以模型設計與制作促進工程類專業(yè)實踐教學的改革與創(chuàng)新

[摘 要] 模型設計與制作是一門綜合性很強的課程，通過該課程不但可以提高學生將專業(yè)知識融于實踐的能力和團隊協(xié)作精神，而且可以培養(yǎng)學生的空間想象能力和創(chuàng)新意識，對促進工程類實踐教學改革具有借鑒意義。

[關 鍵 詞] 工程模型；教學改革；實踐教學方法

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）24-0029-01

一、前言

模型最早在我國漢代就開始出現(xiàn)，這些典雅、簡潔的建筑類陶制模型主要用于祭祀和陪葬?，F(xiàn)在，在工程方案設計完成以后制作展示模型，可用于項目申報、展示、陳列等[1]。因此在工程行業(yè)中，工程模型日益被業(yè)內(nèi)人士所重視，它將工程項目的形式與內(nèi)容完美地結合在一起，以其獨特的形式向人們展示設計方案的三維視覺形象。

在工程技術專業(yè)教學的過程中可以發(fā)現(xiàn)學生的空間想象能力不足，學生在平面施工圖的學習中無法在腦海中建立起正確的框架，學習存在困難。為此，航務工程學院通過模型設計與制作實踐提高學生讀圖識圖的能力，培養(yǎng)學生的空間思維與創(chuàng)新意識，促進工程類專業(yè)實踐教學的改革和創(chuàng)新。

二、專業(yè)實踐教學改革的探索

為了更好地促進工程類專業(yè)的人才培養(yǎng)，國內(nèi)眾多院校都進行了積極的探索，甚至開設了模型設計與制作相關課程[1-5]。2016年，航務工程學院通過舉辦工程模型大賽來探索專業(yè)實踐課程的教學改革，比賽主要面向工程類本科專業(yè)學生，通過競賽，將學生所掌握的工程力學、結構、材料等方面的理論知識融會貫通，經(jīng)過創(chuàng)新設計，以實物模型+電腦3D模型的形式展現(xiàn)出來。

對模型設計與制作，學生都表現(xiàn)出濃厚的興趣，本次模型大賽具有如下意義：

第一，模型制作激發(fā)了學生發(fā)自內(nèi)心的學習積極性和求知熱情。從方案確定到模型制作的整個過程都遵循以學生為主體、以教師為引導的原則。面對諸多專業(yè)性的難題，學生能夠主動翻閱教材及參考書，并積極和指導教師交換意見，商討解決方案，完全從課堂上被動的、低效率的學習狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鞯?、高效率的學習狀態(tài)。

第二，此類具有相當專業(yè)性的模型制作，成為檢驗學生知識掌握程度的試金石，并對所學知識起到了鞏固和深化的作用。本次模型制作參與的主體為二年級和三年級的學生，他們已經(jīng)通過相關專業(yè)學習，掌握了工程專業(yè)的基礎知識，而模型制作直接用到工程制圖、房屋建筑構造、建筑工程平法識圖等核心課程的內(nèi)容。通過制作模型，不僅糾正了學生在學習過程中產(chǎn)生的許多錯誤認識，還深化了學生對工程構造的正確認識。

第三，本次模型制作工序繁多，分工細致，學生通過這一過程還培養(yǎng)了團隊合作精神和集體榮譽感，對完全由自己親手制作完成的作品充滿了自豪感和成就感，加深了對專業(yè)的認同感。

三、存在的問題

在模型設計與制作過程中，許多作品涌現(xiàn)出了創(chuàng)新意識和專業(yè)特色，能夠?qū)⒆钚碌墓こ添椖空宫F(xiàn)出來。如港珠澳大橋是2016年9月份才全線通車，而我們的學生能夠利用模型將該項目完美地展現(xiàn)出來，該模型在制作過程中也用到了3D打印技術。此外，部分作品增加了燈光和機電設備也給作品增色不少，也有作品直接將網(wǎng)游中的虛擬建筑通過模型的形式展現(xiàn)出來。但是在整個制作過程中也突顯了許多問題。

（一）作品不夠精細

一個比較完整的模型，應體現(xiàn)宏觀和微觀方面的內(nèi)容，在宏觀層次，應處理好模型整體與局部的關系；在微觀層次，應強化各部分的結構和功能。但目前模型外表還比較粗糙。

（二）專業(yè)基礎不夠扎實

模型的設計與制作是專業(yè)課程的總體融匯，是多門課程銜接融合的關鍵。但在實際制作過程中，模型制作成為一門簡單的手工課程，許多作品只是模仿工程項目的外形，缺乏創(chuàng)新性，學生不能將模型中各部分在實際工程中的作用表達出來。許多學生在三維立體空間的想象欠缺，導致在用BIM制作三維圖形時非常吃力。

四、對未來教學改革的一點思考

整個模型制作過程中暴露出來的問題需要我們在日后的教學中做進一步的改進，以下是作者對未來教學改革的點滴思考。

（一）開設模型制作等課程

模型制作可以將許多專業(yè)知識融入進去，通過開設模型制作有利于學生對專業(yè)所有課程產(chǎn)生一個整體性的認識，不但可以提高學生的動手能力和空間思維能力，而且制作過程中的趣味性也加強了學生對專業(yè)的認可度。

（二）通過模型制作加強師生互動

由于學生本身的能力限制，其在整個模型設計與制作過程中往往會碰到諸多問題，導致部分學生對問題的如何解決毫無頭緒，學生也有很強的求知欲，這個時候老師的適當引導無疑對學生有非常大的激勵作用。通過處理老師的“引”和學生的“探”的關系，充分調(diào)動學生討論的積極性，激發(fā)自主探究欲望，幫助學生培養(yǎng)正確的設計思維方式，激發(fā)設計創(chuàng)新。

（三）以專業(yè)為導向制作模型

在模型制作過程中，只是一味地模仿某個具體工程項目的外在形式，而忽略了工程中各個部分的作用與意義，這就造成模型只是一個簡單的手工制作。因而在以后的模型制作過程中應該貼近自己的專業(yè)，將專業(yè)中的知識點應用于模型中。此外，也建議任課老師更多地參與整個制作過程，可以將模型制作成某個教學用具，用于輔助講解某些抽象的知識點，促進學生對專業(yè)知識的有效感知。

參考文獻：

[1]孫秋硯.基于建筑工程技術專業(yè)開展模型制作的實踐探索[J].教育教學論壇，2015（42）：136-137.

[2]張磊.《建筑模型設計與制作》課程教學改革探析[J].陜西教育（高教），2013（Z1）：121.

[3]劉熹熹.城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)《模型制作基礎》教學改革探析[J].新課程研究，2014（23）：45-46.

[4]劉琛，丁峰.高職院校建筑模型設計課程教學探索[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2012（7）：82.

[5]周圓圓.關于建筑模型教學的一些思考[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2011（32）：100.