《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中把提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力作为教育改革发展战略主题的重点^[1]。2012年教育部等七部委联合发布了《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见（教思政[2012]1号）》，强调要“进一步加强新形势下高校实践育人工作”^[2]。习近平总书记在2019年纪念五四运动100周年大会上强调“当今时代，知识更新不断加快，社会分工日益细化，新技术新模式新业态层出不穷。这既为青年施展才华、竞展风采提供了广阔舞台，也对青年能力素质提出了新的更高要求。”^[3]习近平总书记的重要讲话深刻揭示了社会对人才需求的新变化以及能力素质的重要性。实践育人是党的教育方针的重要内容，是建设创新型国家和人力资源强国的重要举措。对以培养应用型高级专门人才为主的地方工科院校，实践育人显得尤为重要。但如何将实践育人贯穿到整个专业，全面提高大学生实践创新能力，如何构建科学合理的实践育人体系，目前仍然是摆在地方院校工科专业建设上的一项难题，也是值得国内学者去积极探索的一项重要研究课题。

近年来，兰州交通大学给排水科学与工程专业（以下简称“给排水专业”）高度重视大学生实践创新能力培养工作，始终把实践育人作为深化专业改革的重中之重，并扩展到实践教学活动的各个方面，专业所在团队研究成果“打造高水平实践创新教学平台、构建分层递进的贯穿式实践育人体系”获得了甘肃省教育教学成果二等奖，“给排水专业毕业实践教学协同开展的教学改革与实践”获得了教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会（以下简称“给排水教指委”）教学改革项目立项支持，“给排水科学与工程专业实践教学模式的改革与创新”获得了校级重点教改项目的立项支持，且取得了阶段性成果，同时专业还探索构建了“三维立体式”实践创新人才培养体系和“分层递进贯穿式”实践教学体系，并显现了良好的运行效果，专业人才实践创新能力逐步提高，人才培养质量得到了很好的保障。本专业在2019年第三届全国大学生给排水科技创新大赛中荣获了包括“优秀组织奖”在内的7项全国大奖，团体总分位列84所参赛高校的第三名，充分展示了专业学生扎实的专业基础知识和深厚的科研创新能力。

健全的实践育人体系必须具备可以持续开展创新实践的长效运行机制，而当前大多数地方工科院校缺少相应的配套制度，如系统的大学生实践能力提升计划或方案，指导教师的激励措施，大学生参与实践取得成果的奖励办法，丰富的实践项目、实验开放共享项目、科研课题参与项目以及可持续的实践经费投入制度等等，大多数处于个别学生自主找老师参与项目，老师指导个别学生参与学科竞赛，完成常规实验课程和实习实践任务等状态，没有形成一个完整的从知识获取、基础动手能力实验到综合创新实践和科学研究训练的系统化的实践育人机制。

实践育人平台包括校企协同育人平台、工程实习实践平台、校内实验室平台、科研创新平台以及创新创业训练、学科专业竞赛平台等，这些平台的建设需要校企之间的紧密合作，需要大量资金的投入，尽管有些院校陆续建成了各种形式的实践创新平台，但由于后期投入不足，特别是地方高校受到资金和科研水平的限制，平台建设相对滞后^[4,5]，在一定程度上制约了实践育人平台的建设和发展。

根据给排水教指委2019年在全国179所给排水专业开办高校的问卷调查显示（见表1），各高校给排水专业的实验室面积大多数在500～5 000m²，共有120所，但仍有43所在500m²以下，最小的仅有40m²；高校已签约实习基地数量在10个以上的高校有63所，3个及以上的有91所，少于3个的有17所。上述统计中由于统计口径、各高校填写情况以及实际建设问题，部分高校上述统计中还存在正在建设以及没有相关平台的情况，但就专业国家质量标准最低要求“应设有3个以上相对稳定的校外实习基地，包括给水处理厂、污水处理厂等”来看，有些高校还存在不匹配、不满足的情况，更谈不上为实践创新提供大量丰富的平台支撑。

科学的实践育人体系需要完整的实践教学体系的支撑，而实践课程设置不合理、实践教学资源匮乏、实验教学方式单一等问题在地方高校中仍然普遍存在。据分析，20世纪90年代末给排水专业办学点仅有57个，随着高等院校的大规模扩招和国家基础设施建设的飞速发展，目前已有187所高校开设给排水专业，其中不足10年的办学点有近50个^[6]。从图1全国问卷数据（有效问卷109所）能够看出，各高校开设的实验数量大部分在30～80个，但少于20个的仍有近30所，开设数量上存在较大的差距和不平衡。另外，限于条件大部分高校所开设实验以演示性、验证性实验居多，缺少综合性设计实验。同时，在横向年级的系统性实验课程设置和纵向专业的递进式实践环节设置上缺少考虑，大多不成体系或缺少相关组成。

地方高校工科专业实践育人师资队伍建设的不足主要体现在数量上的匮乏和考核制度上的缺陷。首先，“双师型”师资数量上的匮乏是制约高校创新实践发展的关键因素，虽然各高校近年来加大了引人进人的力度，提供了各种良好的待遇，但更多的是侧重于高学历、高层次学术型人才的引进，很少或基本不考虑人才的工程实践背景，大多新引进的教师都是“从学校到学校”，甚至攻读学位期间也没有做过“真题真做”的设计或科研项目^[7]，难以胜任指导学生实践创新的任务。其次，地方高校在职称评审、职位晋升以及年度考核中，很少将实践创新纳入考核指标，加之过重的教学、科研考核任务，导致多数教师缺少参与大学生实践创新能力培养的热情，积极性较低。

近年来，许多地方高校针对实践育人体系的建立进行了有益的探索，如太原理工大学吴玉程等^[4]从新工科背景角度出发，从全员育人、协同育人、实践育人三个维度探索了全员协同实践育人体系的构建，广州工商学院姚丹等^[8]从多元化育人机制、校企联合机制、管理和运行保障机制、考核激励机制几个方面探索了应用型高校实践育人体系的机制创新，常州大学朱正伟等^[9]探索了电子信息类专业实践育人体系的构建，提出了基于“基本技能、综合应用能力、实践技能和创新应用能力”的“跟进式”人才培养机制等等。但现有研究大多基于校企协同育人机制建立、实验教学体系改进等独立模块的研究，注重提升大学生的实验动手能力和工程实践应用能力，还没有形成系统化、全过程、多维度的针对地方院校工科专业的完整实践育人体系。

从上述实践育人存在的问题能够看出，实践育人体系建设重点要考虑的是实践机制的建立、实践手段的创新和实践保障的护航，总体要实现的目标是打造具备实践知识、实践能力和实践素质三个维度要求的高素质实践创新人才。近年来，我校给排水科学与工程专业根据传统工科专业的特点和新工科专业转型的需要，经过多年的探索实践，以及在学校总的实践教育理念的指引下，以知识、能力、素质三个维度全面发展为宗旨，以打造一流实践平台、锻造一流实践队伍、建立一流实践教学体系为抓手，打造了“三维立体式”实践创新人才培养体系（见图2），即实践知识的全面引入、实践素质的全面提高和实践能力的有效增强，具体涵盖基础实验知识、实践综合知识、科研创新知识，政策制度导向、本科导师培养、社会实践历练以及专业竞赛实战、实践实习提升和科研项目参与等多个方面内容，在国家级特色专业发展和国家级一流本科专业建设上探索出了一条适合地方工科院校发展的实践育人之路。

构建可持续长效运行机制，是专业实践育人质量持续提升的前提保障，其中常态化创新实践训练项目的实施开展是重要抓手。校院两级应为大学生提供丰富的实践训练项目供学生选择参与，如我校创新创业学院推出了大学生创新创业训练计划、校团委推出了大学生科技创新项目、实验室管理处推出了大学生创新性实验计划等训练项目，给排水专业还制定了给排水专业大学生科研能力提升计划、大学生开放性共享实验项目等等，使学生可以根据个人兴趣方向在不同的学习阶段进行选择。

此外，专业还应建立学生学科竞赛奖励、本科生导师工作量分配等办法制度来激励学生和教师积极参与，构建规范化管理、项目化设置、专业化支撑的实践育人工作机制。可以按照专业优势科研方向将专业教师按照老中青梯队划分为各个实践创新小组，如水资源与水科学创新小组、污水资源化及污泥处置小组、水系统智能化小组等，每年从每个小组中分别指定固定的教师负责各类创新实践项目，年底根据学生参与数量、立项数量、获奖数量综合给定指导教师工作量。这样，一方面通过任务分配训练提升了年轻教师的科研指导能力；另一方面有效提升了本科生参与科技创新的机会和动力。通过机制队伍建设的改进，近三年探索尝试，我校给排水专业学生各类实践创新项目和竞赛的立项数和参与度都有了明显的提升，见图3。

除了创新项目、学科竞赛、指导教师等机制、队伍建设外，社会实践、劳动教育、团学活动参与等都是大学生实践能力和实践素质提升的有效手段，本文不再展开累述。

实践育人的主要目的在于提高学生将理论知识应用于实践的能力，这样才能培养出符合行业需求和市场需求的人才，而创新实践能力的提升，需要为其提供展示知识和创造的“舞台”。地方院校工科专业应进一步加强校外实习实践基地、校企协同育人基地以及校内实验实训平台、创新创业平台、科研训练平台等的建设，实现平台的“广覆盖、高层次、多类型”，为专业学生提供更加广阔的创新实践空间。就给排水专业而言，校企协同育人方面可以通过国家级工程实践教育中心、教育部产学合作协同育人项目、校企实习基地等的建设来加强，校内试验实训平台可以通过国家级和省级实验教学示范中心、虚拟仿真中心以及实验室升级改造来拓展加强，创新创业项目则可以依托国家级大学科技园、各级各类创新创业项目、创新创业基地来拓展强化，以期为学生参与创新实践提供良好的平台保障。

三维立体具有发散性，也不具备可控性，单纯的学生自愿参与、兴趣引导达不到全面培养、整体创新的效果，但如果有第一课堂课程进行必修学分的约束，就能够对三维发散创新进行良好的收敛保障。那么如何在第一课堂和创新活动之间建立起良好的互动、协同联动机制呢，我校给排水、建环等专业从《创新创业教育活动》必修课程找到了抓手，通过调整课程大纲设置，将学科竞赛、创新创业项目、创新性实验、科研学术创新活动、专业社会调查等有机整合为能够量化考核的课程创新学分，并根据专业学生人数和师资队伍人数将选课学生划分为若干“课程创新小组”，每个小组配备一名指导教师进行指导，每个课程组设立各自的创新主题，学生根据兴趣爱好选择不同的课程组进行参与。通过改革，专业学生参与创新实践人数呈现直线上升，两年内的创新成果数量超过了过去五年的总和，取得了前所未有的成效。

不同的年级层次应该有明确的实验教学目标，知识体系上应该按照“由低到高、由浅入深、循序渐进、分层实现”的原则进行设置。我校给排水专业经过多年的探索实践，通过实验课程基本教学、专业综合教学、创新能力培养3种教学模式，建立了“基础实验、验证演示实验（大学一、二年级本科生）”“综合设计试验、开放创新实验（大学二、三年级本科生）”和“创新训练实验、科学研究（大学三、四年级本科生）”3个逐层递进的实验课程体系，如图4所示。基础实验、验证演示实验以拓展深化课程内容和基本试验验证为主，将实验教学贯穿于理论教学之中；综合设计实验、开放创新试验以课程设计、综合性、设计性实验为主，辅以各类学科竞赛、创新项目，提高学生综合设计能力、综合集成能力及初步的创新实践能力；创新训练实验以科研项目、发明创造为主，加强学生综合创新与实践能力的培养。在新修订的专业试验教学大纲中进一步减少了演示性、验证性实验课程，使专业综合性、设计性实验课程占试验课程总数的比例超过了80%。逐步构建起了横向划分层次、纵向难易递进的“分层递进贯穿式”实验课程教学体系。

“三维立体式”实践育人体系和“分层递进贯穿式”实验课程教学体系在我校给排水科学与工程专业实践创新人才培养中发挥了重要的作用，学生实践创新能力得到了大幅提升，参与热情大幅提高，参与的平台和载体得到了不断的改进和完善，师资队伍尤其是青年教师得到了充分的锻炼，也取得了一系列可喜的成果。

然而，实践育人体系建设的研究是一个涉及专业特色、学生特点、社会需求以及办学规模的综合性课题，更是一个涉及体制机制建设、平台建设、师资队伍建设和课程体系建设的系统工程。随着国家本科教育教学的改革、新工科的发展和工程教育专业认证的需求，以及给排水科学与工程专业关于黑臭水体治理、海绵城市建设等新理念新知识的不断革新，本课题所建立的实践育人体系和实验教学课程体系还需要不断的更新和改进，还需要更多的学者去探索、实践和完善。