高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范整理.docx

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高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范整理

高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范（word版可编辑修改）

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高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范

一、专业说明

给排水科学与工程专业是高等学校本科专业目录中工学门类土木工程类的四个本科专业之一。

该专业原名称为给水排水工程专业，于1952年设立，2006年部分院校将该专业更名为给排水科学与工程。

2012年教育部修订颁布的《普通高等学校本科专业目录》（2012年）将“给水排水工程”和“给排水科学与工程"专业名称统一确定为“给排水科学与工程”（专业代码081003）。

该专业培养从事给水排水工程规划、设计、施工、运行、管理、科研和教学等工作的高级工程技术人才，服务于水资源利用与保护、城镇给水排水、建筑给水排水、工业给水排水和城市水系统等领域。

二、培养目标

给排水科学与工程专业培养适应我国社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备扎实的自然科学与人文科学基础，具备计算机和外语应用能力,掌握给排水科学与工程专业的理论知识，获得工程师基本训练并具有创新精神的高级工程技术人才。

毕业生应具有从事给水排水工程有关的工程规划、设计、施工、运营、管理等工作的能力,并具有初步的研究开发能力。

三、培养规格

给排水科学与工程本科专业人才培养规格涵盖了素质、能力、知识三方面的要求.

（一）素质要求

思想素质：

初步树立科学的世界观和正确的人生观,具有敬业爱岗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质，愿为人民服务，有为国家富强、民族昌盛而奋斗的责任感。

文化素质:

具有基本的人文社会科学知识，在哲理、情趣、品味、人格等方面具有一定的修养，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。

专业素质：

具有一定的科学素养，有较强的工程意识、经济意识、创新意识。

身心素质：

保持心理将康，乐观豁达,积极向上.养成锻炼身体的良好习惯，达到国家规定的大学生体育合格标准,具有健康的体魄，能够承担建设祖国的任务。

（二）能力要求

获取知识的能力：

具有综合应用各种方法查阅文献和资料、获取信息、拓展知识领域、继续提高综合素质的能力.

应用知识的能力：

掌握一门外国语，具有阅读本专业外文书刊、技术资料和听说写译的初步能力.具有应用语言、文字、图形和计算机技术等进行工程表达和交流的能力。

具有较熟练地应用所学专业知识和理论解决工程实际问题的能力,具有能够从事给水排水系统的规划、设计、施工、运行、管理与维护的能力。

创新能力：

初步具有科学研究和应用技术开发的能力。

（三）知识要求

人文社会科学知识：

具有基本的人文社会科学知识和素养，掌握必要的哲学、经济学、法律等方面的知识，在文学、艺术、伦理、历史、社会学及公共关系学等方面有一定的修养，具有一定德人文素质和社会交往能力。

自然科学知识：

具有较为扎实的自然科学基础理论,为专业基础课和专业课的学习打下坚实基础.掌握高等数学及工程数学的基本理论，掌握大学物理的基本理论及其应用，掌握无机化学、有机化学和物理化学的基本原理及其实验方法和实验技能，了解信息科学的基本知识和有关技术，了解现代科学技术发展的主要趋势和应用前景.并通过相关基础理论课程的学习，培养科学的思维方法，初步具有合理抽象、逻辑推理和分析综合的能力.

专业知识:

掌握给排水科学与工程的基础理论知识，包括：

水力学、工程力学、水文学和水文地质学、水处理生物学、水分析化学、泵与泵站；掌握工程制图、工程测量的基本知识和技能；熟悉电工、电子学和自动控制的基本知识；掌握解决本专业工程技术问题的理论和方法,包括：

水资源利用与保护、水质工程学、给水排水管网系统、建筑给水排水工程的基本原理与设计方法；熟悉给水排水工程结构、材料与设备的基础知识,熟悉工艺系统的控制原理，熟悉给水排水工程施工和运营管理的知识和方法；了解给水排水工程发展历史、相关学科的基本知识及其本专业的关系.了解工程规划、工程设计的相关程序和有关文件要求;了解本专业有关的法律、法规、标准和规范。

四、专业知识体系

对于培养规格提及的三方面知识的要求,本规范侧重说明专业知识的内容,下面分别说明。

（一）知识体系概述

给排水科学与工程专业的知识体系划分为知识领域、知识单元及知识点三个层次。

给排水科学与工程专业知识体系和核心知识领域见表1。

给排水科学与工程专业知识体系和核心知识领域表1-1

序号

知识体系

核心知识领域

1

人文社会科学知识

外国语、哲学、政治、经济、历史、法律、心理学、社会学、体育、军事

2

自然科学知识

工程数学、普通物理学、普通化学、计算机技术与应用

3

专业知识

专业理论基础、专业技术基础、水质控制、水的采集和输配、水系统设备仪表与控制、水工程建设与运营

（二）核心知识领域

本规范共确定了专业知识体系的6个核心知识领域,见附件一中的附表1-1。

（三）知识单元

专业知识体系中每个核心知识领域下涵盖的知识单元、学时及知识点详见附件一中的附表1—2～附表1—7.

本规范规定的知识单元核心学时为各高校执行的最低学时限制，其相应的知识单元内容是给排水科学与工程专业本科生获得学士学位必须具有的知识.知识单元中的知识点和核心学时并不能完全代表该知识单元的全部内容和要求，在具体实践中各高校可根据自身办学特点适当增加教学内容和教学时数,但其教学计划中必须包括本规范规定的知识单元的教学内容。

五、专业教学内容

（一）专业理论教学

给排水科学与工程专业的理论教学按专业知识体系的6个核心知识领域展开:

（1）专业理论基础

（2）专业技术基础

（3）水质控制

（4）水的采集和输配

（5）水系统设备仪表与控制

（6）水工程建设与运营

本规范在专业知识体系中设置的6个核心知识领域由116个知识单元、485个知识点、共计429个核心学时组成,对应16门推荐课程。

遵循专业规范内容最小化的原则,上述核心知识领域中的知识单元和知识点作为给排水科学与工程专业的必备知识。

在此基础上,各学校应选择一些反映学科前沿及学校特色的系列课程，构建各高校给排水科学与工程专业的课程体系。

（二）专业实践教学

实践教学体系分为实践环节、实践单元、知识技能点三个层次.实践教学有课程实验、实习、设计和社会实践以及科研训练等多种形式，包括非独立设置和独立设置基础、专业基础和专业课的实践教学环节；而对每一个实践环节都应有相应的知识点和相关技能的要求.通过实践教学,学生具有实验技能、工程设计和施工的能力及科学研究的初步能力等。

本规范规定的实践教学内容由实验、实习和设计三个实践环节组成，具体内容见附件二中的附表2-1。

1.实验

实验教学一方面向学生传授实验基础理论知识，包括仪表的工作原理、测量方法、误差分析、实验原理等,另一方面训练学生的基本实验技能，包括仪器设备的操作使用、维护、实验内容的设计与实验数据的整理等.本规范所规定的实验环节的核心实践单元、知识技能点及最少学时数见附件二中的附表2—2.

2.实习

通过实习教学环节，学生学习给水排水工程设施的施工、运行、维护与管理知识,学习现行的有关规范、标准与规程。

本规范规定的实习内容及最少实习周见附件二中的附表2-3。

3.课程设计

通过课程设计，本科生加大对专业知识的理解与认识，学习有关设计规范与技术标准，掌握工程设计的基本方法，培养工程设计的能力。

本规范所规定的课程设计及最少设计周见附件二中的附表2—4。

4.毕业设计（论文）

毕业设计（论文）是实践教学的重要环节，也是本科生动手能力的综合训练。

在毕业设计（论文）中,本科生要接受综合应用所学知识、分析解决给水排水工程基本问题能力的训练。

本规范规定的毕业设计（论文）内容及最少设计周见附件二中的附表2—4。

（三）创新能力训练

创新能力训练可结合知识单元、知识点，融入创新的教学方式，强调学生创新思维、创新方法和创新能力的培养，提出创新思维、创新方法、创新能力的训练目标,构建形式多样的创新训练单元。

创新能力训练应在全部本科生的教学和管理工作中贯彻和实施，包括：

以知识体系和实践环节为载体，通过授课、实验、实习和设计等环节培养学生创新意识；开设有关创新思维、创新能力培养和创新方法的相关课程；提倡和鼓励学生参加创新活动。

六、专业的基本教学条件

（一）师资队伍

应具有知识结构合理的专业师资队伍，有专业理论基础、专业技术基础、水质控制、水的采集和输配、水系统设备仪表与控制、水工程建设与运营等方面的专任教师；本学校教师能独立承担全部专业基础课和专业课的教学,其中专业课教师原则上应是给排水科学与工程专业或相关专业毕业的研究生。

专任教师必须具备高校教师资格，职称结构与年龄结构合理,具有硕士以上学位和讲师以上职称的教师占专任教师的比例不低于85％。

设有专业教学机构，担任主要专业基础课和专业课的专任教师人数10人以上，每名教师指导的毕业设计（论文）学生人数不宜超过10人.

专业课教师应有一定的实践经验和相对稳定的教学方向。

（二）教材

选用的教材应符合本专业培养目标和基本规格的要求,优先选用由专业指导委员会组织编写的国家级、省部级规划教材和专业指导委员会推荐教材，专业课程使用最新版教材的比例不低于50%，适当选用多媒体教材。

（三）图书资料

图书资料除了符合教育部关于高等学校本科专业设置必备的有关条件外，还应满足如下要求:

（1）本专业相关书籍5000册以上，专业期刊50种以上（包括电子期刊），有一定数量的外文专业期刊；

（2）本专业有关的主要现行法律法规、标准、规范和设计手册等文件资料;

（3）反映实际工程特点的工程设计图纸、相关资料和文件；

（4）提供网络环境下的信息服务；

（5）保证一定的图书资料更新比例。

（四）实验室

应设有专业基础课和专业课实验室，满足本规范附表2—2所列实验单元的教学要求。

实验室设备拥有率应满足操作性实验每组不多于5人、演示性实验每组不多于20人；仪器设备完好；有健全的实验室管理制度。

应保证一定数额的年度实验经费，用于耗材补充和实验仪器设备必要的更新。

（五）实习基地

应设有相对稳定的校外实习基地3个以上，包括水厂、污水处理厂等，满足本规范附表2—3所列实习单元的基本要求；有健全的实习基地管理制度。

有一定数量的专业技术人员担任校外实习指导教师.

（六）教学经费

教学经费应能保证教学工作的正常进行.

对于新建专业，应有一定数额的新建专业建设经费。

（七）主要参考指标

（1）主要专业基础课和专业课的专任教师人数10人以上;

（2）具有硕士以上学位和讲师以上职称的教师占专任教师的比例不低于85%；

（3）每名教师指导的毕业设计（论文）学生人数不宜超过10人；

（4）有关给排水科学与工程的专业书籍5000册以上；

（5）专业期刊50种以上（包括电子期刊），有一定数量的外文专业期刊；

（6）实验室设备拥有率应满足操作性实验每组不多于5人、演示性实验每组不多于20人;

（7）有相对稳定的校外实习基地3个以上。

七、附件

附件一

给排水科学与工程专业知识体系中的核心知识领域、知识单元和知识点

专业知识体系中的核心知识领域附表1—1

序号

核心知识领域

知识单元

知识点

推荐课程

核心学时

1

专业理论基础

30

127

水分析化学、水处理生物学、

工程力学、水力学

133

2

专业技术基础

20

73

水文学与水文地质学、土建工程基础、给排水科学与工程概论

56

3

水质控制

17

85

水质工程学

64

4

水的采集和输送

22

103

泵与泵站、水资源利用与保护、给水排水管网系统、建筑给水排水工程

108

5

水系统设备仪表与控制

9

40

水工艺设备基础、

给排水工程仪表与控制

36

6

水工程建设与运营

18

57

水工程施工、水工程经济

32

合计

116

485

16门

429

专业理论基础知识领域的知识单元、学时及知识点附表1—2

知识单元

知识点

核心学时

序号

描述

序号

描述

要求

1

水质指标与标准体系

1

水分析化学的任务与分类、水质指标与水质标准

掌握

4

2

水样的保存和预处理、取样与分析方法的选择

掌握

3

分析方法的评价、加标回收率实验设计、相对标准偏差

掌握

4

标准溶液与物质的量浓度

掌握

5

实验用水、试剂分级、实验室质量控制

熟悉

2

酸碱滴定

1

酸碱质子理论、酸碱指示剂

掌握

2

2

酸碱滴定曲线和指示剂选择、缓冲溶液

掌握

3

碱度的测定及计算

掌握

3

络合滴定

1

EDTA金属络合物的结构特征、稳定性

掌握

4

2

PH对络合滴定的影响、酸效应、条件稳定常数与酸效应曲线

掌握

3

金属指示剂作用原理、僵化作用与封闭作用

掌握

4

提高络合滴定选择性、络合滴定的方式与应用

掌握

4

沉淀滴定

1

沉淀溶解平衡与影响因素

熟悉

2

2

沉淀滴定法的应用（莫尔法原理与滴定条件）

掌握

5

氧化还原滴定

1

氧化还原反应的特点、提高氧化还原反应速度的方法

熟悉

6

2

氧化还原反应平衡与电极电位的应用

掌握

3

氧化还原指示剂、高锰酸钾法、重铬酸钾法

掌握

4

碘量法（余氯、溶解氧）的测定与计算、溴酸钾法

掌握

6

电化学分析

1

电位分析法（指示电极、参比电极、PH测定）

掌握

2

2

电导分析法

熟悉

7

分子吸收光谱

1

吸收光谱（朗伯—比尔定律、吸收光谱曲线）

掌握

4

2

显色反应与影响因素

掌握

3

分光光度计的工作原理与使用方法

熟悉

4

吸收光谱法的定量方法

掌握

5

天然水中铁的测定

熟悉

8

细菌的形态和结构

1

细菌的形态与大小

掌握

2

2

细菌细胞结构

熟悉

3

菌落特征

了解

9

细菌的生理特性

1

细菌的营养

掌握

6

2

酶及其作用

熟悉

3

细菌的呼吸

掌握

4

环境因素对细菌生长的影响

掌握

10

细菌的生长和遗传变异

1

细菌的生长及其特性

掌握

4

2

细菌计数和细菌生长测定方法

掌握

3

细菌的遗传与变异

熟悉

11

病毒与噬菌体

1

病毒的基本特征与生理特性

熟悉

1

12

丝状菌与真核微生物

1

放线菌、光合细菌

了解

3

2

真菌、藻类

熟悉

3

原生动物与后生动物

熟悉

13

水的卫生细菌学

1

水中的病原细菌

掌握

2

2

大肠菌群及其测定方法

掌握

3

水中病原微生物的控制方法

掌握

4

水中的病毒及其检验

了解

14

废水生物处理中的微生物

1

污染物的降解与转化基本规律

掌握

6

2

典型有机物的生物降解途径

掌握

3

无机元素的生物转化

掌握

4

典型废水生物处理方法及其微生物特性

熟悉

15

静力学基础

1

力、平衡、刚体、力偶、滑动摩擦力

了解

4

2

约束与约束反力

掌握

3

力的平移与力系的简化

掌握

4

受力分析与受力图

掌握

16

力系的平衡

1

平衡条件

掌握

6

2

平面力系

掌握

3

物体系统的平衡问题

掌握

4

空间力系、重心

熟悉

5

静定与静不定的概念

了解

17

杠杆的内力

1

可变形固体的基本假设

了解

4

2

杠杆的基本变形

掌握

3

内力

掌握

18

杠杆横截面上的应力

1

应力和应变的概念

了解

4

2

胡克定律

熟悉

3

简单拉压杆的正应力

掌握

4

对称截面梁的弯曲正应力

掌握

5

对称截面梁的弯曲切应力

掌握

6

圆轴的扭转切应力

掌握

19

材料的力学性能

1

低碳钢等材料在拉伸和压缩时的力学性能

了解

1

20

杆件的强度计算

1

强度失效形式

了解

5

2

强度设计计算准则

熟悉

3

简单拉压杆的强度计算

掌握

4

圆轴扭转时的强度计算

掌握

5

对称截面梁的正应力强度计算和切应力强度计算

掌握

6

杠杆强度的合理设计

熟悉

21

杆件的位移与刚度计算

1

简单拉压杆的变形计算

掌握

4

2

圆截面轴的扭转变形计算

掌握

3

梁的弯曲变形计算

掌握

4

组合变形

了解

5

刚度设计计算准则

掌握

6

杆件刚度的合理设计

熟悉

22

运动学

1

点的运动的描述方法

熟悉

4

2

点的速度和加速度

掌握

3

点的合成运动的概念

掌握

4

点的速度合成定理

掌握

5

点的加速度合成定理

熟悉

6

刚体基本运动

掌握

7

刚体平面运动

掌握

8

平面图形内各点的速度

掌握

9

平面图形内各点的加速度

熟悉

23

动力学

1

动量、冲量、动量矩、转动惯量

熟悉

6

2

动量定理、质心运动定理

掌握

3

动量矩定理

掌握

4

刚体绕定轴的转动微分方程

掌握

5

刚体的平面运动微分方程

掌握

6

功、动能、势能、机械能

熟悉

7

动能定理

掌握

8

机械能守恒定律

掌握

9

动力学普遍定理的综合应用

熟悉

24

动静法

1

惯性力的概念

了解

2

2

质点和质点系的达朗伯原理

掌握

3

刚体惯性力系的简化

掌握

25

水静力学

1

水静压强及其性质、液体平衡微分方程

掌握

7

2

重力场中液体静压强的分布

掌握

3

压强的计算标准和度量单位、液柱式测压计

熟悉

4

液体的相对平衡

熟悉

5

作用于平面壁上的静水总压力

掌握

6

作用于曲面壁上的静水总压力

掌握

26

水动力学基础

1

描述液体运动的两种方法、欧拉法的基本概念

掌握

6

2

连续性方程

掌握

3

伯努利方程

掌握

4

动量方程

掌握

27

水头损失

1

水头损失的两种形式、液体流动的两种形式与雷诺实验

掌握

8

2

均匀流动基本方程、圆管中的层流运动

掌握

3

紊流的脉动值与时均法值、圆管中的紊流运动

熟悉

4

尼古拉兹实验紊流的半经验与经验公式

掌握

5

工程管道的柯列勃洛克公式

掌握

6

非圆管的沿程水头损失、管道的局部水头损失

掌握

28

有压流动

1

孔口与管嘴

了解

10

2

简单管路

掌握

3

管路的串并联

掌握

4

官网计算基础

熟悉

5

水击

熟悉

29

明渠流动

1

明渠均匀流的水力特征与基本公式、明渠均匀流水力计算的基本问题

掌握

7

2

梯形断面渠道的水力最优断面

熟悉

3

无压圆管的水力计算

熟悉

4

明渠非均匀流的基本概念与水面曲线分析

了解

30

渗流

1

渗流现象与渗流模型、达西渗流定律

掌握

2

2

恒定渐变渗流的裘不依公式

掌握

3

井、渗渠和井群的水力计算

熟悉

专业技术基础知识领域的核心知识单元、学时及知识点附表1-3

知识单元

知识点

核心学时

序号

描述

序号

描述

要求

1

水文学一般概念与水文测验

1

水文现象的概念、特点和研究方法

掌握

3

2

水分循环

掌握

3

水文学概念与范畴

熟悉

4

河流与流域基本概念及特性

了解

5

河川径流的形成过程、影响因素及其表示方法

掌握

6

流域的水量平衡

掌握

7

河川水文资料的观测与应用

掌握

2

水文统计基本原理与方法

1

频率与概率、经验频率曲线及理论频率曲线

了解

3

2

水文频率分析方法

掌握

3

相关分析的应用

掌握

3

年径流及洪、枯径流

1

设计年径流量及其年内分配

掌握

2

2

设计洪水流量和水位

掌握

3

设计枯水流量和水位

掌握

4

降水资料的收集与整理

1

降水的观测与特征及降水分布

了解

2

2

点雨量资料的整理

掌握

3

暴雨强度公式的推求

掌握

5

小流域暴雨洪峰流量的计算、城市降雨径流

1

设计净雨量的推求、流域汇流、暴雨洪峰流量的推求公式、地区性经验公式及水文手册的应用

熟悉

2

2

城市化与城市暴雨径流、城市水文资料的收集、城市设计暴雨、城市将于径流的水质特性与控制

掌握

6

矿物与岩石、地质作用与地质构造

1

主要造岩矿物类型与特点

熟悉

2

2

岩石的分类、成因和特性

掌握

3

地质年代、地壳运动和地质作用

掌握

4

岩层的产状及地质构造特征

掌握

7

地形地貌与第四纪沉积地层、土的物理性质及其工程分类

1

地形、地貌

掌握

2

2

第四纪及其沉积物

掌握

3

土的组成与构造

熟悉

4

土的物理物理指标及工程分类

掌握

8

地下水的形成、运动

1

地下水的贮存与岩石的水理性质

掌握

2

2

地下水的物理性质和化学成分

熟悉

3

构成含水层的基本条件和地下水类型

掌握

4

地下水运动的特征及基本规律

掌握

5

地下水流向取水构筑物的稳定流理论及非稳定流理论

掌握

6

含水层水文地质参数的确定

掌握

9

不同地貌地区地下水的分布规律

1

松散堆积物地区的孔隙水分布

掌握

2

2

岩层地区的裂隙水分布

掌握

3

岩溶地区的地下水分布

掌握

10

常用工程材料

1

钢筋的主要性质及适用范围

了解

3

2

水泥的主要成分、主要特征、主要技术性质及适用范围

熟悉

3

混凝土的组成与材料要求、主要技术性质

掌握

11

建筑物与构筑物的构造

1

基础的类型与构造以及与管道的关系

掌握

3

2

楼、地面的类型与构造以及与管道的关系

掌握

3

屋顶的类型与构造以及与管道的关系

掌握

12

混凝土构件设计

1

钢筋和混凝土材料的主要物理力学性能

了解

12

2

结构的可靠度、极限状态与使用表达式

熟悉

3

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算、斜截面承载力计算、裂缝宽度与挠度验算

掌握

4

钢筋混凝土轴心受压和偏心受压构件承载力计算

掌握

5

钢筋混凝土轴心受拉和偏心受拉构件承载力计算

掌握

13

基础设计

1

土中各种应力的分布与计算

熟悉

2

2

浅基础的设计方法

掌握

14

给排水科学与工程学科与水工业

1

水的自然循环和社会循环、节水、水的社会循环的工程设施、给排水科学与工程及其发展、水工业及其产业体系

了