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

（1.黑龍江大學(xué)建筑工程學(xué)院；2.黑龍江省村鎮(zhèn)飲水安全工程技術(shù)研究中心）

一 概述

2020 年前消除黑臭水體，是我國《水污染防治行動(dòng)計(jì)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(dòng)計(jì)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(kuò)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(jí)別[2]。目前大量設(shè)計(jì)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(shí)和技能的給排水專業(yè)畢業(yè)生的熱潮。

面對(duì)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(tái)的數(shù)據(jù)，截至2018 年底，我國黑臭水體現(xiàn)狀：總認(rèn)定河道數(shù)量2100個(gè)，其中，完成治理1745 個(gè)，治理中264 個(gè)，方案制定91 個(gè)，分別占總認(rèn)定數(shù)量的76.31%、21.49%、2.19%；總認(rèn)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(rèn)定河道長度的83.1%、12.57%、4.33%[4]。

通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，我國綜合了財(cái)政部政府和社會(huì)資本合作中心(CPPC)中33 個(gè)關(guān)于城市黑臭水體治理的項(xiàng)目資料，核算出全國平均每公里黑臭水體治理投資費(fèi)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(diǎn)的時(shí)間里，僅黑臭水體治理直接投資就已達(dá)310 億元，平均每年投資達(dá)百億以上，加之后期治理維護(hù)以及相關(guān)配套設(shè)置的建設(shè)，實(shí)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(jì)至2021 年的未來一年多的時(shí)間里，被認(rèn)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(yùn)維和配套設(shè)施的建設(shè)可達(dá)千億的市場。

事實(shí)上，不要認(rèn)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(rèn)定的黑臭水體，僅僅為實(shí)際發(fā)生黑臭水體現(xiàn)象中非常小的一個(gè)部分，按照以往統(tǒng)計(jì)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(huì)熱度不減。

更為重要的是，治理后的水體未來運(yùn)行費(fèi)用極其龐大，以目前運(yùn)營情況看，每公里河段每年運(yùn)行費(fèi)用從十余萬元至數(shù)百萬元[6]，預(yù)計(jì)治理費(fèi)用以15%～20%計(jì)，每年運(yùn)行費(fèi)用可達(dá)百億元以上，且將高速增長。因此，保守估計(jì)，未來十年黑臭水體將有2000～3000 億元的市場規(guī)模，對(duì)應(yīng)每年需求的具備相應(yīng)知識(shí)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(dá)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(shí)，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(shí)和技能需求，這也是不可回避的現(xiàn)實(shí)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(duì)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(shí)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(hù)、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(jì)、施工、運(yùn)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(jí)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(hù)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(shí)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(diǎn)，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(hù)岸及堤壩工程建設(shè)以及后期運(yùn)行維護(hù)等[8]。這些工程領(lǐng)域其大部分核心知識(shí)點(diǎn)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(yùn)行。其中，水利工程知識(shí)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(shí)施，其重點(diǎn)仍然是市政設(shè)施建設(shè)和設(shè)備安裝運(yùn)行。這也使得給排水科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)生事實(shí)上成為最為接洽的畢業(yè)生群體。根據(jù)知識(shí)點(diǎn)覆蓋及技能要求，預(yù)計(jì)目前的給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)，可以滿足黑臭水體治理知識(shí)和技能需求的70%以上，因此是非常容易對(duì)接的。

（二）人才培養(yǎng)方案對(duì)接中存在問題

雖然根據(jù)知識(shí)點(diǎn)覆蓋及技能要求，給排水科學(xué)與工程專業(yè)所受知識(shí)內(nèi)容可以滿足黑臭水體治理知識(shí)和技能需求70%以上，是非常容易對(duì)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(jì)管理類學(xué)科的知識(shí)，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(shí)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(shí)技能應(yīng)用于黑臭水體的實(shí)踐?；谶@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。

從我國目前的大學(xué)生志愿服務(wù)參與狀況來看，大多數(shù)高等院校的大學(xué)生還不能體會(huì)到參與志愿服務(wù)活動(dòng)對(duì)于學(xué)生自身發(fā)展意義及重要性，縱觀歷來對(duì)于大學(xué)生參與志愿服務(wù)的研究還處在起步階段，而高校與當(dāng)?shù)卣畬?duì)于志愿服務(wù)活動(dòng)的扶持政策與激勵(lì)機(jī)制也十分地不健全，除了北上廣深等發(fā)達(dá)地區(qū)，全國大多高校大學(xué)生存在著志愿服務(wù)意識(shí)極差的現(xiàn)象，尤其是欠發(fā)達(dá)的西北地區(qū)形勢則更加嚴(yán)峻。而本研究的調(diào)查數(shù)據(jù)源正是來自寧夏回族自治區(qū)、甘肅省、青海省（史稱“小西北”），筆者僅以此研究希望喚醒西北地區(qū)甚至全國高校大學(xué)生參與志愿服務(wù)活動(dòng)的意識(shí)，讓大學(xué)生深入了解參與志愿服務(wù)活動(dòng)對(duì)于自身發(fā)展的意義，這便是此次研究的重點(diǎn)[1]。

（1）缺少傳統(tǒng)的市政與水利專業(yè)的交匯點(diǎn)。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(diǎn)，在給排水科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課中，對(duì)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(jì)、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(diǎn)，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(shí)環(huán)節(jié)及知識(shí)點(diǎn)。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(shí)原理、構(gòu)筑物單元設(shè)計(jì)及處理技術(shù)和實(shí)施過程，但這些缺失的知識(shí)環(huán)節(jié)及知識(shí)點(diǎn)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(shí)拓展及設(shè)置選修課來實(shí)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(duì)接。

（3）缺少水環(huán)境規(guī)劃及生態(tài)規(guī)劃類的知識(shí)內(nèi)容。設(shè)置或延伸課程知識(shí)點(diǎn)，以求彌補(bǔ)人才培養(yǎng)方案中規(guī)劃類知識(shí)環(huán)節(jié)，即如何對(duì)現(xiàn)有課程體系進(jìn)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(jì)、水體生態(tài)構(gòu)建的基礎(chǔ)。

（4）案例和實(shí)踐為導(dǎo)向，提高學(xué)生對(duì)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(jì)一樣有跡可循，這就需要配套大量的實(shí)踐教學(xué)和案例教學(xué)。對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)配有充分的課時(shí)進(jìn)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(tuán)以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生對(duì)黑臭水體的認(rèn)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(jì)。

四 給排水課程體系應(yīng)對(duì)黑臭水體市場的改革方式

基于以上的觀點(diǎn)，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(shí)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(shí)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(diǎn)首選選擇在專業(yè)基礎(chǔ)課上。

計(jì)劃在第二學(xué)期設(shè)置水工程規(guī)劃類課程，一方面填補(bǔ)了專業(yè)導(dǎo)論后的課程空白，同時(shí)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(shí)。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(duì)較少，且學(xué)生已經(jīng)具備了較好的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)面臨工作選擇，此時(shí)學(xué)生更有興趣去接觸就業(yè)面寬，就業(yè)需求強(qiáng)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(shí)拓展。

（二）對(duì)課程知識(shí)延伸，拓展學(xué)生對(duì)黑臭水體領(lǐng)域知識(shí)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(shí)多集中于徑流計(jì)算以及暴雨計(jì)算，而諸如城市降雨徑流側(cè)重不足，同時(shí)缺乏河流水文學(xué)、區(qū)域水文學(xué)等方面的知識(shí)，在現(xiàn)有學(xué)時(shí)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(shí)儲(chǔ)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(gè)別課程可適當(dāng)增加一定的學(xué)時(shí)開設(shè)對(duì)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(gè)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(duì)應(yīng)的知識(shí)和技能。

（三）增加案例和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生對(duì)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(shí)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(shí)習(xí)，再增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)力有不逮。為了滿足新增黑臭水體治理方向，將重點(diǎn)提升實(shí)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(jì)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(jì)；在排水管道課程設(shè)計(jì)中可以增加截留方式、并詳細(xì)進(jìn)行城市防洪排澇設(shè)計(jì)（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(jì)中，可以增設(shè)黑臭水體工程方向的施工組織設(shè)計(jì)……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(jì)環(huán)節(jié)解決黑臭水體實(shí)踐教學(xué)的問題。

而在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)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(jì)到施工進(jìn)行全流程實(shí)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(shí)踐環(huán)節(jié)歸一到畢業(yè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)鮮明的將黑臭水體設(shè)計(jì)納入畢業(yè)設(shè)計(jì)中，既可以直接作為方向也可以納入污水設(shè)計(jì)內(nèi)容中，經(jīng)過完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)出大量具備專業(yè)知識(shí)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(tuán)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)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(tuán)作用，利用科技創(chuàng)新以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等平臺(tái)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(shí)、技能。同時(shí)以講座、報(bào)告等形式向?qū)W生宣傳最新行業(yè)動(dòng)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(jìn)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(shí)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(shí)和技能體系，認(rèn)為從如下幾方面進(jìn)行契合和接口，方能盡快達(dá)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(lán)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(shí)體系。

其次，對(duì)現(xiàn)有課程知識(shí)延伸，在現(xiàn)有學(xué)時(shí)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(shí)儲(chǔ)備，拓展學(xué)生對(duì)黑臭水體領(lǐng)域知識(shí)與技能的掌握。

再次，改革現(xiàn)有實(shí)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(jì)、實(shí)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)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(tuán)等多個(gè)平臺(tái)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。