给排水科学与工程专业实践教学体系构建.pdf

西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期给排水科学与工程专业实践教学体系构建沈哲，曹国震，曾立伟，张乐，陈思，方向青，李妍（西安航空学院能源与建筑学院，陕西 西安，710077）给排水科学与工程专业旨在培养具备城镇给水排水工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程规划、设计、预算、施工和运行管理等方面基本能力，具有较强的给排水行业工程实践能力和综合运用专业知识的创新精神和能力，能够从事设计、施工、预算、运行管理等方面工作的高素质应用型工程技术人才1。在人才培养过程中，实践教学是本科教学中很重要的一个教学环节，是培养学生创新精神、创新能力和实践能力的重要阶段，特别是对新建应用型高校来说，在人才培养方案、师资配备、课程体系等方面均需要体现对学生实践能力和创新能力的培养2。因此，调整和改革实践教学体系，加强实践教学环节管理与质量评价是教学改革的一个重要方向3。本文重点分析了给排水科学与工程专业实践教学环节存在的现实问题，从实践教学课程体系、配套资源、师资队伍及质量评价等方面阐述了实践教学改革措施，以期实现实践教学和理论教学的有机融合，为当地培养更加优秀的具有较强实践能力的应用型人才。一、给排水科学与工程专业实践教学存在的问题（一）实践教学模式单一目前，给排水科学与工程专业开设的实践教学多以验证性、演示性实验为主，而综合设计性、创新性实验设置和开发较少。基于国家和地方的支持，专业实验室配备了相应的实验仪器和设备，但整体仪器设备利用率较低，学生操作动手能力较弱；专业实习和生产实习内容较简单，缺乏深度和系统性，内容以参观实习为主，实施过程以教师教学为主，学生按照教师讲解的内容走马观花，实践能力得不到提升，难以实现创新能力的有效培养。（二）实践教学内容缺乏体系尽管给排水科学与工程专业开设了专业实习、综合实验、实训等多种实践教学环节，但是从大纲内容安排上来看，各实践教学环节之间相互独立，部分内容还有重复，缺乏有效的内在联系和有效衔接，使得学生各方面能力的培养难以持续，同时在专业实习和生产实习的内容连贯性上没有做好安排，导致实习内容重复，效果较差，学生对实验室设备和仿真软件操作不熟悉，虚拟仿真实习平台没有和实际实习内容形成有效的融合。（三）实践教学缺乏资源保障在师资队伍培养方面，负责实验及实习教学的教师大多数都是理论课授课的教师，其缺乏现场实际工作经验，无法解决实际工程问题，没有系统地将专业知识与现场实践进行有效结合；在基地建设方面，专业实践基地的建设数量仍存在不足，涵盖的范围不足以支撑专业涉及的所有工程领域，没有建立包括“水源地给水系统管网建筑给排水排水系统”等多个环节在内的实习基地，难以发挥培养工科学生创新能力的效用，没有实现理论与实践的结合、对应、统一。（四）缺乏行之有效的质量考核评价体系现行的考核方式单一，内容不全面，没有科学的实践教学质量考评体系，且目前的反馈形式还存在诸多局限性，及时性较差，无法充分调动学生参与各个实践环节的积极性。另外，实习的结果评价不够全面，也没有发挥好企业导师的真正作用，导致考评质量下降，很难实现对整个实践教学过程进行分析、评价、改善的目的，与持续改进的目DOI：10.16681/ki.wcqe.202317001作者简介：沈哲（1984），男，副教授，博士。研究方向：工业水环境化学污染与防治技术。注：本文系陕西省教育科学“十四五”规划 2021 年度一般课题（编号：SGH21Y0252）；西安航空学院新工科研究与实践项目（编号：21XGK2004）；陕西本科和高等继续教育教学改革研究项目（编号：21BY167）；西安航空学院课程思政示范课程（编号：22KCSZ26）；西安航空学院校级一流课程（编号：22ZLGC5006）。摘要：文章首先剖析了给排水科学与工程专业实践教学存在的问题，然后提出了给排水科学与工程专业实践教学体系构建策略，包括构建专业核心课程群，丰富教学资源；强化实践教学过程设计与管理，提升实践教学质量；构建实践教学师资队伍，提升教学成效；等等。关键词：实践教学体系；给排水科学与工程专业；多维质量评价系统中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：2095-6401(2023)17-0001-04西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期标还有一定的差距。（五）专业竞赛项目较少，学生创新创业能力培养不足给排水科学与工程专业建设仅有五年时间，学生对各类竞赛项目的参与度不高，且获奖比例较低，如“深水杯”全国大学生给排水科技创新大赛主要涵盖市政给排水处理技术研究与创新、建筑给排水工程、污泥处理与资源化、智慧水务关键技术与管理、黑臭水体治理关键技术、水资源综合管理与保护等方面内容，一些具体技术比较成熟，创新难度较大，学生参与和获奖的比例均较低，且每年学生竞赛项目的实施均不够体系化，缺乏持续性。二、给排水科学与工程专业实践教学体系构建策略基于上述给排水科学与工程专业实践教学存在的问题，要通过构建立体式教学体系，从课程体系设置、教学过程管理、评价考核体系优化等方面进行教学设计与改革，构建专业核心课程群和多维评价体系。同时，还要加强师资队伍体系建设，着力打造多导师协同联动立体式教学体系，以学生为中心，逐步推进专业建设和改革效能建设，多方位对学生进行创新能力、学习能力的培养。（一）构建专业核心课程群，丰富教学资源1.构建专业核心课程群。给排水科学与工程专业实践教学多以课程设计、课程实验的形式开展，实验项目课时约占课程总学时的 30%以上。对此，要通过建立完整的专业核心课程群，以工程教育专业认证为检验标准开展实践教学工作4。给排水科学与工程专业实践教学课程体系如图 1 所示。即要通过实验教学、实习实训、课程设计、创新创业训练不断提升学生动手能力和独立思考能力，进而使其高质量地完成学科竞赛、生产实习、毕业设计等内容。同时，在实践教学中，要增加创新性、设计型实验，充实课程实习内容，并补充给排水创新设计课程，突出以学生为主的实验设计，让学生以小组为单位通过随机抽取的方式进行实验操作和汇报，利用课余时间积极参加教师的科研项目和企业课题，将自己的创新想法和思维运用到实际的创新创业训练相关竞赛项目中，从而潜移默化地培养学生的独立研究创新能力。图 1 给排水科学与工程专业实践教学课程体系2.强化专业实践教学资源体系建设，丰富学科竞赛内容，实现双创融合和产教融合。实践资源配置是实施实践教学过程，保证实践教学顺利完成的重要部分5-6。实践教学资源主要包括实验教学资源、科研平台、实习教学基地等方面内容，如图 2 所示。实验教学资源建设在满足专业实验仪器设备配置和利用以外，应增设 BIM+VR 虚拟仿真实验室，构建给水厂、排水厂、建筑给排水、建筑消防系统、智慧水厂等各给排水科学与工程专业实践教学课程体系实验教学模块课程设计模块实习实训模块创新创业训练模块电子电工实验大学物理实验工程力学实验流体力学综合实验水分析化学实验微生物综合实验水质工程综合实验泵与泵站课程设计给水工程课程设计给水排水管网课程设计排水工程课程设计建筑给排水课程设计金工实习认识实习工程测量实习专业实习给排水创新实验给排水创新设计给排水创业模拟训练研究创新能力训练毕业设计生产实习学科竞赛企业课题科研项目应用型人才培养西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期种模拟软件，在专业实习和生产实习中增加虚拟仿真实习教学内容，如此可实现虚实结合，有效提升学生操作能力和解决问题的能力。同时，构建校地、校企产学研合作平台，建立创新创业学院和未来产业技术研究院，引导学生每年参加专业相关的全国创新创业大赛和学科竞赛，持续提升学生参与各类竞赛的水平，为学生创新创业能力、工程实践能力的培养提供支撑。另外，积极拓展全方面覆盖的实习基地，实现学校与实习基地的全方位合作，两者共同参与制定专业人才培养方案等，将现场真实的工程案例、工程实施环境、工程相关知识、企业文化、企业人才培养和晋升政策、专业职业规划等内容引入课堂，有效实现人才培养与市场需求之间的对接。如此可建立并实施基础实验与专业实验相结合、创新创业训练与教师科研项目创新相结合、专业实习与校外实习基地生产实习相结合的共同培养模式。图 2 给排水科学与工程专业实践教学资源体系（二）强化实践教学过程设计与管理，提升实践教学质量给排水科学与工程专业实践教学体系构建过程中，实践教学过程设计与管理是一项重要的内容，也是影响实践教学质量的关键7-8。鉴于此，高校需要根据给排水科学与工程专业人才培养方案的要求，强化实践教学过程设计与管理，以提升实践教学质量。具体而言，应该从以下两方面着手：一是根据给排水科学与工程专业课程教学计划和实践教学需要，严格执行既定的教学内容和时间；二是针对给排水科学与工程专业各实践环节制定相应的规章制度和教学规范，并对各环节的执行情况进行全过程监督、检查及反馈，形成良性循环。以生产实习为例，其实践教学过程设计与管理的强化应该从以下方面着手：淤制定日趋完善的实践教学计划；于实习手段上，采用“虚拟仿真与现场实习相结合”“企业现场与专业理论相结合”的模式；盂对学生实习过程进行监控，并通过考核对学生实习质量进行检查，以便及时总结，发现存在的问题，进行持续改进。这样，才能有效提升生产实习的质量。（三）构建实践教学师资队伍，提升教学成效将学院、教研室、教师责任层层落实到位，根据专业定位和人才培养目标制定合理的培养方案和建设相应的课程体系，完善教学管理和监督管理方法，实践教学资源配备双创融合产教融合实习合作企业中舜国际工程设计有限公司西安城乡水务有限公司西安创业水务有限公司西安北石桥污水处理厂西安中天博盛水质净化有限公司陕西建工安装集团有限公司第三分公司陕西建工第十一建设集团有限公司膜技术实验室BIM+VR实验室水处理工艺创新实验室水质工程实验室水分析实验室环境监测实验室大学生金工实习训练中心大学生物理实验教学中心电子电工教学与实验中心全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛“深水杯”全国大学生给排水科技创新大赛全国大学生市政环境类创新实践能力大赛创新创业学院未来产业技术研究院创新创业导师企业导师学科竞赛指导教师工 业废 液处 理与 回用 创新 团 队功 能新 材料 未来 产业 研究 院专业教学实验室基础实验室西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期着力推动教师教学管理规范化建设。以学生为中心，以成果为导向，着力打造本科导师制、创新创业、毕业论文、学科竞赛、班主任、辅导员六维度导师协同联动立体式教学保障体系，通过人才引进和内部培养相结合的方式努力组建一支素质过硬、知识扎实、实践创新能力强的教师队伍和教研团队，不断提高教师的教学技能和科研水平9。给排水科学与工程专业实践教学教师不但需要具备系统、清晰的理论知识，还需要熟练掌握本专业的生产作业要求和流程，具备较强的实践操作能力，这是由生产实习式教学具有的特性决定的。具体举措如下：淤通过定期组织各课程教师参与专题教研活动，指导教师对相关课程内容、教学过程设计不断进行打磨，逐步确定和完善实践教学各个环节的实际内容；于通过定期开设赛讲、说课、示范课、公开课，让教师相互学习和讨论实践教学过程，提高教师教学过程管理能力；盂定期组织教师队伍进修学习，参加各级专业培训和暑期实践，并与实习单位保持良好的沟通，开展科研攻关、教师挂职锻炼等活动，从而不断提高教师实践教学能力；榆鼓励和支持教师申报各类科研项目，不断提升教师科研能力，让其定期参加行业内的专业学术会议，并以未来产业技术研究院和航化品废液处理科研平台的建设为契机，建立和发展工业废液处理与回用创新团队，提升教师科研创新能力和指导学生各类竞赛的水平。（四）加强多维质量评价系统建设，实现持续改进以促成学生毕业要求的达成为目标，为应用型人才的培养奠定良好基础，需要构建起健全的实践教学质量评价体系，通过评价与反馈真正确保实践教学能够真正发挥其作用和价值10-11。即通过过程评价体系及时形成评价意见，促使实践教学环节持续改进，不断提高实践教学质量，如图 3 所示。给排水科学与工程专业在学校及学院实践教学质量监控体系的基础上，建立“学院领导和学校督导教师与企业导师学生”三级评价与反馈机制。学校/学院承担实践教学质量评价、反馈工作的管理与协调，开展专题研讨、经验交流、听课观摩、学生座谈等多种教研活动，就教学内容、教学方法、教学效果评价等进行评议和研讨，找出实践教学中存在的突出问题和薄弱环节，并制定改进措施，积极开展实践教学改革，着力提升实践课程整体教学水平。教师、企业导师和学生依托学校/学院教学管理与考核制度及考核平台主动参与评价，与学校/学院二者相互配合、相互制约，通过定量与定性评价相结合的方法形成一个良性的评价与反馈体系，通过开展系列评价并分析结果进行专业的持续改进。图 3 实践教学质量评价机制三、结语实践教学体系的构建与持续改进是一个长期的过程，需要坚持以学生为中心，从实践教学课程体系、教学内容、师资队伍，以及实践教学资源体系各个方面进行全方位的设计和改进，并在教学过程中不断创新教学方式、教学方法，实施切实可行的高质量多维评价，全面提高给排水科学与工程专业实践教学质量，培养具有综合实践能力和创新能力的应用型专业技术人才，这对于目前新工科和 OBE 背景下的人才培养具有重要的推广价值和借鉴意义。参考文献：1 张国珍,张洪伟,周添红.地方高校工科专业实践育人体系的构建与实践:以兰州交通大学给排水科学与工程专业为例J.给水排水,2020,56(12):136-141.2 梁颖,谷林,高晓娟.新工科背景下高校本科生创新创业能力培养模式探究J.教育信息化论坛,2022(5):99-101.3 曾兴业,陈婵,王寒露.化学工程与工艺专业实践教学体系的构建与实施J.实验室科学,2022,25(1):112-117,122.4 戴红玲,胡锋平,彭小明,等.OBE 导向下给排水科学与工程专业创新实践教学体系的构建J.西部素质教育,2020,6(3):1-2,5.5 杜可清,额热艾汗,任玉成,等.新工科背景下给排水科学与工程专业建设的研究J.西部素质教育,2020,6(11):145-146.6 马贵阳,吴明,胡志勇,等.多层次多阶段生产实习提高工科专业实践教学质量J.实验室科学,2012,15(4):128-130,133.7 杨明娣.新型工科专业校企合作实践教学模式探究J.教育信息化论坛,2022(7):102-104.8 吴喜军,董颖.校企合作视角下地方高校生产实习教学改革的探索与实践J.陕西教育(高教),2019(8):34-35.9 唐吉深,莫燚.应用型高校实践教学质量评价指标体系构建探析J.教育现代化,2020,7(8):16-18.10 严太山,文怡婷,黄红霞,等.地方高校实践教学评价体系的设计研究J.教育现代化,2018,5(23):125-127,154.11 陈翠忠,魏震,额热艾汗,等.给排水科学与工程专业人才培养J.西部素质教育,2019,5(16):203.考核评价督导评价领导评价教师评价学生评价企业导师评价课程达成度评价听课、检查走课、定期巡查听课、研讨评教、毕业生反馈企业导师反馈形成评价意见实践教学环节持续改进实践教学质量评价体系促成毕业要求达成