關于工程制圖課程教學改革探討的論文
畫法幾何與工程制圖課程是土建類專業學生的專業基礎必修課，該課程需要培養學生利用投影原理在圖紙上準確表達空間形體的能力，培養學生閱讀和繪制工程圖紙的能力。掌握好該課程，便掌握了設計人員和施工人員溝通的語言。然而考試成績和調查結果表明，很多學生對該課程的掌握程度不夠，特別是在復雜形體的想象表達、繪制方面還存在著很多問題，給以后的工程設計與建設埋下了隱患。幫助學生學好該課程，提高其空間想象能力，培養其準確識圖能力，為工程設計和建設輸送優秀人才是該課程的重要任務。
一、課程教學中存在的問題
畫法幾何與工程制圖課程在西北農林科技大學課時為64學時，與80年代原國家教委要求的教學參考學時相比減少了近一半，這就要求教師必須借助多媒體教學方式高效地開展教學，但該課程具有聽課容易、習題難做的特點，課堂上的高效教學容易造成學生上課能聽懂、課下完成練習很困難的局面。另外，由于大一學生缺乏建筑、水利等方面的基本知識，造成其對建筑物各部分形狀功能的圖形表達不理解、不明白，學完后記憶模糊等問題。為此，對以學生為中心的教學改革的探索和實踐顯得尤為重要。
二、課程教學改革與實踐
�。ㄒ唬┰诰w論中增加課程起源的介紹
畫法幾何與工程制圖課程為什么叫畫法幾何，與幾何有什么聯系，也許是大一學生首先想到的問題�；谝詫W生為中心的引導思路，我們在教學中加入了“幾何之父”歐幾里得、“解析幾何之父”笛卡爾和“畫法幾何之父”蒙日的介紹，這樣可以引導學生了解以前學習的知識與這門課程的聯系，增加對這門課程的興趣以及對課程重要性的'認識。這一過程的講解，可以通過介紹公元前300年“幾何之父”歐幾里得所著的《幾何原本》中的勾股定理、正弦定理、多邊形相似等學生都已經學過的內容，使學生回憶過去所學的初等幾何的概念，再進一步介紹17世紀“解析幾何之父”笛卡爾在病床上看到蜘蛛網后，發現幾何圖形是可以放入坐標系中應用數學方程表示，從而建立了解析幾何，使學生認識到解析幾何與初等幾何的區別和聯系。最后引入18世紀中期以前人們借助初等幾何和解析幾何知識來修建工程以及制造機械構件的工作是非常繁雜的而且常常出現錯誤，直到“畫法幾何之父”蒙日運用二維的平面圖形來表示三維空間中的立體，形成了工程界通用的“語言”，推動了各國機械工業和工程建設的發展，使學生認識到畫法幾何與初等幾何、解析幾何的區別，并且認識到該課程的必要性和重要性。
�。ǘ┮隑OPPPS教學方法
BOPPPS教學方法為臺灣大學王秀槐教授多年研究的成果。王秀槐博士畢業于麻省理工大學，主攻教學方法，其提出的教學方法包括B（bridgein）引入、O（object）目標、P（pretest）前測、P（process）過程、P（posttest）后測和S（summary）總結5個部分。我們通過王秀槐教學工作坊的培訓，熟悉了5個部分的組成，并將該教學方法引入課堂教學。首先是對原有的課件進行修改，使其體現這5個方面的內容；其次在教學過程中通過提問進行前測，以了解學生的現有基礎并引導其進入將要學習的內容；然后根據測試結果，安排重點講解和略講的課程內容，在講完教學內容之后，通過練習進行后測，以了解學生掌握程度；最后進行課程內容總結。經過該教學方法的引入，我們發現學生對知識的掌握程度有所提高，并且課堂中疲勞、走神、注意力不集中等現象有所減少。
�。ㄈ⿷脤嶓w模型、多媒體技術展示空間形體和工程構筑物
展示于課件中的立體模型，通常只能呈現一個角度，不容易從各個方向觀察。對于大一學生而言，他們缺乏水利、土木工程構筑物方面的基礎認識，因此通過對縮尺模型各個角度及方向的觀察和認知，可以讓其充分理解立體或工程構筑物的構成及多面投影的意義。畫法幾何部分的實體模型展示能夠增加學生的空間想象能力，但實物展示也存在缺陷，特別是在60多名學生共同上課的課堂上，學生的視角不同，加之實體模型通常較小，學生觀察不清晰。這時可以引入先進的多媒體技術，利用三維軟件，生成所需的各種模型。這些模型圖像逼真，尺寸較大，并且可連續地上下、左右、前后旋轉展示，學生能夠更加清楚和細致地觀察模型，展示效果得以提升。
（四）增加正確做法與錯誤做法的舉例
學生作圖的過程通常具有一定的習慣和自己的認識，做出一道題通常也付出不少辛苦，但當做錯時，如果不對其指出錯誤原因而只講解正確做法，學生通常不能深刻認識到錯誤的原因，從而改正自己固有的認識和習慣。在課堂教學特別是講解習題作業時，對正確做法與錯誤做法均舉例，提高學生對該課程的掌握程度。比如在講解貫穿點投影時，給出圖1（a）已知投影，求直線與圓柱體的貫穿點投影。根據直線與圓柱體在正面和水平投影上有4個交點，可根據學生習慣思維假定1、2是空間實際貫穿點的投影，得到錯誤做法，如圖1（b），再詢問學生是否正確，檢驗出2是2’與圓柱面在水平面的重影點而非貫穿點，然后得到正確做法，如圖1（c）。這種教學措施通過先不給學生正確答案，引導其思考和判斷，可以達到糾正其錯誤習慣和認識的目的。
（五）應用Soilidwork建立立體模型庫
在講授建筑形體表示方法中的剖面、剖視圖時，課堂所用課件中的立體模型有三維視圖，而作業中還沒有構建立體圖。通過Solidwork軟件制作這些立體模型并進行剖切后截面的展示，一是可以提高學生作剖面圖和剖視圖的能力；二是學生在學習繪制剖面、剖視圖時，立體模型能輔助其進行空間想象和分析；三是教師在作業講解時，能夠使學生認識到自己空間想象立體與實際立體的差別，從而達到矯正的作用。
（六）作業及時修改，對學習有困難的學生和少數民族地區學生單獨輔導
在批改習題作業時做到每題批改和及時批改，讓學生能夠及時知道自己對所學知識的掌握程度。共性問題在課堂講授，個性問題引導學生根據批注或提供的答案進行比對改正。對學習有困難的學生和少數民族地區學生，因其學習基礎較差，需要對其進行單獨輔導，通過講解作業出現錯誤的原因，使其達到提升掌握該課程水平的目的。
三、結語
文章結合土建類專業畫法幾何與工程制圖課程教學進行改革和實踐，在一定程度上提升了教學效果，提高了學生掌握該課程的程度。值得展望的是西北農林科技大學工程制圖課組正在嘗試將微課引入該課程。微課程將課程知識點分解，支持課下學習，這樣就將學習時間最大可能地還給學生，培養學生自主學習的能力。微課更加注重在課堂中進行實踐與練習，更適應將來工程教育的方向，相信會進一步提升該課程教學效果。
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