高職采礦專業(yè)計算機繪圖課程教學研究與探討

馬 莉，劉 旭，江 姍

（1.淮南職業(yè)技術(shù)學院采礦工程系， 安徽 淮南 232001， 2.安徽理工大學地球與環(huán)境學院，安徽淮南 232001， 3.安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院， 安徽淮南 232001）

高職采礦專業(yè)計算機繪圖課程教學研究與探討

馬 莉1，2，劉 旭3，江 姍1

（1.淮南職業(yè)技術(shù)學院采礦工程系， 安徽 淮南 232001， 2.安徽理工大學地球與環(huán)境學院，安徽淮南 232001， 3.安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院， 安徽淮南 232001）

分析了高職采礦專業(yè)計算機繪圖課程教學中存在的問題，結(jié)合本校的實際情況和該專業(yè)的實踐特點，對該課程在教學內(nèi)容、實踐教學等方面提出了相應的改進措施，為培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)突出的應用型高素質(zhì)人才打下基礎(chǔ)。

采礦專業(yè)； 計算機繪圖課程； 高職； 探討

一 引言

在工程設(shè)計領(lǐng)域中，計算機繪圖被廣泛應用于建筑、機械、電子、航空、采礦、環(huán)境工程等各行各業(yè)。計算機繪圖主要培養(yǎng)學生讀圖畫圖能力以及計算機繪圖能力，學生對這門課的掌握，直接影響以后的專業(yè)技能?；诖?，在高職院校中計算機繪圖課程作為專業(yè)必修課而普遍開設(shè)。作為安徽省首批建設(shè)的省級示范高職院校的淮南職業(yè)技術(shù)學院，采礦工程系是主體大系，目前，AutoCAD課程在淮南職業(yè)技術(shù)學院采礦工程系四大專業(yè)礦山地質(zhì)、礦山測量、礦井建設(shè)、煤炭開采技術(shù)均有開設(shè)，是充分運用采礦知識與技能進行計算機輔助設(shè)計的一門必修課程，同時也是實現(xiàn)高職專業(yè)性人才培養(yǎng)目標培養(yǎng)學生職業(yè)素質(zhì)、業(yè)務素質(zhì)的基礎(chǔ)課程。因此，探討高職采礦專業(yè)的計算機繪圖設(shè)計課程教學顯得尤為重要。

二 高職類采礦專業(yè)計算機繪圖課程存在問題

（一） 課程本身重視程度不夠

隨著現(xiàn)代化水平和信息社會的到來，計算機能力的高低直接影響到學生步入社會的工作勝任力。在市場經(jīng)濟條件下，工科各專業(yè)學生應具備的計算機能力主要為以下幾個方面［1］：

具備利用計算機高級語言進行程序設(shè)計和軟件開發(fā)能力；具備應用二維、三維繪圖軟件進行計算機輔助設(shè)計繪圖的能力；具備利用計算機進行工程分析、計算、制造加工能力；具備求異創(chuàng)新能力以及追蹤計算機繪圖技術(shù)前沿、不斷更新知識的自學能力。鑒于此，高職采礦專業(yè)應開設(shè)如下4門計算機課程：計算機基礎(chǔ)知識、計算機繪制圖技術(shù)、計算機編程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫原理及應用。其課程內(nèi)容、課程性質(zhì)見表1。

表1 高職采礦專業(yè)計算機課程開設(shè)

但很多院校對計算機課程重視程度不夠。以計算機繪制圖課程為例，具體表現(xiàn)在：在課程開設(shè)上，有些院校僅僅在建筑、機械等繪圖能力要求很高的專業(yè)開設(shè)了該門課程，而對于一些其他理工科專業(yè)卻沒有開設(shè)，即使開設(shè)了，也沒有足夠重視。以我院采礦系為例，由于學院重視實踐性教學，采礦系四個專業(yè)均開設(shè)了計算機繪圖課程，但在考核方式上，卻以考查形式完成，這樣在學生思想上就沒有認識到這門課的重要性。而筆者認為，計算機繪圖課程作為現(xiàn)代化信息社會的基礎(chǔ)學科，應得到足夠的重視，不僅僅應該在理工科專業(yè)中開設(shè)，應作為全校公共基礎(chǔ)課普遍開設(shè)。

（二） 課程教學內(nèi)容沒有體現(xiàn)與時俱進

隨著測繪技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和地理信息技術(shù)的發(fā)展和推廣。目前，煤礦繪圖已由手工繪圖逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C繪圖，AutoCAD軟件、Surfer軟件開始在地質(zhì)圖中顯示出其快速、精確地優(yōu)越性。但高職院校計算機繪圖課程，一般為AutoCAD軟件的應用，對Surfer軟件涉及較少。Surfer軟件是基于Windows系列操作系統(tǒng)的插值繪圖軟件，它支持多種數(shù)據(jù)格式，是一款強大的二維、三維數(shù)據(jù)處理和圖形繪制軟件。

其軟件具有以下功能：

軟件本身含有電子表格，它能對原始數(shù)據(jù)進行全面的處理，比如能對原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、排序、數(shù)據(jù)格式的調(diào)整以及進行計算等；可將數(shù)字化或者人工讀取，實際測繪獲得的三維空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格數(shù)據(jù)；提供12種數(shù)據(jù)網(wǎng)格化方法，包含幾乎所有常用數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算方法；具備各種函數(shù)的運算能力，能對網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)進行圓滑、函數(shù)計算、轉(zhuǎn)換及進行分析；可以人為或自動地改變圖的比例，給圖形加注標記、標題和圖例等；能形象以三維形式顯示立體表面，可以自由旋轉(zhuǎn)和進行體積計算；提供各種常用的圖形圖像文件格式的輸入輸出接口以及各大GIS軟件文件格式的輸入輸出接口，大大方便了文件和數(shù)據(jù)交流和交換，如常見的DXF文件可以直接輸入到AutoCAD進行編輯修改；提供腳本語言，用戶可以利用它方便地控制Surfer軟件繪圖或在其他應用程序中調(diào)用Surfer軟件的繪圖功能；運用Surfur軟件，可以繪制一些地質(zhì)圖件，可以準確地表示等溫線、等高線數(shù)值的高低，還可以調(diào)用白花文件選擇需要研究的區(qū)域，同時可以對地質(zhì)圖件進行編輯計算。圖1、圖2、圖3形象的顯示了Surfer軟件在繪制等值線中的應用。

Sufer軟件還可以和GIS軟件結(jié)合，分析和描述礦山底面和井下與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。在一些技術(shù)論文中可見一般，如吳大江（2009）Sufer和ArcGIS在大屯礦區(qū)底面沉降危險性評價的應用［2］，李新寧（2001）借鑒GIS基本思想在Surfer中實現(xiàn)復雜地質(zhì)圖件的繪制［3］等等，但在很多高職院校采礦專業(yè)，均沒有開設(shè)Sufer課程，在AutoCAD課程教學過程中，也沒有提到或涉及到，也沒有作為一個章節(jié)進行介紹，課程內(nèi)容設(shè)置上沒有體現(xiàn)教學內(nèi)容的與時俱進。

圖1 利用Surfer軟件繪制等值線圖

圖2 白化后的等值線圖

圖3 Surfer中生成的等值線圖

（三） 課程教學方法陳舊，教學過程沒有體現(xiàn)專業(yè)特點

傳統(tǒng)的教學方法使得命令的講解、練習無法及時與繪圖實例相結(jié)合，學生入門較慢，往往當時能聽懂、會練習，但到真正繪制完整的實例圖時，卻不能根據(jù)實際條件靈活運用。

傳統(tǒng)的教學過程中也沒有體現(xiàn)專業(yè)特點，教師往往只是孤立的介紹計算機繪制圖軟件的基本操作技能，而沒有與專業(yè)技能相結(jié)合，沒有體現(xiàn)該門課程的專業(yè)特點，如對于采礦工程系的學生，應該將計算機繪制圖技術(shù)與礦圖的繪制相結(jié)合，使學生們不僅會讀圖更要會繪圖，做到走上工作崗位后真正學以致用。

三 課程教學改進措施

（一） 思想上加大重視力度

了解計算機繪圖課程在專業(yè)學科中的基礎(chǔ)性作用，將其納入采礦專業(yè)的專業(yè)必修課，增加教學學時，并開設(shè)專門的實驗實訓課程，如在采礦所有班級開設(shè)煤礦繪制圖設(shè)計實訓課程，使學生真正的學有所用。

在考核方式上，由考查方式轉(zhuǎn)為考試方式，為了全面考核對計算機繪圖理論知識的掌握程度以及繪圖能力實踐能力，將考核分為兩部分，第一部分為平時的項目考核，比重為20%，第二部分是課程結(jié)束后的綜合考核，讓學生在規(guī)定時間完成采礦專業(yè)繪圖，比重80%，這樣可以全面合理的評定學生的計算機綜合繪圖能力，達到計算機繪圖課程的培養(yǎng)目標。

（二） 教學內(nèi)容與專業(yè)結(jié)合，注重內(nèi)容的調(diào)整

在教學內(nèi)容的選取上，遵循兩大原則：一是針對專業(yè)需求設(shè)計教學內(nèi)容，做到“按需施教”；二是根據(jù)學生的就業(yè)需要，有的放矢的選擇教學內(nèi)容，做到近期就業(yè)“必需夠用”，將來發(fā)展“遷移可用”。

傳統(tǒng)的計算機繪圖課程的講解，僅僅涉及其繪圖的基本操作，如繪圖與修改命令、文字及圖案填充、對象特性、尺寸標注等，為了滿足行業(yè)發(fā)展的需要，課程內(nèi)容除了包含AutoCAD軟件的介紹外，還應與專業(yè)知識相結(jié)合，介紹AutoCAD在采礦專業(yè)的應用。如學會繪制常見的采礦基本圖元，如雙滾筒采煤機、液壓支架、刮板輸送機，常用采礦圖層的設(shè)置和屬性的加載，巷道斷面的繪制和標注，用光柵圖形矢量化方法繪制井底車場與液壓支架，用AutoCAD2006輸出采礦工程圖紙，創(chuàng)建刮板輸送機鏈條等模型，使用路徑拉伸方式創(chuàng)建礦井井底車場的三維模型等，在基本操作掌握的基礎(chǔ)上，將知識活用，提高學生的學習興趣，使學生明白學習該軟件的專業(yè)意義。

此外，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，各種計算機繪圖軟件不斷開發(fā)，如Sufer、MapGIS等等功能日益強大。作為21世紀高素質(zhì)實用型人才，在具備專業(yè)基本知識和基本技能的同時應對本專業(yè)的新知識、新技術(shù)有充分地認識和了解，因此，在課程內(nèi)容的開設(shè)上應開設(shè)其他計算機繪制圖課程，對僅開設(shè)AutoCAD課程的高職院校，在介紹AutoCAD軟件的同時，對其他繪圖軟件也應進行介紹，加深學生對繪圖軟件的認識和理解，擴大學生的知識面，豐富本課程的教學內(nèi)容。

（三） 教學方法上采取項目教學法，重視實踐教學

以計算機繪制圖軟件AutoCAD為例，筆者認為，在教學方法和手段上，應采取項目教學法。根據(jù)歷年來的我系的課時分配，可將真實的工作任務和精選的實例重新整合教學內(nèi)容，將整個教學內(nèi)容分成三大模塊（52學時）：計算機繪圖基本技能訓練（32學時）；大巷巷道斷面圖繪制技術(shù)（8學時）；淮南某礦水平切面體制圖繪制三大模塊（8學時），有針對性的進行教學。具體的內(nèi)容和課時分配見表2。教學過程打破傳統(tǒng)以教材為中心的模式，每一模塊為一相對獨立的教學單元，將每一章節(jié)的內(nèi)容融入到具體的采礦實例中講解。

表2 三大模塊內(nèi)容及具體課時分配

在每個項目實施前，教師先把任務的教學目標及一些理論知識講授給學生，然后分步驟的講解教學實例；學生接到任務后，小組內(nèi)討論確定任務完成的步驟和過程，然后實施任務，最后對每個項目采取上機考核的模式，評定學生對知識的掌握程度。

此外，計算機繪圖課程具有很強實踐性，只有通過反復練習學生才能熟悉和掌握繪圖軟件，提高學生的學習和動手能力。這就要求計算機繪圖課程的教學過程中加強實踐教學，讓學生在繪圖過程中熟悉繪圖軟件命令的使用，使理論知識與實際操作緊密結(jié)合。由學生親自動手操作，可以使學生在實踐中加深對理論知識的理解，發(fā)現(xiàn)存在的問題。筆者認為，教學形式可由“傳統(tǒng)的課堂＋上機模式”轉(zhuǎn)變?yōu)槿蠙C模式，教學在機房進行，在充分實踐的基礎(chǔ)上，做到融會貫通，達到事半功倍的效果。重視實踐教學環(huán)節(jié)，同時可以鼓勵學生參加計算機繪圖大賽以及積極參與到相關(guān)教師課題項目中，調(diào)動學生的學習積極性，激發(fā)學生學習本課程的興趣，提高學生計算機繪圖能力。

計算機繪圖課程是工科學生必不可少的技術(shù)基礎(chǔ)課，是學生參加工作的基本技能，所以高職類院校應加強該門課程的質(zhì)量建設(shè)，提高重視力度，強化實踐教學，從而不斷提高教學效率，培養(yǎng)出專業(yè)技術(shù)突出的應用型高素質(zhì)人才。

［1］ 周玉忠，王秀英.計算機圖形學課程的深化改革［J］.吉林工大高教研究，1997，（4）：13－15.

［2］ 吳大江.Sufer和ArcGIS在大屯礦區(qū)底面沉降危險性評價的應用［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保，2009，36（4）：32－34.

［3］ 李新寧.借鑒GIS基本思想在Surfer中實現(xiàn)復雜地質(zhì)圖件的繪制［J］.物探化探計算技術(shù)，2001，23（1）：25－28.

Teaching Study and Exploration of Computer Drawing Course for Mining Major of High Vocational Education

MA Li1，2，LIU Xu3，JIANG Shan1
（1.Department of Mining Engineering，Huainan Vocational ＆Technical College，Huainan Anhui232001，2.Department of Earth and Environ mental Science，Anhui University of Science and Technology，Huainan
Anhui232001；3.Department of Electrical and Information Engineering，Anhui Industry and Trade Vocational ＆Technical College，Huainan Anhui232007）

The paper analyzes the problems of Computer Drawing Course for Mining Department of High Vocational Education，and puts forward to some suggestions on teaching content and teaching practice，It can offer help for student in their future job.

mining major；computer drawing course；high vocational education；exploration

G423.04

A

1671－4733（2012）01－0039－05

10.3969/j.issn.1671－4733.2012.01.012

2011－12－26

淮南職業(yè)技術(shù)學院重點教學研究項目（項目編號：HJX10－2）

馬莉（1983－），女，遼寧沈陽人，講師，在讀博士，從事采礦專業(yè)教學工作，電話：15055425996。