信息化賦能的水利水電工程職業本科人才培養質量智能評價體系構建研究

在全球數字經濟與新型基礎設施建設加速推進的背景下，水利行業數字化轉型對人才能力結構提出了新要求。2021年水利部發布的《關于大力推進智慧水利建設的指導意見》明確指出，亟須培養掌握智能建造、數字運維等新技術的復合型人才。當前職業本科教育評價體系存在評價維度單一、產教數據割裂、動態監測缺失等突出問題，難以適應智慧水利發展需求。現有研究在評價模型構建方面取得一定進展，但在虛實場景融合、職業能力追溯等方面仍存在理論空白。本研究立足水利工程教育特性，融合現代信息技術重構人才培養質量評價范式。研究通過系統解構職業能力要素與技術實現路徑，為職業教育評價改革提供可操作的解決方案。

一、信息化賦能水利水電工程職業本科教育的理論基礎

在信息化賦能背景下，水利水電工程職業本科教育的質量評價體系構建需遵循能力導向、產教融合與動態反饋的閉環邏輯。其理論框架突破傳統學科評價范式，建立“目標一過程一結果”三維模型，通過DACUM（課程開發分析方法）整合行業專家智慧，形成崗位能力圖譜與課程體系的映射關系，確保評價指標與職業需求精準適配。針對水利人才培養特性，構建“工程認證 + 行業認證”雙標體系，依托“BIM+GIS”數字化教學場景與“校內實訓一虛擬仿真一工程現場”三級實踐平臺，將數字孿生技術深度融入教學全流程，形成虛實融合的工程能力培育模式。技術實現層面，構建“數據采集一模型構建一決策支持”智能化路徑：基于物聯網與區塊鏈技術實現教學行為數據的可信采集與存證；運用混合神經網絡模型解析學習軌跡，結合知識圖譜技術動態優化診斷策略；通過遷移學習算法構建個性化預警機制，實現教學干預的精準化與時效性

二、現行人才培養質量評價體系的困境與突破路徑

（一）傳統評價體系的局限性分析

現行水利水電工程職業本科人才培養質量評價體系面臨的核心矛盾在于評價模式的靜態化與職業能力動態發展需求之間的脫節。傳統評價多聚焦于特定時間節點的標準化考核，例如期末考試或畢業設計答辯，此類方式雖能反映學生階段性學習成果，但難以捕捉學生在工程實踐中持續演變的技能提升軌跡。以某高職院校水利工程專業為例，其畢業設計評價僅關注圖紙規范性與計算準確性，卻忽視學生在后續項目實習中展現的現場問題解決能力，導致評價結果與職業成長曲線存在顯著偏差。

定量化指標主導的評價框架進一步加劇了隱性素養測量的缺失。現有體系過度依賴學分績點、資格證書數量等顯性數據，而對工程倫理、團隊協作意識、技術創新思維等難以量化的核心職業素養缺乏有效的評估手段。例如，部分學生雖在施工技術課程中取得高分，但實際參與水利項目時因溝通能力不足導致施工方案執行受阻。此類案例暴露出現有評價維度的局限性。

校企協同評價機制的實施困境則源于數據壁壘與標準差異。學校評價體系多依據理論課程成績與校內實訓表現，而企業更關注工程實踐中的應變能力與職業穩定性，雙方數據系統互不兼容導致評價信息碎片化。某區域水利集團反饋，其接收的畢業生需額外進行3一6個月崗位適應培訓，根源在于院校考核標準與企業用人需求存在結構性錯位。

（二）信息化賦能的改革方向

構建“過程一結果一發展”三維評價模型可有效彌合傳統評價的時空局限性。通過集成物聯網感知設備與學習行為分析系統，實時采集學生在虛擬仿真實驗、工程案例分析等多元場景中的操作軌跡與決策過程，形成動態能力畫像。例如，某應用技術大學在水利施工管理課程中部署智能評價平臺，完整記錄學生從方案設計、成本核算到風險預判的全流程行為數據，實現從知識掌握到應用能力的多維度評估。

數字孿生技術的引入為工程實踐能力評價提供了虛實融合的新路徑。基于BIM模型構建的三維虛擬水電站場景，可模擬不同水文條件下的設備運行狀態與應急響應情境。學生在虛擬環境中進行的閘門調度決策、滲流控制方案制定等操作，其技術合理性、處置時效性等關鍵指標均可被量化分析。此類評價方式既規避了真實工程實訓的安全風險，又[3]突破了傳統筆試對復雜工程問題還原度的限制

三、智能評價體系的核心架構與技術實現

（一）體系設計原則與邏輯框架

1.產教數據融合驅動的評價生態構建

產教數據融合驅動的評價生態構建需以行業需求為錨點，建立覆蓋教學全周期的數據互通機制。具體實施中，可依托水利部《智慧水利建設技術導則》提出的數據標準，在黃河水利職業技術學院等試點院校部署校企數據中臺，整合實訓基地傳感器采集的施工操作數據、企業項目管理平臺中的崗位能力數據及教育管理系統的學業數據。例如，在水利工程施工課程中，通過物聯網設備實時獲取學生操作挖掘機、混凝土振搗器等設備的動作參數，與企業提供的標準施工參數庫進行比對，形成操作規范性動態評價報告。此類數據融合需建立統一的數據標簽體系，明確“工程識圖精度”“施工流程合規性”等26項核心指標的計算規則，確保不同來源數據的可比性與可集成性。

2.基于OBE理念的逆向評價鏈條設計

基于OBE理念（成果導向教育）的逆向評價鏈條設計需從水利水電行業崗位能力需求出發，倒推培養目標與評價標準。具體操作分為三個階段：首先，依據《水利水電工程師職業標準》梳理出防洪工程設計、智能監測系統運維等12項核心能力；其次，通過德爾菲法組織行業專家對能力項進行權重分配，形成差異化評價標準；最后，構建“任務完成度一過程規范性一創新性應用”三級評價模型。以中國電建集團中南勘測設計研究院的BIM工程師培養為例，其評價體系從項目成果交付要求出發，逆向設定建模規范性、協同設計能力等評價維度，通過數字孿生平臺自動檢測模型構件完整度與碰撞率，實現培養目標與崗位需求精準對接。

3.多主體協同參與的分布式評價網絡

多主體協同參與的分布式評價網絡建設需要解決數據權限歸屬與評價標準統一化問題。建議采用聯盟鏈技術搭建去中心化評價平臺，設置院校、企業、行業協會三類節點，通過智能合約規范數據調用權限。例如，在長江水利委員會主導的“智慧水利人才庫”建設中，武漢大學水利水電學院與企業共建評價節點，學生的實訓數據經哈希加密后上鏈存儲，企業可通過授權調取學生在虛擬仿真項目中完成的閘門調度方案作為招聘評估依據。該架構下，各參與主體保持數據主權的同時，通過共識機制實現評價標準的動態校準，如根據南水北調工程最新技術要求自動更新滲流控制能力評價指標。

（二）多維度評價指標體系構建

1.專業能力層：BIM應用、智能監測等數字化技能圖譜

專業能力層的構建需聚焦水利水電行業數字化轉型需求，建立可量化的數字化技能圖譜。以BIM技術應用能力評價為例，可依據《建筑信息模型應用統一標準》設定建模精度、參數化設計、碰撞檢測等核心指標，通過AutodeskRevit等專業軟件的操作日志分析學生模型構建效率與規范性。黃河水利職業技術學院在水利工程施工課程中引入BIM評價模塊，系統自動檢測學生建立的土石壩模型中邊坡坡度、防滲體厚度等關鍵參數與設計規范的偏差值，結合水利工程制圖規范GB/T50106-2010進行分級評定。智能監測能力評價則依托物聯網實驗平臺，通過在仿真大壩中部署滲壓計、位移計等傳感器，實時記錄學生對監測數據的處理流程，如數據異常識別時效性、預警閾值設置合理性等關鍵指標，參照三峽集團智能監測崗位能力清單制定評價細則。

2.職業素養層：工程倫理、團隊協作等軟性能力量化

職業素養層的量化需突破傳統定性評價的局限，建立基于行為數據的軟性能力觀測體系。工程倫理評價可結合水利工程案例庫設計情境模擬測試，例如在南水北調東線工程虛擬場景中設置征地補償、生態保護等倫理決策點，通過自然語言處理技術分析學生的決策邏輯是否符合SL709-2015《水利水電工程移民安置驗收規程》的要求。團隊協作能力評價則依托協同設計平臺數據，提取學生在水利項目組中的任務響應速度、文檔共享頻率、沖突解決效率等行為特征數據。中國電建集團華東勘測設計研究院在數字孿生協同設計項目中，通過Git版本控制系統（開源的分布式版本控制系統）記錄設計方案的修改軌跡，結合團隊溝通記錄的情感分析結果，構建協作效能指數模型，實現從過程到結果的全方位評估。

3.發展潛力層：技術遷移能力與創新思維的預測模型

發展潛力層的預測模型的構建需融合教育數據挖掘與行業趨勢分析。技術遷移能力評價可建立水利工程典型技術應用場景庫，例如將混凝土溫控技術從大壩工程遷移至地下洞室施工的案例，通過機器學習算法分析學生在跨場景技術方案優化中的邏輯連貫性與創新性。華北水利水電大學在創新能力預測模型中引入專利文本分析技術，對學生在水利科技創新競賽中提出的新型消能工設計方案進行技術新穎度、可行性等維度評估，結合行業專家評審意見構建多維特征向量。該模型通過持續追蹤學生參與的重大水利科研項目經歷，例如參與珠江三角洲水資源配置工程關鍵技術研究的過程數據，動態修正其創新潛力預測值，形成兼具行業適應性與前瞻性的人才發展評估體系。

（三）智能算法的技術實現路徑

1.基于知識圖譜的個性化能力診斷模型

基于知識圖譜的個性化能力診斷模型需以水利水電工程知識體系為核心構建領域本體庫。具體實施中，可依托《水利水電工程技術標準體系》構建包含水工結構、施工技術、智能監測等八大主題的知識圖譜，通過Neo4j圖數據庫實現知識點關聯關系可視化。例如，華北水利水電大學在混凝土溫控技術教學中，將溫度應力計算、冷卻水管布置等知識點與工程案例關聯，通過分析學生在虛擬大壩澆筑仿真中的操作路徑，結合知識圖譜檢測其在技術原理掌握中的缺陷。系統通過解析學生提交的施工方案文本，利用BERT模型提取關鍵決策點，與知識庫中的規范條文進行匹配度分析，自動生成包含薄弱知識點定位的個性化診斷報告。

2.模糊綜合評價與灰色關聯分析的耦合應用

模糊綜合評價與灰色關聯分析的耦合應用需解決職業能力評價中的不確定性與動態性問題。針對水利工程中的軟性能力評價，建立包含語言型、區間型指標的混合數據集，通過模糊數學理論構建隸屬度函數量化工程倫理決策等非結構化數據。以黃河水利職業技術學院團隊協作評價為例，采用灰色關聯分析法計算學生溝通記錄、任務分配合理性等行為序列與理想團隊模式的關聯度，結合模糊綜合評價模型輸出協作效能指數。在水利工程安全風險評估課程中，通過設置滲流控制、邊坡穩定等典型場景，采集學生風險預判方案的關鍵參數，利用灰色關聯度分析其決策邏輯與行業專家經驗庫的相似性，形成可解釋性強的評價結果。

3.動態權重調整機制下的評價結果可視化

動態權重調整機制下的評價結果可視化需建立指標敏感性分析模型。基于水利行業技術更新周期，設計包含時間衰減因子、行業需求系數的動態權重函數，通過熵權法確定初始權重后，依據企業用人反饋數據實時優化指標權重分配。開發基于WebGL的三維可視化平臺，集成桑基圖、熱力圖等交互式圖表，直觀展示學生能力結構與企業需求的匹配關系。例如，三峽集團在畢業生能力評估中，將BIM建模能力、智能監測技術應用等指標權重與智慧水利建設規劃動態綁定，通過拖拽式界面實時模擬不同權重配置下的評價結果差異。評價系統通過API接口與企業人力資源管理系統對接，自動生成包含能力雷達圖、崗位適配度曲線的評估報告，為校企協同培養提供數據支撐。

結束語

本研究系統構建了信息化賦能的職業本科人才培養質量智能評價體系，有效解決了傳統評價模式與行業發展需求的結構性矛盾。理論層面，突破傳統評價在數字化技能與職業素養量化方面的技術瓶頸。方法創新層面，通過數字孿生技術實現工程實踐能力的多場景評估，利用區塊鏈構建可信能力成長檔案，為產教數據融合提供技術保障。實踐應用表明，該體系在提升評價時效性、促進個性化培養方面展現了顯著優勢，特別是在復雜工程問題解決能力評估方面具有獨特價值。

參考文獻

[1]徐磊，張繼勛.智慧化背景下水利水電工程專業培養方案優化[].教育教學論壇，2021（19）：26-29.

[2]陸靜.增值評價在高職水利類專業課程教學評價中的應用探究[].科技風，2024（18）：74-76.

[3]樊傳浩，龔瑤，倪景元.高質量發展視角下新階段水利人才隊伍建設機制研究[].水利經濟，2024，42（3）：94-101.

作者簡介：邵偉明（1989—），男，漢族，甘肅秦安人，蘭州資源環境職業技術大學，副教授，本科。

研究方向：水利水電工程。

基金項目：2023年度蘭州資源環境職業技術大學教改課題“水利水電工程職業本科專業人才培養質量評價體系研究”研究成果，（項目編號：JG2023014）。