何 蕊，高 岱，欒英艷

?

土木工程制圖課程中“主動(dòng)學(xué)習(xí)”教學(xué)模式實(shí)踐

何 蕊，高 岱，欒英艷

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程圖學(xué)部，黑龍江 哈爾濱 150001)

根據(jù)土木工程制圖的內(nèi)容及教學(xué)要求，修訂教學(xué)計(jì)劃，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。在課程體系中增加構(gòu)型設(shè)計(jì)和行業(yè)先進(jìn)技術(shù)建筑信息模型(BIM)技術(shù)，嘗試以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為驅(qū)動(dòng)，在實(shí)際教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性并提高學(xué)習(xí)效率。普通班與試驗(yàn)班教學(xué)效果評(píng)估及評(píng)教結(jié)果顯示，新的教學(xué)模式較有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性有一定積極作用。

土木工程制圖；主動(dòng)學(xué)習(xí)；建筑信息模型；項(xiàng)目學(xué)習(xí)

近年來(lái)，高等教育正在積極推進(jìn)以教為主轉(zhuǎn)為以學(xué)為主，即以學(xué)生為中心。學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體。如何在講授中引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，使被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，是現(xiàn)階段高校教師應(yīng)積極思考并付諸實(shí)踐的。

自從美國(guó)心理學(xué)家Rogers提出了以學(xué)生為中心的教育思想后，美國(guó)等國(guó)家已經(jīng)實(shí)施了幾十年，證實(shí)了方法的有效性并獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)[1-3]。與此同時(shí)，中國(guó)高校也在積極推動(dòng)從教為主向以學(xué)為主的轉(zhuǎn)變，并在教學(xué)活動(dòng)中作出了很多有益嘗試。文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)了6個(gè)環(huán)節(jié)組成的教學(xué)模式，并進(jìn)行了嘗試與探討；文獻(xiàn)[5]研究了主動(dòng)學(xué)習(xí)在《臨床檢驗(yàn)基礎(chǔ)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，給出了有意義的結(jié)果及展望。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

土木工程制圖課程是針對(duì)土木類(lèi)大一學(xué)生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容包括土木畫(huà)法幾何、專(zhuān)業(yè)制圖及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)部分。本課程在土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)中起到先修課的作用，學(xué)習(xí)結(jié)果直接關(guān)系到其他專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中引入主動(dòng)學(xué)習(xí)教學(xué)方法，如課堂互動(dòng)、小組討論、項(xiàng)目作業(yè)等，并在班級(jí)中隨機(jī)選取教學(xué)班實(shí)施新教學(xué)方法。

以教學(xué)為中心的方式易出現(xiàn)不及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容的情況，使得有些教學(xué)內(nèi)容陳舊、與實(shí)際相脫節(jié)，學(xué)生認(rèn)為所學(xué)內(nèi)容與自身的職業(yè)發(fā)展無(wú)關(guān)，易對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣。教師在開(kāi)課初始，應(yīng)讓學(xué)生了解本課程體系與未來(lái)職業(yè)發(fā)展的關(guān)系，并及時(shí)更新教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)內(nèi)容?？萍记把丶夹g(shù)與課程相關(guān)的內(nèi)容如能及時(shí)補(bǔ)充，不但對(duì)學(xué)生的職業(yè)發(fā)展有幫助，也會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。

近年來(lái)在美英等國(guó)家興起的建筑信息模型(building information modeling, BIM)技術(shù)是建筑行業(yè)的領(lǐng)先技術(shù)，該技術(shù)將原始的二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為三維設(shè)計(jì)，并將建筑生命周期中的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)賦予模型，使建筑模型在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各個(gè)階段達(dá)到數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)全專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)共享，可降低成本、縮短工期、避免或減少現(xiàn)場(chǎng)變更。目前，中國(guó)也在積極推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)建筑領(lǐng)域的發(fā)展，由于是新技術(shù)引進(jìn)時(shí)間不長(zhǎng)，在用人市場(chǎng)上BIM方向人才呈現(xiàn)短缺現(xiàn)象[6-9]。在這一契機(jī)下，本課程體系將建筑行業(yè)近年來(lái)興起的BIM技術(shù)增加至原有的課程體系中的計(jì)算機(jī)輔助繪圖部分，使計(jì)算機(jī)輔設(shè)計(jì)部分變?yōu)榧S設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)于一體的新體系。

同時(shí)增加了構(gòu)型設(shè)計(jì)內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力和創(chuàng)新能力，新技術(shù)核心內(nèi)容的引入可引起學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)前沿技術(shù)的興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)熱情和積極性。

2 教學(xué)方法的改革

2.1 課堂互動(dòng)

以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師的作用至關(guān)重要。教師在教學(xué)過(guò)程中要體現(xiàn)出學(xué)術(shù)性及專(zhuān)業(yè)性，但課堂教學(xué)不應(yīng)僅僅是單純的講授，而是要設(shè)計(jì)出有學(xué)生互動(dòng)參與的課堂。明確提出對(duì)學(xué)生的參與要求，比如鼓勵(lì)學(xué)生積極參與互動(dòng)，積極提出問(wèn)題，用批判性思維學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，同時(shí)教師與同學(xué)之間要積極互動(dòng)。

在授課過(guò)程中比較常用的互動(dòng)方式是Think-Pair-Share，即教師提出問(wèn)題，學(xué)生先自己思考90 s，然后兩人一組討論互相補(bǔ)充得出結(jié)果，再分享給全班同學(xué)。在講授土木工程制圖課程的過(guò)程中，教師在每周設(shè)計(jì)一個(gè)小問(wèn)題在授課過(guò)程中提出，并用Think-Pair-Share的方式得出答案。由于是大一開(kāi)設(shè)的課程，學(xué)生們之間還不很熟悉，不是很適應(yīng)。所以在初期，學(xué)生并不能很快進(jìn)入角色，這時(shí)就需要授課教師加以引導(dǎo)，幫忙分配搭檔。幾周后，學(xué)生慢慢適應(yīng)后可比較快地進(jìn)入討論。除了授課內(nèi)容的討論，教師還布置針對(duì)所學(xué)內(nèi)容的題目設(shè)計(jì)及解題，以小組為單位，討論出與所學(xué)內(nèi)容相關(guān)的題目并給出答案，同學(xué)們積極參與，設(shè)計(jì)出富有創(chuàng)造力和新思路的習(xí)題。

在組合體部分結(jié)束后，增加了構(gòu)型設(shè)計(jì)內(nèi)容，是對(duì)學(xué)生們8周課程學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)，同時(shí)也是學(xué)生們對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。兩周的時(shí)間，學(xué)生們自由設(shè)計(jì)、自行發(fā)揮，通過(guò)對(duì)所學(xué)的簡(jiǎn)單形體之間的堆積、切割，組合在一起，設(shè)計(jì)出形狀各異的房屋模型。同時(shí)要求學(xué)生們用海報(bào)的形式將自己的作品展示出來(lái)并加以介紹。同時(shí)學(xué)生們從創(chuàng)新性、準(zhǔn)確性、合理性等環(huán)節(jié)評(píng)選出優(yōu)秀作品，海報(bào)環(huán)節(jié)鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力和表達(dá)能力，受到學(xué)生的歡迎。圖1為部分構(gòu)型作業(yè)作品。

2.2 課外支持

教學(xué)過(guò)程不僅限于課堂教學(xué)，教師應(yīng)給予一定的課外支持，學(xué)生有疑問(wèn)及時(shí)提出并及時(shí)解決，也是主動(dòng)學(xué)習(xí)提高學(xué)生積極性的重要方式。每學(xué)期在每個(gè)開(kāi)課班級(jí)均建立QQ群，可以相對(duì)及時(shí)地收到學(xué)生有關(guān)學(xué)習(xí)方面的返饋并對(duì)所提問(wèn)題進(jìn)行答疑，此形式已堅(jiān)持了4年。

線(xiàn)上線(xiàn)下有益結(jié)合，對(duì)于學(xué)生課堂上沒(méi)有解決的問(wèn)題得以有效地解決。由于學(xué)生水平存在差異，有些學(xué)生在課堂上不能完全理解，在線(xiàn)答疑有效地解決了這一點(diǎn)，在學(xué)習(xí)新知識(shí)前解決現(xiàn)有的問(wèn)題，學(xué)生壓力減小，學(xué)習(xí)積極性也得到提高。

在信息時(shí)代下，MOOCs，SPOCs都是對(duì)于教學(xué)環(huán)節(jié)的有益補(bǔ)充，相關(guān)MOOC課程已在中國(guó)大學(xué)慕課網(wǎng)站同時(shí)以MOOCs和SPOCs形式運(yùn)行。

2.3 項(xiàng)目學(xué)習(xí)

本課程在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中引入建筑行業(yè)近年來(lái)興起的新技術(shù)——BIM技術(shù)，將原有的AutoCAD二維設(shè)計(jì)變?yōu)榧疉utoCAD二維設(shè)計(jì)與Revit三維設(shè)計(jì)于一體，通過(guò)完成項(xiàng)目作業(yè)，使同學(xué)們?cè)陧?xiàng)目學(xué)習(xí)中體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新精神。2周的項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)中，同學(xué)們自由分組，利用課下時(shí)間查閱資料，分工合作，完成項(xiàng)目并以小組答辯的形式進(jìn)行作業(yè)展示。各不相同的項(xiàng)目任務(wù)與組內(nèi)匿名互評(píng)制度最大程度避免了抄襲和個(gè)別組員逃避工作現(xiàn)象。圖2為部分學(xué)生BIM項(xiàng)目作業(yè)。

圖1 大一學(xué)生構(gòu)型設(shè)計(jì)作業(yè)

圖2 學(xué)生BIM項(xiàng)目作業(yè)

學(xué)生在結(jié)課后仍可以根據(jù)興趣跟隨授課教師進(jìn)行BIM方向的學(xué)習(xí)，目前，仍有研究生繼續(xù)參加學(xué)習(xí)及QQ群內(nèi)的答疑，以提升自身的能力，形成了良性循環(huán)。

授課教師為結(jié)課學(xué)生仍繼續(xù)提供專(zhuān)業(yè)知識(shí)的支持，已有4組同學(xué)以土木工程制圖課程及BIM技術(shù)為背景參加大一創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃及創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，其中2組拿到國(guó)家級(jí)經(jīng)費(fèi)資助。目前，4組均已結(jié)題并獲得校級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目評(píng)選一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。

3 教學(xué)評(píng)估

連續(xù)兩年隨機(jī)挑選實(shí)驗(yàn)班與普通班各一個(gè)班進(jìn)行同一張考卷的測(cè)試，表1顯示實(shí)驗(yàn)班通過(guò)率及優(yōu)秀率都稍高于普通班，新的教學(xué)形式可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并可提高學(xué)習(xí)效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

教師在教學(xué)過(guò)程中如何以學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，拒絕一味地灌輸知識(shí)，而是從學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法、教學(xué)方法上培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)欲望及在獲取知識(shí)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作及創(chuàng)新精神，是每一個(gè)教師在從教過(guò)程中需認(rèn)真思考并付諸實(shí)踐的。

[1] 朱欣. 以學(xué)生為中心教育理念的歷史審視與價(jià)值定向[J]. 現(xiàn)代教育管理. 2012(4): 6-9.

[2] FREEMANA S, EDDYA S L, MCDONOUGH M, et al. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematic [J]. Psychological and Cognitive Sciences, 2014, 111(23): 8410-8415.

[3] PRINC M. Does active learning work? A review of the research [J]. Journal of Engineering Education, 2004, 93(3): 223-231.

[4] 陳長(zhǎng)飛. “主動(dòng)學(xué)習(xí)”教學(xué)模式的實(shí)踐與思考[J]. 教育探索, 2012(1): 45-47.

[5] 楊曉芳, 楊麗, 胡黎婭, 等. 主動(dòng)學(xué)習(xí)在《臨床檢驗(yàn)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用[J]. 教師教育學(xué)報(bào), 2015, 36(10): 1463-1465.

[6] 姜曦. 企業(yè)BIM人才培養(yǎng)模式初探[J]. 山西建筑, 2013, 39(21): 246-248.

[7] 袁媛. 淺析基于企業(yè)崗位設(shè)置的高職BIM人才培養(yǎng)[J]. 人才資源開(kāi)發(fā), 2016(24): 99-100.

[8] 胡曉娟. BIM人才需求狀況及培養(yǎng)途徑探討[J]. 科教文匯(下旬刊), 2016(5): 61-64.

[9] 李倩, 王雪鋒. 基于BIM的獨(dú)立院校土木工程專(zhuān)業(yè)多課程聯(lián)合教育研究[J]. 高等建筑教育, 2016, 25(6): 85-90.

“Active Learning” Teaching Practice in Civil Engineering Graphics Course

HE Rui, GAO Dai, LUAN Yingyan

(Department of Engineering Graphics, Harbin Institute of Technology, Harbin Heilongjiang 150001, China)

According to the content and requirement of civil engineering graphics course, syllabus and teaching content are updated and modified. Configuration design and cut-edge technique-building information modeling (BIM) are added in the teaching system, learning-center teaching methods are used combine project-learning, students’ learning initiative are cultivated and learning efficiency is improved. Test results and teacher evaluation results of regular classes and test classes show that the new teaching model play a role of inspiring students’ initiative of learning.

civil engineering graphics; active learning; building information modeling; project learning

TU 204

10.11996/JG.j.2095-302X.2018040782

A

2095-302X(2018)04-0782-04

2017-04-14；

2017-05-11

黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度重點(diǎn)課題(GJB1316023）

何 蕊(1978-)，女，黑龍江哈爾濱人，講師，博士。主要研究方向?yàn)閳D學(xué)教育、建筑信息模型。E-mail：herui@hit.edu.cn

高 岱(1974-)，男，黑龍江哈爾濱人，講師，博士。主要研究方向?yàn)閳D學(xué)教育。E-mail：d.gao@hit.edu.cn