水土保持專業(yè)“AutoCAD”課程教學(xué)改革探索

饒良懿

（北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,北京 100083）

水土保持專業(yè)“AutoCAD”課程教學(xué)改革探索

饒良懿

（北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,北京 100083）

水土保持專業(yè)“AutoCAD”課程是水土保持專業(yè)的必選課程。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、課程考核、教材編寫等4個方面對水土保持專業(yè)“AutoCAD”課程教學(xué)進(jìn)行了探究,提出了完善教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生基本繪圖技能；改革教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；改變課程考核方式,綜合評價學(xué)生的能力；編寫教材,適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求等改革措施,以提高“AutoCAD”課程的教學(xué)效果,為培養(yǎng)面向水土保持行業(yè)需求的高素質(zhì)、綜合實踐能力強(qiáng)的專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

水土保持專業(yè)；AutoCAD；輔助設(shè)計

隨著計算機(jī)技術(shù)和各種軟件在水土保持學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展,越來越多的水土保持制圖任務(wù)由原來的手工編制和圖板繪圖轉(zhuǎn)換為計算機(jī)輔助繪圖。此外,隨著水土保持方案編制任務(wù)的日益增多,幾乎所有的水土保持方案編制報告書都必須附有大量的工程圖例,這也大大促進(jìn)了計算機(jī)輔助設(shè)計在水土保持領(lǐng)域的應(yīng)用,“水土保持計算機(jī)輔助設(shè)計”也成為水土保持專業(yè)的必選課,制圖技能成為學(xué)生必須具備的基本功。目前,AutoCAD軟件成為水土保持計算機(jī)輔助設(shè)計的一項強(qiáng)有力的工具。

一、AutoCAD軟件的特點

AutoCAD軟件是由美國Autodesk公司在20世紀(jì)80年代開發(fā)的一款通用計算機(jī)輔助繪圖設(shè)計軟件包,目前已從機(jī)械、建筑、電子、石油、化工、冶金等領(lǐng)域拓展到園林、地理、氣象、航海,甚至樂譜、燈光、幻燈、廣告等領(lǐng)域。AutoCAD已成為世界計算機(jī)制圖領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊。自誕生以來,AutoCAD從最初的1.0版本發(fā)展到2004版本,再到2005、2006、2007、2008版本,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到2014版本乃至2015版本。AutoCAD軟件不斷推陳出新,從最初簡易的二維繪圖發(fā)展到現(xiàn)在集三維實體設(shè)計、真實感顯示及通用數(shù)據(jù)庫管理、Internet通訊為一體的通用計算機(jī)輔助繪圖設(shè)計軟件包。其繪圖功能強(qiáng)大,操作簡便,受到制圖者的喜愛。而今,幾乎所有高校的理工科專業(yè)及農(nóng)林專業(yè)都開設(shè)了AutoCAD課程,其目的是培養(yǎng)學(xué)生在各專業(yè)規(guī)劃、設(shè)計中的實際動手操作能力。

筆者結(jié)合多年教授AutoCAD課程的經(jīng)驗,針對水土保持專業(yè)的特點及培養(yǎng)目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、課程考核、教材編寫等4個方面對水土保持專業(yè)的“AutoCAD”課程教學(xué)進(jìn)行了思考與探究。

二、水土保持專業(yè)“AutoCAD”課程教學(xué)的改革措施

（一）完善教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生的繪圖技能

“AutoCAD“課程的主要授課內(nèi)容包括Auto-CAD繪圖基礎(chǔ)、二維圖形命令、二維編輯命令、圖形顯示控制和輔助繪圖命令、文本和尺寸標(biāo)注、圖層、塊和外部參照、三維繪圖和實體編輯等幾個章節(jié)。這些章節(jié)內(nèi)容是學(xué)好CAD軟件的基礎(chǔ)。教師在課堂主要講授的是各章節(jié)的相關(guān)概念及教學(xué)重點、難點。如在AutoCAD繪圖基礎(chǔ)這章中應(yīng)著重講解軟件的安裝啟動、文件管理（打開、關(guān)閉、保存等操作）、繪圖環(huán)境設(shè)置、CAD的坐標(biāo)系、點的精確繪圖方法等幾方面的內(nèi)容；在講授第二章二維繪圖圖形命令時,應(yīng)讓學(xué)生重點掌握矩形、多段線、樣條曲線的繪制方法,注意區(qū)分多段線和多線的概念；在講授第三章二維圖形編輯命令時,應(yīng)講授刪除、移動、旋轉(zhuǎn)、縮放、復(fù)制、鏡像、偏移、修剪、延伸、圓角、倒角、陣列、打斷、打斷于點、合并、分解、拉長、對齊、拉伸、對象特性命令、特性匹配命令、多線修改、多段線修改等20余種命令。

教師在講解這些命令之前,首先要給學(xué)生介紹圖形對象選擇的若干方法,這是繪圖操作的基礎(chǔ)。AutoCAD圖形對象選擇方式包括點選、W窗口選（Window）、C窗口選（Crossing）、圍欄選（Fence）、全部選（All）等方法。每種方法的基本內(nèi)涵及應(yīng)用模式都要教授給學(xué)生。此外,在應(yīng)用這些二維編輯命令的時候非常容易混淆,因此教師在講授過程中需要區(qū)分開來。例如延伸、拉伸、拉長3個命令對初學(xué)者來說,看起來類似,其實功能不同,教師在講授時可通過記憶其英文表達(dá)的方法來區(qū)分,幫助學(xué)生理解和掌握命令。

AutoCAD軟件為用戶提供了高效繪圖的命令,例如第四章的圖形顯示控制和輔助繪圖命令和第六章的圖層、塊和外部參照命令。這兩章應(yīng)重點講解輔助繪圖命令,包括對象捕捉、正交、柵格、對象追蹤等,并教授學(xué)生命令的操作技巧。

在講解命令的過程中,教師應(yīng)教會學(xué)生命令的調(diào)用方式、命令輸入、命令的使用等,并及時用CAD軟件進(jìn)行命令操作演示。實踐證明這種效果非常好,有利于學(xué)生及時掌握命令的操作和使用方法,鞏固課堂所學(xué)的內(nèi)容。

（二）改革教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“AutoCAD”課程實踐性較強(qiáng),而這門課程僅有32學(xué)時。為了幫助學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)快速掌握CAD的知識,并能順利進(jìn)行上機(jī)操作,筆者采用了課堂講解與課后上機(jī)訓(xùn)練相結(jié)合的教學(xué)方式。

首先在課堂講解環(huán)節(jié)中,筆者充分采用PPT多媒體授課方式,把每個章節(jié)需要掌握的主要內(nèi)容、基本概念、難點、主要操作方法都展示在多媒體課件中。同時輔助以一定的板書,針對某個難點問題進(jìn)行詳細(xì)的講解。在講解完每個操作命令后,都要進(jìn)行AutoCAD軟件的演示,把命令的實際操作過程和關(guān)鍵步驟展示給學(xué)生。這樣做的一個好處是學(xué)生對CAD的基本概念和相關(guān)知識掌握得比較牢靠,避免了直接上機(jī)操作的盲目性,對他們?nèi)蘸筮M(jìn)行AutoCAD軟件的相關(guān)資質(zhì)考試也有幫助。

在上機(jī)操作環(huán)節(jié)中,筆者為學(xué)生配置了相應(yīng)的上機(jī)操作練習(xí),每個練習(xí)都有操作步驟的提示,由學(xué)生自主完成。學(xué)生在上機(jī)過程中遇到不懂的問題可以隨時向老師求教,這樣增進(jìn)了學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的識記和理解程度。

（三）改革課程考核方式,綜合評價學(xué)生的能力

1.注重對學(xué)生基本功的考核

為了幫助學(xué)生在32學(xué)時里快速、熟練地掌握“AutoCAD”課程知識,筆者對課程考核方式進(jìn)行了設(shè)計?！癆utoCAD”課程成績由平時上課簽到、平時上機(jī)練習(xí)和課程大作業(yè)3部分組成,分別占總成績的10％、30％和60％的比例。

AutoCAD軟件的學(xué)習(xí)必須從基礎(chǔ)知識學(xué)起,因此課程考核應(yīng)注重對學(xué)生動手能力的考核。在上機(jī)訓(xùn)練中,每章內(nèi)容所涉及的命令都有配套的上機(jī)訓(xùn)練,學(xué)生可根據(jù)實驗指導(dǎo)進(jìn)行對應(yīng)課程內(nèi)容的練習(xí)。如為了使學(xué)生掌握二維繪圖命令的操作方法,能夠熟練繪制圓、圓弧、多段線、樣條曲線等基本圖形,筆者布置了“玩具鳥、螺絲刀、田間小屋”等圖形繪制的練習(xí)。平時上機(jī)練習(xí)的成績則根據(jù)學(xué)生們完成作業(yè)的認(rèn)真程度來評定。

2.注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的考核

為了考察學(xué)生是否真正掌握了“AutoCAD”的課程知識并能熟練應(yīng)用CAD軟件,在課程考核中設(shè)置了課程大作業(yè)的環(huán)節(jié)。這個環(huán)節(jié)要求學(xué)生根據(jù)老師的命題,運用CAD軟件設(shè)計一個作品。這個環(huán)節(jié)的考核成績占總成績的60％。學(xué)生根據(jù)教師的命題進(jìn)行設(shè)計作品的初步構(gòu)思,有了想法以后與老師進(jìn)行充分討論,確定設(shè)計選題的可行性。提交作業(yè)時要求在指定的時間上交繪制圖形的打印文稿和電子文檔。成績評定則主要依據(jù)選題是否符合老師命題、繪制的圖形是否符合CAD和工程制圖相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)等來評定成績。

這個環(huán)節(jié)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)非常有效。一方面能夠真正檢驗學(xué)生對AutoCAD軟件基本操作命令的掌握程度及在實際規(guī)劃設(shè)計中的綜合運用能力；另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。在作業(yè)完成過程中,很多同學(xué)對設(shè)計工作產(chǎn)生了濃厚的興趣,積極主動與老師進(jìn)行設(shè)計主題的討論,最終在老師的指導(dǎo)下,應(yīng)用AutoCAD軟件創(chuàng)作出了自己滿意的作品,也得到較好的課程成績。

（四）編寫教材,適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求

目前介紹水土保持輔助規(guī)劃設(shè)計的書籍非常少,尤其是CAD在水土保持應(yīng)用方面的教材根本就沒有,這使得學(xué)生不能對CAD在水土保持領(lǐng)域和行業(yè)的應(yīng)用有一個全面、系統(tǒng)的了解,導(dǎo)致高校水土保持專業(yè)本科規(guī)劃設(shè)計人才的培養(yǎng)跟不上行業(yè)發(fā)展的需求。目前,AutoCAD軟件在水土保持規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域起著越來越重要的作用,只要涉及到制圖、繪圖的問題,都要應(yīng)用到AutoCAD軟件。如水土保持行業(yè)中涉及的水工制圖,要用CAD軟件繪制水庫、壩體等；又如水土保持行業(yè)中的開發(fā)建設(shè)項目方案的編制,涉及到大量的繪圖制圖工作,每項措施都要具體落實到CAD圖上,沒有CAD附圖的方案編制根本不可能通過專家的評審。另外,在水土保持的科學(xué)研究中也需要用到AutoCAD軟件,比如野外水土流失監(jiān)測的布設(shè)坡面徑流場的設(shè)計、小流域水文、泥沙觀測設(shè)施等,都要用到AutoCAD軟件。由此可見,AutoCAD軟件已經(jīng)滲透到水土保持學(xué)科領(lǐng)域的方方面面。因此,迫切需要編寫這方面的教材。目前筆者正在計劃編寫《AutoCAD在水土保持中的應(yīng)用》的教材,以滿足水土保持專業(yè)“Auto-CAD”課程教學(xué)的需求,為培養(yǎng)面向水土保持行業(yè)需求的素質(zhì)高、綜合實踐能力強(qiáng)的專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

三、水土保持專業(yè)“AutoCAD”課程教學(xué)改革的成效

通過多年來的努力,這門課程已成為水土保持專業(yè)學(xué)生的必選課,選課率達(dá)到95％以上。學(xué)生對課程的教學(xué)評價均達(dá)到優(yōu)秀。通過這門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了AutoCAD軟件的基本應(yīng)用技巧,并能熟練應(yīng)用于水土保持的各項規(guī)劃設(shè)計任務(wù)中。此外,通過完成課程命題的“綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展”為理念的規(guī)劃設(shè)計作品,學(xué)生的設(shè)計思維得到了鍛煉,這為他們將來從事相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃、設(shè)計工作打下了良好的基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯 王 偉）

北京林業(yè)大學(xué)教學(xué)改革研究項目——面向水土保持專業(yè)的“AutoCAD”課程教學(xué)改革,項目編號BJFU2013JG006。