基于环境工程专业“工程制图与CAD”课程改革与实践

张嘉超+罗琳+邓娜+彭慧

摘要：“工程制图与CAD”是环境工程专业非常重要的专业技能课之一，随着社会对环保事业的愈加重视，在环境工程领域内对高素质、技能型人才的要求也愈加严格。现如今，諸多高校的环境工程专业都开设了“工程制图与CAD”这门应用型课程。本文以湖南农业大学环境工程专业为例，对传统环境工程制图教学的开课现状、存在特点进行了利弊分析，以期通过分析进一步改革可以改善以往单一的授课模式，达到较好的实践效果。

关键词：工程制图；CAD；课程改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0129-02

一、引言

自20世纪80年代开始，我国才开始在众多行业领域普及并大量推广应用CAD，其中包括环境科学、环境工程、园林园艺、土木工程及机械设计等相关领域。多年来，工程制图与环境工程专业相伴而生，是环境工程专业里不可或缺的支柱课程。它不但要求学生掌握扎实的基础理论知识，更要具备识图和绘图的能力，这就需要老师在授课的过程中不断激发学生的空间想象力、结构思维力、图形表达力以及开拓创新的能力。

但是，通常在传统的教学模式当中，绝大多数学校的课程安排忽略了学生实践及应用能力的培养。因此，高校课程安排里如何将工程制图原理、CAD实践应用操作在教学中有机结合，是环境工程专业领域内提高学生培养质量重要的环节。以笔者所在的湖南农业大学环境工程专业为例，工程制图原理教学的课时安排为“环境工程制图”理论教学36学时，上机实验12学时；“CAD”理论32学时，上机12学时。理论讲解占据了整个课时的三分之二，并且学习周期分成两段，因此，学生对理论知识的掌握及实践的具体运用很难有机结合。要想提高学生培养质量，学校除了要安排够足课时的培养计划外，更要考虑学生的学习进程、如何将学生学习任务的完成质量最大化。因此，在教学过程中不仅要加强基础知识的传输，更要根据工程方向人才的培养方案及社会需求合理化安排学生的学习任务，加强学生实践能力的培养，以及对实际环保项目实施的动手操作能力。

二、环境工程专业“工程制图与CAD”课程改革的必要性

以笔者所在的单位——湖南农业大学环境工程专业为例，工程制图从开设环境工程专业起就是作为其中的一门非常重要的应用型专业基础课，也是很多环境工程项目实施的理论基础。作为工程领域的专业课，该课程致力于培养学生的空间想象力、结构思维力、图形表达力以及开拓创新的能力，实践性强，社会需求导向明显。而CAD绘图教学正是工程制图教学应用的输出口，是环境工程专业学生学习工程制图进行实践应用的重要途径，但是，绝大多数高等院校，却将两门课程分开或是没有做好契合衔接，导致学生学习掌握的效果并没有很好。比如，在笔者单位，工程制图原理教学的课时安排在第一或第二学期，为“环境工程制图”理论教学36学时，上机实践12学时；“CAD”教学的课时安排在第三或第四学期，理论32学时，上机12学时。将两门有机相关的课程分配到不同的学期上课，必然不能让学生意识到两门课程的必要相关性，因而难以达到良好的教学效果。

三、湖南农业大学环境工程专业“工程制图与CAD”课程特点与现状

以湖南农业大学环境工程专业课程改革前“工程制图与CAD”的课程设置为例，虽然其包含了理论教学和实践教学两个部分，但是仍存在一些弊端。

1.课程设置时间与课时设置比例不合理。从湖南农业大学的教学大纲安排上来看，工程制图原理教学的课时安排在第一或第二学期，为“环境工程制图”理论教学36学时，上机实验12学时；“CAD”教学的课时安排在第三或第四学期，理论32学时，上机12学时。这种安排看似合理，在实际的学习过程中，多数学生掌握起来有一定的难度跟压力。首先，学生对工程理论知识的基础层次不齐，仅仅前两个学期的环境工程专业的学习并不能让所有学生都可以有相对较扎实的工程背景，较早的课程设置、同一而论的课时安排让环境工程背景较弱的学生难以稳扎稳打的学好这门课；另外，大量的理论课时看似课程内容丰富，实际上学生所接受的理论知识难以及时得到的实际操作训练，并且上机实践课时安排量较小，这势必导致教师大量的理论授课难以取得相应的教学效果。

2.实践教学环节教学模式亟待改进。在教学内容上，课程内容稍显枯燥和教条，吸引力没有很强。比如，教材中很多都是理论知识，很多作图理论及软件应用原理，却鲜有大量的工程实践案例。并且环境工程作为一门新型的交叉性学科，既包含地理、化学、生物等基础学科，又囊括计算机、数据统计等相关领域的知识。因此，即使是环境专业出身的教师也很少工程制图这门学科进行过深入研究，教师的专攻有所不同，所以担任该门课程教学任务的老师，不谈制图理论研究水平，起码实践经验是有所不足的，因此在授课的过程中自然对于实践应用上有所欠缺和不足。

四、环境工程制图与CAD教学改革的具体实施建议

1.教材的选用。笔者单位湖南农业大学环境工程专业“工程制图与CAD”课程教材选用仍沿用第一批高等教育系列教材。随着环境领域及互联网行业的不断发展，一些工程制图的专业应用也在不停的发展革新，尤其是CAD应用软件在不断地优化。为了实现高等教育教学目标，确保学生能够及时跟上社会的步伐并达到社会的应用需求，高校在教材选用方面首先要及时跟进。无论是效仿其他学校选用教材，还是根据本学校学科应用特点自编或自选合理教材，都应当作为教学改革的重要一步。教材内容上不仅要涵盖工程制图的基本原理，更要突显环境工程领域制图的专业特色，并且保证在上机课程中，其绘图过程教师均可利用CAD软件进行讲解教授。只有将CAD技术融合于工程制图课程教材中并结合环境工程的设计特点，运用实例教学法，才能更好地保证学生的实际操作能力提高及实践经验的积累。

（二）合理改善课程设置及排课安排

笔者单位将工程制图原理教学与“CAD”教学分学期排课的方式还是略有不妥，笔者建议将两个课程合并成一个“现代工程制图”，理论48学时，上机实验24学时。这样一来，两门课重复的内容便无需赘述，就可节省时间来增加学生的实践指导，既保证了学生对这两门课程的理解，又保证了学生实践应用能力和计算机辅助设计能力的训练和提高。更重要的是，能较好地培养学生独立思考并解决实际问题的能力，在启发学习兴趣的同时，更加容易地消化枯燥乏味的理论知识。

（三）尋求多方式实践教学途径

理论知识学习的最终目的即是对于此工具的应用，因此笔者认为，教学的目的在于学生在环境工程领域能够熟练掌握CAD制图并应用于各类环保项目工程。因此，在教学手段方面，学校完全可积极采取多种方式的教学途径。比如，鼓励教师兼修实际工程项目，真正参与工程制图在工程案例中的应用，这样一来，教师对学生的教学将更具号召力及趣味性；或者建立较完善的课外实践体系，将课堂延伸到实际工程项目中对学生加以锻炼；最后，也可以多多邀请环保企业精英或者环保项目主持者走进学校、贴近学生，通过讲座和谈话的方式激发学生的学习兴趣。笔者认为，学生通过这种近距离接触的方式解疑答惑，定能学到环境工程领域、工程项目方面关于工程制图的诸多扎实有用的技能。

参考文献：

[1]罗琨，张世英，庞娅，等.工程制图与环境工程CAD教学改革[J].广州化工，2015，43（17）.

[2]廖润华，成岳，刘媚.环境工程CAD与工程制图课程整合教学模式的初探[J].科技视界，2014，（32）.

[3]钮鹏，王晓初，杨春峰.“工程制图与CAD”课程教学改革与实践[J].沈阳大学学报：社会科学版，2014，16（1）.

[4]唐荣，秦品珠，干方群.环境工程制图与CAD教学改革[J].佳木斯教育学院学报，2012，（11）.

Reform and Practice of "Engineering Drawing and CAD" Course Based on Environmental Engineering

—Taking Hunan Agricultural University as an Example

ZHANG Jia-chao，LUO Lin，DENG Na，PENG Hui

（College of Resource and Environment，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：Engineering drawing and CAD is environmental engineering is very important professional skill course of，along with the society to the cause of environmental protection more attention，in the field of environmental engineering requirements for high-quality，skilled talents has become more and more strict. Now，many colleges and universities have opened the environmental engineering "engineering drawing and CAD" this application course. The environmental engineering majors in Hunan Agricultural University as an example，the traditional environmental engineering drawing teaching status of commencement of，the existence of the characteristics of the pros and cons，by the time through the analysis further reform can improve the previous single teaching mode，to good effect in practice.

Key words：engineering drawing；CAD；curriculum reform；practice