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土木工程制圖課程教學模式與優(yōu)化論文
[摘要]結(jié)合中原工學院土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃和“土木工程制圖”課程的教學大綱，針對該課程在教學中存在的主要問題，提出具體的改革措施和優(yōu)化方案：根據(jù)學校實際情況合理安排并優(yōu)化教學內(nèi)容，加強實踐教學，改革考核方式。教師在提高自身工程素質(zhì)和知識結(jié)構(gòu)的同時，應(yīng)致力于教學改革和優(yōu)化，提高教學質(zhì)量，最終更好地服務(wù)于學生。
[關(guān)鍵詞]土木工程制圖；教學質(zhì)量；實踐教學；教學改革；優(yōu)化
隨著我國城市化進程的加快，對工程技術(shù)人員的需求越來越多，促進了高校土木工程專業(yè)的發(fā)展。“土木工程制圖”課是大學本科第一學年第一學期的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要培養(yǎng)學生的空間想象能力和對三維圖形的直觀印象，要求學生掌握投影法的基本理論，掌握點、線、面的投影特點，并學以致用，解決工程圖樣的相關(guān)問題，能夠做出三維圖形和復(fù)雜建筑形體的各面投影。該課程是一門既有理論性又有很強實踐性的工科基礎(chǔ)課程。其教學改革的重點是，期望學生通過對本門課程的學習，拓展空間想像力，提高識讀和繪制工程圖紙的能力，并能夠在有限的學時內(nèi)，熟練掌握土木工程制圖的相關(guān)知識和技能。
一、課程特點及要求
“土木工程制圖”課程專業(yè)性較強，涉及大量的制圖知識和專業(yè)理論，對于剛進入大學校門的學生來講，其高中階段的二位幾何圖形認知能力和相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識尚不足以對制圖課程有較深的認識，加之本課程知識點較多、難度較大，很難掌握扎實。而且該課程總學時較少，需要學生充分利用課堂時間的同時，還要利用較多的課下時間來復(fù)習理解相關(guān)內(nèi)容。本門課程亦具有較強的實踐性。部分教學內(nèi)容較為適合學生自學，很多概念和知識點純粹是文字敘述，一看即懂，無需過多講解。但同時知識點比較瑣碎，而且相關(guān)知識和實際工程結(jié)合比較緊密。這些特點決定了本課程的趣味性較差，學生對該門課程的學習積極性較低。這將直接影響該課程的講解難度。本門課程的重點和難點基本上是相輔相成的。主要內(nèi)容有：兩垂直直線的投影特點、直線和平面的垂直特點及其判別、兩個工程實體的相貫、同坡屋頂?shù)睦L制等。除了這些難點之外，還有一個比較重要但不難的知識點，即工程圖樣和施工圖紙的繪制及閱讀。本課程的教學目標是使學生掌握投影法的基本理論，并運用其解決相關(guān)問題，培養(yǎng)學生的空間想象能力，使其具備一定的工程圖樣和施工圖的繪制和閱讀能力，為后期專業(yè)課程的學習打下基礎(chǔ)。該課程要求學生獨立、認真地完成課后作業(yè)，爭取做到多讀、多想、多做題、多交流，最終實現(xiàn)對課程的熟練掌握。保證“土木工程制圖”課程的教學質(zhì)量，對提高土木工程學科的整體教學水平、培養(yǎng)高素質(zhì)人才和高級應(yīng)用型人才具有重要意義。
二、本門課程教學中存在的問題分析
1.教學學時的壓縮與教學內(nèi)容存在一定的矛盾
我校按照教育部的要求，在修訂培養(yǎng)方案的過程中壓縮了各專業(yè)總學時，而“土木工程制圖”課程的學時也不可避免的被適當壓縮，從原來的90個學時壓縮到現(xiàn)在的60個學時。而本課程的教學內(nèi)容較多，其中重點和難點亦較多，這就使該課程的學時分配困難，教學時間投入有限，很難將先進的教育教學技術(shù)手段和教學理念應(yīng)用到有限的學時中。部分知識點在課堂中無法充分講解，這在一定程度上影響了教學水平的發(fā)揮和學生綜合素質(zhì)的提高。
2.教材選取不甚合理
教材的內(nèi)容應(yīng)與專業(yè)方向和培養(yǎng)目標相適應(yīng)。中原工學院土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是使學生掌握土木工程學科的基本原理和基本知識，獲得工程師的基本技能，培養(yǎng)具有較強的工程實踐能力和一定創(chuàng)新能力的高級應(yīng)用型人才。這也就決定了我校偏向?qū)嵺`應(yīng)用，注重培養(yǎng)學生實踐能力的教育模式。因此，在教材選擇上，應(yīng)該選用實踐性內(nèi)容較多的教材。
3.教學內(nèi)容靈活性不足
由于學校要求嚴格按照教學大綱、教材內(nèi)容和課時安排進行授課，教師在授課過程中自由發(fā)揮的空間較小。這種傳統(tǒng)的授課模式雖然有利于學生對知識的認知和掌握，但部分知識點在實際工程中的使用效率并不高，而且教師的一些學習和教學心得也無法有效傳授給學生。
4.教學方法和教學手段較為落后
近年來，由于培養(yǎng)方案和教學大綱的更改，“土木工程制圖”課程的教學課時逐漸減少，為完成全部知識點的講解，教師在課堂上需要嚴格按照計劃進行教學，僅僅是完成了“講”，至于學生是否理解，則無從判斷。這種教學方式不利于學生興趣的激發(fā)和人才培養(yǎng)，部分新知識也未體現(xiàn)在教學過程中。
5.理論知識和實踐結(jié)合不夠緊密
由于學時限制，在課堂上無法進行較多的習題講解，以致于學生較難通過平面圖形實現(xiàn)對空間立體圖形的認識；同時，課上對實際工程圖紙進行講解的步驟也受到限制，學生即便掌握了“土木工程制圖”的基本理論知識，也無法將其與實際工程的應(yīng)用充分結(jié)合起來。這些都是理論知識和實踐結(jié)合不夠緊密的表現(xiàn)。
6.部分知識的實際應(yīng)用效果較差
如何由原來的知識體系和認知能力轉(zhuǎn)到對制圖課程的認識中，對于剛步入大學的新生來說，還是相當困難的。學生需要通過逐步的練習加強對投影關(guān)系的認識和三維空間感知能力的培養(yǎng)。針對在實際工程中應(yīng)用較少的知識點，學生應(yīng)有所側(cè)重地學習。比如說標高投影和透視投影等。有關(guān)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)施工圖的識讀，多是針對傳統(tǒng)圖紙的講解，缺少對現(xiàn)在常用的平法識圖的講解，學生畢業(yè)后到工作單位，拿到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工圖，依舊較難讀懂。也就是說，學生在校所學知識無法應(yīng)用到實際工程中，而實際工程中所需要的知識在課堂上又沒有進行詳細的講解，造成部分知識點的實際應(yīng)用效果大打折扣。
7.考核方式不足以體現(xiàn)學生的掌握程度
現(xiàn)行的考核方式較為傳統(tǒng)，依舊是以期末的閉卷考試作為學習效果的唯一評判標準。這種考核方式較為片面，且把學生限定在了一張試卷中，造成了部分學生以考試為目的，以高分為目的，認為獲得的分數(shù)越高，知識掌握得越好。這種片面的考試方法，較難真實考查學生知識的掌握程度。
三、教學改革的措施
1.合理安排并優(yōu)化教學內(nèi)容
針對教學課時減少、教學內(nèi)容不夠靈活等問題，我們應(yīng)該合理安排教學內(nèi)容，適當刪減部分不重要的內(nèi)容，并對其進行合理優(yōu)化，使學生在有限的課時內(nèi)盡可能地掌握更多實用的知識點，并培養(yǎng)其將理論知識應(yīng)用于實際工程的能力。根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)大綱和培養(yǎng)目標的要求，有針對性地確定授課內(nèi)容。我校的定位為培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才，那么在確定授課內(nèi)容時，應(yīng)側(cè)重于應(yīng)用型知識的講解，對于理論性較強的知識可適當簡化。比如輔助投影部分，可以僅對換面法進行適當講解，對有一定難度的旋轉(zhuǎn)法可由學生根據(jù)愛好自學；同時應(yīng)多講授一些組合體的三視圖，有助于學生空間感的培養(yǎng)；針對土木工程專業(yè)的學生，有關(guān)建筑效果圖和陰影投影等部分的內(nèi)容可適當簡化，由學生自學。針對教學內(nèi)容和實際工作需求脫節(jié)的問題，也應(yīng)制定相應(yīng)的解決方法�？蓪嶋H工程中的設(shè)計圖紙進行詳細講解，讓學生在走上工作崗位后能夠正確識圖、繪圖。近些年，計算機技術(shù)已經(jīng)普及，AutoCAD也已經(jīng)廣泛應(yīng)用，在課堂上應(yīng)增加相關(guān)內(nèi)容，加強學生對制圖軟件的基本認識。此外，應(yīng)給學生提供操作制圖軟件的機會，加強其對三維圖形的認識。
2.加強實踐教學
實踐教學環(huán)節(jié)是土木工程專業(yè)教學中非常重要的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生動手能力、運用知識能力、創(chuàng)新能力的關(guān)鍵一環(huán)。做好實踐教學，有助于提升學生的綜合技術(shù)能力。“土木工程制圖”課程具有很強的理論性和實踐性，如果單純地強調(diào)理論知識的講解，很難達到學校所要求的高級應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標。我校學生畢業(yè)后多從事與工程相關(guān)的工作，如施工、設(shè)計、監(jiān)理等，這些工作崗位均要求經(jīng)過一定的專業(yè)訓練，具備快速識讀圖紙的能力和熟練的繪圖能力。這些能力可以通過實踐教學、現(xiàn)場實習得到鍛煉和加強。針對我校土木工程專業(yè)學生的具體情況，應(yīng)采用如下措施加強實踐環(huán)節(jié)的教學：
（1）教學過程中，由于圖紙不完整，學生無法從宏觀角度對某項工程有全面的認識，所以學院或老師應(yīng)和設(shè)計單位加強聯(lián)系，將難度適中的實際工程案例的設(shè)計圖紙應(yīng)用于課堂中，向?qū)W生做詳細的講解。這不僅有助于提高學生的學習興趣，也有助于學生將所學知識和實際工程相互驗證。
（2）選取更多的實際工程圖紙，讓學生分組識圖并討論。在此期間，師生應(yīng)加強互動，通過多種方式進行交流，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，使學生有更多的獨立思考空間，最終讀懂施工圖。
�。�3）開展室外教學。圍繞某教學樓或某校內(nèi)工程，向?qū)W生現(xiàn)場講解如何對實際工程進行投影，繪制平面圖、立面圖和剖面圖，將理論知識應(yīng)用于實際工程中。
�。�4）加強鍛煉學生的制圖能力。給學生布置一些經(jīng)典的、涵蓋知識點比較廣的制圖作業(yè)，讓學生在繪圖過程中主動發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。在此過程中，老師一定要細致批改學生的作業(yè)，指出圖紙中的不足和錯誤之處，為學生今后繪圖質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ)。通過這些實踐教學的培養(yǎng)，我校學生的繪圖、識圖能力將得到較大的提升，為走上工作崗位后能夠更快地進入角色打下堅實基礎(chǔ)。
3.改進考核方式
考核方式是教學方法的延伸，合適的考核方法有利于促進學生自主學習，提升學生的學習興趣。傳統(tǒng)的考核方式無法真正的考查學生對相關(guān)知識的掌握程度。因此，需要創(chuàng)新考核模式，在對理論知識進行考查的同時，加強對學生動手能力、識圖能力、繪圖能力的考查。針對“土木工程制圖”課程的考核，應(yīng)該采取更靈活的方法：
�。�1）注重學生平時成績的考核，將平時繪圖質(zhì)量作為考核學生成績的重要指標，學生作業(yè)應(yīng)追求質(zhì)，淡化量，在保證質(zhì)的情況下可以少繪圖。學生應(yīng)按時交作業(yè)，老師也應(yīng)該及時批改作業(yè)，將學生所繪圖紙上的錯誤及時反饋給學生。
�。�2）注重課堂表現(xiàn)及課后答疑。課堂積極性反映學生對本門課程的態(tài)度，課后答疑考核學生是否善于思考及發(fā)現(xiàn)問題。
�。�3）老師應(yīng)結(jié)合實際工程制定相應(yīng)的指導書，將學生分成若干個小組，每個小組完成一整套圖紙。在繪圖過程中，要求學生從設(shè)計者的角度，充分理解整套圖紙要表達的內(nèi)容，考慮各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系，以此考核學生的繪圖能力。該部分成績應(yīng)進行適當比例的提高。
�。�4）考核學生的手繪能力及計算機繪圖的能力。
（5）適當?shù)碚摽荚�，降低期末閉卷考試的分值比例，讓學生更注重平時的積累，注重綜合素養(yǎng)的形成。作為一門實踐性較強的課程，“土木工程制圖”課程的最終成績應(yīng)將考試成績、平時成績、綜合能力、實踐動手能力、繪圖能力按照一定的比例進行計算，這樣有利于提高學生的學習積極性，改變學生為應(yīng)付期末考試而學習的狀況，促使學生更加注重平時的知識積累，注重綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
結(jié)語
土木工程制圖是工程技術(shù)界的“共同語言”，隨著科學技術(shù)水平發(fā)展，現(xiàn)代工程圖學也必將引入更多的新知識，教學內(nèi)容和方法需要不斷更新，考核方式也要與時俱進地不斷優(yōu)化。我們作為教育工作者，要及時更新教育觀念，提高工程素質(zhì)和知識結(jié)構(gòu)，不斷致力于教學改革，提高教學質(zhì)量，更好地為學生服務(wù)，培養(yǎng)出高質(zhì)量的畢業(yè)生。
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