給排水科學(xué)與工程專業(yè)CAD課程教學(xué)方法探討

李新冬　朱易春（江西理工大學(xué)　建筑與測繪工程學(xué)院，江西　贛州　341000）

給排水科學(xué)與工程專業(yè)CAD課程教學(xué)方法探討

李新冬朱易春
（江西理工大學(xué)建筑與測繪工程學(xué)院，江西贛州341000）

摘要：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）課程作為工程設(shè)計(jì)類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)過程中存在諸多弊端。本文通過對給排水科學(xué)與工程專業(yè)CAD課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)措施以提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：給排水工程；CAD；教學(xué)方法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，簡稱CAD）在土木建筑、城市規(guī)劃、測繪勘察和社會制造的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1]。給排水CAD課程是基于CAD平臺開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它與本專業(yè)的其他專業(yè)課結(jié)合緊密，如建筑給水排水工程、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)、水質(zhì)工程學(xué)、水泵與水泵站等。目前給排水CAD課程的設(shè)置相對較為獨(dú)立，與專業(yè)課程聯(lián)系和滲透不強(qiáng)，系統(tǒng)性差。嚴(yán)峻的就業(yè)形勢要求學(xué)生不僅要熟練掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，而且要熟悉相關(guān)專業(yè)知識，并能將CAD技術(shù)與理論知識有機(jī)結(jié)合[2]，具有綜合分析能力和解決工程實(shí)際問題的能力，提升就業(yè)競爭能力。

一、給排水CAD課程教學(xué)中存在的弊端

（一）課程設(shè)置先后順序不合適

按照給排水科學(xué)與工程專業(yè)指導(dǎo)委員會制定的專業(yè)課程設(shè)置規(guī)范，國內(nèi)高校大都按要求開設(shè)給排水CAD課程，一般都開設(shè)在專業(yè)課授課前一學(xué)期，這種設(shè)置順序?qū)嶋H上給CAD課程的講授帶來諸多不便，課程有比較明確的專業(yè)指向性，需要學(xué)生具備一定的給排水工程的專業(yè)知識，才能進(jìn)行專業(yè)圖紙的繪制。學(xué)生大多只是會CAD軟件的使用，如基本的繪圖命令和編輯命令等，若與本專業(yè)的繪圖技術(shù)結(jié)合，學(xué)生難以理解。這種課程設(shè)置的順序?qū)е碌慕Y(jié)果是在學(xué)生完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)后，利用CAD進(jìn)行專業(yè)圖紙繪制時(shí)，不知道如何將兩門課程結(jié)合起來繪制專業(yè)圖紙，還需要結(jié)合制圖標(biāo)準(zhǔn)再自行摸索，且繪圖效率極低。

（二）授課方式影響學(xué)習(xí)效果

給排水CAD課程的授課方式大致有以下幾種：1.課堂演示教學(xué)。這種方式能比較直觀的顯示CAD命令的結(jié)果，教師操作電腦從點(diǎn)、線、面等基本的繪圖命令到刪除、移動(dòng)、復(fù)制等基本的編輯命令進(jìn)行演示。由于課時(shí)少，內(nèi)容多，授課過程大都是滿堂灌。學(xué)生感覺枯燥無味而失去學(xué)習(xí)興趣。另外，學(xué)生理解了軟件命令的使用方法，不能及時(shí)操作練習(xí)，上機(jī)實(shí)踐不靈活[3]。2.多媒體課件教學(xué)。采用傳統(tǒng)的多媒體課件的方式是許多高校進(jìn)行CAD教學(xué)的一種方式。教師多采用幻燈片向?qū)W生展示CAD的命令的文字說明及繪圖結(jié)果。部分教師會展示案例，但顯示的只是最終結(jié)果，學(xué)生很難理解，教學(xué)效果較差。3.師生互動(dòng)演示+實(shí)踐。這種教學(xué)方式一般在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，教師對CAD軟件的操作過程可以顯示在每位學(xué)生面前的電腦屏幕上，學(xué)生在觀看演示過程后，可及時(shí)進(jìn)行實(shí)際操作，能更快掌握基本的繪圖過程，避免了上述兩種教學(xué)方式下，學(xué)生不能及時(shí)操作練習(xí)，上機(jī)時(shí)不能靈活操作的弊端。但是這種互動(dòng)的教學(xué)方式要求有較完善的教學(xué)演示系統(tǒng)，避免學(xué)生分心而影響教學(xué)效果。

（三）缺乏與制圖標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)規(guī)范的結(jié)合

熟練掌握CAD基本的繪圖命令對學(xué)生來說并不是很難，然而當(dāng)接觸到實(shí)際的專業(yè)圖紙的時(shí)候，很多學(xué)生都覺得無從下手，且存在繪圖速度慢、圖紙不規(guī)范的現(xiàn)象。工程設(shè)計(jì)類專業(yè)進(jìn)行專業(yè)圖紙繪制過程需要熟悉甚至熟記大量的專業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。例如與給水排水工程專業(yè)相關(guān)的制圖標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50001-2010）、建筑給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50106-2010）、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB/T50016-2006）、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50084-2001）等。教師在講述CAD軟件的應(yīng)用時(shí)如不注重與專業(yè)制圖標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)規(guī)范的結(jié)合，那么學(xué)生在繪制圖紙時(shí)，沒有按照國家制圖標(biāo)準(zhǔn)要求的線型、文字、尺寸標(biāo)注、圖例符號的樣式去繪圖，或者沒有按照專業(yè)規(guī)范規(guī)定的管線布置方法去設(shè)計(jì)，都將[4]造成繪圖的不規(guī)范。

二、改進(jìn)措施

目前建筑設(shè)計(jì)趨向復(fù)雜化、多功能化，對給排水科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生提出了更高的要求。因此應(yīng)采取各項(xiàng)措施對給排水CAD課程的教學(xué)過程進(jìn)行改革，改進(jìn)教學(xué)效果，提高學(xué)生分析解決工程實(shí)踐問題的能力[5]。

（一）合理設(shè)置CAD課程與其他專業(yè)課的授課順序

為使給排水CAD課程在講授過程中能與專業(yè)相結(jié)合，應(yīng)將該課程的開設(shè)時(shí)間與專業(yè)課程同步或在專業(yè)課程之后。給排水工程的主干專業(yè)課如建筑給水排水工程、水質(zhì)工程學(xué)、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)等都需要運(yùn)用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的繪制，如此設(shè)置順序能夠使授課教師在講授CAD繪圖過程結(jié)合專業(yè)課知識，以專業(yè)課程設(shè)計(jì)中的圖形實(shí)例講解CAD繪圖要點(diǎn)，例如建筑給水排水工程中衛(wèi)生器具、管線等的繪制方法等，在練習(xí)CAD命令的過程中，多結(jié)合本專業(yè)的工程圖樣練，既學(xué)習(xí)了CAD命令的使用，又學(xué)習(xí)了專業(yè)圖形的繪制。

此外，應(yīng)加強(qiáng)建筑制圖課程與給排水CAD課程的聯(lián)系。由于建筑制圖課程一般由基礎(chǔ)課程制圖專業(yè)的教師先講授，而給排水CAD由給排水專業(yè)教研室的教師講授，兩門課程開設(shè)的較為獨(dú)立，導(dǎo)致部分內(nèi)容或漏失或重復(fù)，從而影響授課效果。因此，給排水CAD的授課教師應(yīng)在開課前了解建筑制圖課程所講內(nèi)容，針對建筑制圖課程已經(jīng)講授過的基本繪圖操作命令可簡化或省略，從而有的放矢地講解CAD軟件在給排水專業(yè)繪圖中的應(yīng)用，提高課堂效率。

（二）改革授課方式

給排水CAD課程的講授過程應(yīng)改變傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)方式，在前面所述的各種教學(xué)方式中，采用師生互動(dòng)演示+實(shí)踐的教學(xué)方式具有良好的教學(xué)效果，可使學(xué)生隨時(shí)動(dòng)手實(shí)踐，強(qiáng)化記憶，對遇到的問題能夠及時(shí)解決。因此開發(fā)適用于這種教學(xué)方式的CAD互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)顯得尤為重要。這種方式的實(shí)現(xiàn)需要依托高性能電腦機(jī)房，且這種教學(xué)系統(tǒng)不允許連接互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生不能在教學(xué)過程中進(jìn)行其他的操作，例如瀏覽網(wǎng)頁、QQ聊天等，避免分心影響教學(xué)效果。演示與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生能即時(shí)主動(dòng)參與到教學(xué)過程中，不是被動(dòng)的接受，將會使提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大大提升教學(xué)效果。

授課過程采用案例講解方式貫穿整個(gè)課程過程，從而在結(jié)束課程的時(shí)候使學(xué)生掌握簡單的給排水工程圖的繪制過程。因此上機(jī)實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式，即教師發(fā)給學(xué)生設(shè)計(jì)院紙質(zhì)圖紙，學(xué)生根據(jù)課程進(jìn)度，從基本的衛(wèi)生器具的繪制、圖塊的建立、圖層設(shè)置、文字樣式創(chuàng)建直至整個(gè)工程圖的完成，循序漸進(jìn)，逐步掌握實(shí)際工程圖紙的繪制過程。

（三）加強(qiáng)與專業(yè)繪圖標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)繪圖軟件的結(jié)合

給排水CAD課程具有較強(qiáng)的應(yīng)用性。在授課過程不宜單純講解CAD的命令而脫離與專業(yè)的關(guān)系。CAD繪圖不僅僅是把圖形畫出來，畫出的圖形還需滿足國家制圖標(biāo)準(zhǔn)的要求[6]。因此在授課過程，應(yīng)加強(qiáng)與專業(yè)繪圖標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，與給排水專業(yè)制圖標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)專業(yè)知識緊密關(guān)聯(lián)，例如將建筑給水排水工程制圖標(biāo)準(zhǔn)中的圖幅、圖框、比例、圖線、文字及尺寸標(biāo)注的知識融入到CAD軟件的應(yīng)用中，此舉將會使學(xué)生提高專業(yè)意識，繪圖更加符合專業(yè)規(guī)范。

計(jì)算機(jī)繪圖軟件在給排水專業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，這些軟件將給排水專業(yè)相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)納入其中，使其繪圖過程更方便快捷，準(zhǔn)確度高。大多數(shù)設(shè)計(jì)單位為提高設(shè)計(jì)效率都采用相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行圖紙繪制。在給排水CAD課程教學(xué)過程中應(yīng)將那些以CAD軟件為平臺的專業(yè)繪圖軟件納入教學(xué)過程，例如用于建筑給排水工程的繪圖軟件——天正給排水軟件和理正給排水軟件等，使學(xué)生熟悉這些軟件的操作，可提高繪圖效率，也有利于學(xué)生進(jìn)入設(shè)計(jì)單位后能快速適應(yīng)設(shè)計(jì)工作。

（四）強(qiáng)化配套教材建設(shè)

教材是教學(xué)的依據(jù)，好的教材對學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)揮引導(dǎo)啟發(fā)的作用。筆者經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)排水CAD課程的配套教材非常缺乏，大概只有兩三本，而且大都是多年前的教材，僅有清華大學(xué)出版的該課程的配套教材是最近更新的版本，但是教材內(nèi)容冗長，而專業(yè)圖紙中相關(guān)具體命令的使用表述不夠詳細(xì)。而給排水CAD配套的上機(jī)實(shí)驗(yàn)教材至今未有出版。如今CAD軟件已經(jīng)過三十多年的版本更換，教材的更新應(yīng)及時(shí)，同時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)教材也應(yīng)配套。

三、結(jié)束語

給排水CAD集工程性、實(shí)踐性與專業(yè)性于一體，在給排水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。該課程教學(xué)過程應(yīng)以綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)知識為主線，將軟件應(yīng)用與相關(guān)專業(yè)知識有機(jī)結(jié)合，在教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生分析能力、實(shí)踐能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的意識，使學(xué)生具備工程師的基本素質(zhì)。

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Abstract:There are many disadvantages in the teaching process of Computer aided design (CAD) course as a professional basic course for engineering design. The paper puts forward the measures to improve the teaching effect by analyzing the problems existing in the teaching of CAD course for water supply and drainage science and engineering specialty.

Keywords:water supply and drainage project; CAD; teaching method

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）05-0138-02

作者簡介：李新冬（1976-），女，河南南陽人，碩士，江西理工大學(xué)，副教授，研究方向：水處理。