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篇(1)

關鍵詞：實踐教學；工程實踐；創新能力；農業水利工程專業

實踐教學是學生深入領會理論知識和鍛煉才干的有效途徑，對高等院校工科專業高級工程技術創新人才的培養具有重要支撐作用[1]；它將課程實驗、實習實訓、社會實踐、科學研究等融為一體，是培養學生工程實踐能力、創新意識和團隊協作能力的重要平臺[2]。然而長期以來，受教育觀念和資源投入等因素的限制，我國工科專業實踐教學在目標制定、教學體系設計、教學方法、教學條件等方面存在諸多問題[3]。目前，許多本科院校的實踐教學目標仍以驗證理論知識、掌握實驗方法和技能為主，缺乏設計性、開發性等綜合實驗環節，再加上針對學生創新意識和團隊協作精神的培養空間有限[4]、科研能力和科研方法的訓練欠缺[5][6]，導致學生的工程實踐能力和創新能力嚴重不足。近年來，隨著招聘單位對本科畢業生實踐創新能力的要求不斷提高，如何將工程實踐教育與創新教育有機結合，科學構建現代實踐教學體系，加強實踐教學平臺的實戰化建設水平，成為了我國工科類本科專業亟待研究、解決的重要課題。為此，本研究以甘肅農業大學農業水利工程專業為例，構建了“四層次、七模塊”的實踐教學體系，并結合該體系的實踐教學模塊和各環節特征，加強實踐教學平臺分類建設，取得了較好的應用效果。

一“四層次、七模塊”的實踐教學體系

實踐教學體系是依據人才培養方案和實踐教學目標的要求，通過各個實踐教學環節科學配置而建立起來的、與理論教學體系相輔相成的整體教學框架體系，是有序組織開展各類實踐教學活動的總的指導文件，對培養學生的實踐創新能力、提升就業競爭力和后續工作潛力至關重要[7]。本研究以甘肅農業大學農業水利工程專業為例，在深刻把握培養該專業人才所需的工程實踐能力和創新能力的基礎上，構建了“四層次、七模塊”的實踐教學體系，如圖1所示。

1“四層次”的教學階段

按照實踐能力培養的客觀規律，本研究將“四層次、七模塊”的實踐教學體系的教學目標設置為基礎夯實、專業強化、綜合集成和創新培育等四個方面，據此，可從縱向上將教學分解為基礎實踐教學層、專業實踐教學層、綜合性實踐教學層和科技創新實踐教學層等四個階段。每個階段的知識結構分別覆蓋了人才培養方案中通識教育、學科門類教育、綜合技能教育和創新教育的基本內容，由此實現了理論教學與實踐教學的環環相扣、相互促進，進而形成了與理論教學有機結合的完整教學計劃體系，貫穿于公共基礎學科基礎專業基礎專業及創新教育的人才培養全過程。

2“七模塊”所屬的實踐教學層

（1）基礎實踐教學層基礎實踐教學層的目標是夯實學生的基礎知識、提升學生的基本技能，并為后續課程的學習和實踐能力的培養打好基礎，包括——①基礎實驗實踐模塊：在保留“普通化學”、“大學物理”等課程必要的驗證性實驗基礎上，加大綜合性、設計性實驗比例，實現對學生基礎知識和技能的系統培養；同時，適當嘗試開設創新性實驗，以期盡早啟迪學生創新思維。②社會實踐環節：積極建立具有專業特點的基層水務部門社會實踐合作平臺，以促進學生初步獲取基本知識、基本技能后能盡快將理論聯系實際。依托該平臺和自主組建的節水者協會等學生社團組織，學生分組集中開展社會調查實踐活動，了解所修專業相關行業的基本情況，并提升其適應社會發展的基本能力。

（2）專業實踐教學層專業實踐教學層的目標是幫助學生深入領會專業基本知識，強化專業基本技能，包括——①專業實驗實踐模塊：針對專業課程實驗仍簡單依附于理論課程的“一對一”封閉式模式問題，突破課程之間的壁壘，建立專業基礎課程、專業課程、專業基礎與專業課程之間的系統聯系，統籌課程內部及課程之間的實驗內容，使涉及基礎理論的驗證性、設計性、綜合性實驗實現合理配置。本研究將農業水利工程專業的“土壤學與農作學”、“土壤物理學”、“地下水利用”等專業基礎課程的課內實驗予以優化整合，單獨開設了“專業綜合實驗Ⅰ”課程；同時，將“灌溉排水工程學”、“節水灌溉理論與技術”、“微灌工程設計”等專業課程的課內實驗予以優化整合，單獨開設了“專業綜合實驗Ⅱ”課程。在避免部分課程實驗重復設置的同時，這兩套課程為學生開展綜合性、設計性實驗和研究創新性實驗提供了更充裕的時間和更專業的平臺。②課程設計模塊：是工科類專業工程實踐能力訓練的重要組成部分，應依據人才培養方案中對學生設計能力的總要求，科學安排課程設計環節，并與相應的專業課程理論教學統籌協調，既要避免與理論課程的教學時間安排等相沖突，又要注重設計環節的相對獨立性（如單獨設置、獨立考核）；應理順不同課程設計之間的銜接關系，注重設計環節的系統性和連續性。本研究探索并安排了“工程水文學—水資源規劃及利用—水工建筑物”聯合課程設計環節（即從“工程水文學”課程的產流匯流、暴雨計算、設計洪水過程線推求開始，經過“水資源規劃及利用”課程的興利調節、防洪調節及水庫特征水位計算，完成“水工建筑物”課程的大壩等建筑物設計），使學生通過參與一個完整的水利工程設計過程，達到實戰化課程設計訓練的效果。

（3）綜合性實踐教學層綜合性實踐教學層的目標是提高學生對專業知識和專業技能的深刻領悟及綜合應用，逐步培養學生的創新意識和創新能力，包括——①專業綜合性實踐模塊：包括大二認識實習、大三生產實習、大四畢業實習等綜合實習環節和畢業設計環節。其中，綜合實習環節旨在充分發揮校內外兩種不同類型的實習資源，將認識實習以校內模型和校外實際工程相結合，實現較低成本培養學生總體工程認知意識的效果；生產實習和畢業實習則突出工程性和綜合性，應將學生集中或分組安排在校外實踐基地。在此基礎上，本研究探索形成了“校內水利模型與校外多類工程感性認知系里集中與導師分組指導生產實訓定點與兼顧就業的工程實踐”等專業綜合實踐分類實習模式。而在畢業設計環節，應強化對學生選題的要求和指導，突出設計題目的實戰性和工程性，盡可能地進行設計題目與校外設計單位工程設計的結合、與指導教師科研項目的結合、與SRTP（StudentResearchTrainingProgram，大學生科研訓練計劃）的結合、與學科專業競賽活動的結合，并主動與校外實踐基地共建單位（如相關設計院）合作。在此基礎上，本研究探索形成了三種合作模式：第一種，“請進來”——針對工程設計任務集中、學生需求多的工程項目，應采取“請進來”模式，即學校邀請合作單位工程師和其所負責的工程項目雙雙進校，校方根據項目需求配備相應數量的學生，讓學生在工程師和校內指導老師的共同指導下同步完成項目設計和畢業設計（即“畢業設計雙導師制”）；第二種，“派出去”——針對設計戰線長、學生需求分散的設計項目，宜采取“派出去”模式，即學校分階段、分批次適時將學生派往設計單位，依托設計單位提供的場所和設備條件，在工程師的獨立指導下開展設計工作（即“校外導師制”）；第三種，“接進來”——在校企雙方已進行大量工程設計項目合作的基礎上，學校積極爭取承接部分測繪、描圖、數據整理等基礎任務重、學生需求多的工程項目或部分設計任務，對此宜采取“接進來”模式，即由校內擁有豐富工程設計經驗的教師直接負責設計工作和學生指導工作，原設計單位適時派工程師進行審核督導。②自主研究性實踐模塊：主要目標是在學生具備一定專業知識積累和動手實踐能力的基礎上，進一步提升學生的創新、實踐能力。為支撐該模塊內容的開展，農業水利工程專業的所有專業基礎及專業實驗室都面向學生開放，并專門設置了實驗室管理勤工助學崗位，招聘學生（以研究生為主）直接負責實驗室開放工作的管理，切實將開放工作（負責場所保證、開放時間保證）落到實處。同時，結合本科生導師制工作，由導師針對學生在自主研究領域中遇到的問題提供必要指導，并及時掌握進展情況，進一步引導、啟發學生的創新意識和創新思維培養。

（4）科技創新實踐教學層科技創新實踐教學層的目標是為學生提供更綜合、更專業的實戰化科技創新能力培養平臺，涉及科技創新模塊，該模塊由以下環節組成——①科研訓練：以學生為創新研究主體，構建了以“國家級為引領、校級為主體、導師資助為補充”的三級SRTP體系。鼓勵學生根據在已有創新實踐中發現的科學問題，自主組織團隊（一般包括3～5名學生和1名指導教師）選題，并申報國家和學校SRTP項目；也可直接與教師科研項目相結合，由導師指導并直接提供經費開展創新研究。②認證培訓：針對行業的特點和能力要求，將教學、培訓、認證相結合，與相關企業聯合開展CAD資格和工程測量資格的認證培訓項目，并通過最新前沿培訓、赴企業學習先進設備操作和感受創新研發氛圍等，提升學生實際操作的技能和適應市場需求的能力。③學科競賽：構建了由數學建模、力學結構設計、挑戰杯、水利創新設計等組成的分階段的競賽活動體系，力求實現“以賽促能、以賽創新”的目的。④科研助手：設立科研助手與勤工助學相結合的本科生助研崗位，由學校勤工助學辦和科研項目主持老師共同協調招聘學生并定期發放助研補貼，在導師、研究生等的指導下開展項目研究工作，達到勤工助學與專業對口、科研能力迅速提升的效果。

二加強實踐教學平臺分類建設

優良的教學硬件條件對提高教學質量和激發學生的學習興趣至關重要。本研究針對“四層次、七模塊”的實踐教學體系的實踐教學模塊和各環節特征，加強實踐教學平臺分類建設，為學生提供了較為完善的硬件實踐教學平臺資源，如圖2所示。

1優化校內資源，加強基礎實踐教學平臺的建設

近年來，甘肅農業大學（下文簡稱“學校”）采取“循序漸進、分步實施”的方針，逐步加大資金投入力度，改善基礎實驗教學條件。以新建基礎實驗教學中心為契機，學校成立了校級基礎實驗教學中心，對分散于各學院的公共基礎實驗室統一集中管理，并面向全校各相關專業有序開放，實現了教學資源的優化利用，保證了學生基礎實踐教學能力的培養。

2多措并舉，提高專業實踐教學平臺的服務能力

（1）整合院內實踐教學資源，成立院級工程基礎教學中心和水利土木實驗教學中心學校將分散于學院各專業的測繪、制圖、CAD、力學等實驗室進行整合，設立了院級工程基礎教學中心；同時，將水力學、土工、建材、水工、結構、灌排、節水灌溉等實驗室進行優化整合，建立了水利土木實驗教學中心。兩大中心的成立，實現了專業基礎和專業實驗室的統籌管理、統一調配，為校內專業實踐教學的高效開展提供了有力的保障。（2）轉變思路，大力推進實驗室與校企的聯合共建學校和企業在人才培養、科技創新、產品研發等方面擁有各自的資源優勢，如何將學校充裕的場地、雄厚的師資力量與企業先進的設備、市場化的產品研發環境相結合，構建集“研發—生產—檢測—學生實習實踐”于一體的校企共建實驗室，對提升學生的實踐能力極為重要。基于上述認識，學校積極與新三思公司、甘肅大禹節水集團公司合作，先后共建了農大—新三思聯合力學實驗室和農大—大禹灌溉排水實驗室，實現了公司產品研發、檢測與學生創新研究的有機結合。

3分環節加強校外實踐基地建設，提升綜合性實踐教學平臺的服務水平

針對認識實習、生產實習、畢業實習、畢業設計等綜合實踐教學環節的特點，學校分環節加強校外實踐基地建設，與國網甘肅劉家峽水電廠、甘肅景電管理局等單位合作建立了劉家峽水電站、景泰電力提灌工程等建筑形象具體、典型的實踐基地，用于認識實習，幫助學生加深對水利工程運行管理、水利樞紐組成、各種樞紐建筑物形態及功能的感性認識；同時，與甘肅省水利水電勘測設計研究院、甘肅農業工程咨詢設計所、甘肅華成建筑安裝工程有限公司等單位合作建立了多個專業特征明顯且生產氛圍濃厚的實踐基地，用于學生生產實習、畢業實習和畢業設計。此外，學校還與張掖水務局國家重點試驗站等單位合作，共建了實踐教學科研創新基地，用以強化學生的綜合實踐能力培養。

4廣泛利用社會資源，協同構建科技創新實踐教學平臺

（1）參與建立節水灌溉產業技術創新戰略聯盟和節水灌溉院士專家工作站2013年，由甘肅大禹節水集團股份有限公司負責統籌，有甘肅農業大學、中國水利水電科學研究院、西北農林科技大學等23家單位參與，成立了節水灌溉產業技術創新戰略聯盟和節水灌溉院士專家工作站。依托此聯盟和工作站，學校農業水利工程專業的教師與甘肅大禹節水集團公司的科研人員聯合申報了國家科技支撐計劃1項、國家自然基金5項、甘肅省科技重大專項1項，并指導40余名本科生結合上述項目完成了科研訓練和畢業論文研究工作。（2）集聚社會眾創資源，成立學校創新創業中心①優化學生創新創業課程體系建設。依托“慕課”等網絡課程平臺，在豐富“職業生涯與發展規劃”、“就業指導與創業教育”等通識類課程內容的基礎上，學校采用創新創業講座沙龍、KAB（KnowAboutBusiness）、SYB（StartYourBusiness）、GYB（GenerateYourBusinessIdea）等形式，開發了個性化創新創業課程，構建了通識教育與個性化教育相結合的創新創業課程體系。②穩步推進創客空間和創業苗圃。按照構建眾創、眾包、眾扶、眾籌平臺的理念，學校致力于打造具有配套支持全程化、創新服務個性化、創業輔導專業化等特點且具有鮮明農業特色的眾創空間。目前，學校已成功申請到甘肅省教育廳大學生就業創業專項項目2項和企業投資創客空間項目3項。③試點建設創新創業實驗班。學校進行了創業實驗班（宣人班）和創新實驗班（彤笙班）的試點建設——前者針對有強烈創業愿望的學生而開設，通過創業培訓，組建創業團隊，參加創業大賽，開展創業訓練和創業實踐；后者則針對有濃厚科技創新興趣的學生而開設，通過選派指導教師，依托校企各類科研平臺及科研項目，以立項資助的方式開展創新實踐活動。④拓展校外創新創業服務資源。與“船說創業咖啡”等省級眾創空間建立合作關系，對接社會專業化、服務化的創業一站式服務平臺資源，聯合開展專業孵化服務；與KAB、北森、智慧樹等網絡課程公司建立合作關系，對接企業線上課程資源，聯合開展創新創業課程服務；依托校企合作資源，與相關農業企業建立合作關系，聯合開展創新創業人才培養服務。（3）探索形成“本科3+1”校企聯合辦學模式，強化學生節水灌溉工程實踐能力的培養針對我國水資源緊缺及農田水利建設滯后等瓶頸問題，學校在農業水利工程本科專業辦學的基礎上，又增設了節水灌溉培養方向，并和甘肅大禹節水集團股份有限公司合作開設了大禹節水班，實行“本科3+1”辦學模式（即3個學年在校內學習，1個學年到公司實踐）。該模式強化了學生在節水灌溉工程設計、施工和運行管理方面的能力培養，為行業和企業培養社會急需的、從事農業水利工程專業“節水灌溉”方向工作的高層次復合應用型人才做出了貢獻。

三應用效果

經過“四層次、七模塊”的實踐教學體系及實踐教學平臺分類建設，學校農業水利工程專業中的綜合性、設計性和創新性實驗的比例穩步增長——這三類實驗的總比例由2011年的50%增長到2015年的85%，學生畢業設計結合工程實際項目和教師科研項目的比例由49%增長到95%以上。與此同時，“四層次、七模塊”的實踐教學體系及平臺的建設，也推動了專業和學科的快速發展——2013年，農業水利工程專業成為學校首批綜合改革試點專業；2014年，農業水利工程專業教學團隊得到學校重點立項培育，同年，該專業獲批為甘肅省高等學校本科特色專業。“四層次、七模塊”的實踐教學體系及平臺通過5年多的實踐，在甘肅農業大學農業水利工程專業中已經取得了較好的應用效果：①2011～2016年，農業水利工程專業累計申報立項SRTP項目105項、研發的作品申報專利8項、發表科技論文9篇。②相關學生先后獲美國大學生數學建模競賽一等獎1項、三等獎1項，在全國大學生數學競賽中獲得國家級一等獎2項、二等獎2項、三等獎2項，在全國第九屆周培源大學生力學競賽中獲得甘肅賽區省級一等獎3項，在甘肅省大學生“創新杯”計算機應用能力競賽中獲得特等獎3項、一等獎2項、二等獎2項、三等獎2項，在第七屆全國信息技術應用水平大賽CAD設計本科及以上組競賽中獲得全國二等獎1項。③2015年，該專業學生研發設計的“溫室灌溉增溫設備”、“基于屋面優化設計的全自動雨水初期棄流裝置”作品代表學校首次參加全國大學生水利創新設計大賽，并分別獲得二等獎和優勝獎；同年，該專業學生研制的“地下滴灌增溫加氣設備”作品獲得甘肅省大學生“挑戰杯”科技作品一等獎。④農業水利工程專業的畢業生也受到了用人單位的廣泛好評，且連續5年的就業率、考研率均超過94%。

參考文獻：

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