李海峰,張易,劉士余
(1.江西農業大學 國土資源與環境學院,江西 南昌 330045;2.江西省國土空間調查規劃研究院,江西 南昌 330025)
教育部于2017年2月提出了“新工科”的概念,目標是培養面向未來、多元發展的創新型卓越工程人才[1-3]。地方農業院校是農業科技成果、人才、信息的重要源泉,在自然資源、生態環境、農業農村、水土保持等行業領域發揮著教育、科研、推廣、信息“四位一體”的作用。盡管農業院校工科專業基礎相對薄弱,但是結合國家和行業發展的現實需求,農業水利工程、農業機械化等專業“卓越工程師培養計劃”在多所地方農業院校先后實施。其中江西農業大學是國內為數不多培養農業水利工程卓越工程師的地方農業院校。多年來江西農業大學根據自身以農為優勢、以生物技術為特色有利條件,對接生態文明建設、鄉村振興及江西省現代農業產業體系等重大戰略需求,布局適應國家和地方新經濟發展業態的學科專業體系[4-5],并以新工科內涵建設為契機,對照工程教育專業認證的標準和要求,積極探索與深化工程教育改革,以培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的卓越農業水利工程技術人才。
合理、科學地動態調整人才培養方案是高校教育教學改革的重要基礎,也是保障人才培養質量的關鍵環節[6]。江西農業大學農業水利工程專業是在整合土地資源管理、水土保持及土木工程專業相關方向的基礎上設立,旨在為發展農業生產和改善生態環境服務的綜合性專業,屬于農業工程學科,同時兼具管理學和理學學科交叉特性。工程教育專業認證的核心理念是OBE模式[7],OBE教育理念是一種以成果為導向,反向設計相宜的培養模式,以確保所培養的學生達到相應能力及其水平的工程教育模式[8]。隨著江西農業大學農業水利工程專業“卓越工程師培養計劃”的深入實施,原有的課程體系及人才培養模式難以真正適應工程應用的需求。在新工科背景下,依據學校的辦學定位以及人才培養的總體目標,亟需優化農業水利工程專業的人才培養方案。
由于缺乏層次清晰的能力培養目標,未能有效突出地方農業院校的服務面向及行業背景,專業定位和人才培養規格與社會需求聯系不緊密。目前,所培養的學生大部分選擇考研、考公務員,而從事農業水利相關工程類工作的畢業生比重不足20%。工程教育理念在以往農業水利工程專業人才培養方案中未能得到充分體現,校地校企合作的育人機制在執行層面缺乏可持續性,校地校企對接過程中實踐教學環節較為薄弱,學生的創新思維及應用能力未能得到全面培養,較難滿足新工科背景下的人才培養要求。
農業水利工程專業人才培養課程教學體系存在知識體系較為狹窄的問題,缺乏課程體系與實際工程項目之間的有機聯系,專業知識呈碎片狀態,滯后于新時代農業水利工程新思想、新方法及新技術的發展。如水工建筑物、水泵與水泵站等實用性較強的專業課程,偏重于理論知識的教學,實踐內容的教學主要以視頻演示為主,有效開展工程實踐的機會很少,缺乏動手操作的機會,以至于課程知識內容不能得到深刻理解。此外,與水土保持工程設計、高標準農田設計等工程項目緊密結合的CAD、ArcGIS、MAPGIS等軟件應用課程,也存在理論學習學時數較多、實踐操作學時相對較少的問題,導致學生缺乏操作技能、實際應用的訓練。
學校農業水利工程專業所引進青年教師大多以研究型人才為主,較少接觸工程項目,雖然具備豐富的理論知識,但其工程實踐操作技能儲備較弱,解決各類復雜工程問題的能力有限。教學過程最顯著的特征是理論知識傳授較為深入,但缺少對學生進行必要的實訓項目及工程訓練環節的指導,導致多數本科學生動手能力和實踐能力較差,理論知識與實踐能力不相匹配,培養出來的學生普遍存在無法適應農業水利工程領域工程思辨和創新能力的現實要求。
面向國家及江西區域發展戰略、新經濟建設及生態文明建設需要,結合校地校企合作單位的建設背景及農業水利行業需求,重構了由通識教育、專業教育及綜合教育所組成的課程體系,將人文素質教育、創新能力訓練等納入人才培養方案,進一步強化了工程教育及實踐教學(見表 1)。
(1)通識教育課程包括公共基礎必修課及涵蓋了人文藝術、道德倫理、自然科學與工程技術及管理知識等內容的通選課程,培養學生掌握大學學習乃至終身學習所必須具備的基礎理論知識和方法。
(2)專業教育課程則涵蓋了學科基礎課、專業課及工程應用實踐課,形成了符合卓越工程師知識結構、能力和素質培養要求的課程體系,培養學生扎實的工程技術基礎知識、工程設計能力和創新能力。尤其是實踐課程教學模塊,在公共課基礎實驗、普通基礎課實驗、專業基礎課實驗、專業課實驗四個實踐環節的基礎上,增加了多門實踐性強的課程的教學實習和課程設計,如工程水文學課程設計、水工鋼筋混凝土結構課程設計、水利計算課程設計、水土保持工程學實習等[9]。實踐課程安排由淺入深、由簡單到復雜、由基礎到綜合、由課內到課外進行有機結合,構建了以“工程教學與工程訓練全程循環,技術創新與工程應用相結合”為主要特征的工程教育模式。
(3)綜合教育課程則以第二課堂的方式,融合了人文素質教育和創新能力培養兩大功能的課程體系。具體包括以微黨課、微團課為形式的思政教育,以水文化、農耕文化為主題的文化藝術教育,以創新創業基礎課程引導學生申報并完成大學生創新創業訓練計劃項目,以注冊建造師、土木工程師備考培訓、水工職業技能培訓及水利工程應用軟件培訓等方式豐富學生職業技能,以定期開展不同類型專題科普教育活動的方式培養學生科普工作的能力。
“以學生為中心”是OBE教育理念的核心[10],依托所建設的農業水利工程專業教學信息平臺及農業水利工程實訓中心,采用網絡教學、案例教學等多種教學方法相結合的方式,通過教師示范及建設性介入等措施[8],構建學生主導、理論與實踐互融的項目驅動教學法,將課程中有關的理論知識按照一定的規律分配到各個項目中,引導、協助學生在完成項目的同時,有效提升對工程類課程理論知識的學習效果。積極促進學生的自主學習能力、創新能力、思考能力和實踐動手能力以及其他綜合能力的提高。
工欲善其事必先利其器,掌握職業技能和取得職業資格是工程人才在專業領域發揮聰明才智的前提和基礎。為使學生能夠在走進工作崗位后盡快地進入角色,適應本專業領域職業資格考試的節奏,在職業技能訓練教學層面增加了注冊建造師(水工)備考培訓、注冊土木工程師(水工)備考培訓、水工職業技能培訓、水利工程應用軟件培訓等環節。通過引導學生自主學習CAD、ArcGIS、MAPGIS等專業軟件操作,并應用于相關課程設計,如灌區灌溉設施設計、小型土石壩或重力壩設計等,顯著提高學生解決工程實際問題的能力。
教師工程實踐能力提升與學生創新能力培養是相輔相成的過程,也是新工科背景下農業水利工程專業內涵建設的基本要求。除了加大人才引進力度,分層次有梯度地引進一定數量的具備工程背景的專業教師之外,應充分利用江西省水利學科聯盟的平臺,增加與其他聯盟成員的交流與合作,積極開展與企業、行業等機構的合作辦學,通過“派出去、請進來”的機制開展雙師型師資隊伍建設。一方面,學校選派農業水利工程專業青年教師,深入到企事業單位的工程項目一線進行鍛煉,參與工程項目的可研、設計、概預算、施工、監理等具體過程,提升工程應用能力;另一方面,聘請江西省水利科學院、江西省國土空間調查規劃研究院、南昌思邁科技有限公司等企事業單位經驗豐富的高級工程師等專業技術人員為兼職教師和校外實習階段的指導老師,為學生講授實踐過程中的工程應用問題及相應的解決方案,突破工程師培養的“校園圍墻”,打造一支基礎理論扎實、工程實踐經驗豐富的“雙師型”師資隊伍。
本文針對江西農業大學農業水利工程專業原有的課程體系及人才培養模式難以真正適應新工科背景下工程應用人才培養需求的現實問題,提出了基于OBE理念的農業水利工程專業人才培養方案的優化路徑:(1)以校地校企合作為基礎,構建面向行業需求的課程體系;(2)以專業教學信息平臺等為依托,構建學生主導、理論與實踐互融的教學方法;(3)以水利學科聯盟為平臺,打造基礎理論扎實、工程實踐經驗豐富的雙師型師資隊伍。以期通過優化后的方案實施,培養一批理論基礎扎實、實踐能力強、創新意識突出的卓越農業水利工程人才。