基于实践能力培养的工程制图教学研究

李玲

摘 要：以工科学生实践能力培养作为研究切入点，通过分析实践能力内容以及与土木工程制图课程的关系，展开基于实践能力培养的《工程制图》教学手段和方法的研究。提出根据社会对人才的选择要求，调整和优化教学内容，以应用能力培养为核心，强调学以致用和提供实践教学平台，着重培养和引导学生的实践能力，从而实现提高学生工程实践素质，构建适应现代高等教育发展的工程实践教学体系。

关键词：工程制图；实践能力；教学内容优化；实践教学平台

【中图分类号】TB23-4

0 引言

随着科学技术的迅速发展和市场竞争的国际化，各行各业对人才的需求发生了巨大的变化，越来越强调学生的实践能力，即要求学生在学习基础理论和方法的同时，更要重视加强自身的实践能力培养和训练[1]。

针对目前土木工程专业本科毕业生就业大趋势主要是面向一线施工企业和设计企业的现实情况，而土木工程制图是学生在专业学习中最先接触的专业基础课，在学习过程中培养学生的实践能力，尤其是识图和绘图能力，就显得极为重要。

对于《工程制图》这门工科类实践教学内容较强的专业基础课，在培养创新思维和能力方面具有其他课程不可替代的作用。因此，确立创新教育理念、培养具备较强的工程实践能力和创新能力，才是现阶段工程制图教育的重要内容。

1 工程实践能力内容

从具体内容上来讲，学生的工程实践能力应该包括工程意识、基础实践能力、综合实践技能和创新能力四个层次，這四个层次是在人才培养的过程中，逐渐深入、逐渐升华的过程，对学生的要求不断提升的过程[2]。从知识体系上来说，工程实践能力包括工程科学理论、工程技术、工程管理等三个方面的内容。以提高工程实践能力为培养目标就是要求学生掌握一定的工程理论、具有一定的工程技术、能进行工程管理的高级应用性人才。这三个方面的内容是相互联系，缺一不可的，工程科学理论是前提，工程技术是基础，工程管理是必需。

2工程制图课程内容体系与实践能力培养

2.1 工程制图课程内容体系

工程制图作为土木工程专业的一门专业基础学科，以画法几何为基础，以直尺、圆规、图板为工具，以黑板、木模、挂图为媒介，已有200多年的历史[3]。《工程制图》是体现工科特点的入门课程，也是工科学生必须学习的专业基础课程之一。在培养学生作为创造性思维基础的空间想象力及构思能力和促进工业化进程等诸多方面发挥了重要的作用。工程图是生产中必不可少的技术文件，是在世界范围通用的“工程技术的语言”[4]。正确的阅读和规范的绘制工程图是一名工程技术人员必备的基本素质。

工程制图主要由以下几个模块构成：

1.制图基本知识：包括制图标准，平面图的绘制。

2.制图基本技能：包括尺规绘图、徒手绘图及计算机绘图。

3.基础理论：包括画法几何及有关的图学理论。

4.图样表达基础：包括投影制图及物体的图样表达方法。

5.实践能力培养：专业结构与构件图样阅读与绘制。

2.2 学生工程实践能力培养体系的构成

工程实践训练是促进学生理论联系实际、 学以致用、提高全面素质的重要环节[5]。学生实践能力的培养是一个长期的系统的过程，它应根据学生的认知过程，建立分阶段、多层次、模块化、开放式、综合性工程训练教学新模式。根据学生的工程实践能力的四个不同层次，培养体系的构建也包括四个方面的内容。工程意识的培养主要是对学生进行认知性工程训练，培养学生的感性知识，为学生奠定基本工程知识背景。

2.3 教学环节与实践能力培养的结合

由于土木工程专业特点和对实践性的要求，对学生实践能力的培养就显得极为重要。作为培养学生实践能力的系统工程，不仅应贯穿于实践教学中，还应体现于理论教学中。工程制图要求掌握识图基本概念、绘图基本要求，同时也是一门实践性很强的课程。就其内容来说没有的理论推导和数值计算，但是面对一些抽象或是未见过实体的平面图形，要求学生能够深刻理解、把握并准确表达，这就存在着很大的难度。

3 基于培养实践能力的工程制图课程教学研究

3.1根据社会对人才的选择要求，调整和优化教学内容

通过学院多年的社会调查和毕业生反馈信息了解到，用人企业对学生制图能力的要求主要是通过绘图和识图两个层面来进一步对工程实体进行理解和实施。

绘图能力是传统教学体系中强调较多的，在新时期新形势下企业要求学生具备： （1）熟练掌握常用的相关绘图软件； （2）在充分掌握绘图要求和相关技术规范的基础上，图样表达准确，符合技术规范，图线清晰，尺寸标注清楚合理，文字书写规范；（3）具备一定的徒手绘图能力。

识图能力一直以来都是相关单位和企业非常看重的一项技能，但相比较在传统教学体系中不够重视，因而我们在教学过程中要求学生具备：（1）能够迅速读懂一套图纸，并理解多张图纸间的相互关系；（2）根据图纸内容和要求，掌握查阅技术规范、标准的方法； （3）了解并熟练掌握各种标准图集的识读，能够直接指导工程实践工作[5]。

3.2 以应用能力培养为核心，强调学以致用

本课程具有很强的实践性，具体体现在以下三方面：（1）课程学习的目的性和实用性很强，学习内容可直接在今后的施工、设计及管理工作中应用；（2）由于从事土木工程类工作直接应用识图与制图能力，因而学习内容与工程实际联系紧密；（3）工程制图课程的培养目标是培养学生空间思维的能力、培养学生将图形和立体相互转化的能力、培养学生仪器绘图、徒手绘图及计算机绘图的能力。

结合以上3点可看出，要学生能应用基础知识解决实际问题，最终实现学以致用，最好的方法是让学生在专业实践得到锻炼。首先让学生从工程专业施工图的认识开始，包括初步设计图纸、专业施工图，从各阶段图纸的绘制要求、组成内容和表达方式开始讲解。通过各阶段图纸的讲解，让学生有初步的感性认识，对专业特点和要求也有初步的了解，同时也让学生感觉到现学现用，更增加成就感和自信心。endprint

当然，为了更好地体现教学效果，案例的选择极为重要，考虑到普适性，以典型结构为基础，从工程类型、工程的结构形式、在建或已建工程进行选择。由于是未学习专业知识的一年级学生，建筑类型主要是选用居住建筑和公共建筑两套房屋施工图，结构形式主要选用砖混结构和框架结构两种常用的结构形式比较合适。然后结合相关的实训环节，让学生对理论知识进行应用，达到实战演练的目的，从而对学生综合运用知识的能力、综合识图和绘图的能力、学习态度等进行全面的检查和训练，最终实现课程的核心培养目标。

3.3 提供实践教学平台，着重培养和引导学生实践能力

（1）加强画图能力培养，提高学生空间思维能力。绘图是培养学生三维空间分析表达能力和创新能力的重要内容。学生在熟练掌握仪器画图的基础上。通过加强画轴测图和徒手画草图的训练，增加轴测图和三视图之间互相转换的画图练习，树立三维物体的空间想象，提高学生的空间想象力和设计能力。另外，教师在讲课时尽可能地运用轴测图， 一方面增加学生对轴测图的学习兴趣； 另一方面学生在教师画轴测图的过程中熟悉轴测图的画图步骤和方法。

（2）通过作业训练和模型制作引导学生加强实践能力。作业训练是教师指导学生巩固知识，形成各种知识、技能、技巧的方法，也是学生学习过程中主要的一种实践活动，对培养学生创新、意志、严谨、认真、负责的工作态度都具有重要的作用，练习方法要多样化，既要有作业练习，又要有课程设计练习。如： 针对学生急于想用所学知识绘制建筑图，在课程设计时采取练习法教学手段， 提供一套已建住宅建筑施工图，要求学生绘制建筑平立剖及大样图，这样既培养了学生绘图技能又为其他课程学习打下良好基础。

（3）通过实训环节加强学生实践培训。学内容及教学进度适当组织学生现场参观（这里可以通过培养计划的调整与认识实习相结合），做到课程内容、教学用的蓝图、工程实例三统一，并及时引入行业的新标准、新工艺、新材料、新技术，使教学与工程实际完美结合，从而增强学生的感性认识和对专业要求的进一步了解，提高教学质量。再次是要注重学、练结合，要求学生每学习一个内容，教师就须安排对应的识图和绘图训练，以巩固学生的识图能力，并通过绘图来进一步提高识图能力。最后，在此课程的授课完成后，根据学院关于土木工程教学安排，有1周的时间进行综合课程实习，其内容包括：系统的阅读工程施工图、绘制工程施工图等，目的是对学生综合运用知识的能力、综合识图和绘图的能力、学习态度等进行一次全面的检查和训练。是一种能将书本上的知识运用于实际的教学方法，对加强理论联系实际，培养学生综合识图与绘图能力具有重要意义，同时有利于扩大学生视野，懂得知识如何运用于建筑设计与施工中。在认识实习中学生到校内外实地参观工业与民用建筑或在建筑设计单位才能对所学知识进行进一步的加强。

4 小结

学生的基本实践能力是工程教育的基础和目的，通过土木工程制图课程采取相关教学手段对学生的引导，加强学生理论联系实践意识；通过实践环节的培训，提高学生工程实践能力，构建适应现代高等教育发展的工程实践教学体系，是高等教育的使命。 在课程教学中，要按照工程课程的内容和特点，再结合不断的教学改革，使知识传授和技能训练相结合，以能力培养为目的，力求使学生的工程实践能力得到全面提高。

参考文献：

[1] 刘传菊.坚持跨越式发展构建创新人才培养的支持平台[J].实验技术与管理， 2006 （8）： 9-10.

[2] 李锦春.论学生工程实践能力培养体系的构建[J].江苏工业学院学报，2007，vol8（4）：56-58.

[3] 林大钧.工程制圖历史演变现状改革和未来发展的研究[J].图学学报 ，202，33（4）： 136-139

[4] 沙吾列提·拜开依. 土木工程专业工程制图课程的教学实践[J].工程图学学报 ，2009（6）： 158-163

[5] 王丽萍，崔艳梅.工科大学生工程素质培养之我见[J.] 郑州航空工业管理学院学报. 2002，21（3）：30-32.endprint