高校土木工程制圖課程建設(shè)探討

張 麗 娟

(上海師范大學(xué)建筑工程學(xué)院，上海 200092)

土木工程制圖課程主要培養(yǎng)學(xué)生具備科學(xué)繪制、閱讀工程圖樣以及解決空間幾何問題的能力，是普通高等院校本科土木類或近土木類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程內(nèi)容主要分為三部分:畫法幾何、制圖基礎(chǔ)和工程形體投影、土木工程專業(yè)制圖。課程本身邏輯性、連貫性、工程實(shí)踐性強(qiáng)，要求學(xué)生具有較好的空間想象力和動(dòng)手繪圖能力。要獲得滿意的教學(xué)效果，任課教師需對(duì)土木工程制圖課程認(rèn)真開展課程建設(shè),積極探索對(duì)策。

1 目前土木工程制圖課程教學(xué)中面臨的問題

1.1 課程內(nèi)容與土木工程專業(yè)知識(shí)、幾何知識(shí)結(jié)合緊密，對(duì)學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備要求高

土木工程制圖中畫法幾何內(nèi)容涉及到點(diǎn)、線、面、體的投影原理和特性，引導(dǎo)學(xué)生如何在二維平面表達(dá)三維立體圖形，培養(yǎng)學(xué)生空間幾何想象能力和邏輯分析能力。這部分內(nèi)容與學(xué)生中學(xué)階段學(xué)到的平面幾何、立體幾何結(jié)合緊密，要求學(xué)生能熟練運(yùn)用幾何知識(shí)理解幾何要素的投影原理，在教學(xué)過程中，任課教師發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生幾何知識(shí)薄弱，有些知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)困難；土木工程專業(yè)制圖內(nèi)容涉及房屋建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、橋梁和道路工程圖等，和工程結(jié)構(gòu)構(gòu)造結(jié)合緊密，對(duì)于沒有學(xué)過任何專業(yè)課程的大一新生來說，這部分內(nèi)容比較復(fù)雜抽象，學(xué)生普遍感覺學(xué)習(xí)較為吃力。

1.2 課時(shí)壓縮，但教學(xué)內(nèi)容較多

在學(xué)分制改革的大趨勢(shì)下，工程制圖的課時(shí)較以前有明顯的壓縮。工程制圖緊密結(jié)合規(guī)范，知識(shí)點(diǎn)多，教學(xué)任務(wù)繁重；內(nèi)容連貫性、邏輯性比較強(qiáng)，如果學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)“掉隊(duì)”現(xiàn)象，會(huì)影響后面內(nèi)容的理解和掌握；工程制圖實(shí)踐性較強(qiáng)，需要學(xué)生花費(fèi)相當(dāng)?shù)木蜁r(shí)間進(jìn)行作圖練習(xí)才能熟練掌握其知識(shí)點(diǎn)，但大一階段學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)教程較多，部分學(xué)生對(duì)于作圖練習(xí)敷衍了事，投入度不夠。

1.3 教學(xué)手段較為單一

目前土木工程教學(xué)基本采取傳統(tǒng)的以教師面授為主、課堂講解、課后習(xí)題的方式。受專業(yè)課課時(shí)壓縮、教學(xué)內(nèi)容多的限制，教師基本借助ppt、多媒體課件展開課堂教學(xué)，雖然可以有效增加授課內(nèi)容，加快教學(xué)速度、課堂內(nèi)容較為生動(dòng)形象，但對(duì)于教學(xué)過程中較難知識(shí)點(diǎn)由于課件播放速度較快、圖形展開步驟不清晰、信息量偏大，原理啟發(fā)、思維引導(dǎo)和步驟展示不夠清晰，學(xué)生反映“似乎聽明白了，做題無從下手或者一做就錯(cuò)”。這種單一的教學(xué)手段影響了教學(xué)效果。

2 土木工程制圖課中開展課程建設(shè)的方法和對(duì)策

2.1 關(guān)注時(shí)代需求，科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

為了更好地適應(yīng)土木行業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的建設(shè)需求，結(jié)合國家最新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，土木工程制圖課程教學(xué)大綱需做及時(shí)調(diào)整，精簡畫法幾何內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，刪減理論性過強(qiáng)、與專業(yè)識(shí)圖、繪圖聯(lián)系不是很緊密的章節(jié)；適當(dāng)增加制圖基礎(chǔ)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生作圖的規(guī)范性；任課教師加強(qiáng)與專業(yè)課老師的溝通，針對(duì)日后專業(yè)課程中學(xué)生接觸的典型工程體，在制圖課程中加強(qiáng)土木工程中房屋建筑結(jié)構(gòu)、道橋結(jié)構(gòu)的讀圖、繪圖環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力。

針對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)多、課時(shí)緊張的問題，教師可以積極利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，上傳相關(guān)資料和文檔，豐富教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)資源共建共享，打破時(shí)空阻隔，學(xué)生可以針對(duì)課堂教學(xué)難點(diǎn)或者自己薄弱環(huán)節(jié)，反復(fù)觀看和聯(lián)系；教師通過網(wǎng)絡(luò)及時(shí)反饋?zhàn)鳂I(yè)情況并進(jìn)行答疑解惑。教師應(yīng)積極關(guān)注各類工程制圖競賽，例如上海市“上圖杯”先進(jìn)成圖技術(shù)大賽、全國“高教杯”先進(jìn)成圖技術(shù)大賽等，通過競賽要求，反思教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)到行業(yè)要求，彌補(bǔ)、修正教學(xué)內(nèi)容，并引導(dǎo)學(xué)生參加校內(nèi)外工程制圖競賽，實(shí)現(xiàn)教學(xué)互長。

BIM(建筑信息模型)是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為三維模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫，大大提高了建筑工程的信息集成化程度。培養(yǎng)BIM技術(shù)人才已成了國內(nèi)外高校的共識(shí)[1]。作為與BIM技術(shù)密切相關(guān)的工程制圖課程，根據(jù)土木工程教育認(rèn)證要求，工程制圖課后續(xù)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)增加行業(yè)先進(jìn)技術(shù)建筑信息模型(BIM)技術(shù)課程。由于大一新生沒有太多專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，教師可以針對(duì)REVIT軟件進(jìn)行基本理論和操作技術(shù)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合工程制圖課程中的簡單房屋模型進(jìn)行建模，提升學(xué)生有效閱讀、繪制工程形體的能力。

2.2 完善學(xué)生成績?cè)u(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)過程考核，對(duì)學(xué)生實(shí)施任務(wù)導(dǎo)向型教學(xué)

以往課程考核往往注重期末測試，學(xué)生考前突擊應(yīng)付的現(xiàn)象比較突出，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)基本知識(shí)、概念理解不夠深刻，靈活應(yīng)用能力較差?；谕聊竟こ讨茍D課程理論性強(qiáng)、與工程實(shí)踐結(jié)合緊密的特點(diǎn)，教師要注意完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)過程考核力度，加大平時(shí)測驗(yàn)和練習(xí)成績?cè)谧罱K成績中的比重。對(duì)于學(xué)生每次的練習(xí)成績予以評(píng)定，并在班級(jí)中加強(qiáng)對(duì)優(yōu)秀作業(yè)的點(diǎn)評(píng)和展示，激發(fā)學(xué)生提高平時(shí)成績的動(dòng)力。

在學(xué)生做工程圖紙之前，教師應(yīng)結(jié)合國家規(guī)范和行業(yè)要求，從圖示方法、圖示內(nèi)容、尺寸標(biāo)注、符號(hào)表達(dá)、文字書寫、圖面整潔及美觀度方面細(xì)化作圖要求，讓學(xué)生有章可依。在學(xué)生能夠正確抄繪工程圖紙的基礎(chǔ)上，教師將學(xué)生分組，給每組學(xué)生分配一套簡單的建筑物示意圖，讓該組學(xué)生正確理解并正確規(guī)范地繪制該建筑物的一套完整施工圖[2]。這種“以任務(wù)為導(dǎo)向”的研究型學(xué)習(xí)，要求學(xué)生綜合運(yùn)用房屋建筑施工圖概念和繪制方法，分析房屋建筑布局和特點(diǎn)，正確繪制建筑物平面圖、立面圖、剖面圖。通過針對(duì)實(shí)際建筑進(jìn)行分析和繪圖，學(xué)生們對(duì)房屋建筑圖的繪制方法、要求和技能要求掌握程度大大加深，避免了學(xué)生以往照抄圖紙、工程實(shí)體和圖紙表達(dá)之間分離的弊端；在該過程中，小組成員之間為了各圖紙之間的相互協(xié)調(diào)、匹配，必須進(jìn)行主動(dòng)、充分地溝通，這很好地培養(yǎng)了學(xué)生的合作協(xié)調(diào)能力、溝通能力、與他人互助的精神。通過導(dǎo)向型任務(wù)的實(shí)施，同學(xué)們激發(fā)了專業(yè)興趣，獲得了成就感，為他們將來其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

2.3 要從教學(xué)管理層面建立保障機(jī)制

學(xué)校應(yīng)加大工程制圖課程建設(shè)力度，針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)，校方配置相應(yīng)的三維教學(xué)模型，使繪圖模型變得具體化、形象化，使學(xué)生容易培養(yǎng)空間想象力；制圖課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，目前基本上都是教師課堂上布置制圖作業(yè)—學(xué)生課后自行繪制—教師批改圖紙這一模式，學(xué)生在繪圖過程中遇到困難、出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，教師很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行溝通指導(dǎo)。建議結(jié)合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的需求，學(xué)校開設(shè)供同學(xué)們統(tǒng)一使用的制圖室，配備相應(yīng)的圖板、工字尺，有利于教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行繪圖實(shí)踐過程中的指導(dǎo)。

針對(duì)目前行業(yè)中出現(xiàn)的新型繪圖軟件，校方應(yīng)加強(qiáng)教師培訓(xùn)力度，及時(shí)提升教師專業(yè)素養(yǎng)。為了提高學(xué)生技能，更好地參與政府或者專業(yè)協(xié)會(huì)的各類競賽，校方應(yīng)支持任課教師組織、開展校內(nèi)級(jí)別競賽，對(duì)專業(yè)教師的競賽教學(xué)活動(dòng)起到引導(dǎo)和導(dǎo)向作用，盡可能促進(jìn)更多同學(xué)參與，以賽代練，提高專業(yè)水平。

總之，土木工程制圖課程是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)校及任課教師應(yīng)根據(jù)行業(yè)發(fā)展需求，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、管理制度方面入手，不斷提高土木工程專業(yè)制圖教學(xué)水平，培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)代發(fā)展、具有較高專業(yè)水平的后備人才。