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地方院校交通工程专业《画法几何与工程制图》课程教学改革探讨

作者

梁何浩 石立万 许伟韬 熊学堂

佛山大学 广东 佛山 528000

摘要:本文对当前交通工程专业《画法几何与工程制图》在理论与实践教学环节中普遍存在的问题进行了探讨。结合实际状况,给出了一系列教学改革方法,期望能解决课程内容抽象难懂、学生对知识掌握不牢固、思政教育融入困难以及实训成效不佳等诸多难题。本文所提出的一系列举措可对课程教学质量的提升起到帮助作用,为全面提高学生的专业技术水平、实践能力与综合素质提供切实可行的建议。

关键词:交通工程;画法几何;工程制图;教学改革

一、引言

《画法几何与工程制图》是交通工程专业的一门重要基础课程,主要包括画法几何、制图基础、工程制图以及计算机绘图这四大板块内容。学生学习这门课程后,可以培养出关于三维形体及其相对位置的空间逻辑思维能力,工程图样的绘图与读图能力,熟悉描绘物体形态和尺寸的各种方法,以及运用AutoCAD等软件来进行工程制图。

掌握这些能力对交通工程从业人员而言极为重要,比如当他们需要建立复杂的交通系统模型时,空间逻辑思维能力可以有效地帮助他们理解和解决实际问题以及对模型的不断完善和优化。道路桥梁的设计、施工,还是交通规划的制定,都需要依靠图样来准确传达设计意图及进行技术交流,此时绘制和阅读工程图样的基本能力就显得格外关键。掌握AutoCAD等软件的运用,还可协助他们适应现代化工程设计的要求,提高工作效率与准确性。显而易见,《画法几何与工程制图》对于交通工程专业有着重大意义,它是学生掌握专业基础技能,培养空间逻辑思维能力、提升绘图与读图能力以及适应现代化工程需求的关键所在。

然而随着新时代的来临以及新工科教育理念不断推进,《画法几何与工程制图》于教学进程里依然存有一些问题急需改进。本文将依据教学实际状况,针对该课程教学过程中出现的主要问题展开分析,并给出相应的教学改革办法,以此促进教师教学水平的提升以及学生专业技术能力的全面提高。

二、课程教学现存问题

(1)教学内容抽象且繁杂,学生难以理解

《画法几何与工程制图》的课程内容一般较为抽象,如画法几何部分主要叙述的是怎样运用投影原理来进行图示以及解决空间几何问题的相关理论和方法,这里面包含着许多抽象的概念和图形。那些空间几何思维能力有待提高的学生要想全面理解并消化这部分内容,无疑将面临着严峻的挑战。工程制图部分主要讲解各类工程图样的图示内容与图示特点,涉及道路、桥涵、建筑以及机械等多个专业领域,然而《画法几何与工程制图》大多在大一阶段就开课,此时学生还没有系统地接触专业知识,对他们而言工程图样的内容同样比较抽象,想要在这个阶段理解工程制图的核心要点,其艰难程度可想而知。更麻烦的是该课程的内容体系跨越多个知识领域,包含了一定的空间几何学理论,还和多种工程实践紧密关联,教学内容丰富且繁杂,学生在学习过程中,大多时候很难准确把握内容重点,容易在众多复杂的知识点中迷失方向。综上所述,《画法几何与工程制图》课程内容抽象又庞杂,部分学生难以理解和掌握,这成为该课程教学过程中长久面临的一个难题。

(2)知识掌握不牢固,知识迁移能力不足

在学习《画法几何与工程制图》这门课程时,很多学生总会面临着一种困扰,即对知识点的掌握不够牢固,知识迁移能力欠佳,表现为部分学生在课堂听讲或者复习时,可以理解并记住基本原理与解题方法,然而一旦面对实际解题,哪怕是碰到考点一样但题型稍有变化的题目,依然会变得无计可施。这些学生依靠死记硬背可以解决一些步骤固定的标准化题目,可是当题目形式发生改变,需要他们灵活运用知识进行分析推理时,他们很难将所学知识有效地迁移至新问题中,也就是缺乏举一反三的能力。这种对知识理解不彻底以及知识迁移能力不足的状况,限制了他们在画法几何与工程制图领域的学习深度,同时也影响了他们未来解决实际工程问题的能力。因此,如何有效改善教学方法,提升学生的知识掌握稳固性和知识迁移能力,已经成为《画法几何与工程制图》教学中急需解决的一个问题。

(3)教学内容难与思政教育结合

《画法几何与工程制图》是一门融合了理论与实践,且涉及领域广泛,内容丰富多样的专业课程。因此在有限的时间内,即便仅注重专业知识的传授,课时也会显得略为紧张。教师们也只能将确保专业知识的教学当作首要任务,很难再抽出精力去兼顾思想政治教育。更为特别的是,相比于其他专业课程能较为自然地通过工程案例或依据专业知识特性融入思政教育,《画法几何与工程制图》在这方面的融合颇具挑战性。在工程制图部分,思政教育还有一定的融入空间,但是在画法几何部分,因为这部分内容大多涉及平面几何与空间几何,与几何学理论联系紧密,尝试将思政教育融入其中会比较棘手。就算教师勉强进行融入,如果处理方式不合适,会让融入方式显得很突兀,还可能使学生感觉难以适应和理解。另外,大多数授课教师在思政教育方面的积极性不高,对思政教学理念的理解也不够深刻,这也加大了《画法几何与工程制图》中思政教育融入的难度。

(4)实践训练成效不理想

交通工程专业开设《画法几何与工程制图》实践课程,其核心目标就在于培养学生能够熟练运用计算机软件(主要是AutoCAD)绘制工程图样。然而当下的实践课程中仍存在不少有待改进的地方。首当其冲的是教学软件更新缓慢,AutoCAD这类工程应用软件更新速度快,但不少学校计算机配备的软件版本比较落后,与最新版本的命令及操作差异较大。这种滞后致使学生无法及时接触到最新的技术与工具,以至于在毕业后可能难以快速适应企业的实际需求。教学方法也相对单一,不少教师在实践课程中仍以传统的讲授式教学为主,缺少和学生的互动与交流,这种教学方法容易让学生觉得枯燥乏味,降低了他们的学习积极性与参与度。最后,实践训练内容偏基础,主要限定在绘制基础几何图形或简单工程构件,和实际工程图纸缺少紧密关联。训练依旧停留在较浅或理论层面,不能和实际应用有效结合,不利于学生日后将所学知识运用到实际工作中。上述这些问题均削弱了实践训练的效果,还极大地限制了学生实践能力的提升。

三、课程教学改革建议

(1)多元化教学手段相辅相成,解决教学内容抽象难题

《画法几何与工程制图》教学内容存在抽象性问题,需采用多元化教学手段来解决。教师要充分利用多媒体和信息技术优势,借助计算机或虚拟仿真技术绘制出生动形象的立体图形,以动画、视频等多媒体形式,把抽象的几何理论知识转化为形象具体的内容,将复杂的投影原理、空间分析过程更直观地展示给学生,帮助学生深刻理解二维投影与三维立体结构的关系。教师也可借鉴传统教学模式中“教具”辅助教学方法,用实物模型或自制教具现场演示,提高学生直观感受和认识,这能让学生亲手操作、亲眼观察,加深对课程内容的理解。教师还需要巧妙地将图表、图片以及动画等元素融入课件,使其变得更为生动有趣,又借助提问、讨论等互动方式,强化课堂互动交流,防止学生因为内容抽象而产生厌学情绪。鉴于新生专业知识基础较为薄弱,讲解工程制图时,教师应当紧密结合工程实际案例来阐述,再配上视频或者动画等辅助材料,帮助学生理解所学知识与实际工程问题之间的联系,让他们明白理论知识在实际工程当中的应用价值。多元化教学手段的结合运用,不仅促进学生能更好地理解与掌握《画法几何与工程制图》课程知识,还能有效激发学生学习兴趣以及听课热情。在课后,教师也应该在在线平台分享课件资源,积极解答学生的疑问,指出课程的重点、难点内容,为学生课后学习给予支持。

(2)夯实学生的基础知识,并循序渐进地教学

《画法几何与工程制图》课程难点多,重点突出,学生若想将其完全掌握,确实存在一定难度。知识掌握不牢固以及迁移能力不足,追根究底,乃是基础不扎实的体现。在教学进程中,教师需着重强化学生对基本概念、原理的掌握程度,若要达成这一目标,教师可借助例题讲解以及练习题等教学方式,帮助学生巩固所学知识。具体而言,可凭借深入剖析例题以及开展大量练习,训练学生分析空间形体的能力,引导学生依据二维投影图构建三维立体结构的认知。教师还应鼓励学生积极开展空间想象以及思维训练,以此提升他们的空间分析能力。进行例题讲解时,教师针对相同考点,要灵活变换题型,至少讲解两到三种不同类型的题目。如此一来,能拓宽学生的解题思路,提升其解题灵活性,又能提高他们对知识的迁移运用能力。循序渐进的教学方法对本课程也极为重要,教师应依照知识的逻辑顺序,由浅入深逐步推进教学。教学前期应先讲解基础的投影原理和空间分析方法,为学生奠定坚实基础,随后,再逐步引入更为复杂的内容,保证学生可稳步提升。同时,教师要合理规划教学进度,防止因内容难度骤变而使学生产生畏难情绪。最后,为了能进一步提升学生的空间想象能力,教师还可布置模型制作作业,让学生在动手实践中加深对空间形体的理解,有效提升其空间想象和分析能力。

(3)深化教学改革,重视思政教育

课程思政的融合,首先要将思政教育理念渗透进人才培养方案以及课程教学大纲之中,明确基本要求,强化教师对于思政教育关键性的认知,确定具体的育人目标。当面临课时紧张时,教师需要依据专业特点,合理地规划并挑选教学内容,比如在交通工程专业里,对于较少应用的投影知识,以及房屋工程图与机械工程图等内容,可以适度简化讲解,以便能有充足的时间来开展思政教学。教师还应优化课程知识结构,深入挖掘各类思政元素,将思政内容自然而然地融入到专业课的教学内容当中,达成思政育人与专业知识的深度融合。在讲授画法几何部分时,像投影法及点、线、面投影规律,可依靠详细剖析点、线、面在空间中的投影形成过程,并且展示点、线、面的三视图图样,帮助学生掌握投影规律,理解点构成线、线再构成面的逻辑关系,培育学生从辩证唯物主义角度思考问题的能力。在工程制图部分的教学过程中,可以结合专业知识,讲述我国著名工程项目建设进程中的艰难历程,以及建设者们怎样不畏艰难、勇于探索,攻克多个技术难关,最终完成工程的事迹,借此激发学生迎难而上的精神,培养认真严谨的工作态度。高校也应当提供政策和经费方面的支持,鼓励教师申报和研究思政建设课题,增强思政意识,提高他们参与课程思政教学的积极性。高校更要建立起健全的课程思政管理机制和考评体系,以此提升课程思政的教学效果。另外,教师也应该积极参加思政教学讲座、教学能力竞赛以及多与思政课教师交流探讨,持续提升自身的德育素养和思政教学水平。

(4)多方面着手,保障实践训练效果

《画法几何与工程制图》的计算机绘图实践训练,对学生而言是提升实践能力以及就业竞争力的一次难得机遇,学校要加大实践训练方面的投入并强化管理,持续更新教学内容和方法,着重培养学生的实际应用能力。教学软件是实践训练的关键支撑,其新旧状况对教学效果影响颇大,有必要构建定期更新机制。教师或者设备维护人员应设定固定的软件更新周期,比如每一年或者两年更新一次,保证软件能紧随教学需求及技术发展的步伐。教师需密切留意软件更新动态,提前学习并掌握最新版软件的功能,如果仍使用旧版软件开展教学,教师应说明软件新旧版本之间的差别,包括更新的内容、修复的问题以及新增的功能,让学生心中有数。如果条件允许,教师也应鼓励学生主动下载最新版软件来学习,跟上时代步伐,贴合社会及企业的需求。在实践教学进程中,教师要合理分配讲解与实践操作的时间,保证学生有充足的实践机会,在传授理论知识时,教师应进行示范绘图,展示绘图步骤和技巧,引导学生依照示范进行练习,凭借实践加深对理论知识的理解。教学方法的选择上,教师需要灵活运用案例分析、小组讨论以及角色扮演等多种教学手段,激发学生的学习积极性。学生进行实践训练时,教师应增加与学生的交流频次,及时提供反馈和指导,帮助学生修正错误,提升技能水平。实践训练内容不应仅限于绘制基础图形或简单工程构件。教师应设计有针对性的、基于工程背景的绘图任务与难题,促使学生将所学知识应用于实践训练,领悟学以致用的道理。实践课程临近结束时,教师还应组织学生分享他们的实训成果与经验,共同提高实践能力。

四、结语

《画法几何与工程制图》常作为学生首门接触的专业课程,对于培养学生空间逻辑思维能力、提升专业技能、激发专业兴趣以及奠定后续专业课计算机绘图基础均有着重要的作用。本文探讨了当前该课程在理论教学与实践教学环节存在的普遍问题,并给出了相应教学改革措施,依靠运用多种教学手段,解决课程内容抽象难懂、学生知识掌握不扎实、教学内容与思政教育难融合以及实践训练效果不佳等难题。本文提出的一系列教学改革方法,可激发学生对《画法几何与工程制图》课程的学习热情,降低学习难度,提升实训效果,提高学生的空间思维能力、专业技术水平、实践能力和综合素质,让他们能更契合当代社会与企业的需求。

参考文献

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