問題式教學法在土建工程制圖教學中的應用

摘 要：工程制圖課程如何適應新形勢發展，使培養的學生成為基本功扎實且富有想象力和創造力的復合型人才是需要我們不斷探索的課題。本文就問題式教學法在土建工程制圖教學中的應用進行深入探討和實踐。

關鍵詞：問題式教學法；工程制圖；教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2012）10-0019-02

美國耶魯大學校長理查德·萊文在中外校長論壇上指出，要在教育上取得成功，需要鼓勵學生進行創造性思維而不能只是被動地傾聽前者。這席話值得深思，只有人們思維品質尤為重要的是創造性思維品質的提高，才能適應時代發展要求。與西方國家相比，我國學生學科能力強但創造力較弱，而創造力不是教出來的，我們所講的創造力培養也不是要教給學生怎么去創造，而是要將這個理念滲透到學科中，滲透到教學設計組織中，營造一種教學環境來體現。工程制圖作為傳統專業技術基礎課，如何使課程適應新形勢，使培養的學生成為基本功扎實且富有想象力和創造力的復合型人才是需要不斷探索的課題。盡管多媒體教學的廣泛應用和課程教材進一步規范化，使教學環境和教學質量都有較大改善和提高，但在對學生綜合分析問題能力與創造性思維能力的培養方面仍缺少有效的辦法和成熟的形式。而思維能力培養與教學法密切相關，以課堂講授為主的傳統教學法制約了教學及教育目標的實現。如何在現有教學環境下提高學生的創造性思維能力，問題式教學法是最有效的途徑。

一、問題式教學法在工程制圖教學中運用的必要性

問題式教學法是指在教學過程中以學生為主體，問題為主線，培養學生的創造性思維能力和實際應用能力的一種教學方法。這里所指“以問題為主線”，即以創造的開始——問題為紐帶來組織教學過程的相應環節并貫穿于始終，使學生的學習過程成為“感受、理解知識產生和發展的過程”，把過去被動的學習過程變成學生自主探究的“再發現”、“再創造”過程，進而培養學生的問題意識和科學精神，以提升創新素質，對培養學生終身學習能力具有重要意義。當然，問題式教學法的思路已廣泛應用于圖學系列課程教學，但現有教學中往往只是淺層次就題論題的當堂設問及解答，缺少學生自己動手動腦收集查閱資料、組織內容、以學生為主體完成相關教學內容的環節，而這恰好是問題式教學法的精髓，也是現有教學法有待改進的關鍵所在。工程制圖作為圖學系列主干課程是后續專業課程的基礎，其教學目標定位在兩大方面，一是培養學生的空間想象能力、創新能力和表達設計思想的能力，二是培養學生閱讀和繪制工程圖樣的能力。雖然教學改革已多年，但教學效果依然與教學目標有一定距離。這具體體現在：目標一的實現有賴于特定的教學方式去刺激、訓練、啟發、培養學生的右腦思維能力。就目前教學模式而言，大多以傳統教學方法即教師講、學生聽為主，在有限教學時間內學生通常只能聽懂基本概念，很難再有主動的想象創造空間。目標二的實現有賴于學生對國家制圖標準和各種技術規范的正確理解掌握及對各工程圖樣識讀繪制的綜合訓練。該部分課程易懂、難記、瑣碎繁雜，加之講述得平鋪直敘，易使學生大腦缺乏興奮點而疲憊，很難靜下心去思考、分析、記憶，更缺乏對工程圖細節的正確識讀及表達，直接影響后續專業課程的學習，甚至為學生將來就業留下隱患。

二、問題式教學法在工程制圖教學中的運用

如何在工程制圖教學中有效運用問題式教學法，合理的問題設計是關鍵，教學需要是問題設計的客觀依據。“問題式教學”具有兩大特點：一是創設問題情境，激活學生思維。問題是思維的啟發劑，能激發學生的求知欲，調動其思維積極性和主動性。二是講究“留白”藝術，即教學中留有余地、給學生思考想象填補空白的過程。傳統教學常過于“實”，學生大多是單向思維被動地死記硬背的學習，唯有“虛”、“實”相間，使教學中有問題可供學生思考、探索，才能更好地實現培養學生思維能力的教學目標。工程制圖主要包括投影理論、圖形識讀及表達、國家制圖標準等，具有空間抽象性、邏輯性、規范性、實踐性等特點。依據“問題式教學”及工程制圖課程的特點，問題設計的基本原則如下。

（一）緊扣主題，合理設置問題鏈式環節，提高教學效率

教育心理學和教學實踐表明，遞進式的、由淺入深、由易到難、前后銜接、相互呼應的問題鏈式設計[1]，能誘使學生的思維逐步深入，以培養定向思維和發散思維的能力。例如，投影理論是用正投影法來描述空間形體的三面投影規律，對邏輯思維、形象思維及空間想象力要求較高，是教學的重點與難點。為在有限學時中達到預期教學目標，我們在該部分采用環環相扣層層遞進的問題鏈式設計[2]，分為教師提問誘導的課堂教學和學生課后自學課堂釋疑兩部分。

1.在課堂教學中問題鏈式設計的主要內容。展示組合體及對應三面投影的空間圖→如何展開成三面投影圖？→如何表示組合體上某個頂點的三面正投影？→如何表示組合體上相鄰兩個頂點的三面正投影？→兩個點的三面正投影與直線段的三面正投影關系？→兩點的相對位置？→如何表示組合體上相鄰三個頂點的三面正投影？→相鄰三個頂點的三面正投影與平面的三面正投影關系？→回到多個面圍成的組合體，其投影特點？

從以上設計過程可以看出，該問題鏈準確反映了點、線、面、體的三面投影之間的有機聯系，體現出問題之間的知識積累和遞進關系，可以使學生的思維處于高度自覺狀態，積極思考，在有限教學時數內獲得最大知識的增益。

2.學生課后自學教師課堂釋疑的主要內容。完成前述課堂教學任務后，布置思考題：根據直線、平面與投影面的相對位置，直線、平面可分為幾類？各自的投影特性？上課時，用提問的形式請學生用實物擺出各類直線及平面的空間位置，表述其對應投影特性，由教師歸納總結。如此，學生學習知識的過程變成自主探究的再發現、再創造過程，可以培養學生的自學能力、空間思維能力和觀察分析問題能力，增強其學習主動性。

（二）精心組織構型設計環節，有效提高學生的空間想象能力、創造性思維能力和表達設計思想的能力

1.構型設計是問題式教學法在土建工程制圖教學

中的重要環節。構型設計即在一定條件下對基本體進行多種組合設計，是問題式教學法在土建工程制圖教學中的重要環節。工程制圖課程的重要任務之一是培養學生對工程形體的表達和識讀能力，其教學過程是培養學生空間想象力、創造性思維能力和表達設計思想能力的重要環節。實踐證明，在教學中引入課程設計模式的構型設計，即將多個簡單體組合成工程形體的設計過程，可有效訓練學生空間想象能力和表達設計思想的能力；設計方案的多樣性迫使學生進行發散性、開放性思維，可有效提高學生的創造性思維能力。

2.構型設計實施步驟。（1）課堂給定構型設計的條件及要求，即提出“問題”；（2）課后學生分組討論確定初步方案草圖（包括三面投影圖、軸測圖、尺寸標注），教師課堂講評每組方案，給出第一部分成績；（3）每位學生將修正后的設計方案按工程圖要求用尺規圖繪出，給出第二部分成績。

需要指出的是，理論與實踐的密切結合是構型設計的一大特點，故在構型設計前對應的組合體投影教學中，不要講得太“實”，留出學生自學及獨立思考甚至“出錯”的余地。例如，尺寸標注歷來是學生不重視而工程設計中卻很重要的部分，講完基本概念即可，由學生在構型設計的實踐中摸索掌握，以培養學生善于思考、獨立探索的能力。再者，為調動學生的學習積極性，使教學效果最大化，將該部分成績分為兩部分，并直接計入期末總成績。

（三）因材施教，科學、合理、靈活地設計教學中的重點問題

如前所述，培養學生的閱讀和繪制工程圖樣的能力是工程制圖的教學目標之一，針對該部分課程特點進行因材施教，科學、合理、靈活地設計問題尤為重要。首先，要根據學生的心理特征和教育心理學要求科學合理地組織問題、不失時機地提出問題；其次，要注意變化教學提問的角度，使其具有新奇感，以激發學生的求知動機和學習興趣。例如，在“制圖的基本規格與技能”中從結果出發反向闡述：先展示較簡單的建筑施工平面圖，引導學生觀察平面布局、各種圖例、圖線、成圖原理等，在引起學生的好奇心時引出問題，再由教師講授歸納。例如，在“建筑施工圖”中布置學生課前預習，上課時先請學生上臺講述，臺下學生補充，最后由教師歸納總結。

通過近兩年的教學實踐，問題式教學法取得了預期的教學效果。通過實施該教學法，激發了學生的好奇心并極大調動了他們的學習積極性，使得學生無論是空間想象能力、創新能力和表達設計思想的能力，以及閱讀和繪制工程圖樣的能力都有了較大的提高。土建工程制圖是一門應用學科，從生活實踐中尋找挖掘與學科相連的問題，循循誘導學生主動去探尋問題的答案，在教學過程中使學生始終在問題的牽引下探索，是問題教學法的最佳境界。這就要求教師對本學科及相關學科知識深刻領會并能融匯貫通，唯如此，才能使“問題”緊扣課程實質并高質高效，實現教學效果最大化。

參考文獻：

[1]司鵠，萬玲.問題式教學法在工程力學教學中的運用實

踐[J].高等建筑教育，2003，（2）.

[2]陳柳.問題鏈”式教學法在空調工程教學中的實踐[J].

高等建筑教育，2010，（1）.