建筑制圖教學(xué)模式創(chuàng)新及其效果評價

張 軍

(無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑與環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 無錫 214153)

工程圖樣作為工程與產(chǎn)品信息的載體，堪稱“工程界的語言”?！敖ㄖ茍D”研習(xí)建筑圖樣繪制，要求學(xué)生根據(jù)投影原理把握圖紙上體現(xiàn)的工程對象走向、形狀、大小與技術(shù)。課程涉及專業(yè)面廣、課時多、難度大，如何有效利用學(xué)時，切實提高課堂授課效果與維持教學(xué)穩(wěn)定性，需要進行課程教學(xué)改革與實踐，并對實踐結(jié)果進行相關(guān)分析。

1 建筑制圖教學(xué)模式創(chuàng)新的提出

傳統(tǒng)建筑工程制圖由畫法幾何與建筑制圖兩部分組成，空間解析幾何問題居多，形象直觀的投影內(nèi)容較少[1]。高職學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，部分學(xué)生源自文科考生，空間想象能力差，不易掌握抽象的投影理論與枯燥的識圖知識。該課程課時量大、與專業(yè)結(jié)合內(nèi)容卻少，且復(fù)雜專業(yè)圖往往呈現(xiàn)在教學(xué)后期，前期缺乏滲透，讓學(xué)生識讀信息量大的專業(yè)圖難度大。多媒體教學(xué)時輕擊鼠標就呈現(xiàn)圖像，弱化了繪圖過程，缺乏有效的“交流”與“停頓”[2]，若教學(xué)中仍一味保留繁瑣的空間解析、投影轉(zhuǎn)換、復(fù)雜組合體分析，學(xué)生可能被徹底“挫敗”?；谏鲜鲈?，課題組提出分階段“梯進”協(xié)成式的創(chuàng)新模式，在讀圖和畫圖的相互滲透、逐層遞進的教學(xué)與實踐中，讓學(xué)生從接觸繪圖到培養(yǎng)“體感”(即對不同形體的直覺思維)再到進行建筑工程專業(yè)識圖與制圖的過程中實現(xiàn)能力的提升。

2 建筑制圖模式創(chuàng)新的整體建構(gòu)與實施

創(chuàng)新模式將建筑制圖原本繁雜的教學(xué)內(nèi)容，進行有效劃分與整合，把整個教學(xué)過程分為基礎(chǔ)知識、形體與投影、建模與實踐三個基本階段。各階段設(shè)置對應(yīng)教學(xué)目標，提出層層提高的教學(xué)要求，合理甄選環(huán)環(huán)相扣、相輔相成的教學(xué)內(nèi)容，并注重制圖知識與專業(yè)內(nèi)容的融合，如圖1所示。

圖1 建筑制圖 三階“梯進”融合式創(chuàng)新模式整體思路

其中，三個階段分設(shè)成“3+4+3”教學(xué)模塊，第一階段以傳統(tǒng)“傳遞式”教學(xué)為主，第二階段強調(diào)“體驗式”教學(xué)，第三階段學(xué)生間學(xué)習(xí)關(guān)系包括“自主式”“互助式”“協(xié)作式”，在教學(xué)過程中注重交流與討論，讓學(xué)生在“停頓”中體會與領(lǐng)悟知識，既培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)能力，也培養(yǎng)學(xué)生交流合作能力。通過借助各類豐富資源、多元的教學(xué)手段、不同的教學(xué)環(huán)境，在漸進學(xué)習(xí)中實現(xiàn)工程制圖與專業(yè)內(nèi)容的融合式學(xué)習(xí)。

2.1 基礎(chǔ)知識

第一階段以夯實圖形理論知識、圖形表達知識和幾何思維知識三大基礎(chǔ)為原則，以培養(yǎng)學(xué)生手工繪圖、儀器繪圖和幾何思維的三種基本能力為目標，分制圖基礎(chǔ)、幾何作圖與“點、線、面”微觀投影三個教學(xué)模塊。它強調(diào)基礎(chǔ)能力與初步手工繪圖能力培養(yǎng)，以傳統(tǒng)的老師講授學(xué)生跟學(xué)模式，練習(xí)幾何作圖與徒手繪圖，牢記制圖基本規(guī)定。由教師演示典型幾何作圖，“傳遞”包含作圖儀器使用在內(nèi)的幾何作圖過程，對不易演示的操作(如丁字尺配合直角尺等)輔以視頻讓學(xué)生跟練，等學(xué)生掌握一定基礎(chǔ)后讓學(xué)生練習(xí)徒手作圖，從練習(xí)中建立徒手作圖的自信心，為后階段學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。課后選擇針對性較強的習(xí)題進行強化練習(xí)?！包c、線、面”微觀投影教學(xué)內(nèi)容中，著重投影基礎(chǔ)知識，刪去應(yīng)用較少且深奧的點、線、面空間解析內(nèi)容，并注意教學(xué)內(nèi)容逐層遞進與下階段的自然過渡，將學(xué)生由二維識圖逐漸帶至三維識圖，引導(dǎo)學(xué)生逐步開啟三維識圖模式。

2.2 形體與投影

第二階段以提升學(xué)生對各種形體的“圖感”和空間思維為原則，以培養(yǎng)學(xué)生由宏觀形體到投影、進而由投影到宏觀形體的作圖能力為進階目標。設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容包括四個模塊：基本體投影、組合體投影、剖切投影、軸測投影。注重三視圖的原理講解，剔除截交線和相貫線較難部分的內(nèi)容，在典型例題講解中，輔以觀看形體變換到三面投影、看三面投影到空間形體、看形體變換到軸測投影的動畫演示并給予足夠“停頓”，讓學(xué)生在多看多思中建立屬于自己的空間思維模式。典型例題教學(xué)采取多媒體與教師作圖相結(jié)合，放緩節(jié)奏便于學(xué)生把握繪圖的內(nèi)在邏輯。教學(xué)中注重學(xué)生與形體間互動式體驗，在實物模型室讓學(xué)生觀察基本體、組合體與典型“專業(yè)體”(杯口基礎(chǔ)、鋼構(gòu)件、窗臺等)的模型，從基本體到“專業(yè)體”直觀視覺基礎(chǔ)上，要求學(xué)生按尺寸完成三面投影，掌握投影知識與手工繪圖練習(xí)。剖切投影教學(xué)模塊可借助模型展示與計算機虛擬模型加工以加深對剖切投影的感性認識。學(xué)生與形體互動，使學(xué)生在體驗樂趣與美感中提升興趣，更利于學(xué)生建立正確的投影概念、形體概念。

2.3 建模與實踐

第三階段注重“梯進”過程中工程制圖與實踐應(yīng)用的最終結(jié)合，即識圖與實踐階段，以識圖與作圖為重點，以培養(yǎng)從宏觀形體過渡到建筑實體的識圖與作圖實踐能力為目標。該階段包含三個模塊的內(nèi)容：建模實踐、識圖與抄繪、實測制圖，并以識圖模塊為重點，教學(xué)地點可以在計算機繪圖室、手工繪圖室與實訓(xùn)場地。建模實踐模塊承接軸測投影模塊，結(jié)合專業(yè)圖紙中的典型構(gòu)造，選取由簡單到中等難度的臺階、雨篷、扶手、樓梯轉(zhuǎn)角等投影圖，先手繪軸測圖，再利用BIM或CAD三維建模。該模塊重點不是建模而是利用建模過程對專業(yè)構(gòu)造整體的認識，便于后期有意識的圖紙抄繪與識圖；考慮到現(xiàn)場交流時常用到徒手作圖，通過局部構(gòu)造繪制練習(xí)強化徒手作圖能力。識圖模塊以教師引導(dǎo)，學(xué)生參與的形式，從局部構(gòu)造逐漸進入整體平、立面施工圖的整體識讀。圖紙選擇時，包含內(nèi)容不宜過多，并注意將平、立面與建筑體相對應(yīng)，以利于“體感”培養(yǎng)。利用工程案例資源庫網(wǎng)站在線學(xué)習(xí)與交流，提升學(xué)生工程素質(zhì)，拓寬專業(yè)視野。建立識圖基礎(chǔ)后選擇典型工程案例進行抄繪并注重抄繪前的圖紙解讀，抄繪時結(jié)合制圖基本規(guī)定與專業(yè)制圖規(guī)范，按樓層、室內(nèi)外、主體到局部分階段進行并注重各階段各組成的示范作圖。圖紙抄繪安排在繪圖實訓(xùn)室實施，便于互助交流與釋疑。

實測制圖模塊以建筑工程工種實訓(xùn)場地建筑為目標，按專業(yè)制圖規(guī)范、分小組進行整套圖紙的“協(xié)作式”繪制，采用先手工繪圖后計算機繪圖的方式。三階段整體識圖與實踐階段教學(xué)實施，見表1。

表1 三階段整體識圖與實踐階段教學(xué)實施

3 建筑制圖教學(xué)模式實施成效分析

為檢驗創(chuàng)新模式教學(xué)實施成效，課題組采用S—P表評價法進行評價。即采用定量分析與定性分析相結(jié)合的方法，對教學(xué)結(jié)果進行全面評價。課題組從建工專業(yè)傳統(tǒng)模式(1班)與創(chuàng)新模式(2班)兩個平行班中各選30名學(xué)生作為研究樣本，兩班高中低水平的學(xué)生各選10名，兩組學(xué)生樣本在獨立樣本t檢驗中發(fā)現(xiàn)無顯著差異，分別在大一下學(xué)期期末和大二上學(xué)期期末進行兩次試題一樣的測驗。課題組對測試內(nèi)容進行了甄選，定出25個測試題，信度系數(shù)K-R20計算值為0.714 6，結(jié)果認為本次測試內(nèi)容效度高、信度一致，可靠性強。考慮篇幅有限，以個體評價參數(shù)中的學(xué)生注意系數(shù)CS(Caution index for students)為例，計算每個學(xué)生的CS值，計算結(jié)果分別對應(yīng)6類學(xué)生，并分別以A、A′、B、B′、C、C′表示不同類別的學(xué)生，如圖2所示。

圖2 學(xué)生注意系數(shù)分布(CS)

第i個學(xué)生的學(xué)生注意系數(shù)為CSi，計算公式如下[3]：

(1)

表2 學(xué)生類型分析匯總

為進一步檢驗創(chuàng)新教學(xué)模式下的教學(xué)效果，課題組將測試數(shù)據(jù)結(jié)果進行配對樣本t檢驗，配對比較兩個班大一下學(xué)期與大二上學(xué)期的成績差異，結(jié)果由SPSS輸出，見表3。

表3 配對樣本檢驗結(jié)果

由表2可知，創(chuàng)新教學(xué)模式下學(xué)生學(xué)習(xí)效果整體優(yōu)于傳統(tǒng)模式班，答對率高且C類型學(xué)生數(shù)少，由表3得到1班與2班大一下學(xué)期期末成績配對結(jié)果Sig(雙側(cè))=0.002<0.05，創(chuàng)新教學(xué)模式下對學(xué)生成績有明顯影響，綜合表2、表3可知，創(chuàng)新模式的實施有利于學(xué)生學(xué)習(xí)與成績提高；時隔半年后，由表2可知，學(xué)生對所學(xué)知識都存在遺忘，兩個班均無優(yōu)秀類型學(xué)生，2班C與C′類型學(xué)生同比1班增長率低，C類型與C′類型人數(shù)顯著低于1班，由表3可知，1班與2班一年后成績配對檢驗Sig(雙側(cè))=0.001<0.05，半年后1班與2班整體成績存在顯著差異。綜合表2、表3可知，創(chuàng)新教學(xué)模式下的2班整體成績好、穩(wěn)定性高。因此，建筑制圖教學(xué)創(chuàng)新模式對教學(xué)效果提升與維持教學(xué)效果穩(wěn)定起到了積極作用。

4 結(jié)語

建筑制圖創(chuàng)新模式采用三階段分段教學(xué)，各段設(shè)立明確的教學(xué)目標，將原有內(nèi)容優(yōu)化為相互關(guān)聯(lián)的教學(xué)模塊；在教學(xué)中能夠不斷激發(fā)學(xué)生興趣以提升學(xué)習(xí)效果。三階梯進式教學(xué)中逐步融入“專業(yè)體”，能夠在培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力中使其建立“專業(yè)體”像視覺，直至全面深入識讀專業(yè)圖紙。新模式注重學(xué)生手工繪圖練習(xí)，有利于學(xué)生空間思維的發(fā)展與日后工作中的繪圖交流。從S—P表評價與配對樣本檢驗結(jié)果看，該模式實施有助于提高教學(xué)效果和與維持教學(xué)效果穩(wěn)定性，將更有效地促進后期專業(yè)課教學(xué)。

參考文獻：

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