《土木工程》課程教學模式初探

1、 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word?土木工程CAD?課程教學模式初探 胡敬佩摘要：?土木工程CAD?是一門實踐性很強的課程，筆者在教學中改變了傳統(tǒng)的先上理論課，然后上機練習的方法，而構(gòu)建了一種以學生為主體，以教師為主導，以學生自主學習為主線的基于多種媒體組合和網(wǎng)球環(huán)境下的自主學習教學模式：輔導教學激發(fā)學習興趣一一創(chuàng)設(shè)三維動畫激發(fā)學生學習積極性提出問題自主學習網(wǎng)上協(xié)作學習，以探索適合在職業(yè)余學生學習?土木工程CAD?課程的教學模式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用AutoCAD繪圖軟件繪制土木工程圖的能力。一、教學目的和要求AutoCA

2、D是非常先進的計算機工程繪圖軟件，利用它使得技術(shù)制圖工作簡單易行。如今計算機繪圖已廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)及工業(yè)領(lǐng)域和科學研究及人們社會生活中，成為計算機輔助設(shè)計CADComputer Aided Design、可視化計算機仿真、虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成局部。目前計算機繪圖正在逐漸取代繪圖板、丁字尺和繪圖儀器的傳統(tǒng)繪圖方法，把設(shè)計人員從繁重的繪圖工作中解放出來，投入創(chuàng)造性的設(shè)計工作中。同時把三維設(shè)計引入制圖課堂內(nèi)，用AutoCAD繪制三維模型、效果圖和動畫等，使投影圖和空間形體之間的關(guān)系直觀、生動地表現(xiàn)出來，從而提高學生的學習興趣和教學效果本課程的目的與任務(wù)是使學生通過學習和例如的分析，掌握

3、使用AutoCAD計算機繪圖軟件，開發(fā)土木工程CAD一般方法和特點，掌握計算機繪圖的主要功能和利用AutoCAD繪制土木工程圖。還能夠根據(jù)實際需要自行二次開發(fā)簡單的繪圖軟件包，并為今后進一步使用AutoCAD繪圖軟件或其他計算機繪圖軟件應(yīng)用程序打下根底。AutoCAD本身的特點是根本繪圖命令多，實踐性強，涉及面廣。它既像其他的繪圖軟件一樣，有自身的語言，技術(shù)制圖思維，最特別的在于它繪圖功能強大，可以說是無所不能。故在教學過程中一方面要加強學生動手能力的培養(yǎng)，另一方面對于關(guān)鍵性繪圖命令及圖形的形成要講解清晰，要通俗易懂，讓學生在較短的時間內(nèi)盡可能地理解和掌握利用AutoCAD設(shè)計土木工程圖的方法

4、和技巧，弄懂形與數(shù)的結(jié)合。二、模式運行背景：課程特點和學生特點1教學背景分析在傳統(tǒng)教育中，向來重視理論教學而無視實踐教學和動手能力的培養(yǎng)，人們關(guān)注的焦點是如何進行教學，而對于“應(yīng)教什么內(nèi)容，“為什么教這些內(nèi)容，“教學內(nèi)容的性質(zhì)、價值、結(jié)構(gòu)、功能如何等問題，卻較少涉及與工作實踐相結(jié)合。因此，而?土木工程CAD?教材卻不易授理論課，適合上機學習和多媒體教學，主要原因是教材專業(yè)術(shù)語太多，理論性太強，不直觀、不能所見所得。要學習好該門課程，學生必須要有工程制圖根底和計算機應(yīng)用根底知識才能看懂教材。2課程特點和學生特點AutoCAD難教。一是難在無多媒體教學條件下。由于AutoCAD繪圖與應(yīng)用是一門實踐

5、性很強的課程，對于學生來說，需要一定的上機條件，但現(xiàn)在一些教學單位缺少相應(yīng)的上機和多媒體教學條件足夠數(shù)量和質(zhì)量的計算機和投影儀等。教師上課只能采用傳統(tǒng)的教學方法，在黑板上畫AutoCAD所能繪制的圖形和繪圖命令。教師講得很辛苦，很費力，但學生還是很難理解。二是難在學生根底較差。絕大多數(shù)電大學生都是在職業(yè)余學生，他們的根底知識參差不齊，有局部學生過去學的是經(jīng)濟、理科或其它專業(yè)的。這無形中給教師增加了教學難度。三是難在工學矛盾突出。很多學生不能保證有足夠的時間來學習，一旦缺課，影響后面的內(nèi)容的學習。這就給教師增加了教學難度。四是難在學生英語程度參差不齊。3學習難度分析調(diào)查說明，一般學生認學Auto

6、CAD繪圖較難，即便是根底較好的學生。主要原因一是有些學生沒有技術(shù)制圖根底，即便是有一點計算機繪圖的知識，也是一知半解。如有的學生會一點AutoCAD的二次開發(fā)軟件：天正建筑、結(jié)構(gòu)制圖等，對一些教學過程要求的圖形根本形成原理不清楚。二是AutoCAD繪圖軟件是在英語、工程制圖根底和計算機應(yīng)用的根底的融合。由于先行課程沒有學好或沒有學過技術(shù)制圖，對為什么要這樣畫？為什么要這樣操作計算機繪圖命令不理解。因此，有一局部學生需要花很多的時間才能從手工制圖轉(zhuǎn)換為計算機繪圖。4教學中教師角色的轉(zhuǎn)換教師在教學中最重要的挑戰(zhàn)之一就是教師與學生的角色轉(zhuǎn)換，即教師應(yīng)從傳統(tǒng)信息提供者、轉(zhuǎn)變角色，成為學生的“學習伙伴

7、，即教師自己也應(yīng)該是一個學習者。例如：應(yīng)鼓勵學生在探究問題時，去認識自己的所存在問題和所需解決的難點。為鼓勵和支持學生自主學習，教師不應(yīng)該僅僅遵照預先制定的課堂教學設(shè)計。此外，教師應(yīng)該和學生一起做一個學習參與者，做到教學相長。實踐說明，這一角色的轉(zhuǎn)換對很多教師來說是十分困難的，尤其是處于學生習慣于把教師視作“專家，而不是“指導者和“學習者角色的傳統(tǒng)的課堂文化背景中。在AutoCAD繪圖軟件教學中，要注重轉(zhuǎn)變教師與學生的角色互換，讓學生認識到自己是教學的主體，是學習的主人。教師在教學中，應(yīng)變學生的“要我學為“我要學，因人而異進行雙語教學，講求方法，用靈活多變的方式，激發(fā)學生的學習動機，結(jié)合專業(yè)繪

8、圖，二維三維教學并重，接合高等數(shù)學中的空間解析幾何知識，激發(fā)學生掌握AutoCAD繪圖軟件及原理的積極性。為把教學過程的重心由教轉(zhuǎn)到學中來，由單純傳授知識轉(zhuǎn)移到重視培養(yǎng)能力上來，教師應(yīng)對學生思考問題的方法適時給以指導，以幫助學生開啟思路。在教學過程中，教師應(yīng)想方設(shè)法凋動學生的各種感官，激發(fā)學生的思維，為學生創(chuàng)設(shè)一個有利于積極主動、創(chuàng)造性地進行學習的情境，并引導和組織他們進人這個境界。三、模式根本框架以學生為主體，以教師為主導，以學生自主學習為主線的基于多種媒體組合和網(wǎng)球環(huán)境下的自主學習教學模式根本框架：激發(fā)學習興趣一一創(chuàng)設(shè)三維動畫激發(fā)學生學習積極性提出問題自主學習網(wǎng)上協(xié)作學習，以探索適合在職業(yè)

9、余學生學習?土木工程CAD?課程的教學模式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用AutoCAD繪圖軟件繪制土木工程圖的能力。四、課程教學模式運行設(shè)計如下：用mouse點擊模式運行中方框，可得所需內(nèi)容。并配有圖形、動畫和語音到達多媒體教學效果。土木工程CAD學習輔導在線測試熱線答疑練習集要助學資源知識總要重難點講解術(shù)語集錦實作演示背景資料輔導內(nèi)容知識點檢索1激發(fā)學生的學習興趣要讓學生學好土木工程CAD這門課程，最重要的是要激發(fā)學生對本課程的興趣，使學生有學好本課程的要求。在進行教學設(shè)計時，第一次課首先介紹AutoCAD的主要功能和根本特點，并選擇一些例如來說明AutoCAD在土木工程中的應(yīng)用。這樣可以讓學生

10、知道，學習土木工程CAD這門課程在今后自己的工作中是必不可少的。為了進一步激發(fā)學生對本課程的興趣，多媒體授課后，一定讓學生進行上機練習并加以指導。例：用mouse單擊模式運行中重難點講解方框圖，單擊第八章單擊三維實體造形單擊例題2 可得以下列圖所示的帶孔板件模型為例說明創(chuàng)立拉伸實體的方法。：指定高度，拉伸二維圖形生成三維實體。a (b) (c)繪制二維圖形(見圖(a)。進入三維繪圖狀態(tài)。對圖中a)所示的二維圖形使用下拉菜單：DrawSolidsExtrude啟動拉伸命令帶圓角的矩形和五個圓為拉伸對象給定拉伸高度20，傾斜角度0。即得板件的實體模型和五個圓柱的實體模型作體的布爾“差運算從所拉伸帶

11、圓角的矩形中減去5個圓柱(如圖(b)所示簡單渲染后如圖(c)所示。實踐證明，學生看完二維及三維繪圖效果的實例后，學生一般都會感興趣，他們認為用AutoCAD繪圖軟件來繪制工程圖很方便，產(chǎn)生一種強烈的學好這門課程的愿望。2創(chuàng)設(shè)學習情境學習環(huán)境中的情境必須有利于學習者對所學內(nèi)容的意義建構(gòu)。在教學沒計中，它有利于學習者建構(gòu)意義的情境是最重要的環(huán)節(jié)，使學習和工程制圖根本一致或與其它軟件互動使用。為了讓學生能夠很快理解和弄懂該課程的內(nèi)容，在編寫多媒體教案時，設(shè)計了繪圖的例子。例如，在講解“三維實體繪制方法時：首先講解“根本形體的組合技術(shù)制圖方法、用途、再進行軟件繪制根本形體和布爾運算，解釋體與體的交線符

12、合空間解析幾何的聯(lián)立求解。然后調(diào)入3dsmax.軟件。用一個綜合例如來說明“三維實體在AutoCAD中的繪圖方法及與其它圖形軟件的相互轉(zhuǎn)換。例：沒計一個三維動化的組合實體。首先由教師在計算機上講解演例如子繪制，然后要求學員上機練習繪制實體作色渲染。使學生產(chǎn)生濃厚的學習興趣。通過這個例子，把一個看起來比擬復雜的問題簡單化了，學生理解起來非常直觀，易于掌握，這樣就更加激發(fā)了學生學好土木工程CAD的興趣。其次根據(jù)學生的英語程度，盡量進行雙語英、漢教學。3提出問題在教學過程中除了要創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學生的學習興趣外，最重要的是要培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的能力，利用各種方法選擇出與當前學習主題密切相關(guān)的

13、真實性事件或問題作為學習的中心內(nèi)容(讓學生面臨一個需要立即去解決的現(xiàn)實問題)。大量的實踐和發(fā)現(xiàn)活動都與學習者問題解決有關(guān)，學習者問題解決的過程包括五個步驟：繪圖功能和計算功能；輸入功能、存儲功能及輸出功能(3)與其它圖形軟件及程序軟件的交互功能；如何繪制一張完整的土木工程圖；開始意識到難題的存在形成和評價結(jié)論。筆者在教學過程中經(jīng)常成心設(shè)置一些繪圖漏洞，然后給學生一些提示，讓學生進行討論，盡量想方法去解決這些問題。學生會發(fā)現(xiàn)繪不出圖形。并演示錯誤繪圖繪學生觀看。做完上述演示后，給學生確定錯誤的關(guān)鍵所在，并給出一些提示，讓學生思考解決。在教學中應(yīng)根據(jù)問題的難易程度，采用不同的教學方法，如果給出的問

14、題比擬簡單，就要求學生在課堂上馬上解決，然后進行點評；如果給出的問題有一定的難度，就要求學生回家完成，并通過電子郵件或者在線討論與老師、同學進行交流，下次上課時再對學生解決的問題進行點評。二自主學習模塊利用網(wǎng)上教學答疑公開討論區(qū)、課程討論區(qū)及答疑區(qū)、BBS、電子郵件Hujingpeicqdd.cq 、 以等方式解決個體學習和小組協(xié)作學習中的疑難問題以及做作業(yè)和課后習題中的疑難問題。自主學習不是由教師直接告訴學生應(yīng)當如何去解決面臨的問題，而是由教師向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索(例如需要搜集哪一類資料、從何處獲取有關(guān)的信息資料以及現(xiàn)實中專家解決類似問題的探索過程等)，并要特別注意開展學生的“自主

15、學習能力。自主學習能力包括：確定學習內(nèi)容表的能力(指為完成與給定問題有關(guān)的學習任務(wù)所需要的知識點清單)；獲取有關(guān)信息與資料的能力(知道從何處獲取以及如何去獲取所需的信息與資料)；利用、評價有關(guān)信息與資料的能力。由于學生的最大困難是：工學矛盾突出，很多學生不能保證有足夠的時間來上課，一旦學生缺了一次課，后面的內(nèi)容就無法學懂了，這給教師增加了教學難度。筆者在教學過程中，盡力培養(yǎng)學生的自主學習能力。針對電大學生的實際情況，在第一次上課時，首先要給學生介紹學好的?土木工程CAD?的一些根本方法，如果學生缺了課，就教會他如何到重慶電大網(wǎng)頁上收看視頻點播，補上缺課內(nèi)容；如果學生在學習過程中遇到問題，教會學

16、生如何通過 、電子郵件，網(wǎng)上BBS和在線討論等方式與同學、老師進行探討。特別要教會學生如何到Internet網(wǎng)絡(luò)中去搜索，查詢自己需要的資料，不斷提高自己的計算機繪圖能力。具體做法如下：1利用重慶電大已建成的連接市校和試點分校具有信息瀏覽、查詢、文件下載、在線交流、郵件效勞、BBS討論、實時交互教學、視頻點播、課件點播、網(wǎng)上圖書館等功能的城域網(wǎng)進行學習。2利用電大在線課程教學平臺，學習本課程的教學大綱、課程說明、課程實施方案、IP課件、重難點輔導、電子教案、平時作業(yè)、自檢自測等豐富的網(wǎng)上教學媒體資源的相關(guān)內(nèi)容。3利用重難點輔導、電子教案、平時作業(yè)、自檢自測等豐富的網(wǎng)上教學媒體資源需掌握的具體內(nèi)

17、容有：圖形信息的計算機處理、計算機圖形學的應(yīng)用、圖形程序設(shè)計。掌握各種常用圖形輸入設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)。AutoCAD2000根本繪圖命令、根本編輯命令的使用，圖形信息的組織與管理、建筑平、立、剖施工圖的繪制。4利用文字媒體資源，通過上機練習掌握本門課程的有關(guān)填空和問答、單項選擇、是非判斷題。具體內(nèi)容主要分布在教材第1章、第2章、第5章、第6章、第7章、第8章、第10章。5利用網(wǎng)上教學答疑公開討論區(qū)、課程討論區(qū)及答疑區(qū)、BBS、電子郵件Hujingpeicqdd.cq 、 以等方式解決個體學習和小組協(xié)作學習中的疑難問題以及做作業(yè)和課后習題中的疑難問題。三網(wǎng)上協(xié)作學習模塊“教學論壇BBS、電子郵件

18、、 、教學答疑等方式小組成員之間、與輔導教師之間通過討論、交流加以解決。通過不同觀點的交流、補充、修正，加深每個學生對當前問題的理解，激發(fā)學生的學習興趣。通過創(chuàng)設(shè)符合教學內(nèi)容要求的情景和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學生建構(gòu)當前所學知識的意義。為使學生的意義建構(gòu)更為有效，教師應(yīng)盡可能組織協(xié)作學習，展開討論和交流，并對協(xié)作學習過程進行引導，使之朝有利于學懂的方向開展。這些引導的方法主要有：提出適當?shù)膯栴}以引導學生的思考和討論；在討論中沒法把問題逐步引向深入，以加深學生對所學內(nèi)容的理解；啟發(fā)和誘導學生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律，自己去糾正和補充錯誤和片面的認識，逐步培養(yǎng)學生自主學習的能力和習慣。針對電大學生

19、的特點，筆者主要采用兩種方式指導學生進行協(xié)作學習。一是在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室指導學習；二是在重慶電大網(wǎng)頁上通過電子郵件、在線討論和BBS等指導學生進行網(wǎng)上協(xié)作學習。在教學過程中，筆者主要采用“網(wǎng)上協(xié)作學習方式指導學生進行協(xié)作學習。同學們在學習過程中，有土木工程CAD作業(yè)中的難題、文字教材中的學習困難等，也可通過“教學論壇BBS、電子郵件、 、教學答疑等方式小組成員之間、與輔導教師之間通過討論、交流加以解決。在土木工程CAD的教學設(shè)計中，一般組織兩次小組協(xié)作學習(每個小組8人左右)，前半期進行一次，后半期進行一次。第一次小組協(xié)作學習(安排在前半期)，要求每個小組完成中央電大要求的平時作業(yè)和上機實習報告

20、。在進行每次小組協(xié)作學習之前，先在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室進行集中講解，并給學生講解平時作業(yè)繪圖的根本思路和方法。提出一些要求和問題，布置完成方式和時間，然后要求學生在家或辦公室進行設(shè)計，老師和學生通過電子郵件、在線討論和BBS等進行網(wǎng)上協(xié)作學習和指導，最后進行集中點評。從本次小組協(xié)作學習情況分析，很受學生歡送，最后使每個小組學生繪制出圖形的方法到達最優(yōu)。第二次小組協(xié)作學習(安排在后半期)，其協(xié)作學習的組織方式與第一次小組協(xié)作學習組織方式相同，第二次小組協(xié)作學習的題目繪制土木工程專業(yè)圖，學生的完成情況比第一次好，但大多數(shù)學生都積極參與，最后通過集中點評后，學生認為收獲很大。小組協(xié)作學習是在個人自主學習的

21、根底上進行小組協(xié)商、交流、討論、互幫、互助等協(xié)作學習，并通過不同觀點的交流，補充、修正、加深每個學生對學習重難點的的理解。通過這種學習和溝通，學生可以得到提高，加深對重難點的理解。教師在指導學生進行“協(xié)作學習時，必須注意處理與“自主學習的關(guān)系，把學生的“自主學習放在第一位，“協(xié)作學習在“自主學習根底的之上在教師指導下進行。四、效果評價教學的目的就是要求學生解決面臨的現(xiàn)實問題，學習過程就是解決問題的過程，即由該過程可以直接反映出學生的學習效果。因此對這種教學效果的評價往往不需要進行獨立于教學過程的專門測驗，只需在學習過程中隨時觀察并記錄學生的表現(xiàn)即可。效果評價強調(diào)學習過程的評價、自我評價和他人評價相結(jié)合，將評價融于學習過程中，解決問題的過程本身就是對學習效果的評價和獎勵，這種源于學習過程本身的評價有利于激發(fā)內(nèi)部動機，又能使教師在教學中及時了解學生的進步，促進學生的自我監(jiān)督和凋節(jié)。師生們正是在這種相互監(jiān)督、交流過程中實施著評價。學生做完小組協(xié)作學習題目后，要對學生所繪的圖形進行效果評價。采用的方法是由教師制定一個評