給排水專業學生創新能力培養探討
——基于實踐教學

王興明，范廷玉，關希軍，趙曉雨，查甫更， 王 順，于孝坤，劉 英，吳 同，魯福慶

(1.安徽理工大學地球與環境學院， 安徽 淮南 242001;2.中鋼集團馬鞍山礦山研究總院股份有限公司， 安徽 馬鞍山 243000)

近年來，我國高等教育領域對于加強實踐教學以培養學生創新能力，提出了很多的構想，也出臺了很多的文件。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中提出“加強實驗室、校內外實習基地建設”，“支持學生參與科學研究，強化實踐教學環節”[1]。國家教育部在《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》中提出“要強化實踐教學環節”[2]。目前，工程教育認證理念中，十分強調“設置完善的實踐教學體系，培養學生的工程應用能力”[3]。卓越工程師培養計劃把培養學生的工程實踐能力，以提高學生的創新能力放在突出位置。審核性評估中，學生的實踐動手能力及創新能力培養也是評估的重點內容之一。可見，實踐教學已經在高校培養人才中占到了非常重要的一環。在現今高等教育改革中，通過實踐教學，培養學生的創新能力，從而培育出創新性人才，成為高校教學的重要育人目標之一。

一、給排水專業多維實踐教學內涵

給排水科學與工程專業是以化學、生物學、水力學為主要學科基礎，綜合運用工程力學、材料、設備、儀表與控制、信息科學、管理、運營、經濟、法律等相關學科知識和技術，不斷吸收融合分子生物學、納米科學與技術、膜科學與技術、痕量分析與檢測技術等現代科技成果，主要培養服務于水資源利用與保護、城鄉給排水、建筑給排水、工業給水排水和節水工程技術等方面的技術人才的學科。由此可見，給排水專業十分強調實踐教學，以培養學生的動手能力，參與工程的能力，采用創新思維解決復雜工程問題的能力。因此，給排水專業的多維實踐教學可以理解為：采用全方面、多模式的多維實踐教學課程體系，培養學生的動手實踐能力，提高學生的創新能力，使他們在畢業后可以創造性的去解決復雜的工程實踐問題。

二、給排水專業多維實踐教學體系組成

(一) 多維實踐教學課程

給排水科學與工程專業致力于培養具有良好的人文素養、扎實的知識基礎、較強的創新能力、較為寬廣的國際視野的給排水科學與工程專業人才。培養的學生具有從事給排水科學與工程有關的工程規劃、設計、施工、運營、管理的基本能力，并具有在高校、企業和科研單位開展初步研究開發能力。由此可見，關注學生的實踐動手能力，通過多層次、多模式、全方位的構建實踐教學體系，提高學生的創新能力是給排水專業的一個重要教學目標和教學任務。眾所周知，創新能力指的是在實踐和技術活動領域內不斷提供有經濟、社會和生態價值的新思想、新理念、新思路、新方法和新發明的能力。那么，實踐是創新的基礎和源泉，而實踐教學就是培養學生創新能力最好的抓手。在此背景下，根據給排水人才培養特點，可將多維實踐教學課程體系概括為：“一個平臺、兩個課堂、三個層面和四個結合”。一個平臺指的是本科生創新平臺(創新創業訓練計劃和創新素質拓展訓練)，兩個課堂指的是第一課堂(實驗、實習、設計、實驗等)和第二課堂(軍訓、學科競賽、科技活動、學科競賽、假期社會實踐等)、三個層面指的是學校層面、社會層面和家庭層面積極關注和支持學生的實踐活動，四個結合指的是理論課和實踐課相結合、選修課和必修課相結合、科學研究與實踐教學相結合、實踐教學與企業生產相結合。由此，給排水專業的多維實踐教學課程體系的多維主要指實踐教學伴隨給排水專業各個年級、各門課程和每位學生。針對不同年級的學生有不同類型的實踐課程，針對不同的課程有不同內容的實踐內容，針對不同的學生，盡量做到不同難易程度的實踐科目，從而在不同的教學階段、不同的教學層面和教學對象面前，體現實踐教學的多個維度，從知識到實踐，從基礎到專業，從個體到整體，逐步提高學生的創新素養，培養學生的創新能力。

(二) 多維實踐教學基地

多元化、高質量和穩定的教學實習實訓基地是培養學生創新實踐能力的重要基石。面對給排水專業的未來發展趨勢，本專業的教學實踐基地應該依照多類型—多層次—多專業交叉的多維思想而構建。多類型指的是：既有污水處理廠、自來水廠、建筑工地管網、大型水利工程等傳統的實踐基地，也有水體修復工程、污泥處理處置中心、塌陷區水體治理工程這樣的工程化實踐基地；多層次指的是：既有本校的金工實習場地、校園小型污水處理設施等校內線下實習實踐基地，也有VR虛擬仿真的污水處理廠、自來水廠等線上仿真；多專業交叉指的是：給排水專業的就業和職業發展方向與環境、土木等專業相交叉，因此，實習基地的設置可以增設環境方向和土木方向的實踐基地，如：土壤污染修復場地、垃圾填埋場、廚余垃圾處置中心等環境方向的實踐基地，路橋公司、公路工程公司、測繪公司等土木方向的實踐基地。此外，給排水專業多維實踐基地構建也基于時間的多元化。實習的教學時間可以安排在暑假，更可以與學生暑期社會實踐相結合。平常的教學學期內，受到日常教學課程安排及專業課安排的影響，難免使得實踐課程與專業課等相沖突，若安排在暑假，學生一方面可以利用富足的暑假時間，一方面，可以更好地參與到企業的頂崗實習中，能切實地在企業、公司、院所里參與到一項具體工作的始終，認識到實踐不僅包括專業知識，更包括團隊合作、人員交流等更為實際的內容。同時，實踐時間可以根據部分學生需求安排，若確實有學生喜歡周末實習，也可以安排到水廠、自來水公司進行實習。

(三) 多維實踐教學師資隊伍

優秀的師資隊伍對實踐教學的效果影響深遠，高水平的實踐師資隊伍是提高實踐教學質量的關鍵[4]，為了達到強化實踐教學的目的，必須形成科教融合，校內外結合的高素質實踐教師隊伍。目前，很多高校的師資多為博士，理論水平高，但是實踐經驗不足。各高校都在強調雙師型教師，或者強化有企業背景的教師。然而，構建雙師型或者強調企業背景，需將現有的教師進行培訓或者放到企業鍛煉，需要不少時間，在彌補學生實踐課程上可能起不到立竿見影的效果。因此，基于給排水專業特點，可以建立一支校內理論課教師、校外企業專家、崗位技術專家、基層技術能人組成的多維實踐教師隊伍。這些校外企業專家、崗位技術專家和基層技術能人有的可能在深層次理論解釋方面不一定深刻，但他們每天面對工程的具體實際問題，具備解決復雜技術問題的手段和方法，掌握解決工程問題的實操方案，他們在解決技術難題時的思維過程和技巧，能給學生起到良好的引領示范和巨大的啟迪效果。此外，不少高校普遍實行本科生導師制。然而，此種導師制僅僅利用本校教師，在多維實踐教師體系中，可以將本科生導師制中導師隊伍擴大到校外企業專家、崗位技術專家和基層技術能人。在大學入學階段就可讓給排水專業的學生與校外企業專家、崗位技術專家和基層技術能人進行雙選，讓校外導師也分配幾個本科生，讓他們也全過程指導學生。目前，騰訊課堂、騰訊會議、釘釘、學習通、雨課堂等線上教學手段拉近了實踐教學的時間和空間，校外導師可通過這些線上教學平臺，讓學生感受實時的現場工藝運行狀況，復雜工程問題出現的場景，以及解決現場工程問題的過程和實施的技術、方法，這會極大地提高學生對現場工程及工藝技術的領悟能力。

三、給排水專業多維實踐教學質量監控與保障體系

高校的教學質量監控與保障體系中，更多關注本科生理論課的課堂教學，對于理論課堂教學質量監控，有巡查、督導、聽課、評教、視頻監控、學生意見反饋、期中教學檢查等多種形式。而對于實踐教學的質量監控，由于不少實踐教學在實驗場地或者校外，其評教與監控力度較弱，反饋結果也不及時。基于此，對于今后給排水專業實踐教學質量的提高，可以從以下幾個方面進行持續探索。

(一) 實踐教學質量考核標準

基于給排水專業課程教學質量的國家標準和專業認證要求，在學校和學院對給排水專業辦學定位和目標的基礎上，根據給排水專業的人才培養方案、實踐教學大綱，同時，兼顧校外企業專家的建議與要求，科學制定各個實踐環節(實驗、實習、設計、科技創新活動、本科生學科競賽等)的質量監控及考核的標準與規范要求，建立一套巡查-督導-反饋-改進的實踐教學質量改進體系。此外，再進一步完善與之相配套的實踐教學質量保障的規章制度和激勵機制。

(二) 實踐教學過程管理與監控制度

高等教育的質量不在學校的資源和聲譽，更多體現在學校本科教育的實踐，而質量監控的重點應該從教育投入到教育結果轉向有效的教育實踐過程，很多高校同時存在實習與實踐執行不到位等情況[5]。因此，有必要明確實踐教學各個環節的質量監控點和監控的方法及手段。在優化實踐教學體系、革新教學模式與方法基礎上，抓實踐計劃落實、指導教師落實、經費落實、場地落實與考核落實，更要做好各個實踐教學環節(準備實踐環節、初期安排實踐環節、中期實踐環節和完成實踐環節)的教學考核工作，必須將日常實踐教學各環節的考核納入實踐教學整體質量監控體系，這樣才能確保實踐教學質量整體上的穩定性與持續改進。

(三) 多層次、多維度實踐教學檢查與反饋機制

實踐教學，由于涉及到校外教師，在檢查和評測教師方面，不像理論課那么方便實施。因此，可以建立校內和校外的溝通機制，再建立校內外實踐指導老師的評測制度，同時，進一步構建校內外集中監控與日常監控相結合制度、校內外檢查與督導相結合制度。檢查與督導的環節可以包括實踐基地的檢查，各類實習、實驗與設計課程等的定點定時與不定點不定時的專項與單項檢查，學期開始、期中與期末的教學實踐檢查等等。此外，對于實踐教學模塊，還有個尚需要質量監控的點是本科生創新創業項目和學科競賽環節。此部分內容，不少高校已經安排專門教師帶領學生團隊做本科生大創項目。然而，很多大創項目，學生在申報環節積極，一旦申報成功，學生對于后續項目和競賽的完成都普遍存在積極性不高、意愿不強烈的情況，因此，需要將本科生大創項目和學科競賽也納入動態檢查，加強此類項目和競賽的初期、中期和后期檢查和反饋，以切實提高此類實踐環節的教學質量和教學效果。

(四) 實踐教學組織保障機制

改進與提升實踐教學質量是質量監控的根本目的，決定著實踐教學質量監控亞體系的閉環性、循環性和有效性[5]。健全的教學管理組織是完成教學質量監控的人力保障。由于實踐教學的復雜性，需要建立校內外領導、專家等的共同的教學管理組織系統，發揮校內外各級、各職能部門領導干部和專家在實踐教學工作中的決策、指導和論證作用，在校內外形成聯動運行、協同配合的質量監控和保障格局。另外，行之有效的問責機制、獎勵機制與幫扶機制，可以提升和不斷改進實踐教學質量。學校在基礎理論課(大學英語、數學、物理和化學)排名建立了問責機制，排名靠后的學院得接受問責和約談，分析落后的原因，給出未來改進的措施。這一機制也可以引入到實踐教學的質量監控與保障體系。同樣的，獎勵機制和幫扶機制也可以督促各類教學主體及時發現問題與解決問題，共同提升和推動實踐教學質量的不斷持續改進。