基于專業(yè)認證的給排水科學與工程專業(yè)工程教育與工程能力培養(yǎng)與實踐

張純　汪彩文　汪愛河　蔣海燕　李好

摘 ?要：針對國際工程教育認證的要求，結合我校給排水科學與工程專業(yè)準備專業(yè)認證的契機，分析了目前專業(yè)在應用型人才培養(yǎng)中存在的問題，針對性地修訂了人才培養(yǎng)方案和課程體系，提高學生工程能力與素質，促進專業(yè)辦學內涵式發(fā)展。

關鍵詞：專業(yè)認證;工程教育;工程能力

中圖分類號：C961 ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2019）17-0155-03

Abstract： In response to the requirements of international engineering education certification， combined with the opportunity of preparing for professional certification for water supply and drainage science and engineering majors， we analyzed the problems existing in the cultivation of applied talents， and revised the personnel training program and curriculum system in a targeted manner. Improve students' engineering ability and quality， and promote the connotative development of professional schools.

Keywords： professional certification; engineering education; engineering capabilities

工程師不同于科學家，“科學家發(fā)現已有的世界，工程師創(chuàng)造從未有過的世界”。工程師所從事的工程構想、設計、實現和運行工作，均是實踐的過程與體現。對于工科學生而言，實踐是創(chuàng)造性應用和發(fā)展理論的過程，是綜合能力形成的過程，大學本科四年是參與工程實踐、形成工程思維、獲得工程經驗的極重要時機[1]。對比時代要求，我國本科工程教育實踐教學還存在諸多不足，影響了人才質量和國際競爭力。工業(yè)產品評估認證的發(fā)展目的即最大限度保證工程教育質量，突破原有的工程教育技術壁壘，使得具有工程能力的學生的培養(yǎng)實現標準化、規(guī)模最大化、效益最大化。地方工科院校要不斷提高對工程教育的認識，切實提高工程教育質量;教學過程中時刻關注國內外工程師制度改革的前提和基礎，推動教育國際化，增強工程教育競爭力。發(fā)達國家高度重視工程教育。美國推行了加強STEM教育體系的國家行動計劃“2020工程師”計劃、工程教育聯合體（EEC計劃）等系列工程教育計劃，并強調今后要加強和強化高等教育評估，將政府撥款跟評估掛鉤;歐盟亦提出了加強歐洲高等工程教育，提出了相應的歐洲工程的教學與研究計劃，培養(yǎng)21世紀的優(yōu)秀工程師[2]。

一、地方工科院校進行專業(yè)認證的重要性

如何提高應用型人才培養(yǎng)質量是目前高等院校尤其是地方工科院校面臨的重要問題。在應用型工程能力培養(yǎng)遇到瓶頸時，提高教學質量的迫切性是教學工作面臨的新形勢、新問題。教育部本科教學質量與教學改革工程的實施提出了新的要求，“質量工程”為今后地方工科院校應用型人才培養(yǎng)提出了新方向和目標。我國經濟發(fā)展與城市建設的需要以及工業(yè)化發(fā)展需要大量的優(yōu)秀工程師，尤其中國城鎮(zhèn)化的發(fā)展更需要較多市政基礎設施設計與施工管理人才。

在歐美發(fā)達國家高度重視工程教育的背景下，我國地方高校應高度重視工程教育在高等教育中的重要作用，加快工程教育模式改革，并樹立正確的工程教育與工程認證觀念，認清工程認證的結果與學科水平無直接相關性，對待工程認證實事求是，客觀公正，以證據說話，摒棄工程認證過程中的模糊判斷與預設結論，以提高學生工程教育質量為目的，摒棄功利心，以持續(xù)高質量工程教育為目的，拋卻功利心，并持續(xù)改進提升教學質量，力戒攀比風[3，4]。

二、基于專業(yè)認證的課程體系改進

課程體系關注是否體現了認證所倡導的基本理念，即要以全體學生成長為中心，全方位指導結果作為導向，有效結合形成性評價、課程目標，畢業(yè)要求達成度，持續(xù)改進，機制與有效運行等指標，改進課程體系。課程設置需要聚焦（標準）要求的內容，要以學生為中心，目標圍繞學生工程能力的培養(yǎng)，并根據對學生期望設計，注意不要脫離標準，并關注機制是否健全與執(zhí)行，執(zhí)行效果如何，是否有利于學生達成預期目標，評價的焦點是對學生表現的評價，必須考慮全體學生。課程設置參照國際工程人才培養(yǎng)的OBE （Outcome-Based-Education），結合專業(yè)實際設置與修改課程體系[5，6]。

根據表1中OBE教學體系與傳統(tǒng)教學體系的差異與要求，我校給排水科學與工程專業(yè)積極準備住建部專業(yè)認證的契機，修訂了新的人才培養(yǎng)方案和理論與實踐課程體系，如在《水工程經濟與概預算》課程中增設增加一周《水工程概預算課程設計》實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生就業(yè)后完成給排水規(guī)劃設計及工程咨詢項目中涉及的經濟分析和成本核算完成能力。原有《給排水CAD》及《給排水計算機應用》課程教學大綱中增設鴻業(yè)市政管線和BIM的教學內容，真題鍛煉學生利用鴻業(yè)市政管線進行給排水規(guī)劃圖紙編制、水力計算及給水排水管道施工圖設計能力，并對圖紙的標準化進行強化。同時，增設1.5個學分共48學時的《給排水設計規(guī)范解讀及應用》、《水工程運營與管理》及《水工程案例分析與解讀》三門課程，三門課程聘請校外工程經驗豐富的工程師以講座的形式進行集中授課，既提高學生的學習興趣，又加強了給排水專業(yè)課程理論教學、設計規(guī)范及工程案例之間的有效銜接，對后續(xù)的畢業(yè)設計及工作能力構成有效提升。

三、基于工程能力培養(yǎng)的實踐平臺建設

學院高度重視給排水科學與工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)與學生工程能力提高的教學環(huán)節(jié)建設。學院成立了市政工程研究所、城市水環(huán)境研究所及教師工作室，除高度重視課堂理論教學外，積極發(fā)展第二課堂培養(yǎng)學生的工程實踐能力與科學研究能力，把學生創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)融入到教學各個環(huán)節(jié)，注重學生較復雜工程與科技問題的認識與初步解決能力。從校級、省級乃至國家級大學生科技創(chuàng)新項目的申報、實驗方案的制定、數據檢測及儀器分析方法到科研論文的寫作與發(fā)表進行全方位的指導。吸收學生參與教師縱向科研課題，培養(yǎng)學生解決科學問題的能力，在國內外科技文獻查閱、研究方案的制定與開展及探索性實驗的開展等環(huán)節(jié)給予充分指導，使得學生掌握縱向科研項目研究的基本程序、步驟與方法，初步掌握科研項目的獨立思考、論文寫作到投稿的基本能力。近三年本專業(yè)學生主持校級大學生科技創(chuàng)新項目5項，國家和湖南省大學生科技創(chuàng)新項目各2項，申報專利3項，發(fā)表論文5篇。應用型人才培養(yǎng)過程與企業(yè)共贏互惠的原則，加強與行業(yè)企業(yè)的辦學合作與聯系。與中國水務（長沙）有限公司及湖南泛華設計公司合作申請湖南省產學研示范基地，通過與企業(yè)的緊密結合與協(xié)作，促進學生進行城市市政工程的規(guī)劃、施工圖設計、改擴建工程等復雜工程問題的訓練，培養(yǎng)學生解決工程問題的能力及團隊協(xié)作精神，對學生的工程能力訓練取得良好效果。近三年，學生參與教師及產學研示范基地的各類給水工程規(guī)劃、排水規(guī)劃、消防規(guī)劃及水廠施工圖設計、美麗鄉(xiāng)村農村污水收集規(guī)劃、各類給排水工程可行性研究報告近30余項，學生的工程規(guī)劃設計能力、繪圖軟件應用能力、設計規(guī)范應用能力及獨立解決工程實際問題的能力均得到有效提升，后續(xù)將繼續(xù)通過工程教育與工程能力特訓，使得學生在以下方面獲得較大提升，如表2所示。

四、基于工程認證的條件與問題分析

我校“給排水科學與工程”專業(yè)開設于1984年，在軟硬件方面已有較好的積累，具備了較好的教學改革基礎和環(huán)境;同時，2017年上半年修訂了新的基于應用型人才培養(yǎng)及工程能力提高的培養(yǎng)方案。給排水科學與工程專業(yè)教研室現有專職教師11人，其中高級職稱5人，博士5人，在讀博士1人，外聘實踐教學指導專家5人，雙師雙能型教師9人，能滿足工程教育、實習實訓等實踐教學環(huán)節(jié)需要。實習實訓基地：給排水科學與工程專業(yè)目前擁有流體力學實驗室、水質工程學實驗室（Ⅰ、Ⅱ）、水質分析師、水處理精密儀器室（Ⅰ、Ⅱ）、分析天平室、開放性實驗室（Ⅰ、Ⅱ）、金工實訓室、市政工程研究所及城市水環(huán)境研究所等實踐教學基地，可滿足學生校內工程實訓的需要。擁有中國水務（長沙）有限公司省級產學研基地、北京首創(chuàng)常德污水凈化中心、常德自來水公司、益陽自來水公司、常德海綿城市建設公司、泛華建設集團有限公司湖南設計分公司等校外實習基地。學校有成熟的規(guī)章制度，確保項目研究的正常開展和運行。目前給排水科學與工程專業(yè)正在積極準備住建部專業(yè)評估認證工作，專業(yè)實驗室及綜合實訓室條件得以大幅改善，為本課題的開展提供了更好條件。學校對工程教育改革、實踐工程改革、專業(yè)認證及應用型人才培養(yǎng)有長遠的規(guī)劃，在2016年制定了《關于實施湖南省普通高等學校教學質量與教學改革工程的意見》，學校一直重視教學改革和教學研究工作，將為本項目提供環(huán)境、制度支持。近三年獲得湖南省教學成果三等獎1項，湖南城市學院教學成果一等獎1項。

五、結束語

目前專業(yè)人才培養(yǎng)的主要問題在于缺少具有工程經驗的實踐教學教師，教研室年輕教師居多，教學經驗與手段尚不豐富，缺少教學團隊，學生工程能力培養(yǎng)難以有效銜接。主要擬解決方法為擴大產學研基地合作力度，使實踐教學工程化、規(guī)范化;其次通過安排專業(yè)教師到設計院、設計公司訓練，參與企業(yè)生產、設計、研發(fā)、管理等實際工作，提高教師實踐教學指導能力、工程設計開發(fā)能力和工程技術創(chuàng)新能力;再次，通過建立高校專職教師與企業(yè)兼職教師的合作機制，使兩者在處理和解決復雜實際工程問題的經驗及學生教育教學方法相互學習、取長補短，同時提升專業(yè)辦學質量，促進專業(yè)內涵式發(fā)展，使專業(yè)辦學逐漸滿足國際工程教育認證的辦學要求。

參考文獻：

[1]孫愛晶，等.卓越背景下實踐教學方法改革與學生工程實踐能力培養(yǎng)[J].中國大學學，2013（6）：79-80.

[2]寇有志.美國工程技術教育專業(yè)鑒定制度的特色與借鑒[J].中國信息技術教育，2014（10）：78-80.

[3]蔡小春，等.美國高校工程溝通能力培養(yǎng)課程分析及其啟示[J].高等工程教育研究，2017（1）：57-60.

[4]林健.工程教育認證與工程教育改革和發(fā)展[J].高等工程教育研究，2015（2）.

[5]林健.如何理解和解決復雜工程問題——基于《華盛頓協(xié)議》的界定和要求[J].高等工程教育研究，2016（5）.

[6]張華，等.工程教育專業(yè)認證背景下的大學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].高教學刊，2018（9）：29-33.