温永　陈子璇 　赵晓康　胡栋梁

［摘 要］针对土木工程制图课程教学课时不足、学生工程背景知识缺乏、线上教学效果不佳、全英授课难度大等问题，课题组以长安大学国际交通学院为例，从教学内容、教学方法、教学设计等方面进行了教学改革研究，提出了优化教学内容、采用多种教学方法、改进全英授课等改革方案，并通过对比两届学生的教学效果，验证了教改方案的有效性和可行性，为提升中外合作办学的教学质量提供了参考。

［关键词］土木工程制图；教学改革；全英授课；中外合作办学

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）20-0041-05

隨着“一带一路”倡议和“交通强国”建设的深入实施，交通运输工程领域的人才需求日益增加，并且要求其不仅需要具备扎实的专业知识和技能基础，还要具有国际视野和全球胜任力。为此，长安大学与爱尔兰都柏林大学于2020年4月联合成立了长安都柏林国际交通学院（简称国际交通学院），旨在培养复合型、创新型“新工科+大交通+国际化”高水平的技术和管理人才。该学院开设了三个中外合作办学本科专业即道路桥梁与渡河工程、车辆工程、交通运输，为“交通强国”建设输送高水平的技术和管理人才。

土木工程制图课程是道路桥梁与渡河工程专业的专业基础课程之一，其开设对于培养学生的空间想象能力、分析和解决问题的能力、工程设计和施工的能力具有重要意义，为学生后续的专业课程学习和实践活动开展打下坚实的基础。目前，土木工程制图课程在各大高校中普遍开设，采用双语或全英授课的土木工程制图课程也越来越多，同时也面临一些共性问题，如部分学校存在教学课时不足、教材内容过时、教学方法单一、教学效果难以评估等现象[1- 2]。特别是在疫情防控期间，线上教学给土木工程制图课程带来了新的挑战，比如如何保证学生对课程教学有较高的参与度和互动积极性，如何有效实施实践环节和反馈机制等。这些问题既会影响学生对土木工程制图课程学习的兴趣和参与度，也会影响学生国际化素养和应用能力的培养。为了解决这些问题，教学人员先后采取了一些教改措施：比如更新教学内容，引入先进的土木工程制图理论和方法，将土木工程制图课程与国家发展战略、社会主义核心价值观、工匠精神等内容相结合，培养学生的爱国情怀、创新意识和责任感[3-5]；用好多媒体教材、在线平台、虚拟平台等载体[6-7]，提高土木工程制图课程的教学效率和质量。此外，采用翻转课堂、项目教学、问题导向教学等方式[8]，激发学生的主动学习兴趣，培养学生自主探索和团队合作的意识，提高学生的综合素质和应用能力。

尽管上述教改措施在一定程度上提升了学生的学习效果和参与度，丰富了学生学习的内容和方法，但也存在一些不足和困难。首先，有些教改措施没有充分考虑中外合作办学的特点，比如中外学生的语言水平、学习习惯、教学理念等都存在差异，有的教学内容和方法不符合国际化的要求，影响教学水平和竞争力。其次，有些教改措施没有充分考虑全英授课的实际，比如英语教学的难度、英语思维的培养、英语能力的提升等，可能导致教学内容和方法不协调、不清晰，从而影响教学效果和质量。因此，本文以长安大学国际交通学院道路桥梁与渡河工程专业为例，针对中外合作办学和全英授课的特点，探讨了土木工程制图课程的教改方案，旨在提升本课程的教学质量和效果以及其国际化水平和质量。

一、中外合作办学模式下土木工程制图课程面临的问题

（一）课程课时不足

国际交通学院道路桥梁与渡河工程专业的土木工程制图作为一门专业基础课，有96课时，其中有72课时讲授制图标准、点线面投影、立体的投影、组合体视图及其尺寸标注、轴测图、剖面和断面图、点线面的标高投影、道路工程图识图、桥梁工程图识图、涵洞工程图识图等内容，另外的24课时用于学生进行AutoCAD软件上机操作。然而，国际交通学院在2022年对道路桥梁与渡河工程专业培养方案进行了调整，将本课程从96课时压缩为64课时。因此，本课程面临课时少、教学内容多的问题。

（二）学生工程背景知识缺乏

土木工程制图课程开设在大一上学期，道路桥梁与渡河工程专业的大部分大一新生对于本专业的各种工程构筑物及其附属设施尤其是桥梁工程和涵洞工程认知程度较低。工程识图部分的教学目的是让学生具备阅读工程图样的能力，能够准确识别工程中常见构筑物及其附属设施的信息，这对于其后续专业课程学习和工作实践具有重要的意义。然而，工程识图的教学内容较多，如果采用课堂讲授方式会导致现有教学内容的课时更显不足。因此，工程识图部分存在课时不足与学生缺乏工程背景知识的矛盾。

（三）线上教学效果不佳

线上教学虽然具备教学时间空间不受限、学生学习方式更加丰富等优点，但是也存在教学效果不佳的问题。究其原因主要有两方面：（1）部分学生自主学习能力不足，缺乏自我约束力。（2）教师难以实时掌握学生对课程的学习状态和理解程度，沟通有效率不高。

（四）全英授课难度大

中外合作办学项目学生与其他学生相比，需额外学习引进课程，对英语水平有较高要求。然而，中外合作办学项目有少数学生入校成绩较低，学习动力和自主学习能力不足，有些英语基础薄弱的学生面临学习压力大、兴趣不足、畏难情绪明显等问题。

二、土木工程制图课程改革对策

（一）调整教学内容

面对课时少和教学内容多的矛盾，本课程需在完成共性知识教学的基础上，针对道路桥梁与渡河工程专业的工程应用需求，对教学内容进行优化。为此，课程组对已工作3至10年的毕业生进行调研，发现毕业生主要从事测量员、施工员、监理员、设计员等的工作，这些职位主要需具备以下能力：（1）熟练运用国家现行的制图标准和规范，绘制和识读工程图。（2）掌握基本体、组合体的投影图、剖面图、断面图的绘制方法。（3）熟练掌握标高投影在实际工程中的应用。因此，本课程删除应用较少或应用面窄的教学内容，重点保障与工程实践联系密切相关内容的课时（见表1），以增强学生理论与实践相结合的能力，着力提升课时有限情况下的教学效果。本课程主要对以下教学内容进行了调整。

1. 制图基础和投影基础教学内容

制图基础教学内容由6课时精减为4课时，主要将作图工具、平面图形画法的教学内容调整为学生自学，课堂重点讲解教学重点和难点内容。课程组针对往年毕业设计中存在的对制图标准掌握不扎实的情况，在土木工程制图标准规范的教学中将传统讲授法和问题导向教学法相结合，先详细地讲解各项标准规范要求，然后提供错误的图纸，让学生以小组讨论和课后自学的形式，指出问题并提供正确答案，深化学生对制图标准规范的理解和掌握。

投影基础教学内容由21课时精减为12课时，主要精减了点线面中辅助投影和相对位置关系以及基本体投影中棱锥和球体投影等工程中应用不广泛或与高中几何重复的内容，保留了圆柱、棱柱、圆锥投影等工程中常见的内容。同时，采用翻转课堂教学组合体投影图阅读、组合体尺寸标注等内容，给学生提供视频资料和工程结构组件三视图（如桥墩、基础、桥台等），让学生自学并构建立体图，教师针对学生遇到的学习困难和知识难点给予辅导，促进学生对知识的吸收内化。

2. 工程形体表达方法教学内容

工程形体表达方法教学内容由11课时精减为6课时。根据调研结果，轴测图在工程图中很少使用，故只安排了2课时讲解轴测投影的分类和绘制方法，简化画法和规定画法由学生自学。剖面图和断面图常用于表达工程结构体（如桥梁、道路、涵洞等），因此该部分教学内容的课时保持不变。

3. 道路工程图、桥梁工程图、涵洞工程图教学内容

施工图纸是工程师的“语言”，能快速、准确读懂专业图纸是工程技术人员的基本要求。该部分教学内容的课时从34课时精减为26课时，主要采用传统的讲授法和任务驱动教学法相结合进行教学，既保证了教学质量，又节省了教学课时。

道路工程图教学内容分为标高投影和道路工程图识图。标高投影是用等高线表达地形和曲面的投影图，常在道路工程中表达构筑物、地面的空间形状、填方或挖方边坡交线，而该交线投影是工程施工放样的重要依据。道路工程图识图教学内容包括道路路线平面图、纵断面图、横断面图，要求学生读出施工图中的各种信息，如坐标、地貌、平曲线要素、标高、填高等。课程组先重点讲解工程图中的基本要素和内容，然后采用实际工程图纸来训练学生的读图能力。因此，标高投影和道路工程图的教学内容分别精减了1课时和2课时。同理，桥梁工程图（包括桥位平面图、地质断面图、总体布置图、钢筋结构图、构件图）和涵洞工程图（包括盖板涵、管涵、箱涵）识图的教学内容分别精减了3课时和2课时（见表1）。

4. 计算机绘图教学内容

开展计算机绘图教学的目标是使学生掌握AutoCAD基础操作和道桥工程图纸绘制的方法，提高绘图能力，为后续工程设计实践打下良好的基础。由于AutoCAD软件命令多、操作参数多、功能多，学生可能觉得难学或厌学，因此教学内容要由简入繁、循序渐进，处理好上下内容的衔接。

在教学过程中，课程组先重点讲解AutoCAD常用操作和命令，再以三视图例题或作业进行演示，不仅让学生熟悉AutoCAD的绘图操作，而且融合三视图部分的教学内容，强化学生对知识点的掌握。此外，要求学生绘制一个自己感兴趣的物品或构件，充分激发学生的学习兴趣，引导学生掌握AutoCAD绘图的各种操作和命令。随后采用任务驱动教学法，先按工程制图标准绘制简单的道路十字路口图、路基横断面图、路线图，让学生加深对工程制图标准的理解，提高学习主动性，激发学习兴趣。桥梁工程图和涵洞工程图教学内容也采用任务驱动教学法进行讲授，遵循由易到难的原则，逐步加大任务难度，最后引导学生通过完成综合性任务来综合运用前面所学知识。本课程通过引导学生学习绘制道路工程图、桥梁工程图、涵洞工程图，帮助学生掌握AutoCAD的操作方法和熟悉土木工程制图标准，提高识图能力。计算机绘图教学内容从24课时精减为16课时（见表1）。

（二）调整教学方法

针对学生对工程构筑物认识能力缺乏和工程识图教学目标要求较高的矛盾，本课程采用任务驱动教学法，充分利用网络资源，如公开课、微课、MOOC等视频资源，结合短视频和工程实体照片展示工程背景知识。学生在课前利用碎片化时间完成工程背景知识的学习，通过自主学习或小组协作讨论和交流，教师进行补充和修正。这样既提高了学生对工程构筑物的识别能力，又节省了课堂教学时间。例如，在讲授桥梁工程图识图前，提供桥梁分类、组成部分的工程实体照片和施工动画等相关视频，使学生对陌生的工程构筑物理解更清晰，增强了学生学习兴趣和自主学习能力，提高了课程教学质量。

（三）提升教学效果

针对线上教学效果不佳的问题，本课程按照知识点的难易程度分类设计相应的教学方案，提高学生学习的積极性和在线学习效果。其具体措施包括以下几方面：（1）课前引导预习。课前通过QQ群发送电子课件、辅学资料、电子教材、授课计划以及学习的内容、重点、难点等，让学生自学。然后通过长安学堂（长安大学在线教学平台）或问卷调查了解学生对知识点的掌握程度。（2）课中优化教学设计。根据课前调查结果，调整课堂的教学设计，重点讲解多数学生的学习难点，少讲或精讲其余知识点。此外，结合签到、讨论、小组任务、提问、抢答、随堂测验等多种教学措施加强师生交流，及时掌握学生听课情况。另外，录制线上教学课程供学生复习或给网络不佳的学生学习。（3）课后考查反馈。通过交流、答疑、问卷调查等形式了解学生的学习效果，梳理和优化教学设计或内容，通过作业考查评估学生阶段性学习效果。

（四）改进全英授课

针对部分学生因英语听力弱而无法在大一开学时直接接受全英授课的问题，课堂英语比例实行了进阶式和弹性的措施：在保障学生掌握知识重点的基础上，第一学年学生课堂使用英语占比分阶段逐步提高：前6周达到50%到60%，第7至第13周达到60%至70%，第14周及以后达到70%以上。同时，大一新生根据其大学入学英语水平测试结果进行针对性的英语课程学习，有效补齐学生的英语短板，提高学生的英语应用水平，为全英授课打好基础。本课程采取了以下措施来提高学生学习兴趣和降低学生英语学习难度：（1）提供英文讲义、英文教材及其匹配的中文辅学材料，以方便学生系统掌握所学内容。（2）给全英教学课件中的重点或专业词汇标注中文注释。（3）每章节授课前编制并发放相关词汇和注释手册，帮助学生理解教学内容。

三、教改效果反馈

此教学大纲由国际交通学院土木工程制图教研室于2022年制订，应用于2022级道路桥梁与渡河工程专业1班和2班的41名学生，将其成绩与教学大纲调整前的2021级道路桥梁与渡河工程专业1班和2班的40名学生的成绩进行对比。本课程为了掌握不同教学单元的教学效果，均在每个教学单元后设置测试题，分为3个主要的教学单元进行教学大纲调整前后教学效果对比分析。

在投影基础和工程形体表达教学单元，实验组的整体成绩优于对照组的，不及格率降低了17.2%，优秀生和良好生占比分别提高了18%和5.7%。在工程识图教学单元，不及格率降低了11.8%，优秀生和良好生占比分别提高了10.9%和33.7%，提升幅度较大，这表明教学大纲调整后的教学方案是可行的，教学效果得到了较大提升。在计算机绘图教学单元，对照组和实验组的成绩占比和趋势基本一致，其主要原因为课时压缩导致练习缺乏，线上教学无法采用“教师示范—学生练习—教师纠正”的方式，难以实时掌握每个学生的学习状态和效果，影响学生对所学知识的掌握和内化。在课时精减和线上教学效果难以保证的不利情况下，课程教学效果并没有下降，说明教学方案和设计的调整具有较好的教学效果。

四、结语

课程组以长安大学国际交通学院道路桥梁与渡河工程专业的土木工程制图课程为例，针对教学课时不足、学生工程背景知识缺乏、线上教学效果不佳、全英授课难度大等问题，优化了教学内容，精减了课时，提高了教学效果，采用了多种教学方法，充分利用了网络资源，提高了学生的自主学习能力和参与度，采用了进阶式和弹性的措施，逐步提高了英语教学比例，降低了全英授课的难度。通过对两届学生的学习效果进行对比，验证了教改方案的可行性和有效性。本研究不仅为提升中外合作办学的教学水平和其他专业的教学改革提供了一些参考，而且对于培养具有国际视野的交通运输工程人才也具有积极的推动和促进作用。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 朱文博，瞿元赏，崔怡.浅议“工程制图基础”的教学内容和方法[J].上海理工大学学报（社会科学版），2017，39（1）：69-73.

[2] 王海新.探析道路桥梁工程施工课程教学改革与创新[J].大学，2020（11）：43-44.

[3] 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.

[4] 郑敏，陈卫华，李海燕，等.少學时工程制图课程混合式教学的改革与实践[J].高教学刊，2021，7（27）：100-102.

[5] 杨万理，王宁，赵莉香，等.留学生土木工程制图课程全英文教学探索[J].大学教育，2022（4）：86-90.

[6] 韩兴，李昌，孙艳平.现代信息技术背景下工程制图课程教学改革[J].中国冶金教育，2022（2）：44-46.

[7] 杨航.模块化教学在五年制高职“公路工程制图”课程中的实践研究[J].佳木斯大学社会科学学报，2021，39（6）：222-224.

[8] 周雪珍，田婷芳，周耐根.材料类专业“工程制图实验”项目式教学改革探索与实践[J].教育教学论坛，2020（50）：161-162.

［责任编辑：庞丹丹］