“水土保持工程制圖”課程教學方法改革探討

［摘 要］ 在新農(nóng)科背景下，圍繞水土保持與荒漠化防治專業(yè)需求，詳細分析了林業(yè)高?！八帘３止こ讨茍D”課程存在的主要問題，提出了具體的創(chuàng)新教學改革策略，包括構建適合林業(yè)高校辦學特色的“水土保持工程制圖”教學方法、構建“水土保持工程制圖”野外實踐創(chuàng)新改革培養(yǎng)模式，取得了良好的教學效果。同時引導學生改變學習態(tài)度，轉(zhuǎn)變學習方式，持續(xù)推動學生學習能力與學業(yè)成果的提升。

［關鍵詞］ 林業(yè)高校；教學方法改革；過程性評價

［基金項目］ 2021年度南京林業(yè)大學教學質(zhì)量提升工程項目“課程思政建設示范培育二期項目——‘水土保持工程制圖”；2022年度南京林業(yè)大學教學質(zhì)量提升工程項目“一流課堂與教學方法改革項目‘水土保持工程制圖”

［作者簡介］ 張英虎（1987—），男，山東聊城人，博士，南京林業(yè)大學林學院副教授，主要從事水土保持研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）24-0052-04［收稿日期］ 2023-02-13

“水土保持工程制圖”是林業(yè)高校水土保持與荒漠化防治專業(yè)普遍開設的基礎課程，是針對水土保持工程學、開發(fā)建設項目水土保持方案編制等對復合型人才的要求所設置。本課程培養(yǎng)學生的空間想象和形體表達、繪制和閱讀水土保持工程圖樣以及使用計算機繪制水土保持工程圖樣的能力。作為水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科生首先接觸到的基礎課程，“水土保持工程制圖”的學習效果對于后續(xù)學生對專業(yè)核心和特色課程的學習和專業(yè)認同感等都會產(chǎn)生影響。不同于專業(yè)其他基礎課程，“水土保持工程制圖”是一門實踐性很強的應用型基礎課程，是培養(yǎng)學生家國情懷、工匠精神、環(huán)保意識、人文精神和職業(yè)操守的入門課程。

新農(nóng)科背景下水土保持與荒漠化防治專業(yè)建設，需要按照新時代國家戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)的需求針對性地進行教學改革［1］。近年來，盡管“水土保持工程制圖”課程教學方法不斷改革，但傳統(tǒng)的教學模式并未改變，導致課程教學效果不佳［2］。例如，侯文潔等［3］對非機械類工程制圖教學問題進行了研究，指出教學偏重教師講授，課堂互動性不足；教學內(nèi)容與行業(yè)實踐脫軌；線上教學使得教學內(nèi)容呈現(xiàn)平面化、二維化。朱文博等［4］分析了工程制圖教學現(xiàn)狀及問題，主要包括工程制圖教學偏重理論、工程制圖課程與實踐類課程脫節(jié)、學生難以理解工程制圖課程部分內(nèi)容等問題。“水土保持工程制圖”課程線上線下創(chuàng)新教學模式整合了傳統(tǒng)課堂線下教學與創(chuàng)新虛擬仿真線上教學的優(yōu)勢，從以教為主向以學為本轉(zhuǎn)變［1］。

南京林業(yè)大學水土保持與荒漠化防治專業(yè)的“水土保持工程制圖”課程包括理論課（48學時）和實踐課（16學時），共64學時。學生通過課程學習，能夠正確使用繪制水土保持工程圖樣所需要的儀器和工具，熟練掌握繪圖技巧；熟悉國家制圖標準及各種規(guī)定畫法；具備空間想象和形體表達、繪制和閱讀水土保持工程圖樣以及使用計算機繪制水土保持工程圖樣的能力。課程內(nèi)容主要包括：制圖基本知識、投影基礎知識、組合體、軸測投影、工程形體的表達方法、標高投影、計算機繪圖、水土保持工程圖樣等。

一、林業(yè)高?！八帘３止こ讨茍D”教學模式存在的主要問題

（一）缺少林業(yè)高校辦學特色的教學方法

目前，“水土保持工程制圖”課程的講授只是簡單地按照工科院校的模式分為機械類和非機械類［5］，缺少林業(yè)高校辦學特色的創(chuàng)新、高效的教學方法。課程授課對象是二年級本科生，學生專業(yè)認知較少，很難清晰地認識到本課程在水土保持工程措施、水土保持林草措施和水土保持農(nóng)業(yè)技術措施實施中的作用，亟待在林業(yè)高校進行“水土保持工程制圖”課程教學方法改革。

（二）缺少野外與實踐創(chuàng)新改革培養(yǎng)模式

以往“水土保持工程制圖”課程教學僅注重傳授知識，即學生僅需掌握室內(nèi)課堂教學內(nèi)容。然而野外現(xiàn)場水土保持工程措施、水土保持林草措施和水土保持農(nóng)業(yè)技術措施類型多樣，學生缺少根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況進行措施類型圖勾繪的實踐能力。

（三）缺少水土保持措施實物模型

以往“水土保持工程制圖”課程教師授課模式較為傳統(tǒng)，只是一味地將制圖理論知識講授給學生，教學手段單一，很少在授課過程中對水土保持措施內(nèi)部三維空間結(jié)構進行現(xiàn)場演示，學生不能親自到現(xiàn)場感受野外水土保持措施實物，三維空間想象力受到了極大的限制，最終導致學生設計水土保持工程圖樣的能力不足［5］。通過教學改革，尤其將小型水土保持措施類實物模型融入課堂教學，可提升與強化學生的三維空間認知水準。

二、“水土保持工程制圖”課程教學改革策略與方法

“水土保持工程制圖”創(chuàng)新教學改革方法見表1所示。

（一）課程理論教學結(jié)合實際案例

林業(yè)高?！八帘３止こ讨茍D”課程，可充分發(fā)揮林業(yè)樹木樹人辦學特色，結(jié)合當前我國林業(yè)技術裝備從“圖紙”到“實物”的歷程，選用我國具有國際先進水平的林業(yè)技術裝備、林業(yè)相關儀器等。例如，向?qū)W生介紹填補國內(nèi)多項空白的林業(yè)技術裝備的工程圖樣設計、研發(fā)及制造過程，將工程制圖發(fā)揮的作用展示出來［5］。將國家級水土保持科技示范園圖紙規(guī)劃設計等典型實踐案例融入課堂，增加教師與學生之間的互動。

（二）任課教師豐富課程教學方式

“水土保持工程制圖”課程學習需要具備一定的空間想象力，教師在課堂上可以采取靈活的教學方式進行授課。例如，在課堂展示水土保持措施小型實物模型，學生足不出戶，就可以真實感受到野外水土保持措施空間結(jié)構；通過3D動畫演示，強化學生對軸測投影、相貫、組合體的理解；增加課堂互動環(huán)節(jié)，學生隨機拍攝教室內(nèi)物品，短時間繪制該物品三視圖。在計算機繪圖軟件CAD教學過程中，如果教師只講解指令本身，課堂容易枯燥無味，故可結(jié)合課程思政圖例講解，讓學生邊學邊做。

（三）強化“水土保持工程制圖”規(guī)范

學好“水土保持工程制圖”課程，學生要精益求精、嚴謹認真、一絲不茍。課堂講授過程中，教師需要及時強調(diào)制圖最基本的國家制圖標準及規(guī)范，例如線型、字體、標注、比例等，讓學生養(yǎng)成嚴格遵守國家制圖標準的意識；教師也可以向?qū)W生展示制圖不嚴謹造成的水利工程以及水土保持工程事故等，以典型案例為切入點，增加學生對制圖規(guī)范意識的充分認知；教師也可以向?qū)W生發(fā)放《中華人民共和國水土保持法》宣傳手冊，告訴學生在未來水土保持措施實施過程中，要遵紀守法，不得違反法律法規(guī)。在平時練習“水土保持工程制圖”習題集等方面，加強學生繪圖讀圖的規(guī)范性訓練。在野外教學實踐方面，通過比對施工圖紙與施工現(xiàn)場，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力［6］。

（四）野外實踐工程制圖能力培養(yǎng)

相較于其他理論專業(yè)課，“水土保持工程制圖”的實踐性較強。因此在教學過程中，鼓勵學生參與多種形式的科研實踐、比賽活動和自主設計等，強化學生的實踐與創(chuàng)新能力［5］。在科研實踐環(huán)節(jié)，使學生了解生產(chǎn)建設項目水土保持方案編制對制圖的需求，讓學生主動設計水土保持方案中涉及的排水溝、排洪溝等斷面剖面圖；在競賽方面，組織學生參加全國大學生先進制圖技術與技能大賽及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目等；在自主設計環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，讓學生自主設計命題，通過自主設計答辯，學生可以互相交流設計理念；在野外實踐環(huán)節(jié)，組織學生赴國家級水土保持科技示范園，進行水土保持多類型措施圖樣勾繪，提高學生的野外實踐繪圖水平。

（五）強化課程思政育人水平

課程教學實現(xiàn)從“理論—實踐”培養(yǎng)到“理論—實踐—人格”培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。結(jié)合水土保持工程圖樣設計規(guī)范，嚴格遵守國家制圖標準，培養(yǎng)學生一絲不茍的精神，引導學生樹立誠實守信、嚴謹負責的職業(yè)道德觀，踏實敬業(yè)的工作態(tài)度，以及精益求精、追求卓越等職業(yè)精神，激勵學生創(chuàng)新實踐的責任意識。在工程圖樣設計中要著重關注綠色環(huán)保的新型材料，引導學生思考全球的工程圖樣與環(huán)保的關系，重視環(huán)保問題；工程形體表達上鼓勵學生看待問題要全面，要辯證地看待問題，要站在對方的角度思考問題；工程圖樣設計比對施工圖紙與施工現(xiàn)場，在實踐中了解國家規(guī)范，要做到任何事情都按規(guī)章制度辦，決不能出現(xiàn)違背國家規(guī)范的問題［6］。

（六）強化課程過程性教學評價

課程教學評價是整個教學環(huán)節(jié)中的重要組成部分。傳統(tǒng)課程教學評價主要采用終結(jié)性考試評價的方式，即水土保持工程圖樣繪圖技術能力的測試。終結(jié)性考試評價某種程度上僅能評價學生對繪圖理論知識的掌握水平和親自動手繪圖的能力，但難以量化學生在整個學習過程中繪圖能力的提升程度［7］。過程性評價是新一輪課程改革所倡導的評價方式，將學生整個學習過程通過過程性評價量化出來。

三、信息化技術在“水土保持工程制圖”教學中的應用

（一）融合互聯(lián)網(wǎng)技術，優(yōu)化教學設計

利用現(xiàn)代信息化手段改善傳統(tǒng)“水土保持工程制圖”課程的單一教學形式，充分利用多媒體教學設備，通過雨課堂等先進在線授課平臺，提升學生的學習能力。在信息化教育快速發(fā)展的大背景下，教師授課效果及教學質(zhì)量已經(jīng)不再是簡單的能否把水土保持工程制圖繪圖基本原理分析清楚，而是需要教師為學生提供適宜的學習環(huán)境，充分調(diào)動學生主動學習的意識，深入體會水土保持工程制圖的趣味性及重要性［8］。比如，教師充分利用簡短的微視頻，能夠快而精地解決學生學習過程中的盲點與難點［9］。同時教師可利用QQ、微信、釘釘?shù)染W(wǎng)絡平臺，建立數(shù)字化教學資源［10］。

（二）利用信息化技術，提高課堂效果

“水土保持工程制圖”教師一味地板書與講解理論知識，可能會讓學生產(chǎn)生厭學情緒。教師在制作課程教學課件時，要對課件的文字、圖案、音樂等進行合理設置，提高學生的課堂學習效率。通過電子信息等手段，將學生學習中遇到的問題及時反饋給教師，教師可實時監(jiān)控學生的學習狀況［8］。同時教師可利用現(xiàn)代化手段，進行藍墨云班課設置［9］。學生利用手機下載藍墨云App，教師可以將微課視頻、課程PPT、教學計劃與安排等及時上傳至App，學生可以進行課前預習，完成課前教師布置的教學任務，同時也方便學生課后復習［9］。

（三）探索信息化手段，提高制圖能力

傳統(tǒng)的教學模式主要受制于教材和課程學時，學生短時間內(nèi)無法獲取更多的知識，也無法應對信息化背景下知識更新所帶來的挑戰(zhàn)。因此，利用信息化渠道可以為教師提供水土保持工程制圖相關的研究課題，同時需要打破固有的課程教學方式，進而積極進行教學改革［8］。特別是教師要充分利用現(xiàn)代三維軟件，通過應用三維軟件創(chuàng)建三維模型，三維軟件得到的三視圖過程可以幫助學生準確理解二維和三維之間的轉(zhuǎn)換原理［9］。

結(jié)語

本文開展了“水土保持工程制圖”課程一流課堂與教學方法改革探討，經(jīng)過課程教學實踐和教學效果評估發(fā)現(xiàn)，本科生在“水土保持工程制圖”課程理論知識掌握水平和工程圖樣繪圖能力等方面有了顯著的提升，課程教學效果良好?？傊窘虒W改革方案行之有效，但仍然需要不斷完善，如在“水土保持工程制圖”課程微視頻錄制、課程內(nèi)容設計等方面需要進行優(yōu)化，以更好地滿足新農(nóng)科背景下國家對水土保持與荒漠化防治人才培養(yǎng)的需求。

參考文獻

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［10］李雪芝.信息化技術背景下《工程制圖》教學改革與探索［J］.科技創(chuàng)新導報，2020，17（30）：185-187+194.

Discussion on the Teaching Method Reform of Soil and Water Conversation Engineering Drawing

ZHANG Ying-hu

（College of Forestry， Nanjing Forestry University， Nanjing， Jiangsu 210037， China）

Abstract： Under the background of new agricultural science， focusing on the professional needs of soil and water conservation and desertification control， this paper analyzes in detail the main problems existing in the course of “soil and water conservation engineering drawing”in forestry universities， and puts forward specific innovative teaching reform strategies，including constructing the teaching method of “soil and water conservation engineering drawing”suitable for the school running characteristics of forestry universities， constructing the field practice and innovative reform training mode， and good teaching results have been achieved. At the same time， students should be guided to change their learning attitude and learning style，and continuously promote the learning ability and academic achievements.

Key words： forestry universities; teaching method reform; process evaluation