画法几何与建筑制图模块化教学改革研究

姚军

摘 要：画法几何与建筑制图是土木工程、工程管理专业一门专业基础课，在教学过程中成为典型的“老师难教，学生难学”课程。根据德国应用型本科教育模式特点，从本课程本身特点出发进行模块化教学改革，提高教学质量，让学生学以致用。

关键词：画法几何；建筑制图；模块化教学改革；应用型本科教育

中图分类号：G4

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.29.130

《画法几何与建筑制图》是土建类专业学生大一第一门专业基础课。画法几何部分内容主要是空间几何问题投影在平面上，通过作图进行解决并为平面图例提供理论依据和方法。其本身具有较强的严密性和逻辑性，对学生的空间想象能力和几何基础知识有较高的要求，学习难度大常被学生们称为“头痛几何”。建筑制图部分主要是把画法几何部分知识融入到土建类专业知识中来，将三维立体构件转化成平面图形。所以该课程是把大学生引入到专业学习的门槛，提高学生空间想象能力和思维能力，同时提高学生解决分析空间结构的能力。在长期教学过程中发现，在课堂教学中知识点简单，但是问题简单，步骤难讲，学生在课堂上能听懂，课下能看懂例题，但是做不好题目的现象，学生挂科率较高。

1 教学内容改革

目前我校正在积极推进借鉴德国应用型本科教育模式，引导教师培养应用型人才，让学生学以致用。为更好地配合我校应用型本科办学定位的目标，我校对教学内容进行模块化教学改革。关于制图部分所有内容整合为工程图学模块，此模块包含三个子模块：画法几何与建筑制图理论模块、画法几何与建筑制图实训模块、AUTOCAD模块。

1.1 画法几何与建筑制图模块

画法几何与建筑制图理论模块共32学时，其中画法几何理论部分20学时，建筑制图12学时。画法几何部分主要学习正投影理论，把空间物体转化成平面图形，在平面中表达其形体特点也为土木工程中用平面图形描述空间构件特征和相关图解提供理论基础和基本思路。一直以来正投影部分内容都是土木工程专业中一门重要课程，过多强调投影理论课时较多，教师授课难度大，学生学习效果差，应经不再适应应用型本科教育的基本办学思路，而且与后续建筑制图部分内容存在教学内容脱节，对于以上问题，我校借鉴德国模块化教学理念进行模块化教学改革理念，可以加强课程之间的衔接，减少课程知识点重叠，提高学生多综合能力的掌握，以改善教学质量。

在画法几何模块化教学改革中，适度删减部分其内容并调整一定深度。重点突出正投影的基本理论：精讲点、线、面的基本组成要素、基本投影特征、相对位置关系以及作图方法，淡化作图技巧。如图1所示为点线相对位置关系，就是我们课堂上需要详细讲授的内容，不仅让每位学生把握其知识要点，还要掌握对待不同的问题如何去分析，改变以往学生只能听懂、看懂、做不好的状态。丢弃曾经的题海战术，精讲经典例题并由此为出发点深入学习空间点、线、面的定位问题，培养学生解决综合问题的能力。教师授课目标不仅仅是学生课堂听懂老师的讲解，更重要的是学会确定解题思路，这样在遇到新问题的时候，能够迅速确定解题思路，然后题目自然迎刃而解。

关于体的内容主要包括体的基本投影特征、相对位置关系、体与体相贯、体与面相交以及其可见性判断，这都是画法几何教学中最大难点。要求学生具有深厚的理论基础和很强的空间想象能力，学生在学习这部分内容时往往丧失学习兴趣和学习信心，而且学生在今后若不继续深入学习则对体的相关知识运用较少，所以在教改中这部分调整较大，教学中点到为止，以够用为度，缩减大量学时。

1.2 画法几何与建筑制图实训模块

画法几何与建筑制图实训模块是一门实践课共24学时，是培养学生绘图能力、识图能力、动手能力的重要课程。在此模块中要求学生采用尺规徒手抄图的方式，抄绘建筑施工图和结构施工图，通过抄绘过程让学生学习尺规作图的要点、建筑制图规范，每个建筑构件的表示方法，同时也回顾前面画法几何中投影理论在土木工程中的基本应用，突出理论知识的学以致用，也体现了整个模块之间的相互衔接联系。通过整个实训模块培养了学生的专业素养，为后续专业模块学习打下坚实基础。

1.3 AUTOCAD模块

AUTOCAD模块共24学时，采用理论授课和机房实践教学相互交替的授课模式。此模块安排在画法几何与建筑制图模块和画法几何与建筑制图实训模块结束之后。学生在完成上述两个子模块学习之后已经具备画法几何理论、建筑制图知识，熟悉施工图的结构之后，在这样一个前提下，通关相关命令学习可以快速进入绘制各种专业图形的能力。授课中采用一节课讲述软件基本操作，一节课学生上机独立练习软件操作，授课教师随时指导解答的模式，这样的教学模式特别有助于软件学习的质量，也突出了应用型教育的特点，学习了知识就具备了相应的能力。

2 教学方法改革

2.1 借助课堂实物，帮助学生建立投影模型

对于一名大一学生而言，对投影知识是完全陌生的，让学生从一个完全陌生的知识领域迅速进行深入学习，这是很难做到的，需要一个缓冲过程，所以这也是画法几何课程难教难学的原因之一。现在的学生在高中阶段空间几何学习过程中，由于大量使用向量解题方法，通过计算方式代替传统证明过程，弱化了大家的空间想象能力。若想改变这种困境，必须在画法几何授课过程中重新帮助大家培养空间思维，授课教师可以借助教室中实物通过演示展示投影的基本过程，展示空间和平面的相互对应关系，虽然简单但却是一个高效的教学手段。

例如把教室墙角视为三个投影面，把粉笔盒、课桌、教师的胳膊、三角板等当作工具给学生们演示点、线、面、体的投影规律和相对位置关系，让学生意识到投影不是凭空而来更不是虚幻的，投影就存在于我们生活中的点点滴滴，提高大家对画法几何的认同感。通过由空间到平面，由平面到空间的反复分析，可以提高大家的感性认识，加深平面图形和实际物体的相互对应关系。

通过实物展示的教学模式，由浅入深逐渐锻炼学生空间思维，让学生在思考过程中有物可依。也让学生形成一种自我学习的好方法，学生们在课下可以借助更丰富的物体帮助自己学习，在遇到较难平面图形时可以借助实物来解决问题，引导空间思维能力。

2.2 精讲、细批

画法几何是土木工程专业工程图学模块中培养学生空间思维能力的主干课程，需要扎实的理论基础。很多老师认为扎实的基础来自于大量的做题，让学生搞题海战术。在应用型教学模式中，学生学习知识是用来解决实际问题的，而不是会做大量的习题，因此在教学中需要把一些经典题目精讲、细讲，不仅让学生学习理论，更重要的是学会分析问题的思路，锻炼思维能力。让学生在遇到问题时能知道如何去分析问题、解决问题，掌握理论的本质。如图2所述线面夹角问题就是一类经典问题需要精讲，让学生拿到题目就知道如何分析。当然相应的习题练习也是不可或缺的，不同结构、形状的空间图形或实物形体布置相应的作业，但老师需要对学生的作业进行细批，从学生解题线条的选型、解题思路、文字描述详细批改，老师通过批改作业掌握学生的学习效果，然后在课堂上针对学生的薄弱环节进行有效的讲解，同时通过作业批注让学生了解自己的错误所在，而不是仅仅一个对和错，而是老师和学生之间一次深入交流，同时也让学生在平时的练习中，养成严谨的绘图习惯，习惯用线条和图形来准确、清晰表达自己的思路。

2.3 多媒体教学手段的运用，帮助学生提高分析解决问题

传统的画法几何授课是教师在黑板上以尺规绘图表达三维图形和二维图形的相互转换，由于图形相对复杂，绘图占用较多时间且对教师的绘图能力有较高要求。随着目前本科阶段课程大量压缩，这种传统教学模式已经不再适应新的教学要求。多媒体教学是集图形、音效、动画、文字为一体的教学手段，在画法几何课堂上可通过动画方式把绘图过程表达出来，画面生动直观，它能将“正投影”投影原理和三视图的“看图方法”及“展开”过程也生动直观地展示出来，帮助学生们理解三维和二维的相互转换关系提高空间想象能力。如图3所示，教师可以在PPT中把空间两垂直相交直线投影问题形象表达出来，空间位置、投影关系学生一目了然。用语言描述空间位置关系是相对比较复杂的，也给学生学习带来了一定困难，所以与传统教学方法相比体现了极高的优越性。同时改变以往课堂沉闷的状态，使得枯燥的线条变得生动活泼、效果逼真，可以充分调动广大学生的学习兴趣，满足新的学时要求，提高教学质量和学生学习效率。

3 结束语

我校应用型人才培养目标的制定，是为了适应社会对人才的需求，模块化教学改革是为了实现应用型人才的培养。教学改革的目的在于要求教学过程中不仅让学生具有扎实的理论基础更要具备实际动手解决问题的能力，满足社会新的用人要求。画法几何及建筑制图正是一门理论与实践结合比较密切的一门课，学生在这门课中既要学习扎实的投影理论，也要能后动手绘制各种图形、熟读各种图纸，在以后的工作中可以很充分的体现。所以模块化教改成果可以立竿见影变现出来。新的画法几何与建筑制图模块，充分体现实践与应用；素质与能力的内涵，同时适当体现教学文化，充分反映学校模块化教学改革的特点。

参考文献

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