应用型本科土木工程制图课程改革设计案例

李春柳 朱天志 李冰心

摘 要：基于应用型本科的培养要求，提出土木工程制图课程改革的案例设计方案。通过分析土木工程制图课程的性质以及结合教学中存在的问题，提出实行模块化教学；画法几何部分的案例设计是基于组合创造法，让学生自由设计组合体，完成由画图到读图的循环练习，实现连贯学习过程；建筑CAD软件使用案例设计是通过任务驱动法，先调动起学生对知识的内在需求，再经过辅导答疑等教学环节由教师总结使用CAD软件的绘图方法和技巧，最后通过开展学生竞赛形式进行成绩评定。改革方案经过试点班实践验证，效果良好。

关键词：应用型本科 土木工程制图 课程改革

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）8（a）-0160-02

1 应用型本科的培养目标

应用型本科教育是在中国高等教育由精英型教育向大众化教育转变过程中的一种必然产物，与科研型本科相比它更注重鲜明的“技术应用性”，与一般的普通专科高职技术教育相比它更注重专业理论的深度，三种教育形式是并行存在的，从而满足社会对人才的不同需求。对于应用型本科教学除了要求符合本科教育的学业标准外，还要求培养出来的人才能够体现时代精神和社会发展的要求，即具有较高的专业素质能力和协调解决问题的能力。概况起来，应用型本科教育是以培养知识、能力和素质全面而协调发展的，能面向生产、建设、管理、服务一线的高级应用型人才为目标定位的高等教育。

2 土木工程制图课程的现状和存在的问题

2.1 课程现状

土木工程制图课程是一门传统学科，经过高等教育的多次改革和计算机技术的不断发展，现在的土木工程制图课程是在“大土木”课程构架体系下的一门重要的专业基础课，课程内容是由原来的画法几何、建筑专业制图和建筑制图CAD等内容合成的一门综合性很强的课程，画法几何部分是介绍经典图学原理，建筑专业制图是介绍建筑专业绘图和识图的基本国家规范，建筑CAD是介绍计算机绘图软件的应用，根据课程内容性质差别较大，笔者提出使用模块化教学，针对不同性质教学内容，使用不同的教学方法和考核方法。

2.2 课程存在的问题

随着应用型大学的建设完善，根据应用型本科教育培养目标的实质内涵，研究土木工程制图课程教学目前存在一些亟待解决的问题。（1）教学方法陈旧，教师始终是课堂的主角，老师讲，学生听，教学中没有真正的实现以学生为本位。例如，画法几何部分是介绍投影原理的理论知识，是学生识图和绘图的必备基础，由于内容抽象，单靠教师讲课，学生学习兴趣薄弱；建筑CAD部分介绍CAD软件的应用，以前的教学方式是教师负责理论讲授，学生被动地听课，导致学生听课抓不住重点，课下使用软件时无从下手，从而导致教学效果低下。（2）考核方式单一，传统的卷式削弱了学生们对实践动手能力的重视程度，很多学生大部分学习时间都分配在教室里看教材和做习题上。学习的最终目的是应用，考核方式的改革应突出在学习成果的应用性上，因此，教学的考核方式应该是多样化的，教学改革方案设计必须具有系统性，从教学内容的新颖性，教学方法的能动性，考核方式的实效性等多方面进行课程改革方案设计。

针对该课程的现状和存在的问题，根据应用型本科的培养要求，该研究者进行了教学改革案例设计。

3 土木工程制图改革案例设计

3.1 画法几何教学案例设计

画法几何的教学难点在于如何培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。具体的教授方法和思路，首先要把图学理论基础知识讲授清楚，包括投影原理，点线面的投影规律，基本形体的投影，组合体的概念及组合方式等内容，这些内容要精练、快速地讲完。对于具体知识点的取舍，要从专业的实际应用性出发，例如，截交线和相贯线的求法，是画法几何图学内容的重要部分，包括平面体之间，平面体和曲面体之间以及曲面体之间等几个层次，教材上篇幅较大，但对于土木工程的建筑结构来说应用较少，因此，授课时只要讲清原理即可，教学重点应转移在培养学生的发散性思维，提高学生的空间想象能力上，具体来说，可以以讨论形式分析相贯线形状，让学生独立思考想出绘相贯线的方法。接着，将前面学过的知识点、技能点进行总结梳理，通过利用典型例题讲解，使理论和方法有效组合，帮助学生在头脑中建立系统、清晰的知识网络框架，最后，根据组合体的形成特点，指导学生运用组合创造法自由设计组合体，通过设计组合体的实践来促进制图知识、绘图技能和工程素质的养成，让学生在学习创新技法、锻炼创新能力的同时，达到学以致用的目的。具体的设计思路和实践过程为：（1）学习画法几何部分内容之后，让学生自由组合，全面系统复习已学过的教材和习题集的内容，找出各章节的关键知识点，分析内在联系的规律，最后画出一张网络结构图，供全班学习讨论。教师介绍组合创造法，即通过不同原理、不同技术、不同方法、不同产品和不同现象而产生创新成果的方法。采用多媒体案例授课，课堂上给学生出一道组合思维训练题，运用空间立体思维进行组合，诱发学生创新欲望。教师进行案例分析，设计组合体，指导学生用形体分析法、线面分析法、点线面的投影、基本几何体投影、画轴测图，完成组合体作业，最后制作模型。教师借助多媒体课件介绍组合创造法，并运用组合创造法设计组合体，通过设计的组合体来串连相关知识点、技能方法和技巧，让学生模仿借鉴，其步骤是：设计组合体形成动画演示，形体分析，画三视图，设计修改，完善成型。在演示组合体成形的动画后，进行形体分析，接着动态演示画出三视图，画组合体三视图时要运用形体分析法，辅以线面分析法，逐个画出各部分的三视图，要注意表面的连接关系、三等关系和方位关系。可以采用加一加、减一减、换一换、移一移等组合创造方法进行设计修改，把修改完善的三视图展示给学生。最后和学生一起对设计修改的成型组合体进行分析。（2）布置自由设计组合体的实践作业；（3）多元评价，包括小组内评价和全班同学评价；（4）成果展示，选出优秀作品进行展示。整个过程即连贯学习法。通过这样的教学案例设计，一方面调动了学生的学习兴趣，另一方面锻炼了学生的团结协作、主动解决问题的能力，真正实现了以学生为主体的教学模式。

3.2 CAD教學教学案例设计

使用CAD 软件是土木工程专业工程师必须掌握的一个基本能力，在土木行业中人们形象地把它比喻成土木工程师吃饭的两根筷子中的一根。CAD软件这个绘图平台，与过去的图板和绘图工具是一样的，并且在修改和操作图形元素方面更加方便和快捷。具体的设计思路和实践过程为：（1）CAD专题性讲座，快速将CAD的基本绘图命令讲完，（2）选择真实工程项目为载体，布置具体绘图任务，以任务驱动法来设计教学任务，让学生在做的过程中内化对知识的需求，（3）让学生进行问题汇总和组织教师答疑环节，通过教师再辅导，由教师总结提炼CAD软件的绘图方法和技巧，（4）开展CAD竞赛，进行成绩评定。这样就充分考虑了学生对象的认知特点和心理特点，把每个教学任务划分为几个教学情境，整个教学活动的组织设计是以学生为主体，教师只是起到推动作用的助力者，在这样的开放式教学情境中极大的提高了学生学习的主动性，产生了良好的教学效果。

4 结语

俗话说，教无定法，贵在得法，妙于巧法。经过教学改革试点班两届学生的实践验证，该教学改革设计案例设计科学可行，取得了良好的教学效果。实现应用型本科人才培养目标还需要在本科教育培养的各个环节进行改革。

参考文献

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