安全工程特色專(zhuān)業(yè)背景下《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》教學(xué)改革實(shí)踐

黃冬梅+劉音+徐春曉

摘要：結(jié)合山東科技大學(xué)安全工程特色專(zhuān)業(yè)的背景和《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》的課程特點(diǎn)，本文指出了當(dāng)前教學(xué)中存在的問(wèn)題，并有針對(duì)性地對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革和實(shí)踐。在教學(xué)內(nèi)容上，注重結(jié)合專(zhuān)業(yè)性質(zhì)精選內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，知識(shí)點(diǎn)的講解注重問(wèn)題反饋；在教學(xué)方法上，采用案例教學(xué)法，注重互動(dòng)啟發(fā)式教學(xué)和上機(jī)練習(xí)的有效結(jié)合；考核方式上，注重過(guò)程考核，在實(shí)踐中也取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；安全工程；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）01-0085-02

一、《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》的課程地位、作用及存在問(wèn)題

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）是高校工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，改變了傳統(tǒng)手工制圖效率低下、周期長(zhǎng)和不利于保存修改的缺點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、礦山及能源、交通等大部分工科專(zhuān)業(yè)教學(xué)中。安全工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)多學(xué)科交叉融合的典型應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力要求較高，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則為安全工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生從事工程設(shè)計(jì)、安全施工設(shè)計(jì)等所必須掌握的技術(shù)之一。因此，該課程已被列為安全工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中的基本要求之一。

山東科技大學(xué)安全工程專(zhuān)業(yè)具有30多年的發(fā)展歷史，培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的安全工程技術(shù)人才，并于2012年和2015年兩次通過(guò)國(guó)家工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證。通過(guò)多年的探索與研究，我校安全工程專(zhuān)業(yè)已形成了具有自身特色的專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系。其中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是安全工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)涉及礦山、巖土、交通、機(jī)械及建筑等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，對(duì)應(yīng)用型工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，其重要性不言而喻。對(duì)培養(yǎng)安全工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的設(shè)計(jì)、制圖、綜合設(shè)計(jì)等利用CAD解決實(shí)際問(wèn)題能力，具有重要的作用。

但該課程在教學(xué)過(guò)程中也存在一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下方面。

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式嚴(yán)重影響教學(xué)效果。由于該課程應(yīng)用性強(qiáng)，理論知識(shí)比較枯燥，而當(dāng)前大部分的Auto CAD學(xué)習(xí)是在教師灌輸式的狀態(tài)下被動(dòng)學(xué)習(xí)軟件本身的操作，無(wú)法掌握軟件設(shè)計(jì)工程實(shí)物技巧，且只能熟悉基本操作，難以真正將課堂知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐，提高其設(shè)計(jì)、繪圖能力。

2.該課程缺乏合適的教材。目前高校普遍使用的教材是偏向機(jī)械類(lèi)的制圖系列教材，或者是行業(yè)性較強(qiáng)的專(zhuān)門(mén)教材。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是安全工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，學(xué)時(shí)較少且應(yīng)用性較強(qiáng)，缺乏符合工業(yè)安全的工程背景、通用性較強(qiáng)的合理教材，只能選取較為接近方向的參考教材，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。

3.上機(jī)學(xué)時(shí)有限。從課程設(shè)置上說(shuō)，目前高校安全工程專(zhuān)業(yè)該課程大多是32學(xué)時(shí)。其中，上課學(xué)時(shí)占到三分之二以上，主要是教師對(duì)命令的講解，內(nèi)容理論性較強(qiáng)。這就造成上機(jī)時(shí)間減少，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法進(jìn)行綜合性項(xiàng)目的練習(xí)，只能局限于部分命令的操作，嚴(yán)重阻礙了綜合繪圖及動(dòng)手設(shè)計(jì)能力的提高。

因此，針對(duì)上述問(wèn)題，本文結(jié)合近年來(lái)安全工程《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》的教學(xué)情況分析，對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐研究，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，更好地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐。

二、課程教學(xué)改革與實(shí)踐

（一）課程教學(xué)內(nèi)容改革

1.結(jié)合安全工程專(zhuān)業(yè)性質(zhì)精選內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)。目前各高校開(kāi)設(shè)的《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程，同時(shí)涵蓋了二維和三維圖形的繪制、編輯及標(biāo)注等內(nèi)容，但在實(shí)際教學(xué)中授課學(xué)時(shí)有限，不能面面俱到。因此，應(yīng)根據(jù)安全工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方向精簡(jiǎn)理論，精選內(nèi)容，對(duì)不同方向的同學(xué)有針對(duì)性地進(jìn)行講解。如礦山安全方向，可以側(cè)重井下巷道斷面、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖等；建筑安全方向，可以側(cè)重工程建筑結(jié)構(gòu)等方面的講解和設(shè)計(jì)。這種針對(duì)方向、結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色的知識(shí)結(jié)構(gòu)，能夠優(yōu)化課程體系，使學(xué)生將課程學(xué)習(xí)與將來(lái)的就業(yè)方向相結(jié)合。

2.知識(shí)點(diǎn)講解注重問(wèn)題反饋。課堂教學(xué)結(jié)合工程案例進(jìn)行，對(duì)案例中用到的繪圖、編輯等命令進(jìn)行講解和演示，講解過(guò)程中注意結(jié)合每一圖例用到的工具欄中的命令，注意快捷鍵和圖形控制命令等的綜合使用，將這些合并入案例中，并注重學(xué)生上機(jī)時(shí)的問(wèn)題反饋。上機(jī)時(shí)的問(wèn)題，主要是對(duì)課堂知識(shí)點(diǎn)講解的操作命令不夠熟悉，不能結(jié)合命令行提示進(jìn)行下一步操作，應(yīng)注重通過(guò)上機(jī)中的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行命令操作，提高繪圖效率。

（二）課堂教學(xué)方法改革

1.運(yùn)用案例教學(xué)法，預(yù)設(shè)工程問(wèn)題。由于《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》是一門(mén)操作性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，單純的課堂教學(xué)難以讓學(xué)生的實(shí)際繪圖和設(shè)計(jì)能力得到較好的提升，因此在教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合專(zhuān)業(yè)工程背景，教師精心選擇工程實(shí)例，預(yù)設(shè)相關(guān)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，尋求通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)解決工程圖紙的方法。同時(shí)，教師注重引導(dǎo)學(xué)生，提供解決問(wèn)題的思路，對(duì)繪圖方法不做明確性、結(jié)論性的統(tǒng)一指導(dǎo)。同時(shí)，在問(wèn)題的選擇上，可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐或科研課題來(lái)進(jìn)行，注意根據(jù)課程要求控制難易程度和學(xué)生的興趣點(diǎn)。

2.互動(dòng)啟發(fā)式教學(xué)和上機(jī)練習(xí)的有效結(jié)合。啟發(fā)式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和操作技能。在課堂知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入正題，通過(guò)啟發(fā)的方式增強(qiáng)課堂教學(xué)的互動(dòng)性。可以采用課堂討論等各種互動(dòng)交流方法，教師選定某一主題，學(xué)生以5—8人為一組進(jìn)行討論設(shè)計(jì)和繪制方案，各組間也可以交流切磋，增強(qiáng)互動(dòng)效果。最后，教師對(duì)各組情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，形成某一工程綜合圖例的多種方案。同時(shí)，這一過(guò)程可以和上機(jī)練習(xí)有機(jī)結(jié)合，根據(jù)討論分析和教師點(diǎn)評(píng)結(jié)果，由學(xué)生進(jìn)行上機(jī)實(shí)現(xiàn)。

（三）考核及成績(jī)?cè)u(píng)定的改革

該課程的傳統(tǒng)考試方式是按照筆試的方法，但課程本身的實(shí)用性表明：該方法無(wú)法真實(shí)體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，過(guò)于簡(jiǎn)單和僵化。因此，有必要對(duì)課程考核及成績(jī)?cè)u(píng)定進(jìn)行改革，這是由課程的自身特點(diǎn)決定的。具體來(lái)說(shuō)，采取“總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)+圖形設(shè)計(jì)+上機(jī)綜合制圖考試”的方式來(lái)考核學(xué)生成績(jī)。其中，平時(shí)成績(jī)主要包括課堂問(wèn)題回答及出勤情況；圖形設(shè)計(jì)是在學(xué)期主要繪圖操作講解結(jié)束后，距結(jié)課還有2—3周的時(shí)候，教師向?qū)W生布置一項(xiàng)綜合工程圖形設(shè)計(jì)作業(yè)，該作業(yè)應(yīng)明確設(shè)計(jì)圖形的格式、要求及提交時(shí)間等信息；上機(jī)綜合制圖考試，是最后結(jié)課后的閉卷考試模式。最后，綜合上述三項(xiàng)評(píng)定對(duì)學(xué)生的總成績(jī)給出量化分?jǐn)?shù)。該方式既可以促使學(xué)生全面掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，又能使其動(dòng)手設(shè)計(jì)、繪圖等工程應(yīng)用能力得到根本的提高。endprint

三、結(jié)語(yǔ)

對(duì)安全工程專(zhuān)業(yè)《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐研究表明，改革后該課程的教學(xué)效果得到了提升，存在問(wèn)題也得到了解決，學(xué)生對(duì)工程圖紙的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工作表現(xiàn)出濃厚的興趣，進(jìn)而由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索的狀態(tài)。當(dāng)然，該課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的課題，隨著專(zhuān)業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)水平的提升，教學(xué)方法和手段會(huì)不斷深入的更新，課程教學(xué)體系也將更為完善。

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Abstract：According to the characteristics of the course computer aided design and the specialty background of safety engineering of Shandong University of Science and Technology，the problems existing in current teaching system is pointed out，the teaching contents and methods is reformed and practiced. In the teaching content，the content selection is combined with the professional property，the structure of knowledge is optimized，problem feedback is emphasized in knowledge explanation. In the teaching methods，the case teaching method is used，and the effective combination of interactive heuristic teaching and practice is used. The examination focuses on the process of assessment，which achieves good results in practice.

Key words：computer aided design；safety engineering；teaching reformendprint