李海峰,张易,刘士余
(1.江西农业大学 国土资源与环境学院,江西 南昌 330045;2.江西省国土空间调查规划研究院,江西 南昌 330025)
教育部于2017年2月提出了“新工科”的概念,目标是培养面向未来、多元发展的创新型卓越工程人才[1-3]。地方农业院校是农业科技成果、人才、信息的重要源泉,在自然资源、生态环境、农业农村、水土保持等行业领域发挥着教育、科研、推广、信息“四位一体”的作用。尽管农业院校工科专业基础相对薄弱,但是结合国家和行业发展的现实需求,农业水利工程、农业机械化等专业“卓越工程师培养计划”在多所地方农业院校先后实施。其中江西农业大学是国内为数不多培养农业水利工程卓越工程师的地方农业院校。多年来江西农业大学根据自身以农为优势、以生物技术为特色有利条件,对接生态文明建设、乡村振兴及江西省现代农业产业体系等重大战略需求,布局适应国家和地方新经济发展业态的学科专业体系[4-5],并以新工科内涵建设为契机,对照工程教育专业认证的标准和要求,积极探索与深化工程教育改革,以培养创新能力强、适应经济社会发展需要的卓越农业水利工程技术人才。
合理、科学地动态调整人才培养方案是高校教育教学改革的重要基础,也是保障人才培养质量的关键环节[6]。江西农业大学农业水利工程专业是在整合土地资源管理、水土保持及土木工程专业相关方向的基础上设立,旨在为发展农业生产和改善生态环境服务的综合性专业,属于农业工程学科,同时兼具管理学和理学学科交叉特性。工程教育专业认证的核心理念是OBE模式[7],OBE教育理念是一种以成果为导向,反向设计相宜的培养模式,以确保所培养的学生达到相应能力及其水平的工程教育模式[8]。随着江西农业大学农业水利工程专业“卓越工程师培养计划”的深入实施,原有的课程体系及人才培养模式难以真正适应工程应用的需求。在新工科背景下,依据学校的办学定位以及人才培养的总体目标,亟需优化农业水利工程专业的人才培养方案。
由于缺乏层次清晰的能力培养目标,未能有效突出地方农业院校的服务面向及行业背景,专业定位和人才培养规格与社会需求联系不紧密。目前,所培养的学生大部分选择考研、考公务员,而从事农业水利相关工程类工作的毕业生比重不足20%。工程教育理念在以往农业水利工程专业人才培养方案中未能得到充分体现,校地校企合作的育人机制在执行层面缺乏可持续性,校地校企对接过程中实践教学环节较为薄弱,学生的创新思维及应用能力未能得到全面培养,较难满足新工科背景下的人才培养要求。
农业水利工程专业人才培养课程教学体系存在知识体系较为狭窄的问题,缺乏课程体系与实际工程项目之间的有机联系,专业知识呈碎片状态,滞后于新时代农业水利工程新思想、新方法及新技术的发展。如水工建筑物、水泵与水泵站等实用性较强的专业课程,偏重于理论知识的教学,实践内容的教学主要以视频演示为主,有效开展工程实践的机会很少,缺乏动手操作的机会,以至于课程知识内容不能得到深刻理解。此外,与水土保持工程设计、高标准农田设计等工程项目紧密结合的CAD、ArcGIS、MAPGIS等软件应用课程,也存在理论学习学时数较多、实践操作学时相对较少的问题,导致学生缺乏操作技能、实际应用的训练。
学校农业水利工程专业所引进青年教师大多以研究型人才为主,较少接触工程项目,虽然具备丰富的理论知识,但其工程实践操作技能储备较弱,解决各类复杂工程问题的能力有限。教学过程最显著的特征是理论知识传授较为深入,但缺少对学生进行必要的实训项目及工程训练环节的指导,导致多数本科学生动手能力和实践能力较差,理论知识与实践能力不相匹配,培养出来的学生普遍存在无法适应农业水利工程领域工程思辨和创新能力的现实要求。
面向国家及江西区域发展战略、新经济建设及生态文明建设需要,结合校地校企合作单位的建设背景及农业水利行业需求,重构了由通识教育、专业教育及综合教育所组成的课程体系,将人文素质教育、创新能力训练等纳入人才培养方案,进一步强化了工程教育及实践教学(见表 1)。
(1)通识教育课程包括公共基础必修课及涵盖了人文艺术、道德伦理、自然科学与工程技术及管理知识等内容的通选课程,培养学生掌握大学学习乃至终身学习所必须具备的基础理论知识和方法。
(2)专业教育课程则涵盖了学科基础课、专业课及工程应用实践课,形成了符合卓越工程师知识结构、能力和素质培养要求的课程体系,培养学生扎实的工程技术基础知识、工程设计能力和创新能力。尤其是实践课程教学模块,在公共课基础实验、普通基础课实验、专业基础课实验、专业课实验四个实践环节的基础上,增加了多门实践性强的课程的教学实习和课程设计,如工程水文学课程设计、水工钢筋混凝土结构课程设计、水利计算课程设计、水土保持工程学实习等[9]。实践课程安排由浅入深、由简单到复杂、由基础到综合、由课内到课外进行有机结合,构建了以“工程教学与工程训练全程循环,技术创新与工程应用相结合”为主要特征的工程教育模式。
(3)综合教育课程则以第二课堂的方式,融合了人文素质教育和创新能力培养两大功能的课程体系。具体包括以微党课、微团课为形式的思政教育,以水文化、农耕文化为主题的文化艺术教育,以创新创业基础课程引导学生申报并完成大学生创新创业训练计划项目,以注册建造师、土木工程师备考培训、水工职业技能培训及水利工程应用软件培训等方式丰富学生职业技能,以定期开展不同类型专题科普教育活动的方式培养学生科普工作的能力。
“以学生为中心”是OBE教育理念的核心[10],依托所建设的农业水利工程专业教学信息平台及农业水利工程实训中心,采用网络教学、案例教学等多种教学方法相结合的方式,通过教师示范及建设性介入等措施[8],构建学生主导、理论与实践互融的项目驱动教学法,将课程中有关的理论知识按照一定的规律分配到各个项目中,引导、协助学生在完成项目的同时,有效提升对工程类课程理论知识的学习效果。积极促进学生的自主学习能力、创新能力、思考能力和实践动手能力以及其他综合能力的提高。
工欲善其事必先利其器,掌握职业技能和取得职业资格是工程人才在专业领域发挥聪明才智的前提和基础。为使学生能够在走进工作岗位后尽快地进入角色,适应本专业领域职业资格考试的节奏,在职业技能训练教学层面增加了注册建造师(水工)备考培训、注册土木工程师(水工)备考培训、水工职业技能培训、水利工程应用软件培训等环节。通过引导学生自主学习CAD、ArcGIS、MAPGIS等专业软件操作,并应用于相关课程设计,如灌区灌溉设施设计、小型土石坝或重力坝设计等,显著提高学生解决工程实际问题的能力。
教师工程实践能力提升与学生创新能力培养是相辅相成的过程,也是新工科背景下农业水利工程专业内涵建设的基本要求。除了加大人才引进力度,分层次有梯度地引进一定数量的具备工程背景的专业教师之外,应充分利用江西省水利学科联盟的平台,增加与其他联盟成员的交流与合作,积极开展与企业、行业等机构的合作办学,通过“派出去、请进来”的机制开展双师型师资队伍建设。一方面,学校选派农业水利工程专业青年教师,深入到企事业单位的工程项目一线进行锻炼,参与工程项目的可研、设计、概预算、施工、监理等具体过程,提升工程应用能力;另一方面,聘请江西省水利科学院、江西省国土空间调查规划研究院、南昌思迈科技有限公司等企事业单位经验丰富的高级工程师等专业技术人员为兼职教师和校外实习阶段的指导老师,为学生讲授实践过程中的工程应用问题及相应的解决方案,突破工程师培养的“校园围墙”,打造一支基础理论扎实、工程实践经验丰富的“双师型”师资队伍。
本文针对江西农业大学农业水利工程专业原有的课程体系及人才培养模式难以真正适应新工科背景下工程应用人才培养需求的现实问题,提出了基于OBE理念的农业水利工程专业人才培养方案的优化路径:(1)以校地校企合作为基础,构建面向行业需求的课程体系;(2)以专业教学信息平台等为依托,构建学生主导、理论与实践互融的教学方法;(3)以水利学科联盟为平台,打造基础理论扎实、工程实践经验丰富的双师型师资队伍。以期通过优化后的方案实施,培养一批理论基础扎实、实践能力强、创新意识突出的卓越农业水利工程人才。