土木工程制图课程教学模式与优化论文

土木工程制图课程教学模式与优化论文

　　[摘要]结合中原工学院土木工程专业培养计划和“土木工程制图”课程的教学大纲，针对该课程在教学中存在的主要问题，提出具体的改革措施和优化方案：根据学校实际情况合理安排并优化教学内容，加强实践教学，改革考核方式。教师在提高自身工程素质和知识结构的同时，应致力于教学改革和优化，提高教学质量，最终更好地服务于学生。

　　[关键词]土木工程制图；教学质量；实践教学；教学改革；优化

　　随着我国城市化进程的加快，对工程技术人员的需求越来越多，促进了高校土木工程专业的发展。“土木工程制图”课是大学本科第一学年第一学期的专业基础必修课，主要培养学生的空间想象能力和对三维图形的直观印象，要求学生掌握投影法的基本理论，掌握点、线、面的投影特点，并学以致用，解决工程图样的相关问题，能够做出三维图形和复杂建筑形体的各面投影。该课程是一门既有理论性又有很强实践性的工科基础课程。其教学改革的重点是，期望学生通过对本门课程的学习，拓展空间想像力，提高识读和绘制工程图纸的能力，并能够在有限的学时内，熟练掌握土木工程制图的相关知识和技能。

　　一、课程特点及要求

　　“土木工程制图”课程专业性较强，涉及大量的制图知识和专业理论，对于刚进入大学校门的学生来讲，其高中阶段的二位几何图形认知能力和相关专业基础知识尚不足以对制图课程有较深的认识，加之本课程知识点较多、难度较大，很难掌握扎实。而且该课程总学时较少，需要学生充分利用课堂时间的同时，还要利用较多的课下时间来复习理解相关内容。本门课程亦具有较强的实践性。部分教学内容较为适合学生自学，很多概念和知识点纯粹是文字叙述，一看即懂，无需过多讲解。但同时知识点比较琐碎，而且相关知识和实际工程结合比较紧密。这些特点决定了本课程的趣味性较差，学生对该门课程的学习积极性较低。这将直接影响该课程的讲解难度。本门课程的重点和难点基本上是相辅相成的。主要内容有：两垂直直线的投影特点、直线和平面的垂直特点及其判别、两个工程实体的相贯、同坡屋顶的绘制等。除了这些难点之外，还有一个比较重要但不难的知识点，即工程图样和施工图纸的绘制及阅读。本课程的教学目标是使学生掌握投影法的基本理论，并运用其解决相关问题，培养学生的空间想象能力，使其具备一定的工程图样和施工图的绘制和阅读能力，为后期专业课程的学习打下基础。该课程要求学生独立、认真地完成课后作业，争取做到多读、多想、多做题、多交流，最终实现对课程的熟练掌握。保证“土木工程制图”课程的教学质量，对提高土木工程学科的整体教学水平、培养高素质人才和高级应用型人才具有重要意义。

　　二、本门课程教学中存在的问题分析

　　1.教学学时的压缩与教学内容存在一定的矛盾

　　我校按照教育部的要求，在修订培养方案的过程中压缩了各专业总学时，而“土木工程制图”课程的学时也不可避免的被适当压缩，从原来的90个学时压缩到现在的60个学时。而本课程的教学内容较多，其中重点和难点亦较多，这就使该课程的学时分配困难，教学时间投入有限，很难将先进的教育教学技术手段和教学理念应用到有限的学时中。部分知识点在课堂中无法充分讲解，这在一定程度上影响了教学水平的发挥和学生综合素质的提高。

　　2.教材选取不甚合理

　　教材的内容应与专业方向和培养目标相适应。中原工学院土木工程专业的培养目标是使学生掌握土木工程学科的基本原理和基本知识，获得工程师的基本技能，培养具有较强的工程实践能力和一定创新能力的高级应用型人才。这也就决定了我校偏向实践应用，注重培养学生实践能力的教育模式。因此，在教材选择上，应该选用实践性内容较多的教材。

　　3.教学内容灵活性不足

　　由于学校要求严格按照教学大纲、教材内容和课时安排进行授课，教师在授课过程中自由发挥的空间较小。这种传统的授课模式虽然有利于学生对知识的认知和掌握，但部分知识点在实际工程中的使用效率并不高，而且教师的一些学习和教学心得也无法有效传授给学生。

　　4.教学方法和教学手段较为落后

　　近年来，由于培养方案和教学大纲的更改，“土木工程制图”课程的教学课时逐渐减少，为完成全部知识点的讲解，教师在课堂上需要严格按照计划进行教学，仅仅是完成了“讲”，至于学生是否理解，则无从判断。这种教学方式不利于学生兴趣的激发和人才培养，部分新知识也未体现在教学过程中。

　　5.理论知识和实践结合不够紧密

　　由于学时限制，在课堂上无法进行较多的习题讲解，以致于学生较难通过平面图形实现对空间立体图形的认识；同时，课上对实际工程图纸进行讲解的步骤也受到限制，学生即便掌握了“土木工程制图”的基本理论知识，也无法将其与实际工程的应用充分结合起来。这些都是理论知识和实践结合不够紧密的表现。

　　6.部分知识的实际应用效果较差

　　如何由原来的知识体系和认知能力转到对制图课程的认识中，对于刚步入大学的新生来说，还是相当困难的。学生需要通过逐步的练习加强对投影关系的认识和三维空间感知能力的培养。针对在实际工程中应用较少的知识点，学生应有所侧重地学习。比如说标高投影和透视投影等。有关钢筋混凝土结构和钢结构施工图的识读，多是针对传统图纸的讲解，缺少对现在常用的平法识图的讲解，学生毕业后到工作单位，拿到钢筋混凝土结构的施工图，依旧较难读懂。也就是说，学生在校所学知识无法应用到实际工程中，而实际工程中所需要的知识在课堂上又没有进行详细的讲解，造成部分知识点的实际应用效果大打折扣。

　　7.考核方式不足以体现学生的掌握程度

　　现行的考核方式较为传统，依旧是以期末的闭卷考试作为学习效果的唯一评判标准。这种考核方式较为片面，且把学生限定在了一张试卷中，造成了部分学生以考试为目的，以高分为目的，认为获得的分数越高，知识掌握得越好。这种片面的考试方法，较难真实考查学生知识的掌握程度。

　　三、教学改革的措施

　　1.合理安排并优化教学内容

　　针对教学课时减少、教学内容不够灵活等问题，我们应该合理安排教学内容，适当删减部分不重要的内容，并对其进行合理优化，使学生在有限的课时内尽可能地掌握更多实用的知识点，并培养其将理论知识应用于实际工程的能力。根据本专业培养大纲和培养目标的要求，有针对性地确定授课内容。我校的定位为培养高级应用型人才，那么在确定授课内容时，应侧重于应用型知识的讲解，对于理论性较强的知识可适当简化。比如辅助投影部分，可以仅对换面法进行适当讲解，对有一定难度的旋转法可由学生根据爱好自学；同时应多讲授一些组合体的三视图，有助于学生空间感的培养；针对土木工程专业的学生，有关建筑效果图和阴影投影等部分的内容可适当简化，由学生自学。针对教学内容和实际工作需求脱节的问题，也应制定相应的解决方法。可对实际工程中的设计图纸进行详细讲解，让学生在走上工作岗位后能够正确识图、绘图。近些年，计算机技术已经普及，AutoCAD也已经广泛应用，在课堂上应增加相关内容，加强学生对制图软件的基本认识。此外，应给学生提供操作制图软件的机会，加强其对三维图形的认识。

　　2.加强实践教学

　　实践教学环节是土木工程专业教学中非常重要的环节，是培养学生动手能力、运用知识能力、创新能力的关键一环。做好实践教学，有助于提升学生的综合技术能力。“土木工程制图”课程具有很强的理论性和实践性，如果单纯地强调理论知识的讲解，很难达到学校所要求的高级应用型人才的培养目标。我校学生毕业后多从事与工程相关的工作，如施工、设计、监理等，这些工作岗位均要求经过一定的专业训练，具备快速识读图纸的能力和熟练的绘图能力。这些能力可以通过实践教学、现场实习得到锻炼和加强。针对我校土木工程专业学生的具体情况，应采用如下措施加强实践环节的教学：

　　（1）教学过程中，由于图纸不完整，学生无法从宏观角度对某项工程有全面的认识，所以学院或老师应和设计单位加强联系，将难度适中的实际工程案例的设计图纸应用于课堂中，向学生做详细的讲解。这不仅有助于提高学生的学习兴趣，也有助于学生将所学知识和实际工程相互验证。

　　（2）选取更多的实际工程图纸，让学生分组识图并讨论。在此期间，师生应加强互动，通过多种方式进行交流，发现问题及时解决，使学生有更多的独立思考空间，最终读懂施工图。

　　（3）开展室外教学。围绕某教学楼或某校内工程，向学生现场讲解如何对实际工程进行投影，绘制平面图、立面图和剖面图，将理论知识应用于实际工程中。

　　（4）加强锻炼学生的制图能力。给学生布置一些经典的、涵盖知识点比较广的制图作业，让学生在绘图过程中主动发现问题并解决问题。在此过程中，老师一定要细致批改学生的作业，指出图纸中的不足和错误之处，为学生今后绘图质量的提高奠定基础。通过这些实践教学的培养，我校学生的绘图、识图能力将得到较大的提升，为走上工作岗位后能够更快地进入角色打下坚实基础。

　　3.改进考核方式

　　考核方式是教学方法的延伸，合适的考核方法有利于促进学生自主学习，提升学生的学习兴趣。传统的考核方式无法真正的考查学生对相关知识的掌握程度。因此，需要创新考核模式，在对理论知识进行考查的同时，加强对学生动手能力、识图能力、绘图能力的考查。针对“土木工程制图”课程的考核，应该采取更灵活的方法：

　　（1）注重学生平时成绩的考核，将平时绘图质量作为考核学生成绩的重要指标，学生作业应追求质，淡化量，在保证质的情况下可以少绘图。学生应按时交作业，老师也应该及时批改作业，将学生所绘图纸上的错误及时反馈给学生。

　　（2）注重课堂表现及课后答疑。课堂积极性反映学生对本门课程的态度，课后答疑考核学生是否善于思考及发现问题。

　　（3）老师应结合实际工程制定相应的指导书，将学生分成若干个小组，每个小组完成一整套图纸。在绘图过程中，要求学生从设计者的角度，充分理解整套图纸要表达的内容，考虑各部分之间的内在联系，以此考核学生的绘图能力。该部分成绩应进行适当比例的提高。

　　（4）考核学生的手绘能力及计算机绘图的能力。

　　（5）适当淡化理论考试，降低期末闭卷考试的分值比例，让学生更注重平时的积累，注重综合素养的形成。作为一门实践性较强的课程，“土木工程制图”课程的最终成绩应将考试成绩、平时成绩、综合能力、实践动手能力、绘图能力按照一定的比例进行计算，这样有利于提高学生的学习积极性，改变学生为应付期末考试而学习的状况，促使学生更加注重平时的知识积累，注重综合素质的培养。

　　结语

　　土木工程制图是工程技术界的“共同语言”，随着科学技术水平发展，现代工程图学也必将引入更多的新知识，教学内容和方法需要不断更新，考核方式也要与时俱进地不断优化。我们作为教育工作者，要及时更新教育观念，提高工程素质和知识结构，不断致力于教学改革，提高教学质量，更好地为学生服务，培养出高质量的毕业生。

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