產(chǎn)學(xué)研融合背景下給排水科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)研究

摘 要 產(chǎn)學(xué)研融合在現(xiàn)代職業(yè)教育中逐漸成為提升教學(xué)質(zhì)量的核心模式。給排水科學(xué)作為工科專業(yè)，具有高度的實(shí)踐性，要求學(xué)生具備技術(shù)應(yīng)用能力。文章深入探討了產(chǎn)學(xué)研融合的理論背景，并詳細(xì)分析了當(dāng)前給排水科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)存在的主要問題?；诖耍恼绿岢隽嘶诋a(chǎn)學(xué)研合作的實(shí)踐教學(xué)課程體系設(shè)計(jì)、校企協(xié)同的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)以及驅(qū)動(dòng)真實(shí)工程項(xiàng)目實(shí)踐的具體策略與實(shí)施步驟，以期通過這些措施，全面提升學(xué)生的實(shí)際操作能力和職業(yè)競爭力。

關(guān)鍵詞 產(chǎn)學(xué)研融合；給排水科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)；工程項(xiàng)目實(shí)踐

中圖分類號：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.36.017

Research on Practical Teaching of Water Supply and Drainage Science and Engineering under the Background of Integration of Industry， University and Research

DING Mingmei， LUO Jingyang， CHENG Song

（Hohai University， Nanjing， Jiangsu 210098）

Abstract The integration of industry， unicersity and research has gradually become a core model for improving teaching quality in modern vocational education. As an engineering major， water supply and drainage science has a high degree of practicality and requires students to possess technical application abilities. The article delves into the theoretical background of the integration of industry， university， and research， and analyzes in detail the main problems that currently exist in the practical teaching of water supply and drainage science and engineering. Based on this， the article proposes a practical teaching curriculum system design based on industry university research cooperation， the construction of training bases for school enterprise collaboration， and specific strategies and implementation steps to drive real engineering project practice， in order to comprehensively enhance students' practical operation ability and professional competitiveness through these measures.

Keywords integration of industry， university and research; practical teaching of water supply and drainage science and engineering; engineering project practice

隨著職業(yè)教育的發(fā)展，產(chǎn)學(xué)研融合逐漸成為提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要模式。給排水科學(xué)與工程作為涉及城市水資源管理、污水處理及管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程學(xué)科，對學(xué)生的實(shí)踐能力與技術(shù)應(yīng)用提出了更高要求。然而，當(dāng)前的實(shí)踐教學(xué)模式仍存在理論與實(shí)踐脫節(jié)、實(shí)訓(xùn)設(shè)施陳舊等問題，亟須通過產(chǎn)學(xué)研融合予以改進(jìn)與提升。

1" 產(chǎn)學(xué)研融合概述

職業(yè)教育背景下，產(chǎn)學(xué)研融合是推動(dòng)給排水科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)的重要途徑，充分體現(xiàn)了學(xué)、研、產(chǎn)三者之間的互動(dòng)關(guān)系，知識沉淀、經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化以及先進(jìn)思想的相互作用，為構(gòu)建高效的實(shí)踐教學(xué)體系奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

學(xué)術(shù)研究（“學(xué)”）作為理論基礎(chǔ)、前沿?zé)狳c(diǎn)和優(yōu)秀案例的主要來源，通過知識沉淀和經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為給排水科學(xué)與工程的教學(xué)內(nèi)容提供了豐富的素材。這種知識的傳遞包括給排水工程的核心理論，還涵蓋了城市水資源管理、污水處理技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用等當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn)。經(jīng)過知識的沉淀后，學(xué)生能夠深入理解并掌握現(xiàn)代給排水工程的復(fù)雜性和多樣性?？蒲虚_發(fā)（“研”）主要體現(xiàn)在行業(yè)前沿技術(shù)和復(fù)雜難題的解決上，旨在將行業(yè)需求轉(zhuǎn)化為科研課題?？蒲虚_發(fā)推動(dòng)了給排水科學(xué)工程的技術(shù)創(chuàng)新，也為實(shí)踐教學(xué)提供了最新的研究成果。先進(jìn)的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)和智能化給排水系統(tǒng)的開發(fā)，使教學(xué)內(nèi)容更具時(shí)代性和前瞻性。學(xué)生參與這些前沿技術(shù)的研究后，可以將理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題的解決，增強(qiáng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。生產(chǎn)實(shí)踐（“產(chǎn)”）則是產(chǎn)學(xué)研融合中最直接的應(yīng)用環(huán)節(jié)，目的是將科研成果應(yīng)用于市政供水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、雨水資源的綜合利用等實(shí)際工程項(xiàng)目。學(xué)生能夠在真實(shí)的工程環(huán)境中檢驗(yàn)所學(xué)知識，并通過創(chuàng)新孵化、導(dǎo)師輔導(dǎo)方式將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，形成完整的實(shí)踐教學(xué)閉環(huán)。

2" 給排水科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)存在的問題

在當(dāng)前的給排水科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)中，盡管產(chǎn)學(xué)研融合的理念已經(jīng)初見成效，但仍存在一些關(guān)鍵問題亟待解決。首先，實(shí)踐教學(xué)課程體系設(shè)計(jì)存在明顯的不足。當(dāng)前的課程體系過于注重理論傳授，缺乏與實(shí)際工程應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合[1]。在給排水管道設(shè)計(jì)、污水處理等關(guān)鍵課程中，教學(xué)內(nèi)容往往停留在理論層面，實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置流于形式，導(dǎo)致學(xué)生難以將所學(xué)知識有效應(yīng)用于實(shí)際工程中。這種課程設(shè)計(jì)的缺陷直接影響了學(xué)生的動(dòng)手能力，削弱了他們解決實(shí)際問題的能力。其次，校企聯(lián)合實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)在很大程度上滯后于行業(yè)發(fā)展的需要。盡管有部分高校已經(jīng)建立了校企合作關(guān)系，但由于合作模式單一、企業(yè)參與度不足，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)基地的設(shè)備陳舊、技術(shù)落后，無法模擬真實(shí)的工程環(huán)境，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中獲得的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際工程需求脫節(jié)。這種狀況限制了學(xué)生接觸前沿技術(shù)的機(jī)會(huì)，也使得他們在畢業(yè)后難以迅速適應(yīng)職場要求。最后，學(xué)生在真實(shí)給排水工程項(xiàng)目中的實(shí)踐機(jī)會(huì)嚴(yán)重不足。由于產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制不夠完善，學(xué)生通常只能參與一些簡單的模擬項(xiàng)目，而無法接觸到復(fù)雜的、具有挑戰(zhàn)性的實(shí)際工程。這種缺乏真實(shí)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)方式，使得學(xué)生在面對實(shí)際工作中的多變環(huán)境時(shí)顯得手足無措，影響了他們在行業(yè)中的競爭力。

給排水科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題集中在課程體系設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)以及真實(shí)項(xiàng)目實(shí)踐三個(gè)方面。這些問題制約了學(xué)生的實(shí)踐能力，也影響了職業(yè)教育為行業(yè)輸送高質(zhì)量人才的效率。只有進(jìn)一步深化產(chǎn)學(xué)研融合，才能有效解決這些問題，為學(xué)生提供更加全面、系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體驗(yàn)。

3" 產(chǎn)學(xué)研融合背景下給排水科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)研究

3.1" 產(chǎn)學(xué)研合作下的實(shí)踐教學(xué)課程體系設(shè)計(jì)

產(chǎn)學(xué)研融合背景下，給排水科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程體系設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)通過循序漸進(jìn)的教學(xué)步驟，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，從而全面提升學(xué)生的專業(yè)能力與實(shí)踐素養(yǎng)[2]。

3.1.1" 基礎(chǔ)階段——工程制圖與CAD技能

在基礎(chǔ)階段，教學(xué)的核心是讓學(xué)生掌握工程制圖與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的基本技能。這一階段主要涉及給排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理、工程制圖規(guī)范和CAD軟件的應(yīng)用。教師教學(xué)時(shí)需要列舉大量實(shí)例，讓學(xué)生熟悉不同類型的管道系統(tǒng)布置及其設(shè)計(jì)要求，重點(diǎn)訓(xùn)練他們的二維和三維設(shè)計(jì)能力。學(xué)生應(yīng)通過不斷的練習(xí)打好扎實(shí)的繪圖基礎(chǔ)，并能熟練使用CAD軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的工程圖紙繪制。此階段為后續(xù)的復(fù)雜設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和精確表達(dá)能力。

3.1.2" 進(jìn)階階段——BIM技術(shù)與Revit軟件應(yīng)用

進(jìn)階階段，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)向建筑信息模型（BIM）技術(shù)拓展，特別是在建筑給排水工程中Revit軟件的應(yīng)用[3]。學(xué)生在這一階段將學(xué)習(xí)如何利用Revit進(jìn)行給排水系統(tǒng)的三維建模與綜合設(shè)計(jì)，還要學(xué)習(xí)復(fù)雜建筑項(xiàng)目中的給水、排水和消防系統(tǒng)的布局與優(yōu)化。教師應(yīng)以實(shí)際項(xiàng)目為案例，指導(dǎo)學(xué)生理解BIM技術(shù)如何在多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)中發(fā)揮作用。此步驟的優(yōu)勢在于提升學(xué)生對復(fù)雜工程環(huán)境的適應(yīng)能力，使其具備跨學(xué)科協(xié)作和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，能夠在數(shù)字化建模過程中預(yù)見并解決潛在的設(shè)計(jì)沖突。

3.1.3" 深化階段——虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用

進(jìn)入深化階段，教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用。學(xué)生將使用虛擬仿真平臺模擬實(shí)際給排水工程的施工與運(yùn)行過程，學(xué)習(xí)如何在虛擬環(huán)境中操作和測試系統(tǒng)的功能與性能。這一階段涉及的知識點(diǎn)包括管道系統(tǒng)的水力計(jì)算、壓力分析以及系統(tǒng)故障模擬與處理等。教師可通過虛擬案例教學(xué)，讓學(xué)生在仿真環(huán)境中獨(dú)立完成從設(shè)計(jì)到調(diào)試的全過程操作。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠使學(xué)生在實(shí)踐中掌握系統(tǒng)的復(fù)雜性，并培養(yǎng)他們解決實(shí)際工程問題的能力，增強(qiáng)其在面對突發(fā)情況時(shí)的應(yīng)對能力。

3.1.4" 應(yīng)用階段——真實(shí)工程項(xiàng)目實(shí)踐與聯(lián)合實(shí)訓(xùn)

在應(yīng)用階段，學(xué)生參與真實(shí)的給排水工程項(xiàng)目，進(jìn)行實(shí)際操作與項(xiàng)目管理。這一階段以校企合作的方式實(shí)現(xiàn)，學(xué)生在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成從工程方案設(shè)計(jì)、施工管理到項(xiàng)目驗(yàn)收的全過程[4]。實(shí)踐內(nèi)容包括現(xiàn)場勘察、施工方案制定、設(shè)備選型與安裝、系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收等具體環(huán)節(jié)。學(xué)生參與實(shí)際工程項(xiàng)目后能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于實(shí)踐，還可以積累寶貴的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)。這一階段的優(yōu)勢在于大幅度提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力，使其在畢業(yè)后能夠快速適應(yīng)職場環(huán)境并承擔(dān)關(guān)鍵任務(wù)。

實(shí)施科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)課程體系后，學(xué)生能夠逐步掌握基礎(chǔ)知識和技能，還能在實(shí)踐中不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，最終實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的無縫銜接，全面提高就業(yè)競爭力。

3.2" 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同下的校企聯(lián)合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同下的校企聯(lián)合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)過程中，明確的流程和科學(xué)的規(guī)劃可以確?；啬軌蜃畲笙薅鹊貪M足教學(xué)和實(shí)踐需求。

首先，學(xué)校應(yīng)根據(jù)給排水工程的實(shí)際需求選擇適合的基地建設(shè)地點(diǎn)?；貞?yīng)靠近或位于有實(shí)際工程項(xiàng)目的區(qū)域，以便學(xué)生能夠直接參與實(shí)際工程。選址完成后，學(xué)校可將基地劃分為理論教學(xué)區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作區(qū)、設(shè)備展示區(qū)和工程模擬區(qū)。理論教學(xué)區(qū)用于基礎(chǔ)理論的講授；實(shí)驗(yàn)操作區(qū)則配置各類模擬裝置，用于小規(guī)模試驗(yàn)；設(shè)備展示區(qū)集中展示當(dāng)前行業(yè)使用的最新設(shè)備；工程模擬區(qū)則模擬真實(shí)的給排水工程環(huán)境，進(jìn)行大規(guī)模實(shí)驗(yàn)和操作。

其次，在設(shè)備選型和采購過程中，學(xué)校應(yīng)優(yōu)先考慮符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)且具有前沿技術(shù)的設(shè)備。實(shí)驗(yàn)操作區(qū)應(yīng)配置各種水質(zhì)檢測儀器、流量計(jì)、管道系統(tǒng)模擬裝置等基礎(chǔ)設(shè)備，以滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)需求。工程模擬區(qū)則需采購智能化水處理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測儀器等能夠進(jìn)行復(fù)雜工況模擬的大型設(shè)備。設(shè)備的采購應(yīng)與企業(yè)協(xié)同進(jìn)行，確保所購設(shè)備與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用一致，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中接觸到與行業(yè)接軌的先進(jìn)技術(shù)。

最后，設(shè)備采購?fù)瓿珊?，下一步是功能區(qū)的設(shè)施建設(shè)與設(shè)備調(diào)試。學(xué)校應(yīng)在實(shí)驗(yàn)操作區(qū)搭建標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)臺架和配套設(shè)施，保證所有實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞?guī)范進(jìn)行。工程模擬區(qū)則需布置能夠進(jìn)行實(shí)際操作的大型設(shè)備，并確保每臺設(shè)備都能夠與其他系統(tǒng)兼容，模擬真實(shí)的工程環(huán)境。在設(shè)施建設(shè)完成后進(jìn)行全面的設(shè)備調(diào)試，為后續(xù)的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)做好準(zhǔn)備。

3.3" 產(chǎn)學(xué)研驅(qū)動(dòng)下的真實(shí)給排水工程項(xiàng)目實(shí)踐

學(xué)生參與實(shí)際工程項(xiàng)目能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于實(shí)踐，還能在真實(shí)環(huán)境中鍛煉解決復(fù)雜問題的能力[5]。

3.3.1" 項(xiàng)目選定與任務(wù)分配

校企雙方共同選定適合的真實(shí)給排水工程項(xiàng)目。項(xiàng)目應(yīng)為市政給排水系統(tǒng)改造、雨水綜合利用工程或污水處理廠升級項(xiàng)目等，具備足夠的規(guī)模和復(fù)雜性。在項(xiàng)目選定后，教師根據(jù)項(xiàng)目需求，將學(xué)生分為若干小組，每組負(fù)責(zé)管道設(shè)計(jì)、水質(zhì)分析、施工管理等特定的任務(wù)模塊。企業(yè)方提供項(xiàng)目背景資料和工程圖紙，學(xué)校則結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，分配具體任務(wù)并明確預(yù)期成果。此過程中學(xué)生可以在真實(shí)環(huán)境中運(yùn)用所學(xué)知識，參與項(xiàng)目的全生命周期管理，增強(qiáng)對實(shí)際工程需求的理解。

3.3.2" 現(xiàn)場調(diào)研與數(shù)據(jù)收集

在任務(wù)分配后，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下開展現(xiàn)場調(diào)研。學(xué)生經(jīng)項(xiàng)目現(xiàn)場的實(shí)地勘查后，掌握地形地貌、管道布置、現(xiàn)有水質(zhì)參數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。學(xué)生還需要利用專業(yè)儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集（利用流量計(jì)測量管道流量、使用水質(zhì)分析儀檢測污染物含量等）。企業(yè)導(dǎo)師會(huì)在此過程中提供技術(shù)支持，確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和完整性。學(xué)生經(jīng)過實(shí)際操作后可以深入理解給排水工程的復(fù)雜性，還能培養(yǎng)他們的數(shù)據(jù)分析能力和細(xì)致的觀察力。

3.3.3" 方案設(shè)計(jì)與技術(shù)論證

學(xué)生基于調(diào)研數(shù)據(jù)開展工程方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行技術(shù)論證。此過程包括水力計(jì)算、系統(tǒng)優(yōu)化、設(shè)備選型及成本分析等內(nèi)容。學(xué)生需應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件進(jìn)行流場模擬，利用工程經(jīng)濟(jì)學(xué)進(jìn)行項(xiàng)目成本效益分析，并結(jié)合環(huán)境影響評價(jià)（EIA）進(jìn)行方案的可行性論證。企業(yè)技術(shù)專家和學(xué)校導(dǎo)師共同參與指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)方案的可行性。

3.3.4" 項(xiàng)目實(shí)施與現(xiàn)場管理

在設(shè)計(jì)方案獲得認(rèn)可后，項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)施階段。學(xué)生在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下，實(shí)際參與施工計(jì)劃編制、材料進(jìn)場驗(yàn)收、現(xiàn)場安裝調(diào)試、質(zhì)量控制等施工監(jiān)督工作。此過程中，學(xué)生需實(shí)時(shí)監(jiān)控管道壓力、流量變化、水質(zhì)指標(biāo)等參數(shù)，并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)調(diào)整施工方案。此過程中，學(xué)生在實(shí)際工程環(huán)境中積累施工管理經(jīng)驗(yàn)，掌握施工現(xiàn)場的協(xié)調(diào)與應(yīng)急處理能力[6]。

4" 結(jié)語

綜上所述，產(chǎn)學(xué)研融合背景下的給排水科學(xué)工程實(shí)踐教學(xué)，通過科學(xué)的課程體系設(shè)計(jì)、完善的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)以及真實(shí)項(xiàng)目的參與，顯著提升了學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決復(fù)雜工程問題的綜合素質(zhì)。未來，應(yīng)進(jìn)一步深化校企合作，推動(dòng)更多創(chuàng)新技術(shù)和實(shí)際工程項(xiàng)目融入教學(xué)，持續(xù)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方法，為行業(yè)培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

*通信作者：程松

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