水利水電工程專業工程制圖課程改革

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[摘要]本文針對水利水電工程專業工程制圖課程教學中存在的問題，提出課程結構與課程體系的優化、教學內容的改進、教學手段的改進和學科競賽的激勵與培養四個方面的教學改革措施，以提高工程制圖的教學效果和學生的工程制圖能力。

[關鍵詞]工程制圖；課程改革；學科競賽

根據學院本科人才培養方案，水利水電工程專業培養具有水利水電工程的勘測、規劃、設計、施工、科研和管理等方面的知識，能在水利、水電等部門從事規劃、設計、施工、科研和管理等方面工作的高級工程技術人才。工程制圖是水利水電工程專業的一門主干專業基礎必修課，是工程設計的啟蒙課，是與后續專業課程的學習以及工作后所從事的專業技術工作密不可分的一門課程。工程圖是工程設計人員表達設計思想的主要體現，是工程技術人員進行技術交流的重要工具，是工程管理人員進行管理、施工人員進行施工的依據[1]。因此該門課程既有系統的理論，又有著較強的實踐性，既要培養學生的空間想象力、創造力，又要培養學生的繪圖技能和工程設計意識。

1工程制圖教學存在的問題

教學內容:工程制圖分兩學期，工程制圖（一）為畫法幾何部分，傳統的“畫法幾何”課程中十分重視幾何求解能力，主要講授點、線、面、體的投影；點與直線、直線與直線、直線與平面、平面與平面的相對位置關系以及平面與立體相交的截交線、立體與立體表面相交的相貫線的作圖方法。內容多，學時緊，部分內容與工程應用關聯小，部分內容在其他課程中有重復。[2]工程制圖（二）主要講授組合體視圖、工程形體的表達方法、建筑結構圖和水利工程圖。但是由于學時少，重點在組合體識圖和工程形體的表法方法這兩個基本部分，水利工程圖的學時安排較少，學生也僅限于水工圖的初步閱讀，深度不夠，學生在后續專業課學習時遺忘情況突出。教學方法:現有的工程制圖教學方法單一，主要借助板書、PPT和AutoCAD講授，其中有部分三維圖形的輔助，但是效果不佳。[3]加之獨立學院學生的基礎較為薄弱，空間想象能力欠缺，對于投影的基礎知識學習難度加大。

2工程制圖教學改革

課程結構與課程體系的優化:調整工程制圖課程體系，形成工程制圖+CAD實訓+工程識圖的貫穿大學四年的工程制圖課程體系，從投影基礎知識到專業制圖知識，從尺規繪圖到計算機繪圖，從二維繪圖到三維繪圖，從單一建筑物圖樣到綜合建筑物圖樣，培養學生的空間想象能力和適應工程應用的制圖能力。《工程制圖（二）》增加8學時水利工程圖識圖與繪圖的實踐操作環節，加強水利工程圖的識讀能力并提高尺規繪圖的基本功。《CAD及三維制圖軟件應用》分解為《CAD基礎實訓》和《CAD專業實訓》，總學時由48學時增至56學時，其中三維繪圖訓練有效提高學生的工程想象能力，輔助工程制圖的學習。在第7學期增設《水利工程識圖》，該課程在專業課程結束后進行，可以進一步的鞏固專業課程，強化專業圖樣的識圖能力。并且針對鋼閘門課程設計、水工鋼筋混凝土課程設計、壩工課程設計、水電站課程設計中增設設計圖紙繪制講解，規范制圖成果。在畢業設計前安排工程制圖專題講座，講解制圖規范，促進畢業設計中的設計圖紙規范化。教學內容的改進:傳統的“畫法幾何”課程中十分重視幾何求解能力，但部分與工程應用和與其他專業課程重復的內容進行適當調整。弱化部分與工程應用聯系較少的教學內容，例如變換投影法，兩一般位置平面相交求交線。減少與其他課程重復的教學內容，例如標高投影，可在工程測量中學習。同時，把教學內容改革的重點放在加強學生空間想象、空間思維能力的培養上，強調基本知識、基本內容、基本技能，使得學生讀圖、繪圖和圖解能力在本課程中得以專門訓練。淡化理論部分，強化實踐環節，始終貫穿“從空間到平面,從平面到空間”的思維轉換訓練,并且重點突出立體的投影，促使學生對課程的基礎知識和基本技能熟練掌握、靈活應用，為本課程在后續課程學習中的應用奠定基礎。在工程制圖的讀圖練習過程中，選擇水利水電工程相關的立體進行讀圖和繪圖訓練，加強專業圖的閱讀能力。教學手段的改進:在傳統教學手段的基礎上制作視頻輔助教學。例如：將教材上的圖樣制作成三維模型，并錄制三維動畫視頻，從多個角度觀察立體，比單一的圖片更加形象。制作繪圖短視頻，講解在繪制工程圖時如何削鉛筆、使用繪圖儀器等，并錄制一張A3圖紙繪制的全過程，學生通過視頻觀看更加清晰的掌握繪圖方法并提高繪圖規范性。學科競賽的激勵與培養:學院每年組織院內制圖比賽選拔學生參加全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽，并組織制圖培訓，針對水利工程圖進行尺規繪圖和計算機繪圖訓練。以2017年為例，水利水電工程專業共有156人參加院內比賽，經過三輪比賽，最終選拔10位同學參加全國比賽，并獲得團體一等獎。在選拔的過程中間，進行了尺規及計算機二維和三維繪圖培訓，訓練繪制水閘、重力壩、拱壩、土石壩、跌水等水工建筑物設計圖紙，大大提高了學生的讀圖和繪圖能力。

3結語

為適應“應用型本科教育”的要求，提升學生的空間想象能力、工程制圖能力和工程素養進行以上教學改革，學生的制圖能力得到大幅度提高，2017級工程制圖課程平均分較2016級上升6分，同時其他專業課教師反映學生的繪圖作業正確規范美觀，相比之下有很大進步。

【參考文獻】

[1]任德記.土木工程圖學[M].鄭州：黃河水利出版社，2009.

[2]卞祝，葛清蘊等.土木工程制圖課程教學改革[J].中國冶金教育，2018（4）：35-40.

[3]趙耀虹，翟海光.制圖課教學應注重能力的培養[J].軍工高教研究，2004（1）：19-20.

作者：姚朗 單位：三峽大學科技學院