基于專業認證的給排水科學與工程專業實驗教學改革

宋宏嬌 陳威 張丹丹

[摘要]根據專業認證的標準，分析給排水科學與工程專業實驗教學存在的問題，對給排水科學與工程專業進行實驗教學改革。通過改革，激發學生興趣，提高實驗創新能力，達到專業評估認證標準的要求。

[關鍵詞]專業認證;給排水科學與工程;實驗教學;改革

[中圖分類號]G642

[文獻標志碼]A

[文章編號]2096-0603（2019）07-0108-02

給排水科學與工程專業的評估認證是在原住建部專業評估的基礎上，與教育部教育評估認證相結合而形成的認證制度，符合國際通行的認證體系--華盛頓協議。該專業培養的是從事給排水工程規劃、設計、施工、運行、管理科研和教學等工作的高級人才。給排水科學與工程專業的評估認證的目的是加強國家和行業對高等學校給排水科學與工程專業教育的宏觀指導和管理，保證和提高專業的教育質量，使專業畢業生符合國家規定的申請參加注冊工程師考試的教育標準，為與其他國家和地區相互承認同類專業的學歷創造條件。叫認證加快了給排水科學與工程的國際化進程，提升了我國工程教育水平，尤其是大幅度提高以應用技術人才類型為特色的工程教育質量，使之適應工程教育國際化趨勢，對實施工程教育應用型人才培養的高等教育機構是十分緊迫和必要的。

給排水科學與工程作為一門應用性極強的專業，需將各種專業理論知識與實踐相結合，應用于解決復雜工程問題，要求必須運用實驗原理、設計實驗、分析實驗結果得到解決復雜工程問題的方案，并通過實驗結論判定是否有效解決復雜工程問題。因此，《全國高等學校給排水科學與工程專業專業評估認證標準》中強調應設置完善的實踐教學體系，培養學生的實踐能力和創新能力，要求實驗的類型包括認知性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等。（2為使學生具備解決復雜工程問題的能力，需加強學生相應的實驗技能，更深入地理解專業基礎知識，相應的實驗教學改革也就迫在眉睫了。

一、給排水科學與工程專業實驗教學存在的問題

（一）學生主動性不高，學習興趣不濃

給排水科學與工程是一門理論與邏輯相結合的專業。在專業教學的過程中，教師大部分都是以向學生直接強行灌輸枯燥的課本知識的教學方式為主，忽視了對學生進行有關實驗方面不同內容的興趣引導，導致在學習過程中很容易發生學生厭學的情況，該情況抑制了學生學習的主動性和積極性，限制了學生的思維，導致課堂教學效率低下，不能在有限時間內對學生進行有效的實驗能力和創新能力的培養。

（二）動手能力不強，依賴教師程度高

本專業以往的實驗均是由實驗教師設計實驗方案，前期的實驗準備也是由于實驗時間的限制由教師完成，學生只是在有限的時間里，按照教師的規定步驟被動地操作實驗，無任何主觀能動性，沒經過任何思考，甚至是在教師一步一步指導下才能完成，依賴教師的程度極高。

（三）創新能力和獨立實驗能力差

一直以來，驗證性實驗和演示性實驗都是給排水科學與工程開設的主要實驗，缺點在于綜合性與設計性不足，且每門實驗的開設都是依附于理論課而設置的，相對而言比較單一，但給排水科學與工程專業作為一門應用型很強的專業課程，專業課與專業課之間聯系十分緊密，分別開設實驗課會導致學生的創新能力難以提高;且在實驗操作工程中，一般2～3人一組，導致學生自主進行實驗的能力比較低，有悖于設立實驗的初衷。

（四）教學方式陳舊，實驗效率較低

傳統的實驗教學模式主要是以教師先講解實驗，學生后分組操作為主。教師會在實驗前發放實驗指導書，要求學生在實驗前自主預習實驗的有關內容。教師上課時對有關實驗目的、實驗內容及實驗步驟等詳細內容進行解說并答疑，然后再分組進行實驗，導致大部分教學時間被教師的講解占據。并且，很少有學生能夠在課前認真預習實驗，大部分學生在短期對實驗的內涵無法全面了解，只是按照書上的步驟結合教師的講解進行實驗，這樣讓學生處于被動的狀態，既沒有達到設立實驗時要求培養學生實驗能力的目的，也降低了學生學習的主動性和積極性，使實驗效率極其低下。

二、實驗教學改革

（一）圍繞認證標準，構建“以學生為中心、以產出為導向、持續改進”的新型實驗教學體系

給排水科學與工程有明顯的跨學科特征，既有力學學科的本質又有化學學科的特性，原有的實驗培養方案設置相對獨立，學科交叉不明顯，滿足不了認證標準。因此，學校在2016級培養方案的制定上打破原有的實驗課依附于理論課的形式，將本專業所有實驗雜糅在一起，專門開設了水處理專業實驗，總學分3.5分，分四、五、六三學期修完，不僅加大了學時，還將專業中基礎性實驗和專業性實驗進行整合，并加大綜合性實驗和設計性實驗的比重，拓寬實驗范圍，使原來實驗類型中認知性、驗證性實驗多于綜合性、設計性實驗的狀態得到解決，各種實驗比重嚴重不均衡的問題得到改善，并改善過去陳舊的實驗教學體系，根本上解決了“重學科，輕整體”以及各學科相互分割的問題。

（二）根據產業人才培養模式搭建多維實驗平臺

武漢科技大學給排水科學與工程在2015年被列入“湖北省普通高校戰略性新興（支柱）產業人才培養計劃”，故該校在2015級推行給排水科學與工程產業試點班，推行“產業導師帶產業學生”，給每一位學生配一位產業導師，大學四年全方位地培養學生。同時將聘請企業專家作為實習指導教師，與課程組教師共同指導學生，更好地培養學生的工程意識4。此實驗改革改變了過去“重知識、輕能力”“重理論、輕實驗”的傳統觀念，提高了學生的綜合實踐能力，初步達到了認證所要求的學生需具有解決復雜工程問題的能力。

（三）搭建“互聯網+”實驗教學系統服務平臺

在搭建“互聯網+”的實驗教學服務平臺方面，學校一直十分積極，以培養、運行、保障、監控為主線，實現教務工作事務性管理和戰略性管理的相互疊加。教師可把各階段的實驗大綱、實驗目的、實驗任務、實驗步驟和相關學習資料上傳至該教學服務平臺，同時，將實驗視頻也上傳到服務平臺，學生可以隨時使用自己的學號通過網絡終端登錄系統，學習與自己相關的實驗內容。I5I在該教學服務平臺，學生還可自主預約實驗，在線設計實驗，在線提出問題，教師隨時答疑，教師和學生均不受時間限制，學生與教師還能在線討論，大大提高了學生對實驗內容學習的主動性和實驗的效率。同時，教師還能在該教學服務平臺設置線上測試，要求學生在規定時間內完成，線上測試的結果能為教師提供學生對本實驗內容的掌握情況，然后調整實驗，對可能出現的問題提前做出標注。此平臺解決了“重結果，輕過程”和評價體系過于單一的現象，使考核多樣化。

（四）積極組織學術創新競賽，構建創新實驗平臺

本專業實驗室是湖北省省級重點實驗教學示范中心：城鄉建設與環境發展實驗教學示范中心的實驗分室，有較好的科研及實驗平臺。實行產業班以來，本專業學生就在產業導師的教導與帶領下，開始進行創新性實驗的研究，大二就開始組織學生參與本專業教師的各種科研課題，同時積極參加學院、學校及其他各種競賽，積極參加大學生挑戰杯競賽。對已經結題的大學生創新科研實驗，學生將其實驗結果撰寫成文進行發表。

三、教學改革成果

改革三年，實驗教學效果良好，從根本上提升了學生學習實驗的積極性與主動性，使學生初步具有獨自實驗研究能力，創新性實驗受益面達到90%以上，本科生發表創新論文10篇，其中兩篇被SCI收錄;2項國家發明專利、6項獲各類學科競賽三等獎及自制實驗裝置2套，構建了系統的創新實驗及設計性實驗的運行機制，在2018年5月接受給排水科學與工程專業的評估認證時，本專業的實驗室和創新性實驗成果得到評估專家的一致好評。

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