呂文娟 符杰 文海罡 史廣泰 宋文武

摘?要：我國設(shè)置的多個專業(yè)一般都服務(wù)于同一對象，專業(yè)課程體系相對獨立，專業(yè)之間知識滲透不夠，培養(yǎng)出的人才不能從對象本身整體上去分析和解決問題。因此針對服務(wù)于水電站系統(tǒng)工程對象的多個專業(yè)（或?qū)I(yè)方向），提出了面向同一對象的多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)新模式，基于協(xié)同理論“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的理念，建立了水電站系統(tǒng)工程人才培養(yǎng)的三維霍爾結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了這一對象多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)體系，為培養(yǎng)新時代水電行業(yè)復(fù)合型人才開辟新路徑。

關(guān)鍵詞：協(xié)同理論；水電工程；復(fù)合型人才

中圖分類號：G64??文獻標(biāo)識碼：A

“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”戰(zhàn)略的實施，關(guān)鍵在于人力資源的積累。創(chuàng)新人才的大力培養(yǎng)，是人力資源強國建設(shè)和國家創(chuàng)新體系建設(shè)的重要內(nèi)容。在創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟快速發(fā)展的時代，亟須以學(xué)生為中心，成果為導(dǎo)向，基于系統(tǒng)工程理論，將人才培養(yǎng)與產(chǎn)學(xué)研一體化有效融合，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

在我國，高等教育的專業(yè)設(shè)置往往過于單一，服務(wù)于同一對象的人才培養(yǎng)，往往分解為許多個專業(yè)，而每一個小專業(yè)的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)又過于專一，培養(yǎng)的人才所具備的知識結(jié)構(gòu)就服務(wù)于對象來講遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這些專業(yè)的課程體系又相對獨立，專業(yè)之間的知識滲透不夠，因而培養(yǎng)出的人才往往不能從對象本身整體上去分析問題和解決問題。針對此，就我校國家級一流專業(yè)“能源與動力工程專業(yè)”和通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的“水利水電工程專業(yè)”，在服務(wù)于水電站建設(shè)工程這同一對象中，提出一種能夠面向同一對象的多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)新模式成為重中之重。

1?面向水電行業(yè)對象的多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建的理論基礎(chǔ)

面向水電行業(yè)對象的多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的建立，構(gòu)建基于協(xié)同理論的“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，將在我國水利水電工程建設(shè)的支柱產(chǎn)業(yè)中起到十分重要的作用，對培養(yǎng)水電行業(yè)系統(tǒng)工程師（也可稱總工程師）模式的研究具有現(xiàn)實意義。

為適應(yīng)水利水電工程建設(shè)行業(yè)（系統(tǒng)工程）這一人才服務(wù)對象的要求，以學(xué)生為中心，構(gòu)建水電系統(tǒng)工程師的教學(xué)質(zhì)量保障體系，制訂理論與實踐相結(jié)合、傳授知識與提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力相結(jié)合、教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控相結(jié)合的人才培養(yǎng)方案，進行水電行業(yè)系統(tǒng)工程師的培養(yǎng)，完善和提高所培養(yǎng)工程師的知識結(jié)構(gòu)，使其既能協(xié)調(diào)水電工程系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的運行，又具備在某一專業(yè)處于核心地位的職位能力。

水電能源是人類第一大可再生清潔能源，也是我國能源中十分重要的組成部分，具有不可替代性。根據(jù)國家“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃，要實現(xiàn)國家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和支撐“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，必須持續(xù)發(fā)展具備快速與大容量調(diào)節(jié)能力的水電與抽水蓄能［1］。

在過去幾年內(nèi)我國水電事業(yè)發(fā)展迅速，水利水電工程建設(shè)成效顯著，目前已建水電站9.8萬座，裝機容量達(dá)3.5億千瓦，穩(wěn)居世界第一，擁有三峽、烏東德、白鶴灘、溪洛渡等世界級特大型水利水電樞紐［2］。隨著國家水電工程事業(yè)的國際化，將需要大量同時具備水電知識結(jié)構(gòu)體系并掌握水電工程發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計、制造、運行、管理和維護的高層次復(fù)合型工程應(yīng)用人才。故我們應(yīng)緊跟時代步伐，運用科學(xué)合理的新時代教育理念，培養(yǎng)出具有時代特征和適應(yīng)水電行業(yè)發(fā)展的優(yōu)秀人才。

錢學(xué)森認(rèn)為系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法［3］。而系統(tǒng)工程方法是把生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟和社會活動有效組織起來，運用定量和定性的方法與計算機等技術(shù)對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織機構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進行分析、設(shè)計、制造和服務(wù)，從而達(dá)到各項最優(yōu)，以便最充分發(fā)揮人力、物力和信息潛力，通過各種組織管理技術(shù)，使局部和整體之間協(xié)調(diào)配合，以實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化［4］。同樣，水電站系統(tǒng)工程是集“多專業(yè)化”和“相互作用”為一體的復(fù)合體系，兼具多樣性和統(tǒng)一性特點，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。

20世紀(jì)70年代后期，德國理論物理學(xué)家哈肯（Haken）創(chuàng)立了協(xié)同學(xué)，是一種研究各種不同系統(tǒng)在一定外部條件下，系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間通過非線性相互作用產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的理論。雖然系統(tǒng)工程方法論不同學(xué)者見解不同，但其主要原理都包括整體性原理、層次性原理和最優(yōu)化原理，以確保整個系統(tǒng)技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、操作可行。1969年，亞瑟霍爾提出的“采用三維圖形描述系統(tǒng)工程”的方法最具通用性和一般性，其中，時間維包含系統(tǒng)工作特有的全部程序和階段，始于最初方案，止于系統(tǒng)退役；邏輯維為系統(tǒng)工程各階段需要實行的步驟；知識維是各專業(yè)和學(xué)科的專門知識［57］。據(jù)此，再根據(jù)我國水電行業(yè)系統(tǒng)工程師的培養(yǎng)要求，我們建立了三維霍爾結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

2?面向水電行業(yè)對象的多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

人才培養(yǎng)模式即學(xué)校為學(xué)生構(gòu)建的知識、能力、情感結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的方式。它的基本內(nèi)涵為：基礎(chǔ)理論扎實，應(yīng)用開發(fā)能力強，綜合素質(zhì)高，培養(yǎng)的人才應(yīng)具備的能力是多方位的、網(wǎng)絡(luò)狀的，但必須有一項處于核心地位的職位能力，運用專業(yè)知識和技術(shù)手段去解決系統(tǒng)工程實際問題的能力。

基于系統(tǒng)工程理論的培養(yǎng)模式是一種教學(xué)組織形式，包括高校教師、企業(yè)技術(shù)人員、科研院所研究人員、接受指導(dǎo)的學(xué)生在與兩個或更多教師合作下，以提高學(xué)生未來適應(yīng)不斷變化的社會需求為導(dǎo)向，擔(dān)任同一群學(xué)生全部教學(xué)或其他技能部分培訓(xùn)。

面向水電站工程對象的人才知識體系如圖2所示。在這一體系中，我們設(shè)置了十個知識模塊，分別是基本素質(zhì)課程模塊、基礎(chǔ)知識模塊、水力發(fā)電工程系統(tǒng)認(rèn)識實習(xí)、水文地質(zhì)專業(yè)模塊、水利水電工程專業(yè)模塊、水力機械及金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)模塊、水電工程監(jiān)測模塊、水電工程建設(shè)與管理專業(yè)模塊、生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)、課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計。

模塊課程的核心部分是專業(yè)方向課程，是實現(xiàn)學(xué)生專業(yè)化、個性化發(fā)展的手段。根據(jù)我國水利水電事業(yè)發(fā)展的趨勢與經(jīng)濟全球化的市場需求，設(shè)置的十大知識模塊，形成了圖2的知識維。

（1）基本素質(zhì)課程模塊：包括政治修養(yǎng)、愛國主義教育、大學(xué)語文、外語知識以及體育鍛煉等。

（2）基礎(chǔ)知識模塊：包括理學(xué)、計算機基礎(chǔ)、電工與電子基礎(chǔ)、水力學(xué)、流體力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)、巖土力學(xué)、工程力學(xué)、工程材料等學(xué)科基礎(chǔ)知識。

（3）水力發(fā)電工程系統(tǒng)認(rèn)識實習(xí)模塊：包括水文地質(zhì)認(rèn)識實習(xí)，大壩、引水系統(tǒng)、廠房結(jié)構(gòu)認(rèn)識實習(xí)，水力發(fā)電機電設(shè)備認(rèn)識實習(xí)，輸電線路認(rèn)識實習(xí)，運行、控制與管理認(rèn)識實習(xí)等。該模塊的運行將與相應(yīng)專業(yè)模塊中核心課程的理論教學(xué)相互配合，貫穿于整個理論教學(xué)中。

（4）水文地質(zhì)專業(yè)模塊：包括工程水文學(xué)，水電站工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及工程測量等專業(yè)知識。其中，工程測量將與生產(chǎn)畢業(yè)實習(xí)等環(huán)節(jié)相互配合。

（5）水利水電工程專業(yè)模塊：包括水工結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工組織設(shè)計、水電站廠房設(shè)計、水電工程引水系統(tǒng)以及鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土等核心課程。

（6）水力機械及金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)模塊：包括水力發(fā)電機組原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計與選型，水電站輔助設(shè)備，油、氣、水系統(tǒng)，水力機組調(diào)節(jié)及運行、閘門結(jié)構(gòu)設(shè)計及金屬結(jié)構(gòu)運行、維護、檢測等。

（7）水電工程監(jiān)測模塊：包括水電工程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計，大壩、引水系統(tǒng)、廠房的監(jiān)測與分析和邊坡變形監(jiān)測與分析等。

（8）水電工程建設(shè)與管理專業(yè)模塊：包括水電工程的招投標(biāo)、水電工程概預(yù)算資金運行、水電工程的建設(shè)與管理、水電工程系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案與水電工程建設(shè)審批及竣工驗收等。

（9）生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)模塊：包括工程測量實習(xí)、水利水電工程生產(chǎn)畢業(yè)實習(xí)及水力發(fā)電設(shè)備制造、安裝與運行實習(xí)等。

（10）課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計模塊：包括水力發(fā)電工程系統(tǒng)水文地質(zhì)畢業(yè)設(shè)計、水電工程畢業(yè)設(shè)計、水力發(fā)電設(shè)備及系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計、水電工程監(jiān)測畢業(yè)設(shè)計及水電工程建設(shè)與管理畢業(yè)設(shè)計等。

十大模塊間相互關(guān)聯(lián)，相互滲透，形成水電工程系統(tǒng)高級人才的知識體系?；舅刭|(zhì)課程模塊與基礎(chǔ)知識模塊是培養(yǎng)學(xué)生具備良好道德素質(zhì)、政治修養(yǎng)、愛國愛民和文化修養(yǎng)及寬厚理論基礎(chǔ)的前提；水力發(fā)電工程系統(tǒng)認(rèn)識實習(xí)模塊貫穿于知識體系中的理論教學(xué)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，與水文地質(zhì)專業(yè)模塊、水利水電工程專業(yè)模塊、水力機械及金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)模塊、水電工程監(jiān)測模塊、水電工程監(jiān)測模塊中相應(yīng)的課程體系相互滲透。例如，形成水力發(fā)電工程系統(tǒng)認(rèn)識實習(xí)（大壩、引水系統(tǒng)、廠房結(jié)構(gòu)）水利水電工程專業(yè)模塊（水工結(jié)構(gòu)設(shè)計、水電站廠房設(shè)計、水電工程引水系統(tǒng)）課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計模塊（水電工程畢業(yè)設(shè)計）等多條體系化的知識鏈，彼此關(guān)聯(lián)。生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)模塊是運用理論聯(lián)系實際，強化前期理論知識，為今后的實際工作打下牢實的基礎(chǔ)。

3?面向水電行業(yè)對象的多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)過程中的運行體系

構(gòu)建理論教學(xué)、實踐教學(xué)和素質(zhì)拓展有機結(jié)合的運行體系，對于保障人才培養(yǎng)質(zhì)量非常關(guān)鍵。

3.1?整合校內(nèi)資源，保證理論教學(xué)品質(zhì)

理論教學(xué)是培養(yǎng)方案實施的第一重要環(huán)節(jié)。上述各專業(yè)模塊，涉及多學(xué)科知識，很難僅依靠一個專業(yè)的師資力量去完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)。通常，水電行業(yè)是依托在我校能源與動力工程學(xué)院組織教學(xué)，所需師資可聘請電氣類、土木工程類、經(jīng)濟與管理類等專業(yè)課的教師進行協(xié)同教學(xué)、資源共享。

3.2?校企聯(lián)合，提升實踐教學(xué)質(zhì)量

充分調(diào)動人才培養(yǎng)方案建立與實施過程中校企雙方的雙向聯(lián)動性和積極性；增設(shè)企業(yè)導(dǎo)師協(xié)同培養(yǎng)制度，充分發(fā)揮企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)作用；根據(jù)行業(yè)需求，與企業(yè)共同打造教學(xué)內(nèi)容，結(jié)成產(chǎn)學(xué)研合作體，從而保證實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量不斷提升。

3.3?提高教育管理部門的管理水平

強化過程協(xié)同化管理，提高相關(guān)職能部門的管理質(zhì)量，充分發(fā)揮管理部門的媒介和協(xié)調(diào)作用，調(diào)動水電行業(yè)系統(tǒng)工程師培養(yǎng)各方的積極性，從根本上保證培養(yǎng)方案的順利實施和教學(xué)品質(zhì)的提升，為面向?qū)ο蟮亩鄬I(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

4?結(jié)論

針對服務(wù)于水電站系統(tǒng)工程對象的多個專業(yè)，提出了面向同一對象的多專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)新模式，并基于協(xié)同理論+“產(chǎn)學(xué)研”融合新理念，建立了用于水電行業(yè)系統(tǒng)工程師培養(yǎng)的三維霍爾結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了由十大知識模塊組成的水電行業(yè)系統(tǒng)工程師人才培養(yǎng)體系。通過該人才培養(yǎng)模式的培養(yǎng)，學(xué)生將具有水電工程系統(tǒng)的整體思想和行業(yè)基本知識結(jié)構(gòu)，同時具有某一模塊下的專門的分析問題和解決問題的能力，為培養(yǎng)新時代水電行業(yè)復(fù)合型人才開辟了新路徑。

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基金項目：四川省科技計劃資助（2022ZDZX0041）

作者簡介：呂文娟（1987—?），女，漢族，甘肅白銀人，碩士，講師，主要研究流體機械內(nèi)部流動理論及應(yīng)用；符杰（1978—?），男，漢族，四川達(dá)州人，碩士，副教授，主要研究流體及動力機械理論、水電站機組增容防蝕技術(shù)等；文海罡（1986—?），男，漢族，四川巴中人，碩士，講師，主要研究方向為流體機械及工程應(yīng)用；史廣泰（1985—?），男，漢族，甘肅白銀人，博士，西華大學(xué)能源與動力工程學(xué)院副院長、教授，主要研究方向為流體機械內(nèi)部流動機理研究及工程應(yīng)用等；宋文武（1965—?），男，漢族，四川閬中人，碩士，教授，研究方向為流體、動力機械流動機理及現(xiàn)代設(shè)計方法等。