淺析地方高校水文與水資源工程專業(yè)CDIO工程教育體系的探索

甘 磊 鄧婉珍 陳曉冰

桂林理工大學環(huán)境科學與工程學院，廣西 桂林 541004

工程教育專業(yè)認證是一種以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導向的合格性評價，其核心就是要確認工科專業(yè)畢業(yè)生達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求。在工程教育專業(yè)認證中，強調(diào)以學生為中心、以成果為導向、持續(xù)改進，注重培養(yǎng)學生開拓創(chuàng)新的能力和解決復雜工程問題的能力。2016 年6 月，我國正式加入國際上最具影響力的工程教育學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》，通過認證協(xié)會認證的工程專業(yè)，其畢業(yè)生學位可得到《華盛頓協(xié)議》其他組織的認可，極大地提高了我國工程教育的國際影響力，但這也對我國高素質(zhì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求。

在教育部的鼓勵及有序引導下，全國高校水利類相關專業(yè)積極申請工程教育專業(yè)認證。但當前，多數(shù)高校特別是地方普通高校的水利類相關專業(yè)，如水文與水資源工程專業(yè)未達到專業(yè)認證標準要求。因此，開展以工程教育專業(yè)認證為導向的水文與水資源工程專業(yè)教育模式的優(yōu)化，是不斷提升地方高校教育發(fā)展水平與人才培養(yǎng)效果的迫切需要，也是促進區(qū)內(nèi)地方高校水利專業(yè)建設與學科發(fā)展適應國際大環(huán)境的必然要求。

CDIO 工程教育理念以Conceiving（構(gòu)思）、Designing（設計）、Implementing（實現(xiàn)）以及Operating（運作）為核心，從工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面出發(fā)，通過具體的應用設計來激發(fā)學生的學習動力和創(chuàng)新活力，挖掘?qū)W生的潛能，多方面提升學生的適應能力和實踐能力，進而達到培養(yǎng)出創(chuàng)新型、多層次、專業(yè)化的高素質(zhì)工程科技人才的目的。因此，從CDIO 工程教育模式角度出發(fā)，因地制宜地開展以地方高校桂林理工大學水利類水文與水資源工程專業(yè)的工程教育體系建設研究，是滿足國家針對高端技術型與創(chuàng)新型水利人才培養(yǎng)要求的實踐探索。

一、地方高校水利類專業(yè)教育現(xiàn)狀問題分析

（一）教學內(nèi)容存在一定滯后性

隨著教育現(xiàn)代化進程的加快，現(xiàn)代學科發(fā)展迅猛，許多專業(yè)知識都在更新發(fā)展，行業(yè)技術要求也越來越高，大學生只有掌握更多更前沿的專業(yè)知識才能更好地適應甚至推動水利行業(yè)的發(fā)展。然而許多專業(yè)教材更新?lián)Q代較慢，大部分教材講述的仍是經(jīng)典的方法內(nèi)容，對于前沿知識涉及較少，教師也多是根據(jù)教材來上課，比較少結(jié)合國際前沿知識來教導學生，這使得學生對前沿知識了解較少，不利于學生掌握更新更全面的專業(yè)知識。

（二）實踐教學不足

大部分高校仍舊注重理論教學，輕實踐技能教學，理論課程課時多，實踐教學課時少。由于教學損耗較大以及教育經(jīng)費有限，高校許多的試驗儀器、設備相對來說比較老舊，數(shù)量也比較少，甚至與實際工作中的儀器設備相差較大，學生能夠操作儀器的時間亦十分有限，不利于學生動手能力的培養(yǎng)。另外，多數(shù)地方高校在實踐教學過程中比較少鼓勵學生自主設計實驗，大部分情況下學生只是按照教材或教師設計的實驗方案開展實驗，而這樣的實驗亦多是機械性操作，不需要學生主動思考，這不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，也不利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

（三）校企聯(lián)合培養(yǎng)的頻率與效果參差不齊

好的校企聯(lián)合培養(yǎng)模式可以促進學生將理論知識和專業(yè)實踐相結(jié)合，提升學生的綜合能力。雖然許多高校逐漸開始進行校企聯(lián)合培養(yǎng)，但其培養(yǎng)頻率與實際培養(yǎng)效果參差不齊。大部分校企聯(lián)合培養(yǎng)流于表面，合作連續(xù)性不強。在聯(lián)合培養(yǎng)過程中，校企雙方缺乏有針對性的深層溝通，雙方之間利益驅(qū)動不明顯，培養(yǎng)內(nèi)容不細化落實，契合點不明確，使得合作缺乏動力和活力。校企合作多集中在最后的實踐過程，即認知實習或生產(chǎn)實習，而在前期的培養(yǎng)過程中企業(yè)并不參與，使得校內(nèi)外課程無法完美對接。而在最后的實踐過程中學生也多是走馬觀花，并不能得到實質(zhì)的鍛煉，其實踐能力也未能明顯提升。

（四）忽視學生樹人育人教育，職業(yè)素養(yǎng)相對不足

增強大學生的專業(yè)知識技能是高校教育的基本目的，引導和加強大學生形成良好的道德品質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)，促進其全面發(fā)展也是高校教育的責任之一。但當今工科專業(yè)大部分學生對工程倫理內(nèi)容認知尚淺，不能真正地認同工程倫理，也沒有將其內(nèi)化。造成這一現(xiàn)象的主要原因是大部分高校大學生思想政治教育中沒有涉及工程倫理教育內(nèi)容。即使有些高校開設了工程倫理教育課程，其課時也較少且課程內(nèi)容的廣度和深度遠遠不夠。高校工程倫理教育普及度較低，教學手段單一，教學素材匱乏，加上學生比較少主動從各種渠道去了解及學習工程倫理相關知識，使得學生對工程倫理規(guī)范內(nèi)容接觸少，甚至對其概念模糊不清，更遑論對工程倫理形成真正的認同和內(nèi)化。因此，高校應當加強工程倫理教育，這樣有助于對大學生的職業(yè)素養(yǎng)和道德品質(zhì)進行培養(yǎng)，使其進行工程實踐時能夠牢記自身責任，勇于擔當。

二、水文與水資源工程專業(yè)CDIO 工程教育體系的探索

完善的教育體系是培養(yǎng)高層次人才的保證。針對地方高校水利類專業(yè)建設中存在的問題，課題組對原有教學體系進行了改革，以工程教育專業(yè)認證持續(xù)改進要求為導向，融合當前水文與水資源工程專業(yè)優(yōu)秀建設成果，構(gòu)建地方高校水文與水資源工程專業(yè)CDIO 工程教育體系。在進行總體方案設計前，首先對工程教育專業(yè)認證標準進行詳細解讀以及了解其他專業(yè)是如何利用CDIO 理念進行教育改革或構(gòu)建人才培養(yǎng)模式的。然后收集與整理水文與水資源工程專業(yè)建設相關資料，吸取本專業(yè)優(yōu)秀高校的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)經(jīng)驗，構(gòu)思適用于地方高校水文與水資源工程專業(yè)工程教育體系的方案，設計并構(gòu)建以師資、教學和實踐為一體的，融入大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)共享的，學校、企業(yè)、政府多方協(xié)同育人的專業(yè)建設保障平臺，制定與運行符合工程教育專業(yè)認證環(huán)境下的專業(yè)人才培養(yǎng)效果反饋與改進機制，探索出一種適用于工程教育專業(yè)認證背景下的地方高校水文與水資源工程專業(yè)CDIO 工程教育體系，并在相關專業(yè)中進行推廣。方案設計總體框架見圖1。

（一）構(gòu)思工程教育專業(yè)認證下的水文與水資源工程專業(yè)工程教育體系

首先，對工程教育專業(yè)認證的規(guī)范、內(nèi)容與要求進行解讀；其次，收集和整理現(xiàn)有水文與水資源工程專業(yè)相關的課程體系、教學模式、教學方法與人才培養(yǎng)方案等資料，從多方面開展工程教育專業(yè)認證內(nèi)容匹配度分析；再次，根據(jù)學科交叉融合、校間互助的理念，集中走訪調(diào)研已通過水文與水資源工程專業(yè)認證的院校，借鑒其專業(yè)構(gòu)架、教學體系和實踐培養(yǎng)等優(yōu)秀方案與方法；最后，以當前水文與水資源工程專業(yè)建設模式為基礎，結(jié)合前期準備資料，堅持持續(xù)改進的標準，通過調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、完善更新教學模式（包括教學內(nèi)容、教學方法和技巧、教學過程）、整合優(yōu)勢教學資源（教學資料、教學設備與平臺、教師人員），構(gòu)思適用于地方高校水文與水資源工程專業(yè)建設的優(yōu)化改進方案，探尋符合工程教育專業(yè)認證條件的地方高校水文與水資源工程專業(yè)工程教育模式與方向。

（二）設計云媒體和大數(shù)據(jù)下的工程教育教學模式

在現(xiàn)今數(shù)字信息化的時代背景之下，傳統(tǒng)的課堂教學模式已經(jīng)難以達到更好地教導學生的教學目的，只有結(jié)合現(xiàn)代化的信息技術手段，在大數(shù)據(jù)下進行資源挖掘，豐富教學內(nèi)容和教學方式，才能更好地實現(xiàn)教學目標。因此，在確立水文與水資源工程專業(yè)建設優(yōu)化方案后，課題組以圍繞學生能力培養(yǎng)為目標的工程教育專業(yè)認證核心思想為指導，開展基于學生能力發(fā)展為中心、產(chǎn)出導向理念的培養(yǎng)方案的系統(tǒng)設計，并站在人才培養(yǎng)系統(tǒng)的高度重新確定課程教學目標和教學內(nèi)容，將雨課堂、SPOC 課程、MOOC 課程、線上線下混合課程教學與仿真模擬教學融入傳統(tǒng)課堂教學模式中，構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)與人工智能等先進技術的新教學模式，促進當前地方高校水文與水資源工程專業(yè)人才教育模式的優(yōu)化改進。

（三）實現(xiàn)以產(chǎn)出為導向的人才培養(yǎng)建設

懂得鼓勵和引導學生進行自主學習與探索創(chuàng)新，及時糾正學生不合理的學習是高等教育對高校教師的要求。在CDIO 教育體系中，除了注重學生能力的培養(yǎng)，也不能忽視高等教師隊伍能力的培養(yǎng)，因為教師隊伍的素質(zhì)和能力是培養(yǎng)學生的基礎。因此，需結(jié)合工程教育專業(yè)認證下的學科建設發(fā)展新趨勢，引入?yún)f(xié)同發(fā)展理念，強化現(xiàn)有師資隊伍，考查教師的素質(zhì)品德，增強教師專業(yè)知識素養(yǎng)和教學能力，提升教師的實踐能力，加強校際、校企、校地之間的專業(yè)交流合作，引進或聘請具有本專業(yè)工程實踐經(jīng)驗的教師，構(gòu)建理論與實踐技能協(xié)同的師資隊伍。為提高學生的市場競爭能力，須調(diào)研社會人才需求與地方經(jīng)濟發(fā)展方向，針對市場快速準入的目標，采用產(chǎn)出導向的教育培養(yǎng)模式，建設以社會需求為目標的專業(yè)工程技能、人才創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng)平臺，結(jié)合本?，F(xiàn)有相似專業(yè)與相關企事業(yè)單位，構(gòu)建以資料、設備等資源共享的融創(chuàng)平臺，形成集教學、科研、研發(fā)與社會服務為一體的專業(yè)人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與機制轉(zhuǎn)型提升，促進地方高校水文與水資源工程學科資源的升級發(fā)展。

（四）建設與運行專業(yè)持續(xù)發(fā)展與保障機制

為符合工程教育專業(yè)認證下的專業(yè)發(fā)展要求，契合地方高校一流學科、一流專業(yè)的發(fā)展建設方向，對接社會水利人才供需結(jié)構(gòu)，須開展社會需求現(xiàn)狀、單位滿意度、人才匹配度與適宜度的調(diào)查，以此評價專業(yè)建設優(yōu)化改造后的成效；然后總結(jié)專業(yè)優(yōu)化改進過程中的問題并持續(xù)改進優(yōu)化，進而制定有效的內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)控、畢業(yè)生跟蹤反饋和社會評價機制，探索出系統(tǒng)的適應新時代國家和地方需要的水文與水資源工程專業(yè)建設的優(yōu)化升級方案。同時，依托水文與水資源工程專業(yè)相關工程核心技術（水文監(jiān)測、水文調(diào)查、水資源論證等）領域，進行以市場專業(yè)人才準入標準的技能培訓平臺建設，開展校內(nèi)專業(yè)人才走出去、校外專業(yè)人才走進來的專業(yè)發(fā)展保障體系建設并使之正常運作。

三、結(jié)論

在當今世界，社會發(fā)展日新月異，科學技術發(fā)展突飛猛進，市場競爭日漸激烈。為適應水利事業(yè)的快速發(fā)展，國家對高校的水利人才培養(yǎng)提出了更高的要求。在復合型水利專業(yè)人才的培養(yǎng)中，鍛煉學生自主學習、實踐創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作以及發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力是重中之重。工程教育專業(yè)認證背景下的地方高校水文與水資源工程專業(yè)CDIO 工程教育體系以校企政多方協(xié)同育人為特色，結(jié)合大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)共享，通過優(yōu)化教學結(jié)構(gòu)、更新完善教學模式、整合優(yōu)勢教學資源、構(gòu)建復合型水利人才培養(yǎng)效果反饋與改進機制等多種方式，著重培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的實踐能力以及勤于思考、團隊合作和開拓創(chuàng)新等方面能力，提高學生的綜合素質(zhì)。但這一教育培養(yǎng)模式仍處于探索階段，今后應繼續(xù)加強對其的研究，以培養(yǎng)出更多出色的水利人才，為我國水利事業(yè)添磚加瓦。