港航工程專業(yè)《畫法幾何及工程制圖》課程教學(xué)改革的探索

倪曉暢

摘要：本文通過(guò)分析《畫法幾何及工程制圖》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，指出在港航工程專業(yè)《畫法幾何及工程制圖》課程教育教學(xué)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，并進(jìn)一步提出相應(yīng)的解決辦法及課程改革的方向。文中強(qiáng)調(diào)了專業(yè)基礎(chǔ)類課程的重要作用，并指出課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致。

關(guān)鍵詞：畫法幾何；港航專業(yè)；課程改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）17-0094-03

一、引言

《畫法幾何及工程制圖》課程是非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，這門課程一般在大學(xué)一年級(jí)分為兩個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)。第一學(xué)期講授制圖的基本知識(shí)和方法，第二學(xué)期講授計(jì)算機(jī)繪圖軟件AutoCAD的使用方法。筆者一直從事港口專業(yè)相關(guān)教育教學(xué)工作，在與學(xué)生接觸的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)很多一年級(jí)《畫法幾何及工程制圖》課程學(xué)習(xí)得不錯(cuò)的同學(xué)，到了高年級(jí)時(shí)，不能讀懂或者繪出港航專業(yè)相關(guān)建筑物的圖紙，給高年級(jí)的課程教學(xué)帶來(lái)一定困難。帶著這個(gè)問(wèn)題，筆者開(kāi)始探索《畫法幾何及工程制圖》課程教學(xué)改革的方向。

二、港口工程相關(guān)專業(yè)《畫法幾何及工程制圖》課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.課程內(nèi)容與專業(yè)結(jié)合不夠密切。一般而言《畫法幾何及工程制圖》課程需要學(xué)習(xí)下面這些知識(shí)：點(diǎn)、直線、平面的投影，基本立體的投影、基本立體的截切與相貫、軸測(cè)投影、標(biāo)高投影、組合體的三面圖、剖面圖及斷面圖等。相關(guān)教材也有很多，比如：高等教育出版社出版的《畫法幾何及土木工程制圖》、《土木工程圖讀繪基礎(chǔ)》；中國(guó)水利水電出版社出版的《畫法幾何及土木工程制圖》、《畫法幾何及水利工程制圖》；機(jī)械工業(yè)出版社出版的《畫法幾何及工業(yè)制圖》等，這里就不一一列舉。在眾多的教材之中，有很多教材都涉及到土木專業(yè)的建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、城市規(guī)劃圖等方面的內(nèi)容；而涉及到港航專業(yè)相關(guān)建筑物的卻沒(méi)有，在中國(guó)水利水電出版社出版的《畫法幾何及水利工程制圖》一書中涉及了渠道、壩體、水閘等水利相關(guān)建筑物的剖面圖，與港航專業(yè)稍有聯(lián)系，而專門講述港航專業(yè)水工建筑物形體圖的卻沒(méi)有。《畫法幾何及工程制圖》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，應(yīng)該為后續(xù)專業(yè)課程服務(wù)，學(xué)生通過(guò)這門課程的學(xué)習(xí)應(yīng)該為后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。而從目前的教育教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這門重要的基礎(chǔ)課程并沒(méi)有完全發(fā)揮其應(yīng)有的作用，這門課程對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的幫助也是有限的。我校建筑工程系的土木工程專業(yè)、水利水電專業(yè)、港口航道與海岸工程專業(yè)、給水排水工程專業(yè)都學(xué)習(xí)這門課程，而課程的內(nèi)容卻基本相同，針對(duì)性不強(qiáng)。

2.課程教學(xué)目標(biāo)與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不一致。傳統(tǒng)的《畫法幾何與工程制圖》課程在教學(xué)過(guò)程中非常重視幾何的求解能力、問(wèn)題的求解能力以及立體感的培養(yǎng)，但是這些與港口專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)沒(méi)有太大的聯(lián)系。學(xué)生完成了相關(guān)的畫法幾何習(xí)題，通過(guò)了考試，對(duì)于簡(jiǎn)單形體具備了一定的空間想象能力，但是對(duì)于完整的工程實(shí)體比如重力式碼頭、高樁碼頭、防波堤等港口水工建筑物的想象能力依然缺乏。我校旨在培養(yǎng)應(yīng)用型人才，這就要求學(xué)生在懂得紙上解題步驟之余，具備相應(yīng)的動(dòng)手實(shí)踐能力，通過(guò)畫法幾何這門課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠讀懂港航專業(yè)建筑物的形體圖，進(jìn)一步要求能夠繪制出一些簡(jiǎn)單的港口水工建筑物。

三、教學(xué)改革方法

針對(duì)以上《畫法幾何與工程制圖》課程出現(xiàn)的一些問(wèn)題，可以采用以下辦法解決。

1.在教學(xué)中引入專業(yè)知識(shí)。對(duì)于港航專業(yè)的學(xué)生，常見(jiàn)港口水工建筑物的讀圖繪圖能力是必須具備的。圖1和圖2是港口水工建筑物中兩種最為常見(jiàn)的碼頭基本形式。圖1是重力式碼頭斷面圖，表明該重力式碼頭是由拋石機(jī)床、墻身、卸荷板、胸墻、回填土和倒濾層等組成。圖2是梁板式高樁碼頭斷面圖，表明該高樁碼頭是由前方樁臺(tái)和后方樁臺(tái)構(gòu)成，其中前方樁臺(tái)又由樁、樁帽、橫梁、縱梁、面板、面層和靠船構(gòu)件等組成。這里面出現(xiàn)的一些專業(yè)詞匯對(duì)于一年級(jí)的學(xué)生而言可能很陌生，但是學(xué)習(xí)知識(shí)不正是這樣一點(diǎn)一滴的由陌生變熟悉么？所以在教育教學(xué)過(guò)程中要多多引入港航工程專業(yè)相關(guān)建筑物的圖示，以使學(xué)生盡早讀懂專業(yè)圖，為后續(xù)專業(yè)課程打下良好基礎(chǔ)。

2.編著和港口專業(yè)相關(guān)的《畫法幾何及工程制圖》課程教材。由于沒(méi)有適合港口工程專業(yè)使用的教材，長(zhǎng)期以來(lái)，在教育教學(xué)過(guò)程中，只能使用相近教材，并在教學(xué)過(guò)程中對(duì)以上港口水工建筑物的知識(shí)加以補(bǔ)充。在今后的教育教學(xué)工程中，希望廣大教師能夠群策群力，早日編著適合港航工程專業(yè)學(xué)生使用的畫法幾何教材。

3.運(yùn)用繪圖軟件輔助教學(xué)。在第二學(xué)期的《畫法幾何及工程制圖》課程中，主要講解AutoCAD軟件的使用方法，在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)講授二維點(diǎn)線面的繪制方法，進(jìn)而延伸到一些基本體，如棱柱、棱錐、樓梯、臺(tái)階等。同樣沒(méi)有涉及到港口專業(yè)的相關(guān)建筑物，在講授的時(shí)候，可以引入一些CAD圖樣，讓學(xué)生進(jìn)行抄繪。如圖3所示，為某重力式沉箱碼頭斷面圖。

除了AutoCAD之外，還有一些其他軟件在這門課程中可以發(fā)揮其重要作用，比如SolidWorks，這款軟件是近年來(lái)迅速發(fā)展并廣泛使用的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。在教育教學(xué)過(guò)程中可運(yùn)用此軟件作圖，把一些難于理解的形體的軸測(cè)圖通過(guò)軟件給同學(xué)們展示出來(lái)，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。如圖4所示，為一半球被三個(gè)平面截切之后的三面投影圖，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很大一部分同學(xué)不能將W面投影正確的做出。此時(shí)若能配合相應(yīng)的軸測(cè)投影圖進(jìn)行教學(xué)，可增加學(xué)生對(duì)此題的理解，如圖5、圖6所示，為此半球的軸測(cè)投影圖。當(dāng)然，除了SolidWorks軟件之外，還有一些其他軟件具有相近的三維作圖功能，如Pro/E、UG、3Dmax、AutoCAD等等，具體在教學(xué)過(guò)程中使用哪款軟件進(jìn)行輔助教學(xué)要根據(jù)教師本人對(duì)軟件的掌握程度而定。

四、小結(jié)

《畫法幾何及工程制圖》課程是非機(jī)械類理工科學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)好此門課程對(duì)相關(guān)后續(xù)專業(yè)課程的重要性是不言而喻的，而如何將后續(xù)專業(yè)課程的內(nèi)容融合入這門課程之中，為后續(xù)課程做好鋪墊，又是這門課程在改革過(guò)程中面臨的重點(diǎn)問(wèn)題。本文結(jié)合作者本人在港口工程專業(yè)實(shí)際教學(xué)中的體會(huì)，提出了幾點(diǎn)《畫法幾何及工程制圖》課程改革的意見(jiàn)。

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