新工科背景下基于EIP-CDIO的应用型高校专业建设研究——以水利水电工程专业为例

张 慧 戚晓明 杨 兰 潘争伟

（蚌埠学院土木与水利工程学院 安徽·蚌埠233000）

2016年6月，教育部首次提出“新工科”理念[1]。2017年2月，在复旦大学召开了综合性高校工程教育发展战略研讨会，“复旦共识”应运而生[2]。2017年4月，在天津大学召开了工科优势高校新工科建设研讨会，“天大行动”酝酿出炉[3,4]。2017年6月，在北京大学召开了教育部新工科研究与实践专家组第一次工作会议，“北京指南”正式发布[5]。到此，新工科“三部曲”谱写完成。

新工科还没有明确的定义，但社会及相关行业已经达成共识[1,6]。总结起来，新工科就是在新科技革命、新产业革命、新经济背景和新挑战下，服务国家发展新需求、提升竞争新实力、落实立德树人新要求，在继承的基础上主动且有针对性的创新理念、途径、人才结构、质量标准等，建设系统化、开放式、协调共享和交叉融合且能有效服务社会的工程创新人才培养模式的工程教育战略改革[3,7]。“新工科”的研究内容可概括为“工程教育新理念”“学院专业新结构”“教育教学新质量”“分类发展新体系”等[8]。

EIP（Ethics、Integrity、Professionalism）是在教学过程中培养学生讲道德、讲诚信和注重职业素质培养的培养模式[9,10]。CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）是以工程设计到工程运行管理的生命周期为载体，以设计为导向，让学生按构思、设计、建造和运作的周期主动的、实践的和将相关课程有机联系的学习方式[10-13]。汕头大学首先提出了EIP-CDIO培养模式，即强调做人和做事结合，在培养学生专业知识的同时培养学生讲诚信、讲道德、讲奉献、讲人格，即培养学生的人文精神和职业素养[10]。基于EIP-CDIO理念的工科人才培养模式如图1所示。

一、新工科背景下水利水电工程专业的建设方向

党的十九大报告将水利放在基础设施建设的首位，可见国家和党中央高度重视水利工作[14]。中国特色社会主义进入了新时代，水利事业发展也进入了新时代[15]，从“工程水利”、“资源水利”到“生态水利”，分别经历了水利1.0、水利2.0和水利3.0阶段，现在正在步入“智慧水利”，即水利4.0阶段[14]。这些都对未来的水利人才提出了新要求，为了实现这些新要求就要实施新时代水利创新人才培养计划，就需要进行水利水电专业建设。新工科建设正是推进水利水电工程专业特色办学、高水平办学的契机[16]。

图1 基于EIP-CDIO理念的工科人才培养模式

新工科背景下，人才不仅要具备高等教育工程人才的基本素质，还要具备复合型、掌握新工具、主动学习、社会责任感强等新特征[8]。不同类型高校应当在新工科建设中有不同侧重点，应把握顺应产业发展需求、统筹学校资源优势和规划新工科专业的思路[17,18]。在新工科背景下的水利水电工程专业发展改革应面向“中国制造2025”、面向水利现代化、面向世界、面向未来[16]。所以，应用型高校的水利水电工程专业新工科建设不仅要顺应水利行业发展需求，还要结合本省、本区域和本校的资源优势来进行规划并应有所侧重。

水利工程公益性较强，工程安全往往直接关乎群众安全，这要求水利人才极具奉献心和责任心。所以，在培养水利水电工程专业学生时，不仅要培养其具备水利领域内基础学科知识、工程知识和技术知识体系，还要培养其伦理道德感，使其具备从技术、伦理等角度综合思考和解决问题的能力。EIP-CDIO是以工程设计为导向，专业核心课程为基础，职业能力培养为目标，挖掘课程职业道德元素的人才培养模式，刚好契合新工科背景下的水利水电工程专业建设需要。

二、基于EIP-CDIO模式的水利水电工程专业课程体系建设

（一）明确培养目标

近年，安徽省正在全面加快崛起进程，水利改革发展也在全面加快进行，安徽省有26项水利工程入选国家确定的172项重大水利工程并陆续开工。这些重要而艰巨的任务需要大量水利工程技术人才。蚌埠学院水利水电专业建设要按照国家需求、水利行业新时代发展需求和“双一流”发展指导，遵循社会需求，结合安徽及周边省份产业发展及区域资源特色；以促进学生的发展和就业服务为办学理念，推动学科专业深度整合，坚持前沿知识与实践创新知识深度融合、教育教学与现代信息技术深度融合、水利工程人文精神与职业伦理道德深度融合，优化课程内容，更新知识体系，重点培养工程实践能力较强的应用型水利人才。

（二）修订人才培养方案

1.课程设置

认真梳理理论课程和实践课程体系，结合培养目标和水利行业就业需求，合理调整基础理论课程和课时分配，如增设有实践教学环节的课程，或提高该类课程的比例和学时，如要求该类课程占课程总数的比例不低于20%且课程学时不低于32学时，使得培养应用型人才的教学目标更加明确。在设置人才培养方案的课程体系时，要确保时时刻刻将职业道德素质、职业能力素质的培养融入课程体系中，见表1。将核心课程按构思-设计-实施-运行的流程进行思想重组，实现集工程理论、工程模拟、工程建设实践为一体的课程体系[19]。

2.实验教学

加大实验教学环节学时，丰富实验教学形式，并将科研项目融入实验教学环节，培养学生的专业技能和解决水利工程实际问题的能力。

3.创新创业实践

增加创新创业学分，设置创新创业指导课程，主办或承办并积极鼓励学生报名创新创业大赛。促使学生在创新创业实践环节的驱动与激励下进行主动学习，不断发现问题，思考问题，解决问题，从而提高学生自主学习、发现问题、解决问题和人际交往等能力和培养学生思考模式。

表1 基于EIP-CDIO模式的水利水电专业课程职业素质培养

4.集中实习实训

依托学校现有的实验场地，设置集中实习实训任务，如水利工程制图、测量实训、建筑材料、水利工程施工模拟、BIM建模等。水利水电工程专业的项目实践教学基地就是实习实训中心，是培养学生项目实践应用能力的重要人才培养场所。

（三）修订教学大纲

根据人才培养方案及EIP-CDIO理念，修订完善课程体系内的各课程教学大纲。尤其是对实践性较强的课程教学大纲可按项目模块化教学要求进行修订。各课程在学时分配上对理论教学和项目模块化教学进行平衡，课程任务内强调引入EIP-CDIO理念进行教学。对实践性教学环节项目的教学要求及教学时间安排尽可能进行挖掘和合理设置。在课程特点及教法、学法上建议多采用CDIO的教学模式。在课程考核类型、考核方式与成绩评定上，结合CDIO项目设计式教学的特点进行多元化设计。

（四）进行课程改革

1.课程内容

深化课程内容改革，突出“应用性”，体现“职业性”，增强“时代性”，对于落后、陈旧的内容予以淘汰，适度增加科技前沿、应用技术背景、发展方向等内容，加强课程考核。围绕已修订的EIP-CDIO教学大纲，采取“项目+知识链接”的项目化教学进行教学内容优化重组，如选取最新的引江济淮、乌东德水电站、白鹤滩水电站等在建水利水电工程项目来进行教学设计，一方面可增加实践教学比例，一方面可以促进学生的学习兴趣，另一方面还可以了解水利前沿知识和发展趋势。在进行项目化教学时，要注意必须提前发布项目任务，鼓励学生按构思-设计-实现-运作流程自主解决任务，引入讨论课，倡导主动式发现学习。课程配套教材应优先选择项目化教学教材，对没有适用教材的，鼓励专业教师结合新工科改革和EIP-CDIO项目化教学需要，自编具有区域和学校特点的校本教材[20]。

2.课程教学

课程教学根据项目化任务实现“做中学”，在教学过程中必须按已精心设计的项目进行，确保能发挥对学生的职业素质、职业能力、工程实践能力和团队精神的培养作用。课程教学按图2的项目式课程教学规划进行设置。

3.环境建设

课程改革的环境建设主要是针对专业教师的能力培养和教学条件的改善。学院重点培养具备社会实践经验的双师型教师和综合素质教师，同时要注重加强教师对项目化教学能力的培养和专业实践应用能力培养，要举办项目化教学的培训，必须让参与项目化教学的教师要具备对项目化教学方式方法深入研究，找出最适合水利水电工程专业的项目案例和教学设计的能力。此外，还要积极配备具有实践经验的校外导师，在安排校外导师指导的同时还要安排校内教师去跟踪锻炼学习，最好可以为教师提供长期挂职锻炼的机会。学院要保障实验设施的资金投入，确保各实验室和实习实训中心的设备、器材等采购，为学生提高实践能力提供更好的平台。

图2 基于EIP-CDIO的项目式课程教学规划

4.课程考核

在考核主体上，增加学生主体，在教师测评的基础上，结合学生自评、小组互评对学生进行综合评价。在考核内容上，将课程理论考试与项目模拟训练相结合，从理论知识考核逐步过渡为综合能力考核。在考核方式上，采用理论、实践相结合，过程考核和期末总结考核相结合，线上、线下考核相结合等的综合多样化考核方式。

（五）加强产学研合作

积极将科研融入学生培养的全过程中，鼓励教师将科研项目融入教学且要认真设计以多样化形式深度融入，并鼓励学生参加科研以扩展学生的学术视野和增加学生的学习兴趣，启发学生自主学习。鼓励学生利用科研和项目设计等成果参加各类竞赛和参加各类专业证书或职业资格证书考试等，起到相互促进的学习效果。加大与安徽省内各合作企业单位的合作，为学生创造更多的实习机会和为老师创造挂职锻炼的机会，在深入企业单位中实习和挂职中要求学生和教师认真留心以真正发现需求并进行定期反馈，以真正实现主动对接地方和区域经济社会发展需求，为更新教学计划提供基础。通过加强产学研的合作，不仅可以培养学生的专业实践应用能力、职业素质和职业能力，还可以凸显水利水电工程专业特色，强化服务地方社会经济发展能力和突出应用型高校专业优势。蚌埠学院水利水电工程专业产学研的合作见图3。

图3 水利水电工程专业的产学研合作

（六）进行教学评价

针对项目化教学，需要建立针对EIP-CDIO教学模式下的教师工作质量评价指标和学生学习质量评价指标和评价体系来逐步完善评教、评学的评价机制。通过设计针对EIP-CDIO项目化教学的问卷，分别对教师和学生进行调查，分析并进行结果反馈，从而激发学生学习积极性和教师教学积极性，并不断完善课程体系建设。

结 语

在进行基于EIP-CDIO的课程体系建设后，水利水电工程专业学生自主学习氛围较好，实践能力和职业能力有明显提升，学生对项目化教学的满意度比纯理论教学有明显提高。毕业生应用能力较强，适应华东区域特别是安徽省的水利行业对人才的需求，得到单位好评。在新工科背景下，应用型高校专业建设必须围绕学校的定位，匹配区域需求和行业需要，基于EIP-CDIO理念系统性地进行专业建设，逐步实现对学生职业能力、职业素质、创新精神和实践能力的培养，从而服务国家、服务社会。