方荔華
(莆田學院土木工程學院,福建 莆田 351100)
建筑制圖是土木工程專業必修的基礎課程,主要培養學生的空間想象能力、 識讀和繪制工程圖的技能,是學生學習后續專業課程、完成課程設計以及畢業設計不可或缺的基礎[1]。 該課程理論和實踐性都很強,在理論教學結束后,還須完成一周的實踐性教學環節,即建筑制圖實訓。 制圖實訓是教學中的重要實踐環節, 實訓質量直接關系到理論課程的教學質量,對提高學生實踐能力、創新精神和綜合素質起著重要的作用[2]。 因此,如何設計實訓環節,提高學生識圖、繪圖技能, 同時在實踐中提高空間思維能力和創造性,是建筑制圖實訓教學改革研究的內容。
建筑制圖實訓開設在大一第一學期建筑制圖理論教學結束之后,由于學生在此階段還不具備專業的測量知識和手段[3],目前土木工程專業的實訓環節設計,仍把重點放在二維工程圖樣的描繪上,即工程圖紙抄繪練習。 教師給定幾套建筑施工圖,有多層辦公樓、住宅、教學樓和集體宿舍,選擇學生熟悉的建筑類型,難度、體量大小等相當,在一周的時間內,讓學生分組抄繪其中一套,完成規定的尺規繪圖練習。
1.2.1 形式單一,缺乏系統性
以多層辦公樓為例, 一套完整的建筑施工圖往往有十幾張,考慮時間問題不可能全部抄繪一遍,因此,往往指定學生抄繪部分代表性的圖樣,如平面圖、立面圖、剖面圖各畫一張。 繪圖訓練缺乏系統性,導致學生對各種圖樣表達內容、圖示特點、制圖標準要求理解不透徹,繪圖經常出現多線少線、標注不完整等錯誤。 這一問題在大二房屋建筑學課程設計中尤其突出, 總平圖、屋頂平面圖、建筑剖面圖以及詳圖出錯嚴重。
1.2.2 工程意識與創新意識薄弱
在實訓過程中, 發現學生往往就是照搬照抄,繪圖前不會先主動將整套圖紙系統性地識讀,認為只要完成指定的幾張抄繪練習,在規定的截止日期前上交全部作業就可以。 這種簡單的抄繪練習,提供給學生獨立思考的內容有限,學生創新的地方太少,不利于空間想象能力的提高。 這樣的實踐教學缺乏對學生工程素養的基本訓練和積極主動的學習興趣的激勵,更加談不上對創新能力的培養[4]。
土木工程專業以培養能從事工程設計、 施工、監理等技術與管理的應用型人才為目標,因此,實訓環節設計除了要提升學生的理論水平和制圖技巧之外,還應著重關注學生空間思維能力、 自主動手能力、分析解決問題等綜合能力的培養,這樣才能提升學生在未來工作中的技術應用能力, 以適應行業發展的需求。
根據培養應用型人才的要求,通過充分調研學生現狀、學生技能掌握規律及制圖課程的特點,對建筑制圖實訓體系進行重新構建。 整個實訓體系設置為三個階段:基礎性訓練、系統性訓練和設計性訓練,由易到難、由低到高,通過實施多樣化、創新性的實踐活動,鼓勵學生積極參與、自主創新和團隊合作,逐步掌握專業繪圖識圖能力,實現對學生綜合素質的培養。
2.2.1 基礎性訓練
培養學生繪圖和識圖技能是實訓環節的任務之一,而不管是繪圖還是識圖,從空間三維形體到二維平面圖形的投影,都要依靠空間想象力來實現。 土木工程專業學生基礎差距大, 部分學生空間想象能力差,因此,必須讓學生多接觸實物,以增強感性認識,通過不斷地由物看圖,由圖看物,由圖想物,通過從空間到平面,從平面到空間的思維轉換,逐漸強化空間想象力[5]。
(1)參觀實習。 制圖課程開設在大一第一學期,新生對專業認知不足,對課程了解很少,更不用說掌握課程和專業的關系,影響了學習的積極性。 在建筑制圖理論教學過程中,可以組織學生參觀校園內典型的一些建筑物,如教學樓、宿舍樓,了解建筑形狀、體型、布局和立面效果, 培養和訓練他們的尺度感和空間感。 當學生提出問題的時候,盡量引導他們主動去查閱相關的資料,如設計規范或標準,培養這方面的工程意識。 通過對實體工程的參觀學習,激發學生學習的積極性,樹立正確的專業課程學習觀,為后續學習打好基礎。
在對建筑物有一個直觀認識之后, 組織學生參觀房屋模型陳列室、建筑構造實訓室,讓學生反復對比實物模型,進一步了解建筑形體的空間組成。這種立體的三維空間模型,再現了建筑實物的造型,真實地反映了實物的空間結構布局,具有一定的直觀性、可視性, 幫助學生更好地掌握圖紙中難懂的空間結構。 通過對模型的觀察學習,進一步了解房屋構造、建筑材料及建筑工程施工工藝, 鞏固和擴大所學理論知識。
(2)三維建模軟件輔助。 建筑物的內部空間往往比較復雜,依靠想象很難理解,通過計算機三維建模軟件將其剖切開來,可以全面地表達其內部的結構構造。 教學過程中充分利用三維建模軟件演示,可以直觀地觀察到模型變化的過程,如建筑平面圖、剖面圖的形成,隨著剖切位置的變化,得到的投影圖也跟著發生變化,學生可以反復觀察,便于理解。 三維建模和實物模型的結合,可以有效地幫助學生逐步提高空間想象力,從而增強學習的積極性和主動性。
2.2.2 系統性訓練
為切實提高學生識圖、繪圖技能,實現理論與實踐相結合, 系統性訓練環節安排了課堂實訓練習、圖紙識讀技能考核、圖紙抄繪練習三種形式,以鞏固學生所學理論知識,加強對圖紙識讀、繪制能力的培養。
(1)課堂實訓。 課堂實訓是隨課堂教學進行的實訓,邊講邊練,學做結合。 為實現課程教學任務,根據課程內容和進度,設計了多個課堂實踐訓練,見表1。在講授制圖基本技能時,布置線型練習作業,讓學生根據國家制圖標準嚴格規范線型和線寬等細節,掌握制圖的正確步驟。 在講授立體表面交線、軸測圖、組合體及工程形體表達時,都把簡化的建筑體塊模型作為研究對象,既激發學生學習興趣,又為后面識讀和繪制建筑施工圖打好基礎。 簡化理論,重視實踐,讓學生把方法應用到識圖和繪圖表達中,能顯著提高學習效果,進一步促進專業素質和綜合能力的培養。

表1 建筑制圖實踐訓練環節
(2)識圖技能考核。 為了解決學生繪圖時照搬照抄、對圖紙識讀不夠的問題,選擇多層辦公樓、教學樓、集體宿舍和住宅施工圖,在校園網教學平臺上共享,要求學生識讀指定的一套圖紙,完成規定的考核任務。 通過建立識圖習題庫,發布識圖技能考核測試,考查學生對圖紙的識讀能力、對建筑構造知識的了解程度及自主學習能力。 通過對實際工程圖紙的識讀,進一步熟悉圖樣特點及圖示內容, 鞏固課堂教學內容,培養和鍛煉學生識圖的專業技能。
(3)繪圖大作業。 當學生掌握制圖標準的規定,讀懂施工圖圖示的內容之后, 開始進行圖紙抄繪練習。要求學生正確使用繪圖工具,掌握正確的繪圖方法和步驟,嚴格按照制圖標準的規定,規范作圖。 通過抄繪練習,了解和應用投影法的基本理論,貫徹制圖標準、熟悉基本的專業知識,掌握正確閱讀和繪制房屋施工圖的方法和步驟, 充分將理論知識與實際工程相結合,提升實踐應用能力。 通過引導學生先識圖再繪圖,將整套圖紙系統性地識讀,再完成抄繪任務,這樣繪圖速度、準確度都大幅度提高了。 只有真正將識圖和繪圖有效結合起來, 才能提高學生學習的主動性,達到培養和鍛煉專業技能的目的。
2.2.3 設計性訓練
學生在完成實際工程圖紙的繪制后,會獲得一定的成就感,學習興趣逐漸提高。 這時,要積極鼓勵優良的學生參加一些設計性的項目,綜合運用理論知識解決一些實際問題,培養創新思維和實際動手能力。
(1)建筑模型制作。 鼓勵大一新生參加建模比賽,與高年級學生一起組隊,3~5 人一組,共同完成建筑模型的制作。 通過建筑模型制作,訓練學生空間理解和想象能力,以便在繪制施工圖的時候能夠準確地表達平、立、剖面圖的位置關系,同時在與高年級學生討論方案的過程中也加深了對建筑平面布局、立面造型等專業知識的理解,提升了識圖能力。 在模型制作過程中,還培養學生的創新思維和實際動手能力,通過團隊參賽方式培養團隊合作精神。
(2)參與房屋建筑學課程設計。 在課程安排上,建筑制圖的教學先于房屋建筑學,但在教學過程中兩門課程教學內容又相互滲透,見表2。

表2 教學內容對比
在講授建筑制圖內容時,需要介紹房屋建筑學的基本內容,以使學生明白建筑施工圖各種圖樣圖示的原理和方法。 而在講授房屋建筑學內容時,為使學生能規范、準確地表達設計成果,又要反過來重講建筑制圖的基本規定和繪圖技能。 建議可以結合房屋建筑學課程設計安排,在建筑施工圖繪制過程中,鼓勵大一學生參與其中, 既可以了解建筑方案設計的過程,又能綜合運用建筑制圖知識準確、 規范表達設計內容,有利于學科的完整教學。
2.3.1 實踐學時分配
基礎性訓練和系統性訓練面向全體學生,設計性訓練讓優良學生有施展才華的空間,充分發揮他們的主觀能動性和探究性。 根據土木工程專業培養計劃,建筑制圖實訓只有一周時間,安排在建筑制圖理論教學結束之后的一周。 因此,部分實訓活動需要穿插在理論教學過程中,如基礎性訓練部分,而在一周的實踐周內,主要是完成系統性訓練環節,時間緊任務重,必須合理分配,才能確保實訓質量。
2.3.2 加強過程監控
在實訓過程中,總有學生不按進度安排,出勤少,在實訓結束之后才上交全部作業。 雖然識讀、抄繪施工圖是要求學生自己獨立來完成, 而教師進行指導,但總有學生答疑時不到, 導致上交的作業內容不完整、標注不齊全、線型不規范、字體書寫潦草,等等。
針對這種現象,需要加強考勤管理,制定一個嚴格詳細的考勤細則,同時把整個實訓過程進行階段地劃分,每個階段都要有相應的成果上交。 目前建筑制圖實訓評分標準中,實踐性環節占90%,平時表現占10%,應適當提高考勤在總評成績中的比重。
2.3.3 教師隊伍建設
建筑制圖是一門具有“實踐特色”的課程,需要教師具有扎實理論知識的同時還要具備豐富的工程實踐經驗。莆田學院建筑制圖教師隊伍比較年輕,缺乏工程實踐經驗,讓實踐能力強的教師加入,不僅提高實踐教學質量,也更貼近專業發展。 年輕教師需要不斷學習,不斷提升自己的專業素養,通過專業基礎課、專業課和生產實習、畢業設計指導等教學工作,進行課程內容優化、整合,提高教學效果。
建筑制圖實訓環節設計,不僅要提升學生的理論水平和識圖、繪圖技能,更應著重培養他們的綜合素質,讓學生在親身實踐和創造中學習,增加成就感,激發學習興趣,提高創新能力。三個實訓環節,基礎性訓練在于實現實訓的知識目標,系統性訓練在于實現實訓的能力目標,設計性訓練在于實現實訓的素質目標。 通過對建筑制圖實訓環節的探討,能夠更好地適應專業人才培養計劃,滿足高素質應用型人才培養的目標要求。