给排水科学与工程专业实践类课程教学改革与创新

（武汉大学土木建筑工程学院 湖北武汉 430072）

工程专业的高等教育是理论教育与实践教育的统一，只有实现了理论认知向工程实践能力与工程创新能力的转化，才能保证学生成长为合格的工程技术人员，适应社会和经济发展，而实践教育正是实现这一转化的必要条件。如何提高实践教学质量，充分利用社会资源同时服务社会发展成为实践教学环节发展的关键。[1]

一、改进实践教学方式

改进实践教学方式才能从根本上提高实践教学效果。除了在实习前进行适当讲解外，还采取了一系列措施以保障实践教学效果。我校聘请了具有多年工程经验的工程师作为现场指导老师，在实习现场演示现场操作，并在开始实习前举办针对性的知识讲座。讲座中的知识和经验是书本中学不到的，学生听得很认真，收到了良好效果。另外，我校还将生产实习及毕业实习加强为顶岗实习，将学生领入生产第一线，参与生产操作和维护过程，与企业技术人员面对面交流。此外，还在实验教学基础上加强创新性实验，减少演示性、验证性实验，着重于训练学生分析和解决实际问题的能力。我校还采用举办模型制作大赛、鼓励学生申请课题等方式在丰富学生课内外的学习生活的同时，加强对学生能力的培养。[2]

二、实验成绩考核方式改革

成绩考核是实验教学环节的重要组成部分，直接影响学生的学习态度和教学效果。针对存在的问题，我们对实验成绩考核方式进行了如下改革: 鼓励单独设置实验课程或提高实验课程分值，加强师生对实验课的重视程度; 调整成绩分配比例，实验预习部分占 30，实验操作部分占 40 ，实验结果部分占 30 。网络教学平台为学生提供了良好的自学途径，增加了师生交流的机会。学生通过自学预习的方式掌握实验内容，节省了课堂学习时间，延长了实验操作时间，课堂上可以自行完成实验器材、药品的准备工作，切实培养了独立实验的能力。由于实验方案不同，实验报告内容也各不相同，这就在很大程度上控制了实验报告抄袭现象。这种考核方式对学习的全过程进行跟踪，更具有公平性、合理性，使学生有学习动力，更加注重学习过程，也使得教师能够更全面地了解学生的学习情况。

三、加强核心课程建设

专业核心课程是一个专业课程体系中居于关键核心的部分课程，这部分课程处于该专业核心知识领域，构成了该专业毕业生必须具备的基本能力要素。给排水科学与工程专业课程体系有学科基础知识课程和专业课程构成。学科基础知识课程主要包括水力学、建筑力学、水分析化学、水文学与水文地质、土建工程基础、水处理生物学等课程。专业课程主要包括水处理生物学、泵与泵站、水资源利用与保护、给水排水管网系统、建筑给水排水工程、水质工程学、水工程施工、水工艺设备基础、水工程仪表与控制、水工程经济等。从给排水专业工程技术人才所需具备的知识、能力和素质要素出发，给排水科学与工程专业核心课程应该包括水处理生物学、泵与泵站、给水排水管网系统、建筑给水排水工程、水质工程学五门课程。加强核心课程建设是提高专业人才能力素质培养的最直接最有效的手段，使给排水专业毕业生具备专业最基本的要求，提高毕业生市场竞争能力。加强专业核心课程建设，就是要以提升学生的工程实践能力、综合运用能力、综合创新能力为目标，采取综合合理调整教学内容、改革教学方式方法、改进教学手段、改进教学评价体系、革新实践教学方式等手段，切实提高专业人才培养的质量。[4]

四、校外实习基地建设

在加强校内实训教学平台建设的同时，校外实习基地建设也需加强。尽管校外实习基地主要以参观为主，但是校内实训平台不能代替校外实习基地。因为校内实训平台可以从理论、技术的角度提供给学生锻炼实践的机会，但是企业的运转、企业的管理，校内实训平台是无法呈现给学生的，而且水处理技术千变万化、更新日新月异，校内平台只能提供最基本、最常用工艺技术的实训，更多的新技术还是需要学生到企业、到工厂实地去了解。因此，必须通过加强校外实习基地的的建设，增强学生的实践能力。鉴于当前校外实习普遍采用参观为主的方式，为了解决实习效果差的问题，应该开拓思路，结合现代化的教学手段，努力提升实践教学效果。例如借助多媒体技术、3D技术等，把学生无法实际动手、无法深入了解的内容采用多媒体、动画技术逼真地呈现在学生面前，从而使学生能够切身体会到实际操控的体验，从而有效地提升实践教学效果。

五、课程大纲和内容更新

创新课程总课时为20学时，课程内容应涉及给排水科学与工程专业理论、实践操作和最新前言技术。专业理论部分应与《水质工程学（上、下）》的基础理论内容相衔接，是对基础理论知识的深化，而不是从新学习一门新知识。实践操作是为了提高学生的动手能力，在实践中发现问题、提出问题、解决问题，进而提升专业能力。最新前言技术介绍是为了开阔学生的视野，拓展学生知识应用的思路。因此，这三个方面的课程内容，学时的分配很重要。在《一体化污水处理构筑物设计及运行管理》课程开设的3个学期中，基础理论知识和技术讨论安排了14学时，其中讨论6学时。实践操作4学时，专业前沿技术介绍两学时。对于这种学时安排，不同学期的学生反映不同：对于熟悉《水质工程学（上、下）》的2012级学生，认为讨论时间少，理论教学多；而对于不熟悉《水质工程学（上、下）》课程的2013级学生，认为理论教学少，讨论浪费时间。可见，教学大纲和内容的设置要根据学生的需求和能力进行制订。对于前沿技术介绍的两学时，应每年固定进行更新，以保证技术的前瞻性和指导性。[5]

六、教学模式改革

七、考核方式和结果

考核以作业（查找专业数据）和讨论组回答问题、解决问题的能力为综合考核。通过专业资料的查找和整理情况，可以了解学生的学习专注度；而通过讨论完回答问题和解决问题的能力可以考核学生对基础理论的掌握情况和灵活运行能力。当前，学校对学生创新课程的评价仅有通过和不通过两种结果，这种评价太笼统。这样无法实现对学习优异的学生准确评价，打消了这部分学生的学习积极性；也不利于对混学分学生的督促，不利于促进其更好地投入学习过程中。[6]

八、集中实践环节教学改革的内容

1．建立合理的实践教学方案

根据以前教学方案存在的不足和实践教学改革的需要，修改、调整和优化教学方案。实习教学大纲是专业根据教学计划制定的指导实习教学工作的纲领性檔。凡教学计划规定开设的实习均编制实习教学大纲，在实习大纲中针对实习名称、目的、任务、内容、时间、参考书、方式及成绩考核等作出具体规定。在实习教学大纲执行过程中注意总结经验，定期修订，不断丰富和完善实习教学大纲，不断改革教学内容与方法。[7]

积极改革实践教学内容和方法，制定合理的实践教学方案，全面提高学生实习的效率和质量，使学生在实践中真正巩固和加深理解在课本中学到的理论知识，并从实践中学到许多实用的东西。同时也将提高学生的实践动手能力和综合素质、增强学生的主动实践意识、培养学生的创新精神与实践能力。[8]

2．建立生产实习、毕业实习管理体系

加强实习动员、过程管理与成果考核三个环节，实习采用点面结合，将重点实习与参观实习区分开来，提出不同的实习要求，加强过程管理。成果考核采用实习报告答辩制。

在生产实习环节主要采用以下措施：

（1）生产实习沿袭本专业的优良传统，将下厂跟班实习与参观实习相结合；

（2）实习指导教师由教学经验丰富，对生产实际较为熟悉、了解实习点的基本情况、工作责任心强、有一定组织管理能力的教师担任。

从广义上讲，设计单位内部、建设单位、咨询单位、监理单位、施工单位，甚至铁路总公司工程管理中心，都具有一定的施工图审核职能。本文中谈到的施工图审核，主要是专指咨询单位开展的审核工作。

（3）加大了工作力度，增加实践环节的教学经费，巩固和扩大生产实习基地，与相关水厂签定了合作协议，明确责、权、利，保证实习基地的统一与一致，同时寻找水厂数据，为学生提供更为完整的资料，更深入了解，为生产实习和毕业设计做好基础。

（4）现场技术员讲解；指导老师全程指导，解答各种提出的问题；分小组，指定小组长，每天明确实习内容，做到有的放矢；

（5）严格考核，进行实习答辩，检查实习效果，让每一位学生都动手，参与到实习过程中去。

在毕业实习环节做到：

（1）毕业实习以参观实习为主，加强学生工艺设计和工艺比选的理念；

（2）实习指导教师由教学经验丰富，对生产实际较为熟悉、了解实习点基本情况、工作责任心强、有一定组织管理能力的教师担任。

（3）加大工作力度，增加毕业实习环节的教学经费，为学生提供更为完整的资料，使学生更深入了解工艺与技术，为毕业设计做好基础。

（4）实行毕业实习的答辩制。

3．建立毕业设计质量管理体系

逐步采用本科生开题报告评审制和答辩制，对照开题报告设计进度和质量要求，引入中期检查环节，建立完善的毕业设计考核体系。

（1）加强对毕业设计（论文）指导教师的管理工作，通过建立制度和奖惩机制，从严治教，明确指导教师的职责，增强责任意识，使其集中精力完成毕业设计（论文）环节的各项教学任务。

（2）毕业设计（论文）选题切实做到与科学研究、技术开发、经济建设和社会发展紧密结合，把一人一题作为选题工作的重要原则。

（3）进一步强化和完善毕业设计（论文）的规范化要求与管理，围绕选题、开题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节，制定明确的规范和标准，加强过程监控，严格考核，采取评阅、答辩等形式，检查和验收毕业设计成果。

（4）加强中期检查环节，根据目前学生毕业设计在最后一月突击的弊病，提出中期检查环节，并将中期检查上升到全系高度，由院系统一组织老师分组进行检查，避免以前个别老师自己监督的不力，同时确保公平与公正。

（5）完善与优化毕业答辩，毕业答辩中包含毕业实习答辩，扩大公开答辩范围，所有申请优秀者都需要进行答辩，并且对中期的检查不合格的学员必须再次完成公开答辩。[9]

4．实习答辩制的完善与科学化

建立各科图片，视频和题目数据库，有利于答辩时随机抽取题库，使答辩制更加科学化。

九、四个特色课程的建设

特色课程的建设是基于完善的综合课程体系而提出的。综合课程体系的建设应包含三方面:一是基础科学知识，如数学基础、自然科学基础、人文科学等;二是力学、化学基础知识，如工程力学、结构力学、水力学、工程化学、分析化学等相关知识;三是工程基础知识，如核心工程基础知识、高级工程基础知识、给排水科学与工程基础知识等。综合课程体系的建设与实施是为了培养学生的基本素养和基础理论，实现从无到有的知识积累，以及初步提升解决复杂工程问题的能力。创新的思维具有跨学科性，基本的课程体系建设一定要突出综合性。

在综合课程体系建设的基础上，还要突出特色课程的建设。卓越工程师人才培养总原则有两点:一是精英化的教育，二是面向特定行业领域培养特色人才。应该突出与区域行业相结合的特色人才培养，强化工程实践特色课程的建设。围绕卓越工程师计划明确学生工程能力培养的总体要求，结合学校给排水专业的发展特色，进一步完善四个特色课程的建设。建设“工程实训”课程，形成学校人才培养特色。学校前身为华东冶金学院，具有鲜明的冶金行业特色。经过多年的发展，在冶金行业废水处理领域具有一定的优势，在此基础上建设“冶金企业水处理”课程，突显行业特色。设置revit三维设计的“给排水工程CAD”与基于海绵城市设计的“城镇防洪及雨洪利用”两门课程，以满足用人单位对毕业生的要求，适应社会发展对人才素质的新需求。上述四门特色课程的建设具有学科优势的鲜明特征，有利于推动该专业卓越工程师计划的实施，更好地为社会培养优秀专业人才。