给排水科学与工程专业学生工程-独立思考——解决能力的培养与实践

□张 纯 汪爱河 汪彩文 邓玉梅

独立思考与问题解决不是自然人与生俱来的本能，而是一种后天形成的社会人的基本属性[2]。大学生独立思考与问题解决能力培养需要学生在大学学习阶段自主运用自己思维与创新能力，尊重与观察客观事物的基础上充分发挥主体的自主意识和自主能力，不仰仗他人意志进行独立能动思维与认识的过程。国家总理李克强在2015年《政府工作报告》中发出“大众创业、万众创新”的号召，明确指出大学生是推进“大众创业，万众创新”的生力军[1]。本质上来说，成功的创新创业是在创造价值。但实际上，多数高校学生的创新创业较为盲目，没有领略“大众创业、万众创新”的宗旨，结果可想而知。这种盲目的创新创业活动导致的直接结果就是学生丧失了大学课程学习的动力和积极性，专业技能未能有效掌握，高校人才培养质量的事实性下降。对于工科大学生而言，无论是就业还是创业，良好的工程能力和科学素养不可或缺[3～4]。因而，工科专业大学生“工程-独立思考-解决”能力的培养至关重要。

一、学生工程能力培养中的现存问题

学校给排水科学与工程专业经过多年学科建设与应用型人才培养，在学生工程能力的培养取得了一定的成效，但目前仍存在一些问题，如各类工程规范应用能力应用不够，学生做设计时局限于模仿，对工程设计的原理难以把握。同时，对设计中稍复杂的工程复杂能力的认识和解决能力欠缺，实践教学环节学生难以提出自己的工程方案设想。例如，在岸边泵站给水泵选择问题上，学生能对河流常水位、最低水位、洪水位及旱、雨季水位进行分析，但对水位位差对水泵的扬程计算、运行合理性的影响分析等深入问题较难作出合理的独立见解，对水泵运行过程中流量-扬程-运行时间-能耗比-泵站占地面积等参数之间互为影响关系缺乏独立思考与分析比较的能力，这对学生毕业后实际问题的解决能力的培养必然造成较大影响。

二、实施步骤与方法

以“工程-独立思考-解决”作为主线，以提高学生的工程解决能力为目标，优化大学生工程创新型应用型人才培养的课程体系，完善学生知识结构，提高学生工程问题独立思考与解决能力，构建适合应用型给水排水科学与工程专业工程创新型人才训练计划。

(一)修订给水排水科学与工程专业工程创新能力培养课程与训练体系。在专业人才培养方案中设置系列工程创新能力培养课程(必修和选修)，如在必修课中《水工程经济》增加水工程概预算内容，并增设一周的《水工程概预算课程设计》环节，要求根据提供的城市水工程工程资料(管网、水厂等)，利用预算定额手册及有关文件，编制一份完整的水工程投资估算，并进行厂区工程经济评价，相关工程可靠性及效益分析，使学生将所学的理论内容进行务实性操作，强化学生实际动手能力的培养，提高学生独立思考及独立解决问题的能力，为以后走上工程造价工程岗位以及完成相关给排水工程咨询项目打下基础。在原有给排水CAD及给排水计算机应用基础课程中增设鸿业市政管线(管立得)专业设计软件和BIM的教学内容，锻炼学生利用鸿业市政管线进行给排水规划图纸编制及给水排水管道施工图设计能力，并对图纸标准化绘制进行强化。此外，增设了1.5个学分共48学时的《给排水设计规范解读及应用》《水工程运营与管理》及《水工程案例分析与解读》三门课程，三门课程聘请校外工程经验丰富的工程师以讲座形式进行集中授课，既提高学生学习兴趣，又加强了给排水专业课程理论教学、设计规范及工程案例之间的有效衔接，对后续毕业设计及工作能力构成有效提升。

(二)强化给水排水科学与工程专业科技创新能力培养课程与工程训练体系。课外科技创新活动是课堂教学的延伸，是创新教育的重要重要组成部分。教研室把创新意识和能力的培养融入到教学的各个环节中，精心设计的学生课外科技活动、各级大学生创新性科技项目及开放性实验项目与课堂教学相辅相成，为学生提供锻炼、展现自身才干的机会，有效提高了学生的创新能力。在学校、学院的联合建设下，依托学科建设优势，校内创新实践基地发展势头良好，吸收学有余力的学生进入教师工作室、城市水环境与水生态研究所进行科研实验训练，加入教师的各类科研项目，在课题国内外研究背景及进展、课题实验方案制定及探索性实验内容与方法等环节给予充分指导，使得学生掌握纵向科研项目研究的基本程序、步骤与方法，初步掌握科研项目的独立思考、完成与论文写作的基本能力。近三年本专业学生主持校级大学生科技创新项目5项，国家和湖南省大学生科技创新项目各2项，申报专利3项，发表论文5篇。

坚持工程应用型人才培养与企业共赢互惠的原则，密切与行业企业联系。通过与企业的紧密结合，给排水科学与工程专业组建了市政工程研究所与教师个人工作室，将有兴趣及学有余力、动手能力强的学生纳入团队，通过解决城市市政工程的规划、施工图设计、改扩建工程等复杂工程问题的训练，培养学生解决工程问题的能力及团队协作精神，对学生的工程能力训练取得良好效果。近三年，学生参与的各类给水工程规划、排水规划、消防规划、防洪排涝规划及水厂施工图设计、美丽乡村农村污水收集规划、各类给排水工程可行性研究报告近30余项，学生的工程规划设计能力、绘图软件应用能力、设计规范应用能力及独立解决工程实际问题的能力均得到有效提升。

图1 给排水科学与工程专业学生“工程-独立思考-解决”能力培养技术路线图

(三)建立实施给水排水科学与工程专业“工程-独立思考-解决”一体化训练计划的运行管理机制。给水排水科学与工程专业大学生按“总体规划，分项实施”的原则，实行项目负责制，采取“项目管理”的办法实施，学生可根据自己的爱好、能力和特长选择训练内容。对科研感兴趣、计划考研继续深造的学生接受教研室博士领导的科研训练小组，对工程设计感兴趣、准备进入设计院、规划院工作的学生吸收进入市政工程研究所跟随注册师领导的工程训练小组，学生成员不断吐陈纳新，优胜劣汰，对工作出色的学生给予一定奖励与支持。教研室按分工具体实施各计划项目的管理工作，将该计划实施工作纳入学院常规教学管理工作。学院组织专业学生参加的各项校级和省级活动，全面规划和组织开展给水排水科学与工程专业大学生一体化训练计划项目，学生按照自己的意愿，选择具体活动项目和时间，形成学校、学院和学生互动的“工程-独立思考-解决”训练机制。

三、结语

培养学生具备工程独立思考与解决能力，不仅是地方高校应用型人才培养的教学目标，更是满足我国城镇化进程与建设美丽乡村对工程类人才的需求。因此，必须通过教学改革、工程设计能力、社会能力等各种培养与训练，使学生逐步具备解决复杂工程的能力，而这一目标实现与学校教育密不可分。培养具有国际竞争力的工程应用人才，是国家对应用型高校人才培养的要求，更是每个高校教育者责无旁贷的责任。