矿物加工工程专业基于任务驱动的CAD课程教学改革

陈 晔，陈 正

（广西大学 a.资源与冶金学院；b.土木建筑工程学院，广西 南宁 530004）

矿物加工工程专业基于任务驱动的CAD课程教学改革

陈 晔a，陈 正b

（广西大学 a.资源与冶金学院；b.土木建筑工程学院，广西 南宁 530004）

CAD是矿物加工工程专业的一门重要实践类课程。针对高校矿物加工工程专业CAD教学存在的问题，开展了基于任务驱动的CAD教学改革与实践研究，以使学生更好地掌握这门课程，结果表明，学生的学习兴趣得到提高，解决实际问题的能力得到提升。

计算机辅助设计（CAD）；任务驱动；矿物加工工程；教学改革

《计算机辅助设计CAD》是高校矿物加工工程专业最重要的专业基础课之一，且其内容与后续的专业课程和设计有重要联系。然而，传统的矿物加工工程专业CAD教学存在一些不足，难以满足该专业学生课程设计、毕业设计以及实际工作的需要。本文分析了传统高校矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》课程教学中存在的主要问题，研究和探索了解决问题的主要思路，开展了基于任务驱动的CAD教学改革与实践研究。

一、传统矿物加工工程专业CAD课程教学中存在的问题分析

1.问题一：缺乏工程背景。矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》涉及广阔的工程背景，然而在教学和考核中往往过多地要求学生掌握各个操作方法和技巧，对工程背景的介绍不丰富，学生难以清楚了解绘制对象的工程背景，不知道这些所绘制的图形从工程何处而来，从而造成绘图技巧枯燥、绘图方法和手段之间孤立，使学生丧失学习的积极性和主动性，只会被动地记忆和操作绘图技巧，无法使课程教学达到预期效果。

2.问题二：缺乏对绘图基础知识的强化。与机械专业的学生相比，矿物加工工程专业学生的绘图基础知识相对薄弱，读图能力也有较大的差异。《机械制图》是矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》的基础课程，课程中制图知识的掌握程度直接影响《计算机辅助设计CAD》课程的学习效果。在传统的教学中，教师在进行CAD教学时往往会忽略这个问题，没有充分了解学生对制图知识的掌握情况，没有在教学过程中适当地补充制图规范等方面的基础知识，也没有对矿物加工设备的图纸规范及要求进行细致地讲授，从而也使教学效果大打折扣。

3.问题三：缺乏主动学习的驱动力。在传统的《计算机辅助设计CAD》课程教学中，教师的教学主要以“教”为主，而较少地考虑学生“学”得如何。教师根据课程安排讲解绘图知识点，演示实例，课程的重点围绕绘图的基本操作方法和技巧展开。然而，相当一部分学生在这样的CAD教学环境下发现上课时都能明白老师讲的内容，但下课自己独立绘制时就处处出错，其问题的根源在于这样的教学对学生而言只是一种被动式的教学，学生缺乏主动学习的驱动力。这种教学方法会使学生对教师产生依赖性，学生并没有真正掌握计算机辅助设计的方法，从而导致学生在进行独立绘图和处理实践操作时出现问题。

二、基于任务驱动的CAD课程教学改革

任务驱动是指在教师课程教学和学生学习课程过程中，由教师设计和布置与讲授知识点相关的任务，通过任务的开展和完成，使学生在任务的驱动下，在教师的引导帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，积极主动地应用学习资源，进行自主探索和互动协作的学习。其关键在于所设计的教学任务一方面能密切联系所讲授的知识点和学生需要掌握的绘图技能，另一方面又具有一定的工程背景、具有探究性和创造性。通过任务驱动这样的教学方法，使学生带着实际的任务在探索中学习，激发学生的学习兴趣和求知欲，从而获得较好的学习效果。基于任务驱动教学方法，对矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》课程进行了一系列的教学改革。

1.任务设计。任务设计是矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》课程教学改革中最重要的环节，要进行基于任务驱动的教学改革，首先就要在教学中设计具有工程背景、有针对性和实用性、难度合理的任务。例如在讲授多段线这一知识点时，可以设计设备中常见的六角螺栓作为任务开展教学；在讲授打断对象这一知识点时，可以设计矿物加工设备中常见的扣件作为任务开展教学。此外，还可以在学习不同知识点时设计相同的任务开展教学，从而说明可以用不同的绘图方法和技巧完成相同任务，分析和比较不同绘图方法和技巧在完成相同任务时各自的优缺点，使学生更好地掌握和运用所学的知识点和绘图技巧。

2.任务实施。任务实施是确保矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》课程教学改革效果的关键。在任务实施的过程中有层次地分析任务、解剖任务、讲解任务，是在任务中激发学生的学习兴趣、培养学习的主动性、提高学生科学思维的能力的关键。在进行任务实施时，教师首先要引导学生对本次任务进行初步思考，了解本次任务的难点和关键步骤，然后通过与学生的讨论互动分析具体作图要点、次序、步骤和方法，最后演示各个命令的操作方法和技巧。此外，教师在课堂上示范任务时的绘图习惯和方法会对学生的绘图习惯造成影响。因此，教师在示范时做到规范地运用绘图技巧，并适当地运用快捷键，也会对学生规范和掌握操作技巧起到积极作用。

3.任务总结。任务完成往往被认为是任务驱动教学的终点，而实际上任务总结才恰恰是课程教学改革中最不能被忽视的环节，这个环节是否开展、实施情况的好坏会直接影响教学效果。首先，通过任务总结，分析和整理学生在任务开展过程中导致任务失败的关键或容易出现的问题，并有针对性地进行纠正和讲解；其次，通过任务总结，及时纠正学生不合理的绘图习惯，说明规范绘图和合理操作绘图软件的重要性，使学生养成良好的绘图习惯和正确的绘图理念；此外，客观地对学生完成任务的情况进行评价会有效改善学生开展任务的积极性，积极的评价会强化学生独立思考、有创新思想、协作能力，从而激发学生的积极性，促使学生主动学习，使教学效果得到有效提升。

4.效果分析。为了分析基于任务驱动的教学方法对矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》课程的教学效果，对学生开展了效果分析问卷调查，调查结果表明：认为任务驱动教学方法对调动学生学习兴趣效果明显的有92.9%，认为有一定效果的有7.1%；认为任务驱动教学方法对提高学生学习主动性效果明显的有82.1%，认为有一定效果的有14.3%；认为任务驱动教学方法对改善学生的知识点掌握程度效果明显的有87.5%，认为有一定效果的有10.7%；认为任务驱动教学方法对提升学生创新思维和绘图能力效果明显的有80.4%，认为有一定效果的有12.5%。从统计结果来看，基于任务驱动的教学方法对矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》课程教学效果的提升是比较明显的。

针对高校矿物加工工程专业《计算机辅助设计CAD》课程的特点，分析了传统《计算机辅助设计CAD》课程教学中存在的主要问题，研究和探索了解决问题的主要思路，开展了基于任务驱动的CAD教学改革研究。教学改革效果的分析结果表明，任务驱动教学方法对调动学生学习兴趣、提高学生学习主动性、改善学生的知识点掌握程度和提升学生创新思维和绘图能力效果明显。

致谢：本论文在广西壮族自治区区级教改项目——新世纪广西高等教育教改项目（2013JGB104和2012JGB103）资助下完成。

[1]吴天凤.基于“任务驱动”的CAD教学方法探讨[J].安徽理工大学学报（社会科学版），2013，15（3）：105-108.

[2]谢生荣，张守宝，薛黎明.采矿CAD教学中存在的问题及对策[J].时代教育，2012（17）：32.

[3]曾晟，孙冰，杨月平.地矿类专业CAD辅助设计教学改革的探索与实践[J].中国现代教育装备，2010（11）：85-87.

[4]王卫东，解维伟.矿物加工专业CAD辅助设计教学改革的探索[J].中国电力教育，2012，（7）：52-53.

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