“教—學—做”理念在給排水工程制圖中的應用研究

王琬琪，王 峰，景明霞，孫 璇

（1.青海大學土木工程學院 青海 西寧 810016；2.青海化工設計研究院有限公司 青海 西寧 810016）

工程圖被稱為工程界的語言。閱讀和繪制工程圖是給排水專業學生一項必備的能力，也是其進入工程行業至關重要的一步。再者工程行業是一個關系經濟民生的重要行業，培養學生的工程師精神和認真負責的工作態度也是重中之重。給排水工程制圖課程是給排水專業的一門專業必修基礎課，是學生后期進行專業學習的基礎。在新工科建設和工程教育認證的雙重背景下，這門課程的學時被壓縮。傳統的教學方式以課堂講授為主，學時少，內容多，課堂上滿堂灌，學生的學習效果差，缺少學習的主動性。課堂上教師為主體，課下學生大都在應付大量的練習題。課程以考試為考核方式，學生雖然卷面成績還可以，但是在之后的專業學習中暴露出許多問題，如看不懂實際工程圖紙，無法用理論知識解釋實際工程問題等。如何在學時減少的背景下讓學生提升學習質量和學習積極性是課程教學方法改革的主要目標。課程教學方法改革主要是研究在學時較少的情況下，通過“教—學—做”模式提升課程的教學效果，培養學生的學習能力。

1 傳統教學模式的探討

給排水工程制圖課程共計64 學時，其中畫法幾何與給排水工程制圖Ⅰ為32 學時，開課時間為大學一年級第一學期，是先修課程。先修課程學習內容主要為畫法幾何相關知識，偏重理論知識。學生通過學習正投影法和點線面投影，培養空間立體和二維制圖之間的轉換能力，并通過大量的作業練習，為后期學習工程制圖打下基礎。畫法幾何與給排水工程制圖Ⅱ為32 學時，開課時間為大學一年級第二學期，課程兼具理論性和實踐性。不同的專業在內容設置和教學要求上有較為明顯的區別，給排水專業側重于建筑平面圖和給排水工程圖的內容，課程內容相對于土木工程專業要求較低，且在建筑平面圖部分更加注重讀圖識圖的能力。本次教學改革主要是針對畫法幾何與給排水工程制圖Ⅱ課程進行。學時壓縮后，本門課程理論學時為24，實驗學時為8。在傳統的教學模式中，理論學時部分課堂上主要以教師PPT講授為主，課下以學生進行作業練習及抄繪施工圖為輔。實驗時部分教師主要以利用AutoCAD演示，而后讓學生練習的方法進行教學。理論部分特別是建筑施工圖和給排水施工圖章節，涉及許多國家標準規范要求，知識點繁多，連續開展灌輸式教學取得的教學效果并不好，學生抄繪的圖紙經常漏洞百出，比如尺寸標注不完整，線形運用不合適，標注文字不合格等，究其原因是因為學生課堂上對知識點掌握得不好，并且由于缺少對實際工程的接觸，制圖不嚴謹，對工程制圖的重要性認識不夠。至于實驗學時部分，在傳統的教學模式下，學生在8 個學時的AutoCAD 學習中，所能學到的制圖命令和得到的練習很少，僅停留在繪制簡單幾何圖形的基礎上，工程制圖中常用的許多重要繪圖技巧接觸不到，且較難與前面理論學時學到的內容進行融合，理論和實踐部分存在脫節。在實際教學過程中，教師一般選擇較有代表性的圖紙讓學生進行抄繪，這導致學生對不同專業、不同類型圖紙之間的關系不清楚，對圖紙認識不全面，學生缺少學習工程制圖的主動性，學習不透徹，缺少嚴肅認真的工程態度。

2 課程建設的基本方法

基于以上問題，本項目嘗試在教學方法上進行改革，主要體現在：課堂上“教”時，教師結合實際的工程項目或者學生生活中經常接觸到的教學樓、宿舍樓等進行案例分析，如教室所在樓層的平面布置，衛生間管道布置方法，教學樓立面表達等，課上調動學生的積極性，鼓勵學生多觀察，多讀實際工程中的建筑施工圖紙；課下積極開展小組“學習”，學生在課下結合實際工程圖紙進行學習，既鞏固課上學習內容，又有利于接觸實際工程，且小組成員之間兼具差異性與個性，各盡所能，各有所長。為了讓學生更好地將理論知識和小組學習成果進行運用，教師要在期末考核內容上增加模型制作的占比，讓學生根據工程施工圖紙內容選做部分建筑模型。在實驗學時部分，學生由于已提前收到建筑施工圖，在課下提前接觸了AutoCAD的軟件，從而為后期AutoCAD學習奠定了基礎。通過“教—學—做”三種形式的結合，學生在大一階段對工程有了更具體的認識，對專業有了更深刻的了解，并且在模型制作階段鍛煉了小組成員間的協作能力和動手能力。在學習中實踐，在實踐中學習，既保證了壓縮學時下理論教學的學習質量，又提升了學生對工程制圖的學習熱情。

2.1 理論教學與實際工程案例相結合

在大一階段，學生的課程多以公共基礎課為主，工程制圖是少有的專業相關課程。在講到工程制圖基本規范要求時，教師要主動向學生傳遞工程師精神和工程意識：建設工程必須要嚴格遵守國家規范要求，制圖要遵守國家標準要求。比如講尺寸標注四要素時，教師可以引入實際案例告訴學生尺寸標注不完全將會帶來巨大的經濟損失，甚至影響人身安全。在講到建筑平面圖時，為培養學生三維空間和平面圖形之間轉化的能力，教師可以結合學生宿舍樓、教學樓等進行說明。在講到給排水工程圖時，特別是涉及衛生間的給水管道和排水管道的安裝要求時，教師可以結合教學樓中的管道安裝情況向學生進行講解說明。另外，教師可以整理四套完整的建筑施工圖，建筑類型涉及賓館、公寓、住宅樓，分別發給每組學生。在對應的章節學習完成后，各組可以對照學習施工圖中的相應內容。一套完整的施工圖大約包含20 張圖紙，內容涉及建筑施工圖、結構施工圖、給排水施工圖等，一方面這些圖紙可以讓學生直觀地感受一套完整施工圖所包含的內容，另一方面也可使學生盡早認識到認真負責的工作態度對工程制圖及工程施工的重要性。

2.2 小組學習與實踐相配合

考慮到本專業學生學習能力的差異性，學期初教師可將學生分為四個學習小組，每組十人左右，在分組時充分考慮到學生素質能力的差異性，并參考學生的個人意愿。為避免在小組學習中出現“少量人干，其他人看”的情況，教師要提前確定好小組組長，并明確將小組互評、組員間互評納入最終成績考核，在匯報答辯階段每個人都要針對自己的分工進行匯報。小組學習的主要內容包括施工圖討論和建筑模型制作。建筑施工圖包含總平面圖、建設平面圖、建筑剖面圖、建筑詳圖等，學生在初次接觸這些圖時，興趣盎然，然而由于這些圖紙較為零散，學生掌握得相對較差，圖與圖之間的關系沒有完全掌握，再運用起來更是不知所措。為了讓學生更好地理解工程制圖的內容，更好地讀圖、繪圖，提高學生的動手能力和團隊協作能力，教師應該讓每個小組根據自己圖紙的內容進行學習討論，并制作手工沙盤建筑模型。在后期的模型美化過程中，學生根據自己對建筑的美好期待對房子進行涂色美化，手工內容豐富。在內部裝修上，包括床、沙發、餐桌等，學生都進行了自我設計，體現了對美好生活的向往。在后期的匯報階段，學生對模型進行了系統的介紹。部分模型對施工圖中的內容進行了較好的還原，比例確定合適，尺寸大小符合施工圖內容，門、窗、柱等位置也基本符合圖紙內容。通過模型制作，學生充分利用課本上的理論知識去理解圖中的內容，學習圖與圖之間的相互關系，用理論知識解決模型制作中的實際問題，并在模型制作階段將理論知識進行了實踐。

2.3 充分利用有限實驗學時

根據教學安排實驗部分為8 個學時的AutoCAD 制圖內容，但相比于之前，AutoCAD 學時被大量壓縮。在前期的理論學習、小組學習、建筑模型制作學習的基礎上，學生已經認識到計算機制圖的重要性，并對工程制圖有了直觀的認識。在傳統的教師演示隨后學生練習的模式下，學生操作不熟練且學習的主觀能動性差。所以，教師應結合前面的學習安排，確保讓學生每人都有一張建筑施工圖，并告知實驗部分最終的考核形式為繪制建筑施工圖的部分內容。教師利用4 個學時將主要內容進行說明，學生利用剩余4 個學時在課堂上進行計算機制圖。從學生的上課效果看，大部分學生在課程開始前就提前學習軟件，部分小組在模型制作階段提前進入計算機制圖狀態，提前進行制圖命令的練習。在4 個學時的制圖中，學生在有限的時間內發現自己制圖存在的問題并不斷尋求解決辦法。大部分學生表示計算機制圖并不比手工制圖容易，比如畫到中途發現圖中房間進深的標注是相鄰墻體點劃線的距離，一部分學生表示計算機制圖時前期的準備工作很重要，比如提前設定好線型特性能提高后期制圖的效率。高效率計算機繪圖是建立在掌握好工程制圖基本知識、具有較好讀圖能力的基礎上的，學生提交的作業完成度差異較大，后面還需要不斷地進行練習。

3 結語

畫法幾何與給排水工程制圖Ⅱ課程的學習不僅要讓學生學習到工程制圖的基本知識，更重要的是讓學生在大一階段建立起對專業的基本認識和形成認真負責的工程師精神。建設一項工程是一個復雜的過程，既需要過硬的專業知識，又需要對工程安全、工程質量認真負責的精神，更離不開協作能力。作為一名給排水專業的學生，較早地了解工程，樹立良好的工作態度是本門課程理論知識學習之外所必需的。所以本次教學方法改革以“教—學—做”流程為抓手，旨在豐富學習形式，提升學生的學習積極性，多維度提升學生的專業素養和職業精神。

工程制圖的學習對于給排水專業學生是不可或缺的，是以后專業課學習、課程設計乃至畢業設計的基礎。對本課程的教學方法改革是改善傳統教學的一種嘗試，在多種學習形式下學生各有所長，變被動學習為主動學習，師生互動增加，對于研究在較少的學時下提升教學質量具有重要意義。