張繼勛 趙翠華 徐磊

[摘 要] 我國社會發(fā)展已經(jīng)進入了一個新的時代，本科教育教學也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢，四十年來首次新時代全國高等學校本科教育工作會議順利召開，新工科建設先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，這些都對新時代工科教育教學工作提出了更高的要求，教育工作者也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。本文從國內外同類專業(yè)建設現(xiàn)狀出發(fā)，詳細分析了當前社會經(jīng)濟發(fā)展對水利水電工程人才的需求標準，提出了自己的一些思考，并從師德師風、專業(yè)建設與改革、課程教材體系建設、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練、國際交流等方面提出了自己的改革建議，希望能對當前水利水電工程等傳統(tǒng)工科專業(yè)的教學改革起到一定的借鑒作用。

[關鍵詞] 新時代;新工科;水利水電工程專業(yè);專業(yè)改革

[中圖分類號]G642? ?[文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2021） 06-0101-03

新時代全國高等學校本科教育工作會議于2018年6月21日在四川大學召開，會議以“堅持以本為本，推進四個回歸，建設中國特色、世界水平的一流本科教育”為主題，旨在加快建設高水平本科教育、全面提高人才培養(yǎng)能力，培養(yǎng)堪當民族復興大任的時代新人。要完成這樣一個宏偉的教育目標，我們必須解決如何培養(yǎng)人的問題，而專業(yè)建設則是如何培養(yǎng)人的核心內容。建設高水平本科教育，首先要加強專業(yè)內涵建設。要著力提升專業(yè)建設水平，推進課程內容更新，推動課堂革命，建好質量文化。二是要加強新工科建設，加強醫(yī)學教育、農林教育、文科教育創(chuàng)新發(fā)展，持續(xù)深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，努力建設一批新時代中國特色社會主義標桿大學。三是推動優(yōu)質資源建設與開放共享，重塑教育教學形態(tài)，緊緊抓住信息技術變革帶來的歷史性機遇，推動實現(xiàn)高等教育質量的“變軌超車”。為了適應新時代發(fā)展對人才的需求，國內很多專業(yè)都開展了深入的專業(yè)建設改革[1-3]。水利水電工程專業(yè)作為傳統(tǒng)專業(yè)，高等學校為國家的建設和發(fā)展培養(yǎng)了一大批水電人才。但隨著水利信息化、數(shù)字化技術的發(fā)展和行業(yè)需求的轉變，要求我們必須對傳統(tǒng)的水利水電工程專業(yè)進行改革，以適應時代和市場對人才的需求。

一、國內外同類專業(yè)建設現(xiàn)狀分析

（一）國外高校同類專業(yè)建設發(fā)展情況

自2016年開始，我們對國外高等院校土木水利類本科學生的培養(yǎng)模式開展了持續(xù)的現(xiàn)場交流和網(wǎng)上調研，重點調研高校包括美國佐治亞州科技大學、英國愛丁堡大學、澳大利亞昆士蘭大學、荷蘭德爾夫特科技大學、南洋理工大學、帝國理工等。這些學校都開設了土木水利類專業(yè)，總結調研情況，得出如下成果：首先各個學校均強調和重視與其他高校及研究院所的交流與合作;其次強調學生的實踐動手能力，均采用新的教學手段，豐富教學內容，強化學生解決工程實際問題的能力;第三強調教學內容的更新，譬如康奈爾大學就認為在過去的十幾年中，水電學科教育的變革不大，已遠遠落后于其他工程學科，甚至于跟不上其他非工程學科教育變革的步伐，對現(xiàn)行的水電育人模式進行了大刀闊斧的改革。華盛頓州立大學提出“為需要定制人才”，專業(yè)授課教師一定是具有豐富專業(yè)經(jīng)驗的專家、學者;第四在授課過程中均強調新技術、新理論的傳授，佐治亞州科技大學建立了一座現(xiàn)代化的實驗室，具有三向自由度的水工結構實驗可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程控制，高速監(jiān)測器可讓學生獲得實時的實驗數(shù)據(jù)，該實驗室還可以向學生展示各類典型的水電站、大壩及工程實例的實物及網(wǎng)絡資料，強化學生對水電站等水工建筑物的感性認識?？屏_拉多州立大學為本科生實習設計了一套數(shù)據(jù)捕捉分析系統(tǒng)，這套系統(tǒng)能有效地闡述水電工程的基本原理及其動作模式;在水力學與水文學的教學中使用商業(yè)軟件，通過商業(yè)軟件中的案例分析，引導學生理解并掌握相對來說比較枯燥乏味的原理與公式。以上的做法和經(jīng)驗值得我們思考和借鑒。

（二）國內高校同類專業(yè)的建設發(fā)展情況

目前我國有50余所高等院校開設有水利水電工程專業(yè)（本科層次），2016年的水利水電工程專業(yè)教指委年會上，與會專家對本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進行了熱烈的討論，特別是結合2019年教育部批準的相關新專業(yè)來看，當前的人才培養(yǎng)方案主要包含以下兩類：

1.培養(yǎng)方案具有明顯的“寬基礎、多方向”的特點，該類以清華大學水科學與水工程專業(yè)，山東大學土木、水利與海洋專業(yè)等為代表，在校學習知識面覆蓋廣，基礎寬，專業(yè)分方向培養(yǎng)。

2.培養(yǎng)方案以國際工程教育專業(yè)認證要求為指導，強化專業(yè)知識的同時，重視人文、倫理、可持續(xù)發(fā)展理念的培養(yǎng)，該類以河海大學、武漢大學等學校的水利水電程專業(yè)為代表，課程設置要適應基礎理論扎實、實踐能力強、綜合素質高的人才培養(yǎng)需求。

以上兩類人才培養(yǎng)方案的共同特點：一是傳統(tǒng)課程設置偏重，人才培養(yǎng)目標與20世紀相比變化不大，均側重規(guī)劃、設計、施工環(huán)節(jié)的人才培養(yǎng)，又特別強調設計。二是對新時代人才需求的考慮不足，與國外同類專業(yè)相比較差別明顯。

二、水利水電工程行業(yè)發(fā)展特點

（一）由單一水電業(yè)務向大水利綜合業(yè)務拓展

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民在物質生活滿足的同時對生活環(huán)境也提出了更高的要求，水利工程可持續(xù)發(fā)展、科學發(fā)展和綠色生態(tài)發(fā)展的理念也應運而生，國家的投入也逐年加大，需求空前高漲。根據(jù)調研，國內傳統(tǒng)的水電建設、設計單位都在加大力度調整自己的業(yè)務范圍，開始了由單一水電業(yè)務向大水利綜合業(yè)務的發(fā)展，實現(xiàn)了業(yè)務范圍的橫向拓展。以中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司（以下簡稱華東院）為例，華東院是中國最早成立的勘測設計院之一，20世紀，全院業(yè)務絕大部分為水電工程設計，而近年來業(yè)務范圍也包括了水電水利和風電等清潔能源的開發(fā)利用、建筑與景觀工程、交通與市政工程、環(huán)境與生態(tài)工程、水環(huán)境綜合治理、水務、海洋與水利等領域，并在努力打造具有為工程全過程提供智慧化服務的一流國際工程公司，華東院目前傳統(tǒng)水電業(yè)務占比30%左右，水利綜合類項目占比逐年增加。國內其他大型水電設計院的情況基本相同。

（二）由單一施工或設計業(yè)務為主向總承包業(yè)務發(fā)展

建國初期，國家在水利水電工程建設的基礎上成立了水電建設、設計的“國家隊”，即水電工程局和大型設計院，也明確了他們的任務，水電工程局就是做好水電工程施工，設計院就是做好水電工程的設計工作，但隨著社會發(fā)展和企業(yè)對效率、效益的追求逐漸提升，目前各個單位已不滿足于傳統(tǒng)的任務分工，開始了業(yè)務的縱向拓展，實現(xiàn)規(guī)劃、設計、施工、管理一條龍。據(jù)中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司（以下簡稱“成勘院”）網(wǎng)站介紹，成勘院目前提供規(guī)劃咨詢、勘察設計、施工建造、投資運營全產業(yè)鏈一體化綜合服務，公司制定了四三三的規(guī)劃布局，其中總承包業(yè)務占比要達到公司業(yè)務的30%。中國水利水電第七工程局有限公司現(xiàn)已發(fā)展成為集施工、設計、科研、投資、電力生產與銷售、水電機組安裝與維修、機械設備制造與加工等多產業(yè)于一體的大型中央骨干企業(yè)。隨著大型央企在縱橫向業(yè)務方面的不斷拓展，地方企業(yè)也在跟進，形成新的發(fā)展趨勢。

（三）由國內業(yè)務為主向國際業(yè)務拓展

社會發(fā)展進入了新階段，國內水電工程業(yè)務量穩(wěn)中有降，國家“一帶一路”倡議的實施，也使國內企業(yè)又找到了新的發(fā)展機遇，在幾年前他們就已經(jīng)將主營業(yè)務向國外延伸。翻看國內傳統(tǒng)水電企業(yè)的主頁，很多企業(yè)的公司戰(zhàn)略中都提到了向國際化進軍，同時也承攬了大量的國際業(yè)務。還是以華東院和成勘院為例，華東院國際業(yè)務占比25%左右，成勘院國際業(yè)務占比20%左右，其他傳統(tǒng)施工單位國際業(yè)務的拓展規(guī)模更大。

（四）設計、建設、管理運營方式正在實現(xiàn)技術上的重大變革

水電設計行業(yè)在六年前就已經(jīng)在探索實施建筑信息模型（BIM）技術支持下的三維設計，目前傳統(tǒng)的八大設計院均建有自己的BIM研究中心。水利水電行業(yè)基于BIM技術的水利工程全生命期智能化管理也在業(yè)界大力提倡推行。水利水電BIM標準體系已經(jīng)于2017年12月由水利水電勘測設計協(xié)會（該協(xié)會涵蓋國內大部分水電設計院、省級水電勘設院）頒布，從數(shù)據(jù)標準、應用標準、管理標準三個層面共規(guī)劃了62套標準，截至2018年9月已初步完成27套標準的制定。到2018年10月已有廣東、河南、上海、北京等地方水利部門推出了地方BIM標準，江蘇也在2018年10月12號由江蘇省水利勘測設計研究院起草了平原地區(qū)水利工程BIM設計標準（草稿）。

水電建設更是以糯扎渡水電站為標志實現(xiàn)了信息化、數(shù)字化管控，目前正在向智能化管控方向發(fā)展。

隨著水利行業(yè)數(shù)據(jù)量的增長和大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，國內外在水利大數(shù)據(jù)理論研究和工程應用方面都進行了一些嘗試[4]。隨著遙感、傳感網(wǎng)、射頻技術等方面信息技術的發(fā)展，水利行業(yè)數(shù)據(jù)采集能力不斷提升，能夠收集到更多、更廣的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多源異構、分布廣泛和動態(tài)增長的特點。從數(shù)據(jù)類別看，既有來自物聯(lián)網(wǎng)設備的水文氣象、水位流量、水質水生態(tài)等大量的實測信息，還有全國水利普查成果以及與水利相關的各類輔助信息，如人文經(jīng)濟信息、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)、地質災害數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)并不完全獨立，而是存在復雜的業(yè)務和邏輯關系，如氣候氣象數(shù)據(jù)變化會引起水資源量和空間分布的變化，從而對水利工程、水生態(tài)環(huán)境、洪旱災害、水資源分配等產生影響。從數(shù)據(jù)格式看，海量的水利數(shù)據(jù)既包括傳統(tǒng)的結構化數(shù)據(jù)，還包括圖片、語音、視頻、位置等非結構化數(shù)據(jù)，導致目前的技術架構無法高效地處理如此海量、異構的數(shù)據(jù)。從價值密度看，隨著物聯(lián)網(wǎng)設備和遙感技術的發(fā)展，信息感知無處不在，產生的信息量巨大，但是信息的價值密度相對較低。如何通過模型算法快速地從這些數(shù)據(jù)中提取有用的信息是目前亟待解決的難題。從時效性看，某些水利數(shù)據(jù)比如洪澇災害預警等需要及時高效的信息處理和反饋。因此，需要利用大數(shù)據(jù)技術來提高水利行業(yè)數(shù)據(jù)的獲取和處理能力，也就需要既懂專業(yè)知識，又能夠掌握大數(shù)據(jù)獲取和處理技能的大批水電人才。

三、對水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案設計的幾點建議

社會經(jīng)濟快速發(fā)展，科學技術日新月異，淘汰一批老舊生產方式是社會發(fā)展的必然。高校轉變人才培養(yǎng)方式也是大勢所趨，如何培養(yǎng)符合時代發(fā)展要求、能夠滿足社會需要的高水平人才值得高校教育教學工作者深思。結合個人的理解提出以下幾點建議。

（一）以師德學養(yǎng)為核心，強化教師和教學團隊建設

在教育教學工作中，要堅決貫徹《新時代高校教師職業(yè)行為十項準則》，實行師德失范“一票否決”，建設一支“四有”教師隊伍。教師一切活動以服務國家需求、做好價值引領、實踐全程育人為目標。要完善校院系三個層面的教育引導、制度規(guī)范、監(jiān)督約束、查處警示的師德建設長效機制，著力構建引領教學改革與建設的創(chuàng)新型教學團隊，建立穩(wěn)定投入機制。

（二）關注專業(yè)建設與教學改革

必須適應水電行業(yè)新技術、新產業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式對人才培養(yǎng)的新要求，對人才需求、專業(yè)目標、建設內涵、課程設置、課程內容開展覆蓋國內外、行業(yè)內外的調研，進一步拓寬水利水電工程專業(yè)的內涵，采取壓縮合并課程內容和擴大課程范圍相結合、應用型和研究型內容相結合、傳統(tǒng)知識和新技術相結合的方式，創(chuàng)新培養(yǎng)方案，加快專業(yè)發(fā)展，形成“大水工”專業(yè)，滿足社會發(fā)展需求?，F(xiàn)代社會信息獲取手段呈現(xiàn)多樣化特征，和二十年前相比，課堂不再是學生獲取知識的唯一途徑，教學方法要適應這一轉變，改變傳統(tǒng)的授課方式，加大研究型課堂、實踐型課堂的占比，調動教師和學生一起學習的積極性和主動性。

（三）重視課程教材體系建設

圍繞培養(yǎng)目標和各級課程建設項目，開展以水電專業(yè)在線課程群建設為主的課程建設工作，大力推動現(xiàn)代信息技術在課程建設過程中的應用，建設立體化教材，推進建設專業(yè)核心智慧課程。發(fā)揮高校教師科研能力強的優(yōu)勢，推進課程內容更新，將學科研究新進展、實踐發(fā)展新經(jīng)驗、社會需求新變化及時納入教材;鼓勵教師用好慕課和各種數(shù)字化資源，營造立體化知識傳授的新環(huán)境。同時，在專業(yè)課程建設過程中加強課程思政建設，在強化專業(yè)學習的同時，樹立社會主義核心價值觀。形成“德專并重、線上線下互動、主輔互補”的立體課程建設局面。借力人工智能，優(yōu)化知識體系。在堅持突出行業(yè)特色的基礎上，以人才培養(yǎng)目標為引領，推進基于人工智能技術的課程體系、課程內容和課堂教學改革，構建“人工智能+水工”的課程體系，拓展課程內容，實現(xiàn)專業(yè)內容與人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等技術的交叉融合。

（四）強化實踐環(huán)節(jié)，注重創(chuàng)新研究

在傳統(tǒng)教學實驗室的基礎上開展智慧實驗室建設，將新技術應用于實踐教學，全面提升實踐教學質量。建設虛擬仿真實驗室，幫助學生深刻理解工程概念，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維;強化野外實習基地建設，縮小學校和社會的距離，縮短學生就業(yè)適應期。

（五）建設國際交流平臺，開拓國際視野

培養(yǎng)具有國際視野的新時代水利類人才是行業(yè)的需求，也是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確提出的要求，“鼓勵各級各類學校開展多種形式的國際交流與合作”“培養(yǎng)大批具有國際視野、通曉國際規(guī)則、能夠參與國際事務和國際競爭的國際化人才”。就我們而言，學校要通過開展多層次、多形式的國際交流與合作，讓學生與世界對話，培養(yǎng)他們通曉國際工程語言的能力。

新時代對傳統(tǒng)工科人才的培養(yǎng)要求和培養(yǎng)模式提出了更多的要求，我們要順應時代發(fā)展，全面貫徹落實全國教育大會精神，緊緊圍繞全面提高人才培養(yǎng)能力這個核心點，找差距、定標桿，從師資隊伍建設、專業(yè)建設、課程與教材建設、創(chuàng)新實踐平臺建設、教育與教學方式改革等方面出發(fā)開展工作，全面優(yōu)化傳統(tǒng)水利水電類工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，以適應社會發(fā)展要求。

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（責任編輯：劉潔）