产教融合背景下智慧水务教育培养模式研究

［摘 要］ 近年来我国智慧水务行业进入快速发展阶段，水务企业对于专业化、数字化人才的需求也愈发强烈。高校作为水务人才的培养基地，其培养模式与企业需求之间还存在衔接错位等问题。现基于智慧水务研究教育现状，结合传统培养模式及课程体系进行分析，提出符合时代发展的人才培养模式，使学生与企业之间能够有效对接。同时，充分协调企业与高校之间的关系，构建互利共赢的学习大平台，以期对产教融合背景下我国各高校对于人才培养模式的优化有所启示。

［关键词］ 智慧水务；产教融合；衔接错位；人才培养

［基金项目］ 2022年度教育部产学合作协同育人项目“市政环境学科实践创新能力‘产赛教融合’培养体系研究”（22097103304755）；2021年度黑龙江省高等教育教学改革项目“环境工程一流专业虚拟仿真实践教学体系建设研究”（SJGY20210287）；2023年度哈尔滨工业大学研究生教学改革项目“专业学位研究生人才培养改革专项”（ZYMS0006）

［作者简介］ 郭 亮（1977—），男，黑龙江哈尔滨人，工学博士，哈尔滨工业大学环境学院实验中心党支部书记，副主任，主要从事环境大数据分析研究；刘冬梅（1973—），女，江苏靖江人，工学博士，哈尔滨工业大学环境学院教授，主要从事环境污染控制理论和技术研究；郭婉茜（1980—），女，黑龙江哈尔滨人，博士，哈尔滨工业大学环境学院教授（通信作者），主要从事污水处理资源化与能源化、数字生态环境研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）41-0005-04 ［收稿日期］ 2023-11-08

水务行业在国民经济中有着举足轻重的地位，是实现社会进步与经济发展的重要保障［1］。近年来，为应对我国水务行业对精细化管理需求的提高，政府相关管理部门愈加倾向于将智能技术整合应用至水务行业中，由此衍生出了智慧水务的概念［2］。智慧水务具体是指利用新一代信息技术来实时感知水务运行状况，充分挖掘数据价值，实现水务系统的控制智能化、数据资源化、管理精细化和决策智慧化［3］。

在国家政策的扶持下，智慧水务行业正高速发展，对专业型、应用型人才的需求量也持续攀升。然而，传统人才培养模式的局限性遏制了相应人才培养。如何对现有培养模式进行改革，已成为人们关注的热点。本文围绕智慧水务研究教育现状，结合传统培养模式及课程体系进行分析，对我国高校人才培养模式的改革进行讨论及探究，以期有针对性地培养新时代人才，推动智慧水务行业高质量发展。

一、智慧水务研究教育现状分析

在中国知网（CNKI）学术期刊中文数据库中以“智慧水务”为关键词检索自2012年以来近10年的文献资料，共可检索到有效中文文献548篇。而后基于可视化分析，围绕文献数量、研究内容、来源机构三个方面进行讨论，阐述当前智慧水务研究教育现状。

（一）智慧水务相关科研文献与日俱增，但总量仍位于较低水平

智慧水务研究经历了三个发展阶段，即发展初期阶段（2012—2013年）、稳步增长阶段（2013—2021年）、相对回落阶段（2021—2022年）。2012—2013年为智慧水务概念提出初期，此时已发表少量相关研究论文。2013—2021年，智慧水务相关发文数量稳步增长。直至2021年，随着“智慧地球”“智慧城市”等概念兴起，发文量达到峰值（104篇），但总量仍低于其他领域。在2022年，发文量略有回落（98篇），这可能是因为智慧水务的研究与发展受限于当下技术、资源与设备条件［4］。

（二）智慧水务相关研究内容丰富，但尚未形成完整体系

本文基于VOSviewer对检索到的文献进行关键词聚类分析，节点越大表明关键词词频越高，即是研究热点；关键词位置越居中，表明其重要性越强。智慧水务涉及多学科领域知识，其中物联网、云计算、信息化等是该领域目前的热点，如图1所示。此外，部分关键词仍处于游离状态，所聚成的关键词类别错综复杂、相互交叉，表明现有智慧水务的研究尚未形成完整体系。

（三）高校对于智慧水务教育关注力度不足，科研产出相对较少

根据调查文献来源机构可得，智慧水务文献发表机构主要集中于研究院、集团公司，其中以中国水利水电科学研究院发文最多（16篇）；在高校方面，仅有清华大学、重庆大学等部分高校产出智慧水务相关论文。由此可得，高校对智慧水务的研究关注度远低于企业。造成该现象的原因可分为以下两点：（1）智慧水务更加偏向于应用，相较于高校，给企业带来的经济效益更为可观；（2）高校教学远离实际水务管理第一战线，对智慧水务系统平台运维还缺乏深入的认识和了解。

二、传统培养模式及课程体系分析

（一）人才缺口及高校的时代使命

智慧水务行业对人才能力的要求较高，需要相关人员掌握多学科知识，因此现阶段人才缺口已成为阻碍智慧水务领域发展的突出问题。为填补智慧水务领域人才缺口，需全面贯彻教育、科技、人才“三位一体”战略部署统筹安排。以教育为基础、人才为主体、科技为动力，三者相互促进、协同发展。高校集教育、科技、人才于一体，既是教育的承载者，又是科技创新的高地和人才培养的平台［5］。因此高校在教育的基础上，应以科技为引导，培养出适应新时代的专业型、应用型高层次人才，以推动智慧水务等新兴行业的蓬勃发展。

（二）传统课程体系分析

传统课程体系主要存在以下两点问题：（1）教育理念与课程内容陈旧；（2）课程结构与培养目标不符。传统的教育理念以教师为中心，学生处于被动的地位，从而限制了学生的学习主动性。从课程开设的内容来看，目前国内高校并没有开设直接面向智慧水务的课程，而与之相关的课程都是独立分散的板块，尚未形成一个完整的体系。此外现有课程知识偏难偏旧，课程体系缺乏在线检测、人工智能、应用管理等内容，导致学生无法深入掌握理论基础知识，构建成体系知识框架。

以哈尔滨工业大学环境工程专业为例，培养要求是掌握工科基础知识与专业理论知识，具备分析与解决复杂环境工程问题的能力。其课程分为通识教育课程、专业教育课程与个性化发展课程。在培养过程中，学生第一学年围绕通识教育课程开展学习；第二学年则加入了部分专业基础及选修课程；第三学年重点开展了专业核心课程的学习，伴随着专业选修与创新创业等素质内容的培养；第四学年侧重于设计、实习与能力的拓展。传统的工科教学基本上都是沿用这样一个课程体系来培养学生。但从结果上看，这种课程体系的教学效果并不理想，跨学科与选修内容占比低，学生可选择性少。所培养出的学生缺乏实践经验，学科交叉能力弱，无法满足就业要求。

（三）传统培养模式与企业需求的衔接错位

本文以环境工程专业核心课程“水污染控制工程”为例，对相应能力的培养情况进行分析。学生通过该课程的学习形成了环境与可持续发展和工程与社会伦理思维理念，并掌握了水环境污染预防与控制的基本理论和知识，初步具备设计方案、分析问题等能力。但是，该课程在职业模范意识、项目管理能力、研究与终身学习的培养效果不佳。值得注意的是该课程还忽略了使用现代工具、沟通和团队合作能力的培养，导致学生能力上的欠缺。

面向智慧水务员工岗位需求进行调研可得，供排水、排水、供水三种类型的单位最紧缺的均为技术开发人员，其次是基层维护人员，而中层管理人员缺口较小。另外，针对应聘者能力缺陷情况进行调研，有75%的水务单位认为实践经验、数字化技术和具体业务场景的应用经验不足是目前最为缺乏的能力。此外，有11%的水务单位认为综合能力较差、知识结构单一是最缺乏的能力，有9%的水务单位认为知识结构陈旧、与主流技术差距较大是最缺乏的能力［6］。

纵观各大企业、设计院等单位的招聘要求，传统课程体系下培养出来的学生尚未达到预期。调研整理全网各大招聘信息，得到智慧水务领域人才需求能力信息，以最具代表性的技术工程师和总工程师为例，不管是智慧水务技术工程师还是总工程师都需要具备扎实的工程知识、出色的设计或开发解决方案、使用现代工具的能力，以及优秀的职业模范、工程与社会伦理道德和环境可持续发展思想。此外，还需要具备一定的沟通与团队合作能力及终身学习与研究的热情。

对比课程能力培养情况与岗位能力需求可得，课程培养内容落后于行业岗位需求，培养模式明显与企业之间存在衔接错位的问题。技术工程师和总工程师必须能熟练使用现代工具，同时还要具备沟通与团队合作的能力，但相关课程恰好缺失了对这些能力的培养。不仅如此，对于其他能力的培养深度也没有达到企业的要求。综合整个环境工程培养模式与课程体系来看，对这些能力有所培养与提升的课程要么还处于缺失状态，要么尚未走向成熟，无法弥补该课程对能力培养存在的缺陷。

三、新时代人才培养模式的提出

（一）教育资源个性化供给

教育资源是人才培养的基础，包括教材、文献及竞赛等多种内容。每名学生都有其独特的学习方式、擅长领域与未来目标，将教育资源个性化地供给相应学生，有助于学生精准应用符合自身发展的资源，提高学习效率。然而，教师无法利用有限的精力完成教育资源的个性化供给。针对此类问题，可采用算法构建个体学生用户画像实现教育资源的个性化供给。张明丽等［7］采用聚类分析及关联分析的方法将学生分为不同群体，然后将标签下的内容推送给相应群体，从而实现教育资源的个性化供给。

（二）课程体系改革与教学方式优化

课程体系的改革主要围绕教学内容及课程结构两大方面开展。应加强多领域学科交叉，同时摒弃陈旧的教学内容，将当下最新的科研成果、未来发展领域、行业动态等纳入教学。除了教学内容上的改进之外，还需要提高通识课程及选修课程的比重，增设现代工具教育课程及实践课程以解决传统课程体系带来的弊端。学生可以根据自身发展选择所需课程，并通过独立设计、完成实验的方式，提高动手实践及独立思考的能力。

从教学方式来看，以教师为核心的授课方式应该改进为以学生为核心的授课方式。课堂上应该为学生提供充足的小组讨论与合作机会，让学生在讨论的过程中锻炼自身沟通与合作能力。普适性的教学方式也应该逐渐被个性化教学方式代替，不同学生个体应该有适合其自身的培养模式。

（三）考核评价体系的完善

考核方式多元化，评价体系注重过程考核与最终成果考核的深度融合。为改善“一考定胜负”的现状，应该提高平时分数占比，加大过程考核力度。过程考核中以专业知识学习为基本框架，融入学生平时表现状态，包括上课积极性、小组讨论情况、课堂汇报效果等。最终成果考核在书面成绩的基础上还应该加入实践报告、竞赛情况等创新创业内容。多元化的考核方式可以促进学生的学习积极性，锻炼他们的创新思维和逻辑表达能力，使其不再拘泥于书本，由被迫的“要我学”变为主动的“我要学”。

（四）坚持教育、科技、人才“三位一体”战略部署

教育、科技、人才“三位一体”战略部署对建设教育强国，推动高质量发展具有重要意义，而产教融合是促进战略发展的有力措施。通过教育可以培养出高层次研究型人才，从而助力科技进步。以人才为教育的目标与成果，科技为教育的动力，二者共同反哺与重塑教育模式，深化教育改革。教育、科技、人才三者形成一个有机的链条，共同指引我国现代化建设，有效解决社会实际问题。

深化产教融合，推进校企合作，构建协同育人机制是有效促进“三位一体”战略部署，克服高校与企业衔接错位问题的关键。在产教融合的背景下，各高校应该充分利用自身资源与企业达成合作，结合新一代信息技术搭建开放、共享的企业—高校学习大平台。高校为学生打下扎实的理论基础，企业提供实习机会供学生深入了解行业现状。教育端与企业端的有机衔接不仅促进学生于实践中深度理解知识，还可以加强学生与行业人员的沟通，有助于视野的开拓。高校成功培养出符合时代的新工科人才，企业也招收到创新型应用人才，两者相辅相成、互利共赢。

“三位一体”导向下的人才培养模式注重学生自主学习与实践能力培养，并可借助评价结果实时调整教学资源和方法。产教融合与校企合作是新工科人才培养的关键，众多高校实行“引企入教，协同育人”的原则，在智慧水务教育中实践改革，成效显著。

结语

本文分析了智慧水务研究教育现状，结合课程能力培养与企业人才能力需求，论述了传统培养模式与企业需求之间衔接错位的问题，并从资源配置、教学方式、评价体系、“三位一体”战略部署四个方面提出了应对措施。在产教融合背景下，通过加强学科交叉，建立以学生为中心的自适应式成长体系，搭建校企合作学习大平台，培养学生实践能力与自主创新思维，有利于学生适应新时代、新工科人才需求，更好地衔接企业与高校，服务高质量发展。

参考文献

［1］张金松，李旭，张炜博，等.智慧水务视角下水务数字化转型的挑战与实践［J］.给水排水，2021，57（6）：1-8.

［2］LI J， YANG X， SITZENFREI R. Rethinking the framework of smart water system： a review［J］. Water，2020，12（2）：412.

［3］任海静，马一祎.我国智慧水务的发展现状及前景［J］.建设科技，2021（6）：60-63+67.

［4］蒋嘉玮.智慧水务视角下水务数字化转型的挑战与实践［J］.工程技术研究，2022，7（8）：39-41.

［5］周坚，杨勇平.坚持教育、科技、人才“三位一体”为高质量发展贡献高校力量［J］.中国高等教育，2023（1）：4-7.

［6］中国城镇供水排水协会.城镇水务行业智慧水务调研分析报告（2020年）［M］.北京：中国环境出版社，2021：126.

［7］张明丽，丁月华.基于大数据画像的个性化创新创业教育模式［J］.高等工程教育研究，2023（2）：183-189.

Research on the Cultivation Model of Smart Water Education under the Background of Integration of Production and Education

GUO Liang， ZHAO Ying， LIU Dong-mei， GUO Wan-qian

（School of Environment， Harbin Institute of Technology， Harbin， Heilongjiang 150001， China）

Abstract： In recent years， China’s smart water industry has entered a rapid development stage， and the demand for professional and digital talents from water enterprises also increases strongly. As a training base for water talents， universities still have problems such as articulation dislocation between their training models and the needs of enterprises. Now， based on the current status of smart water research and education， combined with the analysis of traditional training model and curriculum system， this paper puts forward the talent traing model in line with the development of the times， so that students can effectively connect with enterprises. At the same time， it fully coordinates the relationship between enterprises and universities， and builds a mutually beneficial and win-win learning platform， to inspire various universities in China for the optimization of talent cultivation models under the background of integration of production and education.

Key words： smart water; integration of production and education; articulation dislocation; talent cultivation