工程制圖課程內(nèi)容和課程體系探討

摘 要：本文主要闡述了工程制圖的課程改革，針對(duì)土建方向的相關(guān)專業(yè)，對(duì)工程制圖課程的具體內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)目前學(xué)時(shí)數(shù)普遍縮減的現(xiàn)狀，結(jié)合自己多年從事該課程的研究，對(duì)工程制圖教學(xué)改革提出了自己的看法。

關(guān)鍵詞：工程制圖 畫法幾何 課程改革 課程體系

1.引言

人們稱“圖紙”為工程界的一種語言，作為土建相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，更要掌握工程制圖的知識(shí)。《工程制圖》是土建專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力的課程。長(zhǎng)期以來，由于該課程內(nèi)容枯燥，并且教學(xué)方法單一，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，導(dǎo)致專業(yè)基礎(chǔ)不牢，使得學(xué)生對(duì)后期的學(xué)習(xí)感到力不從心。

工程制圖做為工科學(xué)生的必修課，近年來，在教學(xué)改革上已取得了一定的進(jìn)展。工程制圖課程大致可分為三部分：畫法幾何、制圖基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)繪圖。改革的方向包括課時(shí)方面和內(nèi)容體系方面，最終目標(biāo)是培養(yǎng)適合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要的應(yīng)用性人才。本文主要對(duì)畫法幾何部分談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。

2.畫法幾何課程

什么是畫法幾何？這一概念在奧地利學(xué)者那里給出了這樣的定義，F(xiàn) Hohenberg（Graz-格拉次）認(rèn)為：畫法幾何是一門教會(huì)人們?cè)鯓宇I(lǐng)會(huì)、怎樣想象、怎樣設(shè)計(jì)和怎樣畫出幾何形體的學(xué)科[1]。美國數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)約瑟夫malkevitch認(rèn)為：畫法幾何是讓三維空間的物體使用一套特定程序，表現(xiàn)在二維平面上，由此產(chǎn)生的技術(shù)是實(shí)現(xiàn)重要的工程、建筑、設(shè)計(jì)和藝術(shù)的手段。畫法幾何的教學(xué)改革必須從根本上擺脫純粹以傳授制圖基本知識(shí)為目的的教學(xué)指導(dǎo)思想，擺脫重知識(shí)不重能力的思路。應(yīng)該在素質(zhì)教育、培養(yǎng)能力、思維訓(xùn)練、智力開發(fā)上下功夫。

目前，大學(xué)教育從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變到學(xué)分制，畫法幾何也存在著學(xué)分壓縮的問題[2]，同時(shí)，學(xué)分制的實(shí)行也使得各個(gè)專業(yè)對(duì)這門課程提出了更高的要求。在這一背景下，提出適應(yīng)新的學(xué)時(shí)要求的畫法幾何課程的內(nèi)容體系與課程體系顯得尤為重要。

2.1改革目標(biāo)

工程制圖教學(xué)的重要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生的空間構(gòu)思能力和設(shè)計(jì)能力[2]。怎樣充分利用畫法幾何強(qiáng)化這兩種能力，是現(xiàn)代工程制圖教學(xué)必須認(rèn)真研究的課題。在建構(gòu)新的圖學(xué)教育體系時(shí)[3][4]，必須研究怎樣把畫法幾何教學(xué)的目的與發(fā)展學(xué)生的空間能力和實(shí)踐能力協(xié)調(diào)一致起來。不能讓“二維投影圖”只當(dāng)做幫助學(xué)生理解抽象投影定理的直觀手段。只是以減少學(xué)時(shí)為改革的改革，是消極行為。

新的畫法幾何教學(xué)體系，應(yīng)充分體現(xiàn)實(shí)踐與應(yīng)用；素質(zhì)與能力的內(nèi)涵，同時(shí)適當(dāng)體現(xiàn)人文情懷，把以往培養(yǎng)學(xué)生能力的偶然性變成必然性，要有一套科學(xué)措施和方法，著眼于思維能力的發(fā)展及動(dòng)手能力的培養(yǎng)。鼓勵(lì)學(xué)生按不同的思路解答問題，提倡自由討論，平等對(duì)話。使學(xué)生在民主和寬松的環(huán)境中發(fā)展創(chuàng)造性思維。在具體的課堂教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生個(gè)體之間的差異，空間想象能力和邏輯思維能力的差異，運(yùn)用實(shí)例，用筆作為一條直線，用書本做為一個(gè)平面，所在的教室為三面投影體系，而學(xué)生就處在熟悉的三面投影中，促進(jìn)學(xué)生對(duì)空間和投影的認(rèn)識(shí)。

2.2內(nèi)容體系

由于現(xiàn)在課程體系的學(xué)時(shí)數(shù)普遍減少，因此，在新的課程內(nèi)容應(yīng)在保留圖學(xué)的精華內(nèi)容的基礎(chǔ)上，從滿足學(xué)生將來的應(yīng)用需要出發(fā)，對(duì)有些內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減[4]，如根據(jù)專業(yè)的需求，刪減畫法幾何中不必要的部分，另外，提高學(xué)生快速表達(dá)設(shè)計(jì)意圖和使用計(jì)算機(jī)繪制完成工作圖的能力。對(duì)于土建專業(yè)的學(xué)生來說，主要是為今后儀器畫圖或是計(jì)算機(jī)繪圖做基礎(chǔ)，針對(duì)土木工程專業(yè)的學(xué)生特點(diǎn)，對(duì)部分內(nèi)容可根據(jù)專科生和本科生教育目標(biāo)的區(qū)別做適當(dāng)修改：

目前，本科生的教育目標(biāo)是啟發(fā)式教育，老師應(yīng)起到引導(dǎo)學(xué)生啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，因此，對(duì)于目前學(xué)時(shí)普遍壓縮的情況，教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三顯得尤為重要。歸根結(jié)底，畫法幾何的精髓就在于點(diǎn)，對(duì)于點(diǎn)、線、面、體，如果點(diǎn)的投影掌握了，那么其他的也就迎刃而解，體可以轉(zhuǎn)化為面，面可以轉(zhuǎn)化為線、而線最終又可轉(zhuǎn)化為點(diǎn)；再比如，講到構(gòu)成平面的幾何元素時(shí)，可分為五種情況，但最終可歸結(jié)為不在一條直線的三點(diǎn)構(gòu)成，而點(diǎn)是空間里最基本的單元[3]。特殊位置直線和特殊位置平面，可體現(xiàn)空間實(shí)體的實(shí)形，因此，一般位置直線和一般位置平面可通過投影變換的方法轉(zhuǎn)換為特殊的位置直線和平面。看投影，應(yīng)使學(xué)生知道，最終是希望通過投影反映實(shí)體的空間狀態(tài)，而空間形體又能夠通過投影反映出來。兩者之間是一種一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，對(duì)于直線，投影面的平行線是重點(diǎn)，因?yàn)榧纯梢泽w現(xiàn)實(shí)形又可以體現(xiàn)直線對(duì)投影面的傾角；而對(duì)于平面，投影面的垂直面為重點(diǎn)，即可以反應(yīng)垂直面的積聚性，又可以體現(xiàn)垂直面相對(duì)于其他另個(gè)投影面的傾角。對(duì)于在開始理解時(shí)，可借助空間實(shí)體與投影圖的對(duì)應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)投影的理解與認(rèn)識(shí)。

當(dāng)前，專科生的培養(yǎng)目標(biāo)是提高實(shí)際動(dòng)手能力和具體實(shí)踐的能力。因此，把重點(diǎn)放在如何使學(xué)生掌握建筑圖樣表達(dá)的基礎(chǔ)知識(shí)，基本方法和典型手段，如何培養(yǎng)學(xué)生讀圖和畫圖的能力，使之具備工程人員的基本素質(zhì)，如何使學(xué)生會(huì)用儀器繪圖，徒手繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖等三種手段繪制建筑圖樣。

3.目前的問題

綜上所述，工程制圖課程總的來說呈現(xiàn)出了良好的學(xué)術(shù)氛圍，但是，畫法幾何課程內(nèi)容和課程體系目前也存在著很多問題[2][5]：第一，學(xué)習(xí)與社會(huì)需求上的矛盾，實(shí)踐是檢驗(yàn)學(xué)校傳授給學(xué)生知識(shí)和能力的唯一標(biāo)準(zhǔn)，目前在校生由于課時(shí)量的普遍減少，很難保證學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐。而在學(xué)生參加工作后，很難把在學(xué)校學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中，造成一種學(xué)非所用的現(xiàn)狀，因此，實(shí)踐少也是目前存在的很大問題。第二，畫法幾何一直以來都認(rèn)為是服務(wù)于制圖的，因而約束了畫法幾何的發(fā)展空間，這種觀點(diǎn)容易使人們認(rèn)為畫法幾何只要講投影理論就可以了，而把畫法幾何培養(yǎng)能力的重要一面忽視了。第三，目前的應(yīng)試教育類型，教師為考試而教，學(xué)生為考試而學(xué)，這就嚴(yán)重束縛了畫法幾何的教學(xué)空間和思想內(nèi)涵，偏離了畫法幾何作為思維技術(shù)訓(xùn)練的軌道。

4.建議

總的來說，當(dāng)前的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生讀畫圖能力與空間想象能力[6]。由于現(xiàn)在不同專業(yè)的學(xué)時(shí)數(shù)普遍減少，且減少幅度不同，根據(jù)這一現(xiàn)狀，結(jié)合制圖學(xué)學(xué)科當(dāng)前的發(fā)展情況，將工程制圖課程改革的目標(biāo)確定為：探索在當(dāng)前制圖課程改革的總體背景下，建立滿足我校不同專業(yè)要求的工程制圖課程的內(nèi)容體系和課程體系，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生空間思維能力，圖形表達(dá)能力，創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]童秉樞.國內(nèi)外圖學(xué)教育情況介紹[C].廣東工程圖學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)報(bào)告，2007，12.

[2]黃利平，孟明辰. 工程制圖課程內(nèi)容和課程體系改革[J]. 工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26（6）：156-159.

[3]張彤，鄺明. 國家標(biāo)準(zhǔn)在制圖教材中的貫徹[J]. 工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2006，27（5）：166-168.