高职院校水利工程CAD的实践性教学研究

（云南水利水电职业学院 云南·昆明 650499）

0 绪论

（1）研究背景。《水利工程CAD》是一门交叉学科，涉及计算机科学、工程、水利和建设管理等多个学科。教学内容体现了计算机图形学、CAD技术等计算机科学知识与水利工程制图、水利工程设计、施工组织管理等专业知识的交叉和有机结合。它的知识体系、理论和方法不仅具有很强的实用性，而且具有科学性。它涉及面广、内容多，体现在知识交集多、概念方法多、技术难点多。同时，随着计算机技术的不断发展和应用领域的不断扩大，木工课程的内容不仅需要及时跟踪计算机的新技术和发展，但也需要跟踪计算机技术的新发展，也有新的变化，以适应计算机技术为水利工程学科。因此，如何解决水利工程CAD课程教学中暴露出来的各种问题，如何提高学生分析和制图的能力，为学生今后的工作实践打下基础。这对教师的能力提出了更高的要求，促进了传统教学方法的改革。

（2）研究意义。目前，我国正在进行高校工科教育改革。面对工程行业CAD的发展趋势，为了提高本科生的设计技能和创新能力，许多工科院校根据自身发展需要，开设了不同类型的CAD课程作为工科专业的基础课，CAD具有明显的跨学科特点。如何根据各专业特点开展CAD教学，需要高校不断研究和探索。CAD本身具有多种技术模块，可以有效提高水利工程设计中数据运算的速度和效率。因此，研究和改革水利工程专业CAD课程的教学具有重要意义。

1 水利工程CAD的实践性教学存在的问题

1.1 CAD课程与专业联系不够紧密，内容普遍滞后，扩展性不强

随着信息科技的飞跃式发展，CAD软件的更新速度也不断加快，CAD的版本日新月异与CAD的不断更新形成鲜明对比的是CAD课程教学的内容，课程的主要内容和课程的设置与社会需求严重脱节，相对滞后教师往往忽略了CAD的更新，使得学生无法很好的将所学知识应用于实际情况，就产生了对教师所授内容产生了很大的质疑，同时也失去了学习CAD课程的兴趣，学习的主动性自然就会大大降低。另外，水利工程专业的学生日后从事的都是一线的CAD制图设计工作，对于最新CAD软件的应用部分能力有缺失，造成不能很好的胜任实际工作，使得刚毕业的学生可能对于日后的工作感到迷茫。

1.2 CAD课程教学方法过于单一

在CAD教学过程中，大多数教师注重教材理论，忽视水利工程专业特点，不能用实例讲解，教学方法不够灵活。这种教学方法很难满足学生的专业要求和实践要求，降低了学生的学习积极性。

现在，随着国家对高校投入的加大，高校的硬件设施也有了很大的改善。改变以往高校教学形式，放弃板书教学，采用多媒体教学，虽然硬件设施有所改善，教学方法更加方便快捷，但仍存在诸多问题。多媒体教学较为直观，容易被学生接受，但在全国范围内，多媒体教学的总体特点是循序渐进，教学设置过于机械化，教学完全按照教学大纲或教学计划进行，缺乏灵活性。然而，在课堂理解中，可能比原来容易，但时间稍长，学生往往能够灵活运用，而知识要点则取决于死记硬背的形式。长期以来，教师的详细讲解会反复进行，使学生应该复习的知识成为预习知识，极大地损害了学生的学习积极性。

1.3 忽略了对学生操作习惯的培养

水利工程专业的学生思想往往比较灵活。教师在讲解CAD课程时，大多注重理论讲解，忽视实践能力的培养。在CAD教学实践中，教师往往把重点放在CAD中各种命令的使用上。对于学生动手能力和操作习惯的培养，学生的学习质量只是过去时，还取决于学生课后的兴趣。大多数的计算机实践仅限于复习和巩固课堂上教授的CAD命令。在学习了之前工艺图纸的相关知识后，纵然已经掌握了部分看图能力，但在对专业图纸的理解上还存在着许多问题，导致了水利工程专业大比例尺图纸的混乱，出现了这么多奇怪的图纸。

在水利工程CAD教学中，教师大多注重CAD中各种命令的使用，而计算机实践大多局限于对常用CAD命令的复习。对学生动手能力的培养，尤其是良好操作习惯的培养，只是一个过渡性的过程，很难把握学生的学习效果。

1.4 专业图纸识读能力不足

计算机辅助设计是一门实践性较强的课程，合理安排教学与实践课程是十分必要的。然而，在实际的CAD教学中，教师大多采用命令讲解的教学方法，学生在计算机上练习的时间较少，实践主要是复习和巩固教学秩序。这导致学生对CAD软件的操作不熟练，很难综合运用每一个命令。很多学生对制图的基本原理掌握不好，尤其是对水利工程图纸的绘制理解不够，甚至没有办法下手，绘图不够规范，问题频发。

目前，虽然学生在学习了水利工程制图的相关知识后，已经掌握了部分看图能力，但在专业图纸的理解上还存在着不少问题，这就导致了水利工程图纸的绘制出现了各种各样的问题。

2 水利工程专业CAD课程教学改革措施

鉴于水利工程专业CAD课程的教学中所存在问题，CAD教学改革的重点应放在教学内容，同时建立具有水利工程专业特色的CAD教学新体系。

2.1 教学内容突出重点，紧扣专业应用

合理选择教学内容。工程制图课程的内容主要体现在四个方面：国家制图标准、二维投影规律及表达方式、轴测图和专业制图。改革方向是根据内容特点调整比例，删去装配尺寸标准等教学内容，注意基本原理与具体应用相结合，写意画相结合，直尺制图与专业制图计算机绘图方法与课程内容密切相关，强调实践教学内容。学生不仅要有阅读三视图的能力，而且要熟悉水利工程的图形。

适当调整教学内容的顺序，突出重点。首先，要注意制图标准的内容，说明水利工程专业图纸的适当介绍，使学生在学习过程中对学习目标有一个清晰的认识；其次，学习三个基本体观，然后说明点线平面投影图。在组合体中，液压相关体的三视图是主体部分，辅助图视图练习课是培养学生阅读能力的重要环节。在工程形式的表达上，要注重学生发散思维的培养，表达方案的确定不限于一个，而应倡导自己的思想。只要方案合理、目的明确、观点明确，是可行的。说明的例子主要是液压图纸，突出了专业特点。在说明高程投影的应用时，还以水利专业制图为例，总结了水力图的常见表达形式和阅读水力图时的常见问题。

在实际应用中，通常采用近似或简化的作图方法，即用一般的曲线（弧）或直线来代替。因此，本部分应着重分析相交线和相交线的生成条件、相交线的几何结构及其特征，并要求交线和相交线的具体绘制方法作为常识。第二，注重身体分析能力、身体表达能力和读图能力的培养。

2.2 优化制度管理，培养学生整合能力

课程制度优化其日标在于提高学生的积极性，更有效的掌握课堂知识CAD课程其教学效果的体现应是学生的应用能力的提高，而不能仅凭期末考试的卷而成绩也评判学生的掌握程度，教学考核应多以过程考核制度为主，采取多元化的考核方式，进而提高学生的个人能力培养。

首先，CAD课程教师可在每节新课讲解之前，对于前而的学习效果进行小的测验，如布置一些CAD形体的绘制，并按照小测验的成果作为学生的平时考核成绩，这种考核方法不仅能考查学生的知识掌握能力，发现学生在学习过程当中遇到的难点、易错点，并针对发现的问题进行重点讲解进行知识的巩固，同时实现了课堂的考勤工作，促进了学生课后学习的积极性。其次，对于CAD绘图时，对于绘图成果进行展示，鼓励学生课后相互讨论相互学习，成立小组，并以小组成果作为学生的平时成绩，促进学生的集体意识和团队意识的培养，杜绝了一些绘图不认真的现象，小组成员之间相互督促，共同进步最后，分阶段设立学生CAD优秀作品展示，在课堂上分析优秀作品的成功之处，促进学生之间的相互借鉴对于学生有些作品中存在的问题在课堂上也详细讲解，避免以后多次发生。

2.3 实行制度管理，促进学生动手能力、分析能力和整合能力的培养

课程教学系统管理可以提高学生的学习积极性，达到更好的教学效果。本课程的教学效果是培养学生的能力。因此，期末考试成绩不能合理反映学生的各种能力。因此，在教学中应注重过程性评价，采用多样化的评价方法来获取学生的成绩。

系统管理的具体操作可实现如下：（1）在教授新知识之前，老师首先对眼前所学的知识进行一次小测试，并将测试结果作为平时表现的一部分。这种方法不仅能检验学生对所学知识的掌握程度，而且能实现课堂的出勤率，有效地促进学生的课后学习。（2）课后讲解作业时，要求学生在黑板上画画。这个数字的错误或正确的画也包括在通常的分数中。这样可以促进学生在课后互相学习，共同进步。（3）计算机绘图时，每次按时提交绘图结果，作为考试成绩的一部分。这样可以消除学生在绘图时的粗心，提高学生在计算机上绘图的严肃性。

2.4 培养学生独立思考能力

注重培养学生独立思考和发散思维。对于同一个方案，不同学生的设计方案可能不同。教师不应片面、简单地凭经验判断，而应帮助学生分析。只要方案设计合理，设计目的明确，图纸规范清晰，就应该鼓励学生。此外，教师应摒弃落后的CAD知识，不断更新和推广CAD软件。在结合水利专业特点讲解CAD绘图方法和技巧的过程中，教师应整合先进的CAD软件，鼓励学生积极学习CAD的应用，调动学生主动学习和自主学习的积极性。课外作业要根据水利工程的特点，鼓励学生自主设计和完成任务。

3 总结

通过对水利工程专业工程图学教学改革的研究与实践，采用新的课程体系，以较少的学时保证工程制图教学内容的紧凑性和衔接性。此外，在课程结束后和课程设计和毕业设计之前，还应安排一门公共选修课，学习和绘制相关专业图纸，绘图教师应参与毕业设计，从两个方面规范学生的毕业设计图纸图形表达与制图标准，构建合理、一致的知识体系，构建大学四年制绘画能力培养体系。