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一水利工程制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

（一）水利工程制圖課程的特點及我校教學(xué)現(xiàn)狀?！端こ讨茍D》是一門研究用投影法繪制工程圖樣和求解空間幾何問題的理論和方法的課程，主要培養(yǎng)學(xué)生圖解空間幾何問題的能力、空間形體想象和平面圖示能力、儀器與草圖和計算機繪圖的能力，是我校大學(xué)本科生第一門專業(yè)啟蒙課程。該課程主要由畫法幾何和水利專業(yè)工程制圖兩部分組成，畫法幾何部分以基本投影理論教學(xué)為主，水利專業(yè)工程制圖部分以講解圖示方法為主，課程的最大特點是比較抽象，學(xué)生感覺最吃力、頭疼的是空間思維與空間想象，每年有較多的學(xué)生考試不及格，被學(xué)生稱為“殺手課程”。我校《水利工程制圖》課程多年前已實現(xiàn)在制圖專用教室進(jìn)行小班化多媒體授課，但近幾年由于制圖專任教師數(shù)量減少的緣故，部分班級實行兩個自然班合班授課，部分班級實行小班化授課，教師工作量非常繁重。（二）我校水利工程制圖課程教學(xué)存在的問題。（1）實踐性逐步減弱工程圖樣是工程設(shè)計、機械制造、科學(xué)研究中表達(dá)設(shè)計思想、指導(dǎo)生產(chǎn)的重要文件，被譽為“工程界的技術(shù)語言”。工程制圖課程除培養(yǎng)學(xué)生的空間幾何思維能力之外，讀懂并繪制工程圖樣也應(yīng)是教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，學(xué)生進(jìn)行適量的工程實踐訓(xùn)練是很有必要的。但由于課時的壓縮，關(guān)于相關(guān)專業(yè)的啟蒙教育、工程實物與工程圖對比測繪等實踐環(huán)節(jié)均進(jìn)行了大量的刪減，水利工程制圖課程逐步淪落為基礎(chǔ)的幾何制圖課程，“工程”的特征漸漸消失不見，也造成了專業(yè)課程教師在課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計時經(jīng)常詬病制圖課程教師。（2）教學(xué)模式固化、教師缺乏激情、教學(xué)效果低在多媒體技術(shù)應(yīng)用之前教師通過掛圖和板書上課，雖然有講課效率低和授課內(nèi)容不豐富的缺點，但學(xué)生能夠反應(yīng)過來、容易掌握課堂內(nèi)容的優(yōu)點也很明確。多媒體技術(shù)大量應(yīng)用之后，制圖教師花了大量的精力制作了內(nèi)容非常豐富的多媒體課件，課堂豐富而充實，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性也很高；但隨著課時大幅度的縮減，制圖教師授課時多媒體播放速度加快、板書減少，同學(xué)們經(jīng)常反映速度太快了、來不及消化吸收；制圖教師數(shù)量補充困難帶來工作量劇增，教師淪為“上課機器”，教學(xué)模式固化，缺乏修改、精簡課件，以及優(yōu)化調(diào)整課程教學(xué)過程的激情與動力，直接導(dǎo)致教學(xué)效果低下，學(xué)生對制圖基本知識的掌握不扎實。（3）課程平時成績評定問題目前水利工程制圖課程最終成績的評定主要由以下幾部分組成：課程期中考試、課程結(jié)束考試、平時作業(yè)成績、抄繪實踐成績、出勤率等，其中平時成績主要由平時作業(yè)成績、抄繪實踐成績、出勤率等組成，占比約為10%~30%。制圖課程的特點之一是作業(yè)量比較大，我校目前現(xiàn)狀是所有學(xué)生的作業(yè)教師均進(jìn)行批改，批改不僅僅是判斷對錯，同時會圈、批注出錯誤之處，這樣的反饋對學(xué)生來說是非常重要的，但目前由于教師教授班級較多，登記平時成績工作量非常之大；另外，教師付出了大量時間批改作業(yè)，但有部分學(xué)生不珍惜教師的勞動成果，作業(yè)發(fā)下去就扔在一邊，不管不問了，非常打擊教師的積極性。（4）緊跟圖學(xué)發(fā)展緩慢CAD技術(shù)的發(fā)展使設(shè)計人員從手工繪圖進(jìn)入了計算機繪圖，但其基本還存在于二維空間，Bim是建筑信息模型（BuildingInformationModeling）或者建筑信息管理（BuildingInformationManagement）的簡稱，是通過三維模型仿真模擬建筑物所具有的真實信息，具有信息完備性、可視化、可出圖性等特點。目前，BIM技術(shù)在建筑、水利等行業(yè)發(fā)展非常迅速，但我校制圖教師沒有緊跟時代的發(fā)展進(jìn)行相關(guān)的研究工作，急需引領(lǐng)相關(guān)教師進(jìn)行一些開創(chuàng)性的工作。

二基于移動互聯(lián)技術(shù)的水利工程制圖教學(xué)系統(tǒng)

移動互聯(lián)技術(shù)對高等教育的改革與發(fā)展產(chǎn)生了重大沖擊和影響，促使了高校教師結(jié)合自身課程特點去進(jìn)行課程體系改革、新的教學(xué)模式探索、以及教學(xué)方法的調(diào)整，以克服課程教學(xué)中存在的問題、調(diào)動教師與學(xué)生的積極性，最終實現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標(biāo)[1-3]。基于移動互聯(lián)技術(shù)的水利工程制圖課程教學(xué)改革也是在這樣的背景下進(jìn)行的，我校2014年已實現(xiàn)了對江寧校區(qū)和清涼山校區(qū)的無線網(wǎng)覆蓋，可以完全滿足移動互聯(lián)技術(shù)課程改革的需要?；谝苿踊ヂ?lián)技術(shù)的水利工程制圖課程應(yīng)主要包含專業(yè)啟蒙、投影基礎(chǔ)及制圖表達(dá)方法模塊、工程結(jié)構(gòu)物與工程圖測繪模塊、CAD與BIM技術(shù)應(yīng)用模塊、學(xué)習(xí)掌握情況統(tǒng)計與反饋模塊等。（一）專業(yè)啟蒙模塊。專業(yè)啟蒙模塊主要講解水利工程學(xué)科專業(yè)相關(guān)工程概述、設(shè)置典型工程場景及運行視頻、基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作典型工程三維場景動畫并進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)與工程圖對應(yīng)展示（圖1）等。通過此模塊可以提供工程基本認(rèn)知、實現(xiàn)低年級學(xué)生專業(yè)啟蒙教育的目的，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。（二）投影基礎(chǔ)及制圖表達(dá)方法模塊。投影基礎(chǔ)及制圖表達(dá)方法模塊主要講解投影基本理論，通過動畫等進(jìn)行三視圖閱讀的培訓(xùn)（圖2），與工程圖、工程結(jié)構(gòu)物結(jié)合進(jìn)行制圖表達(dá)方法、技能的培訓(xùn)。通過此模塊培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力以及對工程結(jié)構(gòu)物視圖表達(dá)方法的認(rèn)知。（三）工程結(jié)構(gòu)實物與工程圖測繪模塊。工程結(jié)構(gòu)實物與工程圖測繪模塊主要講解典型水工建筑物物的組成（圖3）及其需要表達(dá)的視圖，通過典型工程建筑物沙盤模型進(jìn)行測繪、制圖訓(xùn)練。通過此模塊可以培養(yǎng)學(xué)生了解水工建筑物并能夠掌握其視圖表達(dá)技巧。（四）CAD與BIM技術(shù)應(yīng)用模塊。CAD與BIM技術(shù)應(yīng)用模塊主要講解CAD及BIM相關(guān)軟件，通過此模塊可以使學(xué)生了解CAD及教BIM軟件的基本應(yīng)用，初步掌握在典型工程中使用CAD及BIM軟件（圖4）。（五）學(xué)習(xí)掌握情況統(tǒng)計與反饋模塊。學(xué)習(xí)掌握情況統(tǒng)計與反饋模塊主要設(shè)計一些適合網(wǎng)絡(luò)解答的題目，對解答情況進(jìn)行統(tǒng)計，并對學(xué)生做錯的題目進(jìn)行針對性加強練習(xí)，對于每個教學(xué)環(huán)節(jié)均設(shè)置一定的測驗題目，統(tǒng)計學(xué)生的作業(yè)完成情況計入平時成績。

三基于移動互聯(lián)技術(shù)的水利工程制圖教學(xué)需解決的關(guān)鍵問題

基于移動互聯(lián)技術(shù)的水利工程制圖課程教學(xué)極大地促進(jìn)了教育、教學(xué)的改革，方便了教師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)，但目前仍然存在一些關(guān)鍵問題有待于進(jìn)一步解決。目前基于移動互聯(lián)技術(shù)的課程教學(xué)中練習(xí)、測驗環(huán)節(jié)的題型主要以選擇題、判斷題為主。然而，工程制圖課程的特點是以作圖為主的實踐練習(xí)，設(shè)計此類題目后只能通過CAD軟件繪制后以文件的形式提交，給學(xué)生的答題及教師的批改評分均帶來了一定的額外工作量。針對工程制圖課程特點繼續(xù)解決如下兩個方面的關(guān)鍵問題：（1）根據(jù)視圖搭建空間形體系統(tǒng)。此系統(tǒng)可根據(jù)給定的三視圖想象物體的空間形狀，通過一些給定預(yù)制塊體以搭積木的形式建立對應(yīng)的空間形狀，增強學(xué)生的空間想象能力。（2）三視圖自動評閱系統(tǒng)。此系統(tǒng)根據(jù)給定的空間形體在給定位置畫出對應(yīng)的三視圖，并自動判斷三視圖畫的正確與否，培養(yǎng)學(xué)生由形體繪制三視圖的能力。

四結(jié)束語

基于移動互聯(lián)技術(shù)的水利工程制圖課程系統(tǒng)作為課堂教學(xué)的有益補充，能夠彌補課堂教學(xué)中的一些不足，充分調(diào)動教師、學(xué)生的積極性，極大地促進(jìn)了教學(xué)效果的提升。但需要說明的是，基于移動互聯(lián)技術(shù)的水利工程制圖課程系統(tǒng)目前還存在一些有待解決的問題，只能作為課堂教學(xué)的輔助手段，更不可能替代課堂教學(xué)[4,5]。

參考文獻(xiàn)

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[5]曹正.移動互聯(lián)網(wǎng)“入侵”課堂的隱憂[N].中國教育報,2013-03-30.

作者:蘇靜波 李昂 張玨 馬志國 殷佩生 單位:河海大學(xué)