《水利工程制圖》"一化二變三融合"典型學習方案

針對《水利工程制圖》課程的特點和信息技術的支撐，本課程提出了"一化二變三融

合"的講練結合式學習方案，并融入BIM設計信息化模型。

一化：化整為零；

二變：變二維為三維，變抽象為具體；

三融合：傳統教學與數字化技術融合，工程圖與仿真模型融合，教學空間與教學資源

庫的融合。

學習方案設計說明

課程設計受眾對象涵蓋教師、學生（留學生）、社會學習者。課程資源設計充分考慮

不同學習者的專業需求，提供相應的學習方案。下面以學生用戶為例介紹該課程的學習方

案。

1.1基于學生學情設計方案

當前高職生的特點是理論基礎知識有點薄弱但動手能力強，獨立意識自我意識強、參

與意識和表現欲強。基于高職生學情，緊緊圍繞課程的培養目標，采取理論夠用、強化實

踐的原則，進行基本制圖知識、投影制圖、其他專業圖等的教學內容安排，以知識點、技

能點作為學習單元，用多媒體形式呈現、學生參與度高的靈活多樣的教學環節，開發學習

方案；考慮學生多層次、多類型、個體差異大的特點，開發課程，既滿足基本目標和基本

資源的需要，又提供拓展資源滿足有更高學習目標的學生。

1.2考慮專業特點，開發方案

水利水電建筑工程專業，實際上是個大專業，有多個不同的方向，學生就業可能從事

不同的工程建設。為了學生以后更好的發展，設計有個性化學習方案，計算機繪制道路橋

梁工程圖、計算機繪制涵洞工程圖、計算機繪制電站工程圖、泵站工程圖等個性化課程。

1.3考慮社會發展，開發方案

先進成圖技術特別是BIM信息化模型已經在不同行業中使用，正在全面推廣。課程提

供了房屋建筑圖、涵洞工程圖、進水閘等工程圖的三維建模及BIM建模案例來講解。

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1.4考慮留學生使用，開發雙語學習方案

隨著國際化企業深度合作、國際留學生在高職院校進行技術學習留學越來越多，開展

國際化技術技能型人才培養很有必要。針對這部分學生語言實際問題，設計了雙語對照的

課程學習方案，并經過南非留學生使用，效果突出。在2019年2月進行的計算機繪圖專

項培訓中，50名南非留學生均能順利完成教學任務，達到了預期教學目標。

典型學習方案設計

2.1方案設計

《制圖》課程方案設計如下：

《水利工程制圖》課程中的《計算機繪圖》以讀懂水利工程圖，并應用計算機繪圖軟

件完成工程圖繪制以及水工建筑物的三維模型繪制為目的，根據該課程操作性強的特點，

按"四先四后，漸進提升"設計了《計算機繪圖》學習方案。即先讀圖后繪制，先二維后

三維；先分段，后組合；先模型后實物---從簡單到復雜，從部分到整體，從一般到特殊，

達到讀圖、繪圖、建模的漸進式提高。借助資源庫素材通過讀圖、繪圖、三維建模達到讀

圖識圖和計算繪圖能力培養，滿足崗位工作能力要求。以進水閘綜合實訓為例。進水閘按

建筑物的組成部分與作用分為上游連接段、閘室段、消力池段和下游連接段共四部分。每

一部分再細分為讀圖、繪制二維工程圖和繪制三維模型三個任務來開展。CAD繪制結束，

應用先進的BIM信息建模技術制作進水閘三維模型。現以上游連接段為例學習方案描述

如表1所示。

進水閘學習方案如圖1所示。

進水閘的整個學習過程按照"從簡單到復雜，從部分到整體"分為兩個學習單元，第

一個學習單元為上游連接段、閘室段、下游連接段三個工作任務；第二個學習單元為水閘

組合形體，共4個工作任務。

每一個學習任務又分為四個學習步驟：

第1步：讀圖。學生通過課件、圖片、微課等讀懂上游連接段、閘室段、下游連接

段已有工程圖紙。

第2步：繪圖。由于水閘分解為三部分，把復雜問題簡單化，學生可以很好完成上

游連接、閘室段、下游連接段的二維圖的繪制。

第3步：三維建模。也就是把二維圖形成軸測圖，立體化，可以幫助學生和形成的

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圖片進行對比分析。

第4步：信息模型。根據提供數據完成BIM信息模型的創建。（部分同學完成。）

把三部分連接起來，形成水閘整體，完成水閘項目的學習，達到了實際工程中讀圖、

識圖、繪圖的技能要求，滿足工作崗位對學生制圖技能的要求，實現了"從學習到工作"

的技能培養要求。其他建筑物，如重力壩、土石壩等建筑物也采用同樣的學習模式。

簡單

復雜

上游連接段

讀圖

繪圖

三維建模

閘室段

讀圖

繪圖

三維建模

下游連接段

讀圖

繪圖

三維建模

組合

完成

水閘

項目

讀圖

課件、微課、圖片

繪圖

圖紙、仿真、課件

圖1

三維建模

課件、案例、微課

BIM信息模型

課件、案例、微課

進水閘學習方案模型

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2.2典型學習方案

表1

序號

名稱

內容

計算機繪制進水閘上游連接段學習方案

知識技能點

三視圖投影規律；

學習流程

可用資源

任務要求

下載任務（獨立讀圖）圖形圖像；

觀看視頻（解決難題）視頻影像；

課堂討論（分享經驗）教學課件；

課堂測試（檢驗讀圖）教學文本等。

了解組成部分與作用；

基本體投影特征；

明白視圖投影關系；

平曲相貫線求解；

清楚每部分形狀。

上

游

1

連

接

段

讀圖

水利工程圖表達。

2

典型學習方案特色和創新

3.1教學實施方法得當

采取先讀圖后繪制，先二維再三維；先分段，再組合；先實物后模型。這樣處理實際

上起到化難為易，逐個擊破。讀圖之前先引導學生將圖紙與實物模型反復對照，形體明確

后再進行工程圖繪制，二維完成后才進入第三個任務完成三維建模；將整個水閘分成了4

部分，不像以前是整個水閘先完成二維，然后再三維。兩種處理效果不同。有能力的同學，

在完成二維、三維的基礎上，進行BIM信息建模，與行業接軌。

3.2教學資源豐富而直觀

實物模型、工程圖紙、軸測直觀圖、微課錄像（時長不超過15分鐘）、課件、課堂

測試、教學空間等多種精品資源，供學生選擇使用，便于課下自主學習，也可通過教學空

間互動，即使與同學們分享自己的學習心得，也可得到教師與同學們的幫助。

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3.3多種教學方法并舉