水利工程專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐

摘要：根據(jù)水利工程的學(xué)科特點(diǎn)及專業(yè)特色，提出注重實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)造性是水利工程教育改革與發(fā)展的方向，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合能力的提高是水利工程教育的目標(biāo)。以CDIO工程教育模式為基礎(chǔ)，提出EDP-CDIO教育模式，從基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的具體方法及實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：CDIO模式；水利工程專業(yè)；綜合能力培養(yǎng)

作者簡介：張登祥（1971-），男，湖南長沙人，長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院；張貴金（1963-），男，湖南長沙人，長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院副院長，教授。（湖南長沙410114）

中圖分類號(hào)：G642#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2012）16-0018-02

近20年是我國水利工程建設(shè)的黃金時(shí)期，包括三峽工程在內(nèi)的一大批特大型水利工程的建設(shè)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。快速發(fā)展的水利工程建設(shè)也對(duì)水利工程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”是很多高校水利水電工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，各高校在建立各自特色的工程教育模式方面都做了大量的工作與有益的探索，積累了許多成功的經(jīng)驗(yàn)。但從總體上來看，水利工程專業(yè)的現(xiàn)有教育模式與我國水利事業(yè)的快速發(fā)展的需要還很不適應(yīng)，培養(yǎng)的水利工程技術(shù)人才還遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的需求。1998年，IMD（瑞士洛桑國際管理開發(fā)研究院）對(duì)我國工程技術(shù)人才市場進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明我國人才市場上合格工程師的指標(biāo)排名世界第36位，顯然，這個(gè)指標(biāo)與我國工程技術(shù)人員總數(shù)排名世界第一有很大的反差，反映出我國在工程技術(shù)人才培養(yǎng)、供給機(jī)制等方面不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)對(duì)工程技術(shù)人才的需求在數(shù)量、質(zhì)量和結(jié)構(gòu)上得不到滿足。[1-3]

大型的水利工程往往需要多學(xué)科的交叉與融合，這些特點(diǎn)對(duì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)提出更高的要求，厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、注重實(shí)踐性和綜合性、創(chuàng)造性是水利工程技術(shù)人才的培養(yǎng)方向，現(xiàn)有培養(yǎng)模式明顯不能滿足上述要求。

一、CDIO工程教育模式

現(xiàn)代水利工程對(duì)工程技術(shù)人才的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及對(duì)新技術(shù)的敏感性等綜合能力提出了更高的要求。學(xué)生學(xué)習(xí)的最大障礙是缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。這樣一來，即使教師的教學(xué)態(tài)度再好也難使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)的整體目標(biāo)。好的教育模式下學(xué)生能夠主動(dòng)地發(fā)掘課程之間的關(guān)系，找到貫穿全部課程的學(xué)習(xí)策略，使專業(yè)課程學(xué)習(xí)融會(huì)貫通。

近年來，歐美等國家提出工程教育領(lǐng)域全新的教育模式——CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）。CDIO工程教育模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。

CDIO教育大綱將工程技術(shù)人才的能力分為四個(gè)層面：基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和系統(tǒng)能力。CDIO大綱提出以綜合培養(yǎng)方式使學(xué)生達(dá)到上述預(yù)定目標(biāo)，并系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測評(píng)的12條標(biāo)準(zhǔn)。2005年，瑞典國家高教署采用這12條標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本國100個(gè)工程學(xué)位計(jì)劃進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，新標(biāo)準(zhǔn)比原標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)面更寬，更利于提高質(zhì)量，為工程教育的系統(tǒng)化發(fā)展提供了全新的思路。近年來，已有幾十所世界著名大學(xué)按CDIO模式對(duì)工程技術(shù)人才進(jìn)行培養(yǎng)，效果顯著，學(xué)生深受社會(huì)與企業(yè)歡迎。[4-6]

二、水利工程專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)模式

以CDIO工程教育模式為基礎(chǔ)，從基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和系統(tǒng)能力四個(gè)層面對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行系統(tǒng)培養(yǎng)，使學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，真正實(shí)現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)模式向注重實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)造性的新型培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變。筆者在CDIO模式基礎(chǔ)上，根據(jù)水利學(xué)科的特點(diǎn)，以水利工程（Engineering）的設(shè)計(jì)（Design）階段（Phase）為導(dǎo)向，提出EDP-CDIO培養(yǎng)模式。[7]EDP-CDIO是一種以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工程教育模式。EDP-CDIO培養(yǎng)模式主要從四個(gè)方面對(duì)現(xiàn)行工程教育模式進(jìn)行改革。

1.通過跨學(xué)科課程整合，培養(yǎng)工程學(xué)生的創(chuàng)新視域

以CDIO工程教育模式為基礎(chǔ)，以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)將整個(gè)課程體系有機(jī)而系統(tǒng)地結(jié)合起來的，所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)這個(gè)核心，形成一個(gè)有機(jī)的整體。

2.以項(xiàng)目帶動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變

引導(dǎo)學(xué)生形成習(xí)慣不能僅靠學(xué)生的自覺性，應(yīng)找到機(jī)制系統(tǒng)地控制他們的整體行為。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中消極被動(dòng)的主要原因是學(xué)習(xí)缺乏目標(biāo)性。讓學(xué)生盡早生產(chǎn)或科研項(xiàng)目程序，讓學(xué)生應(yīng)需要而學(xué)，有目標(biāo)而學(xué)，激發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)積極性。實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)個(gè)人能力的最大發(fā)揮。

3.建立專業(yè)學(xué)習(xí)小組導(dǎo)師制，強(qiáng)化導(dǎo)師職能

各專業(yè)老師由于受到條件限制，與學(xué)生的接觸與互動(dòng)非常有限?，F(xiàn)有的導(dǎo)師制職能過于單一，學(xué)習(xí)指導(dǎo)受到很大局限。因此專業(yè)導(dǎo)師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中盡早介入指導(dǎo)是非常必要的。建立專業(yè)學(xué)習(xí)小組導(dǎo)師制，強(qiáng)化導(dǎo)師職能，導(dǎo)師積極引導(dǎo)學(xué)生參與到自己的生產(chǎn)或科研項(xiàng)目中去，對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是極為必要的。同時(shí)通過項(xiàng)目的分工與合作培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神及工程大局觀。

4.以工程項(xiàng)目各設(shè)計(jì)階段為導(dǎo)向，建立目標(biāo)學(xué)習(xí)制度，改變現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)模式

現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)主要包括三大部分內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)。但從現(xiàn)有實(shí)施的效果上看還達(dá)不到實(shí)現(xiàn)實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)造性的實(shí)踐教學(xué)目的。理論上實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該緊密結(jié)合為工程設(shè)計(jì)或研究服務(wù)，然而具體實(shí)施過程中目標(biāo)性不強(qiáng)，與工程實(shí)踐脫節(jié)。以工程項(xiàng)目各設(shè)計(jì)階段為導(dǎo)向，建立目標(biāo)學(xué)習(xí)制度。在專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)各階段目標(biāo)，自覺選擇各階段目標(biāo)必修課程，安排實(shí)驗(yàn)及實(shí)習(xí)計(jì)劃等實(shí)踐課程。

三、實(shí)施方案

要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，誘導(dǎo)他們追求知識(shí)的欲望，最好的辦法就是讓學(xué)生參與到教學(xué)的每一個(gè)過程。水利工程專業(yè)之所以工程類專業(yè)中一個(gè)非常有特色的專業(yè)，因?yàn)樗こ烫貏e是大型的水利工程往往需要多學(xué)科的交叉與融合，且從流域規(guī)劃到項(xiàng)目竣工時(shí)間跨度很長，建設(shè)程序也最多。工程上將水利工程的建設(shè)程序分為流域規(guī)劃、項(xiàng)目建議書、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等六個(gè)階段（Phase），且每一個(gè)階段內(nèi)容都非常豐富。因此可以將水利工程課程體系以水利工程的六個(gè)設(shè)計(jì)階段為階段目標(biāo)，讓學(xué)生從跨入大學(xué)的第一天起就自覺地為他們選擇的工程項(xiàng)目做準(zhǔn)備，并體會(huì)一個(gè)工程項(xiàng)目在他們的努力下從流域的規(guī)劃到最終竣工的喜悅。具體實(shí)施方案如下：

（1）對(duì)CDIO模式進(jìn)行研究學(xué)習(xí)，調(diào)研國內(nèi)外水利工程專業(yè)課程體系改革現(xiàn)狀，探討以工程項(xiàng)目為導(dǎo)向，對(duì)水利工程專業(yè)現(xiàn)有課程體系進(jìn)行改革的可行性及具體措施。

（2）現(xiàn)有課程體系的調(diào)整方案。按CDIO模式對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃及課程體系進(jìn)行修訂，如圖1。

本培養(yǎng)方案以學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力與科學(xué)研究能力的培養(yǎng)為核心，以工程實(shí)踐為主線，劃分為通識(shí)教育、學(xué)科大類專業(yè)基礎(chǔ)教育、專業(yè)（專業(yè)方向）教育三個(gè)層次。培養(yǎng)方案突出設(shè)計(jì)了包括學(xué)科大類基礎(chǔ)課程群、專業(yè)（專業(yè)方向）課程群等教育內(nèi)容，使學(xué)生有興趣、有研究、有實(shí)踐地學(xué)習(xí)專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，逐步地、系統(tǒng)地增強(qiáng)工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。課程設(shè)置基本框架如表2。

（3）從大二開始建立專業(yè)學(xué)習(xí)小組，各學(xué)習(xí)小組配備專業(yè)導(dǎo)師，建立專業(yè)學(xué)習(xí)導(dǎo)師負(fù)責(zé)制。專業(yè)導(dǎo)師具體負(fù)責(zé)各學(xué)習(xí)小組的各階段學(xué)習(xí)計(jì)劃安排，包括理論課時(shí)的選擇、實(shí)驗(yàn)的安排、實(shí)習(xí)計(jì)劃的安排及畢業(yè)設(shè)計(jì)的計(jì)劃等。

（4）以水利工程（Engineering）的建設(shè)設(shè)計(jì)（Design）階段（Phase）為導(dǎo)向，建立目標(biāo)學(xué)習(xí)制度，如圖2。

在專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)各階段目標(biāo)，自覺選擇各階段目標(biāo)必修課程，安排實(shí)驗(yàn)及實(shí)習(xí)計(jì)劃等實(shí)踐課程。

（5）采用企業(yè)輪訓(xùn)制度，加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)。組織學(xué)生到相關(guān)設(shè)計(jì)、施工企業(yè)，跟班實(shí)踐學(xué)習(xí)，時(shí)間安排為1年。學(xué)習(xí)方法采用專題講座及各專業(yè)科室輪訓(xùn)方案。學(xué)校安排實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師和企業(yè)安排的工程師聯(lián)合指導(dǎo)。企業(yè)學(xué)習(xí)階段的工作是在學(xué)校理論學(xué)習(xí)階段的基礎(chǔ)上，通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)并完成畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，對(duì)知識(shí)、能力、素養(yǎng)培養(yǎng)進(jìn)一步夯實(shí)和深化。在企業(yè)學(xué)習(xí)階段采取校企聯(lián)合指導(dǎo)的方式。培養(yǎng)方案與企業(yè)聯(lián)合研討確定，共同在培養(yǎng)過程中實(shí)施。

四、結(jié)語

本文對(duì)國際工程教育領(lǐng)域全新的教育模式——CDIO工程教育模式進(jìn)行了系統(tǒng)研究，根據(jù)水利工程的學(xué)科特點(diǎn)提出了適合水利工程專業(yè)人才培養(yǎng)的新的教育模式——EDP-CDIO模式。EDP-CDIO教育模式能從基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面達(dá)到CDIO大綱的要求，提高學(xué)生的綜合能力，達(dá)到實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)目標(biāo)。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）