“土木工程制圖”課程教學方法探討

□楊 駿 藍明菊

“土木工程制圖”是高等學校土木工程專業的一門專業基礎課，內容分為三大組成部分：畫法幾何、專業工程制圖和計算機制圖。畫法幾何主要是研究在二維平面上表達三維空間形體的方法。通過點、線、面、體投影原理的分析，培養學生的圖形表達能力和解決空間幾何問題的能力，以及學生的形象思維、邏輯思維和空間想象能力，并為工程制圖的學習奠定基礎。專業工程制圖是在學習國家制圖標準、規范的基礎上，運用畫法幾何基礎知識進行專業圖形的閱讀，學習繪制的方法，并為后續相關專業課程設計、畢業設計打下基礎。計算機制圖部分則是在掌握專業工程手工制圖的基礎上，培養學生運用計算機繪制圖形的技能。該課程具有空間性強、邏輯性強、連貫性強和實踐性強的特點，對于剛進入高校的學生來說，還沒有接觸到相關專業課程知識，同時缺乏必要的空間想象力，如何有效培養他們的繪制、閱讀工程圖樣的能力成為教師面臨的難題。學生普遍認為該課程是一門比較難懂、難學的專業基礎課，教師應針對學生在學習過程中存在的一些問題，進行積極探討，適當調整課程的教學內容、教學方法及手段，從而調動學生的學習積極性、主動性，這對后續專業課程學習和專業人才培養具有重要的意義。

一、教學現狀及存在問題

1.制圖規范不重視。“土木工程制圖”實踐性較強，由于工程圖紙是工程界的通用語言，國家制定了相關的制圖規范，對工程字體、線型、比例、尺寸、符號等制定了標準。然而，學生在練習過程中并不重視國家標準的重要性，經常出現漢字書寫隨意、字號大小不一致、線型線寬錯誤、尺寸標注錯誤、圖名比例缺失、圖樣布局不合理等違反國家制圖標準要求的情況。同時，在后期的專業課程設計中指導教師對圖紙的重視程度不夠，更多地強調相關課程的知識而忽視了圖形的表達，造成學生對制圖標準的認知不能得到有效的延續。

2.教學手段對教學效果的影響。為了達到應用型本科教學的培養目標，加強實踐環節的鍛煉，各個學校對專業基礎課的理論課時進行壓縮。這樣，在較少的課時內完成相關知識內容的講解，對每位教師也提出了挑戰。基于課時的壓縮、教學內容不減情況下，多數教師選擇了多媒體教學模式，這種教學方法講解課程內容生動形象，但由于講授中課件播放速度快、圖形展開不分步驟、信息量大，學生在上課過程中極易產生疲勞，反而不利于對知識的掌握，易出現“上課聽懂，作業不懂”的現象，嚴重影響了授課質量和效果。

3.畫法幾何與專業制圖聯系不緊密。畫法幾何主要研究空間幾何要素和形體在平面上的表達方法，研究在平面上用幾何作圖的方法來解決空間幾何問題。專業制圖是培養學生掌握繪制與閱讀復雜工程圖的知識、方法與技能。學生在學習中并不理解畫法幾何與專業制圖的聯系，導致學習中缺少主動性，作業畫圖不認真，標注隨意，結果出現錯誤。

二、教學方法和教學內容的改進

1.適當調整教學內容，靈活布置作業。當前土木工程制圖教材都以“緒論、畫法幾何、制圖基本知識、專業工程圖”的順序編排，這種順序授課內容具有知識延續性好、循序漸進性強的特點。但由于把制圖基本知識放在后面講授，前期畫法幾何作業繪制線型往往較為混亂，漢字、字符隨意書寫，不能較好地引導學生養成良好的繪圖習慣。因此，調整教學內容按照“緒論、制圖基本知識、畫法幾何、專業工程圖”的順序講授，在制圖基本知識講授中聯系工程實例進行線型分析，引入國家制圖標準要求，強調制圖線型的重要性，同時針對往屆學生在制圖中經常出現的錯誤，用幻燈片進行展示，并與規范圖形進行比較，這樣學生在學習中能夠很快掌握要點，一開始就養成規范制圖的良好習慣。

教材質量的高低也直接影響課程教學目標的實現，教師要尊重教材，但不要盲目信任教材。目前許多教材在畫法幾何部分內容編寫較為合理、完善，但對專業制圖部分內容反而出錯較多，這就需要教師具有良好的工程制圖實踐經驗。筆者授課采用《畫法幾何及土木工程制圖》這本教材，在畫法幾何部分知識點條理清晰、層次分明、重點突出，但專業制圖部分內容卻出現了不少問題，圖形中出現平面圖、立面圖漏標、錯標、多標尺寸，標高數值標注不標準，軸線標注違反規范，圖例符號繪制不嚴謹，框架柱設置不符合結構專業設計的相關要求等。針對課本中專業圖形出現的問題，筆者按照制圖標準要求，根據課本圖形繪制出一套完整、詳細的工程圖，在授課過程中與課本中專業圖出現的問題進行比較講解，學生在練習過程中對國家制圖規范的理解更加深刻，取到了良好的教學效果。

筆者在作業布置中通常嚴格要求學生按照制圖標準規定，在A3繪圖紙上繪制圖幅線、圖框線、標題欄，按照標準字號打出字格，讓學生在格子中進行漢字的規范書寫，線型、漢字一起練習，然后針對每個學生的弱點進行強化訓練，學生經過幾次訓練，均能養成良好的繪圖習慣。在專業工程制圖作業中，前期讓學生按照制圖標準進行課本圖形的描繪，后期給學生繪制出一張辦公建筑的一層平面圖，讓學生根據圖形進行二層平面圖、立面圖、剖面圖的繪制，這樣學生在進行圖形繪制過程中不斷思考建筑各個構配件的形狀、位置、畫法等，變被動接受為主動請教，大大提高了學生學習的主動性。

2.注重教學方法的引導，靈活運用多媒體軟件。

為解決本課程教學內容多而課時不斷壓縮等問題，大部分教師采用多媒體教學。這種教學方式可以做到圖文并茂，以直觀的形式使抽象難懂的內容變得形象具體，引導學生多向思維，實現啟發式教學，從而拓寬教學知識面，豐富教學信息量，提高教學效率。

同時土木工程制圖內容主要是識讀專業圖形和講授國家制圖標準，沒有過多的理論推導，教學時應采用多媒體的方式進行教學。傳統的板書授課多輔以掛圖、模型教學，這種教學方法單一，而專業工程圖繪圖量較大，課堂上教師根本無法在黑板上進行繪制，而常用的掛圖圖形又比較單一，在講授中專業知識內容時不能得到有效的擴展，不利于學生對專業圖形的掌握。

筆者在畫法幾何部分多媒體制作中，靈活運用軟件動畫功能，強調圖形繪制的步驟展示，讓圖線在對學生引導、講授過程中一步一步完成，同時控制好動畫播放速度，留給學生思考的時間。在圖形的演示過程中注重圖形的分析，闡述各部分內容的重點、難點、解決思路及圖形的繪制方法，取得了良好的教學效果。專業工程圖形因圖形較大，各圖形之間存在相關聯系，用多媒體授課，往往后排同學看不清楚，在展示圖形的同時，可進行分段圖形展示，將節點處放大展示，做好相關知識點之間的切換，同時利用好軟件的輔助功能。講授專業圖形畫法時，針對學生繪圖依舊延續中學時繪制圖形的特點，要強調專業工程畫圖步驟的演示，按照軸線、墻體、門窗等繪圖順序，由整體到局部、由大到小進行動畫演示。多媒體授課大大節省了教師大量板書、繪圖時間，節省下來的時間更要注重對學生作業內容的講解。因學生在做作業時對題目進行了分析、理解、消化，碰到難以解答問題在課堂上會帶有目地性去聽，自覺地關注重點，變被動學習為主動學習，效果更好。

3.注重教學內容的引導，強調知識點的相互連貫性。畫法幾何內容講授中，很多老師注重對知識點重點、難點的講解，忽視了畫法幾何與專業工程圖之間的聯系，導致學生在學習過程中無法理解畫法幾何知識的實踐意義。筆者在授課時不斷強調畫法幾何內容與專業工程圖之間的相互聯系。比如在制圖基本知識內容中展示建筑平、立、剖面圖時，簡單介紹圖形的形成方法，為后面畫法幾何投影法內容的引入進行鋪墊，如：畫法幾何知識中最大斜度線與工程中坡度線的關系、三面共點法與工程中坡面交線的關系、截交線與工程圖紙中斷面的關系等。同時也要講解畫法幾何知識與專業制圖的不同點，比如畫法幾何組合體講解尺寸標注的基本要求不遺漏、不重復，而建筑專業有其特殊的尺寸標注要求，要在講解尺寸分析的同時，向學生介紹專業制圖尺寸標注的不同點；而畫法幾何形體視圖的名稱正立面圖（主視圖）、平面圖（俯視圖）、左側立面圖（左視圖）又與專業制圖不同，建筑專業是根據國家制圖標準按照建筑朝向（南立面圖）、定位軸線（①-⑩立面圖）命名等相關知識。

專業制圖部分更要注重對專業圖形的形成原理、表達方法的講解，并分析專業制圖與畫法幾何圖形的相互聯系與區別。比如，介紹建筑平、立、剖面圖時，注重圖形之間的相互關聯，利用畫法幾何里三視圖的形成，多面體截交線、相貫線的相關知識講解；建筑專業圖形中不可見的線不繪制，通常采用斷面、剖面的形式來表達，使不可見的線變為可見，而畫法幾何學習中則必須要用虛線表示。在講授專業圖形畫法時，要重點結合國家制圖標準對圖形中圖線、字體、符號、圖例等相關繪制規定，并結合設計院繪圖人員設計出圖要求進行講解，這樣學生在學習過程中才能做到理論聯系實踐，在看圖、畫圖過程中理解國家制圖標準的規定。

綜上所述，本文闡述了目前大學關于“土木工程制圖”課程課堂教學過程中存在的一些問題，并給出了相應的解決方法。實踐表明，運用現代教學手段，理論聯系實際，在教學過程中不斷總結，正確地引導學生，培養學生獨立觀察、分析、思考和解決問題的能力，是提高課程學習質量的關鍵。

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