建筑環(huán)境與能源應用工程制圖及建筑識圖課程的教學思考

王冰霞 董建華 張磊 蘭倩 王鋼 高虹

摘要：結(jié)合建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的特點，對工程制圖與建筑識圖課程的教學內(nèi)容、教學方法與手段、實訓和教材建設(shè)等方面進行了教學改革思考。探討了適合專業(yè)制圖課程的學習特點和教學方法，注重傳統(tǒng)教學與輔助教學的結(jié)合，不僅提高了學生的專業(yè)技能，也提高了學生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：工程制圖及建筑識圖； 微課；手繪制圖；計算機繪圖

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2018）03-0087-04

工程制圖及建筑識圖作為建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，有知識面廣、理論性強的特點，又具專業(yè)針對性高、重實踐的要求[1]。因此，在掌握制圖理論基礎(chǔ)的前提下，突出課程的專業(yè)性非常必要。

隨著專業(yè)分工的不斷細化，交叉學科層出不窮，要求工程技術(shù)人員同時具有寬泛的知識面和精準的專業(yè)技能[2]。隨著高校課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整，與專業(yè)發(fā)展相關(guān)的新課程的加入，傳統(tǒng)課程學時被壓縮。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學、微課帶來了教學手段的多樣化。新技術(shù)、新標準的出臺促使工程制圖及建筑識圖教學內(nèi)容推陳出新。這是挑戰(zhàn)，也是機遇，為更好實現(xiàn)工程制圖及建筑識圖的課程價值，文章基于建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)，對工程制圖及建筑識圖的教學內(nèi)容、教學方法、教材建設(shè)等方面做了一些探索。

一、 依據(jù)專業(yè)特點，優(yōu)化教學內(nèi)容

建筑環(huán)境能源與應用工程專業(yè)主要培養(yǎng)從事供熱、通風、空調(diào)、凈化、冷熱源、燃氣等方面的規(guī)劃設(shè)計、研發(fā)制造、施工安裝、運行管理及系統(tǒng)保障等高級專門人才，因此，工程制圖及建筑識圖課程內(nèi)容的側(cè)重點與土木工程制圖有很多差異。首先，畫法幾何的平面與投影面夾角問題、直角三角形法求解一般線的實長、同坡屋面交線等內(nèi)容在土木工程制圖中較重要，而工程制圖及建筑識圖考慮專業(yè)和課時量等因素，部分內(nèi)容可簡化甚至省略。管道系統(tǒng)圖的成圖原理——軸測投影，在課程中較重要。其次，在工程制圖中，依專業(yè)需求，機械圖、建筑施工圖、給排水工程圖、采暖通風圖等是重點，且不同專業(yè)圖紙表達側(cè)重點、

表述方法和制圖標準不盡相同，具體表現(xiàn)如下：其一，工程制圖及建筑識圖涉及的房屋建筑、給水排水工程、供熱工程、暖通空調(diào)和機械等專業(yè)圖紙標準不盡相同。在尺寸標注時，單個形體及組合體基本按機械制圖的尺寸標注原則進行標注，尺寸起止符號由機械圖的箭頭“ ”變?yōu)榻ㄖ惖亩绦本€“”，但建筑施工圖與機械圖中尺寸標注原則有所不同。建筑施工圖尺寸標注一般是封閉的，而機械圖由于零件測量精度要求，尺寸標注不能封閉。機械圖和建筑圖的表達方法不同，在剖面圖的種類和命名等方面也存在較多差異。建筑施工圖與管道平面圖中涉及建筑平面圖，但所表達的側(cè)重點不同，建筑施工圖中主要內(nèi)容是建筑物水平方向的平面布置，故墻、柱等的剖切面用粗實線繪制，可見的臺階、花臺、陽臺、雨棚等用中粗實線或中線繪制，但管道平面圖中主要表達的是管道，房屋平面圖作為布置管道的輔助內(nèi)容，用細線繪制。其二，同專業(yè)不同類的工程圖，表達方法也有所不同。同在建筑設(shè)備施工圖中，管道平面圖中管線畫法也有差異，給排水平面圖和采暖平面圖中管線基本采用單線繪制，而通風工程平面圖中，管線采用雙線繪制。同專業(yè)各類工程圖的簡化畫法、圖例和識圖表達方法等也有較多異同點?？傊?，根據(jù)建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)特點，取舍工程制圖及建筑識圖課程的內(nèi)容。

二、豐富教學方法與手段，強化教學效果

工程制圖及建筑識圖具有理論嚴謹、緊密聯(lián)系實際工程的特點，在學習過程中強調(diào)空間思維能力和繪圖能力培養(yǎng)。為使學生較好掌握課程要點，在教學方法上應做到以下幾點。

（一）發(fā)揮傳統(tǒng)教學優(yōu)勢，聯(lián)合使用多媒體、繪圖軟件等教學工具

傳統(tǒng)教學模式采用板書、模型、掛件等形式隨堂講授，教師生動有趣地講解可以感染學生，激發(fā)學生的興趣，活躍課堂氣氛。學生反映兩立體相貫線采用單一多媒體授課很難理解，對相貫線的解題步驟不甚清楚。通過板書，可一步步詳細分析解題步驟，學生容易接受，從學生隨堂反應程度可看出具體哪一步有問題，隨時調(diào)整講解方法。教師通過嚴謹?shù)陌鍟鲌D，使學生潛移默化地掌握制圖工具的使用方法，一舉兩得。當然，傳統(tǒng)教學也有其弊病，存在課時受限、作圖不精確、傳遞信息量有限，以及大班授課時學生看板書和模型不清楚等問題。

多媒體、繪圖軟件等能彌補傳統(tǒng)教學的不足，有時可瞬間化解疑難問題，達到事半功倍的效果。據(jù)課后調(diào)查，大部分學生認為點線面的投影比較抽象，而對三維立體較感興趣。對此，可先演示三維立體與二維平面之間的關(guān)系，再進入點線面的投影講解，從而有效激發(fā)學生學習的積極性，提升空間概念。教師授課前，運用三維繪圖軟件CAXA、Pro/E和Solidworks等預先繪制三維立體圖，授課期間先展示三維立體圖形，后運用二維繪圖軟件一邊繪制圖形一邊講解，完整展現(xiàn)教學的思路和過程，學生易于理解。例如，立體相貫線板書手繪難度較大，而課件演示過程較快，講課速度難以控制，利用AutoCAD的對象捕捉等功能，詳細地做出貫穿點并連線，克服板書作圖不準確的弊病。另外，多媒體可通過Pro/E、Google軟件，不同角度、分步演示平面圖與立體圖的對應關(guān)系。例如，單個的基本體通過截割或疊加形成的組合體，先用三維軟件制作完成單個立體的投影，再通過制作單個立體一步步截割或疊加形成組合體。

建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)中制圖涉及內(nèi)容較多，包括機械制圖中零件裝配關(guān)系，這部分內(nèi)容如果板書講解，兩零件之間裝配關(guān)系較難理解，通過繪圖軟件制作動畫演示，清楚地展現(xiàn)零件的裝配關(guān)系。通過天正建筑繪制建筑平面圖，依次畫出定位軸線、墻體、門窗、臺階、花臺、陽臺和雨棚等，繪圖步驟一目了然。

多媒體、繪圖軟件與傳統(tǒng)教學相輔相成，切莫使教師成為課件的放映員，也莫讓課堂成為教師的獨角戲，要做到最佳配合，才能使教學效果達到最優(yōu)。

（二）微課使靜態(tài)教學變?yōu)橐苿咏虒W

微課是借助智能移動設(shè)備，使學習過程不受時間和地點約束的一種“移動學習”[3]。微課中一段視頻主講一個重點，短而精。微課克服了傳統(tǒng)教學課時量較少、時間和地點受限等缺點。建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)的工程制圖及建筑識圖課中存在較多的難點，為微課的制作提供了可能。為面面相交求交線及判斷可見性、立體的截割與相貫、機械圖中的裝配圖、建筑施工圖的作圖步驟和給排水、暖通空調(diào)制圖過程等配套相應的微課，便于學生查缺補漏，鞏固學習效果。微課使學生突破了時空的限制，學習手段發(fā)生了巨大變化。然而有利必有弊，微課也存在一些弊端。部分學生自制力較差，并且一味依賴微課，上課沒有掌握所學內(nèi)容，下課也沒有積極復習，造成學習惡性循環(huán)、本末倒置。因此，仍應以傳統(tǒng)教學為主，微課只作為課外教學的一種補充手段。

（三）加強課前預習、課后學習效果鞏固，線上和線下及時答疑

工程制圖及建筑識圖既不同于純理論的教學，也不同于實踐性特別強的專業(yè)課程，要求有較好的空間想象力。除了將重點難點內(nèi)容課前預習，帶著問題有意識探索知識等，課前動手制作立體模型，隨時留意周圍建筑物以及給排水、暖通、空調(diào)管道的布置也是行之有效的預習方法。例如，通過制作模型理解立體的截割投影，細心觀察并想象周圍建筑物的三面投影，觀察管線空間布置，想象管線平面圖等，通過實體資源，提高空間邏輯思維能力。如果條件允許，可進行線下模具拆拼裝，或線上虛擬拆拼裝，以達到良好的預習效果。

工程制圖及建筑識圖課后練習是學習效果鞏固的重要環(huán)節(jié)，主要包括小作業(yè)習題集、實訓大作業(yè)和計算機制圖等。小作業(yè)反映本課程本章內(nèi)容學生掌握的程度。手繪制圖大作業(yè)擴大課程的外延，手繪制圖過程主要集中在圖樣布局、圖紙的幅面、標題欄、圖框、線寬、線型及制圖步驟和標準的訓練上。建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)制圖課涉及內(nèi)容較廣，各類圖紙，特別是機械圖和建筑圖的制圖標準存在較大差異。通過各類圖紙的訓練，掌握各類圖紙的制圖標準和步驟，熟悉給排水、暖通空調(diào)施工圖中系統(tǒng)圖與平面圖成圖原理的區(qū)別，以及系統(tǒng)圖中管道遮擋關(guān)系等問題，培養(yǎng)學生對圖紙的感性認識和讀圖繪圖技能，熟悉圖樣、圖例和繪制方法，增強學生對專業(yè)知識的了解和繪圖過程的整體把握，為計算機輔助繪圖技能打下良好的基礎(chǔ)。計算機繪圖是在制圖原理和標準掌握較好的情況下，繪制一幅完整采暖通風工程圖，通過建模軟件，展示創(chuàng)新成果，激發(fā)學習興趣。然而，由于課程總學時壓縮，CAD繪圖的課時量較少，要取得較好的計算機實訓效果，必須讓學生認識到實訓延續(xù)的重要性，主動積極地在課后投入更多精力，加大練習量，達到理想的效果。

課后作業(yè)批改和答疑的時效性也是保證學習效果的重要部分。隨著QQ、微信等通訊軟件的廣泛使用，工程制圖與建筑識圖課程也可利用聊天工具隨時隨地線上答疑，及時解惑。一些小作業(yè)也可在線上批改，及時方便解決作業(yè)中的問題。當然，也不能完全舍棄傳統(tǒng)的作業(yè)批改方式。實訓大作業(yè)圖紙幅面較大，電腦或手機屏幕顯示有限，在線作業(yè)無法看清大作業(yè)所要掌握的要點，因此，大作業(yè)批改依舊采用線下傳統(tǒng)批改方式。

三、實體線下教材和網(wǎng)絡線上教學資源的建設(shè)

教材是教學內(nèi)容的載體和基礎(chǔ)性資源，也是提高教學質(zhì)量的保證。在課程改革中，教材建設(shè)是一項格外重要的工作。隨著普通高等教育面向21世紀的教學內(nèi)容和課程體系改革的實施，以及十一五精品教材建設(shè)的立項，建筑制圖方面的許多優(yōu)秀教材大量涌現(xiàn)[4]。然而，對于建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)工程制圖及建筑識圖課程的教材依然存在不少問題?，F(xiàn)有配套教材少且內(nèi)容不全面，大部分教材對通風工程圖的標準及繪圖方法介紹較粗略，與新規(guī)范接軌的給排水、暖通空調(diào)工程圖教材少之又少，地暖工程圖繪圖方法及標準的介紹也有限，機械制圖與建筑制圖尺寸標注和剖面圖表達方法的差異等內(nèi)容在教材中沒有系統(tǒng)詳細說明，簡單工程實例較少。

多媒體、移動教學微課近年來發(fā)展迅速，但適用于多媒體和微課的線上教學資源的設(shè)計與開發(fā)還未配套，工程錄像、工程資料、線上習題冊、3D立體模型、學習指南、輔導教材等資源仍不完善。虛擬實驗室建設(shè)也是難題，為給學生創(chuàng)造良好的學習空間，完善工程制圖及建筑識圖的線下教材和線上教學資源建設(shè)還需要教育工作者繼續(xù)努力。

四、結(jié)語

針對建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)工程制圖及建筑識圖教學中存在的問題，提出了一系列的教學思考。根據(jù)專業(yè)特色改善教學內(nèi)容，在傳統(tǒng)教學的基礎(chǔ)上，使用多媒體、繪圖軟件等教學工具，調(diào)動學生的積極性，利用微課打破傳統(tǒng)教學的局限性，重視課前預習和課后復習，提高學習效率，加強教材與網(wǎng)絡教學資源的建設(shè)等。然而，大多數(shù)工程制圖及建筑識圖授課，實訓環(huán)節(jié)仍停留在繪制二維工程圖樣的階段，缺少工程實例，創(chuàng)新設(shè)計不足。強調(diào)在校生的學習狀況，忽略了遠程教育群體，遠程教育群體的手工制圖大作業(yè)無法現(xiàn)場指導，導致后續(xù)學習缺乏系統(tǒng)性。這些問題仍需更進一步探討和研究。

參考文獻：

[1]朱育萬，盧傳賢.畫法幾何及土木工程制圖[M] .北京：高等教育出版社，2010.

[2]徐曉紅，李長鳳，杜文學，等.基于工程能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)課程設(shè)計一體化改革研究與實踐[J].高等建筑教育，2013，23（3）：110-113.

[3]繆盾.基于微課的畫法幾何“教學做”一體模式研究[J]. 科技創(chuàng)新導報，2016（16）：169，172.

[4]王子茹，張帆，邱冰.遠程教育《建筑制圖》文字教材建設(shè)的思考[J].大學教育，2014（18）：32-33.