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一水利工程制圖課程教學現狀及存在的問題

（一）水利工程制圖課程的特點及我校教學現狀。《水利工程制圖》是一門研究用投影法繪制工程圖樣和求解空間幾何問題的理論和方法的課程，主要培養學生圖解空間幾何問題的能力、空間形體想象和平面圖示能力、儀器與草圖和計算機繪圖的能力，是我校大學本科生第一門專業啟蒙課程。該課程主要由畫法幾何和水利專業工程制圖兩部分組成，畫法幾何部分以基本投影理論教學為主，水利專業工程制圖部分以講解圖示方法為主，課程的最大特點是比較抽象，學生感覺最吃力、頭疼的是空間思維與空間想象，每年有較多的學生考試不及格，被學生稱為“殺手課程”。我校《水利工程制圖》課程多年前已實現在制圖專用教室進行小班化多媒體授課，但近幾年由于制圖專任教師數量減少的緣故，部分班級實行兩個自然班合班授課，部分班級實行小班化授課，教師工作量非常繁重。（二）我校水利工程制圖課程教學存在的問題。（1）實踐性逐步減弱工程圖樣是工程設計、機械制造、科學研究中表達設計思想、指導生產的重要文件，被譽為“工程界的技術語言”。工程制圖課程除培養學生的空間幾何思維能力之外，讀懂并繪制工程圖樣也應是教學中的一個重要環節，學生進行適量的工程實踐訓練是很有必要的。但由于課時的壓縮，關于相關專業的啟蒙教育、工程實物與工程圖對比測繪等實踐環節均進行了大量的刪減，水利工程制圖課程逐步淪落為基礎的幾何制圖課程，“工程”的特征漸漸消失不見，也造成了專業課程教師在課程設計或畢業設計時經常詬病制圖課程教師。（2）教學模式固化、教師缺乏激情、教學效果低在多媒體技術應用之前教師通過掛圖和板書上課，雖然有講課效率低和授課內容不豐富的缺點，但學生能夠反應過來、容易掌握課堂內容的優點也很明確。多媒體技術大量應用之后，制圖教師花了大量的精力制作了內容非常豐富的多媒體課件，課堂豐富而充實，學生學習積極性也很高；但隨著課時大幅度的縮減，制圖教師授課時多媒體播放速度加快、板書減少，同學們經常反映速度太快了、來不及消化吸收；制圖教師數量補充困難帶來工作量劇增，教師淪為“上課機器”，教學模式固化，缺乏修改、精簡課件，以及優化調整課程教學過程的激情與動力，直接導致教學效果低下，學生對制圖基本知識的掌握不扎實。（3）課程平時成績評定問題目前水利工程制圖課程最終成績的評定主要由以下幾部分組成：課程期中考試、課程結束考試、平時作業成績、抄繪實踐成績、出勤率等，其中平時成績主要由平時作業成績、抄繪實踐成績、出勤率等組成，占比約為10%~30%。制圖課程的特點之一是作業量比較大，我校目前現狀是所有學生的作業教師均進行批改，批改不僅僅是判斷對錯，同時會圈、批注出錯誤之處，這樣的反饋對學生來說是非常重要的，但目前由于教師教授班級較多，登記平時成績工作量非常之大；另外，教師付出了大量時間批改作業，但有部分學生不珍惜教師的勞動成果，作業發下去就扔在一邊，不管不問了，非常打擊教師的積極性。（4）緊跟圖學發展緩慢CAD技術的發展使設計人員從手工繪圖進入了計算機繪圖，但其基本還存在于二維空間，Bim是建筑信息模型（BuildingInformationModeling）或者建筑信息管理（BuildingInformationManagement）的簡稱，是通過三維模型仿真模擬建筑物所具有的真實信息，具有信息完備性、可視化、可出圖性等特點。目前，BIM技術在建筑、水利等行業發展非常迅速，但我校制圖教師沒有緊跟時代的發展進行相關的研究工作，急需引領相關教師進行一些開創性的工作。

二基于移動互聯技術的水利工程制圖教學系統

移動互聯技術對高等教育的改革與發展產生了重大沖擊和影響，促使了高校教師結合自身課程特點去進行課程體系改革、新的教學模式探索、以及教學方法的調整，以克服課程教學中存在的問題、調動教師與學生的積極性，最終實現課程的培養目標[1-3]。基于移動互聯技術的水利工程制圖課程教學改革也是在這樣的背景下進行的，我校2014年已實現了對江寧校區和清涼山校區的無線網覆蓋，可以完全滿足移動互聯技術課程改革的需要。基于移動互聯技術的水利工程制圖課程應主要包含專業啟蒙、投影基礎及制圖表達方法模塊、工程結構物與工程圖測繪模塊、CAD與BIM技術應用模塊、學習掌握情況統計與反饋模塊等。（一）專業啟蒙模塊。專業啟蒙模塊主要講解水利工程學科專業相關工程概述、設置典型工程場景及運行視頻、基于虛擬現實技術制作典型工程三維場景動畫并進行局部結構與工程圖對應展示（圖1）等。通過此模塊可以提供工程基本認知、實現低年級學生專業啟蒙教育的目的，并激發學生學習興趣。（二）投影基礎及制圖表達方法模塊。投影基礎及制圖表達方法模塊主要講解投影基本理論，通過動畫等進行三視圖閱讀的培訓（圖2），與工程圖、工程結構物結合進行制圖表達方法、技能的培訓。通過此模塊培養學生的空間想象能力以及對工程結構物視圖表達方法的認知。（三）工程結構實物與工程圖測繪模塊。工程結構實物與工程圖測繪模塊主要講解典型水工建筑物物的組成（圖3）及其需要表達的視圖，通過典型工程建筑物沙盤模型進行測繪、制圖訓練。通過此模塊可以培養學生了解水工建筑物并能夠掌握其視圖表達技巧。（四）CAD與BIM技術應用模塊。CAD與BIM技術應用模塊主要講解CAD及BIM相關軟件，通過此模塊可以使學生了解CAD及教BIM軟件的基本應用，初步掌握在典型工程中使用CAD及BIM軟件（圖4）。（五）學習掌握情況統計與反饋模塊。學習掌握情況統計與反饋模塊主要設計一些適合網絡解答的題目，對解答情況進行統計，并對學生做錯的題目進行針對性加強練習，對于每個教學環節均設置一定的測驗題目，統計學生的作業完成情況計入平時成績。

三基于移動互聯技術的水利工程制圖教學需解決的關鍵問題

基于移動互聯技術的水利工程制圖課程教學極大地促進了教育、教學的改革，方便了教師的教學、學生的學習，但目前仍然存在一些關鍵問題有待于進一步解決。目前基于移動互聯技術的課程教學中練習、測驗環節的題型主要以選擇題、判斷題為主。然而，工程制圖課程的特點是以作圖為主的實踐練習，設計此類題目后只能通過CAD軟件繪制后以文件的形式提交，給學生的答題及教師的批改評分均帶來了一定的額外工作量。針對工程制圖課程特點繼續解決如下兩個方面的關鍵問題：（1）根據視圖搭建空間形體系統。此系統可根據給定的三視圖想象物體的空間形狀，通過一些給定預制塊體以搭積木的形式建立對應的空間形狀，增強學生的空間想象能力。（2）三視圖自動評閱系統。此系統根據給定的空間形體在給定位置畫出對應的三視圖，并自動判斷三視圖畫的正確與否，培養學生由形體繪制三視圖的能力。

四結束語

基于移動互聯技術的水利工程制圖課程系統作為課堂教學的有益補充，能夠彌補課堂教學中的一些不足，充分調動教師、學生的積極性，極大地促進了教學效果的提升。但需要說明的是，基于移動互聯技術的水利工程制圖課程系統目前還存在一些有待解決的問題，只能作為課堂教學的輔助手段，更不可能替代課堂教學[4,5]。

參考文獻

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[3]溫劍鋒.基于移動互聯技術的智能在線教學平臺的設計[J].高教論壇,2017,5:77-79,111.

[4]謝舒瀟.高校信息技術課堂教學應用的困境與反思[J].現代教育技術,2007,17(4):54-57.

[5]曹正.移動互聯網“入侵”課堂的隱憂[N].中國教育報,2013-03-30.

作者:蘇靜波 李昂 張玨 馬志國 殷佩生 單位:河海大學