新工科背景下给排水科学与工程专业人才培养模式建设

黄 健，黄显怀，张 华，张 勇，杨伟伟，韦 伟，胡 昊，王 坤

（安徽建筑大学 环境与能源工程学院，安徽 合肥 230601）

1 概述

高等教育是中华民族伟大复兴的重要人才基石。2010年，为贯彻落实国家教育改革发展规划纲要的的战略部署，国家实施了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），该计划实施以来，参与的各高校本科和研究生专业点培养了大批实践和创新能力较高的工程人才，同时在人才培养模式、工科师资队伍建设等方面取得了卓越的成果。安徽建筑大学给排水科学与工程专业2012年被列入国家教育部第二批“卓越计划”专业，在人才培养模式上也进行了一些探索。2007年和2012年，通过住建部实施的专业评估和复评估，2015年为适应教育部实施的工程教育专业认证工作，培养方案在原有“卓越计划”培养方案基础上，按照《工程教育专业认证标准》和《全国高校学校给排水科学与工程专业评估认证文件》的要求，对培养方案进行制定和修订。2017年，该专业通过住建部专业论证。

2017年，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》[1]和《教育部办公厅关于推进新工科研究与实践项目的通知》[2]，在两个通知中非常明确了新工科研究和实践的重要性及主要内容。在目前新工科背景下，按照“卓越计划”实施要求和专业认证标准要求，所需要的人才培养方案是相互促进和发展，如何能体现这三个方面的特点，并较好的进行融合，结合该校专业发展的实践情况，对人才培养模式进行分析探索，为同专业和相近专业发展提供参考和借鉴。

2 人才培养模式探索

在新工科建设要求的教育教学理念中，以满足产业发展为导向，人才培养需要多样化和个性化，甚至是动态化。在已有的“卓越计划”人才培养模式上结合专业认证人才培养要求基础上，新工科建设提出了新的改革要求，重点从专业培养方案、人才贯通培养、课程体系建设、教学内容和教育教学方法等方面进行分析。

2.1 制定多学科和行业融合的专业培养方案

“卓越计划”实施过程中，该校给排水科学与工程专业培养目标为：培养适应我国社会主义建设需要，具备健全人格，掌握水工程相关学科的基本理论，获得工程师的良好训练，创新意识强、工程素养突出、综合素质优秀的高级工程技术人才，能在水的开采、加工、输送、回收与再生利用等方面从事规划、设计、施工、运行管理和研究开发工作。由培养目标可见，“卓越计划”要求的培养方案主要反映参与各高校和专业结合自身实际对“卓越计划”工程和创新理念的落实和开展[3-4]。专业认证培养目标主要有：具有良好的社会责任感、职业道德及综合素养；具有扎实的自然科学与人文科学基础，具备给排水科学与工程专业知识应用能力；具备系统解决给排水科学与工程专业复杂工程问题的能力；具备团队合作能力、沟通表达能力和工程项目管理能力；具有创新精神和可持续发展理念，具备终身学习的能力。突出的目标主要是解决专业复杂工程问题的能力，以专业能力培养为切入，发展和培养创新、团队合作、沟通表达、终身学习等能力。

在“卓越计划”和专业认证基础上发展起来的新工科专业，新工科发展为给排水科学与工程专业发展提供了非常好的契机，如何在专业基础上更好的强调多学科交融发展，这也是新工科专业建设最主要特征[5]。该校在制定2019年人才培养方案要充分利用“卓越计划”和专业认证的经验，最有效发挥两者存在的优点，利用新工科发展的契机，制定出多学科和行业交融的专业培养方案。目前给排水科学与工程专业涉及到的专业方向和学科主要有：给水、排水、建筑给水排水、工业给排水、结构、机械、电气等，从涉及的专业学科来看还是比较多的，制定出满足新工科建设要求的培养方案意义重大，对给排水科学与工程专业发展至关重要，决定该专业未来的行业地位和发展方向。因此，专业培养方案制定应该特别需要注重以下几个方面：①在充分利用“卓越计划”和专业认证已有经验上，并要满足后续专业认证要求的人才培养目标；②充分领会新工科建设目标的基础上，提出适合我校给排水科学与工程专业应用性特点的人才培养目标；③按照新工科建设的要求，制定出实际可行的多学科和行业融合的专业培养目标；④针对人才培养目标和人才培养标准，设置明确的课程内容和课程体系以支撑人才目标的实现和人才标准的达到；⑤围绕理论教学和实践教学，建立多学科联合和同行介入的教育教学方式；⑥按照人才培养体系制定出具体可操作性强的教学计划；⑦建成专业培养标准和目标达成的评价体系。

新工科建设要求的专业是和产业发展密切结合，那么要求制定出的培养方案具有和行业交融特点，培养出的人才满足市场人才需求，且是涉及多方面的卓越人才。专业培养方案的行业融合表现在以下方面：①制定专业培养方案时，邀请行业企业高级技术人员进行探讨，以行业需求引导专业培养方案制定；②课程设置要重点围绕行业发展，设置好基础课程和专业课程，使其适合行业发展需求；③通过校企合作，允许学生根据自身的兴趣和职业规划合理设置培养计划，按照不同学生需求，构建学生自主学习的培养方案。学生的课程选择只允许在全校开设的课程中，并有专业教师的指导。

2.3 贯通本硕人才培养

给排水科学与工程专业人才培养需要花费较多的时间来完成，目前学校有本科专业和市政工程硕士专业，如何将本科和硕士阶段的人才培养目标和培养标准按照前期“卓越计划”实施的阶段要求进一步进行升华，才能更好的促进新工科建设有序平稳发展。如何贯通本硕人才培养方案也是保证新工科发展的重要基础。对于没有硕士学位授予点的学校在制定培养方案时，应根据学校发展主要特色和专业发展优势进行优化，制定出的培养要符合培养标准和培养目标的要求，并且是高标准要求。

新工科建设需要采用以下相关模式进行本硕人才培养贯通：①考虑到本硕阶段周期较长，对于两个阶段的课程安排进行优化设置，以注重人才培养为本，以拓展学生能力为标，加强学生综合能力的培养课程设置；②鼓励学生根据专业特点和学科发展趋势，自主选择第二学位学习，形成不同专业间学分互认机制和专业学科交融互通，形成多通道的发展模式；③未来随着新型行业、新兴行业和新生行业的不断产生和发展，对于工程技术人员的需求也将与时俱进，本科教育也难满足这些行业需求，本硕人才贯通培养尤为重要；④优化本科和硕士学习的培养目标和标准，充分满足人才培养要求的知识结构体系、理论课程体系、实践教学体系和人才培养模式等，使其能够满足新工科未来发展的需要；⑤人才培养的贯通需要保证本科直通硕士的渠道，在本科学习中灌输学习重要性，指导学生进行本硕连贯学习。

2.4 建设课程体系

“卓越计划”和专业认证培养方案对课程设置提出了很高要求，所有课程设置均围绕人才目标的实现和人才标准的达到，每一门课程设置均有其存在合理性，并有明确的目标和可操作性。新工科建设需要在“卓越计划”和专业认证要求的课程设置基础上，进一步将人才培养目标和标准落实，在此基础上深化新工科专业建设要求。

针对新工科建设要求的多学科行业融合发展的特征，且新工科专业人才培养在知识、能力和素质上提出更高的要求，需要在课程体系设置方面做好以下工作：①在目前设置的通识教育课程、大类学科专业基础和专业基础课程、专业与专业方向课程和专业选修课程几个体系中要合理优化设置，多学科专业要求注重通识教育课程和大学学科专业基础课程对整个专业教育的基础作用，不断优化通识教育课程体系和大类学科专业基础课程体系，从基础课程保证多学科专业融合的开展和实施；②在现有专业基础课程和专业与方向课程的基础，突破原有专业课程设置，实现多学科融合发展的新专业课程建设，使学生锻炼出跨学科发展和跨越给排水专业思维；③开设一些新工科学科的前沿综合性课程和相关交叉学科的知识内容，并融入到专业课程体系中去，拓展学生前沿视野，培养学生未来发展能力；④兴趣是最好的老师，根据学生兴趣爱好和专业综合发展，在全校范围根据学生需求设置兴趣爱好模块课程，满足学生兴趣发展和专业能力培养的要求；⑤在现有的课程体系中，特别是一些省级MOOC课程和精品资源共享课程，要融入一些和课程相关的相关学科知识。

2.5 改革教学内容

课程体系的设置引导着整个培养方案的价值取向，教学内容是承担着课程体系具体实施的主要内容，课程教学需要通过教学内容来实现。在“卓越计划”和专业认证培养方案中的教学内容基本围绕培养学生的创新和工程等能力为主，如何在新工科专业中体现教学内容的多学科交融发展是非常关键的问题。以课程为骨架，教学内容为血肉，构成一幅完美的有机体，二者缺一不可。新工科人才培养中在教学内容的改革和创新重点关注一下几点：①在每一个课程体系中，丰富的教学内容使学生获得更多的知识和能力，教学内容要多元化，做到举一反三、融会贯通；②教学内容不仅仅局限于课本知识，需要多学科专业教师共计共策，谋划出精彩的教学内容；③教学内容不仅突出“卓越计划”和专业认证的特点，更要体现新工科多学科融合发展和行业交融发展的特点，培养出创新意识和创新能力较强的新时代人才[6]。

2.6 丰富教育教学手段和方法

在“卓越计划”的教学方法中明确了几种有效的模式，如以问题为导向的探究式学习、以案例解释的讨论式学习和以工程项目的参与式学习等。学校从2011级实施“卓越计划”以来，增加更多的实践内容，并增加了实际工程学习和相关项目的设计，对于学生创新和工程能力的培养、综合素质能力的培养都取了较好的效果[7]。工程教育的核心理念：学生中心、成果导向和持续改进，明确了教育教学的主体、目标和改进方式[8]。随着“互联网+”、各类信息技术的发展，以及网络资源的多样化，为新工科工程教育的教育教学方法改进创造很好的外在条件。需要做好以下两个方面：一是将各种优质资源进行整合，将各种教学方式进行优化，充分发挥教师和学生利用课本网络、课内课外的教与学作用；二是利用工程案例、3D网络、BIM技术等支持各类教学，通过信息加强、深刻体会、充分理解等提高教学效果和效率。

2.7 动态化管理模式

在进行多学科融合的背景下，按照新工科建设的要求，既要培养出知识面宽的复合型人才，又要保障培养人才具有专业技能和实践能力，这些要求也是专业发展和人才培养的根本目的，但如何协调是两者在实际操作中不可避免和忽视的问题，如何协调与平衡两者之间的关系做到以下两方面：一是依据既定的人才培养方案，以给排水专业知识为主要内容，制定出符合要求的考核标准，作为学生在本专业学习符合要求的考核手段，培养出的学生具备解决专业复杂问题的能力；二是通过选课模式，制定出不同培养方向的课程体系，学生根据自身能力制定出切合实际的培养体系，拓宽相关学科专业知识。学生的培养方案实行动态化管理，依据学生能力制定动态化的个性培养方案。

3 结论

人才培养模式是各专业发展和人才培养的根本基础，以人才培养为导向，制定出符合新工科专业发展要求的多学科行业融合发展培养方案至关重要。新工科建设是一项复杂的系统工程，其涉及到多产业、多学科、多专业等，短期内实现难度较大，只有不断探索新工科专业发展的未来方向，各级政府和高校不断齐心协力、坚持不懈，才能有力促进中国工程教育的新发展。