新工科背景下地方高校水文与水资源工程专业复合型人才培养模式探索

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　　[摘 要]目前，我国的新工科建设还处于探索阶段，尚存在许多问题有待攻克。在新工科背景下，以桂林理工大学水文与水资源工程专业为试点，通过重构水文专业课程体系、优化教学内容、改革教学方法与人才培养评价方式等方法，探索符合地方高校特色的水文与水资源工程专业复合型人才培养模式，注重锻炼和提高学生的实践创新、善于思考、交流协作、解决复杂工程问题等综合能力，以期能为其他高校的新工科人才培养模式建设提供一些借鉴和依据。
　　[关键词]新工科;人才培养;复合型人才
　　[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）10-0172-03
　　随着社会经济转型和新一轮技术革命的到来，新机遇与新挑战齐齐出现，这对我国工程教育现代化改革提出了新要求，工科人才培养理念也需转变为培养适应新经济时代发展要求的高质量、高水平复合型人才。2016年，我国正式成为《华盛顿协议》缔约成员，这打开了我国工程教育国际互认的大门，对保障我国工程教育质量具有重大意义[1]。2017年2月，教育部提出新工科建设理念，并在短短的半年里，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，轰轰烈烈的新工科建设就此拉开序幕。对于新工科理念内涵的理解，有学者认为新工科人才培养应使学生掌握更先进的知识，注重培养学生解决实际工程问题、工程设计、创新创造能力、团队及沟通能力等综合能力[2]。也有学者认为新工科人才培养不仅是面向现在，更是面向未来，在培养学生关注工程现实需求的同时更应让学生具有引领、想象、创造未来社会需求的能力[3]。新工科代表了一种人才培养的新方向、专业建设的新理念，新工科理念也可以说是一种人才培养理念[4]。在我国新工科建设的探索阶段，有学者认为新工科建设应是整合性思维导向的工程学科重构，应该积极进行不同学科之间的跨学科和学科交叉探索[5]。而新工科建设中最关键的就是人才培养模式的改革和创新[6]。基于此，本文通过重构课程体系和教学内容、改革教学方法与人才评价方式等方面，探索新工科背景下地方高校水文与水资源工程专业复合型人才培养模式，以期更好地培养出能够解决广西水利行业发展中的实际问题，对能够引领广西水利行业发展的高水平复合人才进行探索，为其他高校的人才培养模式建设提供一些借鉴和依据。
　　一、复合型水文人才培养模式构建
　　（一）以新工科为背景，结合地方特色，优化教学内容
　　在新工科的背景下，注重提升学生的协作沟通能力、创新能力和解决问题的能力显得尤为重要。而在广西水利事业发展过程中，已经将科技创新作为广西水利事业发展的一个重大推进器。目前，广西十分重视知识配套、敢想敢做、勇于创新、与时俱进的复合型水文专业人才培养工作，以解决当前广西防汛抗旱、水生态保护与修复、水资源节约与管理等重大问题。可见，地方高校水文与水资源工程专业复合型人才培养模式的探索工作很有必要。
　　根据提高学生乐于团结协作、精于交流沟通、敢于自主创新、勇于探索解决实际问题能力的培养目标，在不改变学分和课程的前提下，重新构思，重新安排水文专业的课程体系，将理论课程和实践课程按照专业基础和综合提升两类进行归类。理论课程中专业基础为水文学的基本原理与方法，在原有的教材内容中加入目前广西乃至国内外前沿的水文学内容、方法及实际案例作为补充，让学生能够紧跟时代的步伐，更好地了解现如今水文事业的发展趋势和重难点所在，帮助学生较好地确定未来的研究方向。综合提升为环境类、信息类和管理类等方面的基本知识，这些方面以往涉及得相对较少，但现在的学科发展是一种全方面、多领域、多层次的交叉融合发展，这些方面的知识可以促进学生将其和水文知识进行参考、对照、融合，引发学生对水文行业发展的一些思考，将别的学科的知识运用于水文行业。实践课程中专业基础着重培养学生的“测、报、算、管”四大水文基本技能，这是水文专业学生必须掌握的基本技能。除教授典型的技术方法外，还有当前的新方法、新技术，并在课程实践中让学生加强对这些技能的掌握，让学生在实践中发现问题进而积极思考解决问题的方法，将在课堂上学到的理论知识运用于实践。综合提升注重破除课程之间、学科之间的壁垒，将水处理、水节约、水生态等方面的技术、信息技术和项目管理及服务手段等加入到典型实际工程案例中，采用“任务驱动”的方式，着重训练学生综合工程实践能力，加强学生在举一反三能力方面的锻炼。
　　新技术的应用使得水资源管理工作的内容和方式发生了变化，从粗放型向精细化发展。在课程内容中可以加入当前国内外水利事业应用新技术、新方法的实例和前沿研究热点，增加目前广西水利事业发展中迫切需要解决的水文全要素未能自动监测、防灾减灾、水生态保护与修复、水资源利用与管理等工程问题内容，以及环境学科、信息学科和管理学科的前沿知识等内容，使复合型水文人才培养与广西水利行业的发展趋势紧密结合。
　　（二）依照新工科理念，转变教学方法，注重协同育人
　　在新工科建设的理念中，原本学科中的固有人为性壁垒需要打破，不同学科之间的界限需要弱化，学科间的边界通透性需要增强。这就意味着现在的人才培养方式要从以“专才”为主向以“复合型人才”为主转变。这种新工科理念体现在教学方法中，就需要变“以教师为中心”的理念为“以学生为中心”的理念，将传统被动灌输的学习模式转变为自主互助的探究式学习模式，形成“在线课程预习（自学）+教师讲解+学生间传帮带+在线课程课后巩固”的模式。通过加强线上内容丰富、知识新颖有趣、互动性强的课程建设，提高学生学习的积极性和自主性;通过设置学习小组，进行开放性、探索性问题研究，加强学生间的沟通交流能力和探索能力，促进学生之间团结合作、互帮互助、共同進步的良好学习氛围的形成。
　　依据新工科协同育人的理念，改变传统工科过去相对封闭、与社会联系不紧密的办学状态，在人才培养中添加社会参与成分，注重将复合型水文人才培养与广西水利行业发展趋势紧密结合，实现水文人才和广西水利行业需求的无缝对接。与广西相关的水利行业搭建协同育人教学平台，为学生创造实际工程的实践环境，让学生的实践能力和积极思考、善于解决实际问题的能力在解决复杂工程问题过程中得到训练和增强。 　　（三）改革人才培养评价方式，优化人才培养评价结构
　　以往的人才培养评价方式多为“平时表现+课程考试（考核）”模式，平时表现一般分为到课出勤率、课上回答问题情况和课后作业完成情况，其中多以到课出勤率为主要评判标准，教师对平时学生课前预习、课后复习、学生每个阶段掌握知识的情况了解不足。应改革人才培养评价方式，更好、更全面地对学生进行评价，这利于教师了解、发现教学过程中的问题并加以调整，培养出优秀的复合型水文人才。
　　根据不同课程的特点制定相应的过程评价方法，将学生预习成果、课堂讨论、自学情况、传帮带情况、成果答辩、课程考试（考核）等方式有效结合起来。通过不同方面的多种评价方式相结合，教师对学生每个阶段的学习质量与学生的状态（包括学生的心理状态）进行动态评估与评价，并在这个过程评价中了解学生目前学习过程中存在的问题和学生对教师教学方式的建议和意见。教师针对评价结果对下一步教学活动进行及时、有针对性地调整，以期通过不断滚动的方式持续提升教学质量。在实践课程中对学生的动手能力和分析解决实际问题能力等方面进行评价时，可以引入行业专家，从行业标准的角度分析，评价学生对专业技能的掌握程度是否可以达到广西水利行业的相关要求。
　　二、复合型水文人才培养模式构建中存在的问题
　　（一）学科交叉融合问题
　　新工科具有一个显著的特征，那就是整合性，或者说是融合性。在新工科的背景下，复合型水文人才培养需要综合多个学科知识体系，培养学生系统性、开放性思维，拓宽学生的视野。但如何将环境类、信息类和管理类等相关学科内容和水文专业课程进行有效的交叉融合设计，打造新型的水文专业课程体系，是人才培养模式构建过程中需要解决的一个关键问题。
　　（二）线上线下课程有效结合问题
　　传统课堂教学方式缺乏一定的灵活多变性，在有限的课时里教学内容不够丰富，学生获取的知识量有限，且单凭教师口述及PPT中纯文字或图片的解释，学生所获取的知识容易局限于抽象的经验中，难以形成具体的印象。而线上课程可以丰富传统课堂中所没有的内容，添加更多的动画、影像类实际案例素材，加深学生对此的理解。但如何将传统教学和在线课程学习有效结合起来，合理设计好在线课程学习内容，充分利用在线课程的优势弥补传统教学课时有限的问题，是复合型水文人才培养模式构建过程中需要解决的又一关键问题。
　　三、解决途径
　　（一）重新构架水文专业课程体系
　　按照复合型水文人才培养方案中专业基础和综合提升两方面的要求，结合不同学科的特点，将全部课程进行总体设计，课程按课程群进行分类。根据各课程群的分类属性，明确各门课程在整个培养环节中的任务和目的、知识点的衔接与递进关系，然后进行各门课程知识点结构与能力培养方案的制订，结合各知识点体系设计适合的教学与实践环节。
　　在理论课程中，注重将水文专业“测、报、算、管”四大项与环境类、信息技术类、管理类的专业知识和专业技能进行合理搭配。根据各课程间知识点的衔接递进关系，将环境类、信息技术类、管理类等学科中与专业基础课程中有一定联系的内容进行合理的结合，设计好教学内容，设置合理的开课顺序，促进学生形成系统的理论知识体系。实践课程开展实验项目、课程设计、工程项目、科研项目等训练，这些实践训练过程有助于学生将所学专业知识和其他学科知识融合起来，并将之用于实践课程的任务中，从而提高学生的实践能力、创新能力和解决复杂工程问题的能力。
　　（二）优化线上线下课程内容
　　在新工科建设理念中，要坚持以学生为中心，调动学生学习的积极性、主动性，打造良好的线上线下课程教学模式。优化线上线下课程内容的具体做法是：根据各门课程的特点和课程之间的联系性，结合当前水文学的发展前沿热点内容、新技术在水利行业中的应用和其他相关学科的一些前沿知识，设计好各门课程的教学内容;按照易、中、难三种程度合理分配线上线下课程内容，将部分基础内容上传至在线课程，让学生进行课前预习和课后巩固，而大部分重难点内容则放在传统课堂上由教师讲解;教师在课堂上教授部分拓展性内容，而将更多的拓展知识内容放在在线平台让学生进行自学，并让学生将自己的理解发布到在线平台与教师和其他同学一起讨论;授课手段灵活多变，除去普通的板书、PPT授课手段外，补充Flash动画和影像资料等不同的方式生动展示教学内容，设置学习小组，让学生共同讨论、团结合作、互帮互助，促进学生之间形成帮传带的良好氛围。教师设置多种灵活开放性问题或水文中的实际问题让各学习小组回去讨论，各组将学习成果制成PPT或动画视频等，轮流上台展示。教师根据具体的教学情况，适时调整、丰富教学内容，采用灵活的教学手段，充分利用在线平台教学资源，将线上线下课程有机结合起来，形成“在线课程预习（自学）+教师讲解+学生间传帮带+在线课程课后巩固”的教学模式。
　　四、结语
　　在新工科背景下，建立复合型人才培养模式是在新经济发展过程中社会对工程教育提出的新要求。以桂林理工大学水文与水资源工程专业为试点，探索具有广西特色的复合型水文人才培养模式，是为满足广西水利行业需要能够解决新型的、复杂性工程问题的复合型人才的要求。通过重构水文专业课程体系、优化教学内容、改革教学方法与人才培养评价方式等方法来建立符合地方高校特色的水文与水资源工程专业复合型人才培养模式，注重锻炼和提高學生的实践创新、善于思考、交流协作、解决复杂工程问题等综合能力。在建设这个水文专业复合型人才培养模式的过程中，其中的改革方法和出现的问题对于其他高校复合型人才培养模式的建设具有一定的借鉴意义。但这一复合型人才培养模式还处在初级阶段，其中还存在较多的问题，需要进行更深层次的探索，不断寻找更多更好的人才培养方法，这样才能为国家培养出能够适应经济社会发展新形势的复合型人才。
　　[ 参 考 文 献 ]
　　[1] Arif A. Anwar，David J. Richards. The Washington Accord and U.S. Licensing Boards[J]. Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice，2015（4）：04015001.
　　[2] 顾佩华. 新工科与新范式：概念、框架和实施路径[J]. 高等工程教育研究，2017（6）：6-18.
　　[3] 李培根. 工科何以而新[J]. 高等工程教育研究，2017（4）：1-4+15.
　　[4] 古天龙，魏银霞. 以新工科理念推动地方高校建设一流本科教育[J].中国大学教学，2018（2）：32-35.
　　[5] 夏建国，赵军. 新工科建设背景下地方高校工程教育改革发展刍议[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：15-19+65.
　　[6] 徐晓飞，丁效华. 面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J]. 中国大学教学，2017（6）：6-10.
　　[责任编辑：陈 明]
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