“教—学—做”理念在给排水工程制图中的应用研究

王琬琪，王 峰，景明霞，孙 璇

（1.青海大学土木工程学院 青海 西宁 810016；2.青海化工设计研究院有限公司 青海 西宁 810016）

工程图被称为工程界的语言。阅读和绘制工程图是给排水专业学生一项必备的能力，也是其进入工程行业至关重要的一步。再者工程行业是一个关系经济民生的重要行业，培养学生的工程师精神和认真负责的工作态度也是重中之重。给排水工程制图课程是给排水专业的一门专业必修基础课，是学生后期进行专业学习的基础。在新工科建设和工程教育认证的双重背景下，这门课程的学时被压缩。传统的教学方式以课堂讲授为主，学时少，内容多，课堂上满堂灌，学生的学习效果差，缺少学习的主动性。课堂上教师为主体，课下学生大都在应付大量的练习题。课程以考试为考核方式，学生虽然卷面成绩还可以，但是在之后的专业学习中暴露出许多问题，如看不懂实际工程图纸，无法用理论知识解释实际工程问题等。如何在学时减少的背景下让学生提升学习质量和学习积极性是课程教学方法改革的主要目标。课程教学方法改革主要是研究在学时较少的情况下，通过“教—学—做”模式提升课程的教学效果，培养学生的学习能力。

1 传统教学模式的探讨

给排水工程制图课程共计64 学时，其中画法几何与给排水工程制图Ⅰ为32 学时，开课时间为大学一年级第一学期，是先修课程。先修课程学习内容主要为画法几何相关知识，偏重理论知识。学生通过学习正投影法和点线面投影，培养空间立体和二维制图之间的转换能力，并通过大量的作业练习，为后期学习工程制图打下基础。画法几何与给排水工程制图Ⅱ为32 学时，开课时间为大学一年级第二学期，课程兼具理论性和实践性。不同的专业在内容设置和教学要求上有较为明显的区别，给排水专业侧重于建筑平面图和给排水工程图的内容，课程内容相对于土木工程专业要求较低，且在建筑平面图部分更加注重读图识图的能力。本次教学改革主要是针对画法几何与给排水工程制图Ⅱ课程进行。学时压缩后，本门课程理论学时为24，实验学时为8。在传统的教学模式中，理论学时部分课堂上主要以教师PPT讲授为主，课下以学生进行作业练习及抄绘施工图为辅。实验时部分教师主要以利用AutoCAD演示，而后让学生练习的方法进行教学。理论部分特别是建筑施工图和给排水施工图章节，涉及许多国家标准规范要求，知识点繁多，连续开展灌输式教学取得的教学效果并不好，学生抄绘的图纸经常漏洞百出，比如尺寸标注不完整，线形运用不合适，标注文字不合格等，究其原因是因为学生课堂上对知识点掌握得不好，并且由于缺少对实际工程的接触，制图不严谨，对工程制图的重要性认识不够。至于实验学时部分，在传统的教学模式下，学生在8 个学时的AutoCAD 学习中，所能学到的制图命令和得到的练习很少，仅停留在绘制简单几何图形的基础上，工程制图中常用的许多重要绘图技巧接触不到，且较难与前面理论学时学到的内容进行融合，理论和实践部分存在脱节。在实际教学过程中，教师一般选择较有代表性的图纸让学生进行抄绘，这导致学生对不同专业、不同类型图纸之间的关系不清楚，对图纸认识不全面，学生缺少学习工程制图的主动性，学习不透彻，缺少严肃认真的工程态度。

2 课程建设的基本方法

基于以上问题，本项目尝试在教学方法上进行改革，主要体现在：课堂上“教”时，教师结合实际的工程项目或者学生生活中经常接触到的教学楼、宿舍楼等进行案例分析，如教室所在楼层的平面布置，卫生间管道布置方法，教学楼立面表达等，课上调动学生的积极性，鼓励学生多观察，多读实际工程中的建筑施工图纸；课下积极开展小组“学习”，学生在课下结合实际工程图纸进行学习，既巩固课上学习内容，又有利于接触实际工程，且小组成员之间兼具差异性与个性，各尽所能，各有所长。为了让学生更好地将理论知识和小组学习成果进行运用，教师要在期末考核内容上增加模型制作的占比，让学生根据工程施工图纸内容选做部分建筑模型。在实验学时部分，学生由于已提前收到建筑施工图，在课下提前接触了AutoCAD的软件，从而为后期AutoCAD学习奠定了基础。通过“教—学—做”三种形式的结合，学生在大一阶段对工程有了更具体的认识，对专业有了更深刻的了解，并且在模型制作阶段锻炼了小组成员间的协作能力和动手能力。在学习中实践，在实践中学习，既保证了压缩学时下理论教学的学习质量，又提升了学生对工程制图的学习热情。

2.1 理论教学与实际工程案例相结合

在大一阶段，学生的课程多以公共基础课为主，工程制图是少有的专业相关课程。在讲到工程制图基本规范要求时，教师要主动向学生传递工程师精神和工程意识：建设工程必须要严格遵守国家规范要求，制图要遵守国家标准要求。比如讲尺寸标注四要素时，教师可以引入实际案例告诉学生尺寸标注不完全将会带来巨大的经济损失，甚至影响人身安全。在讲到建筑平面图时，为培养学生三维空间和平面图形之间转化的能力，教师可以结合学生宿舍楼、教学楼等进行说明。在讲到给排水工程图时，特别是涉及卫生间的给水管道和排水管道的安装要求时，教师可以结合教学楼中的管道安装情况向学生进行讲解说明。另外，教师可以整理四套完整的建筑施工图，建筑类型涉及宾馆、公寓、住宅楼，分别发给每组学生。在对应的章节学习完成后，各组可以对照学习施工图中的相应内容。一套完整的施工图大约包含20 张图纸，内容涉及建筑施工图、结构施工图、给排水施工图等，一方面这些图纸可以让学生直观地感受一套完整施工图所包含的内容，另一方面也可使学生尽早认识到认真负责的工作态度对工程制图及工程施工的重要性。

2.2 小组学习与实践相配合

考虑到本专业学生学习能力的差异性，学期初教师可将学生分为四个学习小组，每组十人左右，在分组时充分考虑到学生素质能力的差异性，并参考学生的个人意愿。为避免在小组学习中出现“少量人干，其他人看”的情况，教师要提前确定好小组组长，并明确将小组互评、组员间互评纳入最终成绩考核，在汇报答辩阶段每个人都要针对自己的分工进行汇报。小组学习的主要内容包括施工图讨论和建筑模型制作。建筑施工图包含总平面图、建设平面图、建筑剖面图、建筑详图等，学生在初次接触这些图时，兴趣盎然，然而由于这些图纸较为零散，学生掌握得相对较差，图与图之间的关系没有完全掌握，再运用起来更是不知所措。为了让学生更好地理解工程制图的内容，更好地读图、绘图，提高学生的动手能力和团队协作能力，教师应该让每个小组根据自己图纸的内容进行学习讨论，并制作手工沙盘建筑模型。在后期的模型美化过程中，学生根据自己对建筑的美好期待对房子进行涂色美化，手工内容丰富。在内部装修上，包括床、沙发、餐桌等，学生都进行了自我设计，体现了对美好生活的向往。在后期的汇报阶段，学生对模型进行了系统的介绍。部分模型对施工图中的内容进行了较好的还原，比例确定合适，尺寸大小符合施工图内容，门、窗、柱等位置也基本符合图纸内容。通过模型制作，学生充分利用课本上的理论知识去理解图中的内容，学习图与图之间的相互关系，用理论知识解决模型制作中的实际问题，并在模型制作阶段将理论知识进行了实践。

2.3 充分利用有限实验学时

根据教学安排实验部分为8 个学时的AutoCAD 制图内容，但相比于之前，AutoCAD 学时被大量压缩。在前期的理论学习、小组学习、建筑模型制作学习的基础上，学生已经认识到计算机制图的重要性，并对工程制图有了直观的认识。在传统的教师演示随后学生练习的模式下，学生操作不熟练且学习的主观能动性差。所以，教师应结合前面的学习安排，确保让学生每人都有一张建筑施工图，并告知实验部分最终的考核形式为绘制建筑施工图的部分内容。教师利用4 个学时将主要内容进行说明，学生利用剩余4 个学时在课堂上进行计算机制图。从学生的上课效果看，大部分学生在课程开始前就提前学习软件，部分小组在模型制作阶段提前进入计算机制图状态，提前进行制图命令的练习。在4 个学时的制图中，学生在有限的时间内发现自己制图存在的问题并不断寻求解决办法。大部分学生表示计算机制图并不比手工制图容易，比如画到中途发现图中房间进深的标注是相邻墙体点划线的距离，一部分学生表示计算机制图时前期的准备工作很重要，比如提前设定好线型特性能提高后期制图的效率。高效率计算机绘图是建立在掌握好工程制图基本知识、具有较好读图能力的基础上的，学生提交的作业完成度差异较大，后面还需要不断地进行练习。

3 结语

画法几何与给排水工程制图Ⅱ课程的学习不仅要让学生学习到工程制图的基本知识，更重要的是让学生在大一阶段建立起对专业的基本认识和形成认真负责的工程师精神。建设一项工程是一个复杂的过程，既需要过硬的专业知识，又需要对工程安全、工程质量认真负责的精神，更离不开协作能力。作为一名给排水专业的学生，较早地了解工程，树立良好的工作态度是本门课程理论知识学习之外所必需的。所以本次教学方法改革以“教—学—做”流程为抓手，旨在丰富学习形式，提升学生的学习积极性，多维度提升学生的专业素养和职业精神。

工程制图的学习对于给排水专业学生是不可或缺的，是以后专业课学习、课程设计乃至毕业设计的基础。对本课程的教学方法改革是改善传统教学的一种尝试，在多种学习形式下学生各有所长，变被动学习为主动学习，师生互动增加，对于研究在较少的学时下提升教学质量具有重要意义。