“新工科”背景下水利類專業實踐教學模式探索

陳紅 張潔 李均熙 陳林

摘要：“新工科”背景下實踐教學在水利類專業學生探索工程本質、解決實際問題的綜合素質培養中發揮著舉足輕重的作用。在分析當前水利類專業實踐教學中存在的問題的基礎上，提出“產—學—研—用”一體化實踐教學模式，解決傳統實踐教學中存在的制約問題，提升教學質量。該實踐模式有效響應新工科教學理念，利于實踐教學效果的提升。

關鍵詞：新工科;實踐教學;水利類;人才培養

“新工科”以培養未來多元化、創新型卓越工程人才為目標，具有戰略性、創新性、系統性和開放性的特征。[1-4]不同類型的高校，“新工科”建設的實踐與探索各具特色。水利類專業是實踐性很強的工科專業，行業特色要求其培養的學生具有良好的實踐操作能力與創新意識，因此，實踐教學在水利類專業學生培養中發揮著舉足輕重的作用。

實踐教學要求學生能把所掌握的理論知識融會貫通于實踐中，是培養學生應用能力和創新意識、實現素質教育和創新人才培養目標的重要環節。[5-7]然而，受多方面因素影響，實踐教學存在諸多問題，對學生實踐能力的培養有待提升。就水利類專業而言，當前社會經濟快速發展，行業企業根據發展需要提出所需人才應具備的專業技能，而高校傳統課程內容、教材體系、學習方式等因更新周期等原因尚未跟上時代節奏;此外，各高校在實踐教學中推行的創新教育、科研訓練等，受知識結構、實踐平臺等制約，亦難真正適應工程應用的需求。如何在實踐教學過程中，構建“產—學—研—用”一體化融合的實踐教學體系，提升“新工科”形勢下水利人才培養標準，成為水利類專業當前迫切需要解決的關鍵問題。[8]

一、實踐教學存在的主要問題

水利類專業具有技術性高、實踐性強的特點。隨著社會經濟的發展，水利工程建設水平的不斷提高，現代水利對水利人才的培養提出了更高的要求，[9-11]需要更多具有創新精神與實踐能力的學生，實踐教學的重要性日益凸顯，但在傳統的實踐教學中存在亟待改善的一些問題。

（一）實踐教學內容與工程實際脫節

水利類專業學生的實踐教學內容雖然很多，包括課程設計、認識實習、畢業實習、畢業設計等，但產學研用結合不密切，多數實踐教學只停留在“學”的基礎上，脫離科研與生產，所形成的社會服務功能較弱。以課程設計為例，通常課程設計的選題由指導教師確定，但由于教師所掌握的工程資料有限，選題往往重復利用，甚至使用超過10年，有些陳舊的設計內容與當前新形勢下的工程實踐脫節。此外，學生在設計中不接觸實際工程，所獲得的現場參數指標較少，難以做到因地制宜，僅按照設計任務書生搬硬套，設計成果不能滿足實際工程需求。

（二）工程現場實踐教學效果差強人意

水利類專業實踐教學環節中實習所占學分比例大，因行業特色學生需要進入到水利工程現場開展實習。眾所周知，水利工程或相關實習基地多處于偏遠地區。為保障實習的順利進行，指導教師需要多方協調，從實習內容到學生衣食住行均要做詳細安排。在施工現場，面對各種大型機械以及作業現場，學生的安全問題尤為重要，無形中加大了實習組織工作的壓力和難度，指導教師的精力很大一部分花費在安全保障上，而實踐教學退位于其次。實習單位出于安全因素或其他方面的考慮，對學生前來實習積極性不高，使得現場實習被走馬觀花的觀摩所替代，降低了實踐教學的效果。

（三）實踐教學師資隊伍相對薄弱

實踐指導教師自身的業務能力和綜合素質與實踐教學質量密切相關，對于學生能否保質保量完成實踐教學內容亦關系重大。這就要求實踐教師自身對水利工程設計等有較深厚的功底和豐富的實踐經驗。當前實踐教學中，青年教師所占比例較高，其中大多數從學校畢業后直接走上教學崗位，缺乏工程實踐經歷與經驗，實際操作能力不強，對所在行業的專業技能的了解與掌握相對較少，因此，在實踐教學的指導中存在短板，難以激發學生對實踐教學的興趣，影響創新意識和實踐能力在實踐教學環節中的培養。

二、實踐教學改革的探索

（一）實踐教學與科學研究相結合

高水平科研成果的積累是推動實踐教學發展的動力。通常，教師的科研項目是學科的前沿，或是針對某一具體工程或應用，是對某項專業問題的創新性研究。為了提高實踐教學的時效性與應用性，可將科研項目融入實踐教學環節。教師在完成自身科研任務的同時，可根據學生的知識儲備及操作能力設計適合學生的實踐教學內容，使實踐教學內容具有前沿性、系統性，對學生工程實踐和創新能力的培養起到積極作用。[12]

此外，在條件允許的情況下，積極鼓勵支持學生參與科學研究，幫助學生培養創新意識、實踐能力，提升綜合素質。激勵學生積極參加大學生創新創業訓練，鼓勵教師擔任創新訓練的指導老師，在科研項目中對實踐訓練進行指導，促使形成學習創新的氛圍。

（二）推進校企共享實踐教學資源

新工科背景下，建立和諧的校企資源共享機制，真正達到實踐教學的目的，應該是“請進來”和“走出去”相結合，[13-15]建立協同育人的實踐平臺促進創新技能培養。無論是儀器設備、文獻資料，還是科研平臺、科技力量，高校、科研院所及企業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人才培養的軟硬件水平，在資源利用及人才培養上收到突出效果。通過與大型水利工程單位建設共享實驗室或科研平臺，充分利用行業企業資源，共建、共享實踐教學基地，承擔學生實踐教學任務，可增強學生對實際工程的了解，加強理論聯系實際，增加學生學習的自主性。

（三）打造多元化實踐教學師資隊伍

師資隊伍的水平決定著人才培養質量的高低，加強師資隊伍建設，可提高實踐教學質量。高校內部要加強對骨干教師的培養，提升其業務素質及學術科研水平;要著力提升校內師資的工程實踐經驗，選派教師到水利行業單位學習。此外，從行業企業及相關科研院所聘請實踐經驗豐富的專家，尤其是校外基地的技術骨干充實到實踐教學的師資隊伍中。通過此舉，既加強了校企聯合，又可通過行業企業專家將行業發展及需求的相關信息及時地在實踐教學中呈現，有助于提高實踐教學內容的應用性及時效性，激發學生的專業學習興趣。

三、“產—學—研—用”一體化實踐教學體系的構建

水利類專業“產—學—研—用”一體化實踐教學模式主要采用行業、高校、科研機構相結合的方法來進行，改進創新型人才培養機制，實現“緊扣行業、厚實教學、提升研究、強化應用”的實踐環節培養目標。行業、學校、科研機構相互配合，發揮各自優勢，在實踐教學中體現出綜合優勢。該模式有效響應“新工科”教學理念，重視培養學生的實踐能力與創新意識，可充分利用學校與企業、科研單位等多種不同教學環境和教學資源以及在人才培養方面的各自優勢，整合水利土木專業實踐教學資源，將科研實驗與教學實踐有機結合，助力學生實踐創新能力提升。改變傳統重專業特色輕交叉融合、重科研輕教學、重理論授課輕實踐教學、重獨立建設輕開放共享等狀況，通過社會調研、綜合類比、人才培養成效分析、實踐單位長期反饋等多種研究手段，強化“厚基礎、強實踐、嚴過程、求創新”的人才培養過程，探索學科融合，提升學生的整體工程綜合能力和創新實踐能力，培養行業急需的現代工程建設高素質技術人才。（如圖1）

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

（一）建立“工程需求實時反饋+學科前沿預先引導”的產教融合機制

與行業重點企業、重要科研單位建立校企聯盟，共同建立產教融合機制，實時跟蹤一些工程需求和最新科研成果，將需求轉化為教學目標、將成果轉化為教學資源;引進行業專家作為指導教師，同時選派校內實踐指導教師深入行業、企業學習，積累實際工程經驗，引導“產—學”的深入融合。

（二）建立“課程內容動態調整+實踐平臺交叉融合”的實踐教學體系

在專業人才培養方案中增設工程前沿、科技導論等創新類課程，配合教學大綱動態調整機制，保證課程內容的先進性，支持和鼓勵校內教師與企業共同編寫實踐指導書;鼓勵教師將科研項目與實踐教學相結合，加強校內實驗實踐平臺的交叉融合，拓展校外實習實踐基地的規模，保證實踐教學平臺和教學資源的先進性，確保“產—學”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、航道工程等多專業學生提供實踐學習，提升學生對工程的系統性認識。工程位于潮汐河段，水流、泥沙運動極其復雜，將該模型與“水工建筑物”“河流動力學” 等課程教學結合，讓學生參與該科研項目，充分認識工程建設涉及的技術問題，提升學生工程技術水平。實踐表明，參與項目的本科生均獲大學生創新項目支持，相應研究成果表明學生知識面得到了較大拓展。

（三）建立“一線需求推動+一流技術牽引”的大學生創新研究項目資源庫

大學生創新訓練計劃作為實踐教學中重要的一環，在提高水利類學生實踐能力和創新意識中起到重要作用。針對大學生創新訓練計劃，圍繞行業特色，發揮校企聯盟作用，建立一批從實際工程需求出發、由企業主導的備選項目;跟蹤校內校外最新科研成果，培育一批技術引領、市場廣闊的創新創業備選項目;鼓勵和支持立足需求、面向應用的項目沖擊“挑戰杯”“創青春”等高端競賽，激起“研—用”融合的大風向。

四、結語

實踐教學是水利類專業培養高素質工程技術人才的重要環節，是提高學生實踐能力、綜合素質和創新意識的重要保障。“新工科”背景下，水利類專業應積極探索構建適應時代發展及行業需求的實踐教學模式，培養出具有創新精神與實踐能力的優秀水利人才，推進人才培養和水利行業的進一步發展。

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責任編輯：馮志軍