“新工科”背景下水利類專業(yè)實踐教學(xué)模式探索

陳紅 張潔 李均熙 陳林

摘要：“新工科”背景下實踐教學(xué)在水利類專業(yè)學(xué)生探索工程本質(zhì)、解決實際問題的綜合素質(zhì)培養(yǎng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在分析當(dāng)前水利類專業(yè)實踐教學(xué)中存在的問題的基礎(chǔ)上，提出“產(chǎn)—學(xué)—研—用”一體化實踐教學(xué)模式，解決傳統(tǒng)實踐教學(xué)中存在的制約問題，提升教學(xué)質(zhì)量。該實踐模式有效響應(yīng)新工科教學(xué)理念，利于實踐教學(xué)效果的提升。

關(guān)鍵詞：新工科;實踐教學(xué);水利類;人才培養(yǎng)

“新工科”以培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才為目標(biāo)，具有戰(zhàn)略性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性和開放性的特征。[1-4]不同類型的高校，“新工科”建設(shè)的實踐與探索各具特色。水利類專業(yè)是實踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，行業(yè)特色要求其培養(yǎng)的學(xué)生具有良好的實踐操作能力與創(chuàng)新意識，因此，實踐教學(xué)在水利類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

實踐教學(xué)要求學(xué)生能把所掌握的理論知識融會貫通于實踐中，是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識、實現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。[5-7]然而，受多方面因素影響，實踐教學(xué)存在諸多問題，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)有待提升。就水利類專業(yè)而言，當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，行業(yè)企業(yè)根據(jù)發(fā)展需要提出所需人才應(yīng)具備的專業(yè)技能，而高校傳統(tǒng)課程內(nèi)容、教材體系、學(xué)習(xí)方式等因更新周期等原因尚未跟上時代節(jié)奏;此外，各高校在實踐教學(xué)中推行的創(chuàng)新教育、科研訓(xùn)練等，受知識結(jié)構(gòu)、實踐平臺等制約，亦難真正適應(yīng)工程應(yīng)用的需求。如何在實踐教學(xué)過程中，構(gòu)建“產(chǎn)—學(xué)—研—用”一體化融合的實踐教學(xué)體系，提升“新工科”形勢下水利人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，成為水利類專業(yè)當(dāng)前迫切需要解決的關(guān)鍵問題。[8]

一、實踐教學(xué)存在的主要問題

水利類專業(yè)具有技術(shù)性高、實踐性強(qiáng)的特點。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利工程建設(shè)水平的不斷提高，現(xiàn)代水利對水利人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，[9-11]需要更多具有創(chuàng)新精神與實踐能力的學(xué)生，實踐教學(xué)的重要性日益凸顯，但在傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中存在亟待改善的一些問題。

（一）實踐教學(xué)內(nèi)容與工程實際脫節(jié)

水利類專業(yè)學(xué)生的實踐教學(xué)內(nèi)容雖然很多，包括課程設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等，但產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合不密切，多數(shù)實踐教學(xué)只停留在“學(xué)”的基礎(chǔ)上，脫離科研與生產(chǎn)，所形成的社會服務(wù)功能較弱。以課程設(shè)計為例，通常課程設(shè)計的選題由指導(dǎo)教師確定，但由于教師所掌握的工程資料有限，選題往往重復(fù)利用，甚至使用超過10年，有些陳舊的設(shè)計內(nèi)容與當(dāng)前新形勢下的工程實踐脫節(jié)。此外，學(xué)生在設(shè)計中不接觸實際工程，所獲得的現(xiàn)場參數(shù)指標(biāo)較少，難以做到因地制宜，僅按照設(shè)計任務(wù)書生搬硬套，設(shè)計成果不能滿足實際工程需求。

（二）工程現(xiàn)場實踐教學(xué)效果差強(qiáng)人意

水利類專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中實習(xí)所占學(xué)分比例大，因行業(yè)特色學(xué)生需要進(jìn)入到水利工程現(xiàn)場開展實習(xí)。眾所周知，水利工程或相關(guān)實習(xí)基地多處于偏遠(yuǎn)地區(qū)。為保障實習(xí)的順利進(jìn)行，指導(dǎo)教師需要多方協(xié)調(diào)，從實習(xí)內(nèi)容到學(xué)生衣食住行均要做詳細(xì)安排。在施工現(xiàn)場，面對各種大型機(jī)械以及作業(yè)現(xiàn)場，學(xué)生的安全問題尤為重要，無形中加大了實習(xí)組織工作的壓力和難度，指導(dǎo)教師的精力很大一部分花費在安全保障上，而實踐教學(xué)退位于其次。實習(xí)單位出于安全因素或其他方面的考慮，對學(xué)生前來實習(xí)積極性不高，使得現(xiàn)場實習(xí)被走馬觀花的觀摩所替代，降低了實踐教學(xué)的效果。

（三）實踐教學(xué)師資隊伍相對薄弱

實踐指導(dǎo)教師自身的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)與實踐教學(xué)質(zhì)量密切相關(guān)，對于學(xué)生能否保質(zhì)保量完成實踐教學(xué)內(nèi)容亦關(guān)系重大。這就要求實踐教師自身對水利工程設(shè)計等有較深厚的功底和豐富的實踐經(jīng)驗。當(dāng)前實踐教學(xué)中，青年教師所占比例較高，其中大多數(shù)從學(xué)校畢業(yè)后直接走上教學(xué)崗位，缺乏工程實踐經(jīng)歷與經(jīng)驗，實際操作能力不強(qiáng)，對所在行業(yè)的專業(yè)技能的了解與掌握相對較少，因此，在實踐教學(xué)的指導(dǎo)中存在短板，難以激發(fā)學(xué)生對實踐教學(xué)的興趣，影響創(chuàng)新意識和實踐能力在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的培養(yǎng)。

二、實踐教學(xué)改革的探索

（一）實踐教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合

高水平科研成果的積累是推動實踐教學(xué)發(fā)展的動力。通常，教師的科研項目是學(xué)科的前沿，或是針對某一具體工程或應(yīng)用，是對某項專業(yè)問題的創(chuàng)新性研究。為了提高實踐教學(xué)的時效性與應(yīng)用性，可將科研項目融入實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。教師在完成自身科研任務(wù)的同時，可根據(jù)學(xué)生的知識儲備及操作能力設(shè)計適合學(xué)生的實踐教學(xué)內(nèi)容，使實踐教學(xué)內(nèi)容具有前沿性、系統(tǒng)性，對學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到積極作用。[12]

此外，在條件允許的情況下，積極鼓勵支持學(xué)生參與科學(xué)研究，幫助學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識、實踐能力，提升綜合素質(zhì)。激勵學(xué)生積極參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，鼓勵教師擔(dān)任創(chuàng)新訓(xùn)練的指導(dǎo)老師，在科研項目中對實踐訓(xùn)練進(jìn)行指導(dǎo)，促使形成學(xué)習(xí)創(chuàng)新的氛圍。

（二）推進(jìn)校企共享實踐教學(xué)資源

新工科背景下，建立和諧的校企資源共享機(jī)制，真正達(dá)到實踐教學(xué)的目的，應(yīng)該是“請進(jìn)來”和“走出去”相結(jié)合，[13-15]建立協(xié)同育人的實踐平臺促進(jìn)創(chuàng)新技能培養(yǎng)。無論是儀器設(shè)備、文獻(xiàn)資料，還是科研平臺、科技力量，高校、科研院所及企業(yè)均擁有自己的特色資源。建立資源共享平臺，必將大大提升水利類專業(yè)人才培養(yǎng)的軟硬件水平，在資源利用及人才培養(yǎng)上收到突出效果。通過與大型水利工程單位建設(shè)共享實驗室或科研平臺，充分利用行業(yè)企業(yè)資源，共建、共享實踐教學(xué)基地，承擔(dān)學(xué)生實踐教學(xué)任務(wù)，可增強(qiáng)學(xué)生對實際工程的了解，加強(qiáng)理論聯(lián)系實際，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

（三）打造多元化實踐教學(xué)師資隊伍

師資隊伍的水平?jīng)Q定著人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低，加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，可提高實踐教學(xué)質(zhì)量。高校內(nèi)部要加強(qiáng)對骨干教師的培養(yǎng)，提升其業(yè)務(wù)素質(zhì)及學(xué)術(shù)科研水平;要著力提升校內(nèi)師資的工程實踐經(jīng)驗，選派教師到水利行業(yè)單位學(xué)習(xí)。此外，從行業(yè)企業(yè)及相關(guān)科研院所聘請實踐經(jīng)驗豐富的專家，尤其是校外基地的技術(shù)骨干充實到實踐教學(xué)的師資隊伍中。通過此舉，既加強(qiáng)了校企聯(lián)合，又可通過行業(yè)企業(yè)專家將行業(yè)發(fā)展及需求的相關(guān)信息及時地在實踐教學(xué)中呈現(xiàn)，有助于提高實踐教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用性及時效性，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。

三、“產(chǎn)—學(xué)—研—用”一體化實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

水利類專業(yè)“產(chǎn)—學(xué)—研—用”一體化實踐教學(xué)模式主要采用行業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)相結(jié)合的方法來進(jìn)行，改進(jìn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機(jī)制，實現(xiàn)“緊扣行業(yè)、厚實教學(xué)、提升研究、強(qiáng)化應(yīng)用”的實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)目標(biāo)。行業(yè)、學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)相互配合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，在實踐教學(xué)中體現(xiàn)出綜合優(yōu)勢。該模式有效響應(yīng)“新工科”教學(xué)理念，重視培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新意識，可充分利用學(xué)校與企業(yè)、科研單位等多種不同教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢，整合水利土木專業(yè)實踐教學(xué)資源，將科研實驗與教學(xué)實踐有機(jī)結(jié)合，助力學(xué)生實踐創(chuàng)新能力提升。改變傳統(tǒng)重專業(yè)特色輕交叉融合、重科研輕教學(xué)、重理論授課輕實踐教學(xué)、重獨立建設(shè)輕開放共享等狀況，通過社會調(diào)研、綜合類比、人才培養(yǎng)成效分析、實踐單位長期反饋等多種研究手段，強(qiáng)化“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、嚴(yán)過程、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)過程，探索學(xué)科融合，提升學(xué)生的整體工程綜合能力和創(chuàng)新實踐能力，培養(yǎng)行業(yè)急需的現(xiàn)代工程建設(shè)高素質(zhì)技術(shù)人才。（如圖1）

該模式可從根本上解決學(xué)校實踐教育與社會需求脫節(jié)的問題，縮小學(xué)校人才培養(yǎng)與用人單位人才需求之間的差距，有利于學(xué)生實踐知識、能力的綜合提高，在當(dāng)前形勢下，可提升人才培養(yǎng)的適用性，增強(qiáng)學(xué)生的社會競爭力。

（一）建立“工程需求實時反饋+學(xué)科前沿預(yù)先引導(dǎo)”的產(chǎn)教融合機(jī)制

與行業(yè)重點企業(yè)、重要科研單位建立校企聯(lián)盟，共同建立產(chǎn)教融合機(jī)制，實時跟蹤一些工程需求和最新科研成果，將需求轉(zhuǎn)化為教學(xué)目標(biāo)、將成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源;引進(jìn)行業(yè)專家作為指導(dǎo)教師，同時選派校內(nèi)實踐指導(dǎo)教師深入行業(yè)、企業(yè)學(xué)習(xí)，積累實際工程經(jīng)驗，引導(dǎo)“產(chǎn)—學(xué)”的深入融合。

（二）建立“課程內(nèi)容動態(tài)調(diào)整+實踐平臺交叉融合”的實踐教學(xué)體系

在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中增設(shè)工程前沿、科技導(dǎo)論等創(chuàng)新類課程，配合教學(xué)大綱動態(tài)調(diào)整機(jī)制，保證課程內(nèi)容的先進(jìn)性，支持和鼓勵校內(nèi)教師與企業(yè)共同編寫實踐指導(dǎo)書;鼓勵教師將科研項目與實踐教學(xué)相結(jié)合，加強(qiáng)校內(nèi)實驗實踐平臺的交叉融合，拓展校外實習(xí)實踐基地的規(guī)模，保證實踐教學(xué)平臺和教學(xué)資源的先進(jìn)性，確?！爱a(chǎn)—學(xué)”融合有效落地實施。

圖2為河閘物理模型實驗照片，該實驗主要用于研究河道建閘工程對水流、泥沙運動的影響，模型可為水利工程、土木工程、航道工程等多專業(yè)學(xué)生提供實踐學(xué)習(xí)，提升學(xué)生對工程的系統(tǒng)性認(rèn)識。工程位于潮汐河段，水流、泥沙運動極其復(fù)雜，將該模型與“水工建筑物”“河流動力學(xué)” 等課程教學(xué)結(jié)合，讓學(xué)生參與該科研項目，充分認(rèn)識工程建設(shè)涉及的技術(shù)問題，提升學(xué)生工程技術(shù)水平。實踐表明，參與項目的本科生均獲大學(xué)生創(chuàng)新項目支持，相應(yīng)研究成果表明學(xué)生知識面得到了較大拓展。

（三）建立“一線需求推動+一流技術(shù)牽引”的大學(xué)生創(chuàng)新研究項目資源庫

大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃作為實踐教學(xué)中重要的一環(huán)，在提高水利類學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識中起到重要作用。針對大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃，圍繞行業(yè)特色，發(fā)揮校企聯(lián)盟作用，建立一批從實際工程需求出發(fā)、由企業(yè)主導(dǎo)的備選項目;跟蹤校內(nèi)校外最新科研成果，培育一批技術(shù)引領(lǐng)、市場廣闊的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)備選項目;鼓勵和支持立足需求、面向應(yīng)用的項目沖擊“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”等高端競賽，激起“研—用”融合的大風(fēng)向。

四、結(jié)語

實踐教學(xué)是水利類專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識的重要保障?！靶鹿た啤北尘跋?，水利類專業(yè)應(yīng)積極探索構(gòu)建適應(yīng)時代發(fā)展及行業(yè)需求的實踐教學(xué)模式，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神與實踐能力的優(yōu)秀水利人才，推進(jìn)人才培養(yǎng)和水利行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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責(zé)任編輯：馮志軍