水利高职院校大坝安全监测人才培养的思考
2013-08-15叶红
叶 红
(福建水利电力职业技术学院,福建永安,366000)
大坝安全监测是水利水电工程建设与运行管理中的一项集测量、水工、仪器仪表、自动化采集、信息技术等专业知识于一体的综合性工作,涉及水工结构、电子仪表、光学物理、统计数学等学科领域,大坝安全监测人员应具备相应专业的、系统的、全面的安全监测技能才能胜任。重视并依托水利高职院校开展大坝安全监测专业建设,为基层水利单位培养大坝安全监测专业人才,对于推广安全监测新技术、新方法,保障水利工程的预期效果具有重要意义。
一、培养大坝安全监测人才的依据
(一)保证工程安全运行的需要
受地质、水文、设计、施工等不确定因素的影响,水库大坝建设存在的缺陷和溃坝风险一直是无法回避的事实。如不能有效地实施监测就会造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失,世界筑坝史上一些惨痛的溃坝事件并不少见。大坝安全监测的贡献,表现在大坝设计、施工、运行和退役全生命周期过程中,它不仅是反馈设计、指导施工和监控大坝安全的重要手段,也是水库汛限水位动态控制、大坝风险评估和预测预警的基础条件,成为水库安全运行调度决策的关键环节。在我国大坝管理中,通过观测有效地监控大坝安全的成功事例是不少的。如:汶川地震发生后,江口电站进水口边坡监测结果表明进水口边坡受地震影响,产生了较大的水平变位,但深层剪切位移量较小,而且震后位移变化较小,说明进水口边坡基本处于稳定状态,可作为边坡稳定的依据,在未采用工程措施处理下正常运行,节约了工程投资。
(二)改变大坝安全监测人才窘况的需要
水利部副部长矫勇在接受《中国水利》专访中指出:从目前我国大坝安全管理的现状来看,水库大坝安全管理的总体水平与经济社会发展对水利的要求还有一定差距,大坝安全管理有待改进,大坝安全评价体系尚欠科学,部分水库缺少大坝安全预测预警设施和手段。改善这一状况无不涉及到相应的专业性管理人才,而目前水利管理专业人才状况却不容乐观,据《全国水利人才队伍建设“十二五”规划》所述:“2010年底水利系统在岗职工中39%为中专及以下学历文化程度,硕士以上的高学历人才占职工总量的比例不足2%,本科以上学历仅占18%,地方水利系统每百人中仅17人为本科以上学历。基层水利人才特别是专业技术人才严重匮乏,基层水利发展缺乏人才支撑”。为此,规划中指出:“将突出加强基层水利人才队伍建设,培养一批基层水利实用技术和管理人才”。在大坝安全监测领域培养一大批政治素质高、专业素养强的专业队伍也将成为其中一项重要而紧迫的任务。水利部、财政部根据2011年中央一号文件精神,正式启动了病险水库除险加固规划。据统计全国有3万多座属于病险库,需要除险加固。采取工程措施做好水库除险加固的同时,大坝安全监测项目已成为除险加固工程中不可或缺的子项目,按照每个病险水库项目需要3-5个专业技术人员,则存在9~15万的人才需求。星罗棋布在基层乡村且占全国水库96%的小型水库,在未来水库大坝安全管理发展新趋势面前也迫切需要补充一大批相关专业性人才,或者需要进一步提升安全监测技术人才的素质和优化队伍结构。此外,全国拟建或在建大坝的观测系统中大都采用自动化系统,更需要大量的安全监测人才。这对于培养大坝安全监测技术人才的水利高职院校而言,是一个难得的机遇。
二、大坝安全监测专业发展及人才培养的现状
近十年来,笔者通过工作上的联系及参加全国监测系统培训,对水利、电力工程监测工作状况的了解,目前全国各水利院校及中等专业学校均未设置该内容的专业,少数院校只开设了学时很少的选修课,且无统一教材。不少水库、大型水电厂在大坝管理部门安排水利水电工程建筑或施工专业毕业生从事工程安全监测工作,他们没有经过系统专业的学习,对包含在水工技术范畴之内的安全监测科学和技术却知之甚少,绝大部分只能说是了解一些最初步的知识,这些人员的掌握知识能力、独立操作能力和熟练程度有限无法实现预定的工作目标。对于观测以后的资料整编和分析,更加缺乏人才。大多数水库或水电厂,将多年来堆积的观测资料委托高等院校或科研单位,聘请有关专家或教授帮助整编分析,这样是不能将分析成果及时用于监控大坝的安全运行,无法及时发现隐患,以致可能延误时机造成不必要的损失。部分水电厂或其管理部门,定期或不定期地进行了安全监测,获得了大量的原始资料,但均搁置在办公室,没有进行整编、分析,这样的观测工作基本是发挥不了作用。
三、水利高职院校大坝安全监测人才培养的优势
与综合性院校和其他高职高专院校相比,水利高职院校培养大坝安全监测专业人才有其自身的特点与优势:①水利高职院校有着测量、水工、仪器仪表、自动化采集等学科背景,这些有着不同学科背景的专业设置对于培养大坝安全监测所需要的多样化专业性人才具有重要意义,而且也有利促进大坝安全监测这一综合性学科的发展。②水利高职院校突出职业技术能力培养的办学特点、专业化师资队伍、工学结合的人才培养模式以及扎根基层的大量优质实训环境,培养高质量人才有着较为优越的软硬件支撑。③水利高职院有依托行业办学的优势,比较注重以就业为导向,以岗位达标为目标、以素质训练为核心开展课程教学,使学校教育的学科体系和职业培训的职业活动训练体系有机地融合,有利于为基层水库培养大坝安全监控方面适用性强的应用型人才。
四、水利高职院校大坝安全监测人才培养的基本思路
大坝安全监测人才培养是一个系统工程,它涉及到人才培养目标定位、教材改革与建设、实践教学环节设计、师资队伍建设、专业学科研究等诸多方面。系统中各个组成部分相互依赖、相互作用,共同构建一体化的人才培养体系。
(一)科学定位人才培养目标
应要求学生能较系统掌握水工结构、施工、地质、测量、传感器、自动化数据采集、计算机、软件以及数理统计等理论知识、且具有运用水利安全监测理论分析和解决问题的基本能力、实践应用操作能力、信息采集处理能力。人才培养的目标核心是“综合素质、应用能力、信息分析能力”,这3个方面是相辅相成,相互促进的。
(二)组织编制课程教材
无论是为了培养专门人才还是普及技术知识,教材和参考书都是必要的。据了解目前大部分院校均无开设大坝安全监测这一课程也无统一系统的教材用于教学,编制专业课程教材是十分有必要的。课程教材编制分为专业基础课程教材和专业方向课题教材,但不管哪一类的课程教材都要综合考虑水工结构、施工、地质、测量、传感器、自动化数据采集、计算机、软件以及数理统计等知识,使之对涉及安全监测设计、仪器选型、监测仪器原理、监测施工、资料分析等工作相适应。同时要打破学科界限,以应用性、实践性、职业性、复合性为特色,突出专业,注重应用,强化实践,编写模块式、理论与实训“一体化”的课程教材。同时应注重聘请企业技术人员参与编写,将企业生产实际中应用的新知识、新技术、新工艺、新方法反映到课程教材中去,并收集生产、应用的综合性案例丰富课程教学。要不断创新课程教材形式,根据职业技能传授特点和目前实训教师、场所的状况,以新颖、直观的呈现方式编排课程教材内容。
(三)精心设计实践教学
大坝安全监测技术的实践技能包括各种常规传感器、精密光学测量仪器及自动化设备、配套软件的操作、使用及维护与检修,以及观测资料的分析判断。因此,在实践教学的设计上应坚持以“行动导向”为原则,以大坝安全监测岗位的典型工作任务为学习目标,以学生为主体,以职业资格标准为依据,建立实训大厅,将专业理论知识与实训相结合,充分利用专业教室与理论和实践一体化实训大厅,进行学习与岗前实训,并保证实验实训课时在教学中占有足够的比例。实训大厅应按照完整的水库大坝现场环境、施工过程分阶段仿真建造,全面综合的反映大坝的构造、布置、运行、管理、细化反映大坝运行环节与相关状态,使学生在学习理论知识的同时,加深对大坝主要监测项目(如变形监测、渗透水压力、应力应变等)的认识,提高学习兴趣,在实训中检验并提升水工、仪器仪表、自动化采集、计算机软件等各项自动化设备的操控技能,增强在相应技能上的适应能力,建立起“课程项目化、理实一体化、安排灵活化、考核全程化、实践职业化”为模式的大坝安全监测实验实训的教学体系。
同时,还应密切与行业企业的联系,建立与企业合作办学的长效机制,加强校外实训基地建设力度。建设满足职业道德、职业能力培养需要的,具有真实职业氛围的,融专业教学、职业培训、技能鉴定、技术服务“四位一体”的考核体系完备的实习实训基地,通过在校外实训基地或者依托生产项目开展顶岗实习可以使学生从掌握安全监测最基本的技术和技能逐渐深入到与工作领域直接相关的技术和技能,进而提升综合技能和能力、职业综合素质。
(四)着力加强专业师资队伍建设
师资队伍素质的提高对于培养大坝安全监测人才是极其重要的。要按照学历、学缘和知识结构的合理性配备师资队伍,组建由专业带头人、骨干教师、“双师型”教师和从水库大坝企业、兄弟院校聘请的技术专家构成的专业教学团队,强化实践能力的培养。为此水利高职院校要在提高教师的教学与科研能力的同时,适当引进高职称、专业研究能力强的学术带头人,通过“传帮带”、继续深造,参与各类学术研讨等途径,提高师资队伍专业技术的整体水平、实践动手能力,培养大坝安全监控专业教学骨干;实行顶岗制度,允许教师到水库大坝企业中挂职锻炼,参与实习基地工作,承担实习基地相应课题研究,以便了解安全监测行业技术发展的动态,掌握大量的一手素材,并鼓励他们成为“双师型”教师;还应本着“不求所有、但求所用”的原则,采用聘任或外聘等方式,着力打造一支高质量的校内外实训基地中的外聘兼职教师队伍,由他们担任顶岗实习和校内生产性实习的指导教师,发挥他们实践技能水平高、实践经验丰富的长处。
(五)不断提升大坝安全监测科研水平
现代化技术的研发是大坝安全监测自动化的必然要求,水利高职院校工学结合的办学模式,在科研上有着独特的优势和便利,可以利用专业教师的专业及技术优势,对外开展业务咨询,联合企业进行科技攻关,如,研发可以动态模拟大坝变形、渗流、裂缝等的产生、发展和相互耦合过程,实现三维动态可视化的虚拟现实技术;开发大坝安全监测专家系统,通过模式识别和模糊评判,综合推理求解,对大坝安全状态进行综合评判和辅助决策服务,实现实时分析大坝安全状态、综合评价大坝安全状态等目标。通过科研水平的不断提升,有利于铸就专业发展的独特优势,有助于深化产学研一体化建设,有益于增强自主创新能力,形成自我造血、滚动发展的长效机制,提高办学效益。
五、小结
大坝安全监测已经成为我国水电建设中一个不可缺少的组成部分,是我国大量的水利工程发挥重要作用的基础,通过专业性人才对大坝进行安全监测,才能促进应对溃坝等突发事件能力的提高,避免或减少突发事件导致的人民群众生命财产损失与生态环境的破坏,培养大坝安全监测专业人才是现实必然的要求。加强安全监测工作的人员培养是一项重大的系统工程,国内各省的水利职业学院除了充分发挥自身的优势和特色之外,在专业设置、教材编写、教师队伍建设、教学实践环节的开展还有大量的工作要做,而且随着传感器、自动化、软件等技术的发展,相应的课程教材、师资等都需要与时俱进,才能为大坝安全监测领域培养出专业化、高层次、应用型人才。
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