面向對象的多專業復合型人才培養模式探索

呂文娟 符杰 文海罡 史廣泰 宋文武

摘?要：我國設置的多個專業一般都服務于同一對象，專業課程體系相對獨立，專業之間知識滲透不夠，培養出的人才不能從對象本身整體上去分析和解決問題。因此針對服務于水電站系統工程對象的多個專業（或專業方向），提出了面向同一對象的多專業復合型人才培養新模式，基于協同理論“產學研”相結合的理念，建立了水電站系統工程人才培養的三維霍爾結構，構建了這一對象多專業復合型人才培養體系，為培養新時代水電行業復合型人才開辟新路徑。

關鍵詞：協同理論；水電工程；復合型人才

中圖分類號：G64??文獻標識碼：A

“創新驅動發展”戰略的實施，關鍵在于人力資源的積累。創新人才的大力培養，是人力資源強國建設和國家創新體系建設的重要內容。在創新驅動經濟快速發展的時代，亟須以學生為中心，成果為導向，基于系統工程理論，將人才培養與產學研一體化有效融合，創新人才培養模式。

在我國，高等教育的專業設置往往過于單一，服務于同一對象的人才培養，往往分解為許多個專業，而每一個小專業的專業知識結構又過于專一，培養的人才所具備的知識結構就服務于對象來講遠遠不夠。這些專業的課程體系又相對獨立，專業之間的知識滲透不夠，因而培養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“能源與動力工程專業”和通過工程教育專業認證的“水利水電工程專業”，在服務于水電站建設工程這同一對象中，提出一種能夠面向同一對象的多專業復合型人才培養新模式成為重中之重。

1?面向水電行業對象的多專業復合型人才培養模式構建的理論基礎

面向水電行業對象的多專業復合型人才培養模式的建立，構建基于協同理論的“產學研”相結合的創新人才培養模式，將在我國水利水電工程建設的支柱產業中起到十分重要的作用，對培養水電行業系統工程師（也可稱總工程師）模式的研究具有現實意義。

為適應水利水電工程建設行業（系統工程）這一人才服務對象的要求，以學生為中心，構建水電系統工程師的教學質量保障體系，制訂理論與實踐相結合、傳授知識與提高綜合素質和創新能力相結合、教學內容和課程體系改革與教學質量監控相結合的人才培養方案，進行水電行業系統工程師的培養，完善和提高所培養工程師的知識結構，使其既能協調水電工程系統中各子系統的運行，又具備在某一專業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。根據國家“十四五”能源發展規劃，要實現國家能源結構轉型和支撐“雙碳”戰略目標，必須持續發展具備快速與大容量調節能力的水電與抽水蓄能［1］。

在過去幾年內我國水電事業發展迅速，水利水電工程建設成效顯著，目前已建水電站9.8萬座，裝機容量達3.5億千瓦，穩居世界第一，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的國際化，將需要大量同時具備水電知識結構體系并掌握水電工程發電系統設備設計、制造、運行、管理和維護的高層次復合型工程應用人才。故我們應緊跟時代步伐，運用科學合理的新時代教育理念，培養出具有時代特征和適應水電行業發展的優秀人才。

錢學森認為系統工程是組織管理系統的規劃、研究、設計、制造、試驗和使用的科學方法，是一種對所有系統都具有普遍意義的方法［3］。而系統工程方法是把生產、科研、經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對系統的構成要素、組織機構、信息交換和反饋控制等功能進行分析、設計、制造和服務，從而達到各項最優，以便最充分發揮人力、物力和信息潛力，通過各種組織管理技術，使局部和整體之間協調配合，以實現系統的綜合最優化［4］。同樣，水電站系統工程是集“多專業化”和“相互作用”為一體的復合體系，兼具多樣性和統一性特點，是一個復雜的系統。

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

2?面向水電行業對象的多專業復合型人才培養模式的構建

人才培養模式即學校為學生構建的知識、能力、情感結構以及實現這種結構的方式。它的基本內涵為：基礎理論扎實，應用開發能力強，綜合素質高，培養的人才應具備的能力是多方位的、網絡狀的，但必須有一項處于核心地位的職位能力，運用專業知識和技術手段去解決系統工程實際問題的能力。

基于系統工程理論的培養模式是一種教學組織形式，包括高校教師、企業技術人員、科研院所研究人員、接受指導的學生在與兩個或更多教師合作下，以提高學生未來適應不斷變化的社會需求為導向，擔任同一群學生全部教學或其他技能部分培訓。

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，我們設置了十個知識模塊，分別是基本素質課程模塊、基礎知識模塊、水力發電工程系統認識實習、水文地質專業模塊、水利水電工程專業模塊、水力機械及金屬結構專業模塊、水電工程監測模塊、水電工程建設與管理專業模塊、生產實習與畢業實習、課程設計與畢業設計。

模塊課程的核心部分是專業方向課程，是實現學生專業化、個性化發展的手段。根據我國水利水電事業發展的趨勢與經濟全球化的市場需求，設置的十大知識模塊，形成了圖2的知識維。

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

（2）基礎知識模塊：包括理學、計算機基礎、電工與電子基礎、水力學、流體力學，結構力學、巖土力學、工程力學、工程材料等學科基礎知識。

（3）水力發電工程系統認識實習模塊：包括水文地質認識實習，大壩、引水系統、廠房結構認識實習，水力發電機電設備認識實習，輸電線路認識實習，運行、控制與管理認識實習等。該模塊的運行將與相應專業模塊中核心課程的理論教學相互配合，貫穿于整個理論教學中。

（4）水文地質專業模塊：包括工程水文學，水電站工程地質、水文地質及工程測量等專業知識。其中，工程測量將與生產畢業實習等環節相互配合。

（5）水利水電工程專業模塊：包括水工結構設計、施工組織設計、水電站廠房設計、水電工程引水系統以及鋼結構與鋼筋混凝土等核心課程。

（6）水力機械及金屬結構專業模塊：包括水力發電機組原理、結構設計與選型，水電站輔助設備，油、氣、水系統，水力機組調節及運行、閘門結構設計及金屬結構運行、維護、檢測等。

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

（8）水電工程建設與管理專業模塊：包括水電工程的招投標、水電工程概預算資金運行、水電工程的建設與管理、水電工程系統應急預案與水電工程建設審批及竣工驗收等。

（9）生產實習與畢業實習模塊：包括工程測量實習、水利水電工程生產畢業實習及水力發電設備制造、安裝與運行實習等。

（10）課程設計與畢業設計模塊：包括水力發電工程系統水文地質畢業設計、水電工程畢業設計、水力發電設備及系統畢業設計、水電工程監測畢業設計及水電工程建設與管理畢業設計等。

十大模塊間相互關聯，相互滲透，形成水電工程系統高級人才的知識體系。基本素質課程模塊與基礎知識模塊是培養學生具備良好道德素質、政治修養、愛國愛民和文化修養及寬厚理論基礎的前提；水力發電工程系統認識實習模塊貫穿于知識體系中的理論教學環節和課程設計與畢業設計等環節，與水文地質專業模塊、水利水電工程專業模塊、水力機械及金屬結構專業模塊、水電工程監測模塊、水電工程監測模塊中相應的課程體系相互滲透。例如，形成水力發電工程系統認識實習（大壩、引水系統、廠房結構）水利水電工程專業模塊（水工結構設計、水電站廠房設計、水電工程引水系統）課程設計與畢業設計模塊（水電工程畢業設計）等多條體系化的知識鏈，彼此關聯。生產實習與畢業實習模塊是運用理論聯系實際，強化前期理論知識，為今后的實際工作打下牢實的基礎。

3?面向水電行業對象的多專業復合型人才培養過程中的運行體系

構建理論教學、實踐教學和素質拓展有機結合的運行體系，對于保障人才培養質量非常關鍵。

3.1?整合校內資源，保證理論教學品質

理論教學是培養方案實施的第一重要環節。上述各專業模塊，涉及多學科知識，很難僅依靠一個專業的師資力量去完成相應的教學任務。通常，水電行業是依托在我校能源與動力工程學院組織教學，所需師資可聘請電氣類、土木工程類、經濟與管理類等專業課的教師進行協同教學、資源共享。

3.2?校企聯合，提升實踐教學質量

充分調動人才培養方案建立與實施過程中校企雙方的雙向聯動性和積極性；增設企業導師協同培養制度，充分發揮企業導師的指導作用；根據行業需求，與企業共同打造教學內容，結成產學研合作體，從而保證實踐環節的教學質量不斷提升。

3.3?提高教育管理部門的管理水平

強化過程協同化管理，提高相關職能部門的管理質量，充分發揮管理部門的媒介和協調作用，調動水電行業系統工程師培養各方的積極性，從根本上保證培養方案的順利實施和教學品質的提升，為面向對象的多專業復合型人才培養奠定良好的基礎。

4?結論

針對服務于水電站系統工程對象的多個專業，提出了面向同一對象的多專業復合型人才培養新模式，并基于協同理論+“產學研”融合新理念，建立了用于水電行業系統工程師培養的三維霍爾結構，構建了由十大知識模塊組成的水電行業系統工程師人才培養體系。通過該人才培養模式的培養，學生將具有水電工程系統的整體思想和行業基本知識結構，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，為培養新時代水電行業復合型人才開辟了新路徑。

參考文獻：

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［3］錢學森，許國志，王壽云.組織管理的技術——系統工程［J］.上海理工大學學報，2011，33（6）：520525.

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［5］鄧元龍，吳玉斌，柴金龍，等.基于系統工程方法論的專業綜合實驗教學改革［J］.理工高教研究，2008（01）：115117.

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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部流動理論及應用；符杰（1978—?），男，漢族，四川達州人，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用；史廣泰（1985—?），男，漢族，甘肅白銀人，博士，西華大學能源與動力工程學院副院長、教授，主要研究方向為流體機械內部流動機理研究及工程應用等；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代設計方法等。