程永光，蘇 凱，嚴(yán) 鵬，蔡付林，胡 明

自2009 年起每兩年舉辦一屆的“全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”，是我國水利類專業(yè)大學(xué)生的盛會(huì)。大賽的主題緊扣國家發(fā)展戰(zhàn)略，創(chuàng)新貫穿始終，激發(fā)了水利相關(guān)專業(yè)大學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐熱情，增強(qiáng)了愛水、節(jié)水、護(hù)水意識(shí)，為我國培養(yǎng)越來越多水利創(chuàng)新型人才打下了基礎(chǔ)。

由中國水利教育協(xié)會(huì)、教育部高等學(xué)校水利類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)聯(lián)合主辦，開設(shè)水利類專業(yè)的高校承辦的“全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”從2009 至2019 年已成功舉辦6 屆，共有1043 件作品、5000 余名大學(xué)生、1600 余名指導(dǎo)教師參賽，在全國近百所涉水高校中產(chǎn)生重要影響，激發(fā)了水利相關(guān)專業(yè)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐熱情，增強(qiáng)了愛水、節(jié)水、護(hù)水意識(shí)，得到了水利部領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)司局領(lǐng)導(dǎo)的肯定與支持。為了總結(jié)這項(xiàng)兩年一屆重要賽事的基本規(guī)律，推動(dòng)其深入、廣泛發(fā)展，我們收集前6 屆比賽的基本數(shù)據(jù)和代表性實(shí)例，結(jié)合自身指導(dǎo)學(xué)生參賽的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)參賽與獲獎(jiǎng)情況、大賽主題演變、獲獎(jiǎng)作品主題及特點(diǎn)等進(jìn)行分析，以供后續(xù)參賽高校、參賽學(xué)生參考。

大賽主題緊扣國家發(fā)展戰(zhàn)略

“全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”（以下簡稱“大賽”）旨在貫徹落實(shí)國務(wù)院《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》要求，強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)，激勵(lì)廣大水利類專業(yè)本科學(xué)生踴躍參加創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，通過創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，為我國水利事業(yè)建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)一批創(chuàng)新型人才。

首屆大賽(2009 年，南京)的主題為“綠色水利”，內(nèi)容為水的應(yīng)用、水利結(jié)構(gòu)和水力機(jī)械三類創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作。

第二屆大賽（2011 年，武漢）的主題為“綠色水利”，內(nèi)容為用于水的治理、開發(fā)、利用與保護(hù)的實(shí)物作品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作。

第五屆全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽開幕式

第三屆大賽（2013 年，鄭州）的主題為“生態(tài)水利”，內(nèi)容為水的利用、治理、保護(hù)、節(jié)約，注重人水和諧的理念，強(qiáng)調(diào)科學(xué)治理、節(jié)約優(yōu)先，強(qiáng)化保護(hù)與可持續(xù)利用。

第四屆大賽（2015 年，重慶）的主題為“高效用水”，內(nèi)容為水的利用、水安全、水處理、節(jié)約用水實(shí)物作品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作，注重節(jié)水優(yōu)先、強(qiáng)化保護(hù)、系統(tǒng)治理、人水和諧的可持續(xù)發(fā)展理念。

第五屆大賽（2017 年，大連）的主題為“水+”，利用多種技術(shù)圍繞“水+生活”“水+生態(tài)”“水+能源”“水+節(jié)約”“水+環(huán)?！薄八?物聯(lián)網(wǎng)”“水+信息化”等進(jìn)行實(shí)物作品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作，秉承可持續(xù)發(fā)展理念，注重節(jié)水優(yōu)先、綠色生態(tài)、人水和諧及新技術(shù)的應(yīng)用。

第六屆大賽（2019 年，昆明）的主題為“智慧水利”，利用多種技術(shù)圍繞智慧水利建設(shè)等進(jìn)行實(shí)物作品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作，秉承可持續(xù)發(fā)展理念，注重節(jié)水優(yōu)先、綠色生態(tài)、人水和諧及新技術(shù)的應(yīng)用。

縱觀歷屆大賽主題與內(nèi)容可以看出，從“綠色水利”到“生態(tài)水利”“高效用水”“水+”“智慧水利”的演變，與“水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基”的本質(zhì)、“興水利、除水害”的基本任務(wù)一脈相承，并且體現(xiàn)了“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的國家發(fā)展戰(zhàn)略和“智慧+互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)發(fā)展趨勢。

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看發(fā)展

1.參賽情況

從首屆30 所高校的85 支隊(duì)伍參加，到第六屆的90所高校的237 支隊(duì)伍參加，參賽規(guī)模發(fā)展迅速，幾乎覆蓋了開設(shè)水利類專業(yè)的全部高校，并吸引了不少土木、機(jī)械類高校參賽。參賽隊(duì)數(shù)快速增長的趨勢反映了“大賽”的影響力不斷增強(qiáng)，激勵(lì)了越來越多大學(xué)生投入到水利創(chuàng)新實(shí)踐中。

2.獲獎(jiǎng)情況

“大賽”設(shè)立優(yōu)秀作品獎(jiǎng)、優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)和優(yōu)秀組織獎(jiǎng)三類獎(jiǎng)項(xiàng)。其中優(yōu)秀作品獎(jiǎng)設(shè)特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)、優(yōu)勝獎(jiǎng)（第六屆改稱三等獎(jiǎng)）若干項(xiàng)。各獎(jiǎng)項(xiàng)可以空缺。前5 屆特等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)比例大約10%，一等獎(jiǎng)比例大約20%，二等獎(jiǎng)大約50%，其余正常完成比賽的20%為優(yōu)勝獎(jiǎng)?？梢姭@得特等獎(jiǎng)的競爭很激烈。第六屆的特等獎(jiǎng)比例約16%，一等獎(jiǎng)比例大約32%，二等獎(jiǎng)大約33%，其余正常完成比賽的18%為三等獎(jiǎng)。第六屆增大了特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)的比例，使更多的作品能獲得高等級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的積極性。

特等獎(jiǎng)從首屆的10 項(xiàng)逐漸增多到第六屆的37 項(xiàng)，一等獎(jiǎng)由20 項(xiàng)增加到76 項(xiàng)，表明越來越多的參賽隊(duì)和大學(xué)生在積極參加“大賽”，并取得優(yōu)異成績，在“大賽”中得到的鍛煉對(duì)他們今后的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

從獲得過特等獎(jiǎng)的高校來看，在歷屆“大賽”中表現(xiàn)突出的高校有武漢大學(xué)、河海大學(xué)、四川大學(xué)、華中科技大學(xué)、華北水利水電大學(xué)、西安理工大學(xué)和大連理工大學(xué)等。

優(yōu)秀組織獎(jiǎng)由首屆的14 個(gè)到第六屆的34 個(gè)，優(yōu)秀指導(dǎo)教師從12 名到65 名，優(yōu)秀組織獎(jiǎng)、優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)數(shù)目的變化也反映了各高校廣泛動(dòng)員和精心組織，以及教師廣泛參與的程度。

優(yōu)秀組織獎(jiǎng)共頒給139 個(gè)單位（次），其中武漢大學(xué)、河海大學(xué)、華中科技大學(xué)、鄭州大學(xué)、西安理工大學(xué)獲獎(jiǎng)6次。

優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)共頒給180 人（次），其中河海大學(xué)婁保東獲獎(jiǎng)6次；武漢大學(xué)程永光、河海大學(xué)周澄獲獎(jiǎng)5次；武漢大學(xué)蘇凱和韋直林、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)王春堂、四川大學(xué)李克鋒獲獎(jiǎng)3 次。

獲獎(jiǎng)作品體現(xiàn)創(chuàng)新

1.主 題

歷屆參賽隊(duì)伍、參賽高校及優(yōu)秀指導(dǎo)教師和組織獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)數(shù)據(jù)

歷屆獲獎(jiǎng)作品類別及數(shù)量

前6屆獲獎(jiǎng)高校及獎(jiǎng)項(xiàng)分布

對(duì)歷屆特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)共364 件作品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析標(biāo)題中關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次可以看出，作品主題涉及發(fā)電、節(jié)水、監(jiān)測、灌溉、太陽能、處理、水質(zhì)、控制、雨水、船閘、防波堤、消能、波浪、渠道、波量能、閘門、生態(tài)、預(yù)警、分離、收集、船、管道、污水、水下、廢水、排水的較多（按多少排序，最多36 次，最少6 次）。技術(shù)上采用智能（47次）、自動(dòng)（28 次）突出創(chuàng)新的作品較多。新型波量能發(fā)電、自動(dòng)灌溉渠道、智能水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警、雨水污水和廢水處理、新型船閘和閘門、太陽能摻氣曝氣等內(nèi)容是前幾屆的熱點(diǎn)。

作品“槳板浮船模塊化潮河流能發(fā)電裝置”實(shí)物制作介紹

作品“槳板浮船模塊化潮河流能發(fā)電裝置”設(shè)計(jì)圖

2.特 點(diǎn)

（1）創(chuàng)新性

創(chuàng)新性是作品獲獎(jiǎng)必備條件的第一條。與科研創(chuàng)新不同，水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽重點(diǎn)是設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新，作為初步嘗試創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)生，可按照“新方法，新應(yīng)用；老方法，新應(yīng)用；新方法，老應(yīng)用；老方法，老應(yīng)用”來尋找創(chuàng)新突破點(diǎn)。如獲特等獎(jiǎng)作品“螺旋葉雙轉(zhuǎn)輪對(duì)旋式魚類友好型水輪機(jī)”的螺旋葉對(duì)旋轉(zhuǎn)輪是新方法，用于水輪機(jī)過魚的新應(yīng)用；“基于全自動(dòng)機(jī)械表原理的波浪能發(fā)電裝置”的全自動(dòng)機(jī)械表原理是老方法，而波浪能發(fā)電是新應(yīng)用；“太陽能高效吸附式空氣取水裝置”的太陽能和吸附法是新方法，空氣取水屬老應(yīng)用；“基于火箭鉆地錨的潰口堵復(fù)新技術(shù)”是火箭鉆地老方法和潰口堵復(fù)老應(yīng)用的奇妙“新結(jié)合”。作品要獲獎(jiǎng)，創(chuàng)新選題最為關(guān)鍵。選題既要靠學(xué)生自主地廣泛查閱資料和開展頭腦風(fēng)暴，也需要指導(dǎo)教師的合理點(diǎn)撥和引導(dǎo)。

（2）重要性

重要性是作品獲獎(jiǎng)必備條件之二。創(chuàng)新內(nèi)容應(yīng)對(duì)國計(jì)民生、水利行業(yè)、人民生活有廣泛、持久、高價(jià)值的影響，通常符合國家發(fā)展戰(zhàn)略、面向重要需求，是國家大力提倡的方向。如作品“分體空調(diào)冷凝水綠色處理裝置”和“海島遠(yuǎn)洋平臺(tái)萬向波浪發(fā)電裝置”均有明顯的重要性。

（3）可實(shí)現(xiàn)性

可實(shí)現(xiàn)性是作品獲獎(jiǎng)必備條件之三。一方面是指原型裝置可以實(shí)現(xiàn)，即在不考慮時(shí)間、經(jīng)費(fèi)、人員條件限制的情況下，用現(xiàn)有技術(shù)可以完成原型的建立并保證其發(fā)揮作用。這方面應(yīng)通過論證來說明。另一方面，指能做成模型，并能展示原理、組成、工作步驟和效果。有很多創(chuàng)新思想、方法、計(jì)劃，在現(xiàn)有技術(shù)條件下無法實(shí)現(xiàn)，或者是原理上可實(shí)現(xiàn)但做不出模型，這類作品均不符合“大賽”的要求。歷屆獲獎(jiǎng)作品均具有可實(shí)現(xiàn)性。

作品“螺旋葉雙轉(zhuǎn)輪對(duì)旋式魚類友好型水輪機(jī)”模型

“太陽能高效吸附式取水裝置”實(shí)物模型

（4）科學(xué)性

科學(xué)性是作品獲獎(jiǎng)必備條件之四，是可實(shí)現(xiàn)性的基礎(chǔ)?？茖W(xué)性是指作品不違反物質(zhì)世界基本的質(zhì)量、能量、動(dòng)量守恒定律，要有明確的科學(xué)原理支撐。創(chuàng)新設(shè)計(jì)必須有明確、具體的科學(xué)原理或公式、方程支撐。如“螺旋板動(dòng)靜式旋流水沙分離裝置”利用了彎道水流離心力、二次流、異重流原理，“一種虹吸驅(qū)動(dòng)的綠色提水裝置”利用了虹吸原理，“壩后式浮力過魚裝置”則利用了水浮力。

（5）技術(shù)先進(jìn)性或?qū)崿F(xiàn)巧妙性

技術(shù)先進(jìn)性或?qū)崿F(xiàn)巧妙性是作品獲獎(jiǎng)必備條件之五。作品可以采用高技術(shù)含量或新技術(shù)體現(xiàn)出先進(jìn)性，也可以通過超出一般思維的巧妙實(shí)現(xiàn)，達(dá)到四兩撥千斤的效果。如“智能水下檢測監(jiān)控機(jī)器魚”利用的智能體現(xiàn)出先進(jìn)性，而“多級(jí)疊弧式變水力坡度魚道”則體現(xiàn)出巧妙性。

（6）經(jīng)濟(jì)合理性

經(jīng)濟(jì)合理性是作品獲獎(jiǎng)必備條件之六。任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)，只有所付出的代價(jià)與獲得的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益成合理的比例，才可能被采用和實(shí)施，才能被市場和大眾接受。雖然不要求像企業(yè)計(jì)劃書一樣提供盈利數(shù)據(jù)，但各參賽作品均需要進(jìn)行市場預(yù)測和經(jīng)濟(jì)性分析。

經(jīng)驗(yàn)分享：創(chuàng)新貫穿始終

1.選題和內(nèi)容

創(chuàng)新設(shè)計(jì)選題要符合每屆大賽的主題和內(nèi)容，同時(shí)要注意以下方面：

①瞄準(zhǔn)新領(lǐng)域新對(duì)象：新領(lǐng)域、新對(duì)象待解決問題多，相對(duì)來說容易找到突破口，形成創(chuàng)新點(diǎn)。但新領(lǐng)域和對(duì)象是變化的，須敏銳觀察，慎重考慮。對(duì)不同的領(lǐng)域和對(duì)象應(yīng)進(jìn)行深入調(diào)研，了解前沿與存在的問題，在獲得大量信息的前提下尋找突破方向。

②提高技術(shù)含量：完成同一功能，采用先進(jìn)技術(shù)的在評(píng)選中更具優(yōu)勢。目前，人工智能、自動(dòng)控制、互聯(lián)網(wǎng)、5G、激光、納米等先進(jìn)技術(shù)如何在水利中應(yīng)用值得探究。

③巧妙簡單地解決難題：將復(fù)雜問題簡單化是能體現(xiàn)水平的，這要求看到問題的本質(zhì)，能抓住主要矛盾，千萬不要將簡單的問題復(fù)雜化。

④明確科學(xué)原理：每一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)均能找到科學(xué)、技術(shù)原理作支撐。原理明確的作品，可實(shí)現(xiàn)性能保證，也容易表述清楚。

2.活動(dòng)組織要點(diǎn)

本項(xiàng)賽事的目的是“通過創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，為我國水利事業(yè)建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)一批創(chuàng)新型人才”，重在“實(shí)踐訓(xùn)練”，而非單純追求“創(chuàng)新”，更不是為了“獲獎(jiǎng)”。每屆“大賽”調(diào)動(dòng)數(shù)千名大學(xué)生參加，為涉水高校學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)搭建了展示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了幫助學(xué)生鍛煉和提高的初衷。

在“大賽”中取得突出成績，除了創(chuàng)新選題、精益求精等基本要素外，各學(xué)校在組織和選拔過程中發(fā)揮了重要作用。武漢大學(xué)將“廣泛動(dòng)員、反復(fù)競爭、優(yōu)中選優(yōu)”的組織過程制度化，既廣泛動(dòng)員大學(xué)生參與，又重點(diǎn)讓教師作為指導(dǎo)者參與。除了校內(nèi)的多輪選撥，武漢大學(xué)和華中科技大學(xué)還聯(lián)合舉辦“同城水電創(chuàng)新創(chuàng)意大賽”，作為下一年度“大賽”的預(yù)演。河海大學(xué)長期舉辦“水工創(chuàng)新杯設(shè)計(jì)競賽”，作為“大賽”的選拔賽。六屆“大賽”成功舉辦，強(qiáng)有力的組織是保障，真正起到了激勵(lì)廣大水利類專業(yè)本科學(xué)生踴躍參加創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，通過創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的作用，為我國水利事業(yè)建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)了一批創(chuàng)新型人才。

創(chuàng)新升華為自覺行動(dòng)

“全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”是中國水利類專業(yè)大學(xué)生的盛會(huì)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力、向社會(huì)宣傳綠色水利、生態(tài)水利理念中發(fā)揮了不可代替的作用。其繼續(xù)深入發(fā)展，埋下的種子必將生根發(fā)芽、開花結(jié)果，醞釀出水利行業(yè)的革新。

與本項(xiàng)賽事一脈相承，由教育部高等學(xué)校農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和企業(yè)聯(lián)合發(fā)起的“華維杯全國大學(xué)生農(nóng)業(yè)水利工程及相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”于2019 年舉辦了第一屆。兩個(gè)大賽相輔相成，將推動(dòng)綠色水利、生態(tài)水利的創(chuàng)新進(jìn)步。

各學(xué)校的組織對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生和教師積極性，形成創(chuàng)新氣氛和獲得好的創(chuàng)新成果至關(guān)重要，也是“大賽”長盛不衰、越辦越好的保證。參加創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，要沿著追求創(chuàng)新性、體現(xiàn)重要性、保證實(shí)現(xiàn)性、挖掘科學(xué)性、突出巧妙性、考慮經(jīng)濟(jì)性的路線不斷向前。在注重創(chuàng)新的同時(shí)，還要進(jìn)一步考慮成果向?qū)嵱没a(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，使之與國家的創(chuàng)新戰(zhàn)略更好地結(jié)合。

創(chuàng)新是艱巨的，創(chuàng)新是快樂的，大學(xué)生要把創(chuàng)新貫穿到學(xué)習(xí)、工作和生活中，融入到每個(gè)細(xì)胞里，成為不斷升華的自覺行動(dòng)。