結合校園改造的專業學位研究生校內實驗實訓基地建設規劃

趙純等

摘要：

針對市政工程專業學位研究生教育面臨的實驗實訓條件不足和校園環境改造資金有限等問題， 提出校內專業實驗實訓基地的規劃與建設應依托校內已有實驗實踐教學資源，并結合校園改造項目，在節約資源投入的情況下，建立與校園景觀和人文環境相融合的專業學位研究生公共實驗實訓基地和專業特色實驗實訓基地的規劃方案。其建設內容緊緊圍繞市政工程專業學位研究生培養標準，結合校外實踐基地需求與校園建設改造規劃，以各類專業實驗實訓教學項目為核心，構建全日制專業學位研究生校內實驗實訓教學體系，以提高研究生創新實踐能力并改善校園硬件設施與人文環境。

關鍵詞：專業學位研究生；實驗實訓基地；校園改造；市政工程；復合應用型人才培養

中圖分類號：G642423 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）05014105

為培養更多具有創新能力的綜合性、實用性、復合型人才，我國已初步建立了具有中國特色的專業學位教育制度。全日制專業學位研究生是一個新的培養模式，以培養復合型、應用型高級專業人才為培養目標。與學術型學位相比， 專業學位教育在保持研究生層次所需要的知識結構的同時， 更注重加強人才的實際應用能力和技能培養[1]。因此，專業實驗實踐是全日制專業學位研究生培養的重要教學環節，充分的、高質量的專業試驗實踐是專業學位教育質量的重要保證，也對實驗實訓基地建設提出了更高要求[2]。

校內實驗實訓基地可以結合校園改造規劃并根據學科發展方向進行建設，一方面為專業型學位研究生提供穩定的科學創新實驗和技術應用平臺；另一方面也可改善校園環境，節約校園建設與維護資金，創造良好的學術氛圍。因此，結合校園改造項目建設全日制專業學位研究生校內專業實驗實訓基地是提高專業學位研究生培養質量和水平的必然選擇，也是改善校園景觀與人文環境的良好舉措。

一、校內實驗與實訓設施規劃的指導思想和目標

（一）指導思想

（1）以構建市政類專業群完整的實踐教學體系為整體思想。實踐教學體系

應由基本技能訓練、工程技能訓練、創新綜合訓練三個層次構成，縱向上形成體系，橫向上與理論課程有機結合[3]。

（2）要求與校園改造相協調，提高資金的使用效益，改善校園的設施與環境。

（3）以工程實踐驅動為核心，設置實驗實訓項目，建設實驗室和實訓基地，培養學生在實踐中掌握和運用知識、解決實際問題的能力。

（4）依托實驗實訓基地的人才和設備優勢，面向社會和相關企業，積極參與企事業單位的生產和科研需求，提高社會效益和經濟效益[4]。

（5）具有前瞻性，以適應水處理行業在技術、材料、設備及標準、規范等方面的發展創新[5]。

（二）目標

（1）緊緊圍繞市政工程專業學位研究生的定位，以水處理技術工程化應用為重點，通過有重點、有計劃的投入建設經費，帶動學生綜合素養及創新能力提升。

（2）滿足項目驅動的工程過程教學方法需要，確保真實工程過程的訓練環境。

（3）整合校內外資源，最大限度地發揮作用，提高設備效能和利用率[6]。

（4）積極向社會提供工程培訓和新技術推廣服務，開展新材料、新技術、新工藝、新標準、新規范推廣培訓。

二、專業設置、辦學規模及建設方向需求分析

（一）專業設置、辦學規模分析

重慶大學城市建設與環境工程學院市政工程專業現有在職教師32名，其中教授11名，副教授11名，博士生導師11名，碩士生導師30名。在讀全日制碩士研究生302人（其中學術型碩士研究生198人，專業型104人）、博士研究生76人、工程碩士研究生80余人。重慶大學市政工程專業（本科專業為給水排水工程專業）具有深厚的歷史積淀，積累了豐富的辦學經驗，形成了嚴謹的教風和優良的學風。目前市政工程專業學位研究生的招生人數已經達40人/年，而且根據學校的統一部署，招生規模還將逐步擴大。為保障專業學位研究生的培養質量，促進市政工程學科發展，迫切需要建設一批高質量的研究生實踐基地。

（二）建設方向需求分析

根據《重慶大學市政工程學科發展規劃》，市政工程專業的主要研究方向有：（1）山地城鎮飲用水安全保障技術；（2）山地城鎮排水設施建設及高效運行技術；（3）山地城市水體污染控制與修復技術；（4）建筑給水與排水工程技術；（5）水處理藥劑、材料及設備。重慶大學市政工程實驗實訓基地建設將依據專業發展方向，在上述5個方向建設相應的實驗實訓平臺，其主要方向研究需求分析如下。

1.山地城鎮飲用水安全保障技術發展趨勢

隨著水體污染日益嚴重，新的污染物增加，水源地遭到不同程度的污染，新制定的生活飲用水衛生標準（GB5749-2006）對水質的檢測指標達到了106項，而常規的自來水處理工藝無法解決日益惡化的水源水質，因此對飲用水的深度處理已迫在眉捷。目前所廣泛采用的飲用水深度處理技術包括臭氧-活性碳技術、膜分離技術、生物活性碳技術、吹脫技術。這些技術的開發與工程化應用將是未來飲用水處理的發展方向。

2.山地城鎮排水設施建設及高效運行技術發展趨勢

目前，我國城市污水處理主要采用生物活性污泥法，由此形成的典型二級處理工藝有傳統活性污泥法、AB法、A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝工藝、ICEAS工藝、CASS工藝、SBR工藝、BIOLAK工藝等。隨著我國污水排放要求的不斷提高，將污水經深度處理后再生利用有著雙重意義。目前所廣泛采用的污水深度處理與回用技術包括混凝、沉淀、過濾、膜分離、藻類生物反應、臭氧和TiO2光催化高級氧化技術、活性炭吸附、消毒等。這些技術的開放與工程化應用將成為未來污水深度處理與回用的發展方向。endprint

3.山地城市水體污染控制與修復技術發展趨勢

隨著我國對城市地下水開采的限制，湖庫成為城市的主要供水水源，但目前幾乎每座湖庫都存在一定程度的富營養問題，嚴重的已經喪失了供水水源的功能。湖庫水源富營養化和藻類的大量繁殖導致水中有機物、色度等大幅提高，嗅味異常；藻類及其分泌物增大了水處理難度，提高了消毒副產物的生成量。目前所廣泛采用的湖庫水質污染與富營養化控制技術包括深度脫氮除磷、深層曝氣、濕地凈化、藥物除藻、生物控制、超聲波除藻等。這些技術的開發與工程化應用將是未來湖庫保護和利用的發展方向。

4.綠色建筑節水及水資源利用技術發展趨勢

在世界范圍內，城市化進程明顯加快，能源越來越緊張，缺水的形勢也愈發嚴峻，世界各國對建筑節能節水的關注程度日益增加，節能節水成為建筑發展的必然趨勢。目前，建筑節水的技術措施主要包括降低供水管網的漏損率、節水器具的研發和推廣使用，以及雨水和中水的再生利用等。圍繞這幾個方面的技術開發與工程化應用將是未來綠色建筑節水及水資源利用的發展方向。

5.城鎮供水和污水處理發展趨勢

隨著我國缺水形勢和水環境污染日益嚴重，水處理技術在保護水資源、改善水環境方面成為必不可少的手段，在國民經濟中愈發重要。在實際水處理技術的工程應用中，向著國產化、自動化、一體化發展的高效、低耗、實用、經濟的成套化水處理設備的研發成為城鎮供水、污水處理設備發展的趨勢。目前，城鎮供水、污水處理的一體化設備主要應用于生活飲用水凈化、民用小區分質及二次供水、工業循環冷卻水、鍋爐水處理、純水及超純水處理、生活污水中水回用處理、含油廢水或印染廢水處理、重金屬廢水處理、中央空調配套水處理等多個方向。圍繞這些需求的成套化設備開發與工程應用將是未來城鎮供水、污水處理設備的發展方向。

三、實驗實訓教學項目規劃

（一）實驗實訓教學任務

現有市政工程核心的水處理方向主要包括“飲用水深度處理，污水深度處理及其再生利用，湖庫水源保護和藻類控制，綠色建筑節水及水資源利用，城鎮供水、污水處理設備一體化研發”5個發展方向。對此，采用以工程實踐驅動的生產過程教學完成對學生的綜合訓練，模擬實際的工程過程，實驗實訓儀器與設備，組織學生在指導下完成指定的工程項目、生產計劃的技術與管理工作。

（二）實驗實訓教學項目

1.實訓教學項目

實訓教學項目主要飲用水深度處理、污水深度處理及其再生利用、湖庫水源保護和藻類控制、綠色建筑節水及水資源利用和城鎮供水、污水處理設備一體化研發。這5項實訓教學項目切合了中國未來水處理行業的發展需求，符合學校市政工程專業學位研究生培養方案和教學大綱的要求，便于學生理論聯系實際，培養工程實踐及創新能力。

2.實驗教學項目

實驗教學項目的設置主要為實訓教學項目服務提供水質指標分析支撐。要求學生在掌握大型水質分析儀器的使用與維護基礎上，對實訓教學項目中所需要檢測的水質指標進行獨立檢測與分析。主要包括水中痕量揮發性有機污染物的定性與定量分析、水中痕量無機離子的定量分析及藻類活性分析。這3項實驗教學項目與5項實訓教學項目相互對應，互為支撐，全面培養學生的動手能力和綜合素質。

飲用水深度處理實訓40322 要求學生通過該項目的實踐，深入理解飲用水深度處理的原理和工藝流程；掌握臭氧-生物活性碳工藝運行維護和水質管理的方法；使學生在課程學習后具備獨立開展飲用水深度處理工藝設計、技術維護與運行管理的能力

2水中痕量揮發性有機污染物的定性與定量分析實驗40161 使專業學位研究生了解氣相色譜-質譜聯用儀的基本構造，掌握質譜法基本原理；熟悉工作站軟件的使用；掌握色譜峰定性的方法。了解實際樣品的采集方法及基本要求；掌握靜態頂空等樣品前處理方法的原理，學習頂空自動進樣器、氣相色譜儀的基本操作方法；了解化學計量學基本方法-主成分分析在水質樣品中痕量揮發性有機污染物識別和定量檢測中的應用，使學生在課程學習后具備獨立運用氣相色譜-質譜聯用技術對水中痕量揮發性有機污染物進行定性與定量分析的能力

四、實驗實訓場地規劃及平臺建設方案

（一）實驗實訓場地規劃

實驗實訓場地及其配套設施是保證實驗實訓教學正常進行的必要條件。項目考慮重慶大學校園實際情況，規劃將實驗實訓場地結合校園規劃進行協同建設，達到雙贏的效果。一方面，校園內的工程建設為實驗實訓教學平臺的建設提供了場地和工程項目的實際需求；另一方面，實驗實訓教學項目將為校園建設提供長期的技術和管理支持，改善校園環境。

（二）實驗實訓平臺建設方案

擬結合校園內相關工程項目開展實驗實訓教學平臺建設。各實驗實訓教學項目所選取的工藝與儀器如下。

1.飲用水深度處理項目

擬選用臭氧-生物活性碳工藝，以污水深度處理再生水為水源，進行飲用水深度處理實訓。擬采購氣相色譜-質譜聯用儀對水處理過程中的痕量揮發性有機污染物指標進行監控和分析，將處理后的出水作為校園清潔用水。

2.污水深度處理及其再生利用項目

擬選用膜生物反應器（MBR）工藝對校區的污水進行深度處理，將出水作為再生水源（作為飲用水深度處理項目的進水或校園的景觀補水），進行污水深度處理及其再生利用的實訓。擬采購離子色譜儀對水處理過程中的無機陰陽離子進行監控和分析。

3.湖庫水源保護和藻類控制項目

擬結合《重慶大學虎溪校區學子湖、世紀湖水環境保護工程》（后簡稱“學子湖工程”）建設，選用梯田式人工濕地系統結合藻類生物反應器，對學子湖流域內的降雨徑流或湖水循環水進行深度脫氮除磷，開展湖庫水源保護和藻類控制實訓。擬采購浮游植物分類熒光儀（Phyto-PAM）對藻類進行識別、分類，以及光合作用活性測量監測和藻類生物反應器及水庫中的藻類含量及生產情況分析。endprint

4.綠色建筑節水及水資源利用項目

擬結合校園規劃，對校園內某建筑物屋面進行雨水收集，并將收集的雨水進行自然沉淀或混凝沉淀處理后用于校園非飲用水使用（如綠化澆灌、沖廁、洗車、冷卻循環等），開展綠色建筑節水及水資源利用的實訓。擬對雨水處理前后的一系列水質進行檢測和監控。

5.城鎮供水、污水處理設備一體化研發項目

擬結合以上4個項目，對臭氧-生物活性碳工藝、膜生物反應器（MBR）工藝、藻類生物反應器工藝和雨水處理工藝進行相關設備的一體化研發，此項目的實訓計劃可以和工業設計、自動化控制、機械設計、材料科學與化工相關專業的專業學位研究生實訓項目結合，形成跨專業的合作平臺，進行城鎮供水、污水處理設備一體化研發實訓。擬針對“飲用水深度處理、污水深度處理及其再生利用、湖庫水源保護和藻類控制、綠色建筑節水及水資源利用和城鎮供水”項目中一體化設備需求進行創新研發實訓。

五、結語

國家從服務型人才的培養發展到創新型人才的培養，承擔了人才培養、科學研究、科技創新、服務社會等責任的高校，實驗實訓基地的建設與管理也必要做出相應的改革[7]。實驗實訓基地是一所高校辦學水平和辦學特色的重要標志、是培養創新人才的搖籃，是一所高校科研水平高低的物質基礎、是整體競爭力的核心[8]。在新人才培養戰略下，教學科研與校園環境相結合的實驗實訓基地建設顯得更加必要。教學、科研與校園改造相結合的實驗實訓基地，既培養學生的實踐能力、動手能力和創新能力，又給學校科研注入了新的思想、增添了后備力量，

改善了學校的硬件設施與人文環境。

建設與研究型大學相適應的實驗實訓平臺是高素質、創新型人才培養的重要保障。目前，越來越多的高校加入到創建研究型大學的大潮中來， 如何適應時代發展的新挑戰， 更好地發揮實驗實訓平臺的作用值得不斷探討和努力。參考文獻：

[1] 呂鳳柱.研究型大學中的開放實驗和大型儀器開放[J].實驗技術與管理，2012（03）：351-353 .

[2] 劉建國.對高校公共基礎實驗室建設的探索[J].實驗室科學，2007 （03）：117-119.

[3] 范朝陽.高校大型儀器設備開放共享平臺建設思路與實踐[J].實驗技術與管理，2011 （10）：194-197.

[4] 張偉，張純，李黎武，汪愛河.給排水工程專業實踐教學平臺建設研究[J].科技創新導報，2012.（13）：185.

[5] 戴勤友.建筑類專業校內實驗實訓基地的規劃與建設——建筑類專業實驗實訓基地建設探析[J].瀘州職業技術學院學報，2008 （02）：1-6.

[6] 趙永儉，汪春華，朱西桂.論高校實驗室建設與管理[J].實驗室研究與探索，2003（03）：105-106.

[7] 周亞俊.全面改革實驗教學培養學生創新能力[J].實驗室研究與探索，2004（07）： 78-80.

[8] 陳耀溪， 鮑鴻.新人才培養戰略下的實驗室建設與管理研究[J].實驗室科學，2008 （01）：128-130.

Construction plan of experimental and practice base combined with campus

reconstruction for professional degree graduate

ZHAO Chun， ZHENG Huaili， ZHAI Jun， ZHANG Zhi， HE Qiang

（Key Laboratory of the Three Gorge Reservoirs Eco Environments of Ministry of Education， Chongqing University， Chongqing 400045， P. R. China）

Abstract：

For these questions， such as the deficiency of experimental training conditions， which the professional degree graduate students of municipal engineering face， and the limit of funding used for reconstruction of campus environment， it is proposed that planning and construction of intramural base about professional experiment training should be relied on the existing teaching resources of experimental practice and combined with the reconstruction project of campus. On the condition of saving resources， it is established that planning scheme， which is combined with campus landscape and humanities environment， of the base used for public and professional experimental training of professional degree graduate. Its construction is closely involved with training standards of professional degree students major in municipal engineering， combined with the needs of off campus practice base and the planning of campus reconstruction as well as focused on all kinds of teaching projects of professional training experiment. By building the teaching system of experimental campus training of full time professional degree graduate， the ability of innovation and practice of graduate， the campus facilities and the humanities environment can be improved.

Keywords： professional degree graduate； experimental practice base； campus renovation； municipal engineering； compound talents training

（編輯 梁遠華）endprint