李娜 商慶清 姚鑫

(南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，江蘇南京 210037)

0 引言

具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)的人才培養(yǎng)是構(gòu)建21世紀(jì)高等學(xué)校人才培養(yǎng)新體系的核心［1］。土木工程制圖課程是一門理論嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程［2］。對(duì)基礎(chǔ)課的重新定位應(yīng)該從新的人才培養(yǎng)模式的高度出發(fā)，充分認(rèn)識(shí)并不斷強(qiáng)化工程制圖在人才培養(yǎng)中的重要作用，不斷深化工程制圖的內(nèi)涵，不斷拓展工程制圖的外延［3］。因此，對(duì)于剛剛步入大學(xué)校園的大一學(xué)生，土木工程制圖作為首門專業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅需要培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀土木工程圖樣的基本能力，使學(xué)生掌握手工繪圖技術(shù)和計(jì)算機(jī)繪圖技能，還肩負(fù)著激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣，培養(yǎng)專業(yè)綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的任務(wù)。

1 研究型思維模式培養(yǎng)

研究型思維是指探索及深入挖掘事物本質(zhì)及規(guī)律的思維。在教學(xué)過程中，善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，采用系統(tǒng)分析方法去解決問題，這一過程有利于對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行深入探討，強(qiáng)化研究型思維模式的塑造，為實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定科學(xué)的思維模式基礎(chǔ)。

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容中畫法幾何部分，幾何元素的多面正投影所涉及的知識(shí)點(diǎn)比較紛繁復(fù)雜，難于理解。在教學(xué)過程中，首先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程圖樣表達(dá)的復(fù)雜性，從而引入多面正投影體系解決這個(gè)問題。在多面正投影中，由點(diǎn)、線、面、體各幾何元素的內(nèi)在“進(jìn)階”關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用邏輯思考力，層層推演，以全局觀念對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，形成“知識(shí)塊”區(qū)域集合，如圖1所示。這樣在解決空間點(diǎn)、線、面、體綜合問題時(shí)，學(xué)生的思路不再是混亂零散的，而是由“知識(shí)塊”進(jìn)行索引分類，對(duì)應(yīng)到知識(shí)體系的特定位置，尋求解決問題的方法，從而提高解決問題的效率，并且有利于舉一反三，調(diào)動(dòng)相關(guān)“知識(shí)塊”進(jìn)行系統(tǒng)整合分析，尋求解決問題的新思路、新方法。因此“知識(shí)塊”的建立尤為重要，是構(gòu)建完善知識(shí)體系的基礎(chǔ)。在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行梳理，如圖2所示，在講述“平面”相關(guān)章節(jié)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)圖1所示“知識(shí)塊”結(jié)構(gòu)對(duì)平面知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納分類，建立平面知識(shí)塊體系。

圖1 幾何元素多面正投影“知識(shí)塊”

圖2 平面知識(shí)塊

2 互動(dòng)教學(xué)方法

土木工程制圖課程中的知識(shí)點(diǎn)比較多的涉及到空間形體的形象思維:如組合體投影圖的畫法與讀法、工程形體的表達(dá)方法等。對(duì)于初學(xué)者來講，單一的講授知識(shí)點(diǎn)的方式會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生距離感。因此，教學(xué)模式中需要充分運(yùn)用多媒體教學(xué)手段［4］，精心設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，密切結(jié)合專業(yè)研究熱點(diǎn)，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生對(duì)于本課程的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)，為創(chuàng)新實(shí)踐儲(chǔ)備專業(yè)能力。

2.1 培養(yǎng)課程興趣，提高專業(yè)認(rèn)同感

對(duì)于課程興趣與專業(yè)認(rèn)同感的培養(yǎng)，應(yīng)始于課程緒論講解。在課程性質(zhì)與課程任務(wù)介紹中，可以通過展示設(shè)計(jì)院實(shí)際工程圖紙與豐富的效果圖進(jìn)行對(duì)比，指出本課程的重要任務(wù)是掌握工程形體的表達(dá)方法，掌握工程界交流的語言，從而加強(qiáng)了初學(xué)者對(duì)于專業(yè)的認(rèn)識(shí)。在講解組合體與工程形體的相關(guān)章節(jié)時(shí)，可結(jié)合AutoCAD實(shí)體教學(xué)示例與Flash實(shí)體構(gòu)型動(dòng)畫以多媒體展示手段滲透到教學(xué)過程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，輔助學(xué)生理解由三維空間實(shí)體到二維投影圖的生成過程，鍛煉學(xué)生對(duì)于空間形體的形象思維能力。

2.2 設(shè)計(jì)互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)，強(qiáng)化專業(yè)能力

互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)不應(yīng)該僅僅體現(xiàn)在授課環(huán)節(jié)中的師生互動(dòng)，還應(yīng)包括學(xué)生個(gè)體、學(xué)生團(tuán)隊(duì)、教師三者之間的相互交流與溝通?；?dòng)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于信息交流平臺(tái)的搭建以及交流渠道的完善。在現(xiàn)代交流媒介技術(shù)如此發(fā)達(dá)的環(huán)境中，不應(yīng)再拘泥于課后答疑等單一形式，應(yīng)該充分利用電子郵箱、網(wǎng)站討論社區(qū)等網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，及時(shí)發(fā)布課程信息，組織專題討論等，不僅有利于教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充與更新，達(dá)到師生信息共享，而且可以使學(xué)生對(duì)于課程中的難點(diǎn)與困惑，創(chuàng)新思路與想法得到充分表達(dá)，而這種課外的全面順暢的溝通也有利于反饋于課堂教學(xué)中師生互動(dòng)的良好氛圍。

互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)可以有意識(shí)地鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)意識(shí)，強(qiáng)化專業(yè)能力。針對(duì)專題教學(xué)，布置小組任務(wù)，驅(qū)動(dòng)小組團(tuán)隊(duì)成員利用課外時(shí)間進(jìn)行集體專題學(xué)習(xí)，并完成任務(wù)研討報(bào)告;在課堂上將授課主導(dǎo)權(quán)交予各小組代表，集中展示小組研討報(bào)告。比如將組合體投影圖的相關(guān)習(xí)題任務(wù)分配給小組團(tuán)隊(duì)展開課外的集體學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)小組團(tuán)隊(duì)自由選擇任務(wù)研討報(bào)告的展示方式，并依據(jù)研討報(bào)告情況計(jì)入平時(shí)考核成績。通過這樣的教學(xué)安排，一方面，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在研討過程中表現(xiàn)都十分積極;另一方面，小組之間存在自然的競爭關(guān)系，促使各小組團(tuán)隊(duì)開動(dòng)腦筋，采用靈活多樣的研討報(bào)告展示方式:比如板書組合體的軸測圖樣，精心準(zhǔn)備演示課件，或者利用硬紙板等材料進(jìn)行模型制作等。這一過程不僅加深了學(xué)生對(duì)于專題研討成果的認(rèn)識(shí)，而且在專業(yè)能力方面也得到了鍛煉與提升。

2.3 結(jié)合教學(xué)強(qiáng)化訓(xùn)練，拓展專業(yè)素質(zhì)

在本校課程教學(xué)安排中，圍繞土木工程專業(yè)圖教學(xué)內(nèi)容采取教學(xué)強(qiáng)化訓(xùn)練周的教學(xué)形式，一般為2周～3周。為了確保強(qiáng)化訓(xùn)練周的教學(xué)效果，應(yīng)該讓學(xué)生明確專業(yè)制圖強(qiáng)化訓(xùn)練的目標(biāo)與任務(wù)不僅是要掌握土木工程專業(yè)圖紙的基本制圖規(guī)定，強(qiáng)化識(shí)圖與繪圖能力，還需要結(jié)合專業(yè)研究熱點(diǎn)拓展專業(yè)素質(zhì)。因此，土木工程專業(yè)圖強(qiáng)化訓(xùn)練周的學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)該包括:

1)結(jié)合專業(yè)背景完成專業(yè)圖紙大作業(yè);

2)運(yùn)用AutoCAD繪圖軟件基本繪圖與編輯命令完成代表性專業(yè)圖紙繪制;

3)有效利用文獻(xiàn)檢索平臺(tái)，結(jié)合專業(yè)背景，完成專業(yè)綜述性論文;

4)基于專業(yè)圖紙識(shí)圖，以小組為單位制作結(jié)構(gòu)小模型。

以上四個(gè)方面的訓(xùn)練內(nèi)容，總體上可以體現(xiàn)學(xué)生的專業(yè)背景要求并且拓展了專業(yè)素質(zhì)。通過這樣的教學(xué)強(qiáng)化訓(xùn)練安排，學(xué)生不僅對(duì)本專業(yè)有了初步認(rèn)識(shí)，并且加強(qiáng)了AutoCAD實(shí)際應(yīng)用能力，提升了文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的查閱、文獻(xiàn)資料的整理匯集能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。如圖3所示為學(xué)生基于橋梁工程圖的學(xué)習(xí)，以木材加工制作的斜拉橋模型。

3 教學(xué)相長促進(jìn)實(shí)踐創(chuàng)新

從科研與教學(xué)的關(guān)系來看，只有教師站在學(xué)科前沿，具有較多的理論成果、較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并將其滲透到教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生不斷探索創(chuàng)新，才能培養(yǎng)出優(yōu)秀人才［5］。對(duì)教師來說，從單純教學(xué)或以教學(xué)為主向教學(xué)和科研結(jié)合的方向發(fā)展;對(duì)學(xué)生來說，從知識(shí)掌握到知識(shí)、素質(zhì)、能力的綜合培養(yǎng)，在教學(xué)相長的過程中促進(jìn)實(shí)踐創(chuàng)新。

圖3 斜拉橋模型

針對(duì)大一學(xué)生，雖然對(duì)于土木工程中結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)還不甚了解，但不可否認(rèn)學(xué)生的新想法，特別是完成專業(yè)制圖強(qiáng)化訓(xùn)練的學(xué)生，已經(jīng)具備一定的專業(yè)能力。因此，應(yīng)該積極吸納學(xué)生團(tuán)隊(duì)參與到教師的科研項(xiàng)目中，完成與課程相關(guān)的輔助任務(wù);鼓勵(lì)學(xué)生參加各類大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃等實(shí)踐創(chuàng)新課外活動(dòng)。如圖4所示為學(xué)生參加校際結(jié)構(gòu)競賽興趣組模型作品。

圖4 結(jié)構(gòu)競賽興趣組模型作品

在參與活動(dòng)的過程中，學(xué)生與教師之間的互動(dòng)交流愈加頻繁，相互之間思想碰撞，教學(xué)相長，促使學(xué)生更加深入了解專業(yè)知識(shí)與研究熱點(diǎn)，加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，提升了專業(yè)創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

從以上研究型思維模式培養(yǎng)、互動(dòng)教學(xué)方法、教學(xué)相長促進(jìn)實(shí)踐創(chuàng)新三個(gè)方面，總結(jié)了圍繞土木工程制圖課程開展的多元化新型教學(xué)模式的實(shí)踐以及探索。多元化教學(xué)模式以科學(xué)的思維模式奠定創(chuàng)新意識(shí)基礎(chǔ)，以互動(dòng)教學(xué)儲(chǔ)備專業(yè)綜合素質(zhì)能力，以實(shí)踐創(chuàng)新課外活動(dòng)培養(yǎng)創(chuàng)新能力、檢驗(yàn)創(chuàng)新成果。教學(xué)實(shí)踐表明新型教學(xué)模式可以積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力，為專業(yè)創(chuàng)新人才的后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

［1］ 陸 穎，于德仁.基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)驗(yàn)課程的改革與探索［J］.工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2001，22(1):144-147.

［2］ 何銘新，李懷建.畫法幾何與土木工程制圖［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2009.

［3］ 陸國棟，譚建榮，張樹有，等.工程制圖課程體系改革研究與初步探索［J］.工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，1999(4):92-97.

［4］ 朱海華，楊為民.土木工程制圖課程教學(xué)改革探索［J］.山西建筑，2011，37(25):248-249.

［5］ 陸國棟，譚建榮，張樹有，等.基礎(chǔ)課教學(xué)科研相互促進(jìn)機(jī)制的探索與實(shí)踐［J］.浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000(Z1):5-9.