馬佳星 黃悅 寧超列 李兵 沈非凡
摘? 要:工程制圖作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,其重要性不言而喻。在土木工程領(lǐng)域,工程制圖的授課內(nèi)容主要包括畫(huà)法幾何、AutoCAD及BIM。該文從課程內(nèi)容、授課方式、作業(yè)及考核方式三方面出發(fā),對(duì)比國(guó)內(nèi)及新加坡高校工程制圖課程的異同點(diǎn)。同時(shí)進(jìn)行相關(guān)調(diào)研,并進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn),就如何保持自身優(yōu)良特點(diǎn),借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行工程制圖課程的教學(xué)改革做出探討和建議。
關(guān)鍵詞:土木工程;工程制圖;新加坡;課程內(nèi)容;授課方式
中圖分類(lèi)號(hào):G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2024)18-0014-05
Abstract: As a fundamental and practical course of civil engineering, Engineering Drawing is quite important. The teaching content of Engineering Drawing includes descriptive geometry, AutoCAD and BIM. In this paper, comparisons and discussions are conducted from three perspectives, namely contents, teaching methods and assignments to explore the similarities and differences of engineering drawing teaching in China and Singapore. In the meanwhile, relative surveys are conducted. Recommendations are further drawn on how to conduct teaching reform on the basis of maintaining own characteristics while drawing on foreign experience.
Keywords: Civil Engineering; Engineering Drawing; Singapore; course content; teaching method
工程制圖(Engineering Drawing)是土木工程專(zhuān)業(yè)基本課程之一,在各國(guó)課程體系中多為必修課程[1]。從概念上而言,工程制圖是一種用以指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)或構(gòu)件制作的技術(shù)性手段。在土木工程領(lǐng)域,設(shè)計(jì)師利用工程制圖精準(zhǔn)清晰地描述構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的幾何尺寸,工程師則通過(guò)參照?qǐng)D紙來(lái)建造相應(yīng)建筑[2]。一般而言,工程制圖的授課內(nèi)容主要包括:畫(huà)法幾何(descriptive geometry),AutoCAD (Autodesk Computer Aided Design)及建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)[3]。其中,畫(huà)法幾何是幾何學(xué)的一個(gè)分支。通過(guò)一系列特定的技術(shù)在平面上用圖形表示形體,解決空間幾何問(wèn)題,是工程制圖的基礎(chǔ)。AutoCAD是由美國(guó)Autodesk公司設(shè)計(jì)研發(fā)的專(zhuān)業(yè)繪圖軟件,自1989年推出后,因其易用性及實(shí)用性,在設(shè)計(jì)界迅速走紅,如今已被廣泛運(yùn)用于土木工程、機(jī)械工程等領(lǐng)域。BIM是生產(chǎn)及處理建筑物理信息和實(shí)用功能的數(shù)字表征的手段及過(guò)程[4]。相對(duì)于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì),BIM能夠以三維的方式更加精準(zhǔn)地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)者的意圖和建筑的信息。從建筑的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行直至全壽命周期的終結(jié),各種信息始終整合于一個(gè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、施工單位、設(shè)施運(yùn)營(yíng)部門(mén)和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進(jìn)行協(xié)同工作,從而提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[5]。正因如此,BIM課程的重要性也越來(lái)越多地受到各個(gè)高校的認(rèn)同。
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步,工程制圖已經(jīng)從原先的手工制圖逐漸發(fā)展為更多依靠計(jì)算機(jī)的電子制圖[6]。在如今大規(guī)模基礎(chǔ)建設(shè)的背景下,如何使學(xué)生掌握最新制圖技術(shù),使其適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,就成為高校教育工作者們不得不思考的一個(gè)重要問(wèn)題。
筆者曾有幸在國(guó)內(nèi)及新加坡高校(南洋理工大學(xué))教授工程制圖。國(guó)內(nèi)的課程體系在創(chuàng)立之初,大量參考了蘇聯(lián)模式。盡管改革開(kāi)放后,國(guó)家與時(shí)俱進(jìn)地做了多次教育改革,但至今仍能在國(guó)內(nèi)大學(xué)的培養(yǎng)計(jì)劃中找到蘇聯(lián)模式的影子。而新加坡作為一個(gè)曾經(jīng)的英國(guó)殖民地,其課程及教育體系幾乎照搬了英國(guó)模式。另一方面,新加坡的人口規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中國(guó),且發(fā)展程度較高,其學(xué)生享受到的教育資源也更加豐富。以上兩國(guó)的國(guó)情差異,也同樣反映在工程制圖這門(mén)課程中。本篇文章中,筆者將就課程內(nèi)容、授課方式、作業(yè)及考核方式三個(gè)方面,對(duì)比并討論中新兩國(guó)的工程制圖課程的異同點(diǎn),并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),為此課程的改革提出建議。
一? 課程對(duì)比
(一)? 課程內(nèi)容對(duì)比
在絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)高校中,土木工程制圖通常由三個(gè)子課程組成,即畫(huà)法幾何、AutoCAD、BIM,并于不同時(shí)段分別開(kāi)班授課。畫(huà)法幾何作為工程制圖的基礎(chǔ),通常被安排在第一學(xué)年講授,占2學(xué)分。內(nèi)容主要包括投影原理、軸測(cè)投影、點(diǎn)線面投影、曲線曲面投影、立體的截交線和相貫線及標(biāo)高投影等。畫(huà)法幾何是一門(mén)理論與實(shí)踐并重、動(dòng)手操作性較強(qiáng)的課程,往往要求學(xué)生進(jìn)行手繪制圖[7]。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握制圖與識(shí)圖基本方法和基本技能,熟悉國(guó)家相關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,熟悉各種基本立體、復(fù)雜立體的投影規(guī)律。學(xué)生需具備較強(qiáng)的空間想象力,能夠熟練繪制三視圖,并能根據(jù)三視圖熟練繪制立體圖。
根據(jù)專(zhuān)業(yè)的不同,AutoCAD通常被安排在第一學(xué)年(如工程管理專(zhuān)業(yè))或第二學(xué)年(如土木工程專(zhuān)業(yè))講授,占1學(xué)分。學(xué)生首先學(xué)習(xí)軟件界面及基本操作,圖層及線型線寬設(shè)置,直線、圓等幾何圖形的繪制,再學(xué)習(xí)如何進(jìn)行書(shū)寫(xiě)文字、標(biāo)注尺寸[8]。通過(guò)不斷練習(xí)加深熟練程度,能夠獨(dú)立完成建筑施工圖和平面圖的繪制,滿(mǎn)足畢業(yè)設(shè)計(jì)的繪圖要求。
隨著建筑工業(yè)化的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)高校認(rèn)識(shí)到了BIM技術(shù)的重要性,相關(guān)課程也逐漸被納入培養(yǎng)計(jì)劃[9]。作為畫(huà)法幾何及AutoCAD的后續(xù)課程,BIM通常被安排在第三學(xué)年講授,占2學(xué)分。國(guó)內(nèi)一般采用Revit Structure或Naviswork等軟件進(jìn)行BIM課程講授。課程內(nèi)容包括相關(guān)軟件的應(yīng)用,梁、板、墻、基礎(chǔ)和樓梯等構(gòu)件的三維結(jié)構(gòu)建模和計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)沖突管理與動(dòng)態(tài)的四維項(xiàng)目進(jìn)度仿真的方法。學(xué)生應(yīng)通過(guò)該課程培養(yǎng)BIM結(jié)構(gòu)建模和設(shè)計(jì)的能力,及實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目可視化的能力。
在新加坡,畫(huà)法幾何常與AutoCAD及BIM整合,組成一門(mén)名為工程制圖和3D建筑信息建模的課程,有些院校也會(huì)選擇Inventor等軟件作為補(bǔ)充。該課程被安排在第一學(xué)年,占1學(xué)分(Academic Unit),且均為實(shí)驗(yàn)課程(Laboratory Course)。課程內(nèi)容方面,按照畫(huà)法幾何、AutoCAD、BIM的順序,層層遞進(jìn),由淺入深。其中畫(huà)法幾何講授的內(nèi)容包括工程制圖的基本原則、切線原則、第一及第三視角投影、剖視圖及等距視圖等。學(xué)生被要求能夠根據(jù)立體示意圖畫(huà)出幾何體的三視圖。AutoCAD則包括點(diǎn)、線及各種幾何圖形的繪制、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制和鏡像等操作的學(xué)習(xí)。學(xué)生需掌握組合復(fù)雜圖形的繪制。BIM則要求能熟練運(yùn)用Revit軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模及設(shè)計(jì)計(jì)算。
筆者對(duì)所在學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)大四124名學(xué)生進(jìn)行關(guān)于課程內(nèi)容的調(diào)研,同時(shí)委托南洋理工大學(xué)李兵教授對(duì)其所在院校土木與環(huán)境工程大二80名學(xué)生進(jìn)行同樣調(diào)研。結(jié)果顯示(圖1)中新兩國(guó)學(xué)生均對(duì)軟件繪圖興趣較高,對(duì)傳統(tǒng)手工繪圖(畫(huà)法幾何)興趣較低。筆者認(rèn)為不能以陳舊思想,將學(xué)生的選擇片面歸因于對(duì)傳統(tǒng)制圖技巧的畏難情緒上。而應(yīng)從當(dāng)下實(shí)際工作所需技能出發(fā),與時(shí)俱進(jìn),以平和心態(tài)看待學(xué)生興趣的轉(zhuǎn)變。這也要求學(xué)院在制訂培養(yǎng)計(jì)劃及教師在撰寫(xiě)教學(xué)大綱時(shí),注重相關(guān)繪圖軟件的訓(xùn)練。
(二)? 授課方式對(duì)比
授課方式是工程制圖課程的關(guān)鍵一環(huán),關(guān)乎著課程能否持續(xù)有效推進(jìn),學(xué)生能否有效獲取相關(guān)知識(shí)。畫(huà)法幾何對(duì)于空間想象能力及相關(guān)繪圖技巧的要求較高,國(guó)內(nèi)高校多選擇普通教室作為其授課地點(diǎn)。課程教學(xué)分為課堂講授和課堂練習(xí)兩部分。教師通過(guò)板書(shū)或多媒體輔助教學(xué)工具講解投影原理、規(guī)律并進(jìn)行相關(guān)案例的解析,學(xué)生則依照相應(yīng)教材進(jìn)行學(xué)習(xí)。隨著課程的不斷展開(kāi),課堂練習(xí)的時(shí)間不斷增多。AutoCAD的授課地點(diǎn)則選在機(jī)房(實(shí)驗(yàn)室)。課程教學(xué)分為操作演示和課堂練習(xí)兩部分。教師通過(guò)機(jī)房主機(jī)投影屏幕至學(xué)生電腦,進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的講解及操作流程的介紹。學(xué)生亦可參考課本中的步驟分解進(jìn)行學(xué)習(xí)。而后學(xué)生通過(guò)繪制相應(yīng)圖形練習(xí)該堂課所授的知識(shí)點(diǎn)。BIM的授課地點(diǎn)亦選在機(jī)房(實(shí)驗(yàn)室)。課程教學(xué)分為課堂講授、操作演示、課堂練習(xí)三部分。講授及演示時(shí),教師以工程項(xiàng)目為依托,結(jié)合工程實(shí)際案例,使學(xué)生掌握教材中Revit Structure、Naviswork等軟件的應(yīng)用方法和原理。課堂練習(xí)則包括案例教學(xué)及分組討論。教師選取實(shí)際工程案例,并將學(xué)生分組,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力[10]。
如前所述,新加坡高校多將畫(huà)法幾何、AutoCAD、BIM整合到一門(mén)課中講授。作為一門(mén)實(shí)踐課程,授課地點(diǎn)均在機(jī)房(實(shí)驗(yàn)室),由實(shí)驗(yàn)室工作人員或助教博士(Teaching Assistants)進(jìn)行講授。課程教學(xué)主要分為操作演示和課堂練習(xí)。相對(duì)于軟件學(xué)習(xí)部分,畫(huà)法幾何所需教師講授時(shí)間更長(zhǎng),但通常也不超過(guò)半節(jié)課。AutoCAD和BIM需要的講授時(shí)間往往只占整堂課的三分之一左右。這樣,學(xué)生就有大量的時(shí)間進(jìn)行自主練習(xí)。課堂講授時(shí),教師通過(guò)機(jī)房主機(jī)投影屏幕至學(xué)生面前的電腦上,進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的講解及操作流程的介紹。學(xué)生無(wú)專(zhuān)用課本,往往采用概括經(jīng)典教材內(nèi)[11]知識(shí)點(diǎn)及習(xí)題講義進(jìn)行學(xué)習(xí)。課堂練習(xí)時(shí),教師在課堂內(nèi)來(lái)回走動(dòng),針對(duì)不同學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行解答。授課時(shí)間短,就要求學(xué)生在授課前進(jìn)行預(yù)習(xí)。學(xué)校的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)提供了按照教學(xué)計(jì)劃劃分的學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生可在網(wǎng)上自主學(xué)習(xí),進(jìn)行小組討論,并向授課老師留言提問(wèn),從而做到線上及線下的良好互動(dòng)。
如前所述,筆者對(duì)所在學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)大四124名學(xué)生進(jìn)行關(guān)于授課方式的調(diào)研,同時(shí)委托南洋理工大學(xué)李兵教授對(duì)其所在院校土木與環(huán)境工程大二80名學(xué)生進(jìn)行同樣調(diào)研。結(jié)果顯示(圖2)中新兩國(guó)學(xué)生均認(rèn)為教師實(shí)例演示是最為有效的授課方式,大部分國(guó)內(nèi)學(xué)生(62%)依賴(lài)此方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。除此方式外(42%),相當(dāng)多的新加坡學(xué)生同樣依賴(lài)于小組討論(18%)及課堂答疑(25%)進(jìn)行學(xué)習(xí),其比例遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)學(xué)生。這是因?yàn)樾录悠赂咝?qiáng)調(diào)學(xué)生的自學(xué)與小組間的互動(dòng),課堂氛圍較為輕松活躍。同時(shí)可以看到,兩國(guó)學(xué)生對(duì)于較為機(jī)械的PPT講解均不甚喜愛(ài)。
(三)? 作業(yè)及考核方式對(duì)比
作業(yè)及考核方式是工程制圖課程的評(píng)價(jià)手段,是檢驗(yàn)課程成效的必要途徑。在此方面,國(guó)內(nèi)一貫較為嚴(yán)格[12]。畫(huà)法幾何注重手繪技能,平時(shí)大作業(yè)(點(diǎn)線面投影練習(xí)、組合體投影練習(xí)等)占總成績(jī)40%左右,期末考試則占比60%左右。考核內(nèi)容主要包括投影基本概念、投影原理和應(yīng)用,反映在試卷上即為三視圖的推導(dǎo)及繪制等。AutoCAD作為一門(mén)軟件學(xué)習(xí)課程,考核內(nèi)容也是軟件繪圖的水平和速度。其總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期末考試成績(jī)組合而成。平時(shí)成績(jī)由出勤及大作業(yè)構(gòu)成,占比較小,而期末考試占比達(dá)80%以上。學(xué)生們被要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將圖紙所示的建筑平面及立面圖原樣繪制于計(jì)算機(jī)內(nèi)。這也是對(duì)本課程所學(xué)內(nèi)容的綜合考察。對(duì)于BIM而言,由于其軟件繪圖所需工作量較大,故對(duì)軟件熟練程度的考核往往是以大作業(yè)的方式(Revit Structure圖元、族)進(jìn)行,占總成績(jī)的比例約為40%,其余60%則以期末考試的方式,通過(guò)選擇題、填空題、分析題等考察學(xué)生對(duì)于BIM的技術(shù)應(yīng)用理論、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)模型建立與配筋計(jì)算、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與處理、施工進(jìn)度表的制定等的掌握。
在新加坡,工程制圖課程作為一門(mén)實(shí)踐課程[13],強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生課前自學(xué)、課中練習(xí)、課后鞏固。學(xué)生在課前登錄網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái),瀏覽該堂課所授內(nèi)容并進(jìn)行預(yù)習(xí)。課后則可選擇性地(不做強(qiáng)制要求)完成平臺(tái)內(nèi)提供的習(xí)題,并以小組為單位進(jìn)行相互幫助??己朔绞揭草^為寬松。畫(huà)法幾何多采用隨堂測(cè)試的方式,以3~4道例題考察學(xué)生對(duì)于投影原理的應(yīng)用。AutoCAD和BIM則無(wú)指定的測(cè)試內(nèi)容,學(xué)生僅需要完成每堂課所布置的關(guān)于本堂課知識(shí)點(diǎn)的案例繪制即可。如AutoCAD只需掌握復(fù)雜平面圖形的繪制即可。因其與混凝土設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等高度相關(guān),故可視為在后續(xù)課程中檢驗(yàn)了學(xué)生的掌握情況。
如前所述,筆者對(duì)所在學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)大四124名學(xué)生進(jìn)行關(guān)于考核方式的調(diào)研,同時(shí)委托南洋理工大學(xué)李兵教授對(duì)其所在院校土木與環(huán)境工程大二80名學(xué)生進(jìn)行同樣調(diào)研。結(jié)果顯示(圖3)絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)學(xué)生(71%)認(rèn)為期末考試是最為有效的考核方式。因?yàn)槠谀┛荚嚪绞捷^為寬松,且多為簡(jiǎn)單隨堂測(cè)試,故僅有16%的新加坡學(xué)生認(rèn)為期末考試為最為有效的考核方式,比例遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)學(xué)生。超過(guò)半數(shù)的新加坡學(xué)生認(rèn)為應(yīng)以平時(shí)成績(jī)及課后練習(xí)情況評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成果。部分學(xué)生(16%)認(rèn)為應(yīng)在后續(xù)設(shè)計(jì)課中考察工程制圖的學(xué)習(xí)成果。
二? 評(píng)價(jià)及討論
在課程內(nèi)容方面,由于國(guó)內(nèi)高校多將工程制圖分為畫(huà)法幾何、AutoCAD及BIM,并在不同學(xué)期分別授課,故其涵蓋面更廣,包羅的知識(shí)點(diǎn)更豐富,學(xué)生對(duì)于要點(diǎn)、難點(diǎn)的掌握也更加熟練。而新加坡將以上三門(mén)子課程融合成為一門(mén)課在一個(gè)學(xué)期內(nèi)講授。課時(shí)量少,也就可能造成學(xué)生對(duì)于某些知識(shí)點(diǎn)的了解不夠深入。尤其是在畫(huà)法幾何上,中國(guó)學(xué)生對(duì)于組合立體投影及截交線與相貫線的掌握明顯高于新加坡學(xué)生,面對(duì)復(fù)雜幾何體三視圖解析題也更為得心應(yīng)手。而對(duì)于AutoCAD,新加坡學(xué)生并未被要求掌握建筑施工圖和平面圖的繪制,學(xué)習(xí)面比中國(guó)學(xué)生窄。但后續(xù)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)中并未發(fā)現(xiàn)在軟件運(yùn)用熟練程度上中新兩國(guó)學(xué)生有明顯差異。概因新加坡學(xué)生在課前和課后花費(fèi)了相當(dāng)多的時(shí)間來(lái)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)鞏固,從而彌補(bǔ)了課時(shí)量不足造成的差異。對(duì)于BIM課程,新加坡學(xué)生運(yùn)用Revit Structure軟件的熟練程度總體上高于中國(guó)學(xué)生。這與BIM教學(xué)在國(guó)內(nèi)剛剛起步有關(guān)。隨著實(shí)驗(yàn)室等硬件條件的不斷完備,相信國(guó)內(nèi)學(xué)生對(duì)于BIM相關(guān)軟件的掌握也會(huì)隨之提高。但從另一方面而言,由于新加坡高校在BIM教學(xué)上只要求學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用相關(guān)軟件,這就導(dǎo)致其學(xué)生欠缺對(duì)于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與處理能力及施工進(jìn)度表的制定能力。新加坡高校多采用開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)課程及施工課程的方式,在后續(xù)教學(xué)中提高其學(xué)生在這兩個(gè)方面的能力。
在授課方式方面,中新兩國(guó)教師的授課方式大體一致。工程制圖作為一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,要求學(xué)生在了解、掌握知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,還能夠在圖紙及軟件中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。故教師多采用概念講述加案例示范的方式授課。通過(guò)案例的拆解,逐步講授制圖方式,從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知。相對(duì)于國(guó)內(nèi),新加坡更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,教師的講解也較為簡(jiǎn)單,更多的是從課堂習(xí)題上,逐個(gè)解答學(xué)生遇到的問(wèn)題,做到因材施教,對(duì)學(xué)生個(gè)體發(fā)展更為關(guān)懷。
在作業(yè)及考核方式方面,國(guó)內(nèi)的習(xí)題及考試的難度明顯更高。這是因?yàn)閲?guó)內(nèi)高校安排的總學(xué)時(shí)較長(zhǎng),所包涵知識(shí)點(diǎn)更廣,從而對(duì)學(xué)生的考核也更加嚴(yán)格。而新加坡高校將工程制圖視為一門(mén)實(shí)踐課程,不采用試卷或期末考試來(lái)衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,更多強(qiáng)調(diào)學(xué)生“會(huì)做”“會(huì)用”及對(duì)具體問(wèn)題的解決能力。學(xué)生沒(méi)有額外的課后作業(yè),只需在課堂內(nèi)完成教師布置的案例習(xí)題即可。這就要求學(xué)生具有較強(qiáng)的主觀能動(dòng)性及互助精神,能夠主動(dòng)在課后進(jìn)行個(gè)人及小組練習(xí)。此外值得一提的是,國(guó)內(nèi)高校不光強(qiáng)調(diào)軟件運(yùn)用的準(zhǔn)確性,還強(qiáng)調(diào)運(yùn)用的速度,反映在考試中即要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間完成規(guī)定任務(wù),這就要求學(xué)生在課余反復(fù)練習(xí)。而新加坡并未見(jiàn)有此方面的要求。
中新兩國(guó)具有不同的教學(xué)理念與授課方式。筆者于2019—2020學(xué)年第一學(xué)期,在所授AutoCAD的兩個(gè)教學(xué)班內(nèi),分別采用中新兩國(guó)的教學(xué)模式。在教學(xué)過(guò)程中記錄學(xué)生反饋。期末考核采用個(gè)人簡(jiǎn)單建筑平、立面圖繪制及小組復(fù)雜建筑平、立面圖繪制兩種考察形式,結(jié)果見(jiàn)表1。
如前所述,國(guó)內(nèi)教學(xué)課時(shí)多,知識(shí)點(diǎn)拆解詳細(xì)。新加坡教學(xué)模式中教師授課時(shí)間短,學(xué)生需要在課后進(jìn)行大量自主訓(xùn)練,故其學(xué)習(xí)主動(dòng)性較國(guó)內(nèi)模式高。同時(shí),這也要求學(xué)生獨(dú)立自主完成課后作業(yè)來(lái)印證其學(xué)習(xí)成果。而國(guó)內(nèi)教學(xué)模式下每節(jié)課教師均詳細(xì)講解知識(shí)點(diǎn)并布置相應(yīng)習(xí)題,導(dǎo)致學(xué)生易產(chǎn)生已掌握相關(guān)內(nèi)容的盲目樂(lè)觀情緒,對(duì)于作業(yè)則敷衍了事,一抄了之??己朔矫妫梢钥吹絿?guó)內(nèi)教學(xué)模式下學(xué)生個(gè)體對(duì)于相關(guān)軟件掌握得較為熟練;新加坡模式更依賴(lài)學(xué)生的自主訓(xùn)練,故學(xué)生個(gè)體水平參差不齊,在考核中則反映為繪圖速度過(guò)慢,難以完成全部?jī)?nèi)容。小組考核需要一組學(xué)生合力完成圖紙繪制,在軟件熟練度的基礎(chǔ)上同時(shí)考察學(xué)生的協(xié)作能力及領(lǐng)導(dǎo)能力??梢钥闯觯蛘n后有小組學(xué)習(xí)及討論的經(jīng)驗(yàn),新加坡教學(xué)模式下學(xué)生的分工更明確,交流也更流暢,小組考核平均分也略高于國(guó)內(nèi)教學(xué)模式下學(xué)生的成績(jī)。
三? 心得體會(huì)
通過(guò)以上討論可以發(fā)現(xiàn),中新兩國(guó)關(guān)于工程制圖課程的理念有所差異。與諸多其他課程一樣,國(guó)內(nèi)高校通過(guò)將工程制圖拆分成三門(mén)子課程的方式,系統(tǒng)性地推進(jìn)學(xué)生由淺入深學(xué)習(xí),更多強(qiáng)調(diào)“授課”。而新加坡高校則視工程制圖為一門(mén)實(shí)踐性的課程,一門(mén)為完成后續(xù)設(shè)計(jì)課及畢業(yè)設(shè)計(jì)所需的“工具”,更多地強(qiáng)調(diào)“掌握”。以上理念的差異,也帶來(lái)了兩國(guó)在課程內(nèi)容設(shè)置、授課方式等方面的種種差異。
國(guó)內(nèi)考核方式具有嚴(yán)謹(jǐn)性、系統(tǒng)性,難度系數(shù)較高,不僅對(duì)學(xué)生平時(shí)考勤、大作業(yè)進(jìn)行考核,還會(huì)在期末考試時(shí)進(jìn)行全方面的檢測(cè),這就要求學(xué)生掌握每個(gè)知識(shí),反復(fù)練習(xí),在快速解答的基礎(chǔ)上保證正確率。而新加坡高校則強(qiáng)調(diào)學(xué)生“會(huì)做”“會(huì)用”及對(duì)于具體問(wèn)題的解決能力,在學(xué)生是否牢固掌握該課程知識(shí)方面沒(méi)有系統(tǒng)考核。
國(guó)內(nèi)教學(xué)依舊較為依靠教師,而新加坡倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。隨著近年來(lái)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)普及,學(xué)生多已具有軟件學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和能力。授人以魚(yú)不如授人以漁,國(guó)內(nèi)高?;蚩煽紤]在應(yīng)用性較強(qiáng)的子課程上,如AutoCAD軟件學(xué)習(xí)上,適當(dāng)減少教師教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)腦、多動(dòng)手,在實(shí)踐中探索真知,并通過(guò)與實(shí)際工程高度接軌的工程實(shí)例來(lái)對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核。
新加坡高校重視無(wú)紙化、信息化教學(xué),通過(guò)多年來(lái)的持續(xù)構(gòu)建及優(yōu)化,打造了內(nèi)容廣、覆蓋全、互動(dòng)性強(qiáng)和可操作性高的校園網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)。學(xué)生隨時(shí)隨地能享受到與課程相關(guān)的一整套資源,可輕松掌握課程進(jìn)度、進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練、獲取教師反饋,從而極大程度地方便了其進(jìn)行預(yù)習(xí)及自學(xué)。國(guó)內(nèi)近年來(lái)在教學(xué)手段上進(jìn)步可觀,但與發(fā)達(dá)國(guó)家如新加坡相比仍有差距。國(guó)內(nèi)高校應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)投入,打造一套適宜國(guó)內(nèi)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)。
四? 結(jié)束語(yǔ)
工程制圖課程作為土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必備技能,其重要性不言而喻。通過(guò)與新加坡高校的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)高校應(yīng)在保持和發(fā)揚(yáng)自身優(yōu)良的教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),不斷完善相關(guān)的軟、硬件。立足學(xué)生,以人為本,堅(jiān)持因材施教,發(fā)揚(yáng)學(xué)生個(gè)性,同時(shí)注重知識(shí)在實(shí)際生活中的運(yùn)用,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我探索與自我訓(xùn)練,從而培養(yǎng)其思維能力與學(xué)習(xí)能力,使其能夠適應(yīng)未來(lái)工作中可能遇到的更加棘手的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1] 胡海軍,裴金萍,楊秀娟,等.土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)畫(huà)法幾何與工程制圖課程教學(xué)改革探討[J].高等建筑教育,2017(3):66-68.
[2] 姚爽,趙亮,周維莉.“建筑工程制圖與識(shí)圖”課程的現(xiàn)狀分析及發(fā)展探索[J].科技與創(chuàng)新,2019(21):74-75.
[3] 王永華,薛珊,彎艷玲,等.面向工程應(yīng)用的工程制圖教學(xué)模式探索[J].教育教學(xué)論壇,2019(30):134-135.
[4] KAREN K, DOUGLAS N. Building Information Modelling: BIM in Current and Future Practice[M]. 1st edition. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, U.S.A., 2014.
[5] 劉科元,李維忠,蘭文斌,等.BIM技術(shù)在地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的實(shí)現(xiàn)途徑探索[J].科技風(fēng),2019(32):38.
[6] 呂剛磊,沈華剛.Solidworks軟件在《機(jī)械制圖》教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 課程教育研究,2017(10):224.
[7] 萬(wàn)浩,丁展,王健,等.Solid Works在《畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖》課程中的應(yīng)用探討[J].教育現(xiàn)代化,2019(71):186-188.
[8] 王曉彤,劉澤洲.BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的可行性分析[J].工程管理學(xué)報(bào),2015(2):12-16.
[9] 李志文,王春光,張優(yōu)優(yōu),等.基于Revit的結(jié)構(gòu)施工圖BIM平法表達(dá)[J].建筑結(jié)構(gòu),2016(S2):609-613.
[10] 嚴(yán)旭,周進(jìn),蔣貴豐.基于Revit的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用與比較[J].土木建筑工程信息技術(shù),2019(5):85-89.
[11] PARKER M? A, PICKUP F. Engineering Drawing with Worked Examples, Vol. I and II[M]. 3rd edition. Stanley Thornes Ltd., England, U.K., 1991.
[12] 周玉,趙峻,胡緒照,等.工程制圖過(guò)程融合式考核評(píng)價(jià)體系探究[J].教育現(xiàn)代化,2019(66):267-269.
[13] YIN? X, LIU H, CHEN Y,et al. Building information modelling for off-site construction: Review and future directions[J]. Automation in Construction, 2019(101):72-91.
基金項(xiàng)目:浙江省一流本科課程“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”(浙教辦函〔2022〕352號(hào));浙江省課程思政教學(xué)研究項(xiàng)目“‘超級(jí)工程引領(lǐng)下的土木工程專(zhuān)業(yè)課程思政建設(shè)與實(shí)踐”(浙教函〔2021〕47號(hào));浙大寧波理工學(xué)院專(zhuān)業(yè)綜合改革項(xiàng)目“基于工程教育認(rèn)證的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)新工科建設(shè)”(浙大寧理教〔2021〕120號(hào))、“立足寧波建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)及產(chǎn)教深度融合的協(xié)同育人機(jī)制改革”(浙大寧理教〔2021〕192號(hào));浙大寧波理工學(xué)院校級(jí)課程思政示范課建設(shè)項(xiàng)目“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”(浙大寧理教〔2022〕137號(hào))
第一作者簡(jiǎn)介:馬佳星(1989-),男,漢族,陜西佳縣人,博士,副教授,院長(zhǎng)助理,土木工程系副主任,碩士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)課程教授方法與教學(xué)改革。
*通信作者:沈非凡(1989-),男,漢族,浙江寧波人,博士,副教授,副院長(zhǎng),自動(dòng)化系副主任。研究方向?yàn)楣こ填?lèi)專(zhuān)業(yè)課程思政教學(xué)體系建設(shè)。