將行業標準融入水工CAD教學過程

唐棟 蔣中明 李毅 胡煒 鮑海艷 雷鵬

【摘要】學會繪制符合行業標準的水利工程圖紙是《水工CAD》教學的一個重要目標。針對《水工CAD》教學過程中存在的一些問題，提出了系列將行業標準融入水工CAD教學的舉措，并通過作業、課程設計以及畢業設計圖紙質量來檢驗效果，發現學生對于規范的理解基本達到了畢業標準的要求，取得了良好的教學效果。

【關鍵詞】行業標準 ?水工CAD ?教學過程

【基金項目】湖南省普通高等學校教學改革研究項目（216），長沙理工大學教學改革研究項目（CNJG2018113、JG1609），長沙理工大學“十三五”專業綜合改革試點項目。

【中圖分類號】G42 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）51-0244-01

1.引言

《水工CAD》為高等學校水利學科水利水電工程專業的專業基礎課程，是水利工程制圖和計算機繪圖的集合體[1]。就基本技能方面而言，課程要求學生掌握AutoCAD的基本功能和使用方法，熟悉相關行業標準，將制圖知識與水利水電工程實踐相結合。水利水電行業現行的有關制圖的標準主要有《SL73-2013 水利水電工程制圖標準》《DL/T 5127-2001 水力發電工程CAD制圖技術規定》，采用CAD進行設計工作時必須按相關規范或標準進行圖形的繪制。

傳統的《水工CAD》受制于教材可選擇性少、缺少對行業規范的融入、內容過時等原因，導致學生學習的內容不能滿足實際需要，教學效果并不理想。因此，如何將行業標準融入《水工CAD》教學，引導學生繪制符合行業標準的水利工程圖紙，是一個值得探討的問題。

2.水工CAD教學存在的問題

（1）現有教材未融入規范的要求。

目前該課程合適的教材非常少，市面上關于CAD比較新的教材都是通用教材，多為介紹AutoCAD軟件的操作流程，與水利水電工程專業脫節嚴重。而與水利水電工程相關的CAD教材則要么缺少水利水電工程案例，要么缺少對規范的介紹，且大部分內容多為舊版AutoCAD軟件或者已經廢止的水工制圖規范，非常不利于教學實施。

（2）學用分離，學習的內容不能滿足實際需要。

部分院校該門課程的教學安排在普通多媒體教室進行，盡管理論教學、示范講解可以得到保障，但學生存在下課就忘的情況，回到寢室練習時需要再次從頭再來。由于缺乏專業案例方面的繪圖訓練，盡管學生學習的技能非常全，真正要用的時候還是手足無措。

3.將行業標準融入水工CAD教學的舉措

（1）優化教學內容。

優化教學內容首先是要做好“減法”。一本教材為了內容的完整性，會對AutoCAD各個方面的功能進行詳細介紹，然而在實際應用過程中，不同的功能的重要程度和使用頻率是不一樣的。因此可以根據專業需要對教學內容進行優化，對于那些使用頻率高、難度大的內容，則多安排課時，重點訓練;對于使用頻率低或者根本用不到的內容，則少安排課時或者直接刪掉。比如AutoCAD一個重要的功能就是三維繪圖，然而在水利水電工程日常繪圖中通常采用的二維圖紙，三維的功能用得非常少，因此可以視情況將三維繪圖融入到BIM教學課程中。

優化教學內容同時也要做好“加法”。一本教材是編者思想和教學經驗的體現，但里面的內容并不適合所有的學生，也會隨著時代的發展逐漸落后。本科院校和職業院校的受眾不同[2]，四年制和五年制的畢業要求也不一樣[3]，所以要根據學生的畢業要求適當增加更具針對性的內容。此外，行業規范不斷在修訂，AutoCAD軟件也在不斷進行更新，因此會帶來一些新要求、新功能，需要在教學內容中適時增加這些內容，適應發展需要。

（2）調整教學順序。

通常建立一張完整的水利工程圖形的步驟如下：

①建立和調用標準圖框;

②建立新的圖形文件，并根據需要建立若干圖層;

③根據設計要求，規劃與布局圖形，然后選擇相應繪圖工具或編輯工具，在相應圖層下完成圖形繪制;

④調入標準圖框，調整圖框位置，如果圖形相對于圖框過大或過小，應對圖框作相應的縮放，使最終完成的工程圖的圖形、圖紙邊框等看起來協調，確定打印比例;

⑤創建文字樣式、標注樣式進行文字標注、尺寸標注、比例尺標注等。

因此，可以根據這些順序，對教學內容進行調整，而不是機械式地按照教材編排進行授課。學生在學習過程中也更加接近實際繪圖工程中的狀態，循序漸進，獲得更大的成就感。

（3）多途徑加強訓練。

將本課程的教學任務全部安排在機房進行，課堂講解、操作示范、上機操作穿插進行，在作業中突出與行業標準相關的要求，加深學生對知識的理解。同時課程安排4～5次上機作業，1～2次大作業，1～2次單元測試，采用日常考核、單元測試、綜合測試相結合的考核形式[4]，運用任務驅動教學法[5]，使得“教”與“學”有效結合，多途徑加強學生對基本技能的訓練和對標準的熟悉。

4.教學效果檢驗

實踐是檢驗真理的唯一標準。對于水工CAD教學效果的檢驗主要通過兩個途徑進行檢驗：

（1）通過作業完成質量來檢驗。

教學過程中，可以明顯發現學生的繪圖技能和熟練程度隨著課程的進行而不斷提升。需要注意的是，在作業批改過程中，要隨時記錄學生掌握還不是很好、理解不夠的知識點，在后續的教學中適時補充講解，同時在后續作業中跟蹤檢驗效果。

（2）通過課程設計、畢業設計圖紙質量檢驗。

教學效果的檢驗不僅僅是在本門課課堂之內，課程設計、畢業設計是水工CAD大練兵的主要陣地。筆者在教學實踐中，通過檢查學生在《水工建筑物》《水電站》課程設計以及畢業設計的圖紙，發現學生對于規范的理解基本達到了畢業標準的要求。

5.結論

學會繪制符合行業標準的水利工程圖紙是《水工CAD》教學的一個重要目標。本文針對《水工CAD》教學過程中存在的問題，提出了優化教學內容、調整教學順序、多途徑加強訓練等系列將行業標準融入水工CAD教學的舉措，并通過作業、課程設計以及畢業設計圖紙質量來檢驗效果，發現學生對于規范的理解基本達到了畢業標準的要求，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]葛建坤. 《水利工程制圖及CAD技術》的課程教學探討[J]. 課程教育研究， 2018（22）：253-254.

[2]董相如.高職水工CAD教學方法探討[J]. 安徽水利水電職業技術學院學報， 2018（02）：60-62.

[3]賈秋霜， 韓淑玲， 韓世河. 給五年制學生上AutoCAD課程的幾點教學經驗[J]. 山東紡織經濟， 2019（05）：57-59.

[4]雷鵬，唐昱，胡旭躍，等.基于過程化管理的水工CAD課程考核改革與實踐[J].科技創新導報， 2014（14）：178-179.

[5]鮑海艷，張貴金.任務驅動教學法在“水利水電工程CAD”中的應用[J].中國電力教育， 2012（22）：62-63.

作者簡介：

唐棟（1988-），男，博士，工程師，主要從事水工結構及巖土工程安全評價方面的研究。