淺談“新工科”背景下新能源科學與工程專業(yè)的AutoCAD教學

劉衛(wèi)東　黃晶

摘要：本文針對“新工科”背景下新能源科學與工程專業(yè)的AutoCAD教學需求進行分析，提出注重學科交叉、加速新老融合并開展團隊協(xié)作的方案，為新能源科學與工程專業(yè)培養(yǎng)具有實踐、創(chuàng)新和管理能力的復合型“新工科”人才提供相應的參考。

關鍵詞：新工科；新能源；AutoCAD教學；復合型人才

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）25-0187-02

AutoCAD是美國歐特克（Autodesk）公司開發(fā)的一款計算機輔助設計軟件，以其強大的二維圖形繪制和編輯功能在工程科學領域得到廣泛的認可和應用。在建筑行業(yè)，AutoCAD可以用于繪制室內布局以及建筑結構的平面圖形；在電氣行業(yè)，AutoCAD可用于繪制電氣布局平面圖形；在機械行業(yè)，AutoCAD可用于繪制機械零件和裝配平面圖形。當然，AutoCAD還提供了三維圖形繪制的功能，但其三維人機交互界面和造型能力仍需進一步優(yōu)化和提高，因此在三維建模領域，其應用尚不及其他三維建模軟件。

新能源科學與工程專業(yè)作為一門新興的工科專業(yè)，主要針對國家能源領域的發(fā)展需求，著重培養(yǎng)學生在風能、太陽能等新能源開發(fā)利用過程中的工程設計、開發(fā)研究、優(yōu)化運行以及生產管理能力。對于其中的工程設計、開發(fā)研究而言，離不開設計方案的制定和設計圖形的繪制，離不開AutoCAD的熟練應用。2017年2月18日，30多所高校在復旦大學召開了一場教育戰(zhàn)略研討會，達成了關于建設“新工科”的“復旦共識”。其中，新能源科學與工程被納入“新工科”范疇。相比于傳統(tǒng)的“老工科”專業(yè)，“新工科”專業(yè)更強調學科的交叉與實用，更注重傳統(tǒng)工業(yè)技術與新興工業(yè)技術的融合。因此，需要加強在電子、信息、軟件和網(wǎng)絡方面的應用教學，培養(yǎng)具有實踐、創(chuàng)新和管理能力的復合型“新工科”人才。

本文從“新工科”背景出發(fā)，探討新形勢下新能源科學與工程專業(yè)的AutoCAD教學需求，提出相應的可行實施方案，在一定程度上給復合型“新工科”人才的培養(yǎng)提供相應的參考。

一、“新工科”背景下的AutoCAD教學需求

1.學生實踐能力培養(yǎng)。AutoCAD本身是一門實踐性非常強的課程，學生需要自己親自動手使用軟件進行圖形的繪制和編輯，因此，對學生的動手實踐能力是一個考驗和提升。在教學過程中，如何鼓勵學生主動動手實踐操作，而不是被動接受老師的知識點灌輸，是值得關注的問題。除此之外，對于“新工科”而言，更要加強實用性的訓練，使學生了解AutoCAD輔助設計的對象是新能源工程所涉及的機電設備，要調動學生的學習興趣，進行實際產品的初步概念設計，做到學以致用。

2.學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。AutoCAD是輔助設計軟件，設計有模仿設計、改造設計和創(chuàng)新設計等不同層次，在學生熟練掌握基本圖形繪制和編輯技能的基礎上，應當讓學生立足模仿，勇于改造，努力創(chuàng)新，這樣才有望逐步成長為具備創(chuàng)新能力的新型人才。

3.學生管理能力培養(yǎng)。學生的管理能力主要體現(xiàn)在產品管理和團隊協(xié)作兩方面。在AutoCAD教學過程中，要培養(yǎng)學生養(yǎng)成對設計對象進行比較、分類和存檔的良好產品管理習慣，同時要注重培養(yǎng)學生的溝通、協(xié)調以及領導能力，使學生成為復合型的“新工科”人才。

二、“新工科”背景下的AutoCAD教學措施

1.注重學科交叉，完善實踐能力。新能源學科作為新興學科，其學科交叉現(xiàn)象相比傳統(tǒng)工科更加顯著，其中包括了力學、機械和電氣等傳統(tǒng)學科。在新時代背景下，隨著信息與網(wǎng)絡的發(fā)展，要在教學過程中加入相應的元素，綜合完善學生的實踐能力。對于其中傳統(tǒng)學科對應的知識，應當在繪圖過程中進行實踐。例如流體機械結構圖形、電子元件和接線圖形等，可以將具體的實例作為講授和課堂實踐操作對象。而信息與網(wǎng)絡知識的滲透，可以通過講授和互動環(huán)節(jié)進行，例如給學生科普信息化大生產和互聯(lián)網(wǎng)+等相關知識，鼓勵學生使用網(wǎng)絡進行知識檢索和課后輔助學習。實踐離不開動手操作，在授課過程中，可以采用機房授課或者自帶個人電腦進入課堂聽課的形式，教師進行演示操作和輔助提示，學生進行觀察模仿后親自動手進行軟件操作，二者有序交替進行，可以獲得良好的教學效果。

2.加速新老融合，提高創(chuàng)新能力。隨著社會的發(fā)展與科技的進步，知識爆炸促使工程技術快速更新?lián)Q代。個人電腦性能不斷提升，AutoCAD軟件幾乎每年更新版本，與設計制造相關的技術也日新月異地發(fā)展。對新工科專業(yè)的AutoCAD教學也應當基于老版本軟件中的操作方法進行新版本軟件的講授，適時加入更新過的知識點。新老融合還體現(xiàn)在傳統(tǒng)技術與新型技術相融合方面，在教學過程中，可考慮加入現(xiàn)代設計技術（例如并行設計、反求設計等）與現(xiàn)代制造技術（例如增材制造、逆向工程等）的介紹，緊跟國際工程技術發(fā)展前沿，拓寬學生的視野。

新工科對人才培養(yǎng)的要求之一是具備創(chuàng)新能力。對于這一點，可以采取以學生作為課堂主體，教師作為輔助推動的方式，促使學生自己探索AutoCAD軟件的操作。課堂上教師進行提示發(fā)問和總結發(fā)言，學生主動探索圖形繪制的方案，開拓思路，不拘一格。此外，教師還可以加入自己在科研方面的部分內容，以最新的科學前沿結構問題作為課堂實例，供學生進行研究探討。

3.開展團隊協(xié)作，培養(yǎng)管理能力?！靶鹿た啤崩砟畛诵枰囵B(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力之外，還需要培養(yǎng)學生的管理能力，以滿足社會主義建設的新需求。學生管理能力主要體現(xiàn)在兩方面，一是產品管理能力，二是組織領導技能?，F(xiàn)代企業(yè)和廣大科研院所絕大多數(shù)都引進或開發(fā)了相應的產品數(shù)據(jù)管理技術，不遺余力地提升產品開發(fā)效率，在課堂中，培養(yǎng)學生的產品管理思想，提升在產品管理方面的能力，可以使他們進入工作崗位后迅速適應工作流程，體現(xiàn)自身價值。另一方面，可通過分組學習討論交流的方式，鼓勵學生勇于提出自己對問題的看法和解決方案，并與組員和教師進行充分的溝通、交流，或帶領組員與其他小組進行設計方案的比較與競賽，不斷提高其管理能力。

三、結語

本文對“新工科”背景下新能源科學與工程專業(yè)的AutoCAD教學需求進行了探討，并對學生培養(yǎng)需求所應采取的應對措施進行了闡述。通過學科交叉、新老融合與團隊協(xié)作等方式，來培養(yǎng)“新工科”學生在新形勢下所需具備的實踐、創(chuàng)新與管理能力。在具體教學實施過程中，要做到理論實踐相統(tǒng)一，不斷創(chuàng)新，以學生為主體、教師為動力，提升AutoCAD的教學效果，為培養(yǎng)復合型“新工科”人才不斷努力。

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