卓越工程师培养实践教学环节研究——以给水排水工程专业为例

李梅，陈文兵，王洪波，王永磊，张永举

(山东建筑大学 市政与环境工程学院，山东 济南 250101)

0 引言

目前，高校对学生创新精神和工程实践能力的培养薄弱，不能满足社会发展对人才培养质量的需要。所以，培养符合社会发展需求的高水平工程师成为工科类院校普遍关注的问题，高等教育改革势在必行，“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)［1］正是针对我国工程教育存在的问题而提出的。“卓越工程师教育培养计划”内涵是指培养具有工程师基本能力、并有获得工程师执业资质或工程师职称潜力的后备工程师［2］。借鉴其他先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色工程教育模式，通过高校和企业的合作，以实际工程为背景，提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力［3］，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会和企业发展需要的各种类型优秀工程师［4］。山东建筑大学2011 年被列为教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”高校，其中给水排水工程专业被列为实施“卓越计划”的专业之一。如何培养出具有工程岗位适应能力强或卓越工程师潜质的人才，是我们在实施“卓越计划”时需要深入研究的课题［5］。

1 培养标准

我校给水排水工程专业的卓越工程师人才培养是围绕国家经济社会发展的重大需求，满足目前山东省区域经济建设所需人才支撑和智力保证，紧密追踪给水排水工程相关前沿理论与技术，以培养掌握给水排水系统理论和给水排水工程领域的专业理论知识与技术、获得工程师基本训练，具有创新精神、持续学习能力、社会适应能力和国际视野的卓越工程技术人才，能够从事给水排水工程的规划、设计、施工、运营、管理、研究开发等工作。针对卓越工程师培养要求和给水排水工程专业的特点，制定了学生实践能力方面的培养标准及具体要求。

1.1 培养学生水工程系统的思维模式

通过专业知识的理论学习和深入企业实践的锻炼，了解给排水管道系统、水质工程学、建筑给水排水工程和水资源利用与保护等水工程的规划设计、资源配置、新兴技术和需求，建立水系统工程的整体知识框架;同时了解水工程经济、施工、法规、监理及运营与管理等方面的知识，建立起从城市水系统配给、规划、设计、施工、运营管理整个过程的系统性、综合性和创造性的思维模式，提高了分析解决水工程领域工程实际应用问题的能力，从而能够较快地适应企业的实习和将来的岗位。

1.2 强化企业现场实践的实习与毕业设计

给水排水工程部分课程采取与企业合作，深化产学研合作，共同制定合开课程的课程名称、授课内容和考核方式等［6］。采取融合式教学，边讲边进行动手操作和现场实践;各类实习、课程设计、毕业设计保证在企业、施工单位或设计单位中开展现场实践和课题研究，参与工程的设计、开发和解决问题的方案，有机会提出自己的见解，锻炼学生工程实践能力。

1.3 加强工程研究方法训练

开设专业工程概论、专题讲座、工程案例分析、科技文献检索、工程研究方法论系列课程，使学生了解工程实践和科学研究的基本流程和关键环节，建立给水排水工程的整体概念，掌握工程研究的思路、步骤和方法，组织学生系统参与专题研究和科研实践，对学生进行科学研究的系统学习和训练，形成对科学研究的初步认识和对专业方面的思维基础。

1.4 建立多元化工程实践训练

设立各种工程实践训练项目，积极鼓励学生参与工程实践活动，进一步提升学生的实践能力与创新能力。学生可以根据自己的兴趣，分为设备安装、管道焊接、水厂调试、检查井维修等工程实践小组，结合校外实践基地的实际工程，进行工程实践活动。通过这些工程实践训练，培养学生独立解决工程实践问题的能力。

1.5 培养学生具备良好的职业道德

引导学生参加学科各类学术交流活动，了解学科发展趋势和研究热点，不断开阔专业视野;鼓励学生参加有关专业方面的各种资格认证;在企业实践中，让学生感受多样的企业文化，对社会与企业的关系有所认识，注重学生道德、诚信和职业素质的培养;鼓励学生参与社会实践项目，引导学生创业成才。使学生在今后的工作中具备优秀的职业道德，正直，富有责任感［7］。

2 培养方案

2.1 培养方案特点

给水排水工程专业卓越工程师人才培养方案制定中突出了工程实践能力培养的特点，培养计划中实践教学环节设置了课设实验、认知实习、施工实习、生产实习、课程设计、毕业实习和毕业设计等七个类型。按照培养目标对工程能力要求，选择多个关于给水排水工程设计、施工、运营管理等相关企业作为实践教学基地，为企业学习阶段提供场所和条件;同时，聘请实践教学基地有实际经验的企业工程师作为学生企业学习阶段的指导教师，为学生在企业学习提供全面指导［8］。累计企业学习实践时间40 周，并要求在企业实践过程中完成毕业设计或论文，培养学生的工程实践能力和管理能力。此外还要突出工程创新和研究能力培养。在校内开设第二课堂与创新实践课程，实施企业和学校双导师指导，以研究给水排水领域实际工程项目为载体，深入企业积极参与实践和项目研究，使学生具备工程优秀工程师的研究能力和创新能力潜质［9］。

2.2 实践教学环节设置

给水排水工程卓越工程师教育培养方案中专业实践教学体系包括:基础实践教学、专业实践教学和其他实践环节:

(1)基础实践教学:计算机技术实训、金工实习、测量实习、水分析化学实验［10］;

(2)专业实践教学:专业软件应用与实践、认知实习、施工实习、生产实习、课程设计、毕业设计(论文)与实习等;

(3)其他实践环节:工程科研训练、创新能力拓展项目(大学生创新性计划项目、各类大学生创新性计划、各类学科竞赛、课外科技文化活动等)。

除了基础实践教学，其他实践教学均由校企联合培养，学校与企业共同研究制定学生在企业学习期间的培养目标、培养标准和相应的课程体系［11］。

3 培养模式

“卓越工程师教育培养计划”采用“3+1”的培养模式，即学生的理论课程学习时间累计3 年，校内外实践实习时间累计1 年，其中在校外实践实习的时间累计不少于半年［12］。依托山东建筑大学校外人才培养基地，建立“卓越工程师”校企联合培养模式和运行机制，进行学生实践能力的培养。企业学习与实践是在学校学习阶段的基础上，对知识、能力、素养培养的进一步夯实和深化。在本科四年的时间内，通过在企业完成认知实习、生产实习、课程设计、毕业实习、毕业设计等实践环节，学生参与企业实际项目，了解企业生产过程，培养学生的创新意识，以及灵活运用本专业的基础理论知识解决工程实际问题的能力，建立给水排水工程的系统观念，掌握给水排水工程专业的基础理论与给水处理、污水处理、建筑给水排水工程、给水管网、排水管网等领域的专门知识与关键技术，具有给水排水专业设计、施工、科研与管理发展和国际竞争力的工程师职称的潜质人才，为山东省地方区域经济输送具有卓越品质的科技工程人才。

可以看出企业学习是“卓越工程师教育培养计划”的重要组成部分。使学生在学习企业的先进技术、先进设备和先进企业文化的过程中，得到工程师素养的培养和训练。

4 企业学习实践环节

4.1 专业软件应用与实践

目的是掌握给水排水专业常用的专用软件，如AUTOCAD、天正给排水、鸿业给排水等专业软件的应用，了解各种软件的功能及其运行环境。重点掌握AUTOCAD 画图软件的操作命令、画图技巧等，能熟练应用该软件。专业软件应用与实践安排在企业进行，在企业以现场参观、集中讲解和实践操作的形式完成。安排在第7 学期，时间为2 周。

4.2 认知实习

安排在专业课程教学之前，带领学生到济南市参观学习市政、工业企业、建筑、水体及水域等领域的设计施工、运行管理、处理技术等内容，让学生对专业有感性认识，建立给水排水系统的整体概念，了解给水排水系统的组成、关系以及运行特点。重点了解给水系统组成和重要工艺、排水系统的组成和主要工艺、建筑给水排水的组成和主要设备等。认知实习安排在企业进行，以现场参观、集中讲解和简单操作的形式完成。安排在第3 学期，时间为2 周。

4.3 施工实习

施工实习目标是使学生理论联系实际，了解土石方工程、砖石工程、基础加固工程、施工排水工程、钢筋混凝土工程、各种金属管道及非金属管道安装、给水排水工程构筑物(容器、设备)的施工方法及质量验收标准。重点了解给水、排水等市政施工工程以及各种金属管道及非金属管道安装等。施工实习安排在企业进行，以现场参观、集中讲解和简单操作的形式完成。安排在第7 学期，时间为1 周。

4.4 生产实习

生产实习安排在专业课程教学之后，分组参与企业的技术管理和运行、参与设计施工和技术改造;深入到给水处理厂、污水处理厂、建筑施工企业、房地产企业、市政工程施工企业的生产、施工现场，跟班进行生产实习。安排具有工程师资格的现场人员做指导教师，在指导教师指导下进行实习，使学生得到应用理论方法开展设计、施工、生产、维修和管理等能力的锻炼。生产实习安排在企业进行，以现场调查、实际操作的形式完成。安排在第7 学期，时间为8 周。

4.5 课程设计

课程设计根据大纲要求，结合设计规范，进行工程设计。内容包括:泵站课程设计、建筑给水排水工程课程设计、给水管网课程设计、排水管网课程设计、给水处理厂课程设计、污水处理厂课程设计等6门课程设计，共11 周。课程设计安排在校内、企业完成，根据相应课程开设时间安排在第5、6、7 学期。

4.6 毕业实习与设计

毕业实习与设计采用边设计边实习的形式进行，毕业设计题目和内容选择现场实际问题，安排学校教师和具有工程师资格的现场人员两位指导教师共同指导［13］，要求学生独立完成，使学生运用知识的能力和解决工程实践问题的能力获得显著提升。毕业设计与实习在企业完成。安排在第8 学期，时间为16 周。

企业实践教学环节安排如表1 所示。

表1 企业学习、实践内容与安排

5 结语

“卓越工程师教育培养计划”培养目标是培养一批创新能力强、适合经济社会发展需要的优秀后备工程师，为国家和地方的建设奠定坚实的人力资源，增强我国的国际竞争力和综合国力。实践教学环节是培养学生进行工程设计、增强动手能力训练、创造能力、开发能力、独立分析问题和解决问题的能力，是培养方案中重要的教学环节。构建合理的专业实践教学体系，提高实践教学的效果，以培养出更多符合社会需要的给水排水工程专业卓越的工程应用型人才。

［1］徐阳，王鸿博，谢春萍，等.依照“卓越工程师教育培养计划”修订纺织工程本科培养方案［J］.纺织教育，2012，27(1):21－23.

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［3］黄熙，张纹祯，殷世宇.创新型卓越工程师培养机制研究［C］.天津市社会科学届第七届学术年会优秀论文集《天津学术文库》(中)2011:794－800.

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［6］宁滨.行业特色性高校产学联合人才培养模式和机制的思考［J］.高等工程教育研究，2011(1):6－10，36.

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