给排水工程专业毕业设计论文

2022-04-28

摘要:四川大学土木工程专业遵循新工科建设理念,结合大工程观概念,为适应国家城镇化绿色发展战略对土木人才的需求,开展厚基础宽口径的大土木工程人才培養综合改革,在全国率先整合土木类四大专业,加强通识教育,重塑课程内涵,建立了全新的“大土木”工程人才培养体系。以下是小编精心整理的《给排水工程专业毕业设计论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

给排水工程专业毕业设计论文 篇1:

基于“工程师能力-认证标准-专业规范”要求的土木工程专业课程教学大纲研究

摘要:建设法规是土木工程专业本科一门重要的建设法规类课程。根据“工程师能力-认证标准-专业规范”融合要求,以建设法规课程为研究对象,研究了土木工程专业建设法规的课程目标及能力要求、课程目标与毕业要求的关系、教学内容及学时分配、教学方法设计、课程考核方法及课程目标达成度评价等内容,通过分析土木工程师执业能力、工程教育认证、专业规范对课程目标和教学内容的支撑关系,进而编制了满足工程教育认证要求的课程教学大纲。研究成果对于工程教育认证背景下编制土木工程和工程管理类课程教学大纲具有重要参考价值。

关键词:注册工程师;工程教育认证(评估);专业规范;教学大纲;建设法规

建筑领域普遍实行执业资格许可制度,近年来国家对建筑执业资格许可制度进行了重大改革,根据2020版《国家职业资格目录》,涉及建筑领域相关执行资格的有注册建筑师、监理工程师、房地产估价师、注册城乡规划师、建造师和勘察设计注册工程师。与此同时,实施普通高校工程专业教育认证评估也是国际惯例[1]。从1992年起,住建部陆续对建筑学、土木工程、城乡规划、工程管理、建筑环境、给排水工程等六个本科专业开展专业评估。1994年开始对土木工程专业进行专业评估[2]。截至2019年5月,全国共有102所普通高校通过了土木工程专业教育认证(评估)。

建筑领域的注册工程师执业资格许可和工程教育认证(评估)对土木工程專业教育提出了明确要求。注册土木工程师执业资格许可代表工程界对注册工程师知识及能力要求,为高校确定土木工程专业人才培养规格、培养计划和课程设置提供了重要参考[3]。因此,高校土木工程专业人才培养和教育教学改革应当适应注册工程师执业资格许可制度的要求[4- 5]。

近年来,工程教育认证(评估)、注册工程师制度、工程教育及人才培养受到了广泛关注[4-6]。徐能雄和吕建国(2008)以中国地质大学(北京)土木工程专业为例,提出适应土木工程专业教育认证要求进行培养方案和课程改革的建议[7];李凤臣等(2013)认为,应当以专业评估为导向进行土木工程专业改革[8];张华等(2013)研究了基于注册工程师制度的给排水工程专业实践教学改革[9];吴昌兴等(2014)探讨了基于注册工程师制度的土木工程施工课程教学改革[9];郭全全和周耀(2015)分析了面向工程教育认证的土木工程专业教学改革[10];佘艳华等(2016)研究了基于专业评估的土木工程专业毕业设计教学改革与实践[11];杨佳玲等(2017)讨论了工程专业认证背景下的土木工程专业人才培养方案[12];苏原和孙峻(2019)基于工程教育认证理念探讨了土木工程专业课程建设[13]。本文主要从注册工程师执业能力、专业认证标准和《普通高校土木工程本科指导性专业规范》(以下简称《专业规范》)三个方面,以建设法规课程为例,研究土木工程专业课程教学大纲研制过程中的课程目标及能力要求、课程目标与毕业要求的关系、教学内容及方法和课程目标达成度评价。

一、学生的建设法规知识及能力要求

注册工程师执业资格许可明确了注册工程师应当具备的知识及能力要求。其中,建设法规及相关考试科目反映了建筑领域注册工程师的建设法规知识、能力和素质要求(如表1)。

根据表1,建筑领域注册工程师的建设法规知识及能力要求不尽相同,主要体现在三个方面:(1)熟悉执业领域主要建设法规和基本建设管理制度;(2)能够分析解决执业过程中的建设法规实际问题;(3)能够分析建设法规违法违规责任,具有风险责任意识和职业伦理意识。

此外,《高等学校土木工程本科指导性专业规范》(以下简称《专业规范》)规定了土木工程专业学生应具备的建设法规知识及能力要求、推荐学时和课程性质(如表2)。《专业规范》可以作为土木工程专业建设法规课程设置的重要参考。

由表3可知,土木工程专业学生建设法规知识及能力要求主要体现在四个方面:(1)设计环节能够综合考虑建设法规要求;(2)熟悉土木工程领域的建设法规、规范标准,能够评估复杂工程解决方案的法律影响;(3)能够综合评估土木工程对环境、社会可持续发展的影响;(4)执业过程中理解并实践土木工程师职业规范和工程伦理。

二、课程目标及其对毕业要求的支撑作用

根据注册土木工程师执业资格许可、土木工程专业认证和《专业规范》要求,建设法规是高等学校土木工程本科专业的一门专业选修课程,主要讲授建设法规的基本理论和基本知识,以及重要的建设法律、法规、规章和政策。

(一)课程目标

通过理论讲授、案例教学、自主学习、实践调研、交流研讨等教学活动,使学生初步具备运用建设法规基础知识解决工程实践中相关法律问题的基本能力,理解并遵守土木工程师执业准则和道德规范,基本达到二级建造师的法律知识能力要求,实现如下学习目标。

课程目标1:理解建设法规的基本概念和基本原理;熟悉建设法规和土木工程管理制度;掌握建设工程法律责任制度,培养建设法规意识和工程伦理意识。

课程目标2:熟悉建设人员执业资格许可、建设企业资质管理制度;熟悉建设行业执业准则和道德规范,能够分析违反建设执业资格和职业道德的法律责任。

课程目标3:熟悉或掌握勘察设计文件审查、建设规划和用地管理的法律规定及违法责任,能够评估建设工程实施全过程中涉及的建设法律影响。

课程目标4:掌握建设工程承发包、质量管理和安全生产管理的法律规定;熟悉建设监理和施工许可、建筑节能、环境保护和质量保修的法律规定;能够评估建设工程实施过程中涉及的历史、文物(文化)、环境及法律影响,能够分析违反《建筑法》的法律责任,培养依法合规开展建筑活动的法律思维。

课程目标5:掌握建设工程招标投标的基本法律规定;能够分析违反《招标投标法》的法律责任,培养依法合规开展建设招投标活动的法律思维。

(二)课程目标与毕业要求的关系

建设法规课程在设计工程技术方案、工程与社会、环境与可持续发展和职业规范4个方面对毕业要求的支撑作用,如表4。

其中,括号内的数字为建设法规课程对学生毕业要求支撑的权重系数,支撑指标点权重是土木工程专业课程体系中,建设法规课程与其他课程相比较在学生毕业要求矩阵相关指标点上的重要性程度,某个毕业要求指标点上所有课程的权重系数合计为1。课程目标权重是建设法规的多个课程目标对某个毕业要求指标点的重要性程度,某个毕业要求指标点上多个课程目标的权重系数合计为1,可根据学校和专业特点对权重系数进行调整。

三、课程内容与主要教学方法

(一)课程内容及推荐学时

根据注册工程师执业资格许可、《标准》和《专业规范》,建设法规课程应当涵盖建设法规基本概念、建设基本制度、建设执业资格管理、建设程序管理、建筑法、招标投标法等内容,推荐课内学时为24学时(如表5)。

(二)主要教学方法

采用理论讲授、案例教学、交流研讨、实践调研等教学方法,使学生掌握建设法律基本知识,能够分析解决建设法规实际问题,培养建设法律思维和工程伦理意识。本课程课内总学时为24学时, 课外实践调研(8学时),自主学习等课外学习环节可有效解決建设法规涉及知识面广、教学任务重、课内学时少等矛盾。

课内学时(24学时),包括两部分:(1)理论讲授 (20学时),主要讲授建设法规基本理论,侧重课程重点、难点、争议点和新发展,旨在指导学生自主学习、突破重要概念、把握章节和课程结构,其中,在理论讲授过程中,可以选取适合的章节或知识点组织案例教学;(2)交流研讨 (4学时),主要安排在课内,用于检查学生实践调研、自主学习,交流调研和学习成果完成情况等。

课外学时(8学时),包括两部分:(1)实践调研 (4学时):收集重要的建设法规资料,开展城市违章建筑、建设工程招标投标法规实施情况、建设工程规划和建设用地法规实施情况、建设工程发包承包法规实施现状等专题调研;(2)自主学习 (4学时):教师推荐参考书和课后读物、布置自学任务、指导学生确定学习目标,选择相关章节或知识点(建设工程担保、建设工程保险、建设纠纷处理、建设工程文物保护等专题)推荐学生自主学习,并提交学习成果,同时将自学部分列入考核内容。

四、课程考核环节及课程目标达成度评价

课程考核环节包括平时作业、研讨汇报、期末考核三部分,权重分别为20%、30%和50%(表6),合计100%;课程考核重在过程控制、全员覆盖和持续改进。

(一)平时作业

平时作业考核多样化,既包括课后作业,也包括自主学习随堂完成提交的随堂作业,共4次,每次占5%。按作业完成情况给予优、良、中、及格和不及格评定等级。评定作业成绩时适当考虑学生的出勤和课堂表现等。

(二)研讨汇报

为检查实践调研、自主学习和团队协作情况,组织学生开展课内研讨汇报(2次,4学时),调研报告或汇报材料质量占15%,汇报、答辩情况占15%;按成果质量和汇报情况,综合学生打分和团队整体表现,分优、良、中、及格和不及格五个等级评定成绩。

(三)期末考核

期末考核建议以开卷考试的形式进行,时间90分钟,满分100分。试题分为基础题、分析题和综合应用题,分值比例为5∶3∶2。考查内容须符合课程目标、认证标准和专业规范要求,突出考查学生是否具备土木工程工程师应当具备的执业能力及素质,其中基础题考查学生对建设法规基础理论和基本知识的掌握情况,分析题考查学生分析解决建设法规实际问题的能力,综合应用题考查学生分析解决多项或较为复杂的建设法规实际问题的能力。

(四)课程考核成绩

课程考核成绩由平时作业、研讨汇报和期末考核三部分组成,按20%、30%和50%的权重加权求和形成课程考核成绩,课程考核成绩四舍五入取整数,按优(90~100分)、良(80~89分)、中(70-79分)、及格(60~69分)、不及格(<60分)折算为五个等级。

(五)课程目标达成度评价

首先根据学生平时作业X、研讨汇报Y和期末考核Z三项成绩按20%、30%和50%的权重加权求和得到课程总成绩S,求得S100即为课程目标达成度(表6)。

根据表6,既可评价所有学生课程目标的平均达成度,也可评价每个学生的课程目标达成度;既可评价课程目标的平均达成度S100,也可按式(1)计算各分项课程目标达成度si。

si=xi*0.2+yi*0.3+zi*0.5Xi*0.2+Yi*0.3+Zi*0.5(1)

最后,根据达成度数值,对课程目标达成度按表7核定为六个等级(表7)。

课程结束后,发放课程教学效果调查表让学生对自己的学习产出情况进行满意度评价,根据学生自评等级,将全部学生自评等级加权求和,平均值作为学生自评的课程目标达成度,以此作为课程目标达成度评价的补充,为课程的持续改进收集信息。

(六)毕业要求指标点达成度

结合上述课程目标达成度si,毕业要求指标点权重qj和课程目标权重mi(表4),毕业要求指标点的达成度dj=qj×∑(si×mi)进行计算评价。式中,毕业要求指标点j=3.3, 6.1, 7.1, 8.2,课程目标i=1, 2, 3, 4, 5。

五、结语

根据建筑领域注册工程师执业能力素质、工程教育认证标准和专业规范要求,以土木工程专业建设法规课程为研究对象,研究了建设法规课程教学大纲研制过程中的若干重要问题,包括课程目标及其对学生毕业要求的支撑作用、主要教学内容及教学方法、主要考核环节及课程目标达成度评价。研究结论可为基于工程专业认证要求的土木工程、工程管理等专业的课程教学大纲研制提供重要的参考。

参考文献:

[1]李茂国,张彦通,张志英. 工程教育专业认证:注册工程师认证制度的基础[J]. 高等工程教育研究,2005(4):15-19.

[2]毕家驹. 中国工程专业评估的过去、现状和使命——以土木工程专业为例[J]. 高教发展与评估, 2005(1):40-42.

[3]沈蒲生,尚守平. 论我国注册工程师制度和土木工程教育与国际接轨[J]. 机械工业高教研究, 2000(4):69-71.

[4]苏永强,黄玲. 与注册工程师制度相适应的工程教育改革[J]. 广东工业大学学报(社会科学版), 2005(1):41-43.

[5]张云峰,詹界东,李文. 土木工程专业教学改革必须与国家注册工程师制度接轨[J]. 高等建筑教育, 2005(1):14-16.

[6]韩晓燕,张海英. 专业认证、注册工程师制度与工程技术人才培养[J]. 高等工程教育研究,2007(4):38-41.

[7]徐能雄,吕建国. 适应土木工程专业认证的培养方案与课程改革[J]. 中国地质教育, 2008(2):49-51.

[8]李凤臣,张丽娜,杨泽平. 以评估为导向的专业改革研究——以东华理工大学土木工程专业为例[J]. 东华理工大学学报(社会科学版), 2013(4):477-480.

[9]吴昌兴,阮建凑,陈自力. 基于注册工程师制度的土木工程施工课程教学研究[J]. 科教文汇(上旬刊), 2014(1):75-80.

[10]郭全全,周耀. 土木工程专业面向工程教育认证的教学改革研究[J]. 高教学刊, 2015(4):57-58.

[11]佘艳华,王德玲,黄文雄,等. 基于专业评估的土木工程专业毕业设计教学改革与实践[J]. 大学教育, 2016(9):152-153.

[12]杨佳玲,刘敏,范留明,等. 工程教育专业认证背景下的人才培养方案研究——以土木工程专业为例[J]. 教育现代化, 2017(42):16-17.

[13] 苏原,孙峻. 基于工程教育认证理念的土木工程专业课程建设探讨[J]. 高等建筑教育, 2019, 28(4): 73-78.

Key words: chartered engineer; engineering education accreditation (evaluation); professional specifications; syllabus; construction law

(責任编辑 梁远华)

作者:张友志 顾红春

给排水工程专业毕业设计论文 篇2:

新工科背景下厚基础宽口径“大土木”工程人才培养体系研究

摘要:四川大学土木工程专业遵循新工科建设理念,结合大工程观概念,为适应国家城镇化绿色发展战略对土木人才的需求,开展厚基础宽口径的大土木工程人才培養综合改革,在全国率先整合土木类四大专业,加强通识教育,重塑课程内涵,建立了全新的“大土木”工程人才培养体系。

关键词:新工科;土木工程;人才培养

一、工业革命与教育改革

工业革命与大学发展密切相关,工业进步重塑大学教育,大学教育反哺工业发展。经历数次工业革命,大学已从传统知识的传递者、新技术的传播者逐渐演变为新知识的创造者[1]。习近平总书记在2018年的APEC峰会上提出,新的科技革命和产业变革,将对人们的生产生活方式以及价值理念产生深刻影响,不应变、不求变将错失发展机遇甚至整个时代。面对互联网、大数据、人工智能等技术的出现,大学教育不进行变革,将无法为产业升级提供新的力量。陈宝生部长在2019年“不忘初心、牢记使命”的主题教育党课中提出,除了改革和创新,教育无路可走。第四次工业革命与新技术的兴起,对工程人才素质与能力提出了全新要求,工科教育改革势在必行。在此背景下,“新工科”以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为理念,以继承创新、交叉融合、协调共享为途径,致力于多元化、创新型卓越工程人才的培养[2]。在2019年10月26日的国际机械工程教育大会上,教育部高教司司长吴岩提出:“以新工科建设领跑高等教育变革,打造教育模式的创新区,争做高等教育改革的理论先锋。”

二、土木工程与大工程观

土木工程是关乎人类文明、国计民生与生活品质的永恒学科;是推动经济发展、社会进步与技术创新的支柱产业;是推进城市化进程、节能减排与可持续发展的开路先锋;是护卫防灾减灾、韧性建设与工程安全的重要保障,是工程科学中最早的一个分支。我国近年来的城镇化进程加速、基础设施完善和人民生活水平的提高,离不开土木工程的贡献。未来,随着信息化技术的发展以及可持续发展的要求越来越高,智慧化、绿色化、工业化将成为行业转型升级的关键。尤其是在“一带一路”倡议背景下,土木工程行业会继续与祖国同命运,与时代共发展。

美国麻省理工学院(MIT)院长Joel Moses提出“大工程观”(Engineering with a Big E)概念,针对传统工程教育过分专业化、科学化割裂了工程本身的问题,强调工程学科必须融合,要克服科学研究中的门类划分过细对工程教育的影响,整合社会、环境、生态、伦理、资源、人口和风险等领域知识,建设面向复杂工程系统的工科教育体系。“大工程观”引导了美国乃至全球的工程教育改革,获得了广泛认同。近些年,我国高等工程教育也不断探索改革,逐步走向国际化。2016年,我国工科教育整体加入“华盛顿协议”,融入世界工程教育体系,但与此同时,我国工科专业还普遍存在专业划分过细、知识陈旧、与社会需求脱节等现象,这种局面影响了面向未来高水平工程师的培养[3]。

解放以后受苏联教育体系的影响,我国土木类专业按行业与技术划分,设置众多窄口径专业,如:工业与民用建筑、道路与桥梁、矿山建设、铁路工程等等。上世纪90年代我国高校经历了大整合,大规模合并专业,但比较国际高水平大学专业设置,我国土木基建类专业仍然划分过细。目前教育部设土木、水利、交通三大类,土木类包含土木工程、给水排水科学与工程、建筑环境与能源应用以及建筑电气四个专业,除土木工程专业外,其余三个专业仍然沿袭了传统口径。土木类四个专业尽管内涵有区别,但工程对象相同,解决问题思路相同,具有一定的整合基础。同时,土木类与水利类、交通类专业也有相近的基础知识与共性的专业知识,在国际上大多为联合的专业。随着我国基本建设高峰的渐远,土建行业市场发展深刻变化,过去专业性工程公司逐渐向综合型发展,越来越少的机构仅仅从事某一特定类型工程建设(如房屋或者桥梁),对人才的需求也由过去的高度专业化转向复合型人才的需求。

2018年清华大学率先改革,将原有的土木工程、水利科学与工程、工程管理、交通工程、海洋科学与工程五个本科专业整合成新的土木、水利与海洋工程专业,实行“大类进大类出”的招生与培养。浙江大学也将土木、水利与交通工程整合,形成新的土木、水利与交通工程,实行“大土木”工程人才培养。此类通专融合、多方贯通的创新型人才培养体系代表了高水平研究型大学本科改革的方向,相对于国内几十年的细分专业模式是又一次重大进步,符合高等工程教育培养高层次人才的发展需求和规律。

三、四川大学实施厚基础宽口径“大土木”工程专业教育改革

(一)四川大学土木工程教育背景

四川大学是教育部直属全国重点大学,是国家布局在中国西部重点建设的高水平研究型综合大学,由原四川大学、原成都科技大学、原华西医科大学三所全国重点大学经过两次合并而成。四川大学学科门类齐全,覆盖了文、理、工、医、经、管、法、史、哲、农、教、艺等12个门类,有34个学科型学院及研究生院、海外教育学院等。现有博士学位授权一级学科47个,专业学位授权点32个,本科专业131个,博士后流动站37个,国家重点学科46个,国家重点培育学科4个,国家临床重点专科45个,是国家首批工程博士培养单位。学校进入ESI排名全球前1%的学科领域17个,其中化学、材料科学、临床医学学科领域进入全球前1‰。2017年入选国家世界一流大学建设A类名单。四川大学的多学科综合性的特点,为土木工程厚基础宽口径的教育改革提供了良好的条件。

四川大学土木工程专业拥有土木工程一级博士学位授权点、岩土工程国家级重点学科、土木工程一级省重点学科、教育部特色专业、四川省卓越工程师教育培养计划专业以及土木工程博士后流动站。2007年首次通过住建部土木工程专业教育评估,2017年成为我国工程教育加入“华盛顿协议”后首批通过评估(认证)的专业;拥有一个教育部重点实验室、两个四川省重点实验室和一个四川省国际合作基地,是四川大学“双一流”重点建设学科。

学校响应教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见(【2019】6号),进行了深度改革和专业整合,致力于集中力量办人民满意的教育,办一流的学科和专业。响应国家号召,适应时代需求,四川大学土木工程专业的发展具有良好的整合条件和基础。土木工程系1986年创建时有土木工程专业和给水排水工程专业。随着人员的增加,条件的改善,2011年从土木工程系分出部分老师组建工程造价专业和建筑环境与能源应用工程专业。2008年起至今,四川大学建筑与环境学院土木工程类专业实行大类招生,经过一年的共同培养再分为土木工程、工程造价、给排水科学与工程和建筑环境与能源应用工程四个专业,在大类培养方面积累了丰富的经验。这为今天四川大学“大土木”工程的整合改革,实行“大土木”工程人才培养创造了有利条件。

(二)厚基础宽口径“大土木”内涵

2019年,面对新时代高等教育改革的需要,遵循国家“立足当下、瞄准未来、主动变革”的新工科建设理念,结合“大工程观”概念,四川大学利用学科优势,围绕城镇化建设,对土木工程大类下的四个专业进行整合,重塑专业内涵,探索新时代厚基础宽口径的“大土木”创新人才培养。

1.培养理念:秉承四川大学一贯“以人为本,崇尚学术,追求卓越”的现代大学办学理念,“大土木”人才培养强调加强通识教育,拓宽专业口径,通专融合、技管并重、多方向贯通。

2.培养目标要综合。四川大学“大土木”人才培养目标是具有崇高理想信念、深厚人文底蕴、扎实专业知识、强烈创新意识、宽广国际视野的土木工程领域综合型创新型高级工程技术与管理人才。培养出的人才是即懂技术又懂管理,即懂结构又懂城市水还懂暖通的多面型复合型人才。

3.专业口径要宽厚。与以往的土木工程专业比较,“大土木”的学生,知识结构要覆盖整个土木行业。在知识的构建上,围绕城市建设,以房屋建筑为基本对象,覆盖建筑结构、市政桥梁、地下工程、城市水系统工程、建筑环境、建筑能源等领域。涉及土木行业的设计、结构、造型、管理、造价,还包括水、电、气、风、热等等的基本知识,学生都要掌握。

4.办学特色:厚基础、宽口径、跨学科、国际化。依托四川大学多学科优势,以通识教育和工程教育为基础,打牢学生的专业基础,鼓励学生跨专业跨学科修读相关课程,提高学生的专业视野和知识面,积极引导学生参加国际交流,拓宽学生国际视野。

(三)“大土木”人才培养体系

四川大学建筑与环境学院以强化通识教育,实行宽口径“大土木”人才培养为突破口,制定了新的土木工程专业培养方案,建立“校级基础课+大类平台课+模块方向课”框架体系,从制度上保证“厚基础、宽口径”人才培养模式的根本性变革。同时协调宽口径与有限学分的矛盾,整合相关课程,改革课程内容,形成了一批宽口径的核心课程,并面向未来,吸收高新技术,增设系列前沿性的新课程。

1.厚基础实现途径

四川大学学科门类齐全,具有为学生提供各种课程的环境。近几年,四川大学十分重视课程建设,万门课程初具规模,只要学生需要,就能在校内找到所需课程。特别是学校建立了丰富的通识课程资源,通识课程资源涵盖文明演进与人类思想、科学发现与技术革新、文学修养与艺术鉴赏、生命关怀与公共责任、国学经典与中华文化、社会治理与全球视野等六大模块的教育内容。

四川大学大土木工程专业的学生,通过通识教育,可以为打牢崇高理想信念、深厚人文底蕴的培养奠定了坚实的人文教育基础。通过工程基础、力学基础、信息化基础和专业基础四大模块(图1)的学习,为学生打牢了宽厚扎实的基础专业知识。通过修读其他学科的课程,如法律、经济、管理、伦理等课程,为学生打牢了提高综合能力的基础。这样形成了四川大学厚基础“大土木”人才培养模式。

2.宽口径途径

新工科建设需要从原来的“学科导向”转变为“产业需求导向”,改变传统的“专业分割”实现“跨界交叉融合”,从原来的“适应服务”定位转变为“支撑引领并重”。在此方针指導下,四川大学围绕城市建设、立足产业实际需求,结合自身师资特点,设置建筑结构、市政桥梁、工程管理、城市水系统、建筑环境和能源5个主修模块,进行宽口径人才的培养。与此同时,结合行业发展和现代科技进步,瞄准未来,设置生态环境与可持续发展、智能建造与管理、绿色建筑、建筑韧性与防灾、装配式建筑5个拓展模块,不但确保高等教育知识体系的及时更新,也发挥了新时代高等教育“支撑引领”并重的关键作用。最后,通过一系列跨学科联合毕业设计、“智慧建造”“SUSP”“可持续城市发展”“工程合同法律制度和案例纠纷”等跨学科创新项目制课程的设置,培养学生的“大工程观”和跨学科思维,以提高学生解决复杂工程问题的创新能力,如图2所示。

3.知识体系构建

围绕前述培养目标和改革思路,四川大学土木工程人才培养知识体系基本构架为:大一大二课程设置为校级平台课(共38门73学分)和厚基础大类平台课(共34门53学分),大三主要围绕主修模块课(5个主修模块,每个模块26学分,每个学生至少完成一个主修模块),大四为拓展模块课(5个拓展模块,每个模块6分,每个学生至少完成一个拓展模块)和毕业设计环节(12学分),共计170学分,具体如图3所示。

1)校级平台课

依托四川大学深厚的人文底蕴与多学科优势,利用校级通识课、自然科学基础课、跨学科创新课的优质平台,培养工科学生的人文底蕴、家国情怀、科学精神以及跨学科合作能力。该类课程共计73学分,占总学分比例的42.94%。

2)大类平台课

为适应新工科背景下“大土木”人才培养,打破原有按不同方向设置基础课程壁垒,开设土木大类平台的核心课程包括:理论力学、材料力学、结构力学、工程流体力学、工程热力学、土力学、画法几何与工程识图、工程测量、工程地质、基础工程、结构设计原理、工程经济、工程项目管理等。涵盖工程基础、力学基础及专业基础的多门课程。该类课程共计53学分,占总学分比例的31.18%。

3)专业模块课

为满足土木工程专业评估的基本课程与知识点要求,尊重学生个性化发展,采取模块化的课程设置,分为五大主修模块和五大拓展模块,学生可根据自己发展需要任一主修模块和任一模块拓展模块进行修读,完成22学分的必修课程和6学分的选修课程。该模块课程共计32学分,占总学分比例的18.82%(见表1)。

四、结语

美国工程院发布的《2020的工程师:新世纪工程的愿景》中提出:优秀的分析能力、实践能力、创造力、沟通能力、商业和管理知识、领导力、道德水准和专业素养、终身学习等是未来工程师应该具备的素质。面对飞速发展的信息技术和科技产业革命,土木工程人才培养面临巨大挑战。四川大学土木工程专业围绕国家需要,行业期待市场要求等进行了深层次的改革,努力提高人才培养质量,为国家建设输送高质量的复合型人才。一个好的培养人才的结构和方案,必须经过长时间的探索和实践一个专业的建设也是全方位参与和配合的,任何一个环节出现问题,都会影响专业建设的质量。四川大学土木工程专业在重新架构知识体系和培养方案的前提下,还有很多工作需要创新和提高,比如还要进一步加强师资建设,使老师的教育教学理念与“大土木”一致,比如课程建设,必须符合“大土木”建设的要求。但四川大学土木工程专业毕竟迈出了最关键的第一步,这是从零到一的一步、从无到有的一步。

参考文献:

[1]任羽中,曹宇.“第四次工业革命”背景下的高等教育变革[J].中国高等教育,2019(5).

[2]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(3).

[3]王天亮,张永满,卜建清.“大土木”背景下道路与铁道工程课程群建设[J].才智,2013(20).

[4]袁烽,赵耀.新工科的教育转向与建筑学的数字化未来[J].中国建筑教育,2017(Z1).

作者简介:兰中仁(1974—),男,漢族,江西南昌人,硕士研究生,四川大学建筑与环境学院副教授,研究方向为大学生思想政治教育、大学教育教改工作。

熊峰(1963—),女,汉族,湖北武汉人,博士研究生,四川大学建筑与环境学院教授,研究方向为工程结构数值分析、工程结构抗震性能研究等。

吴雨珊(1988—),女,汉族,四川巴中人,硕士研究生,单位为四川大学建筑与环境学院,研究方向为教学管理。

董娜(1976—),女,汉族,山东枣庄人,博士研究生,四川大学建筑与环境学院副教授,研究方向为智慧建造与管理。

张炜(1981—),男,汉族,四川内江人,博士研究生,四川大学建筑与环境学院副教授,研究方向为建筑节能。

阎慧群(1976—),女,汉族,河北秦皇岛人,博士研究生,四川大学建筑与环境学院讲师,研究方向为装配式建筑、新型材料结构性能、再生材料性能等。

(责任编辑:王宝林)

作者:兰中仁 熊峰 吴雨珊 董娜 张炜 阎慧群

给排水工程专业毕业设计论文 篇3:

给排水科学与工程专业实践创新平台建设与探索

[摘 要] 给排水科学与工程专业现有的实践创新体系在教学中难以满足新工科专业要求的“新”。基于安徽建筑大学实施的卓越工程师教育培养计划及通过工程教育专业认证的基础,分析给排水科学与工程专业在创新平台建设方面存在问题和建设思路,论述实践创新平台对学生创新能力和工程能力培养的重要性。从安徽建筑大学给排水科学与工程专业的创新现状入手,从更新理念、优化结构、改革模式以及保障质量等方面分析和阐述创新教育平台的建设模式,论述新工科背景下给排水科学与工程专业创新创业人才的培养对于专业发展乃至学校的创新发展的作用和意义。

[关键词] 新工科;给排水科学与工程;实践创新平台;创新创业;工程实践教育

[基金项目] 2020年度安徽省教育厅,安徽省高等学校质量工程项目“水质工程学MOOC”(2020mooc099);2020年度安徽省教育厅,安徽省高等学校质量工程项目“水质工程学教学团队”(2020jxtd061);2020年度安徽建筑大学校级质量工程项目“水质工程学A2”(2020xjmk09)

[作者简介] 奚姗姗(1982—),女,安徽合肥人,博士,安徽建筑大学环境与能源工程学院高级工程师,主要从事水污染控制、水环境保护研究。

一、概述

2017年,教育部发布《关于开展新工科研究与实践的通知》[1]和《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》[2]。两个通知明确了新工科研究和实践的主要内容、组织形式和时间安排。同时也明确了新工科研究和实践的方向,紧紧围绕工程教育改革的新理念、新結构、新模式、新质量和新体系,结合我国现有工程教育的发展现状和历史,总结历史经验和教训,在卓越工程师教育培养计划、工程教育专业认证制度等工程教育基础上,进行新工科研究与实践。新工科要求的实践能力和创新能力培养,与现行的卓越工程师教育培养计划和工程教育专业认证制度的能力是一致的,并在二者的基础上进行进一步的提升。

二、新工科建设中实践创新平台的重要性

新工科建设人才培养是在卓越计划基础上更深层次的提升,也是国内目前急需的具有工程实践和创新能力的专业人才[3]。如何在工程实践和专业实践中让学生发挥主观能动性,通过发现问题、解决问题和总结经验的培养,提高学生的工程实践能力、团结协作能力和创新能力,这也是今后高等教育发展的方向,是进一步提升教学质量的关键所在[4]。实践是培养创新人才的根本[5],实践创新平台建设为创新创业教育改革发展和实践中探索“新”教育模式体系奠定基础。

1.有利于学生与社会发展接轨。随着现代工业突飞猛进的发展,工程领域相关专业的联系和相互作用越来越重要[5]。如给排水科学与工程专业人才要具有解决实际工程复杂问题的能力,意味着人才的培养趋向于培养高层次专业人才,且具有创新精神、团队合作能力、沟通表达能力、工程项目管理能力及终身学习能力等。工科毕业学生所具备的上述能力,需要学生在工程实践教育中不断积累和提炼。

2.有利于学生系统化学习。现在学生在学习过程中形成不了一个系统化体系,在培养方案设计中,各门课程授课教师由于专业差异的存在,导致只针对本专业课程进行教学。创新实践平台可以为学生创造系统化的学习过程,如学生以取水泵站设计为例,从项目的设计意义、项目方案设计、项目成果完成,这是一个非常系统的复杂工程,学生需要有分析和解决复杂问题的能力,通过对水文分析、水工程结构、泵站选择、电气设备等知识进行有效综合运用,才能顺利完成设计目标,从而完成对相关知识的系统化学习。同时,整个设计过程也是学生自我完善、自我提升的一个过程[6]。

3.有利于学生创新能力培养。创新实践平台的建立主要是为了培养大学生实践创新能力和团队合作能力。学生以创新实践平台为依托,根据自身专业兴趣和创新创业项目等研究需要,各种不同相关专业就某一共同问题进行探讨和实践,可以加强独立思考问题和团队协作解决问题能力的培养。如在某个国家级大学生创新项目中,研究小组需要查阅各类文献资料,共同研究技术方案,设计实验方案,为项目顺利完成进行实验分工。在此过程中,需要参与的学生之间相互学习、相互协调和相互团结,为了共同目标发挥自身潜力,以团队总任务为目标,将所有人的个人承担任务有机结合,从而培养学生团队合作能力、沟通表达能力、工程项目管理能力及学习能力,同时提高学生的创新能力。

三、我校给排水科学与工程专业创新教育现状

安徽建筑大学是以土建类学科专业为特色的地方综合性大学,始建于1958年。给排水科学与工程专业于1985年开始招生,2012年列入教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”。经过近七年的实践,对本科教育培养计划中实践教学内容、实践教学方法和工程实践能力培养模式等进行大胆的改革与创新。第一,优化专业培养目标,以培养具有创新精神的高级工程技术人才为主要目标;第二,加强学生实践动手能力培养,以校企合作模式完成专业要求的八个初步设计;第三,毕业设计从课题设置、选题要求、设计过程以及毕业答辩,采用校内导师和企业导师合作方式完成;第四,学校为加强学生创新创业能力的培养,积极鼓励学生在教师指导下参加国家级和省级各类创新创业项目、社会实践与社会调查等,提高学生的创新和实践能力。

但改革和创新中也存在一些问题,未形成完整的创新创业教育体系,提高学生工程实践能力和创新能力的效果不够明显,学生创新创业能力未达到预期目标和要求,与工程教育改革的新信念、新结构、新模式、新质量和新体系还存在一定差距。

1.虽根据专业建设需要建设了校外实践基地和校内实践基地,但设备资源有限,缺少先进的管理方式,校外基地没有激发大学生创新的积极性,影响合作发展。目前,本校给排水科学与工程专业按照卓越工程师人才培养实施方案的要求,与省内10余个单位签订“卓越工程师教育培养计划校企联合培养协议书”,旨在进一步完善人才培养和实践教育。但在实际操作中企业参与程度和积极性不高。结合建筑给水排水工程课程教学体系改革,增加建筑给水排水实践基地,建成楼宇恒压供水系统实验装置、自动喷淋灭火系统实验装置、建筑给水系统节能优化研究系统和排水管道水力工况研究装置等6套装置,填补给排水科学与工程专业办学以来在建筑给排水实验方面的空白。

2.现有实践教学体系虽有改善,但仅针对性增加相关创新创业实践课程,没有形成系统性和可操作性的创新创业教育体系,严重影响大学生创新创业能力培养。如本校给排水科学与工程专业在2017年培养方案修订中设置了“创业基础”和“大学生就业创业指导”两门课程,安排在必修课程的通识教育课程中,通过课程教育加强学生对创新创业教育的认识,但课程均由学校就业指导中心教师负责授课,有一定的专业局限性。

3.现有的教师队伍虽也指导大学生创新创业项目,但水平参差不齐,加上指导教师动力不足,学校也缺少相关的激励机制,影响了校内教师参与创新创业的主观能动性。2018年5月,在大学生创新创业训练计划项目申报中,2016级给排水科学与工程专业学生在专业教师指导下,获得国家级大创项目立项5项,省级大创项目20项。由于缺少对项目过程监督管理的有效方法,致使多数项目实施进度较慢和结题质量不高。

4.学校虽制定了大学生创新创业管理计划和经费管理办法等,但学生参与创新创业的动机和目的仅是为了项目立项、为评奖评优进行加分。学生一开始对项目兴趣很高,但受学校条件、实践条件以及学习任务影响,其积极性随着项目实施大大下降,影响学生参与项目的积极性[7]。

四、实践创新平台建设与探索

创新教育平台的搭建需要软硬件相结合,需要从学校的创新体制入手,加强工程实践教育基地建设,在实施过程中,不断进行总结和完善。创新能力和工程实践能力是新工科专业建设的主要目标,也是卓越计划2.0要求的核心能力[8]。符合新工科建设要求的创新教育平台的构建,需要从更新理念、优化结构、改革模式以及保障质量等方面入手。结合本校给排水科学与工程專业卓越计划实施以及专业认证现状,探索如何提升实践创新模式,以适应新工科建设要求。

1.强化实践创新理念。创新创业教育的前提条件是构造完整的创新创业教育课程体系,要从课程设置、教学手段、教学方式等方面对其进行改进。设置学科前沿课程、创新创业实践课程、综合性课程等,有利于促进学生对创新创业的兴趣。另外,在课程大纲编制过程中,摒弃以前传统的按照教科书章节进行编制的做法,探索相关专业课程学习以问题和研究课题为导向的培养模式,按照课程实际内容和专业热点进行课堂教学和讨论,如在“水资源利用与保护”课程介绍中国水资源时,结合现在国内很多城市每到雨季出现的“看海”现象,让学生从分析产生这种问题的原因以及如何解决这些问题入手,进行深入思考和资料搜索。这种带着问题的学习方式有助于提高学生的研究兴趣和创新精神。

同时,还需要学生积极参与创新创业活动。在2019版培养方案的设置中,专门增加了选修部门的学分,用于素质拓展与创新课程,包括创业模拟实训、给排水专业创新设计、应用项目设计、水工艺流程设计、创业实践活动、大学生创新创业训练计划项目、科技成果或发明专利,以及科技制作、给排水专业调查(调研)报告等。这些活动的开展将有效促进学生参与创新创业活动的兴趣,并大大提升学生独立思考问题和解决问题的能力,在实践过程中也培养了学生的团队协作和沟通能力,将创新理念深入学生思想。

另外,在大学生创新创业申报过程中,学生根据自身兴趣,利用相关专业知识,多专业(如数学、管理、化学、材料、人文和计算机等)学生结合的方式申报大创项目。参与学生从文献查询、项目申报书撰写、现场答辩等各个环节全部作为主力,从而可以提高学生的查新能力、阅读能力和撰写能力,同时也加强不同专业学生相互之间的团结协助和交流能力,并提高对专业“新”发展模式的认识,实现专业之间交融,促进“新生”工科发展。

2.优化实践创新基地。工程教育的核心就是实践,一切创新的先决条件是实践,唯有不断加强实践才能更有效地促进创新。工程实践教育基地是新工科建设的必需条件,也是卓越计划2.0的基础条件。由于新工科建设决定性的“新”,会使得目前以卓越工程师建设的实践体系存在资源严重不足的情况。一是专业用于实践教学的设施、场地和经费不足;二是缺少新工程新专业教育要求的仪器设备、实验场所;三是校内专业指导教师及高级技术人才的缺乏。

在新工科建设要求下,给排水科学与工程专业的工程实践教育基地需要进一步完善,原有传统行业已经不能满足新工科专业实践要求,特别是新工科要求的新技术和新产业,是专业目前所紧缺的。下一步打算与省内给排水和环境工程专业相关的高新技术企业进行合作,建立校外新技术和新产业领域方面的实践教育基地,将学生有条件的输出,深入到一线相关不同行业开展实践教育。另外考虑联系其他高校新工科专业建立的国家级工程实践教育基地,每年分批次安排学生进行实践学习。

3.改革创新实践教育。新工科建设中师资队伍是学科专业建设的核心力量,创新教育模式的改革取决于教师队伍建设的质量,因此在引进或聘用校外导师时要特别注重专业教师的学科背景、年龄结构、学缘结构、知识结构以及工作经历等。

安徽建筑大学作为一所以土建类学科专业为特色的综合性大学,工科教育是学校的基础,同时涵盖管、理、艺、文、法、经等其他学科门类。学校专业的多样性为“新型”工科的实现奠定了优质基础。学校发展领域主要集中在安徽省内的经济和产业相关领域,未来将从服务地方走到面向全国。随着“一带一路”的发展,学校的专业发展也要走出去。给排水科学与工程专业的发展建设与国家、行业、地方经济等的发展密不可分。

4.保障实践创新质量。完善的创新管理制度是确保大学生开展创新创业教育的有力保障。学校在创新教育管理制度方面进行了一些探索和实践,如制定《安徽建筑大学大学生创新创业训练计划项目管理办法》,明确项目申报条件、申报与管理、项目经费管理、项目成果管理以及工作量和学生成绩认定;制定《安徽建筑大学大学生学科专业竞赛管理与奖励办法》,明确学科专业竞赛的组织与管理、竞赛经费、成果管理和竞赛奖励等;制定《安徽建筑大学社会实践与课外创新学分认定办法》,明确学生社会实践活动课外创新活动的分类界定和学分认定,并根据专业教师实验课程,对本科实验中心安排开放性实验,面向全校师生开放。

五、結语

新工科背景下给排水科学与工程专业人才创新创业的培养对于专业发展乃至学校的创新发展具有重要的作用和意义。面对国家进行创新发展战略规划时,给排水科学与工程专业要紧跟时代发展步伐,做好创新创业人才培养工作,就需要不断加强专业实践创新平台建设。

参考文献

[1]教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].(2017-02-20)[2021-01-21].http://www.moe.gov.cn

/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html.

[2]教育部办公厅关于推荐新工科研究与实践项目的通知[EB/OL].(2017-06-21)[2021-01-21].http://www.moe.gov.cn

/srcsite/A08/s7056/201707/t20170703_308464.html.

[3]崔振铎.把能力培养作为提高工程教育质量的关键[J].中国高等教育,2012(23):38-39.

[4]李焱斌,黄玮,赵恒华.地方高校提升工科学生工程实践能力的研究与实践[J].实验技术与管理,2013,30(9):166-169.

[5]卞军,蔺海兰.基于大学生创新能力培养的多维实践平台建设探讨——以西华大学为例[J].中国成人教育,2016

(8):106-108.

[6]李宁.基于科技竞赛平台的大学生创新能力培养模式探讨[J].当代教育理论与实践,2012,4(6):70-72.

[7]陈玲,徐晓艳,林杭.工科大学生创新创业教育综合实践平台建设与实践[J].实验室研究与探索,2017,36(12):180-

184+197.

[8]林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究,2012(5):1-17.

Construction and Exploration of the Practice and Innovation Platform for Water Science and Engineering Major

XI Shan-shan, HUANG Jian, ZHANG Hua, YANG Hou-yun, ZHANG Yong

(School of Environment and Energy Engineering, Anhui Jianzhu University, Hefei,

Anhui 230601, China)

Key words: “emerging engineering education”; water science and engineering; practice and innovation platform; innovation and entrepreneurship; engineering practice education

作者:奚姗姗 黄健 张华 杨厚云 张勇

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