“水土保持工程制图”课程教学方法改革探讨

［摘 要］ 在新农科背景下，围绕水土保持与荒漠化防治专业需求，详细分析了林业高校“水土保持工程制图”课程存在的主要问题，提出了具体的创新教学改革策略，包括构建适合林业高校办学特色的“水土保持工程制图”教学方法、构建“水土保持工程制图”野外实践创新改革培养模式，取得了良好的教学效果。同时引导学生改变学习态度，转变学习方式，持续推动学生学习能力与学业成果的提升。

［关键词］ 林业高校；教学方法改革；过程性评价

［基金项目］ 2021年度南京林业大学教学质量提升工程项目“课程思政建设示范培育二期项目——‘水土保持工程制图’”；2022年度南京林业大学教学质量提升工程项目“一流课堂与教学方法改革项目‘水土保持工程制图’”

［作者简介］ 张英虎（1987—），男，山东聊城人，博士，南京林业大学林学院副教授，主要从事水土保持研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）24-0052-04 ［收稿日期］ 2023-02-13

“水土保持工程制图”是林业高校水土保持与荒漠化防治专业普遍开设的基础课程，是针对水土保持工程学、开发建设项目水土保持方案编制等对复合型人才的要求所设置。本课程培养学生的空间想象和形体表达、绘制和阅读水土保持工程图样以及使用计算机绘制水土保持工程图样的能力。作为水土保持与荒漠化防治专业本科生首先接触到的基础课程，“水土保持工程制图”的学习效果对于后续学生对专业核心和特色课程的学习和专业认同感等都会产生影响。不同于专业其他基础课程，“水土保持工程制图”是一门实践性很强的应用型基础课程，是培养学生家国情怀、工匠精神、环保意识、人文精神和职业操守的入门课程。

新农科背景下水土保持与荒漠化防治专业建设，需要按照新时代国家战略对人才培养的需求针对性地进行教学改革［1］。近年来，尽管“水土保持工程制图”课程教学方法不断改革，但传统的教学模式并未改变，导致课程教学效果不佳［2］。例如，侯文洁等［3］对非机械类工程制图教学问题进行了研究，指出教学偏重教师讲授，课堂互动性不足；教学内容与行业实践脱轨；线上教学使得教学内容呈现平面化、二维化。朱文博等［4］分析了工程制图教学现状及问题，主要包括工程制图教学偏重理论、工程制图课程与实践类课程脱节、学生难以理解工程制图课程部分内容等问题。“水土保持工程制图”课程线上线下创新教学模式整合了传统课堂线下教学与创新虚拟仿真线上教学的优势，从以教为主向以学为本转变［1］。

南京林业大学水土保持与荒漠化防治专业的“水土保持工程制图”课程包括理论课（48学时）和实践课（16学时），共64学时。学生通过课程学习，能够正确使用绘制水土保持工程图样所需要的仪器和工具，熟练掌握绘图技巧；熟悉国家制图标准及各种规定画法；具备空间想象和形体表达、绘制和阅读水土保持工程图样以及使用计算机绘制水土保持工程图样的能力。课程内容主要包括：制图基本知识、投影基础知识、组合体、轴测投影、工程形体的表达方法、标高投影、计算机绘图、水土保持工程图样等。

一、林业高校“水土保持工程制图”教学模式存在的主要问题

（一）缺少林业高校办学特色的教学方法

目前，“水土保持工程制图”课程的讲授只是简单地按照工科院校的模式分为机械类和非机械类［5］，缺少林业高校办学特色的创新、高效的教学方法。课程授课对象是二年级本科生，学生专业认知较少，很难清晰地认识到本课程在水土保持工程措施、水土保持林草措施和水土保持农业技术措施实施中的作用，亟待在林业高校进行“水土保持工程制图”课程教学方法改革。

（二）缺少野外与实践创新改革培养模式

以往“水土保持工程制图”课程教学仅注重传授知识，即学生仅需掌握室内课堂教学内容。然而野外现场水土保持工程措施、水土保持林草措施和水土保持农业技术措施类型多样，学生缺少根据施工现场具体情况进行措施类型图勾绘的实践能力。

（三）缺少水土保持措施实物模型

以往“水土保持工程制图”课程教师授课模式较为传统，只是一味地将制图理论知识讲授给学生，教学手段单一，很少在授课过程中对水土保持措施内部三维空间结构进行现场演示，学生不能亲自到现场感受野外水土保持措施实物，三维空间想象力受到了极大的限制，最终导致学生设计水土保持工程图样的能力不足［5］。通过教学改革，尤其将小型水土保持措施类实物模型融入课堂教学，可提升与强化学生的三维空间认知水准。

二、“水土保持工程制图”课程教学改革策略与方法

“水土保持工程制图”创新教学改革方法见表1所示。

（一）课程理论教学结合实际案例

林业高校“水土保持工程制图”课程，可充分发挥林业树木树人办学特色，结合当前我国林业技术装备从“图纸”到“实物”的历程，选用我国具有国际先进水平的林业技术装备、林业相关仪器等。例如，向学生介绍填补国内多项空白的林业技术装备的工程图样设计、研发及制造过程，将工程制图发挥的作用展示出来［5］。将国家级水土保持科技示范园图纸规划设计等典型实践案例融入课堂，增加教师与学生之间的互动。

（二）任课教师丰富课程教学方式

“水土保持工程制图”课程学习需要具备一定的空间想象力，教师在课堂上可以采取灵活的教学方式进行授课。例如，在课堂展示水土保持措施小型实物模型，学生足不出户，就可以真实感受到野外水土保持措施空间结构；通过3D动画演示，强化学生对轴测投影、相贯、组合体的理解；增加课堂互动环节，学生随机拍摄教室内物品，短时间绘制该物品三视图。在计算机绘图软件CAD教学过程中，如果教师只讲解指令本身，课堂容易枯燥无味，故可结合课程思政图例讲解，让学生边学边做。

（三）强化“水土保持工程制图”规范

学好“水土保持工程制图”课程，学生要精益求精、严谨认真、一丝不苟。课堂讲授过程中，教师需要及时强调制图最基本的国家制图标准及规范，例如线型、字体、标注、比例等，让学生养成严格遵守国家制图标准的意识；教师也可以向学生展示制图不严谨造成的水利工程以及水土保持工程事故等，以典型案例为切入点，增加学生对制图规范意识的充分认知；教师也可以向学生发放《中华人民共和国水土保持法》宣传手册，告诉学生在未来水土保持措施实施过程中，要遵纪守法，不得违反法律法规。在平时练习“水土保持工程制图”习题集等方面，加强学生绘图读图的规范性训练。在野外教学实践方面，通过比对施工图纸与施工现场，培养学生发现问题、解决问题的能力［6］。

（四）野外实践工程制图能力培养

相较于其他理论专业课，“水土保持工程制图”的实践性较强。因此在教学过程中，鼓励学生参与多种形式的科研实践、比赛活动和自主设计等，强化学生的实践与创新能力［5］。在科研实践环节，使学生了解生产建设项目水土保持方案编制对制图的需求，让学生主动设计水土保持方案中涉及的排水沟、排洪沟等断面剖面图；在竞赛方面，组织学生参加全国大学生先进制图技术与技能大赛及大学生创新创业训练计划项目等；在自主设计环节，培养学生的创新意识，让学生自主设计命题，通过自主设计答辩，学生可以互相交流设计理念；在野外实践环节，组织学生赴国家级水土保持科技示范园，进行水土保持多类型措施图样勾绘，提高学生的野外实践绘图水平。

（五）强化课程思政育人水平

课程教学实现从“理论—实践”培养到“理论—实践—人格”培养的转变。结合水土保持工程图样设计规范，严格遵守国家制图标准，培养学生一丝不苟的精神，引导学生树立诚实守信、严谨负责的职业道德观，踏实敬业的工作态度，以及精益求精、追求卓越等职业精神，激励学生创新实践的责任意识。在工程图样设计中要着重关注绿色环保的新型材料，引导学生思考全球的工程图样与环保的关系，重视环保问题；工程形体表达上鼓励学生看待问题要全面，要辩证地看待问题，要站在对方的角度思考问题；工程图样设计比对施工图纸与施工现场，在实践中了解国家规范，要做到任何事情都按规章制度办，决不能出现违背国家规范的问题［6］。

（六）强化课程过程性教学评价

课程教学评价是整个教学环节中的重要组成部分。传统课程教学评价主要采用终结性考试评价的方式，即水土保持工程图样绘图技术能力的测试。终结性考试评价某种程度上仅能评价学生对绘图理论知识的掌握水平和亲自动手绘图的能力，但难以量化学生在整个学习过程中绘图能力的提升程度［7］。过程性评价是新一轮课程改革所倡导的评价方式，将学生整个学习过程通过过程性评价量化出来。

三、信息化技术在“水土保持工程制图”教学中的应用

（一）融合互联网技术，优化教学设计

利用现代信息化手段改善传统“水土保持工程制图”课程的单一教学形式，充分利用多媒体教学设备，通过雨课堂等先进在线授课平台，提升学生的学习能力。在信息化教育快速发展的大背景下，教师授课效果及教学质量已经不再是简单的能否把水土保持工程制图绘图基本原理分析清楚，而是需要教师为学生提供适宜的学习环境，充分调动学生主动学习的意识，深入体会水土保持工程制图的趣味性及重要性［8］。比如，教师充分利用简短的微视频，能够快而精地解决学生学习过程中的盲点与难点［9］。同时教师可利用QQ、微信、钉钉等网络平台，建立数字化教学资源［10］。

（二）利用信息化技术，提高课堂效果

“水土保持工程制图”教师一味地板书与讲解理论知识，可能会让学生产生厌学情绪。教师在制作课程教学课件时，要对课件的文字、图案、音乐等进行合理设置，提高学生的课堂学习效率。通过电子信息等手段，将学生学习中遇到的问题及时反馈给教师，教师可实时监控学生的学习状况［8］。同时教师可利用现代化手段，进行蓝墨云班课设置［9］。学生利用手机下载蓝墨云App，教师可以将微课视频、课程PPT、教学计划与安排等及时上传至App，学生可以进行课前预习，完成课前教师布置的教学任务，同时也方便学生课后复习［9］。

（三）探索信息化手段，提高制图能力

传统的教学模式主要受制于教材和课程学时，学生短时间内无法获取更多的知识，也无法应对信息化背景下知识更新所带来的挑战。因此，利用信息化渠道可以为教师提供水土保持工程制图相关的研究课题，同时需要打破固有的课程教学方式，进而积极进行教学改革［8］。特别是教师要充分利用现代三维软件，通过应用三维软件创建三维模型，三维软件得到的三视图过程可以帮助学生准确理解二维和三维之间的转换原理［9］。

结语

本文开展了“水土保持工程制图”课程一流课堂与教学方法改革探讨，经过课程教学实践和教学效果评估发现，本科生在“水土保持工程制图”课程理论知识掌握水平和工程图样绘图能力等方面有了显著的提升，课程教学效果良好。总之，本教学改革方案行之有效，但仍然需要不断完善，如在“水土保持工程制图”课程微视频录制、课程内容设计等方面需要进行优化，以更好地满足新农科背景下国家对水土保持与荒漠化防治人才培养的需求。

参考文献

［1］杨万理，王宁，赵莉香，等.新工科背景下土木工程制图教学改革探索与实践［J］.大学教育，2022（3）：101-106.

［2］马星，王赫莹.“工程制图”课程异步SPOC混合式教学设计与实践［J］.教育教学论坛，2021（43）：66-69.

［3］侯文洁，乔一诺，刘玥婷，等.新网络形势下农业大学非机械类工科专业工程制图课程改革［J］.高教学刊，2022，8（16）：146-149.

［4］朱文博，徐鑫莉，石云霞.工程制图与工程类实践课程相结合的教学模式初探［J］.科教文汇，2022（10）：85-87.