給排水科學(xué)與工程專業(yè)適應(yīng)黑臭水體技術(shù)發(fā)展的課程改革設(shè)想

許鐵夫 賈學(xué)斌 陳悅佳 王昭寧

[摘 要] 黑臭水體治理是近年來給排水行業(yè)發(fā)展迅速的領(lǐng)域，自2015年4月16日《水污染防治行動計劃 》（簡稱“水十條”）發(fā)布以來，黑臭水體治理市場從5年前的數(shù)十億規(guī)模增長到目前的上百億乃至達到千億級別，引發(fā)行業(yè)的技術(shù)核心和方向轉(zhuǎn)移，由此引發(fā)了高校給排水科學(xué)與工程專業(yè)從教者如何應(yīng)對黑臭水體治理這一市場對人才需求的思考。在總學(xué)時保持不變、課程基本構(gòu)架不進行大調(diào)整的前提下，本文提出了基于課程單元傾斜、課程模塊優(yōu)化、學(xué)科課程脈絡(luò)重新搭接，以及開設(shè)交叉學(xué)科選修等課程改革設(shè)想。基于對市場調(diào)研，本文所提出這一課改的設(shè)想，能夠更好地支撐學(xué)生獲得更為清晰的行業(yè)知識和專業(yè)技能，使學(xué)生畢業(yè)入職初期就能達到專業(yè)崗位需求，并積累了充分的技術(shù)儲備可支撐其未來的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞] 黑臭水體治理;課程體系改革;課程單元拓展;交叉學(xué)科模塊

[中圖分類號] G642?? ?[文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2020） 04-0074-03

一 概述

2020年前消除黑臭水體，是我國《水污染防治行動計劃 》明確規(guī)定的任務(wù)和目標(biāo)[1]。自2015年4月16日，國務(wù)院《水污染防治行動計劃 》（以下簡稱“水十條”）發(fā)布以來，黑臭水體治理這一工程領(lǐng)域，突然爆炸式的擴展及增長，已從5年前的數(shù)十億規(guī)模增長到目前的上百億乃至近千億級別[2]。目前大量設(shè)計單位、施工單位、水務(wù)公司等紛紛從原來的主業(yè)轉(zhuǎn)向這一領(lǐng)域，并開始搶人大戰(zhàn)，尋求招收懂黑臭水體相關(guān)知識和技能的給排水專業(yè)畢業(yè)生的熱潮。

而與此形成鮮明對比的是，給排水科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)并沒有根據(jù)這一需求熱潮而變得激動，仍是一片不溫不火的場景，人才培養(yǎng)和課程設(shè)置并未依據(jù)這一市場變化進行調(diào)整，學(xué)生對相關(guān)知識了解和獲得的技能僅停留在印象里;根據(jù)對近3年的畢業(yè)生從事與此相關(guān)工作的調(diào)研情況來看，學(xué)生對從事相關(guān)領(lǐng)域缺乏熱情和準(zhǔn)備，即使被動從事后，也普遍反映知識儲備不足，未來這一矛盾將愈發(fā)突出[3]。

面對這冰火兩重天的不同場景，如何改革現(xiàn)有課程體系，使學(xué)生畢業(yè)后能快速適應(yīng)黑臭水體市場，成了給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)與課程體系改革迫在眉睫的課題。

二 黑臭水體市場現(xiàn)狀與人才需求

據(jù)生態(tài)環(huán)境部全國城市黑臭水體整治監(jiān)管平臺的數(shù)據(jù)，截至2018年底，我國黑臭水體現(xiàn)狀：總認定河道數(shù)量2100個，其中，完成治理1745個，治理中264個，方案制定91個，分別占總認定數(shù)量的76.31%、21.49%、2.19%;總認定河道長度8021 km，其中，完成治理6121 km，治理中1724 km，方案制定176 km，分別占總認定河道長度的83.1%、12.57%、4.33% [4]。

通過對比發(fā)現(xiàn)，我國綜合了財政部政府和社會資本合作中心 （CPPC）中33個關(guān)于城市黑臭水體治理的項目資料，核算出全國平均每公里黑臭水體治理投資費用為504萬元。自2015年4月“水十條”公布至2018年底，在3年多一點的時間里，僅黑臭水體治理直接投資就已達310億元，平均每年投資達百億以上，加之后期治理維護以及相關(guān)配套設(shè)置的建設(shè)，實際上已經(jīng)形成每年數(shù)百億規(guī)模的龐大市場[5]。預(yù)計至2021年的未來一年多的時間里，被認定的城市內(nèi)黑臭水體，需要繼續(xù)治理及方案制定階段的水體是1900 km，由此直接帶來的總投資額近百億元，加上過往工程的運維和配套設(shè)施的建設(shè)可達千億的市場。

事實上，不要認為黑臭水體的工作已經(jīng)接近尾聲，恰恰相反，這一市場仍然方興未艾。目前，我國認定的黑臭水體，僅僅為實際發(fā)生黑臭水體現(xiàn)象中非常小的一個部分，按照以往統(tǒng)計我國河流50 000余條，加之湖泊、水庫以及人工水體等，數(shù)量極為龐大，這些水體中絕大部分都受到不同程度的污染，并存在黑臭的可能。根據(jù)目前的治理總目標(biāo)，黑臭水體這一領(lǐng)域的治理投資，在未來數(shù)十年內(nèi)都會熱度不減。

更為重要的是，治理后的水體未來運行費用極其龐大，以目前運營情況看，每公里河段每年運行費用從十余萬元至數(shù)百萬元[6]，預(yù)計治理費用以15%～20%計，每年運行費用可達百億元以上，且將高速增長。因此，保守估計，未來十年黑臭水體將有2000～3000億元的市場規(guī)模，對應(yīng)每年需求的具備相應(yīng)知識和技能的給排水專業(yè)人才應(yīng)在4000人以上，這一人才需求規(guī)模，已經(jīng)達到全國給排水科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生規(guī)模的10%以上[7]。同時，未來黑臭水體將成為我國城市給排水建設(shè)中極為重要的環(huán)節(jié)，與管網(wǎng)、水廠以及防洪排澇息息相關(guān)，即使學(xué)生畢業(yè)后不專門從事這一領(lǐng)域工作，但仍在此方向有較大的知識和技能需求，這也是不可回避的現(xiàn)實問題。

三 給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案現(xiàn)狀與應(yīng)對黑臭水體的思考

（一）專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)與黑臭水體治理所需的知識與技能

目前的給排水科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)是：能夠從事水資源利用與保護、城鎮(zhèn)給水、城鎮(zhèn)排水、建筑給水排水、工業(yè)給水排水、城市水系統(tǒng)等工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行、管理、科研等相關(guān)工作的基本能力和素質(zhì)的應(yīng)用型高級專門人才。給排水科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中，諸如水文學(xué)、水力學(xué)、給排水管網(wǎng)、水質(zhì)工程學(xué)、水資源保護與利用、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)、水工程施工等課程都與黑臭水體治理所需專業(yè)知識和技能息息相關(guān)。

黑臭水體治理屬于傳統(tǒng)的市政與水利專業(yè)的交匯點，依照目前各地黑臭水體治理工程的涵蓋范圍，通常包括：河道疏浚、生態(tài)恢復(fù)、截污工程、泵站（閘站）工程、水質(zhì)監(jiān)測與預(yù)警、水處理工程（部分為設(shè)備化）、護岸及堤壩工程建設(shè)以及后期運行維護等[8]。這些工程領(lǐng)域其大部分核心知識點集中于水質(zhì)的治理、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建、水利工程及市政設(shè)施建設(shè)和設(shè)備安裝運行。其中，水利工程知識要求較為淺顯;水質(zhì)的治理和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，并不傾向傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)，而是偏重于環(huán)境治理與工程的實施，其重點仍然是市政設(shè)施建設(shè)和設(shè)備安裝運行。這也使得給排水科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生事實上成為最為接洽的畢業(yè)生群體。根據(jù)知識點覆蓋及技能要求，預(yù)計目前的給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生所學(xué)的知識，可以滿足黑臭水體治理知識和技能需求的70%以上，因此是非常容易對接的。

（二）人才培養(yǎng)方案對接中存在問題

雖然根據(jù)知識點覆蓋及技能要求，給排水科學(xué)與工程專業(yè)所受知識內(nèi)容可以滿足黑臭水體治理知識和技能需求70%以上，是非常容易對接的。但由于黑臭水體治理的交叉學(xué)科屬性，諸如生態(tài)學(xué)科、水利學(xué)科、規(guī)劃學(xué)科乃至經(jīng)濟管理類學(xué)科的知識，仍成為專業(yè)學(xué)生的短板;而且給排水科學(xué)與工程專業(yè)在實際教學(xué)過程中由于偏重于傳統(tǒng)市政給排水系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，缺乏在黑臭水體方向系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)和梳理，學(xué)生很難將所掌握的知識技能應(yīng)用于黑臭水體的實踐。基于這一問題，我們梳理了給排水科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，具體存在問題如下。

（1）缺少傳統(tǒng)的市政與水利專業(yè)的交匯點。黑臭水體治理則屬于傳統(tǒng)的市政與水利專業(yè)的交匯點，在給排水科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課中，對黑臭水體治理起到支撐作用有：水分析化學(xué)、水文學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、水力學(xué)、污染控制微生物學(xué)等基礎(chǔ)課，以及水泵與水泵站、給排水管道工程、水質(zhì)工程學(xué)、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)、給排水自控和儀表、水工程經(jīng)濟、給排水概預(yù)算等。但這些課程與市政排水關(guān)聯(lián)度較大，缺少傳統(tǒng)的市政與水利專業(yè)的交匯點，因此，亟須課程體系的延伸。

（2）缺失黑臭水體治理所需的流域和生態(tài)方向的知識環(huán)節(jié)及知識點。給排水科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)或?qū)I(yè)課程重視知識原理、構(gòu)筑物單元設(shè)計及處理技術(shù)和實施過程，但這些缺失的知識環(huán)節(jié)及知識點可以在其專業(yè)基礎(chǔ)課程體系，如流體力學(xué)、理論力學(xué)、污染控制微生物學(xué)、水分析化學(xué)等，通過現(xiàn)有課程的知識拓展及設(shè)置選修課來實現(xiàn)，并不需要大幅度調(diào)整課程設(shè)置便可很好地與黑臭水體市場需求對接。

（3）缺少水環(huán)境規(guī)劃及生態(tài)規(guī)劃類的知識內(nèi)容。設(shè)置或延伸課程知識點，以求彌補人才培養(yǎng)方案中規(guī)劃類知識環(huán)節(jié)，即如何對現(xiàn)有課程體系進行延伸和課程模塊優(yōu)化，其中所優(yōu)化的課程模塊中，除了在現(xiàn)有課程基礎(chǔ)上探索接口以及延伸方向外，增加規(guī)劃類課程、生態(tài)類課程尤為關(guān)鍵，可以作為流域規(guī)劃、設(shè)計、水體生態(tài)構(gòu)建的基礎(chǔ)。

（4）案例和實踐為導(dǎo)向，提高學(xué)生對黑臭水體治理的技能。黑臭水體治理過程因地區(qū)和水體不同，差異很大，很難像傳統(tǒng)給水、污水或建筑給排水設(shè)計一樣有跡可循，這就需要配套大量的實踐教學(xué)和案例教學(xué)。對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)配有充分的課時進行黑臭水體領(lǐng)域的參觀;通過充分利用相關(guān)課程的案例教學(xué)及講座，甚至可以通過學(xué)生社團以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等實現(xiàn)提高學(xué)生對黑臭水體的認知度，乃至提高這一工程領(lǐng)域的治理能力，并最終收斂于畢業(yè)設(shè)計。

四 給排水課程體系應(yīng)對黑臭水體市場的改革方式

基于以上的觀點，解決給排水課程體系與黑臭水體市場不匹配主要可以通過以下途徑。

（一）延伸課程體系，開設(shè)新專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程，構(gòu)建黑臭水體治理方向

在實際操作中，考慮到目前在第五學(xué)期以后是專業(yè)課程階段學(xué)時比較集中階段，在此期間增加專業(yè)課難度較大，因此突破點首選選擇在專業(yè)基礎(chǔ)課上。

計劃在第二學(xué)期設(shè)置水工程規(guī)劃類課程，一方面填補了專業(yè)導(dǎo)論后的課程空白，同時可以將黑臭水體的規(guī)劃滲透其中起到很好的銜接作用;在第三學(xué)期至第四學(xué)期將水生態(tài)課程植入現(xiàn)有專業(yè)基礎(chǔ)課領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生掌握生態(tài)修復(fù)的相關(guān)知識。而后期案例教學(xué)可以在第七學(xué)期增設(shè)部分專業(yè)課程，因這一學(xué)期課程量相對較少，且學(xué)生已經(jīng)具備了較好的專業(yè)知識基礎(chǔ)，同時面臨工作選擇，此時學(xué)生更有興趣去接觸就業(yè)面寬，就業(yè)需求強烈的課程，諸如：水環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警、流域水體治理與修復(fù)，以及城市防洪排澇等，專業(yè)課程的開設(shè)應(yīng)以選修為主，按照就業(yè)需求開設(shè)，與傳統(tǒng)課程不同的是，這些課程應(yīng)以案例教學(xué)為主，著重提升學(xué)生的技能而非知識拓展。

（二）對課程知識延伸，拓展學(xué)生對黑臭水體領(lǐng)域知識與技能的掌握

具體而言，比如在專業(yè)基礎(chǔ)課程的水文學(xué)中，以往學(xué)時多集中于徑流計算以及暴雨計算，而諸如城市降雨徑流側(cè)重不足，同時缺乏河流水文學(xué)、區(qū)域水文學(xué)等方面的知識，在現(xiàn)有學(xué)時基礎(chǔ)上增加這些方面的教學(xué)內(nèi)容將極大提升學(xué)生黑臭水體領(lǐng)域的知識儲備。此外，給排水管網(wǎng)、水泵與水泵站以及水工藝設(shè)備等課程也都可以按照類似的方法側(cè)重和改革，個別課程可適當(dāng)增加一定的學(xué)時開設(shè)對應(yīng)章節(jié)，如水工藝設(shè)備就可增加河道疏浚、生態(tài)治理設(shè)備等。這樣可以使得黑臭水體治理的學(xué)習(xí)貫穿整個專業(yè)課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生自然而然的將其自己的從業(yè)方向，并系統(tǒng)化的掌握所對應(yīng)的知識和技能。

（三）增加案例和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生對黑臭水體治理的技能

在黑臭水體領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是最為重要的，但在之前，已經(jīng)在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段設(shè)置了十余周的課設(shè)和實習(xí)，再增加實踐教學(xué)學(xué)時力有不逮。為了滿足新增黑臭水體治理方向，將重點提升實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的多樣性，比如：在水泵與泵站課程設(shè)計中，可以將原來以給水二泵站為主的內(nèi)容增加部分學(xué)生選擇城市雨排泵站課程設(shè)計;在排水管道課程設(shè)計中可以增加截留方式、并詳細進行城市防洪排澇設(shè)計（可涵蓋海綿城市和黑臭水體）;在給排水施工組織課程設(shè)計中，可以增設(shè)黑臭水體工程方向的施工組織設(shè)計……諸如此類的改革，可以打破專業(yè)的慣性思維，在課程設(shè)計環(huán)節(jié)解決黑臭水體實踐教學(xué)的問題。

而在認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)階段，可以相應(yīng)地增加黑臭水體工程的參觀，甚至系統(tǒng)化地從設(shè)計到施工進行全流程實習(xí)。經(jīng)過這些年的黑臭水體工程建設(shè)客觀條件已然具備，而且黑臭水體工程往往和雨污泵房、污水系統(tǒng)息息相關(guān)，只要適當(dāng)?shù)丶右詡?cè)重則可起到事半功倍的效果。最終我們將實踐環(huán)節(jié)歸一到畢業(yè)設(shè)計中，應(yīng)鮮明的將黑臭水體設(shè)計納入畢業(yè)設(shè)計中，既可以直接作為方向也可以納入污水設(shè)計內(nèi)容中，經(jīng)過完整的畢業(yè)設(shè)計可以培養(yǎng)出大量具備專業(yè)知識和技能的從業(yè)人員。

（四）引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，利用社團、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺開展黑臭水體領(lǐng)域的研究和創(chuàng)業(yè)

積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生社團作用，利用科技創(chuàng)新以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等平臺開展黑臭水體領(lǐng)域的研究和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作，讓學(xué)生能在不同的維度能獲得該領(lǐng)域的知識、技能。同時以講座、報告等形式向?qū)W生宣傳最新行業(yè)動態(tài)，甚至提供參考資料清單，積極引入行業(yè)企業(yè)來專業(yè)進行交流和宣講。從根本上改變學(xué)生不懂、不接觸、不參與大的現(xiàn)狀，提升給排水學(xué)生在黑臭水體領(lǐng)域的競爭力。

以上的方案在不同學(xué)校所開設(shè)的給排水專業(yè)可能存在一定的差異，但根本上來講其改革方向是具備普適性的。只有梳理好了專業(yè)課程體系，明晰了黑臭水體領(lǐng)域的知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式以及技能要求后，才能更好地使學(xué)生更為積極地參與到這一模塊的學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)出濃厚的興趣并最終從事這一行業(yè)。

五 結(jié)論

黑臭水體將成為我國城市給排水建設(shè)中極為重要的環(huán)節(jié)，如何改革給排水科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)的現(xiàn)有課程體系，使學(xué)生畢業(yè)后能快速適應(yīng)黑臭水體市場，我們重新梳理專業(yè)知識和技能體系，認為從如下幾方面進行契合和接口，方能盡快達到給排水科學(xué)與工程專業(yè)為國家黑臭水體治理及我國的碧水藍天事業(yè)培養(yǎng)人才的目的。

首先，在不同的學(xué)習(xí)階段開設(shè)新的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程，延伸課程體系，開設(shè)水工程規(guī)劃類課程、水生態(tài)課程、水環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警、流域水體治理與修復(fù)，以及城市防洪排澇等新基礎(chǔ)課和專業(yè)課程，構(gòu)建黑臭水體治理方向，重構(gòu)黑臭水體方向的知識體系。

其次，對現(xiàn)有課程知識延伸，在現(xiàn)有學(xué)時基礎(chǔ)上增加河流水文學(xué)、區(qū)域水文學(xué)、河道疏浚、生態(tài)治理等方面的教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生黑臭水體領(lǐng)域的知識儲備，拓展學(xué)生對黑臭水體領(lǐng)域知識與技能的掌握。

再次，改革現(xiàn)有實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使黑臭水體治理的理念貫穿課程設(shè)計、實習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計中，提升學(xué)生的技能果水平。

最后，積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)揮科技創(chuàng)新、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)以及學(xué)生社團等多個平臺作用，培養(yǎng)學(xué)生興趣及從事行業(yè)的熱情。

經(jīng)過這一改革，未來給排水專業(yè)學(xué)生在黑臭水體領(lǐng)域?qū)⒕哂忻黠@的就業(yè)優(yōu)勢，大大提升了行業(yè)的競爭力，并為我國黑臭水質(zhì)治理事業(yè)提供了重要的人才保障和技術(shù)支持。

參考文獻：

[1] 國務(wù)院.水污染防治行動計劃 [R].2015：4.

[2] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部. 城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案[R].2018：11.

[3] 劉子正，李江云.給排水科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)體系構(gòu)建及專業(yè)發(fā)展方向[J].課程教育研究，2018（32）：206-207.

[4]王謙，高紅杰.我國城市黑臭水體治理現(xiàn)狀、問題及未來方向[J].環(huán)境工程學(xué)報，2019，13（03）：507-510.

[5] 遲穎，張栩.2018年環(huán)境監(jiān)測行業(yè)發(fā)展概述及發(fā)展展望[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2019（04）：10-12.

[6] 趙曄.城市黑臭水體整治實現(xiàn)長制久清存在的風(fēng)險與對策[J].給水排水，2019，55（04）：44-49.

[7] 崔福義，張曉健，高乃云，等.給排水科學(xué)與工程（給水排水工程）專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展[J].給水排水，2013，49（04）：1-3.

[8] 徐祖信，張辰，李懷正.我國城市河流黑臭問題分類與系統(tǒng)化治理實踐[J].給水排水，2018，54（10）：1-5+39.

（責(zé)任編輯：張宏玉）