●朱木蘭 潘 意 陳國元

2017年，教育部推進“新工科”建設，各大高校圍繞國家戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展目標，緊追從信息化、數(shù)字化邁向智慧化的時代潮流，適應各行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革的發(fā)展趨勢，積極探索學科交叉融合、親產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)模式。[1]在新工科背景下，高校培養(yǎng)具備“一體型、智慧型、動手型”三個重要特征的復合型工程人才勢在必行。一體型指人才具備行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展所需的多學科交叉融合的一體化知識體系，智慧型指人才具備緊跟行業(yè)智慧化發(fā)展所需的現(xiàn)代信息與模擬仿真技術(shù)應用能力，動手型指人才具備良好的動手實踐能力。

水務工程作為多學科交叉、重實踐的新興專業(yè)，其創(chuàng)立和發(fā)展歷程反映了新工科背景下培養(yǎng)復合型工程人才面臨的相似目標和共同問題，也預示著相通的人才培養(yǎng)模式探索思路。

長期以來我國水務工作存在城鄉(xiāng)分割、職責交叉、多頭治水等弊端：水資源管理與供水管理相脫節(jié)，排水管理與河道湖泊管理相分離等。對此，深圳市在1993年率先組建了深圳水務局，負責全市涉水事務一體化管理，包括水資源規(guī)劃利用與保護、防洪排澇、城市供水、節(jié)水、排水、污水處理、水污染防治等。隨后，北京、上海、武漢等地相繼成立了水務局。然而，高校傳統(tǒng)的專業(yè)設置不足以應對時代變革的人才需求。具體而言，水利工程學科下的水工、水文專業(yè)與水務鏈緊密相關(guān)的內(nèi)容主要是水資源規(guī)劃利用與保護、防洪排澇等環(huán)節(jié)，土木工程學科下的給水排水工程專業(yè)主要涉及水務鏈中的城市供水、排水、市政污水處理等環(huán)節(jié)，而環(huán)境科學與工程學科下的環(huán)境工程專業(yè)主要與水務鏈中的污廢水處理、水污染防治有關(guān)。在此大背景下，為呼應我國從傳統(tǒng)的多龍管水向現(xiàn)代水務管理一體化轉(zhuǎn)變的新時代人才需求，新興的水務工程專業(yè)應運而生。然而，福建省作為一個河流水系密布，多年平均水資源總量位居全國第八位的省份[2]，卻未有一所高校設置該專業(yè)。為此，廈門理工學院于2013年開設了水務工程專業(yè)，填補了福建省的空白。

水務工程專業(yè)隸屬水利工程學科，其傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式以水利學科為導向，注重專業(yè)的深度發(fā)展，而較欠缺多學科之間的橫向交叉以及現(xiàn)代信息與模擬技術(shù)應用能力培養(yǎng)，難以有效呼應新時代水務行業(yè)發(fā)展的人才需求。本文以廈門理工學院創(chuàng)辦的福建省首個水務工程專業(yè)為載體，以科學改革專業(yè)培養(yǎng)方案為核心抓手，以教學軟件與硬件建設為兩翼支撐，探索新工科背景下復合型工程人才培養(yǎng)模式。

一、以科學改革培養(yǎng)方案為核心抓手

培養(yǎng)方案是開展教學活動的指導性文件，是組織院校教學的重要依據(jù)[3]，是本科高校培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才的核心環(huán)節(jié)，直接決定著人才培養(yǎng)質(zhì)量。[4]為此，要培養(yǎng)新工科背景下的復合型工程人才，科學改革培養(yǎng)方案是核心抓手。

培養(yǎng)方案的科學改革應當緊密圍繞以行業(yè)發(fā)展需求為導向的復合型工程人才培養(yǎng)目標，從行業(yè)發(fā)展的人才需求出發(fā)，凸顯“一體型、智慧型、動手型”特征，針對現(xiàn)有以傳統(tǒng)學科為導向制訂的課程體系存在的學科交叉不足、信息化偏弱、實踐性不強等缺陷升級改造課程體系。為此，提出五措并舉，對培養(yǎng)方案進行科學改革。

(一)多學科交叉融合，培養(yǎng)一體型工程人才

現(xiàn)代科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)高度綜合的態(tài)勢，跨越傳統(tǒng)學科壁壘，具備多學科一體型知識體系的學生將成為推動技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級的主力。為此，科學改革培養(yǎng)方案，使其課程體系能夠打破傳統(tǒng)學科壁壘，實現(xiàn)多學科交叉融合，這是培養(yǎng)一體型人才的根本。

傳統(tǒng)學科壁壘在水務行業(yè)反映為實際工程設計方案中往往存在的學科局限性。如，治理黑臭河段時，水利類設計單位偏好調(diào)水稀釋，市政類設計單位則擅長埋管截污，而環(huán)保企業(yè)常用生態(tài)浮床、人工濕地等措施。只有培養(yǎng)出水利、土木、環(huán)境三大學科交叉融合的一體型水務工程人才，才能擁有更寬闊的專業(yè)視野與綜合解決問題的能力。為此，水務工程專業(yè)采取如下措施對培養(yǎng)方案進行改革：一是在滿足教育部、工程教育認證對水務工程專業(yè)核心課程設置等要求的基礎上，適當調(diào)低水利類非核心課程的學分占比，更多地融入隸屬于土木和環(huán)境學科的市政給排水、水處理與水環(huán)境方面的課程。二是為了呼應水環(huán)境治理與景觀相結(jié)合的行業(yè)需要，進一步聯(lián)合學校設計藝術(shù)學院，增設《水生態(tài)及景觀設計》限選修課程，為培養(yǎng)多學科交叉融合的一體型水務工程人才做好培養(yǎng)方案的頂層設計。

(二)融入現(xiàn)代信息與模擬技術(shù)課程，培養(yǎng)智慧型工程人才

人工智能、大數(shù)據(jù)和智能制造等熱門學科是新一輪科技革命的先鋒，傳統(tǒng)工科則通過“智慧+”賦能以“智能土木工程”“智能車輛工程”等形式與這些前沿學科相融合，并且滲透到城市發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級的每一個角落，而適應這一趨勢的智慧型人才自然需要經(jīng)過現(xiàn)代信息與模擬技術(shù)應用能力培養(yǎng)。[5]科學改革培養(yǎng)方案，融入專業(yè)所在行業(yè)的現(xiàn)代信息技術(shù)與模擬技術(shù)應用的相關(guān)課程，是培養(yǎng)智慧型人才的主要抓手。

當今水務行業(yè)也正逐步走向智慧化。傳統(tǒng)工科學生培養(yǎng)模式設置的大學信息技術(shù)、計算機語言等常規(guī)課程，無法有效提供智慧水務發(fā)展所需的現(xiàn)代信息技術(shù)等知識。為此，水務工程專業(yè)采取如下措施改革培養(yǎng)方案：聯(lián)合學校計算機學院，以限選修和選修課程形式開設了《GIS》《計算水力學》《水文模型》和《水動力計算模型》等現(xiàn)代信息與模擬計算技術(shù)課程；聯(lián)合深圳水務集團信息中心和黃河勘測規(guī)劃設計研究院規(guī)劃建設智慧水務模擬實驗室，強化智慧水務的實踐教學，使學生培養(yǎng)更契合當今智慧水務發(fā)展的人才需求。

(三)強化實踐教學比重，培養(yǎng)動手型工程人才

實踐能力是工程教育中的核心能力，實踐教學是培養(yǎng)學生學以致用的動手能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)工科重理論輕實踐的積弊之一就是實踐教學占比不足，容易出現(xiàn)校企脫節(jié)，因此學生進入企業(yè)后無法快速適應崗位要求。[6]對此，強化課程設計和實驗課程，提高實踐教學比重，是培養(yǎng)出動手型人才的關(guān)鍵。

以水務工程專業(yè)為例，《水利類教學質(zhì)量國家標準》之附錄“水利類專業(yè)知識體系和課程體系要求與建議”中規(guī)定：“水務工程專業(yè)的課程設計應包括《城市水利工程》等不少于3門專業(yè)課的課程設計；工程實踐與畢業(yè)設計(論文)至少占總學分的20%?！卑创艘?guī)定的最低限值設置實踐教學，人才培養(yǎng)難以形成動手型特色。對此，專業(yè)通過改革培養(yǎng)方案，實現(xiàn)所有專業(yè)課程與核心專業(yè)基礎課程均配套實踐教學環(huán)節(jié)。

(四)模塊化設計選修課程、培養(yǎng)學生基于興趣愛好的一技之長

傳統(tǒng)培養(yǎng)方案通常簡單羅列一系列選修課程，供學生自由選修。新工科背景下培養(yǎng)復合型工程人才的課程體系往往交叉了多個學科，若選修課不加分類，任學生自由選修，容易導致學生選修的課程知識分散而不成體系。對此，有必要對選修課程進行模塊化設計。

水務工程專業(yè)分類設置了三個選修課程模塊，分別是水利領域的水資源工程模塊、土木(市政)領域的給排水工程與水處理模塊以及計算機領域的智慧水務模塊。學生可根據(jù)自己的興趣愛好按模塊進行選修，形成一技之長。

(五)邀請教育界專家與企業(yè)界精英共同把脈，做好最終培養(yǎng)方案頂層設計

長期以來，校企合作流于形式，企業(yè)對協(xié)同育人的積極性并不高。[7]人才培養(yǎng)方案缺乏相關(guān)企業(yè)、行業(yè)的高級技術(shù)人才參與制定，導致課程設置缺乏實用性，培養(yǎng)出的工程技術(shù)人才很難滿足新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟的需求。[4]對此，采取三步走措施強化教育界與企業(yè)界協(xié)同制訂培養(yǎng)方案，使課程設置更具備實用性，人才培養(yǎng)更能滿足企業(yè)用人需求。第一步改革培養(yǎng)方案，形成培養(yǎng)方案初稿；第二步將初擬定的課程體系做成問卷，走訪行業(yè)內(nèi)不同類型企業(yè)，收集企業(yè)對課程設置的意見，匯總和提煉出行業(yè)內(nèi)不同類型企業(yè)需求的主干知識與技能，并融入課程體系中，形成修訂稿；第三步邀請教育界專家與企業(yè)界精英共同“把脈會診”修訂稿，并根據(jù)專家與精英們的建議進一步完善修訂培養(yǎng)方案。

二、以教學軟硬件建設為兩翼支撐

專業(yè)培養(yǎng)方案制定得再科學合理，最終能否發(fā)揮出良好的人才培養(yǎng)效果，關(guān)鍵還在于是否具備支撐培養(yǎng)方案順利實施的教學軟硬件。為此，強化教學軟件與硬件建設，為人才培養(yǎng)方案實施過程做好兩翼支撐極為重要。

(一)雙管齊下，強化教學軟件建設

教學軟件建設涉及師資力量、教學水平、精品課程、教材、學風、文化氛圍等方方面面的建設。

廈門理工學院水務工程專業(yè)分析新工科背景下專業(yè)建設過程中存在的突出問題，確立了以“多學科交叉的親產(chǎn)業(yè)師資隊伍建設”和“促教促學管理制度建設”為軟件建設的兩大側(cè)重點。其中，前者是根本，后者是保障，雙管齊下。

1.多學科交叉的親產(chǎn)業(yè)師資隊伍建設

傳統(tǒng)工科專業(yè)師資隊伍建設，往往存在學科交叉不足，多數(shù)教師因從高校到高校而缺少工程實踐經(jīng)驗等問題，這與培養(yǎng)以行業(yè)發(fā)展需求為導向的復合型工程人才所需的師資存在差距。針對此問題，水務工程專業(yè)三措并舉，大力進行師資隊伍建設。一是加大外引內(nèi)培力度，強化涵蓋三大學科的師資力量，外引時特別注重引進具有企業(yè)工作經(jīng)歷的高層次人才；二是聯(lián)合學校土木、計算機、設計藝術(shù)三大學院師資，進一步促進師資隊伍多學科交叉融合；三是要求教師輪流到企業(yè)鍛煉，實現(xiàn)教師隊伍的親產(chǎn)業(yè)化。

水務工程專業(yè)通過上述三措并舉，跨學科、跨學院組建了一支強大的多學科交叉的親產(chǎn)業(yè)師資隊伍。這支師資隊伍總數(shù)15人，其中水務工程專業(yè)專任教師10人，擁有河海大學、同濟大學、日本北海道大學、法國斯特拉斯堡大學等國內(nèi)外名校博士學位，同時100%具有企業(yè)工作或?qū)嵺`半年以上的經(jīng)歷。另有實驗員2人，學校土木、計算機、設計藝術(shù)學院教師各1人。根據(jù)《工程教育認證標準》中的水利類專業(yè)補充標準，師資隊伍的工程實踐能力要求如下：“15%以上具有在水利企事業(yè)單位或相近單位累計參加工程實踐半年以上的經(jīng)歷?！盵8]可見，專業(yè)組建的這支“雙師型”師資隊伍遠超工程教育認證標準的要求，有力保障了復合型水務工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.促教促學管理制度建設

目前，高校教師輕教學重科研現(xiàn)象普遍存在，學生上課埋頭刷手機的“低頭族”現(xiàn)象突出，嚴重影響了教與學的質(zhì)量。為了促教，建立并推行教師輪流說課、輪流出國(境)進修的以研促教等管理制度；為了促學，建立起“抓頭尾，重過程，課前手機入袋”等一系列學生管理制度。

建立和執(zhí)行上述一系列管理制度后，水務工程專業(yè)教師教學教研成績突出，多人獲得市優(yōu)秀教師、教育部在線教育研究中心智慧教學之星等稱號，人均擁有校級以上精品課程、教改項目、教改論文等教學成果4項；學生刷手機的“低頭族”不復存在，出勤率與聽課質(zhì)量顯著提升。

(二)三位一體，強化教學硬件建設

實踐教學離不開硬件條件的支撐，但傳統(tǒng)專業(yè)教學實驗室原有的硬件條件以配合理論教學用途為主，制約了動手型人才的培養(yǎng)。這一問題突出表現(xiàn)在構(gòu)建的硬件條件體系單一，主要是一些理論教學實驗室缺少支撐學生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的實驗場所，缺少提供學生實習實踐的不同類型的校外實踐基地，且專業(yè)教學實驗室數(shù)量不夠，學科交叉不足。對此，水務工程專業(yè)提出以“專業(yè)教學實驗室、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科研實驗室、校外實踐基地”三大體系建設為抓手，開展三位一體的硬件條件建設，使硬件條件從單一走向多元化。

經(jīng)過多年探索與實踐，水務工程專業(yè)組建起水力學實驗室、給水工程實驗室、微生物水處理實驗室等橫跨水利、土木、環(huán)境三大學科的7個專業(yè)教學實驗室，并規(guī)劃建設智慧水務模擬實驗室；組建了廈門市水資源利用與保護重點實驗室和7個創(chuàng)新實驗室，為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動提供了良好的科研場所。此外，與廈門市水利局、廈門水務中環(huán)污水處理有限公司、廈門市市政設計院等多家水務鏈上的不同類型企事業(yè)單位簽訂了校外實踐基地協(xié)議，建立了30多個校外實踐基地。三位一體的硬件建設有力保障了實踐教學質(zhì)量。

三、探索與實踐成效

(一)專業(yè)建設方面

經(jīng)過一核兩翼的改革與建設，水務工程專業(yè)建設總體成效顯著，專業(yè)排行名列前茅。根據(jù)中國本科院校學科專業(yè)評價指標體系，廈門理工學院水務工程專業(yè)在中國大學專業(yè)排行榜上，位居全國該專業(yè)第二名。此外，根據(jù)艾瑞深校友會發(fā)布的“2022年中國大學水利類專業(yè)排名”(應用型)榜單，廈門理工學院水務工程專業(yè)獲評五星級應用型專業(yè)，位列全國水務工程專業(yè)排名(應用型)榜首，入選中國一流應用型專業(yè)A++行列。

(二)人才培養(yǎng)方面

近年來，隨著人才培養(yǎng)模式的改革與專業(yè)建設的不斷完善，水務工程專業(yè)畢業(yè)生越來越受業(yè)界認可，學生就業(yè)率從2017屆(第一屆)的97.87%升至2019屆的100%。2020～2022年，即使在新冠病毒疫情嚴重影響學生就業(yè)的情況下，就業(yè)率三年平均值也高達95.3%。

此外，省內(nèi)用人單位滿意度調(diào)查時，多家主要用人單位反映，本專業(yè)學生顯著特點之一是理論知識扎實且知識面寬，在面對各類設計任務時具有良好的學習與適應能力；特點之二是動手能力強，熟悉計算機輔助設計(CAD)軟件，出圖迅速。廈門市市政工程設計院張志謙副院長特別指出，目前學水利工程的往往不懂水處理工程，而學水處理工程的又往往不懂水利工程，但實際工程設計往往需要具備雙方面知識，廈門理工學院水務工程專業(yè)培養(yǎng)多學科交叉融合的復合型水務工程人才，很好地呼應了企業(yè)的用人需求。此外，廈門中環(huán)水科技股份有限公司張嚴總經(jīng)理表示，大型企業(yè)有條件進行業(yè)務領域細分，中小企業(yè)更需要各類業(yè)務都能處理的復合型人才，廈門理工學院所培養(yǎng)的復合型水務工程人才特別符合中小企業(yè)的用人需求。