给排水科学与工程专业实习教学的分析与思考

于孝坤 范廷玉 刘少敏 王兴明 王顺

安徽理工大学地球与环境学院 安徽淮南 232000

一、概述

专业实习是将理论与实际有机结合，促进学生更好地理解理论知识的有效途径。给排水科学与工程专业(以下简称给排水专业)是一门工学土木类专业，专业本身具有十分明显的实践性、技术性及综合性特点，因此本科阶段的专业实习是学生把握专业发展方向，将理论应用于实际的关键途径。从给排水专业就业方向来看，本专业学生本科毕业后主要从事工程施工、工程设计、工艺运行管理、设备开发与销售等方面的工作，这些就业方向也促使相关高校需要着重培养给排水专业学生的实践与创新能力。

一般来说，给排水专业有认识实习、生产实习及毕业实习等三个实习过程。认识实习一般在第四学期开设，主要是让学生初步了解到本专业所涉及的污水处理厂、给水厂处理构筑物、建筑给排水管道、设备的布置及安装情况，使学生在学习专业课前有一个初步的认识，带着问题去学习专业知识。生产实习一般在第七学期开设，主要是让学生深入生产、施工一线，初步掌握设备及工艺运行、建筑给排水系统分类、管道及设备安装等内容。毕业实习在第八学期开设，根据毕业设计(论文)选题，由指导老师安排相应的实习内容，目的是系统、全面地巩固专业知识，为顺利进入工作岗位打下坚实基础。笔者综合分析给排水专业实习教学过程，指出目前实习过程中存在的问题，并尝试提出解决方案，以期完善专业培养方案，提高专业培养能力与学生综合实践能力。

二、实习教学中存在的问题

(一)实习内容不全面，缺少实习基地

给排水专业的理论内容主要分为两个方面，一方面是市政给水排水，主要涉及污水处理厂、给水厂及配套管网系统；另一方面是建筑给水排水，主要涉及建筑物的生活供水系统、污废水系统、消防系统及相应的设备。综合来看，给排水专业本科生毕业的主要就业方向是工程施工行业及设计行业，这个就业方向与给排水专业理论内容中的建筑给水排水方面契合度较高，因此从就业导向来看，建筑给水排水方面的实习安排应该是专业实习中的重要组成部分。但是就目前相关高校的实习安排来看，市政给水排水方面的实习是大部分高校实习安排中的主要部分，甚至一些高校没有安排建筑给水排水方面的实习。分析其中的原因，其一，有关市政给水排水的实习基地比较容易找到，城市中的自来水厂、污水处理厂等均可作为实习基地，并且安排学生进厂实习的可操作性较高且安全风险较低；其二，建筑给水排水方面的实习内容在实际工程中一般属于隐蔽工程，即建筑管道、供水设备在安装调试完后会通过一些方式隐蔽起来，这样对于寻找精准对口、合适的实习基地十分困难，并且安排学生进入施工工地开展实习的安全风险过高，因此开展建筑给水排水方面的实习比较困难。

(二)实习过程安排不合理

因为实习基地一般都是生产场所，考虑到学生人身安全与生产安全问题，因此实习基地在接纳学生实习的时候开放程度不高，导致有些实习不同阶段的实习内容重合。例如，在认识实习中，学生已经初步认识到污水处理厂相关处理工艺及处理设备，在生产实习中应该让学生深入生产车间更深一步了解相关工艺运行的相关内容，但在实际的实习运行中，因为各种原因，生产实习与认识实习在实习内容上重合度较高。

传统的污水处理厂、给水厂实习过程中均包含实地观察各个处理构筑物的内容，笔者认为此过程十分必要，这对学生充分认识本专业、亲身感受理论知识的落地十分有益。但是由于各处理构筑物中的管道布置、设备安装、进水出水及排泥过程等均很难通过实地观察到，在生产现场看到的各个处理构筑物仅仅是不同的池子，因此对于这部分实习内容需要结合其他教学形式提高实习效果。

一般来说，生产实习的时间安排在第七学期，而这个学期正是学生考研复习、求职的关键时间。对于大四上学期的学生来说，考研与求职是最重要的事，这就不可避免地造成学生会因为考研复习而不按时上课，造成教学质量下降。

(三)实习教师缺乏工程经验

近年来，因为专业认证及学科评估的需要，各高校均大量招聘博士研究生层次的人才进入教学队伍，这对于培养学生的科研素质十分有利，但是博士们大多缺乏扎实的本科专业知识，尤其是缺乏本专业工程实践背景。前文已经分析，给排水专业本质上是土木学科大类下的一个专业，这就需要教师拥有一定的工程背景，掌握一定的工程知识与实践技能，这样无论是在理论教学还是在实习实践中才能游刃有余。

(四)实习考核方式不严格

对于实习的考核要求一般比较开放，实习结束后需要学生提交图纸、实习日志、实习报告等材料作为成绩评定的依据。一些学生不能端正实习态度，不能正确认识到实习的重要意义。学生中存在实习日志、实习报告相似的情况，这样的结果就是实习结束后，很多学生很难从实习过程中学到有用知识。分析问题出现的原因，主要是因为教师对学生的要求过低，成绩评定主要通过学生交上来的材料进行评定，而且一般不会给学生不通过，这样的评价方式很难促使学生认真对待实习过程。

三、实习教学改进措施

(一)虚拟仿真教学

虚拟仿真教学就是基于计算机、多媒体等媒介，利用多维立体、可视化的模拟系统将抽象的复杂问题以简单易懂的方式展示出来，能够有效弥补现实教学对于复杂问题难于分析展示的缺点，也可以加强学生对复杂问题的认知与理解。自20世纪80年代起，美国、日本及加拿大等国家的高校陆续将虚拟仿真技术及多媒体技术引入学生实践环节；我国的哈尔滨工业大学、浙江大学、南开大学及武汉大学等高校也在探索相关应用研究。目前鲜有高校针对给排水专业及环境工程专业的实习、实验课程开设虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学系统可以打破时间及空间的限制，可以将现场实习难以看清的问题清晰地展现出来。比如，关于给排水专业建筑给水排水实习基地不易寻找的问题，可以将建筑给水排水的实习内容做成可视化、多维立体的模型，学生可以根据学习需要自由点击相应的知识模块，这样既解决了实习地点的问题，也解决了建筑给排水管道、设备安装后被隐蔽无法看清的问题。就笔者教授的“建筑给水排水工程”这门课来说，很多知识点均十分抽象，需要运用大量的视频或者3D模型去辅助理解，因此，运用虚拟仿真教学的模式开展建筑给水排水方面的实习能够起到十分理想的效果。在污水处理厂实习中，学生只能看到一个一个的处理构筑物，无法清晰地看到构筑物中管道的设置及构筑物的运行情况，实地参观完后再经过虚拟仿真系统的学习可以有效提高学生的学习效果。

(二)合理设置实习安排

1.科学安排实习时间

给排水专业的三个实习中，在第七学期开展的生产实习容易与学生考研、求职时间相冲突，笔者认为关于生产实习的时间可以根据主要专业课的上课时间来确定。一般来说，“水质工程学”与“建筑给水排水工程”需要在生产实习前结束课程教学。就安徽理工大学来说，这两门课在第六学期均可以结束，因此可以考虑将生产实习的时间调整至第六学期的后期，这样可以避开学生的考研复习时间，既能提高实习教学效果，也能方便学生。

2.重视实习动员，端正学生态度

应该充分认识到实习动员的重要意义，实习动员可以与学生充分的沟通，将实习的目的、实习作用、实习安排、考核方式与细节及实习注意事项等问题交代清楚，让学生知道每日的实习安排，以便学生提前做好准备。安排辅导员老师、学院领导给学生上一堂实习动员课，强调实习的意义与实习的纪律，提醒学生认识到实习也是正常的教学活动，从实习过程及实习成果内容的提交严格要求每一位学生，端正学生对实习的态度，调动学生实习的积极性与主动性，切实提高实习质量。

3.以问题为导向，加强课程设计与实习的联系

传统现场实习过程中，因为人数问题、现场扩音问题，导致讲解人员不能清晰地将知识传递给学生；一些学生在实习中也仅是听讲解然后机械地记笔记，其他学生大多走马观花地看一遍，并没有学到有用知识。针对以上问题，笔者认为可以基于课程设计的内容设置关键问题，让每一位学生在实习之前就明确本次实习所要解决的问题是什么。例如，泵站设计过程中水泵压水管与总输水管的空间连接问题是一个不易理解的难题，学生在现场实习过程中可以重点观察泵房管道的设置，从而解决问题。在建筑给排水工程课程设计中，建筑热水系统中冷、热水管道的同程式布置形式是学生理解的一个难点，而且即使能够让学生深入工地一线去参观，因为涉及楼层范围较广，很难完全看清、理解此系统的布置，如果能够使用虚拟仿真系统作为实习手段，基于虚拟仿真系统多维、可视化的优点，便可以帮助学生轻松理解这个问题。这样将课程设计中的难点问题带入实习中，既可以引起学生学习的积极性，也能够促使学生切实学到知识。

作为给排水专业的学生，需要学生在本科阶段通过课程设计初步掌握图纸绘制的基本技能。设计绘图是一个由理解到熟练的过程，首先，需要学生掌握基本原理，看懂图纸，才能画出图纸。但是在日常的设计教学过程中，仅仅是让学生绘出初步设计图纸，这样的图纸和工程中的施工图纸还相差很远。在实习过程中，可以由指导老师选择一些学生绘制的图纸与现场实际的构筑物形式、管道的连接、工艺的布置等进行横向比较，指出学生设计的问题。其次，可以针对性地选择一些不易理解的设计要点，在现场结合图纸与实际构筑物教会学生如何设计，这样可以有效加深学生对知识点、绘图的理解，也易于引起学生的兴趣。

4.以翻转课堂理念设置实习考核方式

传统的提交实习报告、日志等实习考核形式极大地限制了学生的创造力与主动性，且普遍存在相互抄袭的情况。笔者认为实习答辩确实是一种十分有效地引起学生对实习重视及提高实习效果的考核形式。实习答辩的开展形式首先应该分组，尽量控制每组的规模，从而给每一位学生足够的时间进行答辩汇报；由实习带队老师、专业课老师、实习单位工程师作为答辩老师对学生答辩进行评判；学生以PPT的形式展示实习所见所闻，重点展示学到了什么、解决了什么问题，还存在哪些问题，有哪些心得体会；由答辩老师有针对性地对学生提问并帮助学生解答相关问题，根据学生表现给出相应的得分。这样的答辩形式可以极大地促进学生学习的积极性，激发学生的创造力与能动性，使学生能够真正地学到专业知识。

(三)持续促进教师提高工程实践能力

针对高校教师普遍缺少工程背景的情况，笔者认为可以从以下几方面来提高实习教学效果：积极引进企业技术骨干作为校外导师参与到学生实习过程，优化实习带队老师组成结构，提高实习过程的讲解效果。鼓励一线教师积极报考注册设备(给排水)工程师考试、注册消防工程师考试等，丰富教师的工程理论知识。安排教师利用假期时间深入相关企业一线参与生产实践，这可以帮助教师有效地将理论知识与实际结合，及时更新课本上落后、老旧的知识，有效提高理论教学与实践教学能力。

结语

实习教学过程应该是工科专业培养新时代创新型、应用型人才的关键环节，在新工科建设及更高的人才培养要求下，高校要敢于打破传统，打破旧的思维方式，积极探索建立更加科学、全面、合理的实习方案，切实将理论教学与实践教学有机结合，有效提高学生的专业能力与素养，提高高校的人才培养能力与质量，为社会输送更加全面的工程技术人才。