姚軍
摘 要:畫法幾何與建筑制圖是土木工程、工程管理專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在教學(xué)過程中成為典型的“老師難教,學(xué)生難學(xué)”課程。根據(jù)德國應(yīng)用型本科教育模式特點,從本課程本身特點出發(fā)進行模塊化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生學(xué)以致用。
關(guān)鍵詞:畫法幾何;建筑制圖;模塊化教學(xué)改革;應(yīng)用型本科教育
中圖分類號:G4
文獻標(biāo)識碼:A
doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.29.130
《畫法幾何與建筑制圖》是土建類專業(yè)學(xué)生大一第一門專業(yè)基礎(chǔ)課。畫法幾何部分內(nèi)容主要是空間幾何問題投影在平面上,通過作圖進行解決并為平面圖例提供理論依據(jù)和方法。其本身具有較強的嚴(yán)密性和邏輯性,對學(xué)生的空間想象能力和幾何基礎(chǔ)知識有較高的要求,學(xué)習(xí)難度大常被學(xué)生們稱為“頭痛幾何”。建筑制圖部分主要是把畫法幾何部分知識融入到土建類專業(yè)知識中來,將三維立體構(gòu)件轉(zhuǎn)化成平面圖形。所以該課程是把大學(xué)生引入到專業(yè)學(xué)習(xí)的門檻,提高學(xué)生空間想象能力和思維能力,同時提高學(xué)生解決分析空間結(jié)構(gòu)的能力。在長期教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),在課堂教學(xué)中知識點簡單,但是問題簡單,步驟難講,學(xué)生在課堂上能聽懂,課下能看懂例題,但是做不好題目的現(xiàn)象,學(xué)生掛科率較高。
1 教學(xué)內(nèi)容改革
目前我校正在積極推進借鑒德國應(yīng)用型本科教育模式,引導(dǎo)教師培養(yǎng)應(yīng)用型人才,讓學(xué)生學(xué)以致用。為更好地配合我校應(yīng)用型本科辦學(xué)定位的目標(biāo),我校對教學(xué)內(nèi)容進行模塊化教學(xué)改革。關(guān)于制圖部分所有內(nèi)容整合為工程圖學(xué)模塊,此模塊包含三個子模塊:畫法幾何與建筑制圖理論模塊、畫法幾何與建筑制圖實訓(xùn)模塊、AUTOCAD模塊。
1.1 畫法幾何與建筑制圖模塊
畫法幾何與建筑制圖理論模塊共32學(xué)時,其中畫法幾何理論部分20學(xué)時,建筑制圖12學(xué)時。畫法幾何部分主要學(xué)習(xí)正投影理論,把空間物體轉(zhuǎn)化成平面圖形,在平面中表達其形體特點也為土木工程中用平面圖形描述空間構(gòu)件特征和相關(guān)圖解提供理論基礎(chǔ)和基本思路。一直以來正投影部分內(nèi)容都是土木工程專業(yè)中一門重要課程,過多強調(diào)投影理論課時較多,教師授課難度大,學(xué)生學(xué)習(xí)效果差,應(yīng)經(jīng)不再適應(yīng)應(yīng)用型本科教育的基本辦學(xué)思路,而且與后續(xù)建筑制圖部分內(nèi)容存在教學(xué)內(nèi)容脫節(jié),對于以上問題,我校借鑒德國模塊化教學(xué)理念進行模塊化教學(xué)改革理念,可以加強課程之間的銜接,減少課程知識點重疊,提高學(xué)生多綜合能力的掌握,以改善教學(xué)質(zhì)量。
在畫法幾何模塊化教學(xué)改革中,適度刪減部分其內(nèi)容并調(diào)整一定深度。重點突出正投影的基本理論:精講點、線、面的基本組成要素、基本投影特征、相對位置關(guān)系以及作圖方法,淡化作圖技巧。如圖1所示為點線相對位置關(guān)系,就是我們課堂上需要詳細講授的內(nèi)容,不僅讓每位學(xué)生把握其知識要點,還要掌握對待不同的問題如何去分析,改變以往學(xué)生只能聽懂、看懂、做不好的狀態(tài)。丟棄曾經(jīng)的題海戰(zhàn)術(shù),精講經(jīng)典例題并由此為出發(fā)點深入學(xué)習(xí)空間點、線、面的定位問題,培養(yǎng)學(xué)生解決綜合問題的能力。教師授課目標(biāo)不僅僅是學(xué)生課堂聽懂老師的講解,更重要的是學(xué)會確定解題思路,這樣在遇到新問題的時候,能夠迅速確定解題思路,然后題目自然迎刃而解。
關(guān)于體的內(nèi)容主要包括體的基本投影特征、相對位置關(guān)系、體與體相貫、體與面相交以及其可見性判斷,這都是畫法幾何教學(xué)中最大難點。要求學(xué)生具有深厚的理論基礎(chǔ)和很強的空間想象能力,學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時往往喪失學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心,而且學(xué)生在今后若不繼續(xù)深入學(xué)習(xí)則對體的相關(guān)知識運用較少,所以在教改中這部分調(diào)整較大,教學(xué)中點到為止,以夠用為度,縮減大量學(xué)時。
1.2 畫法幾何與建筑制圖實訓(xùn)模塊
畫法幾何與建筑制圖實訓(xùn)模塊是一門實踐課共24學(xué)時,是培養(yǎng)學(xué)生繪圖能力、識圖能力、動手能力的重要課程。在此模塊中要求學(xué)生采用尺規(guī)徒手抄圖的方式,抄繪建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖,通過抄繪過程讓學(xué)生學(xué)習(xí)尺規(guī)作圖的要點、建筑制圖規(guī)范,每個建筑構(gòu)件的表示方法,同時也回顧前面畫法幾何中投影理論在土木工程中的基本應(yīng)用,突出理論知識的學(xué)以致用,也體現(xiàn)了整個模塊之間的相互銜接聯(lián)系。通過整個實訓(xùn)模塊培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),為后續(xù)專業(yè)模塊學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。
1.3 AUTOCAD模塊
AUTOCAD模塊共24學(xué)時,采用理論授課和機房實踐教學(xué)相互交替的授課模式。此模塊安排在畫法幾何與建筑制圖模塊和畫法幾何與建筑制圖實訓(xùn)模塊結(jié)束之后。學(xué)生在完成上述兩個子模塊學(xué)習(xí)之后已經(jīng)具備畫法幾何理論、建筑制圖知識,熟悉施工圖的結(jié)構(gòu)之后,在這樣一個前提下,通關(guān)相關(guān)命令學(xué)習(xí)可以快速進入繪制各種專業(yè)圖形的能力。授課中采用一節(jié)課講述軟件基本操作,一節(jié)課學(xué)生上機獨立練習(xí)軟件操作,授課教師隨時指導(dǎo)解答的模式,這樣的教學(xué)模式特別有助于軟件學(xué)習(xí)的質(zhì)量,也突出了應(yīng)用型教育的特點,學(xué)習(xí)了知識就具備了相應(yīng)的能力。
2 教學(xué)方法改革
2.1 借助課堂實物,幫助學(xué)生建立投影模型
對于一名大一學(xué)生而言,對投影知識是完全陌生的,讓學(xué)生從一個完全陌生的知識領(lǐng)域迅速進行深入學(xué)習(xí),這是很難做到的,需要一個緩沖過程,所以這也是畫法幾何課程難教難學(xué)的原因之一。現(xiàn)在的學(xué)生在高中階段空間幾何學(xué)習(xí)過程中,由于大量使用向量解題方法,通過計算方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)證明過程,弱化了大家的空間想象能力。若想改變這種困境,必須在畫法幾何授課過程中重新幫助大家培養(yǎng)空間思維,授課教師可以借助教室中實物通過演示展示投影的基本過程,展示空間和平面的相互對應(yīng)關(guān)系,雖然簡單但卻是一個高效的教學(xué)手段。
例如把教室墻角視為三個投影面,把粉筆盒、課桌、教師的胳膊、三角板等當(dāng)作工具給學(xué)生們演示點、線、面、體的投影規(guī)律和相對位置關(guān)系,讓學(xué)生意識到投影不是憑空而來更不是虛幻的,投影就存在于我們生活中的點點滴滴,提高大家對畫法幾何的認同感。通過由空間到平面,由平面到空間的反復(fù)分析,可以提高大家的感性認識,加深平面圖形和實際物體的相互對應(yīng)關(guān)系。
通過實物展示的教學(xué)模式,由淺入深逐漸鍛煉學(xué)生空間思維,讓學(xué)生在思考過程中有物可依。也讓學(xué)生形成一種自我學(xué)習(xí)的好方法,學(xué)生們在課下可以借助更豐富的物體幫助自己學(xué)習(xí),在遇到較難平面圖形時可以借助實物來解決問題,引導(dǎo)空間思維能力。
2.2 精講、細批
畫法幾何是土木工程專業(yè)工程圖學(xué)模塊中培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力的主干課程,需要扎實的理論基礎(chǔ)。很多老師認為扎實的基礎(chǔ)來自于大量的做題,讓學(xué)生搞題海戰(zhàn)術(shù)。在應(yīng)用型教學(xué)模式中,學(xué)生學(xué)習(xí)知識是用來解決實際問題的,而不是會做大量的習(xí)題,因此在教學(xué)中需要把一些經(jīng)典題目精講、細講,不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論,更重要的是學(xué)會分析問題的思路,鍛煉思維能力。讓學(xué)生在遇到問題時能知道如何去分析問題、解決問題,掌握理論的本質(zhì)。如圖2所述線面夾角問題就是一類經(jīng)典問題需要精講,讓學(xué)生拿到題目就知道如何分析。當(dāng)然相應(yīng)的習(xí)題練習(xí)也是不可或缺的,不同結(jié)構(gòu)、形狀的空間圖形或?qū)嵨镄误w布置相應(yīng)的作業(yè),但老師需要對學(xué)生的作業(yè)進行細批,從學(xué)生解題線條的選型、解題思路、文字描述詳細批改,老師通過批改作業(yè)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,然后在課堂上針對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進行有效的講解,同時通過作業(yè)批注讓學(xué)生了解自己的錯誤所在,而不是僅僅一個對和錯,而是老師和學(xué)生之間一次深入交流,同時也讓學(xué)生在平時的練習(xí)中,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦L圖習(xí)慣,習(xí)慣用線條和圖形來準(zhǔn)確、清晰表達自己的思路。
2.3 多媒體教學(xué)手段的運用,幫助學(xué)生提高分析解決問題
傳統(tǒng)的畫法幾何授課是教師在黑板上以尺規(guī)繪圖表達三維圖形和二維圖形的相互轉(zhuǎn)換,由于圖形相對復(fù)雜,繪圖占用較多時間且對教師的繪圖能力有較高要求。隨著目前本科階段課程大量壓縮,這種傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)新的教學(xué)要求。多媒體教學(xué)是集圖形、音效、動畫、文字為一體的教學(xué)手段,在畫法幾何課堂上可通過動畫方式把繪圖過程表達出來,畫面生動直觀,它能將“正投影”投影原理和三視圖的“看圖方法”及“展開”過程也生動直觀地展示出來,幫助學(xué)生們理解三維和二維的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系提高空間想象能力。如圖3所示,教師可以在PPT中把空間兩垂直相交直線投影問題形象表達出來,空間位置、投影關(guān)系學(xué)生一目了然。用語言描述空間位置關(guān)系是相對比較復(fù)雜的,也給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來了一定困難,所以與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比體現(xiàn)了極高的優(yōu)越性。同時改變以往課堂沉悶的狀態(tài),使得枯燥的線條變得生動活潑、效果逼真,可以充分調(diào)動廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,滿足新的學(xué)時要求,提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
3 結(jié)束語
我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定,是為了適應(yīng)社會對人才的需求,模塊化教學(xué)改革是為了實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。教學(xué)改革的目的在于要求教學(xué)過程中不僅讓學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)更要具備實際動手解決問題的能力,滿足社會新的用人要求。畫法幾何及建筑制圖正是一門理論與實踐結(jié)合比較密切的一門課,學(xué)生在這門課中既要學(xué)習(xí)扎實的投影理論,也要能后動手繪制各種圖形、熟讀各種圖紙,在以后的工作中可以很充分的體現(xiàn)。所以模塊化教改成果可以立竿見影變現(xiàn)出來。新的畫法幾何與建筑制圖模塊,充分體現(xiàn)實踐與應(yīng)用;素質(zhì)與能力的內(nèi)涵,同時適當(dāng)體現(xiàn)教學(xué)文化,充分反映學(xué)校模塊化教學(xué)改革的特點。
參考文獻
[1]徐開,劉愛華.建筑學(xué)專業(yè)“畫法幾何”課程教學(xué)改革的探索[J].常州工學(xué)院學(xué)報,2011,(12):89-92.
[2]魏麗華,王玉蘭,丁士鈺.畫法幾何及建筑制圖課程教學(xué)改革研究[J].山西建筑,2008,(2):232-233.
[3]楊秀娟,裴金萍,劉惹梅等.畫法幾何課堂教學(xué)若干問題的探討[J].教學(xué)園地,2013,(1):101-103.
[4]張淑娟,劉映剛,高麗紅等.《畫法幾何與工程制圖》課件的開發(fā)[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005,(3):264-267.
[5]馬彩祝,謝堅.畫法幾何,何去何從[J].工程圖學(xué)學(xué)報,2008,(6):144-148.