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浅谈排水工程师的创新意识

摘要:一个给排水工程师的现代设计意识是由严谨而开放的知识结构、简洁而实用的表示方法、工程整合、良好的服务意识、独立思维和与社会发展同步诸方面构成。具有现代设计意识的工程师拿出的设计多半是优秀的。有无现代设计意识,是区分一个优秀工程师和一个平庸的绘图匠的重要判别条件。作为一个给排水设计入员,应注意在工作中树立现代设计意识,以便拿出更好的设计。

浅谈排水工程师的创新意识:论给排水工程师的现代设计意识

摘要:如何判断一位给排水工程师的优劣? 是一个只会查手册,套标准图,背规范的绘图匠,还是一个具有现代设计意识的合格工程师? 除了看他对本专业的各类技术掌握和运用的熟练程度外,重要的是看他有无符合社会发展的现代设计意识,有无具体的实践经验。本文仅就给排水工程师应该具备的现代设计意识进行探讨,以就与同行交流。

关键词:给排水工程师;设计意识;现代

引言:市政工程设计,给排水工程师要依据室外给水设计规范、小区给水规范、施工规范、消防规范、给水排水设计手册等相关规范和手册,并结合地区地理、气候特点及当地自来水公司的运行规程等实际情况,从技术可行性、经济合理性及节能性出发综合考虑,进行设计。

1、开放而严谨的知识结构

我们在学校里学的专业理论为我们的知识结构打了一个基础,这并不等于说,我们的学习就可以一劳永逸了。一个合格的给排水工程师,他的知识结构应该既严谨又开放。知识结构的核心部分当然是本专业的基础理论,基础理论扎实,可以保证设计无误,而对相关专业知识的了解,则能保证与其他专业配合起来得心应手。但要使设计尽可能完美,在既定的条件下,方案综合技术经济指标最优,则要看你的知识广度,要看你运用这些知识解决实际问题的能力,要看你对所服务的业主和现场情况的了解,总之,知识结构应该是开放的,应该不断注意本专业及社会各层面的最新发展及对设计工作的影响,不断改进自己的设计及设计思想,使设计的工程既实用,又经济合理。

在给排水工程师的知识结构中,我想强调系统工程这一门类知识的作用。给排水工程,说到底,是系统的设计。一个项目在手,应多在系统设计上下点功夫,要想想如何优化系统,在目前的技术水平和边界条件下,这个系统能否达到最优,能否轻而易举地被同行推翻? 不管系统能否达到最优,只顾闷着头画图,肯定拿不出好的设计。

作为一个给排水工程师,应不断地完善和充实自己的知识结构,使之成为一个开放的系统。

2、简洁而实用的表达方法

圆是最小的周长包围最大的面积,球是最小的表面积包围最大的体积,宇宙中的天体多是球体,看来,大自然遵循简洁的法则。

中国人讲求“天人合一”,我们给排水工程师也要师法自然。我们在进行多方案比较的设计中,确定的方案应该是在保证功能的前提下,系统最简化。根据系统工程的观点,在同等条件下,系统愈复杂,可靠度越低。简洁不是简单,简洁是经过了比较后的综合与取舍,是经过了雕凿的精品。而简单纯粹是粗加工的次级产品。

在设计文件及图纸的表示方法上,不防借鉴鲁迅的观点,能速写的决不拉成小说。繁琐、繁复是设计文件及图纸的大敌,在这里,信息并不是多多益善,无用的信息就是信息污染。它占用了设计人员的绘图时间和精力,也占用了视图人员的脑空间,而人在同一时间内吸收和消化信息的能力是有限的。设计者应为用户着想,能用最简洁的线条和文字表达最丰富的设计思想是判别优秀工程师的条件之一。让我们努力使设计文件和图纸更整洁耐用。

3、工程整合的观念

整合是格式塔心理学的一个概念,一个心理学意义上整合的人,思想和行动是统一的,不存在精神分裂和行为分裂。

作为一个整体的工程,是各个专业协作的结果,社会分工不同,没有办法。现在能一个人包揽各专业设计的人极少,因而我们在确定本专业方案时,应时时想着工程的整体。有些方案在本专业的角度看起来好一些,但对工程整体的影响就不一定好。为工程的整体设计,我们宁可选那个对本专业说来稍有缺点却对工程整体大有好处的方案。可以说,一个工程各专业协同度越高,它的整体效果就越好。合作与协同的艺术对给排水工程师至关重要。狭隘是一种低层次表现,考虑自己的时候,也站在别人的立场上想一想。

4、良好的服务意识

现代社会是一个相互依存的社会,别人为我们服务,我们也为别人服务,服务质量高低标志着一个社会的文明程度,作为设计人员,我们服务于甲方,向他们提供优良的服务是我们的职责。因此,在设计前,我们必须明了他们的要求和意图,以便在确定方案时根据他们合理的愿望和要求来决定我们的取舍,这就要求我们设计之前不仅仅收集技术资料,还要充分听取甲方的意见和要求,并在设计中尽可能满足。设身处地为甲方着想,应成为设计人员的座右铭。

5、独立的思维方式

市场经济使得给排水专业各种产品源源不断地开发出来,并推向市场。每一种新产品的推出,宣传者总爱把它说得十全十美,其实,这世界从来没有过十全十美的东西。一个新产品的推出,可能解决了过去存在的问题,但也可能派生出其他问题,我们在使用之前,对其优缺点要和代换产品进行全面比较,要使其纳入系统中比较。要看透商业推销烟幕下实质的东西,要把外行人说的外行话和内行人说的内行话区别开来,重要的是要警惕内行人说的外行话。给排水工程师应是成熟的思索者,而不应像时髦女郎那样对流行的东西趋之若鸳。当然,并不是要食古不化。重要的是对新东西要有敏锐的觉察力,要看到事物的实质一面。这里举个例子,变频调速技术运用到给水工程上,其优点是在系统用水量少时水泵低速运转以达到节能的效果。承德供水集团有限公司目前应用很多变频调速来调节二泵房及加压站的水泵,以便节能。变频调速虽然节能,但也不能随便设计使用,比如说一个办公楼白天有十几个人或者更多的人上班,可以采用变频调速设计,但是设计人员也应该想一想,下班以后办公楼里十几个小时没人用水,那水泵还在转,尽管是低速的,这样的系统怎能节能?任何一种新鲜产品的推出,有它的优点和缺点,我要设计人员要选择使用。

6、与社会发展同步的设计思想

市场经济给国家注入了活力,各个领域的变化日新月异,我们的设计思想也应及时调整。

其一,给排水工程属于市政公用工程,现在的设计一般是由甲方投资,所以设计应该既经济又实用。现在是市场经济,甲方对货物的价格也是十分敏感的,甲方要求可以多投一些资金在给排水管道方便,以便于以后的管理。所以,合理的给排水系统应该是参数取得宽余一些,使给排水系统有较强的抗冲击负荷的能力,这样的系统价格性能比还是很高的。众所周知,过去制订的用水量标准往往偏低,而对排水系统来说,堵塞必然缩小过流断面,再者给排水系统(如果不是专门的给水及排水工程)在整个工程造价中占的比例不大,为增大一号管径多花的钱所产生的效益远远高于它的投资。

其二,重视时间的作用。时间就是金钱,这是经济社会的铁律。对于甲方来说,要求设计人员及时准确的把设计图纸设计出来,以便甲方开工建设给排水设施。若是住宅,居民可以先拿到钥匙;若是商业,底商开业的时间要早一些,就可以赚取更多的利润。这样,甲方宁愿浪费些投资也要求你的速度。从商务角度上讲,一个满足甲方时间要求但相对粗糙的设计要比因精打细算耽误了时间的设计更能满足甲方要求。但是,从技术角度讲是行不通的,这就要求设计人员及时准确的把图纸设计出来。

其三,时间要求的紧迫决不意味着可以允许你出一个系统不合理的设计,时间再紧,保证系统合理也是最重要的。

其四,对规范的态度。国家规范是设计工作的准则,必须执行。但是,由于技术进步和社会发展,规范修订的周期又太长,一些条文落后于实际工程的要求,这就要求设计人员彻底吃透规范条文的制定背景和边界条件,以便在设计工作中既遵守规范又有一定的灵活性。只要设计合理,系统优化,在设计中可以不拘泥于个别条文的规定。

7、结束语

综上所述,一个给排水工程师的现代设计意识是由严谨而开放的知识结构、简洁而实用的表示方法、工程整合、良好的服务意识、独立思维和与社会发展同步诸方面构成。具有现代设计意识的工程师拿出的设计多半是优秀的。有无现代设计意识,是区分一个优秀工程师和一个平庸的绘图匠的重要判别条件。作为一个给排水设计入员,应注意在工作中树立现代设计意识,以便拿出更好的设计。

浅谈排水工程师的创新意识:面向注册工程师制度的给水排水工程专业实践教学改革

摘要:高等工程教育主要是培养应用性的工程技术人员。文章提出了一些与注册工程师制度相适应的工程教育改革措施。结合通过专业评估的给水排水工程专业的实践教学改革建设过程,指出进行专业实践教学计划改革、加强专业实习基地建设和提高专业教师工程能力的实践教学改革是提高高等工程教育质量,培养一流工程技术人才的有效措施。

关键词:注册工程师制度;给水排水工程;实践教学

高等工程教育主要是培养应用性的工程技术人员,其培养目标和人才培养模式对于培养高质量、高水平的高级工程技术人才有着重要的意义。现代社会高科技产业的迅速发展,生产方式的迅速变革对工程技术人才提出了新的要求。如何适应时代的发展,分析传统高等工程教育存在的问题与不足,让高校高等工程教育与企业生产发展接轨,满足工业现代化发展需求,培养出一流的工程技术人才是一般工科院校普遍面临的问题。

注册工程师制度是一种执业资格制度,是国家对某些关系人民生命财产安全的执业人员实行的一种准入控制[1]。我国于2003年颁发了“关于印发《注册公用设备工程师执业资格制度暂行规定》、《注册公用设备工程师执业资格考试实施办法》和《注册公用设备工程师执业资格考核认定办法》的通知”[2]。注册工程师制度包括专业评估、职业实践、资格考试和注册四个过程。专业评估是为了保证未来的工程技术人员获得基础知识和基本技能的训练,达到必要的教育水准,而实施的对专业高等工程教育的质量监控认证制度[3]。注册工程师制度基本内容涉及要求专业课程内容及时反映学科的新发展,包括新领域、新技术、新规范;要切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力等。将注册工程师制度要求和工科专业学生的培养挂钩,实施在专业评估的基础上,实施工程专业的实践教学改革,对提高高校工程专业教育质量,实现我国工程教育创新与持续发展具有重要意义。桂林理工大学给水排水工程专业于2007年通过了全国工程教育专业评估。近年在专业建设过程中,学校结合专业评估存在的问题、注册工程师制度要求,对专业实践教学有的放矢地进行了一些工程教育改革。

一、专业实践教学计划的改革

我校给排水专业实践教学计划包括社会实践、测量实习、认识实习、课程设计、金工实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等环节。原计划36个学分,其中课程设计安排包括水泵与水泵站课程设计1周,给排水管网工程综合设计3周,建筑给水排水工程课程设计1周,水处理工程综合设计3周,水工程经济课程设计1周。专业业务实习安排包括认识实习1周,生产实习4周,毕业实习与设计17周。为了加强基础工程能力训练,通过分析多年来各实践环节教学效果与存在的问题,专业对实践教学计划进行了调整,增加了实践教学环节学分,并根据毕业生反馈信息和用人单位的需求,调整个别环节的周数安排,强化部分内容训练。修改后实践教学环节44个学分,建筑给水排水课程设计改为2周,水处理工程综合设计改为3周,生产实习改为8周,并增加了市政工程软件应用实习2周。调整后学生在第七学期实践周数达到13周,基本上以工程设计与现场工作为主。学生在实践中得到充分锻炼,也为毕业迅速进入角色奠定了良好基础。

二、加强专业实习基地的建设

专业实习基地是学生们进行工程训练的一线,如何做好实习基地的建设,从根本上解决实习走马观花、工作蜻蜓点水的实训状态是需要解决的重要问题。专业实习基地建设是一个系统的工程建设,涉及实习基地实践环节教学内容的设置、实习工作方式与考核制度的完善与建立等方面。

1.专业实习基地实践教学内容设置。注册工程师制度要求高等工程专业教育要切实加强工程训练,加强实践环节的教学。根据注册公用设备工程师(给水排水)考试要求,专业考试内容和所占比重分别为给水工程(占30%)、排水工程(占30%)和建筑给水排水工程(占40%)。以前,我校给水排水专业实习的地点基本上以污水厂、自来水厂为主。近几年,学校不断加强专业实习基地建设,先后与桂林、柳州、南宁等多家设计单位、施工企业建立联合培养方案。学生在实习期间可从事给排水设施运行管理、建筑给水排水设计以及给排水工程项目施工与概预算编制等多个领域的实践工作。同时,细化实践教学内容,增加新领域、新技术、新规范的学习,结合实习基地工作特征,制定配套的教学目标和培训内容,使学生能够带着问题投入到工作中,通过实践与理论的相互印证,深化理论知识,提高实践能力。

2.改变实习方式和考核制度。给水排水工程专业校外实习主要包括三个环节,认识实习、生产实习和毕业实习。传统的实习方式中认识实习采用大班实习,由指导教师带队集体到企业进行参观实习,增加感性认识;生产实习采用分组实习,往往一个厂安排1组15名同学左右,进行岗位实习,学生根据厂里的岗位设置轮岗顶班实习;毕业实习多结合毕业设计课题或就业去向到单位实习。由于认识实习一般设在第一学年,学生尚不具备专业知识,因此我校给水排水工程专业实习改革的重点放在生产实习与毕业实习。传统的岗位实习学生安排到岗位常出现学生无所事实,变成近距离参考工人操作的环节。而毕业实习又由于涉及单位过多,缺乏系统监督,流于形式。生产实习和毕业实习我们引入研究生学术培养的方法,采用导师培养制,并制定小组讨论制度。学生可以主动联系专业相关企业,也可由学校落实实习单位,实习过程严格控制小组人数,一般不超过4人。导师队伍由专业老师和实习单位指导老师构成。按照实习要求导师负责实习任务的安排与落实,通过工程人才培养的“传帮带”模式,学生在实践中获得成长。同时实施小组讨论制度,学生和导师一周一次定期交流与讨论,这样即开阔了师生的视野,也使学生能够在实践中培养发现问题、分析和解决问题的能力。

传统的实习考核制度是学生提交实习报告,指导老师根据实习报告和实习出勤情况进行考核。采用导师培养制实习方式,实习考核相应地完善了考核指标。增加了实习小组讨论、实习答辩、导师鉴定、实习单位鉴定意见和设置实习过程解决实际问题加分项目等多方面考核指标,使实习过程成为一种工作业绩的考核,让学生能够体验到工作的成绩与投入精力、工作态度和工作的成果有关,增强了实习的实战性。

三、提高专业教师工程能力

工程专业教师没有实际工程经验是国内高等院校工程教育普遍面临的尴尬问题。基于高等院校办学水平评价的一些参考性指标,及高校教师职业的发展特征,近年来高校引进新教师,强调高学历及其从事科学研究的工作背景。工作中,教师的考核评价指标也倾向于科研项目多少、学术论文的水平等方面,结果出现了教授工程专业的教师缺乏工程经验,实践教学纸上谈兵,脱离生产实践的现象。教师工程能力欠缺已成为制约高等工程教育进一步发展的瓶颈。建立一支工程能力强,专业素质高的高水平教师队伍非常重要。笔者所在学校从教师队伍工程能力培养、专业教师的考核以及企业兼职教师的遴选几方面入手,完善专业教师队伍建设制度。

1.教师队伍工程能力培养。学院制定政策,鼓励教没有工程经历的教师参与企业实践。创造机会让教师定期到不同企业挂职锻炼。给排水工程专业工程能力的培养涉及多个领域,从目前社会需求来看,给排水专业在企业可能从事设计、施工、运营管理、科技攻关和技术开发等方面工作。定期走出去不但让教师们在不同领域获得工程训练和实践锻炼的机会,拓宽了教师的视野;同时还可以利用专业理论知识,解决工程实践单位生产运行中可能存在的问题,参与企业的职工培训与技术咨询。

2.遴选企业兼职教师。企业一线高级技术人员一般具有丰富的工程经验,聘请这些人员参与到工科学生的培养,对学生的实践环节的培养和工程能力的提高具有良好的效果。我校给水排水专业近年来遴选了一批设计单位的工作人员,作为生产实习和专业毕业设计的指导老师,取得良好的效果,深受学生欢迎,也为学生就业打下了坚实的工程能力基础。据不完全统计,近几年由设计单位人员参与培养的学生,40%以上的学生在毕业实习与设计阶段就签署了就业意向,其他的学生也在求职过程中体现出较强的工程设计能力与优势。

3.专业教师考核方法。完善工程专业教师考核管理方法。工程专业教师需要具备较高水平的科学研究能力和较强的工程能力。学校应逐步改革配套的师资考核管理办法。对教师的考核从侧重评价研究课题和发表论文为主,转化为多种指标共存的考核体系。目前,我校专业教师个人考核主要依据教学和科研工作两方面计算工作量而定。其中,科研工作量扩大了考核指标范围,申请专利、工程项目设计、技术咨询服务等工作均可折算为科研工作量。该举措为教师投入工程实践教育免去了后顾之忧。

四、结论

我校根据专业评估过程中存在的一些问题,通过改革实践,总结出依据注册工程师制度进行专业实践教学计划的改革、加强专业实习基地建设和提高专业教师工程能力的实践教学改革是提高高等工程教育质量,培养一流的工程技术人才的有效措施。实践也证明这些措施取得了一定的效果。近几年笔者所在学校给水排水工程专业学生一次就业率均在90%以上,就业单位涉及设计、施工、管理等各个领域,学生所在单位对毕业生动手能力、实践能力给予了高度评价。然而,注册工程师制度的实施将对高校给水排水工程专业的实践教学影响重大,如何进一步切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力,建立起与注册公用设备工程师(给水排水)制度相适应的给水排水工程专业教育将是我们需要不断思考与长期实践的教学改革课题。

浅谈排水工程师的创新意识:卓越给水排水工程师人才培养探索

摘要:本文分析了应用型给水排水工程人才培养中存在的问题,剖析了卓越给水排水工程师培养对品行、知识、能力三个层面综合素质培养的内涵。提出了在优化知识结构、建立健全实践平台、提升师资工程素养、完善评价考核体系等关键环节的做法,以达到卓越给水排水工程师人才培养的目标。

关键词:给水排水工程;卓越工程师;实践平台;师资队伍

2011年扬州大学以新一轮专业培养方案修订为契机,全面启动卓越人才培养计划。首先按照卓越人才培养要求,制定人才培养方案,再逐步建设校内硬件设施,打造校外企业联合培养和实习实训基地,提升师资队伍素质,最终实现卓越人才培养的硬软件环境,培养出合格的卓越人才。按照学校卓越人才培养要求和教育部关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见,我们认真分析了目前给水排水工程专业人才培养中存在的问题,对照卓越工程师培养要求寻找差距,明确了卓越给水排水工程师努力的方向和措施。

一、目前给水排水工程人才培养中存在的问题

给水排水工程是为城市和工业企业培养从事取水、给水处理、污水处理、给水输送分配、污水收集排放技术工作的工程专业人才,毕业生应能从事给水排水工程的规划设计、施工管理、研究和开发工作。[1]因此,给水排水工程专业是一门实践性很强的土建工程类专业,毕业后从事很具体的工程技术工作,要求学生有扎实的理论基础,具有较强的解决实际问题的能力。但从近几年的教学实践和用人单位的反馈信息看,学生综合素质在下降,二次培养的难度大、时间长。我们通过反思这几年的教学过程,结合用人单位建议,总结出人才培养中存在的主要问题。

1.培养方案与社会需求脱节。从工科人才需求看,有研究型和应用型两方面人才需求。扬州大学是江苏省属重点综合性大学,主要承担为江苏省培养人才和为江苏省经济社会发展服务的任务。周边地区国内知名高校相对集中,人才竞争较为激烈。在这两大类人才需求中,学校工科专业定位于培养以应用型为主兼顾研究型的专业人才。学校在培养目标定位中强调专业面宽、能力强的要求。而从我校工科生90%以上就职于工程建设第一线的现状看,这一定位是合适的,用人单位要求学生有扎实的专业基础和较强的解决实际工程问题的能力。[2]但从原有的给水排水工程专业培养方案看,并没体现这一目标定位,而是参考国内知名大学的培养方案,采取学分制,学生修满规定的学分就可以毕业,一般规定总学分在170-180之间。从我校给水排水工程专业的培养方案规定的173学分的分布情况看(如表1),政治、数学、英语3门课程所占比例达到28.03%,即4年中有超过1年的时间在学习这3门课,加上通识类课程占34.1%。而为本专业打基础的专业基础课程只占22.83%,专业课占17.63%,专业实践占18.5%,即与专业相关的教学内容占8.96%。显然这是一个更贴近研究型人才的培养方案,通识类课程学习的深度和广度远远超出工科应用型人才培养的需要,而专业课程尤其是实践类教学得不到保障,内容过于肤浅,远不能满足卓越工程师培养的基本要求。

表1给水排水工程培养方案学分分布

2.考核体制重分数轻能力。大学阶段的考核方式延续了高中应试教育的考核模式,几乎所有的课程都以一张试卷来考核学习效果,实践性教学也以一份实习报告作为考核成绩的依据,这样做虽然很省事,但对工科教育是不合适的。试卷考核方式对于通识类课程和某些专业基础课是合适的,但对专业课和实践类教学是不合适的。工科教学的目的是培养学生获得扎实的理论知识基础,并具有利用所学知识解决实际问题的能力。试卷只考查学生对知识点掌握程度,不能体现学生利用知识解决实际问题的能力。学生为考得好成绩,只重视理论知识的学习,而且只重视考试时间内考核的知识点,教师在教学过程中也更喜欢理论性强的知识点,这更贴近教师学到的知识。而对能力的考核往往比较复杂、费事,要考核学生对工程案例的解决方案,可以通过案例设计、面试等方式考核,这需要更多的时间,也需要教师有更丰富的知识面,因而不被采用,也就基本放弃对能力的考核,放弃对能力的培养。这就出现了高分低能现象,成绩优良的毕业生工作后成了一个低能儿。

3.教学实施重形式轻效果。重形式轻效果的教学问题主要体现在实践性教学过程中,给水排水工程专业的实践教学主要包括实验、设计、实习三类。实验包括化学分析、微生物、流体力学等基础教学实验,以及水处理技术实验,一个完整的实验应包括实验的设计、准备、操作、数据整理分析等环节,为了从形式上完成更多的实验,只让学生完成实验操作,且几个同学一组,只有一个同学有机会操作,其他同学只能观看,其余步骤由老师完成,这样只起到对现有知识的验证作用,学生在实验中只起到操作工的角色,不能达到利用实验解决实际水处理问题的目的,也就不能培养学生的实验能力、分析和解决问题的能力、科研能力和创新思维。即现有实验以演示性和验证性实验为主,缺乏设计性、综合性、创新性实验。在课程设计和毕业设计环节,老师布置工程设计任务,学生提交设计结果,但老师将设计的每个步骤讲解得很详细,规定得很具体,虽为学生省去很多麻烦,上交的设计方案也很完美,但学生失去查资料、思考问题和发挥个性的机会,学生在设计中只起到秘书的角色,而得不到工程师规划设计能力的锻炼。实习的目的包含增加感性认知和提高实践动手能力,实习方式也就包括参观和顶岗两种,参观实习比较容易实施,走马观花地看一看,而顶岗实习就比较困难,受到实习单位的接待能力、安全因素、实习经费等限制,顶岗实习也就成了蹲点参观。由于离开课堂,实习管理松散,实习指导老师配备不足,尤其是缺乏工程型指导教师,使得实习难以达到预期效果。实习考核都采用实习报告的形式,没有操作、实习产品、面试等能力考核方式,这种实习更多的是走形式,效果很有限。

4.师资队伍重理论轻实践。工科教师应该具备双师素质,既具有讲师的教育能力,又具有工程师从事工程实际工作的能力。但目前工科教师的现状和考核体系基本没有反映工程师素质的要求,绝大部分教师大学毕业后就从事教师工作,其中有少量教师接触过工程实际工作,极少数教师来自于工程单位。在政策导向上重文凭轻能力,重科研轻教学实践。从省教育厅到各高校制定的教师职称评聘、业绩考核办法中,没有区别对待大类学科之间的差别,而是一味强调高学历、高水平学术论文、高水平科研项目和科研能力,没有针对工科教师所必须的工程经历、工程业绩的要求和考核办法。

浅谈排水工程师的创新意识:卓越工程师培养目标下给水排水工程专业的机遇与挑战

摘 要:“卓越工程师教育培养计划”是我国工程教育的一项重要改革措施,这为给水排水工程专业的发展提供了机遇,也带来了挑战。根据该计划对工程型人才培养的新要求,从实践基地建设、学生工程能力培养、教师队伍工程素质塑造几个方面,对给水排水工程学科目前面临的主要问题以及发展策略进行了讨论。

关键词:卓越工程师;给水排水工程;实践教学基地;联合培养

教育部“卓越工程师教育培养计划”,是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划以培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才为目标,强调了高校和企业对人才的联合培养。在实施的层次上,该计划包括本科生、硕士研究生、博士研究生三个层次,要求培养现场工程师、设计开发工程师和研究型工程师等多种类型的工程师后备人才。

我国的给水排水工程专业从1952年正式命名,至今已经在高校开设了60年,为水行业的科学研究和工程建设培养了大量高级人才。多年以来,从传统意义上的水量输送,到以水质为核心的水工业概念的提出,该学科研究的对象和内涵发生了很大变化[1]。我国社会的快速发展,也对该学科提出了新的要求。如何适应经济社会的发展,满足新形势下社会的需求,响应国家“卓越工程师教育培养计划”,培养出高质量的给水排水工程技术人才,是给水排水工程学科需要考虑的紧迫问题。

1 给水排水工程专业教学中面临的问题

1.1 工程实践教学基地体系建设不够完善

目前的给水排水工程专业教学体系侧重于理论教学,在实践教学方面相对薄弱[2],一定程度上限制了学生实践能力和创新能力的提高。由于实习经费紧张,导致实践教学基地建设困难,一般来说,一个企业作为高校的实习基地特别是对于和给水排水相关的企业单位,例如给水处理厂、污水处理厂等,并不会带来什么效益,因此企业对于成为高校实习基地没什么积极性。许多企业之所以同意接纳高校学生到单位进行实习活动,常常是出于企业负责人和高校教师之间的个人关系。当企业或者高校因人事变动而影响到这种联系时,就会给后续的实践教学带来很大不便,因此,高校同企业之间如何建立长期、稳定的“官方”合作模式,是一个亟待解决的问题。

“卓越工程师培养计划”要求对学生的培养采用双导师制,这就对企业方的指导教师提出了较高的要求,企业内不乏具有经验的高级工程师,但在对于如何教育学生方面,却没有多少经验。另外,企业指导教师对于学生的指导要付出很多辛劳,相应的费用和报酬问题如何解决还有待于落实。

1.2 学生工程能力的培养环节相对薄弱

从本科生培养来说,目前针对给水排水工程专业学生的教学,在基础理论知识方面一般比较完善,但对于工程实践能力的培养相对薄弱。由于教师的工程实践能力本身就不高,学生接触工程实践的机会也很少,即使到生产单位进行实习,也多为走马观花式的参观,出于安全等多种因素的考虑,企业很少给在校学生提供实战的机会,这些都限制了学生工程实践能力的提高。

对于研究生的培养,目前高校还多侧重于科学研究,涉及工程实践的课题较少。虽然国家推行了学术型研究生和专业型研究生的分类培养模式[3],但是许多指导教师对此了解不深、重视不够,在指导研究生过程中,对于两者没有区别对待,学术型和专业型研究生受到的教育和参与的实践活动基本相同。特别是应届毕业的全日制专业型硕士与以前非全日制专业型硕士学生相比,基本不具有专业实践的经验。但是在教学方法方面,应届全日制专业型硕士自入学开始,依然沿用学术型硕士的教学方法[4];进入到硕士毕业论文阶段后,多数和学术型硕士生一样从事基础研究等内容,结果是科研能力较强,工程能力较弱。

1.3 教师队伍的工程实践能力亟须加强

许多教师由于本身工程实践经验匮乏,对于分析和解决工程实践中问题的思路和方法了解不多,影响了对学生的指导。即使采用双导师制度,由于往往以校内导师为主,也会影响到学生在企业的实践活动。特别是青年教师,在工程实践能力方面尤为欠缺。目前,大多数高校要求青年教师具有硕士、博士学历,在一定程度上限制了企业单位人才的进入,多数给水排水相关企业单位(例如设计院、自来水公司、环保公司等)的待遇远远好于高校,企业的人才很少有愿意跳槽到高校的,使得高校内具有工程实践经验的教师变得凤毛麟角。早年进入高校的企业人员,经过在学校的教学工作后,既具有工程实践能力,又具有教学经验,但是这方面的人才在高校内十分少见。并且,由于行业的生产技术日新月异,曾经在企业工作过的教师,由于教学和科研的压力,多年不再和原行业接触,难免对行业最新工程技术了解得不够全面。没有工程实践经验的教师,上课容易照本宣科,使得学生兴趣不大;另一方面由于理论知识和实际结合得不够紧密,使得学生失去对工程实践知识了解的机会。

2 给水排水工程专业改革思路与措施

2.1 积极推进实践教学基地建设

“卓越工程师教育培养计划”要求高校同企业联合培养人才,这就要求高校要努力寻求和相关企业建立长期的、互惠互利的合作关系,与企业协商制定可操作性强的人才联合培养方案。这样一方面可以为学生创造实践锻炼的机会,另一方面,也可以依托高校的科研教学平台,为企业培养人才,解决生产实践中遇到的问题。政府管理部门甚至可以考虑出台相应的政策法规,使企业将高校学生培养当作一种义务和责任[5],利用行政干预手段促使企业和高校之间的深入合作。企业也要转变观念,不仅要创造直接经济效益,也要从人才培养的角度来创造社会效益和间接的经济效益。毕竟从长远来看,培养学生的工程实践能力,是对整个行业和社会有利的事情。各级部门特别是政府主管部门要增加对高校实践基地建设的经费投入,以保障高校实践教学基地的建设及高校同企业间长期合作的开展。

2.2 认真实施专业型研究生教育

高校要加强对专业型研究生的教育和培养,切实按照国家要求,以培养应用型人才为目标,制定科学可行的专业型研究生培养方案,构建相应的课程体系,加强实践环节的培养。例如,对于专业型市政工程研究生,要以工艺开发和应用类(水工程设计、水工艺调试等)的课题作为其毕业题目,并且和工程实践紧密结合,可以是污染水源水的处理工艺开发,也可以是工业废水的预处理技术应用等,即解决给水排水工程行业实际问题的相关题目。对于导师的分工要明确,校内导师侧重于理论知识培养,校外导师侧重于实践能力培养,两者分工合作,并充分发挥专业型研究生的自主学习能力,共同来完成专业型研究生的培养。学校要积极进行国际交流合作,特别是与国际水行业企业进行合作开发,为学生提供接触国际给排水工程的机会,既可帮助海外企业在国内开拓市场,又可以促进学生国际化合作能力和工程能力的提升。这对于培养高素质给水排水工程人才,满足社会对各类给水排水工程研究生人才需求具有重要的意义。

浅谈排水工程师的创新意识:给水排水工程专业卓越工程师人才培养模式改革初探

[摘 要]给水排水工程专业的“卓越工程师教育培养计划”是今后给水排水工程专业办学理念转变和教学思路改革的主导方向。给水排水工程专业人才培养质量标准包括学术性标准和职业性标准。作为国家中长期教育改革和发展规划的基本要求,如何建立卓越工程师人才培养模式是摆在每位大学教育工作者面前的一道全新的难题。

[关键词]卓越工程师 给水排水工程 人才培养模式 教学方法

一、前言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中提出:“实施卓越工程师人才教育培养计划是提升高等教育质量的主要内容之一”。2010年6月,教育部在全国开设工科专业的1003所本科高校中批准了61所高校为第一批“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)试点院校,其中给水排水工程专业“卓越计划”的高校共有4所。[1]经过几年的发展,全国现已有10余所大专院校开展了给水排水工程专业的“卓越计划”,并取得了一定的研究成果。这其中除了既包括同济大学、哈尔滨工业大学、西安建筑科技大学等老牌重点院校外,也涵盖了诸如山东建筑大学、安徽建筑大学、天津城建大学等新兴力量。可以看出,给水排水工程专业的“卓越计划”是大势所趋,也是今后给水排水工程专业办学转变理念和改革教学思路的主导方向。

创办于1952年的武汉理工大学给水排水工程专业有着长达60余年的办学历史和较为丰富的培养经验,曾被誉为全国高校给水排水专业中的“老八校”。随着社会的不断发展和对人才需求的不断变化,大学教育的人才培养模式发生了较大变化,我校给水排水工程专业在全国的排名和影响力已今不如昔。为了贯彻落实纲要精神,配合教育部开展的高等学校“卓越计划”,我们以培养造就具有创新能力、适应经济社会发展需要的高素质给水排水工程技术人才为教育目标,对给水排水工程专业卓越工程师人才培养模式改革进行了研究,力争跟上时代的步伐,不断发展和壮大我校的给水排水工程专业。

二、给水排水工程专业人才培养质量标准

“卓越计划”是对创新型人才培养的一种新探索,重在提升学生的工程素养,培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,是人才培养模式的改革和创新。[2]其主要目标是面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。[3]与此同时,人才培养质量标准也是保障和评价教学质量最重要的依据。结合给水排水工程专业的自身特点,参考国内已开展给水排水工程专业“卓越计划”院校的相关有益经验,以及本专业主要就业单位对毕业生要求的反馈信息,我们主要从给水排水工程专业卓越工程师的学术性标准、职业性标准等方面,建立兼具工科专业普遍特点和给水排水工程专业自身特色的人才培养质量标准。

(一)学术性标准

大学教育首先是学术性教育,而“卓越计划”最大的特点则是在学术性教育的基础上培养学生的探究性和自主性,给予学生宽松和谐的学术环境,鼓励学术创新,促进其专业化、个性化的发展,提高学生的自学能力、发现能力和实践能力。因此,保证“学术为本”这一根本价值,建立合理的学术型标准,构建适合的知识结构系统是培养创新性人才的必要条件。结合给水排水工程专业自身的特点,相关的学术性标准既可包括广泛的通识性知识(诸如人文社科知识,自然科学基础知识等)、专业基础知识(诸如水力学、微生物学等)、专业性知识(诸如给水工程、排水工程、建筑给水排水工程等),也应涵盖具有实践性和创新思维能力的知识(诸如生产实习、毕业设计等)。而如何将这些知识点进行有机组合,将创新能力作为系统的核心,则是构建完善的学术性标准体系的一大难点。

(二)职业性标准

所谓职业性标准,就是以毕业生在实际工作中所发挥的作用和岗位适应性程度来评价高校的教育质量。[4]给水排水工程专业的职业性标准制定,应树立服务于市政工程行业、给水排水工程行业和水污染控制工程行业的工程教育理念,以社会需求(供水、排水)和环境需求(水源保护、水体修复)为导向,以就业单位对毕业生要求的反馈信息为补充,以各种实际的给水排水工程实例为依托,以水处理技术为主线,通过校企联合、校企互助,统筹规划学生应达到的培养目标,着力提升学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。

三、给水排水工程专业培养计划

基础课程教学、专业课程教学和实践实训教学是工程类人才培养的基本要素,是能否培养出合格的工程技术型人才的关键。传统的课程体系、教学内容和教学环节已经不能适应“卓越计划”对工程人才培养的要求。[5]我们以现行的《武汉理工大学给水排水工程专业培养计划》为基础,以培养给水排水工程专业卓越工程师为目标,提出“宽口径、厚基础、重实践、多交叉”的培养目标,并据此进行给水排水工程专业培养计划的修订,巩固培养计划中的多种类基础课程,强化培养计划中的实验类课程,增加培养计划中的创新性课程,注重培养计划中的实践实训性课程,以此构建跨学科交叉整合的课程体系。

(一)“宽口径、厚基础、重实践、多交叉”的培养目标

人才培养的目标和定位是实施人才培养的纲领,“卓越计划”的培养目标和定位就是要培养具备健全人格,知识、能力、素质协调发展,自主学习能力强,适应社会与经济发展需要,具有创新创业精神和强烈的社会责任感,具有国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力的栋梁人才。因此,我们制定了“宽口径、厚基础、重实践、多交叉”的培养目标。

首先“宽口径”,即不拘泥于给水排水工程行业内的知识,引导学生广泛涉猎各个专业,使学生具有开阔的视野,个性突出,具备不同行业发展的潜力。其次“厚基础”,要求学生对基础性知识牢固掌握,为复合型人才的培养打下坚实的基础。再次“重实践”,即对学生进行给水排水工程理论与实践的训练,通过校企联合、产学研结合等方式的引入,突破以往“填鸭式”课程教学为主的模式,强化工程实践和工程应用能力,强化动手能力而。最后是“多交叉”,通过对交叉学科的学习,帮助学生找寻不同学科的交叉互通点,以引导式思考、案例式教学等为中心的多元培养模式,发挥学生的个性特长,增强学生自主学习、探索研究、工程实践和创新能力,培养造就具有给水排水工程、土木工程、环境工程、电气工程及自动化、工程经济等专业学科背景,满足给水排水工程各关键技术领域及其相关不同行业需要的基础宽厚、创新意识强、工程素养突出、综合素质优秀具有发展潜质和国际竞争力的卓越工程人才。

(二)跨学科交叉整合的课程体系

作为“卓越计划”的培养对象,拔尖创新人才必须具备不同知识的交叉融合,有较强的研究创新能力。因此,构建跨学科交叉整合的课程体系是给水排水工程专业“卓越计划”培养方案中不可或缺的一部分。我们参考和借鉴国内外高校同类专业的建设经验,以给水与污水处理为核心技术来进行专业定位、专业发展和专业交叉渗透融合,从教学计划和教学大纲入手加以优化。在重点介绍基础内容的同时,强调水处理工程的最新进展情况及相关专业的行业动态,如新增设了水环境化学、建筑暖通空调、水工程新技术与新材料、环境监测与评价、给排水工程监理、人工湿地技术等课程,着力改变以往单纯以本学科知识点为标准构建课程体系的观念,按照“卓越计划”培养目标和培养标准的要求,以满足学生自身未来发展和行业当前需求为目的,进行相关学科的交叉融合;增加选修课程、综合性课程的数量,让学生自主选择,引导他们自主地确定今后的发展方向。同时,通过与美国、日本、澳大利亚等著名高校的紧密联系,加强外文教材的引进和修订工作,进一步提高双语教学的质量,使学生能够真正接触到国际最新专业进展情况。

四、给水排水工程专业实践教学方法

在“卓越计划”通用标准讨论稿中,对本科层次工程师的知识与能力要求包括“具有综合运用所学科学理论、分析和解决工程实际问题的能力,能够参与生产及运作系统的设计,并具有运行和维护能力”。[6]实践是工程的灵魂和根本,实践类教学是大学工科教育的重要组成部分。因此,我们加大了给水排水工程专业实践类教学的改革力度,以期通过增设“工程实践课群”和建立“1+1+1”培养模式,加强和提高学生的实际工作能力。

(一)工程实践课群

产学研结合是工程教育的重要特征和本质要求,我们设立了以课程实践、项目实践和工程实训为基础的工程实践课群,涵盖与基础理论相关的实验课程(如水处理实验、给水水质检测实验)和课程设计(如自来水厂设计、污水处理厂设计)、与实际工程相关并到实地参观、亲身参与的实习课程(如认识实习、生产实习)及实训课程(如给排水基础强化训练、给排水能力拓展训练);优化实践教学体系,强化实践教学内容,整合相关的课程实践、项目实践和工程实训课程,创建工程实践课群;合理分配实践类课程的课时及开设时间,使学生在学习相关专业知识后,马上通过工程实践课群的锻炼,加深印象,在巩固基础知识的同时,提高学生的实际动手操作能力,培养学生分析并解决工程实际问题的能力。

(二)“1+1+1”培养模式

“1+1+1”培养模式即将课堂教学―实践操作―企业实训三者有机结合,从这三种不同类型培养方式的教学方式、教学设计、教学评估及教学保障入手,建立完善的给水排水工程专业培养模式和实践教学体系,解决当前实践性教学的结构不完善、教学内容单薄、教学方法单一的问题。依据培养内容在不同时间点上所处的不同阶段和层次,我们按照理论学习、动手操作、实践创新层层推进的方式构建“1+1+1”培养模式,使学生通过学习―动手―实践层层推进的方式,完善工程创新能力的形成、培养和训练过程,在理论学习―模拟试验―工程现场相结合的学习环境中逐步造就成一名合格的给水排水工程专业卓越工程师。

五、结语

作为国家中长期教育改革和发展规划的基本要求,如何建立卓越工程师人才培养模式是摆在每位大学教育工作者面前的一道全新的难题。本文针对我校开展的相关教育改革研究工作,从给水排水工程专业人才培养质量标准、给水排水工程专业培养计划、给水排水工程专业实践教学方法等三个方面对给水排水工程专业卓越工程师人才培养模式改革进行了初步的探讨,其中不可避免地存在各种瑕疵及未能深入研究的内容。在此仅希望能抛砖引玉,为新形势下我国大学工程教育的卓越工程师人才培养模式发展探索新的思路。

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