“工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

鈕 鵬，王曉初，楊春峰(沈陽大學(xué)建筑工程學(xué)院，遼寧沈陽 110044)

“工程制圖與CAD”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

鈕 鵬，王曉初，楊春峰
(沈陽大學(xué)建筑工程學(xué)院，遼寧沈陽 110044)

分析了“工程制圖與CAD”課程的教學(xué)性質(zhì)及教學(xué)中存在的問題。結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)進(jìn)度改進(jìn)教學(xué)方法，增加和更新教學(xué)內(nèi)容，就變單一課程教學(xué)為多課程融合教學(xué)等問題提出幾點(diǎn)教學(xué)改革建議。

工程制圖與CAD;多課程融合教學(xué);教學(xué)方法

“工程制圖與CAD”是建筑工程各專業(yè)，如建筑學(xué)、工業(yè)與民用建筑、道路交通方向及給排水等多個專業(yè)的一門專業(yè)必修課。對于本科生來講，除了要有扎實(shí)的手繪基本功之外，還要掌握最基本的計(jì)算機(jī)繪圖技能。這門課的重要性是不可忽視的，它是建筑工程或相近專業(yè)的制圖和表達(dá)的基礎(chǔ)，也是這些專業(yè)的學(xué)生工作就業(yè)時所需要達(dá)到的技能要求之一。

AUTOCAD(Auto Computer Aided Design)軟件是美國Autodesk公司推出的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，國內(nèi)外計(jì)算機(jī)專家在此基礎(chǔ)上又相繼開發(fā)出了不同功能的集成輔助設(shè)計(jì)軟件，若掌握了最基礎(chǔ)的AUTOCAD軟件的基本命令，那么在此基礎(chǔ)上開發(fā)的軟件就比較容易掌握和拓展，有興趣者還可以進(jìn)行二次開發(fā)[1]。因此在選擇此軟件作為課堂教學(xué)軟件的同時也制定了較為詳細(xì)的教學(xué)大綱。但由于此課程授課的內(nèi)容涉獵多科專業(yè)知識，繪圖命令繁多且需掌握大量英文縮寫命令，理論教學(xué)還需配套上機(jī)實(shí)踐，學(xué)生需要有一定的基礎(chǔ)知識的儲備和計(jì)算機(jī)操作的基礎(chǔ)等原因，因此本文就此討論實(shí)際授課過程中針對教學(xué)方法和授課技巧等問題提出幾點(diǎn)建議。

一、“工程制圖與CAD”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

根據(jù)社會的就業(yè)需求和土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，本學(xué)院將“工程制圖與CAD”課程安排在第二學(xué)期。雖已開課多年，教學(xué)效果都還不錯，但也存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.計(jì)算機(jī)基本操作不熟練

目前個人用戶的電腦雖已經(jīng)普及，但對于大一學(xué)生，基本的計(jì)算機(jī)知識還不是很豐富。雖然理論知識緊緊圍繞著教學(xué)大綱，但學(xué)生上機(jī)實(shí)際操作時，總會出現(xiàn)不會存盤，不會正常關(guān)機(jī)，常常死機(jī)等現(xiàn)象，這些情況的出現(xiàn)不僅浪費(fèi)了有限的教學(xué)實(shí)踐時間，也給教師增加了一定的工作量。

2.基礎(chǔ)知識儲備不足

會利用軟件畫圖，只是教學(xué)的基礎(chǔ)。只有配合相關(guān)的專業(yè)理論，比如畫法幾何和建筑學(xué)等知識，才能從根本上讓學(xué)生理解圖紙里的各種線條的含義及明白這樣操作計(jì)算機(jī)繪圖命令的原因，解決學(xué)生們面對教材或所參照的建筑圖紙的各種疑問。

3.英語單詞量不夠

為了更快更方便的進(jìn)行操作，畫圖時往往輸入命令的英文全稱或縮寫形式。但由于對專業(yè)英文單詞量的匱乏，學(xué)生還只能是把時間浪費(fèi)在四處尋找命令的圖標(biāo)上，這樣大大降低了畫圖的效率，也使得他們沒了學(xué)習(xí)的動力。

4.學(xué)習(xí)內(nèi)容量大,學(xué)時少,實(shí)際上機(jī)操作時間就相對更少

課上既要講解大量的使用命令，又要增加專業(yè)知識的介紹，而課程總學(xué)時為40學(xué)時，其中16學(xué)時的上機(jī)實(shí)踐課并不能完全滿足學(xué)生的操作練習(xí)需要。

5.多媒體教學(xué)形式單一

目前本課程以多媒體播放課件形式教學(xué)，其特點(diǎn)是形象直觀具體，信息量大，速度較快。但在有限的課時里，容易造成學(xué)生忙于筆記而導(dǎo)致難點(diǎn)不易掌握，重點(diǎn)消化不良，理論與實(shí)際操作不關(guān)聯(lián)，從而降低學(xué)習(xí)效率。

二、教學(xué)改革措施

“工程制圖與CAD”課程是建筑工程各個相關(guān)專業(yè)的必修課程。工程制圖是教學(xué)目的，而CAD輔助設(shè)計(jì)是完成工程設(shè)計(jì)制圖的快捷方法和手段，工程圖紙才是設(shè)計(jì)者最終要提供的作品形式。學(xué)生利用CAD軟件能否完成制圖以及其完成質(zhì)量的好壞，除了受CAD運(yùn)用熟練程度的限制外，對專業(yè)知識的理解也是決定圖紙質(zhì)量的重要部分，因此對工程制圖標(biāo)準(zhǔn)及專業(yè)知識要有充分的認(rèn)識才是學(xué)好CAD的前提，也是較好完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。針對教學(xué)上存在的問題，應(yīng)從以下幾個方面入手進(jìn)行教學(xué)改革。

1.課程安排及課程內(nèi)容

“工程制圖與CAD”課程是以基本的計(jì)算機(jī)操作知識和建筑工程專業(yè)相關(guān)知識為基礎(chǔ)。當(dāng)不改變教學(xué)計(jì)劃的情況下，針對學(xué)生基礎(chǔ)知識儲備不足的現(xiàn)象，教師只能邊講CAD邊增加額外的專業(yè)知識的介紹。對此，若幾門課程能并行教學(xué)，或承前啟后教學(xué)，效果會更佳。這樣既可使知識形成串聯(lián)，又可使教師減少重復(fù)或補(bǔ)充講解的工作量。

建筑工程方向的各個專業(yè)有著自己的制圖標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)程。根據(jù)每個專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，對學(xué)生的計(jì)算機(jī)制圖要求也就有所不同。就土木工程專業(yè)來講，教師應(yīng)及時補(bǔ)充所需專業(yè)知識，變單一課程教學(xué)為多課程融合教學(xué)，所涉獵的專業(yè)內(nèi)容可整理歸納，可打印成資料發(fā)給學(xué)生以便預(yù)習(xí)。

另外計(jì)算機(jī)軟件更新速度之快已使人們應(yīng)接不暇，如何跟上軟件更新的速度，減少CAD軟件版本對本課程的影響，同樣要求教師及時更新教學(xué)內(nèi)容和增加其他相關(guān)軟件介紹。由于課程中各章節(jié)之間的聯(lián)系較為密切，大部分命令不可能脫離其他命令而獨(dú)立完成，因此授課時各章節(jié)的內(nèi)容應(yīng)視情況穿插進(jìn)行，以便取得良好的教學(xué)效果。

2.增加教學(xué)手段

目前多媒體教學(xué)模式已滿足不了課堂教學(xué)的需要。根據(jù)本課程重于實(shí)踐的特點(diǎn)，擬增加實(shí)踐教學(xué)法和動畫教學(xué)法來彌補(bǔ)單一式教學(xué)的不足，擴(kuò)充課堂容量，豐富課堂內(nèi)容。

(1)實(shí)踐教學(xué)法是理論聯(lián)系實(shí)際，隨堂講解命令的同時，演示具體每個命令的操作過程。教師邊講解邊操作，學(xué)生跟隨老師操作，能快速的接受和掌握操作命令，及時反饋問題，便于教師掌握，同時解決了滿堂灌理論的弊病[23]。教學(xué)的內(nèi)容除了命令該如何具體操作外，還可以擴(kuò)展到身邊生活常用物品或?qū)I(yè)設(shè)計(jì)圖的繪制。讓學(xué)生的思維不僅僅局限在如何使用命令的小知識點(diǎn)上，而要學(xué)會發(fā)散拓寬到身邊的具體實(shí)物，甚至實(shí)現(xiàn)利用將所學(xué)專業(yè)知識來制圖的大層面上來。這樣會大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，促進(jìn)他們對命令的進(jìn)一步理解和應(yīng)用，使其帶著樂趣和好奇心去學(xué)習(xí)更有助于教與學(xué)兩方面的互動。

(2)動畫教學(xué)法[4]是動態(tài)教學(xué)的一種方法。它可形象生動的展示錄制好的操作過程或演示教學(xué)輔助資料，既可使學(xué)生直觀地理解問題，緩解精神疲勞，激發(fā)學(xué)習(xí)熱忱，又可加快教學(xué)進(jìn)程和提高教學(xué)質(zhì)量。

3.改進(jìn)教學(xué)方法

(1)案例式教學(xué)[5]。根據(jù)該門課程的教學(xué)方案和學(xué)時分配計(jì)劃，在學(xué)生掌握基礎(chǔ)命令后，課堂上除了配合教材與規(guī)范，還應(yīng)適宜的引入工程相關(guān)的圖紙進(jìn)行背景介紹及圖面圖線講解。真實(shí)具體的工程實(shí)例在教授過程中會更具有說服力真實(shí)感和吸引力。

(2)歸總命令式教學(xué)。操作命令的繁多，往往會造成記憶上的混亂。每堂課由教師帶著學(xué)生先復(fù)習(xí)上節(jié)知識，附帶著列出相似命令的歸類和總結(jié)，幫助學(xué)生記憶。比如，L命令代表線，它可派生出PL多段線，XL射線，SPL樣條曲線，EL橢圓，POL正多邊形等。

(3)口訣形式教學(xué)。對于初學(xué)計(jì)算機(jī)的學(xué)生，鼠標(biāo)左右鍵配合命令欄制圖還不是很靈活。筆者曾編輯口訣來幫助學(xué)生記憶和使用。例如，鼠標(biāo)左右鍵的使用可以參照下面的口訣:“左執(zhí)行，右確定，是左是右看命令”。類似這種口訣很多，既上口又實(shí)用。

(4)網(wǎng)絡(luò)交流式教學(xué)。有限的理論和上機(jī)操作課時并不能完全解答學(xué)生的各種疑問，因此課上并不完全講授每個命令中的子選項(xiàng)。因此欲留1～2個子選項(xiàng)的相關(guān)問題給學(xué)生作為課后練習(xí)題，并借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隨時交流軟件操作及相關(guān)專業(yè)知識的解答。通過課上課下的練習(xí)，教師可及時的收集歸納所反映的問題。同時也可使課上不好意思不愛提問題的學(xué)生以這種形式提出問題。有助于教師充分了解每個學(xué)生的掌握情況和現(xiàn)存的問題。

4.改變課堂教學(xué)形式,活躍氛圍

改變傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為主的模式。以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，教師與學(xué)生及學(xué)生之間互動問答，學(xué)生之間互助輔導(dǎo)。將班級拆分組建成幾個小組，進(jìn)行以團(tuán)隊(duì)為整體，設(shè)計(jì)和討論老師布置的作業(yè)，不定期的組織團(tuán)隊(duì)比賽，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流，達(dá)到知識共享的同時，提高學(xué)生的求知欲望。操作命令記熟的同時，英語單詞量也會大大的增加。

5.注重學(xué)生個性培養(yǎng)

根據(jù)學(xué)生個性差異和實(shí)際能力水平，應(yīng)因材施教，倡導(dǎo)快樂學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，樹立學(xué)習(xí)信心。充分發(fā)揮每個學(xué)生的個性，挖掘?qū)W生的潛能，鼓勵他們進(jìn)一步主動去研究，去探索未知命令。對接受能力較快的學(xué)生，適宜的引入其他集成軟件以輔助教學(xué)。完成設(shè)計(jì)圖紙是一個逐漸創(chuàng)新的過程，而創(chuàng)新是無固定模式，教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生用不同方法去完成制圖。因此如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力應(yīng)該是未來本課程需要考慮的重點(diǎn)[6]。

6.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

課程的理論學(xué)習(xí)和課程設(shè)計(jì)是散與合，理論與實(shí)踐的關(guān)系。課程設(shè)計(jì)是對理論學(xué)習(xí)的進(jìn)一步理解和消化，如何將所學(xué)的理論知識融會貫通，串成整體，構(gòu)架成系統(tǒng)，使學(xué)生能從整體上把握計(jì)算機(jī)繪圖的要領(lǐng)，又能自主的去探索和發(fā)現(xiàn)復(fù)雜高級的操作命令，是教學(xué)計(jì)劃不可缺少，有必要設(shè)置的實(shí)踐環(huán)節(jié)。

從幾年的教學(xué)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)還是存在一些問題，主要原因在于學(xué)生專業(yè)知識沒有達(dá)到一定程度，對某些知識點(diǎn)不理解，遇見需要計(jì)算的地方就囫圇吞棗，草草畫幾筆略過。因此，在本門課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)中仍需加強(qiáng)專業(yè)知識和以CAD為基礎(chǔ)的其他集成軟件的介紹。

實(shí)踐證明，通過幾種教學(xué)方法的引入，及時增加和更新教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生的個性培養(yǎng)，在課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中，加強(qiáng)多專業(yè)知識的融合指導(dǎo)及其他輔助制圖軟件的講解，開闊學(xué)生的眼界，保證教學(xué)內(nèi)容的生動豐富，可為學(xué)生將來從事建筑工程相關(guān)專業(yè)奠定扎實(shí)的制圖基礎(chǔ)。

[1]胡敬佩.土木工程CAD課程教學(xué)模式淺探[J].重慶廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，17(2):24 26.

[2]魏旭，王景陽，謝建榮.建筑CAD課程教學(xué)思考[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30(7):318 320.

[3]倪化秋，宿翠霞.《制圖與CAD》課程教學(xué)的現(xiàn)狀與對策[J].山東水利職業(yè)學(xué)院院刊，2008(2):36 37.

[4]李靖，黃軍輝.《電子CAD》課程“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方法實(shí)踐[J].廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，9(2):23 25.

[5]唐舵.CAD教學(xué)方法初探[J].遼寧行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，11(9):131 132.

[6]王曉初，楊金永，李慧翔.建筑結(jié)構(gòu)CAD技術(shù)應(yīng)用問題探討[J].沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，12(4):80 82.

【責(zé)任編輯 張耀華】

Exploration and Practice of Teaching in Course of“Engineering Drawing and CAD”

Niu Peng，Wang Xiaochu，Yang Chunfeng
(Architectural and Civil Engineering College，Shenyang University，Shenyang 110044，China)

The current teaching situation and problems in the course of“Engineering Drawing and CAD”are analyzed.Some suggestions are put forward with detailed teaching objective and schedule: improving teaching method，adding and updating teaching content，converting a single course teaching into more integration course teaching，etc.

Engineering Drawing and CAD;teaching of multi-course integration;teaching method

TP 391.72

A

2095-5464(2014)01-0077-03

2013 08 26

鈕 鵬(1979)，女，遼寧撫順人，沈陽大學(xué)講師，博士;王曉初(1967)，男，山東諸城人，沈陽大學(xué)教授，博士;楊春峰(1973)，男，天津人，沈陽大學(xué)教授，博士。