给排水科学与工程专业的社会需求特征及其工程教育知识体系研究

张智 李伟光 时文歆 黄显怀 方正 荣宏伟 王宗平 林涛 关清卿

摘要：按照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》规定的专业内涵和培养目标，结合工程教育评估认证的要求，从资源性、社会性、环境性、经济性等8个方面，系统分析给排水科学与工程专业的社会需求特征。结果表明，该专业的社会需求具有涉及范围广、影响因素多、复杂程度高、综合性较强等特征，因而应对该专业工程教育知识体系构建、课程体系设置、教学体系实施等提出相对更高的要求。据此，基于成果导向（OBE）的教育理念，提出与给排水科学与工程专业需求特征相适宜的工程教育知识体系，并系统分析它们之间的耦合关系。

关键词：给排水科学与工程;教学质量;社会需求;工程教育;知识体系

中图分类号：G6420;TU991   文献标志码：A   文章编号：1005-2909（2021）02-0001-06

教育标准建设是提高高等教育质量的基础工程[1]，是我国高等教育走内涵式发展道路，建设具有中国特色、世界水平高等教育的重要支撑。2018年教育部发布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（以下简称“《国标》”），是落实党的十九大建设教育强国，实现中华民族伟大复兴精神的重要举措，在我国高等教育发展史上具有里程碑式的重要意义。

专业是高等学校人才培养的基本单元，《国标》明确了各类专业的内涵、适用专业范围、培养目标、培养规格、学科基础、人才培养方向等。

大学的专业是依据社会专业化分工确定的，具有明确的培养目标。社会分工作为一种客观需求促成了专业的产生，因此，专业的定义中有两个关键要素：社会需求与学科基础。一个专业要完成培养人才的任务，需根据社会对人才的需求，并依托与专业相关的学科来组织课程体系，然后实施教学过程，获得教学效果[2]。《国标》紧紧把握世界高等教育发展先进理念所遵循的三大基本原则，并突出产出导向，主动对接社会经济发展需求，科学合理设定人才培养目标，完善人才培养方案，优化课程设置，更新教学内容，提高人才培养的目标达成度、社会适应度、条件保障度、质保有效度和结果满意度。

高等学校工程专业人才培养的目的，就是满足社会经济发展对该专业学科领域人才的需求，以支撑行业及社会的发展。各专业应根据行业发展和学校的定位，制定相应的专业培养方案，真正把《国标》要求落在实处。根据社会发展需求而确定的专业培养目标是人才培养活动的纲领，是专业课程体系、教学体系和实践体系建设的指南。

美国学者约瑟夫·朱兰认为，质量就是“适用性”，即满足顾客需求的程度[3]。对于某一个专业而言，要反映或契合社会经济的发展需求，应如何确立工程教育知识体系？如何设置教学体系？培养方案、培养目标、课程体系和教学体系设置的科学性与合理性的依据是什么？如何评判其培养的人才是否符合社会经济发展的需要？本文以给排水科学与工程专业为例，基于专业的社会需求特征，对该专业工程教育知识体系的构建进行分析，以供参考。

一、给排水科学与工程专业的内涵辨析

本科专业目录[4]和《国标》[5]对给排水科学与工程专业属性的定义：给排水科学与工程专业是工学门类土木类专业，对应学科为市政工程[6]。其主要服务于国民经济建设和发展中与给水排水工程相关的领域。

给水排水工程在社会经济发展过程中的地位和作用：是城乡建设的重要基础设施，是城乡水系统循环的实施主体，是实现水资源可持续利用和城乡可持续发展的重要保障。其主要为城乡及工业提供相关服务，主要涉及水的开采、加工、输送、回收及利用等，满足城乡生活和工业生产的用水需求，并将生活污水和工业废水收集、净化与再生利用等，实现水的良性社会循环。产业主体是供排水等相关企业，还广泛涉及相關的科研设计、工程技术、设备制造和管理等领域，给排水科学与工程专业正是为上述相关产业提供人才与技术支撑。

给排水科学与工程专业以化学、生物学、水力学为主要学科基础，综合运用工程力学、材料、设备、仪表与控制、信息科学、管理、运营、经济、法律等相关学科技术，不断吸收融合分子生物学、纳米科学与技术、膜科学与技术、痕量分析与检测技术等现代科学技术成果，应对水资源紧缺、水污染、洪涝灾害等水危机，以实现水的良性社会循环为理念，解决给水排水行业的核心工艺技术问题。

给排水科学与工程专业主要为水资源利用与保护、城乡给水排水、建筑给水排水、工业给水排水和节水工程技术等领域培养专业人才。

据此，需建立体现上述内涵的给排水科学与工程专业工程教育的知识体系。

二、给排水科学与工程专业工程教育评估认证要求

2016年中国正式成为《华盛顿协议》成员国，标志着我国进入国际工程科技人才培养的评价体系，意味着中国专业认证具备国际实质等效性，对促进高校专业按国际先进理念推动教育教学改革，加快高校与国际接轨具有重要意义。2004年开始的全国给水排水工程专业评估，通过以评促建，推动了给排水专业的发展。2016年9月，住房和城乡建设部在中国加入《华盛顿协议》后，颁布《高等学校给排水科学与工程专业评估认证文件（2016年试行版）》[7]，按照国际认证的12条要求，即工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理和终身学习等进行专业评估认证。新的评估认证文件不仅对人才的工程知识、工程能力有要求，还强调人才的通用能力和品德伦理，主要包括沟通、团队合作等方面的能力，以及社会责任感、工程伦理等方面的素养。“回归工程”和培养学生的“大工程观”是当今国际工程教育的主流理念，也是《华盛顿协议》国际实质等效标准对我们的重要启示。

三、给排水科学与工程专业的社会需求特征分析

给排水科学与工程专业服务于城乡建设和社会经济发展，其本质上体现和诠释了水是生命之源、发展之基、生态之本的理念，涉及城乡建设和社会发展的方方面面，具有资源性、社会性、环境性、经济性、安全性、工程性、时间性和系统性等特征。

（1）资源性：水资源是国家战略性资源，具有时空分布的不均匀性、随机性和流动性、质量的渐变性和可再生性、系统性等自然属性。给排水工程以水为介质，服务于社会经济发展，取自自然，服务于社会，回归环境，即水的社会循环。水资源的产生、开发利用和再生利用，对城乡建设和社会经济发展起着重要作用，因而给排水工程的服务有其资源的属性，它与社会、经济、环境、生态的耦合关系包括安全保障、促进作用和制约关系等。

（2）社会性：给排水工程是城乡建设及现代社会经济发展不可缺少的基础设施，具有准商品性、社会公益性、利用的资源不可替代性，以及影响

人体健康安全、环境质量的特性。给排水工程在建设、运营和管理过程中，必然与社会、经济、科学技术发生联系，表现出参与人类活动的社会特征，即社会属性。

（3）环境性：一方面排水系统工程对污（废）水的有序收集、输送、净化、再生利用和排放，减少了排放到环境中的污染物的量;另一方面需对在给排水工程系统设施运营过程中产生的臭气、噪声、固体废弃物等进行有效控制，以减少对环境的污染和对人们健康的影响。

（4）经济性：给排水工程设施，如水源地保护工程、给水系统工程、排水系统工程等涉及建设投资;给排水工程系统涉及运营成本、运营的经济效益，包括节能降耗、资源回收利用产生的经济效益以及水价、污水处理费、给排水工程系统的费用-效益分析等。给排水工程的服务作为一种具有社会效益的特殊商品，有其经济效益。对给排水工程的服务进行必要的国民经济评价，是给排水工程服务的商品属性和社会属性量化的最好体现。

（5）安全性：涵盖公众身体健康安全、生态安全、社会稳定、生存环境等方面。涉及人体健康的水源保护、饮水安全等，防灾减灾安全的消防工程、防洪（涝）工程等，环境安全的排水系统、污水处理等，生态安全的污水处理、水系的修养与保护等。这些安全问题，严重时甚至影响生存环境安全、社会稳定和国家安全。

（6）工程性：给排水工程专业的服务体现，往往以工程为载体，涉及经济、社会、环境、法律法规等多因素系统。给排水工程又是相关行业科学技术进步的依托，它是一个复杂的巨系统，应通过科学规划、设计、建设、管理，保障系统建设正常稳定的运行，满足系统不同功能要求，发挥系统综合效能，提高环境的经济社会效益，总之，以工程为本、科技为重、管理为要。

（7）时间性：体现在两个方面：一是给排水工程设施的建设、运营和管理等服务，是按一定服务时间如近期、中期、远期、远景等进行的。二是给排水工程学科专业具有时代特征，随时代的进步而发展。作为传统的学科专业，给排水工程服务的对象、领域不同，学科专业的名称和内涵也有所不同，如专业名称演变包括上下水道、给水排水工程、给排水科学与工程等。此外该专业还是一个动态发展的学科专业，其专业内涵随社会发展和需求的变化而变化，这就要求从业人员具有终身学习的能力，能与时俱进，紧跟科学技术进步的步伐，及时掌握新技术和新工艺，了解新材料和新设备，不断拓展自身的知识和技能，提升

解决复杂工程技术问题的能力。

（8）系统性：包括三个层次：一是给排水工程系统与外部系统的关系，如与社会、经济和生态环境等的关系;二是给排水工程内部子系统之间的关系，如水源用水系统（生活、工业、商业等）、污水排水系统、雨水系统等;三是同一子系统不同时期、不同规模、不同系统的建设关系。

综上分析，给排水科学与工程专业的社会需求，涉及范围广、影响因素多、复杂程度高、综合性较强，特别是在工程技术、法律法规、安全资源、社会民生、生态环境等方面的交织，对给排水科学与工程专业工程教育知识体系的构建，以及课程体系的设置和教学体系的实施等提出了相当高的要求。

四、给排水科学与工程专业工程教育知识体系的构建

基于OBE成果导向的教育理念，良好产出的前提或基础是须有满足社会需求的知识体系，上述给排水科学与工程专业社会需求特征是构建该专业工程教育知识体系的基础。据此，提出给排水工程科学与工程专业工程教育专业类课程设置支撑知识体系，详见表1。

传统知识体系存在不足或偏弱或缺失标注表示相对的程度，各校情况有差异对表1中的内容，需要说明的是：一是表1不仅涵盖了传统给排水工程专业的知识内容，也包括当前行业热点所需的知识，如海绵城市（低影响开发）的三大主题（径流控制、面源污染、雨水利用），分別在社会需求特征的环境性、安全性和资源性中得到体现;智慧水务建设在系统性中的模型模拟预测、系统运行管理等得到体现;地下综合管廊建设在系统性中的系统集成、系统运行管理等得到体现;黑臭水体治理在系统性中的系统规划设计、安全性中的水体修复和水系修养中有所体现。二是表1所列社会需求与工程教育知识，各校不一定全部都开出相应的课程，而是根据各校的办学历史、地方行业需求特点等开出部分或全部课程，以此凸显各校特色。

表2反映给排水科学与工程专业社会需求特征与工程教育知识体系的耦合关系和关联程度，以及在传统知识体系基础上，拟增加或加强的知识。

给排水科学与工程专业社会需求特征与质量标准、认证标准的相关性见图1。

从图1可知，1）给排水科学与工程专业社会需求特征，不仅可适应专业的社会需求，也涵盖专业发展的不同要求：专业质量标准和专业评估标准;2）给排水科学与工程专业具有鲜明的工程特点和公益特点，因而，这也是该专业应加强或重点建设的知识体系方向。

五、结语

（1）专业的社会需求特征是制定科学合理的培养目标和进行课程设置的基础和前提。应对照社会需求特征与工程教育知识需求，针对传统工程教育存在的不足，新增知识需求，完善知识体系。

（2）对社会需求特征的分析，有助于各校在制定专业培养方案时，把国家标准与三级认证要求有机衔接。

（3）针对给排水科学与工程专业工程教育评估认证要求，明确给排水科学与工程专业社会需求特征与工程教育知识体系的耦合关系，并作为该专业培养方案课程体系设置的参考依据。参考文献：

[1]

吴岩.“普通高等学校本科专业类教学质量国家标准”有关情况介绍[EB/OL]，教育部网站，2018-01-30.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/xw_fbh/moe_2069/xwfbh_2018n/201801/t20180130_325932.html

[2]伯顿·克拉克.高等教育新论[M].杭州：浙江教育出版社，2001.

[3]王军红，周志刚.教育质量的内涵及特征[J].河北大学学报（哲学社会科学版），2012（5）：70-73.

[4]中华人民共和国教育部.普通高等学校本科专业目录[S].2012.

[5]中华人民共和国教育部.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准[S].2018.

[6]中华人民共和国教育部.学位授予和人才培养学科目录[S].2011.

[7]中华人民共和国住房和城乡建设部.高等学校给排水科学与工程专业评估认证文件[Z].2016.

Characteristics of social demand and knowledge system of engineering education for water science and engineering specialty

ZHANG Zhi1，LI Weiguang2，SHI Wenxin1，HUANG Xianhuai3，FANG Zheng4，

RONG Hongwei5，WANG Zongping6，LIN Tao7，GUAN Qingqing8

（1. College of Environment and Ecology， Chongqing University， Chongqing 400044， P. R. China;

2. School of Environment， Harbin Institute of Technology， Harbin 150090， P. R. China;

3. School of Environment and Energy Engineering， Anhui Jianzhu University， Hefei 230022， P. R. China;

4. School of Civil Engineering， Wuhan University， Wuhan 430072， P. R. China;

5. School of Civil Engineering， Guangzhou University， Guangzhou 510006， P. R. China;

6. School of Environment Science and Technology， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan 430074， P. R. China;

7. College of Environment， Hohai University， Nanjing 210098， P. R. China;

8. School of Civil Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650500， P. R. China）

Abstract：

According to the professional connotation and training objectives stipulated in the National Standard for Professional Teaching Quality of High Education， combined with the requirements of engineering education evaluation and certification， characteristics of social demand for water science and engineering specialty are systematically analyzed from 8 aspects， such as resource， sociality， environment and economy， etc. The results show that the social needs of this major have the characteristics of wide range， many influencing factors， high complexity and strong comprehensiveness， so that higher requirements are put forward for the construction of knowledge system for engineering education， the setting of curriculum system and the implementation of teaching system. Based on the concept of OBE， the knowledge system of engineering education is also put forward， which is suitable for the demand characteristics of water science and engineering specialty， and the coupling relationship between them is analyzed systematically.

Key words：

water science and engineering; teaching quality; social demand; engineering education; knowledge system

（責任编辑 王 宣）