給排水科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐類課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

（武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 湖北武漢 430072）

工程專業(yè)的高等教育是理論教育與實(shí)踐教育的統(tǒng)一，只有實(shí)現(xiàn)了理論認(rèn)知向工程實(shí)踐能力與工程創(chuàng)新能力的轉(zhuǎn)化，才能保證學(xué)生成長(zhǎng)為合格的工程技術(shù)人員，適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而實(shí)踐教育正是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的必要條件。如何提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，充分利用社會(huì)資源同時(shí)服務(wù)社會(huì)發(fā)展成為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)發(fā)展的關(guān)鍵。[1]

一、改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方式

改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方式才能從根本上提高實(shí)踐教學(xué)效果。除了在實(shí)習(xí)前進(jìn)行適當(dāng)講解外，還采取了一系列措施以保障實(shí)踐教學(xué)效果。我校聘請(qǐng)了具有多年工程經(jīng)驗(yàn)的工程師作為現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)老師，在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)演示現(xiàn)場(chǎng)操作，并在開始實(shí)習(xí)前舉辦針對(duì)性的知識(shí)講座。講座中的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是書本中學(xué)不到的，學(xué)生聽得很認(rèn)真，收到了良好效果。另外，我校還將生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí)加強(qiáng)為頂崗實(shí)習(xí)，將學(xué)生領(lǐng)入生產(chǎn)第一線，參與生產(chǎn)操作和維護(hù)過(guò)程，與企業(yè)技術(shù)人員面對(duì)面交流。此外，還在實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上加強(qiáng)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，減少演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，著重于訓(xùn)練學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。我校還采用舉辦模型制作大賽、鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)課題等方式在豐富學(xué)生課內(nèi)外的學(xué)習(xí)生活的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。[2]

二、實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方式改革

成績(jī)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和教學(xué)效果。針對(duì)存在的問(wèn)題，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方式進(jìn)行了如下改革: 鼓勵(lì)單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程或提高實(shí)驗(yàn)課程分值，加強(qiáng)師生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度; 調(diào)整成績(jī)分配比例，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分占 30，實(shí)驗(yàn)操作部分占 40 ，實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分占 30 。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生提供了良好的自學(xué)途徑，增加了師生交流的機(jī)會(huì)。學(xué)生通過(guò)自學(xué)預(yù)習(xí)的方式掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，節(jié)省了課堂學(xué)習(xí)時(shí)間，延長(zhǎng)了實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，課堂上可以自行完成實(shí)驗(yàn)器材、藥品的準(zhǔn)備工作，切實(shí)培養(yǎng)了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力。由于實(shí)驗(yàn)方案不同，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容也各不相同，這就在很大程度上控制了實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象。這種考核方式對(duì)學(xué)習(xí)的全過(guò)程進(jìn)行跟蹤，更具有公平性、合理性，使學(xué)生有學(xué)習(xí)動(dòng)力，更加注重學(xué)習(xí)過(guò)程，也使得教師能夠更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

三、加強(qiáng)核心課程建設(shè)

專業(yè)核心課程是一個(gè)專業(yè)課程體系中居于關(guān)鍵核心的部分課程，這部分課程處于該專業(yè)核心知識(shí)領(lǐng)域，構(gòu)成了該專業(yè)畢業(yè)生必須具備的基本能力要素。給排水科學(xué)與工程專業(yè)課程體系有學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)課程和專業(yè)課程構(gòu)成。學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)課程主要包括水力學(xué)、建筑力學(xué)、水分析化學(xué)、水文學(xué)與水文地質(zhì)、土建工程基礎(chǔ)、水處理生物學(xué)等課程。專業(yè)課程主要包括水處理生物學(xué)、泵與泵站、水資源利用與保護(hù)、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)、建筑給水排水工程、水質(zhì)工程學(xué)、水工程施工、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)、水工程儀表與控制、水工程經(jīng)濟(jì)等。從給排水專業(yè)工程技術(shù)人才所需具備的知識(shí)、能力和素質(zhì)要素出發(fā)，給排水科學(xué)與工程專業(yè)核心課程應(yīng)該包括水處理生物學(xué)、泵與泵站、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)、建筑給水排水工程、水質(zhì)工程學(xué)五門課程。加強(qiáng)核心課程建設(shè)是提高專業(yè)人才能力素質(zhì)培養(yǎng)的最直接最有效的手段，使給排水專業(yè)畢業(yè)生具備專業(yè)最基本的要求，提高畢業(yè)生市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。加強(qiáng)專業(yè)核心課程建設(shè)，就是要以提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、綜合運(yùn)用能力、綜合創(chuàng)新能力為目標(biāo)，采取綜合合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方式方法、改進(jìn)教學(xué)手段、改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系、革新實(shí)踐教學(xué)方式等手段，切實(shí)提高專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。[4]

四、校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)

在加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的同時(shí)，校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)也需加強(qiáng)。盡管校外實(shí)習(xí)基地主要以參觀為主，但是校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)不能代替校外實(shí)習(xí)基地。因?yàn)樾?nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以從理論、技術(shù)的角度提供給學(xué)生鍛煉實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但是企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)、企業(yè)的管理，校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是無(wú)法呈現(xiàn)給學(xué)生的，而且水處理技術(shù)千變?nèi)f化、更新日新月異，校內(nèi)平臺(tái)只能提供最基本、最常用工藝技術(shù)的實(shí)訓(xùn)，更多的新技術(shù)還是需要學(xué)生到企業(yè)、到工廠實(shí)地去了解。因此，必須通過(guò)加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地的的建設(shè)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。鑒于當(dāng)前校外實(shí)習(xí)普遍采用參觀為主的方式，為了解決實(shí)習(xí)效果差的問(wèn)題，應(yīng)該開拓思路，結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)手段，努力提升實(shí)踐教學(xué)效果。例如借助多媒體技術(shù)、3D技術(shù)等，把學(xué)生無(wú)法實(shí)際動(dòng)手、無(wú)法深入了解的內(nèi)容采用多媒體、動(dòng)畫技術(shù)逼真地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而使學(xué)生能夠切身體會(huì)到實(shí)際操控的體驗(yàn)，從而有效地提升實(shí)踐教學(xué)效果。

五、課程大綱和內(nèi)容更新

創(chuàng)新課程總課時(shí)為20學(xué)時(shí)，課程內(nèi)容應(yīng)涉及給排水科學(xué)與工程專業(yè)理論、實(shí)踐操作和最新前言技術(shù)。專業(yè)理論部分應(yīng)與《水質(zhì)工程學(xué)（上、下）》的基礎(chǔ)理論內(nèi)容相銜接，是對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的深化，而不是從新學(xué)習(xí)一門新知識(shí)。實(shí)踐操作是為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，進(jìn)而提升專業(yè)能力。最新前言技術(shù)介紹是為了開闊學(xué)生的視野，拓展學(xué)生知識(shí)應(yīng)用的思路。因此，這三個(gè)方面的課程內(nèi)容，學(xué)時(shí)的分配很重要。在《一體化污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理》課程開設(shè)的3個(gè)學(xué)期中，基礎(chǔ)理論知識(shí)和技術(shù)討論安排了14學(xué)時(shí)，其中討論6學(xué)時(shí)。實(shí)踐操作4學(xué)時(shí)，專業(yè)前沿技術(shù)介紹兩學(xué)時(shí)。對(duì)于這種學(xué)時(shí)安排，不同學(xué)期的學(xué)生反映不同：對(duì)于熟悉《水質(zhì)工程學(xué)（上、下）》的2012級(jí)學(xué)生，認(rèn)為討論時(shí)間少，理論教學(xué)多；而對(duì)于不熟悉《水質(zhì)工程學(xué)（上、下）》課程的2013級(jí)學(xué)生，認(rèn)為理論教學(xué)少，討論浪費(fèi)時(shí)間?？梢姡虒W(xué)大綱和內(nèi)容的設(shè)置要根據(jù)學(xué)生的需求和能力進(jìn)行制訂。對(duì)于前沿技術(shù)介紹的兩學(xué)時(shí)，應(yīng)每年固定進(jìn)行更新，以保證技術(shù)的前瞻性和指導(dǎo)性。[5]

六、教學(xué)模式改革

七、考核方式和結(jié)果

考核以作業(yè)（查找專業(yè)數(shù)據(jù)）和討論組回答問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力為綜合考核。通過(guò)專業(yè)資料的查找和整理情況，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)專注度；而通過(guò)討論完回答問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力可以考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的掌握情況和靈活運(yùn)行能力。當(dāng)前，學(xué)校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新課程的評(píng)價(jià)僅有通過(guò)和不通過(guò)兩種結(jié)果，這種評(píng)價(jià)太籠統(tǒng)。這樣無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)優(yōu)異的學(xué)生準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，打消了這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；也不利于對(duì)混學(xué)分學(xué)生的督促，不利于促進(jìn)其更好地投入學(xué)習(xí)過(guò)程中。[6]

八、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革的內(nèi)容

1．建立合理的實(shí)踐教學(xué)方案

根據(jù)以前教學(xué)方案存在的不足和實(shí)踐教學(xué)改革的需要，修改、調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方案。實(shí)習(xí)教學(xué)大綱是專業(yè)根據(jù)教學(xué)計(jì)劃制定的指導(dǎo)實(shí)習(xí)教學(xué)工作的綱領(lǐng)性檔。凡教學(xué)計(jì)劃規(guī)定開設(shè)的實(shí)習(xí)均編制實(shí)習(xí)教學(xué)大綱，在實(shí)習(xí)大綱中針對(duì)實(shí)習(xí)名稱、目的、任務(wù)、內(nèi)容、時(shí)間、參考書、方式及成績(jī)考核等作出具體規(guī)定。在實(shí)習(xí)教學(xué)大綱執(zhí)行過(guò)程中注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，定期修訂，不斷豐富和完善實(shí)習(xí)教學(xué)大綱，不斷改革教學(xué)內(nèi)容與方法。[7]

積極改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法，制定合理的實(shí)踐教學(xué)方案，全面提高學(xué)生實(shí)習(xí)的效率和質(zhì)量，使學(xué)生在實(shí)踐中真正鞏固和加深理解在課本中學(xué)到的理論知識(shí)，并從實(shí)踐中學(xué)到許多實(shí)用的東西。同時(shí)也將提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。[8]

2．建立生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)管理體系

加強(qiáng)實(shí)習(xí)動(dòng)員、過(guò)程管理與成果考核三個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)習(xí)采用點(diǎn)面結(jié)合，將重點(diǎn)實(shí)習(xí)與參觀實(shí)習(xí)區(qū)分開來(lái)，提出不同的實(shí)習(xí)要求，加強(qiáng)過(guò)程管理。成果考核采用實(shí)習(xí)報(bào)告答辯制。

在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)主要采用以下措施：

（1）生產(chǎn)實(shí)習(xí)沿襲本專業(yè)的優(yōu)良傳統(tǒng)，將下廠跟班實(shí)習(xí)與參觀實(shí)習(xí)相結(jié)合；

（2）實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，對(duì)生產(chǎn)實(shí)際較為熟悉、了解實(shí)習(xí)點(diǎn)的基本情況、工作責(zé)任心強(qiáng)、有一定組織管理能力的教師擔(dān)任。

從廣義上講，設(shè)計(jì)單位內(nèi)部、建設(shè)單位、咨詢單位、監(jiān)理單位、施工單位，甚至鐵路總公司工程管理中心，都具有一定的施工圖審核職能。本文中談到的施工圖審核，主要是專指咨詢單位開展的審核工作。

（3）加大了工作力度，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)經(jīng)費(fèi)，鞏固和擴(kuò)大生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，與相關(guān)水廠簽定了合作協(xié)議，明確責(zé)、權(quán)、利，保證實(shí)習(xí)基地的統(tǒng)一與一致，同時(shí)尋找水廠數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供更為完整的資料，更深入了解，為生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)做好基礎(chǔ)。

（4）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員講解；指導(dǎo)老師全程指導(dǎo)，解答各種提出的問(wèn)題；分小組，指定小組長(zhǎng)，每天明確實(shí)習(xí)內(nèi)容，做到有的放矢；

（5）嚴(yán)格考核，進(jìn)行實(shí)習(xí)答辯，檢查實(shí)習(xí)效果，讓每一位學(xué)生都動(dòng)手，參與到實(shí)習(xí)過(guò)程中去。

在畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)做到：

（1）畢業(yè)實(shí)習(xí)以參觀實(shí)習(xí)為主，加強(qiáng)學(xué)生工藝設(shè)計(jì)和工藝比選的理念；

（2）實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，對(duì)生產(chǎn)實(shí)際較為熟悉、了解實(shí)習(xí)點(diǎn)基本情況、工作責(zé)任心強(qiáng)、有一定組織管理能力的教師擔(dān)任。

（3）加大工作力度，增加畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué)經(jīng)費(fèi)，為學(xué)生提供更為完整的資料，使學(xué)生更深入了解工藝與技術(shù)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好基礎(chǔ)。

（4）實(shí)行畢業(yè)實(shí)習(xí)的答辯制。

3．建立畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量管理體系

逐步采用本科生開題報(bào)告評(píng)審制和答辯制，對(duì)照開題報(bào)告設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量要求，引入中期檢查環(huán)節(jié)，建立完善的畢業(yè)設(shè)計(jì)考核體系。

（1）加強(qiáng)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師的管理工作，通過(guò)建立制度和獎(jiǎng)懲機(jī)制，從嚴(yán)治教，明確指導(dǎo)教師的職責(zé)，增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，使其集中精力完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）環(huán)節(jié)的各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題切實(shí)做到與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展緊密結(jié)合，把一人一題作為選題工作的重要原則。

（3）進(jìn)一步強(qiáng)化和完善畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)范化要求與管理，圍繞選題、開題、指導(dǎo)、中期檢查、評(píng)閱、答辯等環(huán)節(jié)，制定明確的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，嚴(yán)格考核，采取評(píng)閱、答辯等形式，檢查和驗(yàn)收畢業(yè)設(shè)計(jì)成果。

（4）加強(qiáng)中期檢查環(huán)節(jié)，根據(jù)目前學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)在最后一月突擊的弊病，提出中期檢查環(huán)節(jié)，并將中期檢查上升到全系高度，由院系統(tǒng)一組織老師分組進(jìn)行檢查，避免以前個(gè)別老師自己監(jiān)督的不力，同時(shí)確保公平與公正。

（5）完善與優(yōu)化畢業(yè)答辯，畢業(yè)答辯中包含畢業(yè)實(shí)習(xí)答辯，擴(kuò)大公開答辯范圍，所有申請(qǐng)優(yōu)秀者都需要進(jìn)行答辯，并且對(duì)中期的檢查不合格的學(xué)員必須再次完成公開答辯。[9]

4．實(shí)習(xí)答辯制的完善與科學(xué)化

建立各科圖片，視頻和題目數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于答辯時(shí)隨機(jī)抽取題庫(kù)，使答辯制更加科學(xué)化。

九、四個(gè)特色課程的建設(shè)

特色課程的建設(shè)是基于完善的綜合課程體系而提出的。綜合課程體系的建設(shè)應(yīng)包含三方面:一是基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)，如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、自然科學(xué)基礎(chǔ)、人文科學(xué)等;二是力學(xué)、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，如工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、水力學(xué)、工程化學(xué)、分析化學(xué)等相關(guān)知識(shí);三是工程基礎(chǔ)知識(shí)，如核心工程基礎(chǔ)知識(shí)、高級(jí)工程基礎(chǔ)知識(shí)、給排水科學(xué)與工程基礎(chǔ)知識(shí)等。綜合課程體系的建設(shè)與實(shí)施是為了培養(yǎng)學(xué)生的基本素養(yǎng)和基礎(chǔ)理論，實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有的知識(shí)積累，以及初步提升解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。創(chuàng)新的思維具有跨學(xué)科性，基本的課程體系建設(shè)一定要突出綜合性。

在綜合課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，還要突出特色課程的建設(shè)。卓越工程師人才培養(yǎng)總原則有兩點(diǎn):一是精英化的教育，二是面向特定行業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)特色人才。應(yīng)該突出與區(qū)域行業(yè)相結(jié)合的特色人才培養(yǎng)，強(qiáng)化工程實(shí)踐特色課程的建設(shè)。圍繞卓越工程師計(jì)劃明確學(xué)生工程能力培養(yǎng)的總體要求，結(jié)合學(xué)校給排水專業(yè)的發(fā)展特色，進(jìn)一步完善四個(gè)特色課程的建設(shè)。建設(shè)“工程實(shí)訓(xùn)”課程，形成學(xué)校人才培養(yǎng)特色。學(xué)校前身為華東冶金學(xué)院，具有鮮明的冶金行業(yè)特色。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在冶金行業(yè)廢水處理領(lǐng)域具有一定的優(yōu)勢(shì)，在此基礎(chǔ)上建設(shè)“冶金企業(yè)水處理”課程，突顯行業(yè)特色。設(shè)置revit三維設(shè)計(jì)的“給排水工程CAD”與基于海綿城市設(shè)計(jì)的“城鎮(zhèn)防洪及雨洪利用”兩門課程，以滿足用人單位對(duì)畢業(yè)生的要求，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)的新需求。上述四門特色課程的建設(shè)具有學(xué)科優(yōu)勢(shì)的鮮明特征，有利于推動(dòng)該專業(yè)卓越工程師計(jì)劃的實(shí)施，更好地為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀專業(yè)人才。