新工科背景下《建筑制圖與識圖》課程改革探索

高文靜 曹 寧

西安交通工程學(xué)院，陜西 西安 710300

新工科建設(shè)，是為應(yīng)對世界教育發(fā)展的多元化與創(chuàng)新性，支撐創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展等一系列相關(guān)的國家重大發(fā)展戰(zhàn)略而提出來的。在教育部的積極推動(dòng)下，全國高校竭力探索領(lǐng)跑世界工程教育的中國式教育模式，積極為高等教育強(qiáng)國建設(shè)助力。新工科建設(shè)要求以全新的理念及途徑加速當(dāng)代建筑工程高等教育改革，以培養(yǎng)兼具時(shí)代性與創(chuàng)新性的卓越建筑工程人才為教育戰(zhàn)略目標(biāo)，為未來“中國夢”的實(shí)現(xiàn)提供優(yōu)秀的應(yīng)用型人才保障［1］。

一、《建筑制圖與識圖》課程意義

《建筑制圖與識圖》是建筑工程專業(yè)一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是引領(lǐng)學(xué)生邁入建筑工程專業(yè)的奠基石。該課程重點(diǎn)在培養(yǎng)學(xué)生的識圖與繪圖能力，內(nèi)容涉及畫法幾何、建筑工程制圖兩大類別。畫法幾何部分是《建筑制圖與識圖》的理論基礎(chǔ)，要求學(xué)生擁有較強(qiáng)的空間想象力和思維力，并掌握一定的分析問題及解決問題的能力，是空間二維平面與三維立體間相互轉(zhuǎn)化的基本手段?！督ㄖ茍D與識圖》是建筑工程專業(yè)后續(xù)所有核心專業(yè)課的基礎(chǔ)構(gòu)建，是從建筑專業(yè)最基礎(chǔ)的圖紙開始，步步深入建筑工程學(xué)科學(xué)習(xí)［2］。

《建筑制圖與識圖》是一門與建筑工程聯(lián)系非常緊密的課程。在建筑工程的建設(shè)實(shí)踐過程中，建筑工程師通過建筑圖紙與結(jié)構(gòu)圖紙展示建筑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)構(gòu)想；造價(jià)工程師根據(jù)建筑圖紙及工程量清單，編制招標(biāo)控制價(jià)；建筑工人根據(jù)建筑圖紙獲取建筑每一構(gòu)件的形狀大小和相應(yīng)的質(zhì)量技術(shù)策略，進(jìn)而將建筑工程筑造起來。因此，建筑圖紙是表達(dá)建筑工程的重要技術(shù)性文件，貫穿建筑工程工作的始終。建筑工程類企業(yè)普遍對于《建筑制圖與識圖》這門專業(yè)基礎(chǔ)科非常重視，掌握建筑工程相關(guān)的識圖與繪圖能力是建筑工程技術(shù)類崗位必須具備的職業(yè)技能，對學(xué)生未來職業(yè)的縱深發(fā)展亦具有相當(dāng)關(guān)鍵性的作用。

二、教學(xué)中存在的問題

（一）教學(xué)內(nèi)容

《建筑制圖與識圖》雖是建筑工程類專業(yè)的一門傳統(tǒng)學(xué)科，但是識圖與繪圖能力依然是建筑類工程師的必備技能。筆者對現(xiàn)有的《建筑識圖與構(gòu)造》教材進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)本教材基本滿足了建筑工程類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)大綱的要求，教材內(nèi)容知識體系邏輯性強(qiáng)，內(nèi)容豐富，涵蓋了識圖基礎(chǔ)、畫法幾何及建筑工程制圖的內(nèi)容，對培養(yǎng)學(xué)生的識圖與繪圖能力有很好的指導(dǎo)作用。

但其中也存在一些問題，《建筑制圖與識圖》的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容涉及畫法幾何與建筑工程制圖兩大類別。本課程知識點(diǎn)多且具有一定的抽象性，尤其是最開始的畫法幾何部分，學(xué)生剛接觸難免理解記憶有難度。課程的專業(yè)知識原理較為抽象且枯燥，例如平行線與垂直線的基本定理，在實(shí)際教學(xué)過程中，如果僅應(yīng)用板書及多媒體軟件，就讓學(xué)生根據(jù)投影圖，發(fā)揮空間想象力，在腦海中構(gòu)建空間形體特征，容易存在一定困難。現(xiàn)行的國家制圖標(biāo)準(zhǔn)里的建筑工程圖紙相關(guān)規(guī)范細(xì)節(jié)繁多，學(xué)生記憶也存在困難。此外，在教學(xué)過程中，以知識的傳授與能力培養(yǎng)為主，忽略對學(xué)生價(jià)值觀的引領(lǐng)和培育。在新工科建設(shè)背景下，作為專業(yè)基礎(chǔ)課，在側(cè)重知識傳授的基礎(chǔ)上，可以引入課程思政，承擔(dān)一定的育人功能。

（二）實(shí)踐環(huán)節(jié)

《建筑制圖與識圖》是一門需要?jiǎng)邮帜芰?qiáng)的學(xué)科，畢竟學(xué)生的識圖和繪圖能力不是一蹴而就的，需要通過大量的練習(xí)和實(shí)踐，才能鞏固課堂所學(xué)的理論知識，單純依靠課后的章節(jié)習(xí)題、圖紙抄畫練習(xí)都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要加強(qiáng)綜合性和開放性的實(shí)踐鍛煉，將片段式的知識點(diǎn)融合為一體，把知識框架構(gòu)建起來。新工科背景下，對建筑行業(yè)應(yīng)用型人才需求量大，作為教師在教學(xué)中，要在當(dāng)前建筑工程相關(guān)企業(yè)的實(shí)際調(diào)研與分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)校企合作。

（三）教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法以教師為中心，課堂以教師講授為主，這種填鴨式的講解模式課堂效果較弱，學(xué)生參與度低，主動(dòng)思考能力較差，課堂模式相對單一，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)以及學(xué)習(xí)過程的掌握程度低，總體教學(xué)效果差。本課程知識點(diǎn)多，課時(shí)量相對較少，針對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異實(shí)施個(gè)性化教學(xué)相對比例小。因此，如何在有限的課時(shí)內(nèi)，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)參與的主動(dòng)性，減少學(xué)生學(xué)習(xí)效果的差異化，綜合評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，作為教師也能更好地掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，是需要探索研究的問題。

三、教學(xué)改進(jìn)措施

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)合理分配相關(guān)課程章節(jié)學(xué)習(xí)的課時(shí)安排?！督ㄖ茍D與識圖》主要分為畫法幾何及建筑工程制圖兩部分內(nèi)容。畫法幾何及建筑工程制圖課時(shí)兩者之間聯(lián)系密切，畫法幾何是建筑工程制圖的基礎(chǔ)，只有在充分掌握畫法幾何的投影基礎(chǔ)理念后，才更容易理解建筑工程制圖的相關(guān)的幾種圖紙類型。但是，畫法幾何這部分內(nèi)容知識要點(diǎn)多，而且內(nèi)容較為抽象深?yuàn)W。夯實(shí)畫法幾何這部分基礎(chǔ)內(nèi)容，有利于學(xué)生們分析問題和解決問題能力的提高。相對來說，建筑工程制圖部分是《建筑制圖與識圖》這門課程的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，畫法幾何雖難度較大，課時(shí)量分配相對較少，應(yīng)該以夯實(shí)基礎(chǔ)為目標(biāo)。新工科要求實(shí)用第一，在建筑工程制圖部分課時(shí)量可以占主要部分，重點(diǎn)講解。

在《建筑制圖與識圖》課程中，針對畫法幾何部分課堂內(nèi)容講解，注重理論基礎(chǔ)與實(shí)物模型相結(jié)合。畫法幾何的講解重點(diǎn)是從點(diǎn)、線、面到立體圖形，利用投影原理實(shí)現(xiàn)二維平面與三維立體的相互轉(zhuǎn)化。在實(shí)現(xiàn)圖形的相互轉(zhuǎn)化過程中，不僅考驗(yàn)學(xué)生空間思維能力，而且考查學(xué)生的空間想象能力。在畫法幾何內(nèi)容部分點(diǎn)線面立體之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，容易讓學(xué)生陷入迷茫，簡易的模型不足以表達(dá)點(diǎn)線面與立體之間的關(guān)系。老一輩的建筑工程師在設(shè)計(jì)圖紙過程中，主要通過手繪的方式直接進(jìn)行徒手繪制二維圖紙。在新工科背景下，二維圖紙點(diǎn)線面三視圖的繪制，注重訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力，針對部分空間想象能力不好的同學(xué)，可以在教學(xué)內(nèi)容上，引入一些立體實(shí)物模型，將空間中的點(diǎn)線面在三維模型中予以展示，將點(diǎn)線面的概念展示得更為直觀化、清晰化，提高了學(xué)生的空間想象力及思維能力，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生參與課程的積極性［3］。

（二）實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

《建筑制圖與識圖》是建筑工程相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，課程通過畫法幾何及建筑工程制圖的學(xué)習(xí)，構(gòu)建起建筑工程圖樣基本理論知識體系，強(qiáng)化了學(xué)生的空間思維能力和形體構(gòu)造能力，以及基本的建筑工程圖集的識讀與繪制能力。

新工科背景要求教師以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為導(dǎo)向，理論知識與實(shí)踐相結(jié)合就尤為重要。對于剛剛進(jìn)入象牙塔大學(xué)生涯的大一學(xué)生來說，學(xué)生進(jìn)行專業(yè)選擇時(shí)候，大部分是盲目的，對于專業(yè)的了解程度較低。

鑒于本課程對于培養(yǎng)建筑工程設(shè)計(jì)和建筑施工的專業(yè)技術(shù)人才具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，該課程的學(xué)習(xí)效果不僅影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，而且嚴(yán)重影響到今后從事建筑工程相關(guān)專業(yè)工作時(shí)候是否真的讀得懂施工圖紙，是否讀懂圖紙中每個(gè)符號、每個(gè)標(biāo)注、每個(gè)圖例及每種線型的理解，影響著設(shè)計(jì)人員是否能夠繪制圖紙及審查圖紙，影響著施工人員能否準(zhǔn)確依據(jù)圖紙指導(dǎo)后期施工，影響著監(jiān)理人員監(jiān)督核查施工效果。在建筑工程制圖中，專業(yè)導(dǎo)向性更為明確，教師在具體的教學(xué)過程中，要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)方向，在整體講解的基礎(chǔ)上，更側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生多參加一些識圖與制圖相關(guān)競賽，注重后期就業(yè)工作的應(yīng)用性。

《建筑制圖與識圖》課程中，在建筑工程制圖部分課程講解中，可以引入BIM 技術(shù)模型，積極帶領(lǐng)學(xué)生參加《建筑制圖與識圖》與BIM 技術(shù)應(yīng)用大賽。BIM 是英文Building Information Modeling 的簡稱，代表的是建筑信息模型，以建筑工程項(xiàng)目中相關(guān)信息作為承建模型的基礎(chǔ)，通過三維數(shù)字信息技術(shù)仿真模擬建立建筑物的真實(shí)信息。BIM 技術(shù)在《建筑制圖與識圖》課程中的資源建設(shè)具有頗多優(yōu)點(diǎn)。針對建筑工程制圖部分，情景展示是有一定困難的，但是，BIM 的建筑工程三維展示是真實(shí)的，不僅有虛擬仿真三維模型，還可以模擬一些施工流程，這些都對《建筑制圖與識圖》課程中建筑施工圖與結(jié)構(gòu)施工圖的學(xué)習(xí)與理解奠定很好的基礎(chǔ)［4］。

（三）教學(xué)方法改進(jìn)

在教學(xué)方法方面，主要通過線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式。在實(shí)施混合式教學(xué)的實(shí)施過程中，主要分為三個(gè)階段：課前線上預(yù)習(xí)、課中線下學(xué)習(xí)、課后線上鞏固。在實(shí)施線上線下混合教學(xué)模式中，我們重點(diǎn)應(yīng)用了兩個(gè)軟件，一是學(xué)習(xí)通，二是大學(xué)生慕課。在線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式案例中，重點(diǎn)以學(xué)習(xí)通軟件平臺為例，探討教學(xué)方法的研究。

1.課前線上預(yù)習(xí)

在上課前，學(xué)校教務(wù)處通過系統(tǒng)設(shè)置，將學(xué)生導(dǎo)入《建筑制圖與識圖》課程學(xué)習(xí)的班級，作為任課老師可以進(jìn)入學(xué)習(xí)通平臺后，將課堂學(xué)習(xí)的主要課件及相關(guān)視頻上傳軟件平臺［5］。通過學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)平臺給學(xué)生發(fā)布本次課程的學(xué)習(xí)任務(wù)與學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師通過學(xué)習(xí)通教師端平臺，可以準(zhǔn)確記錄學(xué)生的預(yù)習(xí)情況及觀看視頻情況，教師可以根據(jù)學(xué)習(xí)通平臺自動(dòng)生成的學(xué)生自測數(shù)據(jù)分析學(xué)生課前的預(yù)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教師的教學(xué)方法及教學(xué)策略，針對學(xué)生掌握知識的不足之處，課上予以重點(diǎn)講解。例如，針對《點(diǎn)的投影》這一章，作為教師先上傳關(guān)于“點(diǎn)的投影及其規(guī)律”與“點(diǎn)的投影及坐標(biāo)”這兩小節(jié)的預(yù)習(xí)課件、視頻資料及課前自測材料，教師根據(jù)平臺數(shù)據(jù)分析，預(yù)習(xí)的學(xué)生的記錄，觀看視頻資料的學(xué)生記錄，根據(jù)平臺視頻資料測試情況，分析學(xué)生對點(diǎn)的三面投影的掌握情況，分析對于學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)，課堂上進(jìn)行重點(diǎn)講解。

2.課中線下學(xué)習(xí)

課中線下學(xué)習(xí)，主要采用的是傳統(tǒng)線下教室學(xué)習(xí)方法，又不同于傳統(tǒng)的以教師為主體地位的教學(xué)方法，旨在以學(xué)生為主體地位探討學(xué)習(xí)課程的知識點(diǎn)。例如，針對“直線的投影”這一章節(jié)，教師運(yùn)用通過啟發(fā)式的教學(xué)方法進(jìn)行課程導(dǎo)入，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，積極探尋問題答案。例如，針對《建筑制圖與識圖》課程中，建筑平面圖這一章節(jié)課程，老師可以帶圖紙進(jìn)入教室，將學(xué)生分組討論圖紙，在討論過程中，遇到問題，積極查閱相關(guān)圖紙規(guī)范，找到每一條線，每一標(biāo)注代表的含義。參與討論完畢后，教師積極引導(dǎo)學(xué)生推薦代表上臺做建筑平面圖識圖的匯報(bào)展示，指導(dǎo)學(xué)生完成建筑平面圖的識圖結(jié)果。在參與式課堂教學(xué)方法的應(yīng)用過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)和需要掌握的技能，不斷提高學(xué)生語言表達(dá)能力，團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力及溝通能力［6］。學(xué)生展示匯報(bào)結(jié)束后，學(xué)生可以進(jìn)行小組自評，互評，教師總評多維度的評價(jià)方式對學(xué)生課堂學(xué)習(xí)進(jìn)行考核。在最后教師對建筑施工圖的課程內(nèi)容加以總結(jié)，以加深學(xué)生對知識點(diǎn)的深入理解。

3.課后線上鞏固

課后線上鞏固主要通過學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布“作業(yè)”，完成章節(jié)測試，進(jìn)一步幫助學(xué)生內(nèi)化線下課堂所學(xué)知識點(diǎn)，以達(dá)到檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的成效。學(xué)生在提交作業(yè)后可以看到測試作業(yè)的詳細(xì)解釋說明。同時(shí)，作為教師通過平臺可以針對章節(jié)知識掌握較好的學(xué)生，可再設(shè)置一些應(yīng)用性較強(qiáng)的拓展作業(yè)；針對章節(jié)知識掌握較弱的學(xué)生提出的問題，可以應(yīng)用“討論”區(qū)，提升教師及其他學(xué)生之間的交流及答疑的效率。教師基于學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析功能，可以對學(xué)生課后復(fù)習(xí)視頻任務(wù)點(diǎn)完成度、作業(yè)提交、隨堂測驗(yàn)等各項(xiàng)得分，綜合分析與評估學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，及時(shí)作出教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和反饋。

四、結(jié)語

《建筑制圖與識圖》是建筑工程類等相關(guān)工科專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，是后期《CAD 制圖》《工程測量》《建筑施工工藝》《工程建設(shè)定額原理與實(shí)務(wù)》《建筑工程項(xiàng)目管理》《工程量清單計(jì)價(jià)》等核心課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，是學(xué)生未來從事建筑工程相關(guān)工作的知識儲備［7］。為響應(yīng)教育部新工科建設(shè)，適應(yīng)建筑工程專業(yè)發(fā)展的要求，《建筑制圖與識圖》在課程教學(xué)研究過程中，從教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、實(shí)踐環(huán)節(jié)和教學(xué)方法三個(gè)方面進(jìn)行了研究探索，由傳統(tǒng)課堂的“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變，以培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、卓越型建筑工程人才為教學(xué)目標(biāo)，通過教師課時(shí)安排、引導(dǎo)學(xué)生積極參與相關(guān)競賽及學(xué)習(xí)通軟件平臺的應(yīng)用，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，積極培育學(xué)生以理論為導(dǎo)向，實(shí)踐為目標(biāo)的制圖與識圖應(yīng)用能力，為社會提供優(yōu)秀的應(yīng)用型人才保障［7］。