“AutoCAD”課程教學改革與初探

張振明

(北京林業(yè)大學自然保護區(qū)學院,北京 100083)

AutoCAD(Auto Computer Aided Design)是美國Autodesk公司開發(fā)的通用計算機輔助設計軟件包,它具有易于掌握、使用方便、體系結構開放等優(yōu)點,能夠繪制二維圖形和三維圖形,并具有標注尺寸、渲染圖形及打印輸出圖紙等功能。它被廣泛應用于園林設計、環(huán)境規(guī)劃、水土保持、土木工程、機械、建筑、電子、造船、石油化工和冶金等領域[1-4]。AutoCAD是一門新興的邊緣學科,是計算機與工程設計高度結合和發(fā)展的產(chǎn)物,是當代規(guī)劃設計師必須掌握的基本技能。對于高校園林、城市規(guī)劃、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、水土保持與荒漠化防治和自然保護區(qū)等專業(yè)的學生,該課程已成為一門必備的技能課程。隨著人們對電子信息的高度重視,近年來有關AutoCAD研究文章呈指數(shù)遞增,本文以中國知網(wǎng)的中文期刊全文數(shù)據(jù)庫為基礎(http://222.28.112.101/kns50/Navigator.aspx?ID=CJFD),以篇名“AutoCAD”為檢索,查詢時間段從 1996年4月15日到 2011年3月 18日,共查詢文章134篇,在所發(fā)表的有關AutoCAD的文章中,2006年前只有32篇,2007～2010年4年內(nèi)共有102篇,不斷增長的期刊論文數(shù)量足以體現(xiàn)了AutoCAD領域研究的不斷深入(圖1)。

圖1 中國知網(wǎng)有關AutoCAD的文章

本文以北京林業(yè)大學2008級水土保持與荒漠化防治專業(yè)(以下簡稱“水保專業(yè)”)和2009級資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)(以下簡稱“環(huán)規(guī)專業(yè)”)為研究對象,對該課程類型、學時數(shù)和開課學期做出定量評價,并對“AutoCAD”課程教學改革進行了初步探索,以期為各大院校“AutoCAD”教學大綱的編制和“AutoCAD”課程的教學改革提供一定的參考。

一、“AutoCAD”課程教學存在的問題

目前“AutoCAD”教學中存在的主要問題有:①不同的專業(yè)開設該門課程時未能把握好課程類別、學時數(shù)和開課學期,教學效果并不理想;②理論課教學中,由于AutoCAD的命令操作簡單,講解過多時,學生就會感到課堂內(nèi)容乏味無趣;③實踐課教學中,教師會發(fā)給學生非常詳細的實習指導書,學生按照指導書的步驟,就可以很容易的繪制出圖形來,該方法雖然能夠完成一定的繪圖任務,但容易讓學生形成“照貓畫虎”的消極心理。

二、“AutoCAD”課程設置分析

在調(diào)查的134名學生中(圖2(a)),認為“Auto-CAD”應該為必修課的學生最多,共有55名,占總數(shù)的41%;其次為B類選修課,僅比必修課少4人,占總人數(shù)的38%;認為“AutoCAD”應設為A類選修課的人數(shù)相對較少,僅有 28人,占總人數(shù)的21%。從圖2(b)在對該門課程的學時數(shù)進行調(diào)查分析時(圖2(b)),學生普遍認為“AutoCAD”課程開設時間不宜過短或過長,大部分學生認為學時數(shù)在32學時和48學時為宜。認為該門課程應該為32學時的人數(shù)為61人,占調(diào)查總人數(shù)的46%;認為48學時的人數(shù)為35人,占調(diào)查總人數(shù)的26%。在對“AutoCAD”的開設學期進行調(diào)查時(圖2(c)),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)近似的正態(tài)分布,大多數(shù)人認為“Auto-CAD”課程應該開設在大2上學期,希望在該學期開設這門課程的學生有 56人,占調(diào)查總人數(shù)的42%;認為大1下學期或大2下學期開設“Auto-CAD”課程的學生分別為23和24人,占調(diào)查總人數(shù)的17%和18%。從以上調(diào)查分析可知,該門課程較為適宜的課程類型為必修課和B類選修課,開課學時為32學時,開課學期為大2上學期。

圖2 課程類型(a)、學時(b)和上課時間(c)調(diào)查分析圖

三、“AutoCAD”課程改革措施

(一)前期調(diào)研

不同的專業(yè),對“AutoCAD”的教學內(nèi)容也有不同的要求。在教學之前,充分開展文獻調(diào)研和市場調(diào)研。文獻調(diào)研主要針對水保專業(yè)和環(huán)規(guī)專業(yè)的特點,查閱不同的文獻資料,制定出符合專業(yè)特點的課堂教學內(nèi)容;市場調(diào)研主要訪問中國環(huán)境科學研究院、北京市水利規(guī)劃設計研究院等設計部門相關人員,選擇水保和環(huán)規(guī)專業(yè)畢業(yè)生在實際工作中用到的Auto-CAD制圖常用和經(jīng)典實例,從而為課程教學內(nèi)容的確定提供一定的指導。通過調(diào)研,明確了水保專業(yè)主要以涵洞剖面圖、路基護坡圖和小流域綜合治理規(guī)劃圖等圖的繪制為主;環(huán)規(guī)專業(yè)主要以居室平面圖、園林建筑立面圖和小區(qū)規(guī)劃圖等圖為主。

(二)師生共同明確教學目標

任何教學模式都指向和完成一定的教學目標,在教學模式的結構中教學目標處于核心地位,并對構成教學模式的其他因素起著制約作用。它決定著教學模式的操作程序和師生在教學活動中的組合關系,也是教學評價的標準和尺度[5-6]。以往教學目標的確立往往只是教師主觀確立,沒有考慮到學生因知識背景、學習動機、學習興趣和學習目標的不同而有所不同,由此造成教師和學生之間在教與學的過程中產(chǎn)生偏差,最終影響教學質(zhì)量的提高。北京林業(yè)大學“AutoCAD”課程為2008級水保專業(yè)和2009級環(huán)規(guī)專業(yè)的專業(yè)選修課。在開課初期,根據(jù)前期調(diào)研結果和每位同學的選修目的不同,將課程教學目標分為3個類別:①A類目標。通過本課程的學習使學生比較系統(tǒng)地理解AutoCAD的基本概念和基本理論,能夠熟練和靈活應用各類繪圖技巧,能根據(jù)水土保持工程和城鄉(xiāng)環(huán)境規(guī)劃實例進行作品的自我設計,培養(yǎng)學生的計算機輔助設計思想和計算機繪圖能力。②B類目標。通過本課程的學習使學生比較系統(tǒng)地了解AutoCAD的基本概念和基本理論,掌握其常用的基本命令、基本方法和繪圖技巧,并能根據(jù)水土保持工程和城鄉(xiāng)環(huán)境規(guī)劃熟練繪制二維平面圖,培養(yǎng)學生掌握一定的計算機繪圖理論知識和繪圖技能。③C類目標。通過本課程的學習使學生掌握其常用的基本命令、基本方法和基本繪圖技巧,并能根據(jù)所給的水土保持工程圖和環(huán)境規(guī)劃圖迅速繪制成圖,培養(yǎng)學生熟練的上機操作和高效率的繪圖能力。

(三)優(yōu)化教學內(nèi)容

水保專業(yè)和環(huán)規(guī)專業(yè)開設的“AutoCAD”課程的學時數(shù)為32學時,而目前出版的《AutoCAD》教材通常是按照軟件功能進行歸類劃分的,內(nèi)容非常龐雜。通過深入分析各類教材的特點和相關知識點的聯(lián)系,將該門課程分為理論課16學時,實踐課16學時。理論課講授內(nèi)容主要包括以下6個內(nèi)容:①初識AutoCAD2008繪圖大師;②繪制二維平面圖形;③編輯圖形對象;④圖案填充、創(chuàng)建與使用塊;⑤文本與尺寸標注;⑥圖形的輸入輸出和Internet功能。重點講授繪制二維平面圖形、編輯圖形對象和文本與尺寸標注。繪制二維平面圖形主要通過學習繪制點、線條、簡單圖形和曲線,讓同學們掌握線條、矩形和橢圓弧等的繪制方法和點對象的創(chuàng)建與定數(shù)、定距等分技巧。編輯圖形對象主要講解旋轉、復制、陣列、偏移、鏡像、修剪、倒角和圓角等工具的使用。尺寸標注部分,重點講解尺寸標注中各類參數(shù)的設置。

(四)以設計理念推動參與式和實例教學

AutoCAD不僅是設計者應用的一個工具,而且它也是設計者思想的一種表達方式和體現(xiàn)。理論課程講解分為3個環(huán)節(jié):①在每次理論課前20分鐘,選擇實踐課中學生的優(yōu)秀作業(yè),讓學生上講臺從設計理念和方法兩個方面進行講解,這樣在一定程度上激發(fā)了學生的求知欲望和積極創(chuàng)作的熱情。②根據(jù)每節(jié)課所講解的內(nèi)容,教師選擇1～2件合適的作品,由教師根據(jù)實例引出本節(jié)課學習的內(nèi)容,例如在講解圖案填充、創(chuàng)建與使用塊時,選擇經(jīng)典的別墅花園設計圖。首先,通過講解該作品在水體方面的設計思想,讓學生掌握園林水體的功能、類型和設計以及常用的表現(xiàn)手法。其次,通過講解實例引出要講解的知識點。③在教師課堂講解過程中,對于一些學生在操作過程中容易出錯的繪圖工具或命令,可以一邊講授理論,一邊讓學生上臺來自己操作,這不僅增加了學生課堂學習的積極性,提高了聽課效率,同時也能讓學生及時發(fā)現(xiàn)學習上的問題,使得學生理解更為深刻。以設計理念推動參與式和實例教學的方法,能迅速吸引學生的注意力,提高學生鑒賞作品的能力,激發(fā)學生的求知欲,同時也為學生提供了展示才華的機會。

(五)以自主設計為主導的實踐課

結合教學內(nèi)容,有目的地給出實踐課內(nèi)容。每節(jié)課分為2部分:①課堂理論講解和知識練習;②根據(jù)學生學習目標的等級給出A、B和C3類自主設計作業(yè),讓學生根據(jù)自己的學習目標進行選擇。例如對于環(huán)規(guī)專業(yè)第4次實踐課內(nèi)容而言,我們要求A類目標學生繪制1張A4大小的3室2廳1廚2衛(wèi)的平面圖,并進行室內(nèi)設計,搭配相關綠植;B類目標學生繪制1張A4大小的3室2廳1廚2衛(wèi)的平面圖,并進行部分室內(nèi)設計;C類目標學生可繪制1張A4大小的3室2廳1廚2衛(wèi)的平面圖。這樣不僅打破了以往在實踐課中學生完全按照指導手冊進行操作的習慣,而且還培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

(六)多元化的教學評價

教學評價是達到教學目標的評價方法和標準。在評價學生的學業(yè)成績時,該課程采取了主觀與客觀,平時和期末相結合的多元評價方式。在理論考核中,題目中既包括了一些需要記憶的知識點,同時又包括了一些主要的操作命令和技能考核;在實踐課中,主要了解學生對于知識點的實際操作和自主設計能力,通過批閱學生每堂課的作業(yè),給出學生平時的實踐課成績。課程結束后,根據(jù)每位同學所選定的學習目標,提交自主設計的大作業(yè)1份,以參與后期設計大賽。最后確定了“AutoCAD”課程考核標準為:考勤占總評的5%,平時課堂提問占5%,期末考試占35%,平時作業(yè)占45%,大作業(yè)占10%的評價體系。這種考核評價標準貫穿了學生學習的每一個環(huán)節(jié),并能根據(jù)該門課程的特點,降低理論課程所占分值,客觀真實地反映學生對這門課程的掌握程度。

(七)教學目標動態(tài)調(diào)整

教學目標的設定,并非固定不變的,它是隨著教學的深入而動態(tài)變化的。學生可在教學過程中,及時調(diào)整選擇的目標類型,通過開課初期和課程結束后對學生學習目標的對比分析,了解學生在教學過程中學習目標的變化過程。從圖3可以看出,課程結束后A類學習目標的人數(shù)有了顯著增加,由課程開始的43人增加到了80人,比之前提高了86%。B、C類學習目標的人數(shù)都有了顯著減少,B、C類學習目標人數(shù)分別減少了26%、56%。從學生學習目的的變化看,該門課程教學模式能提高學生學習的主動性和積極性。

圖3 學習目標對比圖

(八)開展“AutoCAD”設計大賽

為了增強學生對該門課程學習的熱情和培養(yǎng)學生專業(yè)技能,在課程結束后,舉辦“AutoCAD”設計大賽。設計大賽,不僅是學生學習該門課程的成果展示,也是教師教學效果的檢驗。大賽邀請相關規(guī)劃部門經(jīng)理、設計師等作為評委,根據(jù)學生最后一次提交的設計作業(yè),篩選出不同風格的20份作品進入決賽階段,每位選手在決賽階段從設計理念和特色方面進行展示與說明(多媒體)。大賽結束后,將獲獎作品在櫥窗進行展示。通過這種方式,學生體驗到了學習的樂趣,獲得了學習的滿足感,對學生的后續(xù)學習將產(chǎn)生強大的動力。

為適應“AutoCAD”教學的專業(yè)性和實踐性的特點,該研究建立了一套以培養(yǎng)不同層次的Auto-CAD設計人員為目標的方法和措施,在實際教學中取得了一定的成績,該研究成果充分調(diào)動了每位學生學習的主動性和創(chuàng)造性,激發(fā)了學生創(chuàng)新意識。希望在今后的實際教學過程中對研究成果進一步實踐和深化,為學生將來從事計算機繪圖工作打下堅實的基礎。

[1]胡騰,李增名.精通 AutoCAD2008中文版[M].北京:清華大學出版社,2007:5.

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