地质专业“计算机绘图”课程教学模式探索—以河南理工大学为例

文广超

河南理工大学 资源环境学院，河南 焦作 454003

课程建设

地质专业“计算机绘图”课程教学模式探索—以河南理工大学为例

文广超

河南理工大学 资源环境学院，河南 焦作 454003

本文分析了地质专业“计算机绘图”课程的教学现状与存在问题，深入研究了现有的教学方法，提出了“演示导入、案例教学、问题驱动、项目引导、鼓励创新”的课程教学模式，并改进了教学内容与课时安排。

地质专业；计算机绘图；教学改革

计算机绘图相对于手工绘图而言是一种高效率、高质量的绘图技术，被广泛应用于机械、电子、地质、建筑、航天、设计等领域。目前，高等院校理工科各专业中普遍开设了“计算机绘图”课程，其教学目的是培养学生利用计算机绘制工程图纸的能力，为其将来从事专业技术工作奠定基础。

河南理工大学地质专业以遗迹学、煤田地质与瓦斯地质为特色，为满足信息社会对专业人才的需求，培养满足地质事业发展急需的专业技术人才。笔者对该专业开设的“计算机绘图”课程的教学模式进行了积极探索与改革，取得了良好的教学效果。

一、课程教学现状与存在的问题

笔者对河南理工大学地质专业“计算机绘图”课程教学进行了调研与分析，总结如下。

1.教学内容单一

笔者调查发现，地质专业“计算机绘图”课程教学软件选取A u toCAD，内容安排上侧重于A u to CAD软件介绍和命令讲解(教学内容和课时安排见表1)，教学针对性不强，学生获取知识面有限，达不到教学大纲的要求，不能满足信息社会对地质专业技术人才的需求，预期培养目标和学习内容之间差异冲突强烈。

表1 “计算机绘图”课程教学内容和课时安排

2.教学方法以传统教学方法为主

教学过程中教师根据大纲要求和教材的顺序按部就班给学生上课，采用“命令讲解+上机练习”模式教学。虽然学生课堂上能听得懂，练习时按照实验指导书能够完成规定的实验内容，但由于AutoCAD命令的相对独立性，学生缺少绘图实例训练，使得学生综合动手能力差。因此在综合训练或实际工作中，学生往往不能根据实际灵活运用已学知识，造成“什么都懂，什么都不会做”的尴尬局面。

3.学生整体学习兴趣不高

学生普遍认为“计算机绘图”课程授课内容多，命令繁琐，记忆困难，课程学习过程动力不足，目标不明确，课程结束时只了解了部分操作命令，不能独立完成一幅综合性地质图件制作。学习没有成就感，不知道AutoCAD与地质专业的结合点，学习兴趣不高。

4.课时分配不合理

“计算机绘图”是地质专业基础课，课程总学时32学时，其中理论课22学时，实验课10学时。由于“计算机绘图”课程集知识和技能于一体，是一门实践性较强的课程。除了课堂理论知识讲解外，还应重视学生动手操作技能的训练，某种程度上，动手能力的训练要重于课堂理论知识讲解。因此目前地质专业“计算机绘图”课程的学时分配有待进一步改进。

二、教学模式初探

关于计算机类课程的教学模式，相关老师进行了积极探索，提出了“任务驱动法”、“案例教学法”、“案例-任务驱动教学”、“演示教学法”、“以人为本，分层教学”等教学方法[1-8]。笔者根据近年来从事计算机相关课程的教学经验，提出了“演示导入、案例教学、问题驱动、项目引导、鼓励创新”的课程教学模式。

1.课时分配

在总学时不变的前提下，将理论课时调整为16学时，实验课程调整为16学时，教学软件采用AutoCAD和M apGIS两款目前地质行业普遍使用的软件。教学内容安排见表2。

表2 调整后的“计算机绘图”课程教学内容和课时安排

2.演示导入，激发兴趣

孔子云：知之者不如好知之者，好知之者不如乐知之者[3]。要学好一门课程，兴趣非常关键，教学过程中，教师要尽力激发学生的求知欲。笔者认为，绪论课是激发学生求知欲的最好时机，对于“计算机绘图”课程来说，上好绪论课尤为重要。绪论课应以演示为主，通过演示告诉学生计算机绘图能干什么，计算机绘图应用的行业，计算机绘图相对于手工绘图的优越性等，借助于成形的计算机绘图产品(如地形地质图、钻孔柱状图、建筑物结构图、城市管网分布图等)，让学生体会到计算机绘图的无穷魅力，从而激发学习兴趣，树立学习信心。

3.案例教学，启发引导

对课程主体内容的讲解，现有的多数教材仍然采用传统的教学方法，以命令讲解为主，注重绘图软件(AutoCAD)的操作，与专业结合进行实例应用的较为少见。这样的教学方法枯燥乏味，学生不易接受。笔者结合地质专业实际，对传统教学内容进行了改进，以数据采集、录入、编辑、成图、输出为主线，将命令融入到相关实例中，介绍其使用技巧和操作方法，让学生在学习图形处理与地质图件编制的过程中掌握计算机绘图知识。

对于案例的选择遵循由浅及深、循序渐进、前后照应、目标明确的原则，案例尽可能地包含常用的绘图命令及使用技巧，有计划的引导学生从最简单的绘图命令入手，逐步深入，掌握图形输入与图形编辑的方法与技巧。

案例的设计包括以下几个方面：(1)案例设计的目的与任务；(2)案例涉及的命令(分别给出涉及的两款教学软件的命令)；(3)案例分析；(4) 案例的操作步骤；(5)案例演示(课堂上利用软件直接演示，同时提供教学录像，供学生课下复习参考)；(6)案例小结；(7)课堂讨论。

通过案例讲解、案例小结与课堂讨论，启发引导学生，激发学习兴趣，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力。

4.问题驱动，转换角色

有的教师提出了“任务驱动”教学法[4，6]，取得了较好的教学效果。任务有两重含义：一是交派的工作，另一种是担负的责任。在教学工程中可以将其理解为老师交派给学生的学习任务。笔者认为“任务”一词过于生硬，因此提出了“问题驱动”教学法，问题通常有如下四种含义：一是要求回答或解答的题目；二是需要解决的矛盾、疑问；三是事故、麻烦；四是关键、要点。在教学过程中，显然第一、二种更适合。

从以上分析不难看出，“任务驱动”带有一定的强制性，学生学习是一个被动接受的过程，而“问题驱动”则强调师生共同参与，通过讨论找到解决问题的方法。学生学习是一个主动参与的过程，显然“问题驱动”更有利于学生实践技能和能力的培养。

“问题驱动”教学法要求我们在设计教学内容过程中，要充分理解“师者，传道、授业、解惑”的含义，贯彻“教师为主导，学生为主体”的教学理念，转换教师角色，让学生由被动地接受知识向主动地寻求知识转变。根据“计算机绘图”课程特点，针对学生实际及教学条件，设计若干个“问题”，让学生在解决问题的过程中自发地学习计算机绘图知识，完成学习任务。

以地图数字化为例，在如表2所示的第二章内容课堂教学结束后，可以为学生提出如下问题：完成某地区地形图件的数字化，要求给出详细的绘图步骤，简要介绍所用到的绘图命令，并要求学生在实验课时，演示图件数字化过程。

5.项目引导，学以致用

参与项目，将所学专业知识、计算机绘图知识等交叉融合，让学生在完成相应工作的基础上，提高其计算机绘图技能、动手能力和科学素养，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力和创新能力等。

由于招生规模的扩大，在校本科生人人参与科研的机会较少。美国环境系统研究所（ESRI）、中地数码集团公司（M apGIS）、北京超图软件股份有限公司（SuperM ap）近几年来面向全国大学生的G IS技能大赛为学生参与项目锻炼提供了良好的平台。为此，笔者在教学过程中鼓励学生积极参与大赛的制图竞赛部分，获得过2个二等奖、5个三等奖。通过竞赛，学生得到了综合训练，弥补了目前大学生缺乏科研项目锻炼的不足，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的主观能动性，具备了科技创新的思维，掌握了分析并解决问题的方法与技巧，积累了一定的科研经验，提高了其团队协作意识，所有这些都为其今后的学习和工作奠定了很好的基础。正如几位参赛学生所说：“是全国大学生G IS开发设计大赛历练了我们，正是这个参赛的经历让我们在毕业时顺利找到了工作，并很快适应了新的工作环境”。

6.鼓励创新，发掘潜能

对于“计算机绘图”课程的考试工作，笔者进行了如下改进：参加全国GIS大赛(制图组)获二等奖以上的学生；理论课表现积极，问题驱动环节对问题分析全面有独特见解，老师和学生公认问题解决较为完美的学生；实验课上实验任务完成好且对实验指导书有改进且结果正确的学生，给予平时成绩加分和期末免考的奖励。通过上述措施，充分调动了学生学习“计算机绘图”课程积极性，笔者所带2009和2010级地质专业学生学习主动性强，思维活跃，团队协作意识强，期末考试成绩80分以上的学生占学生总人数的95%以上，教学效果良好。

三、结束语

实践证明，“演示导入、案例教学、问题驱动、项目引导、鼓励创新”的“计算机绘图”课程教学模式，不仅让学生掌握了利用计算机绘图软件绘制地质专业图件的能力与技巧，而且还能培养学生的团队协作意识，激发学生学习兴趣，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力及创新精神和实践能力，提高了教学效率。

虽然上述教学模式具有很多优点，但也不是解决一切问题的灵丹妙药，不同的学科和课程都有自己的特点，不能用它替代其他教学手段。教学过程中，应根据课程自身的特点和专业需求，调整教学方法，突出学生的主体地位，激发学生学习兴趣，让其充分参与到教学活动中来，达到改进教学内容，提高教学质量，培养有用人才的目的。

[1] 宋金星，刘玉芳，刘晓.煤及煤层气工程专业“计算机绘图”课程教学初探[J].中国地质教育，2010，(2)：104-106.

[2] 李艳敏，程耀东.计算机绘图实践教学方法探讨[J].装备制造技术，2011，(7)：207-211.

[3] 马兆平.AutoCAD教学初探[J].南昌教育学院学报，2010，25(6)：59-61.

[4] 赵忠华.任务驱动教学法在 AutoCAD软件教学中的应用[J].菏泽学院学报，2011，30(5)：106-108.

[5] 郝福江，魏志如.“计算机在地质工作中的应用”课程建设探讨[J].中国地质教育，2011，(2)：72-74.

[6] 冯帆，王建华，王慧萍，等.基于案例-任务驱动教学法培养学员综合能力[J].福建电脑，2011，(10)：174-175.

[7] 欧阳建平，徐绍红，侯志军.地质类人才培养的思考与探索—以中国地质大学（武汉）为例[J].中国地质教育，2009，(4)：20-23.

[8] 陈松.地质专业“工程制图”课程教学体系建设与创新[J].中国地质教育，2007，(2)：22-25.

Exp loration on Teaching M ode of Com puter Draw ing Course for Geological Specialty——Taking Henan Polytechnic University as an Exam ple

WEN Guang-chao
Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China

This paper analyzes the teaching situation and the problems of computer draw ing course for geology specialty. After deeply studying the existing teaching methods, the author put forward a teaching mode of presentation to import, case teaching, problem-driven, project guiding, encouraging innovation. Teaching contents and course arrangement are also improved.

geological specialty;computer draw ing;teaching reform

G642

A

1006-9372 （2012）03-0041-04

2012-04-19。

河南理工大学资源环境学院教改项目资助(2009-0312)。

文广超，男，讲师，主要从事水文地质与工程地质和GIS应用方向的教学和研究工作。