摘要：新工科理念的興起催生了對(duì)工程教育的全面革新。在這個(gè)背景下，水利水電工程專業(yè)需適應(yīng)當(dāng)今工程技術(shù)不斷演進(jìn)的態(tài)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)實(shí)際工程制圖的教學(xué)內(nèi)容和方法的審視和調(diào)整。本文旨在探討如何整合先進(jìn)教學(xué)技術(shù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，打造更為適應(yīng)新時(shí)代需求的水利工程制圖課程。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的精心設(shè)計(jì)和教學(xué)方法的創(chuàng)新，旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決實(shí)際工程問題的綜合能力，以適應(yīng)日益復(fù)雜的工程挑戰(zhàn)。這一教學(xué)改革旨在為未來工程師的培養(yǎng)提供更全面、更貼近實(shí)際的教育體系。

關(guān)鍵詞：新工科；水利工程制圖；教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)實(shí)踐

1概述

近年來，為了更好地發(fā)展國家建設(shè)事業(yè)，教育部大力推進(jìn)新工科建設(shè)，形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，并發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》《關(guān)于推薦新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國建設(shè)［1］。新工科理念強(qiáng)調(diào)工程教育應(yīng)注重跨學(xué)科合作、實(shí)踐性教育和工程倫理等方面，這與傳統(tǒng)的水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)模式存在一定的差異。在經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)信息化浪潮下，新興產(chǎn)業(yè)和新興技術(shù)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，而新工科建設(shè)正是基于此背景而提出的，既能滿足國家戰(zhàn)略和地區(qū)發(fā)展的實(shí)際需求，也可適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革趨勢(shì)。

水利水電事業(yè)是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性事業(yè)，支撐著一個(gè)國家的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常能源需求［2］。為了更好地發(fā)展水利水電事業(yè)，水利水電工程專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。水利水電工程學(xué)科是一門專門研究水的運(yùn)動(dòng)分布規(guī)律及其與水工建筑物的相互作用的學(xué)科，具有理論科學(xué)與技術(shù)科學(xué)雙重特性，需要理論結(jié)合實(shí)際，才可以實(shí)現(xiàn)學(xué)科更好地發(fā)展［3］。為適應(yīng)安徽省水利水電行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院設(shè)立了水利水電工程專業(yè)，該專業(yè)于2022年開始招生，專業(yè)發(fā)展歷史相對(duì)較短。因此，更需要借鑒傳統(tǒng)的水利水電工程專業(yè)基本需求，同時(shí)也要契合當(dāng)前工程教育行業(yè)的新工科要求，主動(dòng)對(duì)接和聚焦國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略對(duì)水利水電專業(yè)人才培養(yǎng)的更高要求，強(qiáng)調(diào)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)道德的有效融合，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)科的發(fā)展。

水利工程制圖源自傳統(tǒng)的建筑工程制圖和土木工程制圖，逐漸融合水利工程專業(yè)制圖而成。這門課程涵蓋繪圖基礎(chǔ)、畫法幾何以及計(jì)算機(jī)繪圖等重要內(nèi)容。然而，隨著教育理念的更新和工程領(lǐng)域的快速演變，水利工程制圖課程的教學(xué)模式亟須改革與更新。本文將以新工科為背景，不僅著眼于水利工程制圖課程教學(xué)的現(xiàn)狀，更致力提出創(chuàng)新性的教學(xué)改革方法。除了更新教學(xué)觀念、豐富教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式和推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)改革之外，還將加入對(duì)實(shí)踐性教學(xué)的探討。新工科理念鼓勵(lì)跨學(xué)科融合和實(shí)踐應(yīng)用，因此，本文還將探討如何將水利工程制圖課程與實(shí)際工程實(shí)踐結(jié)合，引入實(shí)踐案例、行業(yè)項(xiàng)目以及工程考察，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問題的能力。同時(shí)，針對(duì)新工科理念的教育方法，將探討如何引入先進(jìn)的技術(shù)工具和信息化手段，以提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。通過這些方法，希望能夠?yàn)樗こ讨茍D課程的教學(xué)改革提供更具前瞻性和可操作性的建議，以滿足現(xiàn)代工程領(lǐng)域?qū)こ處熅C合能力和實(shí)踐技能的需求。

2新工科理念對(duì)水利工程專業(yè)的影響

2.1跨學(xué)科合作

新工科理念強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的交叉融合，這對(duì)于水利水電工程專業(yè)而言意義重大。為了更好地應(yīng)對(duì)現(xiàn)代工程領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，水利工程制圖課程需要積極融入跨學(xué)科元素，并與其他工程學(xué)科展開更深層次的合作?？鐚W(xué)科合作不僅僅是簡單地知識(shí)分享和交流，而是一種深度整合各工程學(xué)科知識(shí)、技能和經(jīng)驗(yàn)的過程。這樣的合作不僅能夠讓學(xué)生超越單一學(xué)科的理解，更能夠培養(yǎng)其綜合素養(yǎng)和解決復(fù)雜工程問題的能力。通過融合其他工程學(xué)科的理念，學(xué)生將不僅能夠汲取水利工程領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，還能夠獲取到多工程學(xué)科運(yùn)用的知識(shí)體系和框架。這種跨學(xué)科框架不僅有助于學(xué)生解決水利工程領(lǐng)域擴(kuò)展或新領(lǐng)域問題，同時(shí)也為他們獨(dú)立思考和解決工程難題提供了支持。

此外，在新工科理念的引領(lǐng)下，通過跨學(xué)科合作培養(yǎng)出來的學(xué)生擁有更加完善的知識(shí)體系。這將為他們未來在跨學(xué)科工作實(shí)踐中做出更全面、更具前瞻性的貢獻(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2實(shí)踐性教育

新工科背景下土木工程學(xué)科建設(shè)需要相關(guān)課程按照新時(shí)代國家戰(zhàn)略對(duì)人才培養(yǎng)的需求，總結(jié)教學(xué)中存在的問題，有針對(duì)性地進(jìn)行改革［4］。在新工科的背景下，高校應(yīng)該強(qiáng)調(diào)實(shí)際問題的解決和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐，將行業(yè)內(nèi)的新工藝、新技術(shù)、新材料等引入教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生可以更好地與學(xué)科接觸，實(shí)現(xiàn)寓教于實(shí)踐；改進(jìn)水利工程制圖課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程項(xiàng)目中，增加學(xué)生的學(xué)科認(rèn)同感、自豪感，培養(yǎng)學(xué)科興趣，激發(fā)學(xué)生對(duì)于專業(yè)的興趣以及學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)，水利工程制圖是實(shí)踐性和理論性相結(jié)合的課程，對(duì)課程的實(shí)踐性提出了很高的要求。由于專業(yè)實(shí)踐性的薄弱，造成了學(xué)生后續(xù)實(shí)習(xí)時(shí)在識(shí)圖、繪圖、制圖方面的薄弱，并且對(duì)本專業(yè)的認(rèn)同感不強(qiáng)，后續(xù)留在實(shí)習(xí)單位繼續(xù)工作的學(xué)生寥寥無幾，使得用人單位剛教會(huì)學(xué)生的實(shí)踐基礎(chǔ)就實(shí)習(xí)期結(jié)束，愿意留下的學(xué)生較少，來年用人單位和高校的合作意愿和合作實(shí)習(xí)學(xué)生數(shù)量也就大大減少。長此以往，對(duì)水利專業(yè)的教學(xué)也行成了巨大的阻撓。因此，在新工科實(shí)踐性和科學(xué)性的影響下，對(duì)水利工程制圖課程進(jìn)行改革顯得尤為重要。這樣的改革不僅是為了適應(yīng)行業(yè)的變化和工程實(shí)踐的需求，更是為了保證學(xué)生在實(shí)踐中能夠更好地應(yīng)用所學(xué)，提高實(shí)踐技能，增強(qiáng)對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感，并且增進(jìn)學(xué)校與用人單位之間的合作與交流，為學(xué)生未來的工作提供更廣闊的發(fā)展空間。

2.3工程倫理

新工科形勢(shì)下的水利工程發(fā)展應(yīng)該注重工程倫理和社會(huì)責(zé)任，水利水電工程專業(yè)也應(yīng)強(qiáng)化倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。水是生命之源、生命存在的根本，人們的日常生活也離不開水資源。自然存在的水并不完全符合人類的需要，人類想利用水就必須建設(shè)相應(yīng)的水利設(shè)施，但是水利設(shè)施的建設(shè)與使用的過程中必然伴隨著生態(tài)環(huán)境的破壞，無論是生態(tài)方面造成的環(huán)境污染、生物層面造成當(dāng)?shù)厥澄镦湼淖?，生物多樣性銳減，還是對(duì)于地質(zhì)方面造成的河床淤積。伴隨著新工科以及可持續(xù)發(fā)展的提出，人們也越發(fā)重視水利工程的工程倫理和社會(huì)責(zé)任。所以對(duì)于學(xué)生在水利方面的自然倫理意識(shí)，以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任方面的教育不僅可以更好地讓學(xué)生獲得對(duì)于水利工程可持續(xù)發(fā)展的理解，更可以促進(jìn)多樣化、科學(xué)化的水利工程建設(shè)的發(fā)展，在學(xué)習(xí)工程倫理的同時(shí)提高學(xué)生對(duì)于水利環(huán)境可持續(xù)的思考，激發(fā)學(xué)生對(duì)于水利科學(xué)發(fā)展的興趣，從而自發(fā)地去深挖解決水利倫理問題，讓水利教學(xué)進(jìn)展得更加順利。

3水利工程制圖課程教學(xué)改革

3.1課程內(nèi)容更新

重新審視課程內(nèi)容，引入新的制圖工具和技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，以更好地迎合工程實(shí)踐的迅速演變。在水利工程制圖教學(xué)中，我們需要更深入地思考如何提升工程師所需的實(shí)際應(yīng)用技能和理論知識(shí)。這意味著不僅是教授如何使用新的制圖工具，還包括改善水利工程制圖教學(xué)內(nèi)容，使之更符合實(shí)際工程應(yīng)用的需求。除此之外，還需要著重強(qiáng)調(diào)工程圖的閱讀能力和規(guī)范制圖的技能，以及加強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖和手繪能力的培養(yǎng)。

教育的另一個(gè)方面則是引導(dǎo)學(xué)生拓展對(duì)水利工程制圖發(fā)展前沿的理解，加深其對(duì)倫理道德問題的認(rèn)識(shí)。這包括對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的理解，以及對(duì)新技術(shù)、新工具引發(fā)的可能倫理問題的思考。教育不僅僅是傳授知識(shí)，更是塑造專業(yè)工程師的品質(zhì)和價(jià)值觀。因此，在水利工程制圖課程中，提升學(xué)生的道德素養(yǎng)和對(duì)未來水利工程發(fā)展的倫理責(zé)任感同樣重要。這種全面的培養(yǎng)將為學(xué)生將來在工程實(shí)踐中更好地應(yīng)對(duì)多樣化挑戰(zhàn)和問題提供有力支持。

3.2融合跨學(xué)科

將跨學(xué)科內(nèi)容融入課程，例如，環(huán)境保護(hù)方面以及可持續(xù)發(fā)展理論等，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，增加學(xué)生在多學(xué)科方面的理解。在未來5年或10年間，水利水電行業(yè)將面對(duì)新的發(fā)展和挑戰(zhàn)，清潔能源、安全飲水、新型農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化等將對(duì)水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出新的要求和標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)課程建設(shè)也必須適應(yīng)這種新的變化［5］。高校應(yīng)采用跨學(xué)科融合，而跨學(xué)科融合可以通過在課程內(nèi)容中穿插可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容，比如，讓學(xué)生繪制相應(yīng)建筑物圖紙時(shí)講述有關(guān)水工建筑物的作用、危害以及現(xiàn)有的解決方法。這種通過水工建筑的相關(guān)圖紙與可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的方式可以更好地讓學(xué)生獨(dú)立掌握多學(xué)科的知識(shí)并在未來運(yùn)用到相應(yīng)的建筑物當(dāng)中，或者將實(shí)踐精神、工程倫理、社會(huì)主義核心價(jià)值觀等元素與制圖知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融合。例如，在課程中介紹我國宏偉的水利工程如三峽工程、小浪底工程以及南水北調(diào)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生樹立民族自豪感和專業(yè)歸屬感，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神及家國情懷。不同于以往的多學(xué)科的非融合，將水利工程制圖與其他有關(guān)的學(xué)科課程相融合可以讓學(xué)生更好地掌握并運(yùn)用有關(guān)內(nèi)容。

3.3實(shí)踐性教學(xué)

增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，如實(shí)地考察、工程案例分析等，使學(xué)生能夠親身體驗(yàn)工程實(shí)踐。由于水工建筑物相關(guān)結(jié)構(gòu)的多樣性，相應(yīng)地下水流結(jié)構(gòu)的不確定性，使得該門課程更加適應(yīng)于半實(shí)踐、半理論的教學(xué)模式。安徽建筑大學(xué)的水利水電工程雖然創(chuàng)立較晚，但在水利工程制圖的課程教學(xué)中大膽采用了線上線下混合式的教學(xué)方法，理論教學(xué)部分采用現(xiàn)代化信息的教學(xué)方式，利用多媒體課件、動(dòng)畫以及視頻結(jié)合實(shí)際工程案例來進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)在教學(xué)進(jìn)度允許的情況下，充分運(yùn)用校內(nèi)外資源（校外相關(guān)水工建筑及施工現(xiàn)場(chǎng)）帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)習(xí)并繪制對(duì)應(yīng)的水工建筑圖，學(xué)校也應(yīng)加強(qiáng)與相關(guān)施工單位、設(shè)計(jì)單位等用人單位建立深度合作關(guān)系，讓學(xué)生在實(shí)踐的過程中可以實(shí)際觀摩相關(guān)建筑設(shè)計(jì)圖的全貌，并且加強(qiáng)創(chuàng)新平臺(tái)的搭建以及創(chuàng)新教學(xué)的投入。組織學(xué)生參加全國大學(xué)生水利創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，激勵(lì)學(xué)生通過創(chuàng)新競(jìng)賽全面激發(fā)自我能力并提升學(xué)生的學(xué)科創(chuàng)新性。鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目或參與教師科研項(xiàng)目，借此增加學(xué)生實(shí)踐研究的機(jī)會(huì)，提高實(shí)踐研究能力，深化課程理論知識(shí)與實(shí)際工程的聯(lián)系［6］。

3.4項(xiàng)目合作

鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師的工程項(xiàng)目合作，以實(shí)踐工程項(xiàng)目為契機(jī)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通技巧。除此之外，也鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師的科研項(xiàng)目或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，通過集體性的團(tuán)隊(duì)研究，讓學(xué)生提前接觸工程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，了解各自的角色，并預(yù)先學(xué)習(xí)水利工程可能運(yùn)用到的相關(guān)軟件。在課堂教學(xué)中，針對(duì)較為困難、復(fù)雜的工程制圖內(nèi)容，可以采用小組討論合作的方式進(jìn)行解決。學(xué)生分組合作，共同思考問題，這樣的分組方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生更積極的參與度和興趣，更能夠促進(jìn)他們解決水利制圖難題的能力。在小組交流中，學(xué)生可以互相彌補(bǔ)知識(shí)上的不足，鞏固已有的知識(shí)，并加深對(duì)學(xué)科的理解。此外，學(xué)生參與教師工程項(xiàng)目合作和科研項(xiàng)目不僅是為了加深對(duì)理論的了解，更是為了讓他們?cè)趯?shí)踐中得到鍛煉，提高實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作技能。這種經(jīng)驗(yàn)不僅為學(xué)生未來的工作和職業(yè)發(fā)展提供了支持，也為他們?cè)谒こ填I(lǐng)域的專業(yè)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.5倫理教育

引入倫理教育內(nèi)容，讓學(xué)生深刻理解工程倫理的重要性。黨的十九大提出“加快生態(tài)文明建設(shè)”實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展，“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌、加快建設(shè)海洋強(qiáng)國”等發(fā)展目標(biāo)以及發(fā)展理念。為此，從科學(xué)理論、關(guān)鍵技術(shù)及人才培養(yǎng)等方面支撐國家生態(tài)文明建設(shè)，踐行“綠水青山就是金山銀山”的重要理念［7］就是當(dāng)今亟待解決的問題。而對(duì)于水利工程在施工過程中所造成環(huán)境污染、生物鏈的破壞以及生物多樣性的減少這些問題的解決也是迫在眉睫，學(xué)校在開展水文與水資源污染課程的同時(shí)，教師在教學(xué)課程中加入相關(guān)工程倫理的講解，可以讓學(xué)生更好地理解并在未來的工程實(shí)例中運(yùn)用，也可以進(jìn)一步健全學(xué)科體系、優(yōu)化學(xué)科課程的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多方面人才的培養(yǎng)。

4結(jié)論

在新工科理念的指引下，水利水電工程專業(yè)對(duì)水利工程制圖課程進(jìn)行教學(xué)改革顯得尤為必要。這種改革不僅是為了迎合工程領(lǐng)域的變革，更是為了培養(yǎng)具備更全面、更具創(chuàng)新性和社會(huì)責(zé)任感的工程師。

（1）更新課程內(nèi)容是改革的重要一環(huán)。這不僅包括引入最新技術(shù)、工具和方法，更應(yīng)該緊密關(guān)注工程實(shí)踐的需求，確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中緊跟時(shí)代潮流。

（2）融合跨學(xué)科元素也是改革的關(guān)鍵之一。水利工程制圖不再只是獨(dú)立的學(xué)科，而是與其他工程學(xué)科相互融合，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和跨領(lǐng)域的思維。

（3）強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)和倫理教育也是教學(xué)改革的重點(diǎn)。學(xué)生需要通過實(shí)踐項(xiàng)目，深入了解工程實(shí)踐，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力。同時(shí)，倫理教育也是必不可少的，讓學(xué)生具備社會(huì)責(zé)任感和道德觀念，引導(dǎo)他們?cè)诠こ虒?shí)踐中做出正確的決策。

這些改革舉措的目標(biāo)是培養(yǎng)未來的工程師，他們不僅具備優(yōu)秀的專業(yè)技能，更具備創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)合作能力和對(duì)社會(huì)責(zé)任的認(rèn)識(shí)。通過這樣的改革，我們將能夠更好地滿足現(xiàn)代工程領(lǐng)域?qū)Ω咚刭|(zhì)工程師的需求，為行業(yè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出更大的貢獻(xiàn)。

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基金項(xiàng)目：安徽建筑大學(xué)（校級(jí)）教學(xué)研究項(xiàng)目“基于學(xué)科競(jìng)賽的水利水電工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究”（2023jy29）；安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程一流教材建設(shè)項(xiàng)目“道路勘測(cè)設(shè)計(jì)”（2021yljc030）；安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程重點(diǎn)項(xiàng)目“工程經(jīng)濟(jì)與管理”（2023jyxm1280）；安徽建筑大學(xué)（校級(jí)）課程思政示范課程“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程思政”（2022kcsz06）

*通訊作者：黃凱（1994—），男，漢族，安徽舒城人，博士，講師，研究方向：水土巖石。