現代教育技術在本科CAD教學中的應用

王少欽+楊諄+曹寶新

[摘 要]基于目前高校本科CAD教學現狀，歸納各項普遍存在的問題，運用現代教育技術對北京建筑大學本科CAD課程教學方法進行改進，提出了要強調手工繪圖實踐的基礎地位，重視學習過程以培養良好繪圖習慣，關注學生的主體地位、鼓勵自主設計并調整考核方式、建立全面評價體系，同時注意總結學生的反應以不斷完善教學等措施提高CAD教學效果。核心目的是突出學生的主體地位，激發其學習興趣，引導其快樂學習、全面發展。

[關鍵詞]CAD；現代教育；自主設計；教學方法

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.24.265

教育的發展正在經歷著從傳統教學觀向現代教學觀的轉變，以工程圖樣作為主要研究內容的工程制圖課程是所有工科院校的一門必修基礎課。隨著科技的進步，計算機繪圖已經逐漸取代了傳統的手工繪圖，CAD教學應需而生，為工程制圖課程注入了更加新鮮的元素?，F代教育理念更關注教學過程中學生的主體地位，重視其能力和全面素質的培養，因此在本科CAD教學實踐過程中，不能機械地照搬傳統的教學方法，而應針對CAD課程及學生的特點，運用現代教學方法充分調動學生學習的興趣和積極性，才能達到事半功倍的效果。[1][2][3]

1 本科CAD教學中存在的問題

通過閱讀文獻、對各高校進行調研以及北京建筑大學本科CAD教學的實踐，可將目前國內CAD教學中主要存在問題歸納為以下三個方面。[4][5][6][7]

1.1 學生繪制圖紙不規范

部分高校的CAD教學與工程制圖課程脫節，由計算機或者專業課教師負責教學，主要目標是教會學生用CAD畫圖，而較少涉及制圖標準中關于圖幅、圖框、標題欄以及線型、線寬的使用等內容。學生意識不到CAD與工程制圖課中相關規定的聯系，僅僅是學會了怎樣畫線、畫框等幾何圖形，因此總有高年級的課程設計及畢業設計指導教師反映學生所繪制圖紙極其不規范。

1.2 學生操作不規范，繪圖速度慢

有的學生通過看書或者網絡視頻早期自學了CAD的部分操作，通過鼠標和下拉菜單可以繪制出部分圖形；也有部分教師上課演示完CAD的操作后，過于關注學生是否能夠繪制出圖樣，而忽略了其繪圖的過程。這兩方面的因素導致部分同學只用右手控制鼠標繪圖，速度非常慢，而且一旦這種繪圖習慣，再進行糾正則非常困難。

1.3 學生缺乏學習動力

由于教學方法過于傳統，學生疲于記憶命令操作，重復繪制例題圖樣，對課程內容沒有任何新鮮感，導致其學習積極性不高。

第一，考核方式落后。大多學校仍然采用傳統的期末考試定成績的考核方式，導致學生純粹為了考試過關而僅僅練習考試可能出現的幾種圖樣，而忽略了CAD軟件本身的使用價值。

第二，理論講解與實際練習脫節。部分高校教學設施稍顯落后，采用先由教師在多媒體教室進行演示，學生下次課才到機房進行上機操作。由于沒有立刻進行繪圖操作，學生印象不深刻，等到下次課時仍然一頭霧水，繪圖積極性受挫，教師不得不再次重復，造成課時的嚴重浪費。

第三，上機時教師輔導學生人數太多。部分學校均是合班課，每位老師需要同時輔導七八十名學生，根本無法兼顧。

2 現代教育技術在CAD教學中的應用

筆者在北京建筑大學從事工程制圖及CAD課程教學以來，注意總結教學實施過程中的經驗及不足，結合學生心理特點及課程性質，將現代教育技術應用到平時的教學過程，充分調動學生自身的學習興趣及積極性，收到了良好的教學效果。

2.1 強調手工繪圖實踐的基礎地位

在制圖課時總有學生提出：現在設計院都是計算機繪圖，何必再為難我們費時費力的手工繪圖呢？很少有人理智地認識到，使用計算機繪圖需要人的思維控制，根據學習金字塔理論（見圖1），如果僅靠聽教師講圖幅、圖框、線型、線寬等制圖規定的被動學習，學生對知識的印象非常淺，而若將其進行到實踐環節的主動學習，通過幾個小時的圖板和丁字尺手工繪圖練習，則學生對制圖標準的印象會深刻許多。因此，在CAD授課之前，學生通過工程制圖課程進行一定的傳統手工繪圖練習是必不可少的，若工程制圖課程本身包含CAD繪圖內容，或制圖課程結束后立即進行CAD實習周，則教學效果會理想很多。

2.2 重視學習過程，培養良好繪圖習慣

現代教育觀強調要從重視結果向重視過程轉變。在教學過程中發現個別同學通過下拉菜單才能找到畫線畫圓命令，還有同學左手插在兜里，僅靠右手操作鼠標，在感嘆其繪圖如此費力的同時更體會到關注學生繪圖過程的重要性，而不能僅僅滿足于其能夠繪出圖樣這個單純的結果。因此，第一次上課時便通過對桌面菜單與快捷鍵的比較，強調左右手的相互配合，使其繪圖之前便意識到“左手鍵盤，右手鼠標”習慣的重要性。同時強調關注命令行的操作提示，學會人機對話，以減少刻意記憶繪圖命令中各項操作的先后順序，減少盲目操作。

2.3 關注學生的主體地位，鼓勵自主設計

現代教育理念提倡從重視知識傳授向重視能力培養轉變，從重視教法向重視學法轉變。為了改變傳統的以教師“教”為中心、學生思維和創新能力被壓抑、學習積極性不高的狀態，充分發揮學生的主體地位，將其機械學習變為有意義的學習，在介紹完CAD中的繪圖命令和編輯命令后，便鼓勵學生根據生活中接觸的人物和事物進行平面圖形的自主設計和繪圖，要求是必須有四種以上的圓弧相切。事實證明，這種方式可以變學生的被動學習為主動學習。學生在繪圖過程中為了使某個細節更完美，會不斷地請教、討論，其最終展示的作品很多都令教師驚訝不已，教學效果遠遠超出了傳統教學中的抄繪圖樣。

圖2為某同學為迎接中國傳統生肖羊年的到來繪制的動物造型——“羊”，圖3為某男生根據日常生活中同學間的玩笑設計的同學畫像——“我心目中的杰”，并為之賦詩一首，充分體現出了他們對這種自主設計的熱情，創作才能和思考能力都得到了極大的展現。有位同學在實習總結中寫道：沒有學習CAD之前，畫圖真的很麻煩，很復雜，我享受但也很痛苦；經過這次實習，我最大的收獲應該是付出后收獲的喜悅，當我得到老師的肯定，當我看到我的成圖，那一刻真的很高興。還有的同學表示：在一周的CAD“集訓”中我不僅僅學會了一項技能，而且還鍛煉了我的意志品質。我很感謝這次實習，非常充實和快樂。

2.4 調整考核方式，建立全面評價體系

鑒于傳統的期末考試不能完全體現學習過程，因此在CAD教學中增加平時成績的比重，建立全面評價體系。對于要進行期末考試的CAD課程中各項成績所占比例如圖4所示，通過全面評價機制鼓勵學生進行自主設計，在保證繪圖質量的基礎上，還要能夠將其設計理念、繪圖技巧通過成果演示環節展示給全班同學并回答質疑，鍛煉了其表達能力和反應速度；設計報告的書寫培養了其寫作能力和文檔排版能力。這種評價體系在知識傳授的基礎上更側重對學生各方面能力的培養。

2.5 注意總結，不斷完善教學

北建大新校區的使用為廣大師生提供了優質的教學條件，可以在機房進行操作演示及一對一輔導，遇到合班課總會邀請其他教師進行協助指導。通過講課及輔導時的溝通，以及學生設計報告中的學習體會，及時掌握其學習狀態及存在問題，以明確今后教學改進的方向，以不斷完善教學效果。

總之，通過教師對教學環節的精心設計和教學方法的改善，引導學生能夠快樂的學習，同時培養其各項能力的全面發展，則是作為教師的最大成就。

3 結 論

CAD教學在為工程行業提供繪圖便利的同時，也助長了學生逃避傳統手工繪圖的惰性。為了引導學生能夠愉快的使用CAD繪制出規范的工程圖樣，需要改變傳統的課堂教學模式，以現代教育理論指導并完善本科CAD教學，為學生營造出能夠充分展示其想象力和創造力的學習氛圍，使其快樂學習，全面成長。

參考文獻：

[1]吳疆.現代教育技術教程[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[2]康蘭.采用三維CAD軟件的工程圖學教學實踐[J].工程圖學學報，2007，28（6）：152-156.

[3]謝天龍.淺議數學教學中“學生自主設計”的教學策略[J].教育教學論壇，2011（18）：212.

[4]曾建仙，趙冬香.應用型本科土木工程CAD教學改革與實踐[J].圖學學報，2014，35（1）：151-154.

[5]陳英.建筑專業CAD課程的教學改革探析[J].中國成人教育，2013（23）：165-167.

[6]戴立玲，盧章平.工程圖學與基本CAD應用技術融入式教學體系的研究探討[J].工程圖學學報，2006，27（6）：116-120.

[7]林彥，孫昶臨，姜偉，等.土木工程專業CAD系列課程的教學改革研究[J].山東建筑大學學報，2012，27（6）：632-636.