水利信息化人才培養課程體系建設研究

摘要：水利信息化是現代水利建設的重要組成部分，如何構建科學(xué)合理的水利課程體系滿(mǎn)足新時(shí)代水利信息化人才培養需要，是高等院校學(xué)科建設面臨的核心問(wèn)題。文章以地方高校水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)為例，深入剖析課程建設現狀與存在的問(wèn)題，圍繞信息化人才培養目標與畢業(yè)要求，設置“模塊化”課程內容、拓展信息化課程資源，建設信息化課程質(zhì)量評價(jià)機制，探索水利信息化人才培養課程體系。水利信息化課程建設，有助于提升學(xué)生對計算機、網(wǎng)絡(luò )通信、數據庫系統等信息技術(shù)的應用能力，培養學(xué)生信息化思維方式，可以為信息化時(shí)代的水利人才培養提供參考。

關(guān)鍵詞：水利信息化；人才培養；課程建設

進(jìn)入新時(shí)代以來(lái)，水利工作解決的不再是傳統水災害問(wèn)題，而是需要統籌兼顧水災害防治、水資源調配、水生態(tài)修復與水污染修復等多個(gè)方面[1]。面對新生的復雜性水問(wèn)題，計算機、網(wǎng)絡(luò )與數據庫技術(shù)發(fā)揮了重要作用，尤其是物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，不斷推動(dòng)水利行業(yè)轉型升級，水利信息化已成為現代水利發(fā)展的必然趨勢。隨著(zhù)水利信息化全面開(kāi)展，“數字水利”與“智慧水利”逐漸滲透，高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化的基層水利人才缺口不斷擴大?！端畔⒒l(fā)展“十三五”規劃》（水規計〔2016 〕205 號）明確指出，人才建設要根據水利信息化需要制定人才政策，建立水利信息化專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才機制，充分利用各種教育資源培養形成與水利信息化進(jìn)程相適應的人才隊伍。水利信息化進(jìn)程改變了人才環(huán)境，對高校人才培育工作帶來(lái)了巨大沖擊[2]，如何培養具有創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力的水利信息化人才是水利院校育人工作的關(guān)鍵。為適應信息時(shí)代社會(huì )發(fā)展水利行業(yè)需要，在“一流學(xué)科”與“新工科”建設推動(dòng)下，桂林理工大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)不斷開(kāi)展課程教學(xué)研究，創(chuàng )新人才培養路徑。本文以此為例，從水利信息化人才培養角度入手，分析總結本科教學(xué)工作與課程建設成果，以期為地方高校水利類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養提供參考。

1 課程建設面臨的問(wèn)題

作為實(shí)現人才培養目標的重要載體，課程體系是實(shí)施教育教學(xué)的重要依據，也是保障和提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵要素[3]。桂林理工大學(xué)水與水資源工程專(zhuān)業(yè)經(jīng)過(guò)20 余年發(fā)展，已經(jīng)形成比較完善的課程體系，包括通識教育課程、專(zhuān)業(yè)基礎課程、專(zhuān)業(yè)核心課程、實(shí)踐教育課程和素質(zhì)拓展與創(chuàng )新6 個(gè)部分，學(xué)生的培養工作主要通過(guò)理論教學(xué)、課程設計、實(shí)驗與實(shí)習、第二課堂活動(dòng)等環(huán)節完成。但是針對于信息化水利人才的培養，目前的課程設置仍然存在一定問(wèn)題。

1.1 課程內容滯后于行業(yè)發(fā)展

面對新的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展形勢，水利人才的服務(wù)對象逐漸從農業(yè)與水利工程建設拓展至水資源開(kāi)發(fā)管理與生態(tài)環(huán)境保護等領(lǐng)域，高校水利類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程建設不但需要跨學(xué)科交叉，還要與時(shí)俱進(jìn)，緊跟時(shí)代發(fā)展。由于本專(zhuān)業(yè)教師多為博士畢業(yè)后直接從事教學(xué)工作，缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗，對行業(yè)動(dòng)態(tài)把握不足，教師在教學(xué)活動(dòng)中不可避免出現重理論輕實(shí)踐的現象。同時(shí)，受學(xué)科背景限制，盡管大量現代信息技術(shù)在當今的水利工程建設中已經(jīng)有較為成熟的應用[4]，但教師們未能及時(shí)將這些新興技術(shù)手段融入教學(xué)過(guò)程，造成課程內容滯后于行業(yè)發(fā)展，不能滿(mǎn)足信息化水利人才培養需要。

1.2 信息化課程資源不足

采用信息化課程資源教學(xué)不僅可以豐富課堂教學(xué)內容，提高教學(xué)效率，而且能夠幫助學(xué)生樹(shù)立信息化思維方式，鍛煉工作中的履職能力。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)目前建設有一批數字化的學(xué)習資源，包括課件、教案、圖書(shū)、試題和網(wǎng)絡(luò )課程，涉及圖片、文檔、動(dòng)畫(huà)、網(wǎng)頁(yè)、軟件與數據庫等多種形式。已有數字資源能夠滿(mǎn)足日常教學(xué)工作，但就整個(gè)課程體系來(lái)講，信息化課程資源總量仍然不充分。例如，微課與慕課等網(wǎng)絡(luò )課程資源較為分散，僅作為線(xiàn)下教學(xué)補充在使用，未能形成獨立的線(xiàn)上教學(xué)環(huán)節；水文大數據處理、水文信息互聯(lián)、水文資源信息化管理和虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)平臺等課程資源尚不成熟。

1.3 課程質(zhì)量評價(jià)機制不完善

課程評價(jià)是教學(xué)質(zhì)量監控的基礎，也是課程體系持續改進(jìn)的主要依據，對規范教學(xué)過(guò)程和實(shí)現信息化人才培養目標有著(zhù)重要作用[5]。水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)課程評價(jià)方法主要包括學(xué)生評價(jià)、教師自我評價(jià)、督導和同行評價(jià)三個(gè)部分，現有課程評價(jià)體系側重評價(jià)教師投入、教學(xué)內容、教學(xué)方法和考核結果，而對于學(xué)生自我學(xué)習過(guò)程和實(shí)踐應用能力關(guān)注不夠。截至目前，對于學(xué)生使用線(xiàn)上課程資源自我學(xué)習的效果以及學(xué)生應用新興科技信息技術(shù)手段解決實(shí)際問(wèn)題的能力缺乏系統的評價(jià)標準。

2 信息化水利人才培養目標與要求

水利信息化人才應該是高度復合型人才，具有較強開(kāi)放性，可以迅速接受新興信息技術(shù)，并將其在實(shí)際工程中應用?！豆こ探逃J證標準》（2017 版）要求也強調學(xué)生畢業(yè)時(shí)要具備使用現代工具的能力，即水利信息化人才培養要結合本領(lǐng)域生產(chǎn)建設現狀，鍛煉學(xué)生開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當現代工程工具和信息技術(shù)工具，對復雜工程問(wèn)題進(jìn)行預測和模擬，并能夠理解其局限性。桂林理工大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)立足廣西，面向西南地區，致力于解決巖溶地區水資源與水環(huán)境問(wèn)題，其對信息化人才培養的定位是“能夠使用信息化技術(shù)和工具在水利、環(huán)保、地礦、城建等領(lǐng)域從事水文、水資源、水環(huán)境方面的勘測、評價(jià)、規劃、設計、預報、管理以及工程應用和科學(xué)研究等工作”。就學(xué)生執業(yè)能力來(lái)說(shuō)，主要包含：1 ）掌握水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)基礎理論，具備完整的工程知識體系，可以推演、分析和解決實(shí)際問(wèn)題；2 ）掌握計算機應用、互聯(lián)網(wǎng)通訊、水文數據采集、水文數據分析、水文信息管理等軟硬件技術(shù)；3 ）熟悉水利行業(yè)信息化發(fā)展動(dòng)態(tài)，堅持終身學(xué)習，不斷更新自身知識結構，具備開(kāi)拓創(chuàng )新精神，以適應信息技術(shù)的變化。

3 水利信息化課程體系建設

本專(zhuān)業(yè)結合《工程教育專(zhuān)業(yè)認證》（2017 版）標準，充分考慮人才培養目標、畢業(yè)要求與課程體系之間的支撐關(guān)系，對現有課程體系進(jìn)行了有優(yōu)化調整，使其更能符合信息技術(shù)時(shí)代的水利人才培養需要。

3.1 設置水利信息化課程教學(xué)模塊

根據水利大類(lèi)招生的特點(diǎn)，本專(zhuān)業(yè)建立了“通識、專(zhuān)業(yè)、綜合、創(chuàng )新”4 類(lèi)課程組成的課程體系，其中計算機知識方面課程有《計算機知識及應用初步》、《C語(yǔ)言程序設計》和《水利工程制圖及CAD》，信息處理方面課程有《地理信息系統GIS》和《水利信息化與智慧水利》，技術(shù)應用研究方面課程有《流域水模擬》、《水文遙感及其應用》、《復雜性科學(xué)與水文大數據》。為了培養學(xué)生信息技術(shù)應用能力與信息化思維方式，本專(zhuān)業(yè)在專(zhuān)業(yè)課程中靈活采用“模塊化”的方式，突出信息技術(shù)的應用與實(shí)踐教學(xué)。例如《水文統計》課程針對水文頻率分析設置上機實(shí)驗環(huán)節，鍛煉學(xué)生對科學(xué)計算軟件的使用能力；《水文預報》課程針對洪水預報設置虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)環(huán)節，幫助學(xué)生理解流域暴雨洪水過(guò)程；《河流動(dòng)力學(xué)》課程針對泥沙運動(dòng)與河床變形進(jìn)行可視化教學(xué)，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)培養學(xué)生創(chuàng )新思維。信息化課程模塊的設置，可以在特定的學(xué)分要求內拓展教學(xué)內容，從知識理論、實(shí)踐操作和創(chuàng )新訓練等不同角度對畢業(yè)要求形成支撐，實(shí)現信息化水利人才的培養目標。

3.2 豐富水利信息化課程教學(xué)資源

面對信息化課程資源不足的問(wèn)題，本專(zhuān)業(yè)積極推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合，鼓勵教師創(chuàng )建在線(xiàn)課程，豐富信息化教學(xué)課程案例。目前《水文學(xué)原理》已建設成廣西線(xiàn)上線(xiàn)下混合式一流課程，并向社會(huì )開(kāi)放；《水力學(xué)》、《水文測驗學(xué)》與《水土保持工程學(xué)》針對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節積累了一批信息化教學(xué)課程案例；正在建設的流域暴雨洪水過(guò)程虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗，也將極大豐富信息化課程資源。此外，本專(zhuān)業(yè)將繼續擴大與校外水利相關(guān)企事業(yè)單位合作，挖掘周邊教育教學(xué)資源，利用現代網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)，搭建校地、校企水利資源共享平臺，利用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò )遠程教學(xué)優(yōu)勢，推動(dòng)水利教育產(chǎn)教融合發(fā)展。

3.3 建立信息化課程質(zhì)量評價(jià)機制

本專(zhuān)業(yè)從自身實(shí)際出發(fā)，充分發(fā)揮大數據處理與信息化技術(shù)平臺的作用，依托桂林理工大學(xué)在線(xiàn)教學(xué)平臺，進(jìn)行線(xiàn)上課程資源發(fā)布、線(xiàn)上作業(yè)批改、線(xiàn)上交流互動(dòng)，實(shí)時(shí)監控學(xué)生自我學(xué)習動(dòng)態(tài)，并不定期地發(fā)布問(wèn)卷調查學(xué)生使用線(xiàn)上課程資源學(xué)習的效果。針對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，重點(diǎn)考察學(xué)生對于信息科技手段的掌握程度以及應用現代信息技術(shù)工具解決實(shí)際問(wèn)題的能力。對于教師教學(xué)過(guò)程，建立教學(xué)業(yè)務(wù)平臺，在自我評價(jià)、學(xué)生評價(jià)、督導和同行評價(jià)的基礎上，針對課程目標、教學(xué)設計、教學(xué)內容、教學(xué)方法、教學(xué)效果細化評價(jià)指標，形成教學(xué)質(zhì)量評價(jià)與信息反饋機制，持續改進(jìn)課程教學(xué)效果。

4 結束語(yǔ)

提升信息化人才培養質(zhì)量，必須建立和完善水利信息化教育課程體系。以信息能力與信息化思維為核心的水利課程建設，要在傳授計算機應用、水文數據采集與處理、水利信息資源管理等知識理論的同時(shí)，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，擴大水利信息資源共享與教育服務(wù)，改進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習考核評價(jià)機制，推動(dòng)水利信息化教學(xué)。桂林理工大學(xué)水文與水資源工程專(zhuān)業(yè)積極應對現代水利行業(yè)發(fā)展對信息化人才的需求，進(jìn)行課程教學(xué)改革，探索新形勢下的水利類(lèi)信息化人才培養模式，可以為地方高校復合型水利信息化人才的培養提供借鑒。

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