丁建梅,尼妹丽,马大国
(东北林业大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
基于工程图学教学模式的研究与探讨
丁建梅,尼妹丽,马大国
(东北林业大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
工程图学课程是土建学科的专业基础课,是土建专业人才必备的基础。要想达到让学生乐于学习工程图学的目标,教学过程就应安排好相应的教学模式。为使学生明确学习目标,在感悟中引起注意,采用刺激学生回忆先前学习的主体教学模式;辅以课堂上与学生互动交流和启发,为学生提供学习指导为辅助的教学模式。同时,选择具有实用性和全面性的教材,以期进一步提高工程图学的教学水平和教学质量。
工程图学;教学模式;启发式;实践性
教学的目的是促进学习,这就需要认真研究安排好教学模式,以便激活、支持和维持构成学习事件的内部过程。其一,教学可以支持注意过程,注意是学习的一个早期阶段;其二,由教学所提供的外部刺激可能激活学生对大量所学习事实进行系统的内部组织策略,以支持工作实践;其三,教学的主要功能是提供线索,使新学习的技能不致遗忘并易于应用于学生遇到的新问题。教学不论是由教师提供的或者是在某些情形下由学生提供的,在影响正在进行的学习过程方面,它有重要作用[1]。
工程图学是普通高等院校本科专业重要的技术基础课程[2-3]。它是工程技术人员必须的基本技能之一[4]。学习本课程的目的是培养学生绘制、识读工程图样及其计算机绘图的基本能力,培养学生的空间想象能力、创新思维能力和空间分析能力,培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。同时,本课程具有承上启下的桥梁作用,为学生进一步学习后续课程,掌握专业知识和完成课程设计、毕业设计,以及从事工程技术工作进行规划、设计、施工和科研提供图示和图解打下坚实的基础。在教学上有些教师往往只注重教师讲授教学、不注重学生的实际接受能力。有些学生对单个基本形体图示投影特性了如指掌,但将多个基本形体组合成组合体却不知其是何形体,或想象考虑不到位,达不到完全读懂图的目的。因此,充分认识工程图学的重要性和教学特点,将有助于引导学生在本课程学习过程中掌握土木工程设计方面的技能,掌握一套合理、完整、缜密的读识工程图的思维方法,并按此思维方法训练实际能力,这也是一个合格的土木工程专业设计人员所必须具备的基础条件。
1.1告知学习者学习的目标
教学开始时教师应提示学生本课程的学习目标,告诉学生一栋优秀的现代化建筑必然是建筑、结构、施工、设备、材料等多专业的融合,是创造性合作的结果,要求学生加强各学科的渗透,提高学生的动手能力、思辨能力、形象思维能力,达到建筑环境的完美统一[5]。当学生理解了学习目标时,他们就会感悟获得一种预期的学习场景,这种预期的学习场景会贯穿整个大学的学习过程,且会始终将学习完成时所提供的反馈加以证实。
1.2在感悟中引起注意
从对接受刺激的警觉的意义上看,学生的注意是通过引入快速的刺激变化而被唤起的。与所教课程内容有关的视觉和听觉的刺激也可以刺激这种警觉。工程图学是形体真实具体的,即使没有学过这门课的,根据学生的生活经历和阅历,也能悟出其所以然来,但如果追究其设计原理和方法来,对于大一的学生来说正确、系统、全面地解释建筑的理念相对比较困难,要其画出合理全套的建筑图来就更困难了,所以工程图学首先应从学生已知的内容开始,将大量的工程简图及图形的演变过程通过教学环节介绍给学生,开拓学生形、物与图的视野,刺激学生对本课程的感悟性和熟练性,增强学生的学习兴趣。
结合工程图学教学指导委员会和行业制定的课程教学基本要求,列举大量的实例,使学生从感性地认识建筑,到理性地了解建筑图的表达方式方法,再发展到系统、完善的形象思维,构筑、设计建筑图,完成对房屋建筑工程图的学习和创维过程。在课堂教学上采用虚拟的实践性教学方式,提出某个真实的土木工程实例,启发学生,共同提出土木工程实例的设置要求,图式表达的意义,清楚画图、读图的思路,最后给出补图实例图解,教师对学生所补图的正确性进行具体评价,肯定正确的,改正不足的,指出错误的图形结构,通过教师的提示启发,学生能对大量所学内容进行处理并进行再创造,将合理、适用、经济、美观的图设计出来,这种实践性教学使学习记忆强烈并且有一种成就感,同时也深感学习本课程的重要性和不易程度,不能忽略图形中任何细小的变化,否则所画的图会“差之毫厘,谬以千里”。从而起到加强学生学习本门课的兴趣和认真程度,也为后续课程打下坚实的基础。
1.3刺激回忆先前的学习
工程图学因学时的限制,在有限的学时内要完成的内容量比较大,涉及的相关学科专业知识也比较多,细节部分的关联度比较大,让学生在大学一年就能全部正确地理解并掌握有一定的难度,教师在每一部分都要提醒学生初、高中先前学过的知识与新学习的知识之间的自然联系,这种先前学得知识和新学习知识间的关系,会因不同的学习结果而有所不同,总结这中间的联系规律,启发学生按工程图学投影规律的关系来处理相关问题,起到提纲挈领、举一反三的作用。根据已知的平面几何、立体几何和学生的生活阅历,学生一定会按投影理念画出精美工程图来。
2.1活跃的交流和启发
交流是教师学生沟通的一种方式,能调动学生课堂思维的积极性,能加强对知识的理解,启发形象思维的思路,发现图中表达的问题,按投影规律解决图式中的问题,反馈信息,修正教学,提高课堂教学的利用价值[6]。工程图学课程可依赖学生前期所学科目的知识,教师在课堂上采取启发式教学,学生提出问题、教师以启发的方式,让学生自己根据教师的提示启发,寻找出最佳解决问题的方法,由以前被动的学习方式变为现在主动的学习方式,通过积极思考,以便于咀嚼和消化。经过学生主观上的努力,真正掌握每一部分新知识,并能为后期学习提供良好的基础和帮助,这一点在实际教学中已取得良好的效果,在学生后续课程设计和毕业设计中也会体现出来。
工程图学学时少,内容多,读图量大,不便于学生记忆和掌握,所以改变传统的仅教师一人唱独角戏的教学方式,让死板的教学方式变成活跃的交流,让学生成为教学的主人,让学生也来尝试讲课的乐趣,在交流过程中启发学生提出问题、解决问题。这个过程是决不可由教师代替的,也不是教师所能做的,教师只能起帮助作用,只有这样,学生才能学到真正的本领为社会服务。这种方法也可在实际工程现场中进行。
2.2提供学习指导
教学的技巧是可以利用熟悉的内容使刺激结果更有意义,因此在讲授工程图学之后,集中时间由教师全面指导、启发学生独立完成一座建筑的全套图纸的绘制。通过这种实训过程,能巩固和加强学生对课堂教学的理解和掌握,将断断续续讲授的知识点贯穿到一个整体的房屋建筑图中,经历一个从理性的形象思维到感性形象思维的全过程,使学生的知识连续化、整体化,开拓学生设计的视野,培养和提高学生综合绘图能力和形象创造思维的空间。树立绘图的整体观念,掌握绘图技巧和投影规律之间的关系,加强工程制图和后续链接课程的衔接,掌握国家相应的制图标准规范和行业制定的课程教学基本要求,熟悉和掌握建筑工程图的表达方式,提高处理综合问题的能力,增强学生的工作能力和基本专业基础制图的素质,以便将来毕业学生能很快地适应行业对制图标准和规范的要求。
教材是知识的载体,教材起到参考、系统的指导作用。课程标准是教学的依据,为使教学生动有趣,活学活用教材的案例,教师虽然在讲授课程内容时都有自己的讲义,将自己对多本教材和资料中的综合研究内容讲给学生,有的将工程实例介绍给学生。但教材的全面性、权威性不能为其他所代替,尤其是我国目前高等教育的实际情况,对多数教师而言,没有一本好教材不行,全国多数“十一五”和“十二五”工程图学规划教材多以南方建筑图叙述为重点,对北方,尤其是寒冷地区的建筑讲解比较少,且实例较少,工程图缺少整体性和系统性。近年来随着建筑技术的飞快发展,建筑施工图中的一些说法和做法已经不实用了,有些已经淘汰了,如教材中大篇幅讲解的红砖墙体图,早已被城乡建设部停止使用了。现由我们联合东北地区多所高校联合主编的《土木工程制图》, 2013年已由人民交通出版社正式出版第二版,教材添加了大量近年来在建筑设计和建筑构造上不断使用的新技术、新构造、新规范的图例,并对寒冷地区房屋构造图进行了必要的补充,所用的工程图实例已大量更新,为了便于学生复习,还提供了全套的多媒体课件和配套习题多媒体答案。该教材已经使用多年,学生教师反映很好。配套多媒体课件已通过财政部投资的教学平台审核,面向全国工程图学教学平台使用。
好的教学效果等于好的教学内容、好的呈现方式和好的教学方法的叠加,所以,教学内容的选取是至关重要的。一套适合的教学模式,是得到优秀教学效果的基本保证,同时也需要加强教师和学生的专业素质和制图品质,才能更好地提高教学水平,保证本课程的教学质量,培养训练出优秀的人才,为社会造福。在此教师和学生都需不断的努力,寻找更高水平的教学模式,以适应时代的发展需求。
[1] R.M.加涅.学习的条件和教学论[M].上海:华东师范大学出版社,1999.
[2] 靳萍,彭正洪.基于工程图学学生创新实践能力的培养[J].实验室研究与探索,2009(11):144-146.
[3] 董玲,杨素君.基于创新能力培养的工程图学教学研究[C]//机械类课程报告论坛.北京:高等教育出版社,2010.
[4] 刘少雪,杨林.我国工程师职业发展的现状与未来[J].高等工程教育研究,2008(5):35-38.
[5] 刘德安,王天平.创造性人才的培养与高等教育的改革[J].中国高教研究,2001(4):50-51.
[6] 周鲜华,周爱民.讨论课教学—创新人才培养的有效方法.科教论坛[J].2003(3):31-33.
(责任校对朱正余)
10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.10.001
20160606
黑龙江省高等教育学会规划项目(14G026)
丁建梅(1962-),女,江苏如皋人,教授,博士,主要从事理论图学、智能CAD、机电一体化研究。
G642.0
A
1674-5884(2016)10-0049-03