范 玲，魏先紅，殷國棟

(湖北師范大學 化工化工學院，湖北 黃石 435002)

高師化工類《計算機輔助設計》課程教學改革的探索與實踐

范 玲，魏先紅，殷國棟

(湖北師范大學 化工化工學院，湖北 黃石 435002)

《計算機輔助設計》是一門綜合性和實踐性很強的課程，且在化工設計領域方面運用得越來越廣泛，因此讓學生熟練掌握這門課程就顯得尤為重要。主要針對高等師范院?；ゎ悺队嬎銠C輔助設計》課程的教學特點以及在傳統(tǒng)教學方式中出現(xiàn)的問題，展開了深入的探討。對現(xiàn)有的課堂教學方法和教學手段進行改革，采用實例教學法，并結合機房網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢，理論聯(lián)系實際，激發(fā)學生的學習興趣，同時改變考核和成績評定的方式，經過了多年的實踐，教學效果和質量明顯提高。

計算機輔助設計; 教學改革; 實踐

AutoCAD 是一種廣泛應用于機械、美術、化工等各個學科的計算機輔助設計軟件[1]，隨著計算機技術的不斷發(fā)展和完善，AutoCAD 軟件繪圖已經逐漸取代傳統(tǒng)的手工繪制圖形，在近十年的發(fā)展過程中，它也逐漸應用到化工設計領域中，為化工行業(yè)帶來了前所未有的變革，因此，當今化工類的畢業(yè)生必須熟練掌握《計算機輔助設計》這門課程。

《計算機輔助設計》這門課程是高師化工類的專業(yè)核心課，是后續(xù)實踐環(huán)節(jié)化工原理課程設計、化工工藝路線設計、畢業(yè)設計的理論和實踐基礎。該課程不同于其他課程，是一門實踐性很強的課程，要求學生不但要掌握理論知識，而且要能夠熟練地使用AutoCAD 軟件來繪制圖形。然而，如果學生沒有很好地掌握化工制圖等前期基礎課程，再加上計算機實際動手操作能力差，想要學好《計算機輔助設計》這門課程就會有一定的難度。因此，為了讓學生能夠更好、更快地學好《計算機輔助設計》這門課程，對現(xiàn)有課程進行一些教學改革已經迫在眉睫。在《計算機輔助設計》課程教學中培養(yǎng)學生的動手能力和可持續(xù)發(fā)展能力，對于化工類的學生提高科技創(chuàng)新能力和工藝設計能力具有非常重要的意義，同時也可以提升學生的就業(yè)能力[2,3]。

1 《計算機輔助設計》課程的教學現(xiàn)狀及存在的不足[4]

《計算機輔助設計》課程是一門實踐性很強的專業(yè)課程，但采用傳統(tǒng)的教學方式，使得這門課程存在以下的不足：第一，在教學過程中，教師和學生的互動不足。在教室里，教師在多媒體教室使用ppt上課，此課程操作性很強，學生人多，教師和學生無法很好地進行互動，由于上機課時少，也很難顧及到所有學生，如果學生在課下不加以練習，不會使用繪圖命令，繪圖速度很慢。第二，學生在學習時缺少主動性。由于采用多媒體教學，教師大部分時間都是滿堂灌，上課的信息量大大增加，且課程極具操作性，學生很難掌握知識點，即使聽懂了，課下也不會操作AutoCAD 軟件?；诖?，根據(jù)我校課程教學的實際情況，我們對現(xiàn)有的課堂教學方法和教學手段進行改革。

2 教學方法和手段的改革

2.1 采用實例教學法[5,6]

在傳統(tǒng)的教學過程中，學校要求教師嚴格按照書本章節(jié)、教學進度、教學大綱來開展教學，而這門課的教材順序大都是將軟件中的工具命令逐一介紹，這樣就會導致學生在遇到實際圖形時不知道使用具體的命令，理論講解和實際繪圖出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象?；诖宋覀儾捎脤嵗虒W法教學，打破原來的教學方法，用實際圖形來講解命令的使用，這樣學生對命令能夠更加靈活的運用。

2.2 使用機房網(wǎng)絡教學，便于學生掌握操作命令

在過去的教學過程中，我們通常在多媒體教室里上課，按照課本的知識點逐一向學生講解每一個命令，由于不能及時提供實踐性環(huán)節(jié)供他們去練習，知識點容易遺忘，易出現(xiàn)聽得懂不會用的現(xiàn)象，無法消化課堂教學內容。我們采用在機房里使用網(wǎng)絡教學，相當于一對一教學，老師的每一步操作學生都能看見，并且可以和老師互動，老師授課與學生練習穿插進行，這樣學生就有消化知識點的時間，并且對命令也能很快掌握。

2.3 促進學生之間的互助學習

在傳統(tǒng)的教學課堂上，學生必須在固定位置上課，并且在課堂時間內是不能活動的，而在我們的課堂上當老師講授完知識點后，學生在課堂練習過程中，允許學生之間下座位互相交流學習。由于這門課程的實踐性很強且具有連續(xù)性，并非所有的學生都能在第一時間內把課堂上的內容消化掉，這也就意味著這節(jié)課的內容沒掌握好，直接影響到下節(jié)課的學習，因此在課堂上消化所學內容就顯得格外重要。通過這種教學手段的改革，我們發(fā)現(xiàn)通過學生的互助學習，學生對知識點的掌握比以往更快些，并且同學之間的感情也由此加深了，從而達到了雙贏的效果。

2.4 采用競爭式的課堂練習模式

在平時課堂練習的過程中，我們采用競爭式的課堂練習模式，設定不同的時間完成相同的任務，時間短者獲勝，不同的時間完成對應的平時成績不同，具體做法如下：30分鐘內完成者90～100分，45分鐘內完成者80～90分，規(guī)定時間沒完成者70分以下，這跟學生玩游戲的方式類似，因此學生的興趣和積極性都大大提高，課堂的教學效果明顯變好。

2.5 不斷更新軟件的版本

由于計算機技術的不斷地發(fā)展，AutoCAD 的版本也日益提高，為了滿足設計的需要，我們也因地制宜的不斷更新我們的軟件版本，讓學生接觸到功能更全、更先進的軟件，跟上社會發(fā)展的步伐。

3 理論聯(lián)系實際，激發(fā)學生對《計算機輔助設計》課程的學習興趣

3.1 校友反饋信息提高學生對這門課程的認知

在接觸這門課之前，我們把畢業(yè)校友對這門課的認識及在工作中的具體應用編輯成視頻，在課堂上使用播放器放給學生看。很多校友講述了AutoCAD 在日后實際工作中的應用，以及會對后來工作的影響，讓學生切實體會到學習這門課程的重要性，提高了學生對這門課的認知。由于有了明確的目標，學生在學習過程中產生了濃厚的興趣，對后續(xù)的課堂效果有著非常重要的作用。

3.2 課堂上的學習興趣的引導

計算機輔助設計是門很枯燥的課程，如果沒有創(chuàng)新的教學方法在里面，學生肯定會在課堂上難以集中注意力。在課堂教學過程中，理論教學與生活實例相結合能很好地提高學生的注意力，激發(fā)學生對這門課程的學習興趣。例如講到陣列命令，我們可以聯(lián)系日常生活中的花朵的繪制；講到多段線、樣條曲線，我們可以繪畫出平時用的雨傘、小草；講到圖案填充，我們可以繪制八卦圖等等。同時還可以通過提問的方式，看看學生對什么有興趣，我們再用軟件來進行繪制，這樣可以很好的滿足學生的成就感。不僅如此，我們還要求他們把之前在工程制圖中手工繪制的圖紙用AutoCAD 軟件繪制，結果學生發(fā)現(xiàn)，電腦繪圖比手工繪圖速度要快很多，因此學習勁頭更足了。通過這種理論聯(lián)系實際的方式，大大的加強了學生對AutoCAD 軟件學習和掌握的興趣。

4 加強與相關課程的聯(lián)系，強化AutoCAD 的應用

在開設《計算機輔助設計》課程的學期，學生同時還在學習《化工原理》課程，并且《化工原理》課程要求學生做兩周的課程設計，那么我們在與課程設計指導老師的溝通下，要求學生所做課程設計的工藝流程圖和典型設備圖必須使用AutoCAD 軟件進行繪制，強化AutoCAD 的應用。

5 以學生就業(yè)為導向，優(yōu)化課程改革實踐

以學生就業(yè)為導向，在這里我們對課程改革的教學方式進行優(yōu)化，采用“應用式”的教學方法，即在計算機輔助設計課程教學過程中，無論是講授、上機、作業(yè)還是考試等各個環(huán)節(jié)中都必須跟學生將來實際工作中對AutoCAD 軟件的要求保持一致?；ゎ悓W生畢業(yè)以后，大部分同學會進入化工企業(yè)，其中一部分同學將從事化工相關的設計工作，就必然會使用AutoCAD 軟件繪制化工工藝流程圖和設備圖，而非原來傳統(tǒng)的手工繪制圖形。因此，在教學過程中，就要把企業(yè)里面的實際工藝流程圖和設備圖作為課程教學的主線，例如我們采用黃石振華化工有限公司其中的一個產品重鉻酸鈉，對其工藝流程圖和典型設備圖進行講授和全面的設計，并把整個教學過程作為一個整體考慮，系統(tǒng)的將課本知識與講授內容結合起來，滿足學生將來就業(yè)的需求。

6 建立校外實踐教學產學研合作基地，強化實踐教學環(huán)節(jié)

將《計算機輔助設計》課程、工廠見習、畢業(yè)設計這些環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，同時將化工類學生可持續(xù)發(fā)展的能力與工廠實習與畢業(yè)設計緊密結構，建立一個具有梯度性和開放性的教學模式，為學生綜合能力與實踐能力的培養(yǎng)提供良好的多元化氛圍。

為了保證實踐教學的實施，作為學校，我們一直努力與本地化工類企業(yè)保持緊密聯(lián)系，并建立了多個校外實踐教學基地，如“湖北師范大學-湖北祥云集團股份有限公司”教育部實習實訓基地、“湖北師范大學-大冶有色金屬有限責任公司”實習基地等。生產實習和畢業(yè)設計采用頂崗實習的方式，讓學生以設計人員的身份參與到企業(yè)的設計中，切實使用AutoCAD 軟件繪圖。這樣不但突顯了實踐教學的地位，而且鍛煉了學生的動手能力和應用知識能力。這種以實踐教學促進學生綜合能力的提升，有力地保證了學生畢業(yè)后能夠很好勝任相關工作。

7 改進考核方式[7]

傳統(tǒng)的考核方式一般都是逐一知識點命題，以各種題型出現(xiàn)，而計算機輔助設計課程重在實踐操作，知識點的考核方式也相應不同，因此考核方式以綜合應用為主，集所學的所有知識點于一張完整的圖形中，這對學生對此課程掌握的熟練程度要求非常高，既體現(xiàn)在學生的讀圖速度上，也體現(xiàn)在學生對命令的操作熟練程度上?；诖?，這門課程和其它課程有顯著的不同，完全靠考前突擊是很難達到課程要求的。

8 成績評定的改革

傳統(tǒng)的考核方式期末成績占80%，平時占20%，這樣的結果直接導致學生平時不認真，全靠考試突擊一下，對這種實踐性很強的學科非常不適用。因此，在學期初始告知學生將改進成績評定方式，采用了多樣靈活的考試形式，克服傳統(tǒng)閉卷考試存在的弊端，學生成績由以下三個部分組成，平時上課的考勤情況和回答問題情況占10%；上機操作占50%；期末考核占40%. 這樣學生在平時的學習過程中無論是態(tài)度還是興趣都有很大的改善，重視日常的學習，正因為如此，考核形式的改進，學生的動手能力和繪制化學工藝圖形的能力也得到了很大的提高。

我們在多年的教學中發(fā)現(xiàn)，用相同的試卷考核學生在計算機上完成繪圖任務，我們教改以后與以往傳統(tǒng)教學效果相比，從完成圖形的時間上有了明顯的提高，如圖1。

圖1 教學改革前后完成相同圖形時間對比圖

[1]郝永剛, 李敬蕊, 賈安強, 等. 《計算機輔助設計》教學中“應用式”教學法的探索[J]. 河北農業(yè)大學學報(農林教育版), 2007, 9(4): 106～108.

[2]林益平, 王菊槐, 湯迎紅. 計算機輔助設計課程教學改革的研究與實踐[J]. 湖南工業(yè)大學學報, 2007, 21(3): 95～97.

[3]楊思維. 淺談在計算機輔助設計課程中設計意識的培養(yǎng)[J]. 廣西輕工業(yè), 2009, (4): 96～97.

[4]魯 泳, 李光榮, 袁新芳. 基于網(wǎng)絡平臺的《計算機輔助設計》課程教學研究[J]. 科技教育創(chuàng)新, 2012, 24: 209～212.

[5]董甲東, 鄭春香, 王曉瑜. 計算機輔助設計案例教學法實踐與思考[J]. 安慶師范學院學報(自然科學版), 2010, 16(1): 108～110.

[6]王 勇. 計算機輔助設計課程案例教學法探析[J]. 中國成人教育, 2007, (8): 133～134.

[7]方利國. 《計算機輔助設計》課程考核方法改革實踐[J]. 廣州化工, 2014, 42(12): 214～215.

Exploration and practice on teaching reform of computer aided design for chemical engineering in higher normal university

FAN Ling，WEI Xian-hong，YIN Guo-dong

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei Normal University,Huangshi 435002, Hubei)

"Computer aided design" is a comprehensive and practical course, and it has been widely employed in the field of chemical design. Therefore, it is very important for students to learn this course. This paper mainly aims at the teaching characteristics of college of chemical engineering of "computer aided design" curriculum as well as the traditional teaching methods. The in-depth discussion is carried out. According to the actual condition of our school curriculum, the existing teaching methods are reformed. We use the example-teaching method, and combine the advantage of the computer network teaching. During the process of combination the theory with practice, students' interest is stimulated by changing the methods for the examination and assessment. It is found that the teaching effect and quality are being clearly improved according to a dozen of years of teaching practice.

computer aided design; teaching reform; practice

2016—05—23

湖北師范大學教研項目(ZD201122，JH201506)

范玲(1981— )，女，湖北麻城人，碩士，講師.

G642

A

2096-3149(2017)01- 0097-04

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.01.020