劉家友　王以功

摘 要： 在分析課程的教學現(xiàn)狀及課程教學中存在的問題基礎上，通過優(yōu)化課程教學內(nèi)容體系、探索教材建設、改善教學方式、采用案例教學方法和任務引導型教學方法、改革課程考核方式、將課程教學與認證考試結(jié)合等一系列措施，對“土木工程CAD”進行教學改革。教學實踐表明，這些改革措施調(diào)動了學生學習的積極性、改善了課程的教學效果，促進了教學相長。

關(guān)鍵詞： 土木工程CAD； 教學改革； 教學方法； 認證考試

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）05-61-03

Abstract： Based on the analysis of teaching situation and teaching problems of "Civil Engineering CAD" course， "Civil Engineering CAD" teaching is reformed by optimizing teaching content system， constructing textbook， improving teaching methods， using the case teaching methods and the task guide teaching method， reforming course assessment methods， and combining the course teaching with the certification exam， etc. Teaching practice shows the reform measures mobilize the enthusiasm of students， improve the teaching effectiveness and promote the teaching and learning.

Key words： civil engineering CAD； teaching reform； teaching method； certification exam

0 引言

目前，土木工程專業(yè)各領(lǐng)域的工程圖紙已經(jīng)全部實現(xiàn)計算機輔助繪圖，對相關(guān)從業(yè)人員計算機繪圖能力的要求也日益提高，“土木工程CAD”在土木工程專業(yè)課程體系中的地位也愈顯重要。設置土木工程專業(yè)的高校基本都開設了“土木工程CAD”或“建筑CAD”等CAD課程，以培養(yǎng)學生的計算機繪圖能力。大多數(shù)高校一般將該課程設置在大三上學期或下學期，課程的授課方式通常包括課堂講授和上機實訓兩部分，學時為30-70不等，學時分配比例一般為1：1或1：1.5，部分高校還專門增加了CAD實踐周[1]。課程教學內(nèi)容以講授AutoCAD軟件二維操作基本命令和建筑工程圖紙繪制為主，軟件版本一般采用AutoCAD軟件系列版本，有些高校根據(jù)其專業(yè)特色對某些教學內(nèi)容有所側(cè)重，如講授道路CAD、橋梁CAD等。為了提高繪圖效率，部分高校還將天正CAD、PKPM等專業(yè)軟件應用列入教學內(nèi)容，也有一些高校將基本CAD制圖和結(jié)構(gòu)CAD制圖相結(jié)合，將其作為一門課程講授。為了激發(fā)學生的學習興趣和提高學生的繪圖能力，有些高校將CAD認證考試與課程教學相結(jié)合[2-3]，使學生既能將計算機制圖運用到自己專業(yè)領(lǐng)域，又能使自己的應用水平得到一個權(quán)威的社會認證。

1 “土木工程CAD”教學現(xiàn)狀及存在的問題

目前，我?！巴聊竟こ藽AD”課程的授課分為課堂講授和上機實訓兩部分，學時分配比例為1：1。課程以AutoCAD2004軟件二維基本操作作為教學內(nèi)容，以此為基礎介紹土木工程圖的繪制方法。多年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，“土木工程CAD”教學還存在一些問題或一些做法有待于解決和優(yōu)化。

第一，隨著AutoCAD版本的不斷升級，軟件的界面發(fā)生了較大變化，軟件的功能也有很大的擴充和增強，而目前授課所用的低版本AutoCAD軟件已經(jīng)不能很好地適合教學需要和工程要求。同時，為了適應土木工程專業(yè)新的制圖標準和課程要求，以低版本CAD軟件介紹為基本內(nèi)容的教材也需要同步更新，教材的教學內(nèi)容體系也需要優(yōu)化和完善[4]。

第二，課程講授過程中，過多強調(diào)CAD基本命令和操作，沒有很好地把一些專業(yè)圖紙的制圖標準和繪制方法融入其中，致使學生能夠較熟練地繪制一些基本圖形，而不能熟練、快速地繪制出符合制圖標準的專業(yè)圖紙[5]。

第三，教師沒有充分認識CAD課程實踐性強的特點，認為通過采用多媒體教學方式，學生僅靠“聽”課就能像其他課程一樣掌握大部分內(nèi)容，實際情況卻是學生上課時感覺聽懂了，上機實訓時卻又有很多問題無法克服[6]。同時，在課堂授課過程中，教師長時間對命令操作講授而學生沒有機會動手操作，容易使學生產(chǎn)生疲倦感，也造成課堂教學和學生上機操作間隔時間較長，到上機操作時課堂講授的大部分內(nèi)容已被遺忘，不利于學生對知識的掌握[7-8]。

第四，學生實訓過程中缺少有效的任務引導，學生的自主學習意識差，往往剛開始上機時按規(guī)定做作業(yè)，而幾十分鐘后就做其他無關(guān)事情了，致使上機實訓達不到預期效果。

第五，考試方式采取上機繪圖方式，雖然在一定程度上能考查學生對所學知識和操作技能的掌握狀況，但由于考試過程中出現(xiàn)計算機死機、學生違反考試紀律互相拷貝等問題[9]，致使這種單一的考試方式不能全面反映學生學習過程主動性及對所學知識的總體掌握情況，也缺乏考試的公正性[10]。

以上這些問題導致“土木工程CAD”教學效果不甚理想，有些學生在學完課程之后雖然能夠繪制專業(yè)圖紙，但圖紙內(nèi)容表達不完善、不符合規(guī)范要求，部分學生甚至在畢業(yè)設計過程中及以后工作中還要重新學習CAD相關(guān)知識。

2 “土木工程CAD”教學改革

2.1 優(yōu)化教學內(nèi)容體系，積極進行教材建設

針對“土木工程CAD”教學內(nèi)容優(yōu)化、授課用軟件版本低等問題，我們組織“土木工程CAD”和“建筑制圖”的任課教師對課程的教學內(nèi)容進行了探討。將基本教學內(nèi)容分為CAD軟件的基本知識、繪圖準備、二維圖形繪制、二維圖形編輯、圖形注釋、圖塊與外部參照、尺寸標注、設計中心及查詢功能、圖紙空間及打印輸出等九部分，并通過實例深化對每部分內(nèi)容學習。在此基礎上，我們編寫了《土木工程CAD》教材[11]，該教材以AutoCAD2013軟件的基礎命令為基本教學內(nèi)容，結(jié)合土木工程圖紙的基本元素和制圖標準闡述二維圖形的繪制和編輯方法，將CAD基本制圖方法與土木工程制圖規(guī)范地結(jié)合起來，形成了從繪圖準備到打印出圖完整的內(nèi)容體系。為了保證內(nèi)容的全面性，教材中設置了三維圖形繪制和編輯、著色與渲染等內(nèi)容，同時，結(jié)合土木工程制圖相關(guān)規(guī)范和標準，介紹了利用CAD軟件進行土木工程施工圖的制圖步驟和制圖方法。教材的每一章都有針對性地設置了思考題和上機題，方便學生對所學知識的掌握和鞏固。

2.2 改善教學方式，探索有效的教學方法

為了改變“土木工程CAD”課堂教學效果差、課堂教學與實訓間隔時間長的現(xiàn)狀，在教學實踐中，第一，將課堂教學轉(zhuǎn)移到機房中，教師利用多媒體設備對CAD軟件的基本操作進行演示，學生“一人一機”進行學習；第二，在教學過程中，給學生必要的動手操作時間，并在每節(jié)課中保留十分鐘的時間為學生答疑，及時解決學生在聽課過程中遇到的問題，課堂上不能解決的問題放到課下或上機實訓中解決；第三，通過與教學管理部門協(xié)調(diào)，縮短課堂教學與上機實訓之間的周期，做到即學即練，使學生更有效地消化吸收所學知識。

在課堂教學實踐中，為了更好地將CAD繪圖與土木工程專業(yè)制圖知識結(jié)合，采用案例教學方法。具體做法為，在第一節(jié)課將某建筑平面圖大作業(yè)發(fā)給學生，該大作業(yè)既包含應用CAD基本命令繪制建筑平面圖紙基本元素的內(nèi)容，又包括制圖標準的一些基本要求；在后續(xù)的授課過程中，將該大作業(yè)進行分解，并將分解內(nèi)容融入到各章節(jié)內(nèi)容的講授中，使學生在學習CAD基本命令的同時，掌握這些命令在土木工程制圖中的具體用法；在講授完最后一章內(nèi)容后，指導學生將所學內(nèi)容融會貫通，完整地完成大作業(yè)的繪制。在案例講解過程中，注重引導學生分析圖形，尋找圖形繪制的快捷方法和步驟，提高學生分析和解決問題的能力。

在實訓教學過程中，為了改進上機實訓效果，采用任務引導型教學方法。首先，制定詳細的上機實訓計劃，明確每一次實訓的具體任務，并要求學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成實訓任務；其次，編制針對性的習題集作為實訓任務的補充，使學生實訓的任務充足，同時，加強學生在實訓過程中的指導、監(jiān)督和管理，及時發(fā)現(xiàn)和解決學生在實訓中遇到的問題并及時總結(jié)，為以后的教學積累經(jīng)驗；最后，要求學生將實訓成果上交，在批閱時對學生的實訓成果進行對比甄別，防止出現(xiàn)抄襲或雷同現(xiàn)象，并將實訓成果作為期末考核的重要依據(jù)。

2.3 改革考核方式，注重動手能力培養(yǎng)

為了改變傳統(tǒng)的純粹上機考核方式不能真實反映學生學習效果問題，采用綜合評估的考核方式，即將學生的考核內(nèi)容分為上機考核、上機實訓和平時成績?nèi)糠?，分?shù)分配比例為5：3：2。其中，上機考核采取在規(guī)定時間內(nèi)完成某圖紙繪制的方式，上機實訓成績以學生上機實訓提交的成果為依據(jù)，該成果能反映出學生的學習情況和對知識點的掌握情況，也可以在一定程度上驗證其上機考核成績的真實性；平時成績主要根據(jù)學生的平時出勤情況和回答問題情況來確定。

為了切實提高學生的動手操作能力，除了在課堂教學和上機實訓過程中給學生提供更多的動手操作機會外，加強對學生的引導和指導，指導學生在做好實訓任務基礎上，多動手練習，做到熟能生巧、舉一反三。通過對往屆學生實訓操作中常犯的錯誤的總結(jié)，指導學生在上機操作中少走彎路，并且掌握一些必要的繪圖技巧。

2.4 重視認證考試，構(gòu)建縱橫交叉學習模式

為了使學生對“土木工程CAD”的學習得到社會的認可，將課程教學與認證考試結(jié)合起來。在“土木工程CAD”的教學過程中，采用案例教學方法促進學生循序漸進學習，掌握從繪圖準備到打印出圖的全面知識，使學生對課程的學習有一個縱向的提高，以認證考試為契機，讓學生通過復習對所學的知識點進行橫向的擴充和鞏固，將課程教學與認證考試相結(jié)合，促進了學生學習知識的縱向提高和橫向鞏固，形成縱橫交叉的網(wǎng)狀學習模式。在此基礎上，動員學生參加人社部職業(yè)技能鑒定中心組織的全國計算機信息高新技術(shù)考試（建筑CAD模塊）和教育部教育管理信息中心組織的全國計算機輔助技術(shù)認證應用工程師考試（建筑設計方向），通過考試檢驗學生的學習情況，并不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高學生的通過率，增強其專業(yè)競爭力。

3 “土木工程CAD”教學改革效果

在“土木工程CAD”教學實踐中，將以上教學改革措施應用到課堂教學和實訓教學中，逐步形成了一套包含課程內(nèi)容體系優(yōu)化、教材建設、習題集建設、教學方式方法改革、考核方式改革和認證考試與課程教學相結(jié)合的教學改革體系。教學實踐表明，“一人一機”的教學方式使學生由被動的接受變?yōu)橹鲃拥膶W習和操作，改善了課堂教學效果；案例教學方法改變了枯燥的CAD操作命令的講解，將CAD操作與土木工程專業(yè)制圖知識結(jié)合起來，使學生的學習目標更加明確，教學效果明顯改善；任務引導型的實訓教學方法使學生在上機過程中有了明確的目標和方向，鍛煉了學生的動手能力；綜合評估的考核方式調(diào)動了學生動手操作的積極性，一年來的教學考核成績表明，這種考核方式能客觀的反映了學生的學習情況，也為任課教師提供了客觀的教學信息，有利于推進教學改革與實踐。通過積極動員和認真輔導，大多數(shù)學生參加了相關(guān)認證考試，通過率在90%以上。由于教學效果的改善，課程的教學氛圍更加融洽，教與學中的問題被提出來并及時得到解決，真正促進了教學相長。

4 結(jié)束語

“土木工程CAD”課程在土木工程專業(yè)中占有重要地位，課程的教學改革對于提高學生利用CAD軟件繪制專業(yè)圖紙能力，提高學生的專業(yè)競爭力具有重要意義。隨著土木工程技術(shù)的發(fā)展，土木工程專業(yè)相關(guān)制圖標準和規(guī)范的更新，CAD軟件的不斷升級，“土木工程CAD”課程的教學改革需要不斷深入，以更好的改善課程的教學效果，使學生具備良好的工程制圖能力，為學生的課程設計、畢業(yè)設計及畢業(yè)后的工作奠定良好的土木工程CAD制圖技能基礎。

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