“土木工程制圖”教學方法探析

于建新 劉煥春

摘 要：“土木工程制圖”集理論學習與實踐訓練為一體，是普通高等院校土木工程專業(yè)的一門基礎課，在高校本科教育中具有重要地位。教學方法的選擇和應用直接決定該課程的教學質(zhì)量。文章對板書掛圖模型教學法、多媒體課件教學法、三維軟件輔助教學法、微課教學法及其他教學方法進行分析，討論了各個教學方法的適用性及優(yōu)缺點，以期對今后“土木工程制圖”課程的教學活動起到一定的指導作用。

關鍵詞：土木工程制圖；教學方法；多媒體；微課

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）06-0020-02

工程圖樣，根據(jù)投影原理及國家標準來表示工程對象的形狀、大小以及技術要求，被稱為工程界的語言，是工程界表達、交流的重要工程技術文件。土木工程設計、施工和維護管理都離不開工程圖紙。從事土木工程相關工作的人員，必須熟練掌握這一重要語言[1]。因此，“土木工程制圖”在高等學校土木工程專業(yè)中具有舉足輕重的地位，是土木工程專業(yè)學生最先接觸到的專業(yè)技術基礎課之一。該課程內(nèi)容主要包括畫法幾何、制圖標準、專業(yè)圖與計算機繪圖等。通過本課程的學習，學生要掌握正確的制圖方法和步驟、基本制圖標準、閱讀一般工程圖的能力，具備一定的空間想象能力，為后期專業(yè)課程的學習、課程設計打下基礎，為今后走上工作崗位培養(yǎng)工程意識和職業(yè)素養(yǎng)。這門課程理論基礎成熟，專業(yè)實踐內(nèi)容具有明顯的時代性，尤其是隨著計算機技術的普及，一些新的教學思想和教學手段的出現(xiàn)，對傳統(tǒng)教學產(chǎn)生了極大沖擊[2]。這就要求教師應掌握并靈活應用多種教學方法，提高教學效果。下面就“土木工程制圖”幾種教學方法進行簡要分析。

一、主要教學方法

（一）傳統(tǒng)板書掛圖模型教學

板書在教學過程中最具靈活性，是最原始、最基礎的教學方法。對于相對簡單的圖形，教師通過一筆筆的板書繪制，能夠讓學生更加直觀地理解尺規(guī)繪圖的基本方法。學生跟隨教師的板書進行學練，能夠鍛煉動手能力及培養(yǎng)良好的繪圖習慣。這種方法要求教師具備良好的繪圖素養(yǎng)，否則就會出現(xiàn)“上梁不正下梁歪”的情況。

懸掛圖紙法，是指教師結(jié)合圖紙進行講解，從主體到部分，從重要到次要，從圖線、字體到尺寸標注，鍛煉學生的看圖能力，幫助學生正確理解圖形[3]。這種教學方法雖然形象具體，但是靜態(tài)呆板、形式單一、數(shù)量有限，教學效率低、耗時長，在課時逐漸壓縮的情況下，只能部分運用。

實物模型講解，有助于學生對于三維結(jié)構(gòu)有更直觀的認識，不僅能提高學習興趣，更有助于理解相關知識，尤其是在基本體、曲面體、立體截切與相貫、組合體等三維圖形的教學環(huán)節(jié)，在制圖課程教學中具有不可替代的作用。

（二）多媒體教學

隨著計算機技術的發(fā)展，AutoCAD、Pro/E、3Dmax、FLASH、PPT等軟件制作的多媒體課件走進課堂，利用多媒體教學已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的普遍教學方法，在制圖課程教學中也應用廣泛。多媒體教學圖文并茂，形、聲、光結(jié)合，能使課程內(nèi)容變得形象、生動和直觀，化難為易，化繁為簡，化抽象為具體，有助于學生對知識的理解和掌握，提高學生的空間想象能力；另外提高了課堂教學效率，減輕了教師的工作強度[4]。但是，采用多媒體教學會導致一些教師的教學活動變成“讀課件”，過度依賴課件，上課像走馬觀花，學生缺乏學習的積極性和主觀能動性，教學效果較差，在很大程度上制約該課程教學質(zhì)量的提高[5]。

（三）三維軟件輔助教學

為彌補多媒體課件教學的不足，適應專業(yè)課程對學生繪圖技能的要求，部分教師將三維專業(yè)軟件引入到課堂教學過程中。如SolidWorks，不僅可以拓寬學生的視野，增強學生的空間思維能力，還能將三維建模與二維工程圖樣及設計加工過程緊密結(jié)合到一起，提高學生使用計算機輔助設計的能力，達到較好的教學效果[6-7]。另外還有BIM技術，相比傳統(tǒng)手工制圖及CAD制圖，更加形象和直觀；尤其是近年來BIM技術在國內(nèi)得到大力推崇和發(fā)展，學生具備一定的BIM技術，更能滿足社會對就業(yè)人才的需求[8]。專業(yè)軟件在繪圖課程教學中具有無法比擬的優(yōu)勢，對課堂教學起到極大的促進作用，同時對教師技能要求也更高。

（四）微課教學

微課教學，是以微型教學視頻為主要載體，針對某個學科知識點（如重點、難點等）或教學環(huán)節(jié)（如實驗等）而設計開發(fā)的一種情景化、支持多種學習方式的新型在線網(wǎng)絡視頻課程[9]。微課作為一種新型的教育信息資源形式以其“主題突出、短小精悍、交互性好、應用面廣”等特點被廣泛認可，在高等教育領域得到推廣應用[10]。部分教師將“土木工程制圖”課程中的某些知識點制作成微課，在實際教學中開展了探索，取得了良好效果[11-12]。微課教學，一方面增強了課程的趣味性、形象化，提高了學習興趣；另一方面學生通過手機等移動終端反復觀看學習，有針對性地查缺補漏，同時，也減輕了教師授課和輔導壓力。微課教學需要前期進行詳細設計與規(guī)劃，專業(yè)錄制與剪輯并進行必要的反饋與修改。這對教師提出了更高的要求，需要花費大量的時間和精力，同時需要專業(yè)設備與網(wǎng)絡平臺支持。在“互聯(lián)網(wǎng)+”大發(fā)展的時代下，微課教學模式在高校教育中將得到更多的實踐和研究。

（五）其他方法的運用

互動教學法利用網(wǎng)絡交流平臺、專題討論等方式[13]，讓學生在與教師、同學交流互動過程中學習。這種方法可以鍛煉學生的自主學習能力，促進學生之間的交流與合作，強化專業(yè)能力。

快樂教學法通過采用目標激勵、興趣激發(fā)、快慢節(jié)奏、重點關注、營造快樂氛圍等方法[14]，改善課堂氣氛，激發(fā)學生學習興趣，調(diào)動學習積極性，減輕學生壓力，使學生在學習過程中心情愉快，學習效率大大提高。

項目教學法是通過教師給出一系列的題目[15]，學生分組進行討論、設計與實施，教師參與其中進行指導和評價的教學方法。這種教學模式將學生置于主體地位，充分調(diào)動學生的學習熱情和積極性，培養(yǎng)學生的團隊精神和創(chuàng)新精神，在獨立完成項目的過程中提升學生的綜合素質(zhì)。

二、建議與思考

“土木工程制圖”教學方法較多，教學時應注重直觀形象，可以以圖文并茂、動畫演示的電子課件為主體，輔以尺規(guī)板書作圖和模型觀察，將多媒體教學和傳統(tǒng)教學模式有機結(jié)合。實際教學過程中，我們可以綜合各種教學方法的優(yōu)點，提高教學效果。

（一）合理利用多種方法

板書教學雖然靈活但是效率低、工作強度大，教師可以以身作則，在授課初期為學生示范時采用，幫助學生養(yǎng)成良好的徒手繪圖習慣。對于基本體、立體截切和相貫，可以采用實物模型展示，學生在看、摸、觀察和討論中學習知識，掌握重點。在培養(yǎng)學生的空間思維能力方面，除使用一定的教學模型外，有能力的教師可以利用AutoCAD、SolidWorks等三維軟件，構(gòu)建三維模型，詳細分析空間點、線、面、體的投影規(guī)律及相互關系。采用三維動畫演示，一方面將抽象難懂的基本原理和方法變得形象、生動和直觀；另一方面改善課堂氣氛，激發(fā)學生的學習興趣。對于較難理解容易遺忘的難點、重點、例題、習題等內(nèi)容制作成微課，通過各種校內(nèi)教學平臺、網(wǎng)絡公共平臺（如QQ、微信、微博、論壇）等形式發(fā)布，供學生反復觀看學習以強化記憶。

（二）學生管理與課堂組織方面

教師可以將學生進行“優(yōu)劣結(jié)合”分組，通過互促互進、互相監(jiān)督、共同進步的方式提高教學效果，將教學過程中以教師為主體向以學生為主體轉(zhuǎn)變。鼓勵學生提出自己的想法，打破常規(guī)、弱化思維定式，提高學生的課堂參與程度，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。在課堂上予以展示優(yōu)秀作業(yè)，學生們不僅可以效仿，還能結(jié)合自己的問題進行改正，建立“你無我有、你有我優(yōu)、你優(yōu)我強”的激勵機制。作為課程教學的組織者，授課教師首先要具備一定的繪圖能力和實踐經(jīng)驗，上課前要認真?zhèn)湔n，課堂上靈活運用各種教學方法，活躍課堂氣氛，課后做好學生輔導，不斷進行課后總結(jié)，保證教學過程的順利有效實施。

“土木工程制圖”，不僅是一門技術基礎課，更是一門工程啟蒙課，與后續(xù)專業(yè)課程的學習密不可分。采用高效的教學方法，對于保證課程的教學效果、提高課程的教學質(zhì)量至關重要。為了滿足社會發(fā)展對人才各方面的需求，高校教師要努力提高自身的教學和學術水平，

在教學過程中不斷探索，因材施教，積極尋求高效合理新穎的教學方式，總結(jié)經(jīng)驗教訓，不斷提高我們的教育教學水平，推動高等教育綜合改革浪潮，不斷為國家培養(yǎng)出優(yōu)秀的建設者和接班人。

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