于建新 劉煥春
摘 要:“土木工程制圖”集理論學習與實踐訓練為一體,是普通高等院校土木工程專業(yè)的一門基礎課,在高校本科教育中具有重要地位。教學方法的選擇和應用直接決定該課程的教學質(zhì)量。文章對板書掛圖模型教學法、多媒體課件教學法、三維軟件輔助教學法、微課教學法及其他教學方法進行分析,討論了各個教學方法的適用性及優(yōu)缺點,以期對今后“土木工程制圖”課程的教學活動起到一定的指導作用。
關鍵詞:土木工程制圖;教學方法;多媒體;微課
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2018)06-0020-02
工程圖樣,根據(jù)投影原理及國家標準來表示工程對象的形狀、大小以及技術要求,被稱為工程界的語言,是工程界表達、交流的重要工程技術文件。土木工程設計、施工和維護管理都離不開工程圖紙。從事土木工程相關工作的人員,必須熟練掌握這一重要語言[1]。因此,“土木工程制圖”在高等學校土木工程專業(yè)中具有舉足輕重的地位,是土木工程專業(yè)學生最先接觸到的專業(yè)技術基礎課之一。該課程內(nèi)容主要包括畫法幾何、制圖標準、專業(yè)圖與計算機繪圖等。通過本課程的學習,學生要掌握正確的制圖方法和步驟、基本制圖標準、閱讀一般工程圖的能力,具備一定的空間想象能力,為后期專業(yè)課程的學習、課程設計打下基礎,為今后走上工作崗位培養(yǎng)工程意識和職業(yè)素養(yǎng)。這門課程理論基礎成熟,專業(yè)實踐內(nèi)容具有明顯的時代性,尤其是隨著計算機技術的普及,一些新的教學思想和教學手段的出現(xiàn),對傳統(tǒng)教學產(chǎn)生了極大沖擊[2]。這就要求教師應掌握并靈活應用多種教學方法,提高教學效果。下面就“土木工程制圖”幾種教學方法進行簡要分析。
一、主要教學方法
(一)傳統(tǒng)板書掛圖模型教學
板書在教學過程中最具靈活性,是最原始、最基礎的教學方法。對于相對簡單的圖形,教師通過一筆筆的板書繪制,能夠讓學生更加直觀地理解尺規(guī)繪圖的基本方法。學生跟隨教師的板書進行學練,能夠鍛煉動手能力及培養(yǎng)良好的繪圖習慣。這種方法要求教師具備良好的繪圖素養(yǎng),否則就會出現(xiàn)“上梁不正下梁歪”的情況。
懸掛圖紙法,是指教師結(jié)合圖紙進行講解,從主體到部分,從重要到次要,從圖線、字體到尺寸標注,鍛煉學生的看圖能力,幫助學生正確理解圖形[3]。這種教學方法雖然形象具體,但是靜態(tài)呆板、形式單一、數(shù)量有限,教學效率低、耗時長,在課時逐漸壓縮的情況下,只能部分運用。
實物模型講解,有助于學生對于三維結(jié)構(gòu)有更直觀的認識,不僅能提高學習興趣,更有助于理解相關知識,尤其是在基本體、曲面體、立體截切與相貫、組合體等三維圖形的教學環(huán)節(jié),在制圖課程教學中具有不可替代的作用。
(二)多媒體教學
隨著計算機技術的發(fā)展,AutoCAD、Pro/E、3Dmax、FLASH、PPT等軟件制作的多媒體課件走進課堂,利用多媒體教學已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的普遍教學方法,在制圖課程教學中也應用廣泛。多媒體教學圖文并茂,形、聲、光結(jié)合,能使課程內(nèi)容變得形象、生動和直觀,化難為易,化繁為簡,化抽象為具體,有助于學生對知識的理解和掌握,提高學生的空間想象能力;另外提高了課堂教學效率,減輕了教師的工作強度[4]。但是,采用多媒體教學會導致一些教師的教學活動變成“讀課件”,過度依賴課件,上課像走馬觀花,學生缺乏學習的積極性和主觀能動性,教學效果較差,在很大程度上制約該課程教學質(zhì)量的提高[5]。
(三)三維軟件輔助教學
為彌補多媒體課件教學的不足,適應專業(yè)課程對學生繪圖技能的要求,部分教師將三維專業(yè)軟件引入到課堂教學過程中。如SolidWorks,不僅可以拓寬學生的視野,增強學生的空間思維能力,還能將三維建模與二維工程圖樣及設計加工過程緊密結(jié)合到一起,提高學生使用計算機輔助設計的能力,達到較好的教學效果[6-7]。另外還有BIM技術,相比傳統(tǒng)手工制圖及CAD制圖,更加形象和直觀;尤其是近年來BIM技術在國內(nèi)得到大力推崇和發(fā)展,學生具備一定的BIM技術,更能滿足社會對就業(yè)人才的需求[8]。專業(yè)軟件在繪圖課程教學中具有無法比擬的優(yōu)勢,對課堂教學起到極大的促進作用,同時對教師技能要求也更高。
(四)微課教學
微課教學,是以微型教學視頻為主要載體,針對某個學科知識點(如重點、難點等)或教學環(huán)節(jié)(如實驗等)而設計開發(fā)的一種情景化、支持多種學習方式的新型在線網(wǎng)絡視頻課程[9]。微課作為一種新型的教育信息資源形式以其“主題突出、短小精悍、交互性好、應用面廣”等特點被廣泛認可,在高等教育領域得到推廣應用[10]。部分教師將“土木工程制圖”課程中的某些知識點制作成微課,在實際教學中開展了探索,取得了良好效果[11-12]。微課教學,一方面增強了課程的趣味性、形象化,提高了學習興趣;另一方面學生通過手機等移動終端反復觀看學習,有針對性地查缺補漏,同時,也減輕了教師授課和輔導壓力。微課教學需要前期進行詳細設計與規(guī)劃,專業(yè)錄制與剪輯并進行必要的反饋與修改。這對教師提出了更高的要求,需要花費大量的時間和精力,同時需要專業(yè)設備與網(wǎng)絡平臺支持。在“互聯(lián)網(wǎng)+”大發(fā)展的時代下,微課教學模式在高校教育中將得到更多的實踐和研究。
(五)其他方法的運用
互動教學法利用網(wǎng)絡交流平臺、專題討論等方式[13],讓學生在與教師、同學交流互動過程中學習。這種方法可以鍛煉學生的自主學習能力,促進學生之間的交流與合作,強化專業(yè)能力。
快樂教學法通過采用目標激勵、興趣激發(fā)、快慢節(jié)奏、重點關注、營造快樂氛圍等方法[14],改善課堂氣氛,激發(fā)學生學習興趣,調(diào)動學習積極性,減輕學生壓力,使學生在學習過程中心情愉快,學習效率大大提高。
項目教學法是通過教師給出一系列的題目[15],學生分組進行討論、設計與實施,教師參與其中進行指導和評價的教學方法。這種教學模式將學生置于主體地位,充分調(diào)動學生的學習熱情和積極性,培養(yǎng)學生的團隊精神和創(chuàng)新精神,在獨立完成項目的過程中提升學生的綜合素質(zhì)。
二、建議與思考
“土木工程制圖”教學方法較多,教學時應注重直觀形象,可以以圖文并茂、動畫演示的電子課件為主體,輔以尺規(guī)板書作圖和模型觀察,將多媒體教學和傳統(tǒng)教學模式有機結(jié)合。實際教學過程中,我們可以綜合各種教學方法的優(yōu)點,提高教學效果。
(一)合理利用多種方法
板書教學雖然靈活但是效率低、工作強度大,教師可以以身作則,在授課初期為學生示范時采用,幫助學生養(yǎng)成良好的徒手繪圖習慣。對于基本體、立體截切和相貫,可以采用實物模型展示,學生在看、摸、觀察和討論中學習知識,掌握重點。在培養(yǎng)學生的空間思維能力方面,除使用一定的教學模型外,有能力的教師可以利用AutoCAD、SolidWorks等三維軟件,構(gòu)建三維模型,詳細分析空間點、線、面、體的投影規(guī)律及相互關系。采用三維動畫演示,一方面將抽象難懂的基本原理和方法變得形象、生動和直觀;另一方面改善課堂氣氛,激發(fā)學生的學習興趣。對于較難理解容易遺忘的難點、重點、例題、習題等內(nèi)容制作成微課,通過各種校內(nèi)教學平臺、網(wǎng)絡公共平臺(如QQ、微信、微博、論壇)等形式發(fā)布,供學生反復觀看學習以強化記憶。
(二)學生管理與課堂組織方面
教師可以將學生進行“優(yōu)劣結(jié)合”分組,通過互促互進、互相監(jiān)督、共同進步的方式提高教學效果,將教學過程中以教師為主體向以學生為主體轉(zhuǎn)變。鼓勵學生提出自己的想法,打破常規(guī)、弱化思維定式,提高學生的課堂參與程度,培養(yǎng)發(fā)散思維能力。在課堂上予以展示優(yōu)秀作業(yè),學生們不僅可以效仿,還能結(jié)合自己的問題進行改正,建立“你無我有、你有我優(yōu)、你優(yōu)我強”的激勵機制。作為課程教學的組織者,授課教師首先要具備一定的繪圖能力和實踐經(jīng)驗,上課前要認真?zhèn)湔n,課堂上靈活運用各種教學方法,活躍課堂氣氛,課后做好學生輔導,不斷進行課后總結(jié),保證教學過程的順利有效實施。
“土木工程制圖”,不僅是一門技術基礎課,更是一門工程啟蒙課,與后續(xù)專業(yè)課程的學習密不可分。采用高效的教學方法,對于保證課程的教學效果、提高課程的教學質(zhì)量至關重要。為了滿足社會發(fā)展對人才各方面的需求,高校教師要努力提高自身的教學和學術水平,
在教學過程中不斷探索,因材施教,積極尋求高效合理新穎的教學方式,總結(jié)經(jīng)驗教訓,不斷提高我們的教育教學水平,推動高等教育綜合改革浪潮,不斷為國家培養(yǎng)出優(yōu)秀的建設者和接班人。
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