新工科背景下水利水电工程专业 建设研究与实践

赵明雨

摘    要：文章阐述了新工科背景下水利水电工程专业改造升级的必要性，介绍了水利水电工程专业面向新工科建设的研究现状。从人才培养方案修订、课堂教学模式创新、教师队伍建设三方面提出了建设措施，并提出了同步建立教学过程质量监控机制的思路，为新工科背景下水利水电工程专业建设的改革与探索提供了有益经验。

关键词：新工科;水利水电工程;专业建设;成果导向

中图分类号：G642      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2021）10-0058-02

2017年，教育部根据国家战略发展需要，主动探索应对产业变革及科技革命的措施，通过“复旦共识”“天大行动”“北京指南”逐步开启了新工科建设之路。新工科建设一方面是根据新兴产业逐步建设人工智能、大数据、智能制造等新工科专业;另一方面是积极推动传统专业进行升级改造，提高学生的实践能力及创新能力，以期为社会培养高素质复合型人才。

水利水电工程专业作为传统工科专业，随着社会需求的不断变化，专业发展面临着一些问题和挑战，如专业课程体系结构滞后于行业新技术、新工艺、新理论的发展;先进的 BIM和人工智能等技术在现有的专业人才培养方案中未能充分体现;专业培养规格不符合行业层次化、特色化的人才需求结构;教学模式普遍存在重理论轻实践的弊端。面临新经济、新业态的发展要求，需要形成更加多样化的培养模式，培养具备更高创新创业能力和跨专业综合能力的工程专业人才。

一、研究现状

目前，我国共有91所本科高校开设水利水电工程专业，每年向社会输送毕业生近万人，是我国水利行业发展最重要的后备力量。

随着新工科建设的发展，国内开设水利水电工程专业的知名院校带头积极推进专业建设。天津大学将水利水电工程专业作为重点建设的10个新兴工科专业之一，以大数据、物联网、人工智能技术更新改造水利水电工程专业，着力培养学生智能设计、智能建造、智能操作能力;华北水利水电大学从培养目标、课程体系、课程内容、培养模式、师资队伍、办学条件六个方面探索专业升级改造[1];其他高校以信函、实地走访、座谈会等多种形式开展调研，研究新工科背景下水利水电工程专业人才培养模式、培养方案、课程体系内容，研究修订新版本科水利水电专业人才培养方案。

总体来看，国内高校已经开始启动面向新工科的水利水电工程专业改革升级工作，但尚处于初步探索阶段，缺乏专门和深入的研究与实践。

二、专业建设措施

新工科具有以产业需求为导向、学科交叉融合、面向未来主动布局、综合全面突出创新四大特征[2]。水利水电工程专业开展新工科建设，就是要面向行业未来发展需要，通过学科渗透、交叉、融合实现专业的转型、改造与升级。新工科专业必须及时调整培养目标、修订培养标准和培养方案、创新培养模式、改革课程体系、更新教学内容、调整专业设置和方向，只有这样新工科专业人才培养才能满足当前和未来产业发展需要，引领产业未来发展[3]。基于此，以沈阳工学院为例，就水利水电工程专业改造升级的路径进行了探索与初步实践。

（一）基于成果导向理念，修订人才培养方案

在新工科背景下探索培养模式，提高水利水电工程专业的教学效果，培养学生的工程实践能力、创新研究能力，提高毕业学生解决水利工程领域内工程问题的能力，是亟待解决的问题。工程教育专业认证的核心理念“以学生为中心、成果导向、持续改进”引领了工程教育追求卓越的正确方向，为工科专业发展建设指明了方向，将新工科理念与工程教育的成果导向理念相结合，将有效解决这一问题。

沈阳工学院水利水电工程专业围绕应用型人才培养定位和目标要求，基于成果导向理念，针对行业发展的新要求，修订人才培养方案中的培养目标，进而确定毕业要求，构建支撑毕业要求的课程体系，形成了社会需求、培养目标、毕业要求、课程体系紧密对应的新版人才培养方案。

除了貫彻成果导向理念之外，新版人才培养方案同时强调创新创业教育，设置7学分的专业创新创业课程，鼓励学生积极参与各级各类创新创业项目和竞赛;引入水利行业前沿技术，增设BIM基础课程，在满足学生喜好的同时兼顾用人单位需要;提供机械设计、信息技术、人工智能、经济管理等多学科选修课程，促进知识的交叉融合，拓宽学生的就业渠道。

（二）创新课堂教学模式，落实专业建设理念

传统的课堂通常以教师理论讲授为主，学生处于被动接受的地位，师生互动往往不够科学合理，不能够充分调动学生的积极性，不能充分活跃课堂气氛，学生的学习效果不够显著。

新工科背景下课堂改革应以学生为主体，教师为主导，充分发挥学生主观能动性，提高学生学习的积极性，促进其创新意识和创新能力的形成，这样才能为产业经济发展培养合格人才，因此，课堂教学模式创新成为了新工科背景下水利水电工程专业建设的又一个核心问题。

沈阳工学院水利水电工程专业大力进行课程教学模式改革，加强前沿知识体系和学科交叉知识体系的建设，加快专业主干课与水利新技术的结合。一方面，科学设计教学过程，推进工作过程系统化课程改革的实施。基于工作过程系统化的原则，将课程主要的知识内容设计为三个学习情境，每个学习情境均以实际案例为导向，将理论知识串联起来。根据相应岗位对应的工作过程，固化授课的流程和内容。三个学习情境按照固化的流程进行讲授：第一个学习情境采用教师讲授的方式进行，第二个学习情境采用教师辅助指导学生完成的方式进行，第三个学习情境为学生主导完成、教师旁听点评的方式进行。通过三个学习情境的重复学习，学生实现了知识的迁移与内化，基本能够掌握相应的工作过程，同时调动了学生学习的积极性。另一方面，在课程内容上进行改革，融合行业前沿知识、技术、理念，利用 BIM 技术和计算机仿真技术等信息化手段，创新课堂教学模式，增强课堂科技感，提高学生的学习兴趣。

此外，充分发挥第二课堂的重要作用，学生以团体形式开展科技活动，鼓励学生创新创业，以专业竞赛和职业资格获取为引领，促进学生自主学习。

（三）推进双师型教师队伍建设，提高实践教学质量

基于学校应用型的办学定位，以及水利水电工程实践性极强的专业特点，以双师型教师队伍建设为抓手，促进实践教学水平提升，进而提高学生创新能力及实践能力。因此，推进双师型教师队伍建设是专业升级改造的另一重要举措。

沈阳工学院通过“引进来”“走出去”相结合的方式，建立双师型教师队伍发展长效机制。在教师引进上，优先考虑聘用具有行业工作背景的人才，同时定期聘请知名行业企业专家进校举办新技术讲座、课题研究指导等工作。在教师培养上，鼓励教师赴企业一线进行相关的实践锻炼，与企业技术人员合作开发项目、共同编撰应用型教材、参与行业实践操作技能竞赛等，保障教师教学内容与行业前沿发展的一致性，提高教师实践教学水平。

三、监控与保障

为了保障基于新工科背景的水利水电工程专业建设有效实施，进而保障人才培养质量达标，需要同步建立教学过程质量监控机制，坚持完善持续改进，确保学生毕业要求的达成，从而实现专业培养目标[4]。

沈阳工学院水利水电工程专业基于成果导向和新工科理念，以培养目标和毕业要求为导向，进行水利水电工程专业教学全过程设计。为了保障教学过程可控和毕业要求的顺利达成，建立了“学校—二级学院—教研室”三级质量管理组织系统;基于持续改进的理念识别核心的教育教学过程，并对核心过程进行流程细化，编制了人才培养标准、专业建设标准、课程建设质量标准、课堂教学质量标准、毕业设计（论文）工作质量标准、实践教学质量标准、课程考试工作质量标准、教案编写等标准;对“教、学、管、建”等四类工作内容实施督导评价制度，实行闭环质量控制管理，形成“查评—反馈—改进”三步循环的持续改进工作机制，保证教育教学质量螺旋上升、持续稳定发展。

新工科建设为高校及专业带来了新机遇与新挑战，水利水电工程专业要不断改革与完善人才培养模式，探索并实施新理念、新模式、新机制、新体系、新方法，实现专业内涵式发展、特色发展，为社会培养适应产业发展需求的创新型、复合型人才。

参考文献：

[1]刘文锴.基于“新工科”建设的水利水电工程专业改造关键与对策研究——以华北水利水电大学为例[J].华北水利水电大学学报（社会科学版），2019，35（4）：36.

[2]孙英浩，謝慧.新工科理念基本内涵及其特征[J].黑龙江教育（理论与实践），2019（1/2）：11.

[3]武鹤，孙绪杰，魏建军.面向新工科的土木工程专业改造升级路径探索与实践[J].高等建筑教育，2018，27（6）：13.

[4]朱安福，张风蕊，吕灵灵.新工科背景下的电子科学与技术专业建设研究[J].高等理科教育，2019（3）：92.

■ 编辑∕丁俊玲