高職院校水利工程CAD的實踐性教學研究

（云南水利水電職業學院 云南·昆明 650499）

0 緒論

（1）研究背景。《水利工程CAD》是一門交叉學科，涉及計算機科學、工程、水利和建設管理等多個學科。教學內容體現了計算機圖形學、CAD技術等計算機科學知識與水利工程制圖、水利工程設計、施工組織管理等專業知識的交叉和有機結合。它的知識體系、理論和方法不僅具有很強的實用性，而且具有科學性。它涉及面廣、內容多，體現在知識交集多、概念方法多、技術難點多。同時，隨著計算機技術的不斷發展和應用領域的不斷擴大，木工課程的內容不僅需要及時跟蹤計算機的新技術和發展，但也需要跟蹤計算機技術的新發展，也有新的變化，以適應計算機技術為水利工程學科。因此，如何解決水利工程CAD課程教學中暴露出來的各種問題，如何提高學生分析和制圖的能力，為學生今后的工作實踐打下基礎。這對教師的能力提出了更高的要求，促進了傳統教學方法的改革。

（2）研究意義。目前，我國正在進行高校工科教育改革。面對工程行業CAD的發展趨勢，為了提高本科生的設計技能和創新能力，許多工科院校根據自身發展需要，開設了不同類型的CAD課程作為工科專業的基礎課，CAD具有明顯的跨學科特點。如何根據各專業特點開展CAD教學，需要高校不斷研究和探索。CAD本身具有多種技術模塊，可以有效提高水利工程設計中數據運算的速度和效率。因此，研究和改革水利工程專業CAD課程的教學具有重要意義。

1 水利工程CAD的實踐性教學存在的問題

1.1 CAD課程與專業聯系不夠緊密，內容普遍滯后，擴展性不強

隨著信息科技的飛躍式發展，CAD軟件的更新速度也不斷加快，CAD的版本日新月異與CAD的不斷更新形成鮮明對比的是CAD課程教學的內容，課程的主要內容和課程的設置與社會需求嚴重脫節，相對滯后教師往往忽略了CAD的更新，使得學生無法很好的將所學知識應用于實際情況，就產生了對教師所授內容產生了很大的質疑，同時也失去了學習CAD課程的興趣，學習的主動性自然就會大大降低。另外，水利工程專業的學生日后從事的都是一線的CAD制圖設計工作，對于最新CAD軟件的應用部分能力有缺失，造成不能很好的勝任實際工作，使得剛畢業的學生可能對于日后的工作感到迷茫。

1.2 CAD課程教學方法過于單一

在CAD教學過程中，大多數教師注重教材理論，忽視水利工程專業特點，不能用實例講解，教學方法不夠靈活。這種教學方法很難滿足學生的專業要求和實踐要求，降低了學生的學習積極性。

現在，隨著國家對高校投入的加大，高校的硬件設施也有了很大的改善。改變以往高校教學形式，放棄板書教學，采用多媒體教學，雖然硬件設施有所改善，教學方法更加方便快捷，但仍存在諸多問題。多媒體教學較為直觀，容易被學生接受，但在全國范圍內，多媒體教學的總體特點是循序漸進，教學設置過于機械化，教學完全按照教學大綱或教學計劃進行，缺乏靈活性。然而，在課堂理解中，可能比原來容易，但時間稍長，學生往往能夠靈活運用，而知識要點則取決于死記硬背的形式。長期以來，教師的詳細講解會反復進行，使學生應該復習的知識成為預習知識，極大地損害了學生的學習積極性。

1.3 忽略了對學生操作習慣的培養

水利工程專業的學生思想往往比較靈活。教師在講解CAD課程時，大多注重理論講解，忽視實踐能力的培養。在CAD教學實踐中，教師往往把重點放在CAD中各種命令的使用上。對于學生動手能力和操作習慣的培養，學生的學習質量只是過去時，還取決于學生課后的興趣。大多數的計算機實踐僅限于復習和鞏固課堂上教授的CAD命令。在學習了之前工藝圖紙的相關知識后，縱然已經掌握了部分看圖能力，但在對專業圖紙的理解上還存在著許多問題，導致了水利工程專業大比例尺圖紙的混亂，出現了這么多奇怪的圖紙。

在水利工程CAD教學中，教師大多注重CAD中各種命令的使用，而計算機實踐大多局限于對常用CAD命令的復習。對學生動手能力的培養，尤其是良好操作習慣的培養，只是一個過渡性的過程，很難把握學生的學習效果。

1.4 專業圖紙識讀能力不足

計算機輔助設計是一門實踐性較強的課程，合理安排教學與實踐課程是十分必要的。然而，在實際的CAD教學中，教師大多采用命令講解的教學方法，學生在計算機上練習的時間較少，實踐主要是復習和鞏固教學秩序。這導致學生對CAD軟件的操作不熟練，很難綜合運用每一個命令。很多學生對制圖的基本原理掌握不好，尤其是對水利工程圖紙的繪制理解不夠，甚至沒有辦法下手，繪圖不夠規范，問題頻發。

目前，雖然學生在學習了水利工程制圖的相關知識后，已經掌握了部分看圖能力，但在專業圖紙的理解上還存在著不少問題，這就導致了水利工程圖紙的繪制出現了各種各樣的問題。

2 水利工程專業CAD課程教學改革措施

鑒于水利工程專業CAD課程的教學中所存在問題，CAD教學改革的重點應放在教學內容，同時建立具有水利工程專業特色的CAD教學新體系。

2.1 教學內容突出重點，緊扣專業應用

合理選擇教學內容。工程制圖課程的內容主要體現在四個方面：國家制圖標準、二維投影規律及表達方式、軸測圖和專業制圖。改革方向是根據內容特點調整比例，刪去裝配尺寸標準等教學內容，注意基本原理與具體應用相結合，寫意畫相結合，直尺制圖與專業制圖計算機繪圖方法與課程內容密切相關，強調實踐教學內容。學生不僅要有閱讀三視圖的能力，而且要熟悉水利工程的圖形。

適當調整教學內容的順序，突出重點。首先，要注意制圖標準的內容，說明水利工程專業圖紙的適當介紹，使學生在學習過程中對學習目標有一個清晰的認識；其次，學習三個基本體觀，然后說明點線平面投影圖。在組合體中，液壓相關體的三視圖是主體部分，輔助圖視圖練習課是培養學生閱讀能力的重要環節。在工程形式的表達上，要注重學生發散思維的培養，表達方案的確定不限于一個，而應倡導自己的思想。只要方案合理、目的明確、觀點明確，是可行的。說明的例子主要是液壓圖紙，突出了專業特點。在說明高程投影的應用時，還以水利專業制圖為例，總結了水力圖的常見表達形式和閱讀水力圖時的常見問題。

在實際應用中，通常采用近似或簡化的作圖方法，即用一般的曲線（弧）或直線來代替。因此，本部分應著重分析相交線和相交線的生成條件、相交線的幾何結構及其特征，并要求交線和相交線的具體繪制方法作為常識。第二，注重身體分析能力、身體表達能力和讀圖能力的培養。

2.2 優化制度管理，培養學生整合能力

課程制度優化其日標在于提高學生的積極性，更有效的掌握課堂知識CAD課程其教學效果的體現應是學生的應用能力的提高，而不能僅憑期末考試的卷而成績也評判學生的掌握程度，教學考核應多以過程考核制度為主，采取多元化的考核方式，進而提高學生的個人能力培養。

首先，CAD課程教師可在每節新課講解之前，對于前而的學習效果進行小的測驗，如布置一些CAD形體的繪制，并按照小測驗的成果作為學生的平時考核成績，這種考核方法不僅能考查學生的知識掌握能力，發現學生在學習過程當中遇到的難點、易錯點，并針對發現的問題進行重點講解進行知識的鞏固，同時實現了課堂的考勤工作，促進了學生課后學習的積極性。其次，對于CAD繪圖時，對于繪圖成果進行展示，鼓勵學生課后相互討論相互學習，成立小組，并以小組成果作為學生的平時成績，促進學生的集體意識和團隊意識的培養，杜絕了一些繪圖不認真的現象，小組成員之間相互督促，共同進步最后，分階段設立學生CAD優秀作品展示，在課堂上分析優秀作品的成功之處，促進學生之間的相互借鑒對于學生有些作品中存在的問題在課堂上也詳細講解，避免以后多次發生。

2.3 實行制度管理，促進學生動手能力、分析能力和整合能力的培養

課程教學系統管理可以提高學生的學習積極性，達到更好的教學效果。本課程的教學效果是培養學生的能力。因此，期末考試成績不能合理反映學生的各種能力。因此，在教學中應注重過程性評價，采用多樣化的評價方法來獲取學生的成績。

系統管理的具體操作可實現如下：（1）在教授新知識之前，老師首先對眼前所學的知識進行一次小測試，并將測試結果作為平時表現的一部分。這種方法不僅能檢驗學生對所學知識的掌握程度，而且能實現課堂的出勤率，有效地促進學生的課后學習。（2）課后講解作業時，要求學生在黑板上畫畫。這個數字的錯誤或正確的畫也包括在通常的分數中。這樣可以促進學生在課后互相學習，共同進步。（3）計算機繪圖時，每次按時提交繪圖結果，作為考試成績的一部分。這樣可以消除學生在繪圖時的粗心，提高學生在計算機上繪圖的嚴肅性。

2.4 培養學生獨立思考能力

注重培養學生獨立思考和發散思維。對于同一個方案，不同學生的設計方案可能不同。教師不應片面、簡單地憑經驗判斷，而應幫助學生分析。只要方案設計合理，設計目的明確，圖紙規范清晰，就應該鼓勵學生。此外，教師應摒棄落后的CAD知識，不斷更新和推廣CAD軟件。在結合水利專業特點講解CAD繪圖方法和技巧的過程中，教師應整合先進的CAD軟件，鼓勵學生積極學習CAD的應用，調動學生主動學習和自主學習的積極性。課外作業要根據水利工程的特點，鼓勵學生自主設計和完成任務。

3 總結

通過對水利工程專業工程圖學教學改革的研究與實踐，采用新的課程體系，以較少的學時保證工程制圖教學內容的緊湊性和銜接性。此外，在課程結束后和課程設計和畢業設計之前，還應安排一門公共選修課，學習和繪制相關專業圖紙，繪圖教師應參與畢業設計，從兩個方面規范學生的畢業設計圖紙圖形表達與制圖標準，構建合理、一致的知識體系，構建大學四年制繪畫能力培養體系。