水土保持专业“AutoCAD”课程教学改革探索

饶良懿

（北京林业大学水土保持学院,北京 100083）

水土保持专业“AutoCAD”课程教学改革探索

饶良懿

（北京林业大学水土保持学院,北京 100083）

水土保持专业“AutoCAD”课程是水土保持专业的必选课程。从教学内容、教学方式、课程考核、教材编写等4个方面对水土保持专业“AutoCAD”课程教学进行了探究,提出了完善教学内容,增强学生基本绘图技能；改革教学方式,激发学生学习兴趣；改变课程考核方式,综合评价学生的能力；编写教材,适应行业发展的需求等改革措施,以提高“AutoCAD”课程的教学效果,为培养面向水土保持行业需求的高素质、综合实践能力强的专业人才奠定基础。

水土保持专业；AutoCAD；辅助设计

随着计算机技术和各种软件在水土保持学科领域的应用与发展,越来越多的水土保持制图任务由原来的手工编制和图板绘图转换为计算机辅助绘图。此外,随着水土保持方案编制任务的日益增多,几乎所有的水土保持方案编制报告书都必须附有大量的工程图例,这也大大促进了计算机辅助设计在水土保持领域的应用,“水土保持计算机辅助设计”也成为水土保持专业的必选课,制图技能成为学生必须具备的基本功。目前,AutoCAD软件成为水土保持计算机辅助设计的一项强有力的工具。

一、AutoCAD软件的特点

AutoCAD软件是由美国Autodesk公司在20世纪80年代开发的一款通用计算机辅助绘图设计软件包,目前已从机械、建筑、电子、石油、化工、冶金等领域拓展到园林、地理、气象、航海,甚至乐谱、灯光、幻灯、广告等领域。AutoCAD已成为世界计算机制图领域的领头羊。自诞生以来,AutoCAD从最初的1.0版本发展到2004版本,再到2005、2006、2007、2008版本,现在已经发展到2014版本乃至2015版本。AutoCAD软件不断推陈出新,从最初简易的二维绘图发展到现在集三维实体设计、真实感显示及通用数据库管理、Internet通讯为一体的通用计算机辅助绘图设计软件包。其绘图功能强大,操作简便,受到制图者的喜爱。而今,几乎所有高校的理工科专业及农林专业都开设了AutoCAD课程,其目的是培养学生在各专业规划、设计中的实际动手操作能力。

笔者结合多年教授AutoCAD课程的经验,针对水土保持专业的特点及培养目标,从教学内容、教学方式、课程考核、教材编写等4个方面对水土保持专业的“AutoCAD”课程教学进行了思考与探究。

二、水土保持专业“AutoCAD”课程教学的改革措施

（一）完善教学内容,增强学生的绘图技能

“AutoCAD“课程的主要授课内容包括Auto-CAD绘图基础、二维图形命令、二维编辑命令、图形显示控制和辅助绘图命令、文本和尺寸标注、图层、块和外部参照、三维绘图和实体编辑等几个章节。这些章节内容是学好CAD软件的基础。教师在课堂主要讲授的是各章节的相关概念及教学重点、难点。如在AutoCAD绘图基础这章中应着重讲解软件的安装启动、文件管理（打开、关闭、保存等操作）、绘图环境设置、CAD的坐标系、点的精确绘图方法等几方面的内容；在讲授第二章二维绘图图形命令时,应让学生重点掌握矩形、多段线、样条曲线的绘制方法,注意区分多段线和多线的概念；在讲授第三章二维图形编辑命令时,应讲授删除、移动、旋转、缩放、复制、镜像、偏移、修剪、延伸、圆角、倒角、阵列、打断、打断于点、合并、分解、拉长、对齐、拉伸、对象特性命令、特性匹配命令、多线修改、多段线修改等20余种命令。

教师在讲解这些命令之前,首先要给学生介绍图形对象选择的若干方法,这是绘图操作的基础。AutoCAD图形对象选择方式包括点选、W窗口选（Window）、C窗口选（Crossing）、围栏选（Fence）、全部选（All）等方法。每种方法的基本内涵及应用模式都要教授给学生。此外,在应用这些二维编辑命令的时候非常容易混淆,因此教师在讲授过程中需要区分开来。例如延伸、拉伸、拉长3个命令对初学者来说,看起来类似,其实功能不同,教师在讲授时可通过记忆其英文表达的方法来区分,帮助学生理解和掌握命令。

AutoCAD软件为用户提供了高效绘图的命令,例如第四章的图形显示控制和辅助绘图命令和第六章的图层、块和外部参照命令。这两章应重点讲解辅助绘图命令,包括对象捕捉、正交、栅格、对象追踪等,并教授学生命令的操作技巧。

在讲解命令的过程中,教师应教会学生命令的调用方式、命令输入、命令的使用等,并及时用CAD软件进行命令操作演示。实践证明这种效果非常好,有利于学生及时掌握命令的操作和使用方法,巩固课堂所学的内容。

（二）改革教学方式,激发学生的学习兴趣

“AutoCAD”课程实践性较强,而这门课程仅有32学时。为了帮助学生在有限的学时内快速掌握CAD的知识,并能顺利进行上机操作,笔者采用了课堂讲解与课后上机训练相结合的教学方式。

首先在课堂讲解环节中,笔者充分采用PPT多媒体授课方式,把每个章节需要掌握的主要内容、基本概念、难点、主要操作方法都展示在多媒体课件中。同时辅助以一定的板书,针对某个难点问题进行详细的讲解。在讲解完每个操作命令后,都要进行AutoCAD软件的演示,把命令的实际操作过程和关键步骤展示给学生。这样做的一个好处是学生对CAD的基本概念和相关知识掌握得比较牢靠,避免了直接上机操作的盲目性,对他们日后进行AutoCAD软件的相关资质考试也有帮助。

在上机操作环节中,笔者为学生配置了相应的上机操作练习,每个练习都有操作步骤的提示,由学生自主完成。学生在上机过程中遇到不懂的问题可以随时向老师求教,这样增进了学生对课堂教学内容的识记和理解程度。

（三）改革课程考核方式,综合评价学生的能力

1.注重对学生基本功的考核

为了帮助学生在32学时里快速、熟练地掌握“AutoCAD”课程知识,笔者对课程考核方式进行了设计。“AutoCAD”课程成绩由平时上课签到、平时上机练习和课程大作业3部分组成,分别占总成绩的10％、30％和60％的比例。

AutoCAD软件的学习必须从基础知识学起,因此课程考核应注重对学生动手能力的考核。在上机训练中,每章内容所涉及的命令都有配套的上机训练,学生可根据实验指导进行对应课程内容的练习。如为了使学生掌握二维绘图命令的操作方法,能够熟练绘制圆、圆弧、多段线、样条曲线等基本图形,笔者布置了“玩具鸟、螺丝刀、田间小屋”等图形绘制的练习。平时上机练习的成绩则根据学生们完成作业的认真程度来评定。

2.注重对学生创新能力的考核

为了考察学生是否真正掌握了“AutoCAD”的课程知识并能熟练应用CAD软件,在课程考核中设置了课程大作业的环节。这个环节要求学生根据老师的命题,运用CAD软件设计一个作品。这个环节的考核成绩占总成绩的60％。学生根据教师的命题进行设计作品的初步构思,有了想法以后与老师进行充分讨论,确定设计选题的可行性。提交作业时要求在指定的时间上交绘制图形的打印文稿和电子文档。成绩评定则主要依据选题是否符合老师命题、绘制的图形是否符合CAD和工程制图相关国家标准等来评定成绩。

这个环节对学生创新能力的培养非常有效。一方面能够真正检验学生对AutoCAD软件基本操作命令的掌握程度及在实际规划设计中的综合运用能力；另一方面也培养了学生的创新思维。在作业完成过程中,很多同学对设计工作产生了浓厚的兴趣,积极主动与老师进行设计主题的讨论,最终在老师的指导下,应用AutoCAD软件创作出了自己满意的作品,也得到较好的课程成绩。

（四）编写教材,适应行业发展的需求

目前介绍水土保持辅助规划设计的书籍非常少,尤其是CAD在水土保持应用方面的教材根本就没有,这使得学生不能对CAD在水土保持领域和行业的应用有一个全面、系统的了解,导致高校水土保持专业本科规划设计人才的培养跟不上行业发展的需求。目前,AutoCAD软件在水土保持规划设计领域起着越来越重要的作用,只要涉及到制图、绘图的问题,都要应用到AutoCAD软件。如水土保持行业中涉及的水工制图,要用CAD软件绘制水库、坝体等；又如水土保持行业中的开发建设项目方案的编制,涉及到大量的绘图制图工作,每项措施都要具体落实到CAD图上,没有CAD附图的方案编制根本不可能通过专家的评审。另外,在水土保持的科学研究中也需要用到AutoCAD软件,比如野外水土流失监测的布设坡面径流场的设计、小流域水文、泥沙观测设施等,都要用到AutoCAD软件。由此可见,AutoCAD软件已经渗透到水土保持学科领域的方方面面。因此,迫切需要编写这方面的教材。目前笔者正在计划编写《AutoCAD在水土保持中的应用》的教材,以满足水土保持专业“Auto-CAD”课程教学的需求,为培养面向水土保持行业需求的素质高、综合实践能力强的专业人才奠定基础。

三、水土保持专业“AutoCAD”课程教学改革的成效

通过多年来的努力,这门课程已成为水土保持专业学生的必选课,选课率达到95％以上。学生对课程的教学评价均达到优秀。通过这门课程的学习,学生掌握了AutoCAD软件的基本应用技巧,并能熟练应用于水土保持的各项规划设计任务中。此外,通过完成课程命题的“绿色、环保、可持续发展”为理念的规划设计作品,学生的设计思维得到了锻炼,这为他们将来从事相关领域的规划、设计工作打下了良好的基础。

[1]王征.AutoCAD2009——实用教程[M].北京：清华大学出版社,2009：1-350.

[2]黄雪梅.关于AutoCAD课程的教学方法探讨[J].漯河职业技术学院学报,2011（2）：102-104.

[3]刘辉.CAD技术在水利水电勘测设计行业中的应用[J].水利规划与设计,2008（2）：74-75.

[4]岳家庚,代广勇,袁丽.浅谈CAD在水利工程设计方面的发展与应用[J].农业与技术,2007,27（6）：81-95.

（责任编辑 王 伟）

北京林业大学教学改革研究项目——面向水土保持专业的“AutoCAD”课程教学改革,项目编号BJFU2013JG006。