周繼軍，陳 納

(河南工程學院 資源與環(huán)境工程系，河南 鄭州 451191)

環(huán)境工程CAD是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎課之一，在環(huán)保工程設計中承擔著不可替代的作用，是學生從事科研、生產與管理工作必備的理論基礎.它對于學生全面提高計算機水平、加強專業(yè)素質和技能、樹立自信心以及增強歷史使命感具有非同尋常的意義.通過本課程的學習，使學生能掌握環(huán)境工程中工程圖的繪制方法，了解有關環(huán)境工程的技術概況和特點，熟練掌握本專業(yè)各個工藝環(huán)節(jié)中工程圖的繪制，為他們在今后的工作中與相關專業(yè)人員的協(xié)調合作提供一個“接口”[1]，為他們從事相關的工作或進一步學習奠定基礎.近幾年的人才市場反饋信息表明，環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)生是否熟悉和精通CAD技術將會直接影響其就業(yè)[2].掌握CAD技術是環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)生從事高技術崗位所必備的基本素質.鑒于環(huán)境類專業(yè)教學的特點，CAD教學需要在實踐中進行摸索和改進.

1 課程準備

1.1 合理選擇教材

環(huán)境類專業(yè)畢業(yè)學生就業(yè)多在環(huán)保領域，但所學的CAD教材多與機械和土木工程內容有關.這樣的教材對環(huán)境類學生缺乏專業(yè)針對性，學生常感覺所學內容與自己未來的工作不是很貼近，不容易產生興趣.在選擇教材的時候，教師應結合學科專業(yè)特點，選用專業(yè)的環(huán)境工程CAD設計與應用教材.教材應增加與環(huán)境處理有關的典型流程圖、平面圖、剖面圖、管路圖以及設備安裝圖等知識，增加三維制圖和建模內容.

1.2 幫助學生樹立目標，提高學習興趣

“授人以魚”不如“授人以漁”，幫助學生樹立正確的人生觀和學習目標，培養(yǎng)良好的學習方法和習慣以及創(chuàng)新精神，是每一個教育工作者的責任.教師在課堂內外要一直強調能動性學習，提高學生的自學水平，使學生認識到要想學到新知識，包括學好CAD軟件，唯有戒驕戒躁、腳踏實地、勤學苦練.此外，作為專業(yè)課老師，要及時和學生溝通，建立朋友關系，了解學生的想法，結合學生實際制定相應的學習計劃，有目的有針對性地培養(yǎng)專業(yè)技能，提高學生的就業(yè)競爭能力.有了積極的目標，對專業(yè)知識的學習會有很好的促進作用.久而久之，學習上的進步也會讓學生的自信心得到明顯的加強，從而提高學習興趣.

1.3 合理安排工程制圖課程

畫法幾何及工程制圖是CAD制圖的基礎，它主要講解的是手工繪圖的基本原理.其中，如何在二維平面上將三維立體圖形表達出來，是它的核心內容.如果不學習畫法幾何及工程制圖，盲目學習CAD，就只能是空中樓閣.鑒于此，我們及時研究對策，增設畫法幾何及工程制圖課程，并且安排在環(huán)境工程CAD課程的前一個學期，保證學生及時復習和鞏固所學的知識，掌握繪圖原理和計算機繪圖方法、技巧，為后續(xù)的環(huán)境工程CAD的學習打好基礎.

2 課程組織實施

2.1 加強基礎知識的講解，夯實基礎

無論學習多么高深的軟件，首先要做的就是掌握基礎知識，練好基本功.對于CAD軟件來說，該軟件屬于應用軟件，目前國內常用的都是中文版，特點是版本更新速度快、內容多、應用范圍廣，很難在教學計劃規(guī)定的學時內講述所有的命令.所以，在教學中要分清主次，首先講授基本概念與基本命令，重點是教會學生掌握CAD軟件的學習方法，培養(yǎng)學生的自學能力.具體主要有以下幾點：

(1)講解常用的基本操作命令.CAD軟件是通過命令來完成繪圖工作的，學習命令是基礎中的基礎.命令的執(zhí)行一般有三種途徑，可以點擊菜單欄、工具欄和命令行輸入來完成，這些都要讓學生了解.命令行輸入還有簡捷形式，特別是對于只有一個英文字母的命令，一定要求學生熟練掌握，只有熟練掌握這些最常見的命令，才能大大提高畫圖的效率.掌握了命令的執(zhí)行，學生才能對CAD軟件有一個大致的認識，產生學習的興趣，為以后的學習打下基礎.

(2)教學生學會系統(tǒng)變量的設置，認知CAD軟件的深奧.系統(tǒng)變量可以控制CAD軟件的繪圖環(huán)境和基本設置，其作用很大，但由于使用不多，容易被初學者忽視.雖然CAD軟件所包含的系統(tǒng)變量很多，但是常用的只有幾個，如：LIMITS、SAVETIME、FILLMODE、LTSCALE、DIMASSOC等.通過對系統(tǒng)變量的講解，讓學生了解CAD軟件的奧妙，對學習難度有一個大致的認識，避免產生“輕敵”思想.

(3)教學生學會使用幫助功能，培養(yǎng)自學習慣和能力.CAD軟件內容多、應用范圍廣，很難在規(guī)定的時間內講述所有的命令.教學中，教師首先要講授基本概念與基本命令，重點是教會學生掌握CAD軟件的學習方法，并培養(yǎng)學生的自學能力.AutoCAD提供了幫助這一重要功能，里面有詳細的概念與操作步驟詳解.在講授的過程中，教師應教給學生幫助的使用方法，并培養(yǎng)學生通過幫助功能掌握命令，利用查新功能了解軟件的新功能及其使用方法，養(yǎng)成良好的利用CAD軟件幫助功能自學的習慣和能力.

2.2 加強多媒體教學和上機實踐的結合，提高學習效果

環(huán)境工程CAD是實踐性和應用性的技術課，其教學應重在強化動手能力的培養(yǎng)，弱化理論的掌握，重在概念的理解與自學能力的培養(yǎng)，強化繪圖速度與準確度的訓練，著重實踐環(huán)節(jié)，從而達到應用CAD軟件清晰、準確與高效地繪圖.

教學計劃安排每上一次多媒體課程，就有一次上機操作實踐.在上多媒體課時，明確每個學生當次上機操作的任務，要求其按時按量地完成教學要求的操作內容，并且做好監(jiān)督檢查和批改作業(yè)的工作.上機操作最好安排在多媒體課的第二天，保證了學生能及時利用課堂上講授的內容進行上機實踐，否則學生知識點的掌握情況將不很理想.在學生進行上機操作時，要引導學生盡可能地做到舉一反三，牢固掌握要點，充分掌握基本命令、基本技能和技巧，加深對基本理論的理解，能真正做到從感性認識上升到理性認識.在批改上機實訓作業(yè)時，如果發(fā)現(xiàn)學生有操作問題應及時給以指導，幫助其解決難題.在學生解決問題后，最好要求學生重復操作以加深記憶，并且做好以后上課時的復查.對于普遍出現(xiàn)的問題，要注意總結和歸納，在下次理論課時著重講解，并有針對性地布置上機練習以鞏固教學效果.在布置上機操作任務時，注意對前面已學知識點的復習，做到由淺入深、由易到難，在循序漸進中讓學生掌握相關技巧.

2.3 結合環(huán)境工程專業(yè)特點授課

2.3.1 結合專業(yè)特點安排授課內容

環(huán)境工程CAD和機械CAD及其他專業(yè)CAD不同，教師講授時，要注重專業(yè)特色，有針對性地安排授課內容.在講解圖形實例和布置作業(yè)以及實訓時，都盡量與環(huán)境工程專業(yè)緊密結合起來.在安排教學內容時，對于機械零件和電子元件、電路圖的繪制，可以基本不講，而是重點講授環(huán)境工程處理工藝流程圖、平面布置圖及獨立的環(huán)境工程處理設施的三維立體圖形(曝氣池、二沉池、通風管道、除塵器等)的繪制步驟和方法以及相關技巧.不同的專業(yè)有不同的專業(yè)制圖標準和規(guī)范，如機械類、電子類和建筑類的標準和規(guī)范就明顯不同.要想畫出精美、雅致和專業(yè)的圖形，必須要了解相應專業(yè)的標準和規(guī)范，主要是所標注文字的字體、大小、寬高比以及線寬、線型和標題欄的設置不同.環(huán)境工程專業(yè)屬于新興專業(yè)，目前對這一專業(yè)還沒有設立標準[3]，所以教師在講授時要提醒學生環(huán)境工程制圖可以參照建筑制圖和土木工程制圖以及水利水電工程制圖的標準.

2.3.2 改變教學方式，整合專業(yè)課程教學

掌握繪圖技術是環(huán)境工程CAD課程的主要教學任務，也是該專業(yè)課程設計成果的主要表現(xiàn)形式.將繪圖與專業(yè)課程整合教學，能在很大程度上提高學生的專業(yè)繪圖技能.教師可以將各種命令、方法與專業(yè)課程內容相聯(lián)系，增加學生對各種分散命令、各種組織管理圖形方法的實際運用能力.以繪圖部分整合教學為例，在授課過程中始終以專業(yè)圖為線索，將分散命令融合到專業(yè)繪圖中.

讓學生思考應該從哪兒下手來畫.對學生強調：繪制一個圓、一個矩形、任意多邊形等都很簡單，只要會打開AutoCAD就會畫.但如何定點畫圖，如何能快速有效地組織一幅圖形，卻是非常重要的.如，一張水處理構筑物平面圖與學生所學專業(yè)密切相關，這張圖帶給他們一種親近感，加深了學生對這門課實用性的感受，從而極大地激發(fā)了學生的學習興趣.以圖為線索，由外入內、由淺入深、層層深入、逐步講解，各個分散的命令逐漸有系統(tǒng)地聯(lián)系起來，如何快速有效地組織圖形在學生的腦海里也逐步清晰.這種教學方式不但豐富了學生的專業(yè)知識，提高了學生的計算機繪圖水平，還讓學生感覺到自己所學的專業(yè)有用武之地，樹立了自信心.

2.3.3 適應市場要求，增加講解圖形繪制的課時

到目前為止，大部分設計、施工、監(jiān)理部門的工程圖都是二維平面圖形.所以，在先前的環(huán)境工程CAD教學中，一般仍局限在學習CAD軟件的基本功能和基本操作上，忽略了對學生三維設計思想和能力的培養(yǎng)[4].教師重點講授的是二維圖形的繪制，對三維圖形繪制的講解很少.當然，這也與先前CAD版本繪制三維立體圖形的功能不夠強大有關.但是，由于在二維平面上看三維立體圖形不直觀，甚至可以說晦澀難懂，往往打消了學生的學習積極性[5].

隨著版本的更新、升級，尤其是在AutoCAD 2008以后的版本，越來越顯示其在繪制三維立體圖形的強大功能，方便性和快捷性也得到了極大的提高.在三維模式下繪圖可以幫助學生實現(xiàn)平面向三維空間的轉變，對于提高學生的三維空間想象能力和拓寬視野有很大的作用.所以，在教學中應提高講授繪制三維圖形的課時比例.

由于三維立體圖形具有“看得見、摸得著”的效果，所以極大地激發(fā)了學生的學習激情.而且，隨著計算機硬件和軟件的飛速發(fā)展，用人單位對三維設計和建模人才的需求也越來越旺盛.例如，一些純水環(huán)保公司在超濾和反滲透初始設計階段就要求進行建模設計，在完成三維圖形設計后將其轉換為二維圖紙，加工人員就是在三維圖紙和二維圖紙的共同指導下進行加工制作.因此，只會CAD軟件基本操作的畢業(yè)生很難適應人才市場的需求[1].

3 改革考核方式，提高學生動手能力

為了較為全面地評價學生對CAD軟件的操作掌握程度，考試采用平時成績、上機考試成績和課后大作業(yè)成績3部分相結合的方法.其中，平時成績的評定主要依據(jù)上機實踐操作過程中的紀律性和認真程度，這部分占總成績的10%左右.上機考試成績的評定主要依據(jù)是：要求學生在規(guī)定時間內完成一幅較為簡單的A4幅面圖的繪制，根據(jù)所繪制圖形的完成程度、是否符合CAD和制圖國家標準等來確定上機考試成績，這部分占總成績的30%左右.上機考試可以測試學生在課堂教學中對理論知識和操作的掌握程度，也可以檢驗課堂教學的效果.課后大作業(yè)的成績評定主要依據(jù)是：要求學生在上機實踐教學之后，完成一幅中等復雜的環(huán)境工程處理工藝流程圖(幅面為A3)的繪制工作，并將所繪圖形的電子文件通過電子郵件，以附件的形式發(fā)送到指定郵箱.評定成績時，主要依據(jù)電子文件是否符合CAD和制圖國家標準來評定成績，這部分占總成績的60%左右.課后大作業(yè)與工程實際接軌，通過環(huán)境工程專業(yè)圖紙的繪制可以檢測學生對CAD軟件的綜合運用能力和專業(yè)知識掌握程度.三大部分的綜合評定，比較客觀真實地反映了學生在環(huán)境工程專業(yè)背景下對CAD軟件的實際操作運用能力.

4 結束語

環(huán)境CAD的教學，需要教師不斷地在教學和實踐中發(fā)現(xiàn)、體會和總結，需要不斷地嘗試先進的教學方法和手段.唯有如此，才能探索出一套真正實現(xiàn)學生自主學習、自主發(fā)展的教學模式，從而培養(yǎng)出社會真正需要的環(huán)境類人才.

參考文獻：

[1] 陳淑芬,譚鳳訓,武道吉.給水排水CAD課程教學改革探討[J]．高等建筑教育，2007,16(2)：127-130.

[2] 吳 舉，蔡志輝 .環(huán)境類高職高專CAD課程教學的幾點建議[J]．西北成人教育學報，2008，(2)：18-19.

[3] 劉穎輝.環(huán)境工程CAD設計與應用[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2005.68-75.

[4] 金 適.環(huán)境工程制圖[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2004.124-126.

[5] 羅曉良.建筑制圖與AutoCAD課程教學改革探討[J].科技信息,2008，(21):581-582.