高职土木工程制图与识图多元化教学改革

郑海棠

摘  要  在土木工程制图与识图课程教学改革过程中，综合运用多媒体、实物、三维动画等教学手段，将理论知识与实践运用结合，帮助学生形成空间思维，逐步培养学生的绘图及识图能力，提升学生的积极性，为后续专业课程的学习以及专业能力的培养打下坚实的基础。

关键词  高职；土木工程制图与识图；空间思维；教学改革

中图分类号：G712    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）09-0119-03

1  课程特点分析

土木工程制图与识图是高职院校土木类专业的基础课程，也是一门实践性极强的课程。作为大一新生较早接触的专业类课程之一，课程教学的关键在于引导学生认识专业特点、培养空间思维能力以及实践操作能力，最终养成自主学习的好习惯。

从课程体系角度，土木工程制图与识图和房屋构造一同构成土木工程CAD与BIM建模及建筑结构及其施工图识读等专业课程框架体系的支撑基础，为后续专业课程储备理论知识以及专业基本技能（见图1）。从课程内容角度看，土木工程制图与识图主要包含制图基础知识、画法几何及工程制图与识图等几个模块，与工程实际紧密联系。课程的教学目标是培养学生的三维空间想象能力，使其初步具备绘制和阅读工程图样的能力，为专业课程的学习储备必要的知识和技能。

2  课程教学改革探讨

2.1  传统教学模式

2.1.1  板书教学效率低

传统的制图课程教学以板书绘图为主，教师在课堂上主要讲授理论知识，通过板书向学生演示绘图过程，课堂效率较低。由于课时有限，需讲授的内容较多，通常课堂教学以教师授课为主，学生绘图训练的部分只能在课后完成。这样不利于发挥学生的课堂学习主动性，不能及时发现学生在绘图过程中遇到的难题以及共性问题。

2.1.2  课程内容单一

传统教学主要传授绘制投影图的方法以及识图的方法，在教学内容方面以课本图纸为主，展示的内容较平面且单一，不利于学生空间立体思维的提升。教师侧重于基本知识及绘图指令的重复讲解，课程内容缺乏目标引导和情景设计，对于标准图集的解读、实际工程案例的分析以及专业相关的制图以及识图训练方面涉及较少。

2.1.3  考核方式单一

传统的考核方式中平时成绩占比较小，卷面考核占比较大，缺乏有效的过程评价与考核，不能全方位把控学生对知识点的理解以及对绘图技能的掌握程度，考核方式较片面。

综上，填鸭式教学不利于思维能力的培养；由于课时所限，学生只能在课后完成绘图训练，教师不能及时发现学生绘图过程中的通病，不能在后续课程讲授中有针对性地调整教学内容。

2.2  多元化教学改革探索

要培养高职学生的空间思维能力和自主学习能力，土木工程制图与识图课程教学结合专业特点及课程特性，从高职学生的知识结构以及学习特点出发，从课前的内容设计、课中的启发引导及课后的巩固复习三个方面进行多元化教学改革探索。

2.2.1  课前精心设计教学内容

1）结合专业特点，精选教学内容。土木工程制图与识图课程要在32个学时内完成三大模块（制图标准及基础知识、画法几何、工程制图与识图）的教学，需要结合专业特点及学生的学习特征对授课内容进行精简。由于授课时长有限，教学内容的选择应当以够用为度，重点突出。简化与实际工作要求脱节的内容[1]，将授课的重点放在与专业图样识读密切结合的知识点。如在画法几何模块中，应当以正投影的原理为主，重点培养学生学会利用投影法绘制并识读三视图的能力；而轴测图和透视图的绘制部分偏向于室内设计及建筑设计专业，作为建筑工程技术专业的学生则可以不在课堂学习，让学有余力的学生课后自学。这样，学生对于专业基础课程的学习将更有针对性。

2）结合工程实例，设计教学框架。在教学思路的设计上应当摒弃过去教学中每个章节独立学习的模式，结合实际工程案例，设计教学思路，将制图基础知识、投影原理及建筑工程图识读的技能融进具体的案例中。在教学伊始通过工程实际案例引发学生思考，随后在课堂授课过程中通过引导学生完成一幅简单建筑平面图的绘制，掌握基本的绘图知识；通过完成相应立面图及剖面图的绘制，掌握利用投影原理绘制三视图的基本技能，在此过程中逐步培养学生的识图能力（见表1）。这样的案例式教学将绘图所需基本技能通过项目任务的逐步完成而逐步掌握，能够激发学生思考，培养学生的学习积极性以及自主学习的能力。

2.2.2  课中对教学方法进行多元改革

1）利用多媒体进行课堂教学。通过制作PPT课件，在课堂上动态演示绘图过程，有利于学生快速掌握绘图的步骤及方法，大大提高课堂效率。如在学习投影法原理时，关于平行投影的形成过程及结果，虚拟投射线，可以在PPT课件中快速展示；而板书教学则需要在黑板上利用教具一条条画出虚拟的投射线，费时费力。

通过案例问题的启发，引导学生深入思考，从而进行知识点的归纳总结。如在理解记忆直线的空间位置时，关于直线在三面投影上的特性理解，可以利用案例问题引导学生通过一些朗朗上口的口诀来加深理解及记忆，当学生没有办法去判断案例中的相关問题“一条直线到底是垂直于某一个平面还是平行于某一个平面”时，通过“一点两直线，定是垂直线”的口诀记忆投影面垂直线的特性，启发学生运用口诀区分投影面的垂直线与投影面的平行线，并在具体的实例中灵活应用。

2）利用实物进行课堂教学。为帮助学生形成空间思维，可以借助实物进行授课。例如：借助教室的黑板墙面、学生桌椅所在的地面及学生右手边的墙面，演示三面投影体系的建立（见图2），帮助学生想象三面投影体系展开的画面；通过想象地面、右墙面的90°旋转，判断在三面投影图中物体的前后、左右、上下方位。除此以外，教室内部的门窗、梁、柱等实物也可以作为教具，帮助学生理解建筑中不同构件的特点及作用[2]。还可以借助一些立体模型，特别是类似于积木的可拆卸模型，通过拆卸观察模型内部构造，逐步建立空间想象力。

实物教学法不应局限于教师提供模型，也可以鼓励学生利用手边可用的材料（如纸张、小木棒等）进行模型的构建和拼搭，在构建模型的过程中培养学生的学习兴趣、动手能力以及逻辑思维，加深对所学专业知识构成的理解。实物模型的构建对于教师及学生的动手能力有一定要求，在课堂上短时间内难以完全实现。

3）利用三维动画进行课堂教学。随着电子信息技术、仿真技术的发展，在课堂中引进三维动画进行教学，有利于学生空间形象思维能力的培养。在PPT课件中，增加3D立体模型，通过电子模型的构建，弥补实物模型构建材料以及构建形式的缺陷。与简单的平面图纸相比较，三维立体模型更容易引起学生的兴趣。如在引导学生根据某一构件的两面投影图去绘制某一个断面图时，借助三维立体动画，可以让学生直观地看到构件的各个面，从而想象出断面形状，绘制出相应断面图。在三维动画的演示过程中，可以全景展示模型的各个角度，也可以局部放大展示某一个节点，在这个过程中留一些时间给学生思考。通过将抽象的知识点具体化、直观化，激发学生对三维空间知识点的兴趣，调动学习的积极性。

4）利用网络平台进行课堂互动。随着互联网技术的发展，“互联网+教育”成为高职教育创新改革的又一重要方向。众多网络平台的出现，为课程教学提供了更多的选择。例如：教师可以利用超星学习通平台的选人、抢答功能，调动学生回答问题的积极性；借助超星学习通平台布置分组任务、展开主题讨论，培养学生的团队合作精神；利用超星学习通平台布置随堂练习，实时检验学生的学习效果。课堂教学的45分钟，如果完全是教师讲授课程内容，则学生处于被动地位，不利于调动学习积极性；如果利用在线平台开展多样化的师生互

动，则可以活跃课堂气氛，调动学生学习积极性。

5）有效开展实践教学，提高学生实操能力。土木工程制圖与识图是一门实操性很强的专业基础课，在课堂教学中应当增加实践环节，通过案例培养学生的绘图及识图能力[3]。如在教学点、线、面的正投影环节，要让学生掌握空间元素的三面投影画法，就应当在教学中增加适当的练习环节，让学生在根据两个面的投影绘制第三面投影图的过程中，更好地掌握投影法的基本原理。为了让学生能更好地读懂建筑施工图和结构施工图，应当在教学环节增加参观环节，可以利用校内的教学楼让学生深入了解建筑的平面、立面、剖面以及楼梯结构等部位，提高对工程图的识读能力，进而学会简单绘制工程图样。还可以在布置课后任务时让学生自行寻找熟悉的素材完成三视图的绘制，如自行丈量自己的宿舍、家里的房间、熟悉的教学楼等，并以此为基础，进行工程图纸的绘制。

2.2.3  课后通过网络平台实现学习的可持续性

土木工程制图与识图课程内容丰富，重点、难点较多，仅仅依靠课堂学习，很难取得良好效果，而网络平台可弥补课堂教学的不足。教师可以利用QQ建立课程群，在课后为学生实时答疑，做到有针对性地解决学习中的疑难杂症；也可在超星学习通平台建立课程，共享学习资源，让学生课后完成自主学习。借助学习通平台，学生可以利用碎片化时间巩固课堂知识，学习时间比较自由；对于课堂上没有听懂的知识点，可以利用教师上传至平台的教学视频反复学习，节约教师重复答疑的时间。教师也可以在平台上发布课后练习，在学生提交后及时进行批改并发现问题，在后续课堂讲授中有针对性地进行知识的复习加强。

学习通网络平台不仅可以用作复习，还可以让学生提前预习将要学习的知识点，通过预先学习课件，发现学习的重点与难点，在课堂上有针对性地认真听讲。

通过线上与线下相结合的方式，借助网络平台实现课前预习、课中互动、课后复习巩固，并通过平台实时答疑，实现学习的可持续性，拓展学生的学习时空。

2.3  灵活运用课程考核方式

多元化的综合考核方式不局限于卷面考核，通过线上线下相结合的方式，较全面地对学生的学习过程及学习成果进行考核，真实地反映学生对知识的理解及掌握程度。教师可以借助学习通平台统计学生的学习情况，如学习教学视频时长、学习课程章节百分比等。通过在平台中合理设置各学习部分的权重，结合学生的平台学习积分、课堂参与互动环节积分等，综合评价学生的学习过程。

另外，课堂布置的绘图任务也作为综合评价的一部分，考核学生对于知识的掌握速度以及程度。增加平时成绩的考核比重，弱化期末考试的比重，综合考量学习的过程与结果，这样的考核方式虽然增加了教师考核的工作量，但是与传统考试相比，能够更有效地评价学生的学习效果。

3  结束语

线上平台与线下课堂学习相结合，增强了学生课前的预习主动性、课中的互动积极性以及课后的学习主动性。多媒体教学与实物教学相结合，可以多角度多方位地开发学生的空间想象力。启发式教学与实践教学相结合，给学生自主思考以及自主动手的空间。同时采用更合理的考核方式，有助于调动学生的自主学习积极性。这是对高职土木工程制图与识图课程进行教学改革后达到的成效。笔者发现教学改革过程中仍然有一些问题尚待解决，例如：实物模型制作困难；多媒体课件中的三维动画资源有限，尚待开发寻找更多更好的资源。

笔者通过教学实践发现：以项目为导向，搜集合适的工程案例，自编更有针对性的教材，更有利于课程教学的改进。在后续该门课程的教学中将进一步改进教学方法，尝试构建更有针对性的教学模式，提升教学质量。

4  参考文献

[1] 李娜，商庆清.土木工程制图课程体系多元化综合教学改革与实践[J].教育教学论坛，2019（10）：90-92.

[2] 曾凤华.土木工程制图课程教学改革探讨[J].江西建材，2020（2）：95，97．

[3] 梁佳慧.提高《建筑制图与识图》教学效果研究[J].新教育时代电子杂志（教师版），2017（35）：219．