“水土保持工程制圖”課程教學(xué)方法改革探討

［摘 要］ 在新農(nóng)科背景下，圍繞水土保持與荒漠化防治專業(yè)需求，詳細(xì)分析了林業(yè)高校“水土保持工程制圖”課程存在的主要問(wèn)題，提出了具體的創(chuàng)新教學(xué)改革策略，包括構(gòu)建適合林業(yè)高校辦學(xué)特色的“水土保持工程制圖”教學(xué)方法、構(gòu)建“水土保持工程制圖”野外實(shí)踐創(chuàng)新改革培養(yǎng)模式，取得了良好的教學(xué)效果。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生改變學(xué)習(xí)態(tài)度，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，持續(xù)推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力與學(xué)業(yè)成果的提升。

［關(guān)鍵詞］ 林業(yè)高校；教學(xué)方法改革；過(guò)程性評(píng)價(jià)

［基金項(xiàng)目］ 2021年度南京林業(yè)大學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升工程項(xiàng)目“課程思政建設(shè)示范培育二期項(xiàng)目——‘水土保持工程制圖”；2022年度南京林業(yè)大學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升工程項(xiàng)目“一流課堂與教學(xué)方法改革項(xiàng)目‘水土保持工程制圖”

［作者簡(jiǎn)介］ 張英虎（1987—），男，山東聊城人，博士，南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院副教授，主要從事水土保持研究。

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）24-0052-04［收稿日期］ 2023-02-13

“水土保持工程制圖”是林業(yè)高校水土保持與荒漠化防治專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課程，是針對(duì)水土保持工程學(xué)、開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制等對(duì)復(fù)合型人才的要求所設(shè)置。本課程培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和形體表達(dá)、繪制和閱讀水土保持工程圖樣以及使用計(jì)算機(jī)繪制水土保持工程圖樣的能力。作為水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科生首先接觸到的基礎(chǔ)課程，“水土保持工程制圖”的學(xué)習(xí)效果對(duì)于后續(xù)學(xué)生對(duì)專業(yè)核心和特色課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)認(rèn)同感等都會(huì)產(chǎn)生影響。不同于專業(yè)其他基礎(chǔ)課程，“水土保持工程制圖”是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)學(xué)生家國(guó)情懷、工匠精神、環(huán)保意識(shí)、人文精神和職業(yè)操守的入門(mén)課程。

新農(nóng)科背景下水土保持與荒漠化防治專業(yè)建設(shè)，需要按照新時(shí)代國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)人才培養(yǎng)的需求針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)改革［1］。近年來(lái)，盡管“水土保持工程制圖”課程教學(xué)方法不斷改革，但傳統(tǒng)的教學(xué)模式并未改變，導(dǎo)致課程教學(xué)效果不佳［2］。例如，侯文潔等［3］對(duì)非機(jī)械類(lèi)工程制圖教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了研究，指出教學(xué)偏重教師講授，課堂互動(dòng)性不足；教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)實(shí)踐脫軌；線上教學(xué)使得教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)平面化、二維化。朱文博等［4］分析了工程制圖教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題，主要包括工程制圖教學(xué)偏重理論、工程制圖課程與實(shí)踐類(lèi)課程脫節(jié)、學(xué)生難以理解工程制圖課程部分內(nèi)容等問(wèn)題。“水土保持工程制圖”課程線上線下創(chuàng)新教學(xué)模式整合了傳統(tǒng)課堂線下教學(xué)與創(chuàng)新虛擬仿真線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，從以教為主向以學(xué)為本轉(zhuǎn)變［1］。

南京林業(yè)大學(xué)水土保持與荒漠化防治專業(yè)的“水土保持工程制圖”課程包括理論課（48學(xué)時(shí)）和實(shí)踐課（16學(xué)時(shí)），共64學(xué)時(shí)。學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)，能夠正確使用繪制水土保持工程圖樣所需要的儀器和工具，熟練掌握繪圖技巧；熟悉國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)及各種規(guī)定畫(huà)法；具備空間想象和形體表達(dá)、繪制和閱讀水土保持工程圖樣以及使用計(jì)算機(jī)繪制水土保持工程圖樣的能力。課程內(nèi)容主要包括：制圖基本知識(shí)、投影基礎(chǔ)知識(shí)、組合體、軸測(cè)投影、工程形體的表達(dá)方法、標(biāo)高投影、計(jì)算機(jī)繪圖、水土保持工程圖樣等。

一、林業(yè)高校“水土保持工程制圖”教學(xué)模式存在的主要問(wèn)題

（一）缺少林業(yè)高校辦學(xué)特色的教學(xué)方法

目前，“水土保持工程制圖”課程的講授只是簡(jiǎn)單地按照工科院校的模式分為機(jī)械類(lèi)和非機(jī)械類(lèi)［5］，缺少林業(yè)高校辦學(xué)特色的創(chuàng)新、高效的教學(xué)方法。課程授課對(duì)象是二年級(jí)本科生，學(xué)生專業(yè)認(rèn)知較少，很難清晰地認(rèn)識(shí)到本課程在水土保持工程措施、水土保持林草措施和水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施實(shí)施中的作用，亟待在林業(yè)高校進(jìn)行“水土保持工程制圖”課程教學(xué)方法改革。

（二）缺少野外與實(shí)踐創(chuàng)新改革培養(yǎng)模式

以往“水土保持工程制圖”課程教學(xué)僅注重傳授知識(shí)，即學(xué)生僅需掌握室內(nèi)課堂教學(xué)內(nèi)容。然而野外現(xiàn)場(chǎng)水土保持工程措施、水土保持林草措施和水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施類(lèi)型多樣，學(xué)生缺少根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行措施類(lèi)型圖勾繪的實(shí)踐能力。

（三）缺少水土保持措施實(shí)物模型

以往“水土保持工程制圖”課程教師授課模式較為傳統(tǒng)，只是一味地將制圖理論知識(shí)講授給學(xué)生，教學(xué)手段單一，很少在授課過(guò)程中對(duì)水土保持措施內(nèi)部三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，學(xué)生不能親自到現(xiàn)場(chǎng)感受野外水土保持措施實(shí)物，三維空間想象力受到了極大的限制，最終導(dǎo)致學(xué)生設(shè)計(jì)水土保持工程圖樣的能力不足［5］。通過(guò)教學(xué)改革，尤其將小型水土保持措施類(lèi)實(shí)物模型融入課堂教學(xué)，可提升與強(qiáng)化學(xué)生的三維空間認(rèn)知水準(zhǔn)。

二、“水土保持工程制圖”課程教學(xué)改革策略與方法

“水土保持工程制圖”創(chuàng)新教學(xué)改革方法見(jiàn)表1所示。

（一）課程理論教學(xué)結(jié)合實(shí)際案例

林業(yè)高校“水土保持工程制圖”課程，可充分發(fā)揮林業(yè)樹(shù)木樹(shù)人辦學(xué)特色，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)林業(yè)技術(shù)裝備從“圖紙”到“實(shí)物”的歷程，選用我國(guó)具有國(guó)際先進(jìn)水平的林業(yè)技術(shù)裝備、林業(yè)相關(guān)儀器等。例如，向?qū)W生介紹填補(bǔ)國(guó)內(nèi)多項(xiàng)空白的林業(yè)技術(shù)裝備的工程圖樣設(shè)計(jì)、研發(fā)及制造過(guò)程，將工程制圖發(fā)揮的作用展示出來(lái)［5］。將國(guó)家級(jí)水土保持科技示范園圖紙規(guī)劃設(shè)計(jì)等典型實(shí)踐案例融入課堂，增加教師與學(xué)生之間的互動(dòng)。

（二）任課教師豐富課程教學(xué)方式

“水土保持工程制圖”課程學(xué)習(xí)需要具備一定的空間想象力，教師在課堂上可以采取靈活的教學(xué)方式進(jìn)行授課。例如，在課堂展示水土保持措施小型實(shí)物模型，學(xué)生足不出戶，就可以真實(shí)感受到野外水土保持措施空間結(jié)構(gòu)；通過(guò)3D動(dòng)畫(huà)演示，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)軸測(cè)投影、相貫、組合體的理解；增加課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生隨機(jī)拍攝教室內(nèi)物品，短時(shí)間繪制該物品三視圖。在計(jì)算機(jī)繪圖軟件CAD教學(xué)過(guò)程中，如果教師只講解指令本身，課堂容易枯燥無(wú)味，故可結(jié)合課程思政圖例講解，讓學(xué)生邊學(xué)邊做。

（三）強(qiáng)化“水土保持工程制圖”規(guī)范

學(xué)好“水土保持工程制圖”課程，學(xué)生要精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍。課堂講授過(guò)程中，教師需要及時(shí)強(qiáng)調(diào)制圖最基本的國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，例如線型、字體、標(biāo)注、比例等，讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)格遵守國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)的意識(shí)；教師也可以向?qū)W生展示制圖不嚴(yán)謹(jǐn)造成的水利工程以及水土保持工程事故等，以典型案例為切入點(diǎn)，增加學(xué)生對(duì)制圖規(guī)范意識(shí)的充分認(rèn)知；教師也可以向?qū)W生發(fā)放《中華人民共和國(guó)水土保持法》宣傳手冊(cè)，告訴學(xué)生在未來(lái)水土保持措施實(shí)施過(guò)程中，要遵紀(jì)守法，不得違反法律法規(guī)。在平時(shí)練習(xí)“水土保持工程制圖”習(xí)題集等方面，加強(qiáng)學(xué)生繪圖讀圖的規(guī)范性訓(xùn)練。在野外教學(xué)實(shí)踐方面，通過(guò)比對(duì)施工圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力［6］。

（四）野外實(shí)踐工程制圖能力培養(yǎng)

相較于其他理論專業(yè)課，“水土保持工程制圖”的實(shí)踐性較強(qiáng)。因此在教學(xué)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生參與多種形式的科研實(shí)踐、比賽活動(dòng)和自主設(shè)計(jì)等，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力［5］。在科研實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生了解生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制對(duì)制圖的需求，讓學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)水土保持方案中涉及的排水溝、排洪溝等斷面剖面圖；在競(jìng)賽方面，組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)制圖技術(shù)與技能大賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等；在自主設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)命題，通過(guò)自主設(shè)計(jì)答辯，學(xué)生可以互相交流設(shè)計(jì)理念；在野外實(shí)踐環(huán)節(jié)，組織學(xué)生赴國(guó)家級(jí)水土保持科技示范園，進(jìn)行水土保持多類(lèi)型措施圖樣勾繪，提高學(xué)生的野外實(shí)踐繪圖水平。

（五）強(qiáng)化課程思政育人水平

課程教學(xué)實(shí)現(xiàn)從“理論—實(shí)踐”培養(yǎng)到“理論—實(shí)踐—人格”培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。結(jié)合水土保持工程圖樣設(shè)計(jì)規(guī)范，嚴(yán)格遵守國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的精神，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立誠(chéng)實(shí)守信、嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的職業(yè)道德觀，踏實(shí)敬業(yè)的工作態(tài)度，以及精益求精、追求卓越等職業(yè)精神，激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的責(zé)任意識(shí)。在工程圖樣設(shè)計(jì)中要著重關(guān)注綠色環(huán)保的新型材料，引導(dǎo)學(xué)生思考全球的工程圖樣與環(huán)保的關(guān)系，重視環(huán)保問(wèn)題；工程形體表達(dá)上鼓勵(lì)學(xué)生看待問(wèn)題要全面，要辯證地看待問(wèn)題，要站在對(duì)方的角度思考問(wèn)題；工程圖樣設(shè)計(jì)比對(duì)施工圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)，在實(shí)踐中了解國(guó)家規(guī)范，要做到任何事情都按規(guī)章制度辦，決不能出現(xiàn)違背國(guó)家規(guī)范的問(wèn)題［6］。

（六）強(qiáng)化課程過(guò)程性教學(xué)評(píng)價(jià)

課程教學(xué)評(píng)價(jià)是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要組成部分。傳統(tǒng)課程教學(xué)評(píng)價(jià)主要采用終結(jié)性考試評(píng)價(jià)的方式，即水土保持工程圖樣繪圖技術(shù)能力的測(cè)試。終結(jié)性考試評(píng)價(jià)某種程度上僅能評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)繪圖理論知識(shí)的掌握水平和親自動(dòng)手繪圖的能力，但難以量化學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中繪圖能力的提升程度［7］。過(guò)程性評(píng)價(jià)是新一輪課程改革所倡導(dǎo)的評(píng)價(jià)方式，將學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程通過(guò)過(guò)程性評(píng)價(jià)量化出來(lái)。

三、信息化技術(shù)在“水土保持工程制圖”教學(xué)中的應(yīng)用

（一）融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)

利用現(xiàn)代信息化手段改善傳統(tǒng)“水土保持工程制圖”課程的單一教學(xué)形式，充分利用多媒體教學(xué)設(shè)備，通過(guò)雨課堂等先進(jìn)在線授課平臺(tái)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在信息化教育快速發(fā)展的大背景下，教師授課效果及教學(xué)質(zhì)量已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的能否把水土保持工程制圖繪圖基本原理分析清楚，而是需要教師為學(xué)生提供適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，深入體會(huì)水土保持工程制圖的趣味性及重要性［8］。比如，教師充分利用簡(jiǎn)短的微視頻，能夠快而精地解決學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的盲點(diǎn)與難點(diǎn)［9］。同時(shí)教師可利用QQ、微信、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立數(shù)字化教學(xué)資源［10］。

（二）利用信息化技術(shù)，提高課堂效果

“水土保持工程制圖”教師一味地板書(shū)與講解理論知識(shí)，可能會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。教師在制作課程教學(xué)課件時(shí)，要對(duì)課件的文字、圖案、音樂(lè)等進(jìn)行合理設(shè)置，提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。通過(guò)電子信息等手段，將學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題及時(shí)反饋給教師，教師可實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況［8］。同時(shí)教師可利用現(xiàn)代化手段，進(jìn)行藍(lán)墨云班課設(shè)置［9］。學(xué)生利用手機(jī)下載藍(lán)墨云App，教師可以將微課視頻、課程PPT、教學(xué)計(jì)劃與安排等及時(shí)上傳至App，學(xué)生可以進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，完成課前教師布置的教學(xué)任務(wù)，同時(shí)也方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)［9］。

（三）探索信息化手段，提高制圖能力

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要受制于教材和課程學(xué)時(shí)，學(xué)生短時(shí)間內(nèi)無(wú)法獲取更多的知識(shí)，也無(wú)法應(yīng)對(duì)信息化背景下知識(shí)更新所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。因此，利用信息化渠道可以為教師提供水土保持工程制圖相關(guān)的研究課題，同時(shí)需要打破固有的課程教學(xué)方式，進(jìn)而積極進(jìn)行教學(xué)改革［8］。特別是教師要充分利用現(xiàn)代三維軟件，通過(guò)應(yīng)用三維軟件創(chuàng)建三維模型，三維軟件得到的三視圖過(guò)程可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解二維和三維之間的轉(zhuǎn)換原理［9］。

結(jié)語(yǔ)

本文開(kāi)展了“水土保持工程制圖”課程一流課堂與教學(xué)方法改革探討，經(jīng)過(guò)課程教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)效果評(píng)估發(fā)現(xiàn)，本科生在“水土保持工程制圖”課程理論知識(shí)掌握水平和工程圖樣繪圖能力等方面有了顯著的提升，課程教學(xué)效果良好。總之，本教學(xué)改革方案行之有效，但仍然需要不斷完善，如在“水土保持工程制圖”課程微視頻錄制、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)等方面需要進(jìn)行優(yōu)化，以更好地滿足新農(nóng)科背景下國(guó)家對(duì)水土保持與荒漠化防治人才培養(yǎng)的需求。

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Discussion on the Teaching Method Reform of Soil and Water Conversation Engineering Drawing

ZHANG Ying-hu

（College of Forestry， Nanjing Forestry University， Nanjing， Jiangsu 210037， China）

Abstract： Under the background of new agricultural science， focusing on the professional needs of soil and water conservation and desertification control， this paper analyzes in detail the main problems existing in the course of “soil and water conservation engineering drawing”in forestry universities， and puts forward specific innovative teaching reform strategies，including constructing the teaching method of “soil and water conservation engineering drawing”suitable for the school running characteristics of forestry universities， constructing the field practice and innovative reform training mode， and good teaching results have been achieved. At the same time， students should be guided to change their learning attitude and learning style，and continuously promote the learning ability and academic achievements.

Key words： forestry universities; teaching method reform; process evaluation