课程思政在给排水科学与工程专业概论中的融合途径

2021-08-15 00:44唐建唐恒军司马卫平梁锐廖熠李志华万珊
教育现代化 2021年104期
关键词:工程专业课程

唐建,唐恒军,司马卫平,梁锐,廖熠,李志华,万珊

(四川轻化工大学 土木工程学院,四川 自贡)

一 引言

习近平总书记在全国教育大会上指出教育的首要问题是如何培养人、培养什么样的人。我国是中国共产党领导下的社会主义国家,这就决定了我国教育的根本任务是培养未来社会主义建设者和接班人,培养以拥护中国共产党领导和社会主义制度、立志为中国特色社会主义奋斗终生的社会主义现代化建设人才,这是我国教育工作的根本任务,也是实现教育现代化的主要目标和任务[1-3]。基于此,给排水科学与工程专业教学和相关课程建设必须围绕立德树人的目标开展[2],将课程思政融入到给排水科学与工程概论的课堂教学中,实现课程思政在专业课程学习中的充分融合,使学生在学习过程中培养专业技能和兴趣、拓展专业视野、形成严谨科学的创新思想和学术思维。

二 给排水科学与工程专业招生培养现状分析

当前,随着我国高等教育招生规模的不断增加,教育理念的国际化和新工科教育理念的不断深入,家长、社会和给排水相关行业对人才培养质量的需求不断提高,实行专业大类招生和培养的高等学校逐渐增多[3-6]。由此造成考生、家长及社会对给排水科学与工程专业知之甚少,甚至造成从未听过该专业的现象产生,据统计表明:全国高校该专业招生第一志愿招生率普遍较低,大多数是通过专业调剂入读该专业,不利于高校给排水科学与工程专业人才的培养和行业的发展[3,4,7,8]。高校实施大类招生培养,打破了原有的培养模式,通过1~2年基础课程和专业通识课程的学习,学生在一定时期内对专业的认识度、兴趣、就业、行业未来发展趋势等方面进行充分了解和掌握的基础上,选择适合于自己未来发展的专业继续深入学习,有利于学生创新能力的培养,达到厚基础、宽口径的培养目标,从而有利于高校人才培养的良性循环和行业的发展[4,9]。

同时,高校大类招生培养过程中也面临专业分流的问题,如何通过1~2年基础课程和专业通识课程学习树立学生对给排水科学与工程专业的认同感,吸引优秀学生选择该专业并持续学习;对于实行非大类招生的高校而言,如何有效提升学生对专业的认识度、认同感和信心、激发对专业的学习兴趣和学习动力、保持对该专业的热爱,避免学生学习中途转专业,是教师、高校和行业面临的共同问题。

三 给排水科学与工程专业概论课程思政面临的问题

根据给排水专业指导委员会设置的课程,作为本专业的必修基础课-给排水科学与工程专业概论,开课时间一般在大学一年级第一学期,是该专业的入门课程,在整个专业体系中承担着引领作用,对于树立学生专业兴趣、信心和专业视野、提高学生创新思维和能力具有显著的作用[3,10-12],同时也承担着专业领航、专业思政的艰巨任务[3,10,13,14]。由于专业概论课程学时少及开设时间较短,专业概论课程与思政建设融合的教学方法和途径还处于初步探索和建设阶段。因此,探索本专业概论课程与思政建设充分融合形成成熟的、系统的和可推广的教学方法研究,对于专业概论课程在本专业中的引领作用将产生显著的影响。同时,对激发学生学习本专业的信息和学习动力产生积极的影响。基于此,结合我校给排水科学与工程专业概论课程的教学方法,对本专业概论课程与课程思政有效融合方面进行了改进和研究。

四 课程教学过程中强化课程思政的隐形融合作用

笔者在平时的课堂教学中始终坚持以立德树人为根本任务,深入剖析课程育人理念,充分发挥课堂教学育人的主要作用,从而实现本专业课堂教学与思政教育同步进行。通过课堂教学,提高学生专业综合能力,强化本专业学生在国家相关重大工程建设中的责任感和社会使命感,从而引导学生树立正确的价值观和人生观,培养本专业学生造福人类和服务民生的意识,有利于高校实现全方位、全过程培育行业领域的工程人才[15]。

(一) 课程主要内容分析

我校该专业概论课采用《给排水科学与工程概论》第三版作为本专业学生主要参考教材。其系统全面地阐述了本专业的主要内容,对于本专业新生系统了解和掌握本专业的主干专业知识和发展趋势起着显著的作用。该教材主要内容:(1)国民经济涉及到的水工业与专业之间的关系;(2)我国水资源现状、利用及保护与管理;(3)给水与排水管网系统构成、规划和布置、运行管理等内容;(4)水质指标、处理方法和工艺发展;(5)建筑给水系统、排水系统、消防系统构成及特点;(6)给排水设备种类及构成、水质过程检测和水处理工艺控制;(7)水工程施工技术及组织、管道安装、水工程经济与法规;(8)给排水科学与工程学科体系的组成、与相关技术学科和社会学科之间的关系。总体而言,该教材的内容涵盖了本专业和学科的专业知识和内容,紧跟社会和行业发展需求。

(二) 通过引入生态文明建设理念培养学生绿色发展理念

生态文明建设是实现人与自然和谐相处的动态平衡过程,体现了国家发展进程和文明程度。我国在党的十九大报告中把“坚持人与自然和谐共处”的基本理念写入新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略,标志着社会主义生态文明建设理念进入新时代的发展中[3,12,16]。生态文明建设是坚持人与自然和谐共处、是践行绿水青山就是金山银山的理念、是坚持环保理念和资源节约型社会的基本国策[3,12,16]。

通过课堂教学将生态文明建设引入到具体的内容进行讲解,使学生树立生态文明建设思想。如讲授到工业废水处理时,将清洁生产和“绿色”处理工艺引入到课堂教学,树立生产过程中将原料和能源利用率达到最高、废物的产量和排放量达到最少,对环境产生的危害最小的生产方式和过程;建立循环利用、重复利用水资源的资源循环利用理念;同时使产生的废水、废物产量减到最少,相关废水处理工艺过程也要实现低耗能、低污染的“绿色”工艺,从而实现电能消耗和副产物污泥产量最低[17]。讲授到水资源利用与保护时,针对我国水资源短缺的地区,采用高效滴灌技术应用到节水农业中,大力发展清洁工艺-环保材料-绿色能耗-节水型绿色工业,采用低能耗和节水型生产工艺和生产方式;建筑给水中采用节水器具,提高用水效能,实现一水多用,普及大数据和互联网在城市给水管网中的监测作用,实行数字化水务运行和管理,减少因管网事故造成的水资源跑冒漏滴等,制定有利于节约水资源的政策和法规,从而达到节约水资源的目的、使有限的水资源发挥其最大价值[17]。通过课堂讲授将生态文明建设理念、践行绿水青山就是金山银山的理念深入到学生专业知识学习的过程中。

(三) 介绍专业发展历程及其未来发展趋势,增强学生学习主动性

给排水科学与工程专业作为与国民经济和人民生活发展密切相关的专业,在城镇供水、排水、污水治理等方面发挥着重要的作用。该专业伴随着社会的不断发展和进步,同时随着城镇化进程加快导致给水、污水处理量的不断增加,造成不同时期的给水与污水处理理论、处理工艺和工程实践应用的快速发展和革新进步,由此推动本专业的理论知识和工程实践的不断更新和进步。给排水科学与工程专业按照不同时期的发展特征,主要分为6个阶段[18-19]。

(1)专业萌芽阶段(1952年之前)

北洋大学于1911年08月聘任美国麻省理工学院卫生工程专业的毕业生阿瑟.布雷德弗德.毛理尔(Arthur Bradford Morrill)任教于土木工程系,并担任教授职位,成为中国有文献记录以来的第一位卫生工程师[3,18,19]。1917年同济大学在土木专门科中设置“水利学”“城市泄水学”等课程,1922年开设“排水工程”等内容[3,18,19]。1920年,哈尔滨中俄工业学校(哈尔滨工业大学前身)设置铁路建筑系,开设“给水排水”等相关专业课程,并于1925年设立了给水排水教研室;1925年首届本科生完成了毕业设计[3,18,19]。此后,交通大学、清华大学、湖南大学、天津大学、山西大学等高校陆续开设了给水排水专业和相关课程。此后,光华大学和私立大厦大学的土木工程系于1951年并入到上海的同济大学,课程主要开设下水道工程、给水工程、水力学、水文学等课程[3,18,19]。这个时期,这些高等院校开设的专业方向和课程基本依附于土木工程,但是也为给排水专业的正式成立奠定了重要的基础[3,18,19]。

(2)专业探索与成长阶段(1952-1965年)

1952年,哈尔滨工业大学、同济大学、清华大学第一批开设给水排水工程专业,我国的给水排水专业由此诞生,并相继成立了给排水教研室和研究室,招收给排水专业学生[3,18,19]。此后,天津大学、重庆建筑工程学院(现重庆大学)、中南土木建筑学院(现湖南大学)、西安建筑工程学院(现西安建筑科技大学)、兰州铁道学院(现兰州交通大学)、唐山铁道学院(现西南交通大学)、太原工学院(现太原理工大学)、北京建筑工程学院(现北京建筑大学)等高校陆续设立给水排水工程专业,并开始招生[3,8,19]。

(3)专业停滞阶段(1966-1976年)

在此阶段,各高等院校在给排水专业招生、人才培养和科学研究及工程实践方面等处于停滞阶段。但从1970年开始,有部分高等院校逐渐恢复招生给水排水专业工农兵学员[19]。

(4)专业恢复与发展阶段(1977-1995年)

从1977年开始,我国恢复高等学校招生全国统一考试,相关高校(如哈尔滨建筑工程学院、同济大学、重庆建筑工程学院、西安冶金建筑学院、北京工业大学、湖南大学、太原工学院、辽宁建筑工程学院、天津大学、兰州铁道学院、北京建筑工程学院等)恢复招生[19]。同时,1981年10月,成立了专业教材编审委员会,为给排水专业的教材建设作出了重要的贡献。此后于1989年5月成立了高等学校给水排水工程学科专业指导委员会,为我国给排水专业人才的培养和给排水专业的建设做出了巨大贡献[19]。

(5)专业建设全面改革和发展阶段(1996-2012年)

直到1996年,我国有48所高等院校设立了给水排水专业,学生和师资数量达到一定的规模。由于我国国民经济的快速发展以及科学技术的进步,以土木工程学科为主的办学特点无法适应行业需求,专业改革势在必行[18-19]。1999年6月,专业指导委员会确定了水质工程学、给排水管道系统、建筑给水排水工程、水工艺设备、水工程经济、水分析化学、水力学、水处理生物学、水资源保护与利用、城市水工程仪表与控制10门课程作为主干专业课程[18-19]。专业发展进入到规范化阶段,直到2012年,在原给水排水工程专业的基础上,经教育部批准正式更名为给排水科学与工程专业,标志着给排水科学与工程专业走上了依据专业规范办学的新阶段[18-19]。

(6)依据专业规范办学阶段(2013年至今)

从2013年以后,给排水专业指导委员会制定了给排水科学与工程专业指导性规范,由此本专业全面进入规范化办学阶段,提升专业社会影响力。此阶段的专业建设工作主要围绕“专业规范”及“卓越计划”的实施和执行、积极规划教材建设和深化教学改革、全方位提高人才培养质量等内容展开[18-19]。为培养适应给排水行业和社会发展需求提供足够的人才和智力支撑。

在给排水科学与工程专业概论课堂教学中,介绍该专业形成的背景、发展历程与未来发展趋势,可以使学生了解专业形成的时代背景、在不同时期的发展过程,研究对象以及专业在经济社会发展中的作用、未来的发展趋势。以此提升学生对专业的兴趣和学习动力。

(四) 通过行业杰出人物和事迹增强学生学习动力

我国有据可查的给排水专业雏形始于1911年[19],至今有110年的时间。在这100多年的时间长河中,涌现出了一大批给排水专业领域的杰出前辈,他们严谨治学、笔耕不辍,为我国给排水专业的建设和发展、给排水专业人才的培养做出了卓越的贡献[3]。通过课堂讲授的方式,向学生传达给排水专业领域内的前辈们的优秀事迹有利于激发学生学习动力和树立向楷模学习的作用。

张自杰(1926-2019年)中国著名市政环境领域专家,哈尔滨工业大学教授,主要从事废水处理理论与技术的研究工作,是中国废水生物处理研究方向的前辈之一。1952年从哈工大本科毕业后,留校继续从事废水生物处理方面的研究工作。于1955年进入前苏联列宁格勒建筑工程学院研究生院学习深造,师从C.M.师弗教授,研究方向为污水处理技术。1959年毕业后,回到哈尔滨工业大学继续从事污水生物处理方面的研究工作[19-20]。

李圭白(1931年-),中国工程院院士,著名的市政工程专家。1955年从哈尔滨工业大学给水排水专业毕业后留校任教。近年来研究开发成功的高锰酸盐饮用水除污染技术,流动电流混凝控制技术;研究成功的高浊度水透光脉动单因子絮自动控制技术,在国际上处于领先地位,推动了我国给水处理理论与技术的快速发展[3,19,20]。

王宝贞(1932年-),给水排水专家,哈尔滨工业大学教授、博士、博士后导师,国际水科学院终身院士。1955年从哈尔滨工业大学给水排水专业毕业后留校任教。主要从事污水生物与生态处理、污水再生与回用(污水深度处理)、工业废水处理、放射性废水处理、饮用水除污染深度净化、污染河道与其他水体的综合治理与生态修复和改善,多项科研成果处于国际先进水平[19-20]。

此外,我国给排水行业也涌现出了许多优秀前辈,如:许保玖、过祖源、顾康乐、顾夏声、陶葆楷、严煦世、钱易等前辈与“水”的优秀事迹都可以作为课程思政的主要内容,激励学生努力学习专业知识、提升学生对给排水专业的兴趣和热爱。

(五) 结合国家重大工程提升学生自信心和自豪感

南水北调工程是为了解决我国水资源南北分布不均的问题、优化水资源配置、促进我国不同区域协调发展的事关经济发展和民生的重大工程,关系到中华民族长远发展。在课堂讲解过程中,让学生掌握水质指标和监测方法、沿途输水管线布置原则、提升泵站布置依据、流量控制、地基处理、沿途污染物控制、输水管线材料、阀门类型作用等案例,让学生了解给排水科学与工程专业在国家重大工程中的作用,掌握如何通过实际工程运用专业知识,保证工程质量。从而引导学生将所学知识应用到国家基础设施建设中,立志为国家建设贡献自己的力量。

海绵城市是指所居住的城市可以像海绵一样具有灵活调节水资源的功能,从而使城市具备适应环境变化和应对自然灾害的能力,使城市在干旱缺水时,将储存的水释放出来并进行利用;在雨水充沛季节时,将雨水进行储蓄、吸收、净化,为用水做好准备,海绵城市充分将人工措施与自然手段充分融合,实现城市雨水的储存、渗透和净化作用,提高雨水资源利用率,保护生态环境。在课堂教学过程中,将海绵城市引入课堂教学环节,让学生充分了解建设海绵城市的目的、意义,掌握海绵城市建设相关规范,排水设施组成及作用,排水管道布置原则,储水构筑物的建设、构筑物的施工方法等相关内容,让学生体会本专业知识在城市重大工程建设中的应用,提升自豪感和自信心。

(六) 结合实际工程增强学生责任感和使命感

2020年3月28日,黑龙江省鹿鸣矿业钼矿尾矿库4号溢流井发生倾斜,对水体环境和土壤环境造成严重的污染。通过该案例的课堂讲授,分析主要污染物类型对地表水和土壤的污染、监测方案、取样方案、技术方案、污染物治理工艺等内容,强调给排水科学与工程专业知识在处理典型环境污染事件中的应用,培养学生在重大水污染和环境污染事件中的贡献,同时培养学生责任感和使命感。

2007年初夏太湖发生蓝藻暴发污染事件,造成无锡全城停水。生活水严重短缺,超市、商店里的桶装水被抢购一空。该事件主要是由于大量氮磷等营养元素进入水体,造成水体富营养化,引发蓝藻暴发的水污染事件。将该案例引入课堂,分析水体富营养化产生的原因、蓝藻暴发的原因、危害及治理技术方案,水样采集注意事项及污染物监测原理、方法等,培养学生在处理应急环境污染事件和服务民生工程中家国情怀。

近年来,自贡不断加大城乡水源及供水设施建设,提升供水安全保障。根据自贡市城乡供水近期15年规划,结合向家坝自贡段渠道、长征渠及小井沟大型水库、大坡上、狸狐洞、楼房湾三座中型水库水源工程,布局北部水厂、南部水厂等大型集中供水工程,预计到2030年,自贡城区将全面实现由城市水厂管网延伸供水,郊县集中供水工程全部实现城乡供水一体化。课堂教学过程中结合给水工程组成内容,介绍水库选址的原则、水源水质标准和水源地保护措施、给水管网布置和提升泵站设置、水库服务区域等,培养学生服务民生的责任感和使命感。

五 结语

给排水科学与工程专业作为与民生发展紧密相关的工科专业,在国民经济发展和人民生活水平提高的过程中具有重要的作用。给排水科学与工程概论作为专业入门课,对该专业新生了解和认识专业知识和内容承担着重要作用,在课堂教学过程中将课程思政与专业课程学习的有效融合是增强专业入门作用的有效途径。对提高该课程的教学质量和教学效果具有重要意义,为新时期培养具备专业素质、创新能力、实践能力的综合人才奠定坚实的基础。

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