“土木工程制图”教学方法探析

2018-07-18于建新刘焕春

黑龙江教育·高校研究与评估 2018年6期

于建新刘焕春

摘要：“土木工程制图”集理论学习与实践训练为一体，是普通高等院校土木工程专业的一门基础课，在高校本科教育中具有重要地位。教学方法的选择和应用直接决定该课程的教学质量。文章对板书挂图模型教学法、多媒体课件教学法、三维软件辅助教学法、微课教学法及其他教学方法进行分析，讨论了各个教学方法的适用性及优缺点，以期对今后“土木工程制图”课程的教学活动起到一定的指导作用。

关键词：土木工程制图；教学方法；多媒体；微课

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2018）06-0020-02

工程图样，根据投影原理及国家标准来表示工程对象的形状、大小以及技术要求，被称为工程界的语言，是工程界表达、交流的重要工程技术文件。土木工程设计、施工和维护管理都离不开工程图纸。从事土木工程相关工作的人员，必须熟练掌握这一重要语言[1]。因此，“土木工程制图”在高等学校土木工程专业中具有举足轻重的地位，是土木工程专业学生最先接触到的专业技术基础课之一。该课程内容主要包括画法几何、制图标准、专业图与计算机绘图等。通过本课程的学习，学生要掌握正确的制图方法和步骤、基本制图标准、阅读一般工程图的能力，具备一定的空间想象能力，为后期专业课程的学习、课程设计打下基础，为今后走上工作岗位培养工程意识和职业素养。这门课程理论基础成熟，专业实践内容具有明显的时代性，尤其是随着计算机技术的普及，一些新的教学思想和教学手段的出现，对传统教学产生了极大冲击[2]。这就要求教师应掌握并灵活应用多种教学方法，提高教学效果。下面就“土木工程制图”几种教学方法进行简要分析。

一、主要教学方法

（一）传统板书挂图模型教学

板书在教学过程中最具灵活性，是最原始、最基础的教学方法。对于相对简单的图形，教师通过一笔笔的板书绘制，能够让学生更加直观地理解尺规绘图的基本方法。学生跟随教师的板书进行学练，能够锻炼动手能力及培养良好的绘图习惯。这种方法要求教师具备良好的绘图素养，否则就会出现“上梁不正下梁歪”的情况。

悬挂图纸法，是指教师结合图纸进行讲解，从主体到部分，从重要到次要，从图线、字体到尺寸标注，锻炼学生的看图能力，帮助学生正确理解图形[3]。这种教学方法虽然形象具体，但是静态呆板、形式单一、数量有限，教学效率低、耗时长，在课时逐渐压缩的情况下，只能部分运用。

实物模型讲解，有助于学生对于三维结构有更直观的认识，不仅能提高学习兴趣，更有助于理解相关知识，尤其是在基本体、曲面体、立体截切与相贯、组合体等三维图形的教学环节，在制图课程教学中具有不可替代的作用。

（二）多媒体教学

随着计算机技术的发展，AutoCAD、Pro/E、3Dmax、FLASH、PPT等软件制作的多媒体课件走进课堂，利用多媒体教学已经成为世界范围内的普遍教学方法，在制图课程教学中也应用广泛。多媒体教学图文并茂，形、声、光结合，能使课程内容变得形象、生动和直观，化难为易，化繁为简，化抽象为具体，有助于学生对知识的理解和掌握，提高学生的空间想象能力；另外提高了课堂教学效率，减轻了教师的工作强度[4]。但是，采用多媒体教学会导致一些教师的教学活动变成“读课件”，过度依赖课件，上课像走马观花，学生缺乏学习的积极性和主观能动性，教学效果较差，在很大程度上制约该课程教学质量的提高[5]。

（三）三维软件辅助教学

为弥补多媒体课件教学的不足，适应专业课程对学生绘图技能的要求，部分教师将三维专业软件引入到课堂教学过程中。如SolidWorks，不仅可以拓宽学生的视野，增强学生的空间思维能力，还能将三维建模与二维工程图样及设计加工过程紧密结合到一起，提高学生使用计算机辅助设计的能力，达到较好的教学效果[6-7]。另外还有BIM技术，相比传统手工制图及CAD制图，更加形象和直观；尤其是近年来BIM技术在国内得到大力推崇和发展，学生具备一定的BIM技术，更能满足社会对就业人才的需求[8]。专业软件在绘图课程教学中具有无法比拟的优势，对课堂教学起到极大的促进作用，同时对教师技能要求也更高。

（四）微课教学

微课教学，是以微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点（如重点、难点等）或教学环节（如实验等）而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程[9]。微课作为一种新型的教育信息资源形式以其“主题突出、短小精悍、交互性好、应用面广”等特点被广泛认可，在高等教育领域得到推广应用[10]。部分教师将“土木工程制图”课程中的某些知识点制作成微课，在实际教学中开展了探索，取得了良好效果[11-12]。微课教学，一方面增强了课程的趣味性、形象化，提高了学习兴趣；另一方面学生通过手机等移动终端反复观看学习，有针对性地查缺补漏，同时，也减轻了教师授课和辅导压力。微课教学需要前期进行详细设计与规划，专业录制与剪辑并进行必要的反馈与修改。这对教师提出了更高的要求，需要花費大量的时间和精力，同时需要专业设备与网络平台支持。在“互联网+”大发展的时代下，微课教学模式在高校教育中将得到更多的实践和研究。

（五）其他方法的运用

互动教学法利用网络交流平台、专题讨论等方式[13]，让学生在与教师、同学交流互动过程中学习。这种方法可以锻炼学生的自主学习能力，促进学生之间的交流与合作，强化专业能力。

快乐教学法通过采用目标激励、兴趣激发、快慢节奏、重点关注、营造快乐氛围等方法[14]，改善课堂气氛，激发学生学习兴趣，调动学习积极性，减轻学生压力，使学生在学习过程中心情愉快，学习效率大大提高。

项目教学法是通过教师给出一系列的题目[15]，学生分组进行讨论、设计与实施，教师参与其中进行指导和评价的教学方法。这种教学模式将学生置于主体地位，充分调动学生的学习热情和积极性，培养学生的团队精神和创新精神，在独立完成项目的过程中提升学生的综合素质。

二、建议与思考

“土木工程制图”教学方法较多，教学时应注重直观形象，可以以图文并茂、动画演示的电子课件为主体，辅以尺规板书作图和模型观察，将多媒体教学和传统教学模式有机结合。实际教学过程中，我们可以综合各种教学方法的优点，提高教学效果。

（一）合理利用多种方法

板书教学虽然灵活但是效率低、工作强度大，教师可以以身作则，在授课初期为学生示范时采用，帮助学生养成良好的徒手绘图习惯。对于基本体、立体截切和相贯，可以采用实物模型展示，学生在看、摸、观察和讨论中学习知识，掌握重点。在培养学生的空间思维能力方面，除使用一定的教学模型外，有能力的教师可以利用AutoCAD、SolidWorks等三维软件，构建三维模型，详细分析空间点、线、面、体的投影规律及相互关系。采用三维动画演示，一方面将抽象难懂的基本原理和方法变得形象、生动和直观；另一方面改善课堂气氛，激发学生的学习兴趣。对于较难理解容易遗忘的难点、重点、例题、习题等内容制作成微课，通过各种校内教学平台、网络公共平台（如QQ、微信、微博、论坛）等形式发布，供学生反复观看学习以强化记忆。

（二）学生管理与课堂组织方面

教师可以将学生进行“优劣结合”分组，通过互促互进、互相监督、共同进步的方式提高教学效果，将教学过程中以教师为主体向以学生为主体转变。鼓励学生提出自己的想法，打破常规、弱化思维定式，提高学生的课堂参与程度，培养发散思维能力。在课堂上予以展示优秀作业，学生们不仅可以效仿，还能结合自己的问题进行改正，建立“你无我有、你有我优、你优我强”的激励机制。作为课程教学的组织者，授课教师首先要具备一定的绘图能力和实践经验，上课前要认真备课，课堂上灵活运用各种教学方法，活跃课堂气氛，课后做好学生辅导，不断进行课后总结，保证教学过程的顺利有效实施。

“土木工程制图”，不仅是一门技术基础课，更是一门工程启蒙课，与后续专业课程的学习密不可分。采用高效的教学方法，对于保证课程的教学效果、提高课程的教学质量至关重要。为了满足社会发展对人才各方面的需求，高校教师要努力提高自身的教学和学术水平，

在教学过程中不断探索，因材施教，积极寻求高效合理新颖的教学方式，总结经验教训，不断提高我们的教育教学水平，推动高等教育综合改革浪潮，不断为国家培养出优秀的建设者和接班人。

参考文献：

[1]李亚丽.基于向应用技术型高校转型下有关画法几何与工程制图课程教学改革[J].四川水泥，2016，（6）.

[2]龚平. 《土木工程制图》课程的教学改革和实践[J].现代企业教育，2007，（6）.

[3]刘青云.板图、挂图、模型在《车工工艺学》课项目教学中的应用[J].职业教育研究，2013，（5）.

[4]韦芳.论多媒体环境下工程制图教学质量的提高[J].煤炭技术，2010，（2）.

[5]尹晶.微课在土木工程制图课程中的应用研究[J/OL].当代教育实践与教学研究，2017，（6）.

[6]张晓玲. Solid Works在《工程制图》课程教学中的应用[J].煤炭技术，2005，（8）.

[7]张海英，谢建军，刘万强.基于Solidworks软件的《机械制图》教学改革与案例探讨[J].洛阳师范学院学报，2009，（5）.

[8]邓朗妮，黄晓霞，廖羚.基于BIM的土木工程专业制图教学改革应用与研究[J].价值工程，2017，（4）.

[9]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013，（4）.