摘要:根據(jù)水利工程的學(xué)科特點及專業(yè)特色,提出注重實踐性、綜合性和創(chuàng)造性是水利工程教育改革與發(fā)展的方向,實現(xiàn)學(xué)生綜合能力的提高是水利工程教育的目標(biāo)。以CDIO工程教育模式為基礎(chǔ),提出EDP-CDIO教育模式,從基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面達到預(yù)定目標(biāo)的具體方法及實施方案。
關(guān)鍵詞:CDIO模式;水利工程專業(yè);綜合能力培養(yǎng)
作者簡介:張登祥(1971-),男,湖南長沙人,長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院;張貴金(1963-),男,湖南長沙人,長沙理工大學(xué)水利工程學(xué)院副院長,教授。(湖南長沙410114)
中圖分類號:G642#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標(biāo)識碼:A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號:1007-0079(2012)16-0018-02
近20年是我國水利工程建設(shè)的黃金時期,包括三峽工程在內(nèi)的一大批特大型水利工程的建設(shè)為經(jīng)濟發(fā)展作出了巨大貢獻??焖侔l(fā)展的水利工程建設(shè)也對水利工程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求,“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”是很多高校水利水電工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo),各高校在建立各自特色的工程教育模式方面都做了大量的工作與有益的探索,積累了許多成功的經(jīng)驗。但從總體上來看,水利工程專業(yè)的現(xiàn)有教育模式與我國水利事業(yè)的快速發(fā)展的需要還很不適應(yīng),培養(yǎng)的水利工程技術(shù)人才還遠不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的需求。1998年,IMD(瑞士洛桑國際管理開發(fā)研究院)對我國工程技術(shù)人才市場進行了調(diào)查,調(diào)查結(jié)果表明我國人才市場上合格工程師的指標(biāo)排名世界第36位,顯然,這個指標(biāo)與我國工程技術(shù)人員總數(shù)排名世界第一有很大的反差,反映出我國在工程技術(shù)人才培養(yǎng)、供給機制等方面不能適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展,現(xiàn)代企業(yè)對工程技術(shù)人才的需求在數(shù)量、質(zhì)量和結(jié)構(gòu)上得不到滿足。[1-3]
大型的水利工程往往需要多學(xué)科的交叉與融合,這些特點對工程技術(shù)人才的培養(yǎng)提出更高的要求,厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)、注重實踐性和綜合性、創(chuàng)造性是水利工程技術(shù)人才的培養(yǎng)方向,現(xiàn)有培養(yǎng)模式明顯不能滿足上述要求。
一、CDIO工程教育模式
現(xiàn)代水利工程對工程技術(shù)人才的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及對新技術(shù)的敏感性等綜合能力提出了更高的要求。學(xué)生學(xué)習(xí)的最大障礙是缺乏學(xué)習(xí)動力。這樣一來,即使教師的教學(xué)態(tài)度再好也難使學(xué)生達到學(xué)習(xí)的整體目標(biāo)。好的教育模式下學(xué)生能夠主動地發(fā)掘課程之間的關(guān)系,找到貫穿全部課程的學(xué)習(xí)策略,使專業(yè)課程學(xué)習(xí)融會貫通。
近年來,歐美等國家提出工程教育領(lǐng)域全新的教育模式——CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)。CDIO工程教育模式以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。
CDIO教育大綱將工程技術(shù)人才的能力分為四個層面:基礎(chǔ)知識、個人能力、團隊能力和系統(tǒng)能力。CDIO大綱提出以綜合培養(yǎng)方式使學(xué)生達到上述預(yù)定目標(biāo),并系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施以及檢驗測評的12條標(biāo)準(zhǔn)。2005年,瑞典國家高教署采用這12條標(biāo)準(zhǔn)對本國100個工程學(xué)位計劃進行評估。結(jié)果表明,新標(biāo)準(zhǔn)比原標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)面更寬,更利于提高質(zhì)量,為工程教育的系統(tǒng)化發(fā)展提供了全新的思路。近年來,已有幾十所世界著名大學(xué)按CDIO模式對工程技術(shù)人才進行培養(yǎng),效果顯著,學(xué)生深受社會與企業(yè)歡迎。[4-6]
二、水利工程專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)模式
以CDIO工程教育模式為基礎(chǔ),從基礎(chǔ)知識、個人能力、團隊能力和系統(tǒng)能力四個層面對學(xué)生的綜合能力進行系統(tǒng)培養(yǎng),使學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”,真正實現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)模式向注重實踐性、綜合性和創(chuàng)造性的新型培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變。筆者在CDIO模式基礎(chǔ)上,根據(jù)水利學(xué)科的特點,以水利工程(Engineering)的設(shè)計(Design)階段(Phase)為導(dǎo)向,提出EDP-CDIO培養(yǎng)模式。[7]EDP-CDIO是一種以工程項目設(shè)計為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工程教育模式。EDP-CDIO培養(yǎng)模式主要從四個方面對現(xiàn)行工程教育模式進行改革。
1.通過跨學(xué)科課程整合,培養(yǎng)工程學(xué)生的創(chuàng)新視域
以CDIO工程教育模式為基礎(chǔ),以工程項目設(shè)計為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo),通過項目設(shè)計將整個課程體系有機而系統(tǒng)地結(jié)合起來的,所有需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容都圍繞項目設(shè)計這個核心,形成一個有機的整體。
2.以項目帶動學(xué)習(xí),實現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變
引導(dǎo)學(xué)生形成習(xí)慣不能僅靠學(xué)生的自覺性,應(yīng)找到機制系統(tǒng)地控制他們的整體行為。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中消極被動的主要原因是學(xué)習(xí)缺乏目標(biāo)性。讓學(xué)生盡早生產(chǎn)或科研項目程序,讓學(xué)生應(yīng)需要而學(xué),有目標(biāo)而學(xué),激發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)積極性。實現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)個人能力的最大發(fā)揮。
3.建立專業(yè)學(xué)習(xí)小組導(dǎo)師制,強化導(dǎo)師職能
各專業(yè)老師由于受到條件限制,與學(xué)生的接觸與互動非常有限?,F(xiàn)有的導(dǎo)師制職能過于單一,學(xué)習(xí)指導(dǎo)受到很大局限。因此專業(yè)導(dǎo)師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中盡早介入指導(dǎo)是非常必要的。建立專業(yè)學(xué)習(xí)小組導(dǎo)師制,強化導(dǎo)師職能,導(dǎo)師積極引導(dǎo)學(xué)生參與到自己的生產(chǎn)或科研項目中去,對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是極為必要的。同時通過項目的分工與合作培養(yǎng)團隊精神及工程大局觀。
4.以工程項目各設(shè)計階段為導(dǎo)向,建立目標(biāo)學(xué)習(xí)制度,改變現(xiàn)有實踐教學(xué)模式
現(xiàn)有實踐教學(xué)主要包括三大部分內(nèi)容:實驗、實習(xí)及畢業(yè)設(shè)計。但從現(xiàn)有實施的效果上看還達不到實現(xiàn)實踐性、綜合性和創(chuàng)造性的實踐教學(xué)目的。理論上實驗、實習(xí)及畢業(yè)設(shè)計三個教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該緊密結(jié)合為工程設(shè)計或研究服務(wù),然而具體實施過程中目標(biāo)性不強,與工程實踐脫節(jié)。以工程項目各設(shè)計階段為導(dǎo)向,建立目標(biāo)學(xué)習(xí)制度。在專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下,為實現(xiàn)項目設(shè)計各階段目標(biāo),自覺選擇各階段目標(biāo)必修課程,安排實驗及實習(xí)計劃等實踐課程。
三、實施方案
要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,誘導(dǎo)他們追求知識的欲望,最好的辦法就是讓學(xué)生參與到教學(xué)的每一個過程。水利工程專業(yè)之所以工程類專業(yè)中一個非常有特色的專業(yè),因為水利工程特別是大型的水利工程往往需要多學(xué)科的交叉與融合,且從流域規(guī)劃到項目竣工時間跨度很長,建設(shè)程序也最多。工程上將水利工程的建設(shè)程序分為流域規(guī)劃、項目建議書、可行性研究、初步設(shè)計、招標(biāo)設(shè)計、施工圖設(shè)計等六個階段(Phase),且每一個階段內(nèi)容都非常豐富。因此可以將水利工程課程體系以水利工程的六個設(shè)計階段為階段目標(biāo),讓學(xué)生從跨入大學(xué)的第一天起就自覺地為他們選擇的工程項目做準(zhǔn)備,并體會一個工程項目在他們的努力下從流域的規(guī)劃到最終竣工的喜悅。具體實施方案如下:
(1)對CDIO模式進行研究學(xué)習(xí),調(diào)研國內(nèi)外水利工程專業(yè)課程體系改革現(xiàn)狀,探討以工程項目為導(dǎo)向,對水利工程專業(yè)現(xiàn)有課程體系進行改革的可行性及具體措施。
(2)現(xiàn)有課程體系的調(diào)整方案。按CDIO模式對培養(yǎng)計劃及課程體系進行修訂,如圖1。
本培養(yǎng)方案以學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力與科學(xué)研究能力的培養(yǎng)為核心,以工程實踐為主線,劃分為通識教育、學(xué)科大類專業(yè)基礎(chǔ)教育、專業(yè)(專業(yè)方向)教育三個層次。培養(yǎng)方案突出設(shè)計了包括學(xué)科大類基礎(chǔ)課程群、專業(yè)(專業(yè)方向)課程群等教育內(nèi)容,使學(xué)生有興趣、有研究、有實踐地學(xué)習(xí)專業(yè)領(lǐng)域的知識,逐步地、系統(tǒng)地增強工程實踐能力、創(chuàng)新能力。課程設(shè)置基本框架如表2。
(3)從大二開始建立專業(yè)學(xué)習(xí)小組,各學(xué)習(xí)小組配備專業(yè)導(dǎo)師,建立專業(yè)學(xué)習(xí)導(dǎo)師負(fù)責(zé)制。專業(yè)導(dǎo)師具體負(fù)責(zé)各學(xué)習(xí)小組的各階段學(xué)習(xí)計劃安排,包括理論課時的選擇、實驗的安排、實習(xí)計劃的安排及畢業(yè)設(shè)計的計劃等。
(4)以水利工程(Engineering)的建設(shè)設(shè)計(Design)階段(Phase)為導(dǎo)向,建立目標(biāo)學(xué)習(xí)制度,如圖2。
在專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下,為實現(xiàn)項目設(shè)計各階段目標(biāo),自覺選擇各階段目標(biāo)必修課程,安排實驗及實習(xí)計劃等實踐課程。
(5)采用企業(yè)輪訓(xùn)制度,加強實踐能力培養(yǎng)。組織學(xué)生到相關(guān)設(shè)計、施工企業(yè),跟班實踐學(xué)習(xí),時間安排為1年。學(xué)習(xí)方法采用專題講座及各專業(yè)科室輪訓(xùn)方案。學(xué)校安排實踐經(jīng)驗豐富的教師和企業(yè)安排的工程師聯(lián)合指導(dǎo)。企業(yè)學(xué)習(xí)階段的工作是在學(xué)校理論學(xué)習(xí)階段的基礎(chǔ)上,通過認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)并完成畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié),對知識、能力、素養(yǎng)培養(yǎng)進一步夯實和深化。在企業(yè)學(xué)習(xí)階段采取校企聯(lián)合指導(dǎo)的方式。培養(yǎng)方案與企業(yè)聯(lián)合研討確定,共同在培養(yǎng)過程中實施。
四、結(jié)語
本文對國際工程教育領(lǐng)域全新的教育模式——CDIO工程教育模式進行了系統(tǒng)研究,根據(jù)水利工程的學(xué)科特點提出了適合水利工程專業(yè)人才培養(yǎng)的新的教育模式——EDP-CDIO模式。EDP-CDIO教育模式能從基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面達到CDIO大綱的要求,提高學(xué)生的綜合能力,達到實踐性、綜合性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)目標(biāo)。
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(責(zé)任編輯:王祝萍)