摘"要:實踐教學是工科專業建設培養復合型人才的核心環節,以給排水科學與工程專業的新工科建設需求為導向,深化校企融合,搭建了實踐育人、創新育人、職業素質培養“三位一體”的應用型創新人才培養平臺,建立了“課堂線上線下學習——課程實習實踐——工作室任務實踐——畢業設計工作坊”的綜合實踐教學體系,在教學過程突出實踐環節,構建“重主體、強工程”的實踐教學模式,將創新教育貫穿人才培養全過程。實踐表明,改革后的專業實踐教學能夠提升學生的工程實踐能力、工程設計能力和實踐創新意識,可為地方高校給排水專業的人才培養提供參考。
關鍵詞:給排水科學與工程;實踐教學;校企融合;教學改革
中圖分類號:G420""文獻標識碼:A
給排水科學與工程專業(以下簡稱“給排水專業”)屬于工科類專業,主要服務于水資源利用與保護、城鄉給水排水、節水工程等領域,培養從事給排水工程規劃、設計、施工、運營等工作的高級工程技術人才[1]。在國家大力發展新質生產力的背景下,給排水行業加速融入生態文明建設理念,對畢業生理論知識和實踐能力要求明顯提高。因此,具有傳統工科特征的給排水專業在重視理論教學的同時,還應強化工程素質和實踐能力的培養,如何優化實踐教學體系,以滿足新工科標準的新質量人才培養需求是亟待解決的問題。
給排水行業服務范圍不斷擴大,在國民經濟發展中至關重要[2]。目前,地方高校已成為給排水專業人才培養的主力軍,然而受辦學條件限制,其培養模式普遍偏重課堂教學[34]。為切實專業內涵式發展,重慶交通大學給排水專業以實踐能力培養為中心,以服務成渝地區雙城經濟圈建設等國家戰略為導向,積極探索一流專業工程實踐教學體系建設方法,促進學生綜合素質全面提升。
一、給排水專業實踐教學存在的主要問題
我國工程教育專業認證將實踐教學環節質量放在突出位置[5]。對于以培養應用型高級專門人才為主的地方工科院校,實踐育人顯得尤為重要。調查顯示,給排水行業企業主要關注畢業生的知識運用能力和工程實踐能力,故培養給排水專業復合型人才必須將實踐能力提升放在首位[6]。目前,我校給排水專業年均畢業生約100人,主要就業方向為施工企業、設計院,對工程能力有較高的訴求。一方面,現有培養模式側重理論教學,實踐教學形式單一,缺少必要的學習情境和職業情境的融合環境,導致學生主體意識不強,難以支撐行業企業戰略轉型所需的持續學習能力要求;另一方面,現有實踐教學體系缺少職業素質養成與工程能力提升的融合環境,導致學生工程能力不強,難以契合企業“上手快、能力強、善溝通”的人才需求。
此外,對于專業教師承擔的大量科技項目,在實施過程中本科生參與度較低,結題驗收完成即擱置一旁,并未轉化為有效的實踐項目,造成資源浪費,實踐教學和科研脫節,學生中心地位未得到充分體現。由此可見,面臨行業社會需求的新變化,給排水專業實踐教學與企業需求脫節,導致企業需投入一定成本進行二次培養,亟須加強實踐教學改革與研究。
二、解決專業實踐教學問題的思路
(一)工程實踐推進校企深度融合,營造應用型創新人才培養條件
企業導師進課堂,師生反哺社會服務。通過與企業深度合作,利用“前沿微課”模式聘請行業企業知名專家教授來校授課,將行業新成果、企業新需求引入課堂,作為學生訓練項目、創新項目、學科競賽的選題,提供創新人才培養所需素材。與企業共建大學生校外實踐教育基地,聘任企業工程實踐豐富的高級工程師擔任實踐課程指導教師,參與畢業答辯,其中累積指導畢業設計200余人。同時,雙方就人才培養、科技攻關、重大工程前期科技研發等進行深度合作,實現了校企共贏的良好成效。組織了本科生30余人次參與主城黑臭水體調研、排水管網排水口和檢查井節點調研等相關工程的現場專業實踐,為企業提供了翔實的調查數據并直接被采納。
學生進企業完成實踐環節。利用企業需求導向的校企合作動力機制,將企業元素有機融入教學環境,營造企業真實的職業情境,切實解決學生進入就業崗位所出現的上手慢、工程能力弱、工作適應性與主動性差等問題。通過校企“畢業實習+設計”一體化聯合指導模式,創建了“畢業設計工作坊”的校企合作形式,由企業先進行為期1個月的工程師素養、職業技能的崗位綜合培訓,以培養學生良好的職業道德意識,然后以企業的項目任務作為畢業設計選題,有效縮短了學生專業技能與企業期望之間的差距。通過參與行業企業工程實踐活動(如現場踏勘、業主溝通、方案討論、工程設計),有效鍛煉學生的團隊協作意識和吃苦耐勞精神,提升工程能力和職業素質。
(二)教學體系突出實踐環節,筑牢應用型創新人才培養基礎
為提升專業服務地方社會發展的能力,滿足企業對人才需求的持續變化,在培養方案修訂中,引入行業元素和企業資源。在實踐教學環節中,通過“工程認知——實踐訓練——工程實踐——前沿微課”逐級鍛煉,循序漸進,逐步提高學生工程實踐能力,推進學生知識、技能和素質的協調發展,初步形成校企深度融合的給排水專業應用型創新人才培養計劃。同時,探索任務引領的“工作室”和“畢業設計工作坊”制度,圍繞“實踐+設計”和“創新+設計”,以知識點嵌入工程案例進行線上線下學習實踐,通過工程設計綜合訓練開展課程實習實踐,利用綜合實習等實踐環節依托“工作室”進行單項任務實踐(管網定線、水廠選址等),最終依托校企共建的“畢業設計工作坊”進行工程任務實踐或與其他專業聯合進行綜合畢業設計,實現知識、能力、素質有機融合,滿足設計崗位所需工程能力和職業素質的全過程培養,提升學生解決復雜工程問題的專業思維和綜合能力。
(三)強調學生主體意識,激發應用型創新人才培養動力
遵循“工程能力和創新意識培養為主線”的育人理念,構建并形成以注冊工程師為導向,以工程能力和職業素質訓練為一級目標的專業知識、能力與素質培養框架,著力加強基礎知識、專業知識、實踐能力和給排水工程設計能力培養的課程體系和教學團隊建設,形成以注冊師為主體的教學團隊。探索以學生為中心的課堂教學模式,提出了“認知維——動力維——知識維”的自主學習途徑和教學設計策略,增強學生學習的主體意識,以適應企業發展需求。通過理工雙語教學模式的構建,培養學生的跨文化意識、信息組織方式和思維方式等,不斷適應和滿足工程師國際化和工程可持續化的發展趨勢,切實提高學生跨文化交流和綜合競爭能力。構建注重過程性和階段性考核、評價多元化,并與注冊師考試知識點相銜接的課程考核模式,培養未來注冊工程師。
三、基于校企融合的給排水專業實踐教學改革與實踐
(一)校企深度融合,聯合培養學生
積極探索與企業共同培養人才的契機,瞄準行業企業實際需求辦學。為此,探索了“走出去、引進來”的多方共贏長效合作機制,實現了學生、學校、企業等多方共贏,與企業共建大學生校外實踐教育基地,支撐校企長期合作,創新校企畢業設計聯合指導和前沿微課模式,提出了企業需求導向的“綜合實習(用人考察)+就業簽約(人才儲備)+畢業實習(崗位培訓)+畢業設計(項目任務)”的校企合作育人方式,實現了專業實習和就業聯動、人才培養與企業需求銜接,逐步完善行業導向的人才培養機制。
一方面,組織學生參與教師的研發課題并在其中主動發揮作用,讓學生在企業應用背景下進行項目實戰演練,切身體驗項目的實施過程。同時,邀請資深給排水工程師走進校園互動,講授前沿微課,將行業新成果、企業新需求引入課堂,提供創新人才培養所需素材,指導學生的工程實踐訓練。
另一方面,組織學生進企業完成實踐環節,按照學生個人興趣愛好和校內訓練內容分配相關工作崗位,實實在在地參與企業生產過程,認認真真地為企業做一些工作,并強調與企業員工交流,培養其發現問題、分析問題和解決問題的能力。通過這種訓練,學生的企業化意識明顯提高,實踐能力得以有效提升。
(二)教學體系突出實踐環節,構建“重主體、強工程”的實踐教學模式
學生工程能力與企業需求接軌需要工程化教育環境,本科生的實踐教學環節既不能脫離企業,也不能完全依賴企業。對于地方高校,要積極探索如何營造校內的“企業環境”,集聚優質實踐教學資源,充分挖掘潛力,為學生提供企業型的實踐平臺,并制訂實現人才培養工程化的具體實施方案。
為了使高校的培養環境能夠契合行業企業的發展需求,應分類研究其專業技術人員需要掌握的專業知識和能力,明確各類企業對給排水學生在校期間實踐能力的要求,按照企業多方面的人才需求對學生實施分類培養,因材施教,進行多元化、個性化訓練,達到從不同層次、不同角度與企業對接。
在實踐教學環節中,遵循學習規律,循序漸進,逐步提高學生工程實踐和創新能力,以注冊工程師培養為導向,自主學習引導為動機,實踐能力提升為目標,圍繞“學習情境與職業情境的有機融合”,構建了“認知維——動力維——知識維”理論結合工程實踐的課堂教學環境;依托校企合作人才培養機制,圍繞“職業素質養成與工程能力提升的有機融合”,建立了“課堂線上線下學習——課程實習實踐——工作室任務實踐——畢業設計工作坊”課內結合課外實踐的實踐教學體系,初步實現主體意識高、工程能力強的應用型創新人才培養目標。
(三)將“創新教育”貫穿專業人才培養全過程
創新是發展新質生產力、建設生態文明的核心要素。一般來說,創新能力既要有提出新想法的能力,又要有實現新想法的本領,可見,給排水專業學生創新能力的培養需要先有創新思維的形成,再進行創新行為的實踐。為適應企業創新驅動發展對創新型人才的需求,滿足學生終身學習發展需要,本專業緊緊圍繞“創新教育”這一核心點,積極做好“三課堂”協調發展,以驅動創新型人才培養。具體做法為:第一課堂通過主體的課程教學驅動創新思維養成,第二課堂通過多元化專業實踐驅動創新意識形成,第三課堂通過豐富的科技活動驅動創新能力達成,即課程教學輕度驅動創新思維、專業實踐中度驅動創新意識、科技活動深度驅動創新能力。
在第一課堂教學過程中,充分利用現代信息技術優化教學模式,圍繞產業鏈、創新鏈對教學內容進行動態調整,將專業課程知識單元專題化,融入科研新成果、新動態。在課程大作業中融入科研方法,培養學術思維、科研方法。
在第二課堂教學過程中,將科研課題和企業需求融入專業實踐和畢業設計選題中,以實際項目培養學生發現問題、解決問題的能力和創新意識,其中畢業論文選題均來自縱向科研項目,畢業設計選題大多來自行業企業需求項目。
在第三課堂教學過程中,將專業教師承擔的科技項目、研發的實驗裝置和相關數學模型等融入學生科技活動,實施團隊指導模式,以創新項目培養學生創新能力,激發學生創新潛能,深化學生適應未來持續發展的創新意識。近兩年,專業教師指導學生開展了“生態混凝土護坡的水質凈化與生態效應研究”“基于植物內生菌根際微生物耦合技術的三峽庫區消落帶土壤重金屬污染修復研究”等10余項校級和市級大創項目。
四、實踐教學改革效果
在校企深度融合等育人模式的支撐下,給排水專業學生高質量地完成了專業課程設計、綜合實習、畢業實習和畢業設計等教學任務,其設計能力得到明顯提高,尤其是依托于“畢業設計工作坊”完成的部分畢業設計作品直接被企業作為生產任務的成果。近三年,學生積極參加全國水利創新設計大賽、全國大學生“挑戰杯”科技創新競賽、“深水杯”全國大學生給排水科技創新大賽等活動,累計獲得國家級獎勵50余項、省部級獎勵50余項,其中,1名學生獲全國水利優秀畢業生,1名學生獲全國水利院校創業之星,1名學生獲全國水利院校文藝之星。
通過實施上述專業實踐改革措施,我校給排水專業畢業生在工程設計、施工管理等方面的實踐創新能力和團隊協作能力得到普遍提升,畢業生去向與本專業的培養目標高度吻合,畢業生初次就業率提升到90%以上。市政工程和建筑工程設計單位、施工單位對本專業畢業生的滿意度逐年提高,甚至有用人單位到我校組織給排水專業專場招聘會,實施“對點定招”的用人模式,這些成效有利于提升給排水專業的吸引力,有效推進就業工作并提高專業社會影響力。
結語
為適應新一輪科技革命和新時代高等教育發展的新要求,地方高校工科專業的核心任務是提高人才培養質量,實踐教學是關鍵的教學手段,強化培養實踐能力是服務給排水行業發展的客觀需求。通過校企深度融合,構建了以學生為中心、“重主體、強工程”的給排水專業實踐教學模式,打造實踐育人、創新育人、職業素質培養“三位一體”的應用型創新人才培養平臺,促進學生工程能力與創新意識可持續發展,助力傳統專業的新工科建設和地方經濟社會高質量發展。
參考文獻:
[1]李偉光,蔣柱武,梁恒,等.研究型和應用型大學傳統工科專業新工科建設比較研究:以給排水科學與工程專業為例[J].高等工程教育研究,2023(1):2732.
[2]張智,蒲清平,向平,等.給排水科學與工程專業家國情懷教育的思考[J].給水排水,2020,46(10):150154.
[3]張學洪,曾鴻鵠,林華.地方高校給排水科學與工程一流本科專業與課程建設的思考與實踐[J].給水排水,2020,46(9):156160.
[4]鄧慧萍,時文歆.全國高校給排水科學與工程專業辦學基本情況調查分析[J].給水排水,2020,46(8):171176.
[5]戴紅玲,胡鋒平,彭小明,等.工程教育認證視閾下專業實踐教學體系的構建與實踐[J].實驗技術與管理,2017,34(11):225228.
[6]曾曉嵐,崔福義,時文歆,等.人工智能+給排水科學與工程專業復合型人才的行業需求調研[J].中國給水排水,2021,37(24):1116.
基金項目:重慶交通大學教育教學改革研究項目“基于一流專業建設的給排水專業實踐育人體系研究”(2203016)
作者簡介:袁紹春(1984—"),男,漢族,重慶人,博士,副教授,研究方向:城鎮給水排水工程、思政育人研究。