开展AutoCAD与建筑制图组合教学的案例
——钟祥市职业高级中学建筑工程施工专业建设成果
一、实施背景
随着科学的发达与时代的发展,各个行业的要求也不断提高。在建筑AUTOCAD技术越来越被工程人员认可,它的高效工作为建筑业带来了很多的便利。建筑AUTOCAD技术在绘制施工图的操作过程中不仅仅要讲究三个要点,更要注意三个原则以及善于运用绘制建筑图的技巧。建筑制图课程是一门既有理论又有实践的建筑类专业必修的专业基础课。它研究如何绘制和阅读工程图,研究在平面上解决空间组合问题的理论和方法,培养学生的制图技能和空间想象力,为学生学习后续课程打下必要的基础。在建筑行业中,计算机绘图以其无与伦比的优势,早已取代了手工绘图,使用AutoCAD专业软件绘制建筑图形,可以提高绘图精度,缩短设计周期,还可以批量生产建筑图形,缩短出图周期。
传统教学把建筑制图与AutoCAD作为两门独立的课程,分别由建筑专业教师和计算机专业教师讲授。这种做法把这两门有关系的课程割裂开来,既增加了课时,教学效果还差。很多教师为了教完教学内容,课堂教学“满堂灌”。而学生没有实践经验,缺乏工程意识,空间想象能力较差,在课上疲于应付、顾此失彼,完全没有自己理解和思考的时间。这样的教学效果很不理想,学生的动手操作能力很难得到提高。随着信息时代的不断进步以及社会对学生综合能力需求的提高,每一个工程技术人员都必须掌握用计算机快速准确绘图,学生在学校就应该具备这样的初步能力。但由于在教学中不能将建筑制图与计算机绘图两者有机地结合起来,使得学生尽管学习了这两门基础课,但不能熟练地用计算机绘制工程图样。
二、案例目标
分析和了解了AutoCAD与建筑制图之间的关系和存在的问题后,结合学生的实际情况和培养目标,在讲授建筑制图和AutoCAD这两门课程时,教师就能有的放矢地制订教学计划和教学方案。在教学中把AutoCAD与建筑制图内容有机地组合在一起,使学生在学习建筑制图时提高AutoCAD绘图能力,在练习AutoCAD过程中掌握建筑制图投影理论,加深对建筑图纸的阅读能力,进而全面激发学生学习兴趣,提高教学效果。在建筑制图课堂上,学生通过学习具体绘图步骤,能够为熟练地运用AutoCAD绘制建筑图形打下基础。教师可以通过一系列具体实例,讲解各种建筑图形的绘制方法。例如,从建筑总平面图开始,依次讲解建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、室内平面布置详图、结构施工图、基础图等图纸的基础知识与绘图步骤,向学生展示建筑图纸绘制的全过程。这样,就能使他们在掌握建筑制图与识图的同时,还能用AutoCAD进行图纸绘制,增强他们学习这两门课程的兴趣和积极性,以便更好地掌握这两门课程。
三、工作思路
改革建筑AutoCAD课程教学的必要性
(1)建筑CAD课程在工程造价专业中的角色(1)从设计与表达的关系上看,建筑CAD是现代技术条件下的一种新的、全方位的建筑设计与表达手段。建筑CAD在建筑设计领域的应用主要体现在最终的图面效果上,如精美的平、立、剖面。目前,国内设计院的建筑施工几乎全部用CAD制图。
(2)以市场的角度介入:工程造价专业就是培养以工程施工阶段工程造价的编制与控制为工作重点的技术应用型人才,主要从事建筑、安装、市政等施工阶段工程预算及工程结算与决算等工作。在编制前,造价师要认真阅读施工图纸,了解工程全貌,做到心中有数。
(3)从毕业生定期返校开座谈会的反馈信息看,学生在实际工作中要接触大量的施工图纸,倘若看不懂,自然就无法履行好职责,一旦学生不能获得工作能力,他的发展谈何容易。这不得不引起教师的思考。
影响学生绘制建筑施工图的几个因素
(1)缺乏系统训练,先天不足。在当前的中职工程造价专业建筑CAD教学中,缺乏建筑施工图识图与绘制的系统讲授和训练,先期学习的手工制图基本知识掌握得又不牢固,以致从业前毫无准备,可谓“先天不足”。
(2)建筑施工图的绘制投师无门。建筑施工图绘制的启蒙与提高,历来倚靠言传身教、师徒相承,致使许多中职的年轻教师,常陷入既无师可问又无图可依的茫然境地,可谓“投师无门”。
(3)建筑施工图的绘制可谓“未立经纬”。尽管建筑施工图设计的内容千差万别,但其内容的表达还是有法有依的,只是至今少有人分析总结,未能形成指导实践的理论体系,无法摆脱盲目性。目前教学用书多是基础教材,而经典的适应中职学生的与建筑施工图表达有关的教材则没有。
前些年,AutoCAD教学在一定程度上还受到应用技术发展带来的负面影响,几乎被软件更新与升级“牵着鼻子走”。很长一段时间以来,教学内容、教学安排变化较大,因而处于一种很被动的教学状态。我认为,改变AutoCAD教学被动局面的关键是寻求一条适应计算机应用技术发展并与建筑制图密切结合的教学模式。
四、建设过程
(一)“三段式”教学新模式的实施
这一年来,我在总结AutoCAD应用技术给教学带来诸多影响的基础上,从建筑制图的一个侧面——建筑施工图表达入手,建立起AutoCAD与建筑施工图之间的关系,提出了选用经典案例绘制建筑施工图为线索的AutoCAD教学策略,取得了良好的教学效果。
在具体的教学实践中,我把建筑AutoCAD教学分为“三段式”开展,第一阶段:AutoCAD基础知识篇;第二阶段:经典案例篇;第三阶段:模拟招投标与工程出图篇。这三个阶段,课内48学时,课外上机辅导48学时。从2010级学生的教学实践看,课程在内容的划分、课时的分配、课程连续性方面均较为合理。在教学中,我改变了以往那种以熟悉AutoCAD软件命令为主的教学方法,采用以绘制表达为主要内容,结合典型案例的教学模式,同时根据不同层次的表达要求确定教学的重点,选择与各个阶段应用实例相关的教学内容,在每一个阶段安排的作业都有相应的教学要求、教学要点。
第一阶段:常用绘图命令、辅助工具及编辑命令的使用。我安排的作业是完成创意画的绘制。这些内容虽然基础,但至关重要,因为它会贯穿在任何一个AutoCAD场景的制作过程中。
第二阶段:完成某三层办公楼建筑施工图的绘制表达。本练习仅绘制基本图纸———平、立、剖、简单门窗表,不包括封面、目录、设计总说明、工程做法及详图部分,并且尽可能不涉及相关的设计问题,其目的在于简化内容、降低难度、突出重点,供高职造价学生初次绘制建筑施工图之用。重点强调AutoCAD绘制建筑施工图的作图流程、规范步骤,参用的规范是我国现行建筑设计行业的3个国家制图标准。
第三阶段:模拟招投标或者工程出图,完成南方某六层住宅三维模型图的绘制。本练习除了要绘制平、立、剖面外,还包括封面、目录、设计总说明、门窗表、工程做法、详图、室内外环境平面布置等。其目的在于深化内容、提高难度、突出重点、与就业接轨,现今招投标或者工程出图都要求整套图纸的完善,封面也起到举足轻重的作用。
(二)“三段式”教学实践需要注意的问题
激发好奇心、培养学习兴趣、调动学生的学习积极性、把握好错综复杂的前五周基础内容的学习往往是枯燥乏味的,激发和培养学生的学习兴趣是教育教学工作非常重要的任务之一。那么,在AutoCAD基础教学中如何提高学生的学习兴趣呢?
(1)学生作品、成果展示。利用多媒体网络配合计算机投影仪,就可以便捷地展示往届学生的作品,以达到先声夺人的效果。把学生对新软件的陌生感、畏难情绪先行化解,引导到教师所教的AutoCAD上来,在提高学生学习兴趣的同时,让学生对AutoCAD有一个基本的了解,从而为后面的深入学习打下基础。
(2)严格成绩考核,使学生真正掌握AutoCAD技术。为了更好地激发学生的学习动力和兴趣,告诉学生4周后的考核任务就是利用课外上机时间完成AutoCAD创意画,并进行课堂点评。有了学习的目标,学生会主动看书、上网查找相关的创意话题,从而延长兴趣的持续时间,为创造性思维的产生奠定基础。在课堂评图时,学生的参与性很高,谁画得好,下了工夫,一目了然,对那些敷衍了事的学生是一种无言的鞭策。
(三)重视任务驱动三个阶段
(1)严格要求,做到训练有素,有法可依。经验表明,尽管建筑施工图的内容因建筑项目类别的不同而千差万别,但建筑施工图的表达还是“有法有式”的,关键在于掌握其逻辑模式,即无论简繁,均能举一反三,完整、准确、清楚地反映设计意图。
(2)掌握法宝———“快捷键”。在用AutoCAD绘制图纸时,要培养学生全部使用快捷键操作,速度高、效率好,且绘图规范,是专业绘图的科学方法,尤其到了教学的第三阶段,捷键绘图方式会大大省时、管用、受益。
强化练习、完善体系的第三阶段目前,我国正处于大规模建设阶段,大量的房地产项目投入开发,老百姓天天在忙着买房装修,建筑行业也在持续发展。作为未来的人才,不仅要从事土建方面的工作,可能也会碰到装修、园林、市政等方面的工程。所以,在教学中,除了按照教学流程绘制第三阶段的住宅建筑施工图外,还应教会学生识别部分装修、园林图纸。要求学生从网络下载AutoCAD图库,根据AutoCAD设计中心在各个图形之间进行数据交换的简单易行的方法,进行住宅室内外环境的平面布置。其实建筑平面图与装饰平面布置图的形成方法是一致的,前者用于反映建筑基本结构,后者在反映基本结构的同时,着重反映室内外环境要素,如室外道路、绿化、家具与陈设、卫生洁具及所有固定的设备等。这样的平面布置图,使得学生的作品充满了灵气、充满了个性和人情味,避免了抄袭复制、千篇一律的弊端,更使学生在感性认识的基础上,获得了理性认识,从而让学生牢牢记住了命令,提高了识图的能力、掌握了绘图的技巧,提升了计算机应用能力。
自主学习,注重培养学生的自学能力要让学生掌握这套绘图软件并能用它绘制建筑施工图,通过课上和课下的练习可以达到目的。但是,如果要精通这门软件课,光凭课堂时间显然是不够的,必须培养学生的自主学习能力,引导学生利用AutoCAD提供的在线帮助和网络上的AutoCAD论坛学习相关技巧。除此之外,教师还可以通过QQ,对学生开展“远程协助”指导,及时解决学生无法独立解决的问题。加强教师自身专业水平的提高21世纪的竞争是人才的竞争,而要培养创新人才,关键在教师。因此,要想打动这些知识结构不全面、领悟和自学能力都不高、缺乏良好的学习行为和学习习惯的中职学生,使他们受到熏陶,教师没有真本事是不行的。为了让每一位学生都能理解施工图中剖切面与平面、立面的对应关系,迅速地在建模的任何阶段形成直观的三维成品,解决了与学生及时交流的需要。该软件还可以通过移动和旋转改变剖面的位置,很方便地生成任何方向的剖面,形成供演示的剖面动画。给教师的教学带来了主动性,使课堂内容变得丰富生动。在AutoCAD实践教学过程中,要求建筑专业的教师必须进行再学习,不断更新、丰富自己的知识结构。
五、示范和贡献
实践证明,“三段式”模式是对中职工程造价专业建筑CAD教学改革的有益探索和尝试。应根据建筑施工图表达设置案例,掌握制图标准,强化制图流程、方法和技术,使学生能将所学应用于实际工作。相信随着AutoCAD技术的不断进步,新的教学方法会不断出现,教学效果和效率会不断提高。
六、保障措施
注重对学生进行手工绘图和计算机绘图的双重训练。用学生所熟悉的手工绘图过程作为参照,能使AutoCAD的课程内容更易于被他们接受和掌握,并能促进学生手工绘图的积极性。让学生体会手工绘图与计算机绘图的不同,认识计算机绘图的先进性能够激发学生的学习热情。例如,学生认为比较难学的圆弧连接部分由于方便的计算机绘图而使问题迎刃而解,促使学生课后研究圆弧连接的原理和方法,加深学生对建筑制图课堂教学的理解和掌握。在教学中,几何图形的画法、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、室内平面布置详图、结构施工图、基础图等都可采用先手工绘图,后计算机绘图的方式。例如,在学完“常用几何图形的画法”并进行手工绘图训练后,可以让学生上机进行计算机绘图训练。还可以参考项目教学法的思路,以绘制一套简单但较为完整的图纸为目标,项目指导中将制图规范标准、多线、多义线、块的应用作为重点,把建筑制图中的读图、手工绘图思路与AutoCAD的绘图手段进行更充分的结合。这种组合式教学在具体实施中,需要注意把建筑制图理论教学课时与AutoCAD上机教学课时在不同教学阶段穿插结合,同时也要求教师熟悉AutoCAD二维绘图和三维几何造型知识。实施这种教学方法后,既可使学生建筑制图中组合体投影的理解不再困难,也能使学生在用AutoCAD绘图时,不再与制图规范的要求脱节,在丰富教学手段的同时,也使教学效果更加明显。
七、体会与反思
目前,课程改革正成为职业教育新一轮改革的重点,我们要抓住时机,积极开展建筑制图与AutoCAD的组合式教学,把先进的计算机绘图技术与建筑制图有机结合,激发学生的学习兴趣,让学生在掌握基本理论基础的同时,熟悉现代计算机绘图手段,适应社会的要求。这对于职业学校实用型人才的培养具有重要的意义。