浅谈建筑工程制图教学中对学生综合能力的培养

孙 刚,刘世青,任红霞,王 侠,杨琦琦

(河北工程技术高等专科学校 基础部,河北 沧州 061001)

随着工程技术的迅速发展,社会需要的不再是单一的技术人才,需要的是复合型的具备综合能力的高素质人才。大学生活是学生走向社会的过渡期,是提高学生素质,培养学生能力的最佳时期。而且,学生的能力对其将来就业和工作将产生重要影响。学生的大部分时间在上课,如何在课程中培养学生的综合能力,是每一门课程的重要任务。

建筑工程制图课程是建筑工程技术及相关专业的一门技术基础课,它主要研究绘制、阅读建筑工程图样的理论和方法。建筑工程制图课程不仅要使学生能够熟练的阅读和绘制建筑工程图样,还要提高学生的综合能力。能够熟练的阅读和绘制建筑工程图样是工程技术人员及相关专业人员首先要具备的基本技能,这种技能对从事相关工作,解决实际工程问题是非常重要的。

1 培养学生的空间想象能力

良好的空间想象能力对工程技术人员乃至各行各业的人员都是十分重要的。从平面的施工图纸想象出具体建筑物的空间形状是对工程技术人员的基本要求。工程技术人员必须具备一定的想象能力,尤其是在处理一些工程中的细部构造和工程变更,更需要具备良好的空间想象能力。想象力有天生的因素,但更多的是靠后天的锻炼培养。培养空间想象能力是工程制图课程的一项重要任务。运用投影理论实现从空间形体与平面图形的相互转化是工程制图课程的核心,而空间形体与平面图形的相互转化始终离不开空间想象力。工程制图课对学生空间想象力的培养是循序渐进的。投影的形成过程本身就需要有想象力。三面投影的形成是培养学生空间想象力的开始;点、线、面及基本体的投影部分详细的展示了各种空间元素的投影图,进一步锻炼了学生的空间想象力。在这两个阶段中可借助一些实际的东西帮助学生进行想象,例如书、三角板、铅笔等等。组合体的投影部分是前几部分的综合,经过前面的学习,学生已具备一定的空间想象力,这一阶段可举一些既可增加学生学习兴趣又能提高想象力的例子,使学生的想象力得到进一步提高。例如某个投影是两个同心圆,空间上都对应哪些形体?两个投影图分别为“日”字形、“回”字形、“田”字形时,空间中都对应哪些形体?专业图部分采用与实际的工程形体结合的方式来锻炼学生的空间想象力,如采用上课的教室、能看到的楼房等等。

2 培养学生的创新能力

创新是指人为了一定的目的,遵循事物发展的规律,对事物的整体或其中的某些部分进行变革,从而使其得以更新与发展的活动。历史的发展、时代的进步都离不开创新,当代社会需要有创新能力的人才。而创新思维是人的创新能力形成的核心与关键,是人类多种思维能力的综合运用。建筑工程制图课程要注意对学生进行以下几种思维能力的培养。

2.1 分解组合思维能力

分解组合的思维能力可以将复杂的问题简单化。在本课程的组合体读图部分可以注重培养学生这一思维能力。组合体的读图方法主要有形体分析法和线面分析法。在运用形体分析法时,通过分析形体的对应投影图假想将组合体分成若干基本体,先将基本体的投影画出来,再将基本体组合起来构成组合体,得到组合体的投影。整个读图过程既有对空间想象能力的锻炼又有分解组合思维能力的锻炼。在线面分析法中,将形体中复杂的图线分成一个个单一的图线进行分析,然后将所有的图线综合起来想象整体。这一方法中也蕴含着这一思维能力的培养。在专业图部分,需要将建筑物的平面图、立面图、剖面图组合起来阅读,每一种图只表示建筑物某些部分的形状,只有将三者结合起来才能确定建筑物的基本空间形状。总之,这门课程的各个部分都有培养学生分解组合思维能力的内容,要结合具体内容加强对学生这一思维能力的培养。

2.2 逻辑思维能力

逻辑思维是借助概念、判断、推理的思维形式,是人类认识世界最基本的思维工具。建筑工程制图课程中投影的基本理论部分,主要研究基本空间元素的投影知识,具有很强的逻辑性,要加强对学生逻辑思维能力的培养。例如点的投影特点是根据中学的立体几何中的一些定理推论出来的,一般位置直线的实长和倾角、直线的直角投影定理、基本体表面取点等内容都有严密的逻辑推导过程。

在教学中可以采用项目化教学,根据“模块教学”、“面向过程”、“项目导向”、“工学结合”、“任务驱动”的设计理念,实行理论教学与实践教学交叉进行。在项目实施的过程中,学生是主体,根据项目内容确定实施方案,使学生在做中学,在学中做。将整个项目分成若干个任务,每次课首先布置任务,然后让学生带着任务听课学习,之后课上完成设计好的训练题目。当每个任务都逐一解决了,整个项目也就基本完成。这种教学方式符合学生的认知过程,有利于学生学习,并且可以充分锻炼学生的逻辑思维能力。

2.3 发散思维能力

发散思维是指对问题沿着多方向思考,产生出多种设想或答案的思维方式。建筑工程制图课程中根据形体的单面投影图不能唯一的确定空间形体,但可以假想出多种可能情况,然后再结合其它投影面上的投影来确定形体的空间形状,这样可以锻炼学生的发散思维能力。例如投影图中的一个点空间中可能为一个点,也可能为一条直线;投影图中的一条直线空间中可能为一条直线,也可能是一个或多个平面;投影中的线框空间中可能是一个平面或曲面的投影,也可能是几个平面重合在一起的投影,还有可能是形体中的孔或槽的投影。例如投影图中图形为矩形,空间中可能是投影面、平行面,也可能是投影面、垂直面对应的投影。另外在组合体的投影部分可以让学生多做构型设计的题目,给出形体某个投影面上的投影,让学生充分发挥想象力,自己设计出多种可能的形体,锻炼学生的发散思维能力。

2.4 联想思维能力

联想思维是由此想到彼,并同时发现它们共同的或类似的规律的思维方式。类比法是联想思维的主要方法。建筑工程制图课程中运用这种思维方法可以由熟悉的问题解决不熟悉的问题。例如在换面法的学习中,可以联想熟悉的原投影体系中空间元素的投影特性,得出换面后新投影体系中的投影特性。同样,在曲面体表面取点的问题中可以联想平面体表面取点的方法,作类比得出曲面体表面取点的方法。这样既便于掌握新知识,又可对所学知识加深印象。在阅读组合体投影图时,可以根据组合体投影图联想出熟悉的形体,然后再对形体进行从简单到复杂的变化,最终得出正确的答案。

3 培养学生实践能力

建筑工程制图课程是一门理论与实践并重的课程,不仅要让学生掌握理论知识,还要让学生尽可能多掌握实践技能。在投影的基本理论部分,对一些空间形体可让学生自己动手用橡皮泥制作模型。这样既帮助学生理解投影,又锻炼了学生的动手能力。在专业图部分可安排学生进行专业图测绘实习。让学生通过自己动手实际测量某栋建筑物各部位的尺寸,然后再画出其平面图、立面图、剖面图。这一过程是从空间建筑物到平面施工图纸的转化过程,是实际施工的逆过程,可以锻炼学生的实践能力。另外,在实习中可以将学生分成实习小组,以小组为单位,学生一起测量,一起整理统一数据,这样还锻炼了学生的团结协作能力。

4 培养学生严谨认真的工程素质

严谨认真、一丝不苟是一切工程技术人员必须具备的工作作风和职业素质。培养学生严谨认真的工程素质也是建筑工程制图课程的一项任务。在教学开始就要对学生严格要求,对学生作业中的图线和字体要按照国家标准严格要求。学生的作业除了要保证图形正确之外,还必须保证作图准确、清晰美观。对不符合要求的作业要让学生重做,对学生的严格要求将有助于使学生形成严谨认真工程素质。

5 结束语

建筑工程制图课程是一门能够培养学生综合能力的课程,在教学中要注重对学生综合能力的培养。使学生学好这门课程,提高自己的能力,为将来的就业工作打下良好的基础。

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