張世海
(甘肅交通職業(yè)技術學院 道路橋梁系, 甘肅 蘭州 730070)
道路工程制圖是高等職業(yè)院校交通土建類專業(yè)非常重要的一門核心課程,在工程實踐中具有廣泛的應用。本課程在適度培養(yǎng)學生空間想象能力和構(gòu)思能力的基礎上,主要培養(yǎng)學生運用正投影法表達工程結(jié)構(gòu)物的能力和閱讀道路工程圖樣的能力、徒手作圖能力和CAD繪圖軟件的應用能力,正確運用和執(zhí)行道路工程制圖標準(GB50162—92)的能力,嚴肅認真、一絲不茍的工作作風,使學生具有良好的職業(yè)道德、自主學習能力和可持續(xù)發(fā)展能力,達到熟練運用圖形技術語言,正確理解、表達設計思想和開展技術交流的目的。
根據(jù)近年來高職制圖課程教學效果并不理想的現(xiàn)狀,課程教學團隊緊緊圍繞課程目標,對課程的內(nèi)容體系、教材編寫、教學模式、教學方法和考核方式等進行了大膽的改革與實踐,較好地解決了基本知識、基本理論和基本技能之間,理論教學和實踐教學之間的矛盾,順利實現(xiàn)了由傳統(tǒng)教學模式向現(xiàn)代職業(yè)教育教學模式的轉(zhuǎn)變[1],極大地提升了教學效果。
(1) 課程體系過于學科化。高職院?!暗缆饭こ讨茍D”課程大都沿用了本科院校的課程體系,其內(nèi)容主要包括制圖基礎、畫法幾何、專業(yè)工程圖等,過分強調(diào)知識的系統(tǒng)性和完整性,學科體系的痕跡明顯。
(2) 課程內(nèi)容理論性較強,但缺乏針對性。課程內(nèi)容理論性較強,不適合當今高職學生的實際情況,也不適應變化著的工程實際,更不適應培養(yǎng)學生能力的需要,主要表現(xiàn)在:制圖基礎部分的幾何作圖、制圖方法和步驟等內(nèi)容,仍停留在手工繪圖的基礎上;畫法幾何部分教學內(nèi)容偏多、重點不突出、難度不適宜、缺乏針對性和應用性;專業(yè)工程圖部分僅僅介紹了道路工程圖的閱讀和繪制方法,缺乏對構(gòu)造物結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的認知和了解,教學效果不夠理想;計算機繪圖內(nèi)容過于簡單,課時偏少,學生沒有足夠的上機練習時間,無法達到熟練應用CAD繪圖軟件的目的,既不適應經(jīng)濟社會發(fā)展對高技能人才的需求,也不能很好地體現(xiàn)課程內(nèi)容的先進性。
(3) 教學模式與課程培養(yǎng)目標相悖。傳統(tǒng)的一支粉筆加掛圖、模型的教學手段和注入式、滿堂灌式的教學方法仍然是課堂教學的主流模式。這種以教師為主體的一言堂教學模式,既不利于調(diào)動學生的學習興趣,也不利于學生自主學習能力、動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),很難實現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標。
(4) 評價方式單一。課程評價依然采用閉卷考試方式,考試內(nèi)容離不開書本和教師講授的內(nèi)容,甚至離不開平時的習題類型,過分強化終結(jié)性評價,把考試、測驗分數(shù)作為評價的主要工具,相對忽視形成性評價。這種傳統(tǒng)的考核方式,往往只能檢測出學生“知道”了什么,而無法檢測出學生“能做”什么,忽視了對學生應用能力的考核評價[2]。
依據(jù)工作崗位能力需求,遵循理論知識必需、夠用為度,突出能力訓練的原則,對課程內(nèi)容進行解構(gòu)、重組與整合[3],增強針對性和應用性,體現(xiàn)課程的職業(yè)性、實踐性和開放性。
以典型和常見的工程結(jié)構(gòu)物為項目載體,以任務為驅(qū)動,進行基于職業(yè)活動導向的教學設計[4]。將知識與技能有機融入任務之中,實現(xiàn)做中學、學中做,使學生在完成具體工作任務的過程中,掌握基本知識與技能。從以教為主向以學為主轉(zhuǎn)變,突出學生的主體地位,積極倡導自主、合作、探究的學習方式,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的自主學習能力和分析問題、解決問題的能力。建立多元化的課程考核評價體系,逐步實現(xiàn)由知識考核向能力考核的轉(zhuǎn)變,將CAD繪圖與全國計算機應用技術證書考試(計算機繪圖模塊)進行對接,實現(xiàn)以證代考。
籌建道路工程制圖實訓室,圍繞課程的能力目標設計實訓項目,在加大實踐教學力度的同時,實現(xiàn)教、學、做一體化教學模式。
本課程具有課時少、內(nèi)容多、理論抽象和實踐性強等特點,而高職學生在高中階段的基礎相對不夠扎實,進入大學后第一學期就開始學習“道路工程制圖”,學習難度較大。結(jié)合這些特點,遵循由簡單到復雜和循序漸進的原則,對課程體系進行了解構(gòu)與重構(gòu),并依據(jù)“職業(yè)活動導向、突出能力目標、項目任務載體、能力訓練、學生主體和知識理論實踐一體化”的設計原則[5],將課程內(nèi)容整合成5個模塊、31個學習項目和62個能力訓練任務,選取當前道路工程施工、設計中經(jīng)常遇到的工程構(gòu)造物、構(gòu)件和平面圖形作為模塊中的能力訓練項目,將其子項目或與其相關的簡單項目作為能力訓練任務,將知識融入任務之中,通過教師的引導和啟發(fā),由學生按照從簡單到復雜的遞進關系完成能力訓練任務,掌握相應的知識。實踐證明,這種做法符合學生的認知特點,而且學生始終處于主動地位,其效果遠比教師直接講授知識好。
為突出課程的職業(yè)性、開放性和實踐性[6],構(gòu)建科學合理的教學內(nèi)容,在深入調(diào)研的基礎上,根據(jù)職業(yè)群、崗位面向和學生的實際情況,確定了“道路工程制圖”課程應該加強和刪除的內(nèi)容、課程的核心能力以及圍繞核心能力的培養(yǎng)應增設的實訓項目。最終遵循高等職業(yè)教育教學的指導思想,以必需、夠用為原則,以應用為目的,以能力培養(yǎng)為主線,以突出基本理論、基本知識和基本技能培養(yǎng)為重點,對本課程教學內(nèi)容進行了全面優(yōu)化,主要體現(xiàn)在以下3個方面:
(1) 主動適應生產(chǎn)實際和用人單位對畢業(yè)生的能力要求,將CAD繪圖技術引入“道路工程制圖”課程,并單獨設置一周的讀圖與計算機繪圖綜合實訓。在教學內(nèi)容安排上,盡量使投影理論與計算機繪圖有機地結(jié)合,相同的內(nèi)容同步進行,使學生即學即用,充分發(fā)揮計算機繪圖的強大功能,更好地體現(xiàn)本課程的工具性和先進性,主動適應市場需求[7]。
(2) 為提高學生觀察、分析和繪制工程圖樣的能力,新增了平面圖形繪制等內(nèi)容,從平面圖形的尺寸分析和線段分析入手,確定繪制平面圖形的方法和步驟。
(3) 在畫法幾何部分重點講解最基本的點、直線和平面的投影,并將其與體的投影相結(jié)合。淡化了理論性和抽象性強、應用性較差的內(nèi)容,如點和直線、直線和直線、直線和平面、平面和平面的相對位置,兩立體相交、投影變換等,堅持少而精原則,降低了理論部分的學習難度,進一步增強了教學的針對性和實用性。
根據(jù)課程改革和“教、學、做”一體化教學的需要,在原有道路工程制圖教材的基礎上,經(jīng)過3年多的實踐、探索和完善,編寫了新的項目化教材,并更名為“道路工程制圖與識圖”。該教材有以下幾個特點:
(1) 以項目為導向、任務為驅(qū)動,將知識融入任務之中,按照任務內(nèi)容、任務目的、任務知識、任務分析和任務實施的順序編寫,有利于學生開展自主學習。
(2) 每一個項目任務都明確了知識目標、能力目標和任務目的,增強了學生學習的針對性和目的性。
(3) 考慮到分層教學的需要,教材中適當增加了能力拓展知識,以便于學有余力的學生自主學習。
在教學過程中,不斷改進教學方法與手段,摒棄傳統(tǒng)的以傳授知識為主的注入式教學模式,大膽嘗試啟發(fā)式、討論式、探究式、實踐式和項目法、行動導向法等靈活多樣的教學方法,收到了良好效果。
3.4.1 充分體現(xiàn)“教師主導、學生主體”的理念
從高職學生的特點出發(fā),在教學中有意識地設計課堂討論、課堂訓練等環(huán)節(jié),積極為學生開辟獨立思考、自主活動的空間,引導學生心、手、腦并用,不斷增強學生的主體地位,強化學生的參與意識,努力營造良好的課堂氣氛,使學生能夠愉悅地、積極主動地、精神飽滿地聽課和思考[8],從而徹底改變以往教學中學生被動參與和機械接受的不良局面。通過任務驅(qū)動法引導學生身體力行獲取知識與技能,自行完成學習任務,較好地實現(xiàn)了“教、學、做”合一和“做中學,學中做”;通過行動導向法,以項目為載體,組織學生以團隊的形式共同完成任務,倡導自主學習和探索,充分發(fā)揮每一個成員在團隊中的主體作用;通過討論式和探究式教學法,達到舉一反三、相互幫助、開拓思維、培養(yǎng)能力的目的;通過教學模式的轉(zhuǎn)變,激發(fā)了學生的學習興趣,大大提高了課堂教學效果。
3.4.2 將傳統(tǒng)教學與多媒體教學有機結(jié)合
根據(jù)不同的教學內(nèi)容和教學要求,合理選用不同的教學手段。如在講解幾何作圖、基本規(guī)格、點、線、面及基本體的投影時,由于其作圖相對比較簡單,采用了傳統(tǒng)的教學手段,教師在作圖過程中,能夠使學生充分觀察作圖的方法與步驟,對于啟發(fā)學生思維具有積極的作用;而對于組合體的投影、剖斷面圖、標高投影和專業(yè)工程圖部分,由于圖形復雜,作圖費時且效果不夠理想,因此這部分內(nèi)容采用現(xiàn)代多媒體和CAI課件組織教學,將組合體與構(gòu)造物等用三維視圖形象地展示出來,讓學生認識其特點和構(gòu)造,把抽象的形體直觀化、具體化,有利于培養(yǎng)學生興趣,增大教學信息量,取得了良好的教學效果。
3.4.3 以三維模型為載體開展教學
在教學過程中,自始至終以“體”為載體,組織和開展教學活動,鍛煉學生的空間想象能力,培養(yǎng)學生的繪圖與識圖能力,提高學生分析問題和解決問題的能力。如把原來按照點、線、面、體順序單獨進行的教學,改為在形體的表面上抽取點、線、面進行教學,由三維形體出發(fā)分析體上的點、線、面并繪制投影圖,不僅符合認知規(guī)律,便于理解和記憶,更主要的是把點、線、面的投影與立體的投影緊密聯(lián)系在一起,使學生明確點、線、面的投影與立體投影之間的關系,有利于增強學生點、線、面投影的應用能力,提高學生由線想面,由面想體的能力。另外,在講解組合體投影時,一方面通過練習,讓學生熟練掌握常見的基本形體所對應的投影圖,以增強兩者之間的相互轉(zhuǎn)化能力。另一方面,先要求學生應用CAD三維建模技術,建立組合體的三維模型,再依據(jù)建模過程和各部分之間的相對位置關系,繪制組合體的投影圖,最后將投影圖與三維模型進行對照,引導學生進行平面與空間的轉(zhuǎn)換,幫助學生建立二維平面圖形與三維空間的對應關系,培養(yǎng)了學生的空間思維能力,提升了繪制和閱讀組合體投影圖的能力和計算機繪圖能力。
實踐證明,采用從三維到二維,再從二維到三維的思維方式,能夠使二維和三維相互滲透、相互融合,能夠充分調(diào)動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生的思維能力,更有利于學生能力的提高[9]。
3.4.4 以實踐教學為主線
道路工程制圖課程以培養(yǎng)學生識讀和繪制工程圖樣的能力為核心,是一門對技能要求較高的課程。因此,在理論知識適度的基礎上,積極構(gòu)建以實踐教學為主線的教學體系。在課堂教學中,根據(jù)不同內(nèi)容設計了基本體、組合體和構(gòu)造物測繪,并在CAD教學中設計了工程圖樣的繪制等實踐環(huán)節(jié),通過動手實踐,達到正確應用國家標準和以畫促讀的目的。在專業(yè)工程圖模塊的教學中,采用了先實踐后理論的教學方法[10],先在現(xiàn)場認識和了解各種橋涵構(gòu)造,再識讀橋梁和涵洞工程圖;先動手綁扎鋼筋,對鋼筋骨架及各種鋼筋之間的關系形成初步認識,再識讀鋼筋結(jié)構(gòu)圖或在現(xiàn)場對照鋼筋骨架進行講解。除此之外,在課程結(jié)束后,專門安排了一周的綜合實訓,內(nèi)容包括CAD繪圖、讀圖和鋼筋綁扎等,學生興趣高,效果好。
為突出對學生繪圖與識圖技能的培養(yǎng),提高學生對知識的應用能力,在課程教學的實施過程中,遵照既有形成性評價又有終結(jié)性評價的指導思想,充分體現(xiàn)全面考核、綜合評價的原則,通過靈活多樣的評價方式對學生的學習態(tài)度、自主學習能力、應用能力和職業(yè)核心能力等進行綜合評價。根據(jù)學生的課堂出勤、表現(xiàn)和參與程度等評價學生的學習態(tài)度;根據(jù)學生在課內(nèi)(或預先在課外)完成能力訓練任務的質(zhì)量評價學生的自主學習能力;根據(jù)回答提問時的準確性、語言組織、流暢性和團隊協(xié)作意識等評價學生的職業(yè)核心能力;根據(jù)完成項目任務的質(zhì)量和課外訓練任務的數(shù)量、質(zhì)量和及時性評價學生對知識的應用能力。通過應用科學合理的評價體系和靈活多樣的評價方式,以公平、公正、公開為原則,對學生進行全面考核,較好地調(diào)動了學生參與教學的積極性,全面提升了學生的綜合素質(zhì),使評價結(jié)果能夠真實反映學生的學習情況和能力。
目前,該課程的考核已經(jīng)形成了口試與筆試、開卷與閉卷、過程與期末、理論與實踐、課程考核與技能證書相銜接的多種考核方法和手段相結(jié)合的評價機制。
在課程改革與實踐中,團隊成員始終堅持邊改革、邊實踐、邊完善的原則,對“道路工程制圖”進行了全方位的建設與改革,為學院的教學改革起到了重要的指導、借鑒和示范作用,該課程也于2011年被評為省級精品課程,由團隊成員編寫的“道路工程制圖與識圖”教材,榮獲第二十屆(2011年度)中國西部地區(qū)優(yōu)秀科技圖書二等獎。
我們隨機抽取了課改前的13個班級和實施課改后的10個班級,對期末考試成績、總評成績等進行了分析和比較,課改后平均成績提高了6分,及格率上升了11%;最低成績提高8分,良好比例上升10%。這充分說明課改后,更好地激發(fā)了學生的學習興趣,較好地調(diào)動了學生的學習積極性。通過教學方法、手段、模式的轉(zhuǎn)變和考核多元化,教學效果較以前明顯提高。
課程建設與改革只有開始和過程,沒有終止,而且是一個長期而艱巨的系統(tǒng)工程,必須在已取得成績的基礎上,以當前經(jīng)濟社會發(fā)展的需求為己任,不斷總結(jié)經(jīng)驗、優(yōu)化課程內(nèi)容、創(chuàng)新教學模式、建設與之相適應的教學條件,在改革中創(chuàng)新、在創(chuàng)新中發(fā)展、在發(fā)展中提高,全面實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。
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