對(duì)“土木工程制圖”課程教學(xué)的思考*

張程博 裴紅艷 張 靜

(黃石理工學(xué)院土木建筑工程學(xué)院,湖北黃石 435003)

0 引言

“土木工程制圖”是土木工程專業(yè)的第一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,又是該專業(yè)的一門(mén)入門(mén)課程。要求該專業(yè)建筑工程方向的學(xué)生通過(guò)本課程系統(tǒng)學(xué)習(xí)《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50001-2001)和《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(03G101-1)的內(nèi)容,包含畫(huà)法幾何和專業(yè)制圖 2部分內(nèi)容,其中專業(yè)制圖部分的內(nèi)容主要包括建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、給排水施工圖等。此外,結(jié)構(gòu)施工圖部分還要講述《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》的內(nèi)容,主要包括鋼筋混凝土框架柱、框架梁、鋼筋混凝土剪力墻等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖。

通過(guò)以上內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生逐步提高建筑空間思維能力,將建筑空間模型與正投影法結(jié)合起來(lái),學(xué)會(huì)并熟練掌握房屋施工圖的識(shí)讀和繪制方法,為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和從事專業(yè)工作打下良好基礎(chǔ)。

本課程通常安排在大學(xué)一年級(jí)學(xué)習(xí),分 2學(xué)期學(xué)習(xí)講授。由于學(xué)生中學(xué)階段學(xué)習(xí)繁忙,接觸社會(huì)少,對(duì)土木工程專業(yè)知識(shí)幾乎是完全陌生的,故大學(xué)新生學(xué)習(xí)本課程時(shí)存在的問(wèn)題較多。筆者就近幾年“土木工程制圖”課程專業(yè)制圖部分的教學(xué)實(shí)踐,從教材建設(shè)、教學(xué)方式方法改革等方面結(jié)合當(dāng)前我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)形勢(shì)發(fā)展淺談個(gè)人體會(huì)。

1 課程教材建設(shè)

大部分“土木工程制圖”教材內(nèi)容體系陳舊,適應(yīng)當(dāng)前建筑工程行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的優(yōu)秀土木工程制圖教材較少。隨著現(xiàn)代建筑工程向高層、地下復(fù)合結(jié)構(gòu)體系等“高、大、深”方向發(fā)展,傳統(tǒng)教材中的專業(yè)制圖部分內(nèi)容亟待更新和調(diào)整。例如,大部分教材中結(jié)構(gòu)施工圖章節(jié)的內(nèi)容仍是普通磚混結(jié)構(gòu)房屋的投影圖,而對(duì)于使用越來(lái)越多的鋼結(jié)構(gòu)房屋施工圖的內(nèi)容涉及較少甚至沒(méi)有;結(jié)構(gòu)施工圖章節(jié)的基礎(chǔ)工程部分內(nèi)容,仍然是磚基礎(chǔ)、混凝土條形基礎(chǔ)等內(nèi)容,缺乏當(dāng)前廣泛應(yīng)用的各種樁基礎(chǔ)等深基礎(chǔ)內(nèi)容的闡述。

此外,當(dāng)前我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)主要采用的建筑結(jié)構(gòu)類型是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),故掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋及其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工圖的閱讀、繪制方法的重要性不言而喻;《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(03G101-1)是該系列鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集中的第一本,是學(xué)習(xí)和應(yīng)用該系列鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圖集的基礎(chǔ)性指導(dǎo)文件,也是現(xiàn)階段混凝土結(jié)構(gòu)制圖、識(shí)圖的重要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之一。對(duì)“建筑結(jié)構(gòu)平面整體設(shè)計(jì)方法”(簡(jiǎn)稱“平法”)知識(shí)重點(diǎn)的講述不但有助于學(xué)生深入學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的閱讀和繪制,而且該部分內(nèi)容對(duì)后續(xù)“混凝土結(jié)構(gòu)”、“土木工程施工技術(shù)”、“土木工程概預(yù)算”等課程屬于先修的基礎(chǔ)性內(nèi)容,也是土木工程師基本訓(xùn)練中的重要知識(shí)點(diǎn)。而當(dāng)前大部分教材對(duì)于“平法”標(biāo)準(zhǔn)基本內(nèi)容的講授卻較少且不夠系統(tǒng),部分教材錯(cuò)誤較多。

此外,部分教材沒(méi)有緊密結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的在線教學(xué)資源或配套光盤(pán),而且缺乏實(shí)際工程應(yīng)用方面的彩頁(yè)圖片介紹,不便于學(xué)生課后自學(xué)。

2 教學(xué)方式方法改革

2.1 鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思考,嘗試開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)

要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考、創(chuàng)新思考、主動(dòng)提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),以適應(yīng)大學(xué)階段學(xué)習(xí)特點(diǎn)和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

新世紀(jì)的人才應(yīng)是高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才,這對(duì)人才素質(zhì)提出了更高的要求。打破傳統(tǒng)教育模式中存在的不足,建立快速提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)模式,是高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵[1]。當(dāng)前的大學(xué)新生在原高中階段就初步開(kāi)展了探究性學(xué)習(xí),因此,他們?cè)诖髮W(xué)階段的學(xué)習(xí)也應(yīng)該是緊密連接高中階段的探索研究性學(xué)習(xí);此外,高校為學(xué)生提供全新的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式,以及現(xiàn)代教育手段的增加,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)成為現(xiàn)代教育的潮流。為學(xué)習(xí)者提供隨時(shí)隨地、全方位、個(gè)性化學(xué)習(xí)的資源,變課堂的被動(dòng)教育為學(xué)習(xí)者的主動(dòng)教育也將成為必然趨勢(shì)[2]。所以教學(xué)主要通過(guò)教師在課堂上引導(dǎo),講授內(nèi)容緊密聯(lián)系教材知識(shí)與工程實(shí)例,同時(shí)學(xué)生在課后廣泛查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料,并就遇到和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題與教師交流解決。只有這樣,才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中迸射出創(chuàng)新的靈感火花,有利于未來(lái)工程師的科學(xué)素養(yǎng)和良好的工程意識(shí)的培養(yǎng)。對(duì)于程度較好的學(xué)生,應(yīng)多鼓勵(lì)他們?cè)诖髮W(xué)初期廣泛閱讀與土木工程制圖及本專業(yè)相關(guān)的圖書(shū),以開(kāi)拓視野并為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和學(xué)生個(gè)人職業(yè)規(guī)劃打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 引導(dǎo)學(xué)生利用好互聯(lián)網(wǎng)資源

由于學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)壓力較大,對(duì)如何正確使用網(wǎng)絡(luò)的探索較少,所以,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)提倡學(xué)生充分利用互聯(lián)網(wǎng)為學(xué)習(xí)服務(wù),逐步引導(dǎo)學(xué)生用好網(wǎng)絡(luò)資源,要求學(xué)生在自學(xué)中不斷探索網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法?？梢韵?qū)W生推薦一些較好的土木工程專業(yè)網(wǎng)站和名校精品課程學(xué)習(xí)資料,如筑龍網(wǎng)、建工之家、天工網(wǎng)等。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生充分利用這些網(wǎng)絡(luò)資源中的施工圖像資料、設(shè)計(jì)模型、論壇交流區(qū)等內(nèi)容,為學(xué)習(xí)包括“土木工程制圖”課程在內(nèi)的所有專業(yè)課程和未來(lái)專業(yè)工作服務(wù),用好網(wǎng)絡(luò)這把“雙刃劍”,從而不斷提高學(xué)習(xí)效率。例如,可指導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上查找并觀察(魚(yú)腹梁、花籃梁、鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)等)復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件的三視圖、軸測(cè)圖等,幫助他們正確理解和應(yīng)用正投影法。在講授鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖章節(jié)時(shí),應(yīng)引導(dǎo)他們利用專業(yè)論壇里的圖片資源并結(jié)合教材來(lái)正確理解并掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接構(gòu)造,如鋼筋的連接方式、混凝土的澆搗過(guò)程、混凝土保護(hù)層的作用、箍筋加密區(qū)與非加密區(qū)的區(qū)別等。

2.3 廣泛利用各種影像資料,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和觀察探索的積極性

筆者在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),由于專業(yè)制圖內(nèi)容較為抽象且枯燥,學(xué)生普遍感覺(jué)難度較大,學(xué)習(xí)興趣不高,特別是結(jié)構(gòu)施工圖部分的內(nèi)容較多,主要包括基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)、構(gòu)件結(jié)構(gòu)施工圖的識(shí)讀與學(xué)習(xí),各種符號(hào)簡(jiǎn)寫(xiě)和構(gòu)造要求應(yīng)結(jié)合圖紙和圖片的反復(fù)識(shí)讀,如各種材料的基本符號(hào)、鋼筋的等級(jí)符號(hào)、構(gòu)件的簡(jiǎn)寫(xiě)名稱、鋼筋混凝土板的配筋類型及畫(huà)法。筆者利用工地現(xiàn)場(chǎng)的圖片和視頻資料來(lái)輔助教學(xué),并緊密結(jié)合教學(xué)圖紙、模型、文字資料,為學(xué)生提供較為翔實(shí)的配套學(xué)習(xí)資源,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,效果較好。

通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)影像資料與施工圖紙對(duì)照學(xué)習(xí),讓學(xué)生充分理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。又如,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圖章節(jié),由于在學(xué)習(xí)本課程之前學(xué)生缺乏對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)等直觀具體的認(rèn)識(shí),理解內(nèi)容較為困難。為幫助學(xué)生充分理解保護(hù)層的作用及在施工中的應(yīng)用,可以采用支好模板后澆筑混凝土之前的梁、板等混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件來(lái)進(jìn)行講授,方便直觀,利于學(xué)生理解,從而提高學(xué)生熟練讀圖、識(shí)圖的技能。

2.4 將板書(shū)與多媒體結(jié)合以提高教學(xué)效果

教師在教學(xué)過(guò)程中不能完全依賴多媒體課件來(lái)展開(kāi)教學(xué),而應(yīng)與板書(shū)分析、身邊的直觀教具緊密結(jié)合[3]。傳統(tǒng)工程圖學(xué)教學(xué)是依靠教師在黑板上繪制形體的軸測(cè)圖加上空間思維,學(xué)生的學(xué)習(xí)就靠課本和習(xí)題集[4],一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑模型很難具體完整地表達(dá)在學(xué)生面前,加上學(xué)生在制圖課程學(xué)習(xí)階段還未學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)和力學(xué)課程,過(guò)多的理論講授也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。而多媒體教學(xué)圖文并茂、形式多樣,形、聲、光結(jié)合,所以多媒體課件在“土木工程制圖”課程中用于形象信息的傳遞具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),其可以使抽象難懂的基本原理和方法變得形象具體[5-6]。但學(xué)生作為土木工程專業(yè)的初學(xué)者無(wú)法在一個(gè)信息量很大的PPT頁(yè)面上分辨出哪些信息是重點(diǎn)、次重點(diǎn)或非重點(diǎn),所以這時(shí)需要教師對(duì)頁(yè)面的內(nèi)容做好區(qū)分,或者利用多媒體解決共性問(wèn)題,教師則多做個(gè)性方面的工作,比如,對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行著重分析、舉例,或者就重點(diǎn)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā),引導(dǎo)學(xué)生思考、想像,從而提高教學(xué)效果。

2.5 要求學(xué)生側(cè)重理解圖紙內(nèi)容,做到學(xué)習(xí)致用

專業(yè)制圖部分應(yīng)先將教學(xué)重點(diǎn)放在看懂圖紙內(nèi)容上,之后再要求學(xué)生畫(huà)圖。筆者在該部分教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生應(yīng)用正投影法看圖、讀圖時(shí)困難較大,無(wú)法將正投影法的基本理論熟練應(yīng)用于看圖、讀圖過(guò)程中。而繪圖練習(xí)過(guò)程中,學(xué)生僅僅依據(jù)原圖來(lái)按照比例進(jìn)行“描繪”,很少甚至根本沒(méi)有加入個(gè)人的理解和思考。所以應(yīng)先讓學(xué)生大量看圖、讀圖,圍繞圖紙?zhí)岢鰡?wèn)題,或者就圖紙的內(nèi)容在師生、同學(xué)中展開(kāi)交流,使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)并熟練應(yīng)用正投影法進(jìn)行看圖,在徹底看懂的基礎(chǔ)上再動(dòng)手畫(huà)圖。這樣,他們會(huì)對(duì)所繪畫(huà)的圖樣有更深層次的理解和掌握,從而實(shí)現(xiàn)該課程的教學(xué)目標(biāo)。

“土木工程制圖”課程的內(nèi)容將貫穿于土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程,如分析結(jié)構(gòu)類型與受力、結(jié)構(gòu)建模、建筑造型布局等,其在后續(xù)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)階段的應(yīng)用也較多。然而筆者發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生在學(xué)完本課程后,很長(zhǎng)一段時(shí)間都不曾再回顧該課程內(nèi)容。大部分學(xué)生在后續(xù)課程的實(shí)訓(xùn)和設(shè)計(jì)練習(xí)階段的繪圖過(guò)程中存在問(wèn)題較多,而大多數(shù)問(wèn)題都是“土木工程制圖”的基本內(nèi)容。例如,有的學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)“夯實(shí)土層”的畫(huà)法缺乏掌握;有的在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)繪圖時(shí),混淆素混凝土和鋼筋混凝土斷面圖畫(huà)法,這表明學(xué)生對(duì)基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件的圖例掌握較差。所以在講授本課程時(shí),應(yīng)讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到“土木工程制圖”作為第一門(mén)入門(mén)課程在后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)作用與重要性。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,筆者認(rèn)為“土木工程制圖”課程作為土木工程專業(yè)的第一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課,其教材建設(shè)、教學(xué)方法改革、教學(xué)水平提高應(yīng)順應(yīng)當(dāng)前我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)和教育科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),從而更有利于高等技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)并更好地服務(wù)于國(guó)家大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

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