給排水科學與工程專業學生工程-獨立思考
——解決能力的培養與實踐

□張 純 汪愛河 汪彩文 鄧玉梅

獨立思考與問題解決不是自然人與生俱來的本能，而是一種后天形成的社會人的基本屬性[2]。大學生獨立思考與問題解決能力培養需要學生在大學學習階段自主運用自己思維與創新能力，尊重與觀察客觀事物的基礎上充分發揮主體的自主意識和自主能力，不仰仗他人意志進行獨立能動思維與認識的過程。國家總理李克強在2015年《政府工作報告》中發出“大眾創業、萬眾創新”的號召，明確指出大學生是推進“大眾創業，萬眾創新”的生力軍[1]。本質上來說，成功的創新創業是在創造價值。但實際上，多數高校學生的創新創業較為盲目，沒有領略“大眾創業、萬眾創新”的宗旨，結果可想而知。這種盲目的創新創業活動導致的直接結果就是學生喪失了大學課程學習的動力和積極性，專業技能未能有效掌握，高校人才培養質量的事實性下降。對于工科大學生而言，無論是就業還是創業，良好的工程能力和科學素養不可或缺[3～4]。因而，工科專業大學生“工程-獨立思考-解決”能力的培養至關重要。

一、學生工程能力培養中的現存問題

學校給排水科學與工程專業經過多年學科建設與應用型人才培養，在學生工程能力的培養取得了一定的成效，但目前仍存在一些問題，如各類工程規范應用能力應用不夠，學生做設計時局限于模仿，對工程設計的原理難以把握。同時，對設計中稍復雜的工程復雜能力的認識和解決能力欠缺，實踐教學環節學生難以提出自己的工程方案設想。例如，在岸邊泵站給水泵選擇問題上，學生能對河流常水位、最低水位、洪水位及旱、雨季水位進行分析，但對水位位差對水泵的揚程計算、運行合理性的影響分析等深入問題較難作出合理的獨立見解，對水泵運行過程中流量-揚程-運行時間-能耗比-泵站占地面積等參數之間互為影響關系缺乏獨立思考與分析比較的能力，這對學生畢業后實際問題的解決能力的培養必然造成較大影響。

二、實施步驟與方法

以“工程-獨立思考-解決”作為主線，以提高學生的工程解決能力為目標，優化大學生工程創新型應用型人才培養的課程體系，完善學生知識結構，提高學生工程問題獨立思考與解決能力，構建適合應用型給水排水科學與工程專業工程創新型人才訓練計劃。

(一)修訂給水排水科學與工程專業工程創新能力培養課程與訓練體系。在專業人才培養方案中設置系列工程創新能力培養課程(必修和選修)，如在必修課中《水工程經濟》增加水工程概預算內容，并增設一周的《水工程概預算課程設計》環節，要求根據提供的城市水工程工程資料(管網、水廠等)，利用預算定額手冊及有關文件，編制一份完整的水工程投資估算，并進行廠區工程經濟評價，相關工程可靠性及效益分析，使學生將所學的理論內容進行務實性操作，強化學生實際動手能力的培養，提高學生獨立思考及獨立解決問題的能力，為以后走上工程造價工程崗位以及完成相關給排水工程咨詢項目打下基礎。在原有給排水CAD及給排水計算機應用基礎課程中增設鴻業市政管線(管立得)專業設計軟件和BIM的教學內容，鍛煉學生利用鴻業市政管線進行給排水規劃圖紙編制及給水排水管道施工圖設計能力，并對圖紙標準化繪制進行強化。此外，增設了1.5個學分共48學時的《給排水設計規范解讀及應用》《水工程運營與管理》及《水工程案例分析與解讀》三門課程，三門課程聘請校外工程經驗豐富的工程師以講座形式進行集中授課，既提高學生學習興趣，又加強了給排水專業課程理論教學、設計規范及工程案例之間的有效銜接，對后續畢業設計及工作能力構成有效提升。

(二)強化給水排水科學與工程專業科技創新能力培養課程與工程訓練體系。課外科技創新活動是課堂教學的延伸，是創新教育的重要重要組成部分。教研室把創新意識和能力的培養融入到教學的各個環節中，精心設計的學生課外科技活動、各級大學生創新性科技項目及開放性實驗項目與課堂教學相輔相成，為學生提供鍛煉、展現自身才干的機會，有效提高了學生的創新能力。在學校、學院的聯合建設下，依托學科建設優勢，校內創新實踐基地發展勢頭良好，吸收學有余力的學生進入教師工作室、城市水環境與水生態研究所進行科研實驗訓練，加入教師的各類科研項目，在課題國內外研究背景及進展、課題實驗方案制定及探索性實驗內容與方法等環節給予充分指導，使得學生掌握縱向科研項目研究的基本程序、步驟與方法，初步掌握科研項目的獨立思考、完成與論文寫作的基本能力。近三年本專業學生主持校級大學生科技創新項目5項，國家和湖南省大學生科技創新項目各2項，申報專利3項，發表論文5篇。

堅持工程應用型人才培養與企業共贏互惠的原則，密切與行業企業聯系。通過與企業的緊密結合，給排水科學與工程專業組建了市政工程研究所與教師個人工作室，將有興趣及學有余力、動手能力強的學生納入團隊，通過解決城市市政工程的規劃、施工圖設計、改擴建工程等復雜工程問題的訓練，培養學生解決工程問題的能力及團隊協作精神，對學生的工程能力訓練取得良好效果。近三年，學生參與的各類給水工程規劃、排水規劃、消防規劃、防洪排澇規劃及水廠施工圖設計、美麗鄉村農村污水收集規劃、各類給排水工程可行性研究報告近30余項，學生的工程規劃設計能力、繪圖軟件應用能力、設計規范應用能力及獨立解決工程實際問題的能力均得到有效提升。

圖1 給排水科學與工程專業學生“工程-獨立思考-解決”能力培養技術路線圖

(三)建立實施給水排水科學與工程專業“工程-獨立思考-解決”一體化訓練計劃的運行管理機制。給水排水科學與工程專業大學生按“總體規劃，分項實施”的原則，實行項目負責制，采取“項目管理”的辦法實施，學生可根據自己的愛好、能力和特長選擇訓練內容。對科研感興趣、計劃考研繼續深造的學生接受教研室博士領導的科研訓練小組，對工程設計感興趣、準備進入設計院、規劃院工作的學生吸收進入市政工程研究所跟隨注冊師領導的工程訓練小組，學生成員不斷吐陳納新，優勝劣汰，對工作出色的學生給予一定獎勵與支持。教研室按分工具體實施各計劃項目的管理工作，將該計劃實施工作納入學院常規教學管理工作。學院組織專業學生參加的各項校級和省級活動，全面規劃和組織開展給水排水科學與工程專業大學生一體化訓練計劃項目，學生按照自己的意愿，選擇具體活動項目和時間，形成學校、學院和學生互動的“工程-獨立思考-解決”訓練機制。

三、結語

培養學生具備工程獨立思考與解決能力，不僅是地方高校應用型人才培養的教學目標，更是滿足我國城鎮化進程與建設美麗鄉村對工程類人才的需求。因此，必須通過教學改革、工程設計能力、社會能力等各種培養與訓練，使學生逐步具備解決復雜工程的能力，而這一目標實現與學校教育密不可分。培養具有國際競爭力的工程應用人才，是國家對應用型高校人才培養的要求，更是每個高校教育者責無旁貸的責任。