǎng)評分進(jìn)入全校前20%。編寫的“給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)”課程教案獲校級優(yōu)秀教案一等獎(jiǎng)。發(fā)表的課程教改論文《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐》獲評“多相杯”全國高校給排水科學(xué)與工程專業(yè)教改研究優(yōu)秀論文。

2017年，建成在線課程網(wǎng)站并正式上線。解決了教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)學(xué)時(shí)之間的矛盾。采取在線課程網(wǎng)站建設(shè)，解決了教學(xué)資源建設(shè)問題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)在線化、過程考核實(shí)時(shí)化。

2019年，校級教改課題。解決了課堂教學(xué)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不足問題。采取研究“知識—能力—技能”三位一體的教學(xué)全過程；構(gòu)建注重能力培養(yǎng)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)符合學(xué)生成長規(guī)律的課程教學(xué)體系；課程整合“水資源利用與保護(hù)”的取水工程知識點(diǎn)，并更名為“給排水管0c3da6122f659d573cb66d51c92a5996道工程”，構(gòu)建了“取—輸—配—排”的課程知識體系；探索“知識—能力考核”的多元化、多維度的全鏈條考核方式；提出了以工程現(xiàn)象/問題為教學(xué)情境，理論與實(shí)踐貫通、邊學(xué)邊設(shè)計(jì)的教學(xué)模式；構(gòu)建了“基礎(chǔ)—應(yīng)用—提高”的多元化課程考核評價(jià)體系；課程學(xué)習(xí)滿意度高，主講教師的網(wǎng)評分均為T5等級。

2021年，校級課程思政示范課程培育項(xiàng)目。研究集價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的課程思政教學(xué)模式，更好地滿足學(xué)生成長發(fā)展需求，解決了學(xué)生職業(yè)道德意識薄弱、工匠精神差、為人民服務(wù)意識不強(qiáng)、家國情懷不高的問題。

2課程教學(xué)問題分析及改革實(shí)踐

2.1課程教學(xué)改革亟待解決的問題

一是如何從“知識學(xué)習(xí)”型的被動(dòng)學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤案唠A思維能力”型的主動(dòng)學(xué)習(xí)模式是本課程需要解決的一個(gè)重點(diǎn)問題。本課程圍繞高階性應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，要求學(xué)生不僅掌握課程相關(guān)知識內(nèi)容，而且強(qiáng)調(diào)課程知識的應(yīng)用能力，尤其是復(fù)雜工程問題分析與解決能力（做到能力），并匹配今后工作崗位技能要求（發(fā)展能力）。為此，課程通過構(gòu)建以“學(xué)”為主的教學(xué)情境，設(shè)計(jì)基于項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過程，解決理論知識、工程問題分析與解決能力、崗位技能之間的匹配問題，形成“知識—能力—技能”的教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)工程思維的培養(yǎng)。

二是如何將“知識考核”型的傳統(tǒng)單一考核方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R—能力考核”的多元化、多維度的全鏈條考核方式是本課程需要解決的另一個(gè)重點(diǎn)問題。由于傳統(tǒng)被動(dòng)學(xué)習(xí)模式下的課程考核過分依賴于知識考查的理論考核方式，欠缺對知識理解、分析、應(yīng)用等深層次能力考核，使得課程學(xué)習(xí)成果評價(jià)結(jié)果與實(shí)際學(xué)習(xí)效果不匹配［12］。為此，本課程圍繞課程教學(xué)產(chǎn)出評價(jià)要求，為體現(xiàn)出對學(xué)生高階思維能力的考核要求，客觀反映學(xué)生學(xué)習(xí)成效，注重過程性和階段性考核，引入學(xué)生自評和互評，使評價(jià)主體、方式、內(nèi)容多元化，并形成多維度、全鏈條考核過程。

2.2課程內(nèi)容與資源建設(shè)及應(yīng)用情況

為體現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”，圍繞課程目標(biāo)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，基于課程設(shè)計(jì)任務(wù)——榮昌區(qū)吳家鎮(zhèn)給水排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)，將課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)按照管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行知識體系重構(gòu)，依次為基本概念、工程資料收集、管網(wǎng)定線、水量計(jì)算、水力計(jì)算原理與方法、工程設(shè)計(jì)要求、圖紙繪制等階段編排課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系，滿足“知識—能力—技能”的課程教學(xué)產(chǎn)出層次要求，并依據(jù)學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)與社會(huì)發(fā)展需求融合2018年新修訂的《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《山地城市排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、海綿城市建設(shè)理念、綜合管廊等內(nèi)容動(dòng)態(tài)更新知識體系。

為滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)所需資源，課程按“知識—能力—技能”學(xué)習(xí)層次建成了豐富的教學(xué)資源，并已在教學(xué)課程網(wǎng)站上進(jìn)行發(fā)布。如用于“學(xué)會(huì)知道”（知識層級）的教學(xué)指導(dǎo)文件（課程簡介、教材與參考教材目錄、課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、課程教學(xué)大綱等）、電子教案、電子課件PPT、教學(xué)視頻等資源；用于“學(xué)會(huì)做到”（能力層級）的工程案例庫、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與圖集、軟件工具、視頻素材庫等資源；用于“學(xué)會(huì)發(fā)展”（技能層級）的鴻業(yè)繪圖軟件實(shí)操培訓(xùn)視頻、優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)賞析、專家學(xué)術(shù)報(bào)告視頻等資源。

同時(shí)，為強(qiáng)化高階思維能力考核要求，滿足“知識—能力—技能”教學(xué)產(chǎn)出評價(jià)，建成了用于知識層級的考核評價(jià)反饋資源，如討論、投票、搶答、選人、測驗(yàn)等課堂活動(dòng)資源；用于能力層級評價(jià)的資源，如課后作業(yè)庫、課堂考試庫、課程考核母題庫、案例計(jì)算與分析試題集等資源；用于技能層級評價(jià)的資源，如基于項(xiàng)目（PBL）的小組學(xué)習(xí)任務(wù)、制圖技能訓(xùn)練庫、工程設(shè)計(jì)文本編制任務(wù)清單、課程設(shè)計(jì)任務(wù)等資源。

目前，在線課程網(wǎng)站上的教學(xué)資源訪問量已超過23萬次，總下載量達(dá)1300余次。學(xué)生通過本課程資源庫，可實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)和自身的可持續(xù)教育，如充分運(yùn)用課程網(wǎng)站上的作業(yè)庫、試題庫、工程設(shè)計(jì)圖紙案例庫、在線測試、電子課件、專家學(xué)術(shù)報(bào)告視頻等，反復(fù)學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握知識，提高高階思維能力，并逐步達(dá)到工程設(shè)計(jì)崗位的技能要求。

2.3課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施情況

本課程圍繞工程設(shè)計(jì)崗位需求，將課程內(nèi)容劃分為供水管網(wǎng)模塊、污水管網(wǎng)模塊、雨水管網(wǎng)模塊、管材與附屬構(gòu)筑物模塊，按工程設(shè)計(jì)所需“知識—能力—技能”，在時(shí)間上先后遞進(jìn)（先知識，再能力，后技能），內(nèi)容上按“現(xiàn)象—問題—理論—方法—工程應(yīng)用”單項(xiàng)推進(jìn)（基本概念、工程資料收集、管網(wǎng)定線、水量計(jì)算、水力計(jì)算原理與方法、工程設(shè)計(jì)要求、圖紙繪制），“基礎(chǔ)—應(yīng)用—提高”進(jìn)階式學(xué)習(xí)（知識點(diǎn)掌握的知識單元學(xué)習(xí)，工程分析與解決能力培養(yǎng)的綜合性學(xué)習(xí)，規(guī)劃設(shè)計(jì)與咨詢技能訓(xùn)練的任務(wù)型學(xué)習(xí)），以全面提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力。

課程按照板塊化教學(xué)內(nèi)容，按“課前前置性學(xué)習(xí)—課堂教學(xué)活動(dòng)深化—課堂強(qiáng)化學(xué)習(xí)—課后強(qiáng)化鞏固”的教學(xué)組織實(shí)施，以教學(xué)目標(biāo)為錨發(fā)布任務(wù)，提供學(xué)習(xí)資源進(jìn)行前置性學(xué)習(xí)，然后通過課堂活動(dòng)測驗(yàn)了解學(xué)習(xí)狀況，有針對性地串講實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)化，再通過課堂強(qiáng)化學(xué)習(xí)促進(jìn)知識遷移與擴(kuò)展，螺旋式上升，最后通過課后強(qiáng)化鞏固逐步提升學(xué)生能力。同時(shí)，在課程教學(xué)時(shí)融入學(xué)科前沿，促使學(xué)生結(jié)合學(xué)科發(fā)展的新思想、新進(jìn)展和新成果形成能力發(fā)展與創(chuàng)新思維，并將課程中涉及的思政元素提取出來，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)工程師素養(yǎng)、崗位職業(yè)道德和價(jià)值培育等。

2.4課程成績評定方式

為體現(xiàn)對學(xué)生高階思維能力的考核要求，客觀反映學(xué)生學(xué)習(xí)成效，課程注重過程性和階段性考核，提升了平時(shí)考核在總成績中所占的比重（40%），引入學(xué)生自評和互評，使評價(jià)主體、方式、內(nèi)容多元化。

根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)策略創(chuàng)新性地提出了“課前測驗(yàn)—課中測驗(yàn)—課后作業(yè)”的過程性考核評價(jià)體系，以幫助學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握；而期末考核則通過設(shè)計(jì)場景化、探究式、遞進(jìn)式的綜合應(yīng)用試題（比例90%以上），增加挑戰(zhàn)性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與處理復(fù)雜問題的能力；此外，為匹配工作崗位技能要求，將課程設(shè)計(jì)考核方式設(shè)計(jì)為分散至對應(yīng)課程知識點(diǎn)的大作業(yè)形式過程考核、制圖技能訓(xùn)練考核，以及任務(wù)完成作品的成果考核，以評價(jià)學(xué)生對工作崗位技能要求的匹配度（組織、協(xié)調(diào)、溝通、繪圖等崗位能力）。

2.5課程特色與創(chuàng)新

課程結(jié)合城市與行業(yè)需求，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，通過重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，踐行翻轉(zhuǎn)課堂，改革考核方式，形成如下特色和創(chuàng)新：

（1）從工程思維培養(yǎng)出發(fā)，確立了“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)，能力培養(yǎng)，素質(zhì)提高”的“知識—能力—技能”三位一體的先進(jìn)教學(xué)理念，提出了以工程現(xiàn)象/問題為教學(xué)情境，打破應(yīng)用與實(shí)踐的界限，將工程設(shè)計(jì)任務(wù)逐級分解為若干教學(xué)任務(wù)，形成邊學(xué)邊設(shè)計(jì)的教學(xué)模式；建立的任務(wù)引領(lǐng)的“工作室”和“畢業(yè)設(shè)計(jì)工作坊”制度，有效提高了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，畢業(yè)生廣受相關(guān)市政設(shè)計(jì)企業(yè)的青睞。

（2）圍繞職業(yè)崗位能力與技能并重，教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，構(gòu)建了注重能力培養(yǎng)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)符合學(xué)生成長規(guī)律的課程教學(xué)體系，提升工程能力的培養(yǎng)質(zhì)量，并依據(jù)學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)與社會(huì)發(fā)展需求，更新了課程教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)的需求。

（3）重視科研成果向教學(xué)的轉(zhuǎn)化工作，課程教學(xué)面向行業(yè)主戰(zhàn)場，與時(shí)俱進(jìn)，通過課程教學(xué)內(nèi)容專題化，融入科研新成果，訓(xùn)練學(xué)生科研思維，有效提高了學(xué)生創(chuàng)新能力，學(xué)生創(chuàng)新成果突出，考研深造率逐年增加，并突破50%。

3課程評價(jià)及改革成效

本課程建立了課程學(xué)習(xí)效果反饋渠道，并采用課內(nèi)評價(jià)、課程學(xué)習(xí)成效評價(jià)和技能跟蹤評價(jià)全鏈條評價(jià)模式，其中，課內(nèi)評價(jià)用于評價(jià)學(xué)生對課程知識的學(xué)習(xí)狀況，課程學(xué)習(xí)成效評價(jià)用于評價(jià)學(xué)生知識應(yīng)用、問題分析與解決能力，而技能跟蹤評價(jià)主要用于對學(xué)生工程問題分析能力、設(shè)計(jì)能力、表達(dá)能力、報(bào)告書寫能力等相關(guān)崗位工作技能與職業(yè)道德進(jìn)行持續(xù)跟蹤評價(jià)與回溯診斷，進(jìn)而構(gòu)建“基礎(chǔ)（知識）—應(yīng)用（能力）—提高（技能）”多元化課程評價(jià)體系，以全方位評價(jià)課程目標(biāo)的達(dá)成度。

通過2020年的課程改革實(shí)踐，期末考核卷面平均成績?yōu)?5.2分，有效提高了課程高階學(xué)習(xí)達(dá)成度，其中，除設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案指標(biāo)點(diǎn)4.1的課程目標(biāo)達(dá)成度尚未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)外，其余課程目標(biāo)均已達(dá)成。同時(shí)，從2016級學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)與入職崗位工作反饋來看，通過本課程的學(xué)習(xí)，能較好匹配給排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)能力、崗位工作技能要求，用人單位反映學(xué)生上手快，二次培養(yǎng)成本較低。此外，學(xué)生對本課程的評價(jià)高達(dá)4.9（滿分5.0），2020年主講教師的課程網(wǎng)評分?jǐn)?shù)高于93分，達(dá)到T20和T5等級分?jǐn)?shù)段，課程教學(xué)效果得到督導(dǎo)組專家和學(xué)生的充分認(rèn)可。

4課程建設(shè)計(jì)劃

雖然本課程形成了“高階思維能力”的主動(dòng)學(xué)習(xí)模式，提出了“知識—能力”考核評價(jià)方式，但普通學(xué)生的工程實(shí)踐能力不強(qiáng)、工程素養(yǎng)較為薄弱，與崗位就業(yè)能力存在一定差距［34］。因此，今后將重點(diǎn)圍繞以下方面進(jìn)行持續(xù)改革：

（1）挖掘“思政元素”，培育工程師素質(zhì)。在課程教學(xué)和實(shí)踐中，將知識、技能傳授與理想信念教育有機(jī)結(jié)合。例如，在講授管網(wǎng)發(fā)展史時(shí)，以典型工程引導(dǎo)學(xué)生為國家、為真理奮斗；在分析管網(wǎng)建設(shè)的社會(huì)問題時(shí)，通過橫、縱向的對立，讓學(xué)生全面客觀認(rèn)識當(dāng)代中國的發(fā)展道路和全球化的變化趨勢［56］。

（2）深化“引企入教”，增強(qiáng)學(xué)生工程能力。將大量具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)高工從一線請到課堂并形成制度化，定期開展工程案例學(xué)術(shù)講座、課程講座等方式學(xué)習(xí)企業(yè)最前沿的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，并將企業(yè)新需求引入學(xué)生課程大作業(yè)訓(xùn)練，組織學(xué)生參與企業(yè)工程項(xiàng)目現(xiàn)場調(diào)研等相關(guān)專業(yè)實(shí)踐和工程訓(xùn)練，營造工程訓(xùn)練營、設(shè)計(jì)工作坊等實(shí)踐平臺，切實(shí)提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。

（3）健全“產(chǎn)出導(dǎo)向”，實(shí)現(xiàn)課程閉環(huán)評價(jià)。建立專家評價(jià)、同行評價(jià)、學(xué)生評價(jià)和社會(huì)評價(jià)的綜合立體評價(jià)系統(tǒng)，健全“產(chǎn)出導(dǎo)向”課程評估體系，對課程教學(xué)產(chǎn)出過程進(jìn)行閉環(huán)監(jiān)控、評價(jià)反饋和持續(xù)改進(jìn)，不斷提高課程教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)語

以“給排水管道工程”課程教學(xué)改革為例，論述了我國高等工科學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀，指出了當(dāng)下面臨的教學(xué)問題，提出以高階性應(yīng)用型工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)的課程教學(xué)模式，并對課程內(nèi)容、組織實(shí)施等進(jìn)行了具體闡述。經(jīng)課程教學(xué)實(shí)踐，達(dá)到了較好的效果，可為該課程及同類專業(yè)課程的改革提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳曦，王海霞，王軍，等.“以學(xué)為中心”的熱質(zhì)交換原理與設(shè)備課程教學(xué)［J］.中國冶金教育，2020（03）：1516.

［2］黃歷.基于OBE理念的《跨境電子商務(wù)概論》教學(xué)改革研究［J］.山西青年，2023（14）：710.

［3］楊光輝，陳平，許倩.中國大學(xué)一流本科課程建設(shè)情況分析［J］.科教導(dǎo)刊，2022（21）：13.

［4］王宏斌.電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新課專創(chuàng)融合教學(xué)改革研究［J］.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐，2021，4（18）：2123.

［5］陳垚，潘偉亮，余薇薇，等.“給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)“課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐［J］.教育與教學(xué)研究，2016，30（9）：100105+123.

［6］趙炬明.論新三中心：概念與歷史——美國SC本科教學(xué)改革研究之一［J］.高等工程教育研究，2016（3）：3556.

基金項(xiàng)目：重慶市高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：223192）；重慶交通大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2203017）；重慶交通大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2203016）

作者簡介：劉非（1990—），男，漢族，湖北松滋人，博士，講師，主要從事給排水科學(xué)與工程專業(yè)研究及教學(xué)。

*通訊作者：陳垚（1983—），男，漢族，浙江永康人，博士，教授，主要從事給排水科學(xué)與工程專業(yè)研究及教學(xué)。