满足人民群众对美好生活的向往是我们党和国家的奋斗目标。给水排水作为为实现这一奋斗目标提供基础条件保障的行业之一,担负着重大责任,并伴随国家的重大需求和技术革命的推动,在日新月异地快速发展。行业发展离不开人才。为行业提供核心人才支撑的给排水科学与工程专业(以下简称给排水专业),近年无论在规模上还是质量上,都有了长足的进步。在办学规模上,目前全国给排水专业办学点已经达到近200个,年招生数和毕业生数都过万人,在校生4万多人。在办学质量上,经过多年改革,确立了以实现水的良性社会循环为理念,以水分析化学、水处理生物学、水力学等为核心基础课程的专业知识体系:形成了由“给排水科学与工程专业本科教学质量国家标准”(以下简称专业标准)、“给水排水工程(给排水科学与工程)专业规范”(以下简称专业规范)、“全国高等学校给排水科学与工程专业评估认证文件”、“卓越工程师教育培养计划给水排水工程专业(给排水科学与工程专业)本科培养标准”组成的人才培养标准体系,走上了规范化办学之路。这些都为培养专业人才创造了条件。

在高等工程教育领域,教育部近年提出新工科建设要求。新工科建设与行业发展的新要求是一致的。对于给排水这样的传统工科专业,新工科建设就是要研究新的人才需求,进行新的改革。伴随行业的不断发展进步,专业改革与建设永远在路上。我们需要研究的是:行业有哪些新发展、对人才有哪些新需求、在新工科建设背景下给排水专业如何进一步改革以适应新需求。

近年,给水排水行业呈现快速、多元化发展趋势,已经脱离传统的土木工程框架,大量吸收信息科学、材料科学、控制科学等现代科学技术成果,逐步走向设备化、装备化、仪表化、信息化、智能化,工程与社会、经济、管理的结合日益紧密。这些新发展,必然使行业对高级专门技术人才的需求产生新的变化。以下仅举几例典型的代表性情况。

2017年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确了我国新一代人工智能发展的战略目标。伴随智能化技术的进步,给水排水行业的“人工智能+”技术,即智慧水务或给水排水智能化技术的研究与应用得到了快速发展,包括智能化检测监测技术、水厂的智能化运行与管理、管网的智能化模拟与监控、大数据采集与应用、智能化计量与用户服务等等。这些新技术突破了传统给水排水技术的范畴,与互联网(物联网)、自动化、大数据、智能算法等高新技术密切相连,成为给水排水行业技术发展的主导趋势之一。要保证这些技术合理的高质量的运用不能仅靠给排水专业人才,必须大量吸纳相关的专业人才加盟给水排水行业。但是在给排水专业和相关专业人员之间,应该有一个良好的互动或接口,给排水专业人员应能提出相关的技术需求,再由智能化的专业人员来具体实现,这就需要不同专业之间的相互了解。然而在业内普遍的现象是:给排水专业背景的技术人员不甚明了智能化技术及其进展,难以提出深入的应用需求;而智能化相关专业的技术人员对给排水工艺又缺乏认识,也难以准确满足给水排水行业对智能化的期许。这一脱节现象影响了智能化技术在给水排水行业更深入的应用与创新,也可能因此产生“花架子”工程。为了解决这一问题,给排水专业已经将“给排水工程仪表与控制”列入专业核心课程,但是在智能化相关知识方面仍显薄弱,难以很好满足行业智能化技术发展与应用的需求。培养一批既懂给排水工艺技术、又了解智能化相关技术的高级技术人才是当务之急。

近年,业内出现了若干新的热点问题,包括海绵城市建设、综合管廊建设、黑臭水体治理等。这些问题中涉及的单项专业技术基本还是在给排水专业的知识范畴内,但需要以系统化的思维运用专业知识,考虑综合解决方案。诚然,上述热点问题的系统化解决方案有些是业内近年产生的新思路,需要通过研究来解决。但是,在专业人才培养方面的不足也是不容忽视的。如前所述,在近年的专业改革中已经确立了以实现水的良性社会循环为理念的行业发展观,所谓水的良性社会循环,就是将给水排水作为一个整体水循环体系,考虑综合解决方案。专业名称由“给水排水工程”变更为“给排水科学与工程”就是这一理念的体现。然而,在以往的专业改革实践中,较多地偏重于课程知识体系的丰富与完善,较多地关注解决水问题的单元技术,忽视了系统化理念在教学中的具体落实。为了适应行业的新需求,更好地解决这些热点问题,亟需在专业教学中切实落实水的良性社会循环的理念,强化水问题系统整体解决的思想,培养具有系统化理念和知识的行业高级专门人才。

伴随各种大体量、超高层建筑如雨后春笋般的出现,对建筑给水、建筑排水、建筑消防等提出了更多新要求,产生了很多新技术;建筑给水排水的关注范围也由建筑本体扩大到了建筑小区,即配套的小区水系统;建筑及小区水系统作为保障水质的最后一公里,水质问题受到了空前关注。在科研领域,近年也一改以往认为建筑给水排水缺乏可研究内容的观念,先后有多项相关研究列为国家水体污染控制与治理科技重大专项、国家重点研发计划项目等国家级研究计划中。在人才培养方面,已经产生了我国第一位以建筑给水排水为研究方向的博士。建筑设计院等各类相关单位对给排水专业人才的需求已不是可有可无,而是不可或缺。在相关的公用设备工程师(给水排水)考试中,建筑给水排水的考题分值比重占了40%。在就业市场,对建筑给水排水人才的需求旺盛,长期在对给排水专业人才的总需求中占有较大的比重。这些都说明在给排水专业人才培养中,应对建筑给水排水方面的内容给予更多的关注和重视。然而,目前在各校的培养方案中,对此均显不足,相关师资力量薄弱。提高对建筑给水排水方向重要性的认识,加强对建筑给水排水方面高级专门人才的培养刻不容缓。

当今的给水排水行业已不是单一由国家投资建设与运营的纯公益行业,投资多元化已成常态;企业均十分关注成本控制对经济效益的影响;随着企业规模扩大,经营内容庞杂、技术日趋复杂,对工程经济与工程管理要求也在提高;给排水企业走向国际亦是国家“一带一路”倡议的组成部分。给水排水工程的投融资等都需要具备给排水工程专业技术的人员参与;行业发展也需要大量具有给排水专业知识的技术管理人才。然而传统的给排水专业教育偏重于专业工艺技术,培养的专业人才以技术型为主,经济与管理知识薄弱,与行业的经济和管理需求存在差距。尽管通过近年的改革,增加了一些这方面的教学内容,包括开设水工程经济等课程,但仍显不足。如何加强培养既懂专业工艺技术,又懂工程经济与工程管理的高级技术/经济与管理复合型人才,是有必要研究解决的。

前述所列举的行业需求与人才培养实际的差距仅是部分典型例子。面对这些差距,给排水专业怎么办?这是必须正视与思考的问题。

给排水作为一个专业,学时有限,不可能无限扩大教学内容,不能把包括上述列举的所有新技术与需求全部纳入专业教学计划;随着科学技术的爆炸式发展,专业分工也日益细化明确,不能要求一个给排水专业的毕业生既能设计给排水工艺系统,同时又能设计相关的智能化系统,还通晓经济管理。上述列举的各种人才新需求,不是所有业内单位都共有;这些新增知识点,也不是每个给排水专业的学生都需要掌握。从总体的需求量上,对给排水专业人才的知识结构要求,还是以掌握给水排水工艺技术为主体,亦即给排水专业主要培养的还是行业工艺技术人才。但是以上的新需求又是客观存在的。

认真研究给排水专业标准和专业规范等办学规范化文件,可以发现这些文件都强调了“鼓励各个学校依据自身办学定位和人才培养目标,以适应社会对多样化人才培养的需要和满足学生继续深造和就业的不同需求为导向,在满足人才培养基本要求的基础上,准确定位,办出特色”。事实上,在这些文件中,仅规定了主要必修课程的最低学时要求,给各校特色化培养留出了较大的空间。以水质工程学为例,规定的最低学时是64学时,但是许多学校都开设到100学时以上,甚至达到128学时。对于不是以解决水质问题为主要培养目标的学校,适当压缩水质工程学的学时是可能的。其他很多课程也有类似的情况。这些压缩下来的学时就可以用来开设一些新的课程。一些学校的人才培养实践,使用这些可特色化利用的学时开设了专业方向课程,已取得了一些有益的经验。因此,从全国布局的角度,各学校应根据自身特点和办学定位,在满足给排水主要课程基本教学内容和基本学时要求的前提下,考虑主要人才培养方向,或设置若干专业方向,形成主要服务于某些特色需要的专门人才培养模式,如上面提及的智能化方向、建筑给水排水方向、给水排水工程经济与管理方向。另外,从给排水专业教育的面上考虑,实现水的良性社会循环的理念、水问题系统化解决的思想,是所有给排水专业学生都应该具有的理念,要在培养过程中得到有效落实,相关教学内容应该得到加强,当然在有些学校也可以进一步深化形成水系统工程特色方向。

制订上述专业方向的培养方案,不是简单的增加或减少几门课程、也不是简单的课程学时增减,而应该是一个全新的人才培养方案优化过程。在有限的学时内,要适度压缩或精练某些传统专业课程内容,但要保证专业标准和专业规范内规定的基本内容得到落实,腾出的学时用于增加特色方向课程。特色方向应该建立系统化的知识体系,涵盖该方向涉及的专业基础知识和专业知识,以及相应的实践环节。特色专业方向应有合理的培养目标,对增加的专业方向知识应有适度的深度要求。例如,对于智能化方向,不是要以给排水专业人才取代智能化专门人才的工作,而是应以掌握给排水基本知识为主,以智能化相关知识为辅,达到能从给排水专业的角度与智能化专业人员沟通交流、共同提出技术目标和技术方案的水平,智能化技术的具体细节设计及实现则是其他相关专业人员的任务;对于建筑给水排水方向,应在全面掌握给排水工艺基本技术的基础上,重点掌握建筑给水排水的相关技术,达到具体实施相关工程设计、施工、运营管理的水平;对于给水排水工程经济与管理方向,应在全面掌握给排水专业基本知识的基础上,兼具工程经济和工程管理的基本知识,能与工程经济或工程管理专业人员一起,相互配合进行给排水工程的投融资、经济技术管理等工作;对于给排水系统工程方向,应充实系统规划与管理的知识,强化水问题的系统化解决思想,加强结合海绵城市、综合管廊等的案例教学。

(1)给排水科学与工程专业已有近70年的办学历史,专业建设经过几代人的持续努力,达到现在的规模和水平,专业建设中积淀了宝贵的人才培养经验,培养出了大量高级专门技术人才,包括产生了一批院士、大师等行业顶级人才,为行业发展提供了强有力的人才和技术支撑。给排水科学与工程专业是给水排水行业的宝贵财富,也是行业不可或缺的组成部分,后人要倍加珍惜和做好传承,并结合行业的发展而发扬光大。

(2)无论是拓展已有专业知识,还是建设新的专业方向,都是在既有给排水专业基本教学体系下的深化或拓展,是在符合专业标准和专业规范基础上的特色化发展,而不是废除既有的给排水专业,也不是办新专业,更不是“另起炉灶”,这完全符合国家新工科建设思想。无论专业如何改革,都应坚持给水排水工艺技术的核心主体性。给排水专业的核心任务是为行业的主干工艺提供人才支撑,这仍是人才需求的主要方面。其他相关专业的发展及相关技术在给排水专业中的融合是主干工艺的配套和辅助。专业虽不断改革,但其核心内涵不变,就是:服务于水的良性社会循环的理念不变;以化学、生物学和水力学为专业核心的技术基础不变;服务于给水排水行业、作为给水排水行业人才和技术支撑的主导专业的地位不变。以满足行业发展需求为目标的专业改革,是对给排水专业的发展与深化的改革。

(3)行业发展和专业改革是协调互动的。从宏观上,行业技术发展和人才需求变化是永恒的,是专业改革的动力所在;专业改革也是持续不断的,给排水专业近70年的发展历程就是在不断改革中自我完善的过程。行业发展推动专业改革,专业改革又促进了行业发展。正是在这一互动过程中,给排水专业在不断发展、不断追求卓越。

(4)但是从人才培养规律出发,在操作层面上,专业改革又应是阶段性递进的,专业教育教学应在一定时间内保持相对稳定。行业发展和专业改革的关系,可以分几种情况:对较小的行业技术变化,可以以专业教学中适当补充新内容的方式,或以增开一些新技术选修课的形式融入专业教学中;对于积累到一定程度的行业新技术发展,可以采用更新修改人才培养方案或如上文所述的增设专业方向的方式融入教学;当行业技术发展到一定程度,专业教育进一步拓展和丰富,时机成熟时,不排除考虑将给排水专业拓展为一个专业类。

给水排水行业技术的发展,对人才提出了新的需求,为给排水专业提供了不断改革的动力。给排水专业将始终坚持改革进取,各校可结合自身人才培养定位和办学特色,通过不断优化人才培养体系和培养内容、适当开设新的专业方向等措施,更好地服务于行业发展和人才需求。