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    科学技术论文

    道路工程制图实训的“开放探究式”教学模式探索

    时间:2019年04月29日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

    摘要:道路工程制图实训的传统教学模式为抄绘式,其存在绘图实践的综合性不高、学生一味抄袭疏于思维、不利于学生工程意识和素质的养成、不利于学生团队协作意识的培养、不利于学生学习能动性和探究性的发挥等等问题。在分析问题的基础上,依据新课标下的教

      摘要:道路工程制图实训的传统教学模式为“抄绘式”,其存在绘图实践的综合性不高、学生一味抄袭疏于思维、不利于学生工程意识和素质的养成、不利于学生团队协作意识的培养、不利于学生学习能动性和探究性的发挥等等问题。在分析问题的基础上,依据新课标下的教学目标,并结合课程教学和教学研究的实际情况,探索了道路工程制图实训的“开放探究式”新教学模式,并对实训新教学模式下可能存在的问题和成绩的评定进行了分析和研究。

      关键词:实训;教学模式;教学目标;抄绘式;开放探究式

    广东化工

      一、道路工程制图实训的传统教学模式

      道路工程制图课程是我校车辆与交通工程学院交通工程专业学生必修的一门学科基础课,教学计划为总学时112,其中第1学期修72学时,第2学期修40学时。另外在课程结束后,还须完成1周的实践性教学环节,即道路工程制图实训。设置该环节的目的,一是要求学生综合运用本课程所学知识,进行系统的绘图实践;二是为学生的后续课程设计、毕业设计和将来工程师的工作打下基础。

      由于学生在此阶段还不具备专业的测量知识和手段,加以指导老师难以解决现场实测的组织问题和安全问题,所以我校的道路工程制图实训教学模式与外高校相同,难以实现实际测绘,通常采用“抄绘式”,即限于抄绘指导教师指定的独立的工程图样。在教学实践中,发现该模式存在下列问题:(1)因为抄绘图样是多张个体的独立的图样,而不是一段道路及其道路结构物所涉及到的相关图样,所以绘图实践的系统性不高。(2)由于抄绘图样是教师指定,很大一部分学生对课堂学习的图样的图示方法、图示内容及画图的方法步骤等疏于思维,一味的抄袭,致使读图、画图的能力得不到有效提高。

      (3)实训与工程实际相脱离,不利于学生工程意识和素质的养成。(4)该模式决定了每位同学单打独斗,独立完成自己的一套图样,所以不利于培养学生团队协作的意识。(5)该模式面向全体学生,能让困难学生“吃得了”,但不能让优良学生“吃得饱”[1],限制了优良学生的主观能动性和探究性。

      二、道路工程制图实训的“开放探究式”新教学模式

      2017年,校级“道路工程制图课程综合改革”课题组,对道路工程制图实训新的课程标准进行了修订,其教学目标为:知识目标:1.学会分析实训对象所涉及的道路路线及道路构造物;2.明确需要绘制的相关的工程图样;3.进一步掌握相关工程图样的图示方法、内容以及画图的方法、步骤;4.进一步掌握国家标准关于图样格式、表达方法等的基本规定。

      能力目标:1.提高贯彻执行道路工程制图国家标准、技术制图国家标准的能力;2.提高阅读与绘制工程图样的能力;3.训练查阅参考资料及公路工程技术标准的能力;4.培养学生解决系统性问题的能力;5.培养学生综合运用所学知识,分析问题和解决实际问题的能力。素质目标:1.培养学生贯彻执行国家标准的意识;2.培养学生的工程意识;3.培养学生的团队协作意识和精神;4.培养和提升学生创新意识和能力及探究性的学习能力;5.养成认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风。

      显然传统的“抄绘式”教学模式难以达成新课标,课题组依据新课标,结合教学和教学研究的实际情况,探索了具有目标、路径、质量控制等要求的“开放探究式”新教学模式,旨在通过这一模式,不仅解决传统模式存在的问题,而且进一步巩固和理解课程所学知识和技能,同时实现知识向能力和素质的转变。

      (一)设计“开放探究式”的实训项目和内容

      道路工程制图实训传统教学的本质特征是掌握基本知识和技能,因此实训内容囿于道路工程制图课程之中。新模式下实训教学突破本门课程,结合工程实际,构建出具有“基础性”、“系统性”、“设计性”的新教学内容,以难度不同的项目形式呈现,学生可以根据自己的能力、兴趣等自主选择实训项目。这样让优良学生有充分施展自己才干的空间,又能减轻能力较弱学生的心理压力[2],从而确保所有学生都能达到实训教学的新课标要求。

      1.例项目一:对给出的由路线平面图和路线纵断面图表达的公路路段[3]1,设计并绘制相关工程图样(在纵断面图中,沿线构造物的规格、构造形式已给出)。项目要求:(1)分析、研究道路路线部分和沿线构造物部分;(2)设计路线部分的边坡护砌、地面排水系统构造形式;(3)分析路线纵断面图上标记的沿线各构造物的规格;设计沿线各构造物的构造形式、构造尺寸等;(4)协调沿线构造物之间、构造物与路线之间的关系,例尺寸、边坡坡度、里程桩号等;(5)绘制相关的系列化图样。

      2.例项目二:对给出的由路线平面图和路线纵断面图表达的公路路段[4]2,设计并绘制相关工程图样(在纵断面图中,沿线构造物的规格、构造形式未给出)。项目要求:(1)分析、研究道路路线部分和沿线构造物部分;(2)设计路线部分的边坡护砌、地面排水系统构造形式;(3)设计沿线各构造物的规格、构造形式、构造尺寸;(4)协调沿线各构造物之间、构造物与路线之间的关系,例尺寸、边坡、里程桩号等;(5)绘制相关的系列化图样。

      3.例项目三:对给出的公路沙盘,进行测绘。项目要求:(1)了解沙盘比例;(2)分析、研究公路路线部分和沿线构造物部分;(3)分析、确定沿线各构造物的规格、构造形式;(4)设计桥墩墩帽、隧道内避车洞等细部结构;(5)测量里程、高程、路基宽、路基边坡、构造物构造尺寸等数据;(6)绘制相关的系列化图样。

      三类实训项目,不同的是实训对象和确定对象方案的难度,难度依次递增,相同的是性质:“基础性”在于能够实现实训的知识目标,体现在图样绘制上;“系统性”在于能够实现实训的能力目标,主要体现在学生根据各项目及项目要求架构出一个系统的工程实体,并进行系列化图样的系统绘图实践;“设计性”在于能够实现实训的素质目标,主要体现在学生将理论学习与工程实际应用相结合,通过解决项目实施过程的细部和全局问题,能够变“消极思考”为“积极思考”,变“被动、应对学习”为“自主、探究性学习”,还能够有效培养分析、判断、综合和创新能力。

      (二)营造“开放探究式”的实训氛围1.个人选题,4人组团。学生自主选择一个项目,视选择情况再分团队,原则上自主组团,4人/团。2.团队协作,集思广议。每团采用“角色扮演”教学法[5]。团长统筹项目要求和团员意见,进行内部分工,团员根据分工查阅检索教材、习题集、图书馆、设计院、网络等相关材料。后由团长主持,成员对搜集材料进行分析、研究,在充分交流、讨论的基础上,进行综合,进而取得“团队拟定项目方案”,包括路基宽度、边坡坡度、边坡护砌、地面排水系统构造形式、里程桩号、沿线结构物的规格、构造形式、构造尺寸等等项目细部。学生在这种氛围中,被激发了探究学习的兴趣、创新意识、团队协同合作的意识和责任感。

      3.教师审核,提出意见。为了保证项目方案的基本合理性,教师还须对“团队拟定项目方案”进行审核,提出指导意见与建议,同时对“团队拟定项目方案”进行分值评价。返回小组后,小组二次讨论,以确定“团队最终项目方案”。

      (三)支持“开放式”的绘图方式

      在传统的“抄绘式”教学模式下,为防止学生相互复制图样,所以要求采用尺规绘图方式。随着制图新技术的不断普及和制图标准的不断更新,绘图技能的训练应具有新的含义,所以在开放式教学模式下,提出淡化图板绘图能力训练,弱化传统实训中对图线、图面质量的重视程度[6],鼓励采用CAD绘图方式,也可以采用尺规绘图方式,还可以两种方式共用。

      三、实训新教学模式下的成绩评定

      实训结束,每个团队还需提交“团队最终项目方案”1份,每位团员提供道路路线和沿线构造物相关的系列化工程图样1套。各部分考核分重如下:“团队拟定项目方案”占个人考核成绩的20%(教师已作过分值评价)、“团队最终项目方案”占个人考核成绩的20%,两者的考核重点在于各部分的基本合理性和整体的基本有效性;工程图样占考核成绩的60%,分重的目的在于引导基础的重要性,考核重点放在对图样的格式、表达方法是否正确、图样内容是否全面上。

      四、实训新教学模式实施中存在的问题

      高等教育与初等、中等教育的根本不同是要实现“从知识传授到能力培养”的转变,以及正确处理“全面培养和因材施教”问题[7]。道路工程制图实训的“开放探究式”教学模式探索,契合了这一教育教学理念,但在实施中会存在实际操作的问题。

      (一)教师的研究能力问题新教学模式的实施,对教师的教研和科研能力提出了高要求。浙江大学图学基地建设的实践启示我们,图学教师必须跳出单纯教学的“低层次”圈子,不断地进行教学研究和科学研究,不断地将创新理论成果和实践经验适时地引入和渗透到教学中,才能使教、学具有探索性和前沿性,而教、学又“反哺”于教师,不断提升教师的研究能力和水平[8]。

      (二)学校的硬件建设问题例如项目三的实施前提是需要购置包含道桥隧涵等在内的沙盘,营造“模拟实测现场”,这有赖于相关教学管理部门和领导在经费和场所上给予大力支持。

      参考文献:

      [1]何娟.基于应用型人才培养的开放式无机化学实验教学法的探索与实践[J].广东化工,2015,42(10):207-208.

      [2]田玲.开放式实验教学中药品准备和管理的探索与实践[J].实验技术与管理,2016(1):195-197.

      [3]和丕壮.交通土建工程制图(第2版)[M].北京:人民交通出版社,2001:205-223.

      [4]郑国权.道路工程制图(第三版)[M].北京:人民交通出版社,1991:205-206.

      [5]刘健西,林炜.大学探究式课堂教学的实践与探索:内涵、形式与评价[J].中国大学教学,2018(4):30-33.

      化工类刊物推荐:《广东化工》创刊于1974年,半月刊,刊号CN44-1238/TQ,是高、中级职称资格评审认定期刊,由广东省石油化工研究院主办,广东省内唯一的化工行业综合性月刊。

      

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