產學研融合背景下給排水科學與工程實踐教學研究

摘 要 產學研融合在現代職業教育中逐漸成為提升教學質量的核心模式。給排水科學作為工科專業，具有高度的實踐性，要求學生具備技術應用能力。文章深入探討了產學研融合的理論背景，并詳細分析了當前給排水科學與工程實踐教學存在的主要問題。基于此，文章提出了基于產學研合作的實踐教學課程體系設計、校企協同的實訓基地建設以及驅動真實工程項目實踐的具體策略與實施步驟，以期通過這些措施，全面提升學生的實際操作能力和職業競爭力。

關鍵詞 產學研融合；給排水科學與工程實踐教學；工程項目實踐

中圖分類號：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.36.017

Research on Practical Teaching of Water Supply and Drainage Science and Engineering under the Background of Integration of Industry， University and Research

DING Mingmei， LUO Jingyang， CHENG Song

（Hohai University， Nanjing， Jiangsu 210098）

Abstract The integration of industry， unicersity and research has gradually become a core model for improving teaching quality in modern vocational education. As an engineering major， water supply and drainage science has a high degree of practicality and requires students to possess technical application abilities. The article delves into the theoretical background of the integration of industry， university， and research， and analyzes in detail the main problems that currently exist in the practical teaching of water supply and drainage science and engineering. Based on this， the article proposes a practical teaching curriculum system design based on industry university research cooperation， the construction of training bases for school enterprise collaboration， and specific strategies and implementation steps to drive real engineering project practice， in order to comprehensively enhance students' practical operation ability and professional competitiveness through these measures.

Keywords integration of industry， university and research; practical teaching of water supply and drainage science and engineering; engineering project practice

隨著職業教育的發展，產學研融合逐漸成為提升人才培養質量的重要模式。給排水科學與工程作為涉及城市水資源管理、污水處理及管道系統設計的工程學科，對學生的實踐能力與技術應用提出了更高要求。然而，當前的實踐教學模式仍存在理論與實踐脫節、實訓設施陳舊等問題，亟須通過產學研融合予以改進與提升。

1" 產學研融合概述

職業教育背景下，產學研融合是推動給排水科學與工程實踐教學的重要途徑，充分體現了學、研、產三者之間的互動關系，知識沉淀、經驗轉化以及先進思想的相互作用，為構建高效的實踐教學體系奠定了堅實的基礎。

學術研究（“學”）作為理論基礎、前沿熱點和優秀案例的主要來源，通過知識沉淀和經驗轉化為給排水科學與工程的教學內容提供了豐富的素材。這種知識的傳遞包括給排水工程的核心理論，還涵蓋了城市水資源管理、污水處理技術的創新應用等當前行業發展的前沿熱點。經過知識的沉淀后，學生能夠深入理解并掌握現代給排水工程的復雜性和多樣性。科研開發（“研”）主要體現在行業前沿技術和復雜難題的解決上，旨在將行業需求轉化為科研課題。科研開發推動了給排水科學工程的技術創新，也為實踐教學提供了最新的研究成果。先進的水質監測技術和智能化給排水系統的開發，使教學內容更具時代性和前瞻性。學生參與這些前沿技術的研究后，可以將理論知識應用于實際問題的解決，增強動手能力和創新思維。生產實踐（“產”）則是產學研融合中最直接的應用環節，目的是將科研成果應用于市政供水系統的優化設計、雨水資源的綜合利用等實際工程項目。學生能夠在真實的工程環境中檢驗所學知識，并通過創新孵化、導師輔導方式將理論與實踐緊密結合，形成完整的實踐教學閉環。

2" 給排水科學與工程實踐教學存在的問題

在當前的給排水科學與工程實踐教學中，盡管產學研融合的理念已經初見成效，但仍存在一些關鍵問題亟待解決。首先，實踐教學課程體系設計存在明顯的不足。當前的課程體系過于注重理論傳授，缺乏與實際工程應用的有機結合[1]。在給排水管道設計、污水處理等關鍵課程中，教學內容往往停留在理論層面，實踐環節的設置流于形式，導致學生難以將所學知識有效應用于實際工程中。這種課程設計的缺陷直接影響了學生的動手能力，削弱了他們解決實際問題的能力。其次，校企聯合實訓基地的建設在很大程度上滯后于行業發展的需要。盡管有部分高校已經建立了校企合作關系，但由于合作模式單一、企業參與度不足，導致實訓基地的設備陳舊、技術落后，無法模擬真實的工程環境，學生在實訓中獲得的經驗與實際工程需求脫節。這種狀況限制了學生接觸前沿技術的機會，也使得他們在畢業后難以迅速適應職場要求。最后，學生在真實給排水工程項目中的實踐機會嚴重不足。由于產學研合作機制不夠完善，學生通常只能參與一些簡單的模擬項目，而無法接觸到復雜的、具有挑戰性的實際工程。這種缺乏真實項目經驗的教學方式，使得學生在面對實際工作中的多變環境時顯得手足無措，影響了他們在行業中的競爭力。

給排水科學與工程專業實踐教學存在的問題集中在課程體系設計、實訓基地建設以及真實項目實踐三個方面。這些問題制約了學生的實踐能力，也影響了職業教育為行業輸送高質量人才的效率。只有進一步深化產學研融合，才能有效解決這些問題，為學生提供更加全面、系統的實踐教學體驗。

3" 產學研融合背景下給排水科學與工程實踐教學研究

3.1" 產學研合作下的實踐教學課程體系設計

產學研融合背景下，給排水科學與工程專業的實踐教學課程體系設計強調通過循序漸進的教學步驟，將理論與實踐緊密結合，從而全面提升學生的專業能力與實踐素養[2]。

3.1.1" 基礎階段——工程制圖與CAD技能

在基礎階段，教學的核心是讓學生掌握工程制圖與計算機輔助設計（CAD）的基本技能。這一階段主要涉及給排水管道系統設計的基本原理、工程制圖規范和CAD軟件的應用。教師教學時需要列舉大量實例，讓學生熟悉不同類型的管道系統布置及其設計要求，重點訓練他們的二維和三維設計能力。學生應通過不斷的練習打好扎實的繪圖基礎，并能熟練使用CAD軟件進行標準化的工程圖紙繪制。此階段為后續的復雜設計打下堅實的基礎，也有助于培養學生的空間思維和精確表達能力。

3.1.2" 進階階段——BIM技術與Revit軟件應用

進階階段，教學內容應向建筑信息模型（BIM）技術拓展，特別是在建筑給排水工程中Revit軟件的應用[3]。學生在這一階段將學習如何利用Revit進行給排水系統的三維建模與綜合設計，還要學習復雜建筑項目中的給水、排水和消防系統的布局與優化。教師應以實際項目為案例，指導學生理解BIM技術如何在多專業協同設計中發揮作用。此步驟的優勢在于提升學生對復雜工程環境的適應能力，使其具備跨學科協作和系統設計的能力，能夠在數字化建模過程中預見并解決潛在的設計沖突。

3.1.3" 深化階段——虛擬仿真技術應用

進入深化階段，教學重點轉向虛擬仿真技術的應用。學生將使用虛擬仿真平臺模擬實際給排水工程的施工與運行過程，學習如何在虛擬環境中操作和測試系統的功能與性能。這一階段涉及的知識點包括管道系統的水力計算、壓力分析以及系統故障模擬與處理等。教師可通過虛擬案例教學，讓學生在仿真環境中獨立完成從設計到調試的全過程操作。虛擬仿真技術的應用能夠使學生在實踐中掌握系統的復雜性，并培養他們解決實際工程問題的能力，增強其在面對突發情況時的應對能力。

3.1.4" 應用階段——真實工程項目實踐與聯合實訓

在應用階段，學生參與真實的給排水工程項目，進行實際操作與項目管理。這一階段以校企合作的方式實現，學生在企業導師的指導下完成從工程方案設計、施工管理到項目驗收的全過程[4]。實踐內容包括現場勘察、施工方案制定、設備選型與安裝、系統調試與驗收等具體環節。學生參與實際工程項目后能夠將理論知識應用于實踐，還可以積累寶貴的現場經驗。這一階段的優勢在于大幅度提升學生的綜合素質和實踐能力，使其在畢業后能夠快速適應職場環境并承擔關鍵任務。

實施科學的實踐教學課程體系后，學生能夠逐步掌握基礎知識和技能，還能在實踐中不斷提升自身的專業素養和創新能力，最終實現理論與實踐的無縫銜接，全面提高就業競爭力。

3.2" 產學研協同下的校企聯合實訓基地建設

在產學研協同下的校企聯合實訓基地建設過程中，明確的流程和科學的規劃可以確保基地能夠最大限度地滿足教學和實踐需求。

首先，學校應根據給排水工程的實際需求選擇適合的基地建設地點。基地應靠近或位于有實際工程項目的區域，以便學生能夠直接參與實際工程。選址完成后，學校可將基地劃分為理論教學區、實驗操作區、設備展示區和工程模擬區。理論教學區用于基礎理論的講授；實驗操作區則配置各類模擬裝置，用于小規模試驗；設備展示區集中展示當前行業使用的最新設備；工程模擬區則模擬真實的給排水工程環境，進行大規模實驗和操作。

其次，在設備選型和采購過程中，學校應優先考慮符合行業標準且具有前沿技術的設備。實驗操作區應配置各種水質檢測儀器、流量計、管道系統模擬裝置等基礎設備，以滿足教學實驗需求。工程模擬區則需采購智能化水處理系統、實時監測儀器等能夠進行復雜工況模擬的大型設備。設備的采購應與企業協同進行，確保所購設備與企業實際應用一致，使學生在實訓中接觸到與行業接軌的先進技術。

最后，設備采購完成后，下一步是功能區的設施建設與設備調試。學校應在實驗操作區搭建標準的實驗臺架和配套設施，保證所有實驗能夠規范進行。工程模擬區則需布置能夠進行實際操作的大型設備，并確保每臺設備都能夠與其他系統兼容，模擬真實的工程環境。在設施建設完成后進行全面的設備調試，為后續的教學和實訓做好準備。

3.3" 產學研驅動下的真實給排水工程項目實踐

學生參與實際工程項目能夠將理論知識應用于實踐，還能在真實環境中鍛煉解決復雜問題的能力[5]。

3.3.1" 項目選定與任務分配

校企雙方共同選定適合的真實給排水工程項目。項目應為市政給排水系統改造、雨水綜合利用工程或污水處理廠升級項目等，具備足夠的規模和復雜性。在項目選定后，教師根據項目需求，將學生分為若干小組，每組負責管道設計、水質分析、施工管理等特定的任務模塊。企業方提供項目背景資料和工程圖紙，學校則結合教學目標，分配具體任務并明確預期成果。此過程中學生可以在真實環境中運用所學知識，參與項目的全生命周期管理，增強對實際工程需求的理解。

3.3.2" 現場調研與數據收集

在任務分配后，學生在教師的指導下開展現場調研。學生經項目現場的實地勘查后，掌握地形地貌、管道布置、現有水質參數等基礎數據。學生還需要利用專業儀器進行數據采集（利用流量計測量管道流量、使用水質分析儀檢測污染物含量等）。企業導師會在此過程中提供技術支持，確保數據采集的準確性和完整性。學生經過實際操作后可以深入理解給排水工程的復雜性，還能培養他們的數據分析能力和細致的觀察力。

3.3.3" 方案設計與技術論證

學生基于調研數據開展工程方案設計，并進行技術論證。此過程包括水力計算、系統優化、設備選型及成本分析等內容。學生需應用計算流體力學（CFD）軟件進行流場模擬，利用工程經濟學進行項目成本效益分析，并結合環境影響評價（EIA）進行方案的可行性論證。企業技術專家和學校導師共同參與指導，確保設計方案的可行性。

3.3.4" 項目實施與現場管理

在設計方案獲得認可后，項目進入實施階段。學生在企業導師的指導下，實際參與施工計劃編制、材料進場驗收、現場安裝調試、質量控制等施工監督工作。此過程中，學生需實時監控管道壓力、流量變化、水質指標等參數，并根據現場情況及時調整施工方案。此過程中，學生在實際工程環境中積累施工管理經驗，掌握施工現場的協調與應急處理能力[6]。

4" 結語

綜上所述，產學研融合背景下的給排水科學工程實踐教學，通過科學的課程體系設計、完善的實訓基地建設以及真實項目的參與，顯著提升了學生的實際操作能力和解決復雜工程問題的綜合素質。未來，應進一步深化校企合作，推動更多創新技術和實際工程項目融入教學，持續優化教學內容與方法，為行業培養出更多高素質的應用型人才。

*通信作者：程松

參考文獻

[1] 周俊，黎媛萍，張純，等.地方本科院校給排水科學與工程專業應用型師資隊伍建設[J].中國教育技術裝備，2024（13）：11-13.

[2] 梁麗娥.新工科背景下給排水科學與工程專業實踐教學體系構建[J].現代職業教育，2023（33）：105-108.

[3] 沈哲，曹國震，曾立偉，等.給排水科學與工程專業實踐教學體系構建[J].西部素質教育，2023，9（17）：1-4.

[4] 許鐵夫，陳悅佳，劉金鎖.智慧水務背景下給排水科學與工程專業實踐教學改革探索[J].黑龍江教育（理論與實踐），2023（9）：67-69.

[5] 張磊，周紅星.給排水科學與工程專業虛擬仿真實踐教學探索[J].科技與創新，2022（21）：140-142.

[6] 劉海成，劉茹佳.基于STEM的高校專業實踐教學改革探索[J].科技與創新，2022（12）：147-149，152.