基于虚拟教研室建设的水文专业人才培养模式改革

［摘 要］ 以新时代新工科建设为背景，针对水文与水资源工程专业面临的挑战与机遇，提出在新工科背景下，水文与水资源工程专业人才培养模式改革的思路与目标，强调“求同存异、百花齐放”的人才培养理念，适应“三个面向”的新形势以及坚持“三个融合”的有力举措。介绍河海大学如何依托虚拟教研室这一创新教学模式开展教学研讨与交流、共建教学资源平台以及打造一体化教师培训平台等举措，培养具备创新能力、实践能力和国际视野的水文专业人才。

［关键词］ 水文与水资源工程专业；新工科；虚拟教研室；教学改革

［基金项目］ 2023年度水利高等教育教学改革重点课题“水文与水资源工程专业虚拟教研室多维度能力提升探索与实践”（2023SLGJ05）；2023年度江苏省高等教育教改研究重点课题“面向全方位提升水安全保障能力，水文与水资源工程专业人才培养研究与实践”（2023JSJG113）；2023年度教育部产学合作协同育人项目“基于知识图谱的水文专业培养方案优化与核心课程建设研究与实践”（231001282263426）；2023年度江苏高等教育质量保障与评价课题“基于‘双融双全’的水文专业毕业设计质量保障体系研究与实践”（2023-Y03）；2023年度河海大学大禹教学团队“水文与水资源工程专业教学创新团队”

［作者简介］ 鲁程鹏（1984—），男，安徽肥东人，工学博士，河海大学水文水资源学院教授，博士生导师，主要从事水文水资源研究；陈元芳（1963—），男，福建莆田人，工学博士，河海大学水文水资源学院教授，博士生导师（通信作者），主要从事水文水资源研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）10-0072-04 ［收稿日期］ 2023-12-15

引言

在新时代的变革浪潮中，我国的工程教育领域面临挑战与机遇并存。新工科理念的兴起为传统的水文与水资源工程专业（以下简称“水文专业”）带来了深刻的思考与探索。这一变化不仅需要我们审视过去的发展历程，更需要找到适应未来需求的发展方向。水文专业的人才培养与教学模式在这个新的背景下，迫切需要面对全新的挑战与检验。同时，随着信息时代的快速发展，虚拟教研室作为一种创新的教学模式正在成为教育领域的新趋势。它不仅为教育体系带来新的可能性，更为高校提供了强大的技术支持和丰富的教研资源，教育部对虚拟教研室的重视与支持更是加速了相关领域的探索与创新［1］。

在这一背景下，探讨以新工科理念为指导，依托虚拟教研室建设进行专业人才培养模式的转变显得尤为重要。这种转变不仅关乎专业的未来方向，也影响着行业的发展和社会的需求。

一、我国水文与水资源工程专业的发展历程

我国水文与水资源工程专业的历史可以追溯到1915年，当时河海工程专门学校开始开设水文学课程。在20世纪20年代到40年代，中央大学、清华大学等高校也陆续开设了水文学课程。1954年，在华东水利学院开设我国第一个陆地水文本科专业。1982年，水资源规划及利用本科专业开始开设。陆地水文本科专业于1993年更名为水文及水资源利用专业。为了适应时代的发展和社会的需求，1998年教育部调整设立了水文与水资源工程专业。这一调整使得水文学科更加注重专业性和应用性，培养的人才也更加符合社会的需求。水文专业作为我国首个开展工程教育专业认证的水利类专业，截至2022年年底，通过工程教育专业认证的水文专业点达到26个。这些认证高校在水文水资源工程领域具有较高的教学和研究水平，为培养专业人才和推动水资源管理和利用科学发展做出了积极贡献。

河海大学水文专业历史悠久，专业发展得到了国家高度重视，在实验室建设、科研实验、教材出版、国内外培训等方面积累了大量优秀成果。改革开放后，学科建设取得突破，水文频率分析、新安江流域水文模型等原创成果得到国内外同行推崇。20世纪90年代中后期，水问题日益突出，促使水文专业进行大改造。在“水文是水利的尖兵和防汛抗旱的耳目”的思想指导下办学的水文专业，面临着新的挑战。1998年长江流域大洪水后开展水文专业大改造，成功实现专业内涵由一到三转变，本硕博一体化，产学研用深度融合。

总的来说，我国水文与水资源工程专业经历了多个阶段的发展和演变，如今已经形成了较为完善的教育体系和学科体系。虽然仍存在一些问题和挑战，但随着社会的不断发展和需求的不断变化，水文专业也会继续不断进步和发展，为解决水问题和水资源管理提供更多优秀的人才和技术支持。

二、新工科建设对水文专业提出的新挑战

新工科注重立德树人，以应对变化和塑造未来为目标，通过继承与创新、交叉与融合、协调与共享的方式，培养具备多元化和创新精神的卓越工程人才［2］。在这个过程中，工科作为基础，而“新”则代表着对工科进行创新和改造，以适应新的经济发展需求。众多学者认为，新工科代表着一种新的工科形态，即通过为传统工科注入新的理念、专业、结构、模式、体系和技术等元素，形成一种新的、适应新经济发展需要的工科形态［3］。新工科和传统工科之间存在着一种继承和创新的关系。传统工科作为工程教育的基础，长期以来为培养工科人才做出了重要贡献。然而，随着科技的发展和市场的变化，传统工科需要适应新的需求进行转型升级［4］。

新工科的发展给传统工科带来了全新的挑战，同时也对水文专业提出了新的要求。新工科注重创新、提倡新理念和新模式，致力于培养未来多元化、创新型的卓越工程人才［5］。为了适应这一变革，水文学科需要积极应对，更新理念，提高教育质量，培养更具竞争力的工程人才。随着社会的发展和科技的进步，新工科要求水文专业更加注重创新和应对变化的能力。水文学科需要探索适应时代和未来变化的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系。同时，新工科对水文工程人才的培养提出了新的挑战，未来水文工程人才需要具备更广泛的知识和能力，包括创新能力、跨学科合作能力、领导能力等。因此，水文专业需要确定人才培养目标和规模，与全产业链对接，培养具备多元化能力的工程人才。在未来的发展方面，新工科强调继承与创新、交叉与融合、协调与共享。水文专业需要加强与其他学科的交叉和融合，推动学科结构调整和人才培养质量提升，并加强与产业界和科研机构的合作以推动专业的发展及创新。

新工科的出现给传统工科专业带来了挑战，但同时也为其提供了机遇。传统工科专业可以借鉴新工科的理念和要求，加强创新能力培养，注重学科交叉和产学研融合，以适应时代和未来的发展需求。同时，新工科的发展也为传统工科专业提供了合作和共享的机会，共同推动优质教育资源和成果的共建共享，实现互利共赢的发展。随着科技的不断发展，水文专业的研究与应用也将不断拓展和深化。例如，大数据、人工智能等技术的应用使得水文专业能够更好地进行洪水预测、水资源管理等方面的研究和实践，从而提高水旱灾害防御能力和水资源调配水平。在新工科的发展背景下，可以促进水文专业与其他学科的交叉融合。例如，水文专业可以与计算机科学、环境科学、地理信息系统等学科进行合作，共同开展水资源管理、水环境保护等方面的研究和实践，推动相关领域的发展。这种跨学科的合作将为水文专业带来更多的创新和突破。

三、水文专业人才培养模式改革的思路

（一）求同存异、百花齐放

水文专业作为跨越地表水、地下水及两者关系的学科领域，具有其独特的多样性和专业性。为了满足不同背景的专业需求，应以“求同存异、百花齐放”理念为指导，分别针对地表水为主、地下水为主以及地表水—地下水均衡这三大类进行专业化人才的培养。这种分类化的人才培养方案旨在提供更为精准和专业的教育，以满足不同类型水文专业的需求。通过合理设置课程并强调实践教学，培养具备丰富知识和实践经验的学生，使他们具备解决实际问题的能力。改革以尊重并满足各类水文专业的独特性，为学生提供更为多元和个性化的教育体验以及更为丰富和全面的水文专业知识，帮助学生更好地适应未来的职业挑战，培养解决不同类型水文问题的专业人才为目标。这种分类化的人才培养方案也将更好地满足不同水文专业领域的需求，为学生提供更全面和专业化的教育。

（二）适应“三个面向”的新形势

当今工程教育领域的趋势可以归纳为面向教育国际化、面向新工科以及面向工程教育认证，即“三个面向”。教育的国际化影响着教育观念、教育内容、教育方法以及教育资源［6］；新工科的发展给水文专业带来了一系列的新挑战与机遇；工程教育认证要求大学教育必须坚持以学生为中心和产出导向为原则展开，并进行持续改进［7］。在这样的大环境下，应适应“三个面向”的新形势，树立以学生为中心的教育理念，强调以培养目标为导向，注重教育产出和实际成效，坚持全体学生共同达标，以持续改进促进质量不断提升［8］。进一步推动水文专业教育走向国际化、实践导向、质量至上的道路，更好地满足新时代的需求，为学生打开更广阔的职业前景，推动行业内的创新和进步，培养更多有能力解决当代和未来挑战的水文专业人才，从而更好地服务社会和环境。

（三）坚持“三个融合”的有力举措

高等教育现代化实质上是人的现代化［9］。要在高校人才培养中彰显现代化，着力推进产教融合、学科交叉融合和创新创业培养与专业教育相融合。“三个融合”是水文专业教育发展中三个有机联系、不可或缺的改革举措。产教融合通过与相关行业合作，能够更贴切地使水文专业教育与实际职场需求相契合。这一融合形式为学生提供更丰富的实践机会［10］，使其能够更好地应对未来水文行业的挑战。学科交叉融合有助于水文专业学生接触和学习跨学科知识。这种交叉学科的学习能够拓宽学生的视野，使其具备处理复杂水文问题的能力，同时也将激发其对创新的渴望。另外，创新创业培养与专业教育相融合，通过将创新创业理念融入水文专业教学中，培养出更具创造力和解决问题能力的学生。这“三个融合”为水文专业学生提供了更多元化的教育视野，将鼓励学生积极应用理论知识解决实际问题，为未来水文领域的发展提供更多可能性。融合带来的实践经验、交叉学科知识和创新精神将使他们在未来职业中更有竞争力。

四、河海大学水文与水资源专业人才培养的做法

（一）依托教育部虚拟教研室开展教学研讨与交流

河海大学水文专业积极进行虚拟教研室建设。截至目前，虚拟教研室以初始成员为基础，逐步扩大成员单位，吸纳了西部地区高校和中青年教师骨干。目前，共有47家成员单位和165名注册成员，其中中西部高校成员占43.4%，45岁以下青年教师占31.52%。围绕虚拟教研室建设目标，开拓思路，举办了28场次的各类教研活动，吸引了871人次的积极参与。

虚拟教研室在教研活动安排上完全打通学科壁垒，促进不同领域之间的互相学习与合作，丰富了教育教学的资源与经验。为此，教研室设立了四个教研组，分别专注于地表水、地下水、农业水文和专业认证，为成员提供更多专业和领域的交流机会，有助于深入探讨专业建设和人才培养经验，为其他领域提供借鉴。跨学科教研活动邀请其他学科专家举办讲座和报告，分享专业知识和经验，为水文与水资源专业提供新的视角。

（二）共建教学资源平台

河海大学水文专业致力于共建共享教学资源平台。平台聚焦于名师力量，集结了该领域具有显著影响和教学经验的专家。教研室主任和其他教学名师合作，打造了教研共同体，并建立了清晰的教学研究框架和方向。名师发挥引领和协调作用，支持教师的自我发展，为虚拟教研室注入活力。平台不仅提供一流课程示范和教学案例，还分享其他教学资源，为教师提供了宝贵的参考。平台的核心是创新的共建共享机制，建立了协同教研模式和教学资源积分模式，鼓励成员积极参与资源共建，为整个平台不断注入力量。在这种机制下，教学成果得到实践检验和不断完善，推动教学方法更新，强化专业建设水平，提升教师的教学水准，为教育理念和课程内涵改进提供动力。

这一共建资源平台已初步建设虚拟教学资料库，数目达到140项。此外，与智慧树在线教育平台联手，已构建了水文与水资源工程专业和水文预报知识图谱，涵盖246个知识单元和474个知识点，为智慧课程建设和专业人才培养提供了极具指导性的支持。

（三）打造一体化的教师培训平台