姚 爽 趙 亮

長江師范學(xué)院土木建筑工程學(xué)院（408100）

1 背景

《畫法幾何與土木工程制圖》課程是土木工程類如建筑學(xué)、土木工程、城市規(guī)劃、給排水工程專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。 它貫穿于土木工程建設(shè)的整個過程中，是專業(yè)技術(shù)人員必須掌握的一門重要課程。其目的就是培養(yǎng)學(xué)生對于三維形體及其相關(guān)位置的空間邏輯思維能力及看圖和繪圖能力，并通過實訓(xùn)課程培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，為后續(xù)的“房屋建筑學(xué)”、“CAD 繪圖”等課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

《畫法幾何與土木工程制圖》課程共安排了56個學(xué)時， 其中42 個學(xué)時為課堂教學(xué)、14 個學(xué)時為試驗。 課堂教學(xué)主要以書本和PPT 為主，教授學(xué)生關(guān)于三面投影、剖面圖、建筑工程圖、結(jié)構(gòu)工程圖的基本知識；試驗主要是繪制實際生活中的簡單的三維立體，作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充和拓展，幫助同學(xué)們更好地理解立體、組合體的投影規(guī)律。

由于近幾年“新工科”的大力推廣，對傳統(tǒng)的工科專業(yè)也產(chǎn)生了極大的沖擊。在此背景下，《畫法幾何與土木工程制圖》 作為建筑工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課，也有著迫切的改革需求。文章結(jié)合行業(yè)對于“新工科” 的要求及土木類專業(yè)自身的發(fā)展趨勢和特點，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)實訓(xùn)等方面出發(fā)，提出課程教學(xué)改革的新思路和新方向。

2 課程簡介

《畫法幾何與土木工程制圖》作為土木工程類專業(yè)的基礎(chǔ)課之一， 主要講授了三面投影體系、平面立體、剖面圖、斷面圖及建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)工程圖等方面的基礎(chǔ)入門知識。 根據(jù)以往的教學(xué)大綱，可以將本課程分為三大部分。第一部分包括制圖基本技能、投影基礎(chǔ)知識、投影變換。這部分的教學(xué)重點及難點是培養(yǎng)學(xué)生理解三面投影體系；要求學(xué)生熟練掌握直線及平面的投影特性、直線與平面、平面與平面的相對位置的投影特點和制圖方法， 了解投影變換的相關(guān)內(nèi)容[2]。第二部分包括基本立體、組合體、軸側(cè)投影、形體的表達(dá)方法。這部分的教學(xué)重點在于基本立體及形體的表達(dá)方法； 要求學(xué)生熟練掌握平面立體表面的點、線的制圖方法，掌握剖面圖及斷面圖的形成，了解軸側(cè)投影的繪制方法、組合體的識圖和制圖方法。 第三部分包括標(biāo)高投影、建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、設(shè)備施工圖。這部分的教學(xué)重點是讓學(xué)生掌握建筑平立剖面圖、結(jié)構(gòu)構(gòu)件圖、基礎(chǔ)圖以及水暖電專業(yè)施工圖的圖示方法。

從第一部分到第三部分，可以說是個循序漸進(jìn)的過程，第一部分是本課程的重點及難點，尤其是點線面的投影方法，直線、平面的投影關(guān)系。 熟練掌握投影關(guān)系是學(xué)習(xí)后續(xù)章節(jié)的基礎(chǔ)。 有了對點、線、面投影規(guī)律的基本認(rèn)知，才能較好地理解基本立體以及形體的表達(dá)方法；知道了平面上的點、線的投影規(guī)律，才能做出帶有曲面的三維立體的投影；有了對基本立體及形體平面、斷面、剖面圖的認(rèn)識，才能輕松地學(xué)習(xí)和掌握與建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備施工圖相關(guān)課程知識。

3 現(xiàn)狀教學(xué)形式及主要存在的問題

《畫法幾何與土木工程制圖》作為土木工程類專業(yè)每個學(xué)生必須學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有學(xué)分高、課程難的特點。 課程中有關(guān)三維物體投影的理論教學(xué)抽象、枯燥、對學(xué)生的空間想象能力和邏輯思維能力要求極高；對于僅有高中立體幾何知識的大一新生而言，是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。大一新生對新的學(xué)習(xí)環(huán)境、新的學(xué)習(xí)方法尚未適應(yīng)，在專業(yè)形體方面也沒有知識積累，所以會感到本課程的學(xué)習(xí)難度很大，尤其是難以理解畫法幾何中與點線面投影相關(guān)的一些難點，這對教師來說也是一個挑戰(zhàn)。如果這個章節(jié)的教學(xué)效果不理想，在后面的教學(xué)中就會出現(xiàn)“一步差，步步差”的現(xiàn)象。所以，培養(yǎng)大一新生基本的空間想象力和空間邏輯思維能力， 為課程教學(xué)打好基礎(chǔ)，是這門課程的教學(xué)改革方向。

可以從教學(xué)方式改革著手，調(diào)整教學(xué)方法和策略，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，讓學(xué)生參與到講授和問答環(huán)節(jié)中， 將學(xué)到的知識迅速轉(zhuǎn)化為實踐。 本課程知識呈遞進(jìn)關(guān)系，如果學(xué)生沒有充分理解和掌握點線面的投影規(guī)律及關(guān)系，就很難學(xué)好基本立體的投影、剖面和斷面圖等知識，甚至讀圖都會非常困難，所以怎樣提高“點線面”部分的教學(xué)質(zhì)量，是需要重點考慮的問題。

4 教學(xué)內(nèi)容改革策略

《畫法幾何與土木工程制圖》的教學(xué)目標(biāo)是通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握閱讀和繪制工程圖紙的理論和方法，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和繪制工程圖紙的技能，為后續(xù)其他課程的學(xué)習(xí)、專業(yè)技能的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)[3]。

如今，BIM、CAD 等制圖軟件已得到廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)手工制圖已完全退出舞臺。 教學(xué)過程中，可以相對弱化手工繪圖部分，如第六章“組合體”中組合體試圖的畫法、第八章“形體”中圖樣表達(dá)方法的畫法舉例；重點加強(qiáng)相對應(yīng)的讀圖部分，如第六章“組合體”中組合體試圖的讀圖、第八章“形體”中圖樣表達(dá)方法的畫法舉例。 由于新版BIM、CAD 軟件中已經(jīng)可以將平面圖轉(zhuǎn)為軸側(cè)投影圖，故第7 章“軸側(cè)投影”中針對軸側(cè)投影的手工繪制方法也可轉(zhuǎn)變?yōu)榱私鈨?nèi)容。

對于第三章“投影轉(zhuǎn)換”及第四章“曲線曲面的投影”也可以由掌握內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)槭煜?nèi)容。 因為在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，僅僅是第二章的點線面及點線面的關(guān)系，學(xué)生學(xué)到后期就已經(jīng)有些疲乏，第三章和第四章在整體難度上會更大一些，故這兩章內(nèi)容可轉(zhuǎn)為熟悉內(nèi)容， 讓學(xué)生在上課過程中有一定的緩沖，為第五章的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

5 教學(xué)方法改革策略

2019 年6 月頒布的《中共中央、國務(wù)院關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》要求 “強(qiáng)化課堂主陣地作用， 切實提高課堂教學(xué)質(zhì)量”。 可以將這條意見應(yīng)用于《畫法幾何與土木工程制圖》課程的教學(xué)中。

5.1 優(yōu)化教學(xué)方式

教師在課前要指導(dǎo)學(xué)生做好預(yù)習(xí)，尤其是第二章的點線面部分，要讓同學(xué)們提前看書。 上課時要講清重點難點，引導(dǎo)學(xué)生主動思考；下課前要留出5 min 時間， 為學(xué)生勾畫出下節(jié)課的重點段落和重點內(nèi)容，讓同學(xué)們有針對性地預(yù)習(xí)定義、定理及例題?？梢远嘧龅谰摺?道具要做得直觀、顏色鮮艷，一方面可以吸引學(xué)生的注意力， 一方面可以方便學(xué)生理解。 在第二章的教學(xué)過程中，每節(jié)課的前5 min 用于為同學(xué)們總結(jié)上節(jié)課的重點內(nèi)容，讓學(xué)生們盡快進(jìn)入上課的狀態(tài)；已經(jīng)進(jìn)入狀態(tài)的學(xué)生可以復(fù)習(xí)上節(jié)課的知識點，這樣有助于課堂教學(xué)。

5.2 加強(qiáng)教學(xué)管理

乘著“新工科”這艘快船，順應(yīng)新形勢，制訂新計劃，優(yōu)化教學(xué)各個環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)，加強(qiáng)課程日常監(jiān)督。 教師要提前10 min 到達(dá)教室，學(xué)生要簽到。 在比較枯燥的定義部分的教學(xué)中，可以隨機(jī)抽點學(xué)生給大家讀定義，既可以活躍課堂氣氛，又可以加深同學(xué)們對定義的理解。

5.3 加強(qiáng)作業(yè)輔導(dǎo)

課堂練習(xí)與課后作業(yè)相結(jié)合，及時鞏固學(xué)到的知識。 教師要根據(jù)課堂練習(xí)及課后作業(yè)的情況對學(xué)生進(jìn)行差異化輔導(dǎo)；探索彈性作業(yè)和發(fā)散思維型作業(yè)，不斷提高作業(yè)設(shè)計質(zhì)量。 建立學(xué)生幫扶制度，杜絕“一人寫，眾人抄”的現(xiàn)象，為學(xué)有余力的學(xué)生拓展學(xué)習(xí)空間。 讓同學(xué)上臺參與講解，更深刻地掌握知識點。 教師還可以對學(xué)生進(jìn)行差異化教學(xué)和個別化指導(dǎo)，也可以組織同學(xué)們開展課堂討論活動。

5.4 積極應(yīng)用新技術(shù)

推進(jìn)“雨課堂”及“學(xué)習(xí)通”教學(xué)軟件的應(yīng)用，建立《畫法幾何與土木工程制圖》課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。此類軟件平臺具有簽到和隨機(jī)點名功能，有助于教學(xué)管理；學(xué)生還可以隨時發(fā)布彈幕、匿名提問，極大地增強(qiáng)了課堂教學(xué)的互動性、趣味性，有助于活躍課堂氣氛，消除學(xué)生對本課程枯燥、難懂的印象。 同時，教學(xué)軟件的匿名功能也很好地解決了學(xué)生“想問又不敢舉手”的問題。