給排水科學與工程專業的社會需求特征及其工程教育知識體系研究

張智 李偉光 時文歆 黃顯懷 方正 榮宏偉 王宗平 林濤 關清卿

摘要：按照《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》規定的專業內涵和培養目標，結合工程教育評估認證的要求，從資源性、社會性、環境性、經濟性等8個方面，系統分析給排水科學與工程專業的社會需求特征。結果表明，該專業的社會需求具有涉及范圍廣、影響因素多、復雜程度高、綜合性較強等特征，因而應對該專業工程教育知識體系構建、課程體系設置、教學體系實施等提出相對更高的要求。據此，基于成果導向（OBE）的教育理念，提出與給排水科學與工程專業需求特征相適宜的工程教育知識體系，并系統分析它們之間的耦合關系。

關鍵詞：給排水科學與工程;教學質量;社會需求;工程教育;知識體系

中圖分類號：G6420;TU991?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：1005-2909（2021）02-0001-06

教育標準建設是提高高等教育質量的基礎工程[1]，是我國高等教育走內涵式發展道路，建設具有中國特色、世界水平高等教育的重要支撐。2018年教育部發布《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》（以下簡稱“《國標》”），是落實黨的十九大建設教育強國，實現中華民族偉大復興精神的重要舉措，在我國高等教育發展史上具有里程碑式的重要意義。

專業是高等學校人才培養的基本單元，《國標》明確了各類專業的內涵、適用專業范圍、培養目標、培養規格、學科基礎、人才培養方向等。

大學的專業是依據社會專業化分工確定的，具有明確的培養目標。社會分工作為一種客觀需求促成了專業的產生，因此，專業的定義中有兩個關鍵要素：社會需求與學科基礎。一個專業要完成培養人才的任務，需根據社會對人才的需求，并依托與專業相關的學科來組織課程體系，然后實施教學過程，獲得教學效果[2]。《國標》緊緊把握世界高等教育發展先進理念所遵循的三大基本原則，并突出產出導向，主動對接社會經濟發展需求，科學合理設定人才培養目標，完善人才培養方案，優化課程設置，更新教學內容，提高人才培養的目標達成度、社會適應度、條件保障度、質保有效度和結果滿意度。

高等學校工程專業人才培養的目的，就是滿足社會經濟發展對該專業學科領域人才的需求，以支撐行業及社會的發展。各專業應根據行業發展和學校的定位，制定相應的專業培養方案，真正把《國標》要求落在實處。根據社會發展需求而確定的專業培養目標是人才培養活動的綱領，是專業課程體系、教學體系和實踐體系建設的指南。

美國學者約瑟夫·朱蘭認為，質量就是“適用性”，即滿足顧客需求的程度[3]。對于某一個專業而言，要反映或契合社會經濟的發展需求，應如何確立工程教育知識體系？如何設置教學體系？培養方案、培養目標、課程體系和教學體系設置的科學性與合理性的依據是什么？如何評判其培養的人才是否符合社會經濟發展的需要？本文以給排水科學與工程專業為例，基于專業的社會需求特征，對該專業工程教育知識體系的構建進行分析，以供參考。

一、給排水科學與工程專業的內涵辨析

本科專業目錄[4]和《國標》[5]對給排水科學與工程專業屬性的定義：給排水科學與工程專業是工學門類土木類專業，對應學科為市政工程[6]。其主要服務于國民經濟建設和發展中與給水排水工程相關的領域。

給水排水工程在社會經濟發展過程中的地位和作用：是城鄉建設的重要基礎設施，是城鄉水系統循環的實施主體，是實現水資源可持續利用和城鄉可持續發展的重要保障。其主要為城鄉及工業提供相關服務，主要涉及水的開采、加工、輸送、回收及利用等，滿足城鄉生活和工業生產的用水需求，并將生活污水和工業廢水收集、凈化與再生利用等，實現水的良性社會循環。產業主體是供排水等相關企業，還廣泛涉及相關的科研設計、工程技術、設備制造和管理等領域，給排水科學與工程專業正是為上述相關產業提供人才與技術支撐。

給排水科學與工程專業以化學、生物學、水力學為主要學科基礎，綜合運用工程力學、材料、設備、儀表與控制、信息科學、管理、運營、經濟、法律等相關學科技術，不斷吸收融合分子生物學、納米科學與技術、膜科學與技術、痕量分析與檢測技術等現代科學技術成果，應對水資源緊缺、水污染、洪澇災害等水危機，以實現水的良性社會循環為理念，解決給水排水行業的核心工藝技術問題。

給排水科學與工程專業主要為水資源利用與保護、城鄉給水排水、建筑給水排水、工業給水排水和節水工程技術等領域培養專業人才。

據此，需建立體現上述內涵的給排水科學與工程專業工程教育的知識體系。

二、給排水科學與工程專業工程教育評估認證要求

2016年中國正式成為《華盛頓協議》成員國，標志著我國進入國際工程科技人才培養的評價體系，意味著中國專業認證具備國際實質等效性，對促進高校專業按國際先進理念推動教育教學改革，加快高校與國際接軌具有重要意義。2004年開始的全國給水排水工程專業評估，通過以評促建，推動了給排水專業的發展。2016年9月，住房和城鄉建設部在中國加入《華盛頓協議》后，頒布《高等學校給排水科學與工程專業評估認證文件（2016年試行版）》[7]，按照國際認證的12條要求，即工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學習等進行專業評估認證。新的評估認證文件不僅對人才的工程知識、工程能力有要求，還強調人才的通用能力和品德倫理，主要包括溝通、團隊合作等方面的能力，以及社會責任感、工程倫理等方面的素養。“回歸工程”和培養學生的“大工程觀”是當今國際工程教育的主流理念，也是《華盛頓協議》國際實質等效標準對我們的重要啟示。

三、給排水科學與工程專業的社會需求特征分析

給排水科學與工程專業服務于城鄉建設和社會經濟發展，其本質上體現和詮釋了水是生命之源、發展之基、生態之本的理念，涉及城鄉建設和社會發展的方方面面，具有資源性、社會性、環境性、經濟性、安全性、工程性、時間性和系統性等特征。

（1）資源性：水資源是國家戰略性資源，具有時空分布的不均勻性、隨機性和流動性、質量的漸變性和可再生性、系統性等自然屬性。給排水工程以水為介質，服務于社會經濟發展，取自自然，服務于社會，回歸環境，即水的社會循環。水資源的產生、開發利用和再生利用，對城鄉建設和社會經濟發展起著重要作用，因而給排水工程的服務有其資源的屬性，它與社會、經濟、環境、生態的耦合關系包括安全保障、促進作用和制約關系等。

（2）社會性：給排水工程是城鄉建設及現代社會經濟發展不可缺少的基礎設施，具有準商品性、社會公益性、利用的資源不可替代性，以及影響

人體健康安全、環境質量的特性。給排水工程在建設、運營和管理過程中，必然與社會、經濟、科學技術發生聯系，表現出參與人類活動的社會特征，即社會屬性。

（3）環境性：一方面排水系統工程對污（廢）水的有序收集、輸送、凈化、再生利用和排放，減少了排放到環境中的污染物的量;另一方面需對在給排水工程系統設施運營過程中產生的臭氣、噪聲、固體廢棄物等進行有效控制，以減少對環境的污染和對人們健康的影響。

（4）經濟性：給排水工程設施，如水源地保護工程、給水系統工程、排水系統工程等涉及建設投資;給排水工程系統涉及運營成本、運營的經濟效益，包括節能降耗、資源回收利用產生的經濟效益以及水價、污水處理費、給排水工程系統的費用-效益分析等。給排水工程的服務作為一種具有社會效益的特殊商品，有其經濟效益。對給排水工程的服務進行必要的國民經濟評價，是給排水工程服務的商品屬性和社會屬性量化的最好體現。

（5）安全性：涵蓋公眾身體健康安全、生態安全、社會穩定、生存環境等方面。涉及人體健康的水源保護、飲水安全等，防災減災安全的消防工程、防洪（澇）工程等，環境安全的排水系統、污水處理等，生態安全的污水處理、水系的修養與保護等。這些安全問題，嚴重時甚至影響生存環境安全、社會穩定和國家安全。

（6）工程性：給排水工程專業的服務體現，往往以工程為載體，涉及經濟、社會、環境、法律法規等多因素系統。給排水工程又是相關行業科學技術進步的依托，它是一個復雜的巨系統，應通過科學規劃、設計、建設、管理，保障系統建設正常穩定的運行，滿足系統不同功能要求，發揮系統綜合效能，提高環境的經濟社會效益，總之，以工程為本、科技為重、管理為要。

（7）時間性：體現在兩個方面：一是給排水工程設施的建設、運營和管理等服務，是按一定服務時間如近期、中期、遠期、遠景等進行的。二是給排水工程學科專業具有時代特征，隨時代的進步而發展。作為傳統的學科專業，給排水工程服務的對象、領域不同，學科專業的名稱和內涵也有所不同，如專業名稱演變包括上下水道、給水排水工程、給排水科學與工程等。此外該專業還是一個動態發展的學科專業，其專業內涵隨社會發展和需求的變化而變化，這就要求從業人員具有終身學習的能力，能與時俱進，緊跟科學技術進步的步伐，及時掌握新技術和新工藝，了解新材料和新設備，不斷拓展自身的知識和技能，提升

解決復雜工程技術問題的能力。

（8）系統性：包括三個層次：一是給排水工程系統與外部系統的關系，如與社會、經濟和生態環境等的關系;二是給排水工程內部子系統之間的關系，如水源用水系統（生活、工業、商業等）、污水排水系統、雨水系統等;三是同一子系統不同時期、不同規模、不同系統的建設關系。

綜上分析，給排水科學與工程專業的社會需求，涉及范圍廣、影響因素多、復雜程度高、綜合性較強，特別是在工程技術、法律法規、安全資源、社會民生、生態環境等方面的交織，對給排水科學與工程專業工程教育知識體系的構建，以及課程體系的設置和教學體系的實施等提出了相當高的要求。

四、給排水科學與工程專業工程教育知識體系的構建

基于OBE成果導向的教育理念，良好產出的前提或基礎是須有滿足社會需求的知識體系，上述給排水科學與工程專業社會需求特征是構建該專業工程教育知識體系的基礎。據此，提出給排水工程科學與工程專業工程教育專業類課程設置支撐知識體系，詳見表1。

傳統知識體系存在不足或偏弱或缺失標注表示相對的程度，各校情況有差異對表1中的內容，需要說明的是：一是表1不僅涵蓋了傳統給排水工程專業的知識內容，也包括當前行業熱點所需的知識，如海綿城市（低影響開發）的三大主題（徑流控制、面源污染、雨水利用），分別在社會需求特征的環境性、安全性和資源性中得到體現;智慧水務建設在系統性中的模型模擬預測、系統運行管理等得到體現;地下綜合管廊建設在系統性中的系統集成、系統運行管理等得到體現;黑臭水體治理在系統性中的系統規劃設計、安全性中的水體修復和水系修養中有所體現。二是表1所列社會需求與工程教育知識，各校不一定全部都開出相應的課程，而是根據各校的辦學歷史、地方行業需求特點等開出部分或全部課程，以此凸顯各校特色。

表2反映給排水科學與工程專業社會需求特征與工程教育知識體系的耦合關系和關聯程度，以及在傳統知識體系基礎上，擬增加或加強的知識。

給排水科學與工程專業社會需求特征與質量標準、認證標準的相關性見圖1。

從圖1可知，1）給排水科學與工程專業社會需求特征，不僅可適應專業的社會需求，也涵蓋專業發展的不同要求：專業質量標準和專業評估標準;2）給排水科學與工程專業具有鮮明的工程特點和公益特點，因而，這也是該專業應加強或重點建設的知識體系方向。

五、結語

（1）專業的社會需求特征是制定科學合理的培養目標和進行課程設置的基礎和前提。應對照社會需求特征與工程教育知識需求，針對傳統工程教育存在的不足，新增知識需求，完善知識體系。

（2）對社會需求特征的分析，有助于各校在制定專業培養方案時，把國家標準與三級認證要求有機銜接。

（3）針對給排水科學與工程專業工程教育評估認證要求，明確給排水科學與工程專業社會需求特征與工程教育知識體系的耦合關系，并作為該專業培養方案課程體系設置的參考依據。參考文獻：

[1]

吳巖.“普通高等學校本科專業類教學質量國家標準”有關情況介紹[EB/OL]，教育部網站，2018-01-30.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_fbh/moe_2069/xwfbh_2018n/201801/t20180130_325932.html

[2]伯頓·克拉克.高等教育新論[M].杭州：浙江教育出版社，2001.

[3]王軍紅，周志剛.教育質量的內涵及特征[J].河北大學學報（哲學社會科學版），2012（5）：70-73.

[4]中華人民共和國教育部.普通高等學校本科專業目錄[S].2012.

[5]中華人民共和國教育部.普通高等學校本科專業類教學質量國家標準[S].2018.

[6]中華人民共和國教育部.學位授予和人才培養學科目錄[S].2011.

[7]中華人民共和國住房和城鄉建設部.高等學校給排水科學與工程專業評估認證文件[Z].2016.

Characteristics of social demand and knowledge system of engineering education for water science and engineering specialty

ZHANG Zhi1，LI Weiguang2，SHI Wenxin1，HUANG Xianhuai3，FANG Zheng4，

RONG Hongwei5，WANG Zongping6，LIN Tao7，GUAN Qingqing8

（1. College of Environment and Ecology， Chongqing University， Chongqing 400044， P. R. China;

2. School of Environment， Harbin Institute of Technology， Harbin 150090， P. R. China;

3. School of Environment and Energy Engineering， Anhui Jianzhu University， Hefei 230022， P. R. China;

4. School of Civil Engineering， Wuhan University， Wuhan 430072， P. R. China;

5. School of Civil Engineering， Guangzhou University， Guangzhou 510006， P. R. China;

6. School of Environment Science and Technology， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430074， P. R. China;

7. College of Environment， Hohai University， Nanjing 210098， P. R. China;

8. School of Civil Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650500， P. R. China）

Abstract：

According to the professional connotation and training objectives stipulated in the National Standard for Professional Teaching Quality of High Education， combined with the requirements of engineering education evaluation and certification， characteristics of social demand for water science and engineering specialty are systematically analyzed from 8 aspects， such as resource， sociality， environment and economy， etc. The results show that the social needs of this major have the characteristics of wide range， many influencing factors， high complexity and strong comprehensiveness， so that higher requirements are put forward for the construction of knowledge system for engineering education， the setting of curriculum system and the implementation of teaching system. Based on the concept of OBE， the knowledge system of engineering education is also put forward， which is suitable for the demand characteristics of water science and engineering specialty， and the coupling relationship between them is analyzed systematically.

Key words：

water science and engineering; teaching quality; social demand; engineering education; knowledge system

（責任編輯 王 宣）