周 浩 陳 娟 孫 雯 徐朝勝 郭家穩(wěn)

（安徽科技學(xué)院<電氣與電子工程學(xué)院>，安徽 蚌埠 233090）

0 引言

建筑電氣CAD 課程是安徽科技學(xué)院針對社會發(fā)展需求及適應(yīng)新時期下的人才培養(yǎng)方案而對建筑電氣與智能化專業(yè)設(shè)置的一門專業(yè)課程。建筑電氣CAD課程不同于電氣工程專業(yè)的CAD 課程。 電氣工程專業(yè)的CAD 課程主要以計算機輔助設(shè)計軟件如AutoCAD 的繪圖命令為課程主要方向，達到可以使用AutoCAD 軟件繪制為目的，比如電氣主接線等[1]；而建筑電氣CAD 課程對設(shè)計軟件要求較高， 繪圖命令只是課程的基本要求， 最主要的目的是讓學(xué)生能夠使用AutoCAD 及相關(guān)的計算機輔助設(shè)計軟件進行建筑電氣的設(shè)計和繪制。目前的培養(yǎng)方案主要都是針對AutoCAD軟件進行授課，這已遠遠跟不上時代的發(fā)展[2]。隨著建筑物的體量越來越大， 普通二維CAD 繪圖無法滿足建筑物的本來需求，如復(fù)雜建筑物中不同的管線之間帶來的碰撞問題在二維圖紙下很難避免，而且這個問題越來越突出。 為解決上述問題， 帶信息的三維技術(shù)——建筑信息模型（BIM）[3]發(fā)展起來，它可以應(yīng)用到設(shè)計、預(yù)算、管理等多方面。 目前，BIM 技術(shù)正日趨發(fā)展完善，其中Autodesk 公司的revit 軟件最為成熟，并且AutoCAD 軟件和Revit 軟件之間的圖紙能夠共享，這為二維模型到三維模型提供了橋梁，為建筑電氣專業(yè)的計算機輔助設(shè)計提供了新的解決方案[4]。 由此可見，建筑電氣CAD 的教學(xué)應(yīng)做到以學(xué)生為中心，與時代相接軌，基于此，本文提出了建筑電氣CAD 課程的教學(xué)改革。

前北京大學(xué)校長林建華在2016 年高等教育論壇上指出：“我們的教育模式依然是以知識傳授為主要模式，學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造力沒有得到充分的激發(fā)”[5]。本課程的特點是對學(xué)生實踐操作能力要求比較高， 課程教學(xué)應(yīng)以實踐教學(xué)為主， 學(xué)生學(xué)習(xí)完課程應(yīng)達到熟練操作AutoCAD 的要求。然而，目前部分學(xué)生沒有電腦，課下自己練習(xí)較少， 不能滿足理論教學(xué)加上機練習(xí)的需求，這也給課程教學(xué)帶來了困難，使課程教學(xué)已無法達到新形勢下的需求，因此課程教學(xué)改革迫在眉睫。

1 課程特點

安徽科技學(xué)院建筑電氣CAD 課程作為建筑電氣與智能化專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，前期完成工程制圖及專業(yè)導(dǎo)論等專業(yè)課程的修讀。 本課程教學(xué)涉及軟件和技術(shù)兩部分內(nèi)容，教學(xué)中應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)特色。 教師在學(xué)生掌握本軟件使用的基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生掌握建筑電氣設(shè)計、施工、監(jiān)理、預(yù)算等不同崗位的技術(shù)，這是本課程教學(xué)的目的及要求。

2 課程改革的措施

安徽科技學(xué)院一直堅持“以學(xué)生為中心，與時代相接軌”的教學(xué)理念，努力創(chuàng)辦高水平應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)。 為了達到此要求，本課程教學(xué)在授課安排、授課過程、授課內(nèi)容和考核形式等方面進行了深入改革。

2.1 授課安排

首先是課時安排。 對于一門實踐性課程，教學(xué)應(yīng)結(jié)合實際項目進行授課，課時應(yīng)滿足實際要求，在我校本課程課時為48 課時， 各高校根據(jù)自身情況，以40～48 課時為宜。另外，學(xué)校還需單獨設(shè)置實訓(xùn)或?qū)嵺`課程，針對以應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標的建筑電氣與智能化專業(yè)，這樣的課時安排并不多[6]。 其次是地點安排。 本課程是實踐性非常強的課程，需要學(xué)生多動手操作，因此在授課地點安排上，應(yīng)以上機課為主，或是直接在機房授課。 機房授課，可以保證學(xué)生隨時對繪圖命令或者繪圖方法進行操作練習(xí)，實現(xiàn)教、學(xué)、做一體化，使學(xué)生比較容易掌握，授課效果會比一次上課一次上機好。 最后是學(xué)期安排。 高校對本課程開課時間持有不同觀點，有的認為CAD 是基礎(chǔ)課程，應(yīng)排在大二授課；有的認為CAD 應(yīng)在專業(yè)課之后學(xué)習(xí)，否則學(xué)生不知道使用CAD 繪制什么內(nèi)容， 兩者觀點都不無道理。 我校將本課程安排在大二下學(xué)期學(xué)習(xí)，此時學(xué)生已學(xué)完計算機基礎(chǔ)課程，開始接觸電學(xué)的基礎(chǔ)知識。 雖然他們還沒有學(xué)習(xí)供配電、照明、消防與安防等建筑電氣的專業(yè)課課程， 但只要授課內(nèi)容循序漸進，結(jié)合引導(dǎo)常見的工程項目， 并不影響學(xué)生CAD 的學(xué)習(xí)。 這在下文授課的內(nèi)容改革里中將作進一步探討。

2.2 授課過程

授課方式有多種形式，包括講授法在內(nèi)的課堂討論法、演示法，等等，然而對于實踐性很強的建筑電氣CAD 課程，僅采用單純的理論教學(xué)加上機練習(xí)已無法滿足授課需求，需要使用學(xué)生容易掌握的方法。

筆者在本課程授課過程中，以學(xué)生為中心，重視發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。 普通本科高校學(xué)生之間的自制力差距較大， 好多學(xué)生課余時間不愿主動學(xué)習(xí)，教師想要推行將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生這種完全的翻轉(zhuǎn)課堂模式很難。 因此筆者結(jié)合本課程特點，探索了半翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，即課前提出問題讓學(xué)生思考，并要求其努力解決問題，課堂上讓他們基于項目主動學(xué)習(xí)，教師則輔助指導(dǎo)。

課程全部在機房授課，實現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。 課堂上教師的演示非常重要，教師在機房里授課能使學(xué)生易于掌握所學(xué)知識。 學(xué)生只有熟練掌握知識要點，才能進一步學(xué)習(xí)如何使用設(shè)計軟件畫好電氣設(shè)計圖紙。 在課程前期階段，教師首先講解基本的繪圖和識圖方法，然后結(jié)合講解進行演示，學(xué)生同時進行操作練習(xí)，這與先在教室上課、再上機練習(xí)相比，會取得較好的效果。 在課程中后期階段，教師要以AutoCAD 技術(shù)為手段、以實際工程項目為載體，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和協(xié)作精神， 即讓學(xué)生完成一整套圖紙的設(shè)計，在繪圖時掌握AutoCAD 軟件的使用，使學(xué)生基于項目主動學(xué)習(xí)。 在項目教學(xué)中，教師課前留下問題，課堂中學(xué)生解決問題完成項目， 轉(zhuǎn)變課堂中的角色，讓學(xué)生通過實踐獲得知識，實現(xiàn)半翻轉(zhuǎn)課堂授課，使學(xué)生知道如何將本軟件應(yīng)用于設(shè)計，同時學(xué)到繪圖的原則及基本標準，一舉兩得[7]。

目前建筑電氣與智能化專業(yè)發(fā)展已步入比較成熟的階段，教育部建筑電氣與智能化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會組織了全國性比賽，其中設(shè)置了建筑電氣設(shè)計單項獎，在授課過程中，采用“以賽代練”的方法，結(jié)合學(xué)科競賽中的建筑電氣設(shè)計考試環(huán)節(jié)，進行階段性測驗，以達到鍛煉學(xué)生的目的，同時也為后期參加全國比賽打下基礎(chǔ)。

2.3 授課內(nèi)容

根據(jù)時代的發(fā)展，CAD 技術(shù)已經(jīng)日趨成熟， 尤其是目前高層建筑以及超高層建筑越來越多，大型商業(yè)建筑、展覽建筑和體育建筑更是日趨成為地方標志性建筑，這些建筑物最大的特征就是體積大、面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 這對使用CAD 繪圖的設(shè)計人員提出了更高要求，出圖量巨大，一般需要多人協(xié)同配合[8]。 因此，這就非常容易出現(xiàn)設(shè)計上的失誤， 從而引起經(jīng)濟損失。正是因為設(shè)計要求越來越高， 同樣的技術(shù)也在進步，BIM 技術(shù)隨之興起，并且越來越受到重視。

對于授課內(nèi)容，教師應(yīng)秉承著與時代相接軌的理念。 筆者認為，CAD 課程的教學(xué)應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展，將BIM 技術(shù)納入教學(xué)內(nèi)容中來。 BIM 技術(shù)的主導(dǎo)軟件為Autodesk 公司的 Revit 軟件，該軟件與 AutoCAD 軟件相互兼容，在繪圖方式方法上也與CAD 有相似之處，因此適當增加BIM 的授課內(nèi)容是時代所需，也是可行的。有的高校將BIM 課程作為單獨的一門課，誠然，這是可以的。 然而筆者認為，目前建筑電氣與智能化專業(yè)還不需要將此課程作為一門單獨的課程。 一方面，BIM 內(nèi)容有限，目前BIM 在電氣方面的應(yīng)用主要是管線綜合為主的協(xié)同設(shè)計， 達不到一門課程所需的要求；另一方面，BIM 還不能完全替代CAD 技術(shù)，工程上主要是利用BIM 進行復(fù)雜項目的管線碰撞檢測，這是目前制約BIM 技術(shù)發(fā)展的主要方面。

讓學(xué)生在沒有接觸專業(yè)課的情況下掌握基本的電氣設(shè)計技術(shù)，對任課教師的授課尤其是授課內(nèi)容提出了較高要求，如專業(yè)課中的供配電或者消防安防系統(tǒng)學(xué)生無法接受。 授課內(nèi)容方面，筆者認為教師應(yīng)從實際出發(fā)，推行的項目教學(xué)以學(xué)生生活中接觸到的諸如家庭住宅或者教室等比較熟悉的項目為例，讓學(xué)生設(shè)計基本的配電和系統(tǒng)圖， 在此基礎(chǔ)上結(jié)合規(guī)范標準，學(xué)生既可以掌握CAD，又可以掌握電氣專業(yè)的設(shè)計。 當然這樣尚缺乏系統(tǒng)性，在后續(xù)課程中，教師應(yīng)結(jié)合相關(guān)課程的課程設(shè)計和實習(xí)實訓(xùn)等，再做進一步系統(tǒng)實踐。

筆者認為，教師在教學(xué)中應(yīng)以實際工程項目為基礎(chǔ)，實際工程項目最好是已經(jīng)完成的工程項目或者是在施工中的工程項目，讓學(xué)生去施工現(xiàn)場學(xué)習(xí)，將理論聯(lián)系實際，做到設(shè)計有理有據(jù)。 而目前更多的教學(xué)卻是憑空想象繪制圖紙，給學(xué)生帶來較大困難。

2.4 考核形式

本課程考核應(yīng)能考察教學(xué)的全過程，卷面考試和上機考試的形式顯然都無法全面體現(xiàn)學(xué)生的水平。 筆者認為教師可以采用期末答辯的形式進行測試，以教學(xué)過程中所繪制的項目圖紙為基礎(chǔ)， 讓學(xué)生答辯，展現(xiàn)學(xué)生在整個學(xué)期中的學(xué)習(xí)成果，進而了解學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況。

2.5 取得成果

在建筑電氣CAD 課程的教學(xué)中， 安徽科技學(xué)院堅持“以學(xué)生為中心、與時代相接軌”的思路，堅持以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才為目標， 在建筑電氣CAD 課程的教學(xué)改革方面取得了一定成績。 學(xué)院在近兩年參加了由教育部建筑電氣與智能化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會主辦的“亞龍杯”全國大學(xué)生智能建筑工程實踐技能競賽中取得建筑電氣設(shè)計單項獎一等獎、二等獎和三等獎各一項， 在參賽的全國40 余所本科高校中成績名列前茅。

3 結(jié)語

安徽科技學(xué)院的CAD 課程改革， 提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，進而提高了教學(xué)效果，真正做到了授課過程中以學(xué)生為中心，授課內(nèi)容上與時代相接軌，讓學(xué)生既學(xué)到基礎(chǔ)知識，又學(xué)到拓展的知識，培養(yǎng)了具有創(chuàng)新精神的高水平應(yīng)用技術(shù)型人才。