【摘要】在“数字中国”战略背景下，智慧水利拔尖创新人才的培养已成为行业共识，目前已形成一些经过实践检验的新模式。这些模式的核心是 “跨界融合”与“工学交融” ，旨在将水利专业知识与新一代信息技术深度结合。

数字中国是推进国家治理体系和治理能力现代化、实现经济社会高质量发展的顶层设计，数字中国的要义在于推动数据资源要素深度融合、数字化技术全面赋能。其中，水利是关系到国计民生的基础性、战略性行业，水利的数字化转型，即智慧水利建设，已成为数字中国宏大叙事中不可缺少的重要篇章。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和广度渗透并重构着传统水利工程的认知、规划、建设、管理全链条。这场深刻的行业革命，本质上是水利科学与信息科技在系统层面的深度“化学反应”，而不仅仅是简单的技术工具叠加。对此，它呼唤的人才应是能洞察水文物理规律和数据智能规律、熟悉水利工程原理和智能算法模型、能解决跨领域复杂系统问题的新工科复合型精英。然而，面对交叉融合、快速迭代的战略需求时，以单一学科纵深发展为特征的传统水利工程教育体系显得力不从心。这一培养模式普遍存在学科专业壁垒、理论与实践脱节、知识更新滞后等问题，造成人才供给的结构同智慧水利产业急切需求之间存在明显断层。因此，从数字中国的国家战略出发，对智慧水利拔尖创新人才的培养范式进行系统审视并重新构建，既是高等教育主动适应科技革命和产业变革的必然要求，又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。本文意在剖析现实挑战，提出一种整合性、前瞻性、可操作的人才培养新模式，为相关的教育改革提供理论参考和实践指导。

一、传统水利工程教育在智慧化转型中的现实挑战

智慧水利是水利科学和信息科技的深度融合，这就需要人才具有跨界融合的“T型”知识结构和系统创新的能力。反观目前的人才培养，其在三个方面存在着严重脱节。

一是学科体系同知识需求脱节。壁垒森严，交叉不足。传统水利院校专业设置较为固化，水利学科与计算机、人工智能、自动化等学科之间存在着明显的制度和认知上的隔阂。尽管部分高校已经开设了“智慧水利”这一专业方向，但是大部分仍然处在简单的叠加阶段，即“水利课程+少量编程课”，并没有从底层逻辑上实现有机融合。其中，知识体系是碎片化的，学生难以形成支撑数字孪生、智能调度等智慧水利核心业务所需系统性、一体化的知识图谱。

二是培养过程和产业实践相脱离。产教融合不够深入。目前，校企合作多停留在认知实习、毕业设计等环节，学生接触到的大多数为成熟或者局部的技术应用，鲜少有机会参与到需求分析、模型研发、系统集成等全过程的创新链条。水利部在卓越工程师培养中所采用的三段衔接、工学交融的模式(高校知识更新、项目实践锻炼、单位技术攻关)，便是对这一问题所进行的重大改革，其核心是促使学员深度参与到数字孪生水利项目建设当中。但是，深度沉浸式、长周期的培养模式在现有的本科、研究生主流教育中仍未能普及，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现实差距。

第三是教学内容和技术前沿脱节。迭代滞后、前瞻性缺失。教科书为课程内容的载体，教科书内容的更新难以媲美大数据、AI大模型、数字孪生等技术的更新迭代。行业中已普遍采用智能传感、机理-数据融合模型进行洪水预报，但课堂讲授可能依旧固守传统的水文学办法。由此产生的“知识倒挂”现象，造成学生所学与行业所用之间产生代差，大大削弱了教育对于创新的支撑作用。水利部以及各地频繁举办人工智能+水利高级研修班，正属于在职人员“知识更新”的补救措施，这从反面印证了学历教育阶段前瞻性内容供给的缺失。

二、面向“数字中国”的人才培养新范式的核心理念

人才培养是通过教育、培训，把人培养成为符合职业需要的专门人才。在快速变化的时代大背景之下，人才培养的理念正发生着由单一技能传授向综合能力培养的重大转变。为解决上述困境，需突破局部改良的桎梏，对人才培养范式实施整体更新。在数字中国的战略之下，智慧水利拔尖创新人才新模式的构建应该坚持如下理念：

价值引领、使命驱动。将“数字中国”、“网络强国”、“科技自立自强”等国家战略意识融入培养全过程，强化学生用智慧化手段服务国家水安全战略的使命感和责任感。

跨界融合，通专一体。打破学科专业壁垒，把数字素养作为数学、力学同等重要的基础能力来培养，实现信息技术和水利工程知识的有机化合，而不是物理混合。

终身学习，生态支撑。培养学生应对技术快速迭代的自主学习能力与可持续竞争力，打造高校、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。用真实的智慧水利项目和复杂的工程问题来引导，使学生在做中学、在研中创，经过全周期、沉浸式的项目实践锤炼出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是：培养一批具有家国情怀、数字思维、工程智慧、创新精神的智慧水利战略型领军人才。其既可熟练使用现代信息技术解决具体的水利问题，又可站在系统的高度参与设计、建立和改进未来智慧水利体系，引领行业的发展方向。

三、构建“价值-知识-能力”内核驱动的“三维一体”培养新范式

以培养面向“数字中国”的高素质人才为核心理念，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，构建三维一体的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

新模式所要培养的人才，不是只会使用新技术的工具主义者。其主要特征在于：一是具有深厚的“治水兴国”使命感和“忠诚、干净、担当”的水利精神，能将个人的才智锁定在国家水安全战略上;二是具有敏锐的数字素养和强烈的创新意识，能自觉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相融合的复合型知识结构;四是基于真实场景，解决不确定性问题的卓越工程实践和系统创新能力。该模式的核心价值有四个：一是战略性，把人才培养牢牢锁定在国家战略需求上;二是融合性，努力使水利科学与信息科技发生深度的化学反应，而不是简单的物理叠加;三是开放性，依靠深度的产教融合，把最鲜活的产业创新现场变成最重要的育人课堂;四是前瞻性，依靠动态更新的知识体系和面向未来的能力培养，赋予人才持续适应技术变革的内生动力。

(二)设计“三维一体”的培养体系架构

该体系由三个互相支撑、螺旋上升的维度组成。一是价值与素养维度，厚植厚植家国情怀和数字素养的价值根基。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、数字孪生等通识必修课，培养学生的数据思维、算法思维、跨学科协作意识，为日后的专业融合打好基础。二是知识与课程维度，创建“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，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，从而彻底打破学科壁垒，设计出灵活的课程模块。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。把项目式学习(PBL)作为能力淬炼的主线，形成递进式的实践链条。在低年级的课程项目中设置小规模项目，例如用Python分析水文序列。中年级的课程项目中要开展融合多门课程知识的综合项目，例如设计一个水库的调度算法。高年级项目中可以学习卓越工程师培养工学交融的“工学结合”的方式，与水利部、大型流域机构、领军企业建立长期稳定的实践基地。学生以团队的形式，带着课题住进去，在产业导师和学术导师共同的指导下，完成数月甚至一学期的真项目攻关，实现学研、产研深度融合。

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

为保证“数字中国”战略下智慧水利拔尖创新人才培养新模式的有效落实，必须在组织、师资、评价、协同育人等各方面进行深层次改革。

(一)打破壁垒，构建跨学科育人共同体

成立实体或者虚拟的智慧水利学院或者未来技术学院，整合水利、计算机、人工智能、自动化等院系资源，独立招生、独立培养。创建政产学研协同管理委员会，共同确定培养目标、设计课程、挑选项目，把行业最新的标准和需求直接带入培养全过程。

(二)打造“学术-产业”双螺旋导师队伍

开展教师数字能力提升工程，支持水利类专业教师和信息类学科教师组成联合教研组。推广“新工科教师教学发展中心”的经验，更新教师知识体系。同时，大规模、制度化地引进企业顶尖专家担任产业教授或者联聘导师，不仅仅在课堂上进行讲座，而且要深度参与到课程设计、项目指导、毕业答辩中。创建上海一些高校实行的跨界导师组制度，由校内导师和来自不同技术领域(模型、算法、传感器)的产业导师一起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，大幅增加项目成果、实践报告、创新专利等在学业评价中的比重。借鉴天津大学打破单一评价的做法，通过竞赛、项目成果、特殊才能等多方面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，作为教师绩效考核、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”五位一体的协同育人联盟

“政-产-学-研-用”五位一体的协同育人联盟属于系统性工程，政府需要给予政策上的引导以及项目上的支持，行业企业应当开放实践场景、数据资源以及真实的课题，高校与科研机构应聚焦于人才培养以及基础创新，用户单位需反馈需求和评价，从而形成需求共提、方案共制、资源共建、成果共享的良性生态。

因此，在“数字中国”战略的背景下开展智慧水利建设，是一场牵涉理念、技术、管理三方面全方位的变革。与之相适应的人才培养，不能是细枝末节的修补，而应是一场从教育理念、知识体系到培养模式的全局性、深层次的重构。本文所提出以价值、知识、能力为内核的“三维一体”培养新模式，试图从源头上回答这个时代的问题。可以预见的是，新模式的全面推行必然会遭遇传统教育惯性带来的巨大阻力。对此，需要教育主管部门、高等学校、行业企业、全社会凝聚共识，用改革创新的勇气，推动组织重构、师资重组、资源重配、评价重塑。唯有如此，才能批量培养出能够驾驭数字孪生江河、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、江河的长治久安打下最坚实的人才基础。这既是高等工程教育所担负的使命，也是时代赋予这一代水利教育者的一份历史责任。

【作者：卢江阳，华北水利水电大学公共管理学院;李聪，华北水利水电大学2023级管理科学与工程专业博士研究生，本文是华北水利水电大学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】