水利工程制圖課程教學(xué)改革探討
時(shí)間:2022-09-19 08:39:23
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摘要:水利工程制圖課程是水利類本??茖W(xué)生必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課,也是一門抽象難學(xué)的課程。結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及課程教學(xué)中存在的問題,本文分析了從教學(xué)內(nèi)容改革、提升教學(xué)素材質(zhì)量、利用互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)微課、翻轉(zhuǎn)課堂等方面的教學(xué)方法改革,有效提升教學(xué)效果,探索如何讓新疆高校學(xué)生通過制圖學(xué)習(xí)提升專業(yè)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)能力和社會(huì)適應(yīng)能力。
關(guān)鍵詞:新疆高校;水利工程制圖;教學(xué)改革
《水利工程制圖》課程是高校培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力,閱讀和繪制水利工程圖的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。是《水工建筑物》、《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》及《水利工程施工》等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。其目標(biāo)是通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生具備扎實(shí)的投影理論基礎(chǔ)、熟練掌握各種工程圖紙的識(shí)讀和設(shè)計(jì),從而培養(yǎng)分析和解決實(shí)際工程問題的能力,畢業(yè)后能夠從事中小型水利工程輔助設(shè)計(jì)、水利工程現(xiàn)場(chǎng)施工工作以及水利工程施工和運(yùn)行管理工作[1]。與其他課程相比《水利工程制圖》課程其特點(diǎn)是空間思維強(qiáng)、抽象難懂、理論與實(shí)踐結(jié)合緊密,需要大量實(shí)訓(xùn)練習(xí)才能掌握繪圖和讀圖方法[2]。目前,新疆高校水利工程制圖課程在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和制圖實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及計(jì)算機(jī)繪圖能力等方面,還未形成符合服務(wù)于地方區(qū)域應(yīng)用型的《水利工程制圖》課程體系和適應(yīng)學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)方法等[3]。因此,水利工程制圖課程的系統(tǒng)研究將具有一定的緊迫性和時(shí)代性。
一畫法幾何與水利工程制圖課程現(xiàn)狀
(一)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)不合理?!端こ讨茍D》教學(xué)大綱包含的內(nèi)容有工程制圖和CAD制圖兩個(gè)部分,其中工程制圖部分又包含了制圖的基本知識(shí)、組合體的三視圖、工程形體的表達(dá)方法、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圖和鋼結(jié)構(gòu)圖、房屋建筑工程圖、水利工程圖等內(nèi)容。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,三維構(gòu)圖軟件的逐步普及,CAD制圖中的教學(xué)內(nèi)容安排不合理問題凸顯??v觀新疆高校相關(guān)工程制圖的教學(xué)大綱,三維構(gòu)圖的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置偏少或者沒有。因此,在工程制圖教學(xué)過程中應(yīng)適當(dāng)增加三維CAD制圖教學(xué)內(nèi)容,使其與工程制圖實(shí)踐相融合教學(xué)[4]。(二)教學(xué)學(xué)時(shí)少,學(xué)生學(xué)習(xí)困難。現(xiàn)代社會(huì)處于高速發(fā)展過程中,為適應(yīng)新的社會(huì)需求,高校在原有的課程設(shè)置中不斷增加適應(yīng)社會(huì)需求的課程,而作為經(jīng)典課程的“水利工程制圖”教學(xué)學(xué)時(shí)勢(shì)必受到一定程度壓縮,修訂人才培養(yǎng)方案后,水利工程制圖56學(xué)時(shí),其中工程制圖32學(xué)時(shí),CAD制圖24學(xué)時(shí),課程教學(xué)學(xué)時(shí)壓縮較多。其中水利工程制圖僅占10學(xué)時(shí),講解深度不夠;CAD制圖部分,繪圖命令學(xué)習(xí)時(shí)間長,實(shí)際案例操作訓(xùn)練少,繪圖技巧講解較少。教學(xué)過程中僅僅只能完成既定的教學(xué)任務(wù),習(xí)題講解及拓展學(xué)時(shí)不夠,課堂上容易聽懂,課后作業(yè)解題困難,找不到突破點(diǎn)。且水利工程制圖課程開設(shè)在大學(xué)第二學(xué)期,所上專業(yè)課程尚未開設(shè),對(duì)實(shí)際工程了解不深入,加之新疆高校學(xué)生因地域原因?qū)W習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力相對(duì)較差,因此,對(duì)工程形體的表達(dá)方法理解不透徹,學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生畏難情緒,學(xué)習(xí)效果不理想,不能學(xué)以致用,到專業(yè)課教學(xué)時(shí)還要花很大精力解決制圖問題。(三)教學(xué)方式單一,教學(xué)效果不理想。制圖課程理論與實(shí)踐結(jié)合緊密,作為一門學(xué)科基礎(chǔ)課安排在第一年學(xué)習(xí),大多數(shù)學(xué)生空間概念較欠缺。教學(xué)方法沿用傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生練的模式,以教師講解為主,沒有充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和興趣。因教學(xué)學(xué)時(shí)少,在教學(xué)的過程中,教師只能采用多媒體教學(xué)與輔助傳統(tǒng)教學(xué)的方法。多媒體教學(xué)可以因其圖形、動(dòng)畫、顏色等特點(diǎn)在教學(xué)展示的過程中,生動(dòng)形象,有利于學(xué)生接受。但同時(shí)因?yàn)槎嗝襟w教學(xué)速度快,信息量大,極易對(duì)基礎(chǔ)差、空間想象力不強(qiáng)、自控能力差的學(xué)生造成消化吸收難、走神錯(cuò)失內(nèi)容多的現(xiàn)象,從而影響教學(xué)效果。傳統(tǒng)教學(xué)在黑板上逐步畫圖分析講解,學(xué)生接受效果較好,但因其現(xiàn)場(chǎng)作圖花費(fèi)時(shí)間長,無法滿足教學(xué)計(jì)劃。(四)考核標(biāo)準(zhǔn)單一,綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)不完善。考核方式由平時(shí)成績和考試成績組成,平時(shí)成績以課堂考勤和學(xué)生作業(yè)為主。但課程考核仍以考試為主,期末成績占70%,所占比重較大。但因考試時(shí)間限制,仍然以三視圖為主,考試內(nèi)容很難全面涉及。
二教學(xué)內(nèi)容改革
“工程制圖”部分重點(diǎn)介紹正投影組合體三視圖體系的形成原理和工程形體的表達(dá)方法,點(diǎn)、線、面及體的投影知識(shí),對(duì)換面法、軸測(cè)投影等內(nèi)容作簡單介紹,加大夯實(shí)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)內(nèi)容的講解?!癈AD繪圖”部分減少基本命令課時(shí)或者調(diào)整為學(xué)生自學(xué)。現(xiàn)在的學(xué)生接觸計(jì)算機(jī)較早,對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用接受較快,減少命令學(xué)習(xí)時(shí)間,加大技巧訓(xùn)練和綜合練習(xí)時(shí)間,適當(dāng)增加三維制圖的授課內(nèi)容,提升學(xué)生的實(shí)踐能力。“教材研究”:現(xiàn)階段的教材普遍采用《畫法幾何及工程制圖》、CAD制圖,且以機(jī)械制圖相關(guān)的教材和案例居多,具體到水利工程制圖的優(yōu)秀教材較少。應(yīng)根據(jù)人才培養(yǎng)定位、專業(yè)特色、學(xué)生特點(diǎn)開發(fā)更加適合水利工程專業(yè)的教材。
三教學(xué)方法改革
(一)引進(jìn)配套的教學(xué)模型。在教學(xué)過程中,采用配套的實(shí)體教學(xué)模具進(jìn)行講解,特別是對(duì)于大一的學(xué)生來說,對(duì)水利、建筑、結(jié)構(gòu)等方面構(gòu)筑物的認(rèn)識(shí)較少,通過對(duì)教學(xué)模具的觀察,有利于學(xué)生對(duì)多面投影的構(gòu)圖理解,讓學(xué)生對(duì)三視圖、剖視圖等有更加直觀的認(rèn)識(shí)和理解,降低課程教學(xué)的抽象性,幫助學(xué)生提升空間想象能力,提升學(xué)生對(duì)課堂講授內(nèi)容的接受效果。在講授水工中常見的曲面和水利工程圖部分時(shí),帶學(xué)生實(shí)地參觀多浪河水庫、勝利水庫、協(xié)和拉工程、塔河攔河閘等水利工程,理論聯(lián)系實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生的工程概念和空間構(gòu)思能力。(二)用好相關(guān)教學(xué)軟件。采用Flash動(dòng)畫制作軟件、ProENGINEER三維繪圖軟件、SolidWorks三維繪圖軟件、CAD制圖軟件、BIM軟件、PPT、視頻剪輯軟件等制作形象生動(dòng)的教學(xué)課件,通過直觀、形象、生動(dòng)的方式來展示復(fù)雜的制圖過程。激發(fā)學(xué)生的空間想象能力、構(gòu)圖能力、觀察能力。通過三維繪圖軟件能很好的制作三維效果圖,同時(shí)還可以選擇不同的方向進(jìn)行觀察,同時(shí)采用旋轉(zhuǎn)、剖切等方式讓學(xué)生更加清楚的觀察模型,提升學(xué)習(xí)效果。(三)創(chuàng)新課堂教學(xué)模式。嘗試“翻轉(zhuǎn)課堂”的新模式,探索適合《水利工程制圖》課程教學(xué)的新模式。傳統(tǒng)教學(xué)是“以教師為中心的教學(xué)”,以教師講授為主,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、教學(xué)課時(shí)的不斷壓縮,加上學(xué)生自我主體意識(shí)的不斷覺醒,越來越多的課堂開始嘗試“以學(xué)生為中心的教學(xué)”模式,將學(xué)習(xí)的決定權(quán)還給學(xué)生[5]。課堂上教師不再以講授知識(shí)為主,而是將課堂寶貴的時(shí)間解答學(xué)生的疑問、共同探究各類解決方案。而知識(shí)的學(xué)習(xí)需要學(xué)生利用課余時(shí)間通過學(xué)習(xí)教材、閱讀文獻(xiàn)、觀看視頻、分組討論等方式提前學(xué)習(xí)。教師根據(jù)學(xué)生的需求采用集中講授或個(gè)別輔導(dǎo)的方式進(jìn)行,展現(xiàn)更多的個(gè)性化教育,既能提升學(xué)生的參與度又能節(jié)約寶貴的課堂時(shí)間,還能提高教學(xué)效果。這種新的教學(xué)模式,將對(duì)教師角色定位、課程模式改革、教學(xué)管理模式變革等產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。(四)創(chuàng)新使用“互聯(lián)網(wǎng)+課程教學(xué)”自學(xué)模式。依托互聯(lián)網(wǎng)+,學(xué)習(xí)歐美發(fā)達(dá)國家在MOOC方面的經(jīng)驗(yàn),開發(fā)適合《水利工程制圖》的網(wǎng)絡(luò)公開課、微課程?!拔⒄n”因其教學(xué)時(shí)間短、教學(xué)內(nèi)容少、主題突出、內(nèi)容鮮明、針對(duì)性強(qiáng),采用媒體格式傳播等特點(diǎn),問世以來受到了各界的高度認(rèn)可和廣泛傳播。特別是現(xiàn)在廣泛的手機(jī)一族、碎片化閱讀等現(xiàn)象,“微課”的出現(xiàn),極大的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育中無法重復(fù)學(xué)習(xí)的弊端。通過微課,可以讓學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)通過檢索的手段,精準(zhǔn)的找到自己想要了解的知識(shí)點(diǎn)或習(xí)題,使學(xué)生通過自我學(xué)習(xí)和自我檢查的方式了解自己對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度,還可以進(jìn)行有效的重復(fù)復(fù)習(xí)和進(jìn)一步的學(xué)習(xí)研究。(五)改革考核方式。高校應(yīng)積極推進(jìn)《工程制圖》考核方式改革,積極探索教考分離的多樣化模式。通過手工繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖、制圖作業(yè)、考試成績等進(jìn)行綜合考核,確??己说目茖W(xué)性。在緊緊圍繞教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)上,對(duì)課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行全面總結(jié),根據(jù)考試形式形成不同的考題類型,在專家評(píng)定的基礎(chǔ)上,形成完善的工程制圖考試試題庫,通過計(jì)算機(jī)分類隨機(jī)抽取的方式形成考試試題,保障考試試題難度的均衡性、合理性和科學(xué)性。同時(shí)還可以嘗試制定優(yōu)秀學(xué)生免試、免修制度,為優(yōu)秀學(xué)生提升更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和自由學(xué)習(xí)空間。通過教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方式改革和考核方式改革,在制圖課程教學(xué)中,積極與專業(yè)課教師或設(shè)計(jì)施工單位“聯(lián)盟”,結(jié)合工程實(shí)際,展開“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”,讓學(xué)生帶著課題學(xué)習(xí)和探索[6]。極大的提升了學(xué)生學(xué)習(xí)水利工程制圖的積極性和主動(dòng)性,有效解決了《水利工程制圖》教學(xué)中存在的突出矛盾,對(duì)提升水利工程制圖教學(xué)效果具有積極的促進(jìn)作用,同時(shí)能夠提升學(xué)生的專業(yè)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)能力和社會(huì)適應(yīng)能力。
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作者:朱珠 陳超 單位:塔里木大學(xué)