面向新型人才培養(yǎng)的港口航道與海岸工程專業(yè)專創(chuàng)融合課程教學模式探究

彭云 王文淵 郭子堅

摘? 要：為提升高校人才的創(chuàng)新能力，探究適應時代發(fā)展的傳統(tǒng)工科教學新方向，該文結(jié)合大連理工大學港口航道與海岸工程專業(yè)教學經(jīng)驗，探索傳統(tǒng)工科專業(yè)專創(chuàng)融合課程教學模式。綜合分析國內(nèi)外專創(chuàng)融合課程教學改革現(xiàn)狀，面向我國“交通強國”及“雙碳政策”等發(fā)展戰(zhàn)略對港口發(fā)展的要求，在專創(chuàng)融合課程設置、項目式教學方法、梯隊式培養(yǎng)模式、校企合作及學科交叉師資隊伍建設、考核方式與評價方法等方面進行課程教學模式的改革創(chuàng)新，為港工專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供基礎平臺和監(jiān)督保障。

關鍵詞：高等教育；教學模式；港口工程；專創(chuàng)融合；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）19-0071-05

Abstract： In order to improve the innovative ability of college talents and explore the new direction of traditional engineering teaching adapting to the development of the times， this paper explores the teaching mode of expertise and creative integration courses of traditional engineering majors based on the teaching experience of port， waterway and coastal engineering in Dalian University of Technology. We comprehensively analyze the current situation of teaching reform of expertise and creative integration courses at home and abroad. Facing the requirements of China's development strategies such as "building China's strength in transportation" and "carbon peaking and carbon neutrality goals" for port development， we reform and innovate the course teaching mode in terms of expertise and creative integration courses， project-based teaching methods， echelon training mode， school enterprise cooperation and interdisciplinary teacher team construction， assessment methods and evaluation methods. As a result， the reform provides a basic platform and supervision guarantee for the cultivation of innovative talents.

Keywords： higher education; teaching model; port engineering; integration of expertise and innovation; talent training

2018年9月，《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》中進一步強調(diào)，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育、思想政治教育緊密結(jié)合，深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系、教學方法、實踐訓練和隊伍建設等關鍵領域改革。2021年9月，國務院辦公廳印發(fā)《關于進一步支持大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導意見》，提出深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程，建立以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為導向的新型人才培養(yǎng)模式。行業(yè)發(fā)展日新月異，創(chuàng)新能力重要性逐漸體現(xiàn)，為此，迫切需要培養(yǎng)兼具創(chuàng)新性思維和專業(yè)知識素養(yǎng)的新型人才。

在我國“交通強國”以及“雙碳政策”等發(fā)展戰(zhàn)略對港口發(fā)展的要求下，港口航道與海岸工程專業(yè)（以下簡稱“港工專業(yè)”）本科教學面臨新的難題與挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的教學模式在港工專業(yè)人才培養(yǎng)方面受到教學環(huán)境和方式的影響，存在學生可操作性實踐平臺資源不足、教學思維禁錮缺乏創(chuàng)新性、學生主動性不強等問題。高質(zhì)量的港工專業(yè)新型人才培養(yǎng)不僅反映出高校的教育培養(yǎng)水平，體現(xiàn)新時代下高校傳統(tǒng)工科專業(yè)教學轉(zhuǎn)型創(chuàng)新能力，凸顯高校產(chǎn)學研結(jié)合的教學引導效果，同時更關系到為國家港口事業(yè)發(fā)展提供人才保障和技術革新的重要使命。為此，迫切需要探究港工專業(yè)專創(chuàng)融合課程教學模式。

本文以培養(yǎng)港工專業(yè)新型創(chuàng)新型精英人才為根本目標，從課程設置、教學方法、培養(yǎng)模式、師資隊伍、考核方式和評價方法等方面，提出港工專業(yè)專創(chuàng)融合課程教學模式，探究適應時代發(fā)展的傳統(tǒng)工科教學新方向。

一? 專創(chuàng)融合課程教學改革現(xiàn)狀分析

國外高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育起步較早，發(fā)展較為迅速，與專業(yè)教育的融合程度較高，實踐經(jīng)驗豐富。斯坦福大學建立了強大的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)網(wǎng)絡（SEN），并配套建設有專門服務于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的平臺（STVP），有效整合了各學院的優(yōu)質(zhì)資源，便于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念在各專業(yè)中深入傳播，從而促進應用和研究的結(jié)合。新加坡國立大學在校內(nèi)開設了內(nèi)部綜合式線上學習課程（i-BLOCs），不同專業(yè)的學生可以自由地在線上對同一課題進行討論，有助于學生開拓眼界，汲取多元化知識，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動豐富知識儲備[1]。

國內(nèi)高校教育工作者在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式方面也進行了大量的研究。如李崢等[2]在新工科建設背景下，以培養(yǎng)清華大學大機械類創(chuàng)新人才為目標，依托國家級實驗教學示范中心平臺，基于多層次實踐項目支撐體系及多年教學經(jīng)驗與資源，對機械創(chuàng)新實驗室進行改革與建設。楊峰等[3]從專創(chuàng)融合教育的發(fā)展路徑出發(fā)，指出培養(yǎng)綜合型人才的重要性，通過加強教學實踐與重構課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生創(chuàng)新技能并促進綜合型人才提升，踐行專創(chuàng)融合教育理念。劉紅梅等[4]基于專創(chuàng)融合的大背景，為化工原理課程制定了基于成果導向的“2232教學大綱”，將教學目的和學習成果劃分為多個層次，不同層次采取針對性的教學方法，以促進學生創(chuàng)造創(chuàng)新能力、獨立思考能力、探索實踐能力的提升。趙晶等[5]通過分析同濟大學海洋與地球科學學院的大學生創(chuàng)新性實驗計劃實施現(xiàn)狀，提出基于大學生創(chuàng)新性實驗計劃的多學科交叉復合創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，建構以學生為主體的海洋科學大類平臺課程體系。楊啟帆等[6]通過浙江大學本科生參與數(shù)學建模競賽活動所取得的成效，證明數(shù)學建模實踐教學對數(shù)學專業(yè)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要作用。港工專業(yè)針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)人才的培養(yǎng)，在專業(yè)師資隊伍、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺等的建設方面也開展了積極探索。如天津大學建設了開放和跨界融合的新文理教育與多學科交叉工程教育，港工專業(yè)與相關專業(yè)多學科聯(lián)合、多方參與構建開放式培養(yǎng)平臺，將科研實驗室、工程中心、創(chuàng)客空間和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化器形成一個整體鏈條，全面培養(yǎng)學生的品格、思維、能力和知識[7]。河海大學港工專業(yè)依托“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，通過強化工程能力與創(chuàng)新能力改革人才培養(yǎng)模式，注重應用技能與專業(yè)學科知識之間的互補，將創(chuàng)新技能的培養(yǎng)與專業(yè)學術知識的積累有機結(jié)合在一起[8]。

大連理工大學港工專業(yè)擁有國家級實驗教學示范中心、國家重點實驗室、港口數(shù)值仿真實驗教學系統(tǒng)等教學及科研平臺。在傳統(tǒng)的“課堂+實驗”課程體系的基礎上，港工專業(yè)正在大力推進在線開放課程和虛擬仿真實驗建設，探索專創(chuàng)融合項目式課程教學新模式。在實踐育人方面，注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，學校承辦的全國大學生水利創(chuàng)新設計大賽等各類競賽活動，為港工專業(yè)學生創(chuàng)新實踐提供平臺支持。學生通過專業(yè)學習、參與大創(chuàng)等項目、參與競賽鍛煉，逐步提高專業(yè)創(chuàng)新和實踐應用能力。雖然我校港工專業(yè)在專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育方面已取得一些進展，但面臨新時代下港口行業(yè)發(fā)展的需求，還需探索面向新型人才培養(yǎng)的港口航道與海岸工程專業(yè)專創(chuàng)融合課程教學模式。

二? 機制與思路

港口航道與海岸工程專業(yè)專創(chuàng)融合教學模式建設機制如圖1所示。以專創(chuàng)融合課程設置為核心，通過結(jié)合國家、行業(yè)、企業(yè)需求，整合學校各類教學資源，以培養(yǎng)符合行業(yè)前沿發(fā)展需求的、兼具扎實專業(yè)知識素養(yǎng)與創(chuàng)新思維的、高素質(zhì)國際化專創(chuàng)融合型港工人才為最終目標。教學模式建設過程重點關注課程設置、教學方法、培養(yǎng)模式、師資力量與成果評價五方面內(nèi)容。在課程設置中聚焦港口發(fā)展前沿，創(chuàng)新性開設智慧港口、綠色港口相關課程。在教學方法改革中提出面向?qū)W生創(chuàng)新能力提升的項目式教學。同時，采用“預備組-主力組-精英組”創(chuàng)新梯隊式培養(yǎng)模式，實現(xiàn)人才儲備，保持科創(chuàng)活力。通過建設以成果導向的校企合作及學科交叉融合的師資隊伍，加強校企工程項目交流合作，促進多學科交叉。采用面向?qū)嶋H工程問題解決能力的考核方式與評價方法，實現(xiàn)專創(chuàng)融合教學效果的多元化評估和針對性提升。

三? 專創(chuàng)融合課程教學模式

在課程教學的準備、實施、評價全過程中，將專創(chuàng)融合理念從五個維度貫徹落實，如圖2所示。即課程設置奠定專創(chuàng)融合基礎，教學方法強化專創(chuàng)融合實踐，培養(yǎng)模式促進專創(chuàng)融合發(fā)展，師資力量保障專創(chuàng)融合實施，成果評價檢驗專創(chuàng)融合效果。通過在這五方面采取有針對性的改革措施，解決港工專業(yè)傳統(tǒng)教學模式創(chuàng)新教育與專業(yè)教育分離的問題。

（一）? 面向新時代下港口發(fā)展前沿的專創(chuàng)融合課程設置

面向國家和行業(yè)發(fā)展需求，以學生為中心，依據(jù)港口發(fā)展前沿、專業(yè)特色及傳統(tǒng)教材內(nèi)容合理設置課程體系。面向智慧港口體系建設這一全球港口重點發(fā)展方向，港工專業(yè)開設了智慧港口理論與實務、水運工程BIM技術等課程，以智慧港口的理論、特征、應用及目標為理論基礎，展示物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、地理信息系統(tǒng)和人工智能在智慧港口領域的應用，通過智慧港口領域的國內(nèi)外建設成果案例，學習了解國家關于智慧港口建設的思路，探索智慧港口實踐的方向。

瞄準全球港口綠色可持續(xù)發(fā)展趨勢，本專業(yè)開設綠色港口規(guī)劃與設計、新型可持續(xù)海洋工程結(jié)構等課程，以綠色可持續(xù)觀念為指導，將港口發(fā)展與環(huán)境保護有機結(jié)合，探索港口資源的科學利用，實現(xiàn)環(huán)境保護、資源合理利用、低污染、低能耗的綠色可持續(xù)港口目標。通過發(fā)達國家在綠色港口建設方面的實例，例如紐約新澤西港實施的“潔凈空氣措施和港口空氣管理計劃”、澳大利亞悉尼港實施的“綠色港口指南”等，學習借鑒綠色港口建設方法。在傳統(tǒng)港口規(guī)劃、港工建筑物結(jié)構設計的基礎上，結(jié)合國際港口業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略層面的趨勢和經(jīng)驗，實現(xiàn)專創(chuàng)融合課程與港口發(fā)展前沿的接軌。

（二）? 面向?qū)W生創(chuàng)新能力提升的專創(chuàng)融合項目式教學方法

培養(yǎng)當代大學生創(chuàng)新能力是當代高等教育重要任務，因此需要對接行業(yè)發(fā)展動態(tài)需求，鼓勵學生參與創(chuàng)新活動，提升創(chuàng)新活力，將創(chuàng)新的核心能力和素質(zhì)要求融入專業(yè)實踐課程，培養(yǎng)高水平專創(chuàng)融合型人才。港工專業(yè)的傳統(tǒng)實踐教學模式主要為實驗、實訓課程，其內(nèi)容一般為固定設置的經(jīng)典實驗。隨著港口航道與近海工程相關行業(yè)的發(fā)展，工程結(jié)構日益復雜、施工工藝日益新穎、規(guī)劃形式日益多樣，傳統(tǒng)實踐所面向的問題逐漸與現(xiàn)代工程實踐脫節(jié)，無法跟上新興工程技術的發(fā)展，因此其難以激起學生學習興趣，一定程度上限制學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

以港口航道工程項目式實踐平臺為支撐，在傳統(tǒng)實踐教學中輔以可供學生參與的工程項目子部分，以激發(fā)學生實踐能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維。在課堂教學過程中融入港口工程設計項目訓練，設置對應的學生參與實踐方案，一方面可以促進學生在實踐中檢驗課堂理論知識的學習成果，加深理論知識鞏固；另一方面可以通過工程設計項目中可操作的子部分提升學生參與感，強化學生對于工程實踐的感知，培養(yǎng)學生在設計中發(fā)散創(chuàng)新思維。設置創(chuàng)新性、研究性、可拓展的實踐項目。例如，基于國家重點研發(fā)課題，鼓勵學生發(fā)散思維，開展生態(tài)化港工結(jié)構物創(chuàng)新；基于港口工程設計類項目，鼓勵學生參與方案設計與創(chuàng)新討論，培養(yǎng)兼具扎實專業(yè)知識素養(yǎng)與創(chuàng)新思維的專創(chuàng)融合型港工人才，培養(yǎng)學生內(nèi)驅(qū)動學習及綜合實踐創(chuàng)新能力。

（三）? “預備組-主力組-精英組”創(chuàng)新梯隊式培養(yǎng)模式

基于學生理論接受能力與創(chuàng)新思維的差異性，以實踐設計類項目和創(chuàng)新學科競賽為抓手，開展多元多級學生主體梯隊建設，打造“預備組-主力組-精英組”創(chuàng)新梯隊式培養(yǎng)模式，挖掘?qū)W生個體學習、創(chuàng)新的優(yōu)勢和劣勢。通過科學建立“預備組-主力組-精英組”創(chuàng)新梯隊，實現(xiàn)多元多級學生的能力優(yōu)勢互補，保持團隊創(chuàng)新活力以及良好的學習交流氛圍，促進知識理論在不同年級和學歷的學生間的滲透以及創(chuàng)新思維在多元學生主體間的互饋。

預備組的設立主要面向本科入學新生，鑒于其理論知識體系框架尚未構建完成，現(xiàn)有水文及結(jié)構等專業(yè)知識儲備不足以參與到專創(chuàng)融合的項目式教學模式中，對其培養(yǎng)措施應以專業(yè)課程實驗為主，引領學生完成專業(yè)實踐入門。主力組主要面向中高年級本科生，該階段學生接受過一定的專業(yè)知識學習及港口規(guī)劃和碼頭、滑道設計等專業(yè)技能訓練，對其面向就業(yè)及科研開展多維度培養(yǎng)，以高年級為主要負責人，帶動低年級學生。精英組主要面向高年級待升學深造的本科生，該階段學生已具備充足的專業(yè)知識，且擁有更明確的科研學習意向。通過制定科創(chuàng)導師制度和本研貫通制度，為精英組學生安排科創(chuàng)導師，培養(yǎng)學生科研能力，面向智慧港口和綠色港口的發(fā)展趨勢進行創(chuàng)新研究。在此基礎上，為有意愿在實驗室進一步開展研究工作的學生提供本研貫通的機會，為其接軌碩士生培養(yǎng)階段提供時間優(yōu)勢。

（四）? 以成果導向的校企合作及學科交叉融合的師資隊伍

實施成果導向教育，是提高工程教育質(zhì)量、應對工程教育新挑戰(zhàn)的重要方法。面向用人單位需求，港工專業(yè)以實踐能力和創(chuàng)新能力的提升為導向，培養(yǎng)優(yōu)秀人才。通過以實踐能力培養(yǎng)為主、兼顧知識應用與掌握的工程實踐類課程，強化學生實踐設計技能。例如將主動實踐能力培養(yǎng)目標細化，分解到港工建筑物等課程設計中，使學生實踐能力與理論知識同步發(fā)展。通過定期組織開展科創(chuàng)項目及競賽，拓展學生創(chuàng)新思維，挖掘創(chuàng)新潛力。

加強校企合作，推進學科交叉融合是豐富師資隊伍，提升師資力量的重要途徑。一方面，充分利用校企合作項目給予教學資源的潛在優(yōu)勢，整合可供學生學習實踐的工程項目資源庫，提高工程項目的實踐性、創(chuàng)新性與教學性。邀請企業(yè)導師指導學生改善項目設計方案，校企教師共同講授專業(yè)課程，專業(yè)教師夯實理論、企業(yè)教師拓寬思維，打破固有教學模式，共同設計、組織策劃專創(chuàng)融合教學項目。另一方面，促進學科交叉融合，推動港工專業(yè)與環(huán)境、生態(tài)、計算機等相關專業(yè)教師之間的交流合作。例如港工專業(yè)與環(huán)境、生態(tài)專業(yè)教師組建的學科交叉教學隊伍，可以充實綠色港口相關課程，而與計算機專業(yè)的學科交叉，使學生從多個角度更加深入地了解智慧港口的相關知識。此外，利用不同學科間的合作資源搭建復合型人才交流平臺，舉辦教學比賽，以賽促教，實現(xiàn)專創(chuàng)融合成果導向的師資力量的針對性提升。

（五）? 面向?qū)嶋H工程問題解決能力的考核方式與評價方法

為培養(yǎng)面向?qū)嶋H港口工程需求的專業(yè)人才，在專創(chuàng)融合項目式課程體系中采用多元評價方法，實現(xiàn)專創(chuàng)融合課程教學效果的多元化評估。同時建立動態(tài)評價機制，構建教學結(jié)果評價反饋及持續(xù)改進記錄系統(tǒng)。首先，面向?qū)嶋H工程項目問題，將問題解決能力等納入學生考核體系，注重對學生實踐能力的考核，鼓勵學生參與創(chuàng)新實踐項目和參加各類創(chuàng)新比賽，引導學生積極參加具有工程背景的、符合專業(yè)要求的科研項目，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。加大項目申報、成果匯報、答辯等實踐教學考核所占權重，綜合測評學生的素質(zhì)與能力。其次，組織行業(yè)技術專家開展專業(yè)講座、學術報告等活動，以促進學生創(chuàng)新學習為目標，對學生參與度進行量化考核。舉辦工程創(chuàng)新論壇，為學生提供與行業(yè)專家深入交流的機會，豐富港口工程知識，提升專業(yè)領域的創(chuàng)新活力。最后，制定創(chuàng)新實踐教學工作量計算標準，對教師開展實踐教學的成果、指導學生創(chuàng)新大賽所取得的成績等折算工作量，并作為教師職稱晉升的考核條件。通過定期對教學成果進行測評并分析數(shù)據(jù)，結(jié)合分析結(jié)果廣泛采納行業(yè)專家與學生的合理意見和建議，對教學方案進行改進，并保持評估、反饋及改進過程的持續(xù)性。

四? 結(jié)束語

專創(chuàng)融合型人才的培養(yǎng)是當今我國傳統(tǒng)工科發(fā)展轉(zhuǎn)型中的重要任務，港口航道與海岸工程作為國家基礎設施建設重要行業(yè)，隨著港工技術向著綠色、智能的方向發(fā)展，其高校的人才培養(yǎng)模式和課程的教學模式面臨著更高的挑戰(zhàn)。本文基于大連理工大學港口航道與海岸工程專業(yè)建設經(jīng)驗，提出了專創(chuàng)融合課程教學模式，有效融合理論基礎知識和專業(yè)創(chuàng)新思維，拓展傳統(tǒng)工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式。通過課程設置、教學模式、人才培養(yǎng)模式、師資隊伍建設、考核方式與評價方法等方面，構建以培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力為目標的專創(chuàng)融合課程教學模式，實現(xiàn)對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，促進工匠精神與創(chuàng)新思維的有效融合，打造行業(yè)形勢下更有就業(yè)競爭力的人才隊伍，助力面向新工科環(huán)境下的專創(chuàng)融合創(chuàng)新型精英人才培養(yǎng)。

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基金項目：國家級一流本科專業(yè)建設點“大連理工大學港口航道與海岸工程專業(yè)”（無編號）

第一作者簡介：彭云（1988-），女，漢族，遼寧鐵嶺人，博士，副教授。研究方向為港口航道與海岸工程。

*通信作者：王文淵（1984-），女，蒙古族，遼寧阜新人，博士，教授。研究方向為港口航道與海岸工程。