给排水科学与工程专业实践创新平台建设与探索

         奚姗姗，黄 健，张 华，杨厚云，张 勇  

（安徽建筑大学 环境与能源工程学院，安徽 合肥 230601）

[摘  要]给排水科学与工程专业现有的实践创新体系在教学中难以满足新工科专业要求的“新”。本文从安徽建筑大学实施的卓越工程师教育培养计划及通过工程教育专业认证的基础上，分析给排水科学与工程专业在创新平台建设方面存在问题和建设思路，论述了实践创新平台对学生创新能力和工程能力培养的重要性。从安徽建筑大学给排水科学与工程专业的创新现状入手，从更新理念、优化结构、改革模式以及保障质量等方面进行分析和阐述创新教育平台的建设模式；论述了新工科背景下给排水科学与工程专业人才创新创业的培养对于专业发展乃至学校的创新发展具有重要的作用和意义。

[关键词]新工科；给排水科学与工程；实践创新平台；创新创业；工程实践教育

[基金项目]2020年，安徽省教育厅，安徽省高等学校质量工程项目“水质工程学MOOC”（编号：2020mooc099）；2020年，安徽省教育厅，安徽省高等学校质量工程项目“水质工程学教学团队”（编号：2020jxtd061；）；2020年，安徽建筑大学，校级质量工程项目“水质工程学A2”（编号：2020xjmk09）。

[作者简介]奚姗姗（1982－），女，汉族，安徽合肥人，博士，安徽建筑大学，高级工程师，研究方向：水污染控制、水环境保护等。

[中图分类号]G642   [文献标志码]A  

一、概述

2017年，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》^[1]和《教育部办公厅关于推进新工科研究与实践项目的通知》^[2]，在两个通知中清晰明确了新工科研究和实践的主要内容、组织形式和时间安排。同时也对新工科研究和实践具体开展明确了方向，紧紧围绕工程教育改革的新信念、新结构、新模式、新质量和新体系，结合我国现有工程教育的发展现状和历史，总结历史检验和教训，在卓越工程师教育培养计划、CDIO和工程教育专业认证制度等工程教育基础上，进行新工科研究与实践。新工科要求的实践能力和创新能力培养，与现行的卓越工程师教育培养计划和工程教育专业认证制度的能力是一致的，并在两者的基础上进行进一步的提升。

二、新工科建设中实践创新平台的重要性

新工科建设培养人才是在卓越计划基础上提出更深层次的提升，也是国内目前急需的具有工程实践和创新能力的专业人才^[3]。如何在工程实践和专业实践中让学生发挥主观能动性，通过发现问题、解决问题和总结经验的培养，提高学生的工程实践能力、团结协作能力和创新能力，这也是今后高等教育发展的方向，也是进一步提升教学质量的关键所在^[4]。实践是培养创新人才的根本^[5]，实践创新平台建设为创新创业教育改革发展和实践中探索“新”教育模式体系奠定基础。

（一）有利于学生与社会发展接轨

随着现代工业突飞猛进的发展，工程领域相关专业的联系和相互作用越来越重要^[5]。如给排水科学与工程专业人才的培养要求就明确具有解决实际工程中复杂问题的能力，意味着人才的培养趋向于培养高层次专业人才，且具有创新精神、团队合作能力、沟通表达能力、工程项目管理能力及终身学习能力等。在当今发展形势下，要求工科毕业学生所具备的上述能力，都需要学生在校期间在工程实践教育中不断积累和提炼。

（二）有利于学生系统化学习

现在学生在学习过程中形成不了一个系统化体系，在培养方案设计中，各门课程授课教师由于专业之间差距存在，导致只针对课程进行教学。创新实践平台可以为学生创造系统化的学习过程，如学生以取水泵站设计为依托，从项目的设计意义、项目方案设计、项目成果完成，这是一个非常系统的复杂工程，学生需要有分析和解决复杂问题的能力，通过对水文分析、水工程结构、泵站选择、电气设备等知识进行有效综合运用，才能顺利完成设计目标。从而也完成对学生相关知识的系统化学习。同时，整个设计过程也是学生自我完善、自我提升的一个过程^[6]。

（三）有利于学生创新能力培养

创新实践平台的建立主要是为了培养大学生实践创新能力和团队合作能力的培养。学生以创新实践平台为依托，根据自身专业兴趣和创新创业项目等研究需要，各种不同相关专业共同就某一问题进行探讨和实践，从而可以加强独立思考问题和团队协作解决问题能力的培养。如在某个国家级大学生创新项目中，研究小组需要查阅各类文献资料，共同研究技术方案，设计实验方案，为项目顺利完成进行实验分工。在此过程中，需要参与的学生之间要相互学习、相互协调和相互团结，为了共同目标发挥自身潜力，以团队总任务为目标，将所有人的个人承担任务有机结合，从而可以培养学生团队合作能力、沟通表达能力、工程项目管理能力及学习能力，同时提高了学生的创新能力。

三、我校给排水科学与工程专业创新教育现状

安徽建筑大学是以土建类学科专业为特色的地方综合性大学，始建于1958年。给排水科学与工程专业于1985年开始招生，专业在发展过程中紧跟国家教育形势，于2012年列入教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”，经过近七年的实践，专业对本科教育培养计划中实践教学内容、实践教学方法和工程实践能力培养模式等方面进行了大胆的改革与创新。①改革了专业培养目标，以培养工程师基本训练并具有创新精神的高级工程技术人才为主要目标；②加强学生实践动手能力培养，以校企合作模式完成专业要求的八个初步设计；③毕业设计从课题设置、选题要求、设计过程以及毕业答辩采用校内导师和企业导师合作方式完成；④学校为加强学生创新创业能力的培养，积极鼓励学生在教师指导下参加国家级和省级各类创新创业项目、社会实践与社会调查等，提高学生的创新和实践能力。

但改革和创新中也存在一些问题，未形成理论完整的创新创业教育体系。提高学生工程实践能力和创新能力的效果不够明显，学生的创新创业的能力未达到预期制定的目标和要求，与工程教育改革的新信念、新结构、新模式、新质量和新体系还存在一定差距。

（1）虽根据专业建设需要，建设了校外实践基地和校内实践基地，但设备资源有限，缺少先进的管理方式，校外基地没有引导大学生创新能力培养的积极性，影响合作发展。目前，本校给排水科学与工程专业按照卓越工程师人才培养实施方案的要求，与省内10余个单位签订了“卓越工程师教育培养计划校企联合培养协议书”，旨在进一步完善人才培养和实践教育。但在实际操作中企业参与程度和积极性不高。结合建筑给水排水工程课程教学体系改革，增加建筑给水排水实践基地，已建成的有楼宇恒压供水系统实验装置、自动喷淋灭火系统实验装置、建筑给水系统节能优化研究系统和排水管道水力工况研究装置等6套装置，填补了给排水科学与工程专业办学以来在建筑给排水实验方面的空白。

（2）现有实践教学体系虽有改善，但仅是针对性增加相关创新创业实践课程，没有形成系统性和可操作性的创新创业教育体系，严重影响大学生创新创业能力培养。如本校给排水科学与工程专业在2017年培养方案修订中设置了《创业基础》和《大学生就业创业指导》两门课程，安排在必修课程的通识教育课程中，通过课程教育加强学生对创新创业教育的认识，但师资力量均由学校就业指导中心教师负责授课，有一定的专业局限性。

（3）现有的教师队伍虽也进行指导大学生创新创业项目，但水平参差不齐，加上指导教师动力不足，学校也缺少相关的激励机制，限制了校内教师参与创新创业的主观能动性。2018年5月，在大学生创新创业训练计划项目申报中，2016级给排水科学与工程专业学生在专业教师指导下，获得国家级大创项目立项5项，省级大创项目20项。由于缺少对项目过程监督管理的有效方法，致使多数项目实施进度较慢和结题质量不高。

（4）学校制定了大学生创新创业管理计划和经费管理办法等，但学生参与创新创业的动机和目的仅仅是满足项目立项，为评奖评优进行加分，加上学生项目开始兴趣很高，但受到学校条件、实践条件以及学习任务影响，导致积极性随着项目实施大大下降，影响学生参与项目的积极性^[7]。

四、实践创新平台建设与探索

创新教育平台的搭建需要软硬件相结合的方式，需要从学校的创新体制入手，加强工程实践教育基地建设，在实施过程中，不断进行总结和完善。创新能力和工程实践能力是新工科专业建设的主要目标，也是卓越计划2.0要求的核心能力^[8]。符合新工科建设要求的创新教育平台的构建，需要从更新理念、优化结构、改革模式以及保障质量等方面入手。结合本校给排水科学与工程专业卓越计划实施以及专业认证现状，探索如何提升实践创新模式适应新工科建设要求。

（一）强化实践创新理念

创新创业教育的前提条件是需要完整的创新创业教育课程体系，从课程设置、教学手段、教学方式等方面进行改进。设置学科前沿课程、创新创业实践课程、综合性课程等，有利于促进学生对创新创业的兴趣。另外，在课程大纲编制过程中，摒除以前传统的按照教科书章节进行编制，探索了相关专业课程学习以问题和研究课题为导向的培养模式，按照课程实际内容和专业当今社会热点话题进行课堂教学和讨论，如在《水资源利用与保护》课程介绍中国水资源时，结合现在国内很多城市每到雨季出现的“看海”现象，让学生寻找产生这种问题的原因以及如何解决这些问题入手，进行深入思考和资料搜索学习。这种带着问题导向的学习方式有助于提高学生的研究兴趣和创新精神。

同时，还需要学生积极参与到创新创业活动，在2019版培养方案的设置中专门增加选修部门的学分，用于素质拓展与创新课程，包括创业模拟实训、给排水专业创新设计、应用项目设计、水工艺流程设计、创业实践活动、大学生创新创业训练计划项目、科技成果或发明专利或科技制作、给排水专业调查（调研）报告等。这些活动开展将有效促进学生参与创新创业活动的兴趣，并大大提升学生独立思考问题和解决问题的能力，在实践过程中也培养了学生的团队协作和沟通能力，将创新理念深入学生思想。

另外，在大学生创新创业申报过程中，学生根据自身兴趣，利用相关专业知识多专业（如数学、管理、化学、材料、人文和计算机等）学生结合的方式申报大创项目，参与学生从文献查询、项目申报书撰写、现场答辩等各个环节全部作为主力参与，从而可以大大提高学生的查新能力、阅读能力和撰写能力，同时也加强了不同专业学生相互之间的团结协助和交流能力，并提高对专业“新”发展模式的认识，实现专业之间交融，促进“新生”工科发展。

（二）优化实践创新基地

工程教育的核心就是实践，一切创新的先决条件是实践，唯有不断加强实践才能更有效的促进创新，工程实践教育基地是新工科建设的必需条件，也是卓越计划2.0的基础条件。由于新工科建设决定性的“新”，会使得目前以卓越工程师建设的实践体系存在资源严重不足的情况出现。一方面是专业用于实践教学的设施、场地和经费不足；二是缺少新工程新专业教育要求的仪器设备、实验场所；三是校内专业指导老师及高级技术人才的缺乏。

在新工科建设要求下，给排水科学与工程专业的工程实践教育基地需要进一步的完善，原有传统行业已经不能满足新工科专业实践要求，特别是新工科要求的新技术和新产业等领域合作，是专业目前所紧缺的。下一步打算与省内给排水和环境工程专业相关的高新技术企业进行合作，建立校外的新技术和新产业领域方面的实践教育基地，将学生有条件的输出，深入到一线相关不同行业开展实践教育；另外考虑联系其他高校新工科专业建立的国家级工程实践教育基地，每年分批次安排学生进行实践学习。

（三）改革创新实践教育

新工科建设中师资队伍是学科专业建设的核心力量，创新教育模式的改革取决于教师队伍建设的质量，因此在引进或聘用校外导师是要特别注重专业教师的学科背景、年龄结构、学缘结构、知识结构以及工作经历等。

安徽建筑大学作为一所以土建类学科专业为特色的多科性大学，工科教育是学校的基础，同时涵盖管、理、艺、文、法、经等其他学科门类，学校专业的多样性为“新型”工科的实现奠好优质基础。学校发展领域主要集中在安徽省内的经济和产业相关领域，未来将从服务地方走到面向全国，随着“一带一路”发展，学校的专业发展也要走出去。给排水科学与工程专业的发展建设与国家、行业、地方经济等的发展密不可分。

（四）保障实践创新质量

完善的创新产业管理制度是确保大学生开展创新创业教育的有力保障。学校在创新教育管理制度进行了一些探索和实践。制定了《安徽建筑大学大学生创新创业训练计划项目管理办法》，明确了项目申报条件、申报与管理、项目经费管理、项目成果管理以及工作量和学生成绩认定。制定了《安徽建筑大学大学生学科专业竞赛管理与奖励办法》，明确了学科专业竞赛的组织与管理、竞赛经费、成果管理和竞赛奖励等。制定了《安徽建筑大学社会实践与课外创新学分认定办法》，明确了学生社会实践活动课外创新活动的分类界定和学分认定。并根据专业教师实验课程，对本科实验中心安排开放性实验，面向全校师生开放。

五、结语

新工科背景下给排水科学与工程专业人才创新创业的培养对于专业发展乃至学校的创新发展具有重要的作用和意义。面对国家进行创新发展战略规划时，给排水科学与工程专业要紧跟时代发展浪潮，做好创新创业人才培养的工作，就需要不断加强专业实践创新平台建设。

[参考文献]

[1] 教高司函〔2017〕6号. 教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知，2017.02.20.

[2] 教高厅函〔2017〕33号. 教育部办公厅关于推进新工科研究与实践项目的通知，2017.06.16

[3] 崔振铎．把能力培养作为提高工程教育质量的关键[J]. 中国高等教育，2012（23）：38-39.

[4] 李焱斌，黄玮，赵恒华. 地方高校提升工科学生工程实践能力的研究与实践[J]．实验技术与管理，2013，30（9）：166-169.

[5] 卞军，蔺海兰. 基于大学生创新能力培养的多维实践平台建设探讨-以西华大学为例[J]. 中国成人教育，2016（8）：106-108.

[6] 李宁. 基于科技竞赛平台的大学生创新能力培养模式探讨[J]. 当代教育理论与实践，2012，4（6）：70-72.

[7] 陈玲，徐晓艳，林杭. 工科大学生创新创业教育综合实践平台建设与实践[J]. 实验室研究与探索，2017，36（12）：180-184、197.

[8] 林健. 卓越工程师创新能力的培养[J]. 高等工程教育研究，2012（5）：1-17.

Construction and exploration of the innovation platform for water science & engineering under background of new engineering

XI Shan-shan, HUANG Jian, HUANG Xian-huai, ZHANG Hua, YANG Hou-yun, ZHANG Yong, WANG Jin-hua

(School of Environment and Energy Engineering, Anhui Jianzhu University, Hefei  230601, China)

Abstract: Existing systems of practical innovation aren’t meet the professional requirements of new engineering construction. The paper discusses the importance of practical innovation platform to the cultivation of students' innovative ability and engineering ability and the innovation status of water science and engineering in Anhui Jianzhul University. This paper analyses and expounds the construction of innovative education platform from the aspects of renewing idea, Optimizing Structure, reforming mode and guaranteeing quality, and so on. It provides a reference for the development of practical innovation platform for the new engineering construction.

Keywords: New engineering construction; Water science & engineering; Practical innovation platform; Innovation & Entrepreneurship; Engineering practice education