“AutoCAD”课程教学改革与初探

张振明

(北京林业大学自然保护区学院,北京 100083)

AutoCAD(Auto Computer Aided Design)是美国Autodesk公司开发的通用计算机辅助设计软件包,它具有易于掌握、使用方便、体系结构开放等优点,能够绘制二维图形和三维图形,并具有标注尺寸、渲染图形及打印输出图纸等功能。它被广泛应用于园林设计、环境规划、水土保持、土木工程、机械、建筑、电子、造船、石油化工和冶金等领域[1-4]。AutoCAD是一门新兴的边缘学科,是计算机与工程设计高度结合和发展的产物,是当代规划设计师必须掌握的基本技能。对于高校园林、城市规划、资源环境与城乡规划管理、水土保持与荒漠化防治和自然保护区等专业的学生,该课程已成为一门必备的技能课程。随着人们对电子信息的高度重视,近年来有关AutoCAD研究文章呈指数递增,本文以中国知网的中文期刊全文数据库为基础(http://222.28.112.101/kns50/Navigator.aspx?ID=CJFD),以篇名“AutoCAD”为检索,查询时间段从 1996年4月15日到 2011年3月 18日,共查询文章134篇,在所发表的有关AutoCAD的文章中,2006年前只有32篇,2007～2010年4年内共有102篇,不断增长的期刊论文数量足以体现了AutoCAD领域研究的不断深入(图1)。

图1 中国知网有关AutoCAD的文章

本文以北京林业大学2008级水土保持与荒漠化防治专业(以下简称“水保专业”)和2009级资源环境与城乡规划管理专业(以下简称“环规专业”)为研究对象,对该课程类型、学时数和开课学期做出定量评价,并对“AutoCAD”课程教学改革进行了初步探索,以期为各大院校“AutoCAD”教学大纲的编制和“AutoCAD”课程的教学改革提供一定的参考。

一、“AutoCAD”课程教学存在的问题

目前“AutoCAD”教学中存在的主要问题有:①不同的专业开设该门课程时未能把握好课程类别、学时数和开课学期,教学效果并不理想;②理论课教学中,由于AutoCAD的命令操作简单,讲解过多时,学生就会感到课堂内容乏味无趣;③实践课教学中,教师会发给学生非常详细的实习指导书,学生按照指导书的步骤,就可以很容易的绘制出图形来,该方法虽然能够完成一定的绘图任务,但容易让学生形成“照猫画虎”的消极心理。

二、“AutoCAD”课程设置分析

在调查的134名学生中(图2(a)),认为“Auto-CAD”应该为必修课的学生最多,共有55名,占总数的41%;其次为B类选修课,仅比必修课少4人,占总人数的38%;认为“AutoCAD”应设为A类选修课的人数相对较少,仅有 28人,占总人数的21%。从图2(b)在对该门课程的学时数进行调查分析时(图2(b)),学生普遍认为“AutoCAD”课程开设时间不宜过短或过长,大部分学生认为学时数在32学时和48学时为宜。认为该门课程应该为32学时的人数为61人,占调查总人数的46%;认为48学时的人数为35人,占调查总人数的26%。在对“AutoCAD”的开设学期进行调查时(图2(c)),发现数据呈现近似的正态分布,大多数人认为“Auto-CAD”课程应该开设在大2上学期,希望在该学期开设这门课程的学生有 56人,占调查总人数的42%;认为大1下学期或大2下学期开设“Auto-CAD”课程的学生分别为23和24人,占调查总人数的17%和18%。从以上调查分析可知,该门课程较为适宜的课程类型为必修课和B类选修课,开课学时为32学时,开课学期为大2上学期。

图2 课程类型(a)、学时(b)和上课时间(c)调查分析图

三、“AutoCAD”课程改革措施

(一)前期调研

不同的专业,对“AutoCAD”的教学内容也有不同的要求。在教学之前,充分开展文献调研和市场调研。文献调研主要针对水保专业和环规专业的特点,查阅不同的文献资料,制定出符合专业特点的课堂教学内容;市场调研主要访问中国环境科学研究院、北京市水利规划设计研究院等设计部门相关人员,选择水保和环规专业毕业生在实际工作中用到的Auto-CAD制图常用和经典实例,从而为课程教学内容的确定提供一定的指导。通过调研,明确了水保专业主要以涵洞剖面图、路基护坡图和小流域综合治理规划图等图的绘制为主;环规专业主要以居室平面图、园林建筑立面图和小区规划图等图为主。

(二)师生共同明确教学目标

任何教学模式都指向和完成一定的教学目标,在教学模式的结构中教学目标处于核心地位,并对构成教学模式的其他因素起着制约作用。它决定着教学模式的操作程序和师生在教学活动中的组合关系,也是教学评价的标准和尺度[5-6]。以往教学目标的确立往往只是教师主观确立,没有考虑到学生因知识背景、学习动机、学习兴趣和学习目标的不同而有所不同,由此造成教师和学生之间在教与学的过程中产生偏差,最终影响教学质量的提高。北京林业大学“AutoCAD”课程为2008级水保专业和2009级环规专业的专业选修课。在开课初期,根据前期调研结果和每位同学的选修目的不同,将课程教学目标分为3个类别:①A类目标。通过本课程的学习使学生比较系统地理解AutoCAD的基本概念和基本理论,能够熟练和灵活应用各类绘图技巧,能根据水土保持工程和城乡环境规划实例进行作品的自我设计,培养学生的计算机辅助设计思想和计算机绘图能力。②B类目标。通过本课程的学习使学生比较系统地了解AutoCAD的基本概念和基本理论,掌握其常用的基本命令、基本方法和绘图技巧,并能根据水土保持工程和城乡环境规划熟练绘制二维平面图,培养学生掌握一定的计算机绘图理论知识和绘图技能。③C类目标。通过本课程的学习使学生掌握其常用的基本命令、基本方法和基本绘图技巧,并能根据所给的水土保持工程图和环境规划图迅速绘制成图,培养学生熟练的上机操作和高效率的绘图能力。

(三)优化教学内容

水保专业和环规专业开设的“AutoCAD”课程的学时数为32学时,而目前出版的《AutoCAD》教材通常是按照软件功能进行归类划分的,内容非常庞杂。通过深入分析各类教材的特点和相关知识点的联系,将该门课程分为理论课16学时,实践课16学时。理论课讲授内容主要包括以下6个内容:①初识AutoCAD2008绘图大师;②绘制二维平面图形;③编辑图形对象;④图案填充、创建与使用块;⑤文本与尺寸标注;⑥图形的输入输出和Internet功能。重点讲授绘制二维平面图形、编辑图形对象和文本与尺寸标注。绘制二维平面图形主要通过学习绘制点、线条、简单图形和曲线,让同学们掌握线条、矩形和椭圆弧等的绘制方法和点对象的创建与定数、定距等分技巧。编辑图形对象主要讲解旋转、复制、阵列、偏移、镜像、修剪、倒角和圆角等工具的使用。尺寸标注部分,重点讲解尺寸标注中各类参数的设置。

(四)以设计理念推动参与式和实例教学

AutoCAD不仅是设计者应用的一个工具,而且它也是设计者思想的一种表达方式和体现。理论课程讲解分为3个环节:①在每次理论课前20分钟,选择实践课中学生的优秀作业,让学生上讲台从设计理念和方法两个方面进行讲解,这样在一定程度上激发了学生的求知欲望和积极创作的热情。②根据每节课所讲解的内容,教师选择1～2件合适的作品,由教师根据实例引出本节课学习的内容,例如在讲解图案填充、创建与使用块时,选择经典的别墅花园设计图。首先,通过讲解该作品在水体方面的设计思想,让学生掌握园林水体的功能、类型和设计以及常用的表现手法。其次,通过讲解实例引出要讲解的知识点。③在教师课堂讲解过程中,对于一些学生在操作过程中容易出错的绘图工具或命令,可以一边讲授理论,一边让学生上台来自己操作,这不仅增加了学生课堂学习的积极性,提高了听课效率,同时也能让学生及时发现学习上的问题,使得学生理解更为深刻。以设计理念推动参与式和实例教学的方法,能迅速吸引学生的注意力,提高学生鉴赏作品的能力,激发学生的求知欲,同时也为学生提供了展示才华的机会。

(五)以自主设计为主导的实践课

结合教学内容,有目的地给出实践课内容。每节课分为2部分:①课堂理论讲解和知识练习;②根据学生学习目标的等级给出A、B和C3类自主设计作业,让学生根据自己的学习目标进行选择。例如对于环规专业第4次实践课内容而言,我们要求A类目标学生绘制1张A4大小的3室2厅1厨2卫的平面图,并进行室内设计,搭配相关绿植;B类目标学生绘制1张A4大小的3室2厅1厨2卫的平面图,并进行部分室内设计;C类目标学生可绘制1张A4大小的3室2厅1厨2卫的平面图。这样不仅打破了以往在实践课中学生完全按照指导手册进行操作的习惯,而且还培养了学生的创新精神和创新能力。

(六)多元化的教学评价

教学评价是达到教学目标的评价方法和标准。在评价学生的学业成绩时,该课程采取了主观与客观,平时和期末相结合的多元评价方式。在理论考核中,题目中既包括了一些需要记忆的知识点,同时又包括了一些主要的操作命令和技能考核;在实践课中,主要了解学生对于知识点的实际操作和自主设计能力,通过批阅学生每堂课的作业,给出学生平时的实践课成绩。课程结束后,根据每位同学所选定的学习目标,提交自主设计的大作业1份,以参与后期设计大赛。最后确定了“AutoCAD”课程考核标准为:考勤占总评的5%,平时课堂提问占5%,期末考试占35%,平时作业占45%,大作业占10%的评价体系。这种考核评价标准贯穿了学生学习的每一个环节,并能根据该门课程的特点,降低理论课程所占分值,客观真实地反映学生对这门课程的掌握程度。

(七)教学目标动态调整

教学目标的设定,并非固定不变的,它是随着教学的深入而动态变化的。学生可在教学过程中,及时调整选择的目标类型,通过开课初期和课程结束后对学生学习目标的对比分析,了解学生在教学过程中学习目标的变化过程。从图3可以看出,课程结束后A类学习目标的人数有了显著增加,由课程开始的43人增加到了80人,比之前提高了86%。B、C类学习目标的人数都有了显著减少,B、C类学习目标人数分别减少了26%、56%。从学生学习目的的变化看,该门课程教学模式能提高学生学习的主动性和积极性。

图3 学习目标对比图

(八)开展“AutoCAD”设计大赛

为了增强学生对该门课程学习的热情和培养学生专业技能,在课程结束后,举办“AutoCAD”设计大赛。设计大赛,不仅是学生学习该门课程的成果展示,也是教师教学效果的检验。大赛邀请相关规划部门经理、设计师等作为评委,根据学生最后一次提交的设计作业,筛选出不同风格的20份作品进入决赛阶段,每位选手在决赛阶段从设计理念和特色方面进行展示与说明(多媒体)。大赛结束后,将获奖作品在橱窗进行展示。通过这种方式,学生体验到了学习的乐趣,获得了学习的满足感,对学生的后续学习将产生强大的动力。

为适应“AutoCAD”教学的专业性和实践性的特点,该研究建立了一套以培养不同层次的Auto-CAD设计人员为目标的方法和措施,在实际教学中取得了一定的成绩,该研究成果充分调动了每位学生学习的主动性和创造性,激发了学生创新意识。希望在今后的实际教学过程中对研究成果进一步实践和深化,为学生将来从事计算机绘图工作打下坚实的基础。

[1]胡腾,李增名.精通 AutoCAD2008中文版[M].北京:清华大学出版社,2007:5.

[2]王玲,高会东.AutoCAD2008园林设计全攻略[M].北京:电子工业出版社,2009:7.

[3]崔志华.“城市总体规划”课程教学改革探讨[J].中国林业教育,2010,28(2):71-74.

[4]汤悦林.AutoCAD教学与创新能力培养[J].湖南科技学院学报,2006,25(16):184-185.

[5]于晓南,张启翔.“园林树木学”实践教学的改革探索[J].中国林业教育,2010,28(2):62-64.

[6]王永林,田呈明.“菌物学”课程教学改革与探索[J].中国林业教育,2011,29(2):61-64.