新工科背景下地方高校水文與水資源工程專業復合型人才培養模式探索

甘磊 鄧婉珍 陳曉冰

[摘 要]目前，我國的新工科建設還處于探索階段，尚存在許多問題有待攻克。在新工科背景下，以桂林理工大學水文與水資源工程專業為試點，通過重構水文專業課程體系、優化教學內容、改革教學方法與人才培養評價方式等方法，探索符合地方高校特色的水文與水資源工程專業復合型人才培養模式，注重鍛煉和提高學生的實踐創新、善于思考、交流協作、解決復雜工程問題等綜合能力，以期能為其他高校的新工科人才培養模式建設提供一些借鑒和依據。

[關鍵詞]新工科;人才培養;復合型人才

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）10-0172-03

隨著社會經濟轉型和新一輪技術革命的到來，新機遇與新挑戰齊齊出現，這對我國工程教育現代化改革提出了新要求，工科人才培養理念也需轉變為培養適應新經濟時代發展要求的高質量、高水平復合型人才。2016年，我國正式成為《華盛頓協議》締約成員，這打開了我國工程教育國際互認的大門，對保障我國工程教育質量具有重大意義[1]。2017年2月，教育部提出新工科建設理念，并在短短的半年里，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，轟轟烈烈的新工科建設就此拉開序幕。對于新工科理念內涵的理解，有學者認為新工科人才培養應使學生掌握更先進的知識，注重培養學生解決實際工程問題、工程設計、創新創造能力、團隊及溝通能力等綜合能力[2]。也有學者認為新工科人才培養不僅是面向現在，更是面向未來，在培養學生關注工程現實需求的同時更應讓學生具有引領、想象、創造未來社會需求的能力[3]。新工科代表了一種人才培養的新方向、專業建設的新理念，新工科理念也可以說是一種人才培養理念[4]。在我國新工科建設的探索階段，有學者認為新工科建設應是整合性思維導向的工程學科重構，應該積極進行不同學科之間的跨學科和學科交叉探索[5]。而新工科建設中最關鍵的就是人才培養模式的改革和創新[6]。基于此，本文通過重構課程體系和教學內容、改革教學方法與人才評價方式等方面，探索新工科背景下地方高校水文與水資源工程專業復合型人才培養模式，以期更好地培養出能夠解決廣西水利行業發展中的實際問題，對能夠引領廣西水利行業發展的高水平復合人才進行探索，為其他高校的人才培養模式建設提供一些借鑒和依據。

一、復合型水文人才培養模式構建

（一）以新工科為背景，結合地方特色，優化教學內容

在新工科的背景下，注重提升學生的協作溝通能力、創新能力和解決問題的能力顯得尤為重要。而在廣西水利事業發展過程中，已經將科技創新作為廣西水利事業發展的一個重大推進器。目前，廣西十分重視知識配套、敢想敢做、勇于創新、與時俱進的復合型水文專業人才培養工作，以解決當前廣西防汛抗旱、水生態保護與修復、水資源節約與管理等重大問題。可見，地方高校水文與水資源工程專業復合型人才培養模式的探索工作很有必要。

根據提高學生樂于團結協作、精于交流溝通、敢于自主創新、勇于探索解決實際問題能力的培養目標，在不改變學分和課程的前提下，重新構思，重新安排水文專業的課程體系，將理論課程和實踐課程按照專業基礎和綜合提升兩類進行歸類。理論課程中專業基礎為水文學的基本原理與方法，在原有的教材內容中加入目前廣西乃至國內外前沿的水文學內容、方法及實際案例作為補充，讓學生能夠緊跟時代的步伐，更好地了解現如今水文事業的發展趨勢和重難點所在，幫助學生較好地確定未來的研究方向。綜合提升為環境類、信息類和管理類等方面的基本知識，這些方面以往涉及得相對較少，但現在的學科發展是一種全方面、多領域、多層次的交叉融合發展，這些方面的知識可以促進學生將其和水文知識進行參考、對照、融合，引發學生對水文行業發展的一些思考，將別的學科的知識運用于水文行業。實踐課程中專業基礎著重培養學生的“測、報、算、管”四大水文基本技能，這是水文專業學生必須掌握的基本技能。除教授典型的技術方法外，還有當前的新方法、新技術，并在課程實踐中讓學生加強對這些技能的掌握，讓學生在實踐中發現問題進而積極思考解決問題的方法，將在課堂上學到的理論知識運用于實踐。綜合提升注重破除課程之間、學科之間的壁壘，將水處理、水節約、水生態等方面的技術、信息技術和項目管理及服務手段等加入到典型實際工程案例中，采用“任務驅動”的方式，著重訓練學生綜合工程實踐能力，加強學生在舉一反三能力方面的鍛煉。

新技術的應用使得水資源管理工作的內容和方式發生了變化，從粗放型向精細化發展。在課程內容中可以加入當前國內外水利事業應用新技術、新方法的實例和前沿研究熱點，增加目前廣西水利事業發展中迫切需要解決的水文全要素未能自動監測、防災減災、水生態保護與修復、水資源利用與管理等工程問題內容，以及環境學科、信息學科和管理學科的前沿知識等內容，使復合型水文人才培養與廣西水利行業的發展趨勢緊密結合。

（二）依照新工科理念，轉變教學方法，注重協同育人

在新工科建設的理念中，原本學科中的固有人為性壁壘需要打破，不同學科之間的界限需要弱化，學科間的邊界通透性需要增強。這就意味著現在的人才培養方式要從以“專才”為主向以“復合型人才”為主轉變。這種新工科理念體現在教學方法中，就需要變“以教師為中心”的理念為“以學生為中心”的理念，將傳統被動灌輸的學習模式轉變為自主互助的探究式學習模式，形成“在線課程預習（自學）+教師講解+學生間傳幫帶+在線課程課后鞏固”的模式。通過加強線上內容豐富、知識新穎有趣、互動性強的課程建設，提高學生學習的積極性和自主性;通過設置學習小組，進行開放性、探索性問題研究，加強學生間的溝通交流能力和探索能力，促進學生之間團結合作、互幫互助、共同進步的良好學習氛圍的形成。

依據新工科協同育人的理念，改變傳統工科過去相對封閉、與社會聯系不緊密的辦學狀態，在人才培養中添加社會參與成分，注重將復合型水文人才培養與廣西水利行業發展趨勢緊密結合，實現水文人才和廣西水利行業需求的無縫對接。與廣西相關的水利行業搭建協同育人教學平臺，為學生創造實際工程的實踐環境，讓學生的實踐能力和積極思考、善于解決實際問題的能力在解決復雜工程問題過程中得到訓練和增強。

（三）改革人才培養評價方式，優化人才培養評價結構

以往的人才培養評價方式多為“平時表現+課程考試（考核）”模式，平時表現一般分為到課出勤率、課上回答問題情況和課后作業完成情況，其中多以到課出勤率為主要評判標準，教師對平時學生課前預習、課后復習、學生每個階段掌握知識的情況了解不足。應改革人才培養評價方式，更好、更全面地對學生進行評價，這利于教師了解、發現教學過程中的問題并加以調整，培養出優秀的復合型水文人才。

根據不同課程的特點制定相應的過程評價方法，將學生預習成果、課堂討論、自學情況、傳幫帶情況、成果答辯、課程考試（考核）等方式有效結合起來。通過不同方面的多種評價方式相結合，教師對學生每個階段的學習質量與學生的狀態（包括學生的心理狀態）進行動態評估與評價，并在這個過程評價中了解學生目前學習過程中存在的問題和學生對教師教學方式的建議和意見。教師針對評價結果對下一步教學活動進行及時、有針對性地調整，以期通過不斷滾動的方式持續提升教學質量。在實踐課程中對學生的動手能力和分析解決實際問題能力等方面進行評價時，可以引入行業專家，從行業標準的角度分析，評價學生對專業技能的掌握程度是否可以達到廣西水利行業的相關要求。

二、復合型水文人才培養模式構建中存在的問題

（一）學科交叉融合問題

新工科具有一個顯著的特征，那就是整合性，或者說是融合性。在新工科的背景下，復合型水文人才培養需要綜合多個學科知識體系，培養學生系統性、開放性思維，拓寬學生的視野。但如何將環境類、信息類和管理類等相關學科內容和水文專業課程進行有效的交叉融合設計，打造新型的水文專業課程體系，是人才培養模式構建過程中需要解決的一個關鍵問題。

（二）線上線下課程有效結合問題

傳統課堂教學方式缺乏一定的靈活多變性，在有限的課時里教學內容不夠豐富，學生獲取的知識量有限，且單憑教師口述及PPT中純文字或圖片的解釋，學生所獲取的知識容易局限于抽象的經驗中，難以形成具體的印象。而線上課程可以豐富傳統課堂中所沒有的內容，添加更多的動畫、影像類實際案例素材，加深學生對此的理解。但如何將傳統教學和在線課程學習有效結合起來，合理設計好在線課程學習內容，充分利用在線課程的優勢彌補傳統教學課時有限的問題，是復合型水文人才培養模式構建過程中需要解決的又一關鍵問題。

三、解決途徑

（一）重新構架水文專業課程體系

按照復合型水文人才培養方案中專業基礎和綜合提升兩方面的要求，結合不同學科的特點，將全部課程進行總體設計，課程按課程群進行分類。根據各課程群的分類屬性，明確各門課程在整個培養環節中的任務和目的、知識點的銜接與遞進關系，然后進行各門課程知識點結構與能力培養方案的制訂，結合各知識點體系設計適合的教學與實踐環節。

在理論課程中，注重將水文專業“測、報、算、管”四大項與環境類、信息技術類、管理類的專業知識和專業技能進行合理搭配。根據各課程間知識點的銜接遞進關系，將環境類、信息技術類、管理類等學科中與專業基礎課程中有一定聯系的內容進行合理的結合，設計好教學內容，設置合理的開課順序，促進學生形成系統的理論知識體系。實踐課程開展實驗項目、課程設計、工程項目、科研項目等訓練，這些實踐訓練過程有助于學生將所學專業知識和其他學科知識融合起來，并將之用于實踐課程的任務中，從而提高學生的實踐能力、創新能力和解決復雜工程問題的能力。

（二）優化線上線下課程內容

在新工科建設理念中，要堅持以學生為中心，調動學生學習的積極性、主動性，打造良好的線上線下課程教學模式。優化線上線下課程內容的具體做法是：根據各門課程的特點和課程之間的聯系性，結合當前水文學的發展前沿熱點內容、新技術在水利行業中的應用和其他相關學科的一些前沿知識，設計好各門課程的教學內容;按照易、中、難三種程度合理分配線上線下課程內容，將部分基礎內容上傳至在線課程，讓學生進行課前預習和課后鞏固，而大部分重難點內容則放在傳統課堂上由教師講解;教師在課堂上教授部分拓展性內容，而將更多的拓展知識內容放在在線平臺讓學生進行自學，并讓學生將自己的理解發布到在線平臺與教師和其他同學一起討論;授課手段靈活多變，除去普通的板書、PPT授課手段外，補充Flash動畫和影像資料等不同的方式生動展示教學內容，設置學習小組，讓學生共同討論、團結合作、互幫互助，促進學生之間形成幫傳帶的良好氛圍。教師設置多種靈活開放性問題或水文中的實際問題讓各學習小組回去討論，各組將學習成果制成PPT或動畫視頻等，輪流上臺展示。教師根據具體的教學情況，適時調整、豐富教學內容，采用靈活的教學手段，充分利用在線平臺教學資源，將線上線下課程有機結合起來，形成“在線課程預習（自學）+教師講解+學生間傳幫帶+在線課程課后鞏固”的教學模式。

四、結語

在新工科背景下，建立復合型人才培養模式是在新經濟發展過程中社會對工程教育提出的新要求。以桂林理工大學水文與水資源工程專業為試點，探索具有廣西特色的復合型水文人才培養模式，是為滿足廣西水利行業需要能夠解決新型的、復雜性工程問題的復合型人才的要求。通過重構水文專業課程體系、優化教學內容、改革教學方法與人才培養評價方式等方法來建立符合地方高校特色的水文與水資源工程專業復合型人才培養模式，注重鍛煉和提高學生的實踐創新、善于思考、交流協作、解決復雜工程問題等綜合能力。在建設這個水文專業復合型人才培養模式的過程中，其中的改革方法和出現的問題對于其他高校復合型人才培養模式的建設具有一定的借鑒意義。但這一復合型人才培養模式還處在初級階段，其中還存在較多的問題，需要進行更深層次的探索，不斷尋找更多更好的人才培養方法，這樣才能為國家培養出能夠適應經濟社會發展新形勢的復合型人才。

[ 參 考 文 獻 ]

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[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] 古天龍，魏銀霞. 以新工科理念推動地方高校建設一流本科教育[J].中國大學教學，2018（2）：32-35.

[5] 夏建國，趙軍. 新工科建設背景下地方高校工程教育改革發展芻議[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：15-19+65.

[6] 徐曉飛，丁效華. 面向可持續競爭力的新工科人才培養模式改革探索[J]. 中國大學教學，2017（6）：6-10.

[責任編輯：陳 明]