方荔華
(莆田學(xué)院土木工程學(xué)院,福建 莆田 351100)
建筑制圖是土木工程專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程,主要培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、 識(shí)讀和繪制工程圖的技能,是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程、完成課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)不可或缺的基礎(chǔ)[1]。 該課程理論和實(shí)踐性都很強(qiáng),在理論教學(xué)結(jié)束后,還須完成一周的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),即建筑制圖實(shí)訓(xùn)。 制圖實(shí)訓(xùn)是教學(xué)中的重要實(shí)踐環(huán)節(jié), 實(shí)訓(xùn)質(zhì)量直接關(guān)系到理論課程的教學(xué)質(zhì)量,對(duì)提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)起著重要的作用[2]。 因此,如何設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),提高學(xué)生識(shí)圖、繪圖技能, 同時(shí)在實(shí)踐中提高空間思維能力和創(chuàng)造性,是建筑制圖實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革研究的內(nèi)容。
建筑制圖實(shí)訓(xùn)開設(shè)在大一第一學(xué)期建筑制圖理論教學(xué)結(jié)束之后,由于學(xué)生在此階段還不具備專業(yè)的測量知識(shí)和手段[3],目前土木工程專業(yè)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),仍把重點(diǎn)放在二維工程圖樣的描繪上,即工程圖紙抄繪練習(xí)。 教師給定幾套建筑施工圖,有多層辦公樓、住宅、教學(xué)樓和集體宿舍,選擇學(xué)生熟悉的建筑類型,難度、體量大小等相當(dāng),在一周的時(shí)間內(nèi),讓學(xué)生分組抄繪其中一套,完成規(guī)定的尺規(guī)繪圖練習(xí)。
1.2.1 形式單一,缺乏系統(tǒng)性
以多層辦公樓為例, 一套完整的建筑施工圖往往有十幾張,考慮時(shí)間問題不可能全部抄繪一遍,因此,往往指定學(xué)生抄繪部分代表性的圖樣,如平面圖、立面圖、剖面圖各畫一張。 繪圖訓(xùn)練缺乏系統(tǒng)性,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)各種圖樣表達(dá)內(nèi)容、圖示特點(diǎn)、制圖標(biāo)準(zhǔn)要求理解不透徹,繪圖經(jīng)常出現(xiàn)多線少線、標(biāo)注不完整等錯(cuò)誤。 這一問題在大二房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)中尤其突出, 總平圖、屋頂平面圖、建筑剖面圖以及詳圖出錯(cuò)嚴(yán)重。
1.2.2 工程意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí)薄弱
在實(shí)訓(xùn)過程中, 發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往就是照搬照抄,繪圖前不會(huì)先主動(dòng)將整套圖紙系統(tǒng)性地識(shí)讀,認(rèn)為只要完成指定的幾張抄繪練習(xí),在規(guī)定的截止日期前上交全部作業(yè)就可以。 這種簡單的抄繪練習(xí),提供給學(xué)生獨(dú)立思考的內(nèi)容有限,學(xué)生創(chuàng)新的地方太少,不利于空間想象能力的提高。 這樣的實(shí)踐教學(xué)缺乏對(duì)學(xué)生工程素養(yǎng)的基本訓(xùn)練和積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)興趣的激勵(lì),更加談不上對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。
土木工程專業(yè)以培養(yǎng)能從事工程設(shè)計(jì)、 施工、監(jiān)理等技術(shù)與管理的應(yīng)用型人才為目標(biāo),因此,實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)除了要提升學(xué)生的理論水平和制圖技巧之外,還應(yīng)著重關(guān)注學(xué)生空間思維能力、 自主動(dòng)手能力、分析解決問題等綜合能力的培養(yǎng),這樣才能提升學(xué)生在未來工作中的技術(shù)應(yīng)用能力, 以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求。
根據(jù)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求,通過充分調(diào)研學(xué)生現(xiàn)狀、學(xué)生技能掌握規(guī)律及制圖課程的特點(diǎn),對(duì)建筑制圖實(shí)訓(xùn)體系進(jìn)行重新構(gòu)建。 整個(gè)實(shí)訓(xùn)體系設(shè)置為三個(gè)階段:基礎(chǔ)性訓(xùn)練、系統(tǒng)性訓(xùn)練和設(shè)計(jì)性訓(xùn)練,由易到難、由低到高,通過實(shí)施多樣化、創(chuàng)新性的實(shí)踐活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生積極參與、自主創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)合作,逐步掌握專業(yè)繪圖識(shí)圖能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
2.2.1 基礎(chǔ)性訓(xùn)練
培養(yǎng)學(xué)生繪圖和識(shí)圖技能是實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的任務(wù)之一,而不管是繪圖還是識(shí)圖,從空間三維形體到二維平面圖形的投影,都要依靠空間想象力來實(shí)現(xiàn)。 土木工程專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)差距大, 部分學(xué)生空間想象能力差,因此,必須讓學(xué)生多接觸實(shí)物,以增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),通過不斷地由物看圖,由圖看物,由圖想物,通過從空間到平面,從平面到空間的思維轉(zhuǎn)換,逐漸強(qiáng)化空間想象力[5]。
(1)參觀實(shí)習(xí)。 制圖課程開設(shè)在大一第一學(xué)期,新生對(duì)專業(yè)認(rèn)知不足,對(duì)課程了解很少,更不用說掌握課程和專業(yè)的關(guān)系,影響了學(xué)習(xí)的積極性。 在建筑制圖理論教學(xué)過程中,可以組織學(xué)生參觀校園內(nèi)典型的一些建筑物,如教學(xué)樓、宿舍樓,了解建筑形狀、體型、布局和立面效果, 培養(yǎng)和訓(xùn)練他們的尺度感和空間感。 當(dāng)學(xué)生提出問題的時(shí)候,盡量引導(dǎo)他們主動(dòng)去查閱相關(guān)的資料,如設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)這方面的工程意識(shí)。 通過對(duì)實(shí)體工程的參觀學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,樹立正確的專業(yè)課程學(xué)習(xí)觀,為后續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
在對(duì)建筑物有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)之后, 組織學(xué)生參觀房屋模型陳列室、建筑構(gòu)造實(shí)訓(xùn)室,讓學(xué)生反復(fù)對(duì)比實(shí)物模型,進(jìn)一步了解建筑形體的空間組成。這種立體的三維空間模型,再現(xiàn)了建筑實(shí)物的造型,真實(shí)地反映了實(shí)物的空間結(jié)構(gòu)布局,具有一定的直觀性、可視性, 幫助學(xué)生更好地掌握?qǐng)D紙中難懂的空間結(jié)構(gòu)。 通過對(duì)模型的觀察學(xué)習(xí),進(jìn)一步了解房屋構(gòu)造、建筑材料及建筑工程施工工藝, 鞏固和擴(kuò)大所學(xué)理論知識(shí)。
(2)三維建模軟件輔助。 建筑物的內(nèi)部空間往往比較復(fù)雜,依靠想象很難理解,通過計(jì)算機(jī)三維建模軟件將其剖切開來,可以全面地表達(dá)其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。 教學(xué)過程中充分利用三維建模軟件演示,可以直觀地觀察到模型變化的過程,如建筑平面圖、剖面圖的形成,隨著剖切位置的變化,得到的投影圖也跟著發(fā)生變化,學(xué)生可以反復(fù)觀察,便于理解。 三維建模和實(shí)物模型的結(jié)合,可以有效地幫助學(xué)生逐步提高空間想象力,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
2.2.2 系統(tǒng)性訓(xùn)練
為切實(shí)提高學(xué)生識(shí)圖、繪圖技能,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合, 系統(tǒng)性訓(xùn)練環(huán)節(jié)安排了課堂實(shí)訓(xùn)練習(xí)、圖紙識(shí)讀技能考核、圖紙抄繪練習(xí)三種形式,以鞏固學(xué)生所學(xué)理論知識(shí),加強(qiáng)對(duì)圖紙識(shí)讀、繪制能力的培養(yǎng)。
(1)課堂實(shí)訓(xùn)。 課堂實(shí)訓(xùn)是隨課堂教學(xué)進(jìn)行的實(shí)訓(xùn),邊講邊練,學(xué)做結(jié)合。 為實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)任務(wù),根據(jù)課程內(nèi)容和進(jìn)度,設(shè)計(jì)了多個(gè)課堂實(shí)踐訓(xùn)練,見表1。在講授制圖基本技能時(shí),布置線型練習(xí)作業(yè),讓學(xué)生根據(jù)國家制圖標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)范線型和線寬等細(xì)節(jié),掌握制圖的正確步驟。 在講授立體表面交線、軸測圖、組合體及工程形體表達(dá)時(shí),都把簡化的建筑體塊模型作為研究對(duì)象,既激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又為后面識(shí)讀和繪制建筑施工圖打好基礎(chǔ)。 簡化理論,重視實(shí)踐,讓學(xué)生把方法應(yīng)用到識(shí)圖和繪圖表達(dá)中,能顯著提高學(xué)習(xí)效果,進(jìn)一步促進(jìn)專業(yè)素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)。
表1 建筑制圖實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)
(2)識(shí)圖技能考核。 為了解決學(xué)生繪圖時(shí)照搬照抄、對(duì)圖紙識(shí)讀不夠的問題,選擇多層辦公樓、教學(xué)樓、集體宿舍和住宅施工圖,在校園網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)上共享,要求學(xué)生識(shí)讀指定的一套圖紙,完成規(guī)定的考核任務(wù)。 通過建立識(shí)圖習(xí)題庫,發(fā)布識(shí)圖技能考核測試,考查學(xué)生對(duì)圖紙的識(shí)讀能力、對(duì)建筑構(gòu)造知識(shí)的了解程度及自主學(xué)習(xí)能力。 通過對(duì)實(shí)際工程圖紙的識(shí)讀,進(jìn)一步熟悉圖樣特點(diǎn)及圖示內(nèi)容, 鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生識(shí)圖的專業(yè)技能。
(3)繪圖大作業(yè)。 當(dāng)學(xué)生掌握制圖標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,讀懂施工圖圖示的內(nèi)容之后, 開始進(jìn)行圖紙抄繪練習(xí)。要求學(xué)生正確使用繪圖工具,掌握正確的繪圖方法和步驟,嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,規(guī)范作圖。 通過抄繪練習(xí),了解和應(yīng)用投影法的基本理論,貫徹制圖標(biāo)準(zhǔn)、熟悉基本的專業(yè)知識(shí),掌握正確閱讀和繪制房屋施工圖的方法和步驟, 充分將理論知識(shí)與實(shí)際工程相結(jié)合,提升實(shí)踐應(yīng)用能力。 通過引導(dǎo)學(xué)生先識(shí)圖再繪圖,將整套圖紙系統(tǒng)性地識(shí)讀,再完成抄繪任務(wù),這樣繪圖速度、準(zhǔn)確度都大幅度提高了。 只有真正將識(shí)圖和繪圖有效結(jié)合起來, 才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,達(dá)到培養(yǎng)和鍛煉專業(yè)技能的目的。
2.2.3 設(shè)計(jì)性訓(xùn)練
學(xué)生在完成實(shí)際工程圖紙的繪制后,會(huì)獲得一定的成就感,學(xué)習(xí)興趣逐漸提高。 這時(shí),要積極鼓勵(lì)優(yōu)良的學(xué)生參加一些設(shè)計(jì)性的項(xiàng)目,綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決一些實(shí)際問題,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)際動(dòng)手能力。
(1)建筑模型制作。 鼓勵(lì)大一新生參加建模比賽,與高年級(jí)學(xué)生一起組隊(duì),3~5 人一組,共同完成建筑模型的制作。 通過建筑模型制作,訓(xùn)練學(xué)生空間理解和想象能力,以便在繪制施工圖的時(shí)候能夠準(zhǔn)確地表達(dá)平、立、剖面圖的位置關(guān)系,同時(shí)在與高年級(jí)學(xué)生討論方案的過程中也加深了對(duì)建筑平面布局、立面造型等專業(yè)知識(shí)的理解,提升了識(shí)圖能力。 在模型制作過程中,還培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際動(dòng)手能力,通過團(tuán)隊(duì)參賽方式培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
(2)參與房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)。 在課程安排上,建筑制圖的教學(xué)先于房屋建筑學(xué),但在教學(xué)過程中兩門課程教學(xué)內(nèi)容又相互滲透,見表2。
表2 教學(xué)內(nèi)容對(duì)比
在講授建筑制圖內(nèi)容時(shí),需要介紹房屋建筑學(xué)的基本內(nèi)容,以使學(xué)生明白建筑施工圖各種圖樣圖示的原理和方法。 而在講授房屋建筑學(xué)內(nèi)容時(shí),為使學(xué)生能規(guī)范、準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)成果,又要反過來重講建筑制圖的基本規(guī)定和繪圖技能。 建議可以結(jié)合房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)安排,在建筑施工圖繪制過程中,鼓勵(lì)大一學(xué)生參與其中, 既可以了解建筑方案設(shè)計(jì)的過程,又能綜合運(yùn)用建筑制圖知識(shí)準(zhǔn)確、 規(guī)范表達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容,有利于學(xué)科的完整教學(xué)。
2.3.1 實(shí)踐學(xué)時(shí)分配
基礎(chǔ)性訓(xùn)練和系統(tǒng)性訓(xùn)練面向全體學(xué)生,設(shè)計(jì)性訓(xùn)練讓優(yōu)良學(xué)生有施展才華的空間,充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性和探究性。 根據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃,建筑制圖實(shí)訓(xùn)只有一周時(shí)間,安排在建筑制圖理論教學(xué)結(jié)束之后的一周。 因此,部分實(shí)訓(xùn)活動(dòng)需要穿插在理論教學(xué)過程中,如基礎(chǔ)性訓(xùn)練部分,而在一周的實(shí)踐周內(nèi),主要是完成系統(tǒng)性訓(xùn)練環(huán)節(jié),時(shí)間緊任務(wù)重,必須合理分配,才能確保實(shí)訓(xùn)質(zhì)量。
2.3.2 加強(qiáng)過程監(jiān)控
在實(shí)訓(xùn)過程中,總有學(xué)生不按進(jìn)度安排,出勤少,在實(shí)訓(xùn)結(jié)束之后才上交全部作業(yè)。 雖然識(shí)讀、抄繪施工圖是要求學(xué)生自己獨(dú)立來完成, 而教師進(jìn)行指導(dǎo),但總有學(xué)生答疑時(shí)不到, 導(dǎo)致上交的作業(yè)內(nèi)容不完整、標(biāo)注不齊全、線型不規(guī)范、字體書寫潦草,等等。
針對(duì)這種現(xiàn)象,需要加強(qiáng)考勤管理,制定一個(gè)嚴(yán)格詳細(xì)的考勤細(xì)則,同時(shí)把整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程進(jìn)行階段地劃分,每個(gè)階段都要有相應(yīng)的成果上交。 目前建筑制圖實(shí)訓(xùn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中,實(shí)踐性環(huán)節(jié)占90%,平時(shí)表現(xiàn)占10%,應(yīng)適當(dāng)提高考勤在總評(píng)成績中的比重。
2.3.3 教師隊(duì)伍建設(shè)
建筑制圖是一門具有“實(shí)踐特色”的課程,需要教師具有扎實(shí)理論知識(shí)的同時(shí)還要具備豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。莆田學(xué)院建筑制圖教師隊(duì)伍比較年輕,缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),讓實(shí)踐能力強(qiáng)的教師加入,不僅提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,也更貼近專業(yè)發(fā)展。 年輕教師需要不斷學(xué)習(xí),不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng),通過專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)等教學(xué)工作,進(jìn)行課程內(nèi)容優(yōu)化、整合,提高教學(xué)效果。
建筑制圖實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),不僅要提升學(xué)生的理論水平和識(shí)圖、繪圖技能,更應(yīng)著重培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì),讓學(xué)生在親身實(shí)踐和創(chuàng)造中學(xué)習(xí),增加成就感,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高創(chuàng)新能力。三個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),基礎(chǔ)性訓(xùn)練在于實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)的知識(shí)目標(biāo),系統(tǒng)性訓(xùn)練在于實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)的能力目標(biāo),設(shè)計(jì)性訓(xùn)練在于實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)的素質(zhì)目標(biāo)。 通過對(duì)建筑制圖實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的探討,能夠更好地適應(yīng)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃,滿足高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求。