《土木工程制圖》課程中學(xué)生識圖能力的培養(yǎng)方法探析

陳繼蘭

（西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院 四川·成都 610031）

作為土木工程專業(yè)的重要技術(shù)手段，工程圖樣傳遞了設(shè)計師的設(shè)計思想，是工程隊(duì)的施工依據(jù)，為設(shè)計師和施工人員搭建了溝通的橋梁，是土木工程專業(yè)的專用語言。作為土木工程專業(yè)的學(xué)生，《土木工程制圖》是學(xué)好專業(yè)課的基礎(chǔ)課程，只有學(xué)好工程圖樣，才能繼續(xù)專業(yè)的后續(xù)課程，因此這門課程對于學(xué)生專業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要意義。要想成為一名合格的工程技術(shù)人員，首先要從正確閱讀、準(zhǔn)確理解和精確繪制工程圖樣開始。那么作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，《土木工程制圖》課程的重難點(diǎn)就在于讓學(xué)生具有閱讀和繪制工程圖樣的能力，作為教師，第一步就是引領(lǐng)學(xué)生閱讀工程圖樣，培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力。

1 夯實(shí)基礎(chǔ)，重視立體幾何的空間想象力培養(yǎng)

立體幾何是學(xué)生中學(xué)階段就開始接觸的知識，空間想象能力也是中學(xué)階段就有所要求的，但作為學(xué)生能夠識圖繪圖的前提，空間想象力的培養(yǎng)仍然不容忽視，要從基礎(chǔ)做起，結(jié)合學(xué)生的文化基礎(chǔ)精心定制教學(xué)計劃，為之后學(xué)好工程圖樣、進(jìn)入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

1.1 精心講解有關(guān)內(nèi)容

工程圖樣的基本原理就是正投影的繪制。正投影也就是我們常說的三視圖的展開，在教學(xué)過程中要將重點(diǎn)放在三視圖的展開上，想要學(xué)生真正地學(xué)好正投影，首先要讓學(xué)生們理解并掌握投影面、投影軸、空間點(diǎn)和投影點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系；進(jìn)而引入投影規(guī)律的重要知識點(diǎn)“連影垂軸”，在典型例題的講解和相應(yīng)習(xí)題的解答過程中，讓學(xué)生們逐步體會和掌握這一知識點(diǎn)的應(yīng)用；對于相貫線、截交線等相對陌生的基本概念，將其分散開穿插到整體的講解中，以達(dá)到學(xué)生在每次課程中都能學(xué)到新的內(nèi)容而又不至于新內(nèi)容過多無法接受消化的效果。通過這樣的課堂教學(xué)，學(xué)生們對空間概念有一個大致的了解，為后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。

1.2 訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行空間想象

對于空間想象力的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中不能只是注重理論知識的輸出，還要結(jié)合知識點(diǎn)多做練習(xí)、多進(jìn)行實(shí)踐，這樣學(xué)生才可以將理論知識轉(zhuǎn)化為專業(yè)技能，做到得心應(yīng)手、舉一反三、深入淺出。在基本概念講解完成后，教師還要引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識點(diǎn)，通過所給投影想象物體完整的空間形狀或通過所給物體繪制其它視圖。

在這個過程中，強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)的知識點(diǎn)和基本概念，對基本原理、思維方法以及在今后學(xué)習(xí)工作中的作圖要求進(jìn)行總結(jié)。同時，教師應(yīng)該精心準(zhǔn)備一些訓(xùn)練空間想象力的工程項(xiàng)目或模擬項(xiàng)目等作為學(xué)生相應(yīng)的課后練習(xí)。課后練習(xí)應(yīng)從易到難，逐步遞升，以免過于困難打擊學(xué)生們繼續(xù)學(xué)習(xí)的自信，過于簡單達(dá)不到訓(xùn)練學(xué)生空間想象力的目的。項(xiàng)目應(yīng)該盡可能包括各種類型的基本組合形體，涵蓋學(xué)生所學(xué)的各個知識點(diǎn)。課后練習(xí)鼓勵學(xué)生獨(dú)立完成，也可以學(xué)生自由結(jié)組完成，但應(yīng)該要求每名同學(xué)都有完整的解題思路。通過這樣反復(fù)的思維訓(xùn)練，切實(shí)提高學(xué)生們的空間想象能力。

1.3 結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)，改進(jìn)教學(xué)方法

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的教學(xué)方式也隨之出現(xiàn)。在教學(xué)過程中，可以借用多媒體來彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)在缺乏實(shí)物模型的情況下只能進(jìn)行想象的缺點(diǎn)。當(dāng)然，傳統(tǒng)的教學(xué)方式是不能完全被摒棄的，課堂所使用的實(shí)物模型等依舊是必不可缺的，這些是幫助學(xué)生建立空間想象構(gòu)架的基礎(chǔ)。因此，在越來越多技術(shù)可以選擇的大背景下，《土木工程制圖》這門課程的教學(xué)方式應(yīng)該將傳統(tǒng)的課本、模型等教學(xué)手段與先進(jìn)的多媒體等技術(shù)結(jié)合起來，為土木工程專業(yè)的學(xué)生提供一個最佳的課堂。將課本和實(shí)物模型無法展現(xiàn)出來的具體空間形狀，通過計算機(jī)輔助將其制作出來，利用多媒體技術(shù)展示給同學(xué)們，同時借助多媒體豐富的色彩和動漫等效果為同學(xué)們提供一個較為直觀的思維過程，比如在課后習(xí)題項(xiàng)目中，由于課本和實(shí)物模型內(nèi)容有限，教師可以通過計算機(jī)將如何通過點(diǎn)到線，再由線到面從而將二維平面圖形轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的立體空間形狀這一過程或者將三維立體圖形的三視圖繪制過程詳盡地展示出來，結(jié)合教師的講解與板書，讓學(xué)生對于這類問題有一個清晰的思路。結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)，優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)方式，將空間立體形狀與平面圖形之間轉(zhuǎn)化的復(fù)雜問題簡單化，將思考過程展示給同學(xué)們，加深同學(xué)們印象的同時提升大家學(xué)習(xí)的自信，激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣。這也要求授課教師與時俱進(jìn)，熟練掌握現(xiàn)代化技能，在讀圖制圖上起到良好的示范作用。

2 理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生自己動手

如前所述，工程圖樣在日后土木工程專業(yè)學(xué)生的工作中占據(jù)了重要地位，《土木工程制圖》課程的相關(guān)內(nèi)容與工程實(shí)際有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，因此，該課程要重點(diǎn)突出其實(shí)踐性，在授課教師教學(xué)過程中，要著重強(qiáng)調(diào)自己動手的重要性，注重動手能力培養(yǎng)。

在授課過程中對于較為抽象的概念，可以鼓勵學(xué)生們自己動手制作相關(guān)模型，引入相關(guān)概念。舉個簡單的例子——圓柱的截切，那么教師可以讓同學(xué)們帶一些便于切割的圓柱形狀的日用品或食品如香腸等，將其想象為圓柱，引領(lǐng)同學(xué)們在不同位置截切，觀察所得截切線的形狀，得出正確結(jié)論，這樣一來不僅讓學(xué)生們在輕松愉悅的氛圍里學(xué)習(xí)到了知識，還讓學(xué)生們自己動手，印象深刻，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。此外，在進(jìn)行了基本知識點(diǎn)的講解后，授課教師布置課后作業(yè)也是強(qiáng)化學(xué)生自己動手的一種手段。對于每一個知識點(diǎn)，每一個新引入的基本概念，都應(yīng)該對應(yīng)有相應(yīng)的練習(xí)，讓學(xué)生在自己動手繪制的過程中反復(fù)練習(xí)，以達(dá)到快速識圖的目標(biāo)。

授課教師在同學(xué)們較為熟練地掌握了二維平面與三維立體空間的轉(zhuǎn)化關(guān)系后，可以為同學(xué)們提供幾套完整的施工圖紙，引領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行識圖；在整個課程授課過程中，結(jié)合內(nèi)容與進(jìn)度，挑選合適的建筑類型和結(jié)構(gòu)形式作為課上的教學(xué)案例，并定期組織同學(xué)們到現(xiàn)場進(jìn)行參觀，結(jié)合工程實(shí)際，強(qiáng)化學(xué)生的識圖能力，提高教學(xué)質(zhì)量，提升同學(xué)們對知識的綜合運(yùn)用能力和識圖能力。

3 熟悉我國相關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)

社會各行各業(yè)都有其相應(yīng)的制度標(biāo)準(zhǔn)，工程圖樣作為施工人員的施工依據(jù)、專業(yè)人員的溝通語言更是要遵守國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。工程圖樣的內(nèi)容、格式以及畫法等等在我國國家標(biāo)準(zhǔn)中都有著嚴(yán)格的規(guī)定，認(rèn)真執(zhí)行國家相關(guān)的制圖標(biāo)準(zhǔn)是作為一名土木工程專業(yè)學(xué)生能夠正確識圖和繪圖的重要前提。由于學(xué)生剛剛接觸到專業(yè)的相關(guān)內(nèi)容，對于各個標(biāo)準(zhǔn)和要求是十分陌生的。因此，授課教師要充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，總結(jié)自己多年的識圖和繪圖經(jīng)驗(yàn)，在授課過程中給學(xué)生們精準(zhǔn)傳達(dá)相應(yīng)的制圖標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，反復(fù)強(qiáng)調(diào)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的重要性，在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐時結(jié)合圖紙（如圖1所示）進(jìn)行規(guī)范要求講解。教師也要以身作則，在授課過程中規(guī)范自身專業(yè)用語和具有專業(yè)要求的動作，讓學(xué)生從一開始接觸工程圖樣就重視制圖標(biāo)準(zhǔn)。

圖1：制圖典例

4 總結(jié)

《土木工程制圖》是學(xué)生們接觸到的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在他們的職業(yè)生涯中具有承上啟下的作用。這門課程的核心任務(wù)就是讓學(xué)生學(xué)會識圖，為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。這就要求授課教師必須要認(rèn)真對待，要始終牢記培養(yǎng)學(xué)生識圖能力這一教學(xué)任務(wù)，優(yōu)化自己的教學(xué)方案，打造適合當(dāng)下的培養(yǎng)方案，努力培養(yǎng)一批具有堅實(shí)基礎(chǔ)的專業(yè)人才。