专业创新实践（1）“课程思政”教学案例
课程名称：专业创新实践（1） 课程类别：专业拓展课
专 业：给排水科学与工程 授课对象：二年级本科生
一、课程简介（包含课程定位、课程目标、主要内容、课程特色等内容，500字以内）
本课程是给排水科学与工程专业的专业拓展课，具有以下特点：（1）跨学科性：给排水科学与工程专业涉及到多个学科领域，如环境科学、环境工程、土木工程等。学生需要掌握多方面的知识，具备综合运用的能力；（2）实践性：专业课程注重实践操作，学生需要参与实验室实践、工程实习等活动，培养实际操作能力；（3）环保性：专业着眼于城市水资源的合理利用和环境保护，培养学生具备环保意识和环境保护技术；（4）创新性：给排水系统的设计和运维需要不断创新，学生需要培养创新思维和解决问题的能力。
本课程目标主要包括知识目标、能力目标和素质目标，其组织框架见图1。课程设置目的在于通过与专业相关的社会实践，学生能概括地了解本专业的内容；通过各类水工程调研，获取基本数据信息，绘制建筑信息模型。主要采用网络课程介绍、组织学习互助组，并前往实地或从图纸获取工程信息。在具体实践活动中，领会本专业相关的实际知识，为今后的专业理论学习奠定基础。实践主要内容包括：（1）围绕给水处理、污水处理、建筑给排水、中水处理与回收工程、市政管道施工等开展社会调查并撰写调研报告；（2）社会水工程的建筑信息模型绘制，进行展示交流汇报，并不断改进作品，形成有价值的劳动成果。
课程特色是将“课程”“竞赛”“思政”深度有机融合，本专业全部学生全过程参与，并通过BIM建模竞赛培养学生的知校爱校意识。该课程培养学生校园建筑工程BIM制作和视频渲染技能，使学生在亲自参与的专业实践中感知和认同学校历史文化、领会建筑之美，面向未来专业领域智慧化建设需求，培养利用现代工具制作建筑信息模型技能和开展创新设计能力，有助于学生快速适应现代工程基础设施建造和管理岗位要求，提高了学生综合竞争力；同时，取得一批校园建筑模型和演示动画，为智慧校园建设提供素材，加深了学生对学校感情，坚定了学生职业发展自信。
图1 课程目标组织框架
二、课程挖掘的思政资源分析（2000字以内）
1、专业创新实践（1）课程思政研究现状
（1）教师对课程思政意识不强烈
对课程思政的认识不深刻，多流于表面形式。对爱国情怀、科学精神、专业发展、创新思维、工匠精神、安全意识、法律责任等思政元素应用到实际的实践课程中较少，在实践教学大纲的设计上思考不足，无法满足给排水科学与工程专业人才培养中课程思政的要求。
（2）课程与思政元素结合不充分
专业创新实践（1）主要内容包括围绕给排水工程开展社会调查并撰写调研报告和社会水工程的建筑信息模型绘制展示交流汇报。与理论课程相比，该课程主要是以社会调查、报告撰写、模型绘制和展示汇报为主，各环节教师参与度较少，而以学生参与为主，这样教师课程思政的切入点和主动性减少。
（3）学生思想意识较淡薄
部分学生在学习态度上的主动性欠缺，在学习目的功利性较强，主要表现为为了应付考试通过突击学习，对思想政治认识不足。由于国家科技发展和物质生活提高，现在“00后”学生一方面表现出较强的自主意识和独立性，但同时表现出过去关于小我、吃苦精神和劳动意识缺乏、对于专业知识缺乏专注性和求知欲。
（4）课程考核方式待改善
传统的实践课程的考核主要为实践报告和平时考勤两部分。实践报告所占最终成绩比例较大，学生最后考核成绩主要决定于实践报告完成情况。但是在对实践报告不能完全呈现学社对该课程的掌握情况，甚至存不同程度的抄袭，答案同质化程度较高，缺乏对利用专业知识分析问题和解决问题的能力。
2、专业创新实践（1）课程思政深入挖掘
要用好课程教学这个主渠道，使各类课程与思想政治理论课同向而行，形成协同效应。专业创新实践（1）作为给排水科学与工程专业的一门专业拓展课，是一门与给水排水工程中给水处理和污水处理设施及技术相联系的专业实践课程，在给排水科学与工程专业中有重要地位。在本课程中引入思政元素既是实现课程育人目标的主要路径，同时也是塑造大学生正确价值观的重要方法。
（1）结合著名科学家的奋斗事迹，建立思政教学案例。
在著名科学家奋斗事迹的讲述过程中自然融入思政元素，如开创我国卫生工程的起步、创办并讲授我国首门市政工程课程、撰写我国第一套市政工程专业大学教材《沟渠工程学》的顾康乐、推动我国给水排水设计工作、开拓水污染防治科学研究、开创环境保护科学的过祖源、我国卫生工程、环境工程教育事业的创始人之一、培育几代科技人才的陶葆楷等老一辈学者，还有许保玖、李圭白、严煦世、钱易、张自杰、顾夏声、王宝贞等。科学巨匠的事迹，引导学生了解国家发展历程和爱国敬业的科学家精神，提高学生专业自豪感，激发学习热情。
（2）结合学科典型市政工程项目，建立思政教学案例。
如国家发展过程中建设的大型教学楼、大型办公楼、大型商业中心、大型医院、住宅群等大型建筑给排水工程项目，与国家复兴、大国工程、奋斗精神及综合素质等课程思政教育元素充分融入到专业教学过程，通过使学生认识到这些给排水工程项目的建设是国家发展和民族复兴的一个掠影，从而使学生体会到学习本专业的自豪感，激励学生努力学好理论知识和专业技能，为将来参与国家建设和一带一路建设贡献自己的智慧和力量，实现自己的社会价值。
（3）结合给排水工程专业规范或标准更新，建立思政教学案例。
如《建筑给水排水与节水通用规范》、《建筑节能与可再生能源利用通用规范》、《消防设施通用规范》、《建筑与市政工程抗震通用规范》、《建筑给水排水设计标准》、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》、《生活饮用水卫生标准》等国家规范，通过新老规范主要修订技术内容的比对，既使学生认识到规范或标准更新与国家发展密切相关，同时培养学生在工程设计时遵守规范的专业习惯、职业精神和法律责任。
（4）在给排水工程设计原则或要求方面，建立思政教学案例。
如在设计原则方面，由“使设计符合安全、卫生、适用、经济等基本要求”完善为“满足安全、卫生、适用、经济、绿色等基本要求”，注重体现了国家对绿色环保和可持续发展的要求；在建筑给水系统设计方面，完善规定为“满足使用要求与卫生安全的条件下，系统应节水节能及运行噪声和振动等不得影响人们正常工作和生活”，提出了对建筑舒适度影响的新要求，也是以人为本设计理念的体现。以上直接是规范设计原则和要求的改变，实际是国民经济发展的必然要求，既体现了国家兑现“碳达峰”和“碳中和”庄严承诺的大国担当，又体现了国家对满足人民对美好生活向往的孜孜追求，这充分说明了只有国家发展的好，建筑给水水质才更安全，人民健康生活才更有保障。
上海中心大厦力求打造超高层绿色建筑，其设计目标是达到国家标准《绿色建筑评价标准》GN/T50378-2006绿色建筑三星设计标识和运营标识，大厦收集了屋面雨水和生活废水作为中水水源，二类不同水质的原水经各自的处理设施分别处理后，作为中水用于除酒店客房外的其它所有中水用水场所。同时，为充分利用水的势能，在66层设有雨水及废水处理机房，分别收集、处理塔楼屋面雨水和66层以上楼层的生活废水，处理后的中水重力供给83层以下楼层使用。在B5层也各设有一座雨水及废水处理机房，分别收集、处理裙房屋面雨水和66层以下楼层的生活废水，处理成中水后供大楼低区中水供水系统。所有用水场所均采用国家标准的节水型卫生器具，也深感既要控制用水点的水压，保证用水器具的节水效果。这又是大国工程在给排水工程中的具体实践和生动体现。
（5）在城市给排水及雨水利用方面，建立思政教学案例。
“海绵城市”是城市雨洪管理的新概念，旨在使城市像海绵一样，灵活应对环境变化与雨水灾害。各地市积极贯彻海绵城市理念，主动担当，善作善为，在城市公园改造、老旧小区改造等民生项目中，全面融入“海绵化”改造，推动绿色生态建设和自然资源的循环利用，让城市更加畅快地“呼吸”，为市民创造更加宜居的生活环境。形成“海绵城市建设精神”等特色鲜明的课程思政教学案例，培养学生促进水资源利用和保护环境意识。
（6）在给排水工程施工及验收方面，建立思政教学案例。
强调消防水箱露天设置时水箱的人孔及进出水管的阀门应采取锁具或阀门箱保护，稳压泵的吸水管和出水管应设置明杆闸阀，消防水池、水箱的通气管、呼吸管、溢流管等应采取防止虫鼠等进入消防水池的措施，消防水池分两格，液位计和进水管都应单独设置，完善湿式报警阀组间的排水，喷淋环管的阀门应采用信号阀等，保证消防用给水系统正常可靠地运行。引导学生理解并遵守本行业的专业规范，强化职业精神和法律责任。
三、教学案例信息
授课内容 |
题目：水工程建筑信息模型制作
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教学目标 |
（200字以内） 了解国内外给排水工程及其相关领域的发展现状与趋势。针对给排水工程复杂工程问题，能通过口头或书面形式清楚表达自己的看法，与同行及社会公众进行有效沟通，并做出合理解。利用数学与自然科学知识，对给排水复杂工程问题进行参数识别与模型表达，并满足适当的精度要求。了解给排水工程系统在城乡社会中的存在形式和作用，初步掌握给排水工程建筑信息模型软件和制作展示方法。介绍我国城乡水工程等案例，使学生了解我国现今的技术水平，激发爱国热情。 |
学情分析 |
（500字以内） 通过学情分析，教师可以深入了解学生的实际需要、能力水平和认知倾向，从而为学习者设计教学，优化教学过程，更有效地达成教学目标，提高教学效率。以下主要从3个维度进行分析： （1）认知维度 认知维度指的是学生的学习能力、知识水平和思维方式。通过在各教学环节中观察本专业学生的学习方法、记忆力、问题解决能力等，了解大部分学生基础能力较扎实，会利用现代搜索工具和专业知识解决老师布置的专业问题，表现出较为突出的学习能力；但仍有少部分学生的基础和学习能力欠佳，可能受前期初等教育的影响。 （2）情感维度 情感维度指的是学生的学习态度、兴趣、动机和自信心。通过在各教学环节中观察和记录学生回答问题、作业完成和与他人协作等情况，可以了解绝大部分学生的学习积极性和参与度较高，表现出较高的学习热情和兴趣；但是有极少数同学积极性和参与度很低。 （3）行为维度 行为维度指的是学生的提问习惯、学习习惯和组织能力。通过在各教学环节中观察和询问学生的学习主动性、积极性、自律性和韧性等，了解到只有部分学生的学习习惯和自我管理能力较为突出，形成养成良好的学习习惯，学习效率也较高；但是仍然有相当部分的学生自律性有待提高，特别是在学习过程遇到挫折后出现逃避现象，缺乏足够的韧劲。 |
课堂组织与实施 |
（包含教学过程、教学方法、教学活动设计、课程思政设计等，2000字以内） （1）教学过程 ①课前准备 教师活动：发布本课次的知识点和相关视频，了解BIM的功能和用途；根据学生课前预习情况和反馈的主要问题，确定教学难点和解决措施；制作教学设计、教案、课件和课堂练习题。 学生活动：接收课前任务，进行准备和预习；认真观看相关视频材料，学习本课次的理论知识和软件操作技能；学习群交流遇到的学习问题和心得体会；初步对本课程次的学习内容及素材加以了解。 设计意图：根据教学设计，设置课前预习任务，提升课堂教学效果；学生自学掌握较简单知识，明确难点，以便课堂重难点的解决。 思政融入：培养学生逻辑思维能力、独立思考能力和自主能动性，做到“启智”教育。 ②导入新课 教师活动：发布本课程的任务及相关讲解视频，展示学校各建筑图纸，引导学生了解需要完成的课程任务和主要内容，组织学生分组讨论。 学生活动：认真观看教师讲解和教师发布的学习视频；小组讨论，思考任务完成需要具备的理论知识和技术能力。 设计意图：通过课程任务发布，激发学生学习动力，驱动学生学习行为。 思政融入：激发学生对BIM建模的学习热情；通过数字还原学校现有建筑引导学生知校爱校。 ③教学演示 教师活动：教师演示，发布相学习关视频；包括Revite基本操作、创建建筑构件等。引导学生逐步进行构件绘制和命名，不断增加难度，进行建筑信息模型绘制，注重模型的真实性。 学生活动：认真观察教师示范，根据教学视频由简到难，跟随教师操作，逐步开展由构件到整体模型的初步绘制。小组探讨，互相学习，有疑难处经共同商讨后仍解决不了寻求老师帮助。 设计意图：设计分层教务任务，学生动手操作软件制图，培养学生自主学习和团队协作能力。 思政融入：坚持课赛结合原则，积极探索BIM技术在学生专业实习实践中的应用，培养学生对学习本专业的自豪感、自主学习能力。 ④课程练习 教师活动：教师发布，发布相学习关视频：学生对分组校园建筑进行建模，并积极进行模型应用拓展。应用可为以下任一内容：基于revit的dynamo开发，如图元属性提取；基于广联达软件的应用，如管线碰撞检查；多专业协同展示应用等。引导学生逐步练习，不断增加建模难度。 学生活动：认真观察教师示范，根据教学视频由简到难，跟随教师操作，逐步开展由构件到整体模型的初步绘制。小组探讨，互相学习，有疑难处经共同商讨后仍解决不了寻求老师帮助。 设计意图：设计分层设计任务，学生动手操作软件制图，提升学生自探究和创新能力。 思政融入：坚持课赛结合原则，积极探索BIM技术在学生专业实习实践中的应用，培养学生对学习本专业的自豪感、自主学习和创新能力，提升学生专业竞争力。 ⑤课程总结 教师活动：引导学生思考课程活动的特点和意义；对学生回答进行归纳补充，共同总结利用BIM技术进行数字还原的方法；认识升华，在梳理知识点过程中，通过实现BIM技术学习、专业实践学习、能力素质培养等于一体的课程教学，强化该课程教学对助力学校智慧校园建设和可视化校园基础设施运维管理的贡献。 学生活动：认真思考，小组讨论;认真改进梳理知识点，绘制思维导图；认真体会对学校建筑和BIM技术的认识，做到知行合一。 设计意图：梳理总结知识点，加强物理记忆和逻辑理解。 思政融入：通过素材的选择创设任务，强化对专业性的学习和热爱，润物细无声。通过学校教学楼等的数字模型还原，引导学生建立方法论思维，培养学生解决问题的能力和职业自豪感。 ⑥课后思考 教师活动：发布学生任务，要求学生完成BIM学习报告，内容包括对BIM的认识、BIM建模实操过程和学习心得体会、意见、建议等；使用问答星发布调查问卷，完成本次教学活动反思；通过线上线下提供课后指导。 学生活动：完成任务和调查问卷；通过线上线下提出疑惑问题；查看作业建议，修整完善。 设计意图：巩固知识点，加深学生记忆；为后续课程的学习奠定基础，了解学生的学习情况，便于调整教学策略和评价学生。 思政融入：树立正确的职业观与奋斗精神，宣传行成于思、业精于勤的务实职业精神。贯彻“数字中国”、“智慧社会”国家战略，推进BIM技术在建设行业信息化的应用，加深对本专业了解，增强职业自信。 （2）教学方法 本课程整体采用问题导向法和任务驱动法，在课程讲授时用直观演示法和实操演练法，在课堂练习时采用合作探究法和项目实战法。 （3）教学活动设计 知识回顾——旧知引入：对课前知识内容进行回顾复习，对给排水工程案例和设计理论进行介绍，引出水工程建筑信息模型的作用和意义。 ↓ 课程导入——提出任务：掌握BIM基本技能，描绘校园既有建筑。 ↓ 指导教学——新知学习：基于广联达软件的应用，多专业协同展示应用等。 ↓ 课程练习——知识应用：学习绘制轴网、标高、柱子、梁、墙体、楼板、窗户、楼梯等构件，完成完整建筑模型及应用、Lumion漫游，进行PPT汇报。 
↓ 课程总结——知识总结：对知识点进行归纳总结，对学生BIM作品进行点评，指出学生作品中的亮点和有待改进之处，加强整体认识和深刻理解。 
↓ 课后思考——能力拓展：布置课后BIM学习报告，主要包括BIM建模实操过程和学习心得体会、意见、建议等，进一步拓展应用能力。 （4）课程思政设计 深化培养学生专业制图及表现能力，引导在校学生学习并熟练掌握相应制图软件及渲染工具，适应未来地方经济建设需求，提高综合素质和就业竞争实力。 通过活动强化学生参与工程建设意愿，令学生了解社会需求、熟悉工程建筑、关心建设质量，提高工程育人成效；并进一步加深学生对本专业和建筑行业的理解，提高学生分工协作意识和能力。 以本课程为载体，推动具备服务社会需求能力的团队走出校园，走向社会，服务京津冀建设、美丽乡村建设，亮化展示学校育人成果，持续提高学校声誉。 |
教学反思 |
（500字以内） 结合学生学情的深入分析和思考，根据学生的学习成绩分析和教学评价，持续改进实践教学策略和实践教学方法，以期实现教学相长，提高教学效果。 （1）根据学生的学习基础强化渐进式教学方式。 将课程内容和难度逐步分解和引导，采用设置问题、应用情景、自然现象等不同的方式导入主题，以激发学生的学习兴趣，引导学生去思考，将实践内容按学习解题设计成一个个由浅入深的渐进式教学模块，教师适时点拨、启迪，采用学生易于接受的方法呈现新知识，引导学生从简单到复杂进行课程内容学习，逐步提升学生学习效果。 （2）实践教学方法应更加突出以学生为本。 专业创新实践（1）课程的突出特点是具有很强的跨学科性、实践性、环保性和创新性，要求学生在掌握一定的给排水设计理论基础上能够熟练进行调研实践。实践教学方法应进一步强调学生的主体地位，教师不再是单纯的知识传授者，而是学生学习的促进者、指导者和合作者。教师应根据课程目标、学习活动的要求以及学生的需要，灵活转变不同的角色，引导学生发展自主学习能力，充分挖掘学生的潜能。 （3）增强实践教学的真实性和多样性。 将给排水工程设计与建筑工程相结合，通过实际实践项目，让学生理解和应用给排水工程设计在专业实践中的意义和作用。教师可以组织实地考察、实践操作或实习项目，让学生亲身体验和实践给排水工程设计。利用VR给排水工程仿真虚拟实验室、模拟软件等技术手段，提供更真实的花艺实践环境和体验，提高学生的实践学习能力。 （4）课程思政方式持续改进与元素持续更新。 教师作为课程思政的引导者要通过持续学习来不断更新自己知识结构，要根据课程思政的要求对课程进行全面重塑，做到内心认同，全心投入，认真研究，持续改进，要全面扩展理解课程思政，挖掘育人元素，不止于思政元素。利用高质量和高科技含量的给排水相关主题打动学生，对专业产生学习兴趣，引导学生立德成人、立志成才。 |
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