基于目標分解法解析“土木工程制圖”的研究

魏 屏， 李金偉

（昆明學院城鄉建設與工程管理系，云南 昆明 650216）

基于目標分解法解析“土木工程制圖”的研究

魏 屏， 李金偉

（昆明學院城鄉建設與工程管理系，云南 昆明 650216）

應用型本科“土木工程制圖”旨在培養學生掌握投影理論基礎，貫徹國家制圖標準，具備手工和計算機CAD繪圖能力。運用目標分解法可將土木工程制圖課程主要教學內容進行剖析、分解和整合，理清課程教學內容的主線，明確各級達到的教學目標，建立與之對應的學生多角度和合作學習的成績評價體系，在研究和實踐中提高制圖課程教學質量，促進學生識圖繪圖綜合能力全面發展。

工程圖學；目標分解法；本科；土木工程制圖

“土木工程制圖”是對學生進行土建工程師基本訓練的一門傳統課程。該課旨在進行工程師的基本訓練，課程總的教學目標是培養繪圖和閱讀土木工程圖樣的基本能力，使學生掌握投影制圖理論，具備手工繪圖技術和計算機繪圖技能。多年的制圖課程改革揭示國家制圖《基本要求》、課時減少、計算機繪圖（CAD）應用能力教學內容增加的矛盾[1]。制圖課程教學實踐中靈活應用目標分解法，以課程的最終培養目標作為依據，將制圖主要教學內容逐步分層分解，明確各級知識點要達到的績效目標，制定合理的學生成績評價體系，突出投影理論和國家制圖標準兩大課程支柱，突出繪圖技能培養，保證教師和學生努力方向與教育教學目標保持一致，對緩解教學改革帶來的矛盾有積極的作用。

1 “土木工程制圖”目標分解法的基礎

1.1 目標分解法的特點及在本課程中的應用

目標分解法是把整體目標分解成它的各個組成部分，是綜合-分析-綜合的科學思維方法在目標管理中的具體運用。它具有明確的邊界、層次性的特點，所以目標分解要運用系統科學方法，考慮外界與內在變化的影響，通過目標分解與綜合，建立起科學的目標本系統，有效的實施目標管理。

“土木工程制圖”課程是教學積極互動的管理活動，應用目標分解法是將課程按教學主要內容進行合理分解，制定各分項目標量化學生知識層次。通過分解、分析、綜合的科學方法及時反饋學生掌握技能的水平，激勵教師發揮各種教學手段達到設定的目標。在教學實踐中目標分解不是目的，而是保證整體本課程教學目標實現的積極手段。

1.2 明確課程培養目標，剖析課程教學內容

“土木工程制圖”課程的培養目標是要求學生較扎實地掌握本門學科的投影基礎理論、手工繪圖和計算機技術專門知識和基本技能，要求學生具備識圖和制圖的合理的知識結構，掌握繪圖的科學工作的方法，能正確判斷和解決實際問題，并以具備終生學習的能力、習慣和良好的工程素養，能適應和勝任多變的職業領域為教育教學高層次目標。課程教學內容主要涉及制圖的基本知識和技能、畫法幾何和投影制圖、專業圖、計算機繪圖 4個部分（見圖 1），其中畫法幾何和投影制圖中的正投影理論是課程的理論基礎，并與貫徹國家制圖標準共同構成課程體系的兩大支柱，兩者在建筑專業上的融合構建專業工程圖，并以計算機CAD繪圖軟件為技術媒介，延伸專業圖。各部分知識相互獨立又互為貫穿，并為后續課程學習和畢業設計奠定堅實基礎。

圖1 制圖課程教學內容分解

1.3 課時比例

目前本科院校將“土木工程制圖”課程安排在一學年完成教學任務，第一學期以畫法幾何和投影制圖、手工繪圖為教學的重點，課時為51節；第二學期以工程制圖與計算機繪圖能力為教學重點，課時為36節，合計總課時87節。以教學實踐和大綱為基礎可將教學主要內容和課時比例分配如下圖，分配的目的為本課程目標分解提供有效的依據，明確各部分在教學中的重要性和層次性，提高教與學的效率，具體課時分配見圖2。

圖2 制圖課程課時比例圖

2 “土木工程制圖”課程目標分解

2.1 課程目標分解步驟

結合課時分配和四部分教學內容的特點，可將課程進行分解，分解的最終目的是更好的整合教學內容，課程教學各級目標來源是課程教學基本要求，子目標根據圖學發展趨勢、不同專業學生核心競爭力及整體水平進行層層分解，構建課程框架體系，突出知識和技能重點，明確學生必須達到的目標和教學內容的主線（見圖3）。

圖3 制圖課程目標分解步驟圖

2.2 課程主要教學內容的目標分解

“土木工程制圖”教學內容目標分解主要依據本科教學大綱，對內容進行合理分解，主要涉及教學內容、主要內容、重點內容、基本性質與解題思路及方法四個層次（見表1）。

在分解課程體系中要突出以識圖和繪圖為主線，相互滲透關聯，貫徹國標的基本規定為繪圖基準，強調以“體”為中心是畫法幾何和投影制圖重點，通過對基本形體到組合體，體三面投影到體剖切分析，將三維空間體和二維平面之間建立對應，反復強化練習，培養學生的空間想象力。在專業圖中以建筑工程圖樣形成方法和制圖投影理論為閱讀繪制專業圖樣的出發點，貫穿《房屋建筑制圖統一標準（GB/T50001―2001）》、《建筑結構制圖標準（GB/T50105―2001）》的相關規定，培養學生手工儀器繪制工程圖樣的基本技能。計算機繪圖是專業制圖與計算機軟件應用的延伸，目前計算機繪圖能力是本科學生就業必備的專業技能，也是制圖課程以就業為導向，適應科學技術發展進行課程教學改革的重點。因此，訓練學生熟練掌握CAD繪圖技能是制圖課程最終教學目標和制圖教師共同努力的方向。

3 建立與課程目標相適應的學生成績評價體系

3.1 多角度評價學生成績

對學生的“土木工程制圖”課程考核是保證教學質量的重要環節，也是對后續課程、課程設計、畢業設計的重要保證。建立與課程目標適應的評價考核體系不但有助于提高學生的積極性、主動性和創造性，更能促進學生提高自學能力和培養工程素養。目前對學生的制圖課程評價方法多采用平時成績（30%）與期末考試成績（70%）相結合的模式，由于制圖課程的重視繪圖技能和空間想象力的培養等特點使得學生繪圖讀圖能力和技能很難通過期末試卷表達，存在籠統性和易受人為因素影響。因此，以目標分解法為手段，分層次分析學生在教學內容中應掌握的核心內容和技能（見表2），在此基礎上適當增加空間表達、構型設計、線型練習、徒手繪圖、儀器繪圖在學生評價考核體系中的比例（見表3），適當降低期末閉卷考試的圖示圖解的難度和題量，以多角度對學生學習分析，以期對學生制圖標準貫徹、投影制圖能力、專業圖讀圖繪圖能力和計算機CAD軟件應用能力有一個較為客觀、科學、全面的綜合評價。

結合應用型本科制圖課程突出繪圖能力培養的教學實踐及本科院校對制圖課程的課時安排和教學大綱要求，將本課程四部分教學內容采用的考核評分方法分析如下表3。

表2 “土木工程制圖”課程考核目標分解表

表3 “土木工程制圖”課程教學內容考核比例表

3.2 鼓勵學生合作學習模式，制定學生評價激勵體制

學生是學習的主體，采取怎樣的教學手段提高學生對課程學習的主動性和積極性是制圖教學改革的熱點。多年教學研究展示，傳統教學模式與多媒體教學課件的融合，模型展示，精品課程的網絡資源、專業實習的感性認識等多重教育手段的結合，加上制圖課程具有的空間思維創新、專業知識滲透、開放性、計算機可操作性等特點都能有效的刺激學生對制圖課程的興趣。為引導學生學習的興趣轉化為自主學習的動力，在教學過程中，教師要結合課程的分解目標，制定學生評價激勵體制（在期末綜合評價中提高10%的成績），鼓勵和指導學生建立合作學習的模式，針對不同的教學內容提出工程中實際問題或者布置大作業（例如構型設計、簡單建筑物的徒手繪制、CAD技巧交流等方式）要求學生合作解決，提交成果，最終成績由本組組員相互評價，小組互評，教師參與評價評出，并反映在總評成績中。

小組合作學習模式旨在搭建學生學習的平臺，由學生根據課程各級目標，自己制定符合自身的方法主動學習，達到掌握制圖課程學習的目標。

4 結 論

土木工程制圖是建工類學生的專業基礎課，是學生擴展專業課程的基石。在教學中不斷摸索適合學生學習的教學模式是制圖教師的責任，但是也對教師提出新的挑戰和要求。2007年以來在我校制圖的教學中采用目標分解法的課程實踐，發現07、08兩屆學生學習的主動性和合作學習能力大大提高，讀圖、手工繪圖能力和計算機CAD軟件應用能力加強。400多名學生綜合評價較2006年提高3.5%，優秀率提高5.5%，及格率提高10%。

（1） 制圖課程的教育教學工作要深層次的結合應用型本科建工類學生培養目標，不僅要向學科的縱深發展，還要注意學科間的橫向關系，重點培養學生的科學思維能力、創造能力和創新精神。

（2） 課程教學內容的目標分解是以學生掌握制圖的理論知識和基本技能，學會閱讀工程圖樣，培養手工及計算機繪圖能力為目的，分解和整合是明確教學任務和提高教學質量的方法，建立的學生成績評價體系是保證課程目標分解有效的手段。

（3） 課程教學改革不僅要求本科制圖教師不斷提高專業技能，更要積極研究、大膽創新以圖學發展趨勢為前瞻、大綱為基礎、真正體現學生為主體的課程教改理念。

[1]董國耀, 焦永和, 等. 圖學教育研究 2004[C]//北京：機器工業出版社, 2004：462.

[2]丁宇明, 黃永聲. 土建工程制圖[M]. 北京：高等教育出版社, 2004. 1.

[3]徐從發, 沈 凡. 專業核心能力的培養是造就合格畢業生的關鍵[J]. 昆明大學學報, 2006, (4)：75-77.

[4]林和平, 蘇子義, 曹志勝. 特邏輯特征映射網絡在教師考評工作中的應用研究[J]. 計算機工程與科學,2007, (10)：98-100.

[5]徐曉飛. 培養具有國際競爭力的IT人才[J]. 計算機教育, 2008, (1)：12-15.

Study on Course Analysis of Civil Engineering Drawing with Target Decomposition Method

WEI Ping, LI Jin-wei
( Kunming Institute of Urban and Rural Construction and Project Management Department, Kunming Yunnan 650216, China )

The application-oriented undergraduate course of Civil Engineering Drawing is designed to help students master the basics of projection theory and learn to implement the national drawing standards, and to cultivate their manual and computer CAD drawing abilities.The target decomposition method can be used to analyze, decompose and integrate the main teaching content of the Civil Engineering Drawing, to sort out the main line of the teaching content, to clarify the all-level teaching objectives, to set up the corresponding grade evaluation system, for the purpose of improving the teaching quality in research and practice and promoting the all-round development of students’ comprehensive abilities.

engineering graphics; target decomposition method; undergraduate; civil engineering drawing

TB 23

A

1003-0158(2010)05-0132-06

2009-01-13

魏 屏（1972-），女，云南昆明人，副教授，碩士，主要研究方向為建筑工程、制圖教學。