孙 楠,李 欢,刘 东,刘嫄春,徐光君,王忠波,王秋萍
(东北农业大学 水利与建筑学院,黑龙江 哈尔滨 150030)
东北农业大学水利与建筑学院在培养创新型水利专业人才的教学实践过程中,遵循创新技术人才培养规律,结合高校水利专业发展趋势和人才培养的实际需求,有针对性地提出“一个导向、一个原则、两个适应、三个转变”的创新型水利类专业人才培养模式的目标定位:既以服务现代水利事业需求为导向,以“夯基础、宽口径、多手段、重素质”为原则,适应现代水利事业发展的实际需要,适应农业高等院校产、学、研一体化办学模式发展的实际需要,从“以专业技能培养为中心”向“以综合素质培养为中心”的教学目标进行转变,从“以课堂说教为中心”向“课堂教学与实践教学相结合”的教学方法进行转变,从“以教师为中心”向“以师生互动为中心”的学习方式进行转变。这种创新型水利类专业人才培养模式的本质就是一个将水利事业发展、水利人才特征、人才知识能力结构等各因素保持动态平衡的教学过程。
基于“一个导向,一个原则,两个适应,三个转变”的水利类专业创新型人才培养模式的目标定位,以培养学生厚基础、重个性的发展特性为重点,从“能力本位教育”出发,优化调整水利类专业创新型专业课程体系、实践教学体系、教学模式,水利类专业创新型人才培养模式的具体结构如图1所示。
图1 水利类专业创新型人才培养模式
(1)在优化水利类专业创新型课程体系方面,合理构建水利类专业课程(公共基础课程、学科专业基础课程、专业方向课程)平台,对专业课程知识体系进行梳理、对各方向模块进行整合,进一步增加创新教育类选修课,从而避免盲目选课与选课不系统现象,切实增强学生的就业竞争力。(2)在优化水利类专业创新型实践教学体系方面,依托水利专业基础教学平台、实践教学平台、科技创新平台,紧密结合实验、实习、课程设计、毕业设计、创新训练、科技制作等实践教学环节的要求,从基础实践、设计实践、创新实践、综合实践4个层次出发,探索构建水利类专业创新型实践教学体系。(3)在优化水利类专业创新型教学模式方面,探索可操作的、系统的教学方法与手段,优化教学模式,构建创新型课堂,创造优良的实践教学软硬环境,建立健全实践教学管理制度。基于以上三要素的优化调整,构建“3+2+1+1+1”的水利类专业创新型人才培养模式,即“3个学期的专业教学+2个学期的职业技能培训+1个暑假认识实习+1个暑假生产实习+1个学期的顶岗实习”,从而实现工学交替、强化实践育人。该模式的基本思路为:新生入校后,先经过第一、二学期的公共基础课程平台教学(“教、学、练、做”一体化),使学生具有水利工程读(识)图、工程测量、计算机应用等初级能力;利用第三学期结束后的暑假认识实习,进一步增强学生对专业的感性认识;通过第三、四、五学期学科专业基础课程(包括水利工程经济、建筑材料、三大力学等)的教学(即3 个学期的专业教学),使学生掌握相关的专项技能;通过第五学期结束后的暑假生产实习,加强学生的专项技能,使其实践操作能力显著提高,进而为参加顶岗实习奠定基础;第六、七学期的校内职业技能培训,主要结合专业技能考核、专业方向选择来安排学习,同时聘请企业工程技术人员进行专题讲座;第八学期学生参加顶岗实习。通过3个阶段的实习锻炼,使学生的专业知识得到巩固且融会贯通,职业素质全面提升,逐步实现由学生向专业技术人员的转变。这种以校企合作为途径、以工学结合为手段,工学交替的人才培养模式,必然要求课程体系、教学内容、教学方法、教材方面、实验实训条件以及师资队伍均予以配套,从而促进专业建设的全面提升。
东北农业大学共有农业水利工程、水利水电工程、水文与水资源工程3个水利类本科专业,其中,农业水利工程专业为黑龙江省重点专业、国家特色专业,水利类专业创新型课程设置采取“循序渐进,由浅入深,优化整体”模式主要集中于前6个学期。前两个学期主要进行公共基础课程的普及,涉及思想修养、计算机、外语类课程等各个方面,体现了全面综合素质的培养,与此同时,也少量开展了与本专业相关的基本技能的课程,以增强感性认识并对今后专业课程的学习奠定基础,而后4个学期则是专业知识的学习,占据了总学期的2/3,是本科学习的重中之重。学分分配遵循了“重科多分”的原则和“最低学分”的要求,即学科的重要程度与学分设置成正比;而学分有下限。公共基础课程与专业课的学分比重各占据了总学分的近1/3和2/3。在公共基础课程中,数理化类和思想政治类占大比重学分;在专业课程中,专业基础课则占重要地位。最低学分要求则体现在公选类课程和专业限选课程上(具体见图2)。
图2 水利类专业创新型课程体系具体优化设置
水利类专业创新型实践教学体系设置遵循与理论课程体系设置相呼应的原则[1],以“从平面到立体、从感性到理性”为宗旨,以“厚基础、重实践”为理念,以实验、实习、设计为形式,“潜移默化、逐层深入”,前6学期主要进行基础性、少量综合性实践,第七、八学期开展集中设计性实践训练与综合性实践,最终达成本科教育阶段的人才培养目标(具体如图3所示)。实践课程的学分占总学分的15%,实验、实习、设计学分比例为3∶2∶6,其中综合性实践课程学分占82%,以体现人才培养的关键素质的养成,即专业素质的修炼,包括自主思考、自主设计、自主完善的能力。
图3 水利类专业创新型实践教学体系具体优化设置
优良的实践教学环境的创造体现“内外结合、互惠互利、实现双赢”的理念,综合利用校内和校外的资源,取长补短,优化教学环境。(1)硬件设施方面,短时间训练快速提高学生的综合实践能力成为解决实践教学环节偏少问题的关键,建设高标准的实验室、确保实验设备具有先进性-权威性-全面性,提高实验教学质量势在必行[2]。因此,水利与建筑学院始终注重学生实践能力和动手能力的培养,注重学生工程素质的养成:近年来,水利与建筑学院一方面加强自身硬件设施的筹建,大力扩展实验基地,充分考虑水利专业的实验教学的特点,全方位、多角度分析社会对水利类专业人才的需求要素,以此作为实验室规划与实验设备选择的重要依据,从而使实验室建设有了飞速发展,物质条件得到很大改善(具体实验室设备功能见表1)。此外,水利与建筑学院与水利行业共建了一批实验基地(见表2),其中,水利与建筑学院实验中心、东北农业大学香坊实验实习基地的节水灌溉试验站与东北农业大学黑龙江省水利科学研究院研究生培养创新示范基地,简称“一个中心、两个基地”,统称为水利与建筑学院节水农业实验室,为黑龙江省高校重点实验室,可开展农田水循环规律、土壤水高效利用技术、农田水肥调控利用、节水高效作物栽培技术、作物需水信息采集、季节性冻土水分运移规律、水资源系统优化配置和种植结构调整、水文水资源及水环境的不确定性分析等方面的研究内容,这大大提升了学生的实践空间与发展机会,特别是通过顶岗实习锻炼明显提高了学生实际动手能力与社会知识,为今后的工作积累不可或缺的实际经验。(2)在软件设施上,人才的培养质量很大程度取决于教师队伍的整体水平和素质[3],水利与建筑学院不仅在教师队伍建设方面采取了多元化的建设方法,即采取了外引内扶,专兼结合与专业教学研究团队建设相结合的多元化策略,还着重凸显了“以人为本,适应社会需求”的人才培养理念。依托黑龙江省建设委员会(1985)第12号文件正式批准的丙级设计单位“东北农业大学农业工程设计室”,承担农田水利(灌溉排涝、围垦)、农业工程、土地修编等方面的设计任务,以水利工程为主,农业工程与土地整理规划为辅的链条面向社会服务,所攻关的设计项目为水利与建筑学院农业水利工程专业、水文与水资源工程专业的教学实践提供了诸多便利条件,同时也给学生提供了生产实践与理论学习相结合的实际案例,设计团队得到了相应的锻炼。因此,学院应从学生角度出发,严格要求教师自身素质,积极努力拓展实验条件,理论和实际双管齐下,为学生创建优良的学习环境。
表1 校内水利与建筑学院实验中心
表2 校外基地
随着水利类专业的发展、市场需求调整以及学校自身因素的改革,教学模式已经不仅仅是传统的灌输式,而是衍生出了多种多样的方式方法。尤其对于水利类专业,紧靠理论知识的罗列,无法胜任本专业领域的各项工作,须摒弃“重理论,轻实践”的传统教育模式,培养学生良好的动手能力,激发他们潜在的社会适应能力。知识、能力均来源于实践,素质更需在实践中培养,因此,在教学手段与方法上均需作出相应调整[4]。(1)采用现代化水利专业教学手段。使用投影、幻灯等现代多媒体技术与计算机辅助技术等现代化手段提高教学效率,培养学生的学习积极性,实现兴趣与专业知识的有效结合。(2)启发式与互动式相结合的教学方式。将学生可自学的知识提前布置,课堂进行讨论,注重教学过程中与学生的沟通,通过课堂提问,采用巧妙的设疑释疑,鼓励激发学生的质疑求异热情。(3)理论联系实际的教学方法。结合实验、实习讲授部分课程内容,增加学生的动手机会,提高其实践能力;对工程实例进行现场讲授,通过案例对各知识点进行整合,把课本上抽象知识具体化;注重各章节之间的紧密联系;通过练讲结合的方式,请学生主动上台演示,师生共同点评。(4)进行知识实时更新,即体现在更新教材。随着科学技术的发展,水利专业知识实时更新,新工艺、新技术及其相关规范、技术要求层出不断,所以课堂讲授的内容要及时更新,以适应社会的发展。最后,适时开展参观实习,提高学生的感性认识,培养学生对本专业的浓厚兴趣。最终达成教学模式的系统化、创新化和可操作化。
该教学研究成果在东北农业大学农业水利工程、水利水电工程、水文与水资源工程3 个水利类专业的人才培养中进行应用,受益人数约为450人/年。
从“能力本位教育”出发,构建了“3+2+1+1+1”的水利类专业创新型人才培养模式,对水利类专业创新型课程体系、实践教学体系、实践教学软硬环境、现代化教学模式进行综合优化设置:课程设置主要集中于前6个学期,公共基础课程与专业课的学分分别占总学分的1/3、2/3;实践课程的学分占总学分的15%,实验、实习、设计学分比例为3:2:6;实践教学依托“一个中心、两个基地”与“工程设计室”;开展系统化、创新化和可操作化的教学模式;可为其他相关专业人才培养方案的改革提供借鉴与参考。
[1]严平.本科教育创新人才培养模式研究——基于日本京都大学课程设置的视角[J].复旦教育论坛,2013,11(3):81-84.
[2]查明,任拥军,邱隆伟.发挥产学研结合优势提升实践教学平台建设水平[J].中国地质教育,2013(2):9-12.
[3]王彩勤.简述本科教学对教师素质的要求教育教学论坛[J].教育教学论坛,2013(10):39-40.
[4]闫鹏飞,余广华.现代化教学应处理好的几种关系[J].高教研究,2012(20):27-28.