支架式教學法在建筑CAD課程中的應用

文/韓智凡 廣東理工學院建筑工程系 廣東肇慶 526000

支架式教學法在建筑CAD課程中的應用

文/韓智凡 廣東理工學院建筑工程系 廣東肇慶 526000

建筑CAD課程對于土木工程專業學生來說是一門重要的綜合性強的課程。傳統的教學方法存在諸多缺陷，無法適應當今軟件技術的發展。將支架式教學法運用在建筑CAD課程中，可以培養學生操作軟件的能力，激發學生學習的主動性。

支架式教學法；土木工程；建筑CAD；概念框架

1、引言

建筑CAD課程是土木工程專業學生的必修課，也是一門綜合性的課程。建筑CAD課程的學習不僅涉及到軟件的操作，還涉及到制圖規范和施工圖紙表示方法等相關方面的內容。不同專業圖紙繪制的教學還要緊扣相應專業的專業知識。學好建筑CAD課程也對學生下一步學習結構設計、預算造價等方面的軟件非常有幫助。所以建筑CAD課程從“教”和“學”兩方面來說，都是一門綜合性高、實踐性強的課程。因而在這門課程的教學過程中，如何激發學生自主學習的積極性和興趣性就顯得十分重要。選擇一個高效的教學方法對于建筑CAD課程尤為關鍵。通過在對建筑CAD課程的教學和建筑CAD競賽學生的輔導中不斷總結和反思，筆者認為在建筑CAD課程的教學中采用支架式教學法能激發學生的自主學習能力，并使其在有限的時間內在老師的教學框架內不斷地自主學習。

2、支架式教學法

20世紀30年代，前蘇聯著名心理學家維果茨基提出了“教學必須走在發展的前面促進發展，這樣才是好的教學”這一著名命題，并提出了“最近發展區”的概念，這一概念揭示了教學的本質在于激發并形成目前還不存在的心理機能。維果茨基認為學習是一種“社會建構”的理論。此理論在20世紀七、八十年由美國現代認知派代表人物布魯納（J.S Bruner）引入美國后融合了皮亞杰的“自我建構理論”，形成了建構主義理論。在信息化浪潮和創新體系的影響下，在教學模式的創新中把教學與建構主義相融合，形成建構主義學習理論，即學生為“教”與“學”的中心，教師起組織和促進的作用，激發學生的潛能，引導學生自主建構知識，做到教學走在發展的前面。支架式教學法是建構主義學習理論中最有影響力的教學模式之一。

支架式教學法的基礎正是前蘇聯著名心理學家維果茨基的“最近發展區”理論。支架式教學法借用建筑工程行業中的腳手架比喻概念框架。教師在學生已掌握的知識和需要完成的學習目標之間搭起概念框架，引導學生進行思考與對比，激發學生的潛能，幫助學生理解。學生在教師搭起的概念框架的幫助下，自主建構所學知識，逐步攀登，最終達到獨立完成學習的目的。支架式教學法經過多年的發展形成了五大基本步驟：搭“腳手架”、進入情景、獨立探索、協作學習、效果評價。

3、建筑CAD課程教學現狀

建筑CAD一般在土木工程制圖課程結束后的一個學期內開設，課時大多為60個課時之內。相對于復雜綜合的知識來說，學生在課堂上的上機操作時間相對較少。大多數高校建筑CAD課程的課程安排都是從最簡單的基礎命令講起，由淺入深講解平面、立面、剖面的畫法。教師的課堂教學組織形式大多為：首先教師用10分鐘到20分鐘的時間演示本節課需要掌握的內容并在學生電腦上進行屏幕廣播，接著學生根據教師的演示內容完成本節課的課堂練習，與此同時教師對練習時產生疑問的學生進行課堂輔導。如此的課程安排教師把大部分的教學進程花費在講解基礎命令的使用和CAD軟件制圖的技巧上，而對于制圖規范和施工圖的表示方法幾乎沒有提及。致使學生的繪圖能力與實際工程中施工圖的繪圖要求相差甚遠。傳統的課堂教學組織模式，不能激發學生的學習興趣，容易導致學生一節課沒聽懂，之后的課程都很難聽懂，大部分學生的學習主動性明顯欠缺。

4、支架式教學法在建筑CAD課程中的運用

按目前的行業要求，建筑CAD課程傳統的課程安排和課堂教學組織形式在培養學生施工圖初步繪圖能力上仍存在不足之處。筆者在教學中為了克服前述教學瓶頸，采用了支架式教學法，按學生已掌握能力的“最近發展區”建立概念框架，引導學生自我建構知識，激發學生學習主動性。

4.1 使用支架式教學法思維對課程進行安排

對于建筑CAD課程的課程體系，教師要為學生支起一個大的概念框架，要使學生明確這門課學的是什么，課程的要求和教學目的是什么，始終帶著目標去學習。

建筑CAD課程的學習在土木工程制圖課程結束之后，在已有的手工制圖能力的基礎上學習計算機制圖，作為建筑CAD課程的初學者，學生知識的“最近發展區”就在建筑施工圖的識讀上。此時教師需要用一套規范和完整的小型單體建筑的建筑施工圖為學生搭設概念框架，明確學習目的和要求，激發學生的學習興趣。課程概念框架按建筑施工圖繪制順序劃分為六大模塊：圖紙目錄和圖框以及建筑設計總說明繪制、建筑平面圖的繪制、建筑立面圖的繪制、建筑剖面圖的繪制、建筑詳圖的繪制、出圖和打印。

教學中把CAD軟件的繪圖命令、修改命令、標注命令、圖的設置與使用等CAD制圖方法與技巧融入到各個模塊的教學中，通過CAD軟件使用方法的講解帶領學生進入各個模塊的情景中學習。CAD軟件的操作和命令的使用不能耗費太多的時間，要給學生足夠的時間完成繪圖練習，進行獨立的探索，讓學生在實踐中獲得能力，通過練習中的自我建構和探索，逐漸掌握軟件的使用。

在各個模塊的學習結束之后，要有針對性的課后練習，加強學生的課后獨立探索和協作學習。教師可錄制相應的視頻供學生課后參考與啟發。每個模塊的練習批閱后，一定要對其中的典型性的練習成果進行效果評價，可有學生先自述繪圖過程和軟件操作技術。教師進行效果評價時一定要緊密結合《房屋建筑制圖統一標準》等制圖規范和實際工程中對建筑施工圖的制圖要求。通過效果評價培養學生嚴禁的科學態度，認識到不規范、不正確和需改進的方面。通過效果評價可幫助學生建立下一階段學習的概念框架和“最近發展區”。

4.2 使用支架式教學法進行課堂教學組織

對于課程體系教師要為學生建立大的概念框架，同樣對于每一模塊的教學，教師要為學生分別建立相應的小概念框架以組織課堂教學。

依據支架式教學法，筆者以首層建筑平面圖的繪制為例，組織課堂教學如下：

（1）搭設“腳手架”

根據上一節課的學習，學生已掌握了施工圖目錄、圖框和建筑總說明的繪制，已經可以熟練的使用直線（L）、矩形（REC）等繪圖命令以及偏移（O）、剪切（TR）等修改命令，還可以根據需要設置文字樣式。此時學生的“最近發展區”為如何使用不同的圖層表達建筑平面的不同部分。因此設計本節課的概念框架為：繪圖環境的設置（包括圖層、文字樣式、尺寸樣式的設置等）、軸網、繪制墻柱、繪制門窗、繪制樓梯臺階散水、標注（包括尺寸標注、標高標注、文字標注等）。

（2）進入情景

分析首層建筑平面圖的圖形特點，講授圖層設置與使用、多線設置與使用，通過新的繪圖技巧激發學生學習興趣，帶領學生進入首層建筑平面圖繪制的情景中。

（3）獨立探索

概念框架已經搭好，需要使用的繪圖命令已講授，教師幫助學生建立起“最近發展區”。此時需學生獨立探索，獨立完成首層建筑平面圖的繪制，才能鞏固貫通知識。教師布置繪圖任務，某房屋建筑首層平面圖抄繪，但教師給出的平面圖是缺少某部分的（如樓梯、散水），學生根據已知參數、圖紙內容和制圖規范進行抄繪并補全圖紙。

（4）協作學習

在繪圖練習中，將學生十到十五人分成一個小組，各個小組互相比拼繪圖速度（以小組中最后完成者為準），鼓勵制圖速度快的學生在完成自身繪圖任務后，與未完成任務的學生討論交流，以提高整組的完成時間，達到協作學習的效果。

（5）效果評價

學生完成繪圖成果并上交后，選擇其中一兩個典型成果進行評價，注重強調成果中不規范之處。如圖層的設置、文字樣式的設置、尺寸樣式的設置、標高標注、剖面符號的使用、索引符號的使用等方面要符合圖紙和制圖規范的要求，培養學生嚴謹的繪圖態度。在評價完成后，及時給出二層建筑平面施工圖的繪制任務為課后練習，并規定上交的時間，使學生在課后也能依據課上講授的概念框架，在課后繼續進行獨立探索和協作學習。

結語：

現階段BIM技術高速發展，計算機技術在土木工程中的應用越來越廣泛，學生從業后要依據崗位的不同操作不同的軟件。建筑CAD課程是土木工程專業學生接觸的第一門軟件課程。在本課程中除了要讓學生學會AutoCAD和天正建筑軟件的操作，還要培養學生嚴謹繪圖的科學態度和對軟件的學習方法，為后續學習結構設計軟件和預算造價軟件打下基礎。教師在軟件課程的教學中采用支架式教學法，能夠幫助學生建立概念框架，培養學生獨立探索和協作學習的能力。

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