安全工程特色計算機輔助設計教學改革

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了安全工程特色計算機輔助設計教學改革范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：結合山東科技大學安全工程特色專業的背景和《計算機輔助設計》的課程特點，本文指出了當前教學中存在的問題，并有針對性地對教學內容和方法進行改革和實踐。在教學內容上，注重結合專業性質精選內容，優化知識結構，知識點的講解注重問題反饋；在教學方法上，采用案例教學法，注重互動啟發式教學和上機練習的有效結合；考核方式上，注重過程考核，在實踐中也取得了良好的效果。

關鍵詞：計算機輔助設計；安全工程；教學改革

一、《計算機輔助設計》的課程地位、作用及存在問題

計算機輔助設計（ComputerAidedDesign，CAD）是高校工科專業的基礎課程之一，改變了傳統手工制圖效率低下、周期長和不利于保存修改的缺點，廣泛應用于機械、建筑、礦山及能源、交通等大部分工科專業教學中。安全工程專業是一個多學科交叉融合的典型應用型專業，對學生的實踐能力要求較高，計算機輔助設計則為安全工程專業畢業生從事工程設計、安全施工設計等所必須掌握的技術之一。因此，該課程已被列為安全工程專業人才培養方案中的基本要求之一。山東科技大學安全工程專業具有30多年的發展歷史，培養了大批優秀的安全工程技術人才，并于2012年和2015年兩次通過國家工程教育專業認證。通過多年的探索與研究，我校安全工程專業已形成了具有自身特色的專業教學體系。其中，計算機輔助設計是安全工程專業的一門專業基礎課，工程圖紙設計涉及礦山、巖土、交通、機械及建筑等多個行業領域，對應用型工科專業學生來說，其重要性不言而喻。對培養安全工程專業學生對復雜工程問題的設計、制圖、綜合設計等利用CAD解決實際問題能力，具有重要的作用。但該課程在教學過程中也存在一些現實問題，主要表現在以下方面。1.傳統教學模式嚴重影響教學效果。由于該課程應用性強，理論知識比較枯燥，而當前大部分的AutoCAD學習是在教師灌輸式的狀態下被動學習軟件本身的操作，無法掌握軟件設計工程實物技巧，且只能熟悉基本操作，難以真正將課堂知識應用于工程實踐，提高其設計、繪圖能力。2.該課程缺乏合適的教材。目前高校普遍使用的教材是偏向機械類的制圖系列教材，或者是行業性較強的專門教材。計算機輔助設計是安全工程專業的基礎課，學時較少且應用性較強，缺乏符合工業安全的工程背景、通用性較強的合理教材，只能選取較為接近方向的參考教材，嚴重影響了教學效果。3.上機學時有限。從課程設置上說，目前高校安全工程專業該課程大多是32學時。其中，上課學時占到三分之二以上，主要是教師對命令的講解，內容理論性較強。這就造成上機時間減少，導致學生無法進行綜合性項目的練習，只能局限于部分命令的操作，嚴重阻礙了綜合繪圖及動手設計能力的提高。因此，針對上述問題，本文結合近年來安全工程《計算機輔助設計》的教學情況分析，對該課程進行教學改革與實踐研究，旨在提高學生的學習主動性，更好地將所學知識應用于工程實踐。

二、課程教學改革與實踐

（一）課程教學內容改革

1.結合安全工程專業性質精選內容，優化知識結構。目前各高校開設的《計算機輔助設計》課程，同時涵蓋了二維和三維圖形的繪制、編輯及標注等內容，但在實際教學中授課學時有限，不能面面俱到。因此，應根據安全工程專業學生的培養方向精簡理論，精選內容，對不同方向的同學有針對性地進行講解。如礦山安全方向，可以側重井下巷道斷面、通風網絡圖等；建筑安全方向，可以側重工程建筑結構等方面的講解和設計。這種針對方向、結合專業特色的知識結構，能夠優化課程體系，使學生將課程學習與將來的就業方向相結合。2.知識點講解注重問題反饋。課堂教學結合工程案例進行，對案例中用到的繪圖、編輯等命令進行講解和演示，講解過程中注意結合每一圖例用到的工具欄中的命令，注意快捷鍵和圖形控制命令等的綜合使用，將這些合并入案例中，并注重學生上機時的問題反饋。上機時的問題，主要是對課堂知識點講解的操作命令不夠熟悉，不能結合命令行提示進行下一步操作，應注重通過上機中的問題引導學生進行命令操作，提高繪圖效率。

（二）課堂教學方法改革

1.運用案例教學法，預設工程問題。由于《計算機輔助設計》是一門操作性、實踐性較強的課程，單純的課堂教學難以讓學生的實際繪圖和設計能力得到較好的提升，因此在教學過程中，結合專業工程背景，教師精心選擇工程實例，預設相關問題，引導學生開動腦筋，尋求通過計算機輔助設計來解決工程圖紙的方法。同時，教師注重引導學生，提供解決問題的思路，對繪圖方法不做明確性、結論性的統一指導。同時，在問題的選擇上，可以結合生產實踐或科研課題來進行，注意根據課程要求控制難易程度和學生的興趣點。2.互動啟發式教學和上機練習的有效結合。啟發式教學有利于培養學生的思維能力和操作技能。在課堂知識的內化過程中，教師要引導學生進入正題，通過啟發的方式增強課堂教學的互動性。可以采用課堂討論等各種互動交流方法，教師選定某一主題，學生以5—8人為一組進行討論設計和繪制方案，各組間也可以交流切磋，增強互動效果。最后，教師對各組情況進行點評和指導，形成某一工程綜合圖例的多種方案。同時，這一過程可以和上機練習有機結合，根據討論分析和教師點評結果，由學生進行上機實現。

（三）考核及成績評定的改革

該課程的傳統考試方式是按照筆試的方法，但課程本身的實用性表明：該方法無法真實體現學生的實際動手能力，過于簡單和僵化。因此，有必要對課程考核及成績評定進行改革，這是由課程的自身特點決定的。具體來說，采取“總成績=平時成績+圖形設計+上機綜合制圖考試”的方式來考核學生成績。其中，平時成績主要包括課堂問題回答及出勤情況；圖形設計是在學期主要繪圖操作講解結束后，距結課還有2—3周的時候，教師向學生布置一項綜合工程圖形設計作業，該作業應明確設計圖形的格式、要求及提交時間等信息；上機綜合制圖考試，是最后結課后的閉卷考試模式。最后，綜合上述三項評定對學生的總成績給出量化分數。該方式既可以促使學生全面掌握專業知識，又能使其動手設計、繪圖等工程應用能力得到根本的提高。

三、結語

對安全工程專業《計算機輔助設計》課程的教學改革與實踐研究表明，改革后該課程的教學效果得到了提升，存在問題也得到了解決，學生對工程圖紙的計算機輔助設計工作表現出濃厚的興趣，進而由被動學習變為主動探索的狀態。當然，該課程教學改革是一項長期的課題，隨著專業知識和計算機水平的提升，教學方法和手段會不斷深入的更新，課程教學體系也將更為完善。

參考文獻：

[1]馬德仲,劉凱辛,任鎖,丁文飛.《安全工程CAD》課程教學綜合改革研究與實踐[J].高教學刊,2016,(22):138-139.

[2]李明新,梁煒.《計算機輔助設計》課程改革初探[J].河南機電高等專科學校學報,2005,13(1):86-87.

[3]楊兆,趙雨旸,李榮,王強.基于卓越計劃的“計算機輔助設計”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2014,(21):33-35.

[4]石翠,王楊.計算機輔助設計課程改革探討[J].電腦與信息技術,2014,22(1):59-61.

[5]郝朝瑜,洪林,曾繁慧.理論與實踐相結合的《安全工程CAD教學方法》[J].遼寧工程技術大學學報(社會科學版),2013,15(6):660-662.

作者:黃冬梅 劉音 徐春曉 單位:山東科技大學礦業與安全工程學院 礦業工程國家級實驗教學示范中心