摘 要:《水利工程識圖》課程是一門既有理論又重實踐的課程,學生很難在短期的課堂教學活動中建立必備的空間想象能力和專業識圖能力,那么如何提高本課程的教學效果呢?筆者在教學過程中嘗試應用歸納教學法、模型教學法、多媒體教學法、現場教學法,并取得了較好的效果。
關鍵詞:水利工程識圖;歸納教學;模型教學;多媒體教學;現場教學
工程圖是表達設計者的設計意圖、指導施工或生產、使用管理、技術交流的主要技術文件,是水利工程建設中不可缺少的重要技術文件,也是用以表達和交流技術思想的重要工具,被人們喻為“工程界的技術語言”。畢業生工作后,無論是從事施工現場一線工作,還是從事水利工程造價等其他方面工作,普遍面對圖紙茫然不知所措,進入崗位工作緩慢。分析其原因,《水利工程識圖》課程是一門既有理論又重實踐的課程,作為技工院校的學生,本身基礎功底不好,空間想象力和理解力也較薄弱,如果按照一般的教學模式,學生很難在短期的課堂教學活動中建立必備的空間想象能力和專業識圖能力,那么如何提高本課程的教學效果呢?
在教學過程中,筆者發現有相當一部分學生看不懂水利工程施工圖。經過仔細分析,學生在水利工程識圖方面的主要問題表現在對水利工程構造及做法缺乏全面系統的認識和理解,為了幫助學生解決水利工程識圖方面的問題,在教學過程中嘗試應用歸納教學法、模型教學法、多媒體教學法、現場教學法,取得了較好的效果。下面就這四種方法在教學過程中的實際應用,談一談自己的幾點體會。
一、應用歸納教學法,突破水利工程構造知識瓶頸
提高學生水利工程識圖能力,不僅要求學生具備工程制圖方面基礎理論知識和技能,同時要求學生全面系統掌握水利工程構造方面知識。故在專業識圖教學過程中,由常見水工建筑物構造入手,讓學生熟悉土石壩、重力壩等擋水類水工建筑物和水閘、溢洪道、引(取)水隧洞等過水類水工建筑物的布置與構造,如壩基及壩身的防滲處理、溢流壩段及非溢流壩段的構造、閘室及消力池等部位的構造等,并引導學生及時對常見水工建筑物的構造知識進行總結。任何一門學科知識的學習,學習過程至關重要,但學習歸納總結也同樣重要,學生學完之后如不及時對所學知識加以歸納整理,所學知識一定程度上仍處于零散狀態,零散的知識在大腦中難以儲存,也很容易遺忘。
二、運用模型教學法,形象直觀理解水利工程構造知識
水利工程模型能將平面物體變成立體物體,使學生初步建立立體空間的概念,鍛煉學生觀察分析事物的能力,使他們形成好的學習態度。利用模型教學后,學生很容易就能分析出水工建筑物相對于三投影面的放置情況,進而得到水工建筑物的三視圖。例如,剖視圖、斷面圖部分,通過假想將物體剖切后,其內部結構和物體斷面會清晰地展現在同學們面前,比虛幻的想象要形象直觀。由于水利工程教學模型,顏色鮮艷,造型美觀,利用模型教學能長時間吸引學生的注意力。教學過程中,利用水利工程模型,變抽象為具體,使干澀枯燥的語言敘述變為形象直觀的仿真模型,以彌補技工院校學生識圖能力的不足,增強學生的感性認識,最終達到對空間思維能力的培養。但模型總是不變的和不可拆卸的,所以在水利工程識圖的教學過程中,采用模型也不能將課程中的一些問題講解清楚,存在一定的局限性,并且教學模型不但價格昂貴,還具有不便攜帶等缺點,不能滿足現代教學的需要。應用繪圖軟件建立水利工程三維實體模型庫,結合多媒體教學手段,可克服這些缺點。
三、運用多媒體教學法,在模擬建造過程中提高水利工程識圖能力
隨著多媒體技術的發展,以計算機技術為核心的技術應用為教學的現代化開拓了廣闊的前景,為提高教學質量、優化教學模式提供了豐富的選擇內容。水利工程識圖中的多媒體集文本、圖形、聲音、圖像、動畫等各種信息手段為一體,創造了一個有聲有色、形象生動的教學環境。通過多媒體技術的演示,突出了重點,解決了難點,增加了教學容量,并且可以根據學生的要求控制講課的進度。例如進水閘視圖的識讀時,首先利用旋轉的畫面展現完整的工程形體結構,然后利用動畫的形式將其拆分為進水口段、閘室段、消力池段、海漫段和出水口段,并從不同的角度展示每一部分的結構形狀,當學生對每一部分熟悉以后,再將其用動畫的形式恢復成原完整的工程形體。此過程的教學效果是其他教學手段無法比擬的。再如剖視圖部分,先用回轉動畫展示工程形體,然后用動畫形式使透明的剖切平面自剖切方向緩慢移入,剖切物體,并同時播放物體被切割的聲音,再利用動畫將處在剖切面與觀察者之間的部分移去,按投影方向在相應投影面上得到該工程形體的剖視圖,其過程生動逼真。
前面談及的模型教學法,雖然比較形象直觀,但由于教學模型的不可變性和不可拆卸性,利用多媒體教學可以很大程度上彌補其不足。利用繪圖軟件制作的模型,不僅形象逼真、色彩豐富,而且能將復雜的內部隨意剖切開來展示,對于水工建筑物不同部位、不同構造之間的連接也可以充分地展示出來,并能進行拆分和組合演示。利用繪圖軟件還可以很方便地進行教學模型的修改與新建,這樣不僅能夠及時補充新教學內容的模型,還可以針對不同的教學對象、教學要求調整現有的模型,充分滿足教學中對模型種類及數量的需要,達到降低教學成本,提高教學效果的目的。
四、運用現場教學法,進一步提高水利工程識圖能力
不論是用教學歸納法梳理水工建筑物構造知識,還是模型法和多媒體法形象靈活地展示水工建筑物構造,畢竟不是真實的水利工程現場場景,“百聞不如一見,眼見為實”。應將學生帶到實際工程現場進行教學,以彌補課堂教學的不足,進一步提高學生水利工程識圖能力。現場教學要達到預期的效果,應著力做好以下工作。一是有計劃,教師應事先確定現場教學的實際工程,并弄清該工程的構造特點,以安排具體的教學內容,設定相應的教學目標;二是有任務,即根據教學目標,布置適當的學習任務,使學生在現場教學過程中不至于走馬觀花。通過這種方式,學生對水利工程構造和做法建立了形象直觀的認識,加深了相關構件含義的理解,而且能將水利工程識圖方面知識加以運用,從而有助于進一步提高學生水利工程識圖能力。
綜上所述,提高學生水利工程識圖能力的關鍵是幫助學生理解水利工程構造及做法。教學實踐表明,綜合應用以上四種教學方法及手段,大多數學生水利工程識圖能力得到了明顯提高,《水利工程識圖》教學效果也得以進一步加強。
作者簡介:牟玉娟(1975-),女,講師,碩士,從事水利工程方面的教學與研究。