新形勢下給排水科學與工程專業人才培養的改革與實踐

周天然 狄軍貞 安文博 劉 博 安 源

1.遼寧工程技術大學土木工程學院 遼寧阜新 123000;2.阜新水務集團有限責任公司 遼寧阜新 123000

1 概述

“十四五”期間,出臺的一系列措施指出:要“深入”打好污染防治攻堅戰。生態文明建設、海綿城市建設、黑臭水體治理、智慧城市建設等行業發展新形勢成為給排水科學和工程專業人才培養所面臨的新挑戰[1-2]。新形勢下,專業教育理念滯后、跨學科交叉融合不足、學生創新實踐能力不足、質量監控與評價體系不完善是給排水科學與工程專業人才培養亟須解決的問題[3]。面對新形勢下行業發展對本專業人才創新實踐能力的需求變化,如何提升專業教育理念、促進跨學科交叉融合、提高創新實踐能力、完善教學質量監控與評價體系,以滿足國家戰略、行業需求和社會未來發展對本專業人才的需求,是給排水科學與工程專業人才培養改革的方向。

2 新形勢下給排水科學與工程專業人才培養存在的問題

2.1 新形勢下傳統工科專業教育理念的革新路徑問題

給排水科學與工程專業作為典型的傳統工科專業,面臨著如何適應“新工科”建設以及新形勢下行業發展需求的挑戰。以新形勢下行業發展對本學科專業人才知識、技能需求為導向,通過校企協同共研面向產業、對接新工科建設需求,以“新工科”應用創新型人才為培養目標,構建了“重知識、強能力、拓素質”型人才培養模式(圖1)。

圖1 “重知識、強能力、拓素質”型的人才培養模式

2.2 新形勢下加強學科交叉融合的建設問題

傳統工科專業學科分類界限明確,其面臨著如何強化學科交叉融合,提升學生實踐創新能力的挑戰。通過將課程體系與行業“精準對接”,將信息、生物、材料、人工智能等新技術融入知識體系,優化建設學科布局,打造“縱橫交叉”課程體系(圖2),促進跨學科交叉融合。

2.3 新形勢下提升學生創新實踐能力的策略問題

傳統工科專業的教育理念存在“重科學輕工程,重理論輕實踐”的問題,在教學過過程中,一味強調知識的理論深度而忽視理論知識的實踐應用,其面臨著如何提高學生創新實踐能力以迎合新形勢下的“工科新要求”的挑戰。以培養學生工程實踐能力和創新能力為目標,以培養學生基本實踐技能和自主研學為抓手,構建了“模塊化、多層次、遞進式”的創新實踐教學體系(圖3)。

圖3 “模塊化、多層次、遞進式”創新實踐教學體系

2.4 新形勢下完善教學質量監控與評價機制的運行問題

傳統的質量監控與評價存在“重監督、輕控制、改進缺位”的問題,其面臨著如何形成“閉合循環、持續改進”的評價機制的挑戰。基于行業發展新形勢,以學生為中心,建立了校、企、生等多方參與、立體式、層次化的“課堂+校內+校外”三層次閉環評價機制(圖4),即教學過程質量監控維度的課堂循環、畢業要求達成評價維度的校內循環和畢業生跟蹤反饋及社會評價維度的校外循環。

圖4 “課堂+校內+校外”三層次閉環評價機制

3 新形勢下給排水科學與工程專業人才培養改革舉措

3.1 修訂人才培養目標,提升專業教育理念

學院成立了由院長、專業負責人、系主任、專業骨干教師組成的培養方案制訂小組,探討培養目標、培養規格、專業特色及實現途徑、畢業要求與保障措施等內容。為了保證培養方案適應國家、地方與行業社會經濟發展需要,對高校、企業等用人單位進行調研,廣泛聽取其對本科畢業人才的培養要求,并組織高校與企業專家組對方案進行評審,最終形成了新版人才培養方案。

新版培養方案的培養目標為:給排水科學與工程專業培養具有堅定的理想信念,德智體美勞全面發展,掌握自然科學、人文社會科學、工程科學的基本知識,掌握水質工程學、輸配水工程、水資源利用與保護等給排水科學與工程領域的基本理論、方法,接受系統的給排水工程實踐訓練,具備解決城鄉水工程建設及節水、礦區水環境及水資源化、城市水系統智慧化等復雜工程問題的能力,具有良好的職業素養和國際化視野,能夠在市政、水務、水利、環保、建設、礦業等相關行業從事給排水工程方面的工藝設計、工程施工、項目管理、技術開發等工作,具有一定的給排水工程建設實踐能力和礦區水資源化技術開發能力的應用創新型人才。畢業后經過5年左右的鍛煉,能成長為工藝設計與工程施工崗位的技術骨干、技術開發和運維管理崗位的業務骨干。培養目標主要變化體現在以下三個方面:

(1)更加明確專業對人才思想道德品質和綜合素質培養的要求,著重強調了:“本專業培養具有堅定的理想信念,德智體美勞全面發展”的人才培養目標。

(2)基于學校人才培養定位及專業辦學特色,新修訂的人才培養目標增加了對專業能力與素質特色培養,描述為:“具備解決城鄉水工程建設及節水、礦區水環境及水資源化、城市水系統智慧化等復雜工程問題的能力”“具有一定的給排水工程建設實踐能力和礦區水資源化技術開發能力的應用創新型人才”。

(3)根據畢業生社會需求、用人單位需求及畢業生就業領域,調整了畢業生就業五年左右的預期為“能成長為工藝設計與工程施工崗位的技術骨干、技術開發和運維管理崗位的業務骨干”,更加關注實踐能力和創新能力的培養要求。

3.2 重構課程體系,促進跨學科交叉融合,革新知識體系

首先,通過厘清新形勢下行業需求特征與既有知識體系的相關性,將能夠解決新形勢下行業發展需求的信息、生物、材料、人工智能等新技術融入知識體系,設立思想與政治、科學與技術和創新與創業等通識教育課程以形成素質能力課程群,設立數學類、物理類、化學類、生物類、計算機信息類等基礎課程形成基礎能力課程群,設立水質科學類、工程基礎類、工程施工管理類、水系統工程類、經濟法規類、智能水務類等專業課程形成專業能力課程群,設立綜合實驗類、課程設計類、創新實踐類、實習實訓類實踐課程形成工程能力課程群,增設信息科學、生物技術、材料科學、水系統智能化等交叉學科創新能力課程群[4]。其次,建立縱向的通識課程、基礎課程、專業課程、實踐課程與橫向的素質能力課程群、基礎能力課程群、專業能力課程群、工程能力課程群之間的網狀聯系,打造“縱橫交叉”課程體系,重構組合式模塊化課程體系,促進跨學科交叉融合,革新知識體系[5]。

3.3 產教協同,強化實踐,提高學生創新實踐能力

實踐內容上,從基礎性實踐—綜合性實踐—設計性實踐—創新性實踐逐層遞進,滿足了不同層次的學生、不同實踐環節、不同設計方案和不同應用技術的實踐教學需要,提高了實踐教學效能與學生主動參與的熱情[6]。層次上,從認知層—基礎層—拓展層—創新層逐層遞進式實踐教學目標體系,滿足不同能力的學生、不同教學方法的實踐教學需要[7]。教學組織上,實施課內與課外結合、校內外結合、第一課堂與第二課堂結合的方式,有效地開展不同模塊、不同層次的遞進式實踐教學體系,培養學生工程實踐能力,滿足新形勢下行業發展需求。

3.4 多方參與,閉環督評,優化質量監督與評價機制

第一層次閉環,以課程為單位,對教學過程的所有環節進行監控,持續改進教學活動,保障其始終與畢業要求相符合。第二層次閉環,以畢業要求為單位,對畢業生的畢業要求達成情況進行綜合評價,持續整改評價過程中發現的各種問題,以保障其始終與培養目標相符合。第三層次閉環,以培養目標為單位,通過畢業五年左右學生、社會與用人單位的走訪與問卷調查,定期評價并持續改進培養目標,以保障其始終與行業發展需求相符合。

4 結論

(1)構建了“重基礎、強能力、拓素質”型的人才培養模式,提升專業教育理念,以適應“新工科”建設以及新形勢下行業發展需求。

(2)打造了“縱橫交叉”課程體系,促進跨學科交叉融合,革新知識體系。

(3)構建了“模塊化、多層次、遞進式”的創新實踐教學體系,提高創新實踐能力。

(4)形成了“課堂+校內+校外”三層次閉環評價機制,強化傳統評價機制的劣勢,完善教學質量監控與評價體系,形成“閉合循環、持續改進”的評價機制。