水利水电工程专业工程制图课程改革

　　〔摘要〕本文针对水利水电工程专业工程制图课程教学中存在的问题，提出课程结构与课程体系的优化、教学内容的改进、教学手段的改进和学科竞赛的激励与培养四个方面的教学改革措施，以提高工程制图的教学效果和学生的工程制图能力。
　　〔关键词〕工程制图；课程改革；学科竞赛
　　根据学院本科人才培养方案，水利水电工程专业培养具有水利水电工程的勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的知识，能在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理等方面工作的高级工程技术人才。工程制图是水利水电工程专业的一门主干专业基础必修课，是工程设计的启蒙课，是与后续专业课程的学习以及工作后所从事的专业技术工作密不可分的一门课程。工程图是工程设计人员表达设计思想的主要体现，是工程技术人员进行技术交流的重要工具，是工程管理人员进行管理、施工人员进行施工的依据〔1〕。因此该门课程既有系统的理论，又有着较强的实践性，既要培养学生的空间想象力、创造力，又要培养学生的绘图技能和工程设计意识。
　　1工程制图教学存在的问题
　　教学内容：工程制图分两学期，工程制图
　　（一）为画法几何部分，传统的画法几何课程中十分重视几何求解能力，主要讲授点、线、面、体的投影；点与直线、直线与直线、直线与平面、平面与平面的相对位置关系以及平面与立体相交的截交线、立体与立体表面相交的相贯线的作图方法。内容多，学时紧，部分内容与工程应用关联小，部分内容在其他课程中有重复。〔2〕工程制图
　　（二）主要讲授组合体视图、工程形体的表达方法、建筑结构图和水利工程图。但是由于学时少，重点在组合体识图和工程形体的表法方法这两个基本部分，水利工程图的学时安排较少，学生也仅限于水工图的初步阅读，深度不够，学生在后续专业课学习时遗忘情况突出。教学方法：现有的工程制图教学方法单一，主要借助板书、PPT和AutoCAD讲授，其中有部分三维图形的辅助，但是效果不佳。〔3〕加之独立学院学生的基础较为薄弱，空间想象能力欠缺，对于投影的基础知识学习难度加大。
　　2工程制图教学改革
　　课程结构与课程体系的优化：调整工程制图课程体系，形成工程制图CAD实训工程识图的贯穿大学四年的工程制图课程体系，从投影基础知识到专业制图知识，从尺规绘图到计算机绘图，从二维绘图到三维绘图，从单一建筑物图样到综合建筑物图样，培养学生的空间想象能力和适应工程应用的制图能力。《工程制图
　　（二）》增加8学时水利工程图识图与绘图的实践操作环节，加强水利工程图的识读能力并提高尺规绘图的基本功。《CAD及三维制图软件应用》分解为《CAD基础实训》和《CAD专业实训》，总学时由48学时增至56学时，其中三维绘图训练有效提高学生的工程想象能力，辅助工程制图的学习。在第7学期增设《水利工程识图》，该课程在专业课程结束后进行，可以进一步的巩固专业课程，强化专业图样的识图能力。并且针对钢闸门课程设计、水工钢筋混凝土课程设计、坝工课程设计、水电站课程设计中增设设计图纸绘制讲解，规范制图成果。在毕业设计前安排工程制图专题讲座，讲解制图规范，促进毕业设计中的设计图纸规范化。教学内容的改进：传统的画法几何课程中十分重视几何求解能力，但部分与工程应用和与其他专业课程重复的内容进行适当调整。弱化部分与工程应用联系较少的教学内容，例如变换投影法，两一般位置平面相交求交线。减少与其他课程重复的教学内容，例如标高投影，可在工程测量中学习。同时，把教学内容改革的重点放在加强学生空间想象、空间思维能力的培养上，强调基本知识、基本内容、基本技能，使得学生读图、绘图和图解能力在本课程中得以专门训练。淡化理论部分，强化实践环节，始终贯穿从空间到平面，从平面到空间的思维转换训练，并且重点突出立体的投影，促使学生对课程的基础知识和基本技能熟练掌握、灵活应用，为本课程在后续课程学习中的应用奠定基础。在工程制图的读图练习过程中，选择水利水电工程相关的立体进行读图和绘图训练，加强专业图的阅读能力。教学手段的改进：在传统教学手段的基础上制作视频辅助教学。例如：将教材上的图样制作成三维模型，并录制三维动画视频，从多个角度观察立体，比单一的图片更加形象。制作绘图短视频，讲解在绘制工程图时如何削铅笔、使用绘图仪器等，并录制一张A3图纸绘制的全过程，学生通过视频观看更加清晰的掌握绘图方法并提高绘图规范性。学科竞赛的激励与培养：学院每年组织院内制图比赛选拔学生参加全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛，并组织制图培训，针对水利工程图进行尺规绘图和计算机绘图训练。以2017年为例，水利水电工程专业共有156人参加院内比赛，经过三轮比赛，最终选拔10位同学参加全国比赛，并获得团体一等奖。在选拔的过程中间，进行了尺规及计算机二维和三维绘图培训，训练绘制水闸、重力坝、拱坝、土石坝、跌水等水工建筑物设计图纸，大大提高了学生的读图和绘图能力。
　　3结语
　　为适应应用型本科教育的要求，提升学生的空间想象能力、工程制图能力和工程素养进行以上教学改革，学生的制图能力得到大幅度提高，2017级工程制图课程平均分较2016级上升6分，同时其他专业课教师反映学生的绘图作业正确规范美观，相比之下有很大进步。
　　【参考文献】
　　〔1〕任德记。土木工程图学〔M〕。郑州：黄河水利出版社，2009。
　　〔2〕卞祝，葛清蕴等。土木工程制图课程教学改革〔J〕。中国冶金教育，2018
　　（4）：3540。
　　〔3〕赵耀虹，翟海光。制图课教学应注重能力的培养〔J〕。军工高教研究，2004
　　（1）：1920。