新工科背景下《建筑制圖與識圖》課程改革探索

高文靜 曹 寧

西安交通工程學院，陜西 西安 710300

新工科建設，是為應對世界教育發展的多元化與創新性，支撐創新驅動發展等一系列相關的國家重大發展戰略而提出來的。在教育部的積極推動下，全國高校竭力探索領跑世界工程教育的中國式教育模式，積極為高等教育強國建設助力。新工科建設要求以全新的理念及途徑加速當代建筑工程高等教育改革，以培養兼具時代性與創新性的卓越建筑工程人才為教育戰略目標，為未來“中國夢”的實現提供優秀的應用型人才保障［1］。

一、《建筑制圖與識圖》課程意義

《建筑制圖與識圖》是建筑工程專業一門核心專業基礎課之一，是引領學生邁入建筑工程專業的奠基石。該課程重點在培養學生的識圖與繪圖能力，內容涉及畫法幾何、建筑工程制圖兩大類別。畫法幾何部分是《建筑制圖與識圖》的理論基礎，要求學生擁有較強的空間想象力和思維力，并掌握一定的分析問題及解決問題的能力，是空間二維平面與三維立體間相互轉化的基本手段。《建筑制圖與識圖》是建筑工程專業后續所有核心專業課的基礎構建，是從建筑專業最基礎的圖紙開始，步步深入建筑工程學科學習［2］。

《建筑制圖與識圖》是一門與建筑工程聯系非常緊密的課程。在建筑工程的建設實踐過程中，建筑工程師通過建筑圖紙與結構圖紙展示建筑產品的設計構想；造價工程師根據建筑圖紙及工程量清單，編制招標控制價；建筑工人根據建筑圖紙獲取建筑每一構件的形狀大小和相應的質量技術策略，進而將建筑工程筑造起來。因此，建筑圖紙是表達建筑工程的重要技術性文件，貫穿建筑工程工作的始終。建筑工程類企業普遍對于《建筑制圖與識圖》這門專業基礎科非常重視，掌握建筑工程相關的識圖與繪圖能力是建筑工程技術類崗位必須具備的職業技能，對學生未來職業的縱深發展亦具有相當關鍵性的作用。

二、教學中存在的問題

（一）教學內容

《建筑制圖與識圖》雖是建筑工程類專業的一門傳統學科，但是識圖與繪圖能力依然是建筑類工程師的必備技能。筆者對現有的《建筑識圖與構造》教材進行了分析，發現本教材基本滿足了建筑工程類專業學生的教學大綱的要求，教材內容知識體系邏輯性強，內容豐富，涵蓋了識圖基礎、畫法幾何及建筑工程制圖的內容，對培養學生的識圖與繪圖能力有很好的指導作用。

但其中也存在一些問題，《建筑制圖與識圖》的重點教學內容涉及畫法幾何與建筑工程制圖兩大類別。本課程知識點多且具有一定的抽象性，尤其是最開始的畫法幾何部分，學生剛接觸難免理解記憶有難度。課程的專業知識原理較為抽象且枯燥，例如平行線與垂直線的基本定理，在實際教學過程中，如果僅應用板書及多媒體軟件，就讓學生根據投影圖，發揮空間想象力，在腦海中構建空間形體特征，容易存在一定困難。現行的國家制圖標準里的建筑工程圖紙相關規范細節繁多，學生記憶也存在困難。此外，在教學過程中，以知識的傳授與能力培養為主，忽略對學生價值觀的引領和培育。在新工科建設背景下，作為專業基礎課，在側重知識傳授的基礎上，可以引入課程思政，承擔一定的育人功能。

（二）實踐環節

《建筑制圖與識圖》是一門需要動手能力強的學科，畢竟學生的識圖和繪圖能力不是一蹴而就的，需要通過大量的練習和實踐，才能鞏固課堂所學的理論知識，單純依靠課后的章節習題、圖紙抄畫練習都是遠遠不夠的，需要加強綜合性和開放性的實踐鍛煉，將片段式的知識點融合為一體，把知識框架構建起來。新工科背景下，對建筑行業應用型人才需求量大，作為教師在教學中，要在當前建筑工程相關企業的實際調研與分析的基礎上，進一步加強校企合作。

（三）教學方法

傳統的教學方法以教師為中心，課堂以教師講授為主，這種填鴨式的講解模式課堂效果較弱，學生參與度低，主動思考能力較差，課堂模式相對單一，教師對學生的學習狀態以及學習過程的掌握程度低，總體教學效果差。本課程知識點多，課時量相對較少，針對學生學習能力的差異實施個性化教學相對比例小。因此，如何在有限的課時內，充分激發學生的學習興趣以及學習參與的主動性，減少學生學習效果的差異化，綜合評價學生學習效果，作為教師也能更好地掌握每個學生的學習情況，是需要探索研究的問題。

三、教學改進措施

（一）優化教學內容

優化教學內容，重點強調合理分配相關課程章節學習的課時安排。《建筑制圖與識圖》主要分為畫法幾何及建筑工程制圖兩部分內容。畫法幾何及建筑工程制圖課時兩者之間聯系密切，畫法幾何是建筑工程制圖的基礎，只有在充分掌握畫法幾何的投影基礎理念后，才更容易理解建筑工程制圖的相關的幾種圖紙類型。但是，畫法幾何這部分內容知識要點多，而且內容較為抽象深奧。夯實畫法幾何這部分基礎內容，有利于學生們分析問題和解決問題能力的提高。相對來說，建筑工程制圖部分是《建筑制圖與識圖》這門課程的重點內容。因此，畫法幾何雖難度較大，課時量分配相對較少，應該以夯實基礎為目標。新工科要求實用第一，在建筑工程制圖部分課時量可以占主要部分，重點講解。

在《建筑制圖與識圖》課程中，針對畫法幾何部分課堂內容講解，注重理論基礎與實物模型相結合。畫法幾何的講解重點是從點、線、面到立體圖形，利用投影原理實現二維平面與三維立體的相互轉化。在實現圖形的相互轉化過程中，不僅考驗學生空間思維能力，而且考查學生的空間想象能力。在畫法幾何內容部分點線面立體之間的關系錯綜復雜，容易讓學生陷入迷茫，簡易的模型不足以表達點線面與立體之間的關系。老一輩的建筑工程師在設計圖紙過程中，主要通過手繪的方式直接進行徒手繪制二維圖紙。在新工科背景下，二維圖紙點線面三視圖的繪制，注重訓練學生的空間想象能力，針對部分空間想象能力不好的同學，可以在教學內容上，引入一些立體實物模型，將空間中的點線面在三維模型中予以展示，將點線面的概念展示得更為直觀化、清晰化，提高了學生的空間想象力及思維能力，增加了學生的學習興趣，提高了學生參與課程的積極性［3］。

（二）實踐環節設計

《建筑制圖與識圖》是建筑工程相關專業的必修基礎課，課程通過畫法幾何及建筑工程制圖的學習，構建起建筑工程圖樣基本理論知識體系，強化了學生的空間思維能力和形體構造能力，以及基本的建筑工程圖集的識讀與繪制能力。

新工科背景要求教師以培養應用型本科人才為導向，理論知識與實踐相結合就尤為重要。對于剛剛進入象牙塔大學生涯的大一學生來說，學生進行專業選擇時候，大部分是盲目的，對于專業的了解程度較低。

鑒于本課程對于培養建筑工程設計和建筑施工的專業技術人才具有十分重要的現實意義，該課程的學習效果不僅影響后續課程的學習，而且嚴重影響到今后從事建筑工程相關專業工作時候是否真的讀得懂施工圖紙，是否讀懂圖紙中每個符號、每個標注、每個圖例及每種線型的理解，影響著設計人員是否能夠繪制圖紙及審查圖紙，影響著施工人員能否準確依據圖紙指導后期施工，影響著監理人員監督核查施工效果。在建筑工程制圖中，專業導向性更為明確，教師在具體的教學過程中，要根據學生的專業方向，在整體講解的基礎上，更側重引導學生多參加一些識圖與制圖相關競賽，注重后期就業工作的應用性。

《建筑制圖與識圖》課程中，在建筑工程制圖部分課程講解中，可以引入BIM 技術模型，積極帶領學生參加《建筑制圖與識圖》與BIM 技術應用大賽。BIM 是英文Building Information Modeling 的簡稱，代表的是建筑信息模型，以建筑工程項目中相關信息作為承建模型的基礎，通過三維數字信息技術仿真模擬建立建筑物的真實信息。BIM 技術在《建筑制圖與識圖》課程中的資源建設具有頗多優點。針對建筑工程制圖部分，情景展示是有一定困難的，但是，BIM 的建筑工程三維展示是真實的，不僅有虛擬仿真三維模型，還可以模擬一些施工流程，這些都對《建筑制圖與識圖》課程中建筑施工圖與結構施工圖的學習與理解奠定很好的基礎［4］。

（三）教學方法改進

在教學方法方面，主要通過線上線下相結合的混合教學模式。在實施混合式教學的實施過程中，主要分為三個階段：課前線上預習、課中線下學習、課后線上鞏固。在實施線上線下混合教學模式中，我們重點應用了兩個軟件，一是學習通，二是大學生慕課。在線上線下相結合的混合教學模式案例中，重點以學習通軟件平臺為例，探討教學方法的研究。

1.課前線上預習

在上課前，學校教務處通過系統設置，將學生導入《建筑制圖與識圖》課程學習的班級，作為任課老師可以進入學習通平臺后，將課堂學習的主要課件及相關視頻上傳軟件平臺［5］。通過學習通網絡平臺給學生發布本次課程的學習任務與學習目標。教師通過學習通教師端平臺，可以準確記錄學生的預習情況及觀看視頻情況，教師可以根據學習通平臺自動生成的學生自測數據分析學生課前的預習情況，及時調整教師的教學方法及教學策略，針對學生掌握知識的不足之處，課上予以重點講解。例如，針對《點的投影》這一章，作為教師先上傳關于“點的投影及其規律”與“點的投影及坐標”這兩小節的預習課件、視頻資料及課前自測材料，教師根據平臺數據分析，預習的學生的記錄，觀看視頻資料的學生記錄，根據平臺視頻資料測試情況，分析學生對點的三面投影的掌握情況，分析對于學生的易錯點，課堂上進行重點講解。

2.課中線下學習

課中線下學習，主要采用的是傳統線下教室學習方法，又不同于傳統的以教師為主體地位的教學方法，旨在以學生為主體地位探討學習課程的知識點。例如，針對“直線的投影”這一章節，教師運用通過啟發式的教學方法進行課程導入，鼓勵學生積極參與課堂活動，教師引導學生發現問題，提出問題，積極探尋問題答案。例如，針對《建筑制圖與識圖》課程中，建筑平面圖這一章節課程，老師可以帶圖紙進入教室，將學生分組討論圖紙，在討論過程中，遇到問題，積極查閱相關圖紙規范，找到每一條線，每一標注代表的含義。參與討論完畢后，教師積極引導學生推薦代表上臺做建筑平面圖識圖的匯報展示，指導學生完成建筑平面圖的識圖結果。在參與式課堂教學方法的應用過程中，教師要引導學生明確學習的知識點和需要掌握的技能，不斷提高學生語言表達能力，團隊的協作能力及溝通能力［6］。學生展示匯報結束后，學生可以進行小組自評，互評，教師總評多維度的評價方式對學生課堂學習進行考核。在最后教師對建筑施工圖的課程內容加以總結，以加深學生對知識點的深入理解。

3.課后線上鞏固

課后線上鞏固主要通過學習通平臺發布“作業”，完成章節測試，進一步幫助學生內化線下課堂所學知識點，以達到檢驗學習效果的成效。學生在提交作業后可以看到測試作業的詳細解釋說明。同時，作為教師通過平臺可以針對章節知識掌握較好的學生，可再設置一些應用性較強的拓展作業；針對章節知識掌握較弱的學生提出的問題，可以應用“討論”區，提升教師及其他學生之間的交流及答疑的效率。教師基于學習通教學平臺軟件的數據統計與分析功能，可以對學生課后復習視頻任務點完成度、作業提交、隨堂測驗等各項得分，綜合分析與評估學生對知識點的掌握程度，及時作出教學內容的調整和反饋。

四、結語

《建筑制圖與識圖》是建筑工程類等相關工科專業重要的專業基礎課程，是進行建筑工程設計和應用的重要基礎，是后期《CAD 制圖》《工程測量》《建筑施工工藝》《工程建設定額原理與實務》《建筑工程項目管理》《工程量清單計價》等核心課程的學習基礎，是學生未來從事建筑工程相關工作的知識儲備［7］。為響應教育部新工科建設，適應建筑工程專業發展的要求，《建筑制圖與識圖》在課程教學研究過程中，從教學內容優化、實踐環節和教學方法三個方面進行了研究探索，由傳統課堂的“以教師為中心”向“以學生為中心”轉變，以培養創新型、應用型、卓越型建筑工程人才為教學目標，通過教師課時安排、引導學生積極參與相關競賽及學習通軟件平臺的應用，提高學生自主學習能力，積極培育學生以理論為導向，實踐為目標的制圖與識圖應用能力，為社會提供優秀的應用型人才保障［7］。