强化空间思维与构建能力培养的“工程制图”课程实训教学改革

杨海荣++田建林

摘要：工程制图课程实训改革以空间思维能力培养为着力点，通过增加实训学时、分层次实施教学、改革实训方法、实施案例教学、与专业设计相结合等多种方式的改革，取得了良好的改革效果。

关键词：工程制图；空间思维；实训改革

【中图分类号】G642

基金项目：1、2014年吉首大学课程教学改革专项，（编号：2014JSUKG21）；2015年吉首大学教学改革研究项目“土木工程专业‘工程制图课程实训教学改革研究”。

2、湖南省教育厅2015年教学改革项目、吉首大学2015年教学改革重点项目（编号：2015JSUJGA03）

工程制图课程是吉首大学规划设计类专业开设的一门专业基础课，开设该课程的专业有园林、城乡规划、土木工程等。该课程的主要目标是培养学生绘图和读图的基本能力，并通过实践，培养学生的空间思维能力。也是学生学习后续专业课程的基础，因此空间思维能力和空间想象能力的培养是这门课程的教学重点。为进一步强化空间思维与构建能力的培养，结合多年的教学经验，对工程制图课程的实训内容、实训教学方法进行改革，旨在为培养具有扎实专业技能的规划设计专业人才打下坚实基础。

1工程制图课程特点

1.1教学内容多，实践性强

工程制图是一门研究用投影法表示空间几何要素和空间形体及解决空间几何问题的理论、方法的科学，是研究用投影法，并根据制图标准和规定画法及工程技术知识来绘制和阅读工程图样的一门重要的技术基础课，其主要包括图示方法、图解方法、专业图纸的绘制与阅读这三个方面的内容。其中每一部分内容都配有大量的实训练习。

1.2对空间思维能力要求高

工程制图学科的思维特征是不断地完成“空间→平面”、“平面→空间”的动态思维转换的过程，并通过由浅入深，循序渐进，不断地画图和读图达到对学生空间思维能力的培养。只有学生建立了空间思维，再“从空间到平面，再从平面到空间”进行反复研究和思考，才是学好工程制图课程的最有效方法。

2存在的问题

2.1实训内容多，课时少，实训效果不理想

土木工程专业和城乡规划专业只安排了30个学时的实训课时，在制图基本知识、建筑施工图、结构施工图等章节的大作业只有4学时的实训课时，学生不可能在这么少的课时内完成作业，因此导致了学生的大部分作业都是利用课余时间来完成，这样就造成了老师不能及时给予指导，学生画的图不合要求，经常需要反功，从而造成了学生的厌学情绪。

2.2实训内容设置欠合理，重点不突出

在课时安排上，画法几何部分用大量的课时讲授图解问题，这部分内容难度大，习题多，经研究这部分内容与工程图的联系不大，而且随着科学技术的发展图解法已经失去了存在的实践基础，因此有必要对这部分内容的课时比例进行调整。另外实训教学与专业知识结合不紧密，重点不突出，导致学生在后续的专业课程学习过程中出现基础不扎实的问题。

2.3实训教学方法陈旧，达不到预期目标

工程制图的教学虽然采用了多媒体教学方式，但基本上还是“填鸭式”教学，老师在课堂上先讲理论知识，然后布置习题集上的习题，再对难度较大的习题进行讲解，这样的教学方法枯燥呆板，没有激发学生的想象力和创造性，严重影响了学生的学习兴趣和学习主动性，渐渐对学习失去了兴趣。

3改革方法

3.1结合专业教学重点，调整教学课时，培养学生的空间思维能力

工程制图的教学目标是让学生能够用投影法的理论做指导，按照国家标准和行业规范绘制出符合要求的工程图，因此投影理论是制图课的核心和灵魂，是培养学生空间思维能力、空间想象能力的重要教学环节，是制图教学的根本，应强化这部分教学。因此在调整教学课时的时候，一是考虑画法几何部分增加图示方法的讲授和实训课时，对图解方法课时进行压缩；二是增加专业制图实训练习课时，结合专业教学重点，引入专业图纸进行教学与实训。

3.2改革教学方法，提高教学质量

改革传统教学方法，采用传统教学方法与多媒体教学相结合的方法进行教学。比如在讲授绘图工具的使用方法时，采用先播放小视频再进行现场演示的方法进行教学；从而提高学生的学习兴趣并培养空间思维。在讲授截交线和相贯线时，利用实体模型和solidworks制作三维模型进行教学，在形体的表达方法部分，对剖面图和断面图的处理方法进行视频演示，在建筑施工图章节，先播放建筑外形及内部结构的视频，再对照着轴测图讲解施工图。通过教学方法改革，将复杂的空间问题直观地展现出现，使复杂问题简单化，从而使学生的学习兴趣得到显著提高，教学效果也有明显的改善。

3.3实施案例教学，培养学生的学习兴趣

工程制图是一门应用性很强的学科，传统的教学方法很难满足教学要求，必须引入真实案例进行教学，才能激发学生的学习兴趣和创新能力。比如在讲授建筑施工图时，传统教学方法是采用的一幢虚拟的建筑，一套虚拟的图纸为案例进行讲授，布置的作业也是习题集上的一套图纸的抄绘，学生的思维被固定化，很难激发学生的兴趣。鉴于这种情况，在进行教学改革时，引入真实案例进行教学，比如在讲授建筑施工图时，以学校的教学楼和实验大楼为例进行讲授，可以到实地现场进行教学，学生可以理论联系实际进行学习，在提高了学习兴趣的同时，空间思维能力得到了很好的训练。

4实施效果

通过在工程制图课程中采取以上的教学改革，教学效果有了明显提高，主要体现在以下几个方面：一是老师教学质量进一步提高，在学校组织的教学质量评价中，工程制图课程被评为优秀，二是学生的学习兴趣得以提高，学生的学习有了一个从被动接受知识到主动探索知识的一个转變；三是学生的空间思维能力有了显著提高，从期末考试结果来看，三视图和轴测图的作图题目失分很少；四是学生绘图水平有了很大提高，能够徒手绘制草图，也能够用作图工具绘制出符合国家标准的图样。

5结语

实训教学是工程制图课程教学的重要内容，而空间思维能力的培养与构建是学习该课程的重点，因此以空间思维能力培养与构建为着力点，来实施工程制图教学改革，取得了不错的改革效果，也为后续专业课程的学习奠定了较好的基础。

作者简介：杨海荣，女，1983.4，河南洛宁人，硕士研究生，汉族，吉首大学规划系，讲师，研究方向为城乡规划