摘要

為滿足城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)與人工智能融合發(fā)展的需要，針對(duì)給排水科學(xué)與工程專業(yè)歷屆畢業(yè)生就業(yè)單位開展調(diào)研活動(dòng)。通過所收集的234份有效調(diào)查問卷，系統(tǒng)分析了城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)以及主要行業(yè)部門對(duì)人工智能+給排水科學(xué)與工程專業(yè)復(fù)合型人才在知識(shí)和能力方面的需求，為構(gòu)建新工科背景下兼具給排水專業(yè)和智能化知識(shí)技能的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式提供支持。

01調(diào)研基本情況

重慶大學(xué)給排水專業(yè)創(chuàng)設(shè)于20世紀(jì)50年代，是我國最早開辦的給排水專業(yè)之一。該專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)異，60余年來已為行業(yè)培養(yǎng)4000多名畢業(yè)生，分布在全國城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工、消防、政府、企業(yè)管理、科研及高校等部門，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)和人民生活水平的提高做出了重要貢獻(xiàn)。因此，通過設(shè)置調(diào)查問卷，以重慶大學(xué)給排水專業(yè)歷屆畢業(yè)生為調(diào)查對(duì)象展開調(diào)研，涉及畢業(yè)生人數(shù)多、畢業(yè)年代廣、就業(yè)單位類型多樣，調(diào)研結(jié)果具有良好的代表性。

調(diào)查問卷的設(shè)計(jì)主要圍繞當(dāng)前人工智能背景下的行業(yè)瓶頸和接受調(diào)查的畢業(yè)生（以下簡(jiǎn)稱“受訪者”）就業(yè)單位（以下簡(jiǎn)稱“受訪單位”）對(duì)人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才應(yīng)具備的能力及專業(yè)知識(shí)、人工智能與大數(shù)據(jù)知識(shí)、編程能力等需求進(jìn)行信息收集。考慮疫情等因素的影響，為獲得準(zhǔn)確、可靠的信息，本次調(diào)研采用向調(diào)查范圍人員隨機(jī)發(fā)放、自愿參與、線上填寫的方式。此次調(diào)研共收到有效問卷234份，分別來自設(shè)計(jì)院所、施工單位等8類行業(yè)用人單位（受訪者單選），如表1所示。各受訪單位所屬的城市類型（按所在經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r劃分為一線～五線城市）（受訪者單選）如圖1所示。

表1 受訪單位的類別

圖1 受訪單位所在城市的類型

由表1可知，本次調(diào)查所收集的信息針對(duì)城鎮(zhèn)供水排水傳統(tǒng)行業(yè)部門而言，有30.8%來自相關(guān)設(shè)計(jì)院所，涉及科研院所貢獻(xiàn)的信息占19.2%，水務(wù)集團(tuán)、排水公司、監(jiān)理部門和概預(yù)算等運(yùn)營管理單位、施工單位占12.4%，國內(nèi)外大型服務(wù)公司、房地產(chǎn)部門等占8.1%，而來自于城鎮(zhèn)供水排水非傳統(tǒng)行業(yè)部門（如信息科技、金融、商貿(mào)、產(chǎn)品研發(fā)、建材等）的信息占29.5%。從傳統(tǒng)的就業(yè)分布來看，給排水專業(yè)畢業(yè)生主要從事工程設(shè)計(jì)、施工管理、工程咨詢、水務(wù)運(yùn)營等類別，受訪單位基本涵蓋了行業(yè)主要的職業(yè)種類，而工程設(shè)計(jì)依然是給排水專業(yè)畢業(yè)生的首要選擇。給排水專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)面分布廣泛，說明社會(huì)各領(lǐng)域?qū)υ搶�業(yè)畢業(yè)生需求的廣泛性，以及畢業(yè)生具有較強(qiáng)從事跨學(xué)科職業(yè)工作的能力；而科研院所等部門達(dá)到接近20.0%的占比，一方面說明給排水專業(yè)畢業(yè)生較強(qiáng)的繼續(xù)學(xué)習(xí)潛能，另一方面也間接反映了近年來學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步讀碩讀博，提高“本科畢業(yè)生深造率”的成果。總體而言，本次調(diào)查能夠相對(duì)全面地反映給排水專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)單位（也即行業(yè)用人單位）對(duì)復(fù)合型人才知識(shí)和能力的需求狀況。

由圖1可知，受訪單位主要來自國內(nèi)的一線城市，占60.0%，二線、三線城市分別占18.0%、12.0%，四線和五線城市均低于10.0%。因此，受訪者所反映的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)以及受訪單位對(duì)復(fù)合型人才的需求信息，分別綜合了國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的多數(shù)區(qū)域及部分經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)域狀況，具有全面性和前瞻性。

02調(diào)研結(jié)果分析

2.1 當(dāng)前行業(yè)瓶頸

調(diào)查問卷設(shè)計(jì)了21個(gè)人工智能背景下當(dāng)前行業(yè)可能面臨的瓶頸問題，調(diào)查結(jié)果見圖2。

圖2 受訪單位面臨的行業(yè)瓶頸問題

由圖2可知，超過10.0%的受訪者認(rèn)為“知識(shí)結(jié)構(gòu)與學(xué)科結(jié)合度”“智能型人才的培養(yǎng)或引進(jìn)”“管網(wǎng)信息數(shù)字化的應(yīng)用”等是阻礙單位發(fā)展的主要行業(yè)瓶頸問題，其均與人工智能知識(shí)與技能密切相關(guān)。因此可見，城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)已經(jīng)不可避免地受到了新興信息技術(shù)迅猛發(fā)展的影響，與人工智能的融合已成為突破大多數(shù)行業(yè)用人單位發(fā)展瓶頸的主要力量，而培養(yǎng)人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才將對(duì)確保行業(yè)的科學(xué)、持續(xù)、高速發(fā)展具有積極的實(shí)用意義。

2.2 人才能力需求

受訪單位對(duì)復(fù)合型人才7種主要能力的側(cè)重需求（受訪者可多選）見圖3。圖3表明，77.8%的受訪單位更看重專業(yè)知識(shí)運(yùn)用能力和工程實(shí)踐能力，65.0%的受訪單位還看重持續(xù)學(xué)習(xí)能力。創(chuàng)新能力與學(xué)科交叉融合能力的選擇占比分別為61.1%、56.8%，國際競(jìng)爭(zhēng)能力及其他能力均低于20.0%（分別占15.4%、4.7%）。因此可見，對(duì)于絕大多數(shù)行業(yè)用人單位而言，畢業(yè)生對(duì)給排水專業(yè)知識(shí)的掌握仍是第一要求，培養(yǎng)人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才應(yīng)該將專業(yè)知識(shí)的掌握和實(shí)踐能力的提升始終放在首位，同時(shí)要注重激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣，保持他們積極探索的熱情，以增強(qiáng)持續(xù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。另外，作為復(fù)合型人才顯著特征之一的交叉融合能力在學(xué)校的教育過程中需要給予足夠關(guān)注。上述對(duì)人才能力需求的調(diào)研結(jié)果從另一側(cè)面也說明，受各種因素影響，部分用人單位對(duì)創(chuàng)新的需求還不十分強(qiáng)烈，反映了在目前發(fā)展階段，其對(duì)人才的需求還處于“實(shí)用型”“能解決當(dāng)前問題”的狀態(tài)；多數(shù)受訪單位對(duì)國際競(jìng)爭(zhēng)力的需求不高，表明我國城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)的國際化尚處于較低水平。

圖3 受訪單位所側(cè)重的復(fù)合型人才能力

2.3 人才專業(yè)知識(shí)需求

受訪單位對(duì)復(fù)合型人才8種主要專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備的側(cè)重需求（受訪者可多選）如圖4所示。由圖4可知，與專業(yè)密切相關(guān)的“給水排水管網(wǎng)”“污水處理”“給水處理”“泵站”“施工”“儀表與控制”等獲得超過45.0%以上單位的重視，而認(rèn)為前三項(xiàng)知識(shí)儲(chǔ)備更重要的單位超過60.0%；重視“英語”及“其他”知識(shí)的單位不足20.0%。由此可見，與前述“人才能力需求”的分析結(jié)果一致，具有扎實(shí)專業(yè)知識(shí)的畢業(yè)生符合絕大多數(shù)用人單位的需要。在人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)中，仍不可忽視對(duì)給排水工程專業(yè)知識(shí)的傳授。

圖4 受訪單位所側(cè)重的復(fù)合型人才專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備

2.4 人工智能應(yīng)用情況

調(diào)查分析表明，有超過90.0%的受訪單位都認(rèn)為專業(yè)工作與人工智能產(chǎn)生聯(lián)系，其中聯(lián)系明顯的超過50.0%，關(guān)聯(lián)緊密的為12.8%（見圖5）。由此可見，人工智能已經(jīng)滲透到絕大多數(shù)城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)中。與其他行業(yè)一致，城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)與人工智能的融合發(fā)展已經(jīng)成為一種潮流與趨勢(shì)。

圖5 受訪單位人工智能與專業(yè)知識(shí)結(jié)合的密切程度

在人工智能與給排水專業(yè)知識(shí)結(jié)合密切的受訪單位中，相應(yīng)于非傳統(tǒng)行業(yè)部門的其他相關(guān)單位占比最高，為33.3%，其后是傳統(tǒng)行業(yè)部門，依次為運(yùn)營及施工單位26.7%、科研院所20.0%、服務(wù)及房地產(chǎn)部門單位10.0%和設(shè)計(jì)院所10.0%（見圖6）。因此可見，相對(duì)于非傳統(tǒng)行業(yè)而言，給排水傳統(tǒng)行業(yè)與人工智能的融合相對(duì)滯后，而在傳統(tǒng)行業(yè)中，屬于行業(yè)主體的工程設(shè)計(jì)和運(yùn)營管理等智能化均處于起步階段。鑒于人工智能已經(jīng)不可避免地融入各行各業(yè)，現(xiàn)在重視并抓緊為行業(yè)將來的發(fā)展做好人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才儲(chǔ)備正當(dāng)其時(shí)。

圖6 人工智能與專業(yè)知識(shí)結(jié)合密切的單位分布

2.5 人工智能具體應(yīng)用

調(diào)查表明，目前城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)人工智能的應(yīng)用主要集中在自動(dòng)控制（30.8%，管網(wǎng)檢測(cè)控制15.4%+水廠信息自動(dòng)化6.0%+其他自動(dòng)控制9.4%）、智慧水務(wù)管理決策（25.6%）、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)（13.7%，軟件開發(fā)5.1%+機(jī)器人1.7%+大數(shù)據(jù)分析6.8%）以及科研及教學(xué)（6.4%）等方面（見圖7）。對(duì)于人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)，應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化自動(dòng)控制、智慧水務(wù)管理決策、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等人工智能知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用，才能相對(duì)精準(zhǔn)地滿足行業(yè)用人單位需求，助力其進(jìn)一步發(fā)展。

圖7 人工智能知識(shí)和技能在受訪單位的具體應(yīng)用

2.6 人工智能知識(shí)掌握程度需求

受訪單位對(duì)給排水專業(yè)人員掌握人工智能知識(shí)的要求（受訪者單選）見圖8。目前城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)約38.9%的受訪單位僅要求給排水專業(yè)背景人員了解人工智能知識(shí)基本內(nèi)容，要求掌握基本原理的只占32.9%，有26.1%的單位要求熟練掌握并結(jié)合專業(yè)知識(shí)運(yùn)用，對(duì)精通原理有要求的單位僅占2.1%。由此可見，與前述對(duì)“人工智能應(yīng)用”的分析結(jié)果一致，目前行業(yè)用人單位對(duì)復(fù)合型人才的需求尚不迫切，還未達(dá)到頂峰，主要集中在具備初步的知識(shí)儲(chǔ)備和掌握基本原理方面，而對(duì)人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)，在普及人工智能知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，需要針對(duì)運(yùn)營管理、服務(wù)及科研等部門的具體需求，重點(diǎn)強(qiáng)化人工智能與專業(yè)知識(shí)的融合運(yùn)用。

圖8 受訪單位對(duì)復(fù)合型人才人工智能知識(shí)的掌握要求

2.7 人工智能的具體知識(shí)需求

受訪單位對(duì)復(fù)合型人才的人工智能具體知識(shí)需求（受訪者可多選）如圖9所示。目前針對(duì)人工智能相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)（含專家系統(tǒng)）在城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)各主要用人單位的需求度最高，占60.7%；其次是深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，占45.3%；38.0%的單位關(guān)注計(jì)算機(jī)視覺（圖像識(shí)別），智能機(jī)器人在24.8%的單位受到重視，重視自然語言處理及其他知識(shí)的單位低于20.0%。由此可見，人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才應(yīng)重點(diǎn)具備自動(dòng)程序設(shè)計(jì)（含專家系統(tǒng)）、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)視覺（圖像識(shí)別）、智能機(jī)器人等知識(shí)和技能。

圖9 受訪單位對(duì)復(fù)合型人才的人工智能具體知識(shí)需求

2.8 大數(shù)據(jù)具體知識(shí)需求

調(diào)查結(jié)果（見圖10）表明，目前超過92.0%的受訪單位需要給排水專業(yè)畢業(yè)生具備大數(shù)據(jù)分析能力。針對(duì)大數(shù)據(jù)分析的相關(guān)知識(shí)，預(yù)測(cè)性分析能力在城市供排水行業(yè)各主要用人單位的需求度最高，占62.4%；其次是可視化分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理，分別占56.4%、55.6%；另外，有43.6%、40.6%的單位需要數(shù)據(jù)挖掘算法、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)倉庫。因此，人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才在大數(shù)據(jù)方面應(yīng)重點(diǎn)具備預(yù)測(cè)性分析、可視化分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)挖掘算法、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)倉庫等知識(shí)和技能。

圖10 受訪單位對(duì)復(fù)合型人才的大數(shù)據(jù)具體知識(shí)需求

2.9 編程能力需求

受訪單位對(duì)復(fù)合型人才的編程能力需求（受訪者可多選）分析見圖11。超過91.0%的受訪單位需要給排水專業(yè)畢業(yè)生具備編程能力，其中，需要能夠采用C++、Python、Java或C語言進(jìn)行編程的單位分別占47.0%、44.4%、41.5%和39.3%；JavaScript、PHP以及其他編程能力的需求度不高，均低于20.0%。由此可見，人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才在編程能力方面應(yīng)重點(diǎn)具備C++、Python、Java或C語言等知識(shí)和技能。

圖11 受訪單位對(duì)復(fù)合型人才的編程能力需求

03結(jié)論

（1）與人工智能融合、培養(yǎng)人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才有助于突破城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)發(fā)展瓶頸。

（2）扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和技能、持續(xù)學(xué)習(xí)能力及學(xué)科交叉融合能力是人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才應(yīng)具備的基本能力，其中給排水專業(yè)知識(shí)是核心。

（3）給排水傳統(tǒng)行業(yè)與人工智能的融合相對(duì)滯后，缺乏相關(guān)人才可能是重要原因之一；非傳統(tǒng)行業(yè)部門單位與科研院所對(duì)人工智能知識(shí)和技能需求具有迫切性及敏感性，有利于進(jìn)行人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)儲(chǔ)備。加強(qiáng)人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)，是促進(jìn)給排水行業(yè)部門單位提高人工智能應(yīng)用水平的重要措施。

（4）人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才應(yīng)重點(diǎn)具備在城鎮(zhèn)供水排水行業(yè)管理、服務(wù)或科研等部門融合運(yùn)用人工智能與專業(yè)知識(shí)的能力，其中人工智能知識(shí)和技術(shù)主要運(yùn)用在自動(dòng)控制、智慧水務(wù)管理決策、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等方面。

（5）人工智能+給排水專業(yè)復(fù)合型人才應(yīng)具備自動(dòng)程序設(shè)計(jì)（含專家系統(tǒng)）、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)視覺（圖像識(shí)別）等水系統(tǒng)智能化知識(shí)，以及預(yù)測(cè)性分析、可視化分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理等大數(shù)據(jù)分析知識(shí)以及C++、Python、Java或C語言等編程能力。

全文發(fā)表于《中國給水排水》2021年12月第24期，作者為重慶大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院的曾曉嵐、崔福義、時(shí)文歆、趙志偉、梁建軍、于志鵬、余璐。

本文標(biāo)準(zhǔn)著錄格式如下：

曾曉嵐，崔福義，時(shí)文歆，等.人工智能+給排水科學(xué)與工程專業(yè)復(fù)合型人才的行業(yè)需求調(diào)研[J].中國給水排水，2021，37（24）：11-16.

ZENG Xiaolan, CUI Fuyi, SHI Wenxin, et al. Investigation of industry demand of integrated talents of  artificial intelligence + water supply and drainage science and engineering [J]. China Water & Wastewater, 2021, 37 (24): 11-16(in Chinese).

編輯：李德強(qiáng)

制作：文  凱