基于“卓越计划”的环境工程《专业AutoCAD实训》教改初探

刘小雷，张文华，蒋维卿

(长春工程学院 水利与环境工程学院，长春 130012)



基于“卓越计划”的环境工程《专业AutoCAD实训》教改初探

刘小雷，张文华，蒋维卿

(长春工程学院 水利与环境工程学院，长春 130012)

针对《专业AutoCAD实训》的教学现状与存在问题与人才市场对本科层次工程师素养需求，结合长春工程学院环境工程专业“卓越计划”试点工作的展开，提出了项目化教学思路，初步探讨了教学实践内容、考核方法、校企合作模式、师资要求等，并总结了教学实践环节改革的成效。

卓越计划；环境工程；专业AutoCAD实训；项目教学法

一、引言

为解决“资源环境约束加剧”这一当前前进道路上的首要困难和问题，我国政府已把生态文明建设放在突出地位，以求真正实现“绿色发展、循环发展、低碳发展”。由于环境工程专业毕业生可在水务、水利、市政、环境、能源、交通、海洋等有关部门从事规划、设计、施工、管理、科研、教学等项工作，因此，目前国家对该专业本科层次工程师的巨大需求是史无前例的。至2015年，全国共有362所高等院校开设环境工程专业[1]。

“卓越计划”作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020)》组织实施的一项重大项目，旨在全面提高我国工程人才培养质量，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质各类型工程技术人才，其目标是培养能够“胜任在现场从事产品的生产、营销和服务或工程项目的施工、运行和维护”的本科层次工程师。教育部办公厅于2013年10月公布的《卓越工程师教育培养计划第三批学科专业名单》中，环境工程本科专业共17个。在历届校友及用人单位的访谈调查中发现，“卓越计划”对毕业生的11条要求(包括基本素质、现代工程意识、基础知识、专业知识、技术标准与政策法规、学习能力、分析解决问题能力、创新意识和开发设计能力、管理与沟通合作能力、危机处理能力、国际交流合作能力等[2])恰恰是当前国家对环境工程专业本科层次工程师人才能力与素质迫切需求的集中体现。

环境工程专业本科层次工程师人才与相关设计人员、施工人员、审批人员进行工作交流，工程图纸是必不可少的基础媒介，而AutoCAD是环境工程领域绝对主导地位的绘图工具。因此，虽然我国至今尚未颁布高等学校环境工程本科指导性专业规范，但几乎所有设置环境工程专业的高校都在本科人才培养计划里设置了AutoCAD相关教学及实践环节。结合“卓越计划”的要求与历届校友及用人单位的信息反馈，通过《专业AutoCAD实训》，环境工程专业本科层次工程师人才应具备以下三方面的能力：(1)要熟练掌握和了解软件可实现的功能，能找到适合工具快速准确地完成图形的绘制；(2)要掌握相关的环境工程行业标准和规范，融入图形绘制之中；(3)掌握一定的绘制技巧。而欲使学生对核心知识与实践单元达到学以致用甚至举一反三的效果，必须通过合理设置实践体系方能得以实现。因此，《专业AutoCAD实训》的教改实践势在必行。

二、课程教学现状与存在问题

首先，工程制图教学及实践环节的顺序连贯性有待改善。环境工程专业人才培养方案中，自大二下学期开始陆续开设的《泵与风机》、《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《固体废弃物处理与处置》等核心知识课程都开设了为期1或2周的课程设计，还有大四下学期为期13周的毕业设计环节，其设计成果均要求上交手工绘图或电脑制图。但这些实践单元或环节距离大一上学期开设的《工程制图》课程考核时间过长，教学与实践顺序都缺乏连贯性，导致学生交上来的设计成果绘图格式五花八门，完全不符合业内制图标准，这对于强化环境工程本科层次工程师人才系统的标准化制图训练是极其不利的。

其次，学生的学习兴趣有待提高。目前很多高校的AutoCAD教学还遵循着传统应用软件的教学方法，也就是教师讲解完一组命令之后，学生再上机操作练习。往届毕业生表示，刚开始学AutoCAD时都是简单命令，感觉没劲，只能被动接受；后期老师用专业图形进行命令的综合讲解和练习时，感兴趣了，却又发现前面的知识都不会，衔接不上了，结果就学得一知半解的。兴趣是“最好的老师”，没有兴趣就缺乏学习原动力和内驱力，制图就会敷衍了事，图纸不规范不专业也就不可避免。

再次，环境工程行业标准和规范的教学渗透强度不足。教师多偏重于授课内容对AutoCAD基本命令、功能及应用技巧进行简单的罗列或堆砌，却忽视了按照环境工程领域相关规范、设计手册、行业和国家标准的具体要求，建立各个核心知识单元及知识点之间符合学生从认知到实践过程的逻辑关联，从而进行行业水平的AutoCAD技能渗透教学。一方面，这会导致学生对AutoCAD在日后工作中的重要性认识不到位，缺乏学习的主观能动性；另一方面，即使学生主动并认真学习，也错失深入体会AutoCAD在环境工程领域实际操作的专业引领。

三、教学改革方案设置

从课程教学现状与存在问题分析可知，应遵循学生对专业理论知识学习的基本规律，在人才培养计划中，紧随第一个课程设计之后开设《专业AutoCAD实训》，使学生在刚刚完成第一张手工绘图之后立即集中时间进行电脑制图的专业实践训练，趁热打铁纠正第一个课程设计中不符合专业规范之处，深化学生对环境工程行业标准和规范的理解与领悟。从而，激发学生的学习兴趣和主观能动性，为后续核心课程及其实践单元或环节的学习夯实基础，促进学生提高分析问题、解决问题和开发设计的能力。

四、教改初探实例

(一)教改背景

长春工程学院作为教育部正式批准的第二批实施“卓越计划”的应用型本科高校，其下设水利与环境工程学院的水利水电工程专业已启动了“卓越计划”的试点工作。水利与环境工程学院的环境工程专业创建于2002年，已响应学校号召，按照“卓越计划”的要求，开展了人才培养方案修订等系列教改工作，以求争取成为学校的下一个“卓越计划”的试点专业。

目前，《专业AutoCAD实训》安排在大二下学期期末，紧随《泵与风机课程设计》之后。《泵与风机课程设计》是环境工程专业本科人才培养方案中的第一个课程设计，为送水或污水泵站的单体构筑物工艺设计，设计内容相对独立完整，为期1周，提交成果为手绘A1图纸一张(包含泵站平面图、剖面图、材料一览表、图例及说明等)，以及手写设计说明书与设计计算书各一份。由于每位同学泵站类型与设计流量不同，所以不会出现雷同的设计成果。这为接下来为期2周的《专业AutoCAD实训》提供了良好的铺垫。实训场所为软件硬件设施齐备的多媒体机房，学生人均一台台式电脑，教师可通过机房管理系统软件与学生进行教学互动。

(二)成果评定要求

《专业AutoCAD实训》要求学生严格按照相关专业规范和国家标准的要求，以及学校毕业设计的格式，将《泵与风机课程设计》刚刚完成的手绘图转化为AutoCAD电子文件、手写设计说明书与计算书转化为符合毕业设计格式要求的word及excel文档，并随电子文档提交打印的纸质材料。

一般而言，《泵与风机课程设计》只能做到扩大初步设计的程度，而《专业AutoCAD实训》要求上交成果尽量靠近施工图设计水平，这在课时上是允许的。即，在实训过程中，学生的出发点是，在一个独立完整的设计中，以设计图纸和设计说明书与计算书为媒介，使相关设计人员、施工人员、审批人员能够准确了解设计者本人的设计意图。这就要求学生在《泵与风机课程设计》成果的基础上，不得不查阅和学会使用泵站设计的相关规范、设计手册以及行业和国家标准，进一步完善与充实设计细节(例如阀门及管件长度的尺寸标注、泵轴及泵基础标高等)，而熟练掌握AutoCAD各种绘图及出图的命令操作仅仅成为提交最终打印成果的必要途径。

(三)校企长效合作模式

教师从本专业的产学研合作单位——中国市政工程东北设计研究总院有限公司所提供的污/给水厂实际工程案例扩大初步设计图纸出发，编排《专业AutoCAD实训》指导教材。在课程设计的第一天上午，邀请中国市政工程东北设计研究总院有限公司的业内专家来校进行专题讲座，图文并茂地向学生讲解送水或污水泵站的设计流程、相关制图标准和规范，软硬件办公平台以及工程实例若干。

(四)项目化教学过程及其师资要求

进行《专业AutoCAD实训》的项目化教学，即指教师按照成果提交和指导教材的要求，将最终设计成果划分为了解《CAD制图规范GB/T18229—2000》等国家现行制图规范、学习AutoCAD绘图软件的基本操作和常用命令、掌握环境工程专业相关图纸AutoCAD绘制的方法和技巧、Excel图表绘制、word文档排版等若干步骤，各步骤设置小型学习与实践计划，从而完成整个课程设计的教学过程。

《专业AutoCAD实训》教改对教师有较高的专业背景要求。教师最好曾讲授过《泵与风机》课程，熟悉泵站设计的相关规范、设计手册、行业和国家标准，并能够以泵站设计为切入口，向学生进行环境工程专业其他相关AutoCAD技能的渗透教学。目的在于使学生在前期理论学习基础知识和专业知识的基础上，了解相关技术标准与政策法规，增强现代工程意识。通过课堂交流，教师应及时发现学生在完成各步骤设置的小型学习与实践计划过程中，特别是在AutoCAD或Office软件学习和实践中，存在的共性问题进行集中解答；并积极去发现每个学生自身基本素质的特点，因材施教进行单独辅导。必要时，教师亦可针对出现问题的知识点与技能点制作微课，方便学生课下通过网络深入学习与实践。教师可在对学生的基本素质和学习能力具有一定了解的基础上，将学生进行分组，以便有的放矢地提高学

生的分析解决问题能力、危机处理能力以及管理与沟通合作能力。学生在课上可分组讨论，在课下可通过微信、QQ等网络交流工具与教师、同学进行互动沟通，了解彼此之间的收获与疑问，提升个体与团队的创新意识和开发设计能力。如此以来，“卓越计划”对毕业生的11条要求中除国际交流合作能力之外，其余各项均得到了全方位且多角度的建设与提高。

(五)教改成效

自2010级学生采用新的人才培养方案进行《专业AutoCAD实训》教改初探以来，效果显著。首先，课程设计与毕业设计提交成果(图纸、设计计算书与说明书)的质量逐年改善；再者，用人单位对近年来毕业生源于“卓越计划”11条要求的认可度明显提升，特别是Excel软件实践操作技能方面。

五、结语

通过对课程设计教学效果考核标准、校企长效合作模式、教师工程能力与教学能力及评价体系等各方面基于“卓越计划”所进行的教改初探，相信《专业AutoCAD实训》教学实践环节改革将能更好地与环境工程专业人才市场岗位对接，为学生就业和执业铺路搭桥，为学校发展助一臂之力。

[1]孟红旗，黄兴宇.环境工程专业实习教学改革探讨[J].高等建筑教育，2015，24(4)：126-130.

[2]林键.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010(4)：21-29.

AsimpleinvestigationintoteachingreformofAutoCADProfessionalTraininginEnvironmentalEngineeringbasingonPETOE

LIUXiao-lei，etal.

(School of Water Conservancy and Environment Engineering，Changchun Institute of Technology，Changchun 130012，China)

Aimingatpresentsituationandcurrentproblemsanddirectingatprofessionalismrequiredbyjobmarketofabachelor-degreeengineer，aproject-basedteachingisproposedforthecourseteachingofAutoCAD Professional Training，withthereformationofEnvironmentalEngineeringmajoratChangchunInstituteofTechnologyasapilotschemeofPETOE.Practicalteachingcontent，assessmentmethods，university-industrycollaborationpatterns，andrequirementsforteacherswerediscussed.Thepapersummarizestheperformanceofthereformation

aplanforeducatingandtrainingoutstandingengineers(PETOE)；environmentalengineering；AutoCADProfessionalTraining；project-basedteaching

10.3969/j.issn.1009-8976.2016.03.037

2016-05-12

吉林省教育科学规划课题(项目编号：GH13264)

刘小雷(1978—)，女(汉)，吉林长春，工学博士，副教授

主要研究水污染控制工程。

G64

A文章编号：1009-8976(2016)03-0125-03