強化空間思維與構建能力培養的“工程制圖”課程實訓教學改革

楊海榮++田建林

摘要：工程制圖課程實訓改革以空間思維能力培養為著力點，通過增加實訓學時、分層次實施教學、改革實訓方法、實施案例教學、與專業設計相結合等多種方式的改革，取得了良好的改革效果。

關鍵詞：工程制圖；空間思維；實訓改革

【中圖分類號】G642

基金項目：1、2014年吉首大學課程教學改革專項，（編號：2014JSUKG21）；2015年吉首大學教學改革研究項目“土木工程專業‘工程制圖課程實訓教學改革研究”。

2、湖南省教育廳2015年教學改革項目、吉首大學2015年教學改革重點項目（編號：2015JSUJGA03）

工程制圖課程是吉首大學規劃設計類專業開設的一門專業基礎課，開設該課程的專業有園林、城鄉規劃、土木工程等。該課程的主要目標是培養學生繪圖和讀圖的基本能力，并通過實踐，培養學生的空間思維能力。也是學生學習后續專業課程的基礎，因此空間思維能力和空間想象能力的培養是這門課程的教學重點。為進一步強化空間思維與構建能力的培養，結合多年的教學經驗，對工程制圖課程的實訓內容、實訓教學方法進行改革，旨在為培養具有扎實專業技能的規劃設計專業人才打下堅實基礎。

1工程制圖課程特點

1.1教學內容多，實踐性強

工程制圖是一門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題的理論、方法的科學，是研究用投影法，并根據制圖標準和規定畫法及工程技術知識來繪制和閱讀工程圖樣的一門重要的技術基礎課，其主要包括圖示方法、圖解方法、專業圖紙的繪制與閱讀這三個方面的內容。其中每一部分內容都配有大量的實訓練習。

1.2對空間思維能力要求高

工程制圖學科的思維特征是不斷地完成“空間→平面”、“平面→空間”的動態思維轉換的過程，并通過由淺入深，循序漸進，不斷地畫圖和讀圖達到對學生空間思維能力的培養。只有學生建立了空間思維，再“從空間到平面，再從平面到空間”進行反復研究和思考，才是學好工程制圖課程的最有效方法。

2存在的問題

2.1實訓內容多，課時少，實訓效果不理想

土木工程專業和城鄉規劃專業只安排了30個學時的實訓課時，在制圖基本知識、建筑施工圖、結構施工圖等章節的大作業只有4學時的實訓課時，學生不可能在這么少的課時內完成作業，因此導致了學生的大部分作業都是利用課余時間來完成，這樣就造成了老師不能及時給予指導，學生畫的圖不合要求，經常需要反功，從而造成了學生的厭學情緒。

2.2實訓內容設置欠合理，重點不突出

在課時安排上，畫法幾何部分用大量的課時講授圖解問題，這部分內容難度大，習題多，經研究這部分內容與工程圖的聯系不大，而且隨著科學技術的發展圖解法已經失去了存在的實踐基礎，因此有必要對這部分內容的課時比例進行調整。另外實訓教學與專業知識結合不緊密，重點不突出，導致學生在后續的專業課程學習過程中出現基礎不扎實的問題。

2.3實訓教學方法陳舊，達不到預期目標

工程制圖的教學雖然采用了多媒體教學方式，但基本上還是“填鴨式”教學，老師在課堂上先講理論知識，然后布置習題集上的習題，再對難度較大的習題進行講解，這樣的教學方法枯燥呆板，沒有激發學生的想象力和創造性，嚴重影響了學生的學習興趣和學習主動性，漸漸對學習失去了興趣。

3改革方法

3.1結合專業教學重點，調整教學課時，培養學生的空間思維能力

工程制圖的教學目標是讓學生能夠用投影法的理論做指導，按照國家標準和行業規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，是培養學生空間思維能力、空間想象能力的重要教學環節，是制圖教學的根本，應強化這部分教學。因此在調整教學課時的時候，一是考慮畫法幾何部分增加圖示方法的講授和實訓課時，對圖解方法課時進行壓縮；二是增加專業制圖實訓練習課時，結合專業教學重點，引入專業圖紙進行教學與實訓。

3.2改革教學方法，提高教學質量

改革傳統教學方法，采用傳統教學方法與多媒體教學相結合的方法進行教學。比如在講授繪圖工具的使用方法時，采用先播放小視頻再進行現場演示的方法進行教學；從而提高學生的學習興趣并培養空間思維。在講授截交線和相貫線時，利用實體模型和solidworks制作三維模型進行教學，在形體的表達方法部分，對剖面圖和斷面圖的處理方法進行視頻演示，在建筑施工圖章節，先播放建筑外形及內部結構的視頻，再對照著軸測圖講解施工圖。通過教學方法改革，將復雜的空間問題直觀地展現出現，使復雜問題簡單化，從而使學生的學習興趣得到顯著提高，教學效果也有明顯的改善。

3.3實施案例教學，培養學生的學習興趣

工程制圖是一門應用性很強的學科，傳統的教學方法很難滿足教學要求，必須引入真實案例進行教學，才能激發學生的學習興趣和創新能力。比如在講授建筑施工圖時，傳統教學方法是采用的一幢虛擬的建筑，一套虛擬的圖紙為案例進行講授，布置的作業也是習題集上的一套圖紙的抄繪，學生的思維被固定化，很難激發學生的興趣。鑒于這種情況，在進行教學改革時，引入真實案例進行教學，比如在講授建筑施工圖時，以學校的教學樓和實驗大樓為例進行講授，可以到實地現場進行教學，學生可以理論聯系實際進行學習，在提高了學習興趣的同時，空間思維能力得到了很好的訓練。

4實施效果

通過在工程制圖課程中采取以上的教學改革，教學效果有了明顯提高，主要體現在以下幾個方面：一是老師教學質量進一步提高，在學校組織的教學質量評價中，工程制圖課程被評為優秀，二是學生的學習興趣得以提高，學生的學習有了一個從被動接受知識到主動探索知識的一個轉變；三是學生的空間思維能力有了顯著提高，從期末考試結果來看，三視圖和軸測圖的作圖題目失分很少；四是學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家標準的圖樣。

5結語

實訓教學是工程制圖課程教學的重要內容，而空間思維能力的培養與構建是學習該課程的重點，因此以空間思維能力培養與構建為著力點，來實施工程制圖教學改革，取得了不錯的改革效果，也為后續專業課程的學習奠定了較好的基礎。

作者簡介：楊海榮，女，1983.4，河南洛寧人，碩士研究生，漢族，吉首大學規劃系，講師，研究方向為城鄉規劃