強(qiáng)化空間思維與構(gòu)建能力培養(yǎng)的“工程制圖”課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革

楊海榮++田建林

摘要：工程制圖課程實(shí)訓(xùn)改革以空間思維能力培養(yǎng)為著力點(diǎn)，通過(guò)增加實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)、分層次實(shí)施教學(xué)、改革實(shí)訓(xùn)方法、實(shí)施案例教學(xué)、與專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合等多種方式的改革，取得了良好的改革效果。

關(guān)鍵詞：工程制圖；空間思維；實(shí)訓(xùn)改革

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642

基金項(xiàng)目：1、2014年吉首大學(xué)課程教學(xué)改革專(zhuān)項(xiàng)，（編號(hào)：2014JSUKG21）；2015年吉首大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目“土木工程專(zhuān)業(yè)‘工程制圖課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革研究”。

2、湖南省教育廳2015年教學(xué)改革項(xiàng)目、吉首大學(xué)2015年教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：2015JSUJGA03）

工程制圖課程是吉首大學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，開(kāi)設(shè)該課程的專(zhuān)業(yè)有園林、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土木工程等。該課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生繪圖和讀圖的基本能力，并通過(guò)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)，因此空間思維能力和空間想象能力的培養(yǎng)是這門(mén)課程的教學(xué)重點(diǎn)。為進(jìn)一步強(qiáng)化空間思維與構(gòu)建能力的培養(yǎng)，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程制圖課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法進(jìn)行改革，旨在為培養(yǎng)具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)技能的規(guī)劃設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1工程制圖課程特點(diǎn)

1.1教學(xué)內(nèi)容多，實(shí)踐性強(qiáng)

工程制圖是一門(mén)研究用投影法表示空間幾何要素和空間形體及解決空間幾何問(wèn)題的理論、方法的科學(xué)，是研究用投影法，并根據(jù)制圖標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定畫(huà)法及工程技術(shù)知識(shí)來(lái)繪制和閱讀工程圖樣的一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，其主要包括圖示方法、圖解方法、專(zhuān)業(yè)圖紙的繪制與閱讀這三個(gè)方面的內(nèi)容。其中每一部分內(nèi)容都配有大量的實(shí)訓(xùn)練習(xí)。

1.2對(duì)空間思維能力要求高

工程制圖學(xué)科的思維特征是不斷地完成“空間→平面”、“平面→空間”的動(dòng)態(tài)思維轉(zhuǎn)換的過(guò)程，并通過(guò)由淺入深，循序漸進(jìn)，不斷地畫(huà)圖和讀圖達(dá)到對(duì)學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)。只有學(xué)生建立了空間思維，再“從空間到平面，再?gòu)钠矫娴娇臻g”進(jìn)行反復(fù)研究和思考，才是學(xué)好工程制圖課程的最有效方法。

2存在的問(wèn)題

2.1實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多，課時(shí)少，實(shí)訓(xùn)效果不理想

土木工程專(zhuān)業(yè)和城鄉(xiāng)規(guī)劃專(zhuān)業(yè)只安排了30個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)訓(xùn)課時(shí)，在制圖基本知識(shí)、建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖等章節(jié)的大作業(yè)只有4學(xué)時(shí)的實(shí)訓(xùn)課時(shí)，學(xué)生不可能在這么少的課時(shí)內(nèi)完成作業(yè)，因此導(dǎo)致了學(xué)生的大部分作業(yè)都是利用課余時(shí)間來(lái)完成，這樣就造成了老師不能及時(shí)給予指導(dǎo)，學(xué)生畫(huà)的圖不合要求，經(jīng)常需要反功，從而造成了學(xué)生的厭學(xué)情緒。

2.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置欠合理，重點(diǎn)不突出

在課時(shí)安排上，畫(huà)法幾何部分用大量的課時(shí)講授圖解問(wèn)題，這部分內(nèi)容難度大，習(xí)題多，經(jīng)研究這部分內(nèi)容與工程圖的聯(lián)系不大，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展圖解法已經(jīng)失去了存在的實(shí)踐基礎(chǔ)，因此有必要對(duì)這部分內(nèi)容的課時(shí)比例進(jìn)行調(diào)整。另外實(shí)訓(xùn)教學(xué)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)合不緊密，重點(diǎn)不突出，導(dǎo)致學(xué)生在后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)基礎(chǔ)不扎實(shí)的問(wèn)題。

2.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法陳舊，達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)

工程制圖的教學(xué)雖然采用了多媒體教學(xué)方式，但基本上還是“填鴨式”教學(xué)，老師在課堂上先講理論知識(shí)，然后布置習(xí)題集上的習(xí)題，再對(duì)難度較大的習(xí)題進(jìn)行講解，這樣的教學(xué)方法枯燥呆板，沒(méi)有激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造性，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，漸漸對(duì)學(xué)習(xí)失去了興趣。

3改革方法

3.1結(jié)合專(zhuān)業(yè)教學(xué)重點(diǎn)，調(diào)整教學(xué)課時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力

工程制圖的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠用投影法的理論做指導(dǎo)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范繪制出符合要求的工程圖，因此投影理論是制圖課的核心和靈魂，是培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力、空間想象能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是制圖教學(xué)的根本，應(yīng)強(qiáng)化這部分教學(xué)。因此在調(diào)整教學(xué)課時(shí)的時(shí)候，一是考慮畫(huà)法幾何部分增加圖示方法的講授和實(shí)訓(xùn)課時(shí)，對(duì)圖解方法課時(shí)進(jìn)行壓縮；二是增加專(zhuān)業(yè)制圖實(shí)訓(xùn)練習(xí)課時(shí)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)教學(xué)重點(diǎn)，引入專(zhuān)業(yè)圖紙進(jìn)行教學(xué)與實(shí)訓(xùn)。

3.2改革教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量

改革傳統(tǒng)教學(xué)方法，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)。比如在講授繪圖工具的使用方法時(shí)，采用先播放小視頻再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示的方法進(jìn)行教學(xué)；從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并培養(yǎng)空間思維。在講授截交線和相貫線時(shí)，利用實(shí)體模型和solidworks制作三維模型進(jìn)行教學(xué)，在形體的表達(dá)方法部分，對(duì)剖面圖和斷面圖的處理方法進(jìn)行視頻演示，在建筑施工圖章節(jié)，先播放建筑外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視頻，再對(duì)照著軸測(cè)圖講解施工圖。通過(guò)教學(xué)方法改革，將復(fù)雜的空間問(wèn)題直觀地展現(xiàn)出現(xiàn)，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到顯著提高，教學(xué)效果也有明顯的改善。

3.3實(shí)施案例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

工程制圖是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難滿足教學(xué)要求，必須引入真實(shí)案例進(jìn)行教學(xué)，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。比如在講授建筑施工圖時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)方法是采用的一幢虛擬的建筑，一套虛擬的圖紙為案例進(jìn)行講授，布置的作業(yè)也是習(xí)題集上的一套圖紙的抄繪，學(xué)生的思維被固定化，很難激發(fā)學(xué)生的興趣。鑒于這種情況，在進(jìn)行教學(xué)改革時(shí)，引入真實(shí)案例進(jìn)行教學(xué)，比如在講授建筑施工圖時(shí)，以學(xué)校的教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)大樓為例進(jìn)行講授，可以到實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生可以理論聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行學(xué)習(xí)，在提高了學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，空間思維能力得到了很好的訓(xùn)練。

4實(shí)施效果

通過(guò)在工程制圖課程中采取以上的教學(xué)改革，教學(xué)效果有了明顯提高，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是老師教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提高，在學(xué)校組織的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中，工程制圖課程被評(píng)為優(yōu)秀，二是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)有了一個(gè)從被動(dòng)接受知識(shí)到主動(dòng)探索知識(shí)的一個(gè)轉(zhuǎn)變；三是學(xué)生的空間思維能力有了顯著提高，從期末考試結(jié)果來(lái)看，三視圖和軸測(cè)圖的作圖題目失分很少；四是學(xué)生繪圖水平有了很大提高，能夠徒手繪制草圖，也能夠用作圖工具繪制出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圖樣。

5結(jié)語(yǔ)

實(shí)訓(xùn)教學(xué)是工程制圖課程教學(xué)的重要內(nèi)容，而空間思維能力的培養(yǎng)與構(gòu)建是學(xué)習(xí)該課程的重點(diǎn)，因此以空間思維能力培養(yǎng)與構(gòu)建為著力點(diǎn)，來(lái)實(shí)施工程制圖教學(xué)改革，取得了不錯(cuò)的改革效果，也為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了較好的基礎(chǔ)。

作者簡(jiǎn)介：楊海榮，女，1983.4，河南洛寧人，碩士研究生，漢族，吉首大學(xué)規(guī)劃系，講師，研究方向?yàn)槌青l(xiāng)規(guī)劃