港口航道与海岸工程专业“黄河生产实习”课程建设

［摘 要］ 生产实习是工科专业实践教学的重要环节之一，是学生将所学理论知识与工程实践相结合的重要渠道。当前，黄河流域生态保护和高质量发展已成为治理黄河的重大国家战略。针对水利行业需求和武汉大学港口航道与海岸工程专业“黄河生产实习”课程建设的现状，总结了该实习课程的主要目的、内容及方式，并提出了相应的改进建议，旨在探索紧密结合当前港航专业发展需求的生产实习新模式，提升专业生产实习效果，提升本科人才培养质量。

［关键词］ 黄河生产实习；课程建设；本科生培养；港口航道与海岸工程

［基金项目］ 2021年度湖北高校省级教学研究项目“港口航道与海岸工程专业实习课程建设”（2021026）

［作者简介］ 周美蓉（1992—），女，浙江衢州人，博士，武汉大学水利水电学院特聘副研究员，主要从事河流动力学与河床演变学研究；夏军强（1974—），男，浙江绍兴人，博士，武汉大学水利水电学院教授，主要从事河流动力学与河床演变学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）16-0001-04 ［收稿日期］ 2023-04-26

引言

新工科是主动应对第四次工业革命的“先手棋”，亟须着眼“新的工科”和“工科的新要求”，加强人才培养［1-2］。生产实习是工科专业重要的实践性教学环节，是学生将所学基础理论知识应用到具体工程实践的重要渠道，因此，有必要对实习课程建设进行深入研究。

以武汉大学水利水电学院（以下简称水电学院）港口航道与海岸工程专业（以下简称港航专业）的生产实习课程为突破点，开展实习课程研究。黄河流域生态保护和高质量发展是国家在黄河流域的最新发展战略，掌握其重要内涵对学生今后的事业规划有重要指导作用。然而，当前“黄河生产实习”课程体系与行业发展需求存在脱节的现象，与港航专业课堂教学的新理念、新技术结合程度较低。另外，实习教学方法相对简单，基本为现场参观讲解或听取专家报告；实习教学考核机制不完善，较难开展教学质量评估工作，难以实施对教学过程的监督管理。同时，受公共卫生事件影响，现场实习受到诸多限制。针对上述问题，许多教育工作者提出了相应的改进措施，包括合理编制实习计划、以问题驱动激发学生的实习热情、以多样化形式推进实习课程的深度和广度、完善校企联合实习机制等［3-5］。

一、了解课程历史沿革与发展趋势

武汉大学水电学院港航专业始建于1958年，是世界上第一个治河工程及河流泥沙本科专业，也是国家一级重点学科和全国高等学校特色专业，更是国内治河领域的领军者和开拓者，至今已培养了5名两院院士。随着港航专业的快速发展，其重要的实践课程“黄河生产实习”也在沿袭中不断创新，一路走来，见证了黄河的“成长与蜕变”：从拦河而建的三门峡工程、小浪底工程，到标准化堤防、数字化水文站、现代化流域管理……相较于以往，当前实习课程时间缩减至一周，且随着水利行业的多元化发展，实习内容愈加丰富。在该背景下如何提高实习效率，确保达到“提升学生对基础理论的理解和专业技能实践能力”的目的，成为实习课程改革与发展的重要问题。总体而言，一方面，须总结学生在课堂上难以掌握和理解的抽象概念，选择合适的生产实习地点和内容，加深学生对重点及难点问题的理解；另一方面，须结合工程实践前沿，制订具有明显问题导向和行业需求导向的实习计划，有针对性地提升学生对实际河流工程问题的分析和解决能力。

二、制定有针对性的实习课程内容

黄河生产实习是从课堂理论教学向工程实践教学的一次跨越，旨在让学生对黄河治理的过去、现在及未来有系统的认识；引导学生把握黄河流域生态保护和高质量发展的重要内涵，提升学生的专业认同感与责任感，鼓舞学生投入水利行业建设中。针对上述需求，在设计实习内容时，建议包括以下四个方面。

（一）回顾治黄历史及近期黄河水情沙情变化

众所周知，“一部治黄史，半部中国史”。在黄河生产实习过程中，通过参观黄河博物馆及郑州花园口事件记事广场（1938年黄河扒口遗址），了解治黄历史。由于博物馆讲解员多讲述科普性知识，因此，实习课程教师须从专业角度补充各类治河方法的理论内涵及适用条件，如潘季驯的“束水攻沙”治河方式，以及王化云的“拦、用、调、排”四字治黄方略等。此外，通过参观黄河花园口水文站，了解近期黄河水情沙情变化及水文自动化监测技术。黄河下游花园口水文站于1938年建站，是黄河径流量的重要基准站、下游防汛的标准站、水量调度决策的依据站，亦是黄河上第一个数字化水文站。调研水文站的重要目的是使学生了解近期黄河水情沙情的变化过程，了解常规的水沙要素测量方法，以便更好地使用这些实测数据。

（二）了解“模型黄河”“原型黄河”及“数字黄河”

新世纪的黄河治理开发将致力于“三条黄河”的建设，即“模型黄河”“原型黄河”及“数字黄河”。黄河水沙过程及演变规律十分复杂，治理开发离不开模型试验。通过运用“模型黄河”，可对“原型黄河”的自然现象进行复演、模拟和试验，以探求黄河的演变规律，为黄河治理开发的重大决策提供科学依据。本专业生产实习选取黄河水利科学研究院“模型黄河”基地为重要实习基地。通过参观“模型黄河”基地，旨在让学生将“河流模拟”课程所学理论知识与实际模型试验结合，掌握通过设计物理模型来反映“原型黄河”的方法。“数字黄河”就是将黄河流域及其影响区域内的物理空间要素和相关的经济社会空间要素同构映射到信息空间，形成流域数字流场。“数字黄河”的建设目标包括以下几方面：一是构建数字孪生流域，形成强大的流域数字信息库；二是构建流域模拟仿真平台，支撑智慧化模拟分析；三是构建智能业务应用子系统，包括水旱灾害防御及水资源管理、河湖管理等方面。通过接触“数字黄河”，学生可以了解河流数值模拟技术的重要性及其在实际生产中的应用［6］。此外，数字化、信息化、智慧化是未来河流治理的发展方向，表明水利虽是传统行业，但也是一项高科技、高智能化的事业。

（三）把握黄河流域生态保护和高质量发展的重要内涵

黄河流域生态保护和高质量发展是当前治理黄河的基本国策，是国家在黄河流域的最新发展战略，掌握其重要内涵对学生今后的就业规划有重要指导作用。因此，实习实践过程中可通过参观考察黄河滩区治理和生态保护示范基地，帮助学生了解黄河滩区高质量开发利用、黄河流域生态保护等重要治理举措。一方面，介绍滩区治理工作对滩区人民生产生活带来的积极影响，引导学生认识黄河防汛及滩区治理对保障流域经济社会稳定和生态安全起到的重要作用；另一方面，参观沿黄生态廊道示范工程，结合习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话，使学生对如何加强黄河下游生态环境保护及复兴黄河文化有进一步的认识。

（四）培养学生专业责任感和自豪感

结合生产实习课程，进行思想政治教育。首先，使学生了解水利行业在国民经济建设中的重要地位。纵观治河史和各类水灾记录，公元前602年至1938年间，黄河下游决口1 590次，较大的改道26次，每一次黄河改道都会让人民饱受苦难。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出，保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计［7］。水利的“利”是利人利国利天下的“利”，身为水利人，我们肩负着社会责任与家国担当。其次，使学生感受水利人不断创新、勇往直前的精神。通过分享三门峡、小浪底等水利工程枢纽修建和运行过程中水利前辈爱岗敬业、攻坚克难的先进事迹，弘扬奋斗精神；通过促进学生与专家之间的交流，使学生现场感受和学习一线科研及工程技术人员严谨的工作态度，坚定水利人在不断的工程实践中寻求创新的信念。

三、浅谈“黄河生产实习”课程改进建议

武汉大学水电学院港航专业本科生“黄河生产实习”课程主要通过现场查勘、走访相关水利机构及科研单位等方式，使学生进一步掌握课程基础理论知识，培养工程实践能力。为了提升生产实习课程的教学效果，可从教学形式、学生主体、教师能力、实习基地等方面进行改进。

（一）丰富实习教学的组织形式

传统的“黄河生产实习”以原型河道参观和听取专家报告为主，形式单一。针对该问题，须注重实习过程、丰富课程形式，具体形式可包括：（1）专家讲座。讲座安排一般不超过2个，且要精心选取内容，在讲座过程中积极引导学生提问和交流。（2）校友及领导座谈。通过与校友及单位领导开展座谈，使学生了解行业现状及发展趋势、相关水利机构及科研单位的日常工作内容，为今后的科研和就业选择提供参考。（3）实地查勘和现场测量。这一部分为实习课程的重点，但以往多听取讲解，常是走马观花。因此，首先应提升讲解质量，由于户外讲解环境比较复杂，常会影响实习效果，故须配备讲解器；其次应注重实习过程，要求学生做实习笔记，并将其作为重要的实习成绩评分依据；此外，可适当安排现场测量、解决实际工程问题等环节，增加实践课程的丰富度和难度，如在水文站进行水沙测量操作等。（4）实习报告撰写。除了常规的纸质报告外，可鼓励学生采用照片拍摄、视频制作等方式，多元化展现实习过程及感受。

（二）提高学生的主体参与度

学生主体的参与积极性是实习效果能否得到保障的关键。一方面，可通过增加动手实践环节，并制定学生比较关心的实习内容，提升学生的积极性。例如，由于参加实习的学生均为准毕业生，带领其参观业内重要机构企业，并与领导、校友开展座谈，有助于使其了解用人单位的实际需求。另一方面，须配套完善实习考核机制。建立实习过程评分标准，包括参与程度、提问积极性、实习笔记评价等；在实习报告撰写环节，增设思考题，要求学生将课本知识和实习内容有机结合，考查其实际实习效果。

（三）提升教师的实践教学能力

在实习前，指导教师应认真制定“黄河生产实习”大纲，包括实习目的与任务、实习要求、实习日程安排及实习地点介绍，使学生对实习课程的目的有明确认识；并带领学生提前回顾“河流泥沙动力学”“河床演变学”等课程专业知识，详悉实习大纲附录中的查勘地点，查找有关黄河中下游河床演变、河道整治、中下游水利枢纽的资料。在实习过程中，在各实习点邀请有经验的水利专家进行讲解；同时，指导教师应提升将课堂教学与实习实践相结合的能力，补充讲解课堂上的重点及难点问题。在实习结束后，指导教师应认真审阅实习报告，了解学生针对实习课程的建议，并向学生反馈实习报告中存在的问题。

（四）加强实习基地建设

针对实习经费短缺、实习基地建设投入不足的问题，亟须形成“产教融合、校企共赢”的生产实习新模式。目前关于产教融合模式的探讨已有不少研究［8］，针对本专业实习特点，建议可从以下两方面进行改进：一是结合基地的生产任务开展实习，加强校企联合。例如，在“模型黄河”基地开展生产项目阶段组织实习，这样不仅可以减少基地的人力物力投入，还可使学生更直观地学习如何开展模型试验。二是学校可为各大单位供给人才，加强单位机构与学生的交流，为单位选拔员工奠定基础，实现校企合作共赢。此外，在新时代背景下，应与实习基地加强沟通，拓展云上实习等方式，以应对突发情况的发生。

结语

生产实习的关键在于，以行业发展需求为导向，以专业知识为基础，以实习实践为手段，将课堂所学知识进行深入巩固和应用。武汉大学水电学院港航专业学生在完成主干专业课程学习后，将以黄河中下游为背景开展一次生产实践活动。目的在于通过参观生产实践单位、接触工程实际问题，促进理论与实践的结合，锻炼学生分析、思考、解决实际工程问题的能力。在实习内容选方面，须制定有针对性的课程内容，使学生对黄河治理的过去、现在和将来有较全面的了解，包括近距离接触黄河中下游水库及典型河段，了解治黄历史及黄河水情沙情变化，体验“模型黄河”“原型黄河”及“数字黄河”的差异，把握黄河流域生态保护和高质量发展的重要内涵等。为保证实习效果，本文提出多角度并进的课程改进建议，包括丰富实习教学的组织形式、提高学生的主体参与度、提升教师的实践教学能力和加强实习基地建设四个方面。