新工科建设要求背景下对传统工科课程改革的思考——以给排水科学与工程专业课程为例

张玉蓉，王亚军，卜旭东，张惠宁，杨亚红

（兰州理工大学土木工程学院，甘肃兰州 730050）

发展战略性新兴产业，确保环境与生态友好发展，加强国家科技创新力量，中国比任何时候都需要创新[1]。发展新经济产业，提升国家硬实力和国际竞争力，对人才培养提出了新的目标定位与需求，全面提升人才的实践能力、科研创新能力，培养出高素质复合型工程人才迫在眉睫。新经济的发展为“新工科”提供了契机，新经济发展呼唤“新工科”的力量推进。

给排水科学与工程是最为典型的传统工科专业，研究对象为水的社会循环，包含给水工程、排水工程和消防工程三个方面的理论与实践内容，归属土木工程类，随着人们生活水平的提高及水环境保护意识及智能化水平的提升，该专业20世纪90年代至今呈跳跃式发展。结合本校办学理念及专业、地域发展特色，本专业的培养目标是培养掌握给排水专业基础知识、基本理论、给排水工程设计基本方法与工程施工技能，具有创新意识、实践能力和一定国际化视野的给排水工程技术高级专门人才。随着当前科技的进步和时代的发展，人工智能、大数据、云计算、虚拟现实、智能科学与技术等都将为教育的发展带来新的机遇与挑战[2]。如何将这些很多教育者本身也比较欠缺的高科技、新技能应用于传统工科专业的大学教育中，完成更好的专业升级建设和发展，使学生能够在全民创新万众创业的大潮中立于不败之地，是每位教育者必须考量的问题。因此，本文将结合本校该专业的发展规划从以下几方面提出自己的思考。

一、挖掘课程思政元素，突出课程思政在课堂教育中的协同效应

给排水科学与工程专业涉及水的社会循环及国家市政基础设施建设，学生的培养输出主要为从事城镇及农村的各类给排水工程项目（市政供排水管网、水净化、建筑给排水及消防等）的设计、施工及管理等工作，与国家水生态环境、水科学与科技以及居民社会安全等息息相关。因此，积极响应国家新工科发展要求，提升中西部高等教育，强化科技攻关及工程实践能力的培养，推进以质量为重点的教育工作是教师工作的宗旨。

习近平总书记在全国高校思想政治教育工作会议上强调，坚持党的领导，着眼“四个服务”，深刻把握新时代高等教育的战略定位和历史使命，以全面提高人才能力培养为核心，坚持立德树人，完善培养模式，实现全员全程、全方位育人。因此，高校要用好课堂教学这个主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向相行，形成课程育人、科研育人、文化育人的协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务，努力培养能够担当中华民族复兴大任的时代新人[3]。

（一）充分发挥教师引导作用

改变以往陈旧的课堂教学方法，平衡高校学生的个性化特点和新课程体系的教学改革，在课堂中充分重视学生的主体地位，改变一味地理论知识传授及思想政治的说教式教学方法，以大学生喜闻乐见的方式讲述专业、解读知识。结合时政，以国际化视野引导学生主动思考，自我调整，树立正确的价值观和人生观。在高校思政工作中，要构建紧密的师生共同体，老师要改变以往高高在上，学生触不可及的形象，将自己的正能量带给学生，用自己的个人魅力感染学生，这才是一名优秀的好老师。中国著名教育学家叶澜老师说过，长久以来，人们对教师的认识上的一个偏差是，不把教师看作创造者，仅仅把他当作知识传递者。教师的事业是育人，在学生面前应该呈现的是其全部的人格，而不只是“专业”。教师的魅力就在于创造，尤其是一名高校老师，应该在人格、知识和科研等各个方面对学生产生好的影响，要把真实的自己在课上课下都展现出来，用自己的一言一行来熏陶学生。教师的创造性表现在“转化”上，他把人类的精神财富转化成学生个人成长的精神财富，促进学生精神世界不断地丰富和完善，同时教学让每个学生都具有创造的力量，这也为社会的发展提供创造的永不枯竭的智慧源泉。

（二）落实“以学生学习为中心”的理念

新一轮科技革命和产业变革对传统工程专业人才培养提出了挑战。高校必须全力以赴培养具有工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才，同时也是专业素质和人格品质都经得起考验的新工程人才。因此，落实“以学生学习为中心”的教育理念，积极调动学生的学习自主性，以学生的终身发展为目标，不断增强学生核心竞争力是我们应该坚持的首要工作。因此，改变以往“以教室教学为主”的课堂教学方式，充分利用现代化教育教学手段和工具，采用项目式教学、线上线下混合式教学、“对分课堂”等新的教学方式，在课程教学过程中不断加强师生互动，采取任务式教学，引导每位学生积极参与，注重学生心理认同感，充分发挥学生能动性和自我表达能力，激发学生内驱动和学习兴趣。同时，通过课前学习、课堂引导、讨论及课后巩固的全过程学习管理，实现课堂教育的“两性一度”。从身心健康、技术能力、思维能力等多维度来提高学生的综合素质水平。不断探索高校“新工科”人才培养新模式。

（三）立德树人，不断增强学生的家国情怀

作为专业教师应该挖掘专业的育德内容，提升自己的育德意识与育德能力。通过讲述专业发展与时代进步的动人故事，不断增强学生的家国情怀，对国家、历史、文化的深刻认同和浓厚感触；通过讲解行业标准、专业规范、工艺设计施工方案，不断加强学生关于健康、安全、法律及责任的意识。通过行业榜样讲述，不断提升学生的工匠精神和职业奉献。当代青年应该以国为家，具有忧患意识、担当精神和爱国情感，把爱国情、强国志、报国行融入新时代的追梦征程中。同时，中国社会主义新时代，广大师生要深刻领会“一带一路”倡议意义，将中国的产能优势、技术、资金优势、经验与模式优势转化为市场与合作优势，实现全方位开放的一大创新。

二、推进学生多维度素质培养模式，切实做到学生工程实践及创新能力的提升

自2017年以来，教育部组织相关高校积极推进“新工科”建设，以此应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，服务国家创新驱动发展和支撑“中国制造2025”和“互联网+”战略实施。同时，提出加大新经济领域的有关大数据、物联网、人工智能、网络安全、大健康等专业人才供给，以及弥补工科教育理科化，通识教育与工科教育、实践教育与实验教学之间关系模糊认识，工科教育与行业企业实际脱节以及工科生存在的综合素质与知识结构方面的缺陷等问题[4]。这也是高校传统教育模式以及单一教学方法，甚至是目前教师团队缺少自身实践素质提升渠道等多方面原因导致的。现阶段，我国大学在培养具有工程应用背景及实践技能的人才方面尚还处于探索阶段。社会对人才的要求也越来越高，高等工程教育也面临人才培养模式的变革，以期能够适应社会发展需要。当然，近几年随着高等教育中存在问题的不断显现，以及当前“卡脖子技术”的出现，大家也逐渐认识到目前高等教育中存在的不足。因此，就如何提高学生的工程实践及创新能力培养方面，我们有必要借鉴北美地区工程教育普遍采用的合作教育模式，加大将生产、教学、科研和应用有机结合的力度，全面提升教师队伍以及学生的工程实践素养，培养造就一批高素养的创新型卓越工程科技人才。

（一）加强校企合作，优化专业培养方案

加强校企合作，实现校企协同育人共谋发展[5]。通过充分调研企业需求，筛选合作对象企业，以实现优势互补、经验互鉴、资源共享为目标，总结互联网创业孵化等方面的经验，科学制订并逐步完善人才培养方案。创新“以学生为中心”的金字塔培养模式，从多维度推进学生素质培养。打破传统的直接对学生进行知识、技能、职业素养的培养的模式，先建立学生的思维意识形态，在企业的实践教育中培养学生的学习意愿和自信，加强学生内驱动和学习兴趣，明确学习目标。优化专业培养方案，突出从理论到实践，从实践到创新的培养目标，提升大学生自信心、技能和国际化综合素养。细化毕业要求，达到能够应用数学、自然科学、工程基础及专业知识，采用现代工程工具和信息技术工具，对复杂的工程问题进行分析、解决和创造。

（二）协同创新，共同构建特色课程体系

从实践中不断凝练与创新教学内容，实现学生宽口径、多维度素质培养。服务地方产业，突出学科特色，开发专业核心课程。在基础理论学习的基础上，不断构建特色教学课程体系。由专业课程专家与行业企业专家在专业人才方案优化的基础上，开发能力培养课程，编写特色教材，开发互联网课程资源库。充分利用好企业合作优势，将新技术、先材料、新方法、新材料应用到本科教育教学资源中。将校企合作项目中的新发现、新成果转移到课堂教学中，积极推行教学方法改革，在课程中构建和实施“任务驱动、项目教学”为一体的“学中做、做中学、做学合一”的教学模式，在课程学习中促进学生坚韧的品格和团队协作的人格塑造，真正地做到实现全员、全程、全方位育人。

（三）产教研融合，共同建设实训基地

通过“新工科”建设，促进产教研融合，培养大批高素质创新创业人才和工程技术人才，支撑产业转型升级，增强产业核心竞争力。本科教师可以积极申报国家级、省级工业绿色低碳转型升级课题，将现有研究基础应用到企业新型产业改革中，同时外延新的研究课题，引导学生进行科研创新创业训练，融合交叉学科，提高创新技能及综合素质能力[6]。充分利用产教研融合，共同建设实训基地及“互联网+”学生虚拟实验中心建设，完善校企长效合作机制，大学能够从产业界获得更多的最新的教学资源、教学及科研经费，学生可以有更多的参与实践的机会，企业可以获得更多的创新技术支持和了解企业本身的储备人才，进而实现企业、高校、学生的共赢发展。

（四）加强党的领导，加强教师队伍建设

高校教师应该信仰坚定，对所讲内容高度认同，做学习和实践马克思主义的典范，才能讲得有底气，讲深讲透，才能有效引导学生真学、真懂、真信、真用；要善于从政治上看问题，自觉用新时代中国特色社会主义思想武装头脑，在大是大非面前保持政治清醒。因此，立足时代发展，弘扬社会主义核心价值观，建设师德高尚、具有优良教风学风且专业精湛的教师队伍至关重要。通过建立师资队伍校企共建机制，学校特设企业工程师、技术人员岗位，同时高校教师担任企业相关部门技术主管，实现双方身份互认，建设具有双师素质的教学团队，该举措将对我们教育工作者的自身素质提高起到重要帮助。

三、结束语

给排水科学与工程专业通过课程思政建设、深入开展校企合作、产教研融合协同创新的教育模式，增强专业教师的立德树人的责任感，不断提升学生的学习兴趣及工科综合素质。使学生能够通过参加企业实践，熟悉给排水专业领域相关的技术标准、规范、知识产权、产业政策和法律法规，了解企业的管理体系。在掌握专业理论知识的基础上，发挥创造能力，包括在新材料、新技术、新产品、新工艺，新理念上取得新突破，以及在智能建造、智慧城市、智慧水务等方面的素质发展。