吳彩斌,胡鋒平,童禎恭,唐朝春,劉雪梅

(華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院,江西南昌330013)

Wu Caibin,Hu Fengping,Tong Zhengong,Tang Chaochun,Liu Xuemei

(School of Civil Engineering and Architecture,East China Jiaotong University,Nanchang 330013,China)

“質(zhì)量工程”是我國在高等教育領(lǐng)域?qū)嵤┑囊豁椫匾こ?是新時期深化本科教學(xué)改革,提高本科教學(xué)質(zhì)量的重大舉措[1]。而高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè),是教育部、財政部于2007年初全面啟動實施的“質(zhì)量工程”中的一個重要項目。特色專業(yè)建設(shè),以人才培養(yǎng)方案的制定與優(yōu)化為核心內(nèi)容,著力抓好課程建設(shè)與改革、實驗實踐教學(xué)建設(shè)與改革、師資隊伍建設(shè)以及教學(xué)管理制度的改革與創(chuàng)新等內(nèi)容[2]。特色專業(yè)建設(shè)的目的是使高校的人才培養(yǎng)模式改革取得突破,學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神顯著增強,科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的結(jié)合更加緊密,基本適應(yīng)我國經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。

華東交通大學(xué)作為一所中地共建的教學(xué)研究型大學(xué),其辦學(xué)指導(dǎo)思想是以“注重基礎(chǔ)、強化訓(xùn)練、加強綜合、培養(yǎng)能力”為基本原則,以“培養(yǎng)實踐能力較強、創(chuàng)新務(wù)實的高級專門人才”為培養(yǎng)目標(biāo)。我校給水排水工程專業(yè)作為江西省高校中最早設(shè)置并招生的專業(yè),2008年獲批成為“第三批”國家級特色專業(yè)建設(shè)點。給水排水工程專業(yè)在適應(yīng)學(xué)校提出的人才培養(yǎng)目標(biāo)基礎(chǔ)上,把特色專業(yè)建設(shè)作為推進教學(xué)改革、促進實踐教學(xué)改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要切入點,對實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)組成的各要素進行整體設(shè)計,優(yōu)化其結(jié)構(gòu)與功能,提出了“33X”實踐教學(xué)模式。為我校其他相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)體系建設(shè)提供一個有效的借鑒作用。

1 華東交通大學(xué)工科專業(yè)實踐性教學(xué)模式

1.1 實踐性教學(xué)體系的構(gòu)建

華東交通大學(xué)工科專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)特別注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、對工程實際問題的分析和解決能力、創(chuàng)新意識和合作精神培育等,按功能目標(biāo)要求分為基本技能訓(xùn)練、專業(yè)技能培養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)三個層次,按模塊設(shè)置分為課程內(nèi)實驗或獨立設(shè)課實驗、集中實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)如課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和三大實習(xí)、課外實踐如綜合性實驗、設(shè)計性試驗、開放性實驗、科技創(chuàng)新活動等,每個模塊的設(shè)置原則、功能、作用各不相同,如圖1所示。

1.2 實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)體系的特點

(1)強化基本技能的訓(xùn)練。課程內(nèi)實驗是促進學(xué)生深化理論知識、掌握實驗基本技能和基本研究方法的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),由演示性、驗證性、綜合性和設(shè)計性等多層次實驗內(nèi)容構(gòu)成,旨在鞏固知識、驗證理論、培養(yǎng)動手能力。此外,金工實習(xí)也是培養(yǎng)工科學(xué)生基本技能的訓(xùn)練場所。

圖1 華東交通大學(xué)工科專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)成

(2)強化工程實踐能力的訓(xùn)練。為適應(yīng)我校提出“培養(yǎng)實踐能力較強、創(chuàng)新務(wù)實的高級工程技術(shù)人才”的指導(dǎo)思想,給水排水工程專業(yè)非常注重對學(xué)生工程能力的訓(xùn)練,包括計算機應(yīng)用能力和工程制圖的能力、工科專業(yè)的初步設(shè)計能力、工程施工、組織、管理與技術(shù)經(jīng)濟分析能力以及工程設(shè)計能力。

(3)加強創(chuàng)新能力和科研開發(fā)能力的培養(yǎng)。我校將第二課堂納入實踐教學(xué)體系,主要依托學(xué)校社團組織,開展了系列社會調(diào)查研究等實踐活動;依托開放性實驗室,鼓勵優(yōu)秀本科生積極參與導(dǎo)師的科學(xué)研究和科技創(chuàng)新活動;依托導(dǎo)師庫資源,積極指導(dǎo)和扶持優(yōu)秀本科生承擔(dān)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽等活動,加強了學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研開發(fā)能力和團隊精神的培養(yǎng)。

2 給水排水工程特色專業(yè)“33X”實踐教學(xué)模式構(gòu)建

2.1 “33X”實踐教學(xué)模式構(gòu)建原則

實踐性教學(xué)模式構(gòu)建的原則要滿足下述3個基本條件:

一是要滿足國家級特色專業(yè)建設(shè)點對實踐教學(xué)改革的原則,即要建立學(xué)生到工廠、企業(yè)、農(nóng)村、社會等實踐教學(xué)基地開展實踐實習(xí)的有效機制;二是要滿足給水排水工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會對實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置的要求,其安排不少于36～40周,主要教學(xué)內(nèi)容包括計算機實踐、實驗類、實習(xí)類、課程設(shè)計類和畢業(yè)設(shè)計類;三是要滿足學(xué)校對工科專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置原則,既要體現(xiàn)出學(xué)校交通運輸行業(yè)的特色,又要體現(xiàn)出本專業(yè)的行業(yè)需求特點。

2.2 “33X”實踐教學(xué)模式的內(nèi)涵

培養(yǎng)工科學(xué)生的“工程觀念”已經(jīng)成為我國當(dāng)前工科專業(yè)教育的主流教育理念[3]。這種理念主要由工程、綜合、實踐、責(zé)任4個關(guān)鍵詞來表述。為此,我校給水排水工程專業(yè)建立了以服務(wù)于交通運輸行業(yè)為特色的課程體系,構(gòu)建了具有專業(yè)特色的“33X”實踐教學(xué)體系,具有水工程或相關(guān)工程的設(shè)計、施工、運營和管理能力的工程人才培養(yǎng)新模式。在這里,“33X”的內(nèi)涵主要是3種能力的培養(yǎng)(社會實踐能力、工程設(shè)計能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng))、3個層次的實驗教學(xué)體系(演示性與驗證性實驗、綜合性與設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗)和有特色的實踐教學(xué)項目(X)。它們之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖如圖2所示。

圖2 “33X”實踐教學(xué)模式的內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

2.2.1 三種能力的培養(yǎng)

(1)社會實踐能力的培養(yǎng)。在校內(nèi)、校外實習(xí)基地進行社會生產(chǎn)實踐,不僅能培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識能力和動手能力,而且還能培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和人際交往、溝通能力,是工程教育理念的基礎(chǔ)。而這種能力主要通過認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)來體現(xiàn)。但三大實習(xí)的效果越來越不佳已成為共識,特別是生產(chǎn)實習(xí),本是讓學(xué)生接觸社會實際,獲得生產(chǎn)、管理的基礎(chǔ)知識,了解和熟悉生產(chǎn)、管理過程的一次良機,現(xiàn)在基本上已經(jīng)變成了參觀性質(zhì),難以達到生產(chǎn)實習(xí)的要求。為了破解這一難題,給水排水工程專業(yè)借助于專業(yè)教師承擔(dān)的重大科研課題,把相關(guān)科研成果轉(zhuǎn)化為校內(nèi)實習(xí)基地建設(shè)。目前,我校已建成或在建人工濕地污水處理、模擬河道處理生活污水、污水生物處理一體化設(shè)備和污水處理及中水回用等4個校內(nèi)實踐教學(xué)基地,大大加強了學(xué)生的動手能力,提高了實習(xí)效果。另一方面,本專業(yè)與南昌市4大污水處理廠、5大自來水廠建立了長期穩(wěn)定的校外實踐教學(xué)基地,隨時可接受學(xué)校學(xué)生集中實習(xí)和分散實習(xí)需求。我校的社會實踐能力的培養(yǎng)內(nèi)容如表1所示。

表1 三種能力的主要培養(yǎng)內(nèi)容表

(2)工程設(shè)計能力。工程設(shè)計能力,是以實踐的可行性為目標(biāo),合理地整合所學(xué)和所需的知識,對工程項目進行設(shè)計的能力[5]。一般這種能力的培養(yǎng)主要由課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計組成,要求課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的選題要與工程實際緊密結(jié)合,要求學(xué)生通過查閱文獻、手冊等技術(shù)資料,進行必要的理論分析和計算,或進行必要的實驗測試和數(shù)據(jù)處理,開展創(chuàng)新性的工作,獨立解決問題,從而獲得工程師的基本訓(xùn)練。

以“大工程觀”來看,21世紀(jì)的工程人才必須具備工程知識能力、工程設(shè)計能力、工程實施能力、價值判斷能力、社會協(xié)調(diào)能力和終身學(xué)習(xí)能力[4]。工程知識能力,是掌握所從事的工程領(lǐng)域的工程知識、科學(xué)知識和相關(guān)的藝術(shù)、管理、經(jīng)濟、環(huán)境、倫理、社會、文化等方面的知識的能力。價值判斷能力,是在工程設(shè)計和實施的過程中,基于責(zé)任意識,綜合工程使用價值、經(jīng)濟價值、環(huán)境價值、社會文化價值和審美價值,進行理性判斷與合理取舍的能力。社會協(xié)調(diào)能力,是為保證工程設(shè)計和實施的成功,進行人際的表達、交往、協(xié)調(diào)、組織、管理的能力。終身學(xué)習(xí)能力,是不斷汲取新知識、新方法、新理念,使自己跟隨時代的發(fā)展而發(fā)展,保持自身創(chuàng)造力的能力。上述6種能力中,工程知識能力、工程設(shè)計能力、工程實施能力屬工程能力,價值判斷能力、社會協(xié)調(diào)能力屬社會能力,終身學(xué)習(xí)能力屬自我更新能力。社會能力的提出,是“大工程觀”的價值綜合和審美綜合的體現(xiàn),離開了這些能力就回到了傳統(tǒng)的工程觀。我校工程設(shè)計能力的培養(yǎng)內(nèi)容如表1所示。

(3)就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),涉及就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力兩方面。就業(yè)能力的培養(yǎng),要求學(xué)生做好自我學(xué)業(yè)生涯設(shè)計,積極選修或自學(xué)一些與職業(yè)資格考試相關(guān)的課程,畢業(yè)后可以根據(jù)工作單位需要和個人興趣參與多種職業(yè)資格考試,如注冊公用設(shè)備工程師(給水排水)、注冊監(jiān)理工程師、注冊環(huán)保工程師、注冊環(huán)境影響評價工程師、注冊建造師、注冊造價工程師、注冊咨詢工程師等。創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),要求學(xué)生積極參加課外科技活動,積極參加“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽,培養(yǎng)工程建造、運行和管理的能力,為今后創(chuàng)業(yè)積累經(jīng)驗。我校就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)內(nèi)容如表1所示。

2.2.2 三個層次的實驗教學(xué)體系

實驗教學(xué)是傳授知識與才能訓(xùn)練、抽象思維與形象思維、間接經(jīng)驗與直接經(jīng)驗相結(jié)合,培養(yǎng)直覺能力、創(chuàng)造性思維、探索未知與勇于創(chuàng)新精神的最有效途徑之一[5]。在實驗教學(xué)過程中,能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維能力、觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力。實驗教學(xué)對實現(xiàn)工科大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),擔(dān)當(dāng)著重要的責(zé)任。我校實驗教學(xué)體系由以下三個層次組成。

(1)演示性、驗證性實驗。演示性、驗證性實驗等傳統(tǒng)實驗教學(xué)的目的是驗證理論,幫助學(xué)生加深理解和消化課堂所學(xué)的理論知識,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,訓(xùn)練實驗技能,是實驗教學(xué)的基本形式,也是綜合性、設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗的基礎(chǔ)。而為了實現(xiàn)工程能力的培養(yǎng),就必須更新實驗內(nèi)容,重組實驗課程,減少演示性、驗證性實驗,增加綜合性設(shè)計性實驗。為此,在專業(yè)主干課程如《水力學(xué)》、《水泵與水泵站》、《水處理微生物學(xué)》、《水質(zhì)工程學(xué)》等課程中整合并減少了演示性、驗證性實驗的次數(shù)。

(2)綜合性、設(shè)計性實驗。綜合性、驗證性實驗是教育部為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,在實驗教學(xué)中提出的規(guī)范性要求。綜合性、驗證性實驗來源于兩個方面,一是將演示性、驗證性實驗重組后升級為綜合性、驗證性實驗;二是根據(jù)教學(xué)、科研條件,設(shè)計出新的綜合性、設(shè)計性實驗。目前,本專業(yè)已經(jīng)在《大學(xué)物理》、《工程力學(xué)》、《物理化學(xué)》、《水分析化學(xué)》、《水力學(xué)》、《測量學(xué)》、《水處理微生物學(xué)》、《水質(zhì)工程學(xué)》等主要實驗課程中全部開出了綜合性、設(shè)計性實驗,極大地培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力。

(3)創(chuàng)新性實驗。創(chuàng)新性實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新性人才的重要環(huán)節(jié)。我校給水排水工程實驗中心作為江西省高校實驗示范中心、江西省產(chǎn)學(xué)研示范基地,充分利用教師承擔(dān)的科研課題,并結(jié)合學(xué)生課外科技活動,成立了華東交通大學(xué)開放性實驗室,并設(shè)出改進型水力循環(huán)澄清池澄清實驗、均質(zhì)濾料重力式無閥濾池過濾實驗、人工濕地處理污水的試驗、新型氧化溝處理生活污水的試驗、新型絮凝劑的合成及處理污水試驗、中水處理及回用試驗等設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗,通過學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書親自實施如設(shè)計方案、觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果、得出結(jié)論等系列過程,使其獲得了科學(xué)研究的基本思路,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,從而達到提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

我校開出的綜合性、設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗如表2所示。

2.2.3 有特色的實踐教學(xué)項目

我校給水排水工程專業(yè)有特色的實踐教學(xué)體現(xiàn)在以下3個方面:

一是緊緊圍繞著產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,積極服務(wù)地方經(jīng)濟的思路,積極承擔(dān)并做好贛江水流域的治理與保護的研究工作。近幾年教研室專業(yè)教師承擔(dān)了大量江西省科技廳、環(huán)保廳關(guān)于贛江水流域治理與保護的科研課題,并依托這些科研成果建立了人工模擬河道處理生活污水、污水生物處理一體化處理設(shè)備[6],指導(dǎo)學(xué)生開展了相關(guān)實踐教學(xué)。

二是重視實踐教學(xué)改革研究,鼓勵科研促進教學(xué),建立了華東交通大學(xué)人工濕地處理污水實踐教學(xué)基地和中水處理與回用實踐教學(xué)基地,每年不僅吸引本校大批學(xué)生前來參加實踐學(xué)習(xí),而且本省兄弟院校也前來參觀實習(xí),不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科研能力,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

三是構(gòu)建了給排水與環(huán)境開放性實驗室平臺,引導(dǎo)了學(xué)生參加課外科技活動,建立了“一拖四”導(dǎo)師制,將教師的科研課題、校內(nèi)實踐教學(xué)基地和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與這個實驗平臺緊密地有機結(jié)合在一起。近幾年實驗室積極承擔(dān)了“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽等項目。

表2 華東交通大學(xué)校實驗體系的主要培養(yǎng)內(nèi)容表

2.3 “33X”實踐教學(xué)模式執(zhí)行效果

第一,培養(yǎng)的學(xué)生主動適應(yīng)了行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求,面向基層、面向?qū)嵺`、面向工程一線,能吃得苦、下得去、用得上、穩(wěn)得住,適應(yīng)就業(yè)崗位的能力強,很多學(xué)生1～2年就成長為業(yè)務(wù)骨干。

第二,依托有特色的實踐教學(xué)平臺,積極承擔(dān)了“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽,獲得了“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽江西省一等獎、校一等獎、二等獎,江西省“薈廬學(xué)術(shù)論壇”論文一等獎、二等獎等。

第三,由于校內(nèi)實踐教學(xué)基地的建設(shè)與應(yīng)用成績突出,“給水排水工程專業(yè)實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新實驗室建設(shè)”獲得江西省優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎,“污水處理及中水回用實踐教學(xué)基地建設(shè)及應(yīng)用”獲得教育部給水排水工程教學(xué)指導(dǎo)委員會優(yōu)秀教改論文獎,得到了上級部門的充分肯定。

3 結(jié)束語

給水排水工程專業(yè)立足于培養(yǎng)學(xué)生的“大工程”意識,建立了“33X”實踐教學(xué)模式。在這個實踐教學(xué)模式中,課程實驗是基礎(chǔ)。沿著驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗到課程設(shè)計再到畢業(yè)設(shè)計這條主線,工程由小到大,難度由易到難,從“小工程”逐漸過渡到“大工程”,逐步培養(yǎng)學(xué)生的“大工程”意識,要求在設(shè)計過程中鼓勵學(xué)生采用新工藝、新設(shè)備和新方法,在“工程”意識的培育過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,達到分析和解決工程問題的能力。

[1]周濟.實施“質(zhì)量工程”,貫徹“2號文件”,全面提高高等教育質(zhì)量[J].中國高等教育,2007(6):4-8.

[2]宋毅,蔣達勇.加強特色專業(yè)建設(shè),培養(yǎng)適應(yīng)社會需求人才[J].中國高等教育,2008(13/14):14-16.

[3]王正洪,陳志剛.大工程觀的教育理念與工科本科院校的辦學(xué)特色[J].中國高教研究,2006(1):29-31.

[4]王雪峰,曹榮.大工程觀與高等工程教育改革[J].高等工程教育研究,2006(4):19-23.

[5]徐竟成.環(huán)境學(xué)科專業(yè)實驗教學(xué)的繼承和創(chuàng)新發(fā)展[C].大學(xué)環(huán)境類課程報告論壇論文集.高等教育出版社,2006:642-645.

[6]胡鋒平,王全金,蘭蔚,等.污水生物處理實驗室建設(shè)在教學(xué)實踐中的應(yīng)用[J].華東交通大學(xué)學(xué)報,2005,22(12):122-123.