強(qiáng)化空間思維與構(gòu)建能力培養(yǎng)的“工程制圖”課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革

楊海榮++田建林

摘要：工程制圖課程實(shí)訓(xùn)改革以空間思維能力培養(yǎng)為著力點(diǎn)，通過增加實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)、分層次實(shí)施教學(xué)、改革實(shí)訓(xùn)方法、實(shí)施案例教學(xué)、與專業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合等多種方式的改革，取得了良好的改革效果。

關(guān)鍵詞：工程制圖；空間思維；實(shí)訓(xùn)改革

【中圖分類號】G642

基金項(xiàng)目：1、2014年吉首大學(xué)課程教學(xué)改革專項(xiàng)，（編號：2014JSUKG21）；2015年吉首大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“土木工程專業(yè)‘工程制圖課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革研究”。

2、湖南省教育廳2015年教學(xué)改革項(xiàng)目、吉首大學(xué)2015年教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目（編號：2015JSUJGA03）

工程制圖課程是吉首大學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，開設(shè)該課程的專業(yè)有園林、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土木工程等。該課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生繪圖和讀圖的基本能力，并通過實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，因此空間思維能力和空間想象能力的培養(yǎng)是這門課程的教學(xué)重點(diǎn)。為進(jìn)一步強(qiáng)化空間思維與構(gòu)建能力的培養(yǎng)，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對工程制圖課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法進(jìn)行改革，旨在為培養(yǎng)具有扎實(shí)專業(yè)技能的規(guī)劃設(shè)計(jì)專業(yè)人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1工程制圖課程特點(diǎn)

1.1教學(xué)內(nèi)容多，實(shí)踐性強(qiáng)

工程制圖是一門研究用投影法表示空間幾何要素和空間形體及解決空間幾何問題的理論、方法的科學(xué)，是研究用投影法，并根據(jù)制圖標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定畫法及工程技術(shù)知識來繪制和閱讀工程圖樣的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，其主要包括圖示方法、圖解方法、專業(yè)圖紙的繪制與閱讀這三個(gè)方面的內(nèi)容。其中每一部分內(nèi)容都配有大量的實(shí)訓(xùn)練習(xí)。

1.2對空間思維能力要求高

工程制圖學(xué)科的思維特征是不斷地完成“空間→平面”、“平面→空間”的動態(tài)思維轉(zhuǎn)換的過程，并通過由淺入深，循序漸進(jìn)，不斷地畫圖和讀圖達(dá)到對學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)。只有學(xué)生建立了空間思維，再“從空間到平面，再從平面到空間”進(jìn)行反復(fù)研究和思考，才是學(xué)好工程制圖課程的最有效方法。

2存在的問題

2.1實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多，課時(shí)少，實(shí)訓(xùn)效果不理想

土木工程專業(yè)和城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)只安排了30個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)訓(xùn)課時(shí)，在制圖基本知識、建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖等章節(jié)的大作業(yè)只有4學(xué)時(shí)的實(shí)訓(xùn)課時(shí)，學(xué)生不可能在這么少的課時(shí)內(nèi)完成作業(yè)，因此導(dǎo)致了學(xué)生的大部分作業(yè)都是利用課余時(shí)間來完成，這樣就造成了老師不能及時(shí)給予指導(dǎo)，學(xué)生畫的圖不合要求，經(jīng)常需要反功，從而造成了學(xué)生的厭學(xué)情緒。

2.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置欠合理，重點(diǎn)不突出

在課時(shí)安排上，畫法幾何部分用大量的課時(shí)講授圖解問題，這部分內(nèi)容難度大，習(xí)題多，經(jīng)研究這部分內(nèi)容與工程圖的聯(lián)系不大，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展圖解法已經(jīng)失去了存在的實(shí)踐基礎(chǔ)，因此有必要對這部分內(nèi)容的課時(shí)比例進(jìn)行調(diào)整。另外實(shí)訓(xùn)教學(xué)與專業(yè)知識結(jié)合不緊密，重點(diǎn)不突出，導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)基礎(chǔ)不扎實(shí)的問題。

2.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法陳舊，達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)

工程制圖的教學(xué)雖然采用了多媒體教學(xué)方式，但基本上還是“填鴨式”教學(xué)，老師在課堂上先講理論知識，然后布置習(xí)題集上的習(xí)題，再對難度較大的習(xí)題進(jìn)行講解，這樣的教學(xué)方法枯燥呆板，沒有激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造性，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，漸漸對學(xué)習(xí)失去了興趣。

3改革方法

3.1結(jié)合專業(yè)教學(xué)重點(diǎn)，調(diào)整教學(xué)課時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力

工程制圖的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠用投影法的理論做指導(dǎo)，按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范繪制出符合要求的工程圖，因此投影理論是制圖課的核心和靈魂，是培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力、空間想象能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是制圖教學(xué)的根本，應(yīng)強(qiáng)化這部分教學(xué)。因此在調(diào)整教學(xué)課時(shí)的時(shí)候，一是考慮畫法幾何部分增加圖示方法的講授和實(shí)訓(xùn)課時(shí)，對圖解方法課時(shí)進(jìn)行壓縮；二是增加專業(yè)制圖實(shí)訓(xùn)練習(xí)課時(shí)，結(jié)合專業(yè)教學(xué)重點(diǎn)，引入專業(yè)圖紙進(jìn)行教學(xué)與實(shí)訓(xùn)。

3.2改革教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量

改革傳統(tǒng)教學(xué)方法，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)。比如在講授繪圖工具的使用方法時(shí)，采用先播放小視頻再進(jìn)行現(xiàn)場演示的方法進(jìn)行教學(xué)；從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并培養(yǎng)空間思維。在講授截交線和相貫線時(shí)，利用實(shí)體模型和solidworks制作三維模型進(jìn)行教學(xué)，在形體的表達(dá)方法部分，對剖面圖和斷面圖的處理方法進(jìn)行視頻演示，在建筑施工圖章節(jié)，先播放建筑外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視頻，再對照著軸測圖講解施工圖。通過教學(xué)方法改革，將復(fù)雜的空間問題直觀地展現(xiàn)出現(xiàn)，使復(fù)雜問題簡單化，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到顯著提高，教學(xué)效果也有明顯的改善。

3.3實(shí)施案例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

工程制圖是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難滿足教學(xué)要求，必須引入真實(shí)案例進(jìn)行教學(xué)，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。比如在講授建筑施工圖時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)方法是采用的一幢虛擬的建筑，一套虛擬的圖紙為案例進(jìn)行講授，布置的作業(yè)也是習(xí)題集上的一套圖紙的抄繪，學(xué)生的思維被固定化，很難激發(fā)學(xué)生的興趣。鑒于這種情況，在進(jìn)行教學(xué)改革時(shí)，引入真實(shí)案例進(jìn)行教學(xué)，比如在講授建筑施工圖時(shí)，以學(xué)校的教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)大樓為例進(jìn)行講授，可以到實(shí)地現(xiàn)場進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生可以理論聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行學(xué)習(xí)，在提高了學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，空間思維能力得到了很好的訓(xùn)練。

4實(shí)施效果

通過在工程制圖課程中采取以上的教學(xué)改革，教學(xué)效果有了明顯提高，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是老師教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提高，在學(xué)校組織的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)中，工程制圖課程被評為優(yōu)秀，二是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)有了一個(gè)從被動接受知識到主動探索知識的一個(gè)轉(zhuǎn)變；三是學(xué)生的空間思維能力有了顯著提高，從期末考試結(jié)果來看，三視圖和軸測圖的作圖題目失分很少；四是學(xué)生繪圖水平有了很大提高，能夠徒手繪制草圖，也能夠用作圖工具繪制出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的圖樣。

5結(jié)語

實(shí)訓(xùn)教學(xué)是工程制圖課程教學(xué)的重要內(nèi)容，而空間思維能力的培養(yǎng)與構(gòu)建是學(xué)習(xí)該課程的重點(diǎn)，因此以空間思維能力培養(yǎng)與構(gòu)建為著力點(diǎn)，來實(shí)施工程制圖教學(xué)改革，取得了不錯的改革效果，也為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了較好的基礎(chǔ)。

作者簡介：楊海榮，女，1983.4，河南洛寧人，碩士研究生，漢族，吉首大學(xué)規(guī)劃系，講師，研究方向?yàn)槌青l(xiāng)規(guī)劃