基于目標分解法解析“土木工程制圖”的研究

魏 屏， 李金偉

（昆明學院城鄉(xiāng)建設(shè)與工程管理系，云南 昆明 650216）

基于目標分解法解析“土木工程制圖”的研究

魏 屏， 李金偉

（昆明學院城鄉(xiāng)建設(shè)與工程管理系，云南 昆明 650216）

應(yīng)用型本科“土木工程制圖”旨在培養(yǎng)學生掌握投影理論基礎(chǔ)，貫徹國家制圖標準，具備手工和計算機CAD繪圖能力。運用目標分解法可將土木工程制圖課程主要教學內(nèi)容進行剖析、分解和整合，理清課程教學內(nèi)容的主線，明確各級達到的教學目標，建立與之對應(yīng)的學生多角度和合作學習的成績評價體系，在研究和實踐中提高制圖課程教學質(zhì)量，促進學生識圖繪圖綜合能力全面發(fā)展。

工程圖學；目標分解法；本科；土木工程制圖

“土木工程制圖”是對學生進行土建工程師基本訓練的一門傳統(tǒng)課程。該課旨在進行工程師的基本訓練，課程總的教學目標是培養(yǎng)繪圖和閱讀土木工程圖樣的基本能力，使學生掌握投影制圖理論，具備手工繪圖技術(shù)和計算機繪圖技能。多年的制圖課程改革揭示國家制圖《基本要求》、課時減少、計算機繪圖（CAD）應(yīng)用能力教學內(nèi)容增加的矛盾[1]。制圖課程教學實踐中靈活應(yīng)用目標分解法，以課程的最終培養(yǎng)目標作為依據(jù)，將制圖主要教學內(nèi)容逐步分層分解，明確各級知識點要達到的績效目標，制定合理的學生成績評價體系，突出投影理論和國家制圖標準兩大課程支柱，突出繪圖技能培養(yǎng)，保證教師和學生努力方向與教育教學目標保持一致，對緩解教學改革帶來的矛盾有積極的作用。

1 “土木工程制圖”目標分解法的基礎(chǔ)

1.1 目標分解法的特點及在本課程中的應(yīng)用

目標分解法是把整體目標分解成它的各個組成部分，是綜合-分析-綜合的科學思維方法在目標管理中的具體運用。它具有明確的邊界、層次性的特點，所以目標分解要運用系統(tǒng)科學方法，考慮外界與內(nèi)在變化的影響，通過目標分解與綜合，建立起科學的目標本系統(tǒng)，有效的實施目標管理。

“土木工程制圖”課程是教學積極互動的管理活動，應(yīng)用目標分解法是將課程按教學主要內(nèi)容進行合理分解，制定各分項目標量化學生知識層次。通過分解、分析、綜合的科學方法及時反饋學生掌握技能的水平，激勵教師發(fā)揮各種教學手段達到設(shè)定的目標。在教學實踐中目標分解不是目的，而是保證整體本課程教學目標實現(xiàn)的積極手段。

1.2 明確課程培養(yǎng)目標，剖析課程教學內(nèi)容

“土木工程制圖”課程的培養(yǎng)目標是要求學生較扎實地掌握本門學科的投影基礎(chǔ)理論、手工繪圖和計算機技術(shù)專門知識和基本技能，要求學生具備識圖和制圖的合理的知識結(jié)構(gòu)，掌握繪圖的科學工作的方法，能正確判斷和解決實際問題，并以具備終生學習的能力、習慣和良好的工程素養(yǎng)，能適應(yīng)和勝任多變的職業(yè)領(lǐng)域為教育教學高層次目標。課程教學內(nèi)容主要涉及制圖的基本知識和技能、畫法幾何和投影制圖、專業(yè)圖、計算機繪圖 4個部分（見圖 1），其中畫法幾何和投影制圖中的正投影理論是課程的理論基礎(chǔ)，并與貫徹國家制圖標準共同構(gòu)成課程體系的兩大支柱，兩者在建筑專業(yè)上的融合構(gòu)建專業(yè)工程圖，并以計算機CAD繪圖軟件為技術(shù)媒介，延伸專業(yè)圖。各部分知識相互獨立又互為貫穿，并為后續(xù)課程學習和畢業(yè)設(shè)計奠定堅實基礎(chǔ)。

圖1 制圖課程教學內(nèi)容分解

1.3 課時比例

目前本科院校將“土木工程制圖”課程安排在一學年完成教學任務(wù)，第一學期以畫法幾何和投影制圖、手工繪圖為教學的重點，課時為51節(jié)；第二學期以工程制圖與計算機繪圖能力為教學重點，課時為36節(jié)，合計總課時87節(jié)。以教學實踐和大綱為基礎(chǔ)可將教學主要內(nèi)容和課時比例分配如下圖，分配的目的為本課程目標分解提供有效的依據(jù)，明確各部分在教學中的重要性和層次性，提高教與學的效率，具體課時分配見圖2。

圖2 制圖課程課時比例圖

2 “土木工程制圖”課程目標分解

2.1 課程目標分解步驟

結(jié)合課時分配和四部分教學內(nèi)容的特點，可將課程進行分解，分解的最終目的是更好的整合教學內(nèi)容，課程教學各級目標來源是課程教學基本要求，子目標根據(jù)圖學發(fā)展趨勢、不同專業(yè)學生核心競爭力及整體水平進行層層分解，構(gòu)建課程框架體系，突出知識和技能重點，明確學生必須達到的目標和教學內(nèi)容的主線（見圖3）。

圖3 制圖課程目標分解步驟圖

2.2 課程主要教學內(nèi)容的目標分解

“土木工程制圖”教學內(nèi)容目標分解主要依據(jù)本科教學大綱，對內(nèi)容進行合理分解，主要涉及教學內(nèi)容、主要內(nèi)容、重點內(nèi)容、基本性質(zhì)與解題思路及方法四個層次（見表1）。

在分解課程體系中要突出以識圖和繪圖為主線，相互滲透關(guān)聯(lián)，貫徹國標的基本規(guī)定為繪圖基準，強調(diào)以“體”為中心是畫法幾何和投影制圖重點，通過對基本形體到組合體，體三面投影到體剖切分析，將三維空間體和二維平面之間建立對應(yīng)，反復(fù)強化練習，培養(yǎng)學生的空間想象力。在專業(yè)圖中以建筑工程圖樣形成方法和制圖投影理論為閱讀繪制專業(yè)圖樣的出發(fā)點，貫穿《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準（GB/T50001―2001）》、《建筑結(jié)構(gòu)制圖標準（GB/T50105―2001）》的相關(guān)規(guī)定，培養(yǎng)學生手工儀器繪制工程圖樣的基本技能。計算機繪圖是專業(yè)制圖與計算機軟件應(yīng)用的延伸，目前計算機繪圖能力是本科學生就業(yè)必備的專業(yè)技能，也是制圖課程以就業(yè)為導(dǎo)向，適應(yīng)科學技術(shù)發(fā)展進行課程教學改革的重點。因此，訓練學生熟練掌握CAD繪圖技能是制圖課程最終教學目標和制圖教師共同努力的方向。

3 建立與課程目標相適應(yīng)的學生成績評價體系

3.1 多角度評價學生成績

對學生的“土木工程制圖”課程考核是保證教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是對后續(xù)課程、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的重要保證。建立與課程目標適應(yīng)的評價考核體系不但有助于提高學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性，更能促進學生提高自學能力和培養(yǎng)工程素養(yǎng)。目前對學生的制圖課程評價方法多采用平時成績（30%）與期末考試成績（70%）相結(jié)合的模式，由于制圖課程的重視繪圖技能和空間想象力的培養(yǎng)等特點使得學生繪圖讀圖能力和技能很難通過期末試卷表達，存在籠統(tǒng)性和易受人為因素影響。因此，以目標分解法為手段，分層次分析學生在教學內(nèi)容中應(yīng)掌握的核心內(nèi)容和技能（見表2），在此基礎(chǔ)上適當增加空間表達、構(gòu)型設(shè)計、線型練習、徒手繪圖、儀器繪圖在學生評價考核體系中的比例（見表3），適當降低期末閉卷考試的圖示圖解的難度和題量，以多角度對學生學習分析，以期對學生制圖標準貫徹、投影制圖能力、專業(yè)圖讀圖繪圖能力和計算機CAD軟件應(yīng)用能力有一個較為客觀、科學、全面的綜合評價。

結(jié)合應(yīng)用型本科制圖課程突出繪圖能力培養(yǎng)的教學實踐及本科院校對制圖課程的課時安排和教學大綱要求，將本課程四部分教學內(nèi)容采用的考核評分方法分析如下表3。

表2 “土木工程制圖”課程考核目標分解表

表3 “土木工程制圖”課程教學內(nèi)容考核比例表

3.2 鼓勵學生合作學習模式，制定學生評價激勵體制

學生是學習的主體，采取怎樣的教學手段提高學生對課程學習的主動性和積極性是制圖教學改革的熱點。多年教學研究展示，傳統(tǒng)教學模式與多媒體教學課件的融合，模型展示，精品課程的網(wǎng)絡(luò)資源、專業(yè)實習的感性認識等多重教育手段的結(jié)合，加上制圖課程具有的空間思維創(chuàng)新、專業(yè)知識滲透、開放性、計算機可操作性等特點都能有效的刺激學生對制圖課程的興趣。為引導(dǎo)學生學習的興趣轉(zhuǎn)化為自主學習的動力，在教學過程中，教師要結(jié)合課程的分解目標，制定學生評價激勵體制（在期末綜合評價中提高10%的成績），鼓勵和指導(dǎo)學生建立合作學習的模式，針對不同的教學內(nèi)容提出工程中實際問題或者布置大作業(yè)（例如構(gòu)型設(shè)計、簡單建筑物的徒手繪制、CAD技巧交流等方式）要求學生合作解決，提交成果，最終成績由本組組員相互評價，小組互評，教師參與評價評出，并反映在總評成績中。

小組合作學習模式旨在搭建學生學習的平臺，由學生根據(jù)課程各級目標，自己制定符合自身的方法主動學習，達到掌握制圖課程學習的目標。

4 結(jié) 論

土木工程制圖是建工類學生的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學生擴展專業(yè)課程的基石。在教學中不斷摸索適合學生學習的教學模式是制圖教師的責任，但是也對教師提出新的挑戰(zhàn)和要求。2007年以來在我校制圖的教學中采用目標分解法的課程實踐，發(fā)現(xiàn)07、08兩屆學生學習的主動性和合作學習能力大大提高，讀圖、手工繪圖能力和計算機CAD軟件應(yīng)用能力加強。400多名學生綜合評價較2006年提高3.5%，優(yōu)秀率提高5.5%，及格率提高10%。

（1） 制圖課程的教育教學工作要深層次的結(jié)合應(yīng)用型本科建工類學生培養(yǎng)目標，不僅要向?qū)W科的縱深發(fā)展，還要注意學科間的橫向關(guān)系，重點培養(yǎng)學生的科學思維能力、創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。

（2） 課程教學內(nèi)容的目標分解是以學生掌握制圖的理論知識和基本技能，學會閱讀工程圖樣，培養(yǎng)手工及計算機繪圖能力為目的，分解和整合是明確教學任務(wù)和提高教學質(zhì)量的方法，建立的學生成績評價體系是保證課程目標分解有效的手段。

（3） 課程教學改革不僅要求本科制圖教師不斷提高專業(yè)技能，更要積極研究、大膽創(chuàng)新以圖學發(fā)展趨勢為前瞻、大綱為基礎(chǔ)、真正體現(xiàn)學生為主體的課程教改理念。

[1]董國耀, 焦永和, 等. 圖學教育研究 2004[C]//北京：機器工業(yè)出版社, 2004：462.

[2]丁宇明, 黃永聲. 土建工程制圖[M]. 北京：高等教育出版社, 2004. 1.

[3]徐從發(fā), 沈 凡. 專業(yè)核心能力的培養(yǎng)是造就合格畢業(yè)生的關(guān)鍵[J]. 昆明大學學報, 2006, (4)：75-77.

[4]林和平, 蘇子義, 曹志勝. 特邏輯特征映射網(wǎng)絡(luò)在教師考評工作中的應(yīng)用研究[J]. 計算機工程與科學,2007, (10)：98-100.

[5]徐曉飛. 培養(yǎng)具有國際競爭力的IT人才[J]. 計算機教育, 2008, (1)：12-15.

Study on Course Analysis of Civil Engineering Drawing with Target Decomposition Method

WEI Ping, LI Jin-wei
( Kunming Institute of Urban and Rural Construction and Project Management Department, Kunming Yunnan 650216, China )

The application-oriented undergraduate course of Civil Engineering Drawing is designed to help students master the basics of projection theory and learn to implement the national drawing standards, and to cultivate their manual and computer CAD drawing abilities.The target decomposition method can be used to analyze, decompose and integrate the main teaching content of the Civil Engineering Drawing, to sort out the main line of the teaching content, to clarify the all-level teaching objectives, to set up the corresponding grade evaluation system, for the purpose of improving the teaching quality in research and practice and promoting the all-round development of students’ comprehensive abilities.

engineering graphics; target decomposition method; undergraduate; civil engineering drawing

TB 23

A

1003-0158(2010)05-0132-06

2009-01-13

魏 屏（1972-），女，云南昆明人，副教授，碩士，主要研究方向為建筑工程、制圖教學。