高職土木工程制圖與識(shí)圖多元化教學(xué)改革

鄭海棠

摘? 要? 在土木工程制圖與識(shí)圖課程教學(xué)改革過程中，綜合運(yùn)用多媒體、實(shí)物、三維動(dòng)畫等教學(xué)手段，將理論知識(shí)與實(shí)踐運(yùn)用結(jié)合，幫助學(xué)生形成空間思維，逐步培養(yǎng)學(xué)生的繪圖及識(shí)圖能力，提升學(xué)生的積極性，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及專業(yè)能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞? 高職；土木工程制圖與識(shí)圖；空間思維；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G712? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）09-0119-03

1? 課程特點(diǎn)分析

土木工程制圖與識(shí)圖是高職院校土木類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程。作為大一新生較早接觸的專業(yè)類課程之一，課程教學(xué)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)專業(yè)特點(diǎn)、培養(yǎng)空間思維能力以及實(shí)踐操作能力，最終養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

從課程體系角度，土木工程制圖與識(shí)圖和房屋構(gòu)造一同構(gòu)成土木工程CAD與BIM建模及建筑結(jié)構(gòu)及其施工圖識(shí)讀等專業(yè)課程框架體系的支撐基礎(chǔ)，為后續(xù)專業(yè)課程儲(chǔ)備理論知識(shí)以及專業(yè)基本技能（見圖1）。從課程內(nèi)容角度看，土木工程制圖與識(shí)圖主要包含制圖基礎(chǔ)知識(shí)、畫法幾何及工程制圖與識(shí)圖等幾個(gè)模塊，與工程實(shí)際緊密聯(lián)系。課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力，使其初步具備繪制和閱讀工程圖樣的能力，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)儲(chǔ)備必要的知識(shí)和技能。

2? 課程教學(xué)改革探討

2.1? 傳統(tǒng)教學(xué)模式

2.1.1? 板書教學(xué)效率低

傳統(tǒng)的制圖課程教學(xué)以板書繪圖為主，教師在課堂上主要講授理論知識(shí)，通過板書向?qū)W生演示繪圖過程，課堂效率較低。由于課時(shí)有限，需講授的內(nèi)容較多，通常課堂教學(xué)以教師授課為主，學(xué)生繪圖訓(xùn)練的部分只能在課后完成。這樣不利于發(fā)揮學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)主動(dòng)性，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在繪圖過程中遇到的難題以及共性問題。

2.1.2? 課程內(nèi)容單一

傳統(tǒng)教學(xué)主要傳授繪制投影圖的方法以及識(shí)圖的方法，在教學(xué)內(nèi)容方面以課本圖紙為主，展示的內(nèi)容較平面且單一，不利于學(xué)生空間立體思維的提升。教師側(cè)重于基本知識(shí)及繪圖指令的重復(fù)講解，課程內(nèi)容缺乏目標(biāo)引導(dǎo)和情景設(shè)計(jì)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圖集的解讀、實(shí)際工程案例的分析以及專業(yè)相關(guān)的制圖以及識(shí)圖訓(xùn)練方面涉及較少。

2.1.3? 考核方式單一

傳統(tǒng)的考核方式中平時(shí)成績(jī)占比較小，卷面考核占比較大，缺乏有效的過程評(píng)價(jià)與考核，不能全方位把控學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解以及對(duì)繪圖技能的掌握程度，考核方式較片面。

綜上，填鴨式教學(xué)不利于思維能力的培養(yǎng)；由于課時(shí)所限，學(xué)生只能在課后完成繪圖訓(xùn)練，教師不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生繪圖過程中的通病，不能在后續(xù)課程講授中有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

2.2? 多元化教學(xué)改革探索

要培養(yǎng)高職學(xué)生的空間思維能力和自主學(xué)習(xí)能力，土木工程制圖與識(shí)圖課程教學(xué)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)及課程特性，從高職學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及學(xué)習(xí)特點(diǎn)出發(fā)，從課前的內(nèi)容設(shè)計(jì)、課中的啟發(fā)引導(dǎo)及課后的鞏固復(fù)習(xí)三個(gè)方面進(jìn)行多元化教學(xué)改革探索。

2.2.1? 課前精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

1）結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，精選教學(xué)內(nèi)容。土木工程制圖與識(shí)圖課程要在32個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成三大模塊（制圖標(biāo)準(zhǔn)及基礎(chǔ)知識(shí)、畫法幾何、工程制圖與識(shí)圖）的教學(xué)，需要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)及學(xué)生的學(xué)習(xí)特征對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)。由于授課時(shí)長(zhǎng)有限，教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)當(dāng)以夠用為度，重點(diǎn)突出。簡(jiǎn)化與實(shí)際工作要求脫節(jié)的內(nèi)容[1]，將授課的重點(diǎn)放在與專業(yè)圖樣識(shí)讀密切結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)。如在畫法幾何模塊中，應(yīng)當(dāng)以正投影的原理為主，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)利用投影法繪制并識(shí)讀三視圖的能力；而軸測(cè)圖和透視圖的繪制部分偏向于室內(nèi)設(shè)計(jì)及建筑設(shè)計(jì)專業(yè)，作為建筑工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生則可以不在課堂學(xué)習(xí)，讓學(xué)有余力的學(xué)生課后自學(xué)。這樣，學(xué)生對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)將更有針對(duì)性。

2）結(jié)合工程實(shí)例，設(shè)計(jì)教學(xué)框架。在教學(xué)思路的設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)摒棄過去教學(xué)中每個(gè)章節(jié)獨(dú)立學(xué)習(xí)的模式，結(jié)合實(shí)際工程案例，設(shè)計(jì)教學(xué)思路，將制圖基礎(chǔ)知識(shí)、投影原理及建筑工程圖識(shí)讀的技能融進(jìn)具體的案例中。在教學(xué)伊始通過工程實(shí)際案例引發(fā)學(xué)生思考，隨后在課堂授課過程中通過引導(dǎo)學(xué)生完成一幅簡(jiǎn)單建筑平面圖的繪制，掌握基本的繪圖知識(shí)；通過完成相應(yīng)立面圖及剖面圖的繪制，掌握利用投影原理繪制三視圖的基本技能，在此過程中逐步培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力（見表1）。這樣的案例式教學(xué)將繪圖所需基本技能通過項(xiàng)目任務(wù)的逐步完成而逐步掌握，能夠激發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及自主學(xué)習(xí)的能力。

2.2.2? 課中對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行多元改革

1）利用多媒體進(jìn)行課堂教學(xué)。通過制作PPT課件，在課堂上動(dòng)態(tài)演示繪圖過程，有利于學(xué)生快速掌握繪圖的步驟及方法，大大提高課堂效率。如在學(xué)習(xí)投影法原理時(shí)，關(guān)于平行投影的形成過程及結(jié)果，虛擬投射線，可以在PPT課件中快速展示；而板書教學(xué)則需要在黑板上利用教具一條條畫出虛擬的投射線，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

通過案例問題的啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，從而進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié)。如在理解記憶直線的空間位置時(shí)，關(guān)于直線在三面投影上的特性理解，可以利用案例問題引導(dǎo)學(xué)生通過一些朗朗上口的口訣來加深理解及記憶，當(dāng)學(xué)生沒有辦法去判斷案例中的相關(guān)問題“一條直線到底是垂直于某一個(gè)平面還是平行于某一個(gè)平面”時(shí)，通過“一點(diǎn)兩直線，定是垂直線”的口訣記憶投影面垂直線的特性，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用口訣區(qū)分投影面的垂直線與投影面的平行線，并在具體的實(shí)例中靈活應(yīng)用。

2）利用實(shí)物進(jìn)行課堂教學(xué)。為幫助學(xué)生形成空間思維，可以借助實(shí)物進(jìn)行授課。例如：借助教室的黑板墻面、學(xué)生桌椅所在的地面及學(xué)生右手邊的墻面，演示三面投影體系的建立（見圖2），幫助學(xué)生想象三面投影體系展開的畫面；通過想象地面、右墻面的90°旋轉(zhuǎn)，判斷在三面投影圖中物體的前后、左右、上下方位。除此以外，教室內(nèi)部的門窗、梁、柱等實(shí)物也可以作為教具，幫助學(xué)生理解建筑中不同構(gòu)件的特點(diǎn)及作用[2]。還可以借助一些立體模型，特別是類似于積木的可拆卸模型，通過拆卸觀察模型內(nèi)部構(gòu)造，逐步建立空間想象力。

實(shí)物教學(xué)法不應(yīng)局限于教師提供模型，也可以鼓勵(lì)學(xué)生利用手邊可用的材料（如紙張、小木棒等）進(jìn)行模型的構(gòu)建和拼搭，在構(gòu)建模型的過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力以及邏輯思維，加深對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)構(gòu)成的理解。實(shí)物模型的構(gòu)建對(duì)于教師及學(xué)生的動(dòng)手能力有一定要求，在課堂上短時(shí)間內(nèi)難以完全實(shí)現(xiàn)。

3）利用三維動(dòng)畫進(jìn)行課堂教學(xué)。隨著電子信息技術(shù)、仿真技術(shù)的發(fā)展，在課堂中引進(jìn)三維動(dòng)畫進(jìn)行教學(xué)，有利于學(xué)生空間形象思維能力的培養(yǎng)。在PPT課件中，增加3D立體模型，通過電子模型的構(gòu)建，彌補(bǔ)實(shí)物模型構(gòu)建材料以及構(gòu)建形式的缺陷。與簡(jiǎn)單的平面圖紙相比較，三維立體模型更容易引起學(xué)生的興趣。如在引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)某一構(gòu)件的兩面投影圖去繪制某一個(gè)斷面圖時(shí)，借助三維立體動(dòng)畫，可以讓學(xué)生直觀地看到構(gòu)件的各個(gè)面，從而想象出斷面形狀，繪制出相應(yīng)斷面圖。在三維動(dòng)畫的演示過程中，可以全景展示模型的各個(gè)角度，也可以局部放大展示某一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在這個(gè)過程中留一些時(shí)間給學(xué)生思考。通過將抽象的知識(shí)點(diǎn)具體化、直觀化，激發(fā)學(xué)生對(duì)三維空間知識(shí)點(diǎn)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

4）利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行課堂互動(dòng)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”成為高職教育創(chuàng)新改革的又一重要方向。眾多網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的出現(xiàn)，為課程教學(xué)提供了更多的選擇。例如：教師可以利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)的選人、搶答功能，調(diào)動(dòng)學(xué)生回答問題的積極性；借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)布置分組任務(wù)、展開主題討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神；利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)布置隨堂練習(xí)，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課堂教學(xué)的45分鐘，如果完全是教師講授課程內(nèi)容，則學(xué)生處于被動(dòng)地位，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性；如果利用在線平臺(tái)開展多樣化的師生互

動(dòng)，則可以活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

5）有效開展實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生實(shí)操能力。土木工程制圖與識(shí)圖是一門實(shí)操性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過案例培養(yǎng)學(xué)生的繪圖及識(shí)圖能力[3]。如在教學(xué)點(diǎn)、線、面的正投影環(huán)節(jié)，要讓學(xué)生掌握空間元素的三面投影畫法，就應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中增加適當(dāng)?shù)木毩?xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在根據(jù)兩個(gè)面的投影繪制第三面投影圖的過程中，更好地掌握投影法的基本原理。為了讓學(xué)生能更好地讀懂建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)環(huán)節(jié)增加參觀環(huán)節(jié)，可以利用校內(nèi)的教學(xué)樓讓學(xué)生深入了解建筑的平面、立面、剖面以及樓梯結(jié)構(gòu)等部位，提高對(duì)工程圖的識(shí)讀能力，進(jìn)而學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單繪制工程圖樣。還可以在布置課后任務(wù)時(shí)讓學(xué)生自行尋找熟悉的素材完成三視圖的繪制，如自行丈量自己的宿舍、家里的房間、熟悉的教學(xué)樓等，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行工程圖紙的繪制。

2.2.3? 課后通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的可持續(xù)性

土木工程制圖與識(shí)圖課程內(nèi)容豐富，重點(diǎn)、難點(diǎn)較多，僅僅依靠課堂學(xué)習(xí)，很難取得良好效果，而網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。教師可以利用QQ建立課程群，在課后為學(xué)生實(shí)時(shí)答疑，做到有針對(duì)性地解決學(xué)習(xí)中的疑難雜癥；也可在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)建立課程，共享學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生課后完成自主學(xué)習(xí)。借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)，學(xué)生可以利用碎片化時(shí)間鞏固課堂知識(shí)，學(xué)習(xí)時(shí)間比較自由；對(duì)于課堂上沒有聽懂的知識(shí)點(diǎn)，可以利用教師上傳至平臺(tái)的教學(xué)視頻反復(fù)學(xué)習(xí)，節(jié)約教師重復(fù)答疑的時(shí)間。教師也可以在平臺(tái)上發(fā)布課后練習(xí)，在學(xué)生提交后及時(shí)進(jìn)行批改并發(fā)現(xiàn)問題，在后續(xù)課堂講授中有針對(duì)性地進(jìn)行知識(shí)的復(fù)習(xí)加強(qiáng)。

學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)不僅可以用作復(fù)習(xí)，還可以讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)將要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，通過預(yù)先學(xué)習(xí)課件，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，在課堂上有針對(duì)性地認(rèn)真聽講。

通過線上與線下相結(jié)合的方式，借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課中互動(dòng)、課后復(fù)習(xí)鞏固，并通過平臺(tái)實(shí)時(shí)答疑，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的可持續(xù)性，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)空。

2.3? 靈活運(yùn)用課程考核方式

多元化的綜合考核方式不局限于卷面考核，通過線上線下相結(jié)合的方式，較全面地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核，真實(shí)地反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解及掌握程度。教師可以借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如學(xué)習(xí)教學(xué)視頻時(shí)長(zhǎng)、學(xué)習(xí)課程章節(jié)百分比等。通過在平臺(tái)中合理設(shè)置各學(xué)習(xí)部分的權(quán)重，結(jié)合學(xué)生的平臺(tái)學(xué)習(xí)積分、課堂參與互動(dòng)環(huán)節(jié)積分等，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。

另外，課堂布置的繪圖任務(wù)也作為綜合評(píng)價(jià)的一部分，考核學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握速度以及程度。增加平時(shí)成績(jī)的考核比重，弱化期末考試的比重，綜合考量學(xué)習(xí)的過程與結(jié)果，這樣的考核方式雖然增加了教師考核的工作量，但是與傳統(tǒng)考試相比，能夠更有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3? 結(jié)束語

線上平臺(tái)與線下課堂學(xué)習(xí)相結(jié)合，增強(qiáng)了學(xué)生課前的預(yù)習(xí)主動(dòng)性、課中的互動(dòng)積極性以及課后的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。多媒體教學(xué)與實(shí)物教學(xué)相結(jié)合，可以多角度多方位地開發(fā)學(xué)生的空間想象力。啟發(fā)式教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，給學(xué)生自主思考以及自主動(dòng)手的空間。同時(shí)采用更合理的考核方式，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性。這是對(duì)高職土木工程制圖與識(shí)圖課程進(jìn)行教學(xué)改革后達(dá)到的成效。筆者發(fā)現(xiàn)教學(xué)改革過程中仍然有一些問題尚待解決，例如：實(shí)物模型制作困難；多媒體課件中的三維動(dòng)畫資源有限，尚待開發(fā)尋找更多更好的資源。

筆者通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：以項(xiàng)目為導(dǎo)向，搜集合適的工程案例，自編更有針對(duì)性的教材，更有利于課程教學(xué)的改進(jìn)。在后續(xù)該門課程的教學(xué)中將進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法，嘗試構(gòu)建更有針對(duì)性的教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量。

4? 參考文獻(xiàn)

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