港航工程專業《畫法幾何及工程制圖》課程教學改革的探索

倪曉暢

摘要：本文通過分析《畫法幾何及工程制圖》課程的教學現狀，指出在港航工程專業《畫法幾何及工程制圖》課程教育教學過程中存在的一些問題，并進一步提出相應的解決辦法及課程改革的方向。文中強調了專業基礎類課程的重要作用，并指出課程的教學目標應與專業人才培養目標相一致。

關鍵詞：畫法幾何；港航專業；課程改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0094-03

一、引言

《畫法幾何及工程制圖》課程是非機械類專業學生的一門專業基礎課程，這門課程一般在大學一年級分為兩個學期開設。第一學期講授制圖的基本知識和方法，第二學期講授計算機繪圖軟件AutoCAD的使用方法。筆者一直從事港口專業相關教育教學工作，在與學生接觸的過程中，發現很多一年級《畫法幾何及工程制圖》課程學習得不錯的同學，到了高年級時，不能讀懂或者繪出港航專業相關建筑物的圖紙，給高年級的課程教學帶來一定困難。帶著這個問題，筆者開始探索《畫法幾何及工程制圖》課程教學改革的方向。

二、港口工程相關專業《畫法幾何及工程制圖》課程教學過程中存在的問題

1.課程內容與專業結合不夠密切。一般而言《畫法幾何及工程制圖》課程需要學習下面這些知識：點、直線、平面的投影，基本立體的投影、基本立體的截切與相貫、軸測投影、標高投影、組合體的三面圖、剖面圖及斷面圖等。相關教材也有很多，比如：高等教育出版社出版的《畫法幾何及土木工程制圖》、《土木工程圖讀繪基礎》；中國水利水電出版社出版的《畫法幾何及土木工程制圖》、《畫法幾何及水利工程制圖》；機械工業出版社出版的《畫法幾何及工業制圖》等，這里就不一一列舉。在眾多的教材之中，有很多教材都涉及到土木專業的建筑施工圖、結構施工圖、城市規劃圖等方面的內容；而涉及到港航專業相關建筑物的卻沒有，在中國水利水電出版社出版的《畫法幾何及水利工程制圖》一書中涉及了渠道、壩體、水閘等水利相關建筑物的剖面圖，與港航專業稍有聯系，而專門講述港航專業水工建筑物形體圖的卻沒有。《畫法幾何及工程制圖》作為一門專業基礎課程，應該為后續專業課程服務，學生通過這門課程的學習應該為后續課程打下良好的基礎。而從目前的教育教學過程中發現，這門重要的基礎課程并沒有完全發揮其應有的作用，這門課程對后續專業課程的幫助也是有限的。我校建筑工程系的土木工程專業、水利水電專業、港口航道與海岸工程專業、給水排水工程專業都學習這門課程，而課程的內容卻基本相同，針對性不強。

2.課程教學目標與專業人才培養目標不一致。傳統的《畫法幾何與工程制圖》課程在教學過程中非常重視幾何的求解能力、問題的求解能力以及立體感的培養，但是這些與港口專業的人才培養目標沒有太大的聯系。學生完成了相關的畫法幾何習題，通過了考試，對于簡單形體具備了一定的空間想象能力，但是對于完整的工程實體比如重力式碼頭、高樁碼頭、防波堤等港口水工建筑物的想象能力依然缺乏。我校旨在培養應用型人才，這就要求學生在懂得紙上解題步驟之余，具備相應的動手實踐能力，通過畫法幾何這門課程的學習要求學生能夠讀懂港航專業建筑物的形體圖，進一步要求能夠繪制出一些簡單的港口水工建筑物。

三、教學改革方法

針對以上《畫法幾何與工程制圖》課程出現的一些問題，可以采用以下辦法解決。

1.在教學中引入專業知識。對于港航專業的學生，常見港口水工建筑物的讀圖繪圖能力是必須具備的。圖1和圖2是港口水工建筑物中兩種最為常見的碼頭基本形式。圖1是重力式碼頭斷面圖，表明該重力式碼頭是由拋石機床、墻身、卸荷板、胸墻、回填土和倒濾層等組成。圖2是梁板式高樁碼頭斷面圖，表明該高樁碼頭是由前方樁臺和后方樁臺構成，其中前方樁臺又由樁、樁帽、橫梁、縱梁、面板、面層和靠船構件等組成。這里面出現的一些專業詞匯對于一年級的學生而言可能很陌生，但是學習知識不正是這樣一點一滴的由陌生變熟悉么？所以在教育教學過程中要多多引入港航工程專業相關建筑物的圖示，以使學生盡早讀懂專業圖，為后續專業課程打下良好基礎。

2.編著和港口專業相關的《畫法幾何及工程制圖》課程教材。由于沒有適合港口工程專業使用的教材，長期以來，在教育教學過程中，只能使用相近教材，并在教學過程中對以上港口水工建筑物的知識加以補充。在今后的教育教學工程中，希望廣大教師能夠群策群力，早日編著適合港航工程專業學生使用的畫法幾何教材。

3.運用繪圖軟件輔助教學。在第二學期的《畫法幾何及工程制圖》課程中，主要講解AutoCAD軟件的使用方法，在傳統的教學過程中重點講授二維點線面的繪制方法，進而延伸到一些基本體，如棱柱、棱錐、樓梯、臺階等。同樣沒有涉及到港口專業的相關建筑物，在講授的時候，可以引入一些CAD圖樣，讓學生進行抄繪。如圖3所示，為某重力式沉箱碼頭斷面圖。

除了AutoCAD之外，還有一些其他軟件在這門課程中可以發揮其重要作用，比如SolidWorks，這款軟件是近年來迅速發展并廣泛使用的三維計算機輔助設計軟件。在教育教學過程中可運用此軟件作圖，把一些難于理解的形體的軸測圖通過軟件給同學們展示出來，以達到更好的教學效果。如圖4所示，為一半球被三個平面截切之后的三面投影圖，在教學過程中發現很大一部分同學不能將W面投影正確的做出。此時若能配合相應的軸測投影圖進行教學，可增加學生對此題的理解，如圖5、圖6所示，為此半球的軸測投影圖。當然，除了SolidWorks軟件之外，還有一些其他軟件具有相近的三維作圖功能，如Pro/E、UG、3Dmax、AutoCAD等等，具體在教學過程中使用哪款軟件進行輔助教學要根據教師本人對軟件的掌握程度而定。

四、小結

《畫法幾何及工程制圖》課程是非機械類理工科學生的專業基礎課程，學好此門課程對相關后續專業課程的重要性是不言而喻的，而如何將后續專業課程的內容融合入這門課程之中，為后續課程做好鋪墊，又是這門課程在改革過程中面臨的重點問題。本文結合作者本人在港口工程專業實際教學中的體會，提出了幾點《畫法幾何及工程制圖》課程改革的意見。

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