鄭海棠
摘? 要? 在土木工程制圖與識圖課程教學改革過程中,綜合運用多媒體、實物、三維動畫等教學手段,將理論知識與實踐運用結(jié)合,幫助學生形成空間思維,逐步培養(yǎng)學生的繪圖及識圖能力,提升學生的積極性,為后續(xù)專業(yè)課程的學習以及專業(yè)能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞? 高職;土木工程制圖與識圖;空間思維;教學改革
中圖分類號:G712? ? 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2023)09-0119-03
1? 課程特點分析
土木工程制圖與識圖是高職院校土木類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,也是一門實踐性極強的課程。作為大一新生較早接觸的專業(yè)類課程之一,課程教學的關(guān)鍵在于引導學生認識專業(yè)特點、培養(yǎng)空間思維能力以及實踐操作能力,最終養(yǎng)成自主學習的好習慣。
從課程體系角度,土木工程制圖與識圖和房屋構(gòu)造一同構(gòu)成土木工程CAD與BIM建模及建筑結(jié)構(gòu)及其施工圖識讀等專業(yè)課程框架體系的支撐基礎(chǔ),為后續(xù)專業(yè)課程儲備理論知識以及專業(yè)基本技能(見圖1)。從課程內(nèi)容角度看,土木工程制圖與識圖主要包含制圖基礎(chǔ)知識、畫法幾何及工程制圖與識圖等幾個模塊,與工程實際緊密聯(lián)系。課程的教學目標是培養(yǎng)學生的三維空間想象能力,使其初步具備繪制和閱讀工程圖樣的能力,為專業(yè)課程的學習儲備必要的知識和技能。
2? 課程教學改革探討
2.1? 傳統(tǒng)教學模式
2.1.1? 板書教學效率低
傳統(tǒng)的制圖課程教學以板書繪圖為主,教師在課堂上主要講授理論知識,通過板書向?qū)W生演示繪圖過程,課堂效率較低。由于課時有限,需講授的內(nèi)容較多,通常課堂教學以教師授課為主,學生繪圖訓練的部分只能在課后完成。這樣不利于發(fā)揮學生的課堂學習主動性,不能及時發(fā)現(xiàn)學生在繪圖過程中遇到的難題以及共性問題。
2.1.2? 課程內(nèi)容單一
傳統(tǒng)教學主要傳授繪制投影圖的方法以及識圖的方法,在教學內(nèi)容方面以課本圖紙為主,展示的內(nèi)容較平面且單一,不利于學生空間立體思維的提升。教師側(cè)重于基本知識及繪圖指令的重復講解,課程內(nèi)容缺乏目標引導和情景設(shè)計,對于標準圖集的解讀、實際工程案例的分析以及專業(yè)相關(guān)的制圖以及識圖訓練方面涉及較少。
2.1.3? 考核方式單一
傳統(tǒng)的考核方式中平時成績占比較小,卷面考核占比較大,缺乏有效的過程評價與考核,不能全方位把控學生對知識點的理解以及對繪圖技能的掌握程度,考核方式較片面。
綜上,填鴨式教學不利于思維能力的培養(yǎng);由于課時所限,學生只能在課后完成繪圖訓練,教師不能及時發(fā)現(xiàn)學生繪圖過程中的通病,不能在后續(xù)課程講授中有針對性地調(diào)整教學內(nèi)容。
2.2? 多元化教學改革探索
要培養(yǎng)高職學生的空間思維能力和自主學習能力,土木工程制圖與識圖課程教學結(jié)合專業(yè)特點及課程特性,從高職學生的知識結(jié)構(gòu)以及學習特點出發(fā),從課前的內(nèi)容設(shè)計、課中的啟發(fā)引導及課后的鞏固復習三個方面進行多元化教學改革探索。
2.2.1? 課前精心設(shè)計教學內(nèi)容
1)結(jié)合專業(yè)特點,精選教學內(nèi)容。土木工程制圖與識圖課程要在32個學時內(nèi)完成三大模塊(制圖標準及基礎(chǔ)知識、畫法幾何、工程制圖與識圖)的教學,需要結(jié)合專業(yè)特點及學生的學習特征對授課內(nèi)容進行精簡。由于授課時長有限,教學內(nèi)容的選擇應當以夠用為度,重點突出。簡化與實際工作要求脫節(jié)的內(nèi)容[1],將授課的重點放在與專業(yè)圖樣識讀密切結(jié)合的知識點。如在畫法幾何模塊中,應當以正投影的原理為主,重點培養(yǎng)學生學會利用投影法繪制并識讀三視圖的能力;而軸測圖和透視圖的繪制部分偏向于室內(nèi)設(shè)計及建筑設(shè)計專業(yè),作為建筑工程技術(shù)專業(yè)的學生則可以不在課堂學習,讓學有余力的學生課后自學。這樣,學生對于專業(yè)基礎(chǔ)課程的學習將更有針對性。
2)結(jié)合工程實例,設(shè)計教學框架。在教學思路的設(shè)計上應當摒棄過去教學中每個章節(jié)獨立學習的模式,結(jié)合實際工程案例,設(shè)計教學思路,將制圖基礎(chǔ)知識、投影原理及建筑工程圖識讀的技能融進具體的案例中。在教學伊始通過工程實際案例引發(fā)學生思考,隨后在課堂授課過程中通過引導學生完成一幅簡單建筑平面圖的繪制,掌握基本的繪圖知識;通過完成相應立面圖及剖面圖的繪制,掌握利用投影原理繪制三視圖的基本技能,在此過程中逐步培養(yǎng)學生的識圖能力(見表1)。這樣的案例式教學將繪圖所需基本技能通過項目任務(wù)的逐步完成而逐步掌握,能夠激發(fā)學生思考,培養(yǎng)學生的學習積極性以及自主學習的能力。
2.2.2? 課中對教學方法進行多元改革
1)利用多媒體進行課堂教學。通過制作PPT課件,在課堂上動態(tài)演示繪圖過程,有利于學生快速掌握繪圖的步驟及方法,大大提高課堂效率。如在學習投影法原理時,關(guān)于平行投影的形成過程及結(jié)果,虛擬投射線,可以在PPT課件中快速展示;而板書教學則需要在黑板上利用教具一條條畫出虛擬的投射線,費時費力。
通過案例問題的啟發(fā),引導學生深入思考,從而進行知識點的歸納總結(jié)。如在理解記憶直線的空間位置時,關(guān)于直線在三面投影上的特性理解,可以利用案例問題引導學生通過一些朗朗上口的口訣來加深理解及記憶,當學生沒有辦法去判斷案例中的相關(guān)問題“一條直線到底是垂直于某一個平面還是平行于某一個平面”時,通過“一點兩直線,定是垂直線”的口訣記憶投影面垂直線的特性,啟發(fā)學生運用口訣區(qū)分投影面的垂直線與投影面的平行線,并在具體的實例中靈活應用。
2)利用實物進行課堂教學。為幫助學生形成空間思維,可以借助實物進行授課。例如:借助教室的黑板墻面、學生桌椅所在的地面及學生右手邊的墻面,演示三面投影體系的建立(見圖2),幫助學生想象三面投影體系展開的畫面;通過想象地面、右墻面的90°旋轉(zhuǎn),判斷在三面投影圖中物體的前后、左右、上下方位。除此以外,教室內(nèi)部的門窗、梁、柱等實物也可以作為教具,幫助學生理解建筑中不同構(gòu)件的特點及作用[2]。還可以借助一些立體模型,特別是類似于積木的可拆卸模型,通過拆卸觀察模型內(nèi)部構(gòu)造,逐步建立空間想象力。
實物教學法不應局限于教師提供模型,也可以鼓勵學生利用手邊可用的材料(如紙張、小木棒等)進行模型的構(gòu)建和拼搭,在構(gòu)建模型的過程中培養(yǎng)學生的學習興趣、動手能力以及邏輯思維,加深對所學專業(yè)知識構(gòu)成的理解。實物模型的構(gòu)建對于教師及學生的動手能力有一定要求,在課堂上短時間內(nèi)難以完全實現(xiàn)。
3)利用三維動畫進行課堂教學。隨著電子信息技術(shù)、仿真技術(shù)的發(fā)展,在課堂中引進三維動畫進行教學,有利于學生空間形象思維能力的培養(yǎng)。在PPT課件中,增加3D立體模型,通過電子模型的構(gòu)建,彌補實物模型構(gòu)建材料以及構(gòu)建形式的缺陷。與簡單的平面圖紙相比較,三維立體模型更容易引起學生的興趣。如在引導學生根據(jù)某一構(gòu)件的兩面投影圖去繪制某一個斷面圖時,借助三維立體動畫,可以讓學生直觀地看到構(gòu)件的各個面,從而想象出斷面形狀,繪制出相應斷面圖。在三維動畫的演示過程中,可以全景展示模型的各個角度,也可以局部放大展示某一個節(jié)點,在這個過程中留一些時間給學生思考。通過將抽象的知識點具體化、直觀化,激發(fā)學生對三維空間知識點的興趣,調(diào)動學習的積極性。
4)利用網(wǎng)絡(luò)平臺進行課堂互動。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+教育”成為高職教育創(chuàng)新改革的又一重要方向。眾多網(wǎng)絡(luò)平臺的出現(xiàn),為課程教學提供了更多的選擇。例如:教師可以利用超星學習通平臺的選人、搶答功能,調(diào)動學生回答問題的積極性;借助超星學習通平臺布置分組任務(wù)、展開主題討論,培養(yǎng)學生的團隊合作精神;利用超星學習通平臺布置隨堂練習,實時檢驗學生的學習效果。課堂教學的45分鐘,如果完全是教師講授課程內(nèi)容,則學生處于被動地位,不利于調(diào)動學習積極性;如果利用在線平臺開展多樣化的師生互
動,則可以活躍課堂氣氛,調(diào)動學生學習積極性。
5)有效開展實踐教學,提高學生實操能力。土木工程制圖與識圖是一門實操性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課,在課堂教學中應當增加實踐環(huán)節(jié),通過案例培養(yǎng)學生的繪圖及識圖能力[3]。如在教學點、線、面的正投影環(huán)節(jié),要讓學生掌握空間元素的三面投影畫法,就應當在教學中增加適當?shù)木毩暛h(huán)節(jié),讓學生在根據(jù)兩個面的投影繪制第三面投影圖的過程中,更好地掌握投影法的基本原理。為了讓學生能更好地讀懂建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖,應當在教學環(huán)節(jié)增加參觀環(huán)節(jié),可以利用校內(nèi)的教學樓讓學生深入了解建筑的平面、立面、剖面以及樓梯結(jié)構(gòu)等部位,提高對工程圖的識讀能力,進而學會簡單繪制工程圖樣。還可以在布置課后任務(wù)時讓學生自行尋找熟悉的素材完成三視圖的繪制,如自行丈量自己的宿舍、家里的房間、熟悉的教學樓等,并以此為基礎(chǔ),進行工程圖紙的繪制。
2.2.3? 課后通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)學習的可持續(xù)性
土木工程制圖與識圖課程內(nèi)容豐富,重點、難點較多,僅僅依靠課堂學習,很難取得良好效果,而網(wǎng)絡(luò)平臺可彌補課堂教學的不足。教師可以利用QQ建立課程群,在課后為學生實時答疑,做到有針對性地解決學習中的疑難雜癥;也可在超星學習通平臺建立課程,共享學習資源,讓學生課后完成自主學習。借助學習通平臺,學生可以利用碎片化時間鞏固課堂知識,學習時間比較自由;對于課堂上沒有聽懂的知識點,可以利用教師上傳至平臺的教學視頻反復學習,節(jié)約教師重復答疑的時間。教師也可以在平臺上發(fā)布課后練習,在學生提交后及時進行批改并發(fā)現(xiàn)問題,在后續(xù)課堂講授中有針對性地進行知識的復習加強。
學習通網(wǎng)絡(luò)平臺不僅可以用作復習,還可以讓學生提前預習將要學習的知識點,通過預先學習課件,發(fā)現(xiàn)學習的重點與難點,在課堂上有針對性地認真聽講。
通過線上與線下相結(jié)合的方式,借助網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)課前預習、課中互動、課后復習鞏固,并通過平臺實時答疑,實現(xiàn)學習的可持續(xù)性,拓展學生的學習時空。
2.3? 靈活運用課程考核方式
多元化的綜合考核方式不局限于卷面考核,通過線上線下相結(jié)合的方式,較全面地對學生的學習過程及學習成果進行考核,真實地反映學生對知識的理解及掌握程度。教師可以借助學習通平臺統(tǒng)計學生的學習情況,如學習教學視頻時長、學習課程章節(jié)百分比等。通過在平臺中合理設(shè)置各學習部分的權(quán)重,結(jié)合學生的平臺學習積分、課堂參與互動環(huán)節(jié)積分等,綜合評價學生的學習過程。
另外,課堂布置的繪圖任務(wù)也作為綜合評價的一部分,考核學生對于知識的掌握速度以及程度。增加平時成績的考核比重,弱化期末考試的比重,綜合考量學習的過程與結(jié)果,這樣的考核方式雖然增加了教師考核的工作量,但是與傳統(tǒng)考試相比,能夠更有效地評價學生的學習效果。
3? 結(jié)束語
線上平臺與線下課堂學習相結(jié)合,增強了學生課前的預習主動性、課中的互動積極性以及課后的學習主動性。多媒體教學與實物教學相結(jié)合,可以多角度多方位地開發(fā)學生的空間想象力。啟發(fā)式教學與實踐教學相結(jié)合,給學生自主思考以及自主動手的空間。同時采用更合理的考核方式,有助于調(diào)動學生的自主學習積極性。這是對高職土木工程制圖與識圖課程進行教學改革后達到的成效。筆者發(fā)現(xiàn)教學改革過程中仍然有一些問題尚待解決,例如:實物模型制作困難;多媒體課件中的三維動畫資源有限,尚待開發(fā)尋找更多更好的資源。
筆者通過教學實踐發(fā)現(xiàn):以項目為導向,搜集合適的工程案例,自編更有針對性的教材,更有利于課程教學的改進。在后續(xù)該門課程的教學中將進一步改進教學方法,嘗試構(gòu)建更有針對性的教學模式,提升教學質(zhì)量。
4? 參考文獻
[1] 李娜,商慶清.土木工程制圖課程體系多元化綜合教學改革與實踐[J].教育教學論壇,2019(10):90-92.
[2] 曾鳳華.土木工程制圖課程教學改革探討[J].江西建材,2020(2):95,97.
[3] 梁佳慧.提高《建筑制圖與識圖》教學效果研究[J].新教育時代電子雜志(教師版),2017(35):219.