“数字中国”战略下智慧水利拔尖创新人才培养的新模式探索
“数字中国”作为驱动国家治理现代化与经济社会高质量发展的顶层战略，其核心要义在于推动数据资源要素的深度融合与数字化技术的全域赋能。水利，作为关乎国计民生的基础性、战略性行业，其数字化转型，即智慧水利建设，已成为“数字中国”宏大叙事中不可或缺的关键篇章。从数字孪生流域的构建到水旱灾害防御“预报、预警、预演、预案”能力的智能提升，从水资源精准调度到水生态智慧监管，以物联网、大数据、人工智能、数字孪生为代表的现代信息技术，正以前所未有的深度与广度渗透并重构着传统水利工程的认知、规划、建设与管理全链条。这场深刻的行业革命，其本质是水利科学与信息科技在系统层面的深度“化学反应”，而非简单的技术工具叠加。它呼唤的人才，是能够洞察水文物理规律与数据智能规律、精通水利工程原理与智能算法模型、善于解决跨领域复杂系统问题的“新工科”复合型精英。
然而，以单一学科纵深发展为特征的传统水利工程教育体系，在面对这种交叉融合、快速迭代的战略需求时，显得力有不逮。培养模式中普遍存在的学科专业藩篱、理论与实践脱节、知识更新滞后等问题，导致人才供给在结构上与智慧水利产业的迫切需求之间存在显著“断层”。因此，站在“数字中国”国家战略的高度，系统审视并重构智慧水利拔尖创新人才的培养范式，不仅是高等教育主动适应科技革命与产业变革的必然选择，更是支撑国家水网建设、保障国家水安全、实现水利现代化长远目标的战略基石。本文旨在剖析现实挑战，提出一种整合性、前瞻性、可操作的人才培养新模式，为相关教育改革提供理论参考与实践指引。
一、传统水利工程教育在智慧化转型中的现实挑战
智慧水利的本质是水利科学与信息科技的深度融合，这要求人才具备跨界融合的“T型”知识结构与系统创新能力。反观现状，人才培养在以下三个维度存在突出脱节。
学科体系与知识需求的脱节。
壁垒森严与交叉不足。传统水利院校专业设置相对固化，水利学科与计算机、人工智能、自动化等学科之间存在清晰的制度与认知壁垒。尽管部分高校已开设“智慧水利”专业方向，但多数仍处于“水利课程+少量编程课”的简单叠加阶段，未能从复杂系统建模、智能算法设计、数据驱动决策等底层逻辑上实现有机融合。知识体系呈现“碎片化”，学生难以构建起支撑数字孪生、智能调度等智慧水利核心业务所需的系统性、一体化的知识图谱。
培养过程与产业实践的脱节。
产教“融而不深”。当前的校企合作大多局限于认知实习、毕业设计等环节，学生接触的多是成熟或局部的技术应用，鲜有机会介入从需求分析、模型研发到系统集成的完整创新链条。水利部在卓越工程师培养中采用的 “三段衔接、工学交融”模式（高校知识更新－项目实践锻炼－单位技术攻关）正是针对此痛点进行的重大改革，其核心是让学员“深度参与数字孪生水利项目建设”。然而，这种深度沉浸式、长周期的培养模式在现有本科及研究生主流教育中尚未普及，导致人才培养与如火如荼的数字孪生水利体系建设一线需求存在间隙。
教学内容与技术前沿的脱节。
迭代滞后与前瞻缺失。以教科书为中心的课程内容更新速度远慢于大数据、AI大模型、数字孪生等技术的演进速度，行业已广泛应用智能传感、机理－数据融合模型进行洪水预报，而课堂讲授可能仍停留在传统水文学方法。这种“知识倒挂”现象，使学生所学与行业所用产生代差，严重削弱了教育对创新的支撑作用。水利部及各地频繁举办“人工智能+水利”高级研修班，恰是面向在职人员“知识更新”的补救措施，这反向印证了学历教育阶段前瞻性内容供给的不足。
二、面向“数字中国”的人才培养新范式的核心理念
人才培养是指通过教育、培训，塑造符合职业需求的专门人才的过程。在快速变化的时代背景下，人才培养的理念正在经历从单一技能传授到综合能力塑造的深刻转变。为摆脱上述困境，必须超越局部改良，进行人才培养范式的系统性重塑。当前，在“数字中国”战略下，智慧水利拔尖创新人才培养新模式的构建应遵循以下核心理念：
价值引领，使命驱动。将“数字中国”“网络强国”“科技自立自强”等国家战略意识深度融入培养全过程，强化学生以智慧化手段服务国家水安全战略的使命感与责任感。跨界融合，通专一体。打破学科专业壁垒，将数字素养作为与数学、力学同等重要的基础能力进行培养，实现信息技术与水利工程知识的有机化合，而非物理混合。终身学习，生态支撑。培养学生适应技术快速迭代的自主学习能力与可持续竞争力，并构建高校、科研机构、龙头企业、政府部门协同共生的育人生态系统。实践驱动，项目赋能。以真实的智慧水利项目和复杂的工程问题为牵引，让学生在“做中学、研中创”，通过全周期、沉浸式的项目实践锤炼解决复杂工程问题的创新能力。
基于此，新模式的培养目标应明确为：造就一批兼具“家国情怀、数字思维、工程智慧、创新精神” 的智慧水利战略型领军人才。他们不仅能够熟练运用现代信息技术解决具体水利问题，更能站在系统高度，参与设计、构建和优化未来的智慧水利体系，引领行业发展方向。
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三、构建以“价值－知识－能力”为内核驱动的培养新范式
遵循面向“数字中国”的人才培养新范式的核心理念，以“家国情怀引领的数字时代治水者”为总体目标，以“价值塑造、知识重构、能力淬炼”为内核，构建智慧水利拔尖创新人才培养新模式。
（一）培养具备数字灵魂与水利精神的战略型工程师
新模式旨在培养的人才，绝非仅掌握新技术的工具主义者。其核心特征在于：一是拥有深厚的“治水兴国”使命感和“忠诚、干净、担当”的水利精神，能将个人才智锚定于国家水安全战略；二是具备敏锐的数字素养与强烈的创新意识，能自觉运用智能化手段破解流域管理复杂难题；三是形成“工程硬实力”与“数字软实力”深度融合的复合型知识结构；四是练就基于真实场景、解决不确定性问题的卓越工程实践与系统创新能力。该模式的核心价值在于：一是战略性，将人才培养紧密锚定国家战略需求；二是融合性，致力于实现水利科学与信息科技的深度化学反应而非物理叠加；三是开放性，通过深度的产教融合，将最鲜活的产业创新现场转化为最重要的育人课堂；四是前瞻性，通过动态更新的知识体系和面向未来的能力锻造，赋予人才持续适应技术变革的内生动力。
（二）构建水利数字人才多维协同培养体系
该体系由三个相互支撑、螺旋上升的维度构成：一是价值与素养维度，厚植家国情怀与数字素养并重的价值根基。要将“数字中国”战略、网络强国思想、科技伦理纳入课程思政，讲述数字孪生三峡、智慧南水北调等国家重大工程背后的创新故事，引导学生树立“以智慧守护江河安澜”的科技报国志向。要开设面向全体水利学生的人工智能、大数据伦理、数字孪生概念等通识必修课，培养其数据思维、算法思维和跨学科协作意识，为后续专业融合打下基础。二是知识与课程维度，打造“水—机—电—智—信”贯通的模块化交叉课程体系。夯实数学、物理、水力学、水文学等传统基础，系统引入机器学习、计算机视觉、物联网技术、云计算与水利大数据，开设“智能水文预报”“水利工程BIM与数字孪生”“智慧灌区调控”“水联网与智能调度”等核心交叉课程，动态开设“AI for Water”、水利大模型应用、量子计算在水文模拟中的前景等短期课程或讲座，以此，彻底打破学科壁垒，设计柔性化的课程模块。三是能力与实践维度，推行“课程项目－科研实战－产业攻坚”全链条项目式教学。将“项目式学习”（PBL）作为能力淬炼的主线，构建递进式实践链条。在低年级的课程项目中设置小规模项目，如利用Python分析水文序列。在中年级的课程项目中，开展需融合多门课程知识的综合项目，如设计一个水库优化调度算法。在高年级的研究项目中，可借鉴卓越工程师培养的“工学交融”理念，与水利部、大型流域机构、领军企业共建长期稳定的实践基地。学生以团队形式“带着课题住进去”，在产业导师与学术导师共同指导下，完成为期数月甚至一学期的真项目攻关，实现“学研、产学研深度融合”。
四、“数字中国”战略下智慧水利拔尖创新人才培养新模式探索
为确保“数字中国”战略下智慧水利拔尖创新人才培养新模式有效落地，必须在组织、师资、评价及协同育人等方面进行深层次改革。
（一）打破壁垒，构建跨学科育人共同体
成立实体或虚拟的 “智慧水利学院”或“未来技术学院”，整合水利、计算机、人工智能、自动化等院系资源，实施独立招生与培养。建立 “政—产—学—研”协同管理委员会，共同制定培养目标、设计课程、遴选项目，将行业最新标准与需求直接导入培养全过程。
（二）打造“学术－产业”双螺旋导师队伍
实施教师数字能力提升计划，鼓励并支持水利专业教师与信息学科教师组建联合教研团队。推广“新工科教师教学发展中心”经验，更新教师知识体系。同时要大规模、制度化引进企业顶尖专家担任“产业教授”或“联聘导师”，并非仅做讲座，而是深度参与课程设计、项目指导、毕业答辩。建立如上海部分高校推行的 “跨界导师组”制度，由校内导师与来自不同技术领域（如模型、算法、传感）的产业导师共同指导一个学生项目组。
（三）建立以创新贡献为导向的多维评价机制
改革学生评价，大幅提高项目成果、实践报告、创新专利等在学业评价中的权重。借鉴天津大学“打破单一评价”的经验，通过竞赛、项目成果、特殊才能等多元渠道识别和选拔拔尖学生。改革教师评价，将参与跨学科课程建设、指导学生取得重要产业应用成果、完成高质量产学研合作等项目，纳入教师绩效考核、职称评聘的核心指标，引导教师投身教育改革。
（四） 构建“政—产—学—研—用”协同育人联盟
“政—产—学—研—用”协同育人联盟是一项系统性工程，政府要提供政策引导与项目支持，行业企业要开放实践场景、数据资源和真实课题，高校与科研机构要聚焦人才培养与基础创新，用户单位要反馈需求与评价，形成需求共提、方案共制、资源共建、成果共享的良性生态。
总之，“数字中国”战略下的智慧水利建设是一场涉及理念、技术、管理的系统性变革，与之相适应的人才培养绝不能是细枝末节的修补，而必须是一场从教育理念、知识体系到培养模式的全局性、深层次重构。本文所提出的以“价值－知识－能力”为内核驱动的培养新模式，正是试图从源头上回应这一时代命题。当然，新模式的全面实施仍面临传统教育惯性的巨大挑战。它需要教育主管部门、高等学校、行业企业乃至全社会凝聚共识，以改革创新的勇气，共同推动组织重构、师资重组、资源重配和评价重塑。唯有如此，我们才能批量培养出能驾驭数字孪生江河、保障国家水网智能运行的新一代战略型水利工程师，为中华民族的永续发展与江河的长期安澜奠定最坚实的人才基石。这不仅是高等工程教育的使命，更是时代赋予这一代水利教育者的历史责任。
【作者：李贵成，韩亚丽 单位：华北水利水电大学公共管理学院 本文系华北水利水电大学2024年校级教育教学研究与改革立项项目《高等水利院校拔尖创新人才培养模式研究》（项目编号：2024XJGXM005）的阶段性成果】
