“教—學(xué)—做”理念在給排水工程制圖中的應(yīng)用研究

王琬琪，王 峰，景明霞，孫 璇

（1.青海大學(xué)土木工程學(xué)院 青海 西寧 810016；2.青?；ぴO(shè)計(jì)研究院有限公司 青海 西寧 810016）

工程圖被稱為工程界的語(yǔ)言。閱讀和繪制工程圖是給排水專業(yè)學(xué)生一項(xiàng)必備的能力，也是其進(jìn)入工程行業(yè)至關(guān)重要的一步。再者工程行業(yè)是一個(gè)關(guān)系經(jīng)濟(jì)民生的重要行業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的工程師精神和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度也是重中之重。給排水工程制圖課程是給排水專業(yè)的一門(mén)專業(yè)必修基礎(chǔ)課，是學(xué)生后期進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證的雙重背景下，這門(mén)課程的學(xué)時(shí)被壓縮。傳統(tǒng)的教學(xué)方式以課堂講授為主，學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多，課堂上滿堂灌，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果差，缺少學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。課堂上教師為主體，課下學(xué)生大都在應(yīng)付大量的練習(xí)題。課程以考試為考核方式，學(xué)生雖然卷面成績(jī)還可以，但是在之后的專業(yè)學(xué)習(xí)中暴露出許多問(wèn)題，如看不懂實(shí)際工程圖紙，無(wú)法用理論知識(shí)解釋實(shí)際工程問(wèn)題等。如何在學(xué)時(shí)減少的背景下讓學(xué)生提升學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)積極性是課程教學(xué)方法改革的主要目標(biāo)。課程教學(xué)方法改革主要是研究在學(xué)時(shí)較少的情況下，通過(guò)“教—學(xué)—做”模式提升課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的探討

給排水工程制圖課程共計(jì)64 學(xué)時(shí)，其中畫(huà)法幾何與給排水工程制圖Ⅰ為32 學(xué)時(shí)，開(kāi)課時(shí)間為大學(xué)一年級(jí)第一學(xué)期，是先修課程。先修課程學(xué)習(xí)內(nèi)容主要為畫(huà)法幾何相關(guān)知識(shí)，偏重理論知識(shí)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)正投影法和點(diǎn)線面投影，培養(yǎng)空間立體和二維制圖之間的轉(zhuǎn)換能力，并通過(guò)大量的作業(yè)練習(xí)，為后期學(xué)習(xí)工程制圖打下基礎(chǔ)。畫(huà)法幾何與給排水工程制圖Ⅱ?yàn)?2 學(xué)時(shí)，開(kāi)課時(shí)間為大學(xué)一年級(jí)第二學(xué)期，課程兼具理論性和實(shí)踐性。不同的專業(yè)在內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)要求上有較為明顯的區(qū)別，給排水專業(yè)側(cè)重于建筑平面圖和給排水工程圖的內(nèi)容，課程內(nèi)容相對(duì)于土木工程專業(yè)要求較低，且在建筑平面圖部分更加注重讀圖識(shí)圖的能力。本次教學(xué)改革主要是針對(duì)畫(huà)法幾何與給排水工程制圖Ⅱ課程進(jìn)行。學(xué)時(shí)壓縮后，本門(mén)課程理論學(xué)時(shí)為24，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為8。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，理論學(xué)時(shí)部分課堂上主要以教師PPT講授為主，課下以學(xué)生進(jìn)行作業(yè)練習(xí)及抄繪施工圖為輔。實(shí)驗(yàn)時(shí)部分教師主要以利用AutoCAD演示，而后讓學(xué)生練習(xí)的方法進(jìn)行教學(xué)。理論部分特別是建筑施工圖和給排水施工圖章節(jié)，涉及許多國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，知識(shí)點(diǎn)繁多，連續(xù)開(kāi)展灌輸式教學(xué)取得的教學(xué)效果并不好，學(xué)生抄繪的圖紙經(jīng)常漏洞百出，比如尺寸標(biāo)注不完整，線形運(yùn)用不合適，標(biāo)注文字不合格等，究其原因是因?yàn)閷W(xué)生課堂上對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握得不好，并且由于缺少對(duì)實(shí)際工程的接觸，制圖不嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)工程制圖的重要性認(rèn)識(shí)不夠。至于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)部分，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生在8 個(gè)學(xué)時(shí)的AutoCAD 學(xué)習(xí)中，所能學(xué)到的制圖命令和得到的練習(xí)很少，僅停留在繪制簡(jiǎn)單幾何圖形的基礎(chǔ)上，工程制圖中常用的許多重要繪圖技巧接觸不到，且較難與前面理論學(xué)時(shí)學(xué)到的內(nèi)容進(jìn)行融合，理論和實(shí)踐部分存在脫節(jié)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師一般選擇較有代表性的圖紙讓學(xué)生進(jìn)行抄繪，這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)不同專業(yè)、不同類型圖紙之間的關(guān)系不清楚，對(duì)圖紙認(rèn)識(shí)不全面，學(xué)生缺少學(xué)習(xí)工程制圖的主動(dòng)性，學(xué)習(xí)不透徹，缺少嚴(yán)肅認(rèn)真的工程態(tài)度。

2 課程建設(shè)的基本方法

基于以上問(wèn)題，本項(xiàng)目嘗試在教學(xué)方法上進(jìn)行改革，主要體現(xiàn)在：課堂上“教”時(shí)，教師結(jié)合實(shí)際的工程項(xiàng)目或者學(xué)生生活中經(jīng)常接觸到的教學(xué)樓、宿舍樓等進(jìn)行案例分析，如教室所在樓層的平面布置，衛(wèi)生間管道布置方法，教學(xué)樓立面表達(dá)等，課上調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，鼓勵(lì)學(xué)生多觀察，多讀實(shí)際工程中的建筑施工圖紙；課下積極開(kāi)展小組“學(xué)習(xí)”，學(xué)生在課下結(jié)合實(shí)際工程圖紙進(jìn)行學(xué)習(xí)，既鞏固課上學(xué)習(xí)內(nèi)容，又有利于接觸實(shí)際工程，且小組成員之間兼具差異性與個(gè)性，各盡所能，各有所長(zhǎng)。為了讓學(xué)生更好地將理論知識(shí)和小組學(xué)習(xí)成果進(jìn)行運(yùn)用，教師要在期末考核內(nèi)容上增加模型制作的占比，讓學(xué)生根據(jù)工程施工圖紙內(nèi)容選做部分建筑模型。在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)部分，學(xué)生由于已提前收到建筑施工圖，在課下提前接觸了AutoCAD的軟件，從而為后期AutoCAD學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)“教—學(xué)—做”三種形式的結(jié)合，學(xué)生在大一階段對(duì)工程有了更具體的認(rèn)識(shí)，對(duì)專業(yè)有了更深刻的了解，并且在模型制作階段鍛煉了小組成員間的協(xié)作能力和動(dòng)手能力。在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，既保證了壓縮學(xué)時(shí)下理論教學(xué)的學(xué)習(xí)質(zhì)量，又提升了學(xué)生對(duì)工程制圖的學(xué)習(xí)熱情。

2.1 理論教學(xué)與實(shí)際工程案例相結(jié)合

在大一階段，學(xué)生的課程多以公共基礎(chǔ)課為主，工程制圖是少有的專業(yè)相關(guān)課程。在講到工程制圖基本規(guī)范要求時(shí)，教師要主動(dòng)向?qū)W生傳遞工程師精神和工程意識(shí)：建設(shè)工程必須要嚴(yán)格遵守國(guó)家規(guī)范要求，制圖要遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。比如講尺寸標(biāo)注四要素時(shí)，教師可以引入實(shí)際案例告訴學(xué)生尺寸標(biāo)注不完全將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至影響人身安全。在講到建筑平面圖時(shí)，為培養(yǎng)學(xué)生三維空間和平面圖形之間轉(zhuǎn)化的能力，教師可以結(jié)合學(xué)生宿舍樓、教學(xué)樓等進(jìn)行說(shuō)明。在講到給排水工程圖時(shí)，特別是涉及衛(wèi)生間的給水管道和排水管道的安裝要求時(shí)，教師可以結(jié)合教學(xué)樓中的管道安裝情況向?qū)W生進(jìn)行講解說(shuō)明。另外，教師可以整理四套完整的建筑施工圖，建筑類型涉及賓館、公寓、住宅樓，分別發(fā)給每組學(xué)生。在對(duì)應(yīng)的章節(jié)學(xué)習(xí)完成后，各組可以對(duì)照學(xué)習(xí)施工圖中的相應(yīng)內(nèi)容。一套完整的施工圖大約包含20 張圖紙，內(nèi)容涉及建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、給排水施工圖等，一方面這些圖紙可以讓學(xué)生直觀地感受一套完整施工圖所包含的內(nèi)容，另一方面也可使學(xué)生盡早認(rèn)識(shí)到認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度對(duì)工程制圖及工程施工的重要性。

2.2 小組學(xué)習(xí)與實(shí)踐相配合

考慮到本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異性，學(xué)期初教師可將學(xué)生分為四個(gè)學(xué)習(xí)小組，每組十人左右，在分組時(shí)充分考慮到學(xué)生素質(zhì)能力的差異性，并參考學(xué)生的個(gè)人意愿。為避免在小組學(xué)習(xí)中出現(xiàn)“少量人干，其他人看”的情況，教師要提前確定好小組組長(zhǎng)，并明確將小組互評(píng)、組員間互評(píng)納入最終成績(jī)考核，在匯報(bào)答辯階段每個(gè)人都要針對(duì)自己的分工進(jìn)行匯報(bào)。小組學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容包括施工圖討論和建筑模型制作。建筑施工圖包含總平面圖、建設(shè)平面圖、建筑剖面圖、建筑詳圖等，學(xué)生在初次接觸這些圖時(shí)，興趣盎然，然而由于這些圖紙較為零散，學(xué)生掌握得相對(duì)較差，圖與圖之間的關(guān)系沒(méi)有完全掌握，再運(yùn)用起來(lái)更是不知所措。為了讓學(xué)生更好地理解工程制圖的內(nèi)容，更好地讀圖、繪圖，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，教師應(yīng)該讓每個(gè)小組根據(jù)自己圖紙的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)討論，并制作手工沙盤(pán)建筑模型。在后期的模型美化過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)自己對(duì)建筑的美好期待對(duì)房子進(jìn)行涂色美化，手工內(nèi)容豐富。在內(nèi)部裝修上，包括床、沙發(fā)、餐桌等，學(xué)生都進(jìn)行了自我設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了對(duì)美好生活的向往。在后期的匯報(bào)階段，學(xué)生對(duì)模型進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。部分模型對(duì)施工圖中的內(nèi)容進(jìn)行了較好的還原，比例確定合適，尺寸大小符合施工圖內(nèi)容，門(mén)、窗、柱等位置也基本符合圖紙內(nèi)容。通過(guò)模型制作，學(xué)生充分利用課本上的理論知識(shí)去理解圖中的內(nèi)容，學(xué)習(xí)圖與圖之間的相互關(guān)系，用理論知識(shí)解決模型制作中的實(shí)際問(wèn)題，并在模型制作階段將理論知識(shí)進(jìn)行了實(shí)踐。

2.3 充分利用有限實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)

根據(jù)教學(xué)安排實(shí)驗(yàn)部分為8 個(gè)學(xué)時(shí)的AutoCAD 制圖內(nèi)容，但相比于之前，AutoCAD 學(xué)時(shí)被大量壓縮。在前期的理論學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、建筑模型制作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)制圖的重要性，并對(duì)工程制圖有了直觀的認(rèn)識(shí)。在傳統(tǒng)的教師演示隨后學(xué)生練習(xí)的模式下，學(xué)生操作不熟練且學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性差。所以，教師應(yīng)結(jié)合前面的學(xué)習(xí)安排，確保讓學(xué)生每人都有一張建筑施工圖，并告知實(shí)驗(yàn)部分最終的考核形式為繪制建筑施工圖的部分內(nèi)容。教師利用4 個(gè)學(xué)時(shí)將主要內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，學(xué)生利用剩余4 個(gè)學(xué)時(shí)在課堂上進(jìn)行計(jì)算機(jī)制圖。從學(xué)生的上課效果看，大部分學(xué)生在課程開(kāi)始前就提前學(xué)習(xí)軟件，部分小組在模型制作階段提前進(jìn)入計(jì)算機(jī)制圖狀態(tài)，提前進(jìn)行制圖命令的練習(xí)。在4 個(gè)學(xué)時(shí)的制圖中，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)自己制圖存在的問(wèn)題并不斷尋求解決辦法。大部分學(xué)生表示計(jì)算機(jī)制圖并不比手工制圖容易，比如畫(huà)到中途發(fā)現(xiàn)圖中房間進(jìn)深的標(biāo)注是相鄰墻體點(diǎn)劃線的距離，一部分學(xué)生表示計(jì)算機(jī)制圖時(shí)前期的準(zhǔn)備工作很重要，比如提前設(shè)定好線型特性能提高后期制圖的效率。高效率計(jì)算機(jī)繪圖是建立在掌握好工程制圖基本知識(shí)、具有較好讀圖能力的基礎(chǔ)上的，學(xué)生提交的作業(yè)完成度差異較大，后面還需要不斷地進(jìn)行練習(xí)。

3 結(jié)語(yǔ)

畫(huà)法幾何與給排水工程制圖Ⅱ課程的學(xué)習(xí)不僅要讓學(xué)生學(xué)習(xí)到工程制圖的基本知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生在大一階段建立起對(duì)專業(yè)的基本認(rèn)識(shí)和形成認(rèn)真負(fù)責(zé)的工程師精神。建設(shè)一項(xiàng)工程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，既需要過(guò)硬的專業(yè)知識(shí)，又需要對(duì)工程安全、工程質(zhì)量認(rèn)真負(fù)責(zé)的精神，更離不開(kāi)協(xié)作能力。作為一名給排水專業(yè)的學(xué)生，較早地了解工程，樹(shù)立良好的工作態(tài)度是本門(mén)課程理論知識(shí)學(xué)習(xí)之外所必需的。所以本次教學(xué)方法改革以“教—學(xué)—做”流程為抓手，旨在豐富學(xué)習(xí)形式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，多維度提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)精神。

工程制圖的學(xué)習(xí)對(duì)于給排水專業(yè)學(xué)生是不可或缺的，是以后專業(yè)課學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)乃至畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。對(duì)本課程的教學(xué)方法改革是改善傳統(tǒng)教學(xué)的一種嘗試，在多種學(xué)習(xí)形式下學(xué)生各有所長(zhǎng)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，師生互動(dòng)增加，對(duì)于研究在較少的學(xué)時(shí)下提升教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。