給排水科學與工程專業實踐類課程教學改革與創新

（武漢大學土木建筑工程學院 湖北武漢 430072）

工程專業的高等教育是理論教育與實踐教育的統一，只有實現了理論認知向工程實踐能力與工程創新能力的轉化，才能保證學生成長為合格的工程技術人員，適應社會和經濟發展，而實踐教育正是實現這一轉化的必要條件。如何提高實踐教學質量，充分利用社會資源同時服務社會發展成為實踐教學環節發展的關鍵。[1]

一、改進實踐教學方式

改進實踐教學方式才能從根本上提高實踐教學效果。除了在實習前進行適當講解外，還采取了一系列措施以保障實踐教學效果。我校聘請了具有多年工程經驗的工程師作為現場指導老師，在實習現場演示現場操作，并在開始實習前舉辦針對性的知識講座。講座中的知識和經驗是書本中學不到的，學生聽得很認真，收到了良好效果。另外，我校還將生產實習及畢業實習加強為頂崗實習，將學生領入生產第一線，參與生產操作和維護過程，與企業技術人員面對面交流。此外，還在實驗教學基礎上加強創新性實驗，減少演示性、驗證性實驗，著重于訓練學生分析和解決實際問題的能力。我校還采用舉辦模型制作大賽、鼓勵學生申請課題等方式在豐富學生課內外的學習生活的同時，加強對學生能力的培養。[2]

二、實驗成績考核方式改革

成績考核是實驗教學環節的重要組成部分，直接影響學生的學習態度和教學效果。針對存在的問題，我們對實驗成績考核方式進行了如下改革: 鼓勵單獨設置實驗課程或提高實驗課程分值，加強師生對實驗課的重視程度; 調整成績分配比例，實驗預習部分占 30，實驗操作部分占 40 ，實驗結果部分占 30 。網絡教學平臺為學生提供了良好的自學途徑，增加了師生交流的機會。學生通過自學預習的方式掌握實驗內容，節省了課堂學習時間，延長了實驗操作時間，課堂上可以自行完成實驗器材、藥品的準備工作，切實培養了獨立實驗的能力。由于實驗方案不同，實驗報告內容也各不相同，這就在很大程度上控制了實驗報告抄襲現象。這種考核方式對學習的全過程進行跟蹤，更具有公平性、合理性，使學生有學習動力，更加注重學習過程，也使得教師能夠更全面地了解學生的學習情況。

三、加強核心課程建設

專業核心課程是一個專業課程體系中居于關鍵核心的部分課程，這部分課程處于該專業核心知識領域，構成了該專業畢業生必須具備的基本能力要素。給排水科學與工程專業課程體系有學科基礎知識課程和專業課程構成。學科基礎知識課程主要包括水力學、建筑力學、水分析化學、水文學與水文地質、土建工程基礎、水處理生物學等課程。專業課程主要包括水處理生物學、泵與泵站、水資源利用與保護、給水排水管網系統、建筑給水排水工程、水質工程學、水工程施工、水工藝設備基礎、水工程儀表與控制、水工程經濟等。從給排水專業工程技術人才所需具備的知識、能力和素質要素出發，給排水科學與工程專業核心課程應該包括水處理生物學、泵與泵站、給水排水管網系統、建筑給水排水工程、水質工程學五門課程。加強核心課程建設是提高專業人才能力素質培養的最直接最有效的手段，使給排水專業畢業生具備專業最基本的要求，提高畢業生市場競爭能力。加強專業核心課程建設，就是要以提升學生的工程實踐能力、綜合運用能力、綜合創新能力為目標，采取綜合合理調整教學內容、改革教學方式方法、改進教學手段、改進教學評價體系、革新實踐教學方式等手段，切實提高專業人才培養的質量。[4]

四、校外實習基地建設

在加強校內實訓教學平臺建設的同時，校外實習基地建設也需加強。盡管校外實習基地主要以參觀為主，但是校內實訓平臺不能代替校外實習基地。因為校內實訓平臺可以從理論、技術的角度提供給學生鍛煉實踐的機會，但是企業的運轉、企業的管理，校內實訓平臺是無法呈現給學生的，而且水處理技術千變萬化、更新日新月異，校內平臺只能提供最基本、最常用工藝技術的實訓，更多的新技術還是需要學生到企業、到工廠實地去了解。因此，必須通過加強校外實習基地的的建設，增強學生的實踐能力。鑒于當前校外實習普遍采用參觀為主的方式，為了解決實習效果差的問題，應該開拓思路，結合現代化的教學手段，努力提升實踐教學效果。例如借助多媒體技術、3D技術等，把學生無法實際動手、無法深入了解的內容采用多媒體、動畫技術逼真地呈現在學生面前，從而使學生能夠切身體會到實際操控的體驗，從而有效地提升實踐教學效果。

五、課程大綱和內容更新

創新課程總課時為20學時，課程內容應涉及給排水科學與工程專業理論、實踐操作和最新前言技術。專業理論部分應與《水質工程學（上、下）》的基礎理論內容相銜接，是對基礎理論知識的深化，而不是從新學習一門新知識。實踐操作是為了提高學生的動手能力，在實踐中發現問題、提出問題、解決問題，進而提升專業能力。最新前言技術介紹是為了開闊學生的視野，拓展學生知識應用的思路。因此，這三個方面的課程內容，學時的分配很重要。在《一體化污水處理構筑物設計及運行管理》課程開設的3個學期中，基礎理論知識和技術討論安排了14學時，其中討論6學時。實踐操作4學時，專業前沿技術介紹兩學時。對于這種學時安排，不同學期的學生反映不同：對于熟悉《水質工程學（上、下）》的2012級學生，認為討論時間少，理論教學多；而對于不熟悉《水質工程學（上、下）》課程的2013級學生，認為理論教學少，討論浪費時間。可見，教學大綱和內容的設置要根據學生的需求和能力進行制訂。對于前沿技術介紹的兩學時，應每年固定進行更新，以保證技術的前瞻性和指導性。[5]

六、教學模式改革

七、考核方式和結果

考核以作業（查找專業數據）和討論組回答問題、解決問題的能力為綜合考核。通過專業資料的查找和整理情況，可以了解學生的學習專注度；而通過討論完回答問題和解決問題的能力可以考核學生對基礎理論的掌握情況和靈活運行能力。當前，學校對學生創新課程的評價僅有通過和不通過兩種結果，這種評價太籠統。這樣無法實現對學習優異的學生準確評價，打消了這部分學生的學習積極性；也不利于對混學分學生的督促，不利于促進其更好地投入學習過程中。[6]

八、集中實踐環節教學改革的內容

1．建立合理的實踐教學方案

根據以前教學方案存在的不足和實踐教學改革的需要，修改、調整和優化教學方案。實習教學大綱是專業根據教學計劃制定的指導實習教學工作的綱領性檔。凡教學計劃規定開設的實習均編制實習教學大綱，在實習大綱中針對實習名稱、目的、任務、內容、時間、參考書、方式及成績考核等作出具體規定。在實習教學大綱執行過程中注意總結經驗，定期修訂，不斷豐富和完善實習教學大綱，不斷改革教學內容與方法。[7]

積極改革實踐教學內容和方法，制定合理的實踐教學方案，全面提高學生實習的效率和質量，使學生在實踐中真正鞏固和加深理解在課本中學到的理論知識，并從實踐中學到許多實用的東西。同時也將提高學生的實踐動手能力和綜合素質、增強學生的主動實踐意識、培養學生的創新精神與實踐能力。[8]

2．建立生產實習、畢業實習管理體系

加強實習動員、過程管理與成果考核三個環節，實習采用點面結合，將重點實習與參觀實習區分開來，提出不同的實習要求，加強過程管理。成果考核采用實習報告答辯制。

在生產實習環節主要采用以下措施：

（1）生產實習沿襲本專業的優良傳統，將下廠跟班實習與參觀實習相結合；

（2）實習指導教師由教學經驗豐富，對生產實際較為熟悉、了解實習點的基本情況、工作責任心強、有一定組織管理能力的教師擔任。

從廣義上講，設計單位內部、建設單位、咨詢單位、監理單位、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，增加實踐環節的教學經費，鞏固和擴大生產實習基地，與相關水廠簽定了合作協議，明確責、權、利，保證實習基地的統一與一致，同時尋找水廠數據，為學生提供更為完整的資料，更深入了解，為生產實習和畢業設計做好基礎。

（4）現場技術員講解；指導老師全程指導，解答各種提出的問題；分小組，指定小組長，每天明確實習內容，做到有的放矢；

（5）嚴格考核，進行實習答辯，檢查實習效果，讓每一位學生都動手，參與到實習過程中去。

在畢業實習環節做到：

（1）畢業實習以參觀實習為主，加強學生工藝設計和工藝比選的理念；

（2）實習指導教師由教學經驗豐富，對生產實際較為熟悉、了解實習點基本情況、工作責任心強、有一定組織管理能力的教師擔任。

（3）加大工作力度，增加畢業實習環節的教學經費，為學生提供更為完整的資料，使學生更深入了解工藝與技術，為畢業設計做好基礎。

（4）實行畢業實習的答辯制。

3．建立畢業設計質量管理體系

逐步采用本科生開題報告評審制和答辯制，對照開題報告設計進度和質量要求，引入中期檢查環節，建立完善的畢業設計考核體系。

（1）加強對畢業設計（論文）指導教師的管理工作，通過建立制度和獎懲機制，從嚴治教，明確指導教師的職責，增強責任意識，使其集中精力完成畢業設計（論文）環節的各項教學任務。

（2）畢業設計（論文）選題切實做到與科學研究、技術開發、經濟建設和社會發展緊密結合，把一人一題作為選題工作的重要原則。

（3）進一步強化和完善畢業設計（論文）的規范化要求與管理，圍繞選題、開題、指導、中期檢查、評閱、答辯等環節，制定明確的規范和標準，加強過程監控，嚴格考核，采取評閱、答辯等形式，檢查和驗收畢業設計成果。

（4）加強中期檢查環節，根據目前學生畢業設計在最后一月突擊的弊病，提出中期檢查環節，并將中期檢查上升到全系高度，由院系統一組織老師分組進行檢查，避免以前個別老師自己監督的不力，同時確保公平與公正。

（5）完善與優化畢業答辯，畢業答辯中包含畢業實習答辯，擴大公開答辯范圍，所有申請優秀者都需要進行答辯，并且對中期的檢查不合格的學員必須再次完成公開答辯。[9]

4．實習答辯制的完善與科學化

建立各科圖片，視頻和題目數據庫，有利于答辯時隨機抽取題庫，使答辯制更加科學化。

九、四個特色課程的建設

特色課程的建設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應包含三方面:一是基礎科學知識，如數學基礎、自然科學基礎、人文科學等;二是力學、化學基礎知識，如工程力學、結構力學、水力學、工程化學、分析化學等相關知識;三是工程基礎知識，如核心工程基礎知識、高級工程基礎知識、給排水科學與工程基礎知識等。綜合課程體系的建設與實施是為了培養學生的基本素養和基礎理論，實現從無到有的知識積累，以及初步提升解決復雜工程問題的能力。創新的思維具有跨學科性，基本的課程體系建設一定要突出綜合性。

在綜合課程體系建設的基礎上，還要突出特色課程的建設。卓越工程師人才培養總原則有兩點:一是精英化的教育，二是面向特定行業領域培養特色人才。應該突出與區域行業相結合的特色人才培養，強化工程實踐特色課程的建設。圍繞卓越工程師計劃明確學生工程能力培養的總體要求，結合學校給排水專業的發展特色，進一步完善四個特色課程的建設。建設“工程實訓”課程，形成學校人才培養特色。學校前身為華東冶金學院，具有鮮明的冶金行業特色。經過多年的發展，在冶金行業廢水處理領域具有一定的優勢，在此基礎上建設“冶金企業水處理”課程，突顯行業特色。設置revit三維設計的“給排水工程CAD”與基于海綿城市設計的“城鎮防洪及雨洪利用”兩門課程，以滿足用人單位對畢業生的要求，適應社會發展對人才素質的新需求。上述四門特色課程的建設具有學科優勢的鮮明特征，有利于推動該專業卓越工程師計劃的實施，更好地為社會培養優秀專業人才。