产学研融合卓越工程师培养体系构建与实践——以基于工程教育认证视域下给排水科学与工程专业为例

荣宏伟 方 茜 张立秋 赵美花 王竞茵

（[1]广州大学土木工程学院 广东·广州 510006；[2]教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会 黑龙江·哈尔滨 150090）

为了提高我国高等工程教育水平，促进我国高等教育发展，2010年教育部，共同联合有关部门和行业协（学）会实施启动了“卓越工程师培养计划”。“卓越工程师计划”是贯彻落实国家中长期教育改革和发展规划纲要的重大教学改革，也是我国从工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。2017年教育部提出加快新工科教育发展，打造升级版的“卓越工程师培养计划”，强调加大培养“精益求精、追求卓越”工匠精神的力度，落实“以学生为中心、产出导向、持续改进”的工程教育认证教育理念，以新工科建设为抓手，大力推进卓越计划（2.0版），深化工程教育改革，创新驱动“大国工匠”卓越人才培养，提升我国综合实力。

1 给排水科学与工程卓越工程师培养体系急需解决的问题

给排水行业在保障水的良性社会循环、保持社会经济可持续发展方面具有十分重要的战略地位和作用，保障了行业人才战略需求，提供了和技术革新支撑。随着我国水资源、水安全、水环境等问题的日益突出以及相关领域科学技术的不断交叉融合，给排水科学与工程专业的人才培养内涵逐步丰富，外延不断拓展，行业任务以解决城镇水的供给和排放“量”的需求为主逐步转变为以水质为中心、水量与水质并重，实现水的良性社会循环的目标需求；服务对象由城镇市政设施建设扩大到水的社会循环全过程和各个环节；知识结构需求由力学转变为水力学、化学和微生物学，同时结合吸收了电子信息技术、现代生物工程以及材料科学等高新技术领域。给水排水工程现已发展成为跨行业、宽口径的学科专业，涉及领域多，覆盖内容广，对本专业人才的工程实际能力要求高，对给排水科学与工程专业人才培养方案改革的要求越来越迫切。因此，在给排水科学与工程专业进行“卓越人才培养计划”综合改革试点，实施“卓越计划”人才培养模式，优化学生的知识能力结构，强化工程意识和工程训练，培养更多具有创新性应用型人才，适应社会经济发展和技术进步具有非常重要的意义。

2014年，为响应国家“卓越工程师培养计划”，我校作为地方高校承担着培养工程师的重要责任，在给排水科学与工程专业进行“卓越人才培养计划”综合改革试点，在充分分析国内外本学科专业人才培养现状和发展前沿的基础上，结合广东地区给水排水行业发展对专业人才需求趋势分析，依托国家特色专业的人才培养基础，针对学科交叉融前沿技术需求高，校企人才培养协同度低等问题，将“产学研融合”作为突破口，面向行业，探索基于工程教育认证视域下强化多学科交叉融合、以学生为中心加强多方协同育人体系，遵循“工程教育回归工程”的教育理念，制定全新的富有工程教育特色的卓越工程师培养计划，主要从教学体系、校企合作以及教学质量监控等方面解决以下主要教学问题：

（1）在教学体系上解决工程教育实践中知识更新快速、大工程观教育理念落实不到位、人才培养知识体系不完善、课程之间缺乏体系桥梁、学科之间缺乏交叉融合、教学资源缺乏有效整合、学生所学理论知识难以满足产业前沿技术需求、人才培养模式不能实现与行业企业“精准对接”。

（2）在产学研合作上校企、校际之间缺乏深层次的产教融合，实践体系的人才培养协同度低，产学研协同创新机制不完善，缺乏创新培养环境，无法满足工程领域对创新性人才培养深层次的目标需求。

（3）在教学质量监控上解决“卓越计划”是一种全新的人才培养模式，培养过程涉及学校、企业、社会等多方面，缺少教学质量监控体系，难以保障通过卓越工程师计划能够真正向社会输出高质量工程技术人才的质量问题。

2 给排水科学与工程卓越工程师培养体系探索和实践

（1）基于“大工程观”理念，构建适应“工程教育认证”多学科交叉融合的“四横四纵”组合式模块化课程体系，实现与地方行业需求的精准对接。

根据给排水科学与工程“卓越计划”人才培养总体要求，以创新性应用型人才培养为目标，在工程教育认证的视域下，运用“大工程观”理念，打破学科壁垒、专业藩篱，构建土木类基础大类平台课程，建立了通识教育课程和专业教育课程群组模块，构建了通识课程、基础课程、专业课程、实践课程以及专业前沿性综合课程之间的网状联系，形成“四横四纵”的课程框架体系（图1），拓宽了学科基础，打开了学生的思想视野。如开设了“历史与文化”、“创新与创业”等六大类通识教育课程群，以水资源利用与保护、水质工程学、水处理新技术为核心的水质科学与技术课程群，以给水排水管网系统、海绵城市建设概论、防洪排涝设计与模型应用为核心的水系统工程课程群以及工程管理课程群等。增设了建筑信息建模技术（BIM）应用、水系统信息化技术、智能水厂等新工科智慧水务课程群，加强融合信息技术等交叉学科的选修课程群组体系建设，紧跟行业新业态变化，适应“工程教育认证”多学科交叉融合的人才培养新要求。

图1：给排水科学与工程专业卓越工程师培养课程体系

为适应“卓越计划”人才培养要求，开展了课程与教学资源建设，打造了专业核心课程群教学团队，完善网络课程和精品课程建设，建设了《水质工程学》国家精品资源共享课、出版了《水质工程学》数字课程，开发了《水处理混凝过程虚拟仿真实验》网络教学平台，为全国高校免费提供在线教学功能，在新型冠状病毒感染肺炎疫情工作中解决了部分高校在线课程资源不足、校内网络教学平台受限等问题，获得了同行及全国本专业学生的广泛使用，起到了示范和引领作用，扩大了专业的影响。2019年《水处理混凝过程虚拟仿真实验》项目获批推荐申报国家虚拟仿真实验教学项目，《水质工程学1》获批国家本科线下一流课程认定。

近5年本专业的毕业生一次性就业率均保持在90%以上，培养毕业生350余人遍布全国各地，重点分布在广东省及周边地区的市政设计院、建筑设计院、房地产公司、环保公司、行政管理部门等单位，许多毕业生在毕业几年内成为企业的技术骨干或中层管理人员，提升了对行业发展的贡献度，为粤港澳大湾区给水排水行业的技术升级和绿色城市发展做出了一定的贡献。

（2）搭建“学科、专业、工程中心、实践基地群、实验室”五位一体共享型产学研协同育人平台，实现课程教学、科研创新和企业实践三方面深度融合。

“卓越工程师计划”的实质就是要培养具有创新能力强、满足国家发展战略需求的高质量工程技术人才，为把我国建设成为高等教育强国、实现现代化教育和人才强国战略提供有力支撑。在人才培养方案设计中，创新能力培养要贯穿整个培养过程。依托土木工程学科（省攀峰学科）、给排水科学与工程国家特色专业，深圳水务集团公司、广州市净水有限公司、北京市政工程设计研究总院等行业领军企业，以“互惠互利”为原则与企业合作共建广东省水质安全及污染控制工程技术研究中心、广州大学—广州市建筑集团有限公司国家工程实践教育中心、珠江三角洲水质安全与保护省部共建教育部重点实验室，整合多学科资源共享和人员设备优化配置，搭建了“学科、专业、工程中心、实践基地群、实验室”五位一体共享型产学研协同育人平台，构建了产学研融合形式的工程能力和创新能力实践培养体系（图2），开展合作育人、合作就业、合作发展的卓越工程师培养，实施“尊重个性、强化能力、拓展素质”的给排水科学与工程创新人才培养模式。邀请企业专家参与人才培养方案修订、课程体系建设和实践教学改进，开展校企合作育人；以“总工论坛”、“未来工程师讲坛”为平台，邀请生产一线、实践经验丰富的企业总工开展讲座，实现校内的理论教学知识和企业的实际工程实践双向融会贯通，加强了学生工程能力培养，促进了企业和高校之间相互联系；将毕业实习、核心课程设计、毕业设计等实践性教学环节的内容设置和实施过程与企业选人、用人标准结合起来，满足企业人才的需求，提升了学生通过实践把理论知识运用到实际解决工程问题的能力。发挥科研平台作用，以学科竞赛带动创新实践教学，教学与科研相互渗透，理论教学与实验教学齐头并进，构建产学研融合的实践教学培养体系，把高校的教学、科研和企业有机结合在一起，形成了理论学习、工程实践和科研创新的三个教学层次，实现三方协同育人。近年来合作完成了多项国家省部级等多项科研项目，帮助企业解决了多个工程设计、运营、管理等技术疑难问题。学生创新能力培养得到了不断提升，近五年来获国家、省级大学生创新训练项目9项，获各类国家、省级以上竞赛奖8项。

图2：产学研三方合作推动高等教育实践教学

（3）构建科学有效的给排水科学与工程卓越工程师人才评价及考核体系，与工程教育专业评估认证标准和社会评价充分对接，保障培养高质量工程技术人才。

为保障给排水科学与工程卓越工程师人才培养质量，有效对接工程教育专业认证标准，从思想、知识、能力、素质四个维度要求出发，对接中国工程教育认证通用标准毕业要求，提出不同课程的培养要求、构建了知识能力培养大纲和实现矩阵，以此评价学生是否达到各种教学环节的培养目标和能力要求。为督促学生积极主动获取知识，激发学生学习兴趣，更加扎实灵活的掌握所学知识，建立了“随堂测验+课后作业+案例分析论证+文献查阅分析+平时课堂讨论+期末考核”的理论课多层次多角度过程化考核方式。为提高学生解决复杂工程问题的能力，实践类课程采用团队化、项目化考核方式，构建了校企联合考核方法，避免学生在企业实习期间出现“两头靠、两头不管”的现象，将学校通用培养规格与企业选拔用人标准相结合。根据工程教育专业认证需求，将给排水行业需求现状与卓越工程师培养过程紧密结合，通过企业参与，以企业需求促进人才培养，从就业情况、用人单位评价、毕业生评价建立了毕业生质量跟踪调查和社会评价反馈机制，跟踪调查用人单位对毕业生培养质量反馈，分析社会对专业人才培养目标的满意度，教学组织、课程设置、教学过程的需求度，培养目标与行业发展需求的吻合度，评判人才培养目标制定的合理性，建立“校内培养—校企联合培养—毕业后就业”整个培养过程的形成性评价体系，实现了涵盖教学质量标准保障、教学质量过程检查监控、教学质量信息收集反馈及教学质量改进提升等四个子系统的教学质量闭环监控评价体系（图3），促进学生培养质量的不断改进，对培养目标和培养方案进行修订。

图3：面向给排水科学与工程卓越工程师人才培养教学质量闭环监控评价体系

2017年基于“卓越工程师”的给排水科学与工程人才培养制定的多维度校内课程、企业多层面评价体系以及构建的社会评价反馈机制在住建部给排水科学与工程专业工程教育评估认证中获得专家一致认可和好评。2019年本专业获批首批国家一流本科专业建设点。哈尔滨工业大学、济南大学、浙江工业大学、桂林理工大学、广东工业大学、仲恺农业工程学院等高校来我校交流，并为各校在后续开展的工程教育评估认证提供了借鉴经验。

3 结语

广州大学给排水科学与工程专业根据教育部卓越工程师培养计划有关文件精神，借鉴国际、国内高等工程教育教学改革与实施所获取的成功经验，在工程教育认证视域下探索了给排水科学与工程专业多学科交叉融合性，拓宽专业口径，解决高校人才培养与社会需求脱节问题，缩小人才培养与需求的差距；以产学研融合育人为抓手，校企共建协同育人，不断探索、丰富和深化产学研内涵。为培养适应新经济新形势的“新工科”一流创新人才提供新思路，为引领和带动地方院校给排水科学与工程专业产教融合，加快应用型人才的培养，促进专业建设改革打下良好基础。