面向新型人才培养的港口航道与海岸工程专业专创融合课程教学模式探究

彭云 王文渊 郭子坚

摘  要：为提升高校人才的创新能力，探究适应时代发展的传统工科教学新方向，该文结合大连理工大学港口航道与海岸工程专业教学经验，探索传统工科专业专创融合课程教学模式。综合分析国内外专创融合课程教学改革现状，面向我国“交通强国”及“双碳政策”等发展战略对港口发展的要求，在专创融合课程设置、项目式教学方法、梯队式培养模式、校企合作及学科交叉师资队伍建设、考核方式与评价方法等方面进行课程教学模式的改革创新，为港工专业创新型人才培养提供基础平台和监督保障。

关键词：高等教育；教学模式；港口工程；专创融合；人才培养

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）19-0071-05

Abstract： In order to improve the innovative ability of college talents and explore the new direction of traditional engineering teaching adapting to the development of the times， this paper explores the teaching mode of expertise and creative integration courses of traditional engineering majors based on the teaching experience of port， waterway and coastal engineering in Dalian University of Technology. We comprehensively analyze the current situation of teaching reform of expertise and creative integration courses at home and abroad. Facing the requirements of China's development strategies such as "building China's strength in transportation" and "carbon peaking and carbon neutrality goals" for port development， we reform and innovate the course teaching mode in terms of expertise and creative integration courses， project-based teaching methods， echelon training mode， school enterprise cooperation and interdisciplinary teacher team construction， assessment methods and evaluation methods. As a result， the reform provides a basic platform and supervision guarantee for the cultivation of innovative talents.

Keywords： higher education; teaching model; port engineering; integration of expertise and innovation; talent training

2018年9月，《教育部關于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》中进一步强调，推动创新创业教育与专业教育、思想政治教育紧密结合，深化创新创业课程体系、教学方法、实践训练和队伍建设等关键领域改革。2021年9月，国务院办公厅印发《关于进一步支持大学生创新创业的指导意见》，提出深化高校创新创业教育改革，将创新创业教育贯穿人才培养全过程，建立以创新创业为导向的新型人才培养模式。行业发展日新月异，创新能力重要性逐渐体现，为此，迫切需要培养兼具创新性思维和专业知识素养的新型人才。

在我国“交通强国”以及“双碳政策”等发展战略对港口发展的要求下，港口航道与海岸工程专业（以下简称“港工专业”）本科教学面临新的难题与挑战。传统的教学模式在港工专业人才培养方面受到教学环境和方式的影响，存在学生可操作性实践平台资源不足、教学思维禁锢缺乏创新性、学生主动性不强等问题。高质量的港工专业新型人才培养不仅反映出高校的教育培养水平，体现新时代下高校传统工科专业教学转型创新能力，凸显高校产学研结合的教学引导效果，同时更关系到为国家港口事业发展提供人才保障和技术革新的重要使命。为此，迫切需要探究港工专业专创融合课程教学模式。

本文以培养港工专业新型创新型精英人才为根本目标，从课程设置、教学方法、培养模式、师资队伍、考核方式和评价方法等方面，提出港工专业专创融合课程教学模式，探究适应时代发展的传统工科教学新方向。

一  专创融合课程教学改革现状分析

国外高校的创新创业教育起步较早，发展较为迅速，与专业教育的融合程度较高，实践经验丰富。斯坦福大学建立了强大的创新创业网络（SEN），并配套建设有专门服务于创新创业项目的平台（STVP），有效整合了各学院的优质资源，便于创新创业理念在各专业中深入传播，从而促进应用和研究的结合。新加坡国立大学在校内开设了内部综合式线上学习课程（i-BLOCs），不同专业的学生可以自由地在线上对同一课题进行讨论，有助于学生开拓眼界，汲取多元化知识，为创新创业活动丰富知识储备[1]。

国内高校教育工作者在创新型人才培养模式方面也进行了大量的研究。如李峥等[2]在新工科建设背景下，以培养清华大学大机械类创新人才为目标，依托国家级实验教学示范中心平台，基于多层次实践项目支撑体系及多年教学经验与资源，对机械创新实验室进行改革与建设。杨峰等[3]从专创融合教育的发展路径出发，指出培养综合型人才的重要性，通过加强教学实践与重构课程内容，培养学生创新技能并促进综合型人才提升，践行专创融合教育理念。刘红梅等[4]基于专创融合的大背景，为化工原理课程制定了基于成果导向的“2232教学大纲”，将教学目的和学习成果划分为多个层次，不同层次采取针对性的教学方法，以促进学生创造创新能力、独立思考能力、探索实践能力的提升。赵晶等[5]通过分析同济大学海洋与地球科学学院的大学生创新性实验计划实施现状，提出基于大学生创新性实验计划的多学科交叉复合创新人才培养模式，建构以学生为主体的海洋科学大类平台课程体系。杨启帆等[6]通过浙江大学本科生参与数学建模竞赛活动所取得的成效，证明数学建模实践教学对数学专业高素质创新型人才培养的重要作用。港工专业针对创新创业与专业人才的培养，在专业师资队伍、创新创业平台等的建设方面也开展了积极探索。如天津大学建设了开放和跨界融合的新文理教育与多学科交叉工程教育，港工专业与相关专业多学科联合、多方参与构建开放式培养平台，将科研实验室、工程中心、创客空间和创新创业孵化器形成一个整体链条，全面培养学生的品格、思维、能力和知识[7]。河海大學港工专业依托“卓越工程师教育培养计划”，通过强化工程能力与创新能力改革人才培养模式，注重应用技能与专业学科知识之间的互补，将创新技能的培养与专业学术知识的积累有机结合在一起[8]。

大连理工大学港工专业拥有国家级实验教学示范中心、国家重点实验室、港口数值仿真实验教学系统等教学及科研平台。在传统的“课堂+实验”课程体系的基础上，港工专业正在大力推进在线开放课程和虚拟仿真实验建设，探索专创融合项目式课程教学新模式。在实践育人方面，注重创新创业教育，学校承办的全国大学生水利创新设计大赛等各类竞赛活动，为港工专业学生创新实践提供平台支持。学生通过专业学习、参与大创等项目、参与竞赛锻炼，逐步提高专业创新和实践应用能力。虽然我校港工专业在专业教育和创新创业教育方面已取得一些进展，但面临新时代下港口行业发展的需求，还需探索面向新型人才培养的港口航道与海岸工程专业专创融合课程教学模式。

二  机制与思路

港口航道与海岸工程专业专创融合教学模式建设机制如图1所示。以专创融合课程设置为核心，通过结合国家、行业、企业需求，整合学校各类教学资源，以培养符合行业前沿发展需求的、兼具扎实专业知识素养与创新思维的、高素质国际化专创融合型港工人才为最终目标。教学模式建设过程重点关注课程设置、教学方法、培养模式、师资力量与成果评价五方面内容。在课程设置中聚焦港口发展前沿，创新性开设智慧港口、绿色港口相关课程。在教学方法改革中提出面向学生创新能力提升的项目式教学。同时，采用“预备组-主力组-精英组”创新梯队式培养模式，实现人才储备，保持科创活力。通过建设以成果导向的校企合作及学科交叉融合的师资队伍，加强校企工程项目交流合作，促进多学科交叉。采用面向实际工程问题解决能力的考核方式与评价方法，实现专创融合教学效果的多元化评估和针对性提升。

三  专创融合课程教学模式

在课程教学的准备、实施、评价全过程中，将专创融合理念从五个维度贯彻落实，如图2所示。即课程设置奠定专创融合基础，教学方法强化专创融合实践，培养模式促进专创融合发展，师资力量保障专创融合实施，成果评价检验专创融合效果。通过在这五方面采取有针对性的改革措施，解决港工专业传统教学模式创新教育与专业教育分离的问题。

（一）  面向新时代下港口发展前沿的专创融合课程设置

面向国家和行业发展需求，以学生为中心，依据港口发展前沿、专业特色及传统教材内容合理设置课程体系。面向智慧港口体系建设这一全球港口重点发展方向，港工专业开设了智慧港口理论与实务、水运工程BIM技术等课程，以智慧港口的理论、特征、应用及目标为理论基础，展示物联网、大数据、云计算、地理信息系统和人工智能在智慧港口领域的应用，通过智慧港口领域的国内外建设成果案例，学习了解国家关于智慧港口建设的思路，探索智慧港口实践的方向。

瞄准全球港口绿色可持续发展趋势，本专业开设绿色港口规划与设计、新型可持续海洋工程结构等课程，以绿色可持续观念为指导，将港口发展与环境保护有机结合，探索港口资源的科学利用，实现环境保护、资源合理利用、低污染、低能耗的绿色可持续港口目标。通过发达国家在绿色港口建设方面的实例，例如纽约新泽西港实施的“洁净空气措施和港口空气管理计划”、澳大利亚悉尼港实施的“绿色港口指南”等，学习借鉴绿色港口建设方法。在传统港口规划、港工建筑物结构设计的基础上，结合国际港口业绿色可持续发展战略层面的趋势和经验，实现专创融合课程与港口发展前沿的接轨。

（二）  面向学生创新能力提升的专创融合项目式教学方法

培养当代大学生创新能力是当代高等教育重要任务，因此需要对接行业发展动态需求，鼓励学生参与创新活动，提升创新活力，将创新的核心能力和素质要求融入专业实践课程，培养高水平专创融合型人才。港工专业的传统实践教学模式主要为实验、实训课程，其内容一般为固定设置的经典实验。随着港口航道与近海工程相关行业的发展，工程结构日益复杂、施工工艺日益新颖、规划形式日益多样，传统实践所面向的问题逐渐与现代工程实践脱节，无法跟上新兴工程技术的发展，因此其难以激起学生学习兴趣，一定程度上限制学生创新思维的培养。

以港口航道工程项目式实践平台为支撑，在传统实践教学中辅以可供学生参与的工程项目子部分，以激发学生实践能力、培养学生创新思维。在课堂教学过程中融入港口工程设计项目训练，设置对应的学生参与实践方案，一方面可以促进学生在实践中检验课堂理论知识的学习成果，加深理论知识巩固；另一方面可以通过工程设计项目中可操作的子部分提升学生参与感，强化学生对于工程实践的感知，培养学生在设计中发散创新思维。设置创新性、研究性、可拓展的实践项目。例如，基于国家重点研发课题，鼓励学生发散思维，开展生态化港工结构物创新；基于港口工程设计类项目，鼓励学生参与方案设计与创新讨论，培养兼具扎实专业知识素养与创新思维的专创融合型港工人才，培养学生内驱动学习及综合实践创新能力。

（三）  “预备组-主力组-精英组”创新梯队式培养模式

基于学生理论接受能力与创新思维的差异性，以实践设计类项目和创新学科竞赛为抓手，开展多元多级学生主体梯队建设，打造“预备组-主力组-精英组”创新梯队式培养模式，挖掘学生个体学习、创新的优势和劣势。通过科学建立“预备组-主力组-精英组”创新梯队，实现多元多级学生的能力优势互补，保持团队创新活力以及良好的学习交流氛围，促进知识理论在不同年级和学历的学生间的渗透以及创新思维在多元学生主体间的互馈。

预备组的设立主要面向本科入学新生，鉴于其理论知识体系框架尚未构建完成，现有水文及结构等专业知识储备不足以参与到专创融合的项目式教学模式中，对其培养措施应以专业课程实验为主，引领学生完成专业实践入门。主力组主要面向中高年级本科生，该阶段学生接受过一定的专业知识学习及港口规划和码头、滑道设计等专业技能训练，对其面向就业及科研开展多维度培养，以高年级为主要负责人，带动低年级学生。精英组主要面向高年级待升学深造的本科生，该阶段学生已具备充足的专业知识，且拥有更明确的科研学习意向。通过制定科创导师制度和本研贯通制度，为精英组学生安排科创导师，培养学生科研能力，面向智慧港口和绿色港口的发展趋势进行创新研究。在此基础上，为有意愿在实验室进一步开展研究工作的学生提供本研贯通的机会，为其接轨硕士生培养阶段提供时间优势。

（四）  以成果导向的校企合作及学科交叉融合的师资队伍

实施成果导向教育，是提高工程教育质量、应对工程教育新挑战的重要方法。面向用人单位需求，港工专业以实践能力和创新能力的提升为导向，培养优秀人才。通过以实践能力培养为主、兼顾知识应用与掌握的工程实践类课程，强化学生实践设计技能。例如将主动实践能力培养目标细化，分解到港工建筑物等课程设计中，使学生实践能力与理论知识同步发展。通过定期组织开展科创项目及竞赛，拓展学生创新思维，挖掘创新潜力。

加强校企合作，推进学科交叉融合是丰富师资队伍，提升师资力量的重要途径。一方面，充分利用校企合作项目给予教学资源的潜在优势，整合可供学生学习实践的工程项目资源库，提高工程项目的实践性、创新性与教学性。邀请企业导师指导学生改善项目设计方案，校企教师共同讲授专业课程，专业教师夯实理论、企业教师拓宽思维，打破固有教学模式，共同设计、组织策划专创融合教学项目。另一方面，促进学科交叉融合，推动港工专业与环境、生态、计算机等相关专业教师之间的交流合作。例如港工专业与环境、生态专业教师组建的学科交叉教学队伍，可以充实绿色港口相关课程，而与计算机专业的学科交叉，使学生从多个角度更加深入地了解智慧港口的相关知识。此外，利用不同学科间的合作资源搭建复合型人才交流平台，举办教学比赛，以赛促教，实现专创融合成果导向的师资力量的针对性提升。

（五）  面向实际工程问题解决能力的考核方式与评价方法

为培养面向实际港口工程需求的专业人才，在专创融合项目式课程体系中采用多元评价方法，实现专创融合课程教学效果的多元化评估。同时建立动态评价机制，构建教学结果评价反馈及持续改进记录系统。首先，面向实际工程项目问题，将问题解决能力等纳入学生考核体系，注重对学生实践能力的考核，鼓励学生参与创新实践项目和参加各类创新比赛，引导学生积极参加具有工程背景的、符合专业要求的科研项目，培养创新能力。加大项目申报、成果汇报、答辩等实践教学考核所占权重，综合测评学生的素质与能力。其次，组织行业技术专家开展专业讲座、学术报告等活动，以促进学生创新学习为目标，对学生参与度进行量化考核。举办工程创新论坛，为学生提供与行业专家深入交流的机会，丰富港口工程知识，提升专业领域的创新活力。最后，制定创新实践教学工作量计算标准，对教师开展实践教学的成果、指导学生创新大赛所取得的成绩等折算工作量，并作为教师职称晋升的考核条件。通过定期对教学成果进行测评并分析数据，结合分析结果广泛采纳行业专家与学生的合理意见和建议，对教学方案进行改进，并保持评估、反馈及改进过程的持续性。

四  结束语

专创融合型人才的培养是当今我国传统工科发展转型中的重要任务，港口航道与海岸工程作为国家基础设施建设重要行业，随着港工技术向着绿色、智能的方向发展，其高校的人才培养模式和课程的教学模式面临着更高的挑战。本文基于大连理工大学港口航道与海岸工程专业建设经验，提出了专创融合课程教学模式，有效融合理论基础知识和专业创新思维，拓展传统工科创新人才培养方式。通过课程设置、教学模式、人才培养模式、师资队伍建设、考核方式与评价方法等方面，构建以培养学生创新实践能力为目标的专创融合课程教学模式，实现对学生创新能力的培养，促进工匠精神与创新思维的有效融合，打造行业形势下更有就业竞争力的人才队伍，助力面向新工科环境下的专创融合创新型精英人才培养。

参考文献：

[1] 陈国海.国外高校创新创业教育与专业教育融合实践研究[J].临沂大学学报，2018，40（6）：100-107.

[2] 李崢，索双富，沈强，等.新工科背景下机械创新实验室的建设与探索[J].实验科学与技术，2022，20（1）：135-139.

[3] 杨峰，杨新娟，王艳花.专创融合的教育理念与实践：基于综合型人才培养的视角[J].高教学刊，2017（16）：41-43，46.

[4] 刘红梅，侯春娟，韩永萍，等.专创融合背景下基于成果导向的《化工原理》教学改革与实践[J].高教学刊，2020（6）：19-21.

[5] 赵晶，于鹏.以大学生创新实验计划推动多学科交叉复合创新人才培养[J].科教导刊，2017（7）：49-51.

[6] 杨启帆，谈之奕.通过数学建模教学培养创新人才——浙江大学数学建模方法与实践教学取得明显人才培养效益[J].中国高教研究，2011（12）：84-85，93.

[7] 顾佩华.新工科与新范式：实践探索和思考[J].高等工程教育研究，2020（4）：1-19.

[8] 龚政，周曾，张继生，等.基于学科交叉的水利工程研究生培养调研与建议[J].航海教育研究，2021，38（2）：36-39.

基金项目：国家级一流本科专业建设点“大连理工大学港口航道与海岸工程专业”（无编号）

第一作者简介：彭云（1988-），女，汉族，辽宁铁岭人，博士，副教授。研究方向为港口航道与海岸工程。

*通信作者：王文渊（1984-），女，蒙古族，辽宁阜新人，博士，教授。研究方向为港口航道与海岸工程。