基于制图大赛和行业需求的水利工程制图课程教学改革探讨

2022-03-16吕从聪卢晓春李洋波王亚林

科教导刊·电子版 2022年20期

吕从聪，卢晓春，李洋波，王亚林

（1.水利与环境国家级实验教学示范中心（三峡大学），湖北宜昌 443000；2.三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌 443000）

水利工程制图是水利类专业的基础课程，自大一开始，一直延续至施工单位、设计单位、科研单位以及高校等行业，需要每位水利人全面掌握和应用。然而，由于不同学生课堂思维以及空间想象能力方面存在较大差异，导致部分学生惧怕水利工程制图，他们甚至将制图、力学和高等数学一同计入“双高”行列（难度高、挂科率高），更有甚者，不少水利专业学生因逃避本门课程而选择转专业。与此同时，近年来水利类本科毕业生在水利相关行业的口碑不佳，不少单位过来招聘过程中就反复提到学生制图能力不足的问题[1]。面对这样的窘境，值得反思的不仅是学生，同样还应该包含广大带制图课的教师。另一方面，全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛成为提高学生的实践能力的平台[2-3]，成功的调动了广大学生的主动性和积极性。因此，为进一步提高水利类学生的专业制图能力和教育质量，有必要基于制图大赛成功经验和行业需求，进行适当的教学改革。

1 水利工程制图课程现存的问题分析

以三峡大学水利专业的水利工程制图课程为例，水利工程制图包括画法几何和水利工程制图两部分，画法几何侧重于制图的基础理论，涵盖点、线、面、体，共计32学时；水利工程制图则更侧重于理论与专业知识的结合，其中还包括计算机绘图环节，共计48学时，就教学安排和权重而言均算合理。然而，实际出现的问题却是：学生学不好本门课程；大四毕业设计老师反映学生制图水平差；单位同样反映学生的制图能力不足。究其原因可能在于：

（1）教学目的不明确：水利工程制图的教学目的是贯彻国家制图标准，培养学生制图、读图的基本能力和空间想象能力，最终服务于毕业生的职业能力。而大多数老师的教学目的却和实际脱节，把主要教学目的单纯的放在学习制图理论和规范绘图上，导致学生对工程应用不了解，渐渐丧失学习兴趣。

（2）与其他专业课程关联不紧密：水利工程制图与其他专业课的关系是“公差与配合”。但是，水利工程制图通常是在大一开课，而水利类专业课，诸如水工建筑物、水电站、建筑材料等，均设在大三及以后。这就导致制图课无法其他专业课的相结合，不利于学生对各学科知识进行交叉贯通。

（3）对行业需求不了解：水利工程制图的最终目的是服务于毕业生的职业能力。然而，现在的教学模式多是以课本知识为主，学生鲜有涉及工程上的设计问题，这无疑在学校所学与行业需求之间形成了一条天堑，带来的直接后果就是毕业生应用能力差，在水利相关行业的口碑日益变差。

2 制图大赛和行业需求

目前制图教学存在的最大问题是学校的理论知识和行业的真正需求脱节，导致学生为学习而学习，缺乏主动性和实操性，导致绝大多数学生难以满足制图大赛和行业的需求。

（1）制图大赛的需求：为了调动学生对制图课程的积极性和主动性，满足行业需求，全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛成为提高学生的实践能力的平台，全国各大院校的师生积极响应号召，投身到该赛事中来，积极备战，充分发挥了学生的主体地位。目前，本院也正在积极挑选优秀选手，备战第十五届大赛。制图大赛的形式很简单，就是要求大家在规定的时间内完成一副尺规图，一副三维实体图。由此可见，制图大赛的需求主要是：①对制图有浓厚的兴趣，同时具有良好的组织能力和团队协作意识；②熟练掌握尺规制图的基本要求，主要包括标题栏的合理布置、线型和线宽的适当选择、字体的正确应用、绘图比例的合理选择、尺寸标注的准确程度等五个方面；③具有扎实的计算机绘图能力，主要包括能够合理应用图层、适当的使用块功能、准确的修改尺寸标注，熟练使用制图基本理论等；④具有快速的绘图速度，绘图速度是制图大赛的一个重要因素，即要求不仅要画得好，还要画的快，这离不开扎实的基本功，因此也要求广大学生在平时要更加勤奋的练习才行。

（2）行业的需求：水利工程制图的最终目的是服务毕业生的职业能力，然而实际情况却是学生在学习专业课之前，已经把水利工程制图学完，待到他们第一次进行工程应用时，已是大四毕业设计。换言之，这其中包含的两年时间，他们早已将之前学到的那点知识“还给了老师”。这一系列操作带来的直接后果就是理论与实际应用严重脱节，制图能力难以满足行业的需求。实际上，单位在正常招聘过程中，非常重视的是学生的实习情况和工程应用经验，遗憾的是，绝大多数本科生在这一块都是空白。当然，由此也不难看出，行业的真正需求的主要是：①是否具有团队意识，要求相互之间可以满足“配合公差”；②是否能做事，即要求学生具有一定的工程应用能力，能够用学校所学的理论知识来解决工程实际问题；③是否会做事，即要求学生具有一定的工程实践能力，能够独自或者通过团队配合的形式来完成工作要求。

3 基于制图大赛和行业需求的水利工程制图教学改革探讨

上文已详细分析的制图大赛和行业的需求，为切实提高学生的制图能力，让其与行业接轨，必须对现有教学模式进行改革。众所周知，全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛的目标是致力于选拔少数的创新人才[4-5]，但却为高校教师提供了很好的参考。因此，笔者结合个人实践，并以制图大赛为契机，以行业需求为基础，提出了以下几点建议，希望与广大同行共勉。

（1）结合制图大赛要求[6]，提高学生的绘图质量和速度：绘图质量和速度应当是每位制图人追求的目标。在课堂上，老师让学生来观摩设计图纸，然后详细讲解其中的重点、难点和注意事项，然后规定时间，让学生在课后保质保量地完成，最后老师以制图大赛的要求和评分标准审核，当然，为提高学生的绘图速度和积极性，可以有意识的采用竞争的机制，如采取的加分方式来激励学生。

（2）结合制图大赛要求，提高学生计算机绘图能力：与传统尺柜绘图相比，计算机绘图无论在速度、精度、还是整洁性方面均更具优势，所以在今后教学的中应备受重视。应当让学生尽早接触计算机绘图软件（AUTOCAD、SKECTUP等），在讲完制图基础理论以后，增加学生上机实习的机会，提高他们二维平面图、三维实体造型以及二者相互转换的能力。

（3）结合行业需求，提高学生实践操作的能力：引导学生将课堂多学的理论知识应用于生产生活，譬如，鼓励学生将自己设计的模型，以计算机绘图软件的方式画出来，并在指导老师的帮助下，以3D打印的形式做出来展示，从而提高学生的实践操作能力。

（4）结合行业需求，提高学生的工程应用能力：老师可以将自己项目中的一些非保密性图纸拿来跟学生分享，譬如请他们做个断面图，抑或是根据图纸导出模型的坐标信息，并生成三维模型等。这不仅让学生提前了解工程问题，也给自己解决了实际问题，一举两得。