新工科背景下《建筑制图与识图》课程改革探索

高文静 曹 宁

西安交通工程学院，陕西 西安 710300

新工科建设，是为应对世界教育发展的多元化与创新性，支撑创新驱动发展等一系列相关的国家重大发展战略而提出来的。在教育部的积极推动下，全国高校竭力探索领跑世界工程教育的中国式教育模式，积极为高等教育强国建设助力。新工科建设要求以全新的理念及途径加速当代建筑工程高等教育改革，以培养兼具时代性与创新性的卓越建筑工程人才为教育战略目标，为未来“中国梦”的实现提供优秀的应用型人才保障［1］。

一、《建筑制图与识图》课程意义

《建筑制图与识图》是建筑工程专业一门核心专业基础课之一，是引领学生迈入建筑工程专业的奠基石。该课程重点在培养学生的识图与绘图能力，内容涉及画法几何、建筑工程制图两大类别。画法几何部分是《建筑制图与识图》的理论基础，要求学生拥有较强的空间想象力和思维力，并掌握一定的分析问题及解决问题的能力，是空间二维平面与三维立体间相互转化的基本手段。《建筑制图与识图》是建筑工程专业后续所有核心专业课的基础构建，是从建筑专业最基础的图纸开始，步步深入建筑工程学科学习［2］。

《建筑制图与识图》是一门与建筑工程联系非常紧密的课程。在建筑工程的建设实践过程中，建筑工程师通过建筑图纸与结构图纸展示建筑产品的设计构想；造价工程师根据建筑图纸及工程量清单，编制招标控制价；建筑工人根据建筑图纸获取建筑每一构件的形状大小和相应的质量技术策略，进而将建筑工程筑造起来。因此，建筑图纸是表达建筑工程的重要技术性文件，贯穿建筑工程工作的始终。建筑工程类企业普遍对于《建筑制图与识图》这门专业基础科非常重视，掌握建筑工程相关的识图与绘图能力是建筑工程技术类岗位必须具备的职业技能，对学生未来职业的纵深发展亦具有相当关键性的作用。

二、教学中存在的问题

（一）教学内容

《建筑制图与识图》虽是建筑工程类专业的一门传统学科，但是识图与绘图能力依然是建筑类工程师的必备技能。笔者对现有的《建筑识图与构造》教材进行了分析，发现本教材基本满足了建筑工程类专业学生的教学大纲的要求，教材内容知识体系逻辑性强，内容丰富，涵盖了识图基础、画法几何及建筑工程制图的内容，对培养学生的识图与绘图能力有很好的指导作用。

但其中也存在一些问题，《建筑制图与识图》的重点教学内容涉及画法几何与建筑工程制图两大类别。本课程知识点多且具有一定的抽象性，尤其是最开始的画法几何部分，学生刚接触难免理解记忆有难度。课程的专业知识原理较为抽象且枯燥，例如平行线与垂直线的基本定理，在实际教学过程中，如果仅应用板书及多媒体软件，就让学生根据投影图，发挥空间想象力，在脑海中构建空间形体特征，容易存在一定困难。现行的国家制图标准里的建筑工程图纸相关规范细节繁多，学生记忆也存在困难。此外，在教学过程中，以知识的传授与能力培养为主，忽略对学生价值观的引领和培育。在新工科建设背景下，作为专业基础课，在侧重知识传授的基础上，可以引入课程思政，承担一定的育人功能。

（二）实践环节

《建筑制图与识图》是一门需要动手能力强的学科，毕竟学生的识图和绘图能力不是一蹴而就的，需要通过大量的练习和实践，才能巩固课堂所学的理论知识，单纯依靠课后的章节习题、图纸抄画练习都是远远不够的，需要加强综合性和开放性的实践锻炼，将片段式的知识点融合为一体，把知识框架构建起来。新工科背景下，对建筑行业应用型人才需求量大，作为教师在教学中，要在当前建筑工程相关企业的实际调研与分析的基础上，进一步加强校企合作。

（三）教学方法

传统的教学方法以教师为中心，课堂以教师讲授为主，这种填鸭式的讲解模式课堂效果较弱，学生参与度低，主动思考能力较差，课堂模式相对单一，教师对学生的学习状态以及学习过程的掌握程度低，总体教学效果差。本课程知识点多，课时量相对较少，针对学生学习能力的差异实施个性化教学相对比例小。因此，如何在有限的课时内，充分激发学生的学习兴趣以及学习参与的主动性，减少学生学习效果的差异化，综合评价学生学习效果，作为教师也能更好地掌握每个学生的学习情况，是需要探索研究的问题。

三、教学改进措施

（一）优化教学内容

优化教学内容，重点强调合理分配相关课程章节学习的课时安排。《建筑制图与识图》主要分为画法几何及建筑工程制图两部分内容。画法几何及建筑工程制图课时两者之间联系密切，画法几何是建筑工程制图的基础，只有在充分掌握画法几何的投影基础理念后，才更容易理解建筑工程制图的相关的几种图纸类型。但是，画法几何这部分内容知识要点多，而且内容较为抽象深奥。夯实画法几何这部分基础内容，有利于学生们分析问题和解决问题能力的提高。相对来说，建筑工程制图部分是《建筑制图与识图》这门课程的重点内容。因此，画法几何虽难度较大，课时量分配相对较少，应该以夯实基础为目标。新工科要求实用第一，在建筑工程制图部分课时量可以占主要部分，重点讲解。

在《建筑制图与识图》课程中，针对画法几何部分课堂内容讲解，注重理论基础与实物模型相结合。画法几何的讲解重点是从点、线、面到立体图形，利用投影原理实现二维平面与三维立体的相互转化。在实现图形的相互转化过程中，不仅考验学生空间思维能力，而且考查学生的空间想象能力。在画法几何内容部分点线面立体之间的关系错综复杂，容易让学生陷入迷茫，简易的模型不足以表达点线面与立体之间的关系。老一辈的建筑工程师在设计图纸过程中，主要通过手绘的方式直接进行徒手绘制二维图纸。在新工科背景下，二维图纸点线面三视图的绘制，注重训练学生的空间想象能力，针对部分空间想象能力不好的同学，可以在教学内容上，引入一些立体实物模型，将空间中的点线面在三维模型中予以展示，将点线面的概念展示得更为直观化、清晰化，提高了学生的空间想象力及思维能力，增加了学生的学习兴趣，提高了学生参与课程的积极性［3］。

（二）实践环节设计

《建筑制图与识图》是建筑工程相关专业的必修基础课，课程通过画法几何及建筑工程制图的学习，构建起建筑工程图样基本理论知识体系，强化了学生的空间思维能力和形体构造能力，以及基本的建筑工程图集的识读与绘制能力。

新工科背景要求教师以培养应用型本科人才为导向，理论知识与实践相结合就尤为重要。对于刚刚进入象牙塔大学生涯的大一学生来说，学生进行专业选择时候，大部分是盲目的，对于专业的了解程度较低。

鉴于本课程对于培养建筑工程设计和建筑施工的专业技术人才具有十分重要的现实意义，该课程的学习效果不仅影响后续课程的学习，而且严重影响到今后从事建筑工程相关专业工作时候是否真的读得懂施工图纸，是否读懂图纸中每个符号、每个标注、每个图例及每种线型的理解，影响着设计人员是否能够绘制图纸及审查图纸，影响着施工人员能否准确依据图纸指导后期施工，影响着监理人员监督核查施工效果。在建筑工程制图中，专业导向性更为明确，教师在具体的教学过程中，要根据学生的专业方向，在整体讲解的基础上，更侧重引导学生多参加一些识图与制图相关竞赛，注重后期就业工作的应用性。

《建筑制图与识图》课程中，在建筑工程制图部分课程讲解中，可以引入BIM 技术模型，积极带领学生参加《建筑制图与识图》与BIM 技术应用大赛。BIM 是英文Building Information Modeling 的简称，代表的是建筑信息模型，以建筑工程项目中相关信息作为承建模型的基础，通过三维数字信息技术仿真模拟建立建筑物的真实信息。BIM 技术在《建筑制图与识图》课程中的资源建设具有颇多优点。针对建筑工程制图部分，情景展示是有一定困难的，但是，BIM 的建筑工程三维展示是真实的，不仅有虚拟仿真三维模型，还可以模拟一些施工流程，这些都对《建筑制图与识图》课程中建筑施工图与结构施工图的学习与理解奠定很好的基础［4］。

（三）教学方法改进

在教学方法方面，主要通过线上线下相结合的混合教学模式。在实施混合式教学的实施过程中，主要分为三个阶段：课前线上预习、课中线下学习、课后线上巩固。在实施线上线下混合教学模式中，我们重点应用了两个软件，一是学习通，二是大学生慕课。在线上线下相结合的混合教学模式案例中，重点以学习通软件平台为例，探讨教学方法的研究。

1.课前线上预习

在上课前，学校教务处通过系统设置，将学生导入《建筑制图与识图》课程学习的班级，作为任课老师可以进入学习通平台后，将课堂学习的主要课件及相关视频上传软件平台［5］。通过学习通网络平台给学生发布本次课程的学习任务与学习目标。教师通过学习通教师端平台，可以准确记录学生的预习情况及观看视频情况，教师可以根据学习通平台自动生成的学生自测数据分析学生课前的预习情况，及时调整教师的教学方法及教学策略，针对学生掌握知识的不足之处，课上予以重点讲解。例如，针对《点的投影》这一章，作为教师先上传关于“点的投影及其规律”与“点的投影及坐标”这两小节的预习课件、视频资料及课前自测材料，教师根据平台数据分析，预习的学生的记录，观看视频资料的学生记录，根据平台视频资料测试情况，分析学生对点的三面投影的掌握情况，分析对于学生的易错点，课堂上进行重点讲解。

2.课中线下学习

课中线下学习，主要采用的是传统线下教室学习方法，又不同于传统的以教师为主体地位的教学方法，旨在以学生为主体地位探讨学习课程的知识点。例如，针对“直线的投影”这一章节，教师运用通过启发式的教学方法进行课程导入，鼓励学生积极参与课堂活动，教师引导学生发现问题，提出问题，积极探寻问题答案。例如，针对《建筑制图与识图》课程中，建筑平面图这一章节课程，老师可以带图纸进入教室，将学生分组讨论图纸，在讨论过程中，遇到问题，积极查阅相关图纸规范，找到每一条线，每一标注代表的含义。参与讨论完毕后，教师积极引导学生推荐代表上台做建筑平面图识图的汇报展示，指导学生完成建筑平面图的识图结果。在参与式课堂教学方法的应用过程中，教师要引导学生明确学习的知识点和需要掌握的技能，不断提高学生语言表达能力，团队的协作能力及沟通能力［6］。学生展示汇报结束后，学生可以进行小组自评，互评，教师总评多维度的评价方式对学生课堂学习进行考核。在最后教师对建筑施工图的课程内容加以总结，以加深学生对知识点的深入理解。

3.课后线上巩固

课后线上巩固主要通过学习通平台发布“作业”，完成章节测试，进一步帮助学生内化线下课堂所学知识点，以达到检验学习效果的成效。学生在提交作业后可以看到测试作业的详细解释说明。同时，作为教师通过平台可以针对章节知识掌握较好的学生，可再设置一些应用性较强的拓展作业；针对章节知识掌握较弱的学生提出的问题，可以应用“讨论”区，提升教师及其他学生之间的交流及答疑的效率。教师基于学习通教学平台软件的数据统计与分析功能，可以对学生课后复习视频任务点完成度、作业提交、随堂测验等各项得分，综合分析与评估学生对知识点的掌握程度，及时作出教学内容的调整和反馈。

四、结语

《建筑制图与识图》是建筑工程类等相关工科专业重要的专业基础课程，是进行建筑工程设计和应用的重要基础，是后期《CAD 制图》《工程测量》《建筑施工工艺》《工程建设定额原理与实务》《建筑工程项目管理》《工程量清单计价》等核心课程的学习基础，是学生未来从事建筑工程相关工作的知识储备［7］。为响应教育部新工科建设，适应建筑工程专业发展的要求，《建筑制图与识图》在课程教学研究过程中，从教学内容优化、实践环节和教学方法三个方面进行了研究探索，由传统课堂的“以教师为中心”向“以学生为中心”转变，以培养创新型、应用型、卓越型建筑工程人才为教学目标，通过教师课时安排、引导学生积极参与相关竞赛及学习通软件平台的应用，提高学生自主学习能力，积极培育学生以理论为导向，实践为目标的制图与识图应用能力，为社会提供优秀的应用型人才保障［7］。